JP2005345672A - Fixing device - Google Patents

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清輝 香月
Takeshi Ikuma
健 井熊
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a uniform nip shape by restraining the deflection of a belt tensioning and laying member to the utmost, by making the tension of a belt uniform in the axial direction. <P>SOLUTION: The fixing device is equipped with a heating roller, a pressure roller 2 pressed on the heating roller, the belt tensioning and laying member 4 arranged on an upstream side in a paper transporting direction with respect to the pressure roller and disposed on the pressure roller via a tension spring, and a belt wound around the outer circumferences of the pressure roller and the belt tensioning and laying member and moving, in a state where a fixing nip is formed between the heating roller and the belt. The shape of the pressure roller is a crown shape, and the shape of the belt tensioning and laying member is made the shape that the wound circumference of the belt in the axial direction is the same. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

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。   The present invention relates to a heating roller, a pressure roller that presses against the heating roller, a belt that is attached to the outer periphery of the pressure roller and moves while being sandwiched between the heating roller, 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.

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。   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 roller, a belt stretched by a plurality of support rollers, 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 larger 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。   In this conventional fixing device, since the surface of the heat fixing roller has a distortion due to the presence of the pressure means, the toner is in contact with the surface of the heat fixing roller 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 roller is reduced to suppress the sheet material from being wound around the heat fixing roller. Can be easily peeled off. In this way, the above-mentioned 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。   However, in the fixing device structure disclosed in Patent Document 1, a movable belt stretched around a plurality of support rollers is wound around a heating roll by an angle capable of forming a nip by a pressure unit, 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. In addition, the circumference of the belt is lengthened, and the fixing device is complicated and upsized. 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。   In addition, the belt is heated at a nip portion with a rotatable heat fixing roller with a built-in heating source. However, in a configuration in which the belt is stretched by a plurality of support rollers to increase the peripheral length, the belt moves along a predetermined path. Sometimes, heat energy is taken away by a plurality of support rollers, and natural heat dissipation increases with 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。   Further, in the configuration in which the belt is wound around the heating roller at an angle capable of forming a nip, and a pressure larger than that of other portions is locally applied at the exit of the nip portion to form a strain in the elastic layer of the heat fixing roll, the sheet material is heated. Although it is suitable for suppressing winding around the roller, 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。   In view of this, the present applicant disclosed in Patent Document 2 that the structure of the heat roller type fixing device can be simplified, downsized, and cost can be reduced, the warm-up time can be shortened, the stress on the sheet material can be reduced, and the occurrence of curling can be achieved. We have proposed a fixing device that can suppress the deformation of discharged sheet material such as the occurrence of wrinkles.

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
This will be described with reference to FIG. A heating roller 1, a pressure roller 2 pressed against the heating roller, a belt stretching member 4 disposed on the upstream side in the paper conveying direction with respect to the pressure roller 2, the pressure roller 2 and the belt tensioning A belt 3 is provided which is attached to the outer periphery of the frame member 4 and moves with a fixing nip (contact surface) 4a formed between the roller 1 and the heating roll 1. The heating roller 1 is covered with an elastic layer 1c on the outer periphery of a cored bar 1b and has a heating source 1a made of a halogen lamp inside, and rotates in the direction A in the figure. The elastic layer 1 c of the heating roller 1 is in contact with the pressure roller 2 and the belt 3 supported by the belt stretching member 4. The pressure roll 2 is coated with an elastic layer 2c on the outer periphery of the cored bar 2b and rotates in the direction B in the figure. The transfer material 5 such as paper enters from the C direction and is discharged in the L direction.
Patent No. 3084692 JP2004-4234

ところで、ウォーミングアップ時間を短縮するため、薄肉の加熱ローラや加圧ローラを用いる場合、強度が低下するためローラの撓みが発生し易い。そこで、撓みを吸収してニップ形状を均一化するためにローラの軸方向中央部の外径が両端部に比べて大きい、いわゆるクラウン形状のローラが一般的に用いられている。   By the way, in order to shorten the warm-up time, when a thin heating roller or pressure roller is used, the strength is lowered, so that the roller is likely to be bent. Therefore, in order to absorb the deflection and make the nip shape uniform, a so-called crown-shaped roller in which the outer diameter of the central portion in the axial direction of the roller is larger than both end portions is generally used.

図2は、図1の加圧ローラをクラウン形状とした場合で加圧ローラ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。   FIG. 2 is a plan view showing a state in which the belt 3 is attached to the pressure roller 2 and the belt stretching member 4 when the pressure roller of FIG. Tension springs 6 are arranged at both ends of the pressure roller 2 and both ends of the belt stretching member 4, thereby urging the belt stretching member 4 in the direction of arrow T, and applying belt tension G to the belt 3. Since the pressure roller 2 rotates in the direction B, a contact force to the heating roller 1 is generated in the belt stretching member 4.

加圧ローラをクラウン形状とした場合、ベルト張架部材4にかかる張力Gは、軸方向両端部4cに比べて軸方向中央部4bで大きくなり、ベルト張架部材4の軸方向中央部4bで、図示点線の位置から張力付与方向に撓みが生じる。ベルト張架部材4が撓むとベルト張架部材4と加熱ローラ1の当接位置が変動し、その結果、ニップ幅が軸方向で不均一となり、トナーへの伝熱量が不安定になり、グロスや定着強度といった画質特性が軸方向で不均一になるという問題が生じる。
また、ベルト張力が不均一であると、常時ベルトおよび張架部材に局所的に大きな力がかかる部分が存在するため、ベルトと張架部材間の摩擦力が大きい部分が存在し、その部分でベルトまたは張架部材が削れてしまう。そうすると、ベルトの寿命を短くしたり、張架部材の形状が時間とともに変化して定着特性が変動したり、ベルトや張架部材の削りかすによって加圧ローラとベルトの間にスリップが発生して定着速度が変動してしまう等の問題が発生する。
When the pressure roller has a crown shape, the tension G applied to the belt stretching member 4 is larger at the axial central portion 4b than at both axial end portions 4c, and at the axial central portion 4b of the belt stretching member 4. The bending occurs in the tension applying direction from the position of the dotted line in the figure. When the belt stretching member 4 is bent, the contact position between the belt stretching member 4 and the heating roller 1 fluctuates. As a result, the nip width becomes non-uniform in the axial direction, the amount of heat transfer to the toner becomes unstable, and the gloss And the image quality characteristics such as the fixing strength become non-uniform in the axial direction.
Also, if the belt tension is uneven, there will always be a part where a large force is locally applied to the belt and the tension member, and therefore there will be a part where the frictional force between the belt and the tension member is large. The belt or the tension member is scraped off. Doing so shortens the belt life, changes the shape of the tension member over time, fluctuates the fixing characteristics, and scrapes between the pressure roller and the belt due to scraping of the belt or tension member. Problems such as fluctuations in the fixing speed occur.

本発明は、上記の問題を解決するものであって、ベルト張力を軸方向で均一にすることにより、ベルト張架部材の撓みを極力抑え、均一なニップ形状を形成することができるとともに、ベルトおよびベルト張架部材の耐久性を向上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。   The present invention solves the above-mentioned problem, and by making the belt tension uniform in the axial direction, it is possible to suppress the bending of the belt stretching member as much as possible and to form a uniform nip shape. Another object of the present invention is to provide a fixing device capable of improving the durability of the belt stretching member.

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、前記加圧ローラの形状がクラウン形状であり、前記ベルト張架部材の形状を軸方向でのベルト捲着周長が同一となる形状にしたことを特徴とする。   For this purpose, the fixing device according to the present invention is disposed on the upstream side of the pressure roller with respect to the heating roller, the pressure roller pressed against the heating roller, and the pressure roller via a tension spring. A belt stretching member disposed, and a belt that is attached to the outer periphery of the pressure roller and the belt stretching member and moves with a fixing nip formed between the heating roller and the pressure roller. The shape is a crown shape, and the shape of the belt stretching member is a shape in which the belt belt circumferential length in the axial direction is the same.

本発明によれば、ベルト張力を軸方向で均一にすることにより、ベルト張架部材の撓みを極力抑え、均一なニップ形状を形成することができる。また、ベルト張力が均一であるため、ベルトまたは張架部材が削れてしまうことがなく、ベルトの寿命を向上させ、張架部材の形状が変化することがなく、ベルトや張架部材の削りかすによって加圧ローラとベルトの間にスリップが発生して定着速度が変動してしまうこともない。   According to the present invention, by making the belt tension uniform in the axial direction, it is possible to suppress the bending of the belt stretching member as much as possible and to form a uniform nip shape. Further, since the belt tension is uniform, the belt or the tension member is not scraped, the life of the belt is improved, the shape of the tension member is not changed, and the belt or the tension member is scraped. Therefore, slip does not occur between the pressure roller and the belt, and the fixing speed does not fluctuate.

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating an embodiment of a fixing device according to the present invention. In the figure, 1 is a heating roller, 1a is a halogen lamp, 1b is a roller core, 1c is an elastic layer, 2 is a pressure roller, 2b is a roller core, 2c is an elastic layer, 3 is a belt, 4 is a belt stretcher A member, 4a is a heating roller contact surface, 5 is a sheet material, 5a is an unfixed toner image, and L is a pressing portion tangent.

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。   In FIG. 1, a heating roller 1 is, for example, a heating member having a built-in rotation of 1050 W as a heating source and two columnar halogen lamps 1a, and a pipe member having an outer diameter of about 25 mm and a wall thickness of about 0.7 mm. This is a heating-side rotary moving body formed by disposing a heating source inside the roller cored bar 1b and covering the outer periphery with an elastic layer 1c having a thickness of about 0.4 mm.

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。   The pressure roller 2 is a pressure member that is disposed opposite to the heating roller 1 and presses and urges to form a fixing nip. For example, the pressure roller 2 has an outer diameter of about 25 mm or 24.8 mm and is outside the roller core 1b of the heating roller 1. A pipe material having a small diameter and a thickness of about 0.7 mm is used as a roller core 2b, and the outer periphery thereof is covered with an elastic layer 2c having a thickness of about 0.2 to 0.3 mm that is thinner than the elastic layer of the heating roller 1. By forming the elastic layer, the rotating moving body on the other side has a harder surface than the elastic layer of the heating roller 1. As the pressure roller 2 having a hard surface, the surface whose surface is harder than the elastic layer of the heating roller 1 is a roller core metal or a roller core metal, and has an elastic layer on the surface. May be.

加圧ローラ2は、ウォーミングアップ時間を短縮するため、薄肉のローラを用いるが、強度が低下するためローラの撓みが発生し易い。そこで、撓みを吸収してニップ形状を均一化するためにローラの軸方向中央部の外径が両端部に比べて大きい、いわゆるクラウン形状のローラを用いている。   The pressure roller 2 uses a thin roller in order to shorten the warm-up time. However, since the strength is lowered, the roller is likely to be bent. Therefore, in order to absorb the deflection and make the nip shape uniform, a so-called crown-shaped roller is used in which the outer diameter of the central portion in the axial direction of the roller is larger than both end portions.

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。   The belt 3 is an endless belt which is sandwiched between the heating roller 1 and the pressure roller 2 and stretched around the outer periphery of the pressure roller 2 and the belt stretching member 4 so as to be movable. Having a thickness of 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.

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。   In the fixing device of the present embodiment, the belt 3 is stretched by applying tension to the heat-resistant belt 3 by the cooperation of the pressure roller 2 and the belt stretching member 4, and the belt 3 is wound around the heating roller 1 to fix the fixing nip. And the sheet material 5 on which the unfixed toner image 5a is formed is passed through the fixing nip to be fixed. The pressure contact force between the heating roller 1 and the pressure roller 2 is 10 kg or less, the nip width is about 10 mm as a whole, and is rotatable in the direction of the arrow shown.

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。   In the present embodiment, two heating sources 1a are built in the heating roller 1, and when the heating elements of the halogen lamp are configured in different arrangements and selectively lit, the belt 3 described later is heated. The fixing nip portion wound around the roller 1 and the portion where the belt stretching member 4 slides on the heating roller 1 or under different conditions such as a wide sheet material and a narrow sheet material. Temperature control can be easily performed.

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。   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 curling behavior that deforms along the outer periphery of the heating roller 1 and is wound around the heating roller 1 side. It will be easier. According to the present embodiment, since the outer diameters of the heating roller 1 and the pressure roller 2 are configured to be as small as about 25 mm, the sheet material 5 after fixing does not wrap around the heating roller 1 or the belt 3. Means such as a peeling claw or a peeling plate for forcibly peeling the sheet material 5 are unnecessary.

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。   Furthermore, when the pressure roller 2 having a harder surface than the elastic layer coated on the surface of the heating roller 1 is disposed opposite to the heating roller 1 and pressed and urged, the elastic layer of the heating roller 1 is elastically deformed and dented. A concave fixing nip is formed. When the heating roller 1 forms a concave fixing nip, the unfixed toner image formed on the sheet material is fixed and applied to the sheet material 5 that has passed through the fixing nip. And the elastic layer of the heating roller 1 is elastically deformed in the direction away from the heating roller 1 by the pressing of the pressure roller 2 that is harder than the elastic layer coated on the surface of the heating roller 1, and fixing. Curling behavior can be imparted to the opposite side of the heating roller 1 at the exit of the nip.

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。   In addition, the degree of curl behavior imparted to the sheet material 5 with respect to the moving direction of the belt 3 by the hardness balance and pressing force of the pressure roller 2 and the heating roller 1 is not wound around the heating roller 1. Can be easily adjusted in the direction away from the. As a result, the sheet material 5 after fixing can be removed without forcing off the heating roller 1 and the belt 3 without being wrapped around the heating roller 1 and the 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 layer 1 c of the heating roller 1, the rigidity is improved by that much and the sheet material 5 and the toner are easily peeled. be able to.

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。   In consideration of the influence on the surface layer of the heating roller 1 facing the belt 3 and the influence of contact with the toner image surface during double-side fixing to the sheet material 5, for example, a rubber material such as PFA or silicon may be used as the surface layer. . When the heating roller 1 is heated to a predetermined temperature by warming up, the belt 3, the pressure roller 2, and the belt stretching member 4 are also increased to a predetermined temperature and stored. When a member having high thermal conductivity is used for the belt 3, the pressure roller 2, and the belt stretching member 4, the heat absorbed by the sheet material 5 at the fixing nip due to fixing of the toner image on the sheet material 5 is generated. Since the pressure roller 2 and the belt stretching member 4 can be efficiently returned to the belt 3, it is possible to suppress a decrease in the temperature of the heat-resistant belt 3 particularly when fixing is performed by passing a plurality of sheet materials 5 continuously. it can.

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。   The belt stretching member 4 is disposed upstream of the nip portion between the heating roller 1 and the pressure roller 2 in the conveying direction of the sheet material 5, and for example, the heating roller 1 is centered on the rotation axis of the pressure roller 2. It is arranged so as to be swingable in the direction of the center of rotation. The belt stretching member 4 is configured to stretch the belt 3 in the tangential direction of the heating roller 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.

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。   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 configured to stretch in the tangential direction of the heating roller 1 on the upstream side in the conveying direction of the sheet material 5, an introduction port portion that allows the sheet material 5 to enter smoothly can be formed, and a stable sheet can be formed. The 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. Since the heating roller 1 side is concave and the curvature is large, the sheet material 5 is difficult to wind around the heating roller 1 and easily peels from the heating roller 1.

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。   If the belt stretching member 4 is structured such that it does not press the heating roller 1 when paper is not passed, but presses the heating roller 1 only when paper is passed, there is a gap between the belt 3 and the belt stretching member 4 when paper is not passed. The gap becomes a heat insulating layer and the amount of heat taken from the heating roller 1 via the belt 3 can be reduced, so that the warm-up time can be shortened. When the sheet material 5 passes through the fixing nip, the gap between the belt 3 and the belt stretching member 4 disappears, and the sheet material 5 is pressed against the belt 3 at the fixing nip portion and pressed against the heating roller 1. Therefore, stable fixing becomes possible. At this time, if the pressing force is adjusted to a desired pressure, proper fixing can be achieved.

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。   Further, the belt stretching member 4 is inserted into the inner periphery of the belt 3 to apply tension to the belt 3 in cooperation with the pressure roller 2 and wind the belt 3 around the heating roller 1 to form a nip. The belt sliding member (the belt 3 slides on the belt stretching member 4) is arranged in a substantially half-moon shape. The belt sliding member 4 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 the plastic belt sliding member is subjected to a metal coating treatment such as copper plating, nickel plating or vapor deposition for the purpose of improving thermal conductivity, and the axial length is also set. If the length of the elastic layer covering portion of the heating roller 1 is shorter than the axial length, it is possible to further exhibit characteristics excellent in thermal response under a small heat capacity.

図3は本発明の1実施形態を示し、図(A)はベルト張架部材の平面図(図(c)の矢印方向から見た図)、図(B)は図(A)のA−A線及びB−B線に沿う断面図、図(C)はベルト形状を示す図である。   FIG. 3 shows one embodiment of the present invention, where FIG. (A) is a plan view of the belt stretching member (viewed from the direction of the arrow in FIG. (C)), and FIG. Sectional drawing which follows an A line and a BB line, FIG. (C) is a figure which shows a belt shape.

本実施形態は、ベルト張架部材4の半円周面4dにおいて、軸方向両端部4cが軸方向中央部4bよりも次第に高くなる面を形成し、クラウン形状の加圧ローラ2とベルト張架部材4にベルト3を張架したとき、それぞれの軸方向両端部は、加圧ローラ2側では小径の軸方向両端部に捲着され、ベルト張架部材4側では距離が長くなる軸方向両端部4cに捲着され、また、それぞれの軸方向中央部は、加圧ローラ2側では大径の軸方向中央部に捲着され、ベルト張架部材4側では距離が短くなる軸方向中央部4bに捲着され、ベルト捲着周長3′、3″がベルト張架部材4の軸方向で同一になるように構成としている。その結果、ベルト張力を軸方向で均一にすることにより、ベルト張架部材の撓みを極力抑え、均一なニップ形状を形成することができる。   In the present embodiment, on the semicircular surface 4d of the belt stretching member 4, the axially opposite end portions 4c are formed so as to be gradually higher than the axial central portion 4b, and the crown-shaped pressure roller 2 and the belt stretching are formed. When the belt 3 is stretched over the member 4, both end portions in the axial direction are attached to both end portions in the axial direction with a small diameter on the pressure roller 2 side, and both end portions in the axial direction where the distance becomes longer on the belt stretch member 4 side. The axial center portions are attached to the portions 4c, and the axial center portions are attached to the large diameter axial central portion on the pressure roller 2 side, and the distance is shortened on the belt stretching member 4 side. 4b, and the belt belt circumferential lengths 3 'and 3 "are the same in the axial direction of the belt stretching member 4. As a result, by making the belt tension uniform in the axial direction, Suppresses the bending of the belt tension member as much as possible, and forms a uniform nip shape Door can be.

図4は本発明の他の実施形態を示し、図(A)はベルト張架部材の平面図(図(c)の矢印方向から見た図)、図(B)は図(A)のA−A線及びB−B線に沿う断面図、図(C)はベルト形状を示す図である。   FIG. 4 shows another embodiment of the present invention, where FIG. (A) is a plan view of the belt tension member (viewed from the direction of the arrow in FIG. (C)), and FIG. (B) is A in FIG. A sectional view taken along line -A and line BB, and FIG. (C) is a diagram showing a belt shape.

本実施形態は、ベルト張架部材4の半円周面4dの加熱ローラ1と反対側の面において、軸方向両端部4cが軸方向中央部4bよりも次第に高くなる面を形成し、クラウン形状の加圧ローラ2とベルト張架部材4にベルト3を張架したとき、それぞれの軸方向両端部は、加圧ローラ2側では小径の軸方向両端部に捲着され、ベルト張架部材4側では距離が長くなる軸方向両端部4cに捲着され、また、それぞれの軸方向中央部は、加圧ローラ2側では大径の軸方向中央部に捲着され、ベルト張架部材4側では距離が短くなる軸方向中央部4bに捲着され、ベルト捲着周長3′、3″がベルト張架部材4の軸方向で同一になるように構成としている。その結果、ベルト張力を軸方向で均一にすることにより、ベルト張架部材の撓みを極力抑え、均一なニップ形状を形成することができる。   In the present embodiment, on the surface opposite to the heating roller 1 of the semicircular surface 4d of the belt stretching member 4, a surface in which both axial end portions 4c are gradually higher than the axial central portion 4b is formed, and a crown shape is formed. When the belt 3 is stretched between the pressure roller 2 and the belt stretching member 4, both end portions in the axial direction are attached to both end portions in the axial direction of a small diameter on the pressure roller 2 side, and the belt stretching member 4 On the side, it is attached to the axially opposite end portions 4c where the distance is long, and each axially central portion is attached to the large-diameter axially central portion on the pressure roller 2 side, and the belt stretching member 4 side In this case, the belt is attached to the central portion 4b in the axial direction where the distance becomes short, and the belt attachment circumferential lengths 3 'and 3 "are the same in the axial direction of the belt stretching member 4. As a result, the belt tension is reduced. By making it uniform in the axial direction, the bending of the belt stretching member is suppressed as much as possible, It is possible to form an nip shape.

図5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。   FIG. 5 is a schematic diagram of an overall configuration showing an example of an image forming apparatus to which the present invention is applied. 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 feed unit, 40 is fixing means, W is an exposure unit, and D is an image forming unit.

図5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. 5, the image forming apparatus 10 includes a housing 10a, a paper discharge tray 10c formed on the top of the housing 10a, and a door 10b that is openably and detachably mounted on the front surface of the housing 10a. 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。   The transfer belt unit 29 is disposed below the housing 10a and is driven to rotate by a drive source (not shown), a driven roller 13 disposed obliquely above the drive roller 12, a tension roller 14, An image transfer conveying means 18 comprising an intermediate transfer belt that is stretched between these three and at least two rollers and is 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 roller 13, the tension roller 14, and the image transfer / conveying means 18 are disposed in a direction inclined to the left in the drawing with respect to the driving roller 12, so that 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。   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 driving roller 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 can be adjusted by controlling the tension applied to the image transfer / conveying means 18 by the tension roller 14, the arrangement interval of the image carrier 17, the winding angle (arch curvature), and the like. .

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。 The drive roller 12 also serves as a backup roller for the secondary transfer roller 39. For example, a rubber layer having a thickness of about 3 mm and a volume resistivity of 10 5 Ω · cm or less is formed on the peripheral surface of the drive roller 12, and the secondary transfer roller is grounded through a metal shaft. This is a conductive path for the secondary transfer bias supplied through the terminal 39. As described above, by providing the driving roller 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 roller 12 smaller than the diameters of the driven roller 13 and the backup roller 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 roller 13 is also used as a backup roller for the cleaning means 15 described later.

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。   Note that the image transfer conveying means 18 is disposed in a direction inclined to the right in the drawing with respect to the driving roller 12, and correspondingly, each of the image forming stations Y, M, C, K is also illustrated with respect to the driving roller 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。   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 roller 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。   The sheet feeding unit 30 includes a sheet feeding cassette 35 in which sheet materials are stacked and held, and a pickup roller 36 that feeds sheet materials one by one from the sheet feeding cassette 35. The paper transport unit 11 includes a gate roller pair 37 (one roller is provided on the housing 10a side) that regulates the timing of feeding the sheet material to the secondary transfer unit, the drive roller 12, and the image transfer transport means 18. A secondary transfer roller 39 as a secondary transfer unit that is pressed against the main body, a main recording medium conveyance path 38, a fixing unit 40, a discharge roller pair 41, and a duplex printing conveyance path 42 are provided.

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。   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 unit W is located farthest from the fixing unit 40, and the displacement of the scanning optical system component due to heat can be minimized, thereby preventing color misregistration. In the present embodiment, since the image transfer conveying means 18 is arranged in a direction inclined with respect to the driving roller 12, a large space is generated in the right space in the figure, 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。   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 roller, a small amount of primary transfer residual toner existing on the image carrier 17 accumulates on the roller to cause a charging failure, but the corona charging unit 19 which is a non-contact charging unit. Can prevent toner from adhering and can prevent charging failure.

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。   In addition, the intermediate transfer belt is configured to come into contact with the image carrier 17 as the image transfer / conveying means 18, but the sheet material is adsorbed and transported to the surface, and the toner images are sequentially superimposed and transferred onto the surface of the sheet material. The sheet material conveying belt for forming and conveying the image may be configured to contact the image carrier 17 as the image transfer conveying 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.

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。1 is a diagram illustrating an embodiment of a fixing device according to the present invention. 本発明の課題を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the subject of this invention. 本発明の1実施形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating one Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating other embodiment of this invention. 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。1 is a schematic diagram illustrating an example of an image forming apparatus to which the present invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

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
4b…軸方向中央部、4c…軸方向両端部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heating roller, 2 ... Pressure roller, 3 ... Belt, 4 ... Belt tension member, 4a ... Contact surface 4b ... Axis direction center part, 4c ... Axial direction both ends

Claims (2)

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、前記加圧ローラの形状がクラウン形状であり、前記ベルト張架部材の形状を軸方向でのベルト捲着周長が同一となる形状にしたことを特徴とする定着装置。 A heating roller, a pressure roller pressed against the heating roller, a belt stretching member disposed on the upstream side of the pressure roller in the paper conveyance direction, and disposed on the pressure roller via a tension spring; A belt that is attached to the outer periphery of the pressure roller and a belt stretching member and that moves with a fixing nip formed between the pressure roller and the heating roll, and the pressure roller has a crown shape, and the belt A fixing device characterized in that the shape of the tension member is the same in the belt belt circumferential length in the axial direction. 前記ベルト張架部材は断面半円形状であり、ベルト張架部材の半円周面において、軸方向両端部が軸方向中央部よりも次第に高くなる面を形成したことを特徴とする請求項1記載の定着装置。 The belt stretching member has a semicircular cross section, and a semicircular surface of the belt stretching member is formed with a surface in which both end portions in the axial direction are gradually higher than the central portion in the axial direction. The fixing device described.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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