JP2005156670A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents

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JP2005156670A JP2003391833A JP2003391833A JP2005156670A JP 2005156670 A JP2005156670 A JP 2005156670A JP 2003391833 A JP2003391833 A JP 2003391833A JP 2003391833 A JP2003391833 A JP 2003391833A JP 2005156670 A JP2005156670 A JP 2005156670A
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Kiyoteru Katsuki
清輝 香月
Takeshi Ikuma
健 井熊
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve simplification, miniaturization, a cost reduction, a short warm-up period, a decrease in stress on a sheet material and hence restriction of deformation of the sheet material, and uniform pressure on the sheet material in a fixing nip. <P>SOLUTION: A heat-resistant belt 3 is wrapped around the external circumference of a pressure roll 2 pressed against the thermal fixing roll 1 and moved between the thermal fixing roll 1 and the pressure roll 2 while held between them. The heat-resistant belt 3 is wrapped along the thermal fixing roll 1 by a belt stretch member 4 between the pressure roll 2 and it, thereby forming the fixing nip. The rotating support point of the heat-resistant belt is set so as to be rockable in the direction of the rotating center of the thermal fixing roll 1. Tension in the direction of the tangent of a nip relative to the thermal fixing roll 1 is applied to the heat-resistant belt 3. Thereby, the heat-resistant belt 3 is stretched and pressed against the thermal fixing roll 1 with frictional force relative to the heat-resistant belt 3 and an unfixed toner image formed on the sheet material is fixed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、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耐熱ベルトと、該耐熱ベルトを張架するベルト張架部材とを備え、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および画像形成装置に関する。   The present invention includes a heat fixing roll, a pressure roll that presses against the heat fixing roll, a heat-resistant belt that is attached to the outer periphery of the pressure roll and is sandwiched and moved between the heat fixing roll, and the heat-resistant roll. The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus that include a belt stretching member that stretches a belt and fixes an unfixed toner image formed on a sheet material.

複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に搭載され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にした熱定着ロールと、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(例えば、特許文献1参照)されている。   Mounted on image forming devices such as copiers, printers, and facsimiles, it is a heated roll type fixing device that heats and fixes unfixed toner images on a transfer material. A heat-fixing roll, a heat-resistant belt stretched by a plurality of support rolls, and a heat-resistant belt is wound around the heat-fixing roll by a predetermined angle to form a nip region, and at the exit of the nip region from other parts A fixing device is also proposed in which a large pressure is applied locally to provide a pressure means for generating distortion on the elastic body on the surface of the heat fixing roll to facilitate the discharge of the sheet material from the nip portion (see, for example, Patent Document 1). )

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。   In this conventional fixing device, since the surface of the heat fixing roll has distortion in advance due to the presence of pressure means, the toner is in contact with the surface of the heat fixing roll at the exit of the nip region. The surface distortion is instantaneously released. For this reason, when the sheet material is discharged from the nip portion, the adhesion 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. In this way, the above-described apparatus eliminates the peeling claw that has been conventionally required.

また、熱定着ロールに2本のハロゲンランプを用いた2ヒータ内蔵の熱定着装置では、熱定着ロールの中央部における発熱量が両端部よりも大きい第1ヒータと、熱定着ロールの両端部における発熱量が中央部より大きい第2ヒータとを組み合わせ、通紙サイズに応じて温度分布の均一化を行うようにしている(例えば、特許文献2参照)。   Further, in the heat fixing device with two heaters using two halogen lamps for the heat fixing roll, the first heater having a larger amount of heat generation at the center of the heat fixing roll than at both ends, and at both ends of the heat fixing roll. A temperature distribution is made uniform according to the sheet passing size by combining with a second heater that generates a larger amount of heat (for example, see Patent Document 2).

これら熱定着装置においては、ロール中央に比べてロール端部からの熱の逃げが大きいため、軸方向温度分布は中央が高く両端が低くなる傾向がみられる。そこで、端部からの熱の逃げを考慮してハロゲンランプの配光分布を中央に比べて端部が高くなるように設定し、軸方向について均一な温度分布を得ることが従来より行われてきた。   In these heat fixing devices, since the heat escape from the roll end is larger than that at the center of the roll, the axial temperature distribution tends to be higher at the center and lower at both ends. Therefore, in consideration of heat escape from the end, it has been conventionally performed to set the light distribution distribution of the halogen lamp so that the end is higher than the center, and to obtain a uniform temperature distribution in the axial direction. It was.

ところが、例えば幅の狭い用紙を用いて連続して定着を行う場合、通紙領域は用紙によって熱を奪われる一方、通紙領域外の端部はハロゲンランプによる熱の供給が熱の逃げを上回り、ロールに熱が蓄積され続けるため温度が異常に上昇することがある。このような現象によりロール温度が高くなりすぎるとロール芯金と弾性層の界面で剥離が生じてロールを破損するなどして、寿命が短くなる恐れがある。そのため、従来より端部を局所的に冷却する手段を設けたり、温度を均一にするための定着休止期間を設けたりすることが行われ、また、熱定着ロールに熱伝導部材を接触させて温度の均一化を図る技術が提案されている(例えば、特許文献3参照)。
特許第3084692号公報 特開平8−123230号公報 特開平8−87191号公報
However, for example, when fixing continuously using narrow paper, the paper passing area is deprived of heat by the paper, while the heat supply by the halogen lamp exceeds the heat escape at the end outside the paper passing area. The temperature may rise abnormally because heat continues to accumulate on the roll. If the roll temperature becomes too high due to such a phenomenon, the life may be shortened by causing peeling at the interface between the roll mandrel and the elastic layer and damaging the roll. Therefore, conventionally, a means for locally cooling the end portion is provided, or a fixing pause period is provided to make the temperature uniform, and the heat conducting member is brought into contact with the heat fixing roll to change the temperature. There has been proposed a technique for achieving uniformization (see, for example, Patent Document 3).
Japanese Patent No. 3084692 JP-A-8-123230 JP-A-8-87191

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。   However, in the structure of the conventional fixing device described above, a heat-resistant belt that is stretched around a plurality of support rolls and is movable is wound around the heat-fixing roll by an angle that allows nip formation by pressure means, and locally at the outlet of the nip region. Since it is driven by applying a large pressure, a plurality of support rolls and their rotary bearings are required. Furthermore, the perimeter of the heat-resistant belt is increased, and the fixing device is not only complicated and large, but also expensive. The complicated, large and expensive construction of the fixing device inevitably makes the image forming apparatus equipped with the fixing device complicated, large and expensive.

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。   In addition, the heat-resistant belt is heated at the nip portion with the rotatable heat fixing roll with a built-in heating source, but in a configuration in which the circumference is extended by a plurality of support rolls, it moves along a predetermined path. When this is done, heat energy is deprived by the plurality of support rolls, and natural heat dissipation increases according to the length of the circumference. For this reason, it takes a long time to reach a predetermined temperature, and a so-called warm-up time from when the power is turned on to when fixing is required is not preferable.

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。   Further, in the configuration in which the heat-resistant belt is wound around the heat fixing roll at an angle capable of forming a nip, and a pressure larger than other portions is locally applied at the exit of the nip portion to form a distortion in the elastic layer of the heat fixing roll. The sheet material discharged along the strain of the elastic layer curls along the strain or is locally damaged by high pressure. It causes deformation such as occurrence.

また、熱定着ロールの端部を冷却する手段を設けた定着装置の場合には、冷却ファンの騒音の問題が発生するとともに、加熱と冷却を同時に行うため熱効率が悪いという欠点があった。通紙領域において熱伝導部材を熱定着ロールの表面と接触させる方式は、熱定着ロールの外周面にダメージを与えて画質の低下を招いてしまうため好ましくない。さらに、これらの方式では構造が複雑になるためコストが掛かつてしまう欠点があった。一方、定着休止期間を設ける方法では、連続定着枚数が多くなればなるほど頻繁に休止期間を設けなければならず、生産性が低下するなどの問題が生じていた。   Further, in the case of a fixing device provided with means for cooling the end of the heat fixing roll, there is a problem that the noise of the cooling fan occurs and the heat efficiency is low because heating and cooling are performed simultaneously. A method in which the heat conducting member is brought into contact with the surface of the heat fixing roll in the sheet passing area is not preferable because it damages the outer peripheral surface of the heat fixing roll and deteriorates the image quality. Further, these systems have a drawback that the structure is complicated and the cost is increased. On the other hand, in the method of providing the fixing pause period, the longer the number of continuous fixing sheets, the more frequently the pause period must be provided, resulting in problems such as a reduction in productivity.

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。さらに、定着ニップでのシート材への圧力を均一にし、熱定着ロールの端部の温度上昇を防ぎ、端部の温度上昇による画質の低下、生産性の低下を防ぐようにするものである。   The present invention solves the above-described conventional problems, and can simplify the structure of the heat roll type fixing device, reduce the size, reduce the cost, shorten the warm-up time, and reduce the stress on the sheet material. Therefore, deformation of the discharged sheet material such as curling and wrinkling can be suppressed. Further, the pressure on the sheet material at the fixing nip is made uniform to prevent a temperature rise at the end of the heat fixing roll, thereby preventing a decrease in image quality and a decrease in productivity due to a temperature increase at the end.

そのために本発明は、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耐熱ベルトと、該耐熱ベルトを張架するベルト張架部材とを備え、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または該定着装置を搭載した画像形成装置であって、前記ベルト張架部材は、前記加圧ロールとの間で前記熱定着ロールに前記耐熱ベルトを巻き付けて定着ニップを形成し、前記熱定着ロールの回転中心方向に揺動可能に回動支点を設定して前記耐熱ベルトに前記熱定着ロールとのニップ部接線方向の張力を付与して前記耐熱ベルトを張架することにより、前記耐熱ベルトが回転駆動されると前記ベルト張架部材と前記耐熱ベルトとの摩擦力により前記ベルト張架部材を前記熱定着ロールに軽く押し付けるように構成したことを特徴とする。   Therefore, the present invention comprises a heat fixing roll, a pressure roll that presses against the heat fixing roll, a heat-resistant belt that is attached to the outer periphery of the pressure roll and is sandwiched and moved between the heat fixing roll, A fixing device for fixing an unfixed toner image formed on a sheet material, or an image forming apparatus equipped with the fixing device, the belt extending member comprising: a belt extending member for extending the heat-resistant belt; The heat-resistant belt is wound around the heat-fixing roll with the pressure roll to form a fixing nip, and a rotation fulcrum is set so as to be swingable in the rotation center direction of the heat-fixing roll. By applying a tension in the nip tangential direction to the heat fixing roll and stretching the heat-resistant belt, when the heat-resistant belt is driven to rotate, the frictional force between the belt-stretching member and the heat-resistant belt causes the bell The tension member is characterized by being configured to press lightly to the heat fixing roll.

前記回動支点は、前記熱定着ロールと前記加圧ロールとのニップ部接線より前記加圧ロール側で、前記熱定着ロールの回転中心から前記ベルト張架部材とのニップ部を結ぶ線上より前記加圧ロール側に設定することを特徴とし、あるいは前記回動支点は、前記熱定着ロールと前記加圧ロールとのニップ部接線より前記熱定着ロール側で、前記熱定着ロールの回転中心から前記ベルト張架部材とのニップ部を結ぶ線上より前記加圧ロールと反対側に設定することを特徴とし、前記回動支点は、前記熱定着ロールと前記ベルト張架部材とのニップ部接線近傍に設定することを特徴とする。   The rotation fulcrum is closer to the pressure roll side than the nip tangent line between the heat fixing roll and the pressure roll, and from the line connecting the nip portion with the belt stretching member from the rotation center of the heat fixing roll. It is characterized in that it is set on the pressure roll side, or the rotation fulcrum is located on the heat fixing roll side from the nip tangent line between the heat fixing roll and the pressure roll and from the rotation center of the heat fixing roll. It is characterized in that it is set on the opposite side of the pressure roll from the line connecting the nip portion with the belt stretching member, and the rotation fulcrum is in the vicinity of the nip portion tangent between the heat fixing roll and the belt stretching member. It is characterized by setting.

前記ベルト張架部材は、前記熱定着ロールとのニップ部を前記熱定着ロール方向に軽押圧する押圧手段を有することを特徴とし、前記ベルト張架部材は、前記熱定着ロールと前記加圧ロールとのニップ部より上流側に配置したことを特徴とする。   The belt stretching member has pressing means for lightly pressing a nip portion with the heat fixing roll in the direction of the heat fixing roll, and the belt stretching member includes the heat fixing roll and the pressure roll. It arrange | positions in the upstream from the nip part.

前記ベルト張架部材は、両端で前記熱定着ロールの外周面に当接する当接部を有することを特徴とし、前記当接部は、前記耐熱ベルトを挟持する面に対して前記耐熱ベルトの厚みより高く、前記耐熱ベルトの厚みに前記シート材の最小厚みを加えた厚みより低くしたことを特徴とし、前記当接部は、前記耐熱ベルトを挟持する面に対して前記耐熱ベルトの厚みに前記シート材の最大厚みを加えた厚みより高くしたことを特徴とする。   The belt stretching member has a contact portion that contacts the outer peripheral surface of the heat fixing roll at both ends, and the contact portion has a thickness of the heat-resistant belt with respect to a surface that holds the heat-resistant belt. It is higher than the thickness obtained by adding the minimum thickness of the sheet material to the thickness of the heat-resistant belt, and the contact portion has a thickness equal to the thickness of the heat-resistant belt with respect to a surface sandwiching the heat-resistant belt. It is characterized by being higher than the total thickness of the sheet material.

前記当接部は、前記ベルト張架部材と一体的に形成し、前記耐熱ベルトよりも熱伝導率のよい部材を用いたことを特徴とし、前記当接部は、前記熱定着ロールの外周に沿って所定の長さ当接して摺動する摺動面を形成したことを特徴とし、前記ベルト張架部材は、前記熱定着ロールに対向する前記耐熱ベルトの摺動面を前記熱定着ロールと同心円状に形成したことを特徴とする。   The contact portion is formed integrally with the belt stretching member, and a member having a heat conductivity higher than that of the heat resistant belt is used. The contact portion is formed on an outer periphery of the heat fixing roll. A sliding surface that slides in contact with a predetermined length along the belt is formed, and the belt stretching member has a sliding surface of the heat-resistant belt that faces the heat fixing roll as the heat fixing roll. It is characterized by being formed concentrically.

本発明によれば、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耐熱ベルトと、該耐熱ベルトを張架するベルト張架部材とを備え、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または該定着装置を搭載した画像形成装置であって、前記ベルト張架部材は、前記加圧ロールとの間で前記熱定着ロールに前記耐熱ベルトを巻き付けて定着ニップを形成し、前記熱定着ロールの回転中心方向に揺動可能に回動支点を設定して前記耐熱ベルトに前記熱定着ロールとのニップ部接線方向の張力を付与して前記耐熱ベルトを張架することにより、前記耐熱ベルトが回転駆動されると前記ベルト張架部材と前記耐熱ベルトとの摩擦力により前記ベルト張架部材を前記熱定着ロールに軽く押し付けるように構成したので、ベルト張架部材として耐熱ベルトが摺動する部材を使用し小型で単純な構造で、耐熱ベルトの周長を短くし、しかもニップ長を長く構成することができ、無駄な放熱を少なく加熱効率を高めてウォーミングアップ時間を短縮することができる。さらに、ニップ進入ときのシート材先端への衝撃を軽減し、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し、ジャムの発生を防止することができる。   According to the present invention, a heat fixing roll, a pressure roll that presses against the heat fixing roll, a heat-resistant belt that is attached to the outer periphery of the pressure roll and is sandwiched and moved between the heat fixing roll, A fixing device for fixing an unfixed toner image formed on a sheet material, or an image forming apparatus equipped with the fixing device, the belt extending member comprising: a belt extending member for extending the heat-resistant belt; The heat-resistant belt is wound around the heat-fixing roll with the pressure roll to form a fixing nip, and a rotation fulcrum is set so as to be swingable in the rotation center direction of the heat-fixing roll. By applying a tension in the nip tangential direction to the heat fixing roll and stretching the heat-resistant belt, when the heat-resistant belt is driven to rotate, the frictional force between the belt-stretching member and the heat-resistant belt causes the Belt tension Since the member is lightly pressed against the heat-fixing roll, a member with which the heat-resistant belt slides is used as the belt tension member, and the structure is small and simple, the circumference of the heat-resistant belt is shortened, and the nip length is reduced. It can be configured to be long, can reduce wasteful heat dissipation, increase the heating efficiency, and shorten the warm-up time. Furthermore, it reduces the impact on the sheet material tip when entering the nip, reduces the stress on the sheet material, suppresses deformation of the discharged sheet material such as curling and wrinkles, and prevents jamming. Can do.

前記回動支点は、前記熱定着ロールと前記加圧ロールとのニップ部接線より前記加圧ロール側で、前記熱定着ロールの回転中心から前記ベルト張架部材とのニップ部を結ぶ線上より前記加圧ロール側に設定し、あるいは前記回動支点は、前記熱定着ロールと前記加圧ロールとのニップ部接線より前記熱定着ロール側で、前記熱定着ロールの回転中心から前記ベルト張架部材とのニップ部を結ぶ線上より前記加圧ロールと反対側に設定し、前記回動支点は、前記熱定着ロールと前記ベルト張架部材とのニップ部接線近傍に設定するので、耐熱ベルトの張力を適正に保持して、ベルト張架部材を熱定着ベルトにほぼ均等に押し付ける回動力を発生させることができ、シート材の厚みの変動に関係なくシート材への圧力をほぼ均一にしてトナーの溶融ムラをなくすことができる。   The rotation fulcrum is closer to the pressure roll side than the nip tangent line between the heat fixing roll and the pressure roll, and from the line connecting the nip portion with the belt stretching member from the rotation center of the heat fixing roll. The belt support member is set on the pressure roll side, or the rotation fulcrum is on the heat fixing roll side with respect to the nip tangent line between the heat fixing roll and the pressure roll, and from the rotation center of the heat fixing roll. Since the rotation fulcrum is set in the vicinity of the nip portion tangent between the heat fixing roll and the belt stretching member, the tension of the heat-resistant belt is set. Is maintained properly, and the rotational force that presses the belt stretching member almost uniformly against the heat fixing belt can be generated, and the pressure on the sheet material can be made almost uniform regardless of the variation in the thickness of the sheet material. Melting Unevenness can be eliminated.

前記ベルト張架部材は、前記熱定着ロールとのニップ部を前記熱定着ロール方向に軽押圧する押圧手段を有し、前記ベルト張架部材は、前記熱定着ロールと前記加圧ロールとのニップ部より上流側に配置したので、耐熱ベルトの回転駆動に伴いベルト張架部材と耐熱ベルトとの摩擦力によりベルト張架部材を熱定着ロールに軽く押し付けて定着ニップでのシート材への圧力をほぼ均一にしてトナーの溶融ムラをなくすことができる。   The belt stretching member has pressing means for lightly pressing a nip portion with the heat fixing roll in the direction of the heat fixing roll, and the belt stretching member is a nip between the heat fixing roll and the pressure roll. As the heat-resistant belt is driven to rotate, the belt tension member is lightly pressed against the heat fixing roll by the friction force between the belt tension member and the heat-resistant belt as the heat-resistant belt rotates. The toner can be made almost uniform and uneven melting of the toner can be eliminated.

前記ベルト張架部材は、両端で前記熱定着ロールの外周面に当接する当接部を有することにより、ベルト張架部材が熱定着ロールに当接部で当接して、熱定着ロールの温度ならし部材として働き、熱定着ロールの端部から熱を効率よく逃がして端部温度の上昇を防ぐことができる。そして、前記当接部は、前記耐熱ベルトを挟持する面に対して前記耐熱ベルトの厚みより高く、前記耐熱ベルトの厚みに前記シート材の最小厚みを加えた厚みより低くすることにより、シート材の厚みに応じてベルト張架部材が揺動してベルト張架部材を熱定着ベルトにほぼ均等に押し付ける回動力を発生させ、シート材の厚みの変動に関係なくシート材への圧力をほぼ均一にしてトナーの溶融ムラをなくすことができる。また、前記当接部は、前記耐熱ベルトを挟持する面に対して前記耐熱ベルトの厚みに前記シート材の最大厚みを加えた厚みより高くすることにより、定着動作時も常時熱定着ロールの端部から熱を効率よく逃がして端部温度の上昇を防ぐことができ、連続定着枚数が多くなっても頻繁に休止期間を設けることなく、休止期間を設けることにより生産性が低下するのを防ぐことができる。さらに、これらの構成により、耐熱ベルトを挟んでベルト張架部材と熱定着ロールとの間で所望のギャップを形成することができ、断熱層となって熱定着ロールから耐熱ベルトを介して奪い取る熱量が小さくなり、熱ロスが減少し、ウォーミングアップ時間の短縮を図ることができる。   The belt stretching member has contact portions that contact the outer peripheral surface of the heat fixing roll at both ends, so that the belt stretching member contacts the heat fixing roll at the contact portion. It can function as a squeeze member and efficiently release heat from the end of the heat fixing roll to prevent the end temperature from rising. The contact portion is higher than the thickness of the heat-resistant belt with respect to the surface sandwiching the heat-resistant belt, and lower than the thickness obtained by adding the minimum thickness of the sheet material to the thickness of the heat-resistant belt. Depending on the thickness of the belt tension member, the belt tension member swings to generate a rotating force that presses the belt tension member almost evenly against the heat fixing belt, and the pressure on the sheet material is almost uniform regardless of variations in the thickness of the sheet material. Thus, uneven melting of the toner can be eliminated. Further, the abutting portion is higher than the thickness of the heat-resistant belt plus the maximum thickness of the sheet material with respect to the surface sandwiching the heat-resistant belt, so that the end of the heat fixing roll is always at the end of the fixing operation. Heat can be efficiently released from the part to prevent the end temperature from rising, and even if the number of continuous fixing sheets increases, it is possible to prevent a decrease in productivity by providing a rest period without frequent rest periods. be able to. Furthermore, with these configurations, a desired gap can be formed between the belt stretching member and the heat fixing roll with the heat resistant belt interposed therebetween, and an amount of heat taken as heat insulating layer from the heat fixing roll via the heat resistant belt. Can be reduced, heat loss can be reduced, and warm-up time can be shortened.

前記当接部は、前記ベルト張架部材と一体的に形成し、前記耐熱ベルトよりも熱伝導率のよい部材を用い、前記当接部は、前記熱定着ロールの外周に沿って所定の長さ当接して摺動する摺動面を形成したので、熱定着ロールの温度ならし部材として働き、熱定着ロールの端部から熱を効率よく逃がして端部温度の上昇を防ぐことができ、前記ベルト張架部材は、前記熱定着ロールに対向する前記耐熱ベルトの摺動面を前記熱定着ロールと同心円状に形成したので、ベルト張架部材を熱定着ベルトにほぼ均等に押し付ける回動力を発生させることができ、シート材の厚みの変動に関係なくシート材への圧力をほぼ均一にしてトナーの溶融ムラをなくすことができる。   The contact portion is formed integrally with the belt stretching member, and a member having a heat conductivity higher than that of the heat resistant belt is used. The contact portion has a predetermined length along the outer periphery of the heat fixing roll. Since the sliding surface that slides in contact with each other is formed, it acts as a temperature fixing member of the heat fixing roll, and can efficiently release heat from the end of the heat fixing roll to prevent the end temperature from rising. The belt tension member has a sliding surface of the heat-resistant belt facing the heat fixing roll formed concentrically with the heat fixing roll, so that the belt tension member presses the belt tension member almost uniformly against the heat fixing belt. It can be generated, and the pressure on the sheet material can be made substantially uniform regardless of the variation in the thickness of the sheet material, thereby eliminating uneven melting of the toner.

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、本発明の定着装置の1実施形態を示す断面図である。図中、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、2aは回転軸、2bはロール基材、2cは弾性体、3は耐熱ベルト、4はベルト張架部材、4aは突壁、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、7はフレーム、8はシート材案内部材、9はスプリング、Lは押圧部接線を示す。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a fixing device of the present invention. In the figure, 1 is a heat fixing roll, 1a is a halogen lamp, 1b is a roll base, 1c is an elastic body, 2 is a pressure roll, 2a is a rotating shaft, 2b is a roll base, 2c is an elastic body, and 3 is heat resistant. Belt, 4 is a belt stretching member, 4a is a protruding wall, 5 is a sheet material, 5a is an unfixed toner image, 6 is a cleaning member, 7 is a frame, 8 is a sheet material guide member, 9 is a spring, and L is a pressing portion. Indicates tangent.

図1において、熱定着ロール1は、外径25mm程度、肉厚0.7mm程度のパイプ材をロール基材1bとして、その外周に厚み0.4mm程度の弾性体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1050W、2本の柱状ハロゲンランプ1aを内蔵して回転可能にした加熱側の回転移動体としての熱定着部材である。加圧ロール2は、熱定着ロール1に対向配置し押圧付勢して定着ニップを形成する加圧部材であり、加熱側の回転移動体である熱定着ロール1の表面に弾性体1cを被覆して形成した弾性層に対して硬質な表面を有する他方側の回転移動体である。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とベルト張架部材4の外周に張架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。材質は、ポリイミドチューブやシリコン等の耐熱樹脂やゴム等でもよいが、熱伝導性に優れたステンレス基材やニッケル電鋳管等からなる金属ベルトが好ましい。そして、加圧ロール2とベルト張架部材4との協動により耐熱ベルト3に張力を付与して耐熱ベルト3を張架すると共に、耐熱ベルト3を熱定着ロール1に巻き付け定着ニップを形成して、この定着ニップに未定着トナー像5aを形成したシート材5を通過させて定着する構造になっている。熱定着ロール1と加圧ロール2の圧接力は10kg以下、ニップ長は10mm程度で構成すると共に、図示矢印方向に回転可能にする。   In FIG. 1, a heat fixing roll 1 is formed by covering a pipe member having an outer diameter of about 25 mm and a wall thickness of about 0.7 mm as a roll base material 1b, and an elastic body 1c having a thickness of about 0.4 mm on its outer periphery. This is a heat fixing member as a rotary moving body on the heating side in which 1050 W as a heating source and two columnar halogen lamps 1 a are incorporated inside the roll base 1 b and are rotatable. The pressure roll 2 is a pressure member that is disposed opposite to the heat fixing roll 1 and presses and urges to form a fixing nip, and covers the surface of the heat fixing roll 1 that is a rotary moving body on the heating side with an elastic body 1c. This is a rotationally movable body on the other side having a hard surface with respect to the formed elastic layer. The heat-resistant belt 3 is an endless belt which is sandwiched between the heat fixing roll 1 and the pressure roll 2 and is stretched around the outer circumference of the pressure roll 2 and the belt stretching member 4 so as to be movable. It has a thickness of 03 mm or more. The material may be a heat resistant resin such as a polyimide tube or silicon, rubber, or the like, but a metal belt made of a stainless steel base material or a nickel electroformed tube excellent in thermal conductivity is preferable. The heat-resistant belt 3 is tensioned by the cooperation of the pressure roll 2 and the belt stretching member 4 to stretch the heat-resistant belt 3, and the heat-resistant belt 3 is wound around the heat-fixing roll 1 to form a fixing nip. Thus, the sheet material 5 on which the unfixed toner image 5a is formed is passed through the fixing nip and fixed. The pressure contact force between the heat fixing roll 1 and the pressure roll 2 is 10 kg or less, the nip length is about 10 mm, and it is rotatable in the direction of the arrow shown.

熱定着ロール1にその表面の弾性層より硬質な表面を有する加圧ロール2を対向配置して押圧付勢する構成とすることにより、熱定着ロール1の弾性層が弾性変形して凹み凹状の定着ニップが形成されると、定着後のシート材5は、定着ニップの出口で熱定着ロール1とは反対側にカール習性が付与されるので、熱定着ロール1に巻き付くことなく熱定着ロール1から離れる方向に送り出される。硬質な表面を有する加圧ロール2は、例えば外径25mm程度、あるいは24.8mmと熱定着ロール1のロール基材1bより外径を小さくした、肉厚0.7mm程度のパイプ材をロール基材2bからなる。また、加圧ロール2は、その外周に熱定着ロール1の弾性層より薄くして、例えば厚み0.2〜0.3mm程度の弾性体2cを被覆して弾性層を形成することにより、熱定着ロール1の弾性層より硬質な表面とすることができるので、その表面が熱定着ロール1の弾性層より硬質のものになれば、ロール基体のままでなく表面に弾性層を有するものであってもよい。   By arranging the pressure roll 2 having a surface harder than the elastic layer on the surface of the heat fixing roll 1 so as to be pressed and urged, the elastic layer of the heat fixing roll 1 is elastically deformed to have a concave and concave shape. When the fixing nip is formed, the sheet material 5 after fixing is imparted with curling behavior on the opposite side to the heat fixing roll 1 at the exit of the fixing nip, so that the heat fixing roll 1 is not wound around the heat fixing roll 1. Sent in a direction away from 1. The pressure roll 2 having a hard surface is made of, for example, a pipe material having a wall thickness of about 0.7 mm, having an outer diameter of about 25 mm, or 24.8 mm, which is smaller than the roll base material 1b of the heat fixing roll 1. It consists of material 2b. Further, the pressure roll 2 is made thinner than the elastic layer of the heat fixing roll 1 on the outer periphery thereof, and covers the elastic body 2c having a thickness of, for example, about 0.2 to 0.3 mm to form an elastic layer. Since the surface can be made harder than the elastic layer of the fixing roll 1, if the surface is harder than the elastic layer of the heat fixing roll 1, the surface of the fixing roll 1 has an elastic layer as well as the roll base. May be.

本実施形態においては、熱定着ロール1の内部に2本の加熱源1aを内蔵しており、このハロゲンランプの発熱エレメントを異なった配置に構成して選択的に点灯すると、後述する耐熱ベルト3が熱定着ロール1に巻き付いた定着ニップ部位とベルト張架部材4が熱定着ロール1に摺動する部位のような、また、幅の広いシート材と幅の狭いシート材とのように異なった条件下での温度コントロールを容易に行うことができる。   In the present embodiment, two heat sources 1a are built in the heat fixing roll 1, and when the heating elements of the halogen lamp are configured in different arrangements and selectively lit, a heat-resistant belt 3 described later. Is different between a fixing nip portion wound around the heat fixing roll 1 and a portion where the belt stretching member 4 slides on the heat fixing roll 1, and a wide sheet material and a narrow sheet material. Temperature control under conditions can be easily performed.

耐熱ベルト3は、対向する熱定着ロール1の表層に対する影響やシート材への両面定着時にトナー像面と接触する影響などを考慮すると、例えばPFAやシリコンなどのゴム質材を表層とするのもよい。ウォーミングアップにより熱定着ロール1が所定の温度まで加熱されると、それに伴って耐熱ベルト3、加圧ロール2、ベルト張架部材4も所定の温度に上昇して蓄熱される。熱伝導率の高い部材を耐熱ベルト3、加圧ロール2、ベルト張架部材4に用いると、シート材5上のトナー像の定着により、耐熱ベルト3が定着ニップでシート材5に奪われた熱を加圧ロール2、ベルト張架部材4から耐熱ベルト3に効率よく戻すことができるので、特に、連続して複数枚のシート材を通し定着を行う場合に耐熱ベルト3の温度低下を抑えることができる。   The heat-resistant belt 3 may be made of a rubber material such as PFA or silicon, for example, in consideration of the influence on the surface layer of the opposing heat-fixing roll 1 or the contact with the toner image surface during double-side fixing to the sheet material. Good. When the heat fixing roll 1 is heated to a predetermined temperature by warming up, the heat-resistant belt 3, the pressure roll 2, and the belt stretching member 4 are also raised to the predetermined temperature and stored. When a member having high thermal conductivity is used for the heat-resistant belt 3, the pressure roll 2, and the belt stretching member 4, the heat-resistant belt 3 is deprived of the sheet material 5 at the fixing nip by fixing the toner image on the sheet material 5. Since heat can be efficiently returned from the pressure roll 2 and the belt stretching member 4 to the heat-resistant belt 3, the temperature reduction of the heat-resistant belt 3 is suppressed particularly when fixing is performed through a plurality of sheet materials. be able to.

ベルト張架部材4は、熱定着ロール1と加圧ロール2のニップ部よりもシート材5の搬送方向上流側に配設されるとともに、加圧ロール2の回転軸2aを中心として矢印P方向に揺動可能に配設されている。ベルト張架部材4は、シート材5が定着ニップを非通過の状態においてシート材5が定着ニップに進入する初期位置で耐熱ベルト3を熱定着ロール1の接線方向に張架する構成にしている。シート材5が定着ニップに進入する初期位置で定着圧力が大きいとシート材5の進入がスムーズに行われなくて、シート材先端が折れた状態で定着される場合があるが、耐熱ベルト3をベルト張架部材4によりシート材5の搬送方向上流側で熱定着ロール1の接線方向に張架する構成にすると、シート材5の進入がスムーズに成される導入口部が形成でき、安定したシート材5の進入を可能にする。また、シート材5が定着ニップから排出する終了位置で定着圧力が大きいと、シート材5が進入して定着ニップで加熱されてから終了位置で最後に大きい定着圧力が加えられるので、安定した定着が実現できると共に、熱定着ロール1側が凹状になり曲率が大きくなるため、シート材5が熱定着ロール1に巻き付きにくく、熱定着ロール1から剥離しやすくなる。   The belt stretching member 4 is disposed on the upstream side in the conveyance direction of the sheet material 5 with respect to the nip portion between the heat fixing roll 1 and the pressure roll 2, and in the direction of arrow P around the rotation shaft 2 a of the pressure roll 2. Is swingably disposed. The belt stretching member 4 is configured to stretch the heat-resistant belt 3 in the tangential direction of the heat fixing roll 1 at an initial position where the sheet material 5 enters the fixing nip when the sheet material 5 does not pass through the fixing nip. . If the fixing pressure is large at the initial position where the sheet material 5 enters the fixing nip, the sheet material 5 may not enter smoothly and may be fixed with the leading edge of the sheet material broken. When the belt stretching member 4 is stretched in the tangential direction of the heat fixing roll 1 on the upstream side in the conveying direction of the sheet material 5, an introduction port portion in which the sheet material 5 smoothly enters can be formed and is stable. The sheet material 5 can enter. In addition, if the fixing pressure is large at the end position where the sheet material 5 is discharged from the fixing nip, the sheet material 5 enters and is heated at the fixing nip, and finally the large fixing pressure is applied at the end position. In addition, since the heat fixing roll 1 side becomes concave and the curvature becomes large, the sheet material 5 is difficult to be wound around the heat fixing roll 1 and is easily peeled off from the heat fixing roll 1.

このベルト張架部材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f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形成する位置に配置した、略半月状のベルト摺動部材(耐熱ベルト3はベルト張架部材4上を摺動する)としている。ベルト摺動部材の構成は、熱伝導性に優れたアルミニューム合金などの金属製であっても良いが、好ましくはウォーミングアップ時間の短縮の観点から熱伝導性に優れたプラスチック製で構成するのがよく、さらに好ましい条件としては、このプラスチック製のベルト摺動部材の表面に熱伝導性を向上させる目的で銅メッキやニッケルメッキあるいは蒸着などの金属被覆処理を施し、また、軸方向長さを熱定着ロール1の弾性層被覆部の軸方向長さより短くすると、小さな熱容量のもとで熱応答性に優れた特性をさらに発揮させることができる。   The belt stretching member 4 is inserted into the inner periphery of the heat-resistant belt 3 and applies a tension f 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 nip the belt. The belt-sliding member (a heat-resistant belt 3 slides on the belt stretching member 4) is disposed in a position where the belt is formed. The configuration of the belt sliding member may be made of a metal such as an aluminum alloy having excellent thermal conductivity, but is preferably made of a plastic having excellent thermal conductivity from the viewpoint of shortening the warm-up time. As a more preferable condition, the surface of this plastic belt sliding member is subjected to metal coating treatment such as copper plating, nickel plating or vapor deposition for the purpose of improving thermal conductivity, and the axial length is heated. When the length of the elastic layer covering portion of the fixing roll 1 is shorter than the axial length, it is possible to further exhibit characteristics excellent in thermal response under a small heat capacity.

ベルト張架部材4は、耐熱ベルト3を熱定着ロール1と加圧ロール2との押圧部接線Lより熱定着ロール1側に巻き付けてニップを形成する位置に配置され、両端に突設され一体的に形成された突壁4aを有する。突壁4aは、通紙領域外において熱定着ロール1の外周面に当接する当接部を有し、熱定着ロール1の両端部から熱を逃がして端部温度上昇を防ぐ温度ならし部材として働き、また、耐熱ベルト3が摺動するベルト張架部材4の摺動面と熱定着ロール1との間のギャップを調整するギャップ調整部材として働き、あるいは、耐熱ベルト3が一方に寄った場合にこの突壁4aに当接して耐熱ベルト3の寄り規制を行うベルト寄り規制部材として働くものである。そのため、ベルト張架部材4は、突壁4aの熱定着ロール1と反対側端部のフレームとの間にスプリング9が配設され、スプリング9により熱定着ロール1に軽押圧され、熱定着ロール1に摺接して位置決めされる。   The belt stretching member 4 is disposed at a position where the heat-resistant belt 3 is wound around the pressing portion tangent L between the heat-fixing roll 1 and the pressure roll 2 toward the heat-fixing roll 1 to form a nip. It has the protruding wall 4a formed. The protruding wall 4a has an abutting portion that abuts on the outer peripheral surface of the heat fixing roll 1 outside the sheet passing region, and serves as a temperature leveling member that releases heat from both ends of the heat fixing roll 1 to prevent an end temperature increase. Works as a gap adjusting member that adjusts the gap between the sliding surface of the belt stretching member 4 on which the heat-resistant belt 3 slides and the heat fixing roll 1, or when the heat-resistant belt 3 approaches one side It acts as a belt deviation regulating member that abuts against the protruding wall 4a and regulates the deviation of the heat-resistant belt 3. Therefore, the belt stretching member 4 is provided with a spring 9 between the heat fixing roll 1 of the protruding wall 4a and the frame at the opposite end, and is lightly pressed against the heat fixing roll 1 by the spring 9, so that the heat fixing roll 1 and is positioned in sliding contact.

耐熱ベルト3を加圧ロール2とベルト張架部材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との摩擦係数をベルト張架部材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の巻き付け角よりベルト張架部材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の径よりベルト張架部材4の径が小さくなるように設定すると、耐熱ベルト3がベルト張架部材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を除くことができ耐熱ベルト3を加圧ロールで安定して駆動することができる。   In order to stretch the heat-resistant belt 3 by the pressure roll 2 and the belt stretching member 4 and drive it stably with the pressure roll 2, the friction coefficient between the pressure roll 2 and the heat-resistant belt 3 is set to the belt stretching member 4. However, the friction coefficient may become unstable due to the intrusion or wear of foreign matter. On the other hand, the winding angle of the belt tension member 4 and the heat-resistant belt 3 is smaller than the winding angle of the pressure roll 2 and the heat-resistant belt 3, and the diameter of the belt tension member 4 is smaller than the diameter of the pressure roll 2. Is set to be small, the length that the heat-resistant belt 3 slides on the belt stretching member 4 is shortened, and unstable factors against aging and disturbance can be eliminated, and the heat-resistant belt 3 is stabilized with a pressure roll. And can be driven.

クリーニング部材6は、加圧ロール2とベルト張架部材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。また、ベルト張架部材4に設けた凹部4fは、この除去した異物や摩耗粉等の収納に好適である。   The cleaning member 6 is disposed between the pressure roll 2 and the belt stretching member 4 and is slidably brought into contact with the inner peripheral surface of the heat-resistant belt 3 to clean foreign matter, wear powder, etc. on the inner peripheral surface of the heat-resistant belt 3. The heat-resistant belt 3 is refreshed by cleaning such foreign matter, wear powder, etc., and the instability factor is removed. Further, the recess 4f provided in the belt stretching member 4 is suitable for storing the removed foreign matter, abrasion powder, and the like.

シート材5は、ベルト張架部材4が熱定着ロール1に軽押圧する位置をニップ初期位置として耐熱ベルト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、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終了位置として、熱定着ロール1と加圧ロール2との押圧部接線Lの方向に搬送される。押圧部接線Lは、定着ニップ接線であり仮想シート材搬送方向であるシート材5の搬送面を示している。   The sheet material 5 passes between the heat-resistant belt 3 and the heat fixing roll 1 with the position where the belt stretching member 4 is lightly pressed against the heat fixing roll 1 as the nip initial position, whereby the unfixed toner image 5a is fixed. The position where the pressure roll 2 is pressed against the heat fixing roll 1 is set as the nip end position, and the sheet is conveyed in the direction of the pressing portion tangent L between the heat fixing roll 1 and the pressure roll 2. A pressing part tangent L is a fixing nip tangent and indicates a conveyance surface of the sheet material 5 in the virtual sheet material conveyance direction.

シート材案内部材8は、シート材5の搬送方向を定着ニップ出口から案内するものであり、基体部に耐熱両面テープなどの固着手段によって保持し取り付け部8aで本体フレームに取り付け、シート材案内板8bの先端が熱定着ロール1及び耐熱ベルトの表面と摺擦することなく空隙をもって定着ニップ出口側に近接配設される。シート材案内板8bは、例えばポリイミド、ポリアミドイミド、PPS等の耐熱性を有する樹脂からなる板状部材、あるいはステンレス鋼板材、リン青銅板材、薄肉鋼板材等の金属鋼板材を折り曲げ加工したものであり、定着ニップ出口からシート材5の搬送方向の前方に向かってシート材5の搬送面Lに接近する案内斜面8cを有する。案内斜面8cの角度は、押圧部接線Lに平行な角度から案内斜面8cの先端部における熱定着ロール1、ベルト張架部材4の接線と直角となる範囲、つまり、案内斜面8cの先端が熱定着ロール1の回転中心から内側、定着ニップ寄りに向いている範囲である。   The sheet material guide member 8 guides the conveying direction of the sheet material 5 from the fixing nip exit, is held on the base portion by a fixing means such as a heat-resistant double-sided tape, and is attached to the main body frame by the attachment portion 8a. The tip of 8b is disposed close to the fixing nip exit side with a gap without rubbing against the surface of the heat fixing roll 1 and the heat-resistant belt. The sheet material guide plate 8b is formed by bending a plate member made of a heat-resistant resin such as polyimide, polyamideimide, PPS, or a metal steel plate material such as a stainless steel plate material, a phosphor bronze plate material, or a thin steel plate material. There is a guide slope 8c that approaches the conveyance surface L of the sheet material 5 from the fixing nip exit toward the front in the conveyance direction of the sheet material 5. The angle of the guide slope 8c ranges from an angle parallel to the tangent line L of the pressing portion to the tangent of the heat fixing roll 1 and the belt stretching member 4 at the tip of the guide slope 8c, that is, the tip of the guide slope 8c is heated. This is the range from the center of rotation of the fixing roll 1 toward the inside and the fixing nip.

案内斜面8cが、例えば定着ニップ出口からシート材5の搬送方向の前方に向かってシート材5の搬送面Lから離れるような角度となる場合、つまり、シート材案内板8bの先端の向きが熱定着ロール1の接線より内側を向く角度となる場合には、従来の剥離爪や剥離板と同様、シート材5の先端が案内斜面8cに沿って進行するとき定着トナー像面が案内斜面8cと摺擦してしまう。また、案内斜面8cの先端の延長線が熱定着ロール1の回転中心より定着ニップと反対側の外側を通るようになると、シート材5と対向する面は、その先端において熱定着ロール1の接線面に対して90°より小さい角度になるので、定着ニップ出口から排出されたシート材5が熱定着ロール1から離れて略円形のフリー状態になって案内斜面8cに当接したとき、熱定着ロール1の方向に巻き込まれるようになる。   For example, when the guide slope 8c is at an angle away from the conveyance surface L of the sheet material 5 from the fixing nip exit toward the front in the conveyance direction of the sheet material 5, that is, the direction of the tip of the sheet material guide plate 8b is the heat. When the angle is directed inward from the tangent line of the fixing roll 1, the fixing toner image surface is aligned with the guide slope 8c when the leading edge of the sheet material 5 advances along the guide slope 8c, as in the case of the conventional peeling claw or release plate. Rubbing. When the extended line at the front end of the guide slope 8c passes through the outer side opposite the fixing nip from the rotation center of the heat fixing roll 1, the surface facing the sheet material 5 is tangent to the heat fixing roll 1 at the front end. Since the angle is smaller than 90 ° with respect to the surface, when the sheet material 5 discharged from the fixing nip exit leaves the heat fixing roll 1 and comes into a substantially circular free state and comes into contact with the guide slope 8c, heat fixing is performed. It is wound in the direction of the roll 1.

本来、定着ニップに未定着トナー像5aを形成したシート材5を通過させて定着すると、シート材5は、熱定着ロール1の外周に沿って変形するカール習性が付与されて熱定着ロール1側に巻き付きやすくなるものである。本実施形態によれば、熱定着ロール1および加圧ロール2の外径を25mm程度の小径に構成しているため、定着後のシート材5が熱定着ロール1または耐熱ベルト3に巻き付くこともなく、シート材5を強制的に剥がすための剥離爪や剥離板などの手段を不要にしている。   Originally, when the sheet material 5 on which the unfixed toner image 5a is formed is passed through the fixing nip and fixed, the sheet material 5 is imparted with a curl habit that deforms along the outer periphery of the heat fixing roll 1, and the heat fixing roll 1 side. It becomes easy to wind around. According to the present embodiment, since the outer diameters of the heat fixing roll 1 and the pressure roll 2 are configured to be as small as about 25 mm, the sheet material 5 after fixing is wound around the heat fixing roll 1 or the heat-resistant belt 3. There is no need for means such as a peeling claw or a peeling plate for forcibly peeling the sheet material 5.

熱定着ロール1の表面に被覆した弾性層に比べて硬質な表面を有する加圧ロール2を押圧付勢し、さらには凹状の定着ニップを形成して、シート材上に形成した未定着トナー像を定着すると、定着ニップを通過したシート材5に対し、自らの復帰力(通称これをシート材の腰と称す)と、熱定着ロール1の表面に被覆した弾性層よりも硬質な加圧ロール2の押圧によって熱定着ロール1の弾性層をシート材5を熱定着ロール1から離れる方向に弾性変形させ、シート材5にカール習性を付与することができる。しかも、加圧ロール2と熱定着ロール1の硬質度バランスと押圧力によって、耐熱ベルト3の移動方向に関して、シート材5に付与される、熱定着ロール1から離れる方向のカール習性量は容易に調整可能である。これらにより、定着後のシート材5は、熱定着ロール1、耐熱ベルト3に巻き付くことなく、強制的に剥がすための手段をなくすことができ、極めて安定した画像定着が可能となる。さらに、熱定着ロール1の弾性体1cの表層に約30μmのPFA(ペルオキシ−アルコキシ−フッソ樹脂)層を設ければ、その分だけ剛性が向上すると共に、シート材5、トナーの剥離性をよくすることができる。   An unfixed toner image formed on a sheet material by pressing and pressing the pressure roll 2 having a harder surface than the elastic layer coated on the surface of the heat fixing roll 1 and further forming a concave fixing nip. Is fixed to the sheet material 5 that has passed through the fixing nip, and a pressure roll that is harder than the elastic layer coated on the surface of the heat fixing roll 1 and its own restoring force (commonly referred to as the waist of the sheet material). By pressing 2, the elastic layer of the heat fixing roll 1 can be elastically deformed in a direction in which the sheet material 5 is separated from the heat fixing roll 1, thereby imparting curl behavior to the sheet material 5. Moreover, the amount of curling behavior in the direction away from the heat fixing roll 1 is easily applied to the sheet material 5 with respect to the moving direction of the heat-resistant belt 3 due to the balance between the hardness of the pressure roll 2 and the heat fixing roll 1 and the pressing force. It can be adjusted. As a result, it is possible to eliminate the means for forcibly removing the sheet material 5 after fixing without being wound around the heat fixing roll 1 and the heat-resistant belt 3, and extremely stable image fixing is possible. Furthermore, if a PFA (peroxy-alkoxy-fluoro resin) layer of about 30 μm is provided on the surface layer of the elastic body 1 c of the heat fixing roll 1, the rigidity is improved by that much, and the sheet material 5 and the toner releasability are improved. can do.

上記のように熱定着ロール1と加圧ロール2の構成で基本的にシート材5の巻き付きを排除しても、シート材5は、吸湿状態やシート繊維状態又は構成素材などで予期せぬ特質をもたらすことがあり、また、シート材ジャムなどの予期せぬ対応として強制的に剥がすための手段としてまでは機能発揮を要しないが安全性を考慮すると、シート材案内部材8を定着ニップ出口側に近接配設して搬送経路を定めておくことがトラブルレスな構成に有効である。本実施形態によれば、定着ニップを通過したシート材5は、熱定着ロール1、耐熱ベルト3に巻き付くことなく定着ニップ出口でこれらから離れて排出されるので、その先端を誘導して所望の搬送方向に修正できればよい。   Even if the wrapping of the sheet material 5 is basically eliminated by the configuration of the heat fixing roll 1 and the pressure roll 2 as described above, the sheet material 5 has an unexpected characteristic in a moisture absorption state, a sheet fiber state, or a constituent material. In addition, the sheet material guide member 8 may be disposed on the fixing nip outlet side in consideration of safety, although it does not need to exhibit its function until it is forcibly removed as an unexpected measure such as a sheet material jam. It is effective for a trouble-free configuration to determine the conveyance path by being arranged in proximity to each other. According to the present embodiment, the sheet material 5 that has passed through the fixing nip is discharged away from the fixing nip outlet without being wound around the heat fixing roll 1 and the heat-resistant belt 3. What is necessary is just to be able to correct in the conveyance direction.

シート材案内部材8のシート材案内板8bによれば、熱定着ロール1、耐熱ベルト3の表面に摺擦することなく近接して配設し、定着ニップ出口側となるその先端からシート材の搬送方向(熱定着ロール1と加圧ロール2との押圧部接線Lの方向)に平行な角度ないし熱定着ロール1の回転中心を通る角度の案内斜面8cにより案内可能となる。しかも、所定の角度の案内斜面8cとすることにより、シート材5はその先端のみの摺擦によって所望の搬送方向に誘導することができ、シート材5のトナー像がシート材案内板8bと摺擦することなく、定着画像に摺擦痕を残したり、あるいは定着トナー像がシート材案内板8bに移行して画像欠陥を起こしたり、また、定着トナー像がシート材案内板8bに張り付いてシート材の排出を妨げてジャム:シート材詰まりを引き起こすことがなく、極めて安定した画像定着が可能となる。   According to the sheet material guide plate 8 b of the sheet material guide member 8, the sheet material guide plate 8 b is disposed close to the surface of the heat fixing roll 1 and the heat-resistant belt 3 without being rubbed, and the sheet material from the front end that becomes the fixing nip outlet side. The guide can be guided by a guide slope 8c having an angle parallel to the conveying direction (direction of the tangent L of the pressing portion between the heat fixing roll 1 and the pressure roll 2) or an angle passing through the rotation center of the heat fixing roll 1. In addition, by setting the guide slope 8c at a predetermined angle, the sheet material 5 can be guided in a desired conveying direction only by rubbing the leading edge, and the toner image of the sheet material 5 slides on the sheet material guide plate 8b. Without rubbing, a fixed rubbing mark is left on the fixed image, or the fixed toner image moves to the sheet material guide plate 8b to cause an image defect, or the fixed toner image sticks to the sheet material guide plate 8b. It prevents jamming of the sheet material and does not cause jamming of the sheet material, and enables extremely stable image fixing.

次に、加圧ロール2とベルト張架部材4の支持構造について説明する。図2は図1のY−Y線に沿って矢印方向に見た断面図であり、装置の右半分は省略している。加圧ロール2の両端の回転軸2aは、図2に示すように左右のフレーム7に軸受7aを介して回転自在に支持されている。加圧ロール2の回転軸2aの両側には、揺動アーム4bが回転自在に嵌合され、この揺動アーム4bのベルト張架部材4側にはガイド溝4cが形成されている。一方、ベルト張架部材4の両端には、加圧ロール2側に延設されたガイド部4dが形成されており、このガイド部4dがスプリング4eを介して前記揺動アーム4bのガイド溝4c内に嵌挿されている。これにより、ベルト張架部材4は、スプリング4eにより加圧ロール2から離れる方向に付勢され耐熱ベルト3に張力fが付与される構造になっている。   Next, a support structure for the pressure roll 2 and the belt stretching member 4 will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view taken in the direction of the arrow along the YY line in FIG. 1, and the right half of the apparatus is omitted. As shown in FIG. 2, the rotary shafts 2a at both ends of the pressure roll 2 are rotatably supported by the left and right frames 7 via bearings 7a. A swing arm 4b is rotatably fitted on both sides of the rotary shaft 2a of the pressure roll 2, and a guide groove 4c is formed on the belt stretching member 4 side of the swing arm 4b. On the other hand, guide portions 4d extending toward the pressure roll 2 are formed at both ends of the belt stretching member 4, and the guide portions 4d are guided through the springs 4e to guide grooves 4c of the swing arm 4b. It is inserted inside. As a result, the belt stretching member 4 is urged in a direction away from the pressure roll 2 by the spring 4 e and has a structure in which a tension f is applied to the heat-resistant belt 3.

図3はベルト張架部材の回動支点を熱定着ロール側に設定した例を示す図、図4はベルト張架部材の回動支点を加圧ロール側に設定した例を示す図、図5はベルト張架部材の回動支点を加圧ロール側で、かつベルト張架部材の定着ニップ部最近接部と加圧ロール回転中心とを結ぶ線よりも定着ニップ側に設定した例を示す図である。   3 shows an example in which the rotation fulcrum of the belt stretching member is set on the heat fixing roll side, and FIG. 4 shows an example in which the rotation fulcrum of the belt stretching member is set on the pressure roll side. FIG. 4 is a view showing an example in which the rotation fulcrum of the belt stretching member is set on the pressure roll side and on the fixing nip side with respect to the line connecting the closest fixing nip portion of the belt stretching member and the pressure roll rotation center. It is.

上記実施形態のように熱定着ロール1と加圧ロール2のニップ部よりもシート材5の搬送方向上流側に揺動可能にベルト張架部材4を配設し、加圧ロール2とベルト張架部材4との協動により耐熱ベルト3に熱定着ロール1とのニップ部接線方向の張力を付与して耐熱ベルト3を張架すると共に、耐熱ベルト3を熱定着ロール1に巻き付け定着ニップを形成することにより、耐熱ベルト3を回転駆動すると、ベルト張架部材4と耐熱ベルト3との間の摩擦力によってベルト張架部材4を熱定着ロール1に押し付ける回動力が発生する。   As in the above-described embodiment, the belt stretching member 4 is disposed so as to be able to swing on the upstream side in the conveying direction of the sheet material 5 from the nip portion between the heat fixing roll 1 and the pressure roll 2, and the pressure roll 2 and the belt tension. The heat-resistant belt 3 is tensioned to the heat-resistant belt 3 in cooperation with the frame member 4 in a tangential direction with the heat-fixing roll 1 to stretch the heat-resistant belt 3, and the heat-resistant belt 3 is wound around the heat-fixing roll 1 to form a fixing nip. When the heat-resistant belt 3 is rotationally driven by the formation, a rotational force is generated that presses the belt-stretching member 4 against the heat fixing roll 1 by a frictional force between the belt-stretching member 4 and the heat-resistant belt 3.

回動支点Oの位置を観察すると、その位置が、熱定着ロール1と加圧ロール2のニップ部接線LN1に対して、例えば図3に示すように熱定着ロール1側にある構成とした場合には、耐熱ベルト3からの回動力を受けてベルト張架部材4が熱定着ロール1から離れる方向に回動力が発生し好ましくない。また、ベルト張架部材4が加圧ロール2から離れる方向に回動すると、ベルト張力が増加し、ベルト張力が増加すると、ベルトの乗り上げの発生やベルトの座屈、破断をもたらすため好ましくない。   When the position of the rotation fulcrum O is observed, the position is on the nip tangent LN1 between the heat fixing roll 1 and the pressure roll 2 on the heat fixing roll 1 side as shown in FIG. 3, for example. In this case, the rotational force is generated in the direction in which the belt stretching member 4 is separated from the heat fixing roll 1 by receiving the rotational force from the heat-resistant belt 3. Further, if the belt tension member 4 rotates in the direction away from the pressure roll 2, the belt tension increases, and if the belt tension increases, the belt ride-on occurs, or the belt buckles or breaks, which is not preferable.

そこで、回動支点Oの位置を、熱定着ロール1と加圧ロール2のニップ部接線LN1に対して、図4に示すように加圧ロール2側にある構成にすると、ベルト張架部材4を熱定着ロール1に押し付ける回動力が発生する。揺動アーム4bが回転する加圧ロール2の回転軸2aをベルト張架部材4の回動支点Oとする上記実施形態は、この構成である。回動支点Oの位置をニップ部接線LN1に対して加圧ロール2側に設定した場合、ベルト張架部材4は加圧ロール2から離れる方向には回動されず、ベルト張力が増加することもない。さらに、図5に示すようにベルト張架部材4の回動支点Oの位置を、熱定着ロール1と加圧ロール2のニップ部接線LN1に対して、加圧ロール2側でかつ、熱定着ロール1と加圧ロール2のニップ部最上流部と加圧ロール2の回転中心とを結ぶ線LO1に対してベルト張架部材4と反対側にあるのが好ましい。あるいはこれと逆に、熱定着ロール1と加圧ロール2とのニップ部接線LN1より熱定着ロール1側で、熱定着ロール1の回転中心からベルト張架部材4とのニップ部を結ぶ線上より加圧ロール2と反対側に設定してもよい。   Therefore, when the rotation fulcrum O is positioned on the pressure roll 2 side with respect to the nip tangent LN1 between the heat fixing roll 1 and the pressure roll 2, as shown in FIG. Rotation force is generated to press the toner onto the heat fixing roll 1. The above-described embodiment uses the rotation shaft 2a of the pressure roll 2 around which the swing arm 4b rotates as the rotation fulcrum O of the belt stretching member 4. When the position of the rotation fulcrum O is set on the pressure roll 2 side with respect to the nip tangent LN1, the belt tension member 4 is not rotated in the direction away from the pressure roll 2, and the belt tension increases. Nor. Further, as shown in FIG. 5, the position of the rotation fulcrum O of the belt stretching member 4 is on the pressure roll 2 side with respect to the nip tangent LN1 between the heat fixing roll 1 and the pressure roll 2, and the heat fixing. It is preferable that the belt tension member 4 is on the opposite side of the line LO1 connecting the most upstream portion of the nip portion of the roll 1 and the pressure roll 2 and the rotation center of the pressure roll 2. Alternatively, conversely, from the nip tangent LN1 between the heat fixing roll 1 and the pressure roll 2 on the heat fixing roll 1 side, from the line connecting the center of rotation of the heat fixing roll 1 and the nip portion with the belt stretching member 4. The pressure roll 2 may be set on the opposite side.

ベルト張架部材4がほぼ均等に熱定着ロール1に押し当てられるようにすると、ベルト張架部材4より耐熱ベルト3を介してシート材をほぼ均一な圧力で熱定着ロール1に押し当てることができ、トナーの溶融が安定するので好ましい。シート材5の厚みが変わってもその厚みに応じて揺動によりベルト張架部材4を変動させ、ほぼ均一な圧力でシート材5を熱定着ロール1に押し当てるようにベルト張架部材4を回動(揺動)させるには、基本的にベルト張架部材4と熱定着ロール1とのニップ部の中央位置において、そのニップ部接線に対して直交する方向、つまり熱定着ロール1の回転中心方向に揺動可能なベルト張架部材4を回動する回動支点Oの位置を設定することである。この回動支点Oの位置がニップ部接線上あるいはその近傍にあるときである。   When the belt stretching member 4 is pressed almost uniformly against the heat fixing roll 1, the sheet material can be pressed against the heat fixing roll 1 from the belt stretching member 4 via the heat-resistant belt 3 with a substantially uniform pressure. This is preferable because the melting of the toner is stable. Even if the thickness of the sheet material 5 changes, the belt stretching member 4 is changed by swinging according to the thickness, and the belt stretching member 4 is pressed so as to press the sheet material 5 against the heat fixing roll 1 with a substantially uniform pressure. In order to rotate (oscillate), basically, at the center position of the nip portion between the belt stretching member 4 and the heat fixing roll 1, the direction perpendicular to the tangent portion of the nip portion, that is, the rotation of the heat fixing roll 1. The position of the rotation fulcrum O for rotating the belt stretching member 4 that can swing in the center direction is set. This is when the position of the pivot fulcrum O is on or near the nip tangent.

本実施形態においては、ベルト張架部材4として、耐熱ベルト3を摺動させる非回転部材を使用するので、回転部材ではなく軸受等が不要であり、支持構造が簡単になる。加えてベルト張架部材4を略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。しかも、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アップ時間の短縮が可能である。さらに、耐熱ベルト3は、加圧ロール2とベルト張架部材4の協働によって張力が付与されて熱定着ロール1に巻き付けて定着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。   In the present embodiment, since a non-rotating member that slides the heat-resistant belt 3 is used as the belt stretching member 4, a bearing or the like is not required instead of the rotating member, and the support structure is simplified. In addition, by arranging the belt tension member 4 in a substantially half-moon shape, the belt tension member 4 is arranged in the direction of the half-moon notch on the pressure roll 2 side, and can be arranged close to the pressure roll 2 to the limit. This also makes it possible to configure the heat-resistant belt 3 with a reduced circumferential length. Therefore, the heat roll type fixing device can be made simple and small and inexpensive. In addition, since the heat-resistant belt 3 moves along the minimum necessary path, the heat-resistant belt 3 is heated at the nip portion with the heat fixing roll 1 that is rotatable with a built-in heating source, and is taken away when moving along a predetermined path. The thermal energy generated can be minimized and the perimeter is short, so there is little temperature drop due to natural heat dissipation, and so-called warm-up time from when the power is turned on until it reaches the desired temperature and can be fixed is shortened. Is possible. Furthermore, since the heat-resistant belt 3 is tensioned by the cooperation of the pressure roll 2 and the belt stretching member 4 and is wound around the heat fixing roll 1 to form a fixing nip, the nip length is easily increased. In addition, the structure can be simplified, and the size can be reduced and the cost can be reduced.

また、シート材5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、本実施形態による構成では、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5の変形が抑制される。   Further, in order to stably fix the unfixed toner image formed on the sheet material 5, 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 embodiment, there is no need for a means for greatly increasing the nip length by greatly distorting the elastic body coated on the surface of the heat fixing roll in order to increase the nip length. Can be made thin. In addition, it is not necessary to set the pressure contact pressure of the pressure roll 2 large in order to distort the elastic body, and when the sheet material 5 carrying the unfixed toner image passes between the heat fixing roll 1 and the heat-resistant belt 3. Since the stress on the passing sheet material 5 is small, deformation of the sheet material 5 such as generation of wrinkles on the sheet material 5 discharged after fixing the unfixed toner image is suppressed.

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。   Therefore, not only the mechanical rigidity of the heat roll type fixing device is not required, but also the heat fixing roll 1 can be thinned, and the heating speed for heating the heat-resistant belt 3 from the heating source is improved. Similarly, the pressure roll 2 can be made thin and thick, and the heat capacity can be made small. Therefore, the heat energy absorption from the heat-resistant belt 3 is small, and it can be fixed by reaching a desired temperature when the power is turned on. It is possible to shorten the so-called warm-up time.

本実施形態においては、図1に示すように、揺動付勢手段としてアシストするスプリング9をベルト張架部材4の揺動支点から離れた熱定着ロール1と加圧ロール2との押圧部より耐熱ベルト3の移動方向上流側に配置している。熱定着ロール1または加圧ロール2の一方を駆動すると耐熱ベルト3が駆動され、この駆動力と耐熱ベルト3とベルト張架部材4の摺動摩擦力によってベルト張架部材4は熱定着ロール1方向に揺動するが、この揺動移動力のみではシート材5上に形成した未定着トナー像を定着する定着圧力が不足する場合がある。そこで、この揺動移動力をアシストして所望の定着圧力に設定すると極めて安定した未定着トナー像の定着が可能となる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a spring 9 that assists as a swing urging means is pressed by a pressing portion between a heat fixing roll 1 and a pressure roll 2 that is away from a swing fulcrum of the belt stretching member 4. The heat-resistant belt 3 is arranged on the upstream side in the moving direction. When one of the heat fixing roll 1 or the pressure roll 2 is driven, the heat-resistant belt 3 is driven, and the belt tension member 4 moves in the direction of the heat fixing roll 1 by this driving force and the sliding frictional force between the heat-resistant belt 3 and the belt tension member 4. However, the fixing pressure for fixing the unfixed toner image formed on the sheet material 5 may be insufficient only by this swinging movement force. Therefore, when the swinging force is assisted and set to a desired fixing pressure, an extremely stable unfixed toner image can be fixed.

図6〜図8は、図1に示す定着装置の詳細構造を示し、図6は図1に示す定着装置のX−X線で切断し矢印方向に見た断面図、図7は図1に示す定着装置で耐熱ベルトを除去した一部拡大断面図、図8は図7に耐熱ベルト3を装着したシート材の通過時の状態を示す図である。   6 to 8 show the detailed structure of the fixing device shown in FIG. 1. FIG. 6 is a cross-sectional view of the fixing device shown in FIG. 8 is a partially enlarged cross-sectional view in which the heat-resistant belt is removed by the fixing device shown in FIG. 8, and FIG.

ベルト張架部材4は、図6および図7に示すように熱定着ロール1の軸方向両端で突壁4aが熱定着ロール摺動面4gで熱定着ロール1の両端部に当接して摺動し位置決めし、突壁4aの熱定着ロール摺動面4g及びベルト摺動面4hは定着ロール1と同心円状に形成される。そして、突壁4aは、熱定着ロール1の端部から熱を逃がして端部の温度上昇を防ぐ温度ならし部材として働き、また、耐熱ベルト3が摺動するベルト張架部材4のベルト摺動面4hと熱定着ロール1との間のギャップGを調整するギャップ調整部材として働く。さらに、熱定着ロール摺動面4gより耐熱ベルト3の上流側を含めて耐熱ベルト3が一方に寄った場合にこの突壁4aに当接して耐熱ベルト3の寄り規制を行うベルト寄り規制部材として働く。   As shown in FIGS. 6 and 7, the belt stretching member 4 slides with the protruding walls 4a coming into contact with both ends of the heat fixing roll 1 at both ends in the axial direction of the heat fixing roll 1 at the heat fixing roll sliding surfaces 4g. Then, the heat fixing roll sliding surface 4 g and the belt sliding surface 4 h of the protruding wall 4 a are formed concentrically with the fixing roll 1. The protruding wall 4a functions as a temperature leveling member that releases heat from the end of the heat fixing roll 1 and prevents the temperature of the end from rising, and the belt sliding member 4 of the belt stretching member 4 on which the heat-resistant belt 3 slides. It functions as a gap adjusting member that adjusts the gap G between the moving surface 4 h and the heat fixing roll 1. Further, when the heat-resistant belt 3 comes to one side including the upstream side of the heat-resistant belt 3 from the sliding surface 4g of the heat fixing roll, a belt-side regulating member that regulates the deviation of the heat-resistant belt 3 by contacting the protruding wall 4a. work.

ギャップGは、熱定着ロール1に対向して耐熱ベルト3が摺動しシート材5が進入するベルト摺動面4hに対し、突壁4aの熱定着ロール摺接面4gを耐熱ベルト3の厚みより高く、かつ耐熱ベルト3の厚みにシート材5の最小厚みを加えた厚みより低くして形成する。例えば耐熱ベルト3が80μm程度の厚みで構成されている場合、ギャップGの高さを110μm程度にして段差を構成すると、60μmの厚みを有するシート材でも安定した定着が可能であり、シート材とシート材の間の、所謂紙間で熱定着ロール摺動面4gを熱定着ロール1に摺接させて熱定着ロール1の両端部から熱を効率よく逃がして、両端部の温度上昇を防ぐことができる。   The gap G has a thickness of the heat-resistant belt 3 on the heat-fixing roll sliding contact surface 4g of the protruding wall 4a with respect to the belt-sliding surface 4h on which the heat-resistant belt 3 slides and the sheet material 5 enters while facing the heat-fixing roll 1. It is formed to be higher than the thickness obtained by adding the minimum thickness of the sheet material 5 to the thickness of the heat-resistant belt 3. For example, when the heat-resistant belt 3 is formed with a thickness of about 80 μm, if the step is formed by setting the height of the gap G to about 110 μm, stable fixing is possible even with a sheet material having a thickness of 60 μm. The heat fixing roll sliding surface 4g is slidably brought into contact with the heat fixing roll 1 between so-called papers between the sheet materials to efficiently release heat from both ends of the heat fixing roll 1 to prevent the temperature rise at both ends. Can do.

耐熱ベルト3を装着したシート材5通過時は、図8に示すように耐熱ベルト3とシート材5が熱定着ロール1と加圧ロール2間のニップ部に圧接されると共に、その上流側でベルト張架部材4により耐熱ベルト3を熱定着ロール1に巻き付けてニップ初期位置で耐熱ベルト3を介してシート材5が熱定着ロール1に軽押圧される。   When passing through the sheet material 5 to which the heat-resistant belt 3 is attached, the heat-resistant belt 3 and the sheet material 5 are pressed against the nip portion between the heat fixing roll 1 and the pressure roll 2 as shown in FIG. The heat-resistant belt 3 is wound around the heat fixing roll 1 by the belt stretching member 4 and the sheet material 5 is lightly pressed to the heat fixing roll 1 through the heat-resistant belt 3 at the initial nip position.

定着工程の前工程でシート材5上に未定着トナー像を形成するプロセス工程の速度と、定着工程の速度を完全に一致させることは、量産上の種々の部品寸法のバラツキを考慮すると現実的ではない。そこで、このバラツキを考慮してシート材5上に未定着トナー像を形成するプロセス工程の速度に比較して定着工程の速度を早くするか遅くするか、いずれか一方側に設定して前後工程の速度バランスを構築するが、定着ニップにシート材5が進入する初期位置でシート材5を確実にグリップしてシート材5の進入速度を明確にする必要があり、上記のように構成すると、この目的が達成される。   It is practical to match the speed of the process step for forming an unfixed toner image on the sheet material 5 on the sheet material 5 in the previous step of the fixing step with the speed of the fixing step in consideration of variations in various parts dimensions in mass production. is not. Therefore, considering this variation, the speed of the fixing process is increased or decreased as compared with the speed of the process process for forming an unfixed toner image on the sheet material 5, and is set to either one of the processes before and after the process. However, it is necessary to securely grip the sheet material 5 at the initial position where the sheet material 5 enters the fixing nip to clarify the entry speed of the sheet material 5. When configured as described above, This objective is achieved.

また、熱定着ロール1の弾性体表面と耐熱ベルト3の表面は同一の周速度で移動してシート材5上に形成した未定着トナー像を定着するものであるが、耐熱ベルト3表面がウエーブ状になっていたりシート材5先端部がウエーブ状になっていたりすると、定着開始状態が不安定になる場合がある。そこで、ニップ初期位置で耐熱ベルト3を熱定着ロール1に軽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。   The surface of the elastic body of the heat fixing roll 1 and the surface of the heat-resistant belt 3 are moved at the same peripheral speed to fix the unfixed toner image formed on the sheet material 5. If the sheet material 5 is in a shape or the leading end of the sheet material 5 is in a wave shape, the fixing start state may become unstable. Therefore, if the heat-resistant belt 3 is lightly pressed against the heat fixing roll 1 at the initial nip position, the combined state of both is stabilized, so that an extremely stable unfixed toner image can be fixed.

本実施形態においては、シート材5が非通過のこの状態では、耐熱ベルト3とベルト張架部材4との間にギャップGが形成されているので、ウォーミングアップ時には、前記ギャップGの空隙が断熱層となって熱定着ロール1から耐熱ベルト3を介して奪い取る熱量が小さくなり、熱ロスが減少し、ウォーミングアップ時間の短縮を図ることができる。   In this embodiment, since the gap G is formed between the heat-resistant belt 3 and the belt stretching member 4 in this state where the sheet material 5 does not pass, the gap G is formed as a heat insulating layer during warming up. Thus, the amount of heat taken from the heat fixing roll 1 via the heat-resistant belt 3 is reduced, heat loss is reduced, and warm-up time can be shortened.

また、ギャップGの存在のため、ベルト張架部材4が熱定着ロール1から加熱されて蓄熱する熱量が少ないので、シート材5が定着ニップに進入したときにシート材5上に形成された未定着トナー像5aの反対側の面は、熱容量の小さな耐熱ベルト3を冷却するが、ベルト張架部材4側から加熱される熱量は少ない構成となっている。そのため、シート材5上の第1面に形成した未定着トナー像を定着した後に再び反対側の第2面に未定着トナー像を定着する両面画像定着の場合には、第2面を定着するときに先に定着した第1面の画像を必要以上に加熱して画像を乱すことがない。しかも、ベルト張架部材4は、定着ニップ上流側で熱定着ロール1の端部の熱を耐熱ベルト3に伝えるので、耐熱ベルト3を介して定着前のシート材を予熱し、シート材への熱伝達効率を向上させ省エネを図ることができる。   In addition, because the gap G exists, the belt tension member 4 is heated from the heat fixing roll 1 so that the amount of heat stored is small, so that the undetermined formed on the sheet material 5 when the sheet material 5 enters the fixing nip. The opposite surface of the toner image 5a cools the heat-resistant belt 3 having a small heat capacity, but the amount of heat heated from the belt stretching member 4 side is small. Therefore, in the case of double-sided image fixing in which the unfixed toner image formed on the first surface on the sheet material 5 is fixed and then the unfixed toner image is fixed again on the opposite second surface, the second surface is fixed. Sometimes, the image on the first surface fixed first is not heated more than necessary to disturb the image. In addition, the belt stretching member 4 transmits the heat of the end portion of the heat fixing roll 1 to the heat resistant belt 3 on the upstream side of the fixing nip, so that the sheet material before fixing is preheated via the heat resistant belt 3 and applied to the sheet material. It can improve heat transfer efficiency and save energy.

図9は図1に示す定着装置の他の実施形態を示し、図9(A)は断面図、図9(B)は図9(A)のY−Y線に沿って矢印方向に見た断面図である。なお、以下の説明において、前述の実施形態と同一の構成については同一番号を付して説明を省略する。   9 shows another embodiment of the fixing device shown in FIG. 1, FIG. 9 (A) is a sectional view, and FIG. 9 (B) is seen in the direction of the arrow along the YY line of FIG. 9 (A). It is sectional drawing. In the following description, the same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本実施形態が図1に示す実施形態と比較して相違する点は、図1に示す実施形態においては、ベルト張架部材4を加圧ロール2の回転軸2aと共通の軸で所定の角度分、揺動可能に構成しているのに対して、本実施形態においては、ベルト張架部材4を加圧ロール2の回転軸2aとは異なる軸7bで所定の角度分、揺動可能に構成している点である。   The present embodiment differs from the embodiment shown in FIG. 1 in that, in the embodiment shown in FIG. 1, the belt stretching member 4 is set at a predetermined angle with a common axis with the rotation shaft 2 a of the pressure roll 2. In this embodiment, the belt stretching member 4 can be swung by a predetermined angle on a shaft 7b different from the rotating shaft 2a of the pressure roll 2 in this embodiment. It is the point which constitutes.

すなわち、回転軸2aの軸心とは異なる位置に配置した軸7bの両側には、揺動アーム4bが回転自在に嵌合され、この揺動アーム4bのベルト張架部材4側にはガイド溝4cが形成されている。一方、ベルト張架部材4の両端には、加圧ロール2側に延設されたガイド部4dが形成されており、このガイド部4dがスプリング4eを介して前記揺動アーム4bのガイド溝4c内に嵌挿されている。これにより、ベルト張架部材4は、スプリング4eにより加圧ロール2から離れる方向に付勢され耐熱ベルト3に張力fが付与される構造になっている。   That is, the swing arm 4b is rotatably fitted on both sides of the shaft 7b disposed at a position different from the axis of the rotary shaft 2a, and a guide groove is formed on the belt stretching member 4 side of the swing arm 4b. 4c is formed. On the other hand, guide portions 4d extending toward the pressure roll 2 are formed at both ends of the belt stretching member 4, and the guide portions 4d are guided through the springs 4e to guide grooves 4c of the swing arm 4b. It is inserted inside. As a result, the belt stretching member 4 is urged in a direction away from the pressure roll 2 by the spring 4 e and has a structure in which a tension f is applied to the heat-resistant belt 3.

これにより、ベルト張架部材4に作用する回転モーメントを変化させることができ(図9に示す実施形態では回転モーメントを大きくさせる)、軸7bの位置により耐熱ベルト3と熱定着ロール1の圧接する圧接力を調整することができる。なお、本実施形態においても、図6に示すように、耐熱ベルト3、シート材を挟んで熱定着ロール1に対向するベルト摺動面4hに対し、耐熱ベルト3の厚みより高く、かつ耐熱ベルト3の厚みにシート材5の最小厚みを加えた厚みよりベルト張架部材4の摺動面4gを低くすることによりギャップ(段差)Gを設けている。   As a result, the rotational moment acting on the belt stretching member 4 can be changed (in the embodiment shown in FIG. 9, the rotational moment is increased), and the heat-resistant belt 3 and the heat fixing roll 1 are pressed against each other depending on the position of the shaft 7b. The pressure contact force can be adjusted. In this embodiment as well, as shown in FIG. 6, the heat-resistant belt 3 and the belt sliding surface 4h facing the heat-fixing roll 1 with the sheet material interposed therebetween are higher than the thickness of the heat-resistant belt 3 and the heat-resistant belt. The gap (step) G is provided by making the sliding surface 4g of the belt stretching member 4 lower than the thickness obtained by adding the minimum thickness of the sheet material 5 to the thickness of 3.

図10は図1に示す定着装置の他の実施形態を示す断面図である。本実施形態においては、ベルト張架部材4をロール状の非回転部材としている。なお、本実施形態においても、図6に示すように熱定着ロール1に対向して耐熱ベルト3が摺動しシート材5が進入するベルト摺動面4hに対し、耐熱ベルト3の厚みより高く、かつ耐熱ベルト3の厚みにシート材5の最小厚みを加えた厚みよりベルト張架部材4の摺動面4gを低くすることによりギャップ(段差)Gを設けている。   FIG. 10 is a cross-sectional view showing another embodiment of the fixing device shown in FIG. In this embodiment, the belt stretching member 4 is a roll-shaped non-rotating member. Also in this embodiment, as shown in FIG. 6, the heat-resistant belt 3 is opposed to the heat-fixing roll 1, and the belt sliding surface 4h into which the sheet material 5 enters is higher than the thickness of the heat-resistant belt 3. Further, the gap (step) G is provided by lowering the sliding surface 4g of the belt stretching member 4 from the thickness of the heat-resistant belt 3 plus the minimum thickness of the sheet material 5.

図11〜図12は本発明の定着装置の他の実施形態を示し、図11(A)は断面図、図11(B)は図11(A)のY−Y線に沿って矢印方向に見た断面図、図12はシート材非通過時の状態を示し、図12(A)は図11(A)の一部拡大断面図、図12(B)は図12(A)のX−X線で切断し矢印方向に見た断面図である。なお、前記実施形態と同一の構成については同一番号を付けて説明を省略する。   11 to 12 show another embodiment of the fixing device according to the present invention. FIG. 11A is a cross-sectional view, and FIG. 11B is an arrow direction along the line Y-Y in FIG. FIG. 12 shows a state when the sheet material is not passed, FIG. 12A is a partially enlarged sectional view of FIG. 11A, and FIG. It is sectional drawing cut | disconnected by the X-ray and seen in the arrow direction. In addition, about the same structure as the said embodiment, the same number is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

前記実施形態がベルト張架部材4を熱定着ロール1と加圧ロール2の押圧部よりもシート材5の搬送方向上流側に配設したのに対して、本実施形態は、図11に示すように、ベルト張架部材4を熱定着ロール1と加圧ロール2の押圧部よりもシート材5の搬送方向下流側に、加圧ロール2の回転軸2aを中心として矢印P方向に揺動可能に配設している。このベルト張架部材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f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形成する位置に配置した、半月状のベルト摺動部材である。ベルト張架部材4は、耐熱ベルト3を熱定着ロール1に巻き付けてニップを形成するニップ終了位置で熱定着ロール1の接線Lに接する位置に配置される。シート材5は、ベルト張架部材4が熱定着ロール1に圧接する位置をニップ初期位置として耐熱ベルト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、ニップ終了位置で押圧部接線Lの方向に搬送される。   In the above embodiment, the belt stretching member 4 is disposed on the upstream side in the conveying direction of the sheet material 5 from the pressing portion of the heat fixing roll 1 and the pressure roll 2, whereas this embodiment is shown in FIG. As described above, the belt stretching member 4 is swung in the direction of arrow P about the rotation shaft 2a of the pressure roll 2 on the downstream side in the conveying direction of the sheet material 5 from the pressing portion of the heat fixing roll 1 and the pressure roll 2. It is possible to arrange. The belt stretching member 4 is inserted into the inner periphery of the heat-resistant belt 3 and applies a tension f 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 nip the belt. It is a half-moon shaped belt sliding member arranged in the position which forms. The belt stretching member 4 is disposed at a position in contact with the tangent L of the heat fixing roll 1 at a nip end position where the heat-resistant belt 3 is wound around the heat fixing roll 1 to form a nip. The sheet material 5 is fixed with the unfixed toner image 5a by passing between the heat-resistant belt 3 and the heat fixing roll 1 with the position where the belt stretching member 4 is in pressure contact with the heat fixing roll 1 as the initial position of the nip. It is conveyed in the direction of the pressing part tangent L at the end position.

ベルト張架部材4の突壁4aは、図12に示すように熱定着ロール1に摺動面4gで摺接し位置決めされ、熱定着ロール摺動面4g及びベルト摺動面4hは熱定着ロール1と同心円状に形成されている。突壁4aの熱定着ロール摺動面4gは、耐熱ベルト3、シート材を挟んで熱定着ロール1に対向するベルト摺動面4hに対して、耐熱ベルト3の厚みより高く、かつ耐熱ベルト3の厚みにシート材5の最小厚みを加えた厚みよりベルト張架部材4の摺動面4gを低くすることによりギャップ(段差)Gを設けている。具体的には、例えば耐熱ベルト3が80μm程度の厚みで構成されている場合、ギャップGの高さを110μm程度にして段差を構成すると、60μmの厚みを有するシート材でも安定した定着が可能であり、シート材とシート材の間の、所謂紙間で熱定着ロール摺動面4gを熱定着ロール1に摺接させて熱定着ロール1の両端部から熱を効率よく逃がして、両端部の温度上昇を防ぐことができる。   As shown in FIG. 12, the protruding wall 4a of the belt stretching member 4 is positioned in sliding contact with the heat fixing roll 1 with a sliding surface 4g, and the heat fixing roll sliding surface 4g and the belt sliding surface 4h are positioned on the heat fixing roll 1. And concentric circles. The heat fixing roll sliding surface 4g of the protruding wall 4a is higher than the thickness of the heat resistant belt 3 with respect to the belt sliding surface 4h facing the heat fixing roll 1 with the heat resistant belt 3 and the sheet material interposed therebetween, and the heat resistant belt 3 The gap (step) G is provided by making the sliding surface 4g of the belt stretching member 4 lower than the thickness obtained by adding the minimum thickness of the sheet material 5 to the thickness. Specifically, for example, when the heat-resistant belt 3 is configured with a thickness of about 80 μm, a stable fixing is possible even with a sheet material having a thickness of 60 μm by forming a step by setting the height of the gap G to about 110 μm. Yes, the heat fixing roll sliding surface 4g is slidably brought into contact with the heat fixing roll 1 between so-called papers between the sheet material, and heat is efficiently released from both ends of the heat fixing roll 1, so Temperature rise can be prevented.

耐熱ベルト3は、熱定着ロール1と加圧ロール2間のニップ部に圧接され、ベルト張架部材4は、その下流側で耐熱ベルト3を熱定着ロール1に巻き付けてニップ終了位置で熱定着ロール摺動面4gを熱定着ロール1に押圧している。そして、本実施形態においても、シート材5が非通過のこの状態で、耐熱ベルト3とベルト張架部材4との間にギャップGが形成されているので、ウォーミングアップ時には、前記ギャップGの空隙が断熱層となって熱定着ロール1から耐熱ベルト3を介して奪い取る熱量が小さくなり、熱ロスが減少し、ウォーミングアップ時間の短縮を図ることができる。   The heat-resistant belt 3 is pressed against the nip portion between the heat fixing roll 1 and the pressure roll 2, and the belt stretching member 4 winds the heat-resistant belt 3 around the heat fixing roll 1 on the downstream side and heat-fixes at the nip end position. The roll sliding surface 4 g is pressed against the heat fixing roll 1. Also in this embodiment, since the gap G is formed between the heat-resistant belt 3 and the belt stretching member 4 in this state in which the sheet material 5 does not pass, the gap G is formed at the time of warming up. As a heat insulating layer, the amount of heat taken from the heat fixing roll 1 through the heat-resistant belt 3 is reduced, heat loss is reduced, and warm-up time can be shortened.

また、ギャップGの存在のため、ベルト張架部材4が熱定着ロール1から加熱されて蓄熱する熱量が少ないので、シート材5が定着ニップに進入したときにシート材5上に形成された未定着トナー像5aの反対側の面は、熱容量の小さな耐熱ベルト3を冷却するが、ベルト張架部材4側から加熱される熱量は少ない構成となっている。そのため、シート材5上の第1面に形成した未定着トナー像を定着した後に再び反対側の第2面に未定着トナー像を定着する両面画像定着の場合には、第2面を定着するときに先に定着した第1面の画像を必要以上に加熱して画像を乱すことがない。しかも、ベルト張架部材4は、定着ニップ下流側で熱定着ロール1の端部の熱を耐熱ベルト3に伝えるので、耐熱ベルト3を介して定着前のシート材を予熱し、シート材への熱伝達効率を向上させ省エネを図ることができる。   In addition, because the gap G exists, the belt tension member 4 is heated from the heat fixing roll 1 so that the amount of heat stored is small, so that the undetermined formed on the sheet material 5 when the sheet material 5 enters the fixing nip. The opposite surface of the toner image 5a cools the heat-resistant belt 3 having a small heat capacity, but the amount of heat heated from the belt stretching member 4 side is small. Therefore, in the case of double-sided image fixing in which the unfixed toner image formed on the first surface on the sheet material 5 is fixed and then the unfixed toner image is fixed again on the opposite second surface, the second surface is fixed. Sometimes, the image on the first surface fixed first is not heated more than necessary to disturb the image. In addition, since the belt stretching member 4 transmits the heat of the end of the heat fixing roll 1 to the heat resistant belt 3 on the downstream side of the fixing nip, the sheet material before fixing is preheated via the heat resistant belt 3 and applied to the sheet material. It can improve heat transfer efficiency and save energy.

図13は図11に示す定着装置の他の実施形態を示し、図13(A)は断面図、図13(B)は図13(A)のY−Y線に沿って矢印方向に見た断面図である。本実施形態が図11に示す実施形態と比較して相違する点は、前記実施形態において、ベルト張架部材4を加圧ロール2の回転軸2aと共通の軸で所定の角度分、揺動可能に構成しているのに対して、本実施形態においては、ベルト張架部材4を加圧ロール2の回転軸2aとは異なる軸7bで所定の角度分、揺動可能に構成している点である。   FIG. 13 shows another embodiment of the fixing device shown in FIG. 11, FIG. 13A is a sectional view, and FIG. 13B is seen in the direction of the arrow along the YY line of FIG. It is sectional drawing. The present embodiment is different from the embodiment shown in FIG. 11 in that, in the above-described embodiment, the belt stretching member 4 is swung by a predetermined angle on a common shaft with the rotation shaft 2a of the pressure roll 2. In contrast to this, in the present embodiment, the belt stretching member 4 is configured to be swingable by a predetermined angle on a shaft 7b different from the rotation shaft 2a of the pressure roll 2. Is a point.

すなわち、回転軸2aの軸心とは異なる位置に配置した軸7bの両側には、揺動アーム4bが回転自在に嵌合され、この揺動アーム4bのベルト張架部材4側にはガイド溝4cが形成されている。一方、ベルト張架部材4の両端には、加圧ロール2側に延設されたガイド部4dが形成されており、このガイド部4dがスプリング4eを介して前記揺動アーム4bのガイド溝4c内に嵌挿されている。これにより、ベルト張架部材4は、スプリング4eにより加圧ロール2から離れる方向に付勢され耐熱ベルト3に張力fが付与される構造になっている。これにより、ベルト張架部材4に作用する回転モーメントを変化させることができ(図13に示す実施形態では回転モーメントを大きくさせる)、軸7bの位置により耐熱ベルト3と熱定着ロール1の圧接する圧接力を調整することができる。   That is, the swing arm 4b is rotatably fitted on both sides of the shaft 7b disposed at a position different from the axis of the rotary shaft 2a, and a guide groove is formed on the belt stretching member 4 side of the swing arm 4b. 4c is formed. On the other hand, guide portions 4d extending toward the pressure roll 2 are formed at both ends of the belt stretching member 4, and the guide portions 4d are guided through the springs 4e to guide grooves 4c of the swing arm 4b. It is inserted inside. As a result, the belt stretching member 4 is urged in a direction away from the pressure roll 2 by the spring 4 e and has a structure in which a tension f is applied to the heat-resistant belt 3. Thereby, the rotational moment acting on the belt stretching member 4 can be changed (in the embodiment shown in FIG. 13, the rotational moment is increased), and the heat-resistant belt 3 and the heat fixing roll 1 are pressed against each other depending on the position of the shaft 7b. The pressure contact force can be adjusted.

本実施形態においては、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。   In this embodiment, the heat fixing roll or the pressure roll is the driving roll. In this case, in order to achieve stable driving, the harder roll is the driving side and the softer roll is the driven side. Is preferred. The pressure roll 2 is driven by pressing the heat-resistant belt 3 against an elastic body 1c having a heat-resistant belt 3 attached to the outer periphery thereof and covering the surface of the heat-fixing roll 1, and the heat-fixing roll 1 is driven. It becomes. The pressure roll 2 determines the conveyance speed of the heat-resistant belt 3, that is, the sheet material 5 carrying the unfixed toner image 5a, and therefore has a surface harder than at least the elastic body 1c coated on the surface of the heat fixing roll 1. The configuration is as follows. Thus, the conveyance speed can be stably driven without deformation.

本実施形態においては、上記した構造に加えて、回転速度の選択を組み合わせることもできる。その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6の搬送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。   In this embodiment, in addition to the above-described structure, selection of the rotation speed can be combined. The control of the driving speed will be described. The driving means has two rotation speeds for driving the heat fixing roll 1 and the pressure roll 2, and the heat fixing roll 1 and the pressure roll 2 are driven by the first rotation speed and the rotation speed according to the sheet material characteristics. Selective drive is performed at a slow second rotational speed. This rotation speed is provided with a detecting means for detecting the sheet material characteristics, and is provided with setting means for setting selection information such as a rotation speed in accordance with the sheet material characteristics in advance, and the sheet material 6 carrying the unfixed toner image 5a. When the sheet material characteristic is detected during the conveyance process, the sheet material 5 carrying the unfixed toner image 5a is set according to the sheet material characteristic in the fixing command process, and the rotation speed is selected and driven according to the setting content. The As the setting means, a part interlocked with the heat roll type fixing device may be manually operated prior to the fixing command, or remotely operated by an electrical signal or the like.

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。   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 to general sheet materials, the unfixed toner image 5a is sufficiently melted particularly in thick sheet materials having a large heat capacity, laminated sheet materials such as envelopes, and transparent sheet materials (OHP sheet materials). In order to fix 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 the first rotation speed and the second rotation speed slower than the heat fixing roll 1 and the pressure roll 2 in accordance with the sheet material characteristics. It is optimized and a desired fixing can be achieved.

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。   Even when the sheet material 5 carrying the unfixed toner image 5 a passes between the heat fixing roll 1 and the heat-resistant belt 3 even when selectively driven at the first rotation speed or the second rotation speed, the sheet material 5 passes. Since the stress on the sheet material 5 to be applied is not changed and is small, deformation of the sheet material such as wrinkles on the sheet material 5 discharged after fixing the unfixed toner image 5a is suppressed. Therefore, it is not necessary to increase the mechanical rigidity of the heat roll type fixing device, and it is possible to reduce the thickness of the heat fixing roll, and the heating rate for heating the heat-resistant belt from the heating source is improved. Similarly, the pressure roll 2 can also be thinned and can be achieved with a small heat capacity. Therefore, the heat energy absorption from the heat-resistant belt 3 is small, and it can be fixed by reaching a desired temperature when the power is turned on. It is possible to shorten the so-called warm-up time. As the selection means for selectively driving, for example, a means for selectively changing the rotational speed of the drive motor is suitable.

図14は本発明に係る画像形成装置の1実施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、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。   FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of the overall configuration showing an embodiment of an 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 means, 17 is an image carrier, 18 is an image transfer transport means, 20 is a developing means, and 21 is a scanner. Means, 30 is a paper feeding unit, 40 is fixing means, W is an exposure unit, and D is an image forming unit.

図14において、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18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。   In FIG. 14, an image forming apparatus 10 includes a housing 10a, a paper discharge tray 10c formed on the upper portion of the housing 10a, and a door body 10b attached to the front surface of the housing 10a so as to be opened and closed. 1 includes an exposure unit (exposure means) W, an image forming unit D, a transfer belt unit 29 having an image transfer and conveyance means 18, and a paper feed unit 30, and a paper conveyance unit 11 is arranged in the door body 10b. ing. Each unit has a configuration that can be attached to and detached from the main body, and can be removed and repaired or replaced integrally during maintenance or the like.

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(イエロー用),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。   The image forming unit D includes image forming stations Y (for yellow), M (for magenta), C (for cyan), and K (for black) that form a plurality (four in this embodiment) of different color images. I have. In each of the image forming stations Y, M, C, and K, an image carrier 17 that is a photosensitive drum, a charging unit 19 that is a corona charging unit and a developing unit that are disposed around the image carrier 17 are provided. Means 20 are included. These image forming stations Y, M, C, and K are arranged in parallel on the lower side of the transfer belt unit 29 so that the image carrier 17 faces upward along an oblique arched line. The order of arrangement of the image forming stations Y, M, C, and K is arbitrary.

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、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、テンションロール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。   The transfer belt unit 29 is disposed below the housing 10a and is driven to rotate by a drive source (not shown), a driven roll 13 disposed obliquely above the drive roll 12, a tension roll 14, An image transfer conveying means 18 composed of an intermediate transfer belt that is stretched between these three and at least two rolls and driven to circulate in the direction of the arrow in the figure, and a cleaning means 15 that contacts the surface of the image transfer conveying means 18. I have. The driven roll 13, the tension roll 14, and the image transfer / conveying means 18 are arranged in a direction inclined to the left in the drawing with respect to the drive roll 12, and thereby the belt conveying direction when driving the image transfer / conveying means 18 is downward. The belt surface 18a is positioned below, and the belt surface 18b whose transport direction is upward is positioned above.

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。   Accordingly, the image forming stations Y, M, C, and K are also arranged in a direction inclined to the left in the drawing with respect to the drive roll 12. Then, the image carrier 17 is brought into contact with the belt surface 18a facing downward in the transport direction of the image transfer transport unit 18 along the arched line, and is rotationally driven in the transport direction of the image transfer transport unit 18 as indicated by the arrows in the drawing. The The flexible endless sleeve-shaped image transfer / conveyance means 18 is brought into contact with the image carrier 17 from substantially the same wrapping angle so as to be covered from above, so that the image carrier 17 and the image transfer / conveyance means 18 are in contact with each other. The contact pressure and the nip width between them 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 carrier 17, the winding angle (arch curvature), and the like. .

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105 Ω・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次転写部へシート材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次転写後のシート材がシート材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。 The drive roll 12 also serves as a backup roll for the secondary transfer roll 39. A rubber layer having a thickness of, for example, about 3 mm and a volume resistivity of 10 5 Ω · cm or less is formed on the peripheral surface of the drive roll 12, and the secondary transfer roll is grounded through a metal shaft. This is a conductive path for the secondary transfer bias supplied via the line 39. Thus, by providing the drive roll 12 with a rubber layer having high friction and shock absorption, it is difficult for the impact when the sheet material enters the secondary transfer portion 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 driving roll 12 smaller than the diameter of the driven roll 13 and the backup roll 14, the sheet material after the secondary transfer can be easily peeled off by the elastic force of the sheet material itself. Further, the driven roll 13 is also used as a backup roll for the cleaning means 15 described later.

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配設してもよい。   The image transfer / conveying means 18 is arranged in a direction inclined to the right in the drawing with respect to the drive roll 12, and correspondingly, each of the image forming stations Y, M, C, K is also illustrated with respect to the drive roll 12. And may be arranged along an oblique arch shape in a direction inclined to the right side.

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。   The cleaning unit 15 is provided on the side of the belt surface 18a facing downward in the transport direction, and a cleaning blade 15a that removes toner remaining on the surface of the image transfer transport unit 18 after the secondary transfer, and a toner transport 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 unit 18 so as to face an image carrier 17 of each of the image forming stations Y, M, C, and K described later. A transfer bias is applied.

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。   The exposure means W is disposed in a space formed obliquely below the image forming unit D disposed in the oblique direction. A paper feeding unit 30 is disposed below the exposure unit 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. A single scanner means 21 comprising a polygon mirror motor 21a and a polygon mirror (rotating polygon mirror) 21b is horizontally disposed at the bottom of the case, and a plurality of laser light sources 23 modulated by image signals of respective colors. In the optical system B that reflects and scans the laser beam by the polygon mirror 21b and deflects and scans the image carrier, the single f-θ lens 22 and the scanning light path of each color are not parallel to the image carrier 17 respectively. A plurality of reflecting mirrors 24 are arranged so as to be folded.

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。   In the exposure means W configured as described above, an image signal corresponding to each color is 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 passed through. After that, the image carrier 17 of each image forming station Y, M, C, K is irradiated to form a latent image. By providing the reflection mirror 24, the scanning optical path can be bent, the height of the case can be lowered, and the optical system can be made compact. In addition, the reflection mirror 24 is arranged so that the scanning optical path lengths to the image carrier 17 of the image forming stations Y, M, C, and K are the same. In this way, the length of the optical path from the polygon mirror 21b of the exposure means W to the image carrier 17 to the image carrier 17 (optical path length) for each image forming unit D is configured to be substantially the same, thereby scanning in each optical path. The scanning widths of the emitted light beams are also substantially the same, and no special configuration is required for image signal formation. Therefore, the laser light source can be modulated and formed based on a common data clock frequency even though it is modulated corresponding to images of different colors by different image signals, and uses a common reflecting surface. Color misregistration caused by a relative difference in the sub-scanning direction can be prevented, and a simple and inexpensive color image forming apparatus can be configured.

また、本実施形態においては、装置下方に走査光学系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。   Further, in this embodiment, by arranging the scanning optical system below the apparatus, the vibration of the scanning optical system due to the vibration that the drive system of the image forming means gives to the frame that supports the apparatus can be minimized. Degradation of image quality can be prevented. In particular, by arranging the scanner means 21 at the bottom of the case, the vibration that the polygon motor 21a itself gives to the entire case can be minimized, and deterioration of the image quality can be prevented. Further, by making the number of polygon motors 21a, which are vibration sources, one, vibration applied to the entire case can be minimized.

給紙ユニット30は、シート材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からシート材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、二次転写部へのシート材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。   The sheet feeding unit 30 includes a sheet feeding cassette 35 in which sheet materials are stacked and held, and a pickup roll 36 that feeds sheet materials from the sheet feeding 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 sheet material to the secondary transfer unit, the drive roll 12 and the image transfer transport means 18. A secondary transfer roll 39 serving as a secondary transfer unit pressed against the main recording medium, a main recording medium conveyance path 38, a fixing unit 40, a discharge roll pair 41, and a duplex printing conveyance path 42.

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。本例においては、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。 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。   The secondary image (unfixed toner image) secondarily transferred to the sheet material is fixed at a predetermined temperature at the nip portion formed by the fixing unit 40. In this example, the fixing means 40 is disposed in a space formed obliquely above the belt surface 18b facing upward in the transfer belt conveyance direction, in other words, in a space opposite to the image forming station with respect to the transfer belt. Therefore, 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 exposure means W is located farthest from the fixing means 40, and the displacement of the scanning optical system components due to heat can be minimized, thereby preventing color misregistration. In the present embodiment, the image transfer / conveyance means 18 is arranged in a direction inclined with respect to the drive roll 12, so that a wide space is created in the right side space in the drawing, and the fixing means 40 can be arranged in that space. In addition, downsizing can be realized, and heat generated by the fixing unit 40 is transmitted to the exposure unit W, the image transfer conveyance 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 space on the lower left side of the image forming unit D, the vibration of the scanning optical system of the exposure unit W due to the vibration applied to the housing 10a by the drive system of the image forming means is minimized. The image quality can be suppressed and deterioration of the image quality can be prevented.

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。   Further, the corona charging means 19 is adopted as the charging means in accordance with the absence of the cleaning means. When the charging unit is a roll, a small amount of primary transfer residual toner that is present on the image carrier 17 accumulates on the roll to cause a charging failure, but the corona charging unit 19 that is a non-contact charging unit. Can prevent toner from adhering and can prevent charging failure.

また、本実施形態では、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、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。   Further, in this embodiment, the intermediate transfer belt is configured to contact the image carrier 17 as the image transfer conveyance unit 18, but the sheet material is adsorbed to the surface to be conveyed and moved, and a toner image is formed on the surface of the sheet material. A sheet material conveyance belt that forms and conveys an image by sequentially superimposing and transferring the image may be configured to contact the image carrier 17 as the image transfer conveyance means 18. In this case, the belt conveyance direction of the sheet material conveyance belt as the image transfer conveyance means 18 is upward in the opposite direction on the lower surface in contact with the image carrier 17.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記実施形態において、耐熱ベルト3が摺動するベルト張架部材4のベルト摺動面4hと熱定着ロール1との間のギャップGをベルト摺動面4hに対し、突壁4aの熱定着ロール摺接面4gを耐熱ベルト3の厚みより高く、かつ耐熱ベルト3の厚みにシート材5の最小厚みを加えた厚みより低くして形成したが、ベルト摺動面4hに対し、突壁4aの熱定着ロール摺接面4gを耐熱ベルト3の厚みにシート材5の最大厚みを加えた厚みより高くして形成してもよい。また、突壁4aによりギャップGを形成するように構成したが、ギャップコロを用いて構成してもよい。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible. For example, in the above embodiment, the gap G between the belt sliding surface 4h of the belt stretching member 4 on which the heat-resistant belt 3 slides and the heat fixing roll 1 is set to the belt sliding surface 4h with respect to the heat fixing of the protruding wall 4a. The roll sliding contact surface 4g is formed to be higher than the thickness of the heat-resistant belt 3 and lower than the thickness of the heat-resistant belt 3 plus the minimum thickness of the sheet material 5, but the protruding wall 4a is formed against the belt sliding surface 4h. The heat fixing roll sliding contact surface 4g may be formed higher than the thickness of the heat-resistant belt 3 plus the maximum thickness of the sheet material 5. Moreover, although it comprised so that the gap G might be formed with the protrusion wall 4a, you may comprise using a gap roller.

本発明に係る定着装置の1実施形態を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a fixing device according to the present invention. 図1に示す定着装置のY−Y線に沿って矢印方向に見た断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the fixing device shown in FIG. 1 as viewed in the direction of an arrow along line YY. ベルト張架部材の回動支点を熱定着ロール側に設定した例を示す図である。It is a figure which shows the example which set the rotation fulcrum of the belt stretching member to the heat fixing roll side. ベルト張架部材の回動支点を加圧ロール側に設定した例を示す図である。It is a figure which shows the example which set the rotation fulcrum of the belt stretching member to the pressurization roll side. ベルト張架部材の回動支点を加圧ロール側で、かつベルト張架部材の定着ニップ部最近接部と加圧ロール回転中心とを結ぶ線よりも定着ニップ側に設定した例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example in which the rotation fulcrum of the belt stretching member is set on the pressure roll side and on the fixing nip side with respect to the line connecting the closest fixing nip portion of the belt stretching member and the pressure roll rotation center. is there. 図1に示す定着装置の詳細構造を示し、X−X線で切断し矢印方向に見た断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a detailed structure of the fixing device shown in FIG. 図1に示す定着装置で耐熱ベルトを除去した一部拡大断面図である。FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of the fixing device shown in FIG. 1 with a heat-resistant belt removed. 図7に耐熱ベルト3を装着したシート材の通過時の状態を示す図である。FIG. 7 is a view showing a state when the sheet material to which the heat-resistant belt 3 is attached passes. 図1に示す定着装置の他の実施形態を示し、図9(A)は断面図、図9(B)は図9(A)に示す定着装置のY−Y線に沿って矢印方向に見た断面図である。FIG. 9A shows another embodiment of the fixing device shown in FIG. 1, FIG. 9A is a cross-sectional view, and FIG. 9B is a view taken in the direction of the arrow along the YY line of the fixing device shown in FIG. FIG. 図1に示す定着装置の他の実施形態を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating another embodiment of the fixing device illustrated in FIG. 1. 本発明の定着装置の他の実施形態を示し、図11(A)は断面図、図11(B)は図11(A)のY−Y線に沿って矢印方向に見た断面図である。FIG. 11A is a cross-sectional view, and FIG. 11B is a cross-sectional view taken along the line YY of FIG. 11A in the direction of the arrow. . 図11においてシート材非通過時の状態を示し、図12(A)は図11(A)の一部拡大断面図、図12(B)は図12(A)のX−X線で切断し矢印方向に見た断面図である。11 shows a state when the sheet material is not passed, FIG. 12A is a partially enlarged cross-sectional view of FIG. 11A, and FIG. 12B is cut along line XX of FIG. It is sectional drawing seen in the arrow direction. 図11に示す定着装置の他の実施形態を示し、図13(A)は断面図、図13(B)は図13(A)のY−Y線に沿って矢印方向に見た断面図である。11 shows another embodiment of the fixing device shown in FIG. 11. FIG. 13A is a cross-sectional view, and FIG. 13B is a cross-sectional view taken along the line Y-Y in FIG. is there. 本発明に係る画像形成装置の1実施形態を示す模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

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、2a…回転軸、2b…ロール基材、2c…弾性体、3…耐熱ベルト、4…ベルト張架部材、4a…突壁、5…シート材、5a…未定着トナー像、6…クリーニング部材、7…フレーム、8…シート材案内部材、9…スプリング、L…押圧部接線   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Thermal fixing roll, 1a ... Halogen lamp, 1b ... Roll base material, 1c ... Elastic body, 2 ... Pressure roll, 2a ... Rotary shaft, 2b ... Roll base material, 2c ... Elastic body, 3 ... Heat-resistant belt, 4 ... belt tension member, 4a ... projecting wall, 5 ... sheet material, 5a ... unfixed toner image, 6 ... cleaning member, 7 ... frame, 8 ... sheet material guide member, 9 ... spring, L ... pressing part tangent

Claims (13)

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耐熱ベルトと、該耐熱ベルトを張架するベルト張架部材とを備え、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であって、前記ベルト張架部材は、前記加圧ロールとの間で前記熱定着ロールに前記耐熱ベルトを巻き付けて定着ニップを形成し、前記熱定着ロールの回転中心方向に揺動可能に回動支点を設定して前記耐熱ベルトに前記熱定着ロールとのニップ部接線方向の張力を付与して前記耐熱ベルトを張架することにより、前記耐熱ベルトが回転駆動されると前記ベルト張架部材と前記耐熱ベルトとの摩擦力により前記ベルト張架部材を前記熱定着ロールに軽く押し付けるように構成したことを特徴とする定着装置。 A heat-fixing roll, a pressure roll that presses against the heat-fixing roll, a heat-resistant belt that is attached to the outer periphery of the pressure roll and is sandwiched and moved between the heat-fixing roll, and the heat-resistant belt is stretched A fixing device for fixing an unfixed toner image formed on a sheet material, wherein the belt extending member is attached to the heat fixing roll between the heat fixing roll and the heat fixing roll. A fixing nip is formed by winding a belt, and a rotation fulcrum is set so as to be swingable in the direction of the rotation center of the heat fixing roll, and a tension in a tangential direction of the nip portion with the heat fixing roll is applied to the heat resistant belt. By stretching the heat-resistant belt, when the heat-resistant belt is rotationally driven, the belt-stretching member is pressed lightly against the heat fixing roll by the frictional force between the belt stretching member and the heat-resistant belt. The fixing device according to claim and. 前記回動支点は、前記熱定着ロールと前記加圧ロールとのニップ部接線より前記加圧ロール側で、前記熱定着ロールの回転中心から前記ベルト張架部材とのニップ部を結ぶ線上より前記加圧ロール側に設定することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 The rotation fulcrum is closer to the pressure roll side than the nip tangent line between the heat fixing roll and the pressure roll, and from the line connecting the nip portion with the belt stretching member from the rotation center of the heat fixing roll. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is set on a pressure roll side. 前記回動支点は、前記熱定着ロールと前記加圧ロールとのニップ部接線より前記熱定着ロール側で、前記熱定着ロールの回転中心から前記ベルト張架部材とのニップ部を結ぶ線上より前記加圧ロールと反対側に設定することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 The rotation fulcrum is closer to the heat fixing roll side than the nip tangent line between the heat fixing roll and the pressure roll, and from the line connecting the nip portion with the belt stretching member from the rotation center of the heat fixing roll. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is set on a side opposite to the pressure roll. 前記回動支点は、前記熱定着ロールと前記ベルト張架部材とのニップ部接線近傍に設定することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein the rotation fulcrum is set in the vicinity of a tangent line between the heat fixing roll and the belt stretching member. 前記ベルト張架部材は、前記熱定着ロールとのニップ部を前記熱定着ロール方向に軽押圧する押圧手段を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein the belt stretching member includes a pressing unit that lightly presses a nip portion with the heat fixing roll in a direction of the heat fixing roll. 前記ベルト張架部材は、前記熱定着ロールと前記加圧ロールとのニップ部より上流側に配置したことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein the belt stretching member is disposed upstream of a nip portion between the heat fixing roll and the pressure roll. 前記ベルト張架部材は、両端で前記熱定着ロールの外周面に当接する当接部を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein the belt stretching member has a contact portion that contacts an outer peripheral surface of the heat fixing roll at both ends. 前記当接部は、前記耐熱ベルトを挟持する面に対して前記耐熱ベルトの厚みより高く、前記耐熱ベルトの厚みに前記シート材の最小厚みを加えた厚みより低くしたことを特徴とする請求項7に記載の定着装置。 The contact portion is higher than a thickness of the heat-resistant belt with respect to a surface sandwiching the heat-resistant belt and lower than a thickness obtained by adding a minimum thickness of the sheet material to the thickness of the heat-resistant belt. The fixing device according to 7. 前記当接部は、前記耐熱ベルトを挟持する面に対して前記耐熱ベルトの厚みに前記シート材の最大厚みを加えた厚みより高くしたことを特徴とする請求項7に記載の定着装置。 The fixing device according to claim 7, wherein the contact portion is higher than a thickness obtained by adding a maximum thickness of the sheet material to a thickness of the heat resistant belt with respect to a surface sandwiching the heat resistant belt. 前記当接部は、前記ベルト張架部材と一体的に形成し、前記耐熱ベルトよりも熱伝導率のよい部材を用いたことを特徴とする請求項7乃至9のいずれかに記載の定着装置。 The fixing device according to claim 7, wherein the contact portion is formed integrally with the belt stretching member and uses a member having a thermal conductivity higher than that of the heat-resistant belt. . 前記当接部は、前記熱定着ロールの外周に沿って所定の長さ当接して摺動する摺動面を形成することを特徴とする請求項7乃至10のいずれかに記載の定着装置。 The fixing device according to claim 7, wherein the contact portion forms a sliding surface that slides in contact with a predetermined length along an outer periphery of the heat fixing roll. 前記ベルト張架部材は、前記熱定着ロールに対向する前記耐熱ベルトの摺動面を前記熱定着ロールと同心円状に形成したことを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein the belt stretching member has a sliding surface of the heat-resistant belt facing the heat fixing roll formed concentrically with the heat fixing roll. . 請求項1乃至12のいずれかに記載の定着装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
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