【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱効率を向上させてウォーミングアップ時間を短縮させたベルト式定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置に装着されるベルト式定着装置は特開平１０−３０７４９６号公報に記載があるように、加熱源としてヒータ等を内部に有する加熱部材としての加熱ローラとそれに並行に配置された支持ローラの間にエンドレスに定着ベルトが掛けられている。そして加圧ローラが前記定着ベルト及び転写材を介して前記支持ローラを押圧するように配されている。そして感光体上で形成されて現像されたトナー画像が転写された転写材が定着されて回収されるようにしてある。
【０００３】
このような定着ベルトは金属や耐熱性樹脂の単層もしくはこれらを必要な機能に応じて複層にして構成されている。
【０００４】
そして、定着ベルトは加熱ローラによってかなり高温に加熱されていてしかも一様な加熱を持続でき、かつ加熱が開始されて短時間に定常状態に達することが必要である。
【０００５】
しかし、加熱ローラには前述のように転写材通紙領域に配置された加熱源があり、加熱ローラの端部は支持部材に支持されて回転され、加熱ローラの表面の熱は端部から支持部材等を通して放熱されるため、端部の熱伝導率が大きかったり、加熱ローラの端部の開口スペースが大きかったりすると熱損失が増大する。このような状態ではエネルギ効率が下がり好ましくない。そして定常の稼働は定着ベルトが一様な加熱状態になってから行わなければならないのでこの状態ではウォーミングアップ時間が長くなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような従来技術の問題点を解決して、加熱部材としての加熱ローラの端部から有効な熱が外部に逃げて、加熱部材としての加熱ローラの熱効率が下がったり、そのためウォーミングアップ時間が長くなったりして画像形成装置の稼働率を低下させてしまうのを防止した効率の高い安定した、ベルト式定着装置を装着した画像形成装置を提供することを課題目的にする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的は次の技術手段（１）〜（４）項の何れかによって達成される。
【０００８】
（１） 転写材上の未定着トナー画像を加圧加熱して固定する定着ベルトを有するベルト式定着装置を備えた画像形成装置であって、前記定着ベルトをその幅方向で一様に接触して加熱する加熱部材が、その両端に近い部分を実質的に低熱伝導性材料の部材で構成するか又は、低熱伝導率の接続部材を介し接合して構成することを特徴とする画像形成装置。
【０００９】
（２） 前記低熱伝導性材料の部材で接合される部分が、転写材の非通紙領域にあることを特徴とする（１）項に記載の画像形成装置。
【００１０】
（３） 転写材上の未定着トナー画像を加圧加熱して固定する定着ベルトを有するベルト式定着装置を備えた画像形成装置であって、前記定着ベルトをその幅方向で一様に接触して加熱する加熱部材が、少なくとも３つの分割された領域からなり、前記３つの領域が直列に接合され、前記分割された領域の接合面の少なくとも一方が、凹凸を有することを特徴とする画像形成装置。
【００１１】
（４） 前記分割された領域の接合面が、実質的に前記転写材の非通紙領域にあることを特徴とする（３）項に記載の画像形成装置。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【００１３】
図１は、本発明の画像形成装置の実施の形態としてのカラー画像形成装置を示す断面構成図である。
【００１４】
このカラー画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７と、給紙搬送手段２１及び定着手段としてのベルト式定着装置２４とから成る。画像形成装置の本体Ａの上部には、原稿画像読み取り装置ＳＣが配置されている。
【００１５】
イエロー色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｙ、該感光体１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像手段４Ｙ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｙ、クリーニング手段６Ｙを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｍ、該感光体１Ｍの周囲に配置された帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４Ｍ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｍ、クリーニング手段６Ｍを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｃ、該感光体１Ｃの周囲に配置された帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像手段４Ｃ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｃ、クリーニング手段６Ｃを有する。黒色画像を形成する画像形成部１０Ｋは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｋ、該感光体１Ｋの周囲に配置された帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像手段４Ｋ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｋ、クリーニング手段６Ｋを有する。
【００１６】
無端ベルト状中間転写体ユニット７は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の第２の像担持体としての無端ベルト状中間転写体７０を有する。
【００１７】
画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋより形成された各色の画像は、一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋにより、回動する無端ベルト状中間転写体７０上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット２０内に収容された記録媒体として用紙等の転写材Ｐは、給紙手段２１により給紙され、複数の中間ローラ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ、レジストローラ２３を経て、二次転写手段５Ａに搬送され、転写材Ｐ上にカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された転写材Ｐは、ベルト式定着装置２４により定着処理され、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。
【００１８】
一方、二次転写手段としての二次転写ローラ５Ａにより転写材Ｐにカラー画像を転写した後、転写材Ｐを曲率分離した無端ベルト状中間転写体７０は、クリーニング手段６Ａにより残留トナーが除去される。
【００１９】
画像形成処理中、一次転写ローラ５Ｋは常時、感光体１Ｋに圧接している。他の一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃに圧接する。
【００２０】
二次転写ローラ５Ａは、ここを転写材Ｐが通過して二次転写が行われる時にのみ、無端ベルト状中間転写体７０に圧接する。
【００２１】
また、装置本体Ａから筐体８を支持レール８２Ｌ，８２Ｒを介して引き出し可能にしてある。
【００２２】
筐体８は、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７とから成る。
【００２３】
画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、垂直方向に縦列配置されている。感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの図示左側方には無端ベルト状中間転写体ユニット７が配置されている。無端ベルト状中間転写体ユニット７は、ローラ７１，７２，７３，７４を巻回して回動可能な無端ベルト状中間転写体７０、一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ及びクリーニング手段６Ａとから成る。
【００２４】
筐体８の引き出し操作により、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７とは、一体となって、本体Ａから引き出される。
【００２５】
筐体８の図示左側の支持レール８２Ｌは、無端ベルト状中間転写体７０の左方で、定着手段としてのベルト式定着装置２４の上方空間部に配置されている。筐体８の図示右側の支持レール８２Ｒは、最下部の現像手段４Ｋの下方付近に配置されている。支持レール８２Ｒは、現像手段４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋを筐体８に着脱する動作に支障を来さない位置に配置されている。
【００２６】
本発明の画像形成装置は、これに搭載されるベルト式定着装置２４に大きな特色を有するものであり、そのベルト式定着装置２４について図２の構成図を用いて順次説明する。
【００２７】
これは、ハロゲンランプ等の加熱源による加熱手段２４２を有する加熱部材としての加熱ローラ２４０と、該加熱ローラ２４０に平行で離間して配設される支持ローラ２５０と、前記加熱ローラ２４０及び前記支持ローラ２５０にエンドレスに掛け渡された定着ベルト２６０と、該定着ベルト２６０を介して前記支持ローラ２５０に対してこれを押圧手段で押圧してニップ部を形成する加圧ローラ２７０とを有するベルト式定着装置２４を基本構成とするものである。尚、加熱ローラ２４０の表面に近接して温度センサが設けられている。そして押圧手段はバネ２７１で前記加圧ローラ２７０を軸支する軸受部２７２を押圧するようにしてある。
【００２８】
即ち、感光体上に帯電、露光、現像によりトナー像を形成し、転写ベルト上で各色のトナー像を重ね合わせ、一括して転写材Ｐ上に転写したものを上記ベルト式定着装置２４で加圧及び加熱により固定する。トナー像を転写材Ｐに転写させた後の感光体は、クリーニング装置で転写時に感光体に残されたトナーを清掃した後、再び上記の帯電、露光、現像のサイクルに入り、次の像形成が行われる。
【００２９】
そして前記定着ベルト２６０は金属基体もしくは耐熱樹脂基体とシリコンゴムをベルト状に層成形してエンドレスのベルトにしたものである。また、離型性を向上させるために更にＰＦＡ，ＰＴＦＥなどからなる離型層を設けても良い。
【００３０】
加熱ローラ２４０はそのローラ本体２４１としてのアルミニウムパイプの表層に、ＰＦＡなどの低摩擦材料をベルトへの熱伝導性を低下させないよう２０〜７０μｍの薄膜に形成してあるが、端部には図３の加熱ローラの部分側断面図に示すように厚さ１〜５ｍｍの耐熱樹脂やセラミックなどからなる環状部材２４５を嵌めてある。この環状部材２４５は耐熱樹脂などの低熱伝導率の材料を用いたり、多孔質化することにより低熱伝導化された材料を用いている。そして環状部材２４５には定着ベルト２６０の幅方向を規制するフランジ状の位置規制部材２４４が同心に一体に取り付けられている。
【００３１】
そして、環状部材２４５はその端部に設けられた段付部２４５Ａの嵌合面２４５Ｂがローラ本体２４１の両端部に設けられた段付部２４１Ａの嵌合面２４１Ｂにそれぞれ嵌合して段付部２４５Ａ，２４１Ａ同士が同心に結合されている。そして環状部材２４５の他の端部は外周を小さくした形状にしてあり、その外周面が支持部材２４９としての軸受に回転可能に保持されている。
【００３２】
そして該環状部材２４５の材質を低熱伝導率の材料にすることによりローラ本体２４１から熱伝導による熱流出経路中に低熱伝導領域が存在することになるので熱が支持部材２４９等を通じて外部に流出するのが抑制される。
【００３３】
また、ベアリングなどの支持部材２４９との嵌合性向上のため、その嵌合支持部の精度が必要な場合には、金属等が多く使われる支持部材２４９とローラ本体２４１の間を、耐熱性樹脂やセラミック等の低熱伝導性材料の環状部材２４５によって、接合する構造にすることが望ましい。
【００３４】
環状部材２４５と加熱ローラ２４０のローラ本体２４１を同一の材料で構成したときでも図４の部分側断面図に示すように、両者を接続する接続部材２４６を低熱伝導率の材料で構成すれば、効果が得られる。このとき接続部材２４６には段付部２４６Ａが２つ作られ、それぞれローラ本体２４１の段付部２４１Ａ及び環状部材２４５の段付部２４５Ａと同心に嵌合接続して結合され加熱ローラ２４０が形成される。この場合、環状部材２４５の熱伝導率は高いままであるが低熱伝導率材料の接続部材２４６によって熱の伝導が妨げられるので支持部材２４９からの熱の流出はかなり避けられることになる。
【００３５】
また、この環状部材２４５は図５の部分側断面図に示すような形の環状部材２４７にすることもでき、図５に示すように、その段付部２４７Ａの嵌合面２４７Ｂを凹凸面にして実効接触面積を小さくすることによってローラ本体２４１からの熱伝導性を更に下げるようにすることができる。
【００３６】
凹凸を設ける手段としては、多数の溝を設けたり、島状の突起を多数設けたり、ブラスト処理などによって粗面化したりする方法がある。また、凹凸を設けるのは、上述のような環状部材２４７側の接合面２４７Ｂでも、加熱ローラ２４０のローラ本体２４１側の接合面２４１Ｂでもよい。その頂上部が加熱ローラ２４０のローラ本体２４１の内周面の延長面と一致するように島状の突起２４７Ｃを環状部材２４７側の接合面に設けた例を図５の部分側断面図及びそのＡ−Ａ面で切った部分正面断面図である図６に示す。
【００３７】
画像形成装置に通電が開始されると、加熱ローラ２４０に内蔵されたヒータ等の加熱源による加熱手段２４２の発熱が開始され、その輻射によりローラ本体２４１が加熱される。このとき端部が環状部材２４５，２４７の何れか又は接続部材２４６の実質的に低熱伝導性の部材によってかなり断熱されているため、加熱手段２４２の熱は僅かな損失でローラ本体２４１を加熱できるため、短時間での昇温が可能になり、加熱ローラ２４０の端部温度が低くなる温度不均一も改善される。
【００３８】
それは、前記環状部材２４５，２４７の何れか又は接続部材２４６の実質的に低熱伝導性の部材の部分は転写材Ｐの非通紙領域になっているためである。そのため転写材Ｐは定着に要する必要十分な加熱を効率良く受けて均一な定着がなされる。
【００３９】
定着ベルト２６０は、支持ローラ２５０もしくは加圧ローラ２７０によって駆動されており、給紙ガイド等により定着領域に搬送されてきたトナー画像を保持した転写材Ｐとしての紙と定着ベルト２６０を支持ローラ２５０と加圧ローラ２７０で挟んで加圧する。定着ベルト２６０の持つ熱による加熱と加圧ローラ２７０による加圧によって、トナーは転写材Ｐとしての紙に定着される。トナー層にはゴム、もしくはごく薄い離型性層を介してゴムが当接されるため、ゴムが変形して転写材Ｐとしての紙やトナー層の凹凸に追従して、均一に接触し、光沢むらなどのない均一な定着が行われ、トナー画像は適度な光沢を持ち、また定着後、転写材Ｐとしての紙は安定して定着ベルト２６０から分離される。
【００４０】
以上は加熱手段２４２としてハロゲンヒータを用いた場合について説明したが、加熱手段２４２としては電磁誘導加熱や抵抗発熱体など他の熱源を利用した加熱ローラ２４０でも同様の効果が得られる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明により加熱手段による発熱量は有効に活用されると共に、ウォーミングアップ時の昇温時間が短く、また均一な定着性の得られるベルト式定着装置を装着した画像形成装置が提供できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例のカラー画像形成装置を示す断面構成図である。
【図２】本発明の画像形成装置に装着されるベルト式定着装置の断面構成図である。
【図３】本発明の画像形成装置に装着されるベルト式定着装置の加熱ローラの部分側断面図である。
【図４】本発明の画像形成装置に装着されるベルト式定着装置の加熱ローラの部分側断面図である。
【図５】本発明の画像形成装置に装着されるベルト式定着装置の加熱ローラの部分側断面図である。
【図６】図５の加熱ローラの部分正面断面図である。
【符号の説明】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ 感光体
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ 現像手段
５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ 一次転写手段としての一次転写ローラ
５Ａ 二次転写手段としての二次転写ローラ
６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ クリーニング手段
２４ ベルト式定着装置
２４０ 加熱ローラ
２４１ ローラ本体
２４１Ａ，２４５Ａ，２４７Ａ 段付部
２４１Ｂ，２４５Ｂ，２４７Ｂ 嵌合面（接合面）
２４２ 加熱手段
２４４ 位置規制部材
２４５，２４７ 環状部材
２４６ 接続部材
２４７Ｃ 突起
２４９ 支持部材
２５０ 支持ローラ
２６０ 定着ベルト
２７０ 加圧ローラ
２７１ バネ
２７２ 軸受部
Ｐ 転写材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus provided with a belt-type fixing device having improved thermal efficiency and reduced warm-up time.
[0002]
[Prior art]
As described in JP-A-10-307496, a belt-type fixing device mounted on an image forming apparatus includes a heating roller as a heating member having a heater or the like therein as a heating source, and a supporting roller disposed in parallel with the heating roller. The fixing belt is hung endlessly between them. A pressure roller is arranged to press the support roller via the fixing belt and the transfer material. Then, the transfer material on which the toner image formed and developed on the photoconductor is transferred is fixed and collected.
[0003]
Such a fixing belt is constituted by a single layer of metal or heat-resistant resin or a plurality of layers according to the required function.
[0004]
The fixing belt is heated to a considerably high temperature by the heating roller, and can maintain uniform heating, and needs to reach a steady state in a short time after the heating is started.
[0005]
However, the heating roller has a heating source arranged in the transfer material passing area as described above, and the end of the heating roller is rotated by being supported by the support member, and the heat of the surface of the heating roller is supported from the end. Since heat is dissipated through members and the like, heat loss increases when the thermal conductivity at the end is large or the opening space at the end of the heating roller is large. In such a state, the energy efficiency decreases, which is not preferable. Since the steady operation must be performed after the fixing belt is in a uniform heating state, the warm-up time is long in this state.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves such a problem of the prior art, and effective heat escapes from the end of the heating roller as a heating member to the outside, and the heat efficiency of the heating roller as a heating member is reduced, and therefore, the warm-up time is reduced. It is an object of the present invention to provide a highly efficient and stable image forming apparatus equipped with a belt-type fixing device, which prevents the operation rate of the image forming apparatus from being lowered due to a long time.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
This object is achieved by any of the following technical means (1) to (4).
[0008]
(1) An image forming apparatus provided with a belt-type fixing device having a fixing belt for fixing an unfixed toner image on a transfer material by pressing and heating, wherein the fixing belt is uniformly contacted in the width direction thereof. An image forming apparatus, wherein the heating member to be heated by heating is formed of a member made of a material having a low thermal conductivity at a portion close to both ends thereof, or is joined by a connecting member having a low thermal conductivity.
[0009]
(2) The image forming apparatus according to (1), wherein a portion to be joined by the member made of the low thermal conductive material is in a non-sheet passing area of the transfer material.
[0010]
(3) An image forming apparatus provided with a belt-type fixing device having a fixing belt for fixing an unfixed toner image on a transfer material by pressing and heating, wherein the fixing belt is uniformly contacted in the width direction thereof. An image forming apparatus comprising: a heating member configured to heat at least three divided regions; the three regions are joined in series; and at least one of the joining surfaces of the divided regions has irregularities. apparatus.
[0011]
(4) The image forming apparatus according to (3), wherein a joining surface of the divided areas is substantially in a non-sheet passing area of the transfer material.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. Note that the description in this column does not limit the technical scope of the claims and the meaning of terms. Also, the following assertive description in the embodiment of the present invention indicates the best mode, and does not limit the meaning of the terms of the present invention or the technical scope.
[0013]
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram showing a color image forming apparatus as an embodiment of the image forming apparatus of the present invention.
[0014]
This color image forming apparatus is called a tandem type color image forming apparatus, and includes a plurality of sets of image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K, an endless belt-shaped intermediate transfer body unit 7, a sheet feeding and conveying unit 21, And a belt-type fixing device 24 as fixing means. An original image reading device SC is arranged above the main body A of the image forming apparatus.
[0015]
An image forming unit 10Y for forming a yellow image includes a drum-shaped photoconductor 1Y as a first image carrier, a charging unit 2Y disposed around the photoconductor 1Y, an exposure unit 3Y, a developing unit 4Y, It has a primary transfer roller 5Y as a primary transfer unit and a cleaning unit 6Y. An image forming unit 10M for forming a magenta image includes a drum-shaped photoconductor 1M as a first image carrier, a charging unit 2M disposed around the photoconductor 1M, an exposure unit 3M, a developing unit 4M, It has a primary transfer roller 5M as a primary transfer unit and a cleaning unit 6M. The image forming unit 10C for forming a cyan image includes a drum-shaped photoconductor 1C as a first image carrier, a charging unit 2C disposed around the photoconductor 1C, an exposure unit 3C, a developing unit 4C, It has a primary transfer roller 5C as a primary transfer unit and a cleaning unit 6C. The image forming unit 10K for forming a black image includes a drum-shaped photoconductor 1K as a first image carrier, a charging unit 2K disposed around the photoconductor 1K, an exposure unit 3K, a developing unit 4K, and a primary transfer. It has a primary transfer roller 5K and cleaning means 6K as means.
[0016]
The endless belt-shaped intermediate transfer body unit 7 has an endless belt-shaped intermediate transfer body 70 as a semiconductive endless belt-shaped second image carrier that is wound around a plurality of rollers and rotatably supported.
[0017]
The images of the respective colors formed by the image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K are sequentially transferred onto the rotating endless belt-shaped intermediate transfer body 70 by the primary transfer rollers 5Y, 5M, 5C, and 5K, and are combined. A color image is formed. A transfer material P such as a sheet as a recording medium accommodated in the sheet cassette 20 is fed by a sheet feeding unit 21 and passes through a plurality of intermediate rollers 22A, 22B, 22C, 22D, a registration roller 23 and a secondary transfer. The color image is conveyed to the unit 5A, and the color image is collectively transferred onto the transfer material P. The transfer material P on which the color image has been transferred is subjected to a fixing process by a belt-type fixing device 24, and is sandwiched by discharge rollers 25 and placed on a discharge tray 26 outside the apparatus.
[0018]
On the other hand, after the color image is transferred onto the transfer material P by the secondary transfer roller 5A as the secondary transfer means, the endless belt-shaped intermediate transfer body 70, from which the transfer material P is separated by curvature, has the residual toner removed by the cleaning means 6A. You.
[0019]
During the image forming process, the primary transfer roller 5K is always in pressure contact with the photoconductor 1K. The other primary transfer rollers 5Y, 5M, and 5C are in pressure contact with the corresponding photoconductors 1Y, 1M, and 1C only during color image formation.
[0020]
The secondary transfer roller 5A comes into pressure contact with the endless belt-shaped intermediate transfer body 70 only when the transfer material P passes through the secondary transfer roller 5A to perform secondary transfer.
[0021]
Further, the housing 8 can be pulled out from the apparatus main body A via the support rails 82L and 82R.
[0022]
The housing 8 includes image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K, and an endless belt-shaped intermediate transfer unit 7.
[0023]
The image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K are arranged in tandem in the vertical direction. An endless belt-shaped intermediate transfer unit 7 is disposed on the left side of the photoconductors 1Y, 1M, 1C, and 1K in the figure. The endless belt-shaped intermediate transfer body unit 7 is composed of an endless belt-shaped intermediate transfer body 70 that can rotate around rollers 71, 72, 73, and 74, primary transfer rollers 5Y, 5M, 5C, and 5K, and a cleaning unit 6A. Become.
[0024]
The image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K and the endless belt-shaped intermediate transfer body unit 7 are integrally pulled out of the main body A by the pulling-out operation of the housing 8.
[0025]
A support rail 82L on the left side of the housing 8 in the drawing is disposed on the left side of the endless belt-shaped intermediate transfer body 70 in a space above the belt-type fixing device 24 as a fixing unit. The support rail 82R on the right side of the housing 8 in the drawing is disposed near the lower part of the lowermost developing unit 4K. The support rail 82R is arranged at a position that does not hinder the operation of attaching and detaching the developing units 4Y, 4M, 4C, and 4K to and from the housing 8.
[0026]
The image forming apparatus of the present invention has a great feature in the belt-type fixing device 24 mounted thereon, and the belt-type fixing device 24 will be sequentially described with reference to the configuration diagram of FIG.
[0027]
This includes a heating roller 240 as a heating member having a heating means 242 by a heating source such as a halogen lamp, a supporting roller 250 disposed in parallel with and separated from the heating roller 240, the heating roller 240 and the supporting member. A belt type including a fixing belt 260 wrapped around a roller 250 endlessly, and a pressing roller 270 that presses the supporting roller 250 via the fixing belt 260 with a pressing unit to form a nip portion. The fixing device 24 has a basic configuration. Note that a temperature sensor is provided near the surface of the heating roller 240. The pressing means presses the bearing 272 which supports the pressure roller 270 with a spring 271.
[0028]
That is, a toner image is formed on the photoconductor by charging, exposing, and developing, and the toner images of each color are superimposed on the transfer belt, and the toner images which are collectively transferred onto the transfer material P are added by the belt-type fixing device 24. Fix by pressure and heating. After the toner image has been transferred to the transfer material P, the cleaning unit removes the toner remaining on the photoconductor at the time of transfer, and then enters the above-described cycle of charging, exposure, and development again to form the next image. Is performed.
[0029]
The fixing belt 260 is an endless belt formed by layer-forming a metal base or a heat-resistant resin base and silicon rubber into a belt shape. Further, a release layer made of PFA, PTFE, or the like may be further provided in order to improve the releasability.
[0030]
The heating roller 240 has a low friction material such as PFA formed in a thin film of 20 to 70 μm on the surface layer of the aluminum pipe as the roller body 241 so as not to lower the thermal conductivity to the belt. As shown in a partial side sectional view of the heating roller No. 3, an annular member 245 made of heat-resistant resin or ceramic having a thickness of 1 to 5 mm is fitted. The annular member 245 is made of a material having a low thermal conductivity such as a heat-resistant resin, or a material whose thermal conductivity is reduced by making it porous. A flange-shaped position regulating member 244 for regulating the width direction of the fixing belt 260 is coaxially and integrally attached to the annular member 245.
[0031]
The annular member 245 has a stepped portion in which the fitting surface 245B of the stepped portion 245A provided at the end thereof is fitted to the fitting surface 241B of the stepped portion 241A provided at both ends of the roller body 241. The parts 245A and 241A are coupled concentrically. The other end of the annular member 245 has a smaller outer periphery, and the outer periphery is rotatably held by a bearing as a support member 249.
[0032]
When the material of the annular member 245 is made of a material having a low heat conductivity, a low heat conduction region exists in a heat outflow path by heat conduction from the roller main body 241, so that heat flows out through the support member 249 and the like. Is suppressed.
[0033]
Further, when the accuracy of the fitting support portion is required to improve the fitting property with the support member 249 such as a bearing, the heat resistance between the support member 249 and the roller body 241 which are often used for metal is required. It is desirable to have a structure of joining by an annular member 245 of a low heat conductive material such as resin or ceramic.
[0034]
Even when the annular member 245 and the roller body 241 of the heating roller 240 are made of the same material, as shown in a partial side sectional view of FIG. 4, if the connecting member 246 connecting them is made of a material having a low thermal conductivity, The effect is obtained. At this time, two stepped portions 246A are formed on the connecting member 246, and the heating roller 240 is formed by being fitted and connected concentrically with the stepped portion 241A of the roller body 241 and the stepped portion 245A of the annular member 245, respectively. Is done. In this case, the heat conductivity of the annular member 245 remains high, but the conduction of heat is hindered by the connecting member 246 made of a material having a low thermal conductivity, so that the outflow of heat from the support member 249 is considerably avoided.
[0035]
Further, the annular member 245 can be formed into an annular member 247 having a shape as shown in a partial side sectional view of FIG. 5, and as shown in FIG. 5, the fitting surface 247B of the stepped portion 247A is formed into an uneven surface. Thus, the thermal conductivity from the roller body 241 can be further reduced by reducing the effective contact area.
[0036]
As a means for providing unevenness, there are a method of providing a large number of grooves, providing a large number of island-shaped protrusions, and roughening the surface by blasting or the like. Further, the unevenness may be provided on the joining surface 247B on the annular member 247 side or on the joining surface 241B on the roller body 241 side of the heating roller 240 as described above. FIG. 5 is a partial side sectional view of an example in which an island-shaped protrusion 247C is provided on the joining surface on the side of the annular member 247 so that the top portion thereof coincides with the extension surface of the inner peripheral surface of the roller body 241 of the heating roller 240. FIG. 6 is a partial front sectional view taken along the plane AA.
[0037]
When the power supply to the image forming apparatus is started, heat generation of the heating unit 242 by a heating source such as a heater built in the heating roller 240 is started, and the radiation heats the roller main body 241. At this time, since the end portion is considerably insulated by one of the annular members 245 and 247 or the substantially low heat conductive member of the connecting member 246, the heat of the heating means 242 can heat the roller body 241 with a small loss. Therefore, the temperature can be raised in a short time, and the temperature non-uniformity in which the temperature at the end of the heating roller 240 decreases can be improved.
[0038]
This is because any one of the annular members 245 and 247 or a portion of the connection member 246 which is substantially low heat conductive is a non-sheet passing area of the transfer material P. Therefore, the transfer material P is efficiently subjected to necessary and sufficient heating required for fixing, and is uniformly fixed.
[0039]
The fixing belt 260 is driven by the support roller 250 or the pressure roller 270, and transfers the fixing belt 260 to the paper as the transfer material P holding the toner image conveyed to the fixing area by the paper feed guide or the like. And a pressure roller 270 to apply pressure. The toner is fixed on the paper as the transfer material P by the heating by the heat of the fixing belt 260 and the pressing by the pressing roller 270. Since the rubber is brought into contact with the toner layer via a rubber or a very thin release layer, the rubber is deformed and follows the irregularities of the paper or toner layer as the transfer material P and makes uniform contact, Uniform fixing without uneven gloss is performed, the toner image has appropriate gloss, and after fixing, the paper as the transfer material P is stably separated from the fixing belt 260.
[0040]
Although the case where a halogen heater is used as the heating unit 242 has been described above, the same effect can be obtained by using the heating roller 240 using another heat source such as electromagnetic induction heating or a resistance heating element as the heating unit 242.
[0041]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus equipped with a belt-type fixing device capable of effectively utilizing the amount of heat generated by the heating unit, shortening the temperature rise time during warm-up, and obtaining uniform fixing properties. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram illustrating a color image forming apparatus according to an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional configuration diagram of a belt-type fixing device mounted on the image forming apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a partial side sectional view of a heating roller of the belt-type fixing device mounted on the image forming apparatus of the present invention.
FIG. 4 is a partial side sectional view of a heating roller of the belt-type fixing device mounted on the image forming apparatus of the present invention.
FIG. 5 is a partial side sectional view of a heating roller of the belt-type fixing device mounted on the image forming apparatus of the present invention.
FIG. 6 is a partial front sectional view of the heating roller of FIG. 5;
[Explanation of symbols]
1Y, 1M, 1C, 1K Photoconductors 4Y, 4M, 4C, 4K Developing means 5Y, 5M, 5C, 5K Primary transfer roller 5A as primary transfer means Secondary transfer rollers 6Y, 6M, 6C as secondary transfer means 6K Cleaning means 24 Belt-type fixing device 240 Heating roller 241 Roller bodies 241A, 245A, 247A Stepped portions 241B, 245B, 247B Fitting surface (joining surface)
242 Heating means 244 Position regulating member 245,247 Ring member 246 Connecting member 247C Projection 249 Support member 250 Support roller 260 Fixing belt 270 Pressure roller 271 Spring 272 Bearing portion P Transfer material
