JP2010217457A - Fixing device - Google Patents

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JP2010217457A JP2009063711A JP2009063711A JP2010217457A JP 2010217457 A JP2010217457 A JP 2010217457A JP 2009063711 A JP2009063711 A JP 2009063711A JP 2009063711 A JP2009063711 A JP 2009063711A JP 2010217457 A JP2010217457 A JP 2010217457A
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roller
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driving roller
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Satoshi Muramatsu
智 村松
Kunihiko Tomita
邦彦 富田
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device that addresses image sift and belt deviation to the right and left due to generation of circumferential speed difference. <P>SOLUTION: In the fixing device, a belt 251a provided with a heater 255, a belt 251b which forms a nip section together with the belt 251a, a driving roller 252a disposed inside the belt 251a at the nip section A, and a driven roller 252b disposed inside the belt 251b, opposed to the driving roller 252a are arranged. A plurality of holes with regular intervals and arrays of the holes which are provided with regular intervals so that the holes of the belts 251a and 251b are overlapped at the nip section are formed at both the ends of the belts 251a and 251b. In the rollers 252a and 252b, convex portions 252a2 and 252b2 and concave portions 252a3 and 252b3 are alternately provided at positions corresponding to the holes of the belts 251a and 251b so that the convex portions of the driving roller and the concave portions of the driven roller and the concave portions of the driving roller and the convex portions of the driven roller are engaged when the driving roller is rotated. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は複写機、ファクシミリ、プリンタなどに適用され、トナーを用いて画像を形成する電子写真方式の画像形成装置に係り、特にトナー画像を加熱して定着するトナー像定着装置に関するものである。   The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus that is applied to a copying machine, a facsimile, a printer, and the like and forms an image using toner, and more particularly to a toner image fixing apparatus that heats and fixes a toner image.

電子写真法や静電記録法を利用した画像形成装置を用いることにより、静電潜像を経て画像情報を可視化する方法は、現在様々な分野で利用されている。例えば、電子写真法においては、画像情報は、帯電工程に続く露光工程により感光体上に静電潜像とされた後、現像剤で顕像化され、次いで転写工程及び定着工程を経て画像情報が再生される。
複写機、ファクシミリ、プリンタ、印刷機等の画像形成装置においては、上述の定着工程において、紙などの記録媒体上に転写されて担持されている未定着画像を定着して複写物や印刷出力とすることがある。
定着に用いられる定着装置には、一対のローラを対向させて配置し、一方のローラを加熱ローラとして用い、他方のローラを記録媒体の加圧ローラとしてニップ部を形成する構成がある。または、複数のベルトを用いて、同様に対向して配置してニップ部を形成する構成がある。この構成では加熱ローラと加圧ローラとの間のニップ部に記録媒体を挟持させて搬送しながら熱及び圧力を加えながら未定着画像を融着させて定着する。
A method of visualizing image information through an electrostatic latent image by using an image forming apparatus using an electrophotographic method or an electrostatic recording method is currently used in various fields. For example, in electrophotography, image information is formed into an electrostatic latent image on a photoreceptor by an exposure process subsequent to a charging process, visualized with a developer, and then passed through a transfer process and a fixing process. Is played.
In an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, a printer, and a printing machine, in the above-described fixing process, an unfixed image that is transferred and carried on a recording medium such as paper is fixed to copy or print output. There are things to do.
A fixing device used for fixing has a configuration in which a pair of rollers are arranged to face each other, one roller is used as a heating roller, and the other roller is used as a pressure roller for a recording medium to form a nip portion. Alternatively, there is a configuration in which a plurality of belts are similarly arranged opposite to form a nip portion. In this configuration, an unfixed image is fused and fixed while applying heat and pressure while the recording medium is nipped and conveyed in the nip portion between the heating roller and the pressure roller.

従来から、上述した定着装置では、画像を加熱するニップ部を通過するニップ時間の確保は重要な課題であった。例えば、定着ローラに対してゴムローラを加圧した場合などゴムを柔らかくまたゴム肉厚を厚くし、強くゴムローラを押し当てることでゴムが変形し定着ローラ側へ座屈することで接触幅、所謂ニップ幅を確保してきた。しかし、ゴムへの押し付け圧を高くしてもゴムの柔らかさや押し付け圧には限界がある。また、ゴムを柔らかくすると形状の維持が難しくなり、さらに、押し付け圧力を強くするとゴムローラ自身が変形してしまう。このため、ゴムの代わりに、非常に柔らかい発泡状ゴム(以下、「スポンジゴム」と記す。)を用いることで、適度な押し付け圧でも充分なニップ幅が確保できるようになった。しかし、スポンジゴムは寿命が短く、繰り返し圧縮、開放でゴムスポンジが疲労しスポンジの脆性破壊が起こり、初期性能の維持がむずかしかった。   Conventionally, in the above-described fixing device, securing the nip time for passing through the nip portion for heating the image has been an important issue. For example, when the rubber roller is pressed against the fixing roller, the rubber is soft and thick, and the rubber is deformed by strongly pressing the rubber roller and buckled toward the fixing roller, so-called nip width. Has been secured. However, even if the pressing pressure on the rubber is increased, there are limits to the softness and pressing pressure of the rubber. Further, when the rubber is softened, it becomes difficult to maintain the shape, and when the pressing pressure is increased, the rubber roller itself is deformed. For this reason, by using very soft foamed rubber (hereinafter referred to as “sponge rubber”) instead of rubber, a sufficient nip width can be secured even with an appropriate pressing pressure. However, sponge rubber has a short life, and repeated compression and release caused the rubber sponge to fatigue and brittle fracture of the sponge, making it difficult to maintain the initial performance.

これらに対して、複数のベルトで挟み込みニップ時間を長くとるという方法がある。この方法は、ベルトにより挟み込む方法であり、密着によるニップの長さはベルトの周長が許す限り任意である。しかし、ベルトの駆動においてローラとベルト内面のスベリ、またつれまわりの対向ベルトのスベリがあり、特に画像をニップした時にベルト同士の接触が失われてスベリが大きくなり、定着ベルトと加圧ベルトの対向部の周速差が発生し画像ズレの問題が発生していた。また、薄いベルトを複数枚使用しており、おのおのが左右いずれかに移動し寄ってしまうという問題もあり、早急な解決が望まれていた。
特許文献1では、ラミネート装置において、位置合わせ機構を設けて一対のベルトの位置を合わせる技術が提案されている。これは対向するローラ同士とギヤで噛み合わせ、さらにローラとベルトもギヤ等により噛み合わせたものであり、ローラの周長差がある場合には、ローラ同士のギヤ駆動によって強制的にスリップを起こしてしまうという不具合があった。
特許文献2では、駆動ローラのピンがベルトの穴に嵌合しながら駆動される定着装置が提案されている。この定着装置では、ベルトの駆動が安定しているが、1ベルトなのでニップ幅が狭く、このため厚紙や高速時の画質には限界があった。
特許文献3では、加熱ローラのピンが加圧ベルトの穴と勘合して駆動され定着装置が提案されている。この定着装置では、加熱ローラと加圧ベルトの速度が同一に保たれるが、1ベルトなのでニップ幅が狭く、このため厚紙や高速時の画質には限界があった。
In contrast, there is a method in which a plurality of belts are used to increase the nip time. This method is a method of sandwiching with a belt, and the length of the nip by contact is arbitrary as long as the circumference of the belt allows. However, there is slippage between the roller and the inner surface of the belt in driving the belt, and slipping between the opposite belts around the belt, especially when the image is nipped, the contact between the belts is lost and the slippage increases, and the fixing belt and the pressure belt There was a difference in peripheral speed between the opposing portions, causing a problem of image misalignment. In addition, since a plurality of thin belts are used and each of them moves to the left or right, an immediate solution has been desired.
Patent Document 1 proposes a technique for aligning a pair of belts by providing an alignment mechanism in a laminating apparatus. This is because the gears are engaged with the rollers facing each other, and the rollers and belts are also meshed with gears, etc., and if there is a difference in the circumferential length of the rollers, slipping is forcibly caused by the gear driving between the rollers. There was a bug that it was.
Patent Document 2 proposes a fixing device that is driven while a pin of a driving roller is fitted in a hole of a belt. In this fixing device, the driving of the belt is stable, but since the belt is one belt, the nip width is narrow, so that there is a limit to the image quality at the time of cardboard and high speed.
In Patent Document 3, a fixing device is proposed in which a pin of a heating roller is driven in engagement with a hole of a pressure belt. In this fixing device, the speed of the heating roller and the pressure belt is kept the same, but since the belt is one belt, the nip width is narrow, so that there is a limit to the image quality at the time of cardboard and high speed.

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、周速差の発生による画像ズレ、左右へのベルト寄りを同時に解決した定着装置を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a fixing device that simultaneously solves image misalignment due to the occurrence of a peripheral speed difference and belt shift to the left and right.

すなわち、以下の1ないし6の発明によって、上記課題は解決される。
1.内部にヒータを具備する無端状の第1ベルトと、該第1ベルトとニップ部を形成する無端状の第2ベルトと、ニップ部において前記第1ベルトの内側に配置された回転可能な駆動ローラと、前記第2ベルトの内側に、前記駆動ローラと対向して前記第1ベルトと前記第2ベルトを挟み込んで押圧する回転可能な従動ローラとを配置した定着装置において、
第1ベルト及び第2ベルトの両端部には、それぞれ移動方向に沿って複数の穴が等間隔に、かつ第1ベルトの穴と第2ベルトの穴がニップ部にて重なるように同じ間隔で設けられた穴列が形成され、駆動ローラ及び従動ローラは、前記ベルトの穴に相当する位置に凸部と凹部が交互に設けられ、駆動ローラが回転したときに、駆動ローラの凸部と従動ローラの凹部とが嵌合し、かつ駆動ローラの凹部と従動ローラの凸部とが嵌合するように配置されていることを特徴とする定着装置である。
2.前記1に記載のベルト定着装置において、第1ベルト及び第2ベルトに大きさが異なる二種の穴を交互に設けられ、該第1ベルト及び第2ベルトは径の異なる穴が重なるように配置され、駆動ローラと第1ベルトが回転駆動され、駆動ローラの凸部が第1ベルト及び第2ベルトの穴に挿入されるとき、駆動ローラに接する第1ベルトの穴が第2ベルトの穴よりも大きくなるように配置されたことを特徴とする定着装置である。
3.前記2に記載のベルト定着装置において、第1ベルト及び第2ベルトの両端の穴列の少なくとも一方端の穴列は、円形の穴からなる穴列であり、駆動ローラの凹凸部及び従動ローラの凹凸部が、前記円径の穴と略同径の円形であることを特徴とする定着装置である。
4.前記3に記載のベルト定着装置において、第1ベルト及び第2ベルトの両端の穴列の少なくとも一方端の穴列は、長円形の穴からなる穴列であることを特徴とする定着装置である。
5.駆動ローラの凹凸部及び従動ローラの凹凸部の先端部が樹脂又は弾性体で形成され、先端部以外は金属で形成されていることを特徴とする定着装置である。
6.潜像を形成する像担持体と、像担持体表面に均一に帯電を施す帯電装置と、帯電した像担持体表面に露光し潜像を書き込む露光装置と、像担持体表面に形成された潜像にトナーを供給し可視像化する現像装置と、像担持体表面の残留トナーをクリーニングするクリーニング装置と、像担持体表面の可視像を直接又は中間転写体に転写した後に記録媒体に転写する転写装置と、記録媒体上のトナー像を定着させる定着装置とを備える画像形成装置において、前記定着装置は、前記1ないし5のいずれかに記載のベルト定着装置であることを特徴とする画像形成装置である。
That is, the above-described problems are solved by the following inventions 1 to 6.
1. An endless first belt having a heater therein, an endless second belt forming a nip portion with the first belt, and a rotatable drive roller disposed inside the first belt at the nip portion And a fixing device in which a rotatable driven roller that sandwiches and presses the first belt and the second belt is disposed inside the second belt so as to face the driving roller.
At both ends of the first belt and the second belt, a plurality of holes are equally spaced along the moving direction, and at the same interval so that the holes of the first belt and the second belt overlap at the nip portion. The provided row of holes is formed, and the driving roller and the driven roller are provided with convex portions and concave portions alternately at positions corresponding to the holes of the belt, and when the driving roller rotates, the driving roller and the driven roller are driven with the convex portion of the driving roller. The fixing device is characterized in that the concave portion of the roller is fitted, and the concave portion of the driving roller and the convex portion of the driven roller are fitted.
2. 2. The belt fixing device according to 1 above, wherein the first belt and the second belt are alternately provided with two types of holes having different sizes, and the first belt and the second belt are arranged so that holes having different diameters overlap each other. When the driving roller and the first belt are rotationally driven and the convex portion of the driving roller is inserted into the holes of the first belt and the second belt, the hole of the first belt contacting the driving roller is more than the hole of the second belt. Further, the fixing device is arranged to be larger.
3. In the belt fixing device according to 2 above, at least one of the hole rows at both ends of the first belt and the second belt is a hole row made of circular holes, and the unevenness portion of the driving roller and the driven roller The fixing device is characterized in that the concavo-convex portion is a circle having substantially the same diameter as the circular hole.
4). 4. The fixing device according to claim 3, wherein the hole row at least one end of the hole rows at both ends of the first belt and the second belt is a hole row made of oval holes. .
5). The fixing device is characterized in that the concave and convex portions of the driving roller and the concave and convex portions of the driven roller are formed of a resin or an elastic body, and the other portions are formed of metal.
6). An image carrier that forms a latent image, a charging device that uniformly charges the surface of the image carrier, an exposure device that exposes the charged image carrier surface to write a latent image, and a latent image formed on the surface of the image carrier. A developing device for supplying toner to the image to make a visible image; a cleaning device for cleaning residual toner on the surface of the image carrier; and a visible image on the surface of the image carrier directly or after being transferred to an intermediate transfer member An image forming apparatus comprising a transfer device for transferring and a fixing device for fixing a toner image on a recording medium, wherein the fixing device is the belt fixing device according to any one of 1 to 5. An image forming apparatus.

本発明の定着装置によれば、ベルトの揺れ防止による画像ズレや転写紙のシワ発生、ジターが防止され、また、ベルト寄り、ベルトのシワ発生、ベルトの亀裂、ベルト端部との側板とのこすれが防止される。
また、本発明の定着装置を画像形成装置に装着すると良好な画像を得ることができる。
According to the fixing device of the present invention, image misalignment due to belt swing prevention, wrinkling of the transfer paper, and jitter are prevented, and belt misalignment, belt wrinkling, belt cracking, and rubbing with the side plate against the belt end. Is prevented.
Further, when the fixing device of the present invention is mounted on an image forming apparatus, a good image can be obtained.

本発明の画像形成装置の一例を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating an example of an image forming apparatus of the present invention. 本発明の定着装置の一例を示す概略斜視図である。1 is a schematic perspective view illustrating an example of a fixing device of the present invention. 本発明の定着装置の一例を示す断面概略図である。1 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a fixing device of the present invention. 本発明の定着装置の一例を示す部分断面概略図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional schematic diagram illustrating an example of a fixing device of the present invention. 本発明の定着装置に係るベルトの概略斜視図及び側面図である。FIG. 4 is a schematic perspective view and a side view of a belt according to the fixing device of the present invention. 本発明の定着装置に係るベルトの概略斜視図及び側面図である。FIG. 4 is a schematic perspective view and a side view of a belt according to the fixing device of the present invention. 本発明の定着装置に係るベルトの概略斜視図及び側面図である。FIG. 4 is a schematic perspective view and a side view of a belt according to the fixing device of the present invention. 本発明の定着装置に係るベルトの概略斜視図及び側面図である。FIG. 4 is a schematic perspective view and a side view of a belt according to the fixing device of the present invention. 本発明の定着装置に係る駆動ローラの概略斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view of a driving roller according to the fixing device of the present invention. 本発明の定着装置の一例を示す部分断面概略図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional schematic diagram illustrating an example of a fixing device of the present invention.

以下に、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における実施の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。   EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated based on drawing. Note that it is easy for a person skilled in the art to make other embodiments by changing or correcting the present invention within the scope of the claims, and these changes and modifications are included in the scope of the claims. The following description is an example of an embodiment of the present invention, and does not limit the scope of the claims.

図1は、この発明の画像形成方法を実施する画像形成装置を示す全体構成図であり、ここではその一例としてカラー画像形成装置を示している。このカラー画像形成装置1は中間転写ベルト11を用いたタンデム型の電子写真装置であり、最下部に給紙テーブル2を、その上方に画像形成装置本体1を、さらにその上部にスキャナ3及び原稿自動給送装置(ADF)4をそれぞれ設けてある。
発明の画像形成方法は、図1に示す画像形成装置1によって、静電潜像形成工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程、定着工程等が行われる。以下に、そのための画像形成装置1の構成について詳述する。
画像形成装置本体1には、ほぼ中央に無端状の中間転写ベルト11を備えた転写装置9が設けてあり、中間転写ベルト11は駆動ローラ14と従動ローラ15、16により張架され、回転駆動される。従動ローラ15の左方には、図示しないベルトクリーニング装置により、画像転写後その表面に残留する残留トナーが除去されて次の画像形成に備えられる。
駆動ローラ14と従動ローラ15との間に架け渡された直線状の中間転写ベルト11の上方には、その移動方向に沿って、感光体5Y、5C、5M、5K(以下、色を特定する必要がない場合には単に感光体5という)を、回転可能に設けてあり、その周りには現像装置7、帯電装置6、感光体クリーニング装置8を設けてある。これらを一つのユニットとして画像形成ユニット10を形成する。この画像形成ユニット10の現像装置7によって現像工程が行われる。
また、感光体5には、レーザ光を照射する公知の露光装置21が設けられている。この露光装置21で静電潜像形成工程が行われる。
一次転写手段を構成する一次転写ローラ9Y、9C、9M、9Kが設けてある。この感光体5の近傍には、画像濃度検出手段29がそれぞれ設けられている。さらに、感光体5の周りには、そのほかに図示しない除電装置、潤滑剤塗布装置をそれぞれ設けてあり、これらは1つの画像形成部10を構成している。
一方、中間転写ベルト11の下側には二次転写手段を構成する二次転写装置22を設けてある。この二次転写装置22が中間転写ベルト11を介して従動ローラ16に圧接するようになっている。そして、この二次転写装置22が中間転写ベルト11との間に送り込まれる記録媒体として用紙Pに、中間転写ベルト11上のトナー画像を一括転写する。
二次転写装置22の用紙搬送方向下流側には、用紙P上に形成されたトナー画像を無端状の定着ベルトに加圧ローラで加熱・圧接するベルト定着装置25が設けられている。画像転写後の用紙Pは、一対のローラ23、23間に架け渡された無端状の搬送ベルト24によってベルト定着装置25へ搬送される。なお、この二次転写装置22は転写ローラや非接触のチャージャを用いた転写方式であっても差し支えない。この中間転写ベルト11を含む転写装置9で転写工程が行われる。
そして、この二次転写装置22の下側には、用紙表裏両面に画像を形成する際に用紙Pを反転させる用紙反転装置28を設けてある。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an image forming apparatus for carrying out the image forming method of the present invention. Here, a color image forming apparatus is shown as an example. This color image forming apparatus 1 is a tandem type electrophotographic apparatus using an intermediate transfer belt 11, a paper feed table 2 at the bottom, an image forming apparatus main body 1 above it, and a scanner 3 and a document at the top. An automatic feeding device (ADF) 4 is provided.
In the image forming method of the invention, an electrostatic latent image forming step, a developing step, a transfer step, a cleaning step, a fixing step, and the like are performed by the image forming apparatus 1 shown in FIG. The configuration of the image forming apparatus 1 for that purpose will be described in detail below.
The image forming apparatus main body 1 is provided with a transfer device 9 provided with an endless intermediate transfer belt 11 at substantially the center. The intermediate transfer belt 11 is stretched by a driving roller 14 and driven rollers 15 and 16 and is driven to rotate. Is done. To the left of the driven roller 15, residual toner remaining on the surface after image transfer is removed by a belt cleaning device (not shown) to prepare for the next image formation.
Photosensitive members 5Y, 5C, 5M, and 5K (hereinafter, colors are specified) along the moving direction above the linear intermediate transfer belt 11 that is stretched between the driving roller 14 and the driven roller 15. When it is not necessary, the photosensitive member 5 is simply provided), and a developing device 7, a charging device 6, and a photosensitive member cleaning device 8 are provided around it. The image forming unit 10 is formed using these as one unit. A developing process is performed by the developing device 7 of the image forming unit 10.
Further, the photosensitive member 5 is provided with a known exposure device 21 that irradiates laser light. The exposure device 21 performs an electrostatic latent image forming process.
Primary transfer rollers 9Y, 9C, 9M and 9K constituting the primary transfer means are provided. Image density detection means 29 are provided in the vicinity of the photoreceptor 5. Further, around the photosensitive member 5, a static elimination device and a lubricant coating device (not shown) are provided, respectively, which constitute one image forming unit 10.
On the other hand, a secondary transfer device 22 constituting secondary transfer means is provided below the intermediate transfer belt 11. The secondary transfer device 22 is in pressure contact with the driven roller 16 via the intermediate transfer belt 11. The secondary transfer device 22 collectively transfers the toner images on the intermediate transfer belt 11 onto the paper P as a recording medium fed between the secondary transfer device 22 and the intermediate transfer belt 11.
A belt fixing device 25 that heats and presses a toner image formed on the paper P to an endless fixing belt with a pressure roller is provided downstream of the secondary transfer device 22 in the paper conveyance direction. The sheet P after the image transfer is transported to the belt fixing device 25 by an endless transport belt 24 spanned between the pair of rollers 23 and 23. The secondary transfer device 22 may be a transfer system using a transfer roller or a non-contact charger. A transfer process is performed by the transfer device 9 including the intermediate transfer belt 11.
A paper reversing device 28 for reversing the paper P when an image is formed on both the front and back sides of the paper is provided below the secondary transfer device 22.

上記のような構成からなるカラー画像形成装置1でカラーのコピーをとるときは、通常、原稿自動給送装置4の原稿台30上に原稿をセットするが、手動で原稿をセットする場合には、原稿自動給送装置4を開いてスキャナ3のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、この原稿が原稿自動給送装置4を閉じることによりコンタクトガラス32へ押圧する。
次に、図示しないスタートスイッチを押すと、原稿自動給送装置4に原稿をセットしたときは原稿が自動でコンタクトガラス32上に給送され、手動でコンタクトガラス32上にセットしたときは直ちにスキャナ3が作動し、第一走行体33及び第二走行体34が走行を開始する。これにより、第一走行体33の光源からの光が原稿に向けて照射され、さらに第二走行体34の一対のミラーにより180度方向を変えて結象レンズ35を通り読取りセンサ36に入射して原稿の内容が読取られる。
また、上述したスタートスイッチの押下により、中間転写ベルト11が回動を開始すると同時に各感光体5Y、5C、5M、5Kも回動を開始してそれぞれの感光体上にイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各単色画像を形成する。このようにして各感光体上に形成された各単色画像は、図1で時計回り方向に回動する中間転写ベルト11上に重ね合わせて順次転写されてフルカラーの合成カラー画像が形成される。
When making a color copy with the color image forming apparatus 1 configured as described above, a document is usually set on the document table 30 of the automatic document feeder 4, but when a document is manually set, Then, the automatic document feeder 4 is opened, a document is set on the contact glass 32 of the scanner 3, and this document is pressed against the contact glass 32 by closing the automatic document feeder 4.
Next, when a start switch (not shown) is pressed, when the document is set on the automatic document feeder 4, the document is automatically fed onto the contact glass 32. When the document is manually set on the contact glass 32, the scanner is immediately scanned. 3 operates, and the first traveling body 33 and the second traveling body 34 start traveling. As a result, light from the light source of the first traveling body 33 is irradiated toward the original, and further, the direction is changed by 180 degrees by the pair of mirrors of the second traveling body 34 and enters the reading sensor 36 through the joint lens 35. The contents of the original are read.
When the start switch is pressed, the intermediate transfer belt 11 starts rotating, and at the same time, the photosensitive members 5Y, 5C, 5M, and 5K also start rotating, and yellow, cyan, magenta, Each black monochrome image is formed. Each single-color image formed on each photoconductor in this way is superimposed and sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 11 that rotates in the clockwise direction in FIG. 1 to form a full-color composite color image.

一方、給紙テーブル2内の選択された給紙段の給紙ローラ42が回転し、給紙ユニット43内の選択された給紙トレイ44から用紙Pが繰り出され、分離ローラ45により一枚に分離されて搬送ガイド板48に搬送される。繰り出された用紙Pは搬送ローラ47により複写機本体1に搬送され、レジストローラ49に当接して一旦停止状態になる。レジストローラ49は中間転写ベルト11上のカラー画像に合わせた正確なタイミングで回転を開始し、停止状態にあった用紙Pを中間転写ベルト11と二次転写ローラ22との間に送り込み、用紙P上に上記の二次転写装置22によりカラー画像を転写する。カラー画像が転写された用紙Pは、搬送機能も有する二次転写装置22により、ベルト定着装置25へ搬送され、加熱・加圧されて転写画像が定着される。このベルト定着装置25によって定着工程が行われる。
その後、排出側に案内され、排出ローラ56により排紙トレイ57上に排出されてスタックされる。
なお、両面コピーモードが選択されている場合には、表面に画像を形成した用紙Pは用紙反転装置28側に搬送され、反転して再び2次転写位置22へ導かれ、裏面に画像が形成された後、排出ローラ56により排紙トレイ上に排出されてスタックされる。また、ブラック単色画像を中間転写ベルト11上に形成する場合には、駆動ローラ14以外の従動ローラ15、16を移動させてイエロー、シアン、マゼンタの感光体5Y、5C、5Mを中間転写ベルト11から離間させるようにしている。なお、図1に示したタンデム型でなく、感光体5が一つしかない所謂1ドラム型の画像形成装置1にあっては、ファーストコピー速度を早くするために、最初に黒色を作像するのが一般的であり、その後原稿がカラーの場合のみ残りの色の作像を行うようにしている。
On the other hand, the paper feed roller 42 of the selected paper feed stage in the paper feed table 2 rotates and the paper P is fed out from the selected paper feed tray 44 in the paper feed unit 43 and is separated into one sheet by the separation roller 45. It is separated and conveyed to the conveyance guide plate 48. The fed paper P is conveyed to the copying machine main body 1 by the conveying roller 47 and comes into contact with the registration roller 49 to be temporarily stopped. The registration roller 49 starts to rotate at an accurate timing in accordance with the color image on the intermediate transfer belt 11 and feeds the paper P that has been stopped between the intermediate transfer belt 11 and the secondary transfer roller 22. A color image is transferred on the secondary transfer device 22 above. The sheet P on which the color image has been transferred is conveyed to the belt fixing device 25 by the secondary transfer device 22 having a conveyance function, and the transferred image is fixed by being heated and pressurized. The belt fixing device 25 performs a fixing process.
After that, it is guided to the discharge side, and is discharged onto the discharge tray 57 by the discharge roller 56 and stacked.
When the double-sided copy mode is selected, the paper P on which the image is formed on the front surface is conveyed to the paper reversing device 28 side, reversed and guided again to the secondary transfer position 22, and an image is formed on the back surface. After that, the paper is discharged onto the paper discharge tray by the discharge roller 56 and stacked. When a black single color image is formed on the intermediate transfer belt 11, the driven rollers 15 and 16 other than the driving roller 14 are moved to place the yellow, cyan, and magenta photoconductors 5 Y, 5 C, and 5 M on the intermediate transfer belt 11. It is trying to keep away from. In the so-called 1-drum type image forming apparatus 1 having only one photoconductor 5 instead of the tandem type shown in FIG. 1, black is first formed in order to increase the first copy speed. After that, the remaining colors are imaged only when the original is in color.

本発明の定着装置は、内部にヒータを具備する無端状の第1ベルト(以下、「第1ベルト」と記す)と、該第1ベルトとニップ部を形成する無端の第2ベルト(以下、「第2ベルト」と記す)と、ニップ部において第1ベルトの内側に配置された回転可能な駆動ローラと、第2ベルトの内側に、前記駆動ローラと対向して第1ベルトと第2ベルトを挟み込んで押圧する回転可能な従動ローラとを配置した定着装置において、第1ベルト及び第2ベルトの両端部には、それぞれ移動方向に沿って複数の穴が等間隔に、かつ第1ベルトの穴と第2ベルトの穴はニップ部にて重なるように同じ間隔で設けられてあり、駆動ローラ及び従動ローラは、ベルトの穴に相当する位置に凸部と凹部が交互に設けられ、駆動ローラが回転したときに、駆動ローラの凸部と従動ローラの凹部とが嵌合し、かつ駆動ローラの凹部と従動ローラの凸部とが嵌合するように配置されている。
図2は、ベルト定着装置の全体を示す斜視図である。図3は、本発明のベルト定着装置における正面の構成を示す断面図である。図4は、図3の部分拡大図である。
図2及び3に示すように、無端状ベルトである上方にある第1ベルト251a及び下方に置かれている第2ベルト251bが対向して配置されている。これらの第1ベルト251a及び第2ベルト251bの内部にはそれぞれ設けられた駆動ローラ252a及び従動ローラ252bによって、これらのニップローラ軸間が図示しない圧縮バネ等の加圧部材により加圧されている。駆動ローラ252a及び従動ローラ252bは、不図示の駆動源から、それぞれ不図示のギヤを介して等速に駆動される。また、駆動ローラ252a及び従動ローラ252bは、金属の芯金の外周に、ゴムを巻いた構成になっている。
また、第1ベルト251a及び第2ベルト251bの内部には、駆動ローラ252a及び従動ローラ252bとともにそれぞれ第1ガイドローラ253a及び第2ガイドローラ253bは、それぞれ第1ベルト251a及び第2ベルト251b内部でニップ部Aの上流に設けられており、これによって、直線的に搬送されている領域で、上方にある第1ベルト251a及び下方に置かれている第2ベルト251bが接触しているニップ部A(図3のA)を形成するためのガイド的な役割を果たしている。これらのガイドローラ軸間が図示しない圧縮バネ等の加圧部材により加圧されている。
第1ガイドローラ253a及び第2ガイドローラ253bも、金属の芯金に柔らかいゴムまたはゴムスポンジの弾性体が設けられている。ここで、ニップ部Aは円管状ベルトが円に戻ろうとする反力によってある程度のニップ圧が得られる。
第1ベルト251a及び第2ベルト251bの両端と、駆動ローラ252a及び従動ローラ252bと、第1ガイドローラ253a及び第2ガイドローラ253b等の駆動部材は、図2に示すように、前側側板258a、後側側板258bに設けられる軸受に軸支され、定着装置駆動部26を構成している。図2において、257は寄り止め板、259はステイである。
The fixing device of the present invention includes an endless first belt (hereinafter referred to as “first belt”) having a heater therein, and an endless second belt (hereinafter referred to as “first belt”) that forms a nip portion with the first belt. A "second belt"), a rotatable driving roller disposed inside the first belt at the nip portion, and a first belt and a second belt facing the driving roller inside the second belt. In the fixing device having a rotatable driven roller that sandwiches and presses, a plurality of holes are formed at equal intervals along the moving direction at both ends of the first belt and the second belt, and the first belt The hole and the hole of the second belt are provided at the same interval so as to overlap with each other at the nip portion, and the driving roller and the driven roller are provided with a convex portion and a concave portion alternately at a position corresponding to the hole of the belt. The drive low when Projections and fitted with the recess of the driven roller, and is a convex portion of the concave portion and the driven roller of the drive rollers are arranged to fit the.
FIG. 2 is a perspective view showing the entire belt fixing device. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a front configuration of the belt fixing device of the present invention. FIG. 4 is a partially enlarged view of FIG.
As shown in FIGS. 2 and 3, an upper first belt 251 a, which is an endless belt, and a second belt 251 b placed below are arranged to face each other. A driving roller 252a and a driven roller 252b provided inside the first belt 251a and the second belt 251b respectively press the gap between the nip roller shafts by a pressing member such as a compression spring (not shown). The driving roller 252a and the driven roller 252b are driven at a constant speed from a driving source (not shown) through gears (not shown). The driving roller 252a and the driven roller 252b have a configuration in which rubber is wound around the outer periphery of a metal core.
Further, the first guide roller 253a and the second guide roller 253b, as well as the driving roller 252a and the driven roller 252b, are respectively provided in the first belt 251a and the second belt 251b. The nip portion A is provided upstream of the nip portion A, so that the first belt 251a located above and the second belt 251b located below are in contact with each other in the region where the sheet is linearly conveyed. It plays a guiding role for forming (A in FIG. 3). A space between these guide roller shafts is pressurized by a pressure member such as a compression spring (not shown).
The first guide roller 253a and the second guide roller 253b are also provided with an elastic body of soft rubber or rubber sponge on a metal core. Here, in the nip portion A, a certain nip pressure is obtained by the reaction force of the circular tubular belt returning to the circle.
Driving members such as both ends of the first belt 251a and the second belt 251b, the driving roller 252a and the driven roller 252b, and the first guide roller 253a and the second guide roller 253b, as shown in FIG. It is supported by a bearing provided on the rear side plate 258b and constitutes the fixing device driving section 26. In FIG. 2, 257 is a stopper plate and 259 is a stay.

駆動ローラ252aは、第1駆動リング252a1、ピン252a2、穴252a3を有し、駆動ローラ252bは、第2駆動リング252b1、ピン252b2、穴252b3を有している。ピン252a2と穴252b3、ピン252b2と穴252a3とは、第1ベルト251a及び第2ベルト251bに設けられた穴を介して嵌合する。図4においては、ピン252a2と穴252b3とが嵌合している。
図5、6、7及び8は、ベルトの構成を示す概略斜視図及び側面図である。図9は、駆動ローラの斜視図及び駆動ローラの凹凸部分の拡大図である。
図5(a)、図6(a)、図7(a)及び図8(a)に示すように、ベルト251aの長手方向両端部には複数の穴が一定の間隔で設けられ、穴列が形成されている。図5(b)に示す穴列251a5は、径が同一の円径の穴をベルトの両端に設けたものである。図6(b)に示す穴列251a6は、径の異なる二種の円形の穴を交互に設けたものであり、径の同じ穴同士が対向している。図7(b)に示す穴列251a7は、長径が同じで短径の異なる二種の長円形の穴を交互に設けたものであるが、長径と短径の両方が異なっていてもよい。ここで、長円とは、二つの半円を直線で結んだ形をいう。図8(b)に示す穴列251a8は、図6(b)に示す穴列251a6と同様の穴列がベルトの一端に設けられ、図7(b)に示す穴列251a7と同様の穴列がベルトの他端に設けられたものである。この場合、円の直径と長円の短径が同一である。
第2ベルト251bにおいても第1ベルト251aに設けられた穴列と同様の穴列が設けられている。
The drive roller 252a has a first drive ring 252a1, a pin 252a2, and a hole 252a3, and the drive roller 252b has a second drive ring 252b1, a pin 252b2, and a hole 252b3. The pin 252a2 and the hole 252b3, and the pin 252b2 and the hole 252a3 are fitted through holes provided in the first belt 251a and the second belt 251b. In FIG. 4, the pin 252a2 and the hole 252b3 are fitted.
5, 6, 7 and 8 are a schematic perspective view and a side view showing the configuration of the belt. FIG. 9 is a perspective view of the drive roller and an enlarged view of the uneven portion of the drive roller.
As shown in FIGS. 5 (a), 6 (a), 7 (a), and 8 (a), a plurality of holes are provided at regular intervals at both ends in the longitudinal direction of the belt 251a. Is formed. A hole row 251a5 shown in FIG. 5B is formed by providing holes having the same diameter at both ends of the belt. A hole row 251a6 shown in FIG. 6B is obtained by alternately providing two types of circular holes having different diameters, and holes having the same diameter face each other. The hole row 251a7 shown in FIG. 7B is provided with two oval holes having the same major axis and different minor axes, but both the major axis and minor axis may be different. Here, the ellipse means a shape obtained by connecting two semicircles with a straight line. The hole row 251a8 shown in FIG. 8B is provided with a hole row similar to the hole row 251a6 shown in FIG. 6B at one end of the belt, and the hole row similar to the hole row 251a7 shown in FIG. 7B. Is provided at the other end of the belt. In this case, the diameter of the circle and the minor axis of the ellipse are the same.
The second belt 251b is also provided with a hole row similar to the hole row provided in the first belt 251a.

一方、図9(a)に示すように、駆動ローラ252aの軸方向両端には第1駆動リング252a1が取り付けられており、この第1駆動リング252a1には、図9(b)に示すように、複数のピン252a2と複数の穴252a3が交互に設けられている。第1駆動リング252a1のピン252a2と穴252a3の中心間隔はベルト251aにおける穴の中心間隔と同じである。従動ローラ252bについても駆動ローラ252aと同様である。
駆動ローラ252aのピン径に対して、従動ローラ252bの穴径及びベルト251bの穴径は0.01〜0.5mm程度に僅かに大きく設計されており、駆動ローラのピンが2枚のベルト251a及び251bに設けられた穴を介して従動ローラの穴に入るように組み付けられている。これは従動ローラのピンと駆動ローラの穴についても同様である。
駆動ローラが回転されるとベルトの穴に駆動ローラのピンと従動ローラのピンが互い違いに挿入されながら送られることで、駆動ローラ252a、第1ベルト251a、第2ベルト251b、従動ローラ252bは等速で移動する。
On the other hand, as shown in FIG. 9A, first drive rings 252a1 are attached to both ends in the axial direction of the drive roller 252a, and the first drive ring 252a1 is attached to the first drive ring 252a1 as shown in FIG. 9B. A plurality of pins 252a2 and a plurality of holes 252a3 are alternately provided. The center distance between the pin 252a2 and the hole 252a3 of the first drive ring 252a1 is the same as the center distance between the holes in the belt 251a. The driven roller 252b is similar to the drive roller 252a.
The hole diameter of the driven roller 252b and the hole diameter of the belt 251b are designed to be slightly larger than about 0.01 to 0.5 mm with respect to the pin diameter of the driving roller 252a, and the belt 251a has two driving roller pins. And 251b through holes provided in the driven roller. The same applies to the pin of the driven roller and the hole of the driving roller.
When the driving roller is rotated, the driving roller 252a, the first belt 251a, the second belt 251b, and the driven roller 252b are fed at a constant speed by feeding the pins of the driving roller and the driven roller inserted alternately into the hole of the belt. Move with.

図4において、ピン252b2が第1ベルト251aの穴252a4から外れようとする瞬間に、ピンとベルトの摺擦又は噛み込みが発生する場合がある。これによって、長期間での使用にて、ベルトの穴に亀裂が入り破損する場合がある。
そこで、図6に示すように、ベルトの穴径を交互に異ならす、すなわちピン径に対して例えば+0.05〜+0.1mmの公差で開けた穴と、ピン径に対して例えば+0.2〜0.5mm程度としたものを交互に設けることが好ましい。第1ベルト251a、第2ベルト251b共にこのような穴を設け、図10に示すように、2枚のベルトの穴251a9及び251b9を、小さい穴と大きい穴とが対向するように組み付けると、例えば図4において、ピン252b2が穴251a4から外れようとする際のピンのベルト穴に対する噛み込みが解消され、経時におけるベルト破損の問題が解消される。
さらに、図7のように穴を長円とし、長径が同じで短径の異なる穴を交互に設け、第1ベルト251a及び第2ベルト251bの穴が小さいものと大きいものが対抗するようにすることで、さらに長手方向のズレも同時に解消できるので、さらに効果的である。さらに、図8のように、一端の穴列を丸穴、一端の列が長穴とすることで、長手方向のズレに加えてベルトの寄りも防ぐことができるので、より効果的である。
In FIG. 4, at the moment when the pin 252b2 is about to be removed from the hole 252a4 of the first belt 251a, the pin and the belt may be rubbed or bitten. As a result, the belt hole may be cracked and damaged during long-term use.
Therefore, as shown in FIG. 6, the hole diameter of the belt is alternately changed, that is, a hole opened with a tolerance of, for example, +0.05 to +0.1 mm with respect to the pin diameter, and, for example, +0.2 with respect to the pin diameter. It is preferable to provide alternately about 0.5 mm. When such holes are provided in both the first belt 251a and the second belt 251b and the holes 251a9 and 251b9 of the two belts are assembled so that the small holes and the large holes face each other as shown in FIG. In FIG. 4, when the pin 252b2 is about to be removed from the hole 251a4, the pin biting into the belt hole is eliminated, and the problem of belt breakage with time is eliminated.
Furthermore, as shown in FIG. 7, the holes are oblong, the holes having the same long diameter and different short diameters are alternately provided, and the small and large holes of the first belt 251a and the second belt 251b are opposed to each other. As a result, the displacement in the longitudinal direction can be eliminated at the same time, which is more effective. Further, as shown in FIG. 8, the hole row at one end is a round hole and the row at one end is a long hole, so that it is possible to prevent the belt from shifting in addition to the displacement in the longitudinal direction, which is more effective.

第1ガイドローラ253a及び第2ガイドローラ253bは、第1ベルト251a及び第2ベルト251bが大きなニップ部A(図3)を形成するためのガイドの役割を果たす。ここで、ニップ部Aは円管状のベルト251a及び251bが円に戻ろうとする反力によってニップ圧が得られる。
図3に示すように、ハロゲンヒータ255及び反射板256もベルトの内部に設けられ、内部から第1ベルト251aの上部を集中加熱することによって、熱の逃げるスペースが非常に少なくなり、第1ベルト251aの昇温効率が向上する。
The first guide roller 253a and the second guide roller 253b serve as guides for the first belt 251a and the second belt 251b to form a large nip portion A (FIG. 3). Here, in the nip portion A, the nip pressure is obtained by the reaction force of the circular belts 251a and 251b returning to the circle.
As shown in FIG. 3, the halogen heater 255 and the reflection plate 256 are also provided in the belt, and by centrally heating the upper part of the first belt 251a from the inside, the space for the heat to escape becomes very small, and the first belt The temperature rising efficiency of 251a is improved.

第1ガイド254aは、第1ベルト251aの周方向については、ニップ部A以外のベルト内面の大部分を規制するように構成されている(第2ガイド254bと第2ベルト251bについても同様である)。第1ベルト251aの長手方向については、両端部、すなわち非画像部のみに第1ガイド254aが設けられており、摺動抵抗及び熱容量を最小限に抑えるようにしている。第1ガイド254aによって、ベルト駆動時の揺れが防止される。第1ベルト251a及び第ベルト251bは、駆動ローラ252a両端及び従動ローラ252b両端に形成された、第1駆動リング252a1及び第2駆動リング252b1よってそれぞれのローラとずれないように駆動されると同時に、対向した第1ベルト251a及び第2ベルト241bのズレが規制される。そして、従来公知の電子写真プロセスによりトナー画像が転写された紙が図のB方向から搬送され、ニップ部Aにより加熱、加圧され、トナー画像が紙上に定着する。
ベルトの揺れについて説明する。ベルトは駆動されると、ニップ部出口では略直線ニップ部の慣性力によって図3おけるC方向に力を受け、ニップ部A以外ではベルト全体がC方向に移動しようとする。しかしある程度ベルトが変形すると静止状態に戻ろうとする力も強くなりこの両者の力によって揺れが発生する。第1ベルト251a及び第ベルト251bを設けることで、この揺れを抑えることができる。
The first guide 254a is configured to regulate most of the inner surface of the belt other than the nip portion A in the circumferential direction of the first belt 251a (the same applies to the second guide 254b and the second belt 251b). ). In the longitudinal direction of the first belt 251a, first guides 254a are provided only at both end portions, that is, non-image portions, so that sliding resistance and heat capacity are minimized. The first guide 254a prevents shaking when the belt is driven. The first belt 251a and the first belt 251b are driven by the first drive ring 252a1 and the second drive ring 252b1 formed at both ends of the drive roller 252a and both ends of the driven roller 252b so as not to deviate from the respective rollers. The deviation between the opposed first belt 251a and second belt 241b is restricted. Then, the paper on which the toner image is transferred by a conventionally known electrophotographic process is conveyed from the direction B in the drawing, heated and pressurized by the nip portion A, and the toner image is fixed on the paper.
The belt swing will be described. When the belt is driven, it receives a force in the C direction in FIG. 3 due to the inertial force of the substantially linear nip portion at the nip portion outlet, and the entire belt tries to move in the C direction except for the nip portion A. However, when the belt is deformed to some extent, the force to return to the stationary state becomes strong, and the vibrations are generated by both of these forces. By providing the first belt 251a and the first belt 251b, this shaking can be suppressed.

駆動や速度規制の正確さを同時に併せ持つためには、ピンの根元部分が垂直立ち上がりであり、ピンの高さが、第1ベルト251aと第2ベルト251bとを合わせた厚さと同等の高さであるか、この高さに対して±(ベルト1枚の高さ)であることが好ましい。ピン及び穴の形状は緩和曲線を形成することがさらに好ましい。
以上より、本発明は、第1ベルト、第2ベルト、及び従動ローラの駆動と速度規制を行い、記録媒体がニップ部を通過した時に、画像がズレないように画像表面と定着面の速度差の発生を問題が生じないレベルに押さえ込みまた同時にベルトの寄りの発生も押さえる技術である。
本発明に使用する駆動ローラ及び従動ローラは、別途駆動リングにピンを設けたもの、あるいは穴加工を施したものをローラにはめ込む方法により作製することができる。この方法により穴あけ及びピン打ちが容易になり、特に穴あけの精度を上げることが可能である。さらにローラは比較的大きな重量物であり、これを加工するハンドリング、ローラの表面加工へのキズ防止などの手間などを考えると、コスト的には別途加工することが好ましい。ローラにはめ込む時には、ローラやリングにDカットなどの刻みを入れてもよいし、微調整してイモねじなどで固定してもよい。部品点数を減らす点から、一体で製造してもよい。
In order to have both driving and speed regulation accuracy at the same time, the base of the pin is vertically rising, and the height of the pin is the same height as the combined thickness of the first belt 251a and the second belt 251b. It is preferable that it is ± (height of one belt) with respect to this height. More preferably, the shape of the pin and hole forms a relaxation curve.
As described above, the present invention controls the speed of the first belt, the second belt, and the driven roller and regulates the speed, so that when the recording medium passes through the nip portion, the speed difference between the image surface and the fixing surface is prevented. This is a technology that suppresses the occurrence of a belt to a level that does not cause a problem and also suppresses the occurrence of a belt shift.
The driving roller and the driven roller used in the present invention can be produced by a method in which a pin provided on a driving ring or a holed hole is inserted into the roller. This method facilitates drilling and pinning, and can particularly increase the accuracy of drilling. Further, the roller is a relatively heavy material, and it is preferable to process it separately in terms of cost in consideration of handling for processing this and troubles such as prevention of scratches on the surface processing of the roller. When fitting into the roller, a notch such as D-cut may be made in the roller or ring, or fine adjustment may be made and fixed with a set screw or the like. From the viewpoint of reducing the number of parts, it may be manufactured integrally.

(実施例1)
構成1
ベルト支持体厚さ 40μm
ベルト弾性層 200μm
ベルト表層 30μm
定着ベルト径 60mm
加圧ベルト径 60mm
駆動ローラ径 20mm
従動ローラ径 20mm
ガイドローラ径 12mm
駆動ローラ端部凸ピン数 6本
駆動ローラ端部凹穴数 6個
従動ローラ端部凸ピン数 6本
従動ローラ端部凹穴数 6個
凸ピン径 2.5mm
凹穴径 2.5mm
ベルト穴径 2.5mm
ピン立ち上り垂直部 500μm
ピンの長さ 1mm
穴の深さ 1mm
ピン垂直部以降 緩和曲線(インボリュート近似)
ピン及び穴配置はローラ両端部に配置し、穴は丸穴であり側壁はインボリュート近似形成。
駆動ローラと従動ローラの軸間加圧力 5〜9kg
ガイドローラローラ軸間の加圧力 1〜4kg
Example 1
Configuration 1
Belt support thickness 40μm
Belt elastic layer 200μm
Belt surface layer 30μm
Fixing belt diameter 60mm
Pressure belt diameter 60mm
Drive roller diameter 20mm
Followed roller diameter 20mm
Guide roller diameter 12mm
Number of convex pins at the drive roller end 6 Number of concave holes at the drive roller end 6 Number of convex pins at the driven roller end 6 Number of concave pins at the driven roller end 6 Convex pin diameter 2.5 mm
Concave hole diameter 2.5mm
Belt hole diameter 2.5mm
Pin rise vertical part 500μm
Pin length 1mm
Hole depth 1mm
After pin vertical part Relaxation curve (involute approximation)
Pins and holes are arranged at both ends of the roller, the holes are round holes, and the side walls are formed in approximate involute.
Driving force between driven roller and driven roller 5-9kg
Pressure between guide roller and roller shaft 1-4kg

上記構成1で実験を行った結果、画像ズレなどの問題は一切検出されなかった。
この構成1において<ピン間隔に対してベルトの穴間隔は一致しなければならず、またピンはローラ外周を均等割した位置に対応し、ベルト穴はベルト全周にわたって均等位置になければならない。これは不均等部分があれば、実施例1についてはローラ外周長は62.8mmで周長の1/12は5.23mmである。ベルトの外周長は188.4mmであるので5.23mmで割り切れ穴配置に関する矛盾は発生しなかった。
また、凸ピン凹穴などはそれぞれ−公差か+公差であれば好都合であり、適度なガタがあることで噛み込みの発生がない。また逆公差であれば当然噛み込みやピンが穴に入らないということもありうる。しかし、これは本発明の本質ではなく、常識的な設計調整項目であり、所謂常識さえはずさなければ特に問題はない。当然ベルト穴にしても然りであり、穴であるので+公差となる。
また、ローラに対して同じ周期の重なりを問題視するのであればローラピン偶数個に対してベルト穴数は奇数個またその逆の形に設定することで周期の一致による問題の発生を防ぐことが可能となる。更にピンの長さや、穴の深さまた直径なども常識の範囲の設計事項である。
As a result of the experiment with the above configuration 1, no problems such as image misalignment were detected.
In this configuration 1, the belt hole spacing must match the pin spacing, the pins should correspond to the positions where the roller circumference is evenly divided, and the belt holes should be in the uniform position over the entire belt circumference. If there is an unequal portion, in Example 1, the roller outer peripheral length is 62.8 mm, and 1/12 of the peripheral length is 5.23 mm. Since the outer peripheral length of the belt was 188.4 mm, there was no contradiction regarding the arrangement of the split holes at 5.23 mm.
Further, it is convenient if the convex pin concave holes are −tolerance or + tolerance, respectively, and there is no occurrence of biting due to appropriate play. If it is a reverse tolerance, it is naturally possible that the bite or pin does not enter the hole. However, this is not the essence of the present invention, but a common-sense design adjustment item, and there is no particular problem unless so-called common sense is removed. Of course, this is also true for the belt hole, and it is a tolerance because it is a hole.
Also, if the same period overlap is considered as a problem for the rollers, the number of belt holes is set to an odd number for the even number of roller pins and vice versa to prevent problems due to the coincidence of the periods. It becomes possible. Furthermore, the length of the pin, the depth and the diameter of the hole, etc. are also design matters within the common sense.

(実施例2)
構成1において、定着ベルト径及び加圧ベルト径を40mmとした以外は、実施例1と同様にして実験を行ったところ、画像ズレやベルト寄りの問題発生は全くなかった。
(実施例3)
構成1において、凹穴及びベルト穴を長円径(長径3.5mm、短径2.5mm)とした以外は、実施例1と同様にして実験を行ったところ、で寄り方向の公差を小さめ(±0.4mm)にすることができた。
(実施例4)
構成1において、ピン数を増やし12本として分割を細かくした以外は、実施例1と同様にして実験を行ったところ、より細かなジターが観測されなくなった。
(Example 2)
In the configuration 1, an experiment was performed in the same manner as in Example 1 except that the fixing belt diameter and the pressure belt diameter were set to 40 mm. As a result, no image misalignment or belt misalignment occurred.
Example 3
In the configuration 1, an experiment was performed in the same manner as in Example 1 except that the concave hole and the belt hole were made to have a long circular diameter (long diameter 3.5 mm, short diameter 2.5 mm). (± 0.4 mm).
Example 4
In the configuration 1, an experiment was performed in the same manner as in Example 1 except that the number of pins was increased to 12 and the division was made fine. As a result, finer jitter was not observed.

(比較例)
構成1において、ピン及び穴をそれぞれ両端ではなく片側に設けた以外は、実施例1と同様にして実験を行ったところ、ベルトのシワ発生頻度が高くなり、また穴にかかる応力が大きくなるために亀裂が入りやすくなった。
(比較例2)
構成1において、ピン及び穴を設けなかった以外は、実施例1と同様にして実験を行ったところ、画像がズレベルトも大きな寄りが発生し側板とぶつかりこすれあった。
(Comparative example)
In the configuration 1, when the experiment was performed in the same manner as in Example 1 except that the pin and the hole were provided on one side instead of both ends, the frequency of wrinkling of the belt increased and the stress applied to the hole increased. It became easier to crack.
(Comparative Example 2)
When the experiment was performed in the same manner as in Example 1 except that the pin and the hole were not provided in the configuration 1, the image was greatly displaced and the side plate was rubbed against the side plate.

1 画像形成装置
2 給紙テーブル
3 スキャナ
4 原稿自動搬送装置(ADF)
5 感光体
6 帯電装置
7 現像装置
8 クリーニング装置
9 1次転写装置
10 画像形成ユニット
11 中間転写体
21 露光装置
22 2次転写装置
24 2次転写ベルト
25 ベルト定着装置
251a 第1ベルト
251a5、251a6、251a7、251a8 穴列
251a4、251a9 穴
251b 第2ベルト
251b4、251b9 穴
252a 駆動ローラ
252a1 第1駆動リング
252a2 ピン
252a3 穴
252b 従動ローラ
252b1 第2駆動リング
252b2 ピン
252b3 穴
253a 第1ガイドローラ
253b 第2ガイドローラ
254a 第1ガイド
254b 第2ガイド
255 ヒータ
256 反射板
258a 前側側板
258b 後側側板
259 ステイ
26 ベルト定着装置駆動部
41 ガイド部
42 給紙ローラ
43 側板
44 給紙トレイ
45 分離部
46 保持部材
47 搬送ローラ
48 搬送ガイド板
49 レジストローラ
50 回転体部材
56 排出ローラ
57 排紙トレイ
A ニップ部
B 力の方向
C記録紙の搬送方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 2 Paper feed table 3 Scanner 4 Automatic document feeder (ADF)
5 Photoconductor 6 Charging device 7 Developing device 8 Cleaning device 9 Primary transfer device 10 Image forming unit 11 Intermediate transfer member 21 Exposure device 22 Secondary transfer device 24 Secondary transfer belt 25 Belt fixing device 251a First belt 251a5, 251a6, 251a7, 251a8 hole row 251a4, 251a9 hole 251b second belt 251b4, 251b9 hole 252a driving roller 252a1 first driving ring 252a2 pin 252a3 hole 252b driven roller 252b1 second driving ring 252b3 pin 2 Roller 254a First guide 254b Second guide 255 Heater 256 Reflector plate 258a Front side plate 258b Rear side plate 259 Stay 26 Belt fixing device drive unit 41 Guide unit 42 Paper feed low La 43 Side plate 44 Paper feed tray 45 Separating section 46 Holding member 47 Conveying roller 48 Conveying guide plate 49 Registration roller 50 Rotating member 56 Discharge roller 57 Discharge tray A Nip section B Force direction C Recording paper conveyance direction

特開2006−7693号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-7693 特開平4−305675号公報JP-A-4-305675 特許3128100号公報Japanese Patent No. 3128100

Claims (6)

内部にヒータを具備する無端状の第1ベルトと、該第1ベルトとニップ部を形成する無端状の第2ベルトと、
ニップ部において前記第1ベルトの内側に配置された回転可能な駆動ローラと、
前記第2ベルトの内側に、前記駆動ローラと対向して前記第1ベルトと前記第2ベルトを挟み込んで押圧する回転可能な従動ローラとを配置した定着装置において、
第1ベルト及び第2ベルトの両端部には、それぞれ移動方向に沿って複数の穴が等間隔に、かつ第1ベルトの穴と第2ベルトの穴がニップ部にて重なるように同じ間隔で設けられた穴列が形成され、
駆動ローラ及び従動ローラは、前記ベルトの穴に相当する位置に凸部と凹部が交互に設けられ、駆動ローラが回転したときに、駆動ローラの凸部と従動ローラの凹部とが嵌合し、かつ駆動ローラの凹部と従動ローラの凸部とが嵌合するように配置されている
ことを特徴とする定着装置。
An endless first belt having a heater therein, an endless second belt forming a nip portion with the first belt,
A rotatable drive roller disposed inside the first belt at the nip portion;
A fixing device in which a rotatable driven roller that sandwiches and presses the first belt and the second belt is disposed inside the second belt so as to face the driving roller.
At both ends of the first belt and the second belt, a plurality of holes are equally spaced along the moving direction, and at the same interval so that the holes of the first belt and the second belt overlap at the nip portion. The hole array provided is formed,
The driving roller and the driven roller are provided with convex portions and concave portions alternately at positions corresponding to the holes of the belt, and when the driving roller rotates, the convex portions of the driving roller and the concave portions of the driven roller are fitted, The fixing device is characterized in that the concave portion of the driving roller and the convex portion of the driven roller are fitted to each other.
請求項1に記載のベルト定着装置において、
第1ベルト及び第2ベルトに大きさが異なる二種の穴を交互に設けられ、該第1ベルト及び第2ベルトは径の異なる穴が重なるように配置され、
駆動ローラと第1ベルトが回転駆動され、駆動ローラの凸部が第1ベルト及び第2ベルトの穴に挿入されるとき、駆動ローラに接する第1ベルトの穴が第2ベルトの穴よりも大きくなるように配置された
ことを特徴とする定着装置。
The belt fixing device according to claim 1.
Two kinds of holes having different sizes are provided alternately in the first belt and the second belt, and the first belt and the second belt are arranged so that holes having different diameters overlap each other.
When the driving roller and the first belt are rotationally driven and the convex portions of the driving roller are inserted into the holes of the first belt and the second belt, the hole of the first belt contacting the driving roller is larger than the hole of the second belt. A fixing device characterized by being arranged as follows.
請求項2に記載のベルト定着装置において、
第1ベルト及び第2ベルトの両端の穴列の少なくとも一方端の穴列は、円形の穴からなる穴列であり、駆動ローラの凹凸部及び従動ローラの凹凸部が、前記円径の穴と略同径の円形である
ことを特徴とする定着装置。
The belt fixing device according to claim 2,
The hole row at least one end of the hole rows at both ends of the first belt and the second belt is a hole row made of circular holes, and the uneven portion of the driving roller and the uneven portion of the driven roller are the holes of the circular diameter. A fixing device characterized by a circular shape having substantially the same diameter.
請求項3に記載のベルト定着装置において、
第1ベルト及び第2ベルトの両端の穴列の少なくとも一方端の穴列は、長円形の穴からなる穴列である
ことを特徴とする定着装置。
The belt fixing device according to claim 3.
The fixing device, wherein the hole row at least one end of the hole rows at both ends of the first belt and the second belt is a hole row made of oval holes.
駆動ローラの凹凸部及び従動ローラの凹凸部の先端部が樹脂又は弾性体で形成され、先端部以外は金属で形成されている
ことを特徴とする定着装置。
A fixing device, wherein the concave and convex portions of the driving roller and the concave and convex portions of the driven roller are formed of a resin or an elastic body, and the other portions are formed of metal.
潜像を形成する像担持体と、
像担持体表面に均一に帯電を施す帯電装置と、
帯電した像担持体表面に露光し潜像を書き込む露光装置と、
像担持体表面に形成された潜像にトナーを供給し可視像化する現像装置と、
像担持体表面の残留トナーをクリーニングするクリーニング装置と、
像担持体表面の可視像を直接又は中間転写体に転写した後に記録媒体に転写する転写装置と、
記録媒体上のトナー像を定着させる定着装置とを備える画像形成装置において、
前記定着装置は、請求項1ないし5のいずれかに記載のベルト定着装置である
ことを特徴とする画像形成装置。
An image carrier for forming a latent image;
A charging device for uniformly charging the surface of the image carrier;
An exposure device that exposes a charged image carrier surface and writes a latent image; and
A developing device that supplies toner to the latent image formed on the surface of the image carrier to make a visible image;
A cleaning device for cleaning residual toner on the surface of the image carrier;
A transfer device for transferring a visible image on the surface of the image bearing member directly or onto an intermediate transfer member and then transferring it to a recording medium;
An image forming apparatus including a fixing device that fixes a toner image on a recording medium.
The image forming apparatus, wherein the fixing device is a belt fixing device according to any one of claims 1 to 5.
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