JP2005345670A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルト張架部材の軸方向中央部が張力方向に撓んでも、加熱ローラの当接位置が変動することなく、安定したニップを形成し、均一なグロス画像を得る。
【解決手段】加熱ローラ１と、該加熱ローラに押圧される加圧ローラと、該加圧ローラに対して紙搬送方向上流側に配置され、加圧ローラにテンションバネを介して配設されるベルト張架部材４と、前記加圧ローラおよびベルト張架部材の外周に捲着され前記加熱ロールとの間に定着ニップが形成されて移動するベルトとを備え、前記ベルト張架部材の加熱ローラへの当接面４ａが平面形状であり、かつ該当接面の幅Ｗは加熱ローラとベルト張架部材のニップ幅Ｎより大きく設定した構成。
【選択図】図７

Description

本発明は、加熱ローラと、該加熱ローラに押圧する加圧ローラと、該加圧ローラの外周に捲着され前記加熱ローラ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に関する。

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ラと、複数の支持ローラ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。

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、予め熱定着ローラの表面に歪みを有しているので、ニップ領域の出口で、熱定着ローラ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ラとの付着力を減少させてシート材が熱定着ローラ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。

しかしながら、上記特許文献１の定着装置の構造では、複数の支持ローラ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、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。

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ラとのニップ部で加熱されるが、複数の支持ローラ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、複数の支持ローラ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。

さらに、加熱ローラ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ラ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。

そこで、本出願人は、特許文献２において、熱ローラ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。

これを図１により説明する。加熱ローラ１と、該加熱ローラに押圧される加圧ローラ２と、該加圧ローラ２に対して紙搬送方向上流側に配置されるベルト張架部材４と、前記加圧ローラ２およびベルト張架部材４の外周に捲着され前記加熱ロール１との間に定着ニップ（当接面）４ａが形成されて移動するベルト３とを備えている。加熱ローラ１は、芯金１ｂの外周に弾性層１ｃが被覆されるとともに内部にハロゲンランプからなる加熱源１ａを有し、図示Ａ方向に回転する。加熱ローラ１の弾性層１ｃには、加圧ローラ２とベルト張架部材４に支持されたベルト３が当接されている。加圧ロール２は芯金２ｂの外周に弾性層２ｃが被覆され、図示Ｂ方向に回転する。紙等の転写材５はＣ方向から進入しＬ方向に排出される。
特許第３０８４６９２号 特開２００４−４２３４

図２は、加圧ローラ２とベルト張架部材４にベルト３を捲着した様子を示す平面図である。加圧ローラ２の両端とベルト張架部材４の両端にはテンションバネ６が配設され、これによりベルト張架部材４を矢印Ｔ方向に付勢し、ベルト３にベルト張力Ｇを付与し、加圧ローラ２がＢ方向に回転するので、ベルト張架部材４には加熱ローラ１への当接力を生じさせている。

そのため、ベルト張力Ｇによってベルト張架部材４の軸方向中央部１ｂが、図示点線の位置から張力付与方向に撓みが生じ、ベルト張架部材４の軸方向中央部１ｂと両端部１ｃで、ベルト張架部材４と加熱ローラ１の当接位置や当接部の形状が異なり、その結果、軸方向でトナーの溶融状態に差が生じ、グロスや定着強度といった画質特性がシート内で不均一になるという問題を有している。

これを図３ないし図５により説明する。図３はベルト張架部材４の形状を示し、加熱ローラ１との当接面４ａが加熱ローラ１に沿う形状をしている場合を考える。図４は、ベルト張力Ｇによってベルト張架部材４の軸方向中央部４ｂ（実線）が、張力付与方向に撓みが生じ、ベルト張架部材４の軸方向中央部４ｂ（実線）と両端部４ｃ（破線）で、ベルト張架部材４と加熱ローラ１の当接部の形状が変化する状態を示している、その結果、図５に示すように、加熱ローラ（ＨＲ）１とベルト張架部材４間の当接部の幅は、中央部が狭くり、その結果、軸方向でトナーの溶融状態に差が生じ、グロスや定着強度といった画質特性がシート内で不均一になるという問題を有している。

本発明は、上記の問題を解決するものであって、ベルト張架部材の軸方向中央部が張力方向に撓んでも、加熱ローラの当接位置が変動することなく、安定したニップを形成し、均一なグロス画像を得ることができ定着不良を解消させることができる定着装置を提供することを目的とする。

そのために本発明の定着装置は、加熱ローラと、該加熱ローラに押圧される加圧ローラと、該加圧ローラに対して紙搬送方向上流側に配置され、加圧ローラにテンションバネを介して配設されるベルト張架部材と、前記加圧ローラおよびベルト張架部材の外周に捲着され前記加熱ロールとの間に定着ニップが形成されて移動するベルトとを備え、前記ベルト張架部材の加熱ローラへの当接面が平面形状であり、かつ該当接面の幅は加熱ローラとベルト張架部材のニップ幅より大きく設定したことを特徴とする。

本発明によれば、ベルト張架部材の軸方向中央部が張力方向に撓んでも、加熱ローラの当接位置が変動することなく、安定したニップを形成し、均一なグロス画像を得ることができ定着不良を解消させることができる。

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実施形態を説明する図である。図中、１は加熱ローラ、１ａはハロゲンランプ、１ｂはローラ芯金、１ｃは弾性層、２は加圧ローラ、２ｂはローラ芯金、２ｃは弾性層、３はベルト、４はベルト張架部材、４ａは加熱ローラ当接面、５はシート材、５ａは未定着トナー像、Ｌは押圧部接線を示す。

図１において、加熱ローラ１は、例えば加熱源として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部材であり、外径２５ｍｍ程度、肉厚０．７ｍｍ程度のパイプ材をローラ芯金１ｂとして内部に加熱源を配置し、その外周に厚み０．４ｍｍ程度の弾性層１ｃを被覆して形成した加熱側の回転移動体である。

加圧ローラ２は、加熱ローラ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、例えば外径２５ｍｍ程度、あるいは２４．８ｍｍと加熱ローラ１のローラ芯金１ｂより外径を小さくし、肉厚０．７ｍｍ程度のパイプ材をローラ芯金２ｂとして、その外周に加熱ローラ１の弾性層より薄く、厚み０．２〜０．３ｍｍ程度の弾性層２ｃを被覆して弾性層を形成することにより、加熱ローラ１の弾性層より硬質な表面とした他方側の回転移動体である。硬質な表面を有する加圧ローラ２として、その表面が加熱ローラ１の弾性層より硬質のものは、ローラ芯金のままでも、またローラ芯金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。

ベルト３は、加熱ローラ１と加圧ローラ２との間に挟持されて加圧ローラ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。

図２は、加圧ローラ２とベルト張架部材４にベルト３を捲着した様子を示す平面図である。加圧ローラ２の両端とベルト張架部材４の両端にはテンションバネ６が配設され、これによりベルト張架部材４を矢印Ｔ方向に付勢し、ベルト３にベルト張力Ｇを付与し、加圧ローラ２がＢ方向に回転するので、ベルト張架部材４には加熱ローラ１への当接力を生じさせている。そのため、ベルト張力Ｇによってベルト張架部材４の軸方向中央部が、図示点線の位置から張力付与方向に撓みが生じる構造になっている。

図６は、本発明に係るベルト張架部材４の形状を示す側面図、図７は加熱ローラ１とベルト張架部材４の当接部の拡大断面図、図８は当接面の平面図である。図６に示すように、加熱ローラ１との当接面４ａをその接線方向に対して平面形状に構成している。このように当接面４ａを平面形状に構成すると、図７に示すように、ベルト張力Ｇによってベルト張架部材４の軸方向中央部４ｂ（実線）が張力付与方向Ｇに撓みが生じても、ベルト張架部材４の軸方向中央部４ｂ（実線）と両端部４ｃ（破線）で、ベルト張架部材４と加熱ローラ１の当接部の形状が変化しないようにすることができる。その結果、図８に示すように、加熱ローラ（ＨＲ）１とベルト張架部材４間のニップ幅Ｎは均一となり、当接面の幅（ベルト移動方向の幅）Ｗを加熱ローラとベルト張架部材のニップ幅Ｎより大きく設定すれば、ベルト張架部材４が張力付与方向に撓んでも当接位置が変動することなく、安定してニップを形成することができ、軸方向でトナーの溶融状態に差が生じず、グロスや定着強度といった画質特性がシート内で均一にすることができる。

本実施形態の定着装置では、加圧ローラ２とベルト張架部材４との協動により耐熱ベルト３に張力を付与してベルト３を張架すると共に、ベルト３を加熱ローラ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。加熱ローラ１と加圧ローラ２の圧接力は１０ｋｇ以下、ニップ幅は全体として１０ｍｍ程度で構成すると共に、図示矢印方向に回転可能にしている。

本実施形態においては、加熱ローラ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、後述するベルト３が加熱ローラ１に巻き付いた定着ニップ部位とベルト張架部材４が加熱ローラ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。

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、加熱ローラ１の外周に沿って変形するカール習性が付与されて加熱ローラ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、加熱ローラ１および加圧ローラ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が加熱ローラ１またはベルト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。

また、加圧ローラ２において、軸方向端部の外径が中央部より大きい逆クラウン形状になっていると、中央に比べて端部の周速が速くなるため、シート材５が加熱ローラ１と加圧ローラ２との間に形成されるニップ部を通過する際に、両端方向に引っ張る力が作用し、しわの発生を防止することができる。

さらに、加熱ローラ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ラ２を加熱ローラ１に対向配置して押圧付勢すると、加熱ローラ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。加熱ローラ１が凹状の定着ニップが形成されると、シート材上に形成した未定着トナー像を定着し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、加熱ローラ１の表面に被覆した弾性層よりも硬質な加圧ローラ２の押圧によって、加熱ローラ１の弾性層をシート材５を加熱ローラ１から離れる方向に弾性変形させ、定着ニップの出口で加熱ローラ１とは反対側にカール習性を付与することができる。

しかも、加圧ローラ２と加熱ローラ１の硬質度バランスと押圧力によって、ベルト３の移動方向に関して、シート材５に付与されるカール習性の程度を、加熱ローラ１に巻き付くことなく加熱ローラ１から離れる方向に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、加熱ローラ１、ベルト３に巻き付くことなく、強制的に剥がすための剥離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、加熱ローラ１の弾性層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。

ベルト３は、対向する加熱ローラ１の表層に対する影響やシート材５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加熱ローラ１が所定の温度まで加熱されると、それに伴ってベルト３、加圧ローラ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ベルト３、加圧ローラ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、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ラ２、ベルト張架部材４からベルト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５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。

ベルト張架部材４は、加熱ローラ１と加圧ローラ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、例えば加圧ローラ２の回転軸を中心として加熱ローラ１の回転中心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ベルト３を加熱ローラ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加熱ローラ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、加熱ローラ１側が凹状になり曲率が大きくなるため、シート材５が加熱ローラ１に巻き付きにくく、加熱ローラ１から剥離しやすくなる。

ベルト張架部材４が、非通紙時には加熱ローラ１を押圧せず、通紙時にのみ加熱ローラ１を押圧する構造にすると、非通紙時にはベルト３とベルト張架部材４との間にギャップが形成され、そのギャップが断熱層となって加熱ローラ１からベルト３を介して奪い取る熱量を小さくすることができるため、ウォーミングアップ時間を短縮することができる。そして、シート材５が定着ニップを通過する時、ベルト３とベルト張架部材４との間のギャップがなくなり、シート材５が定着ニップ部においてベルト３に押圧され、加熱ローラ１に押圧されることにより、安定した定着が可能になる。このとき、押圧力を所望の圧力に調整すると、適正な定着を達成することができる。

さらに、ベルト張架部材４は、ベルト３の内周に嵌挿して加圧ローラ２と協働してベルト３に張力を付与すると共に、ベルト３を加熱ローラ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（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４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、軸方向長さを加熱ローラ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。

図９は本発明が適用される画像形成装置の例を示す全体構成の模式図である。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。

図９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。

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。

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ラ１２と、駆動ローラ１２の斜め上方に配設される従動ローラ１３と、テンションローラ１４と、これら３本、少なくとも２本のローラ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。従動ローラ１３、テンションローラ１４および画像転写搬送手段１８は、駆動ローラ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。

したがって、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋも駆動ローラ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、テンションローラ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。

駆動ローラ１２は、２次転写ローラ３９のバックアップローラを兼ねている。駆動ローラ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次転写ローラ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ラ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、駆動ローラ１２は、その径を従動ローラ１３、バックアップローラ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、従動ローラ１３を後述するクリーニング手段１５のバックアップローラとして兼用させている。

なお、画像転写搬送手段１８を駆動ローラ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も駆動ローラ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。

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、従動ローラ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。

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。

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。

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。

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ラ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ラ対３７（一方のローラはハウジング１０ａ側に設けられている）と、駆動ローラ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ラ３９と、主記録媒体搬送路３８と、定着手段４０と、排紙ローラ対４１と、両面プリント用搬送路４２を備えている。

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を駆動ローラ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。

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。帯電手段がローラである場合は、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ラ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。

また、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。

本発明に係る定着装置の１実施形態を説明する図である。 加圧ローラ２とベルト張架部材４にベルト３を捲着した様子を示す平面図である。 本発明の課題を説明するための図である。 本発明の課題を説明するための図である。 本発明の課題を説明するための図である。 本発明に係るベルト張架部材の形状を示す側面図である。 加熱ローラとベルト張架部材の当接部の拡大断面図である。 図７の当接面の平面図である。 本発明が適用される画像形成装置の例を示す模式図である。

符号の説明

１…加熱ローラ、２…加圧ローラ、３…ベルト、４…ベルト張架部材、４ａ…当接面
Ｗ…当接面の幅、Ｎ…ニップ幅

Claims (2)

1. 加熱ローラと、該加熱ローラに押圧される加圧ローラと、該加圧ローラに対して紙搬送方向上流側に配置され、加圧ローラにテンションバネを介して配設されるベルト張架部材と、前記加圧ローラおよびベルト張架部材の外周に捲着され前記加熱ロールとの間に定着ニップが形成されて移動するベルトとを備え、前記ベルト張架部材の加熱ローラへの当接面が平面形状であり、かつ該当接面の幅は加熱ローラとベルト張架部材のニップ幅より大きく設定したことを特徴とする定着装置。
2. 前記ベルト張架部材は、断面半月形の部材であることを特徴とする請求項１載の定着装置。

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