JP2010139984A

JP2010139984A - Fixing device and image forming apparatus with the same

Info

Publication number: JP2010139984A
Application number: JP2008318765A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Fukaya; 守深谷; Fumio Masuda; 文雄増田
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2008-12-15
Filing date: 2008-12-15
Publication date: 2010-06-24
Anticipated expiration: 2028-12-15
Also published as: JP4973648B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To stably keep high nip pressure of a fixing nip formed by bringing a roller into press-contact with a circularly moving belt over a long time, and to shorten warm-up time. <P>SOLUTION: When a pressing belt 31 wound and stretched over a pair of upstream-side tension roller 33 and downstream-side tension roller 34 is separated from a pressure roller 32, the belt travels with such stiffness that the belt parts facing each other between the upstream-side tension roller 33 and the downstream-side tension roller 34 project to the outside. By bringing the pressure roller 32 into contact with one belt part between the upstream-side tension roller 33 and the downstream-side tension roller 34 of the pressing belt 31, the belt part travels while being curved in a concave shape along an outer periphery of the pressure roller 32. The fixing nip is formed of a part where the pressing belt 31 and the pressure roller 32 are brought into press-contact with each other. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、記録シート上に形成された未定着画像を記録シートに熱定着させる定着装置およびこれを備える画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device that thermally fixes an unfixed image formed on a recording sheet to a recording sheet and an image forming apparatus including the same.

複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の画像形成装置では、通常、画像データに対応したトナー画像を形成して記録シートに転写し、転写されたトナー画像を定着装置によって記録シートに定着させる構成になっている。
図６は従来の定着装置の一例を示す断面模式図である。図６に示す定着装置７０は、周回移動する加圧ベルト７２に対して加熱ローラ７１を圧接させることによって、定着ニップにおけるニップ圧を高めている。加圧ベルト７２は、記録シートＳの搬送方向上流側に配置された上流側ローラ７３と、記録シートＳの搬送方向下流側に配置された下流側ローラ７４とに周回移動可能に巻き掛けられている。加熱ローラ７１は、加圧ベルト７２における上側の周回移動域のベルト部分に圧接されている。加圧ベルト７２は、所定のベルトテンションが付与された状態で、矢印Ａで示す方向に周回移動される。加熱ローラ７１は、上流側ローラ７３と下流側ローラ７４との間における加圧ベルト７２の上側の周回移動域の全域にわたって圧接されており、加圧ベルト７２を介して、上流側ローラ７３および下流側ローラ７４の両方を押圧している。定着ニップは、加圧ベルト７２のベルト部分と加熱ローラ７１の外周面とが相互に圧接されることによって形成されている。加熱ローラ７１の軸心部は、上流側ローラ７３の垂直方向の上方に位置しており、その軸心部内に、軸方向に沿って直線状に形成されたヒータランプ７５が配置されている。未定着のトナー画像が転写された記録シートＳは、定着ニップを通過する間に、ヒータランプ７５によって加熱され、これにより、トナー画像が記録シートＳに熱定着される。 In an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a complex machine of these, a toner image corresponding to image data is usually formed and transferred to a recording sheet, and the transferred toner image is fixed on the recording sheet by a fixing device. It is configured to let you.
FIG. 6 is a schematic sectional view showing an example of a conventional fixing device. The fixing device 70 shown in FIG. 6 increases the nip pressure in the fixing nip by bringing the heating roller 71 into pressure contact with the pressure belt 72 that moves around. The pressure belt 72 is wound around an upstream roller 73 disposed on the upstream side in the conveyance direction of the recording sheet S and a downstream roller 74 disposed on the downstream side in the conveyance direction of the recording sheet S so as to be capable of circular movement. Yes. The heating roller 71 is in pressure contact with the belt portion of the upper circumferential movement area of the pressure belt 72. The pressure belt 72 is moved in the direction indicated by the arrow A in a state where a predetermined belt tension is applied. The heating roller 71 is in pressure contact with the upstream roller 73 and the downstream roller 74 over the entire area of the circumferential movement area on the upper side of the pressure belt 72, and the upstream roller 73 and the downstream roller are connected via the pressure belt 72. Both side rollers 74 are pressed. The fixing nip is formed when the belt portion of the pressure belt 72 and the outer peripheral surface of the heating roller 71 are pressed against each other. The axial center portion of the heating roller 71 is located above the upstream roller 73 in the vertical direction, and a heater lamp 75 formed linearly along the axial direction is disposed in the axial center portion. The recording sheet S to which the unfixed toner image is transferred is heated by the heater lamp 75 while passing through the fixing nip, whereby the toner image is thermally fixed to the recording sheet S.

なお、この定着装置７０には、定着ニップを通過した記録シートＳを加圧ベルト７２から分離するための分離爪７６、記録シートＳを加熱ローラ７１から分離するための分離板７７、加熱ローラ７１の温度を検出するサーミスタ７８、昇温を防止するサーモスタット７９等が設けられている。
また、特許文献１には、図７に示すように、周回移動する加圧ベルト８１に、定着ベルト８３を介して加熱ローラ８２を押し付けて定着ニップを形成する定着装置８０が開示されている。この定着装置８０では、加圧ベルト８１は、記録シートＳの搬送方向上流側に位置する上流側ローラ８４と、記録シートＳの搬送方向下流側に位置する下流側ローラ８５と、上流側ローラ８４の下方に配置された加圧側テンションローラ８６とに巻き掛けられて、矢印Ｍで示す方向に周回移動する。定着ベルト８３は、加熱ローラ８２と加熱側テンションローラ８７とに巻き掛けられて、矢印Ｎで示す方向に周回移動する。加熱ローラ８２は、定着ベルト８３を介して、加圧ベルト８１における下流側ローラ８５に巻き掛けられたベルト部分およびその周回移動方向上流側のベルト部分に押し付けられている。また、加熱ローラ８２が定着ベルト８３を介して押し付けられた加圧ベルト８１のベルト部分は、加圧ベルト８１の周回移動域の内部に配置された圧力パッド８８によって、定着ベルト８３を介して加熱ローラ８２に押し付けられている。加熱ローラ８２および加熱側テンションローラ８７のそれぞれの軸心部には、ハロゲンランプ（ヒータランプ）８９および９０が設けられている。
特開２００５−７７８３４号公報 The fixing device 70 includes a separation claw 76 for separating the recording sheet S that has passed through the fixing nip from the pressure belt 72, a separation plate 77 for separating the recording sheet S from the heating roller 71, and the heating roller 71. There are provided a thermistor 78 for detecting the temperature and a thermostat 79 for preventing temperature rise.
Further, as shown in FIG. 7, Patent Document 1 discloses a fixing device 80 that forms a fixing nip by pressing a heating roller 82 against a pressure belt 81 that moves around, via a fixing belt 83. In the fixing device 80, the pressure belt 81 includes an upstream roller 84 positioned upstream in the conveyance direction of the recording sheet S, a downstream roller 85 positioned downstream in the conveyance direction of the recording sheet S, and an upstream roller 84. Is wound around a pressure-side tension roller 86 arranged below, and moves around in the direction indicated by the arrow M. The fixing belt 83 is wound around the heating roller 82 and the heating-side tension roller 87 and moves around in the direction indicated by the arrow N. The heating roller 82 is pressed through the fixing belt 83 against the belt portion wound around the downstream roller 85 of the pressure belt 81 and the belt portion upstream in the circumferential movement direction. Further, the belt portion of the pressure belt 81 to which the heating roller 82 is pressed via the fixing belt 83 is heated via the fixing belt 83 by a pressure pad 88 disposed inside the circumferential movement area of the pressure belt 81. It is pressed against the roller 82. Halogen lamps (heater lamps) 89 and 90 are provided at the respective axial centers of the heating roller 82 and the heating side tension roller 87.
JP 2005-77834 A

図６に示す定着装置７０では、定着ニップのニップ圧を高めるために、加圧ベルト７２に対して加熱ローラ７１を高圧力で押し付ける必要がある。この場合、加圧ベルト７２における幅方向の全域にわたって所定の高ニップ圧が得られるようにするためには、加熱ローラ７１を金属によって構成し、直径を大きくするとともに、ハロゲンランプ７５が配置される軸心部の中空部分を小径にして金属部分を厚くする必要がある。しかし、このような構成とすることにより、加熱ローラ７１の熱容量が大きくなり、加熱ローラ７１の軸心部に配置されたヒータランプ７５によって定着ニップを所定の定着温度にまで上昇させるために長時間が必要になり、ウォームアップ時間が長くなるという問題がある。また、上流側ローラ７３および下流側ローラ７４が加圧ベルト７２を介して加熱ローラ７１に押し付けられているために、加熱ローラ７１の熱が上流側ローラ７３および下流側ローラ７４に伝導することによって定着ニップの温度上昇効率がさらに低下し、ウォームアップ時間がさらに長くなるおそれもある。しかも、定着ニップにおける温度上昇効率が低下することにより、複数の記録シートＳが連続して定着ニップを通過する場合には、記録シートＳが通過する毎に定着温度が低下するために温度追従性が悪くなり、定着ニップを連続して通過する記録シートＳに対して所定の定着温度を維持することができず、定着不良が発生するおそれもある。 In the fixing device 70 shown in FIG. 6, it is necessary to press the heating roller 71 against the pressure belt 72 with a high pressure in order to increase the nip pressure of the fixing nip. In this case, in order to obtain a predetermined high nip pressure over the entire width direction of the pressure belt 72, the heating roller 71 is made of metal, the diameter is increased, and the halogen lamp 75 is disposed. It is necessary to make the hollow portion of the shaft center portion small in diameter and thicken the metal portion. However, with such a configuration, the heat capacity of the heating roller 71 is increased, and a long time is required to raise the fixing nip to a predetermined fixing temperature by the heater lamp 75 disposed at the axial center of the heating roller 71. Is required, and there is a problem that the warm-up time becomes long. Further, since the upstream roller 73 and the downstream roller 74 are pressed against the heating roller 71 via the pressure belt 72, the heat of the heating roller 71 is conducted to the upstream roller 73 and the downstream roller 74. The temperature increase efficiency of the fixing nip may further decrease, and the warm-up time may be further increased. In addition, since the temperature rise efficiency at the fixing nip is reduced, when a plurality of recording sheets S pass through the fixing nip continuously, the fixing temperature is lowered every time the recording sheets S pass, and thus temperature followability. As a result, the predetermined fixing temperature cannot be maintained for the recording sheet S continuously passing through the fixing nip, and there is a possibility that fixing failure may occur.

図７に示す定着装置でも、図６に示す定着装置と同様に、加圧ベルト８１に対する押圧力を高めるために、加熱ローラ８２が大きな直径であって金属部分が厚く構成されており、その結果、大きな熱容量を有している。このために、加熱ローラ８２の軸心部に配置されたハロゲンランプ（ヒータランプ）８９によって定着ニップを所定の定着温度にまで上昇させるためには長時間が必要であり、ウォームアップ時間が長くなるという問題がある。また、圧力パッド８８が加圧ベルト８１の内周面に摺動するために、加圧ベルト８１を周回移動させるために高トルクが必要になり、加圧ベルト８１を円滑に周回移動させることができず、記録シートＳが定着ニップを円滑に通過できなくなるおそれもある。さらには、加圧ベルト８１のベルトテンションを増加させるために加圧側テンションローラ８６を使用しており、これによって、加圧ベルト８１の周回移動域が大きくなり、定着装置が大型化するという問題もある。 In the fixing device shown in FIG. 7 as well, the heating roller 82 has a large diameter and a thick metal part in order to increase the pressing force against the pressure belt 81, as in the fixing device shown in FIG. Has a large heat capacity. For this reason, it takes a long time to raise the fixing nip to a predetermined fixing temperature by the halogen lamp (heater lamp) 89 arranged in the axial center portion of the heating roller 82, and the warm-up time becomes long. There is a problem. Further, since the pressure pad 88 slides on the inner peripheral surface of the pressure belt 81, a high torque is required to move the pressure belt 81 around, and the pressure belt 81 can smoothly move around. The recording sheet S may not pass through the fixing nip smoothly. Furthermore, the pressure-side tension roller 86 is used to increase the belt tension of the pressure belt 81, which increases the rotation movement area of the pressure belt 81 and increases the size of the fixing device. is there.

本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、周回移動するベルトにローラが圧接されることによって形成される定着ニップにおいて、ベルト内周面に摺動する部材を設けることなく、高いニップ圧を長期にわたって安定的に確保することができ、また、ウォーミングアップ時間を短縮することができる定着装置およびこれを備える画像形成装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and without providing a member that slides on the inner peripheral surface of the belt in a fixing nip formed by a roller being pressed against a belt that moves around. An object of the present invention is to provide a fixing device capable of stably ensuring a high nip pressure over a long period of time and shortening the warm-up time, and an image forming apparatus including the same.

上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、一対のテンションローラに周回移動可能に巻き掛けられた押圧ベルトと、該押圧ベルトを加圧する加圧ローラとによって形成された定着ニップを記録シートが通過する間に、該記録シート上に形成された未定着画像を加熱および加圧することによって該記録シートに熱定着させる定着装置であって、前記押圧ベルトは、前記加圧ローラと離間状態としたときに、前記一対のテンションローラの間における相互に対向する２か所のベルト部分のそれぞれが外側に突出した湾曲状態で走行することが可能な剛性を有し、前記押圧ベルトの一方のベルト部分と前記加圧ローラとが直接または間接的に圧接されて、前記押圧ベルトが前記加圧ローラの外周面に沿った凹状に湾曲した状態で走行することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a fixing device according to the present invention records a fixing nip formed by a pressure belt wound around a pair of tension rollers so as to be able to move around and a pressure roller that presses the pressure belt. A fixing device that heat-fixes an unfixed image formed on the recording sheet while the sheet is passing through heat and pressure to the recording sheet, wherein the pressing belt is separated from the pressing roller. The two belt portions facing each other between the pair of tension rollers have rigidity capable of running in a curved state protruding outward, and one of the pressing belts The belt portion and the pressure roller are in direct or indirect contact with each other, and the pressure belt travels in a concave curved shape along the outer peripheral surface of the pressure roller. And wherein the door.

また、本発明に係る画像形成装置は、シート上に形成された未定着画像を定着部により熱定着する画像形成装置であって、前記定着部として、前記定着装置を備えることを特徴とする。 An image forming apparatus according to the present invention is an image forming apparatus that thermally fixes an unfixed image formed on a sheet by a fixing unit, and includes the fixing device as the fixing unit.

本発明の定着装置では、押圧ベルトが、加圧ローラと離間した状態で、テンションローラ間におけるそれぞれのベルト部分が外側に突出した湾曲状態で走行し得る剛性を有しており、このベルト部分に、加圧ローラが直接または間接的に圧接されることによって加圧ローラの外周面に沿った凹状に湾曲されて走行することから、定着ニップでは、押圧ベルト自体の剛性による復元力によって加圧ローラの外周面に圧接されている。従って、押圧ベルトを押圧するための特別な部材を設けることなく、長期にわたって安定的に高いニップ圧を確保することができる。また、押圧ベルト自体の剛性でニップ圧を高めることができることによって、加圧ローラの熱容量を小さくすることができ、これにより、ウォームアップ時間を短縮することができるとともに、記録シートが連続して定着ニップを通過する場合にも、定着不良を起こすおそれがない。 In the fixing device of the present invention, the pressure belt has rigidity capable of running in a curved state in which each belt portion between the tension rollers protrudes outwardly in a state of being separated from the pressure roller. The pressure roller is curved in a concave shape along the outer peripheral surface of the pressure roller by direct or indirect pressure contact, so that the pressure roller is driven by the restoring force due to the rigidity of the pressure belt in the fixing nip. It is press-contacted to the outer peripheral surface. Therefore, a high nip pressure can be secured stably over a long period of time without providing a special member for pressing the pressing belt. In addition, since the nip pressure can be increased by the rigidity of the pressure belt itself, the heat capacity of the pressure roller can be reduced, thereby shortening the warm-up time and fixing the recording sheet continuously. Even when passing through the nip, there is no risk of fixing failure.

好ましくは、前記記録シートの未定着画像が、前記押圧ベルトの周回移動域の内部における前記一対のテンションローラの間に設けられた加熱手段によって加熱されることを特徴とする。
好ましくは、前記記録シートの未定着画像が、電磁誘導加熱方式の加熱手段によって加熱されることを特徴とする。 Preferably, the unfixed image of the recording sheet is heated by a heating unit provided between the pair of tension rollers inside the circumferential movement area of the pressing belt.
Preferably, the unfixed image on the recording sheet is heated by an electromagnetic induction heating type heating unit.

好ましくは、前記加圧ローラは、前記一対のテンションローラのいずれか一方に、前記押圧ベルトを介して圧接されていることを特徴とする。
好ましくは、前記加圧ローラは、前記一対のローラの両方に、前記押圧ベルトを介して圧接されていることを特徴とする。
好ましくは、前記加圧ローラは、該加圧ローラと補助ローラとに巻き掛けられて周回移動する補助ベルトを介して、前記押圧ベルトに圧接されていることを特徴とする。 Preferably, the pressure roller is in pressure contact with one of the pair of tension rollers via the pressing belt.
Preferably, the pressure roller is in pressure contact with both of the pair of rollers via the pressing belt.
Preferably, the pressure roller is pressed against the pressing belt via an auxiliary belt that is wound around the pressure roller and the auxiliary roller and moves around.

好ましくは、前記補助ローラの内部に第２加熱手段が配置されていることを特徴とする。 Preferably, a second heating means is disposed inside the auxiliary roller.

以下、本発明に係る定着装置および画像形成装置の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る定着装置が備えられた画像形成装置の構成を示す概略図である。この画像形成装置は、記録用紙、ＯＨＰシート等の記録シート上に、所定の色のトナー画像を形成する。
図１に示す画像形成装置は、矢印Ａで示す方向に回転駆動される感光体ドラム１１を有しており、感光体ドラム１１の周囲には、電子写真方式によってトナー画像を記録シートＳ上に形成するための帯電装置１２、露光装置１３、現像装置１４、転写ローラ１５が設けられている。 Hereinafter, embodiments of a fixing device and an image forming apparatus according to the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an image forming apparatus provided with a fixing device according to an embodiment of the present invention. This image forming apparatus forms a toner image of a predetermined color on a recording sheet such as a recording sheet or an OHP sheet.
The image forming apparatus shown in FIG. 1 has a photosensitive drum 11 that is rotationally driven in a direction indicated by an arrow A, and a toner image is formed on the recording sheet S around the photosensitive drum 11 by electrophotography. A charging device 12, an exposure device 13, a developing device 14, and a transfer roller 15 for forming are provided.

この画像形成装置では、外部機器から入力される画像データが、図示しない制御部によってレーザダイオードの駆動信号に変換され、その駆動信号によって、露光装置１３に設けられたレーザダイオードが駆動される。これにより、露光装置１３からは画像データに応じたレーザ光Ｌが感光体ドラム１1の表面に照射される。感光体ドラム１1の表面は、予め帯電装置１２によって所定電位に帯電されており、露光装置１３から照射されるレーザ光Ｌにて露光されることよって、感光体ドラム１１の表面上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置１４においてトナーによって現像されてトナー画像として可視化される。 In this image forming apparatus, image data input from an external device is converted into a laser diode drive signal by a control unit (not shown), and the laser diode provided in the exposure device 13 is driven by the drive signal. As a result, the exposure device 13 irradiates the surface of the photosensitive drum 11 with the laser beam L corresponding to the image data. The surface of the photosensitive drum 11 is charged to a predetermined potential by the charging device 12 in advance, and is exposed to the laser light L emitted from the exposure device 13, thereby electrostatic latent images on the surface of the photosensitive drum 11. An image is formed. The electrostatic latent image is developed with toner in the developing device 14 and visualized as a toner image.

感光体ドラム１１の下方には、記録用紙、ＯＨＰシート等の記録シートＳを複数枚収容できる記録シートカセット２１が設けられており、給紙ローラ２２によって記録シートカセット２１内の記録シートＳが１枚ずつ繰り出される。記録シートカセット２１から繰り出された記録シートＳは、タイミングローラ対２３を介して感光体ドラム１１に向って搬送される。感光体ドラム１１の側方には矢印Ｂ方向に回転する転写ローラ１５が設けられており、記録シートＳは、転写ローラ１５と感光体ドラム１１とが圧接されることによって形成された転写ニップ部を通過する。転写ニップ部を記録シートＳが通過する際には、転写ローラ１５に印加された転写電圧にて発生する転写電界の作用により、感光体ドラム１１上に形成されたトナー画像が記録シートＳ上に転写される。トナー画像が転写された記録シートＳは、剥離爪１６によって感光体ドラム１１から剥離されて定着装置３０へ搬送される。 Below the photosensitive drum 11, there is provided a recording sheet cassette 21 that can store a plurality of recording sheets S such as recording paper and OHP sheets, and the recording sheet S in the recording sheet cassette 21 is 1 by a paper feed roller 22. It is fed out one by one. The recording sheet S fed out from the recording sheet cassette 21 is conveyed toward the photosensitive drum 11 via the timing roller pair 23. A transfer roller 15 that rotates in the direction of the arrow B is provided on the side of the photosensitive drum 11, and the recording sheet S is a transfer nip portion that is formed when the transfer roller 15 and the photosensitive drum 11 are pressed against each other. Pass through. When the recording sheet S passes through the transfer nip portion, the toner image formed on the photosensitive drum 11 is formed on the recording sheet S by the action of the transfer electric field generated by the transfer voltage applied to the transfer roller 15. Transcribed. The recording sheet S to which the toner image is transferred is peeled off from the photosensitive drum 11 by the peeling claw 16 and conveyed to the fixing device 30.

定着装置３０は、押圧ベルト３１と、押圧ベルト３１に圧接された加圧ローラ３２とを有しており、相互に圧接された押圧ベルト３１と加圧ローラ３２との間に、記録シートＳが通過する定着ニップＮが形成されている。押圧ベルト３１の周回移動域の内部には、ヒータランプ３７が設けられている。ヒータランプ３７は、サーミスタ３９にて計測される押圧ベルト３１の表面温度に基づいて制御される。定着装置３０に搬送される記録シートＳの未定着のトナー画像は、ヒータランプ３７によって表面が所定温度に加熱されて周回移動する押圧ベルト３１と、押圧ベルト３１に追従して回転する加圧ローラ３２との間の定着ニップＮを記録シートＳが通過する間に、加熱および加圧されることによって記録シートＳ上に熱定着される。トナー画像が熱定着された記録シートＳは、剥離爪３８によって押圧ベルト３１の外周面から剥離されて、排紙ローラ２４に向って搬送され、排紙ローラ２４によって排紙トレイ１９上へ排出される。 The fixing device 30 includes a pressing belt 31 and a pressure roller 32 pressed against the pressing belt 31, and the recording sheet S is interposed between the pressing belt 31 and the pressing roller 32 pressed against each other. A fixing nip N that passes therethrough is formed. A heater lamp 37 is provided inside the circumferential movement area of the pressing belt 31. The heater lamp 37 is controlled based on the surface temperature of the pressing belt 31 measured by the thermistor 39. The unfixed toner image on the recording sheet S conveyed to the fixing device 30 has a pressing belt 31 whose surface is heated by a heater lamp 37 to a predetermined temperature and moves around, and a pressure roller that rotates following the pressing belt 31. While the recording sheet S passes through the fixing nip N between the recording sheet S and the recording sheet S, the recording sheet S is heated and pressed to be thermally fixed on the recording sheet S. The recording sheet S on which the toner image is thermally fixed is peeled off from the outer peripheral surface of the pressing belt 31 by the peeling claw 38, conveyed toward the paper discharge roller 24, and discharged onto the paper discharge tray 19 by the paper discharge roller 24. The

なお、トナー画像が転写された後の感光体ドラム１１は、クリーナー１７によって表面に残留するトナーが除去された後に、イレーサ１８によって残留電荷が消去される。残留電荷が消去された感光体ドラム１１は、次の画像形成指示によって、帯電装置１２にて表面が帯電され、上述した動作と同様の動作が繰り返されることによってトナー画像が記録シート上に形成される。 The photosensitive drum 11 after the toner image is transferred is erased by the eraser 18 after the toner remaining on the surface is removed by the cleaner 17. The surface of the photosensitive drum 11 from which the residual charge has been erased is charged by the charging device 12 according to the next image formation instruction, and a toner image is formed on the recording sheet by repeating the same operation as described above. The

このように、感光体ドラム１１、帯電装置１２、露光装置１３、現像装置１４、転写ローラ１５、記録シートカセット２１は、記録シートＳ上に未定着画像を形成する未定着画像形成部を構成している。
図２は、定着装置３０の概略構成を示す断面模式図である。図２に示すように、定着装置３０は、転写ローラ１５によってトナー画像が転写されて上方に向って搬送される記録シートＳを左右方向から挟むように加圧する押圧ベルト３１と加圧ローラ３２とを備えている。図３は、押圧ベルト３１の構成を説明するための模式図であり、押圧ベルト３１と加圧ローラ３２とを離間させた状態で示している。押圧ベルト３１は、自然状態で横断面円形の円筒状を維持する所定の剛性を有する無端ベルトであり、図３に示すように、記録シートＳの搬送方向上流側（下側）に配置された上流側テンションローラ３３と、この上流側テンションローラ３３に平行な状態で記録シートＳの搬送方向下流側（上側）に配置された下流側テンションローラ３４とに、所定の引っ張り力（ベルトテンション）が加えられた状態で巻き掛けられることによって、楕円形状を維持して周回移動する剛性を有している。上流側テンションローラ３３および下流側テンションローラ３４は、相互に等しい半径ｒをそれぞれ有しており、同じＸ軸座標位置（水平方向位置）になるようにＹ軸方向（垂直方向）に並んだ状態で、所定の軸間距離Ｄをあけて配置されている。上流側テンションローラ３３および下流側テンションローラ３４に所定のベルトテンションで巻き掛けられた押圧ベルト３１は、上流側テンションローラ３３と下流側テンションローラ３４との間における相互に対向するベルト部分が、張架前の自然状態に戻ろうとする力（復元力）により、上流側テンションローラ３３および下流側テンションローラ３４の各共通接線Ｌ１よりもそれぞれ外側に同じ突出量（撓み量）δで外側に突出した湾曲状態で走行する。押圧ベルト３１は、記録シートＳのトナー画像が転写された面に対向するように配置されており、例えば、下流側テンションローラ３４が駆動モータによって回転駆動されることにより、図２に矢印Ｍで示す方向に周回移動する。 Thus, the photosensitive drum 11, the charging device 12, the exposure device 13, the developing device 14, the transfer roller 15, and the recording sheet cassette 21 constitute an unfixed image forming unit that forms an unfixed image on the recording sheet S. ing.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the fixing device 30. As shown in FIG. 2, the fixing device 30 includes a pressure belt 31 and a pressure roller 32 that pressurize the recording sheet S to which the toner image is transferred by the transfer roller 15 and conveyed upward from the left and right directions. It has. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the configuration of the pressing belt 31 and shows the pressing belt 31 and the pressure roller 32 in a separated state. The pressing belt 31 is an endless belt having a predetermined rigidity that maintains a cylindrical shape with a circular cross section in a natural state, and is disposed on the upstream side (lower side) in the conveyance direction of the recording sheet S as shown in FIG. A predetermined pulling force (belt tension) is applied to the upstream tension roller 33 and the downstream tension roller 34 disposed in the downstream side (upper side) of the recording sheet S in the state parallel to the upstream tension roller 33. By being wound in the added state, it has the rigidity to move around while maintaining an elliptical shape. The upstream tension roller 33 and the downstream tension roller 34 have the same radius r, and are arranged in the Y-axis direction (vertical direction) so as to have the same X-axis coordinate position (horizontal position). Thus, they are arranged with a predetermined distance D between the axes. The pressure belt 31 wound around the upstream tension roller 33 and the downstream tension roller 34 with a predetermined belt tension has belt portions opposite to each other between the upstream tension roller 33 and the downstream tension roller 34. Due to the force (restoring force) to return to the natural state before mounting, the protrusions protrude outward with the same protrusion amount (deflection amount) δ outward from the common tangent L1 of the upstream tension roller 33 and the downstream tension roller 34. Drive in a curved state. The pressing belt 31 is disposed so as to face the surface of the recording sheet S to which the toner image is transferred. For example, the downstream tension roller 34 is driven to rotate by a driving motor, so that an arrow M in FIG. Move around in the direction shown.

周回移動域が楕円形状になった押圧ベルト３１は、図３に示すように、上流側テンションローラ３３および下流側テンションローラ３４の軸間距離をＤとすると、周回移動方向の長さＢ１が、Ｂ１＞２Ｄ＋２πｒ／２＋２πｒ／２＝２Ｄ＋２πｒの関係になっている。
加圧ローラ３２は、図２に示すように、上流側テンションローラ３３よりも大きな外径を有しており、押圧ベルト３１を介して上流側テンションローラ３３に圧接されている。加圧ローラ３２の軸心位置は、上流側テンションローラ３３の軸心位置よりも記録シートＳ搬送方向下流側に位置しており、従って、上流側テンションローラ３３よりも大きな外径を有する加圧ローラ３２は、図２に示すように、上流側テンションローラ３３と下流側テンションローラ３４との間の押圧ベルト３１の一方のベルト部分における上流側テンションローラ３３に近接した領域を押圧して、この一方のベルト部分を、上流側テンションローラ３３と下流側テンションローラ３４との各共通接線Ｌ１よりもそれぞれ内側において加圧ローラ３２の外周面に沿った凹状に湾曲させている。これにより、上流側テンションローラ３３と下流側テンションローラ３４との間において加圧ローラ３２が圧接された押圧ベルト３１の一方のベルト部分は、全体にわたって凹状に湾曲した状態で走行する。これに対して、上流側テンションローラ３３と下流側テンションローラ３４との間の押圧ベルト３１の他方のベルト部分は、上流側テンションローラ３３および下流側テンションローラ３４の各共通接線Ｌ１よりもそれぞれ外側に突出した湾曲状態を維持して走行する。 As shown in FIG. 3, when the distance between the axes of the upstream tension roller 33 and the downstream tension roller 34 is D, the length B1 in the circumferential movement direction is as follows. B1> 2D + 2πr / 2 + 2πr / 2 = 2D + 2πr.
As shown in FIG. 2, the pressure roller 32 has a larger outer diameter than the upstream tension roller 33, and is pressed against the upstream tension roller 33 via the pressing belt 31. The axial center position of the pressure roller 32 is located downstream of the upstream tension roller 33 in the recording sheet S conveyance direction, and therefore has a larger outer diameter than the upstream tension roller 33. As shown in FIG. 2, the roller 32 presses a region close to the upstream tension roller 33 in one belt portion of the pressing belt 31 between the upstream tension roller 33 and the downstream tension roller 34. One belt portion is curved in a concave shape along the outer peripheral surface of the pressure roller 32 on the inner side of each common tangent L1 between the upstream tension roller 33 and the downstream tension roller. Accordingly, one belt portion of the pressing belt 31 to which the pressure roller 32 is pressed between the upstream tension roller 33 and the downstream tension roller 34 travels in a concavely curved state throughout. On the other hand, the other belt portion of the pressing belt 31 between the upstream tension roller 33 and the downstream tension roller 34 is outside the common tangent L1 of the upstream tension roller 33 and the downstream tension roller 34, respectively. The vehicle keeps the curved state protruding to the vehicle.

この場合、押圧ベルト３１の一方のベルト部分が加圧ローラ３２にて押圧されることによって凹状に湾曲すると、押圧ベルト３１自体の剛性による復元力によって加圧ローラ３２の外周面を押圧するために、相互に圧接された押圧ベルト３１のベルト部分と加圧ローラ３２の外周面との圧接領域の全域にわたって略一定の高いニップ圧の定着ニップＮが形成される。加圧ローラ３２は、周回移動する押圧ベルト３１が所定のニップ圧で圧接されていることによって、押圧ベルト３１に追従して回転する。 In this case, when one belt portion of the pressing belt 31 is bent concavely by being pressed by the pressing roller 32, the outer peripheral surface of the pressing roller 32 is pressed by the restoring force due to the rigidity of the pressing belt 31 itself. A fixing nip N having a substantially constant high nip pressure is formed over the entire pressure contact area between the belt portion of the pressing belt 31 and the outer peripheral surface of the pressure roller 32 that are in pressure contact with each other. The pressure roller 32 rotates following the pressure belt 31 when the pressure belt 31 that moves around is pressed with a predetermined nip pressure.

押圧ベルト３１の周回移動域の内部における上流側テンションローラ３３と下流側テンションローラ３４との間には、直線状に形成された円柱状のヒータランプ３７が、上流側テンションローラ３３および下流側テンションローラ３４に平行な状態で配置されている。この場合、相互に圧接された押圧ベルト３１のベルト部分と加圧ローラ３２の外周面とによって形成される定着ニップＮが上流側テンションローラ３３に近接して形成されていることから、ヒータランプ３７も、上流側テンションローラ３３に近接して配置することが好ましい。ヒータランプ３７としては、ハロゲンヒータ、カーボンヒータ、キセノンランプヒータ等を用いることができる。また、このようなヒータランプ３７に限らず、直線状に形成された電熱線ヒータも用いることができる。 Between the upstream tension roller 33 and the downstream tension roller 34 inside the circumferential movement area of the pressing belt 31, a cylindrical heater lamp 37 formed in a straight line is connected to the upstream tension roller 33 and the downstream tension roller. The roller 34 is arranged in parallel. In this case, since the fixing nip N formed by the belt portion of the pressing belt 31 and the outer peripheral surface of the pressure roller 32 that are pressed against each other is formed close to the upstream tension roller 33, the heater lamp 37 However, it is preferable to arrange them close to the upstream tension roller 33. As the heater lamp 37, a halogen heater, a carbon heater, a xenon lamp heater, or the like can be used. Further, not only the heater lamp 37 but also a heating wire heater formed in a linear shape can be used.

押圧ベルト３１は、例えば、弾性率（ヤング率）の大きいＮｉ（ニッケル）、鉄、ＳＵＳ（ステンレス）、Ｗ（タングステン）、ＰＩ（ポリイミド）等の材料によって所定の厚さに構成された基材を備えており、横断面が所定の外径を有する円形の円筒状に無端化されている。基材の厚さとしては、例えば、２０〜４００μｍ、より好ましくは１００〜２００μｍとすることができる。押圧ベルト３１は、基材の表面（外周面）に、ＰＦＡ、ＰＴＦＡ、ＥＴＦＡ等のフッ素系の樹脂、シリコン系のゴム等のチューブを積層した表層を設けて離型性を付与してもよい。表層は導電性であってもよい。表層は、基材にコーティング処理することによって形成してもよい。表層の厚さは５〜１００μｍ程度が望ましい。表層としては、例えば、三井・デュポンフロロケミカル株式会社製の商品名「ＰＦＡ３５０−Ｊ」、「４５１ＨＰ−Ｊ」、「９５４１ＨＰＰｌｕｓ」等のフッ素系樹脂が好適に用いられる。さらに、基材と表層との間に中間層を設けてもよい。中間層としては、シリコーンゴム、フッ素ゴム等のように、弾性を有する耐熱性の高い材質であることが好ましい。中間層の厚さとしては、例えば、３０〜１５０μｍ程度とされる。押圧ベルト３１は、上流側テンションローラ３３および下流側テンションローラ３４に巻き掛けられない状態では、外径が３０〜１５０ｍｍ程度の円筒であることが好ましい。 The pressing belt 31 is a base material having a predetermined thickness made of a material such as Ni (nickel), iron, SUS (stainless steel), W (tungsten), PI (polyimide) having a large elastic modulus (Young's modulus), for example. The cross section is endlessly formed into a circular cylinder having a predetermined outer diameter. As thickness of a base material, it is 20-400 micrometers, for example, More preferably, it can be set as 100-200 micrometers. The pressing belt 31 may be provided with a release layer by providing a surface layer on which a tube made of fluorine resin such as PFA, PTFA, ETFA, or silicon rubber is laminated on the surface (outer peripheral surface) of the base material. . The surface layer may be conductive. The surface layer may be formed by coating the substrate. The thickness of the surface layer is preferably about 5 to 100 μm. As the surface layer, for example, fluorine resins such as trade names “PFA350-J”, “451HP-J”, and “9541HP Plus” manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd. are preferably used. Furthermore, an intermediate layer may be provided between the base material and the surface layer. The intermediate layer is preferably made of a material having elasticity and high heat resistance such as silicone rubber and fluororubber. The thickness of the intermediate layer is, for example, about 30 to 150 μm. The pressing belt 31 is preferably a cylinder having an outer diameter of about 30 to 150 mm in a state where the pressing belt 31 is not wound around the upstream tension roller 33 and the downstream tension roller 34.

押圧ベルト３１は、ヤング率をＥ（ｍＮ／ｍｍ^２）、押圧ベルト３１を上流側テンションローラ３３および下流側テンションローラ３４に巻き掛けられない状態での円筒形状における横断面の外径をφ（ｍｍ）、厚さをｔ（ｍｍ）とすると、次の関係を有していることが好ましい。
Ｅ・ｔ／φ≦２００００００（ｍＮ／ｍｍ^２）・・・（１）
押圧ベルト３１は、ヤング率Ｅおよび厚さｔが大きくなると、楕円形状に変形させるために大きなベルトテンションが必要になるが、円筒形状の外径が大きくなると楕円形状に変形させることが容易になる。このことから、押圧ベルト３１を所望の楕円形状に変形させるためには、上記（１）式の関係を有していることが好ましい。２００００００ｍＮ／ｍｍ^２の値は実験的に求められたものである。 The pressing belt 31 has a Young's modulus of E (mN / mm ² ), and an outer diameter of a cross section in a cylindrical shape in a state where the pressing belt 31 is not wound around the upstream tension roller 33 and the downstream tension roller 34 is φ ( mm) and a thickness of t (mm), it is preferable to have the following relationship.
E.t / φ ≦ 2000000 (mN / mm ² ) (1)
When the Young's modulus E and the thickness t are increased, the pressing belt 31 requires a large belt tension to be deformed into an elliptical shape. However, when the cylindrical outer diameter is increased, the pressing belt 31 is easily deformed into an elliptical shape. . Therefore, in order to deform the pressing belt 31 into a desired elliptical shape, it is preferable to have the relationship of the above expression (1). The value of 2000000 mN / mm ² was obtained experimentally.

上流側テンションローラ３３および下流側テンションローラ３４は、Ａｌ、ＳＵＳ、鉄等の中実または中空の円柱状をした芯金の表面に弾性層が積層されて構成されている。芯金の外径は任意であるが、１０〜５０ｍｍが好ましい。中空（パイプ形状）の場合には、厚さは０．１ｍｍ以上が好ましく、上流側テンションローラ３３および下流側テンションローラ３４のそれぞれのベンディング（湾曲）を考慮すると１.０ｍｍ以上がより好ましい。中空（パイプ形状）の場合には、その内部に直線状に形成されたヒータランプを配置してもよい。弾性層としては、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スポンジ材等の弾性があって耐熱性の高い材質であることが好ましい。弾性層の厚さは任意であるが、例えば、０．０５〜２０ｍｍ程度が好ましく、さらに好ましくは、２〜１０ｍｍ程度である。弾性層の表面に摺動性（低摩擦性）を付与するために、ＰＦＡ、ＰＴＦＡ、ＥＴＦＡ等のフッ素系のチューブあるいはコーティング、シリコン系のチューブあるいはコーティング等の表層を設けてもよい。表層は導電性であってもよく、その厚さは５〜２００μｍ程度が好ましく、さらに好ましくは、２０〜１００μｍ程度である。フッ素系のチューブとしては、例えば、三井・デュポンフロロケミカル株式会社製の商品名「ＰＦＡ３５０−Ｊ」、「４５１ＨＰ−Ｊ」、「９５４１ＨＰＰｌｕｓ」等のフッ素系樹脂が用いられる。上流側テンションローラ３３および下流側テンションローラ３４の外径は任意であるが、１０〜７０ｍｍ程度が好ましい。 The upstream tension roller 33 and the downstream tension roller 34 are configured by laminating an elastic layer on the surface of a solid or hollow cylindrical metal core such as Al, SUS, or iron. The outer diameter of the metal core is arbitrary, but is preferably 10 to 50 mm. In the case of a hollow (pipe shape), the thickness is preferably 0.1 mm or more, and more preferably 1.0 mm or more in consideration of the respective bending (curvature) of the upstream tension roller 33 and the downstream tension roller 34. In the case of a hollow shape (pipe shape), a heater lamp formed in a straight line may be arranged inside. The elastic layer is preferably made of a material having elasticity and high heat resistance, such as silicone rubber, fluororubber, or sponge material. Although the thickness of an elastic layer is arbitrary, For example, about 0.05-20 mm is preferable, More preferably, it is about 2-10 mm. In order to impart slidability (low friction) to the surface of the elastic layer, a surface layer such as a fluorine-based tube or coating such as PFA, PTFA or ETFA, or a silicon-based tube or coating may be provided. The surface layer may be conductive, and the thickness is preferably about 5 to 200 μm, more preferably about 20 to 100 μm. As the fluorine-based tube, for example, fluorine resins such as trade names “PFA350-J”, “451HP-J”, “9541HP Plus” manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd. are used. The outer diameters of the upstream tension roller 33 and the downstream tension roller 34 are arbitrary, but are preferably about 10 to 70 mm.

押圧ベルト３１の周回移動域内に円柱状のヒータランプ３７を配置するためには、通常、上流側テンションローラ３３と下流側テンションローラ３４との間隙として１０ｍｍ以上が必要である。
加圧ローラ３２は、押圧ベルト３１に圧接されることによって定着ニップを形成する構成であるが、押圧ベルト３１自体が高剛性であって、外側に突出する湾曲状態になったベルト部分が凹状に湾曲されることによる反力（復元力）によって加圧ローラ３２の外周面に圧接されることから、高圧力で押圧ベルト３１を押圧する必要がなく、従って、高強度とする必要がない。このことから、例えば、金属部分の厚さが比較的小さな中空ローラを使用することができる。これにより、加圧ローラ３２の熱容量を小さくすることができる。 In order to dispose the columnar heater lamp 37 in the circumferential movement area of the pressing belt 31, a clearance of 10 mm or more is usually required as the gap between the upstream tension roller 33 and the downstream tension roller 34.
The pressure roller 32 is configured to form a fixing nip by being pressed against the pressure belt 31, but the pressure belt 31 itself is highly rigid, and the curved belt portion protruding outward is concave. Since it is pressed against the outer peripheral surface of the pressure roller 32 by a reaction force (restoring force) caused by bending, it is not necessary to press the pressing belt 31 with high pressure, and therefore it is not necessary to increase the strength. From this, for example, a hollow roller having a relatively small thickness of the metal portion can be used. Thereby, the heat capacity of the pressure roller 32 can be reduced.

このような構成の定着装置３０では、トナー画像が転写された記録シートＳが、押圧ベルト３１と加圧ローラ３２とが相互に圧接された定着ニップ部Ｎに進入する。この場合、押圧ベルト３１は、上流側テンションローラ３３と下流側テンションローラ３４との間の一方のベルト部分が、加圧ローラ３２によって押圧されることによって凹状に湾曲した状態になっているために、加圧ローラ３２の外周面に対して、押圧ベルト３１自体の復元力によって強い圧力で圧接されており、押圧ベルト３１と加圧ローラ３２の外周面との相互に圧接された定着ニップＮでは全域にわたってほぼ一定の高ニップ圧になっている。 In the fixing device 30 having such a configuration, the recording sheet S to which the toner image is transferred enters the fixing nip portion N where the pressing belt 31 and the pressure roller 32 are pressed against each other. In this case, the pressing belt 31 is in a concavely curved state when one belt portion between the upstream tension roller 33 and the downstream tension roller 34 is pressed by the pressure roller 32. The fixing nip N is pressed against the outer peripheral surface of the pressure roller 32 with a strong pressure by the restoring force of the pressure belt 31 itself, and the pressure belt 31 and the outer peripheral surface of the pressure roller 32 are pressed against each other. The nip pressure is almost constant over the entire area.

このように、本実施形態の定着装置３０では、トナー画像を記録シートＳ上に定着させる定着ニップＮが全体にわたってほぼ一定の高いニップ圧になっていることから、記録シートＳが定着ニップＮを通過する間に記録シートＳ上のトナー画像が高いニップ圧によって確実に加圧され、画像ずれが生じることが抑制される。また、定着ニップＮを通過する間に記録シートＳが振動することも抑制され、定着ニップＮにおいて記録シートＳにしわが発生することが抑制される。さらには、押圧ベルト３１は、周回移動域が外側に突出した湾曲状態を維持して周回移動することができる剛性を有する構成であって、定着ニップＮでは加圧ローラ３２によって凹状に湾曲するように押圧されているために、押圧ベルト３１を加圧ローラ３２に圧接するための部材を設けることなく、高いニップ圧を実現することができる。従って、加圧ローラ３２による押圧ベルト３１に対する加圧力を低減することができるために、加圧ローラ３２を高強度に構成する必要がなく、その結果、加圧ローラ３２自体の熱容量を小さくすることができ、定着ニップＮを所定温度にまで昇温させるためのウォーミング時間を短縮することができる。また、加圧ローラ３２自体の熱容量が小さくなることにより、定着ニップＮを記録シートＳが連続して通過する場合にも、定着温度が低下することを抑制することができ、定着不良が発生することを防止することができる。 As described above, in the fixing device 30 of the present embodiment, the fixing nip N for fixing the toner image on the recording sheet S has a substantially constant high nip pressure throughout the recording sheet S. During the passage, the toner image on the recording sheet S is reliably pressed by a high nip pressure, and the occurrence of image shift is suppressed. In addition, vibration of the recording sheet S while passing through the fixing nip N is suppressed, and generation of wrinkles on the recording sheet S in the fixing nip N is suppressed. Further, the pressing belt 31 has a configuration that has a rigidity capable of rotating while maintaining the curved state in which the circular movement area protrudes outward, and is curved in a concave shape by the pressure roller 32 in the fixing nip N. Therefore, a high nip pressure can be realized without providing a member for pressing the pressing belt 31 against the pressure roller 32. Accordingly, since the pressure applied to the pressure belt 31 by the pressure roller 32 can be reduced, it is not necessary to configure the pressure roller 32 with high strength, and as a result, the heat capacity of the pressure roller 32 itself can be reduced. The warming time for raising the fixing nip N to a predetermined temperature can be shortened. Further, since the heat capacity of the pressure roller 32 itself is reduced, it is possible to suppress a decrease in the fixing temperature even when the recording sheet S passes through the fixing nip N continuously, and a fixing defect occurs. This can be prevented.

なお、上記実施の形態では、押圧ベルト３１に加圧ローラ３２を直接圧接する構成であったが、このような構成に限らず、例えば、図４に示すように、加圧ローラ３２と補助ローラ３６とに巻き掛けられた補助ベルト３５を介して加圧ローラ３２を押圧ベルト３１に圧接させるようにしてもよい。この場合、補助ベルト３５は、補助ローラ３６によってテンションが加えられた状態で周回移動するようになっている。補助ローラ３６は中空のパイプ形状になっており、その内部にはハロゲンランプ等の直線状に形成されたヒータランプ４１が補助ローラ３６の軸心部に沿って設けられている。その他の構成は、図２に示す定着装置３０と同様の構成になっている。 In the above embodiment, the pressure roller 32 is directly pressed against the pressing belt 31. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, as shown in FIG. 4, the pressure roller 32 and the auxiliary roller The pressure roller 32 may be brought into pressure contact with the pressure belt 31 through the auxiliary belt 35 wound around the belt 36. In this case, the auxiliary belt 35 moves around in a state where tension is applied by the auxiliary roller 36. The auxiliary roller 36 has a hollow pipe shape, and a heater lamp 41 formed in a linear shape such as a halogen lamp is provided along the axial center of the auxiliary roller 36. Other configurations are the same as those of the fixing device 30 shown in FIG.

このような構成の定着装置３０では、補助ローラ３６の内部に設けられたヒータランプ４１によって補助ベルト３５が加熱され、補助ベルト３５が押圧ベルト３１に圧接されることによって、定着ニップにおける定着温度を高めることができる。これにより、記録シートＳに対するトナー画像の定着性を向上させることができるとともに、連続して搬送される記録シートＳのそれぞれに対してトナー画像を熱定着させる際にも、定着温度が低下することをさらに効果的に抑制することができ、定着不良が発生することを確実に防止することができる。 In the fixing device 30 having such a configuration, the auxiliary belt 35 is heated by the heater lamp 41 provided in the auxiliary roller 36, and the auxiliary belt 35 is pressed against the pressing belt 31, whereby the fixing temperature in the fixing nip is increased. Can be increased. As a result, the fixability of the toner image to the recording sheet S can be improved, and the fixing temperature is lowered when the toner image is thermally fixed to each of the continuously conveyed recording sheets S. Can be more effectively suppressed, and fixing failure can be reliably prevented.

さらには、図２に示す定着装置３０において、図５に示すように、上流側テンションローラ３３のみならず、上流側テンションローラ３３および下流側テンションローラ３４の両方が、押圧ベルト３１を介して加圧ローラ３２によって圧接される構成としてもよい。これにより、定着ニップＮのシート搬送方向長さを、上流側テンションローラ３３によって相互に圧接された押圧ベルト３１と加圧ローラ３２との間の部分から、下流側テンションローラ３４によって相互に圧接された押圧ベルト３１と加圧ローラ３２との間の部分までと、より長く形成することができ、記録シートＳに対するトナー画像の定着性をより向上させることができる。この場合も、押圧ベルト３１が剛性を有するために、加圧ローラ３２を、図６に示す従来の定着装置のように、高ニップ圧を得るために高剛性とする必要がなく、熱容量の低い部材を用いることによってウォーミングアップ時間の短縮化を図ることもできるようになる。 Further, in the fixing device 30 shown in FIG. 2, not only the upstream tension roller 33 but also the upstream tension roller 33 and the downstream tension roller 34 are applied via the pressing belt 31 as shown in FIG. It is good also as a structure pressed by the pressure roller 32. FIG. As a result, the length of the fixing nip N in the sheet conveyance direction is pressed against each other by the downstream tension roller 34 from the portion between the pressing belt 31 and the pressing roller 32 pressed against each other by the upstream tension roller 33. Further, it can be formed longer up to the portion between the pressing belt 31 and the pressure roller 32, and the fixability of the toner image on the recording sheet S can be further improved. Also in this case, since the pressing belt 31 has rigidity, the pressure roller 32 does not need to have high rigidity to obtain a high nip pressure unlike the conventional fixing device shown in FIG. By using the member, the warm-up time can be shortened.

また、上記の実施形態では、定着装置３０の加熱手段としてのヒータランプ３７を、押圧ベルト３１の周回移動域内における上流側テンションローラ３３と下流側テンションローラ３４との間にのみ設ける構成であったが、ヒータランプ３７とともに別の加熱手段を設けるようにしてもよい。例えば、上流側テンションローラ３３および下流側テンションローラ３４の軸心部をそれぞれ中空に構成して、それぞれの軸心部内または、いずれか一方の軸心部内にヒータランプ、電熱線ヒータ等を配置してもよい。 In the above embodiment, the heater lamp 37 as the heating unit of the fixing device 30 is provided only between the upstream tension roller 33 and the downstream tension roller 34 in the circumferential movement region of the pressing belt 31. However, another heating means may be provided together with the heater lamp 37. For example, the axial center portions of the upstream tension roller 33 and the downstream tension roller 34 are configured to be hollow, and a heater lamp, a heating wire heater, or the like is disposed in each axial center portion or one of the axial center portions. May be.

なお、加熱手段としては、ヒータランプ３７、電熱線ヒータ等に限るものではなく、例えば、押圧ベルト３１に誘導発熱体を設けるとともに、押圧ベルト３１における加圧ローラ３２の遠方側に位置するベルト部分に対向して、電磁誘導加熱方式の加熱手段としての励磁コイルを設けて、押圧ベルト３１に設けられた誘導発熱体を電磁誘導によって発熱させて押圧ベルト３１を加熱するようにしてもよい。 The heating means is not limited to the heater lamp 37, the heating wire heater, or the like. For example, an induction heating element is provided on the pressing belt 31, and a belt portion located on the far side of the pressing roller 32 in the pressing belt 31. An exciting coil as a heating means of an electromagnetic induction heating system may be provided oppositely to heat the induction heating element provided on the pressing belt 31 by electromagnetic induction to heat the pressing belt 31.

また、本発明に係る定着装置では、下流側テンションローラ３４を回転駆動させることによって押圧ベルト３１を周回移動させて、その周回移動に追従させて加圧ローラ３２を回転させる構成であったが、このような構成に限らず、加圧ローラ３２を駆動モータによって回転させて、この加圧ローラ３２の周回移動に追従させて押圧ベルト３１を周回移動させるようにしてもよい。また、記録シートＳにおけるトナー画像が定着された面に対向させて押圧ベルト３１を配置する構成であったが、加圧ローラ３２を記録シートＳにおけるトナー画像が定着された面に対向させて配置するようにしてもよい。 In the fixing device according to the present invention, the pressure belt 31 is rotated by rotating the downstream tension roller 34, and the pressure roller 32 is rotated following the rotation. Not limited to this configuration, the pressure roller 32 may be rotated by a drive motor, and the pressure belt 31 may be rotated around the pressure roller 32 following the rotation movement of the pressure roller 32. Further, the pressing belt 31 is disposed to face the surface of the recording sheet S on which the toner image is fixed. However, the pressure roller 32 is disposed to face the surface of the recording sheet S on which the toner image is fixed. You may make it do.

さらには、本発明に係る定着装置が適用される画像形成装置は、１つの現像器しか設けられていないモノクロ画像形成装置に限らず、周回移動する中間転写ベルトに沿って４つの現像装置を配置して各現像装置によってフルカラー画像を形成するタンデム型カラーデジタルプリンタ、あるいは、回転軸の周囲に４つの現像装置を配置し、これら４つの現像装置を、順次、静電潜像担持体に対向させてフルカラー画像を形成する、いわゆる４サイクル方式の画像形成装置であってもよい。また、複写機、ＦＡＸ、ＭＦＰ（Multiple Function Peripheral）等にも適用できる。 Furthermore, the image forming apparatus to which the fixing device according to the present invention is applied is not limited to a monochrome image forming apparatus provided with only one developing device, and four developing devices are arranged along an intermediate transfer belt that moves around. Then, tandem color digital printers that form full-color images by each developing device, or four developing devices are arranged around the rotating shaft, and these four developing devices are sequentially opposed to the electrostatic latent image carrier. Thus, a so-called four-cycle image forming apparatus that forms a full-color image may be used. The present invention can also be applied to a copying machine, a FAX, an MFP (Multiple Function Peripheral), and the like.

本発明は、相互に対向する一対のベルトを用いる定着装置において、ニップ圧を長期にわたって安定的に確保することができ、また、ウォーミングアップ時間を短縮することができる。 According to the present invention, in a fixing device using a pair of belts facing each other, a nip pressure can be secured stably over a long period of time, and a warm-up time can be shortened.

本発明の実施の形態に係る定着装置が搭載されたプリンタの全体の構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of a printer in which a fixing device according to an embodiment of the present invention is mounted. そのプリンタに配される本発明の実施の形態に係る定着装置の構成を示す断面模式図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a fixing device according to an embodiment of the present invention arranged in the printer. その定着装置の押圧側ベルトの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram showing a configuration of a pressing side belt of the fixing device. 本発明の定着装置における他の例を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the other example in the fixing device of this invention. 本発明の定着装置におけるさらに他の例を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the further another example in the fixing device of this invention. 従来の定着装置の概略構成を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a conventional fixing device. 従来の定着装置のさらに他の例における概略構成を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration in still another example of a conventional fixing device.

Explanation of symbols

３０定着装置
３１押圧ベルト
３２加圧ローラ
３３上流側テンションローラ
３４下流側テンションローラ
３５補助ベルト
３６補助ローラ
３７ヒータランプ
４１ヒータランプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 Fixing device 31 Press belt 32 Pressure roller 33 Upstream tension roller 34 Downstream tension roller 35 Auxiliary belt 36 Auxiliary roller 37 Heater lamp 41 Heater lamp

Claims

The recording sheet was formed on the recording sheet while passing through a fixing nip formed by a pressing belt wound around a pair of tension rollers so as to be able to circulate and a pressing roller that presses the pressing belt. A fixing device that heat-fixes an unfixed image on the recording sheet by heating and pressing,
When the pressing belt is separated from the pressure roller, each of the two belt portions facing each other between the pair of tension rollers can run in a curved state protruding outward. Has the rigidity
One belt portion of the pressure belt and the pressure roller are in direct or indirect pressure contact, and the pressure belt travels in a concavely curved manner along the outer peripheral surface of the pressure roller. Fixing device to do.

The fixing device according to claim 1, wherein the unfixed image on the recording sheet is heated by a heating unit provided between the pair of tension rollers inside the circular movement area of the pressing belt.

2. The fixing device according to claim 1, wherein the unfixed image on the recording sheet is heated by an electromagnetic induction heating type heating unit.

The fixing device according to claim 1, wherein the pressure roller is in pressure contact with one of the pair of tension rollers via the pressing belt.

The fixing device according to claim 1, wherein the pressure roller is in pressure contact with both of the pair of rollers via the pressing belt.

6. The pressure roller according to claim 1, wherein the pressure roller is in pressure contact with the pressing belt via an auxiliary belt that wraps around the pressure roller and the auxiliary roller and moves around. The fixing device according to Item.

The fixing device according to claim 6, wherein a second heating unit is disposed inside the auxiliary roller.

An image forming apparatus for thermally fixing an unfixed image formed on a sheet by a fixing unit,
An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1 as the fixing unit.