JP2003337489A - Image forming apparatus - Google Patents

Image forming apparatus

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JP2003337489A
JP2003337489A JP2002146039A JP2002146039A JP2003337489A JP 2003337489 A JP2003337489 A JP 2003337489A JP 2002146039 A JP2002146039 A JP 2002146039A JP 2002146039 A JP2002146039 A JP 2002146039A JP 2003337489 A JP2003337489 A JP 2003337489A
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JP
Japan
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belt
roller
fixing
pressure
transfer material
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002146039A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Fuma
宏史 夫馬
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus having a fixing device for securing stable image quality by preventing the irregularity of image and transfer shift that are liable to occur in a belt type fixing device. <P>SOLUTION: This image forming apparatus having a belt type fixing device for applying pressure on a fixing belt and a transfer material with a belt supporting roller disposed at an inner side of the fixing belt and a pressing roller installed at an outer side of the fixing belt across the heated fixing belt and fixing toner on the transfer material, is provided with a length adjustment mechanism for varying the length of a sub pressure area in the advancing direction of the transfer material, wherein a main pressure area at a nip part and the sub pressure area at the upstream or downstream of the main pressure area are formed, and a center distance regulating mechanism for maintaining a center distance constant between the belt supporting roller and the pressing roller which forms the main pressure area when the transfer material is heated and pressed. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ベルト式定着装置
を有する複写機、プリンタ等の画像形成装置に係わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer having a belt type fixing device.

【0002】[0002]

【従来の技術】所定の温度範囲に維持された無端状の定
着ベルトの表面に対して、トナー像面側が向くように、
未定着のトナー像を保持する転写材を送り込むととも
に、当該定着ベルトを挟んで対向配置せしめたベルト支
持ローラ、加圧ローラで前記転写材を前記定着ベルトに
押圧せしめ、前記定着ベルトと前記ベルト支持ローラ、
加圧ローラとによる加熱、加圧作用を介して、前記トナ
ー像を転写材上に定着させるように構成した、複写機、
プリンタ等の電子写真方式を利用した画像形成装置は公
知として一般化されている。
2. Description of the Related Art A toner image surface side is oriented so that it faces the surface of an endless fixing belt maintained in a predetermined temperature range.
A transfer material that holds an unfixed toner image is fed, and the transfer material is pressed against the fixing belt by a belt support roller and a pressure roller that are opposed to each other with the fixing belt sandwiched between the fixing belt and the belt support roller. roller,
A copying machine configured to fix the toner image on a transfer material through heating and pressing action of a pressure roller.
An image forming apparatus using an electrophotographic system such as a printer has been generalized as a publicly known.

【0003】しかしながら、定着ベルトを用いた定着装
置の場合、図8で説明するような欠点がある。
However, the fixing device using the fixing belt has a drawback as described with reference to FIG.

【0004】図8は定着装置のベルト支持ローラ、定着
ベルト、加圧ローラ、加熱ローラの配置を示す図であ
る。
FIG. 8 is a view showing the arrangement of a belt supporting roller, a fixing belt, a pressure roller and a heating roller of the fixing device.

【0005】図において、弾性層を被覆したベルト支持
ローラと加圧ローラは定着ベルトを挟んで加圧バネで互
いに加圧してベルト支持ローラは弾性変形により主加圧
領域aを形成している。定着処理は前記定着ベルトを挟
んで対向せしめて配置したベルト支持ローラと加圧ロー
ラの中心を結ぶ直線(法線)Aのローラ接触面近傍の主
加圧領域aで行なわれているが、光沢度や定着性能を向
上する一つの手段として、前記加圧ローラを定着ベルト
の張力に抗してD方向にずらすことによって加圧ローラ
とベルト支持ローラの接触部であるニップ部(以下、主
加圧領域aという)以外の定着ベルトと加圧ローラが接
触する巻付き領域である副加圧領域bを増やす方法が行
われている。
In the figure, the belt support roller covered with an elastic layer and the pressure roller press the fixing belt against each other with a pressure spring so that the belt support roller elastically deforms to form a main pressure area a. The fixing process is performed in the main pressing area a near the roller contact surface of a straight line (normal line) A connecting the centers of the belt supporting roller and the pressing roller, which are arranged so as to face each other with the fixing belt interposed therebetween. As one means for improving the fixing performance and the fixing performance, the pressure roller is displaced in the D direction against the tension of the fixing belt to move the pressure roller and the belt supporting roller into a nip portion (hereinafter referred to as a main pressing member). A method of increasing the sub-pressure area b, which is a winding area where the fixing belt and the pressure roller contact each other except the pressure area a), is performed.

【0006】しかしながら、この方法では、確かに巻付
き量である副加圧領域bが増大する反面、加圧ローラを
押し戻そうとする定着ベルトの抗力が矢印方向に働き、
加圧ローラはベルト支持ローラから遠ざけられ、主加圧
領域aが小さくなる点線に示す位置(法線A1の位置)
に押し返されることになり、主加圧領域aにおける荷重
変化(弾性層の変形量)に伴いベルト速度が変動し、紙
がたるみ、定着ベルト等に接触による画像擦れ等の問題
が発生する場合がある。
However, according to this method, although the sub-pressurizing area b which is the winding amount surely increases, the drag force of the fixing belt which pushes back the pressure roller acts in the arrow direction,
The pressure roller is moved away from the belt support roller, and the position where the main pressure area a becomes small is indicated by the dotted line (position of normal line A1).
When the belt speed fluctuates according to the load change (deformation amount of the elastic layer) in the main pressure area a, and the problems such as the slack of the paper and the image rubbing due to contact with the fixing belt occur. There is.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決すべくなされたもので、簡単な工夫により、画像
擦れや転写ずれのない、安定した画像ができる画像形成
装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides an image forming apparatus capable of forming a stable image without image rubbing or transfer deviation by a simple device. With the goal.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】加熱された定着ベルトを
挟んで、当該定着ベルトの内側のベルト支持ローラと外
側に設置された加圧ローラにより、前記定着ベルトと転
写材に圧力を加え、転写材上のトナーを定着するベルト
式定着装置を有する画像形成装置において、ニップ部で
の主加圧領域と、その上流もしくは下流に副加圧領域と
が形成され、転写材進行方向で前記副加圧領域の長さを
可変する長さ調整機構を有するとともに、転写材の加
熱、加圧時に主加圧領域を形成する前記ベルト支持ロー
ラと加圧ローラとの軸間距離を一定に維持する軸間距離
規定機構を有することを特徴とする画像形成装置。
[Means for Solving the Problems] A heated fixing belt is sandwiched and a pressure is applied to the fixing belt and a transfer material by a belt supporting roller inside the fixing belt and a pressure roller installed outside the fixing belt to transfer the toner. In an image forming apparatus having a belt-type fixing device for fixing toner on a material, a main pressure area at a nip portion and a sub pressure area upstream or downstream of the main pressure area are formed. A shaft having a length adjusting mechanism for varying the length of the pressure region and for maintaining a constant axial distance between the pressure roller and the belt supporting roller forming the main pressure region when the transfer material is heated and pressed. An image forming apparatus having an inter-distance defining mechanism.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】はじめに、本発明の画像形成装置
について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First, an image forming apparatus of the present invention will be described.

【0010】本発明の実施の形態における説明では、本
明細書に用いる用語により本発明の技術範囲が限定され
ることはない。
In the description of the embodiments of the present invention, the technical scope of the present invention is not limited by the terms used in this specification.

【0011】図1は画像形成装置の全体構成の一例を示
す模式図である。図において、10は感光体、11は帯
電手段であるスコロトロン帯電器、12は画像書き込み
手段である書き込み装置、13は現像手段である現像
器、14は感光体10の表面を清掃するためのクリーニ
ング装置、15はクリーニングブレード、16は現像ス
リーブ、20は中間転写ベルトを示す。画像形成手段1
は感光体10、スコロトロン帯電器11、現像器13、
およびクリーニング装置14等からなっており、各色毎
の画像形成手段1の機械的な構成は同じであるので、図
ではY(イエロー)系列のみの構成について参照符号を
付けており、M(マゼンタ)、C(シアン)およびK
(黒)の構成要素については参照符号を省略した。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the overall configuration of the image forming apparatus. In the figure, 10 is a photoconductor, 11 is a scorotron charger which is a charging unit, 12 is a writing device which is an image writing unit, 13 is a developing unit which is a developing unit, and 14 is cleaning for cleaning the surface of the photoconductor 10. An apparatus, 15 is a cleaning blade, 16 is a developing sleeve, and 20 is an intermediate transfer belt. Image forming means 1
Is a photoconductor 10, a scorotron charger 11, a developing device 13,
Since the image forming means 1 for each color has the same mechanical structure, the reference numeral is attached only to the structure of the Y (yellow) series, and M (magenta). , C (cyan) and K
The reference symbols are omitted for the components in (black).

【0012】各色毎の画像形成手段1の配置は中間転写
ベルト20の走行方向に対して、Y、M、C、Kの順に
なっており、各感光体10は中間転写ベルト20の張設
面に接触し、接触点で中間転写ベルト20の走行方向と
同方向、かつ、同線速度で回転する。
The arrangement of the image forming means 1 for each color is in the order of Y, M, C, and K with respect to the running direction of the intermediate transfer belt 20, and each photoconductor 10 is a stretched surface of the intermediate transfer belt 20. And is rotated at the contact point in the same direction as the running direction of the intermediate transfer belt 20 and at the same linear velocity.

【0013】中間転写ベルト20は駆動ローラ21、ア
ースローラ22、テンションローラ23、除電ローラ2
7、従動ローラ24に張架され、これらのローラと中間
転写ベルト20、転写器25、クリーニング装置28等
でベルトユニット3を構成する。
The intermediate transfer belt 20 includes a driving roller 21, a ground roller 22, a tension roller 23, and a charge eliminating roller 2.
7. The belt unit 3 is stretched around the driven roller 24, and these rollers, the intermediate transfer belt 20, the transfer device 25, the cleaning device 28 and the like constitute the belt unit 3.

【0014】中間転写ベルト20の走行は不図示の駆動
モータによる駆動ローラ21の回転によって行われる。
The traveling of the intermediate transfer belt 20 is performed by the rotation of the drive roller 21 by a drive motor (not shown).

【0015】感光体10は、例えばアルミ材によって形
成される円筒状の金属基体の外周に導電層、a−Si層
あるいは有機感光体(OPC)等の感光層を形成したも
のであり、導電層を接地した状態で図の矢印で示す反時
計方向に回転する。
The photoconductor 10 is formed by forming a conductive layer, an a-Si layer, or a photosensitive layer such as an organic photoconductor (OPC) on the outer periphery of a cylindrical metal substrate formed of, for example, an aluminum material. Rotate in the counterclockwise direction indicated by the arrow in the figure with the grounded.

【0016】読み取り装置80からの画像データに対応
する電気信号は画像形成レーザで光信号に変換され、書
き込み装置12によって感光体10上に投光される。
An electric signal corresponding to the image data from the reading device 80 is converted into an optical signal by the image forming laser, and the writing device 12 projects the light signal onto the photoconductor 10.

【0017】現像器13は、感光体10の周面に対し所
定の間隔を保ち、感光体10の回転方向と最接近位置に
おいて同方向に回転する円筒状の非磁性ステンレスある
いはアルミ材で形成された現像スリーブ16を有してい
る。
The developing device 13 is made of a cylindrical non-magnetic stainless steel or aluminum material which keeps a predetermined distance from the peripheral surface of the photoconductor 10 and rotates in the same direction at the position closest to the rotation direction of the photoconductor 10. The developing sleeve 16 is provided.

【0018】中間転写ベルト20は、体積抵抗率106
〜1012Ω・cmの無端ベルトであり、例えば変性ポリ
イミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエ
チレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロ
イ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散
した、厚さ0.1〜1.0mmの半導電性フィルム基体
の外側に、好ましくはトナーフィルミング防止層として
厚さ5〜50μmのフッ素コーティングを行った、2層
構成のシームレスベルトである。ベルトの基体として
は、この他に、シリコンゴム或いはウレタンゴム等に導
電材料を分散した厚さ0.5〜2.0mmの半導電性ゴ
ムベルトを使用することもできる。
The intermediate transfer belt 20 has a volume resistivity of 10 6
It is an endless belt of -10 12 Ω · cm and has a thickness of 0.1 with a conductive material dispersed in engineering plastics such as modified polyimide, thermosetting polyimide, ethylene tetrafluoroethylene copolymer, polyvinylidene fluoride, and nylon alloy. A seamless belt having a two-layer structure, in which a semi-conductive film substrate having a thickness of ˜1.0 mm is coated with fluorine having a thickness of 5 to 50 μm, preferably as a toner filming prevention layer, is provided. In addition to this, a semi-conductive rubber belt having a thickness of 0.5 to 2.0 mm in which a conductive material is dispersed in silicon rubber or urethane rubber can be used as the base of the belt.

【0019】25は転写器で、トナーと反対極性の直流
が印加され、感光体10上に形成されたトナー像を中間
転写ベルト20上に転写させる機能を有する。転写器2
5としてはコロナ放電器の他に転写ローラを用いること
もできる。
A transfer device 25 has a function of transferring a toner image formed on the photoconductor 10 onto the intermediate transfer belt 20 by applying a direct current having a polarity opposite to that of the toner. Transfer device 2
As 5, a transfer roller can be used in addition to the corona discharger.

【0020】26はアースローラ22から当接解除可能
な転写ローラで、中間転写ベルト20上に形成されたト
ナー像を転写材Pに再転写する。
Reference numeral 26 denotes a transfer roller which can be released from contact with the earth roller 22 and retransfers the toner image formed on the intermediate transfer belt 20 onto the transfer material P.

【0021】28はクリーニング装置で、中間転写ベル
ト20を挟んで従動ローラ24に対向して設けられてい
る。トナー像を転写材Pに転写後、中間転写ベルト20
は、トナーと同極性または逆極性の直流電圧を重畳した
交流電圧が印加された除電ローラ27で残留トナーの電
荷が弱められ、クリーニングブレード29によって周面
上に残ったトナーが清掃される。
A cleaning device 28 is provided so as to face the driven roller 24 with the intermediate transfer belt 20 interposed therebetween. After transferring the toner image to the transfer material P, the intermediate transfer belt 20
The charge of the residual toner is weakened by the static elimination roller 27 to which an AC voltage having a DC voltage of the same polarity or the opposite polarity of the toner is applied, and the cleaning blade 29 cleans the toner remaining on the peripheral surface.

【0022】4は定着装置であって、金属の基体とシリ
コンゴムをベルト状に成型した定着ベルト40とこれを
支持搬送するベルト支持ローラ41、加熱ローラ42お
よび前記定着ベルト40と転写材Pとを挟んで加圧、加
熱定着する加圧ローラ43、不図示のベルト清掃用のウ
ェブ等からなり、前記加熱ローラ42は薄手のアルミか
ら形成された円筒状のもので、内側から所定の温度まで
加熱するハロゲンヒータ47等を有し、外側表面に密着
して巻かれた前記定着ベルト40はその伝導熱によって
加熱される。その温度は、前記加熱ローラ42に設置さ
れた接触温度センサ48により検出され、コントロール
部B1で温度制御される。加熱ローラ42は不図示の軸
受を介して、バネ421(図3参照)により矢印F方向
にスライド可能となっており、定着ベルト40に張力を
付勢している。
A fixing device 4 includes a fixing belt 40 formed by molding a metal base and silicon rubber into a belt shape, a belt supporting roller 41 for supporting and conveying the fixing belt 40, a heating roller 42, the fixing belt 40 and the transfer material P. The heating roller 42 is composed of a pressure roller 43 for pressing and heating and fixing with sandwiching the sheet, a belt cleaning web (not shown), and the like. The fixing belt 40, which has a halogen heater 47 for heating and is closely wound on the outer surface, is heated by its conductive heat. The temperature is detected by the contact temperature sensor 48 installed on the heating roller 42, and the temperature is controlled by the controller B1. The heating roller 42 is slidable in the arrow F direction by a spring 421 (see FIG. 3) via a bearing (not shown), and applies tension to the fixing belt 40.

【0023】また、ベルト支持ローラ41は、鉄から成
形された円筒状の芯金410(図3参照)に弾性体であ
るシリコーン系の弾性層411(図3参照)が焼き付け
られ、不図示の本体側駆動装置から動力を得て、図示し
た時計方向に回転する。従って、駆動伝達経路は、
(1)本体側駆動源、(2)ベルト支持ローラ41、
(3)定着ベルト40、(4)加熱ローラ42となる。
The belt support roller 41 has a cylindrical core metal 410 (see FIG. 3) made of iron and a silicone-based elastic layer 411 (see FIG. 3) which is an elastic body, baked on the core metal 410 (not shown). It receives power from the main body drive device and rotates in the clockwise direction shown in the figure. Therefore, the drive transmission path is
(1) main body side drive source, (2) belt support roller 41,
(3) The fixing belt 40 and (4) the heating roller 42.

【0024】70は紙送り出しローラ、71はタイミン
グローラ、72は紙カセット、73は搬送ローラであ
る。
Reference numeral 70 is a paper feeding roller, 71 is a timing roller, 72 is a paper cassette, and 73 is a conveying roller.

【0025】次に、従来のベルト式定着装置の構造にお
ける問題点について説明する。図2は加圧ローラによる
ベルト支持ローラの弾性層の変形量を示す図である。
Next, problems in the structure of the conventional belt type fixing device will be described. FIG. 2 is a diagram showing the amount of deformation of the elastic layer of the belt supporting roller by the pressure roller.

【0026】図において、ベルト支持ローラ41と加圧
ローラ43は加圧バネ425によって互いに加圧されベ
ルト支持ローラ41は弾性変形をきたしている。主加圧
領域a以外の弾性層411の厚みはt1とし、主加圧領
域aではt2まで変形したとすると、弾性層411は押
しつぶされた状態で狭い間隙を矢印方向に押し流される
ことになり、主加圧領域aで、基準より変形量が小さい
(厚みt2が基準より大きい)ときは押し流される速度
は小さくなり、逆に変形量が大きいときは速度は大きく
なる。
In the figure, the belt support roller 41 and the pressure roller 43 are pressed against each other by the pressure spring 425, and the belt support roller 41 is elastically deformed. If the thickness of the elastic layer 411 other than the main pressurizing region a is t1 and the main pressurizing region a is deformed to t2, the elastic layer 411 will be swept in a narrow gap in the arrow direction in the crushed state, In the main pressurization region a, when the deformation amount is smaller than the reference (thickness t2 is larger than the reference), the flow velocity is small, and conversely, when the deformation amount is large, the velocity is high.

【0027】いま、加圧ローラ43をD方向にずらすこ
とによって、副加圧領域bを大きくすると定着ベルト4
0に押し返され主加圧領域aが小さくなる方向に力が働
く構造を考えた場合、基準の転写材の搬送速度が、副加
圧領域bが小さいときに合わされていたとすると、副加
圧領域bが大きくなると定着の搬送速度が相対的に小さ
くなり、転写材が搬送路49(図3参照)で大きくたわ
み、定着ベルト40や搬送路49のガイド部材45等に
接触して画像擦れを起こすことになる。逆に、副加圧領
域bが小さくなったときは定着の搬送速度が大きくなり
転写材を引っ張る状態となって転写領域Sで転写ずれが
発生することになる。
If the sub-pressurizing area b is enlarged by displacing the pressure roller 43 in the D direction, the fixing belt 4
Considering a structure in which a force is exerted in the direction in which the pressure is returned to 0 and the main pressure area a is reduced, assuming that the reference transfer material conveyance speed is adjusted when the sub pressure area b is small, the sub pressure is applied. When the region b becomes large, the fixing conveyance speed becomes relatively small, and the transfer material is largely deflected in the conveyance path 49 (see FIG. 3) and comes into contact with the fixing belt 40, the guide member 45 of the conveyance path 49, or the like to prevent image rubbing. Will be awakened. On the contrary, when the sub-pressurization area b becomes small, the conveyance speed of fixing becomes high and the transfer material is pulled, so that the transfer deviation occurs in the transfer area S.

【0028】本発明は、上記の原因で起きる画像擦れや
転写ずれを防止することを目的とするものである。
An object of the present invention is to prevent image rubbing and transfer deviation caused by the above causes.

【0029】図3は本発明のベルト方式の定着装置の断
面を示す略図である。図において、本定着装置の構成で
は、加圧ローラ43とベルト支持ローラ41の回転軸4
34、414の軸間距離を一定にするためベルト支持ロ
ーラ41と同軸で回動する軸間距離規定の揺動レバー4
31を設け、ローラ弾性層411の変形量を常に一定に
し、その結果、主加圧領域が一定に保たれる構造を特徴
としている。因みに、当該揺動レバー431は加圧ロー
ラ43を断熱スリーブ432(図4参照)を介して支持
している。
FIG. 3 is a schematic view showing a cross section of the belt type fixing device of the present invention. In the figure, in the configuration of the present fixing device, the rotation shaft 4 of the pressure roller 43 and the belt support roller 41 is
The rocking lever 4 having a prescribed axial distance that rotates coaxially with the belt support roller 41 in order to keep the axial distances 34, 414 constant.
31 is provided, and the amount of deformation of the roller elastic layer 411 is always constant, and as a result, the main pressing area is kept constant. Incidentally, the swing lever 431 supports the pressure roller 43 via a heat insulating sleeve 432 (see FIG. 4).

【0030】上記構成において、転写材上のトナーの光
沢を高めるためには、転写材Pの定着ベルト40との接
触距離(接触時間)を長くする必要がある。そのために
加圧ローラ43を矢印H方向等にずらすことができる副
加圧領域の長さを可変する長さ調整機構が設けられてい
る。すなわち、カム軸436に係止されているカム43
5を回動することにより副加圧領域bを大きくすること
ができる。しかしながら、巻付き角度を大きくすると定
着ベルト40の経路が変化するため、加熱ローラ42が
Fと反対方向に移動し、バネ421が引き伸ばされて定
着ベルト40にかかる張力は高くなり、当該加圧ローラ
43を押し返そうとする力が強くなり、ベルト支持ロー
ラ41と加圧ローラ43による定着圧力が小さくなる方
向に力が働くが、前記ベルト支持ローラ41と加圧ロー
ラ43の軸間距離が、軸間距離規定機構である揺動レバ
ー431により一定になっているため、定着の搬送速度
は一定に保たれることになる。
In the above structure, in order to increase the gloss of the toner on the transfer material, it is necessary to lengthen the contact distance (contact time) of the transfer material P with the fixing belt 40. For that purpose, a length adjusting mechanism is provided which can shift the pressure roller 43 in the direction of the arrow H or the like to change the length of the sub-pressure area. That is, the cam 43 locked to the cam shaft 436
By rotating 5 it is possible to increase the sub-pressure area b. However, when the wrapping angle is increased, the path of the fixing belt 40 changes, so that the heating roller 42 moves in the direction opposite to F, the spring 421 is stretched, and the tension applied to the fixing belt 40 increases, and the pressure roller concerned. The force to push back 43 becomes strong, and the force acts in the direction in which the fixing pressure by the belt support roller 41 and the pressure roller 43 becomes small. However, the axial distance between the belt support roller 41 and the pressure roller 43 becomes Since it is kept constant by the swing lever 431 which is an inter-axis distance regulating mechanism, the fixing conveyance speed is kept constant.

【0031】図4は加圧ローラとベルト支持ローラの加
圧部の断面図である。図において、ベルト支持ローラ4
1は両端で断熱スリーブ413を介して定着装置枠体
(以下、単に枠体という)50に支持されている。加圧
ローラ43は両端で断熱スリーブ432を介して前記揺
動レバー431に支持されており、当該揺動レバー43
1は、ベルト支持ローラ41と同軸に支持され、加圧ロ
ーラ43と所定の軸間距離を保つことにより一定の加圧
力(弾性変形)を保つようにしている。前述したよう
に、副加圧領域bを変更するためには、長さ調整機構の
カム435を所定の角度だけ回動すると前記動揺レバー
431はベルト支持ローラ41を中心に回動、移動し、
この移動により加圧ローラ43と定着ベルト40との副
加圧領域bの巾を変更することができる。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the pressure roller and the pressure portion of the belt support roller. In the figure, the belt support roller 4
1 is supported by a fixing device frame body (hereinafter, simply referred to as a frame body) 50 via heat insulating sleeves 413 at both ends. The pressure roller 43 is supported by the swing lever 431 at both ends via the heat insulating sleeve 432, and the swing lever 43 is supported by the swing lever 43.
1 is coaxially supported by the belt support roller 41, and maintains a constant pressure (elastic deformation) by maintaining a predetermined axial distance from the pressure roller 43. As described above, in order to change the sub pressure area b, when the cam 435 of the length adjusting mechanism is rotated by a predetermined angle, the rocking lever 431 is rotated and moved about the belt support roller 41,
By this movement, the width of the sub pressure area b between the pressure roller 43 and the fixing belt 40 can be changed.

【0032】本発明では、加圧ローラ43は前記揺動レ
バー431に支持されているため、カム435により加
圧ローラ43を揺動レバー431を介して定着ベルト4
0側に圧着して副加圧領域bを大きくしても軸間隔は一
定のため、弾性層411の変形量は一定となっており、
定着ベルト40の加圧ローラ43への巻付き角によら
ず、一定の定着圧力、すなわち、一定の定着搬送速度が
得られる。
In the present invention, since the pressure roller 43 is supported by the swing lever 431, the cam 435 causes the pressure roller 43 to move the pressure roller 43 through the swing lever 431.
Even if the sub-pressurization region b is enlarged by pressure bonding to the 0 side, the axial distance is constant, so that the deformation amount of the elastic layer 411 is constant.
Regardless of the wrapping angle of the fixing belt 40 around the pressure roller 43, a constant fixing pressure, that is, a constant fixing conveyance speed can be obtained.

【0033】また、もう一つの実施の形態を図5、6に
示す。図5は軸間スペーサによる加圧ローラとベルト支
持ローラの加圧部を示す図である。
Further, another embodiment is shown in FIGS. FIG. 5 is a diagram showing a pressure roller and a pressure portion of the belt support roller by means of the spacer between shafts.

【0034】図6は加圧ローラとベルト支持ローラとの
軸間隔を規制する機構を示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a mechanism for regulating the axial distance between the pressure roller and the belt supporting roller.

【0035】図5、6において、加圧ローラ43は断熱
スリーブ432を介して揺動レバー431に支持され、
当該断熱スリーブ432は揺動レバー431に設けられ
た溝424に沿って矢印方向にスライドできる。また、
当該揺動レバー431はベルト支持ローラ41の回転軸
414と同軸で回動する。前記ベルト支持ローラ41と
加圧ローラ43の回転軸414、434はバネ掛け42
1、423を介して加圧バネ422が掛けられ、両ロー
ラの接触面では押圧による弾性変形をしているが軸間ス
ペーサ420が回転軸414側に設けられているため、
定着ベルト40の張力の押し返しが加圧力より小さい限
り軸間スペーサ420による軸間距離で弾性層411の
変形量が決まるので、定着ベルト40の加圧ローラ43
への巻付き角によらず、一定の定着圧力、すなわち、一
定の定着搬送速度が得られることになる。
In FIGS. 5 and 6, the pressure roller 43 is supported by the swing lever 431 via a heat insulating sleeve 432.
The heat insulating sleeve 432 can slide in the arrow direction along the groove 424 provided in the swing lever 431. Also,
The swing lever 431 rotates coaxially with the rotation shaft 414 of the belt support roller 41. The rotation shafts 414 and 434 of the belt support roller 41 and the pressure roller 43 are spring-loaded 42.
The pressure spring 422 is hooked through the rollers 1, 423, and the contact surfaces of both rollers are elastically deformed by pressing, but since the inter-shaft spacer 420 is provided on the rotating shaft 414 side,
As long as the pushing back of the tension of the fixing belt 40 is smaller than the applied pressure, the amount of deformation of the elastic layer 411 is determined by the distance between the shafts by the spacers 420, so the pressure roller 43 of the fixing belt 40.
A constant fixing pressure, that is, a constant fixing conveyance speed can be obtained regardless of the wrap angle.

【0036】なお、本実施の形態では、ベルト支持ロー
ラ41の回転軸側に軸間スペーサを設けたが、ベルト支
持ローラ41の回転軸側でなく、加圧ローラ43の回転
軸側に設けても、双方の軸に軸間スペーサを設けても一
定の軸間距離を保つような構成にすることができる。ま
た、本実施の形態では、加圧ローラ43の移動をベルト
支持ローラ41と同軸に支持された揺動レバー431で
行ったが、この他に加圧ローラ43の軸をガイドに沿っ
てスライドさせたり、リンクによって移動させるなど種
々の機構を適用することが可能であることは勿論であ
る。
In this embodiment, the inter-shaft spacer is provided on the rotation shaft side of the belt support roller 41, but it is provided not on the rotation shaft side of the belt support roller 41 but on the rotation shaft side of the pressure roller 43. Also, even if the inter-axis spacers are provided on both the shafts, it is possible to have a configuration in which a constant inter-axis distance is maintained. Further, in the present embodiment, the pressure roller 43 is moved by the swing lever 431 coaxially supported by the belt support roller 41, but in addition to this, the shaft of the pressure roller 43 is slid along the guide. Of course, it is possible to apply various mechanisms such as moving by a link.

【0037】通常、定着加重は100〜700N、定着
ベルトの張力は10〜60N程度であるので、軸間スペ
ーサ方式でも軸間距離は一定に保たれる。また、この範
囲外であっても、定着ベルト40が加圧ローラ43を押
し返す力よりも、定着加重(加圧バネ422の引張り荷
重)の方が大きくなる条件であれば、同様の効果を発揮
する。
Usually, since the fixing load is 100 to 700 N and the fixing belt tension is about 10 to 60 N, the axial distance can be kept constant even in the axial spacer method. Even outside this range, if the fixing load (the tensile load of the pressure spring 422) is larger than the force of the fixing belt 40 to push back the pressure roller 43, the same effect is exhibited. To do.

【0038】以上、本発明により、加圧ローラ43とベ
ルト支持ローラ41の軸間距離を一定に保つことが出き
るため、定着ベルト40の速度変化がなくなり、画像擦
れ、画像ずれを防止できる。
As described above, according to the present invention, since the axial distance between the pressure roller 43 and the belt supporting roller 41 can be kept constant, the speed of the fixing belt 40 does not change and the image rubbing and the image shift can be prevented.

【0039】また、弾性層411の硬度変化に起因する
速度変動や、加工精度不足に起因する速度バラツキによ
る画像擦れや画像ずれも回避できる。
Further, it is possible to avoid image fluctuation and image shift due to speed variation due to hardness change of the elastic layer 411 and speed variation due to insufficient processing accuracy.

【0040】なお、図7は副加圧領域が主加圧領域の下
流にある構造の定着装置の略図であるが、前述した副加
圧領域bが主加圧領域aの上流側にある場合の定着ベル
ト40と加圧ローラ43の関係と同様のことがいえるの
で説明を省略する。
Although FIG. 7 is a schematic view of the fixing device having a structure in which the sub-pressurizing area is located downstream of the main pressurizing area, the sub-pressurizing area b is located upstream of the main pressurizing area a. Since the same thing can be said as the relationship between the fixing belt 40 and the pressure roller 43, the description thereof will be omitted.

【0041】次に、図1に基づいて画像形成プロセスを
説明する。画像記録のスタートと同時に不図示の感光体
駆動モータの始動により色信号Yの感光体10は矢印で
示す反時計方向に回転され、同時にスコロトロン帯電器
11の帯電作用により感光体10に電位の付与が開始さ
れる。
Next, the image forming process will be described with reference to FIG. Simultaneously with the start of image recording, the photoconductor 10 of the color signal Y is rotated in the counterclockwise direction by the start of a photoconductor drive motor (not shown), and at the same time, a potential is applied to the photoconductor 10 by the charging action of the scorotron charger 11. Is started.

【0042】感光体10は電位を付与されたあと、書き
込み装置12によってYの画像データに対応する画像の
書き込みが開始され、感光体10の表面に原稿画像のY
の画像に対応する静電潜像が形成される。
After a potential is applied to the photoconductor 10, the writing device 12 starts writing an image corresponding to the Y image data, and the surface of the photoconductor 10 is printed with Y of the original image.
An electrostatic latent image corresponding to the image is formed.

【0043】前記の静電潜像はYの現像器13により非
接触の状態で反転現像され、感光体10の回転に応じY
のトナー像が感光体10上に形成される。
The electrostatic latent image is reversely developed by the Y developing device 13 in a non-contact state, and Y is developed according to the rotation of the photoconductor 10.
Toner image is formed on the photoconductor 10.

【0044】当該感光体10上に形成されたYのトナー
像は、Yの転写器25の作用により、中間転写ベルト2
0上に転写される。
The Y toner image formed on the photoconductor 10 is transferred to the intermediate transfer belt 2 by the action of the Y transfer device 25.
0 is transcribed.

【0045】その後、前記感光体10はクリーニング装
置14によって清掃され、次の画像形成サイクルにはい
る(以下、M、C、Kのクリーニングプロセスにても同
様故、説明を省略する)。
Thereafter, the photoconductor 10 is cleaned by the cleaning device 14 and the next image forming cycle is started (the same applies to the M, C and K cleaning processes, so the description thereof is omitted).

【0046】次いで、書き込み装置12によってM(マ
ゼンタ)の色信号すなわちMの画像データに対応する画
像書き込みが行われ、感光体10の表面に原稿画像のM
の画像に対応する静電潜像が形成される。当該静電潜像
は、Mの現像器13により感光体10上にMのトナー像
となり、Mの転写器25において、中間転写ベルト20
上の前記Yのトナー像と同期が取られ、前記Yのトナー
像の上に重ね合わされる。
Next, the writing device 12 writes an image corresponding to the M (magenta) color signal, that is, the image data of M, and the M of the original image is printed on the surface of the photoconductor 10.
An electrostatic latent image corresponding to the image is formed. The electrostatic latent image becomes an M toner image on the photoconductor 10 by the M developing device 13, and the intermediate transfer belt 20 is transferred to the M transfer device 25.
It is synchronized with the Y toner image above and is superimposed on the Y toner image.

【0047】同様のプロセスにより、Y、Mの重ね合わ
せトナー像と同期が取られ、C(シアン)のトナー像
が、Cの転写器25において、前記のY、Mの重ね合わ
せトナー像上へ重ね合わされ、更にY、M、Cの重ね合
わせトナー像と同期が取られ、K(黒)のトナー像が、
Kの転写器25において、前記のY、M、Cの重ね合わ
せトナー像上へ重ね合わされ、中間転写ベルト20上に
Y、M、CおよびKの重ね合わせトナー像が形成され
る。
By a similar process, the toner image of C (cyan) is synchronized with the superimposed toner images of Y and M, and the toner image of C (cyan) is transferred onto the superimposed toner image of Y and M by the transfer device 25 of C. The toner images of K (black) are superposed and synchronized with the superposed toner images of Y, M, and C.
In the K transfer device 25, the superimposed toner images of Y, M, and C are superimposed, and the superimposed toner images of Y, M, C, and K are formed on the intermediate transfer belt 20.

【0048】重ね合わせトナー像が担持されている中間
転写ベルト20は矢印のように時計方向に送られ、転写
材Pが紙カセット72より、紙送り出しローラ70によ
って送り出され、搬送ローラ73を経て、タイミングロ
ーラ71へ搬送され、当該タイミングローラ71の駆動
によって、中間転写ベルト20上の重ね合わせトナー像
と同期がとられて、トナーと反対極性の直流電圧が印加
されている転写ローラ26(中間転写ベルト20に当接
状態にある)の転写領域Sに給送され、中間転写ベルト
20上の重ね合わせトナー像が転写材Pに転写される。
The intermediate transfer belt 20 carrying the superposed toner image is sent in the clockwise direction as indicated by the arrow, and the transfer material P is sent out from the paper cassette 72 by the paper sending roller 70, and passes through the carrying roller 73, The transfer roller 26 is conveyed to the timing roller 71 and driven by the timing roller 71 so as to be synchronized with the superimposed toner image on the intermediate transfer belt 20 and to which a DC voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied (intermediate transfer roller 26). The superposed toner image on the intermediate transfer belt 20 is transferred to the transfer material P by being fed to the transfer area S (which is in contact with the belt 20).

【0049】その後、中間転写ベルト20は走行し、除
電ローラ27で残留トナーの電荷が弱められ、当該中間
転写ベルト20に当接したクリーニングブレード29に
より清掃され、次の画像形成サイクルに入る。
After that, the intermediate transfer belt 20 runs, the charge of the residual toner is weakened by the charge eliminating roller 27, and the intermediate transfer belt 20 is cleaned by the cleaning blade 29 which is in contact with the intermediate transfer belt 20, and the next image forming cycle is started.

【0050】重ね合わせトナー像が転写された転写材P
は、更に定着装置4へと送られ、定着ベルト40を介し
てベルト支持ローラ41と加圧ローラ43に挟持、加圧
され定着される。トナー像が溶融定着された転写材Pは
排紙ローラ81によって排紙皿82へ搬送される。
Transfer material P on which the superimposed toner images have been transferred
Is further sent to the fixing device 4, and is sandwiched between the belt support roller 41 and the pressure roller 43 via the fixing belt 40, and is pressed and fixed. The transfer material P on which the toner image is melted and fixed is conveyed to the paper discharge tray 82 by the paper discharge roller 81.

【0051】[0051]

【発明の効果】加圧ローラとベルト支持ローラの軸間隔
を一定に保つことにより、定着搬送速度の変動を防止
し、搬送速度変動による画像擦れや転写ずれを回避でき
る。
By keeping the axial distance between the pressure roller and the belt supporting roller constant, it is possible to prevent the fixing conveyance speed from fluctuating, and avoid image rubbing and transfer deviation due to the conveyance speed fluctuation.

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

【図1】画像形成装置の全体構成の一例を示す模式図で
ある。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of the overall configuration of an image forming apparatus.

【図2】加圧ローラによるベルト支持ローラの弾性層の
変形量を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a deformation amount of an elastic layer of a belt supporting roller by a pressure roller.

【図3】本発明のベルト方式の定着装置の断面を示す略
図である。
FIG. 3 is a schematic view showing a cross section of a belt type fixing device of the present invention.

【図4】加圧ローラとベルト支持ローラの加圧部の断面
図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a pressure roller and a pressure portion of a belt support roller.

【図5】軸間スペーサによる加圧ローラとベルト支持ロ
ーラの加圧部を示す図である。
FIG. 5 is a view showing a pressure roller by a spacer between shafts and a pressure portion of a belt support roller.

【図6】加圧ローラとベルト支持ローラとの軸間隔を規
制する機構を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a mechanism that regulates an axial distance between a pressure roller and a belt support roller.

【図7】副加圧領域が主加圧領域の下流にある構造の定
着装置の略図である。
FIG. 7 is a schematic view of a fixing device having a structure in which a sub pressure area is located downstream of the main pressure area.

【図8】定着装置のベルト支持ローラ、定着ベルト、加
圧ローラ、加熱ローラの配置を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an arrangement of a belt supporting roller, a fixing belt, a pressure roller, and a heating roller of a fixing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 画像形成手段 3 ベルトユニット 4 定着装置 40 定着ベルト 41 ベルト支持ローラ 43 加圧ローラ 420 軸間スペーサ 422 加圧バネ 431 揺動レバー 1 Image forming means 3 Belt unit 4 fixing device 40 fixing belt 41 Belt support roller 43 Pressure roller 420 Spacer between shafts 422 pressure spring 431 Swing lever

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 加熱された定着ベルトを挟んで、当該定
着ベルトの内側のベルト支持ローラと外側に設置された
加圧ローラにより、前記定着ベルトと転写材に圧力を加
え、転写材上のトナーを定着するベルト式定着装置を有
する画像形成装置において、ニップ部での主加圧領域
と、その上流もしくは下流に副加圧領域とが形成され、
転写材進行方向で前記副加圧領域の長さを可変する長さ
調整機構を有するとともに、転写材の加熱、加圧時に主
加圧領域を形成する前記ベルト支持ローラと加圧ローラ
との軸間距離を一定に維持する軸間距離規定機構を有す
ることを特徴とする画像形成装置。
1. A toner on a transfer material is formed by sandwiching a heated fixing belt and applying pressure to the fixing belt and the transfer material by a belt supporting roller inside the fixing belt and a pressure roller installed outside the fixing belt. In an image forming apparatus having a belt-type fixing device for fixing a sheet, a main pressure area at the nip portion and a sub-pressure area upstream or downstream thereof are formed,
A shaft of the belt support roller and the pressure roller that has a length adjusting mechanism that varies the length of the sub-pressurizing region in the transfer material traveling direction, and that forms a main pressurizing region when the transfer material is heated and pressed. An image forming apparatus having an axial distance regulating mechanism that maintains a constant distance.
【請求項2】 前記副加圧領域は、前記加圧ローラとこ
れに巻き付けられたベルトにより構成されることを特徴
とする請求項1に記載の画像形成装置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the sub-pressurizing area is constituted by the pressing roller and a belt wound around the pressing roller.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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