JP2004004235A

JP2004004235A - Fixing device and image forming device

Info

Publication number: JP2004004235A
Application number: JP2002158921A
Authority: JP
Inventors: Tomoe Ariga; 有賀　友衛
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2004-01-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable simplification of structure, size reduction and cost reduction of a heat roll type fixing device, to shorten a warming-up time, and to suppress deformation, e.g. curling and wrinkling of a discharged sheet material by reducing stress on the sheet material. <P>SOLUTION: The fixing device is equipped with a heat-fixing roll 1 which has a surface coated with an elastic body 1c and has a heat source 1a inside, a pressure roll 2 which is pressed against the heat-fixing roll 1, a heat-resisting belt 3 which is wound around the outer circumference of the pressure roll 2 and moves while held between the pressure roll 2 and the heat-fixing roll 1, and a tension member 4 which tenses the heat-resisting belt 3 and fixes an unfixed toner image 5a formed on the sheet material 5, and an image forming device is mounted with the fixing device. The tension member 4 is arranged where heat-resisting belt 3 is wound around the outer circumference of the heat-fixing roll 1 from the tangent of the pressing part between the heat-fixing roll 1 and pressure roll 2 to form a nip. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、表面に弾性体を被覆して加熱源を内蔵した熱定着ロールと、該熱定着ロールに押圧する加圧ロールと、該加圧ロールの外周に捲着され前記熱定着ロールとの間に挟持されて移動するエンドレスの耐熱ベルトと、該耐熱ベルトを張架する張架部材とを備え、シート材上に形成した未定着トナー像を定着する定着装置及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、転写材上に未定着のトナー像を接触加熱定着する加熱ロール型定着装置として、表面に弾性体が被覆され加熱源を内蔵して回転可能な熱定着ロールと、複数の支持ロールによって張架された耐熱ベルトと、耐熱ベルトを熱定着ロールの廻りに所定角度だけ巻き付けてニップ領域を形成させると共にそのニップ領域の出口に他の部分よりも大きな圧力を局部的に加えて熱定着ロール表面の弾性体に歪みを生じさせる圧力手段とを設け、ニップ部からのシート材の排出を容易にした定着装置が提案（特許第３０８４６９２号参照）されている。
【０００３】
この従来の定着装置では、圧力手段が存在することにより、予め熱定着ロールの表面に歪みを有しているので、ニップ領域の出口で、熱定着ロールの表面上にトナーが接触している状態からその表面歪みを瞬間的に開放する。そのため、シート材がニップ部から排出される時に、トナーと熱定着ロールとの付着力を減少させてシート材が熱定着ロールに巻き付くことを抑制し、腰の弱い記録紙でもベルトニップの出口において容易に剥離できる。上記装置は、このことによって、従来必要とされてきた剥離爪を不要にしている。
【０００４】
また、ロール間に設定した圧力によってロールを撓ませてロールに接するニップ長を形成し、このニップ間に未定着トナー像を担持したシート材を通過させて定着させ、シート材の特性に合わせロールの駆動速度として、第１の速度か第２の速度かを選択して駆動する定着装置（特公平６−４０２３５号公報参照）が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の定着装置の構造では、複数の支持ロールに張架されて移動可能な耐熱ベルトを圧力手段でニップ形成可能な角度だけ熱定着ロールに巻き付けると共に、ニップ領域の出口に局部的に大きな圧力を加えて駆動するので、複数の支持ロールとその回転軸受が必要である。さらに、耐熱ベルトの周長が長くなり、定着装置が複雑で大型化するだけでなく、高価にする。定着装置の複雑、大型化、高価な構成は、必然的に当該定着装置を搭載した画像形成装置を複雑、大型化、高価にする。
【０００６】
しかも、耐熱ベルトは、加熱源を内蔵して回転可能な熱定着ロールとのニップ部で加熱されるが、複数の支持ロールで張架し周長が長くなるという構成では、所定の経路で移動する時に、複数の支持ロールによって熱エネルギーが奪われ、また、周長の長さに応じて自然放熱が増える。そのため、所定の温度に到達するまでの時間が多く必要になり、電源オン時から定着可能になるまでの所謂ウォーミングアップ時間を長く要することになり、好ましくない。
【０００７】
さらに、熱定着ロールに対して耐熱ベルトをニップ形成可能な角度だけ巻き付けてニップ部出口で他の部分より大きな圧力を局部的に加え熱定着ロールの弾性層に歪みを形成させる構成では、シート材が熱定着ロールに巻き付くのを抑制するには好適であるが、弾性層の歪みに沿って排出されるシート材は、この歪みに倣ってカールしたり、局部的な高圧力のために皺発生などの変形をもたらす。
【０００８】
また、シート材特性に合わせてロールの駆動速度を第１の速度か第２の速度に選択する装置では、ロールの熱容量が大きくてウォーミングアップ時間を長く要して好ましくないばかりでなく、圧力によってロールを撓ませて形成した長ニップ間を通過するシート材は、前者の装置と同様、この圧力によるストレスが大きくてカールや皺などのシート材変形を引き起こす。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであって、熱ロール型定着装置の構造の単純化、小型化、コスト低減を可能にし、ウォーミングアップ時間を短縮でき、シート材へのストレスを小さくしてカールの発生や皺発生など排出されるシート材の変形を抑制できるようにするものである。
【００１０】
そのために本発明は、表面に弾性体を被覆して加熱源を内蔵した熱定着ロールと、該熱定着ロールに押圧する加圧ロールと、該加圧ロールの外周に捲着され前記熱定着ロールとの間に挟持されて移動するエンドレスの耐熱ベルトと、該耐熱ベルトを張架する張架部材とを備え、シート材上に形成した未定着トナー像を定着する定着装置及び該定着装置を搭載した画像形成装置において、前記張架部材は、前記耐熱ベルトを前記熱定着ロールと前記加圧ロールとの押圧部の接線より前記熱定着ロールに巻き付けてニップを形成する位置に配置したことを特徴とする。
【００１１】
前記張架部材は、前記熱定着ロールと前記加圧ロールとの押圧部より前記耐熱ベルトの移動方向下流側に配置し、前記熱定着ロールから離間して配置し、または前記熱定着ロールに軽押圧して配置したことを特徴とし、前記張架部材は、摺動部材や半月状部材であることを特徴とする。
【００１２】
前記加圧ロールと前記耐熱ベルトとの摩擦係数を前記張架部材と前記耐熱ベルトとの摩擦係数より大きくし、または、前記加圧ロールと前記耐熱ベルトの巻き付き角より前記張架部材と前記耐熱ベルトの巻き付き角を小さくし、または前記加圧ロールの径より前記張架部材の径を小さくしたことを特徴とし、前記熱定着ロールと前記耐熱ベルトとの当接圧力分布は、前記熱定着ロールと前記加圧ロールが圧接する部分で最高圧になることを特徴とする。
前記張架部材は、一端または両端に前記耐熱ベルトが当接して位置規制する凸部を有することを特徴とし、前記耐熱ベルトの内周面に摺接して前記加圧ロールと前記張架部材との間にクリーニング部材を配置したことを特徴とし、前記熱定着ロールは、外径６０ｍｍ以下、肉厚２ｍｍ以下のパイプ材の外周に２ｍｍ以下の弾性体を被覆して形成し、加圧ロールは、外径６０ｍｍ以下、肉厚２ｍｍ以下のパイプ材で形成したことを特徴とする。
【００１３】
前記加圧ロールは、前記熱定着ロールの表面に被覆した弾性体より硬質な表面を有していることを特徴とし、前記加圧ロールを駆動し、前記熱定着ロールは前記耐熱ベルトを介して従動されることを特徴とし、前記張架部材は、駆動ロール部材であることを特徴とする。
【００１４】
駆動手段として、第１の回転速度と該第１の回転速度より遅い第２の回転速度を有し、前記シート材特性に応じて選択駆動することを特徴とし、前記シート材特性を検知する検知手段を有し、前記未定着トナー像を担持したシート材の進行過程でシート材特性を検知して、前記シート材特性に応じて選択駆動することを特徴とし、シート材特性に応じて選択情報が設定される設定手段を有し、前記未定着トナー像を担持したシート材の定着指令過程で前記シート材特性に応じた設定を行い、該設定内容に基づいて選択駆動することを特徴とし、前記張架部材は、前記熱定着ロールと前記加圧ロールとの押圧部より前記耐熱ベルトの移動方向上流側にも配置したことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る定着装置の実施の形態を示す図であり、１は熱定着ロール、１ａはハロゲンランプ、１ｂはロール基材、１ｃは弾性体、２は加圧ロール、３は耐熱ベルト、４は張架部材、４ａは凸部、５はシート材、５ａは未定着トナー像、６はクリーニング部材、Ｌは接線方向を示す。
【００１６】
図１において、熱定着ロール１は、外径６０ｍｍ以下、肉厚２ｍｍ以下のパイプ材をロール基材１ｂとして、その外周に２ｍｍ以下の弾性体１ｃを被覆して形成し、ロール基材１ｂの内部に加熱源としてハロゲンランプ１ａを内蔵して回転可能にしたものである。加圧ロール２は、外径６０ｍｍ以下、肉厚２ｍｍ以下のパイプ材で形成し、熱定着ロール１に対向して配置し、熱定着ロール１と所定の圧力で圧接して回転可能にしたものである。
【００１７】
耐熱ベルト３は、熱定着ロール１と加圧ロール２との間に挟持されて加圧ロール２の外周に捲着され移動可能になったエンドレスのベルトであり、０．０３ｍｍ以上の厚みを有するステンレス管やニッケル電鋳管等の金属管、ポリイミドやシリコン等の耐熱樹脂管等で構成される。
【００１８】
張架部材４は、耐熱ベルト３の内周に嵌挿して加圧ロール２と協働して耐熱ベルト３に張力を付与すると共に、耐熱ベルト３を熱定着ロール１に巻き付けてニップを終了する位置に配置した、半月状の耐熱ベルト摺動部材である。張架部材４は、図示のように耐熱ベルト３が熱定着ロール１と加圧ロール２との押圧部接線方向Ｌより熱定着ロール１に巻き付けてニップを終了する位置で、熱定着ロール１と加圧ロール２との押圧部より耐熱ベルト３の移動方向下流側に配置される。そして、張架部材４は、ニップ終了位置で熱定着ロール１に軽押圧される。凸部４ａは、張架部材４の一端または両端に設けて耐熱ベルト３が一方に寄った場合に当接して寄り規制を行うものである。
【００１９】
耐熱ベルト３を加圧ロール２と張架部材４により張架して加圧ロール２で安定して駆動するには、加圧ロール２と耐熱ベルト３との摩擦係数を張架部材４と耐熱ベルト３との摩擦係数より大きく設定するとよいが、摩擦係数に関しては異物の侵入や摩耗などによって不安定になる場合がある。これに対し、加圧ロール２と耐熱ベルト３の巻き付け角より張架部材４と耐熱ベルト３の巻き付け角が小さくなるように、また、加圧ロール２の径より張架部材４の径が小さくなるように設定すると、耐熱ベルト３が張架部材４を摺動する長さが短くなり、経時変化や外乱などに対する不安定要因から回避でき耐熱ベルト３を加圧ロールで安定して駆動することができる。
【００２０】
クリーニング部材６は、加圧ロール２と張架部材４との間に配置して、耐熱ベルト３の内周面に摺接して耐熱ベルト３の内周面の異物や摩耗粉等をクリーニングするものであり、このような異物や摩耗粉等をクリーニングすることで耐熱ベルト３をリフレッシュして不安定要因を除去している。
【００２１】
シート材５は、熱定着ロール１に加圧ロール２が押圧する位置をニップ初期位置としてその押圧部の接線方向Ｌからニップ領域の耐熱ベルト３と熱定着ロール１との間を通過することで未定着トナー像５ａが定着され、張架部材４が熱定着ロール１に軽押圧するニップ終了位置から排出される。このようにニップは、熱定着ロール１の接線状態で開始位置及び終了位置が形成される。
【００２２】
図２は耐熱ベルトに張力を付与する張架部材の支持機構の例を示す図である。張架部材４の支持機構としては、図２に示すように張架部材４の端部に加圧ロール２の軸方向と平行に延びる突起部４ｂ、加圧ロール２の軸心方向に延びる突起部４ｃを設け、突起部４ｂを取り付けフレーム７の嵌合孔に嵌合させ、突起部４ｃを加圧ロール２の回転軸２ａに回転自在に支持した支持部材４ｅの溝内に嵌挿してバネ４ｄで付勢して張力を付与する。突起部４ｂと取り付けフレーム７の嵌合孔との嵌合は、このバネ４ｄによる張力付与方向には移動するが、熱定着ロール１に接近・離間する方向には移動しないようになっている。また、この張力付与方向ｆは、加圧ロール２と張架部材４の軸を結ぶ図示Ａ−Ａ線に対して、溝により熱定着ロール１に接近する方向に、あるいは離れる方向に傾けるようにしてもよい。
【００２３】
張架部材４として、耐熱ベルト摺動部材を使用した場合には、回転部材ではないので軸受等が不要であり、支持構造が簡単になる。加えて張架部材４を半月状とすることにより、加圧ロール２側にその半月欠方向を向けて配置し、加圧ロール２に対して極限まで接近した配置が可能になる。このことによりまた、耐熱ベルト３の周長を短縮して構成することが可能になる。したがって、熱ロール型定着装置を簡単な構造にして小型で安価にすることができる。
【００２４】
さらに、耐熱ベルト３が必要最小限の経路で移動するので、耐熱ベルト３は、加熱源を内蔵して回転可能な熱定着ロール１とのニップ部で加熱され、所定の経路で移動する時に奪われる熱エネルギーを最小限に抑えることができると共に、周長が短いので、自然放熱による温度低下も少なく、電源オン時から所望の温度に到達して定着可能になるまでの所謂ウォーミング時間の短縮が可能である。
【００２５】
図３は本発明に係る定着装置の他の実施の形態を示す図、図４はニップ通過位置に応じて変化する定着圧力の例を示す図である。図１、２に示した実施の形態においては、張架部材４として半月状の耐熱ベルト摺動部材を使用したが、図３に示すように張架部材４′としてロール部材を使用してもよい。張架部材４′は、ロール部材であるので、摺動部材としてもよいが、回転させることもでき、駆動することもできる。張架部材４′を回転自在に支持することにより、加圧ロール２と耐熱ベルト３との摩擦係数を張架部材４′と耐熱ベルト３との摩擦係数より大きく設定して、耐熱ベルト３を加圧ロール２と張架部材４により張架して加圧ロール２で安定して駆動することができる。
【００２６】
また、図３に示す実施の形態において、張架部材４′は、熱定着ロール１に軽押圧されているのではなく、離間配置されている。つまり、張架部材４′は、ニップ終了位置よりさらに耐熱ベルト３の移動下流側に配置されている。したがって、この場合には、配置をさらに熱定着ロール１寄りに移動させると、ニップ終了位置をさらに下流側に移動させて、ニップ長を長くすることができ、逆にその配置を熱定着ロール１から離れるように移動させると、ニップ長を短くすることができる。
【００２７】
勿論、図１、図２に示す実施の形態においても、同様に張架部材４を熱定着ロール１から離間して配置してもよいし、図３に示す実施の形態においては張架部材４′を熱定着ロール１に軽押圧するように配置してもよいことはいうまでもない。このような張架部材４を熱定着ロール１から離間配置した構成の場合には、ニップ開始位置で加圧ロール２による押圧で定着圧力が高くなり、ニップ領域において、ニップ終了位置まで一定の定着圧力になる。
【００２８】
また、加圧ロール２で駆動して張架部材４、４′を摺動させる場合、張架部材４、４′を熱定着ロール１に対して接近、離間する方向に自由揺動可能に支持してもよい。張架部材４、４′を揺動可能に構成すると、加圧ロール２の回転駆動によって駆動される耐熱ベルト３と張架部材４、４′との摩擦力によって耐熱ベルト３と張架部材４、４′は、熱定着ロール１から離れる方向に揺動するので、所定の位置で揺動が規制されるストッパー手段を設けておけばよい。
【００２９】
これらの構成に対応したニップ通過位置と定着圧力の変化の様子を示したのが図４である。図４（ａ）は張架部材を固定にした場合の厚めのシート材（点線）、標準厚のシート材（実線）、薄めのシート材（２点鎖線）の定着圧力の変化の様子を示している。この場合には、全体としてシート材厚によって定着圧力に差が生じるが小さく、張架部材を軽押圧している場合には、厚めのシート材の場合ニップ終了位置で定着圧力がややアップするが、張架部材を離間させ接線ニップにすると、図示のようにニップ終了位置でのアップ部はない。図４（ｂ）は張架部材の位置を切り換えるようにした場合の厚めのシート材（点線）、標準厚のシート材（実線）、薄めのシート材（２点鎖線）の定着圧力の変化を示している。この場合には、ニップ終了位置が切り替わるので、圧力差は生じるがその差は小さくなっている。このようにシート材の種類に応じて定着圧力に差が生じるが、張架部材４、４′の位置を切り換えてニップ長を変えることにより定着圧力を調整することができる。
【００３０】
熱定着ロール１の弾性体１ｃの表面と耐熱ベルト３の表面は、同一の周速度で移動してシート材５の上に形成した未定着トナー像５ａを定着するものであるが、耐熱ベルト３の表面やシート材５の先端部がウェーブ状になっていると、定着開始状態が不安定になる場合がある。そこで、ニップ開始位置で耐熱ベルト３を加圧ロール２で熱定着ロール１に押圧する構成にすると、双方の合流状態が安定するので、極めて安定した未定着トナー像の定着が可能になる。
【００３１】
耐熱ベルト３は、加圧ロール２と張架部材４、４′の協働によって張力が付与されて熱定着ロール１に巻き付けてニップを形成しているので、容易にニップ長を長く構成することができ、構造が簡単になり小型で安価にすることができる。また、シート材５の上に形成した未定着トナー像５ａを安定して定着するには、未定着トナー像５ａを十分に溶融して定着することが必須であり、所望の温度と溶融時間を必要とするが、本発明による構成では、ニップ長を長く構成するために熱定着ロール１の表面に被覆した弾性体１ｃを大きく歪ませてニップ長を長くするような手段は必要ないので、弾性体１ｃの厚みは薄く構成可能である。しかも、弾性体１ｃを歪ませるために加圧ロール２の圧接圧力を大きく設定する必要もなく、未定着トナー像５ａを担持したシート材５が熱定着ロール１と耐熱ベルト３の間を通過するときに通過するシート材５へのストレスが小さいので、未定着トナー像５ａの定着後に排出されるシート材５に皺発生などのシート材変形が抑制される。
【００３２】
したがって、熱ロール型定着装置の機械的剛性アップは不要であるばかりでなく、熱定着ロール１の薄肉厚化が可能であり、加熱源から耐熱ベルト３を加熱する加熱速度が向上する。また、加圧ロール２も同様に薄肉厚化が可能であり、熱容量を小さく構成できるので、耐熱ベルト３からの熱エネルギー吸収が小さく、電源オン時から所望の温度に到達して定着可能になるまでの所謂ウォーミングアップ時間の短縮が可能である。
【００３３】
耐熱ベルト３の周長を短縮し、耐熱ベルト３が奪われる熱エネルギーを最小限に抑え、自然放熱による温度低下も少なくするための構成は、耐熱ベルト３と加圧ロール２の巻き付き長さより耐熱ベルト３と張架部材４、４′の巻き付き長さを短くすることである。このことはまた、耐熱ベルト３と加圧ロール２の巻き付き角より耐熱ベルト３と張架部材４、４′の巻き付き角を小さくすることであり、また、加圧ロール２の径より張架部材４、４′の径を小さくすることである。先に述べたように耐熱ベルト３の周長を短縮して構成し、耐熱ベルト３を必要最小限の経路で移動する構成にすると、熱ロール型定着装置を簡単な構造にして小型で安価にし、熱定着ロール１とのニップ部で加熱された耐熱ベルト３が所定の経路で移動する時に奪われる熱エネルギーを最小限に抑えることができ、自然放熱による温度低下も少なく、電源オン時から所望の温度に到達して定着可能になるまでの所謂ウォーミング時間の短縮が可能になるなど、多くの効果が期待できる。
【００３４】
次に、駆動速度の制御について説明する。駆動手段は、熱定着ロール１及び加圧ロール２を駆動するために２つの回転速度を有し、シート材特性に応じて熱定着ロール１及び加圧ロール２を第１の回転速度とそれより遅い第２の回転速度で選択駆動する。この回転速度は、シート材特性を検知する検知手段を配置すると共に、予めシート材特性に応じた回転速度などの選択情報を設定する設定手段を設け、未定着トナー像５ａを担持したシート材５の進行過程でシート材特性を検知すると、未定着トナー像５ａを担持したシート材５の定着指令過程でシート材特性に応じた設定をして、その設定内容に応じ回転速度が選択され駆動される。設定手段としては、定着指令に先立って熱ロール型定着装置に連動する部位をマニュアル操作したり、電気的な信号等によって遠隔操作してもよい。
【００３５】
未定着トナー像５ａを担持したシート材５は、紙等の一般的なシート材、熱容量の大きな厚めのシート材、透明なシート材（ＯＨＰシート材）等の多様な用途への適用が必須である。一般的なシート材に比べて、特に、熱容量の大きな厚めのシート材や封筒等の積層されたシート材、透明なシート材（ＯＨＰシート材）等においては、未定着トナー像５ａを十分溶融してシート材に定着するために、所望の溶融時間を要する。このような場合、シート材特性に応じて熱定着ロール１及び加圧ロール２を第１の回転速度とそれより遅い第２の回転速度で選択駆動することにより、未定着トナー像５ａの溶融が適正化され、所望の定着が達成できる。
【００３６】
そして、第１の回転速度または第２の回転速度で選択的に駆動しても、未定着トナー像５ａを担持したシート材５が熱定着ロール１と耐熱ベルト３の間を通過するときに通過するシート材５へのストレスには変化がなくて小さいので、未定着トナー像５ａの定着後に排出されるシート材５に対し皺発生などのシート材変形が抑制される。したがって、熱ロール型定着装置の機械的剛性アップは不要であるばかりでなく、熱定着ロール薄肉厚化が可能であり、加熱源から耐熱ベルトを加熱する加熱速度が向上する。また、加圧ロール２も同様に薄肉厚化が可能であり、熱容量が小さく達成できるので、耐熱ベルト３からの熱エネルギー吸収が小さく、電源オン時から所望の温度に到達して定着可能になるまでの所謂ウォーミングアップ時間の短縮が可能である。なお、選択的に駆動する選択手段としては、例えば駆動モータの回転数を選択的に可変する等の手段が好適である。
【００３７】
本実施例では、熱定着ロール１の外形φ２５、肉厚０．７ｍｍ、弾性体１ｃの厚み０．５ｍｍ、加圧ロール２の外形φ２５、肉厚０．７ｍｍ、熱定着ロール１と加圧ロール２の圧接力を１０ｋｇ以下の構成でニップ長を１０ｍｍ構成し、加熱源として１０００Ｗの柱状ハロゲンランプ１ａを内蔵してウォーミングアップ時間は３０ｓｅｃを達成した。
【００３８】
熱定着ロール及び加圧ロールの外形をφ２５の小径に構成したが、通常のトナー像を定着した後のシート材が熱定着ロールまたは耐熱ベルトに巻き付くこともなく、強制的にシート材を剥がすための剥離手段を不要にしている。また、カラーの画像形成では、４色のトナー像を重ね合わせて画像を形成するので、写真画像等の場合には、トナー層が厚い未定着トナー像になり、定着後のシート材が熱定着ロールに巻き付き易くなる。しかし、本実施例では、定着後のシート材が熱定着ロールに巻き付きが生じた場合、シート材を介して耐熱ベルトを熱定着ロール側に引き寄せるように作用するが、耐熱ベルトは、加圧ロールと張架部材によりニップ終了位置で熱定着ロールから離れる方向に張架されているので、この相反する挙動によって定着後のシート材が熱定着ロールに巻き付くことを防止している。
【００３９】
本実施形態による構成の定着装置では、ロールで構成した張架部材、熱定着ロールまたは加圧ロールが駆動ロールとなるが、この場合、安定な駆動を実現するには、硬い方のロールを駆動側とし、柔らかい方のロールを従動側とするのが好適である。加圧ロール２は、その外周に耐熱ベルト３を捲着して熱定着ロール１の表面に被覆した弾性体１ｃに対して耐熱ベルト３を圧接して駆動し、熱定着ロール１は従動する構成となる。加圧ロール２は、耐熱ベルト３、即ち、未定着トナー像５ａを担持したシート材５の搬送スピードを決定付けるので、少なくとも熱定着ロール１の表面に被覆した弾性体１ｃより硬質な表面を有した構成とする。このことにより変形することなく搬送スピードを安定して駆動することができる。
【００４０】
加圧ロール２と張架部材４によって張架されて駆動される耐熱ベルト３は、加圧ロール２と張架部材４の平行度や耐熱ベルト３の軸方向周長差などの誤差要因によって蛇行しながら駆動される場合が多い。張架部材４の端部に設けた凸部４ａは、耐熱ベルト３を当接させてこの寄り規制を行うものであるので、耐熱ベルト３の端面にストレスが発生する。耐熱ベルト３を例えばステンレス管やニッケル電鋳管等の金属管で構成すると、その厚みは０．０３ｍｍ以上、ポリイミドやシリコン等の耐熱樹脂管で構成すると、その厚みは０．０５ｍｍ以上で構成すると十分な耐力が得られる。
【００４１】
凸部４ａを張架部材４の一端部に設ける場合には、加圧ロール２と張架部材４の関係を耐熱ベルト３が一方側へ寄る配置にしてもよいし、耐熱ベルト３の他方側に耐熱ベルト３を一方側へアシストする手段を設けてもよい。また、凸部４ａを張架部材４の両端部に設ける場合には、両端部の凸部間隔の中で耐熱ベルト３の蛇行が生じるが、両端部の凸部間隔と耐熱ベルト３の幅を適正な関係に構成すれば実用上問題はない。
【００４２】
図５は本発明に係る画像形成装置の１実施の形態を示す全体構成の模式的断面図である。図中、１０は画像形成装置、１０ａはハウジング、１０ｂは扉体、１１は紙搬送ユニット、１５はクリーニング手段、１７は像担持体、１８は画像転写搬送手段、２０は現像手段、２１はスキャナ手段、２１ｂは回転多面鏡、２９は転写ベルトユニット、３０は給紙ユニット、４０は定着手段、Ｗは露光ユニット、Ｄは画像形成ユニットを示す。
【００４３】
図５において、本実施形態の画像形成装置１０は、ハウジング１０ａと、ハウジング１０ａの上部に形成された排紙トレイ１０ｃと、ハウジング１０ａの前面に開閉自在に装着された扉体１０ｂを有し、ハウジング１０ａ内には、露光ユニット（露光手段）Ｗ、画像形成ユニットＤ、画像転写搬送手段を有する転写ベルトユニット２９、給紙ユニット３０が配設され、扉体１０ｂ内には紙搬送ユニット１１が配設されている。各ユニットは、本体に対して着脱可能な構成であり、メンテナンス時等には一体的に取り外して修理または交換を行うことが可能な構成になっている。
【００４４】
画像形成ユニットＤは、複数（本実施形態では４つ）の異なる色の画像を形成する画像形成ステーションＹ（イェロー用），Ｍ（マゼンタ用），Ｃ（シアン用），Ｋ（ブラック用）を備えている。そして、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、それぞれ、感光ドラムからなる像担持体１７と、像担持体１７の周囲に配設された、コロナ帯電手段からなる帯電手段１９および現像手段２０を有する。これら各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、転写ベルトユニット２９の下側に斜めアーチ状のラインに沿って像担持体１７が上向きになるように並列配置されている。なお、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの配置順序は任意である。
【００４５】
転写ベルトユニット２９は、ハウジング１０ａの下側に配設され図示しない駆動源により回転駆動される駆動ロール１２と、駆動ロール１２の斜め上方に配設される従動ロール１３と、バックアップロール（テンションロール）１４と、これら３本、少なくとも２本のロール間に張架されて図示矢印方向（反時計方向Ｘ）へ循環駆動される中間転写ベルトからなる画像転写搬送手段１８と、画像転写搬送手段１８の表面に当接するクリーニング手段１５とを備えている。従動ロール１３、バックアップロール１４および画像転写搬送手段１８は、駆動ロール１２に対して図で左側に傾斜する方向に配設され、これにより画像転写搬送手段１８駆動時のベルト搬送方向Ｘが下向きになるベルト面１８ａが下方に位置し、搬送方向が上向きになるベルト面１８ｂが上方に位置するようにされている。
【００４６】
したがって、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋも駆動ロール１２に対して図で左側に傾斜する方向に配設されることになる。そして、像担持体１７は、アーチ状のラインに沿って画像転写搬送手段１８の搬送方向下向きのベルト面１８ａに接触され、図示矢印に示すように画像転写搬送手段１８の搬送方向に回転駆動される。可撓性を有する無端スリーブ状の画像転写搬送手段１８は、像担持体１７に対して上側から被せるように略同一の巻き付け角度で接触させるため、像担持体１７と画像転写搬送手段１８との間の接触圧やニップ幅は、テンションロール１４により画像転写搬送手段１８に付与される張力、像担持体１７の配置間隔、巻き付け角度（アーチの曲率）などを制御することにより調整することができる。
【００４７】
駆動ロール１２は、２次転写ロール３９のバックアップロールを兼ねている。駆動ロール１２の周面には、例えば厚さ３ｍｍ程度、体積抵抗率が１０^５Ω・ｃｍ以下のゴム層が形成されており、金属製の軸を介して接地することにより、２次転写ロール３９を介して供給される２次転写バイアスの導電経路としている。このように駆動ロール１２に高摩擦かつ衝撃吸収性を有するゴム層を設けることにより、２次転写部へ記録媒体が進入する際の衝撃が画像転写搬送手段１８に伝達しにくく、画質の劣化を防止することができる。また、駆動ロール１２は、その径を従動ロール１３、バックアップロール１４の径より小さくすることにより、２次転写後の記録紙が記録紙自身の弾性力で剥離し易くすることができる。また、従動ロール１３を後述するクリーニング手段１５のバックアップロールとして兼用させている。
【００４８】
なお、画像転写搬送手段１８を駆動ロール１２に対して図で右側に傾斜する方向に配設し、これに対応して各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋも駆動ロール１２に対して図で右側に傾斜する方向に斜めアーチ状に沿って、つまり、図５と左右対象に配設してもよい。
【００４９】
画像転写搬送手段の好適な素材としては、ＰＣ樹脂、ＰＥＴ樹脂、ポリイミド樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂等があり、当然のことながら、導電性や剛性等、または表面粗度、摩擦係数等を所望の特性に設定する目的で、対応する添加剤などを添加することもよい、また、剛性に関しては、厚さの設定によって所望の剛性に設定することもできる。
【００５０】
実施例では、比較的剛性が小さくて永久歪み、クリープを残さないウレタン樹脂及びポリエーテル樹脂によって画像転写搬送手段を形成し、ロールの付勢力Ｆにより張力Ｐを４０Ｎ、像担持体の巻き付け角度αを４°に設定してニップ部に作用する接触圧ｆを約２．８Ｎ（＝４０Ｎ×ｓｉｎ４°）として安定した転写条件を設定した。しかし、上記の素材を勘案すると、ロールの付勢力Ｆにより張力Ｐを１０Ｎ〜１００Ｎ、像担持体の巻き付け角度αを０．５°〜１５°のそれぞれの組み合わせを設定すれば、所望の転写条件の設定が可能であることが確認された。
【００５１】
１次転写部材１６は、トナー像を順次重ねて転写して画像を形成する転写バイアス印加手段として、画像転写搬送手段の内側に接する位置に配置しているが、上記のような接触圧ｆの付与により、転写ニップを形成するための押圧力の付与は必要ない。単に画像転写搬送手段への通電を確保可能な手段として接すればよいので、例えば画像転写搬送手段に接して従動回転する導電性ロールやリジッドな接触子、あるいは板バネ等の導電性弾性部材、樹脂等の繊維群によって形成した導電性ブラシ等でも構成可能になる。したがって、画像転写搬送手段との摺動抵抗が少なく、互いの寿命が向上できるばかりでなく、安価に構成できる。
【００５２】
上記のように本実施形態の画像形成装置では、複数の像担持体１７を並列配置し、各像担持体１７に対して略同一の巻き付け角度を有する姿勢で可撓性を有する無端スリーブ状の画像転写搬送手段１８を接触配置して少なくとも２本のロール１２、１３に張架して回転駆動し、画像転写搬送手段１８には、いずれかのロール１２、１３によって張力を付与して像担持体１７のトナー像を順次重ねて転写する構造に構成する。このようにすると、略同一の巻き付け角度に応じて像担持体１７と画像転写搬送手段１８との接触部には、容易に略同一のニップが形成され、その接触部の接触圧力も略同一に構成される。
【００５３】
一方、像担持体１７とそれに接触して駆動される画像転写搬送手段１８において、接触部の移動周速度は双方一致しているのが好ましい状態であるが、量産形態の中では、像担持体１７の外径や偏心または駆動手段の偏心等のバラツキ、画像転写搬送手段１８の駆動ロール１２径、あるいは駆動手段等のバラツキによって完全に等速に設定することは現実的ではない。
【００５４】
そこで、これらのバラツキを勘案したとき、像担持体１７の移動速度に対して画像転写搬送手段１８の移動速度が相対的に速くなったり遅くなったりしてバラツクことになり、転写諸条件を設定する上で好ましくない。むしろ、相対速度は、像担持体１７に対していずれか一方にシフトした相対速度差を設けることが好ましい。しかしながら、極端な速度差を設けると、像担持体１７によって搬送されるトナー像が画像転写搬送手段１８に転写される時にこのトナー像の位置にズレが生じて画像乱れが発生するので、極力小さな速度差を設けることが好ましい。
【００５５】
上記の内容によって生じる速度差を、複数の像担持体１７に対していずれか一方にシフトした相対速度差に設定する場合に量産上からの実力及び画像乱れの限界を勘案すると、その速度差は、像担持体１７の移動速度に対する画像転写搬送手段１８の速度は、±（方向）３±（バラツキ）２％程度に構成することが好ましい。
【００５６】
また、像担持体１７の移動速度と画像転写搬送手段１８の移動速度が等速の場合は、トナー像は転写バイアスの電気エネルギー作用によって転写されるが、上記の速度差を設けた場合には、電気エネルギー作用に加えて機械的なかきとり作用も付加されて転写効率が向上するので、像担持体１７の転写残りトナーをクリーニングする工程を廃止または簡略化することが可能となる。
【００５７】
さらに、像担持体１７の移動速度と画像転写搬送手段１８の移動速度に相対的な速度差を設けると、可撓性を有する画像転写搬送手段１８の駆動ロール１２間または像担持体１７への当接ニップ間に弛みが発生して好ましくない。そこで、像担持体１７に対して画像転写搬送手段１８の速度を速い方向にシフトする場合には、画像転写搬送手段１８の駆動ロール１２を下流側に配置し、像担持体１７に対して画像転写搬送手段１８の速度を遅い方向にシフトする場合には画像転写搬送手段１８の駆動ロール１２を上流側に配置して構成すると、上記弛み発生が防止可能になり、好ましい転写条件設定ができる。
【００５８】
クリーニング手段１５は、搬送方向下向きのベルト面１８ａ側に設けられ、二次転写後に画像転写搬送手段１８の表面に残留しているトナーを除去するクリーニングブレード１５ａと、回収したトナーを搬送するトナー搬送部材１５ｂを備えている。クリーニングブレード１５ａは、従動ロール１３への画像転写搬送手段１８の巻きかけ部において画像転写搬送手段１８に当接されている。また、画像転写搬送手段１８の裏面には、後述する各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担持体１７に対向して１次転写部材１６が当接され、１次転写部材１６には転写バイアスが印加されている。
【００５９】
露光手段Ｗは、斜め方向に配設された画像形成ユニットＤの斜め下方に形成された空間に配設されている。また、露光手段Ｗの下部でハウジング１０ａの底部には給紙ユニット３０が配設されている。露光手段Ｗは、全体がケースに収納され、ケースは、搬送方向下向きのベルト面の斜め下方に形成される空間に配設されている。ケースの底部には、ポリゴンミラーモータ２１ａ、ポリゴンミラー（回転多面鏡）２１ｂからなる単一のスキャナ手段２１を水平に配設されるとともに、各色の画像信号により変調される複数のレーザ光源２３からのレーザビームをポリゴンミラー２１ｂで反射させ各像担持体上に偏向走査する光学系Ｂには、単一のｆ−θレンズ２２および各色の走査光路が像担持体１７にそれぞれ非平行になって折り返すように複数の反射ミラー２４が配設されている。
【００６０】
上記構成からなる露光手段Ｗにおいては、ポリゴンミラー２１ｂから各色に対応した画像信号が、共通のデータクロック周波数に基づいて変調形成されたレーザビームで射出され、ｆ−θレンズ２２、反射ミラー２４を経て、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担持体１７に照射され、潜像が形成される。反射ミラー２４を設けることにより走査光路を屈曲させ、ケースの高さを低くすることが可能となり光学系Ｂのコンパクト化が可能となる。しかも、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担持体１７への走査光路長は同一の長さになるように反射ミラー２４が配置されている。このように各画像形成ユニットＤに対する露光手段Ｗのポリゴンミラー２１ｂから像担持体１７までの光路の長さ（光路長）が略同一の長さになるように構成することにより、各光路で走査された光ビームの走査幅も略同一になり、画像信号の形成にも特別な構成を必要としない。したがって、レーザ光源２３は、それぞれ異なる画像信号によってそれぞれ異なった色の画像に対応して変調されるにも関わらず、共通のデータクロック周波数に基づいて変調形成可能であり、共通の反射面を用いるため副走査方向の相対差から生じる色ずれを防止し、構造が簡単で安価なカラー画像形成装置を構成できる。
【００６１】
また、本実施形態においては、装置下方に走査光学系Ｂを配置することにより、画像形成手段の駆動系が装置を支持するフレームへ与える振動による走査光学系Ｂの振動を最小限にすることができ、画質の劣化を防止することができる。とくに、スキャナ手段２１をケースの底部に配置することにより、ポリゴンモータ２１ａ自身がケース全体に与える振動を最小限にすることができ、画質の劣化を防止することができる。また、振動源であるポリゴンモータ２１ａの数を一つにすることによりケース全体に与える振動を最小限にすることができる。
【００６２】
本実施形態においては、各画像ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋが斜め方向に配設され、かつ像担持体１７が斜めアーチ状のラインに沿って上向きに並列配置されて、画像転写搬送手段１８の搬送方向下向きのベルト面１８ａに接触される関係上、トナー貯留容器２６を斜め下方に傾斜して配置している。
【００６３】
給紙ユニット３０は、記録媒体が積層保持されている給紙カセット３５と、給紙カセット３５から記録媒体を一枚ずつ給送するピックアップロール３６を備えている。紙搬送ユニット１１は、二次転写部への記録媒体の給紙タイミングを規定するゲートロール対３７（一方のロールはハウジング１０ａ側に設けられている）と、駆動ロール１２および画像転写搬送手段１８に圧接される二次転写手段としての二次転写ロール３９と、主記録媒体搬送路３８と、定着手段４０と、排紙ロール対４１と、両面プリント用搬送路４２を備えている。
【００６４】
シート材に２次転写された２次画像（未定着トナー像）は、定着手段４０の形成するニップ部で所定の温度で定着される。本実施形態においては、転写ベルトの搬送方向上向きのベルト面１８ｂの斜め上方に形成される空間、換言すれば、転写ベルトに対して画像形成ステーションと反対側の空間に定着手段４０を配設することが可能になり、露光手段Ｗ、画像転写搬送手段１８、画像形成手段への熱伝達を低減することができ、各色の色ずれ補正動作を行う頻度を少なくすることができる。特に、露光手段Ｗは、定着手段４０から最も離れた位置にあり、走査光学系部品の熱による変位を最小限にすることができ、色ズレを防ぐことができる。
【００６５】
本実施形態においては、画像転写搬送手段１８を駆動ロール１２に対して傾斜する方向に配設しているため、図で右側空間に広いスペースが生じその空間に定着手段４０を配設することができ、コンパクト化を実現することができると共に、定着手段４０で発生する熱が、左側に位置する露光ユニットＷ、画像転写搬送手段１８および各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋへ伝達されるのを防止することができる。また、画像形成ユニットＤの左側下部の空間に露光ユニットＷを配置することができるため、画像形成手段の駆動系がハウジング１０ａへ与える振動による、露光ユニットＷの走査光学系Ｂの振動を最小限に抑えることができ、画質の劣化を防止することができる。
【００６６】
また、本実施形態においては、球形化されたトナーを用いることにより、１次転写効率を高め（略１００％）、各像担持体１７には、１次転写残りトナーを回収するクリーニング手段を設置していない。これにより、３０ｍｍ径以下の感光体ドラムからなる各像担持体１７を近接して配置することが可能となり、装置を小型化することができる。
【００６７】
また、クリーニング手段を設置しないことに伴い、帯電手段としてはコロナ帯電手段１９を採用している。帯電手段がロールである場合は、微量ではあるが像担持体１７上に存在する１次転写残りトナーがロール上に堆積して帯電不良が発生するが、非接触帯電手段であるコロナ帯電手段１９はトナーが付着しにくく、帯電不良の発生を防ぐことができる。
【００６８】
また、上記実施形態では、中間転写ベルトを画像転写搬送手段１８として像担持体１７に接触させる構成としたが、表面にシート材を吸着して搬送移動し、該シート材の表面にトナー像を順次重ねて転写して画像を形成搬送するシート材搬送ベルトを画像転写搬送手段１８として像担持体１７に接触させる構成としてもよい。この場合、上記各実施形態と異なるのは、画像転写搬送手段１８であるシート材搬送ベルトのベルト搬送方向が像担持体１７に接触する下面で逆方向の上向きになることである。
【００６９】
以上のような画像形成装置全体の作動の概要は次の通りである。
（１）図示しないホストコンピュータ等（パーソナルコンピュータ等）からの印字指令信号（画像形成信号）が画像形成装置１０の制御ユニットに入力されると、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担持体１７、現像手段２０の各ロール、および画像転写搬送手段１８が回転駆動される。
（２）像担持体１７の外周面が帯電手段１９によって一様に帯電される。
（３）各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおいて一様に帯電した像担持体１７の外周面に、露光ユニットＷによって各色の画像情報に応じた選択的な露光がなされ、各色用の静電潜像が形成される。
（４）それぞれの像担持体１７に形成された静電潜像が現像手段２０によりトナー像が現像される。
（５）画像転写搬送手段１８の１次転写部材１６には、トナーの帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加され、像担持体１７上に形成されたトナー像が一次転写部において画像転写搬送手段１８の移動に伴って順次、画像転写搬送手段１８上に重ねて転写される。
（７）この１次画像を１次転写した画像転写搬送手段１８の移動に同期して、給紙カセット３５に収納された記録媒体が、レジストロール対３７を経て２次転写ロール３９に給送される。
（８）１次転写画像は、２次転写部位で記録媒体と同期合流し、図示省略した押圧機構によって画像転写搬送手段１８の駆動ロール１２に向かって押圧された２次転写ロール３９で、１次転写画像とは逆極性のバイアスが印加され、画像転写搬送手段１８上に形成された１次転写画像は、同期給送された記録媒体に２次転写される。
（９）２次転写に於ける転写残りのトナーは、従動ロール１３方向へと搬送されて、このロール１３に対向して配置したクリーニング手段１５によって掻き取られ、そして、画像転写搬送手段１８はリフレッシュされて再び上記サイクルの繰り返しを可能にされる。
（１０）記録媒体が定着手段４０を通過することによって記録媒体上のトナー像が定着し、その後、記録媒体が所定の位置に向け（両面印刷でない場合には排紙トレイ１０ｃに向け、両面印刷の場合には両面プリント用搬送路４２に向け）搬送される。
【００７０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、従来公知または周知の技術を必要に応じて置換または付加することが可能である。
【００７１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、耐熱ベルトは、加圧ロールと張架部材の協働によって張力が付与されて熱定着ロールに巻き付けてニップを形成しているので、容易にニップ長を長く構成することができ、構造が簡単になり小型で安価にすることができる。また、張架部材として、耐熱ベルト摺動部材を使用することにより軸受等が不要になり、支持構造が簡単になる。加えて張架部材を半月状とすることにより、加圧ロール側にその半月欠方向を向けて配置し、加圧ロールに対して極限まで接近した配置が可能になる。このことによりまた、耐熱ベルトの周長を短縮して構成することが可能になる。したがって、熱ロール型定着装置を簡単な構造にして小型で安価にすることができる。さらに、耐熱ベルトが必要最小限の経路で移動するので、加熱源を内蔵して回転可能な熱定着ロールとのニップ部で加熱された耐熱ベルトは、所定の経路で移動する時に奪われる熱エネルギーを最小限に抑えることができると共に、周長が短いので、自然放熱による温度低下も少なく、電源オン時から所望の温度に到達して定着可能になるまでの所謂ウォーミング時間の短縮が可能である。
【００７２】
また、シート材の上に形成した未定着トナー像を安定して定着するには、未定着トナー像を十分に溶融して定着することが必須であり、所望の温度と溶融時間を必要とするが、本発明による構成では、ニップ長を長く構成するために熱定着ロールの表面に被覆した弾性体を大きく歪ませてニップ長を長くするような手段は必要ないので、弾性体の厚みは薄く構成可能である。しかも、弾性体を歪ませるために加圧ロールの圧接圧力を大きく設定する必要もなく、未定着トナー像を担持したシート材が熱定着ロールと耐熱ベルトの間を通過するときに通過するシート材へのストレスが小さいので、未定着トナー像の定着後に排出されるシート材に皺発生などのシート材変形が抑制される。
【００７３】
したがって、熱ロール型定着装置の機械的剛性アップは不要であるばかりでなく、熱定着ロールの薄肉厚化が可能であり、加熱源から耐熱ベルトを加熱する加熱速度が向上する。また、加圧ロールも同様に薄肉厚化が可能であり、熱容量を小さく構成できるので、耐熱ベルトからの熱エネルギー吸収が小さく、電源オン時から所望の温度に到達して定着可能になるまでの所謂ウォーミングアップ時間の短縮が可能である。
【００７４】
耐熱ベルトと加圧ロールの巻き付き角より耐熱ベルトと張架部材の巻き付き角を小さくし、また、加圧ロールの径より張架部材の径を小さくすることにより、耐熱ベルトと加圧ロールの巻き付き長さより耐熱ベルトと張架部材の巻き付き長さを短くし、耐熱ベルトの周長を短縮して構成し、耐熱ベルトを必要最小限の経路で移動する構成にするので、熱ロール型定着装置を簡単な構造にして小型で安価にし、熱定着ロールとのニップ部で加熱された耐熱ベルトが所定の経路で移動する時に奪われる熱エネルギーを最小限に抑えることができ、自然放熱による温度低下も少なく、電源オン時から所望の温度に到達して定着可能になるまでの所謂ウォーミング時間の短縮が可能になるなど、多くの効果が期待できる。
【００７５】
また、シート材特性に応じて熱定着ロール及び加圧ロールを第１の回転速度とそれより遅い第２の回転速度で選択駆動することにより、未定着トナー像の溶融が適正化され、所望の定着が達成できる。そして、第１の回転速度または第２の回転速度で選択的に駆動しても、未定着トナー像を担持したシート材が熱定着ロールと耐熱ベルトの間を通過するときに通過するシート材へのストレスには変化がなくて小さいので、未定着トナー像の定着後に排出されるシート材に皺発生などのシート材変形が抑制される。したがって、熱ロール型定着装置の機械的剛性アップは不要であるばかりでなく、熱定着ロール薄肉厚化が可能であり、加熱源から耐熱ベルトを加熱する加熱速度が向上する。また、加圧ロールも同様に薄肉厚化が可能であり、熱容量が小さく達成できるので、耐熱ベルトからの熱エネルギー吸収が小さく、電源オン時から所望の温度に到達して定着可能になるまでの所謂ウォーミングアップ時間の短縮が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る定着装置の実施の形態を示す図である。
【図２】耐熱ベルトに張力を付与する張架部材の支持機構を示す図である。
【図３】本発明に係る定着装置の他の実施の形態を示す図である。
【図４】ニップ通過位置に応じて変化する定着圧力の例を示す図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置の１実施の形態を示す全体構成の模式的断面図である。
【符号の説明】
１…熱定着ロール、１ａ…ハロゲンランプ、１ｂ…ロール基材、１ｃ…弾性体、２…加圧ロール、３…耐熱ベルト、４…張架部材、４ａ…凸部、５…シート材、５ａ…未定着トナー像、６…クリーニング部材、Ｌ…接線方向[0001]
[Industrial applications]
The present invention provides a heat-fixing roll in which a heating source is incorporated by coating an elastic body on the surface, a pressure roll that presses the heat-fixing roll, and the heat-fixing roll that is wound around the outer periphery of the pressure roll. The present invention relates to a fixing device that includes an endless heat-resistant belt that moves while being sandwiched therebetween, and a stretching member that stretches the heat-resistant belt, and that fixes an unfixed toner image formed on a sheet material.
[0002]
[Prior art]
In image forming apparatuses such as copiers, printers, and facsimile machines, as a heated roll type fixing device that contacts and fixes an unfixed toner image on a transfer material, an elastic body is coated on the surface, and a built-in heating source is rotatable. A heat-fixing roll, a heat-resistant belt stretched by a plurality of support rolls, and a heat-resistant belt wound around the heat-fixing roll by a predetermined angle to form a nip area and a larger nip area at the exit of the nip area than other parts. A fixing device has been proposed (see Japanese Patent No. 3084692), which is provided with a pressure means for locally applying pressure to generate distortion in an elastic body on the surface of the heat fixing roll, thereby facilitating discharge of the sheet material from the nip portion. I have.
[0003]
In this conventional fixing device, since the surface of the heat fixing roll is previously distorted due to the presence of the pressure means, the toner is in contact with the surface of the heat fixing roll at the exit of the nip area. Instantaneously releases its surface distortion. Therefore, when the sheet material is discharged from the nip portion, the adhesive force between the toner and the heat fixing roll is reduced to prevent the sheet material from being wound around the heat fixing roll. Can be easily peeled off. The above-mentioned device eliminates the need for a conventionally required peeling claw.
[0004]
Further, the roll is bent by the pressure set between the rolls to form a nip length in contact with the roll, and a sheet material carrying an unfixed toner image is passed between the nips to be fixed. There has been proposed a fixing device (see Japanese Patent Publication No. 6-40235) in which a first speed or a second speed is selected and driven as the driving speed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the structure of the above-described conventional fixing device, the heat-resistant belt that is stretched and movable on a plurality of support rolls is wound around the heat fixing roll by an angle at which a nip can be formed by pressure means, and is locally provided at an exit of the nip area. Since driving is performed by applying a large pressure, a plurality of support rolls and a rotary bearing thereof are required. Further, the peripheral length of the heat-resistant belt becomes longer, so that the fixing device is not only complicated and large, but also expensive. The complicated, large, and expensive configuration of the fixing device inevitably makes the image forming apparatus equipped with the fixing device complicated, large, and expensive.
[0006]
Moreover, the heat-resistant belt is heated at a nip portion between the rotatable heat-fixing roll and a built-in heat source. In this case, the heat energy is deprived by the plurality of support rolls, and the natural heat dissipation increases according to the length of the circumference. Therefore, it takes a long time to reach a predetermined temperature, and a so-called warming-up time from when the power is turned on to when the fixing can be performed is long, which is not preferable.
[0007]
Further, in a configuration in which a heat-resistant belt is wound around the heat fixing roll by an angle capable of forming a nip, and a pressure greater than other parts is locally applied at an outlet of the nip to form a strain in the elastic layer of the heat fixing roll, However, the sheet material discharged along the distortion of the elastic layer may curl according to the distortion, or may wrinkle due to local high pressure. It causes deformation such as occurrence.
[0008]
Further, in a device in which the roll driving speed is selected to be the first speed or the second speed in accordance with the sheet material characteristics, not only is the roll heat capacity large and a long warm-up time is required, but also the roll is not preferred due to the pressure. The sheet material that passes between the long nips formed by bending the sheet is greatly stressed by this pressure and causes deformation of the sheet material such as curl and wrinkles, similarly to the former device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and enables simplification, miniaturization, and cost reduction of the structure of a hot roll type fixing device, shortens warming-up time, and reduces stress on a sheet material. Thus, deformation of the discharged sheet material such as curling and wrinkling can be suppressed.
[0010]
For this purpose, the present invention provides a heat-fixing roll having a surface covered with an elastic body and incorporating a heating source, a pressure roll for pressing the heat-fixing roll, and the heat-fixing roll wound around the outer periphery of the pressure roll. A fixing device for fixing an unfixed toner image formed on a sheet material, and a fixing device including an endless heat-resistant belt that is moved while being sandwiched between the fixing device and a stretching member that stretches the heat-resistant belt. In the above image forming apparatus, the stretching member is disposed at a position where the heat-resistant belt is wound around the heat fixing roll from a tangent line of a pressing portion between the heat fixing roll and the pressure roll to form a nip. And
[0011]
The stretching member is disposed downstream of the pressing portion between the heat fixing roll and the pressure roll in the moving direction of the heat-resistant belt, is separated from the heat fixing roll, or is lightly attached to the heat fixing roll. It is characterized in that it is arranged by pressing, and the stretching member is a sliding member or a half-moon-shaped member.
[0012]
The coefficient of friction between the pressure roll and the heat-resistant belt is greater than the coefficient of friction between the tension member and the heat-resistant belt, or the tension coefficient between the tension member and the heat-resistant belt is determined by the winding angle of the pressure roller and the heat-resistant belt. The winding angle of the belt is reduced, or the diameter of the stretching member is smaller than the diameter of the pressure roll, and the contact pressure distribution between the heat fixing roll and the heat-resistant belt is the heat fixing roll. And the pressure roll reaches a maximum pressure at a portion where the pressure roll comes into pressure contact.
The tension member has a convex portion at one end or both ends of the heat-resistant belt to contact and regulate the position, and the pressure member and the tension member slidingly contact the inner peripheral surface of the heat-resistant belt. The heat fixing roll is formed by covering an outer circumference of a pipe material having an outer diameter of 60 mm or less and a wall thickness of 2 mm or less with an elastic body of 2 mm or less, and a pressure roll is provided. And a pipe material having an outer diameter of 60 mm or less and a wall thickness of 2 mm or less.
[0013]
The pressure roll has a surface that is harder than an elastic body coated on the surface of the heat fixing roll, and drives the pressure roll, and the heat fixing roll passes through the heat-resistant belt. The tension member is a driven roll member.
[0014]
The drive means has a first rotation speed and a second rotation speed lower than the first rotation speed, and selectively drives according to the sheet material characteristics, and detects the sheet material characteristics. Means for detecting sheet material characteristics in the course of the sheet material carrying the unfixed toner image, and selectively driving the sheet material according to the sheet material characteristics, and selecting information according to the sheet material characteristics. Has setting means for setting, in the fixing command process of the sheet material carrying the unfixed toner image, performs a setting according to the sheet material characteristics, and selectively drives based on the setting content, The stretch member is also arranged on the upstream side in the moving direction of the heat resistant belt from a pressing portion between the heat fixing roll and the pressure roll.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing an embodiment of a fixing device according to the present invention, wherein 1 is a heat fixing roll, 1a is a halogen lamp, 1b is a roll substrate, 1c is an elastic body, 2 is a pressure roll, and 3 is heat resistant. The belt 4 is a tension member, 4a is a convex portion, 5 is a sheet material, 5a is an unfixed toner image, 6 is a cleaning member, and L indicates a tangential direction.
[0016]
In FIG. 1, the heat fixing roll 1 is formed by coating a pipe material having an outer diameter of 60 mm or less and a wall thickness of 2 mm or less as a roll base material 1b and coating an outer periphery thereof with an elastic body 1c of 2 mm or less. A halogen lamp 1a is built in as a heating source inside so as to be rotatable. The pressure roll 2 is formed of a pipe material having an outer diameter of 60 mm or less and a wall thickness of 2 mm or less, is disposed to face the heat fixing roll 1, and is rotatable by being pressed against the heat fixing roll 1 at a predetermined pressure. It is.
[0017]
The heat-resistant belt 3 is an endless belt that is sandwiched between the heat-fixing roll 1 and the pressure roll 2 and is wound around the outer circumference of the pressure roll 2 so as to be movable, and has a thickness of 0.03 mm or more. It is composed of a metal tube such as a stainless steel tube or a nickel electroformed tube, or a heat-resistant resin tube such as polyimide or silicon.
[0018]
The tension member 4 is inserted into the inner periphery of the heat-resistant belt 3 to apply tension to the heat-resistant belt 3 in cooperation with the pressure roll 2, and the heat-resistant belt 3 is wound around the heat fixing roll 1 to finish the nip. It is a semilunar heat-resistant belt sliding member arranged at a position. The tension member 4 is located at a position where the heat-resistant belt 3 is wound around the heat-fixing roll 1 from the pressing portion tangential direction L of the heat-fixing roll 1 and the pressure roll 2 to finish the nip, as shown in FIG. The heat-resistant belt 3 is disposed on the downstream side in the moving direction of the heat-resistant belt 3 from the pressing portion with the pressure roll 2. Then, the tension member 4 is slightly pressed by the heat fixing roll 1 at the nip end position. The convex portion 4a is provided at one end or both ends of the tension member 4, and abuts when the heat-resistant belt 3 shifts to one side to regulate the shift.
[0019]
In order to stretch the heat-resistant belt 3 with the pressure roll 2 and the tension member 4 and to drive the heat-resistant belt 3 stably, the friction coefficient between the pressure roller 2 and the heat-resistant belt 3 is determined by the heat resistance of the tension member 4 and the heat resistance belt. The coefficient of friction with the belt 3 is preferably set to be larger, but the coefficient of friction may be unstable due to invasion of foreign matters, wear, and the like. On the other hand, the winding angle of the tension member 4 and the heat-resistant belt 3 is smaller than the winding angle of the pressure roller 2 and the heat-resistant belt 3, and the diameter of the tension member 4 is smaller than the diameter of the pressure roller 2. When the heat-resistant belt 3 is set so as to be short, the length of sliding of the heat-resistant belt 3 on the tension member 4 is shortened, and the heat-resistant belt 3 can be stably driven by the pressure roll because it can be avoided from an unstable factor such as aging or disturbance. Can be.
[0020]
The cleaning member 6 is disposed between the pressure roll 2 and the tension member 4 and slides on the inner peripheral surface of the heat-resistant belt 3 to clean foreign matter, abrasion powder, and the like on the inner peripheral surface of the heat-resistant belt 3. By cleaning such foreign matter and abrasion powder, the heat-resistant belt 3 is refreshed to remove an unstable factor.
[0021]
The sheet material 5 passes between the heat-resistant belt 3 and the heat-fixing roll 1 in the nip area from the tangential direction L of the pressed portion with the position where the pressure roll 2 presses the heat-fixing roll 1 as a nip initial position. The unfixed toner image 5a is fixed, and the stretching member 4 is discharged from the nip end position where the fixing member 4 is slightly pressed against the heat fixing roll 1. As described above, the start position and the end position of the nip are formed in the tangential state of the heat fixing roll 1.
[0022]
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a support mechanism for a tension member that applies tension to the heat-resistant belt. As a support mechanism of the tension member 4, as shown in FIG. 2, a projection 4b extending parallel to the axial direction of the pressure roll 2 at an end of the tension member 4, a projection extending in the axial direction of the pressure roll 2 A projection 4b is fitted in the fitting hole of the mounting frame 7, and the projection 4c is inserted into a groove of a support member 4e rotatably supported on the rotating shaft 2a of the pressure roll 2 to form a spring. The tension is applied by urging at 4d. The fitting between the protrusion 4b and the fitting hole of the mounting frame 7 moves in the tension applying direction by the spring 4d, but does not move in the direction approaching or separating from the heat fixing roll 1. Further, the tension applying direction f is inclined with respect to the AA line connecting the pressure roll 2 and the axis of the tension member 4 in a direction approaching or away from the heat fixing roll 1 by a groove. You may.
[0023]
When a heat-resistant belt sliding member is used as the tension member 4, a bearing or the like is not required because it is not a rotating member, and the support structure is simplified. In addition, by making the tension member 4 half-moon-shaped, it is possible to arrange the semi-lunar direction on the pressure roll 2 side and to arrange the tension member 4 as close as possible to the pressure roll 2. This also makes it possible to reduce the circumference of the heat-resistant belt 3. Therefore, the heat roll type fixing device can be made simple and small in size and inexpensive.
[0024]
Further, since the heat-resistant belt 3 moves along a minimum necessary route, the heat-resistant belt 3 is heated at a nip portion with the rotatable heat fixing roll 1 having a built-in heating source, and is robbed when moving along a predetermined route. Heat energy can be minimized and the circumference is short, so there is little temperature drop due to natural heat radiation, so-called shortening of the warming time from when the power is turned on until the desired temperature is reached and fixing is possible. Is possible.
[0025]
FIG. 3 is a diagram illustrating another embodiment of the fixing device according to the present invention, and FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a fixing pressure that changes according to a nip passing position. In the embodiment illustrated in FIGS. 1 and 2, a half-moon-shaped heat-resistant belt sliding member is used as the stretching member 4, but a roll member may be used as the stretching member 4 ′ as illustrated in FIG. 3. Good. Since the stretching member 4 'is a roll member, it may be a sliding member, but can also be rotated or driven. By rotatably supporting the tension member 4 ′, the friction coefficient between the pressure roller 2 and the heat-resistant belt 3 is set to be larger than the friction coefficient between the tension member 4 ′ and the heat-resistant belt 3, and the heat-resistant belt 3 is formed. It is stretched by the pressure roll 2 and the tension member 4 and can be driven stably by the pressure roll 2.
[0026]
Further, in the embodiment shown in FIG. 3, the stretching member 4 ′ is not slightly pressed by the heat fixing roll 1, but is spaced apart therefrom. That is, the tension member 4 ′ is arranged further downstream of the heat-resistant belt 3 than the nip end position. Therefore, in this case, if the arrangement is further moved toward the heat fixing roll 1, the nip end position can be moved further downstream, and the nip length can be lengthened. The nip length can be reduced by moving the nip away from the nip.
[0027]
Needless to say, in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the stretching member 4 may be similarly separated from the heat fixing roll 1, and in the embodiment shown in FIG. ′ May be arranged so as to be slightly pressed against the heat fixing roll 1. In the case of a configuration in which such a stretching member 4 is disposed apart from the heat fixing roll 1, the fixing pressure is increased by the pressing by the pressure roll 2 at the nip start position, and a fixed fixing is performed in the nip area until the nip end position. Comes to pressure.
[0028]
Further, when the tension members 4 and 4 'are slid by being driven by the pressure roll 2, the tension members 4 and 4' are supported so as to be freely swingable in a direction of approaching and separating from the heat fixing roll 1. May be. When the tension members 4 and 4 ′ are configured to be swingable, the heat-resistant belt 3 and the tension member 4 are formed by frictional force between the heat-resistant belt 3 and the tension members 4 and 4 ′ driven by the rotation of the pressure roll 2. , 4 'swing in the direction away from the heat fixing roll 1, so that a stopper means for restricting the swing at a predetermined position may be provided.
[0029]
FIG. 4 shows the nip passage position and the change in the fixing pressure corresponding to these configurations. FIG. 4A shows how the fixing pressure of a thick sheet material (dotted line), a standard thickness sheet material (solid line), and a thin sheet material (two-dot chain line) when the tension member is fixed is changed. ing. In this case, there is a difference in the fixing pressure depending on the sheet material thickness as a whole, but when the tension member is lightly pressed, the fixing pressure slightly increases at the nip end position in the case of a thicker sheet material. When the tension members are separated to form a tangential nip, there is no up portion at the nip end position as shown in the figure. FIG. 4B shows a change in the fixing pressure of a thick sheet material (dotted line), a standard sheet material (solid line), and a thin sheet material (two-dot chain line) when the position of the stretching member is switched. Is shown. In this case, since the nip end position is switched, a pressure difference occurs, but the difference is small. As described above, although the fixing pressure varies depending on the type of the sheet material, the fixing pressure can be adjusted by changing the nip length by switching the positions of the stretching members 4 and 4 ′.
[0030]
The surface of the elastic body 1 c of the heat fixing roll 1 and the surface of the heat-resistant belt 3 move at the same peripheral speed to fix the unfixed toner image 5 a formed on the sheet material 5. If the surface of the sheet 5 or the leading end of the sheet material 5 has a wave shape, the fixing start state may be unstable. Therefore, if the heat-resistant belt 3 is pressed against the heat-fixing roll 1 by the pressure roll 2 at the nip start position, the merged state of both becomes stable, so that an extremely stable unfixed toner image can be fixed.
[0031]
Since the heat-resistant belt 3 is given a tension by the cooperation of the pressure roll 2 and the tension members 4 and 4 ′ and is wound around the heat fixing roll 1 to form a nip, the nip length can be easily increased. And the structure is simplified, and the size and cost can be reduced. Further, in order to stably fix the unfixed toner image 5a formed on the sheet material 5, it is essential to sufficiently melt and fix the unfixed toner image 5a. Although it is necessary, in the configuration according to the present invention, there is no need for a means for extending the nip length by greatly distorting the elastic body 1c coated on the surface of the heat fixing roll 1 in order to increase the nip length. The thickness of the body 1c can be made thin. In addition, there is no need to set the pressure of the pressure roll 2 to a large value in order to distort the elastic body 1c, and the sheet material 5 carrying the unfixed toner image 5a passes between the heat fixing roll 1 and the heat resistant belt 3. Since the stress on the sheet material 5 that passes sometimes is small, deformation of the sheet material 5 such as generation of wrinkles on the sheet material 5 discharged after fixing of the unfixed toner image 5a is suppressed.
[0032]
Therefore, not only is it unnecessary to increase the mechanical rigidity of the heat roll-type fixing device, but also the thickness of the heat fixing roll 1 can be reduced, and the heating speed of heating the heat-resistant belt 3 from a heat source is improved. Also, the pressure roll 2 can be similarly made thinner and can be configured to have a small heat capacity, so that heat energy absorption from the heat-resistant belt 3 is small, and a desired temperature can be reached from the time of power-on, and fixing can be performed. So-called warm-up time can be reduced.
[0033]
The configuration for shortening the circumference of the heat-resistant belt 3, minimizing the heat energy taken away by the heat-resistant belt 3, and reducing the temperature decrease due to natural heat radiation is more heat-resistant than the winding length of the heat-resistant belt 3 and the pressure roll 2. This is to shorten the winding length of the belt 3 and the tension members 4, 4 '. This means that the winding angle between the heat-resistant belt 3 and the tension members 4 and 4 ′ is smaller than the winding angle between the heat-resistant belt 3 and the pressure roll 2, and the tension member is larger than the diameter of the pressure roller 2. 4 and 4 '. As described above, when the circumference of the heat-resistant belt 3 is configured to be shortened and the heat-resistant belt 3 is configured to move along a minimum necessary path, the heat roll type fixing device has a simple structure and is small in size and inexpensive. When the heat-resistant belt 3 heated in the nip portion with the heat fixing roll 1 moves along a predetermined path, the heat energy taken away can be minimized, the temperature drop due to natural heat radiation is small, and the heat energy is reduced from the time when the power is turned on. Many effects can be expected, such as shortening of the so-called warming time from when the temperature reaches the above-mentioned temperature until fixing can be performed.
[0034]
Next, control of the driving speed will be described. The driving unit has two rotation speeds for driving the heat fixing roll 1 and the pressure roll 2, and drives the heat fixing roll 1 and the pressure roll 2 at a first rotation speed according to the sheet material characteristics. Selective driving is performed at a slow second rotation speed. The rotation speed is determined by arranging detection means for detecting sheet material characteristics, and setting means for setting selection information such as rotation speed in advance according to the sheet material characteristics. When the sheet material characteristic is detected in the course of progress, the setting according to the sheet material characteristic is performed in the fixing command process of the sheet material 5 carrying the unfixed toner image 5a, and the rotation speed is selected and driven according to the set content. You. As the setting means, prior to the fixing instruction, a portion linked to the heat roll type fixing device may be manually operated, or may be remotely operated by an electric signal or the like.
[0035]
The sheet material 5 carrying the unfixed toner image 5a must be applied to various uses such as a general sheet material such as paper, a thick sheet material having a large heat capacity, and a transparent sheet material (OHP sheet material). is there. Compared with a general sheet material, especially in a thick sheet material having a large heat capacity, a laminated sheet material such as an envelope, and a transparent sheet material (OHP sheet material), the unfixed toner image 5a is sufficiently melted. In order to fix the sheet to the sheet material, a desired melting time is required. In such a case, the unfixed toner image 5a is melted by selectively driving the heat fixing roll 1 and the pressure roll 2 at a first rotation speed and a second rotation speed lower than the rotation speed in accordance with the sheet material characteristics. It is optimized and the desired fixing can be achieved.
[0036]
Even when selectively driven at the first rotation speed or the second rotation speed, the sheet material 5 carrying the unfixed toner image 5a passes when passing between the heat fixing roll 1 and the heat resistant belt 3. Since the stress applied to the sheet material 5 does not change and is small, deformation of the sheet material 5 such as generation of wrinkles on the sheet material 5 discharged after the fixing of the unfixed toner image 5a is suppressed. Therefore, not only is it unnecessary to increase the mechanical rigidity of the heat roll type fixing device, but also the thickness of the heat fixing roll can be reduced, and the heating speed for heating the heat-resistant belt from a heat source is improved. Similarly, the pressure roll 2 can also be made thinner and can achieve a small heat capacity, so that heat energy absorption from the heat-resistant belt 3 is small and a desired temperature can be reached from the time of power-on, and fixing can be performed. So-called warm-up time can be reduced. As the selection means for selectively driving, for example, means for selectively varying the rotation speed of the drive motor is preferable.
[0037]
In this embodiment, the outer diameter φ of the heat fixing roll 1 is 0.7 mm, the thickness of the elastic body 1c is 0.5 mm, the outer diameter φ 25 of the pressure roll 2 is 0.7 mm, and the heat fixing roll 1 and the pressure roll are different. The nip length was set to 10 mm with a pressure contact force of 10 kg or less for No. 2 and a 1000 W columnar halogen lamp 1a was built in as a heating source, and a warm-up time of 30 sec was achieved.
[0038]
Although the outer diameters of the heat fixing roll and the pressure roll are configured to have a small diameter of φ25, the sheet material after fixing the normal toner image does not wind around the heat fixing roll or the heat resistant belt, and the sheet material is forcibly peeled off. And no stripping means is required. Further, in color image formation, an image is formed by superimposing toner images of four colors, so in the case of a photographic image or the like, an unfixed toner image having a thick toner layer is formed, and the sheet material after fixing is thermally fixed. It becomes easy to wind around the roll. However, in this embodiment, when the sheet material after fixing is wound around the heat fixing roll, the heat resistant belt acts to draw the heat fixing belt toward the heat fixing roll through the sheet material. The tension member is stretched in the direction away from the heat fixing roll at the nip end position, so that the sheet material after fixing is prevented from being wound around the heat fixing roll due to the conflicting behavior.
[0039]
In the fixing device having the configuration according to the present embodiment, the stretching member, the heat fixing roll, or the pressure roll formed of a roll serves as a driving roll. In this case, in order to realize stable driving, the harder roll is driven. Preferably, the softer roll is the driven side. The pressure roller 2 is configured such that the heat-resistant belt 3 is wound around the outer circumference thereof, and the heat-resistant belt 3 is driven by pressing the heat-resistant belt 3 against the elastic body 1 c covering the surface of the heat fixing roll 1. It becomes. Since the pressure roller 2 determines the conveyance speed of the heat-resistant belt 3, that is, the sheet material 5 carrying the unfixed toner image 5a, the pressure roller 2 has a surface harder than at least the elastic body 1c coated on the surface of the heat fixing roller 1. Configuration. Thereby, the transport speed can be driven stably without deformation.
[0040]
The heat-resistant belt 3 stretched and driven by the pressure roll 2 and the tension member 4 meanders due to error factors such as the parallelism between the pressure roll 2 and the tension member 4 and the difference in the circumferential length of the heat-resistant belt 3 in the axial direction. It is often driven while rotating. The convex portion 4 a provided at the end of the tension member 4 controls the deviation by bringing the heat resistant belt 3 into contact with the convex portion 4 a, so that stress is generated on the end surface of the heat resistant belt 3. When the heat-resistant belt 3 is made of a metal tube such as a stainless steel tube or a nickel electroformed tube, the thickness is made 0.03 mm or more. When the heat-resistant belt 3 is made of a heat-resistant resin tube made of polyimide or silicon, the thickness is made 0.05 mm or more. Sufficient proof stress is obtained.
[0041]
When the convex portion 4a is provided at one end of the tension member 4, the relationship between the pressure roll 2 and the tension member 4 may be arranged such that the heat-resistant belt 3 is shifted to one side, or the other side of the heat-resistant belt 3 A means for assisting the heat resistant belt 3 to one side may be provided. When the protrusions 4 a are provided at both ends of the tension member 4, the heat-resistant belt 3 meanders in the space between the protrusions at both ends. There is no practical problem if it is configured in an appropriate relationship.
[0042]
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the overall configuration showing an embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. In the figure, 10 is an image forming apparatus, 10a is a housing, 10b is a door, 11 is a paper transport unit, 15 is a cleaning unit, 17 is an image carrier, 18 is an image transfer and transport unit, 20 is a developing unit, and 21 is a scanner. Means, 21b a rotating polygon mirror, 29 a transfer belt unit, 30 a paper feed unit, 40 a fixing means, W an exposure unit, and D an image forming unit.
[0043]
In FIG. 5, the image forming apparatus 10 of the present embodiment includes a housing 10a, a paper discharge tray 10c formed on an upper portion of the housing 10a, and a door body 10b mounted on the front surface of the housing 10a so as to be openable and closable. An exposure unit (exposure unit) W, an image forming unit D, a transfer belt unit 29 having an image transfer / conveyance unit, and a paper feed unit 30 are provided in the housing 10a, and a paper conveyance unit 11 is provided in the door 10b. It is arranged. Each unit is configured to be detachable from the main body, and is configured to be integrally detachable for repair or replacement during maintenance or the like.
[0044]
The image forming unit D includes a plurality of (four in the present embodiment) image forming stations Y (for yellow), M (for magenta), C (for cyan), and K (for black) that form images of different colors. Have. In each of the image forming stations Y, M, C, and K, an image carrier 17 composed of a photosensitive drum, a charging unit 19 composed of a corona charging unit, and a developing device are provided around the image carrier 17. Means 20 are provided. These image forming stations Y, M, C, and K are arranged in parallel below the transfer belt unit 29 so that the image carrier 17 faces upward along a diagonally arched line. The order of arrangement of the image forming stations Y, M, C, K is arbitrary.
[0045]
The transfer belt unit 29 is provided below the housing 10a, and is driven by a drive source (not shown) to rotate. The driven roll 13 is disposed obliquely above the drive roll 12, and a backup roll (tension roll). ) 14, an image transfer / conveying means 18 composed of an intermediate transfer belt stretched between these three or at least two rolls and driven to circulate in the direction of the arrow (counterclockwise X) in the drawing. And cleaning means 15 which comes into contact with the surface. The driven roll 13, the backup roll 14, and the image transfer / conveyance means 18 are disposed in a direction inclined leftward in the figure with respect to the drive roll 12, whereby the belt conveyance direction X when the image transfer / conveyance means 18 is driven is downward. The belt surface 18a is located below and the belt surface 18b whose transport direction is upward is located above.
[0046]
Accordingly, each of the image forming stations Y, M, C, and K is also disposed in a direction inclined leftward in FIG. Then, the image carrier 17 is brought into contact with the downwardly facing belt surface 18a of the image transfer / conveyance means 18 along the arched line, and is rotated in the conveyance direction of the image transfer / conveyance means 18 as shown by the arrow in the figure. You. The flexible endless sleeve-shaped image transfer / conveying means 18 is brought into contact with the image carrier 17 at substantially the same winding angle so as to cover the image carrier 17 from above. The contact pressure and the nip width therebetween can be adjusted by controlling the tension applied to the image transfer / conveying means 18 by the tension roll 14, the arrangement interval of the image carriers 17, the winding angle (curvature of the arch), and the like. .
[0047]
The drive roll 12 also serves as a backup roll for the secondary transfer roll 39. For example, a thickness of about 3 mm and a volume resistivity of 10 ⁵ A rubber layer of Ω · cm or less is formed, and is grounded via a metal shaft to serve as a conductive path for a secondary transfer bias supplied via a secondary transfer roll 39. By providing the rubber layer having high friction and shock absorption on the drive roll 12 in this manner, it is difficult for the shock when the recording medium enters the secondary transfer section to be transmitted to the image transfer / conveying means 18, and the image quality is deteriorated. Can be prevented. Further, by making the diameter of the drive roll 12 smaller than the diameter of the driven roll 13 and the backup roll 14, the recording paper after the secondary transfer can be easily separated by the elastic force of the recording paper itself. In addition, the driven roll 13 is also used as a backup roll of the cleaning unit 15 described later.
[0048]
The image transfer / conveying means 18 is disposed in the direction inclined rightward in the figure with respect to the drive roll 12, and correspondingly, the image forming stations Y, M, C, and K are also arranged with respect to the drive roll 12. 5 may be arranged along the diagonal arch in the direction inclined to the right, that is, in the left-right direction in FIG.
[0049]
Suitable materials for the image transfer / transporting means include PC resin, PET resin, polyimide resin, urethane resin, silicon resin, polyether resin, polyester resin, and the like. For the purpose of setting the degree, the coefficient of friction, and the like to desired characteristics, a corresponding additive may be added, and the rigidity can be set to a desired rigidity by setting the thickness.
[0050]
In the embodiment, the image transfer / conveying means is formed of urethane resin and polyether resin which have relatively low rigidity and permanent deformation and do not leave creep, the tension P is 40 N by the urging force F of the roll, and the winding angle α of the image carrier is Was set to 4 °, and the contact pressure f acting on the nip portion was set to about 2.8 N (= 40 N × sin 4 °) to set stable transfer conditions. However, in consideration of the above-described materials, if the tension P is set to 10N to 100N and the winding angle α of the image carrier is set to 0.5 ° to 15 ° by the urging force F of the roll, the desired transfer conditions can be obtained. Has been confirmed to be possible.
[0051]
The primary transfer member 16 is disposed at a position in contact with the inside of the image transfer / conveying means as a transfer bias applying means for forming an image by sequentially superimposing and transferring the toner images. By the application, it is not necessary to apply the pressing force for forming the transfer nip. It is only necessary to make contact with the image transfer / transporting means as a means capable of securing the power supply.For example, a conductive roll or rigid contact that rotates in contact with the image transfer / transporting means, or a conductive elastic member such as a leaf spring, resin A conductive brush or the like formed by a group of fibers such as the above can also be used. Therefore, the sliding resistance with the image transfer / conveying means is small, not only the life of each other can be improved, but also the configuration can be made inexpensively.
[0052]
As described above, in the image forming apparatus of the present embodiment, a plurality of image carriers 17 are arranged in parallel, and an endless sleeve having flexibility is provided in a posture having substantially the same winding angle with respect to each image carrier 17. The image transfer / conveying means 18 is placed in contact with and stretched around at least two rolls 12 and 13 to be rotated and driven. The toner image on the body 17 is sequentially superimposed and transferred. By doing so, substantially the same nip is easily formed at the contact portion between the image carrier 17 and the image transfer / conveying means 18 according to the substantially same winding angle, and the contact pressure at the contact portion is also substantially the same. Be composed.
[0053]
On the other hand, in the image carrier 17 and the image transfer / conveying means 18 driven in contact with the image carrier 17, it is preferable that the moving peripheral velocities of the contact portions coincide with each other. It is not realistic to set the speed to be completely constant at all due to variations in the outer diameter, eccentricity, or eccentricity of the driving means, the diameter of the driving roll 12 of the image transfer / conveyance means 18, or the variability of the driving means.
[0054]
Therefore, when these variations are taken into consideration, the moving speed of the image transfer / conveying means 18 becomes relatively faster or slower than the moving speed of the image carrier 17, resulting in variations. It is not preferable in doing. Rather, it is preferable to provide a relative speed difference shifted to one of the image carriers 17 with respect to the image carrier 17. However, when an extreme speed difference is provided, when the toner image conveyed by the image carrier 17 is transferred to the image transfer / conveyance unit 18, the position of the toner image is displaced and the image is disturbed. It is preferable to provide a speed difference.
[0055]
When the speed difference caused by the above contents is set to a relative speed difference shifted to any one of the plurality of image carriers 17, considering the ability from mass production and the limit of image disorder, the speed difference is The speed of the image transfer / conveying means 18 with respect to the moving speed of the image carrier 17 is preferably set to about ± (direction) 3 ± (variation) 2%.
[0056]
Further, when the moving speed of the image carrier 17 and the moving speed of the image transfer / conveying means 18 are constant, the toner image is transferred by the action of the electric energy of the transfer bias. Since the transfer efficiency is improved by adding a mechanical scraping action in addition to the electric energy action, the step of cleaning the transfer residual toner on the image carrier 17 can be eliminated or simplified.
[0057]
Furthermore, when a relative speed difference is provided between the moving speed of the image carrier 17 and the moving speed of the image transfer / conveying means 18, the flexible image transfer / conveying means 18 can be moved between the drive rolls 12 or to the image carrier 17. It is not preferable because slack occurs between the contact nips. Therefore, when the speed of the image transfer / conveyance means 18 is to be shifted in a faster direction with respect to the image carrier 17, the drive roll 12 of the image transfer / conveyance means 18 is arranged on the downstream side, and the image is conveyed to the image carrier 17. In the case where the speed of the transfer / transport unit 18 is shifted in a slower direction, if the drive roll 12 of the image transfer / transport unit 18 is arranged on the upstream side, the occurrence of the slack can be prevented, and preferable transfer conditions can be set.
[0058]
The cleaning unit 15 is provided on the belt surface 18a facing downward in the transport direction, and removes toner remaining on the surface of the image transfer transport unit 18 after the secondary transfer, and a toner transport unit that transports the collected toner. A member 15b is provided. The cleaning blade 15 a is in contact with the image transfer / conveyance means 18 at a portion where the image transfer / conveyance means 18 is wound around the driven roll 13. Further, a primary transfer member 16 is brought into contact with the back surface of the image transfer / conveying means 18 so as to face an image carrier 17 of each of the image forming stations Y, M, C, and K, which will be described later. Is applied with a transfer bias.
[0059]
The exposure unit W is disposed in a space formed obliquely below the image forming unit D disposed obliquely. Further, a sheet feeding unit 30 is disposed below the exposure means W and at the bottom of the housing 10a. The exposure means W is entirely housed in a case, and the case is disposed in a space formed obliquely below the belt surface facing downward in the transport direction. At the bottom of the case, a single scanner means 21 composed of a polygon mirror motor 21a and a polygon mirror (rotating polygon mirror) 21b is horizontally disposed, and a plurality of laser light sources 23 modulated by image signals of respective colors are provided. In the optical system B for reflecting the laser beam by the polygon mirror 21b and deflecting and scanning the image on each image carrier, a single f-θ lens 22 and a scanning optical path for each color are non-parallel to the image carrier 17 respectively. A plurality of reflection mirrors 24 are provided so as to be folded.
[0060]
In the exposure means W having the above configuration, image signals corresponding to each color are emitted from the polygon mirror 21b with a laser beam modulated and formed based on a common data clock frequency, and the f-θ lens 22 and the reflection mirror 24 are emitted. After that, the image is irradiated on the image carriers 17 of the image forming stations Y, M, C, and K to form latent images. By providing the reflection mirror 24, the scanning optical path can be bent, the height of the case can be reduced, and the optical system B can be made compact. In addition, the reflection mirror 24 is arranged so that the scanning optical path length to the image carrier 17 of each of the image forming stations Y, M, C, and K has the same length. In this way, by configuring the optical path length (optical path length) from the polygon mirror 21b of the exposure unit W to the image carrier 17 for each image forming unit D to be substantially the same, scanning in each optical path is performed. The scanning width of the light beam thus obtained becomes substantially the same, and a special configuration is not required for forming an image signal. Therefore, the laser light source 23 can be modulated based on a common data clock frequency and uses a common reflection surface, even though the laser light source 23 is modulated corresponding to images of different colors by different image signals. Therefore, it is possible to prevent color misregistration caused by a relative difference in the sub-scanning direction, and to configure a low-cost color image forming apparatus with a simple structure.
[0061]
In the present embodiment, by disposing the scanning optical system B below the apparatus, it is possible to minimize the vibration of the scanning optical system B due to the vibration applied to the frame supporting the apparatus by the driving system of the image forming unit. The image quality can be prevented from deteriorating. In particular, by arranging the scanner means 21 at the bottom of the case, the vibration applied to the entire case by the polygon motor 21a itself can be minimized, and the image quality can be prevented from deteriorating. Further, by reducing the number of polygon motors 21a, which are vibration sources, to one, vibration applied to the entire case can be minimized.
[0062]
In the present embodiment, each of the image stations Y, M, C, and K is arranged in an oblique direction, and the image carriers 17 are arranged in parallel in an upward direction along an oblique arch-shaped line. The toner storage container 26 is arranged to be inclined obliquely downward because the toner storage container 26 is in contact with the belt surface 18a facing downward in the transport direction.
[0063]
The paper supply unit 30 includes a paper supply cassette 35 in which recording media are stacked and held, and a pickup roll 36 that feeds the recording media from the paper supply cassette 35 one by one. The paper transport unit 11 includes a pair of gate rolls 37 (one roll is provided on the housing 10a side) that regulates the timing of feeding the recording medium to the secondary transfer unit, the drive roll 12, and the image transfer transport unit 18. A secondary transfer roll 39 as a secondary transfer unit that is pressed against the recording medium, a main recording medium conveyance path 38, a fixing unit 40, a discharge roll pair 41, and a conveyance path 42 for double-sided printing.
[0064]
The secondary image (unfixed toner image) secondarily transferred to the sheet material is fixed at a predetermined temperature in a nip formed by the fixing unit 40. In the present embodiment, the fixing unit 40 is disposed in a space formed obliquely above the belt surface 18b facing upward in the transport direction of the transfer belt, in other words, in a space opposite to the image forming station with respect to the transfer belt. As a result, heat transfer to the exposure unit W, the image transfer / conveyance unit 18, and the image forming unit can be reduced, and the frequency of performing the color misregistration correction operation for each color can be reduced. In particular, the exposing unit W is located farthest from the fixing unit 40, so that the displacement of the scanning optical system component due to heat can be minimized, and color shift can be prevented.
[0065]
In the present embodiment, since the image transfer / conveying means 18 is disposed in a direction inclined with respect to the drive roll 12, a large space is generated in the right space in the drawing, and the fixing means 40 may be disposed in the space. The heat generated by the fixing unit 40 is transmitted to the exposure unit W, the image transfer / conveying unit 18 and the image forming stations Y, M, C, and K located on the left side. Can be prevented. Further, since the exposure unit W can be arranged in the lower left space of the image forming unit D, the vibration of the scanning optical system B of the exposure unit W due to the vibration applied to the housing 10a by the drive system of the image forming unit is minimized. , And deterioration of image quality can be prevented.
[0066]
Further, in the present embodiment, the primary transfer efficiency is increased (approximately 100%) by using the spherical toner, and a cleaning unit for collecting the primary transfer residual toner is provided in each image carrier 17. I haven't. This makes it possible to arrange the image carriers 17 each formed of a photosensitive drum having a diameter of 30 mm or less in close proximity, and to reduce the size of the apparatus.
[0067]
Since no cleaning means is provided, a corona charging means 19 is employed as the charging means. When the charging means is a roll, a small amount of the primary transfer residual toner present on the image carrier 17 is deposited on the roll to cause a charging failure. However, the corona charging means 19 which is a non-contact charging means is used. The toner hardly adheres to the toner, and the occurrence of poor charging can be prevented.
[0068]
In the above-described embodiment, the intermediate transfer belt is configured to be in contact with the image carrier 17 as the image transfer / conveyance unit 18. However, the sheet material is adsorbed on the surface and conveyed, and the toner image is formed on the surface of the sheet material. It is also possible to adopt a configuration in which a sheet material conveying belt for forming and conveying an image by sequentially superimposing and transferring images is brought into contact with the image carrier 17 as the image transfer and conveying means 18. In this case, the difference from the above embodiments is that the belt transport direction of the sheet material transport belt, which is the image transfer / transport unit 18, is upward in the opposite direction on the lower surface in contact with the image carrier 17.
[0069]
The outline of the operation of the entire image forming apparatus as described above is as follows.
(1) When a print command signal (image forming signal) from a host computer or the like (not shown) (personal computer or the like) is input to the control unit of the image forming apparatus 10, the image of each of the image forming stations Y, M, C and K is obtained. The carrier 17, the rolls of the developing unit 20, and the image transfer / conveying unit 18 are driven to rotate.
(2) The outer peripheral surface of the image carrier 17 is uniformly charged by the charging means 19.
(3) In the image forming stations Y, M, C, and K, the outer peripheral surface of the uniformly charged image carrier 17 is selectively exposed according to the image information of each color by the exposure unit W, and is used for each color. An electrostatic latent image is formed.
(4) The developing unit 20 develops the toner images of the electrostatic latent images formed on the respective image carriers 17.
(5) The primary transfer member 16 of the image transfer / conveying means 18 is applied with a primary transfer voltage having a polarity opposite to the charge polarity of the toner, and the toner image formed on the image carrier 17 is transferred to the primary transfer unit at the primary transfer unit. The images are sequentially transferred onto the image transfer / transportation means 18 in a superimposed manner as the conveyance means 18 moves.
(7) The recording medium stored in the paper feed cassette 35 is fed to the secondary transfer roll 39 via the registration roll pair 37 in synchronization with the movement of the image transfer / conveying means 18 on which the primary image has been primarily transferred. Is done.
(8) The primary transfer image is synchronized with the recording medium at the secondary transfer portion, and is pressed by the secondary transfer roll 39 toward the drive roll 12 of the image transfer / conveying means 18 by a pressing mechanism (not shown). A bias having a polarity opposite to that of the next transfer image is applied, and the primary transfer image formed on the image transfer / conveying means 18 is secondarily transferred to a synchronously fed recording medium.
(9) The transfer residual toner in the secondary transfer is conveyed in the direction of the driven roll 13 and is scraped off by the cleaning unit 15 arranged opposite to the roll 13. It is refreshed and allowed to repeat the cycle again.
(10) The toner image on the recording medium is fixed by passing the recording medium through the fixing unit 40, and thereafter, the recording medium is directed to a predetermined position (or, in the case of non-double-sided printing, toward the paper discharge tray 10c to perform double-sided printing). In this case, the sheet is conveyed toward the conveyance path 42 for double-sided printing.
[0070]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and conventionally known or well-known techniques can be replaced or added as necessary.
[0071]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, since the heat-resistant belt is given tension by the cooperation of the pressure roll and the tension member and is wound around the heat fixing roll to form a nip, The nip length can be made longer, the structure can be simplified, and the size and cost can be reduced. Further, by using a heat-resistant belt sliding member as the tension member, a bearing or the like becomes unnecessary, and the support structure is simplified. In addition, by making the stretching member half-moon-shaped, it is possible to dispose the tension member on the side of the pressure roll with the half-moon direction facing the pressure roll and to arrange the pressure member as close as possible to the pressure roll. This also makes it possible to reduce the circumference of the heat-resistant belt. Therefore, the heat roll type fixing device can be made simple and small in size and inexpensive. Further, since the heat-resistant belt moves along the minimum necessary route, the heat-resistant belt heated at the nip portion between the rotatable heat fixing roll and the built-in heat source is heated by the heat energy lost when moving along the predetermined route. And the circumference is short, so that the temperature drop due to natural heat radiation is also small, and the so-called warming time from when the power is turned on to when the desired temperature is reached and fixation is possible can be shortened. is there.
[0072]
Further, in order to stably fix the unfixed toner image formed on the sheet material, it is essential to sufficiently melt and fix the unfixed toner image, and a desired temperature and melting time are required. However, in the configuration according to the present invention, in order to configure the nip length to be long, there is no need for a means for greatly distorting the elastic body coated on the surface of the heat fixing roll to increase the nip length. Configurable. In addition, there is no need to set a large pressing pressure of the pressure roll to distort the elastic member, and the sheet material that passes when the sheet material carrying the unfixed toner image passes between the heat fixing roll and the heat resistant belt. Therefore, deformation of the sheet material such as wrinkling of the sheet material discharged after fixing the unfixed toner image is suppressed.
[0073]
Therefore, not only is it unnecessary to increase the mechanical rigidity of the heat roll type fixing device, but also the thickness of the heat fixing roll can be reduced, and the heating speed for heating the heat-resistant belt from a heat source is improved. Similarly, the pressure roll can also be made thinner and can have a smaller heat capacity, so it absorbs less heat energy from the heat-resistant belt, and reaches a desired temperature from when the power is turned on until it can be fixed. The so-called warm-up time can be reduced.
[0074]
The winding angle between the heat-resistant belt and the pressure roll is made smaller than the winding angle between the heat-resistant belt and the pressure roller, and the diameter of the tension member is made smaller than the diameter of the pressure roller. Since the length of the heat-resistant belt and the tension member is shorter than the length of the belt and the circumference of the heat-resistant belt is shortened, and the heat-resistant belt is moved along the minimum necessary route, the heat roll type fixing device is used. The simple structure makes it compact and inexpensive, and minimizes the heat energy lost when the heat-resistant belt heated at the nip with the heat fixing roll moves along a predetermined path, and the temperature drop due to natural heat radiation Many effects can be expected, such as shortening of the so-called warming time from when the power is turned on to when a desired temperature is reached and fixing is possible.
[0075]
In addition, by selectively driving the heat fixing roll and the pressure roll at the first rotation speed and the second rotation speed lower than the first rotation speed in accordance with the sheet material characteristics, the melting of the unfixed toner image is optimized, and the desired rotation is achieved. Fixing can be achieved. Then, even if the sheet material carrying the unfixed toner image passes through the space between the heat-fixing roll and the heat-resistant belt, even if the sheet material is selectively driven at the first rotation speed or the second rotation speed, Since the stress is small without any change, sheet material deformation such as wrinkling of the sheet material discharged after fixing of the unfixed toner image is suppressed. Therefore, not only is it unnecessary to increase the mechanical rigidity of the heat roll type fixing device, but also the thickness of the heat fixing roll can be reduced, and the heating speed for heating the heat-resistant belt from a heat source is improved. Similarly, the pressure roll can also be made thinner and has a smaller heat capacity, so it absorbs less heat energy from the heat-resistant belt, and reaches a desired temperature from when the power is turned on until it can be fixed. The so-called warm-up time can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a fixing device according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a support mechanism of a tension member that applies tension to a heat-resistant belt.
FIG. 3 is a view showing another embodiment of the fixing device according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a fixing pressure that changes according to a nip passage position.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of an overall configuration showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Thermal fixing roll, 1a ... Halogen lamp, 1b ... Roll base material, 1c ... Elastic body, 2 ... Pressure roll, 3 ... Heat resistant belt, 4 ... Stretching member, 4a ... Convex part, 5 ... Sheet material, 5a ... unfixed toner image, 6 ... cleaning member, L ... tangential direction

Claims

A heat-fixing roll having a heating source built in with an elastic body coated on the surface, a pressure roll for pressing the heat-fixing roll, and being wound around the pressure roll and sandwiched between the heat-fixing roll. A fixing device for fixing an unfixed toner image formed on a sheet material, comprising:
The fixing device, wherein the stretching member is disposed at a position where the heat-resistant belt is wound around the heat fixing roll from a tangent line of a pressing portion between the heat fixing roll and the pressure roll to form a nip.

2. The fixing device according to claim 1, wherein the tension member is disposed on a downstream side in a moving direction of the heat-resistant belt from a pressing portion between the heat fixing roll and the pressure roll. 3.

The fixing device according to claim 1, wherein the tension member is disposed apart from the heat fixing roll.

The fixing device according to claim 1, wherein the tension member is disposed by slightly pressing the heat fixing roll.

The fixing device according to claim 1, wherein the tension member is a sliding member.

The fixing device according to claim 1, wherein the tension member is a half-moon-shaped member.

7. The fixing device according to claim 1, wherein a coefficient of friction between the pressure roller and the heat-resistant belt is larger than a coefficient of friction between the tension member and the heat-resistant belt.

The fixing device according to claim 1, wherein a winding angle between the tension member and the heat-resistant belt is smaller than a winding angle between the pressure roll and the heat-resistant belt.

The fixing device according to claim 1, wherein a diameter of the tension member is smaller than a diameter of the pressure roll.

The contact pressure distribution between the heat-fixing roll and the heat-resistant belt has a maximum pressure at a portion where the heat-fixing roll and the pressure roll are in pressure contact with each other. Fixing device.

11. The fixing device according to claim 1, wherein the tension member has a convex portion at one end or both ends of the heat-resisting belt to abut and regulate the position. 12.

12. The fixing device according to claim 1, wherein a cleaning member is disposed between the pressure roll and the tension member in sliding contact with an inner peripheral surface of the heat resistant belt.

The heat fixing roll is formed by coating an outer periphery of a pipe material having an outer diameter of 60 mm or less and a thickness of 2 mm or less with an elastic body of 2 mm or less, and the pressing roll is a pipe material having an outer diameter of 60 mm or less and a thickness of 2 mm or less. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is formed by:

The fixing device according to claim 1, wherein the pressure roll has a surface that is harder than an elastic body that covers a surface of the heat fixing roll.

The fixing device according to claim 1, wherein the pressure roller is driven, and the heat fixing roller is driven through the heat-resistant belt.

The fixing device according to claim 1, wherein the tension member is a driving roll member.

17. The apparatus according to claim 1, wherein the driving unit has a first rotation speed and a second rotation speed lower than the first rotation speed, and selectively drives according to the sheet material characteristics. 3. The fixing device according to claim 1.

A detecting unit for detecting the characteristic of the sheet material, detecting the characteristic of the sheet material while the sheet material carrying the unfixed toner image is traveling, and selectively driving the sheet material in accordance with the characteristic of the sheet material. The fixing device according to claim 17.

Setting means for setting selection information in accordance with sheet material characteristics, performing setting according to the sheet material characteristics in a fixing command process of the sheet material carrying the unfixed toner image, and performing setting based on the setting contents; 18. The fixing device according to claim 17, wherein the fixing device is selectively driven.

20. The fixing device according to claim 2, wherein the tension member is disposed further upstream in a moving direction of the heat resistant belt than a pressing portion between the heat fixing roll and the pressure roll. .

An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.