JP2005181838A - Fixing device and image forming apparatus loaded to the fixing device - Google Patents

Fixing device and image forming apparatus loaded to the fixing device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress image deterioration by preventing toner layer turbulence due to slipping between a belt and a heating roll surface layer. <P>SOLUTION: The heating roll 1401, a pressure roll 1411 pressed to the heating roll, the belt 1431 attached wrapped to the outer periphery of the pressure roll and moved while being held between the heating roll and a belt hanging member 1421 on which the belt is hung are provided and a heating source 101 is installed to the belt hanging member. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、加熱ロールと、該加熱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加熱ロールとの間に挟持されて移動するベルトと、該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及び該定着装置を搭載した画像形成装置に関する。   The present invention provides a heating roll, a pressure roll that presses against the heating roll, a belt that is attached to the outer periphery of the pressure roll and is sandwiched and moved between the heating roll, and the belt is stretched. The present invention relates to a fixing device that includes a belt stretching member and fixes an unfixed toner image formed on a sheet material, and an image forming apparatus equipped with the fixing device.

複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、転写材上に未定着のトナー像を接触加熱定着する加熱ロール型定着装置として、表面に弾性体が被覆され加熱源を内蔵して回転可能な加熱ロールと、複数の支持ロールによって張架されたベルトと、ベルトを加熱ロールの廻りに所定角度だけ巻き付けてニップ領域を形成させると共にそのニップ領域の出口に他の部分よりも大きな圧力を局部的に加えて熱定着ロール表面の弾性体に歪みを生じさせる圧力手段とを設け、ニップ部からのシート材の排出を容易にした定着装置が提案(特許文献1参照)されている。   In image forming apparatuses such as copying machines, printers, and facsimiles, as a heating roll type fixing apparatus that heats and fixes an unfixed toner image on a transfer material, the surface is covered with an elastic body and can be rotated with a built-in heating source. A heating roll, a belt stretched by a plurality of support rolls, and a belt is wound around the heating roll by a predetermined angle to form a nip region, and at the outlet of the nip region, a pressure higher than other portions is locally applied. In addition, there has been proposed a fixing device (see Patent Document 1) that is provided with a pressure unit that causes distortion on the elastic body on the surface of the heat fixing roll, and facilitates the discharge of the sheet material from the nip portion.

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.

しかしながら、上記特許文献1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ベルトを圧力手段でニップ形成可能な角度だけ加熱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 fixing device structure of Patent Document 1, a movable belt stretched around a plurality of support rolls is wound around a heating roll by an angle capable of forming a nip 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、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 belt is heated at a nip portion with a rotatable heat fixing roll with a built-in heating source, but in a configuration in which the belt is stretched by a plurality of support rolls to increase the peripheral length, the belt moves along a predetermined path. Sometimes, heat energy is deprived by a 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、加熱ロールに対して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、シート材が加熱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 belt is wound around the heating roll at an angle capable of forming a nip, and a pressure greater than that of other portions is locally applied at the exit of the nip portion to form distortion in the elastic layer of the heat fixing roll, the sheet material is heated Although it is suitable for suppressing wrapping around the roll, the sheet material discharged along the strain of the elastic layer may curl following this strain or generate wrinkles due to local high pressure. Bring deformation.

そこで、本出願人は、特願2002−158920において、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定着装置を提案している。   In view of this, the present applicant, in Japanese Patent Application No. 2002-158920, can simplify the structure of the heat roll type fixing device, reduce the size, reduce the cost, reduce the warm-up time, reduce the stress on the sheet material, and curl We have proposed a fixing device that can suppress the deformation of discharged sheet material, such as the occurrence of defects and wrinkles.

これを図1により説明する。加熱ロール1401は、芯金1403の外周に弾性層1402が被覆されるとともに内部に加熱源1405を有し、図示A方向に回転する。加熱ロール1401の表層1404には、加圧ロール1411とベルト張架ロール1421に支持されたベルト1431が圧接されている。加圧ロール1411は芯金1412の外周に弾性層1413が被覆され、図示B方向に回転する。シート材はC方向から進入しD方向に排出される。ベルト張架ロール1421は加圧ロール1411を中心として図示L方向に揺動自在にされている。
特許第3084692号
This will be described with reference to FIG. The heating roll 1401 is coated with an elastic layer 1402 on the outer periphery of the cored bar 1403 and has a heating source 1405 inside, and rotates in the direction A in the figure. A pressure roll 1411 and a belt 1431 supported by a belt stretching roll 1421 are pressed against the surface layer 1404 of the heating roll 1401. The pressure roll 1411 is coated with an elastic layer 1413 on the outer periphery of the core bar 1412 and rotates in the B direction in the drawing. The sheet material enters from the C direction and is discharged in the D direction. The belt tension roll 1421 is swingable in the L direction in the drawing with the pressure roll 1411 as the center.
Patent No. 3084692

図2は図1のニップ部の拡大図である。ニップは、加圧ロール1411のバックアップのある領域Nrと、バックアップが無い領域Nbと、非通紙時は加熱ロール1401とベルト張架ロール1421と隙間gsで離間しているが、通紙時はニップとなる領域Nsから成っている。なお、隙間gsは紙厚より小さく数μm〜100μmの間に設定している。ニップ部通紙時における紙裏の特定位置の温度変化を図8の点線で示す。紙裏特定位置がニップ領域Nsに進入すると、隙間gsが紙厚よりも小さいため、ベルト張架ロール1421が紙を介して加熱ロール1401に圧接され、ニップ領域Nsを形成する。そして、高温のベルト張架ロール1421から室温の紙裏に熱が流入し、その結果、紙裏の温度がTns4まで上昇する。次に、紙裏がニップ領域Nbに進入するとTnb4まで紙裏温度が低下する。これは、ベルト1431は厚みが薄く熱容量が小さいので、周囲への放熱により温度がすぐに低下するためである。最後に、紙裏がニップ領域Nrに進入すると、高温の加圧ロール1411からTnb4の紙裏に熱が流入し、その結果、紙裏の温度がTnr4まで上昇する。   FIG. 2 is an enlarged view of the nip portion of FIG. The nip is separated from the area Nr where the pressure roll 1411 is backed up, the area Nb where there is no backup, and the heating roll 1401 and the belt stretching roll 1421 are separated from each other by a gap gs when no paper is passed. The region Ns is a nip. The gap gs is smaller than the paper thickness and is set between several μm and 100 μm. A change in temperature at a specific position on the back of the paper when the nip portion is fed is indicated by a dotted line in FIG. When the paper back specific position enters the nip region Ns, the gap gs is smaller than the paper thickness, so the belt stretching roll 1421 is pressed against the heating roll 1401 through the paper to form the nip region Ns. Then, heat flows from the high-temperature belt tension roll 1421 into the back of the room temperature, and as a result, the temperature of the back of the paper rises to Tns4. Next, when the paper back enters the nip region Nb, the paper back temperature decreases to Tnb4. This is because the belt 1431 has a small thickness and a small heat capacity, so that the temperature immediately decreases due to heat radiation to the surroundings. Finally, when the paper back enters the nip region Nr, heat flows from the high-temperature pressure roll 1411 to the paper back of Tnb4, and as a result, the temperature of the paper back rises to Tnr4.

このときのトナー層の挙動を図3〜図6の模式図により説明する。図3は紙1702がニップ領域Nsに進入直後、図4は紙がニップ領域Nsを通過中を示す。図4では加熱ロール1401の表層1404からの熱1802がトナー層に流入し、トナー層表面に溶融トナー層1801が生じており、かつ、トナー層と紙1702の境界のトナー1701は溶融していない状態を示している。紙がニップ領域Nbを通過中は図4の状態が継続する。そして、図5は紙がニップ領域Nrの出口に差し掛かっている状態を示し、高温の加圧ロール1411からベルト1431を介して紙裏に熱が流入し、その熱が未定着トナー層1701に到達しトナー層全体が溶融トナー層1801になり、溶融定着したことを示している。   The behavior of the toner layer at this time will be described with reference to the schematic diagrams of FIGS. 3 shows that the paper 1702 has just entered the nip area Ns, and FIG. 4 shows that the paper is passing through the nip area Ns. In FIG. 4, heat 1802 from the surface layer 1404 of the heating roll 1401 flows into the toner layer, a molten toner layer 1801 is generated on the surface of the toner layer, and the toner 1701 at the boundary between the toner layer and the paper 1702 is not melted. Indicates the state. While the paper passes through the nip area Nb, the state of FIG. 4 continues. FIG. 5 shows a state in which the paper is approaching the exit of the nip region Nr. Heat flows from the hot pressure roll 1411 to the back of the paper via the belt 1431 and the heat reaches the unfixed toner layer 1701. The entire toner layer becomes the molten toner layer 1801, indicating that the toner has been melted and fixed.

しかし、紙1702が厚い、または両面印字で紙裏にも厚いトナー層が存在する場合は、紙裏からトナー層と紙の境界への熱抵抗が高くなり、そこへの熱流入が減少する。その結果、図4の状態である時間が長くなる。さらに、長いサイズの紙の後端、または連続通紙の場合は、ベルト1431、ベルト張架ロール1421、加圧ロール1411の温度が低下し、図8のTns4、Tnb4、Tnr4が低くなり、トナー層と紙の境界への熱流入が減少し、その結果、やはり図4の状態である時間が長くなる。   However, when the paper 1702 is thick or there is a thick toner layer on the back of the paper in double-sided printing, the thermal resistance from the back of the paper to the boundary between the toner layer and the paper increases, and the heat inflow there decreases. As a result, the time shown in FIG. 4 becomes longer. Furthermore, in the case of the rear end of long-sized paper or continuous paper passing, the temperature of the belt 1431, the belt tension roll 1421, and the pressure roll 1411 decreases, and Tns4, Tnb4, and Tnr4 in FIG. The heat inflow to the boundary between the layer and the paper is reduced, and as a result, the time which is still in the state of FIG. 4 is lengthened.

図4の状態である時間が長くなると、ベルト1431と加熱ロール表層1404がずれたときに、図6に示すように、未定着トナー層1701と溶融トナー層1801がずれてトナー層位置が乱れてしまう。よって、微少ドットや細線の配列間隔で灰色階調を表現する電子写真方式においては、ドットのニジミやツブレ、細線の歪みやツブレなどにより、濃度ムラなどが発生してしまう。   When the time in the state of FIG. 4 is long, when the belt 1431 and the heating roll surface layer 1404 are displaced, as shown in FIG. 6, the unfixed toner layer 1701 and the molten toner layer 1801 are displaced and the toner layer position is disturbed. End up. Therefore, in an electrophotographic system that expresses gray gradation with the arrangement interval of minute dots and fine lines, density unevenness occurs due to dot blurring and blurring, fine line distortion and blurring, and the like.

本発明は、上記従来の問題を解決するものであって、ベルトと加熱ロール表層のずれによるトナー層乱れを防止し画像劣化を抑えることができる定着装置および該定着装置を搭載した画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems, and includes a fixing device capable of preventing toner layer disturbance due to a deviation between a belt and a heating roll surface layer and suppressing image deterioration, and an image forming apparatus equipped with the fixing device. The purpose is to provide.

そのために本発明の定着装置および該定着装置を搭載した画像形成装置は、加熱ロールと、該加熱ロールに押圧される加圧ロールと、該加圧ロールの外周に捲着され前記加熱ロールとの間に挟持されて移動するベルトと、該ベルトを張架するベルト張架部材とを備え、前記ベルト張架部材に加熱源を配設したことを特徴とする。
また、前記ベルト張架部材は、前記加圧ロールに対してシート材搬送方向上流側に配置されていることを特徴とする。
また、前記ベルト張架部材は、ベルト張架ロールであり、該ベルト張架ロール内に加熱源が配置されていることを特徴とする。
また、前記ベルト張架部材は、ベルトが摺動されるベルト摺動部材であり、該ベルト摺動部材に面状発熱体が配置されていることを特徴とする。
また、前記ベルト摺動部材は、半月形部材であることを特徴とする。
また、前記加熱ロールとベルトにより形成されるニップ部に、加圧ロールによるバックアップを有するニップ領域と、ベルト摺動部材によるバックアップを有するニップ領域と、バックアップ有していないニップ領域とを備え、前記バックアップを有していない領域のベルト内側にベルト温度検知部材を有し、該ベルト温度検知部材の検知結果に基づいて前記加熱源を制御することを特徴とする。
Therefore, a fixing device of the present invention and an image forming apparatus equipped with the fixing device include a heating roll, a pressure roll pressed against the heating roll, and an outer periphery of the pressure roll. It is characterized by comprising a belt that is sandwiched between and moving, and a belt stretching member that stretches the belt, and a heating source is disposed on the belt stretching member.
In addition, the belt stretching member is disposed on the upstream side in the sheet material conveyance direction with respect to the pressure roll.
Further, the belt stretching member is a belt stretching roll, and a heat source is arranged in the belt stretching roll.
The belt stretching member is a belt sliding member on which a belt is slid, and a planar heating element is disposed on the belt sliding member.
Further, the belt sliding member is a half-moon shaped member.
The nip portion formed by the heating roll and the belt includes a nip region having a backup by a pressure roll, a nip region having a backup by a belt sliding member, and a nip region not having a backup, A belt temperature detection member is provided inside the belt in a region not having a backup, and the heating source is controlled based on a detection result of the belt temperature detection member.

本発明によれば、ベルトと加熱ロール表層のずれによるトナー層乱れを防止し画像劣化を抑えることができる。   According to the present invention, it is possible to prevent the toner layer from being disturbed due to the deviation between the belt and the heating roll surface layer, and to suppress image deterioration.

また、ベルトは、加圧ロールとベルト張架部材の協働によって加熱ロールに巻き付けてニップを形成しているので、容易にニップ長を長く構成することができ、構造が簡単になり小型で安価にすることができる。また、ベルト張架部材として、ベルト摺動部材を使用する場合には、軸受等が不要になり、支持構造が簡単になる。加えてベルト張架部材を半月状とする場合には、加圧ロール側にその半月欠方向を向けて配置し、加圧ロールに対して極限まで接近した配置が可能になる。このことによりまた、ベルトの周長を短縮して構成することが可能になる。したがって、定着装置を簡単な構造にして小型で安価にすることができる。さらに、ベルトが必要最小限の経路で移動するので、加熱源を内蔵して回転可能な加熱とのニップ部で加熱されたベルトは、所定の経路で移動する時に奪われる熱エネルギーを最小限に抑えることができると共に、周長が短いので、自然放熱による温度低下も少なく、電源オン時から所望の温度に到達して定着可能になるまでの所謂ウォーミング時間の短縮が可能である。   In addition, since the belt is wound around the heating roll by the cooperation of the pressure roll and the belt stretching member, a nip length can be easily formed, and the nip length can be easily increased, and the structure is simple, small and inexpensive. Can be. Further, when a belt sliding member is used as the belt stretching member, a bearing or the like is not necessary, and the support structure is simplified. In addition, when the belt stretching member is formed in a half-moon shape, the half-moon notch direction is arranged on the pressure roll side, and the arrangement close to the pressure roll is made possible to the limit. This also makes it possible to configure the belt with a reduced circumferential length. Therefore, the fixing device can be made simple and can be made small and inexpensive. Furthermore, since the belt moves in the minimum necessary path, the belt heated in the nip portion with the heating source built in and rotatable can minimize the heat energy lost when moving in the predetermined path. In addition to being able to be suppressed, since the perimeter is short, there is little temperature drop due to natural heat dissipation, and so-called warming time from when the power is turned on until it reaches a desired temperature and can be fixed can be shortened.

また、シート材の上に形成した未定着トナー像を安定して定着するには、未定着トナー像を十分に溶融して定着することが必須であり、所望の温度と溶融時間を必要とするが、本発明による構成では、ニップ長を長く構成するために熱定着ロールの表面に被覆した弾性体を大きく歪ませてニップ長を長くするような手段は必要ないので、弾性体の厚みは薄く構成可能である。しかも、弾性体を歪ませるために加圧ロールの圧接圧力を大きく設定する必要もなく、未定着トナー像を担持したシート材が加熱ロールとベルトの間を通過するときに通過するシート材へのストレスが小さいので、未定着トナー像の定着後に排出されるシート材に皺発生などのシート材変形が抑制される。したがって、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、加熱ロールの薄肉厚化が可能であり、加熱源からベルトを加熱する加熱速度が向上する。また、加圧ロールも同様に薄肉厚化が可能であり、熱容量を小さく構成できるので、ベルトからの熱エネルギー吸収が小さく、電源オン時から所望の温度に到達して定着可能になるまでの所謂ウォーミングアップ時間の短縮が可能である。   Further, in order to stably fix an unfixed toner image formed on a sheet material, it is essential to sufficiently melt and fix the unfixed toner image, and a desired temperature and melting time are required. However, in the configuration according to the present invention, there is no need for a means to lengthen 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. It is configurable. In addition, it is not necessary to set the pressure contact pressure of the pressure roll to be large in order to distort the elastic body, and the sheet material carrying the unfixed toner image is applied to the sheet material that passes when passing between the heating roll and the belt. Since the stress is small, deformation of the sheet material such as wrinkles on the sheet material discharged after fixing the unfixed toner image is suppressed. Therefore, not only the mechanical rigidity of the fixing device need not be increased, but also the heating roll can be made thinner and the heating speed for heating the belt from the heating source is improved. Similarly, the pressure roll can also be made thin and thick, and the heat capacity can be made small, so that the heat energy absorption from the belt is small, so-called until the desired temperature is reached after the power is turned on and can be fixed. It is possible to shorten the warm-up time.

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7は本発明の定着装置の1実施形態を示す断面図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a cross-sectional view showing an embodiment of the fixing device of the present invention.

図7において、加熱ロール1401の芯金1403の材質は鉄パイプ、直径25mm、厚さ0.45mm、芯金1403に被覆される弾性層1402の材質はシリコーンゴム、厚さ0.5mm、加熱ロール表層1404の材質はPFA、厚さ30μm、加熱ロール1401に内蔵される熱源1405は合計1000Wの2本のハロゲンランプであり、図示A方向に回転可能にしたものである。   In FIG. 7, the material of the core 1403 of the heating roll 1401 is an iron pipe, diameter 25 mm, thickness 0.45 mm, and the material of the elastic layer 1402 covered by the core 1403 is silicone rubber, thickness 0.5 mm, heating roll The material of the surface layer 1404 is PFA, the thickness is 30 μm, and the heat source 1405 built in the heating roll 1401 is two halogen lamps having a total of 1000 W, and is rotatable in the direction A in the figure.

加圧ロール1411の芯金1412の材質は鉄パイプ、直径25mm、厚さ0.4mm、芯金1412に被覆される弾性層1413の材質はシリコーンゴム、厚さ0.3mmであり、加熱ロール1401に対向して配置し、加熱ロール1401と所定の圧力で圧接して図示B方向に回転可能にした構造になっている。   The material of the metal core 1412 of the pressure roll 1411 is an iron pipe, the diameter is 25 mm, the thickness is 0.4 mm, the material of the elastic layer 1413 covered by the metal core 1412 is silicone rubber, the thickness is 0.3 mm, and the heating roll 1401 The heating roller 1401 is pressed against the heating roll 1401 with a predetermined pressure so as to be rotatable in the direction B in the figure.

ベルト1431は、加熱ロール1401と加圧ロール1411との間に挟持されて加圧ロール1411とベルト張架部材1421の外周に張架されエンドレスのベルトであり、材質はポリイミド、直径140mm、厚さ90μmで外側表層に30μmの厚みでPFAをコートしている。   The belt 1431 is an endless belt sandwiched between a heating roll 1401 and a pressure roll 1411 and stretched around the outer circumference of the pressure roll 1411 and the belt stretching member 1421. The material is polyimide, the diameter is 140 mm, the thickness is 90 μm and the outer surface layer is coated with PFA at a thickness of 30 μm.

ベルト張架部材1421の材質は、鉄ロールであり、直径20mm、厚さ0.45mmで、内部に加熱源101が内蔵されている。ベルト張架ロール1421は、加圧ロール1411の軸を中心として図示L方向に揺動自在にされている。加熱源101は100Wのハロゲンランプである。ベルト張架部材1421は、加熱ロール1401と加圧ロール1411のニップ部よりも紙(シート材)搬送方向C、Dに対して上流側に配設されている。   The material of the belt stretching member 1421 is an iron roll having a diameter of 20 mm and a thickness of 0.45 mm, and a heating source 101 is built therein. The belt tension roll 1421 is swingable in the L direction in the figure around the axis of the pressure roll 1411. The heating source 101 is a 100 W halogen lamp. The belt stretching member 1421 is disposed upstream of the nip portion between the heating roll 1401 and the pressure roll 1411 with respect to the paper (sheet material) conveyance directions C and D.

そして、加圧ロール1411を回転駆動し、摩擦力により、ベルト1431、および加熱ロール1401を回転駆動している。図示しない温度センサが加熱ロール1401表面温度を検知し、加熱ロール1401の加熱源1405をオンオフ制御し、加熱ロール1401の温度を略180℃に制御している。また、図示しない温度センサがベルト1431表面温度を検知し、ベルト張架部材1421の加熱源101をオンオフ制御し、ベルト1431表面温度を略120℃に制御している。   The pressure roll 1411 is rotationally driven, and the belt 1431 and the heating roll 1401 are rotationally driven by a frictional force. A temperature sensor (not shown) detects the surface temperature of the heating roll 1401, controls the heating source 1405 of the heating roll 1401 on and off, and controls the temperature of the heating roll 1401 to approximately 180 ° C. Further, a temperature sensor (not shown) detects the surface temperature of the belt 1431, controls on / off of the heating source 101 of the belt stretching member 1421, and controls the surface temperature of the belt 1431 to about 120 ° C.

本実施形態においては、図2のニップ部拡大図において、ニップ領域Nbのシート材搬送方向上流側にベルト張架ロール1421を加熱ロール1401に対向して配設し、ベルト張架ロール1421の内部に加熱源101を設けている。これにより、通紙時における紙裏温度変化は図8の実線に示す如くなる。   In the present embodiment, in the enlarged view of the nip portion in FIG. 2, a belt stretching roll 1421 is disposed on the upstream side of the nip region Nb in the sheet material conveyance direction so as to face the heating roll 1401. Is provided with a heating source 101. As a result, the paper back temperature change at the time of paper feeding is as shown by the solid line in FIG.

すなわち、ベルト張架ロール1421の加熱源101でベルト1431を加熱することにより、ベルト1431をより高温にすることができる。若しくは、長サイズの紙後端、連続通紙時のベルト1431の温度低下を減少させることができる。その結果、従来構成の温度Tns4、Tnb4、Tnr4よりも高温のTns3、Tnb3、Tnr3とすることができ、したがって、紙裏からトナー層と紙の境界への熱流入が増加し、図4の状態時間をより短くすることができ、ニップ領域Ns通過中に図5の状態に到達可能になる。よって、ベルト1431と加熱ロール表層1404のずれによるトナー層乱れがなくなり画像劣化を抑えることができる。   That is, the belt 1431 can be heated to a higher temperature by heating the belt 1431 with the heating source 101 of the belt tension roll 1421. Alternatively, it is possible to reduce the temperature drop of the belt 1431 at the rear end of the long paper and during continuous paper feeding. As a result, the temperatures Tns3, Tnb3, and Tnr3 higher than the temperatures Tns4, Tnb4, and Tnr4 of the conventional configuration can be obtained. The time can be shortened, and the state of FIG. 5 can be reached while passing through the nip region Ns. Therefore, the toner layer is not disturbed by the deviation between the belt 1431 and the heating roll surface layer 1404, and image deterioration can be suppressed.

図9は、図7の定着装置を用いて、紙種、紙サイズ、印字モードの水準を変え、灰色画像の定着を行い、画質を目視評価した結果を示している。なお、比較例としてベルト張架部材1421の加熱源101をオフした状態で定着した結果も併せて示している。   FIG. 9 shows the result of visual evaluation of the image quality by fixing the gray image by changing the paper type, paper size, and print mode level using the fixing device of FIG. As a comparative example, the result of fixing the belt stretching member 1421 with the heating source 101 turned off is also shown.

図10は、本発明の定着装置の他の実施形態を示す断面図である。なお、以下の説明においては、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。図7の実施形態においては、ベルト張架部材1421をロールからなる回転部材としているが、本実施形態においては、ベルト1431がその表面を摺動するベルト摺動部材301を配設し、定着装置のより小型化を可能にしている。   FIG. 10 is a cross-sectional view showing another embodiment of the fixing device of the present invention. In the following description, the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the embodiment of FIG. 7, the belt stretching member 1421 is a rotating member made of a roll. However, in this embodiment, a belt sliding member 301 on which the belt 1431 slides is disposed, and a fixing device is provided. It is possible to reduce the size.

また、ベルト摺動部材301の材質を樹脂とすることにより、ウオームアップの際に摺動部材301に奪われる熱量が減少し、加熱ロール1401、加圧ロール1411、ベルト1431がより早く目標温度に達成することが可能となる。図7の実施形態と相違する部分の仕様を説明する。ベルト摺動部材301の材質はポリアミドイミド、直径18mm円筒を半分にした断面半月形、摺動部材加熱源302はパネルヒータであり、ベルト摺動部材301の外周面でニップ領域Nsに配設されている。ベルト1431の直径は120mmである。   In addition, by using resin as the material of the belt sliding member 301, the amount of heat taken by the sliding member 301 during warm-up decreases, and the heating roll 1401, the pressure roll 1411, and the belt 1431 reach the target temperature sooner. Can be achieved. The specification of the part different from the embodiment of FIG. 7 will be described. The material of the belt sliding member 301 is polyamideimide, the half-moon shape is a half of a cylinder having a diameter of 18 mm, the sliding member heating source 302 is a panel heater, and is disposed in the nip region Ns on the outer peripheral surface of the belt sliding member 301. ing. The diameter of the belt 1431 is 120 mm.

図11は図10のパネルヒータの断面図である。幅6mm、厚さ3mm、材質は結晶化ガラスの基板304上に、厚さ20μmの銀を主成分とする抵抗発熱体303を設け、厚さ10μm、材質PTFEの保護層305で被覆した構成になっている。抵抗発熱体303の両端には図示しない電極を設け、電圧を印加する配線になっている。図示しないベルト温度センサがベルト1431表面温度を検知し、摺動部材301加熱源302をオンオフ制御し、ベルト1431温度を略120℃に制御している。   FIG. 11 is a cross-sectional view of the panel heater of FIG. A resistance heating element 303 having a main component of 20 μm thick silver is provided on a crystallized glass substrate 304 with a width of 6 mm and a thickness of 3 mm, and is covered with a protective layer 305 of 10 μm thickness and material PTFE. It has become. Electrodes (not shown) are provided at both ends of the resistance heating element 303 to serve as a wiring for applying a voltage. A belt temperature sensor (not shown) detects the surface temperature of the belt 1431, controls on / off of the sliding member 301 heating source 302, and controls the belt 1431 temperature to approximately 120 ° C.

図12は、図10の定着装置を用いて、紙種、紙サイズ、印字モードの水準を変え、灰色画像の定着を行い、画質を目視評価した結果を示している。なお、比較例としてベルト摺動部材301の加熱源302をオフした状態で定着した結果も併せて示している。図9では良好画像であったJD紙A4横片面、J紙A4横両面が、図12では濃度ムラが発生している。これは、金属からなるベルト張架部材1421に比較して樹脂からなるベルト摺動部材301の方が熱伝導率が小さく、紙裏に熱を奪われるとすぐに冷えてしまうためである。   FIG. 12 shows the result of visual evaluation of the image quality by fixing the gray image by changing the paper type, paper size, and print mode level using the fixing device of FIG. As a comparative example, the result of fixing the belt sliding member 301 with the heating source 302 turned off is also shown. In FIG. 9, the JD paper A4 horizontal single side and J paper A4 horizontal double side, which were good images, have density unevenness in FIG. This is because the belt sliding member 301 made of resin has a smaller thermal conductivity than the belt stretching member 1421 made of metal, and cools as soon as heat is taken away from the back of the paper.

なお、摺動部材301加熱源302として抵抗発熱体303からなるパネルヒータを用いた場合、ハロゲンランプと異なり、段階的電力制御を行っても寿命に影響がない。この段階的電力制御とは、商用交流電源を摺動部材加熱源302に印加するオンモード(消費電力100W)、印加しないオフモード(消費電力0W)の中間として、半波長成分のみを印加するハーフモード(消費電力50W)を設ける。ハーフモードにおいては、図13に示すように、商用交流電源波形のうち斜線部分のみを取り出して、摺動部材加熱源302に印加する。そして、図14に示すように、ベルト1431温度に応じて段階制御を行うことにより、オンオフ制御よりもベルト1431温度変動を小さくすることができる。   In the case where a panel heater made of a resistance heating element 303 is used as the sliding member 301 heating source 302, unlike the halogen lamp, even if stepwise power control is performed, the life is not affected. This stepwise power control is a half of applying only a half-wave component as an intermediate between an on mode (power consumption 100 W) in which a commercial AC power source is applied to the sliding member heating source 302 and a non-application mode (power consumption 0 W). A mode (power consumption 50 W) is provided. In the half mode, as shown in FIG. 13, only the shaded portion of the commercial AC power supply waveform is extracted and applied to the sliding member heating source 302. Then, as shown in FIG. 14, by performing the step control according to the belt 1431 temperature, the belt 1431 temperature fluctuation can be made smaller than the on / off control.

図15は、図10の定着装置を用いて上記の段階制御を行い、紙種、紙サイズ、印字モードの水準を変え、黒ベタ画像の定着を行い、画質を目視評価した結果を示している。なお、比較例としてベルト摺動部材301の加熱源302をオンオフ制御した場合の結果も併せて示している。図15に示すように、比較例では紙が薄いほど、また紙サイズが長いほど、若干の光沢ムラが発生したが、実施例では消失している。   FIG. 15 shows the result of performing the above-described step control using the fixing device of FIG. 10, changing the paper type, paper size, and print mode level, fixing a solid black image, and visually evaluating the image quality. . As a comparative example, a result when the heating source 302 of the belt sliding member 301 is on / off controlled is also shown. As shown in FIG. 15, in the comparative example, as the paper is thinner and the paper size is longer, slight gloss unevenness occurs, but disappears in the example.

これは、紙が薄いほど摺動部材加熱源302のオンオフ制御によるベルト1431の温度上昇下降の影響が出やすいためと考えられる。また、紙サイズが長いほど、1枚の紙の中で摺動部材加熱源302のオンオフの機会が多くなりその影響が出やすいためである。そして、比較例よりも実施例の方がベルト1431の温度上昇下降変動を小さくでき、そのために若干の光沢ムラが消失したものと推定される。   This is probably because the thinner the paper, the more likely it is that the temperature of the belt 1431 rises and falls due to the on / off control of the sliding member heating source 302. Further, as the paper size is longer, the sliding member heating source 302 is more likely to be turned on / off in one sheet of paper, and the influence is likely to occur. It can be presumed that the temperature fluctuation of the belt 1431 can be made smaller in the embodiment than in the comparative example, so that some gloss unevenness disappeared.

次に、図10の定着装置を用い、図16のニップ拡大図において、バックアップの無いニップ領域Nb3のベルト内側にベルト温度検知部材1101を配置し、その温度検知結果に基づいて摺動部材加熱源302をオンオフ制御した。   Next, using the fixing device of FIG. 10, in the enlarged nip view of FIG. 16, a belt temperature detection member 1101 is arranged inside the belt in the nip region Nb3 without backup, and the sliding member heating source is based on the temperature detection result. 302 was controlled on and off.

図17は図16のベルト温度検知部材1101を示す断面図である。温度検出素子1201をスポンジ1203の突端に配置し、その表面を金属箔1205、さらにその上を保護フィルム1206で被覆する。スポンジ1203は基台1204に配置する。温度検出素子1201の信号を伝える信号線1202はスポンジ1203と保護フィルム1206の間を通す。そして、ベルト温度検知部材1101の先端がベルト1431内側に当接するように矢印K方向に荷重をかける。なお、スポンジ1203はベルト1431の位置変動に対して、常にベルト温度検知部材1101の先端をベルト1431内側に接触させるために設けている。また、金属箔1205を設けることにより、温度検出素子1201への近傍温度の影響は除外され、ベルト1431の温度が効率良く伝わる。保護フィルム1206はベルト温度検知部材1101の先端とベルト1431との摩擦力を低減し、安定した接触を保ち、かつ摩耗を防止するために設けている。   FIG. 17 is a sectional view showing the belt temperature detecting member 1101 of FIG. The temperature detecting element 1201 is disposed at the protruding end of the sponge 1203, and the surface thereof is covered with a metal foil 1205, and further, the protective film 1206 is coated thereon. The sponge 1203 is disposed on the base 1204. A signal line 1202 for transmitting a signal of the temperature detection element 1201 passes between the sponge 1203 and the protective film 1206. Then, a load is applied in the direction of the arrow K so that the tip of the belt temperature detection member 1101 contacts the inside of the belt 1431. Note that the sponge 1203 is provided so that the front end of the belt temperature detection member 1101 always contacts the inside of the belt 1431 with respect to the position change of the belt 1431. Further, by providing the metal foil 1205, the influence of the vicinity temperature on the temperature detection element 1201 is excluded, and the temperature of the belt 1431 is efficiently transmitted. The protective film 1206 is provided to reduce the frictional force between the tip of the belt temperature detecting member 1101 and the belt 1431, maintain stable contact, and prevent wear.

紙がニップ領域Nb3を通過するときには、図8に示すように、紙裏温度がTns3からTnb3まで低下する。このときトナー層は図5に示す状態にあるが、Tnb3がトナーのガラス転移温度Tg以下になると、図18に示すようにトナー樹脂の微結晶1301が析出する。この微結晶1301の融点はTgよりはるかに高いため、その後、紙がニップ領域Nr3を通過してTnr3まで温度が上昇しても残留する場合が多い。例えば、OHP紙にフルカラー画像を形成した場合、この微結晶1301により透過光が乱反射され投影画像が黒っぽくくすんでしまう。そこで、ニップ領域Nb3にベルト温度検知部材1101を配置することにより、直接、Tnb3を検出し、摺動部材加熱源302をオンオフ制御してTg以下に低下しないようにすることができる。その結果、トナー層中の微結晶析出を防止することができ、OHP投影画像を鮮明にすることができる。   When the paper passes through the nip region Nb3, the paper back temperature decreases from Tns3 to Tnb3 as shown in FIG. At this time, the toner layer is in the state shown in FIG. 5, but when Tnb3 becomes equal to or lower than the glass transition temperature Tg of the toner, fine crystals 1301 of the toner resin are deposited as shown in FIG. Since the melting point of the microcrystal 1301 is much higher than Tg, it often remains after the paper passes through the nip region Nr3 and the temperature rises to Tnr3. For example, when a full-color image is formed on OHP paper, the transmitted light is irregularly reflected by the microcrystals 1301 and the projected image is darkened. Therefore, by arranging the belt temperature detecting member 1101 in the nip region Nb3, Tnb3 can be directly detected, and the sliding member heating source 302 is controlled to be on or off so as not to drop below Tg. As a result, microcrystal precipitation in the toner layer can be prevented, and the OHP projection image can be made clear.

図19は、OHP投影画像の評価結果を示し、Tg=120℃のトナーを用い、OHP紙上にマゼンタべた画像を形成し、環境温度を変動させて定着を行った。OHP画像はOHPプロジェクタで投影しその投影画像を目視評価した。比較例として、図10の点Psにベルト温度検知部材1101を当接した場合を併せて示している。   FIG. 19 shows the evaluation result of the OHP projected image. A toner with Tg = 120 ° C. was used, a magenta image was formed on OHP paper, and fixing was performed by changing the environmental temperature. The OHP image was projected by an OHP projector, and the projected image was visually evaluated. As a comparative example, the case where the belt temperature detecting member 1101 is brought into contact with the point Ps in FIG. 10 is also shown.

図20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. 20 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.

本実施形態の画像形成装置10は、ハウジング10aと、ハウジング10aの上部に形成された排紙トレイ10cと、ハウジング10aの前面に開閉自在に装着された扉体10bを有し、ハウジング10a内には、露光ユニット(露光手段)W、画像形成ユニットD、画像転写搬送手段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。   The image forming apparatus 10 of the present embodiment includes a housing 10a, a paper discharge tray 10c formed on the top of the housing 10a, and a door body 10b that is attached to the front surface of the housing 10a so as to be openable and closable. 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(イェロー用),M(マゼンタ用),C(シアン用),K(ブラック用)を備えている。そして、各画像形成ステーションY,M,C,Kには、それぞれ、感光ドラムからなる像担持体17と、像担持体17の周囲に配設された、コロナ帯電手段からなる帯電手段19および現像手段20を有する。これら各画像形成ステーションY,M,C,Kは、転写ベルトユニット29の下側に斜めアーチ状のラインに沿って像担持体17が上向きになるように並列配置されている。なお、各画像形成ステーションY,M,C,Kの配置順序は任意である。   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、つまり、図7と左右対象に配設してもよい。   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. Then, it may be arranged along the oblique arch shape in the direction inclined to the right side, that is, on the left and right objects in FIG.

画像転写搬送手段の好適な素材としては、PC樹脂、PET樹脂、ポリイミド樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂等があり、当然のことながら、導電性や剛性等、または表面粗度、摩擦係数等を所望の特性に設定する目的で、対応する添加剤などを添加することもよい、また、剛性に関しては、厚さの設定によって所望の剛性に設定することもできる。   Suitable materials for the image transfer / conveyance means include PC resin, PET resin, polyimide resin, urethane resin, silicon resin, polyether resin, polyester resin, etc. Of course, conductivity, rigidity, etc. For the purpose of setting the degree, friction coefficient and the like to desired characteristics, a corresponding additive or the like may be added, and the rigidity can be set to a desired rigidity by setting the thickness.

実施例では、比較的剛性が小さくて永久歪み、クリープを残さないウレタン樹脂及びポリエーテル樹脂によって画像転写搬送手段を形成し、ロールの付勢力により張力を40N、像担持体の巻き付け角度を4°に設定してニップ部に作用する接触圧を約2.8N(=40N×sin4°)として安定した転写条件を設定した。しかし、上記の素材を勘案すると、ロールの付勢力により張力を10N〜100N、像担持体の巻き付け角度を0.5°〜15°のそれぞれの組み合わせを設定すれば、所望の転写条件の設定が可能であることが確認された。   In this embodiment, the image transfer / conveying means is formed of urethane resin and polyether resin which are relatively small in rigidity and have permanent distortion and no creep, and the tension is 40 N by the urging force of the roll, and the winding angle of the image carrier is 4 °. The contact pressure acting on the nip portion was set to about 2.8 N (= 40 N × sin 4 °), and stable transfer conditions were set. However, in consideration of the above-mentioned materials, the desired transfer conditions can be set by setting a combination of a tension of 10N to 100N and a winding angle of the image carrier of 0.5 ° to 15 ° by the urging force of the roll. It was confirmed that it was possible.

1次転写部材16は、トナー像を順次重ねて転写して画像を形成する転写バイアス印加手段として、画像転写搬送手段の内側に接する位置に配置しているが、上記のような接触圧の付与により、転写ニップを形成するための押圧力の付与は必要ない。単に画像転写搬送手段への通電を確保可能な手段として接すればよいので、例えば画像転写搬送手段に接して従動回転する導電性ロールやリジッドな接触子、あるいは板バネ等の導電性弾性部材、樹脂等の繊維群によって形成した導電性ブラシ等でも構成可能になる。したがって、画像転写搬送手段との摺動抵抗が少なく、互いの寿命が向上させることができるばかりでなく、安価に構成できる。   The primary transfer member 16 is disposed at a position in contact with the inner side of the image transfer conveying means as a transfer bias applying means for forming an image by sequentially superimposing and transferring the toner images, but applying the contact pressure as described above. Therefore, it is not necessary to apply a pressing force for forming the transfer nip. Simply contact with the image transfer / conveying means as a means capable of ensuring energization, for example, a conductive roll or rigid contactor rotating in contact with the image transfer / conveying means, or a conductive elastic member such as a leaf spring, resin A conductive brush formed by a group of fibers such as can also be configured. Accordingly, the sliding resistance with the image transfer / conveying means is small, and not only can the lifetime of each other be improved, but also it can be constructed at low cost.

上記のように本実施形態の画像形成装置では、複数の像担持体17を並列配置し、各像担持体17に対して略同一の巻き付け角度を有する姿勢で可撓性を有する無端スリーブ状の画像転写搬送手段18を接触配置して少なくとも2本のロール12、13に張架して回転駆動し、画像転写搬送手段18には、いずれかのロール12、13によって張力を付与して像担持体17のトナー像を順次重ねて転写する構造に構成する。このようにすると、略同一の巻き付け角度に応じて像担持体17と画像転写搬送手段18との接触部には、容易に略同一のニップが形成され、その接触部の接触圧力も略同一に構成される。   As described above, in the image forming apparatus according to the present embodiment, a plurality of image carriers 17 are arranged in parallel, and the endless sleeve-like shape is flexible with a posture having substantially the same winding angle with respect to each image carrier 17. The image transfer / conveying means 18 is placed in contact and stretched around at least two rolls 12 and 13 and rotated. The image transfer / conveying means 18 is applied with tension by any of the rolls 12 and 13 to carry an image. The toner image on the body 17 is configured to be transferred in a superimposed manner. In this way, substantially the same nip is easily formed at the contact portion between the image carrier 17 and the image transfer conveying means 18 according to substantially the same winding angle, and the contact pressure at the contact portion is also substantially the same. Composed.

一方、像担持体17とそれに接触して駆動される画像転写搬送手段18において、接触部の移動周速度は双方一致しているのが好ましい状態であるが、量産形態の中では、像担持体17の外径や偏心または駆動手段の偏心等のバラツキ、画像転写搬送手段18の駆動ロール12径、あるいは駆動手段等のバラツキによって完全に等速に設定することは現実的ではない。   On the other hand, in the image transfer member 17 and the image transfer / conveying means 18 driven in contact therewith, it is preferable that the moving peripheral speeds of the contact portions coincide with each other. It is not realistic to set the speed completely at a constant speed due to variations in the outer diameter of 17 or the eccentricity or the eccentricity of the driving means, the diameter of the driving roll 12 of the image transfer conveying means 18, or the driving means.

そこで、これらのバラツキを勘案したとき、像担持体17の移動速度に対して画像転写搬送手段18の移動速度が相対的に速くなったり遅くなったりしてバラツクことになり、転写諸条件を設定する上で好ましくない。むしろ、相対速度は、像担持体17に対していずれか一方にシフトした相対速度差を設けることが好ましい。しかしながら、極端な速度差を設けると、像担持体17によって搬送されるトナー像が画像転写搬送手段18に転写される時にこのトナー像の位置にズレが生じて画像乱れが発生するので、極力小さな速度差を設けることが好ましい。   Therefore, when these variations are taken into consideration, the moving speed of the image transfer / conveying means 18 becomes relatively fast or slow with respect to the moving speed of the image carrier 17, and the transfer conditions are set. This is not preferable. Rather, it is preferable to provide a relative speed difference that is shifted to one of the image carrier 17 and the relative speed. However, if an extreme speed difference is provided, the toner image transported by the image carrier 17 is transferred to the image transfer transport means 18, and the position of the toner image is shifted to cause image disturbance. It is preferable to provide a speed difference.

上記の内容によって生じる速度差を、複数の像担持体17に対していずれか一方にシフトした相対速度差に設定する場合に量産上からの実力及び画像乱れの限界を勘案すると、その速度差は、像担持体17の移動速度に対する画像転写搬送手段18の速度は、±(方向)3±(バラツキ)2%程度に構成することが好ましい。   When the speed difference caused by the above contents is set to a relative speed difference shifted to one of the plurality of image carriers 17, the speed difference is calculated in consideration of the ability from mass production and the limit of image disturbance. The speed of the image transfer / conveying means 18 with respect to the moving speed of the image carrier 17 is preferably about ± (direction) 3 ± (variation) 2%.

また、像担持体17の移動速度と画像転写搬送手段18の移動速度が等速の場合は、トナー像は転写バイアスの電気エネルギー作用によって転写されるが、上記の速度差を設けた場合には、電気エネルギー作用に加えて機械的なかきとり作用も付加されて転写効率が向上するので、像担持体17の転写残りトナーをクリーニングする工程を廃止または簡略化することが可能となる。   Further, when the moving speed of the image carrier 17 and the moving speed of the image transfer / conveying means 18 are constant, the toner image is transferred by the electric energy action of the transfer bias, but when the above speed difference is provided. Since the mechanical scraping action is added in addition to the electric energy action to improve the transfer efficiency, the process of cleaning the transfer residual toner on the image carrier 17 can be eliminated or simplified.

さらに、像担持体17の移動速度と画像転写搬送手段18の移動速度に相対的な速度差を設けると、可撓性を有する画像転写搬送手段18の駆動ロール12間または像担持体17への当接ニップ間に弛みが発生して好ましくない。そこで、像担持体17に対して画像転写搬送手段18の速度を速い方向にシフトする場合には、画像転写搬送手段18の駆動ロール12を下流側に配置し、像担持体17に対して画像転写搬送手段18の速度を遅い方向にシフトする場合には画像転写搬送手段18の駆動ロール12を上流側に配置して構成すると、上記弛み発生が防止可能になり、好ましい転写条件設定ができる。   Further, if a relative speed difference is provided between the moving speed of the image carrier 17 and the moving speed of the image transfer / conveyance means 18, the flexible image transfer / conveyance means 18 is placed between the drive rollers 12 or to the image carrier 17. It is not preferable because slack occurs between the contact nips. Therefore, when the speed of the image transfer / conveyance means 18 is shifted in the fast direction with respect to the image carrier 17, the drive roll 12 of the image transfer / conveyance means 18 is disposed on the downstream side, and When shifting the speed of the transfer / conveyance means 18 in the slow direction, if the drive roll 12 of the image transfer / conveyance means 18 is arranged on the upstream side, the occurrence of the slack can be prevented, and a preferable transfer condition can be set.

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。本実施形態においては、転写ベルトの搬送方向上向きのベルト面18bの斜め上方に形成される空間、換言すれば、転写ベルトに対して画像形成ステーションと反対側の空間に定着手段40を配設することが可能になり、露光手段W、画像転写搬送手段18、画像形成手段への熱伝達を低減することができ、各色の色ずれ補正動作を行う頻度を少なくすることができる。特に、露光手段Wは、定着手段40から最も離れた位置にあり、走査光学系部品の熱による変位を最小限にすることができ、色ズレを防ぐことができる。なお、1は加熱ロール、2は加圧ロール、3はベルト、4はベルト摺動部材である。   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 the present embodiment, the fixing unit 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 formation 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 addition, 1 is a heating roll, 2 is a pressure roll, 3 is a belt, 4 is a belt sliding member.

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。   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、本実施形態においては、球形化されたトナーを用いることにより、1次転写効率を高め(略100%)、各像担持体17には、1次転写残りトナーを回収するクリーニング手段を設置していない。これにより、30mm径以下の感光体ドラムからなる各像担持体17を近接して配置することが可能となり、装置を小型化することができる。   In this embodiment, the use of the spherical toner increases the primary transfer efficiency (approximately 100%), and each image carrier 17 is provided with a cleaning means for collecting the primary transfer residual toner. Not done. Thereby, it becomes possible to arrange each image carrier 17 composed of a photosensitive drum having a diameter of 30 mm or less close to each other, and the apparatus can be miniaturized.

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、上記実施形態では、中間転写ベルトを画像転写搬送手段18として像担持体17に接触させる構成としたが、表面にシート材を吸着して搬送移動し、該シート材の表面にトナー像を順次重ねて転写して画像を形成搬送するシート材搬送ベルトを画像転写搬送手段18として像担持体17に接触させる構成としてもよい。この場合、上記各実施形態と異なるのは、画像転写搬送手段18であるシート材搬送ベルトのベルト搬送方向が像担持体17に接触する下面で逆方向の上向きになることである。   In the above-described embodiment, the intermediate transfer belt is configured to come into contact with the image carrier 17 as the image transfer conveyance unit 18. However, the sheet material is adsorbed and conveyed to the surface, 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 difference from each of the above embodiments is that the belt conveyance direction of the sheet material conveyance belt which is the image transfer conveyance means 18 is upward in the opposite direction on the lower surface in contact with the image carrier 17.

以上のような画像形成装置全体の作動の概要は次の通りである。
(1)図示しないホストコンピュータ等(パーソナルコンピュータ等)からの印字指令信号(画像形成信号)が画像形成装置10の制御ユニットに入力されると、各画像形成ステーションY,M,C,Kの像担持体17、現像手段20の各ロール、および画像転写搬送手段18が回転駆動される。
(2)像担持体17の外周面が帯電手段19によって一様に帯電される。
(3)各画像形成ステーションY,M,C,Kにおいて一様に帯電した像担持体17の外周面に、露光ユニットWによって各色の画像情報に応じた選択的な露光がなされ、各色用の静電潜像が形成される。
(4)それぞれの像担持体17に形成された静電潜像が現像手段20によりトナー像が現像される。
(5)画像転写搬送手段18の1次転写部材16には、トナーの帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加され、像担持体17上に形成されたトナー像が一次転写部において画像転写搬送手段18の移動に伴って順次、画像転写搬送手段18上に重ねて転写される。
(6)この1次画像を1次転写した画像転写搬送手段18の移動に同期して、給紙カセット35に収納されたシート材が、レジストロール対37を経て2次転写ロール39に給送される。
(7)1次転写画像は、2次転写部位でシート材と同期合流し、図示省略した押圧機構によって画像転写搬送手段18の駆動ロール12に向かって押圧された2次転写ロール39で、1次転写画像とは逆極性のバイアスが印加され、画像転写搬送手段18上に形成された1次転写画像は、同期給送されたシート材に2次転写される。
(8)2次転写に於ける転写残りのトナーは、従動ロール13方向へと搬送されて、このロール13に対向して配置したクリーニング手段15によって掻き取られ、そして、画像転写搬送手段18はリフレッシュされて再び上記サイクルの繰り返しを可能にされる。
(9)シート材が定着手段40を通過することによってシート材上のトナー像が定着し、その後、シート材が所定の位置に向け(両面印刷でない場合には排紙トレイ10cに向け、両面印刷の場合には両面プリント用搬送路42に向け)搬送される。
The outline of the operation of the entire image forming apparatus as described above is as follows.
(1) When a print command signal (image forming signal) from a host computer or the like (not shown) is input to the control unit of the image forming apparatus 10, the image of each image forming station Y, M, C, K is displayed. The carrier 17, each roll of the developing unit 20, and the image transfer / conveying unit 18 are driven to rotate.
(2) The outer peripheral surface of the image carrier 17 is uniformly charged by the charging means 19.
(3) The exposure unit W selectively exposes the outer peripheral surface of the image carrier 17 that is uniformly charged in each image forming station Y, M, C, K according to the image information of each color. An electrostatic latent image is formed.
(4) The toner image is developed by the developing means 20 from the electrostatic latent image formed on each image carrier 17.
(5) The primary transfer member 16 of the image transfer conveying means 18 is applied with a primary transfer voltage having a polarity opposite to the charged polarity of the toner, so that the toner image formed on the image carrier 17 is transferred to the primary transfer portion. As the conveying means 18 moves, the images are sequentially transferred onto the image transfer conveying means 18.
(6) In synchronism with the movement of the image transfer conveying means 18 that primarily transferred the primary image, the sheet material stored in the paper feed cassette 35 is fed to the secondary transfer roll 39 through the resist roll pair 37. Is done.
(7) The primary transfer image is a secondary transfer roll 39 that is synchronously joined with the sheet material at the secondary transfer portion and pressed toward the drive roll 12 of the image transfer conveyance unit 18 by a pressing mechanism (not shown). A bias having a polarity opposite to that of the next transfer image is applied, and the primary transfer image formed on the image transfer conveyance unit 18 is secondarily transferred to the sheet material fed in synchronization.
(8) The transfer residual toner in the secondary transfer is conveyed in the direction of the driven roll 13 and scraped off by the cleaning means 15 disposed opposite to the roll 13, and the image transfer conveyance means 18 is It is refreshed and the cycle can be repeated again.
(9) When the sheet material passes through the fixing unit 40, the toner image on the sheet material is fixed, and then the sheet material is directed to a predetermined position (if it is not double-sided printing, the double-sided printing is directed to the discharge tray 10c). In this case, it is conveyed toward the conveyance path 42 for double-sided printing).

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、従来公知または周知の技術を必要に応じて置換または付加することが可能である。   Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and a conventionally known or well-known technique can be replaced or added as necessary.

特願2002−158920(先願)の定着装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the fixing device of Japanese Patent Application No. 2002-158920 (prior application). 図1のニップ部の拡大図である。It is an enlarged view of the nip part of FIG. 図2におけるトナー層の挙動を説明するための模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the behavior of a toner layer in FIG. 2. 図2におけるトナー層の挙動を説明するための模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the behavior of a toner layer in FIG. 2. 図2におけるトナー層の挙動を説明するための模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the behavior of a toner layer in FIG. 2. 本発明の課題を説明するための図であり、トナー層の挙動を説明するための模式図である。It is a figure for demonstrating the subject of this invention, and is a schematic diagram for demonstrating the behavior of a toner layer. 本発明の定着装置の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 of the present invention. 図7のニップ部通紙時における紙裏の特定位置の温度変化を示す図である。It is a figure which shows the temperature change of the specific position of the paper back at the time of nip part paper feeding of FIG. 図7の定着装置を用いた画像の目視評価の結果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the result of the visual evaluation of the image using the fixing device of FIG. 本発明の定着装置の他の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows other embodiment of the fixing device of this invention. 図10の加熱源を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the heating source of FIG. 図10の定着装置を用いた画像の目視評価の結果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the result of the visual evaluation of the image using the fixing device of FIG. 図10の段階制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the step control of FIG. 図10の段階制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the step control of FIG. 図10の定着装置を用い段階制御した場合の画像目視評価の結果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the result of the visual image evaluation at the time of carrying out step control using the fixing device of FIG. 図10のニップ部の拡大図である。It is an enlarged view of the nip part of FIG. 図16のベルト温度検知部材を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the belt temperature detection member of FIG. トナー層の模式図である。It is a schematic diagram of a toner layer. 図10の定着装置を用い、図16のベルト温度検知部材を用いた画像の目視評価の結果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the result of the visual evaluation of the image using the fixing device of FIG. 10, and the belt temperature detection member of FIG. 本発明の画像形成装置の1実施形態を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an embodiment of an image forming apparatus of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

101、302…加熱源、301…ベルト摺動部材、1101…ベルト温度検知部材
1401…加熱ロール、1411…加圧ロール、1421…ベルト張架部材、1431…ベルト
101, 302 ... heating source, 301 ... belt sliding member, 1101 ... belt temperature detecting member
1401 ... Heating roll, 1411 ... Pressure roll, 1421 ... Belt tension member, 1431 ... Belt

Claims (7)

加熱ロールと、該加熱ロールに押圧される加圧ロールと、該加圧ロールの外周に捲着され前記加熱ロールとの間に挟持されて移動するベルトと、該ベルトを張架するベルト張架部材とを備え、前記ベルト張架部材に加熱源を配設したことを特徴とする定着装置。 A heating roll; a pressure roll pressed against the heating roll; a belt that is attached to the outer periphery of the pressure roll and sandwiched between the heating rolls; and a belt stretcher that stretches the belt And a heating source disposed on the belt stretching member. 前記ベルト張架部材は、前記加圧ロールに対してシート材搬送方向上流側に配置されていることを特徴とする請求項1記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein the belt stretching member is disposed on the upstream side in the sheet material conveyance direction with respect to the pressure roll. 前記ベルト張架部材は、ベルト張架ロールであり、該ベルト張架ロール内に加熱源が配置されていることを特徴とする請求項2記載の定着装置。 The fixing device according to claim 2, wherein the belt stretching member is a belt stretching roll, and a heat source is disposed in the belt stretching roll. 前記ベルト張架部材は、ベルトが摺動されるベルト摺動部材であり、該ベルト摺動部材に面状発熱体が配置されていることを特徴とする請求項2記載の定着装置。 The fixing device according to claim 2, wherein the belt stretching member is a belt sliding member on which a belt is slid, and a planar heating element is disposed on the belt sliding member. 前記ベルト摺動部材は、半月形部材であることを特徴とする請求項4載の定着装置。 The fixing device according to claim 4, wherein the belt sliding member is a half-moon shaped member. 前記加熱ロールとベルトにより形成されるニップ部に、加圧ロールによるバックアップを有するニップ領域と、ベルト摺動部材によるバックアップを有するニップ領域と、バックアップ有していないニップ領域とを備え、前記バックアップを有していない領域のベルト内側にベルト温度検知部材を有し、該ベルト温度検知部材の検知結果に基づいて前記加熱源を制御することを特徴とする請求項4記載の定着装置。 The nip formed by the heating roll and the belt includes a nip area having a backup by a pressure roll, a nip area having a backup by a belt sliding member, and a nip area having no backup, and the backup is performed. The fixing device according to claim 4, further comprising a belt temperature detection member inside the belt in a region not having the belt, and controlling the heating source based on a detection result of the belt temperature detection member. 請求項1ないし請求項6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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