JP2004004746A - Device and method for fixation, and image forming apparatus - Google Patents

Device and method for fixation, and image forming apparatus Download PDF

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Hisashi Kikuchi
菊地　尚志
Atsushi Nakato
中藤　淳
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染矢　幸通
Hiroyuki Kunii
国井　博之
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress belt flotation while securing a concave type nip part shape as to a belt fixation system, to obtain the paper separating property with a heat roller system or higher, and to prevent an abnormal image having unevenness etc. from being formed. <P>SOLUTION: A fixing belt 23 is extended between a heat roller 21 and a fixing roller 22 and the pressure roller 24 is pressed into the fixing roller 22 across the fixing belt 23. Tension rollers 25 and 26 are provided inside the fixing roller 22 upstream and downstream from a nip part N and energized with an energizing force F outward from the belt. The winding angle θ1 of the fixing belt 23 around the upstream-side fixing roller 22 and the winding angle θ2 of the fixing belt 23 around the downstream-side fixing roller 22 are both set to ≤90°. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、定着ベルト又はベルトを用いた定着装置、定着方法及び該定着装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、印刷機等の画像形成装置に関し、特に、オイルレストナーを使用する場合に好適な定着装置、定着方法及び該定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ベルト定着方式の定着装置が知られている。この定着装置は、凸型の湾曲形状の表面を有する第１の部材と、第１の部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状のベルトと、凸型の湾曲形状の表面を有し、ベルトを介して第１の部材へ対向する第２の部材を備え、未定着画像を担持したシート状媒体を、第１の部材に当接する部分のベルトと第２の部材間のニップ部を通過させ、シート状媒体に未定着画像を定着する構成を有している。例えば特開平９−２５８５９２号公報や特開平１０−３１９７７２号公報に記載の定着装置である。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２５８５９２号公報
【特許文献２】
特開平１０−３１９７７２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述のような従来の定着装置においては、第１の部材とベルトとの間で浮き（隙間）が生じる虞があった。
【０００５】
本発明は、このような隙間を低減することを主な目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、定着部材と、該定着部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状の定着ベルトと、該定着ベルトを介して上記定着部材へ圧接する加圧部材を有し、未定着画像を担持したシート状媒体を上記定着ベルトと加圧部材間のニップ部を通過させ、上記シート状媒体に未定着画像を定着する定着装置において、上記定着ベルトが上記定着部材に巻き付いている領域で上記定着ベルトと上記定着部材間に隙間が発生しないように作用する隙間抑制手段を有している、という構成を採っている。
【０００７】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の定着装置において、上記隙間抑制手段が上記定着ベルトを上記定着部材に対する巻付力を高める方向へ引っ張る構成を有し、上記隙間が上記隙間抑制手段の引っ張り力によって無くなるように上記定着部材に対する上記定着ベルトの巻き付き状態が設定されている、という構成を採っている。
【０００８】
請求項３記載の発明では、請求項２記載の定着装置において、上記ニップ部の上流側又は下流側の少なくとも一方側の上記定着ベルトの内側に、該定着ベルトに接触して該定着ベルトの回転移動を案内するガイド部材を配置し、該ガイド部材を配置した側における上記ニップ部中心からの巻付角度を小さくした、という構成を採っている。
【０００９】
請求項４記載の発明では、請求項３記載の定着装置において、上記巻付角度が９０°以下である、という構成を採っている。
【００１０】
請求項５記載の発明では、請求項３記載の定着装置において、上記隙間抑制手段が、上記ガイド部材を上記定着ベルトの外方へ付勢する構成を有している、という構成を採っている。
【００１１】
請求項６記載の発明では、請求項５記載の定着装置において、上記ガイド部材が上流側及び下流側に設けられ、下流側に設けられたガイド部材への付勢力は、上流側に設けられたガイド部材への付勢力以上である、という構成を採っている。
【００１２】
請求項７記載の発明では、請求項３記載の定着装置において、上記定着ベルトが上記定着部材と、熱源を有する加熱部材との間に掛け渡され、上記隙間抑制手段が、上記加熱部材を上記定着部材から離れる方向へ付勢する構成を有している、という構成を採っている。
【００１３】
請求項８記載の発明では、請求項７記載の定着装置において、上記加熱部材が駆動ローラである、という構成を採っている。
【００１４】
請求項９記載の発明では、請求項８記載の定着装置において、上記加熱部材の上記定着ベルトに対する搬送力が、上記定着部材の上記定着ベルトに対する搬送力よりも大きくなるように、上記加熱部材の表面が高摩擦化処理されている、という構成を採っている。
【００１５】
請求項１０記載の発明では、請求項３記載の定着装置において、上記ガイド部材が上記ニップ部の下流側に設けられ、該ガイド部材が駆動ローラである、という構成を採っている。
【００１６】
請求項１１記載の発明では、請求項１０記載の定着装置において、上記ガイド部材の上記定着ベルトに対する搬送力が、上記定着部材の上記定着ベルトに対する搬送力よりも大きくなるように、上記ガイド部材の表面が高摩擦化処理されている、という構成を採っている。
【００１７】
請求項１２記載の発明では、請求項２記載の定着装置において、上記ニップ部の下流側に上記定着ベルトを駆動する駆動部材が設けられ、該駆動部材の周速は上記定着ベルトの周速よりも大きい、という構成を採っている。
【００１８】
請求項１３記載の発明では、請求項２記載の定着装置において、上記定着ベルトが上記定着部材と熱源を有する加熱部材との間に掛け渡され、該加熱部材はその中心部が上記定着部材の中心部と上記加圧部材の中心部を結んだ線上に位置するように配置され、上記加熱部材の径又は幅は上記定着部材の径又は幅以上に設定されている、という構成を採っている。
【００１９】
請求項１４記載の発明では、請求項１乃至１３の何れか１つに記載の定着装置において、上記定着部材及び加圧部材がローラであり、該加圧部材からギヤを介して上記定着部材に駆動力を伝達する、という構成を採っている。
【００２０】
請求項１５記載の発明では、請求項２記載の定着装置において、上記定着部材が、上記定着ベルトに対する湾曲摺動面を有する固定部材である、という構成を採っている。
【００２１】
請求項１６記載の発明では、請求項１５記載の定着装置において、上記定着部材の表面が低摩擦化処理されている、という構成を採っている。
【００２２】
請求項１７記載の発明では、請求項１乃至１６の何れか１つに記載の定着装置において、上記定着部材、定着ベルト及び加圧部材の硬度が、上記定着ベルトを介して上記加圧部材が上記定着部材に入り込むように設定されている、という構成を採っている。
【００２３】
請求項１８記載の発明では、定着部材と、分離部材と、該定着部材及び分離部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状の定着ベルトと、該定着ベルトを介して上記定着部材及び分離部材へ圧接する加圧部材を有し、未定着画像を担持したシート状媒体を上記定着ベルトと加圧部材間のニップ部を通過させ、上記シート状媒体に未定着画像を定着する定着装置において、上記定着ベルトが上記定着部材に巻き付いている領域で上記定着ベルトと上記定着部材間に隙間が発生しないように作用すると共に、上記定着ベルトが上記分離部材に巻き付いている領域で上記定着ベルトと上記分離部材間に隙間が発生しないように作用する隙間抑制手段を有している、という構成を採っている。
【００２４】
請求項１９記載の発明では、請求項１８記載の定着装置において、上記隙間抑制手段が上記定着ベルトを上記定着部材及び分離部材に対する巻付力を高める方向へ引っ張る構成を有し、上記隙間が上記隙間抑制手段の引っ張り力によって無くなるように上記定着部材及び分離部材に対する上記定着ベルトの巻き付き状態が設定されている、という構成を採っている。
【００２５】
請求項２０記載の発明では、請求項１９記載の定着装置において、上記ニップ部の上流側又は下流側の少なくとも一方側の上記定着ベルトの内側に、該定着ベルトに接触して該定着ベルトの回転移動を案内するガイド部材を配置し、該ガイド部材を配置した側における上記定着部材又は上記分離部材に対する巻付角度を小さくした、という構成を採っている。
【００２６】
請求項２１記載の発明では、請求項２０記載の定着装置において、上記巻付角度が９０°以下である、という構成を採っている。
【００２７】
請求項２２記載の発明では、請求項２０記載の定着装置において、上記隙間抑制手段が、上記ガイド部材を上記定着ベルトの外方へ付勢する構成を有している、という構成を採っている。
【００２８】
請求項２３記載の発明では、請求項２２記載の定着装置において、上記ガイド部材が上流側及び下流側に設けられ、下流側に設けられたガイド部材への付勢力は、上流側に設けられたガイド部材への付勢力以上である、という構成を採っている。
【００２９】
請求項２４記載の発明では、請求項２０記載の定着装置において、上記定着ベルトが上記定着部材と、分離部材と、熱源を有する加熱部材との間に掛け渡され、上記隙間抑制手段が、上記加熱部材を上記定着部材及び分離部材から離れる方向へ付勢する構成を有している、という構成を採っている。
【００３０】
請求項２５記載の発明では、請求項２４記載の定着装置において、上記加熱部材が駆動ローラである、という構成を採っている。
【００３１】
請求項２６記載の発明では、請求項２５記載の定着装置において、上記加熱部材の上記定着ベルトに対する搬送力が、上記定着部材又は上記分離部材の上記定着ベルトに対する搬送力のうち大きい方よりも大きくなるように、上記加熱部材の表面が高摩擦化処理されている、という構成を採っている。
【００３２】
請求項２７記載の発明では、請求項２０記載の定着装置において、上記ガイド部材が上記ニップ部の下流側に設けられ、該ガイド部材が駆動ローラである、という構成を採っている。
【００３３】
請求項２８記載の発明では、請求項２７記載の定着装置において、上記ガイド部材の上記定着ベルトに対する搬送力が、上記定着部材又は上記分離部材の上記定着ベルトに対する搬送力のうち大きい方よりも大きくなるように、上記ガイド部材の表面が高摩擦化処理されている、という構成を採っている。
【００３４】
請求項２９記載の発明では、請求項１９記載の定着装置において、上記ニップ部の下流側に上記定着ベルトを駆動する駆動部材が設けられ、該駆動部材の周速は上記定着ベルトの周速よりも大きい、という構成を採っている。
【００３５】
請求項３０記載の発明では、請求項１８乃至２９の何れか１つに記載の定着装置において、上記定着部材及び加圧部材がローラであり、該加圧部材からギヤを介して上記定着部材に駆動力を伝達する、という構成を採っている。
【００３６】
請求項３１記載の発明では、請求項１９記載の定着装置において、上記定着部材が、上記定着ベルトに対する湾曲摺動面を有する固定部材である、という構成を採っている。
【００３７】
請求項３２記載の発明では、請求項３１記載の定着装置において、上記定着部材の表面が低摩擦化処理されている、という構成を採っている。
【００３８】
請求項３３記載の発明では、凸型の湾曲形状の表面を有する第１の部材と、第１の部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状のベルトと、凸型の湾曲形状の表面を有し上記ベルトを介して第１の部材へ対向する第２の部材を備え、未定着画像を担持したシート状媒体を、第１の部材に当接する部分のベルトと第２の部材間のみでニップ部を形成し、このニップ部に未定着画像を担持したシート状媒体を通過させ、シート状媒体に未定着画像を定着する定着装置において、ニップ部の中心と、上記ベルトが第１の部材に巻き付いている部分の上流側端部が成す巻付角度が、９０°以下である、という構成を採っている。
【００３９】
請求項３４記載の発明では、請求項３３記載の定着装置において、ニップ部の中心と、上記ベルトが第１の部材に巻き付いている部分の下流側端部が成す巻付角度が、９０°以下である、という構成を採っている。
【００４０】
請求項３５記載の発明では、凸型の湾曲形状の表面を有する第１の部材と、第１の部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状のベルトと、凸型の湾曲形状の表面を有し上記ベルトを介して第１の部材へ対向する第２の部材を備え、未定着画像を担持したシート状媒体を、第１の部材に当接する部分のベルトと第２の部材間のニップ部を通過させ、シート状媒体に未定着画像を定着する定着装置において、上記ベルトに内包され、第１の部材と共に上記ベルトに張力を与えるテンション部材を備え、上記ベルトが上記テンション部材に巻き付いている部分の両端部間の距離が、上記ベルトが第１の部材に巻き付いている部分の両端部間の距離よりも大きい、という構成を採っている。
【００４１】
請求項３６記載の発明では、凸型の湾曲形状の表面を有する第１の部材と、第１の部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状のベルトと、凸型の湾曲形状の表面を有し上記ベルトを介して第１の部材へ対向する第２の部材を備え、未定着画像を担持したシート状媒体を、第１の部材に当接する部分のベルトと第２の部材間のニップ部を通過させ、シート状媒体に未定着画像を定着する定着装置において、上記ベルトに内包され第１の部材と共に上記ベルトに張力を与えるテンション部材と、上記ベルトに内包され該ベルトが第１の部材に巻き付いている部分の長さを小さくするガイド部材を備えている、という構成を採っている。
【００４２】
請求項３７記載の発明では、請求項３６記載の定着装置において、上記ガイド部材が、ニップ部の上下流側に各々備えられている、という構成を採っている。
【００４３】
請求項３８記載の発明では、凸型の湾曲形状の表面を有する第１の部材と、第１の部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状のベルトと、凸型の湾曲形状の表面を有し上記ベルトを介して第１の部材へ対向する第２の部材を備え、未定着画像を担持したシート状媒体を、第１の部材に当接する部分のベルトと第２の部材間のニップ部を通過させ、シート状媒体に未定着画像を定着する定着装置において、第１の部材は、上記ベルトと摺動する固定部材であり、第１の部材における上記ベルトに当接する部分は、低摩擦化処理されている、という構成を採っている。
【００４４】
請求項３９記載の発明では、凸型の湾曲形状の表面を有する第１の部材と、第１の部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状のベルトと、凸型の湾曲形状の表面を有し上記ベルトを介して第１の部材へ対向する第２の部材を備え、未定着画像を担持したシート状媒体を、第１の部材に当接する部分のベルトと第２の部材間のニップ部を通過させ、シート状媒体に未定着画像を定着する定着装置において、上記ベルトに内包され第１の部材と共に上記ベルトに張力を与えるテンション部材を備えていると共に、第１の部材は、上記ベルトと摺動する固定部材であり、第１の部材における上記ベルトに当接する部分の摩擦係数は、上記テンション部材における上記ベルトに当接する部分の摩擦係数よりも小さい、という構成を採っている。
【００４５】
請求項４０記載の発明では、凸型の湾曲形状の表面を有する第１の部材と、第１の部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状のベルトと、凸型の湾曲形状の表面を有し上記ベルトを介して第１の部材へ対向する第２の部材を備え、未定着画像を担持したシート状媒体を、第１の部材に当接する部分のベルトと第２の部材間のニップ部を通過させ、シート状媒体に未定着画像を定着する定着装置において、上記ベルトに内包され第１の部材と共に上記ベルトに張力を与えるテンション部材と、さらに上記ベルトに張力を与えるように上記テンション部材を付勢する付勢部材を備えている、という構成を採っている。
【００４６】
請求項４１記載の発明では、請求項４０記載の定着装置において、上記テンション部材が、加熱部材又は駆動ローラである、という構成を採っている。
【００４７】
請求項４２記載の発明では、凸型の湾曲形状の表面を有する第１の部材と、第１の部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状のベルトと、凸型の湾曲形状の表面を有し上記ベルトを介して第１の部材へ対向する第２の部材を備え、未定着画像を担持したシート状媒体を、第１の部材に当接する部分のベルトと第２の部材間のニップ部を通過させ、シート状媒体に未定着画像を定着する定着装置において、上記ベルトに内包され該ベルトに張力を与えるテンション部材と、上記ベルトに内包され該ベルトが第１の部材に巻き付いている部分の長さを小さくするガイド部材と、さらに上記ベルトに張力を与えるように上記ガイド部材を付勢する付勢部材を備えている、という構成を採っている。
【００４８】
請求項４３記載の発明では、請求項４２記載の定着装置において、上記ガイド部材及び上記付勢部材を、ニップ部の上下流側に各々備えている、という構成を採っている。
【００４９】
請求項４４記載の発明では、駆動ローラである第１の部材と、第１の部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状のベルトと、凸型の湾曲形状の表面を有し上記ベルトを介して第１の部材へ対向する第２の部材を備え、未定着画像を担持したシート状媒体を、第１の部材に当接する部分のベルトと第２の部材間のニップ部を通過させ、シート状媒体に未定着画像を定着する定着装置において、第１の部材の下流側で上記ベルトに内包されて配置され、上記ベルトに張力を与える駆動ローラであるテンション部材を備え、第１の部材の周速は上記テンション部材の周速よりも遅い、という構成を採っている。
【００５０】
請求項４５記載の発明では、駆動ローラである第１の部材と、第１の部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状のベルトと、凸型の湾曲形状の表面を有し上記ベルトを介して第１の部材へ対向する第２の部材を備え、未定着画像を担持したシート状媒体を、第１の部材に当接する部分のベルトと第２の部材間のニップ部を通過させ、シート状媒体に未定着画像を定着する定着装置において、第１の部材の下流側で上記ベルトに内包されて配置され、上記ベルトに張力を与える駆動ローラであるテンション部材を備え、第１の部材と上記ベルトの摩擦力が、上記テンション部材と上記ベルトの摩擦力よりも小さい、という構成を採っている。
【００５１】
請求項４６記載の発明では、請求項４４又は４５記載の定着装置において、第１の部材の上流側で上記ベルトに内包されて配置され、上記ベルトに張力を与える第２のテンション部材を備えている、という構成を採っている。
【００５２】
請求項４７記載の発明では、凸型の湾曲形状の表面を有する第１の部材と、第１の部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状のベルトと、凸型の湾曲形状の表面を有し上記ベルトを介して第１の部材へ対向する第２の部材を備え、未定着画像を担持したシート状媒体を、第１の部材に当接する部分のベルトと第２の部材間のニップ部を通過させ、シート状媒体に未定着画像を定着する定着装置において、上記ベルトが第１の部材に巻き付いている部分において、上記ベルトを第１の部材の表面に押し付ける押し付け部材を有している、という構成を採っている。
【００５３】
請求項４８記載の発明では、凸型の湾曲形状の表面を有する第１の部材と、第１の部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状のベルトと、凸型の湾曲形状の表面を有し上記ベルトを介して第１の部材へ対向する第２の部材を備え、未定着画像を担持したシート状媒体を、第１の部材に当接する部分のベルトと第２の部材間のニップ部を通過させ、シート状媒体に未定着画像を定着する定着装置において、上記ベルトが第１の部材に巻き付いている部分において、上記ベルトを第１の部材の表面に吸引させる力を発生させる吸引力発生手段を有している、という構成を採っている。
【００５４】
請求項４９記載の発明では、請求項４８記載の定着装置において、上記吸引力発生手段が、静電吸引力を発生させる構成を有している、という構成を採っている。
【００５５】
請求項５０記載の発明では、請求項４８記載の定着装置において、上記吸引力発生手段が、空気の負圧による吸引力を発生させる構成を有している、という構成を採っている。
【００５６】
請求項５１記載の発明では、請求項３３乃至５０の何れか１つに記載の定着装置において、第１の部材が、上記ベルトを介して第２の部材との間で上流側のニップ部を形成する上流側部材と、上記ベルトを介して第２の部材との間で下流側のニップ部を形成する下流側部材を有している、という構成を採っている。
【００５７】
請求項５２記載の発明では、未定着画像を担持したシート状媒体を定着ベルトと加圧部材間のニップ部を通過させ、上記シート状媒体に未定着画像を定着する定着方法において、上記定着ベルトが上記定着部材に巻き付いている領域で上記定着ベルトと上記定着部材間に隙間が発生しない状態を維持しながら上記シート状媒体を通過させることとした。
【００５８】
請求項５３記載の発明では、未定着画像を担持したシート状媒体を、第１の部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状のベルトと、該ベルトを介して第１の部材へ対向する第２の部材間のニップ部を通過させ、シート状媒体に未定着画像を定着する定着方法において、上記ベルトが第１の部材に巻き付いている部分で上記ベルトと第１の部材間に隙間が発生しない状態を維持しながらシート状媒体を通過させることとした。
【００５９】
請求項５４記載の発明では、像担持体上に形成されたトナー像をシート状媒体に転写し、該トナー像を担持したシート状媒体を定着装置に通して定着を行なう画像形成装置において、上記定着装置が、請求項１乃至５１の何れか１つに記載の定着装置である、という構成を採っている。
【００６０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。
先ず、図２に基づいて本実施形態における画像形成装置としてのタンデム型のカラー複写機の構成及び動作の概要を説明する。カラー複写機１は、装置本体中央部に位置する画像形成部１Ａと、該画像形成部１Ａの下方に位置する給紙部１Ｂと、画像形成部１Ａの上方に位置する画像読取部１Ｃを有している。
画像形成部１Ａには、水平方向に延びる転写面（展張面）を有する中間転写ベルト２が配置されており、該中間転写ベルト２の上面には、色分解色と補色関係にある色の画像を形成するための構成が設けられている。すなわち、補色関係にある色のトナー（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）による像を担持可能な像担持体としての感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂが中間転写ベルト２の展張面に沿って並置されている。
【００６１】
各感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂはそれぞれ同じ方向（時計回り方向）に回転可能なドラムで構成されており、その周りには、回転過程において画像形成処理を実行する帯電装置４、光書き込み手段としての書き込み装置５、現像装置６、１次転写装置７、及びクリーニング装置８が配置されている。各符号に付記しているアルファベットは、感光体３と同様、トナーの色別に対応している。
各現像装置６には、それぞれのカラートナーが収容されており、これらのカラートナーは、内部に離型剤としてのワックスを内包分散されたオイルレス対応のトナーである。
中間転写ベルト２は、複数のローラ２Ａ〜２Ｃに掛け回されて感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂとの対峙位置において同方向に移動可能な構成を備えている。展張面を支持するローラ２Ａ、２Ｂとは別のローラ２Ｃは、中間転写ベルト２を挟んで２次転写装置９に対峙している。図１中、符号１０は中間転写ベルト２を対象としたクリーニング装置を示している。
【００６２】
感光体３Ｙの表面が帯電装置４Ｙにより一様に帯電され、画像読取部１Ｃからの画像情報に基づいて感光体３Ｙ上に静電潜像が形成される。該静電潜像はイエローのトナーを収容した現像装置６Ｙによりトナー像として可視像化され、該トナー像は１次転写装置７Ｙにより中間転写ベルト２上に１次転写される。他の感光体３Ｍ，３Ｃ，３Ｂでもトナーの色が異なるだけで同様の画像形成がなされ、それぞれの色のトナー像が中間転写ベルト２上に順に転写されて重ね合わせられる。
転写後感光体３上に残留したトナーはクリーニング装置８により除去され、また、転写後図示しない除電ランプにより感光体３の電位が初期化され、次の作像工程に備えられる。
２次転写装置９は、帯電駆動ローラ９Ａ及び従動ローラ９Ｂに掛け回されて中間転写ベルト２と同方向に移動する転写ベルト９Ｃを有している。転写ベルト９Ｃを帯電駆動ローラ９Ａにより帯電させることで、中間転写ベルト２に重畳された多色画像あるいは担持されている単一色の画像をシート状媒体（記録媒体、記録材）としての用紙（転写紙）Ｐに転写することができる。
【００６３】
２次転写位置には給紙部１Ｂから用紙Ｐが給送されるようになっている。給紙部１Ｂには用紙Ｐが積載収容される複数の給紙カセット１Ｂ１と、給紙カセット１Ｂ１に収容された用紙Ｐを最上のものから順に１枚ずつ分離して給紙する給紙コロ１Ｂ２と、搬送ローラ対１Ｂ３と、２次転写位置の上流に位置するレジストローラ対１Ｂ４等が設けられている。
給紙カセット１Ｂ１から給紙された用紙Ｐは、レジストローラ対１Ｂ４で一旦停止され、斜めずれ等を修正された後、中間転写ベルト２上のトナー像の先端と搬送方向先端部の所定位置とが一致するタイミングでレジストローラ対１Ｂ４により２次転写位置に送られる。装置本体の右側には起倒可能に手差しトレイ５０が設けられており、該手差しトレイ５０に収容された用紙Ｐは給紙コロ５２により給送された後給紙カセット１Ｂ１からの用紙搬送路と合流する搬送路によりレジストローラ対１Ｂ４に向けて送られる。
【００６４】
書き込み装置５では、画像読取部１Ｃからの画像情報あるいは図示しないコンピュータから出力される画像情報により書き込み光が制御されて感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂに対して画像情報に応じた書き込み光を出射して静電潜像を形成するようになっている。
画像読取部１Ｃは、自動原稿給送装置１Ｃ１と、原稿載置台としてのコンタクトガラス５４を有するスキャナ１Ｃ２等を有している。自動原稿給送装置１Ｃ１は、コンタクトガラス５４上に繰り出される原稿を反転可能な構成を有し、原稿の表裏各面での走査が行えるようになっている。
書き込み装置５により形成された感光体３上の静電潜像は現像装置６によって可視像処理され、中間転写ベルト２に１次転写される。中間転写ベルト２に対して各色毎のトナー像が重畳転写されると、２次転写装置９により用紙Ｐ上に一括して２次転写される。２次転写された用紙Ｐは定着装置１１へ送られ、ここで熱と圧力により未定着画像を定着される。２次転写後の中間転写ベルト２上の残留トナーは、クリーニング装置１０により除去される。
【００６５】
定着装置１１を通過した用紙Ｐは、定着装置１１の下流側に設けられた搬送路切り換え爪１２により、排紙トレイ１３に向けた搬送路と反転搬送路ＲＰとに選択的に案内される。排紙トレイ１３に向けて搬送された場合には、排紙ローラ対５６により排紙トレイ１３上に排出され、スタックされる。反転搬送路ＲＰへ案内された場合には反転装置５８により反転され、再度レジストローラ対１Ｂ４に向けて送られる。
【００６６】
以上の構成により、カラー複写機１では、コンタクトガラス５４上に載置された原稿を露光走査することにより、あるいはコンピュータからの画像情報により、一様帯電された感光体３に対して静電潜像が形成され、該静電潜像が現像装置６によって可視像処理された後、トナー像が中間転写ベルト２に１次転写される。
中間転写ベルト２に転写されたトナー像は、単一色画像の場合にはそのまま給紙部１Ｂから繰り出された用紙Ｐに転写される。多色画像の場合には１次転写が繰り返されることにより重畳された後、用紙Ｐに一括して２次転写される。
２次転写後の用紙Ｐは定着装置１１により未定着画像を定着された後、排紙トレイ１３に排出され、あるいは反転されて再度レジストローラ対１Ｂ４に向けて給送される。
【００６７】
次に、本実施形態における定着装置１１の実現に至る背景を説明する。
定着装置としては、内部にハロゲンヒータ等の熱源を備えた定着ローラと、該定着ローラに圧接する加圧ローラを有し、両ローラによって形成されるニップ部により未定着画像を担持した転写紙を挟持搬送して定着を行なう熱ローラ方式のものが知られている。
この方式の定着装置では、加熱ローラの熱容量が大きいため、定着ローラを定着に必要な所定の温度に加熱するまでの時間、すなわち待機時間が長くなり、また、定着ローラの温度を維持するために多くの消費電力を要するという問題がある。
【００６８】
これらの問題を解決するために、ベルト定着方式の定着装置が提案されている。
ベルト定着方式の定着装置としては、例えば、熱源を有する加熱ローラと該加熱ローラから離れた定着ローラ間に無端状の定着ベルトを掛け渡し、定着ベルトを介して定着ローラに加圧ローラを圧接してニップ部を形成する構成のものが考えられる。
この方式の定着装置では、薄肉で比較的小さな熱容量を有する定着ベルトを所定の温度に加熱するだけで定着に必要な熱エネルギーが得られるので、待機時間を短くでき、また消費電力も低減することができる。
【００６９】
近年、カラー画像形成装置においては、画像の色再現性や光沢性を確保するために、トナーを十分溶融することが要求されており、低融点トナーが使用されている。低融点トナーは、転写紙からトナーが転移するいわゆる高温オフセットを起こしやすく、そのため低粘度のシリコンオイル等の離型剤を多量に塗布することが行なわれている。しかしながら、離型剤を多量に使用すると、離型剤のこぼれや、転写紙への付着等の問題が発生する。
シリコンオイル等の離型剤の使用量を減じるため、カラー画像形成装置における熱ローラ方式の定着装置では、セルフストリッピング方式が採用されている。セルフストリッピング方式とは、剥離爪などの強制剥離手段を用いずに、定着ローラの弾性変形と転写紙の腰の強さを利用して転写紙を定着ローラから自然に剥離（分離）させる方式である。熱ローラ方式においてセルフストリッピング方式を採用すると、ニップ部出口において定着ローラの弾性による挙動が、定着ローラ表面と画像面との間に微妙なズレを生じさせ、その結果分離性が向上してオフセットが防止される。
【００７０】
しかしながら、ベルト定着方式の定着装置において上記セルフストリッピング方式を採用しても、定着ローラと画像面の間に定着ローラとは別体の定着ベルトが存在するため、熱ローラ方式と同様なセルフストリッピング機能は得られない。
その理由を図１２乃至図１４に基づいて説明する。
例えば、図１２に示すようなベルト定着方式の構成を考えてみる。加熱ローラ１００と定着ローラ１０１間に定着ベルト１０２が掛け渡され、定着ベルト１０２を介して定着ローラ１０１に加圧ローラ１０３が圧接している。定着ベルト１０２と加圧ローラ１０３の間には、セルフストリッピング機能を発現させるべく、加圧ローラ１０３が定着ローラ１０１側に食い込むタイプのニップ部Ｎが形成されている。符号ｄはニップ部Ｎの幅を示している。
【００７１】
加圧ローラ１０３は定着ローラ１０１の中心と加圧ローラ１０３の中心を結んだ線から図中左側にずれて配置されており、ニップ部Ｎの下流側には定着ベルト１０２の緩みを抑制するテンションローラ１０４が定着ベルト１０２の外面に付勢力Ｆで当接している。
ニップ部Ｎの上流側における定着ローラ１０１に対する定着ベルト１０２の巻付角度（巻き付け角度）θａは９０°よりも大きく、下流側における定着ローラ１０１に対する定着ベルト１０２の巻付角度θｂは９０°よりも小さく設定されている。符号１０５は未定着画像を担持した転写紙を示す。
【００７２】
図１２の構成におけるニップ部Ｎの形状のタイプを一般的に考えると、図１３（ａ）に示すように加圧ローラ１０３が定着ローラ１０１側に食い込む凹タイプ（図１２で示したのと同様）と、図１３（ｂ）に示すように加圧ローラ１０３側と定着ローラ１０１側が同等に潰れるフラットタイプと、図１３（ｃ）に示すように加圧ローラ１０３側が凹む凸タイプがある。
本発明者らの実験によれば、加圧ローラ１０３が定着ローラ１０１側に圧接した場合、すなわちニップ部Ｎを形成したとき、ニップ部Ｎの上流側及び下流側で定着ローラ１０１から定着ベルト１０２が離れる、いわゆるベルト浮き（隙間）が発生することが判った。
【００７３】
定着ベルト１０２の剛性が高く、ニップ部Ｎの形状が凹タイプの場合（図１３（ａ））で説明すると、ニップ部Ｎ内部で加圧ローラ１０３が定着ローラ１０１へ食い込んでいるため、ニップ部Ｎの上流側及び下流側では定着ベルト１０２は下方へ向く。しかしながら、定着ベルト１０２は加熱ローラ１００方向へテンションローラ１０４によりテンションを掛けられているため、下方へ向いた定着ベルト１０２は上向きに引っ張られる。
その結果、ニップ部Ｎ前後（上流側及び下流側）で定着ベルト１０２にベルト浮き（膨らみ）が発生する。このベルト浮きは、静止加圧状態ではニップ部Ｎの入口側（上流側）と出口側（下流側）でほとんど差がない。回転駆動中の場合には、下流側でのベルト浮きレベルが中であるのに対し、上流側では大となる。
ベルト浮きの浮きの大きさはニップ部Ｎの形状タイプにより異なり、以下のような関係となる。図１３（ｃ）に示す凸タイプではベルト浮きは生じない。
凹タイプ＞フラットタイプ＞凸タイプ
【００７４】
ニップ部Ｎの上流側と下流側におけるベルト浮きのレベルの違いを考察すると、下流側では巻付角度θｂ＜９０°であるため、すなわち巻き付きが浅いため、定着ベルト１０２が浮いてもテンションローラ１０４による引っ張り力が効果的に作用し、ベルト浮きが抑制されると思われる。
一方、上流側では巻付角度θａ＞９０°であるため、定着ローラ１０１に対する該定着ローラ１０１の中心へ向かう定着ベルト１０２の押圧力（換言すれば定着ベルト１０２と定着ローラ１０１間の摩擦力）が大きすぎてテンションローラ１０４よる引っ張り力が相殺され、有効に作用しないためと思われる。
従って、図１４に示すような、上流側と下流側にテンションローラ１０４を設ける構成ではニップ部Ｎの上流側及び下流側においてベルト浮きのレベルが大となる。
【００７５】
熱ローラ方式においては、転写紙はニップ部から出るときに、より下向き方向に出た方がニップ部出口の曲率が大きくなるため定着画像面との離型性がよくなり、分離性が向上することが知られている。
これに対し、ベルト定着方式では、ニップ部形状が凹タイプの場合、転写紙はニップ部の出口から下向きに出るもののベルト浮きが生じるためにニップ部出口の曲率が小さくなってしまい定着画像面との離型性が悪くなり、分離性は熱ローラ方式よりも劣る現状にある。
フラットタイプから更に凸タイプの条件になるほど、ニップ部から出る時点で既に定着ベルト１０２は定着ローラ１０１側に向いているため、ベルト浮きは小さくなりベルト浮き対策の観点からは有利な方向になるものの、転写紙がニップ部出口から出る方向もそれにつれて水平方向から更に上向きになっていくため、結果として満足できる分離性は得られない。
【００７６】
また、ニップ部の入口側でベルト浮きが発生した場合、転写紙がニップ部へ進入するときに画像面と定着ベルト１０２との間に線速差が生じ、画像が乱れるいわゆる「もやムラ」という異常画像が発生しやすい。
剛性の低い定着ベルトを用いた場合には、テンションにより容易に方向を変えやすいためベルト浮きを小さくできるが、回転駆動時の寄り等のストレスに弱く、ベルトのシワや波打ちといった不具合が発生する。
【００７７】
これらの問題に対処すべく本実施形態における定着装置１１は構成されている。
本実施形態では、ベルト定着方式において凹タイプのニップ部形状を確保しながらベルト浮き（隙間）を抑制でき、加えて、熱ローラ方式と同等以上の紙分離性を得ることができるとともにもやムラ等の異常画像の発生も防止できる定着装置、定着方法、該定着装置を備えた画像形成装置の提供を、その主な目的とする。
図１に基づいて定着装置１１の構成及び動作を詳細に説明する。
定着装置１１は、内部に定着用のメイン熱源としてのハロゲンヒータ２０を備えた加熱部材としての加熱ローラ２１と、定着部材としての定着ローラ２２と、加熱ローラ２１と定着ローラ２２間に掛け渡された無端状のベルトとしての定着ベルト２３と、定着ベルト２３を介して定着ローラ２２に圧接された加圧部材としての加圧ローラ２４と、定着ベルト２３と加圧ローラ２４間に形成されたニップ部Ｎの上流側において定着ベルト２３に内側に接触して該定着ベルト２３の回転移動を案内するガイド部材としてのテンションローラ２５と、ニップ部Ｎの下流側において定着ベルト２３の内側に接触して該定着ベルト２３の回転移動を案内するガイド部材としてのテンションローラ２６を有している。
【００７８】
定着ローラ２２は、凸型の湾曲形状の表面を有する第１の部材であり、定着ベルト２３は第１の部材の湾曲形状の表面に当接し、第１の部材を内包するように掛け渡されている。加圧ローラ２４は、凸型の湾曲形状の表面を有する第２の部材であり、定着ベルト２３を介して第１の部材に対して湾曲形状の表面同士が対向するように設けられている。加熱ローラ２１は第１の部材と共に定着ベルト２３に張力を与えるテンション部材である。ニップ部Ｎは第１の部材に当接する部分のベルトと第２の部材間のみで形成されている。
テンションローラ２５、２６は、定着ベルト２３が第１の部材に巻き付いている部分の長さを小さくするガイド部材である。定着ベルト２３が第１の部材に巻き付いている部分を短くすることにより、当該部分の摩擦力が小さくなり、定着ベルト２３と第１の部材間に隙間（ベルト浮き）が生じにくい。これにより、良好な紙分離性を得ることができるとともに、もやムラ等の異常画像の発生を防止できる。また、ベルト浮き抑制構成を容易に形成することができる。
本実施形態におけるベルトは、加熱される定着ベルトと、加圧用に用いられるベルトの双方の概念を含む。
加熱ローラ２１の部位における定着ベルト２３の温度、ニップ部Ｎの上流側近傍における定着ベルト２３の温度、加圧ローラ２４の温度を検知するためにそれぞれ温度検知手段としてのサーミスタ２７、２８、２９が設けられている。
図示しない制御手段（例えばカラー複写機のメインコントローラ）はこれらのサーミスタ２７、２８、２９からの検知情報に基づいて加熱ローラ２１、定着ローラ２２及び加圧ローラ２４の温度を制御する。
【００７９】
連続通紙時に加圧ローラ２４の温度が落ち込むとカラー画像の場合に光沢度ムラという不具合が懸念されるため、加圧ローラ２４の温度落ち込み防止のために加圧ローラ２４の内部にもハロゲンヒータ３０が設けられている。また、高速機でｃｐｍ（一分間当たりのコピー数）の大きい装置の場合には、温度低下を防止する観点から定着ローラ２２の内部にも熱源を設ける場合があるが、本実施形態においても同様の観点から定着ローラ２２の内部にハロゲンヒータ３１が設けられている。
２次転写部から未定着画像を担持して定着装置１１へ搬送されてきた転写紙としての用紙Ｐは、定着入口ガイド板３２によりやや上方に持ち上げられてニップ部Ｎに進入する。ニップ部Ｎに挟み込まれ、熱と圧力の作用により用紙Ｐ上にトナー像が定着される。
【００８０】
ニップ部Ｎの出口近傍には分離板３３が定着ベルト２３に対して所定のギャップをもって非接触状態で設けられており、セルフストリッピング機能により分離されずに定着ベルト２３に巻き付こうとする用紙Ｐは分離板３３により強制的に分離される。
ニップ部Ｎの出口近傍における加圧ローラ２４側には、排紙ガイド板３４が設けられている。該排紙ガイド板３４は用紙Ｐが加圧ローラ２４に巻き付こうとした場合に分離する機能も有している。
加熱ローラ２１は、定着ローラ２２と加圧ローラ２４の中心部を結んだ線上に配置されており、テンションローラ２５とテンションローラ２６は左右対称的に配置されている。
【００８１】
定着工程について詳述する。トナーはニップ部Ｎにおいて定着ベルト２３により粘性が低い状態まで加熱され、加圧ローラ２４の加圧力の作用により用紙Ｐの繊維中に浸透していく。その後トナーが冷えて固まったときにトナーと紙繊維は強固に定着される。定着ベルト２３から分離する時点でのトナー層の温度が軟化温度Ｔｓ以下であると、トナーの樹脂は十分に軟化せず紙繊維中にも浸透していかないため、十分な定着強度が得られない。
一方、定着ベルト２３から分離する時点でのトナー層の表面温度が流出開始温度Ｔｆ以上であると、トナーの樹脂粘度が低くなりすぎ、紙繊維中には十分浸透していくものの定着ベルト２３との離型性が悪化してしまい、定着ベルト２３へのトナーのオフセットや定着ベルト２３への用紙Ｐの巻き付きといった不具合が生じる。このため定着後のトナー層の表面温度がＴｓ〜Ｔｆの範囲になるように定着温度の制御温度を決めているが、その範囲の中央に近い領域で温度偏差が小さい制御システムであることが望ましい。
【００８２】
同一の定着温度にて薄紙から厚紙までを定着させた場合でも、紙自体の熱容量が異なるため、定着後のトナー層の表面温度は薄紙ほど高く、厚紙ほど低くなってしまう。その結果、薄紙通紙においてオフセット現象には至らないまでもトナー層の表面と定着ベルト２３の表面の粘着力が大きくなり、ニップ部Ｎの通過直後に分離しにくくなり、極端な場合には先端が定着ベルト２３の曲率に沿って巻き付く。
粘着力の大きさによっては、先端が少しでも剥がれればその分の重みで下方に引っ張られて巻き付きには至らないが、ある大きさからは先端も剥がれずにそのまま巻き付いてしまう。粘着力は、環境変動、トナー付着量の変動、定着ベルト２３の温度変動等によって変化する。
【００８３】
本実施形態における各要素の具体的構成例は以下の通りである。
定着ベルト２３：径８０ｍｍ、厚み９０μｍのＰＩ（ポリイミド））基層＋厚み２００μｍのシリコンゴム層（硬度ＪＩＳＡ３０Ｈｓ）＋厚み３０μｍのＰＦＡコーティング層
定着ローラ２２：径５０ｍｍ、芯金２２ａ＋厚み５ｍｍのシリコンゴム（硬度ＪＩＳＡ１５Ｈｓ）層２２ｂ＋厚み２０μｍのＦＬＣコーティング層
加圧ローラ２４：径５０ｍｍ、芯金２４ａ＋厚み２ｍｍのシリコンゴム（硬度ＪＩＳＡ２０Ｈｓ）層２４ｂ＋厚み５０μｍのＰＦＡチューブ層
加熱ローラ２１：径３０ｍｍ、厚み２ｍｍのアルミニウム（Ａ６０６３）芯金
加圧ローラ２４の加圧力：片側４００〜５００Ｎ
ニップ部Ｎの幅：１１．２ｍｍ
線速：２８０ｍｍ／ｓｅｃ
テンションローラ２５、２６：径１０ｍｍ、ステンレス（ＳＵＳ３０３）丸棒
テンションローラ２５、２６の加圧力：片側２０〜５０Ｎ
【００８４】
定着ローラ２２の芯金２２ａは、熱伝導性が良好であり機械的強度を併せ持った金属等である。シリコンゴム層２２ｂの表面に設けられる離型層は、強度と離型性を併せ持った耐熱性樹脂等である。離型層としては、耐熱性があり表面エネルギーの小さい材料が使用され、例えばシリコーン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）などのフッ素樹脂を採用できる。
【００８５】
定着ベルト２３からの用紙Ｐの分離性を向上させるために、ニップ部Ｎの形状は加圧ローラ２４が定着ローラ２２側に食い込む凹タイプに形成されている。すなわち、上記のように加圧ローラ２４のシリコンゴム層２４ｂのゴム硬度が定着ローラ２２のシリコンゴム層２２ｂのゴム硬度より大きく設定されている。これによりニップ部Ｎの出口における分離性能を高めることができる。
主駆動ローラとしての加圧ローラ２４は、図示しない装置本体のギヤ列から図示しない定着ユニットギヤを介して所定の線速に回転駆動され、その回転が定着ローラ２２へ伝達される。これにより、もやムラ等の異常画像の発生を長期に亘って防止できる。
ベルト定着方式の周知の駆動方式としては、加圧ローラ２４の回転をニップ部Ｎにおける摩擦力により定着ベルト２３へ伝えて該定着ベルト２３を回転させ、さらに定着ベルト２３内面と定着ローラ２２表面との摩擦力によって定着ローラ２２を回転させる従動回転方式がある。
【００８６】
従動回転方式の場合のニップ部Ｎにおける各要素の線速は、以下の関係にある。
加圧ローラ２４≧定着ベルト２３≧定着ローラ２２
しかしながら、従動回転のみでは各要素の摩擦係数の経時的な変化に対してスリップ等が発生してもやムラ等の異常画像が起こる可能性があるため、本実施形態では、加圧ローラ２４から定着ローラ２２へ図示しないギアを介して駆動力が伝達されるようになっており、各ローラ外径とギア歯数によって、加圧ローラ２４＝定着ローラ２２の関係に設定されている。
加圧ローラ２４と定着ローラ２２によって挟み込まれた定着ベルト２３も同速にならうため、線速は、ほぼ加圧ローラ２４＝定着ベルト２３＝定着ローラ２２の関係になる。
【００８７】
各要素の線速がほぼ同一になることで、ニップ部Ｎの上流側と下流側における定着ベルト２３のベルト浮きの差を防止できるが、定着ベルト２３の剛性によってニップ部Ｎの形状が凹タイプの場合にはどうしてもベルト浮きを全く無くすことは難しい。このベルト浮きを無くす目的でテンションローラ２５、２６が設けられている。
テンションローラ２５はニップ部Ｎの上流側における定着ローラ２２に対する定着ベルト２３のニップ部Ｎ中心からの巻付角度θ１が９０°以下になるように配置されているとともに、バネ４０により定着ベルト２３の外方へ付勢力Ｆ１で付勢されている。バネ４０は、定着ベルト２３にさらに張力を与える付勢部材である。テンションローラ２５、バネ４０等により上流側における隙間抑制手段が構成されている。さらに定着ベルト２３に張力を与えることにより、定着ベルト２３と第１の部材間摩擦力に対して当該張力が大きくなり、定着ベルト２３と第１の部材間に隙間が生じにくい。隙間抑制手段による引張り力によってベルト浮きを効果的に抑制することができる。
テンションローラ２６も同様に、ニップ部Ｎの上流側における定着ローラ２２に対する定着ベルト２３のニップ部Ｎ中心からの巻付角度θ２が９０°以下になるように配置されているとともに、付勢部材としてのバネ４１によりより定着ベルト２３の外方へ付勢力Ｆ２で付勢されている。テンションローラ２６、バネ４１等により下流側における隙間抑制手段が構成されている。これにより、定着ベルトの定着面を劣化させることなくベルト浮きを効果的に抑制することができる。
バネ４０、４１は必ずしも必要ではなく、ガイド部材としてのテンションローラ２５、２６のみでも定着ベルト２３が第１の部材に巻き付いている部分の長さを小さくすることができる。また、ガイド部材、又はガイド部材と付勢部材の組み合わせ構成は、ニップ部Ｎの上下流側のいずれか一方に設けてもよい。
【００８８】
これにより、ニップ部Ｎの上流側及び下流側のいずれにおいても定着ベルト２３は加熱ローラ２１側へ引っ張られ、ベルト浮きが抑制される。巻付角度θ１、θ２は９０°をある程度超えても隙間抑制手段による引張り力を大きくすればベルト浮きを低減できることが実験で確認されているが、付勢力の増大に伴う構成の大型化、コスト上昇を抑制する観点から９０°以下が望ましい。
テンションローラ２５、２６は定着ベルト２３の内側に当接しているので、定着ベルト２３の表面、すなわち、定着面が磨耗することがなく、外側接触方式に比べて定着ベルト２３の耐久性を大幅に向上させることができる。また、定着面が磨耗しないので良好な定着性能を長期に亘って維持できる。
【００８９】
ニップ部Ｎの下流側に位置するテンションローラ２６は駆動力を入力された駆動ローラ（駆動部材）であり、上流側のテンションローラ２５は従動ローラである。テンションローラ２６の駆動力は、テンションローラ２６の定着ベルト２３に対する搬送力が、定着ローラ２２の定着ベルト２３に対する搬送力よりも大きくなるように設定されている。換言すれば、テンションローラ２６の周速は定着ベルト２３の周速より大きく設定されている。
テンションローラ２６の駆動力による引張り力が加わるので、単なる従動ローラとした場合に比べて下流側におけるベルト浮きの抑制機能はさらに高められる。
テンションローラ２６の駆動力をより一層高めるために、すなわち、テンションローラ２６の定着ベルト２３に対する搬送力が、定着ローラ２２の定着ベルト２３に対する搬送力よりも大きくなるように、テンションローラ２６の表面を高摩擦化処理してもよい。高摩擦化処理としては、テンションローラ２６の表面に凹凸を付ける粗面化処理や粘着性を高める処理等を採用できる。
【００９０】
上流側のテンションローラ２５については、駆動ローラとした場合ニップ部Ｎ方向へ定着ベルト２３を押し込んでベルト浮きを助長するように作用するので望ましくない。
下流側のテンションローラ２６の駆動力を更に向上させるためには、上流側のテンションローラ２５の付勢力Ｆ１よりも下流側のテンションローラ２６の付勢力Ｆ２を大きく設定すればよい。このようにした場合、ベルト浮きの抑制機能をさらに高めることができる。
図１の構成において、テンションローラ２６を駆動ローラとせず加熱ローラ２１を駆動ローラとしてもよい。このようにすれば、ベルト浮き抑制機能を一層高めることができる。この場合、上述したように加熱ローラ２１の表面に高摩擦化処理を施せばより効果的である。この場合の加熱ローラ２１の駆動力、周速は上記テンションローラ２６の場合と同様である。
駆動ローラである第１の部材の下流側で定着ベルト２３に内包されて配置され、定着ベルト２３に張力を与える駆動ローラであるテンション部材（例えば加熱ローラ２１）を備え、第１の部材の周速を上記テンション部材の周速よりも遅くする構成としてもよい。
また、駆動ローラである第１の部材の下流側で定着ベルト２３に内包されて配置され、定着ベルト２３に張力を与える駆動ローラであるテンション部材（例えば加熱ローラ２１）を備え、第１の部材と定着ベルト２３の摩擦力を、上記テンション部材と定着ベルト２３の摩擦力よりも小さくする構成としてもよい。
また、これらの何れかの構成において、第１の部材の上流側で定着ベルト２３に内包されて配置され、定着ベルト２３に張力を与える第２のテンション部材（例えばテンションローラ２５）を備えた構成としてもよい。このようにすれば、第１の部材の上流での定着ベルト２３の撓みを防止できる。
【００９１】
また、テンションローラ２５、２６に付勢力を掛けず、加熱ローラ２１にバネ等の弾性部材により付勢力を掛ける構成としてもよい。この場合、加熱ローラ２１と上記弾性部材等により隙間抑制手段が構成される。このようにすれば、ベルト定着方式におけるベルト浮きを抑制でき、良好な紙分離性を得ることができるとともにもやムラ等の異常画像の発生も防止できる。
また、上記実施形態ではニップ部Ｎの上流側及び下流側にテンションローラ２５、２６を配置した構成としたが、図１２で示したように加熱ローラ２１の位置を定着ローラ２２と加圧ローラ２４の中心部を通る線上からずらして上流側又は下流側における巻付角度をテンションローラを設けることなく９０°以下にするとともに、他方側にテンションローラを１つ設けてその側の巻付角度を９０°以下にするようにしてもよい。
テンションローラは必ずしも定着ベルト２３の内側に設ける必要はなく、ベルト浮きを抑制できる巻付角度をニップ部Ｎの上流側及び下流側で維持できる限りにおいて定着ベルト２３の外側に設けてテンションを付与してもよい。
【００９２】
次に、図３に基づいて第２の実施形態を説明する。なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略し、要部のみ説明する（以下の他の実施形態において同じ）。
本実施形態では、定着ベルト２３が第１の部材に巻き付いている部分の長さを小さくするガイド部材として、ローラではなく、断面が半円形状の固定摺動部材６０、６１を設けている。固定摺動部材６０、６１以外は第１の実施形態と同様である。
本実施形態においてもバネ４０、４１は必ずしも必要ではなく、ガイド部材としてのテンションローラ２５、２６のみでも定着ベルト２３が第１の部材に巻き付いている部分の長さを小さくすることができる。また、ガイド部材、又はガイド部材と付勢部材の組み合わせ構成は、ニップ部Ｎの上下流側のいずれか一方に設けてもよい。
【００９３】
次に、図４に基づいて第３の実施形態を説明する。
本実施形態では定着ローラ２２に代えて、断面が半円形状の固定部材３５が設けられている。固定部材３５は、断熱性を有する基体３５ａと、基体３５ａの外周面に形成された発泡シリコンゴム層３５ｂを有している。固定部材３５は、凸型の湾曲形状の表面を有する第１の部材であり、定着ベルト２３は第１の部材の湾曲形状の表面に当接し、第１の部材を内包するように掛け渡されている。
また、第１の部材は定着ベルト２３と摺動する固定部材であり、第１の部材における定着ベルト２３に当接する部分は、低摩擦化処理されている。
加熱ローラ２１は、第１の部材と共に定着ベルト２３に張力を与えるテンション部材であり、第１の部材における定着ベルト２３に当接する部分の摩擦係数は、加熱ローラ２１における定着ベルト２３に当接する部分の摩擦係数よりも小さく設定されている。
定着ベルト２３からの用紙Ｐの分離性を向上させるために、ニップ部Ｎの形状は加圧ローラ２４が固定部材３５側に食い込む凹タイプに形成されている。すなわち、加圧ローラ２４のシリコンゴム層２４ｂのゴム硬度が固定部材３５の発泡シリコンゴム層３５ｂのゴム硬度より大きく設定されている。
【００９４】
ニップ部Ｎの上流側の巻付角度θ３と、下流側の巻付角度θ４はそれぞれ９０°以下になっている。発泡シリコンゴム層３５ｂの表面、すなわち湾曲摺動面は、定着ベルト２３との摺動抵抗を減じるために低摩擦化処理がなされている。低摩擦化処理としては、シリコンオイルを含浸させたり、あるいは摺動性のよいシート部材を貼り付けることなどがある。この低摩擦化処理は定着ベルト２３の内面側に対して行なってもよい。摺動性を向上させながら下流側のテンションローラ２６を駆動ローラとすることによりベルト浮きを効果的に低減できる。
固定部材３５は形状の自由度が大きいので、ローラ形状に比べてニップ部Ｎの幅を容易に広くできる（回転構成に比べて設計上の自由度を高めることができる）とともに、定着ベルト２３の接触抵抗を低減できる利点がある。また、ニップ部Ｎの出口の曲率を大きくして紙分離性を向上させることができる利点がある。
【００９５】
下流側のテンションローラ２６の駆動力を更に向上させるためには、上流側のテンションローラ２５の付勢力Ｆ１よりも下流側のテンションローラ２６の付勢力Ｆ２を大きく設定すればよい。このようにした場合、ベルト浮きの抑制機能をさらに高めることができる。
図４の構成において、テンションローラ２６を駆動ローラとせず加熱ローラ２１を駆動ローラとしてもよい。この場合、上述したように加熱ローラ２１の表面に高摩擦化処理を施せばより効果的である。
また、テンションローラ２５、２６に付勢力を掛けず、加熱ローラ２１にバネ等の弾性部材により付勢力を掛ける構成としてもよい。この場合、加熱ローラ２１と上記弾性部材等により隙間抑制手段が構成される。
【００９６】
また、本実施形態ではニップ部Ｎの上流側及び下流側にテンションローラ２５、２６を配置した構成としたが、図１２で示したように加熱ローラ２１の位置を定着ローラ２２と加圧ローラ２４の中心部を通る線上からずらして上流側又は下流側における巻付角度をテンションローラを設けることなく９０°以下にするとともに、他方側にテンションローラを１つ設けてその側の巻付角度を９０°以下にするようにしてもよい。
テンションローラは必ずしも定着ベルト２３の内側に設ける必要はなく、ベルト浮きを抑制できる巻付角度をニップ部Ｎの上流側及び下流側で維持できる限りにおいて定着ベルト２３の外側に設けてテンションを付与してもよい。
【００９７】
定着ベルト２３の巻付角度をベルト浮きが生じないように小さくするためには、テンションローラ２５、２６の存在は必ずしも必要ではない。図５に示すように、定着ローラ２２の径Ｄ１を加熱ローラ２１の径Ｄ２よりも小さくすれば、必然的に巻付角度θ５、θ６は９０°以下となる（第４の実施形態）。加熱ローラ２１はバネ４２により定着ベルト２３の外方へ付勢力Ｆ３で付勢されている。加熱ローラ２１とバネ４２等により隙間抑制手段が構成されている。定着ローラ２２の径を小さくして加熱ローラ２１との間に径差を設けた場合、定着ローラ２２の熱容量を小さくでき、定着温度への立ち上がり時間を短くできる利点がある。また、簡易な構成でベルト浮きを抑制することができる。
加熱ローラ２１を駆動ローラとしてもよい。この場合、上述したように加熱ローラ２１の表面に高摩擦化処理を施せばより効果的である。
また、図６に示すように、加熱ローラ２１に代えて、定着ローラ２２の径Ｄ１よりも大きい幅Ｄ３を有する固定方式の加熱部材３６を設ける構成としても必然的に巻付角度θ７、θ８を９０°以下とすることができる（第５の実施形態）。
換言すれば、定着ベルト２３がテンション部材としての加熱部材３６に巻き付いている部分の両端部間の距離（Ｄ３）が、定着ベルト２３が第１の部材に巻き付いている部部分の両端部間の距離（Ｄ１）よりも大きい構成である。
加熱部材３６はバネ４３により定着ベルト２３の外方へ付勢力Ｆ４で付勢されている。加熱部材３６とバネ４３等により隙間抑制手段が構成されている。
【００９８】
次に、図７に基づいて第６の実施形態を説明する。上記各実施形態では加圧ローラ２４が定着ベルト２３を介して単一の部材（定着ローラ２２又は固定部材３５）に食い込んでニップ部Ｎを形成するいわゆるシングルニップ方式であったが、本実施形態では複数の部材に圧接してニップ部の幅を広くするいわゆるダブルニップ方式の例である。
加圧ローラ２４は定着ベルト２３を介して定着ローラ２２と、該定着ローラ２２の下流側に設けられた分離部材としての分離ローラ３７に圧接しており、定着ローラ２２との間のニップ部に加えて分離ローラ３７との接触部位までニップ部が延長されており、全体として幅ｄ１の広いニップ部Ｎ１が形成されている。
本実施形態において、定着ローラ２２は、定着ベルト２３を介して第２の部材との間で上流側のニップ部を形成する上流側部材であり、分離ローラ３７は、定着ベルト２３を介して第２の部材との間で下流側のニップ部を形成する下流側部材であり、定着ローラ２２と分離ローラ３７により上記各実施形態における第１の部材が構成されている。
【００９９】
加圧ローラ２４から分離ローラ３７へ図示しないギアを介して駆動力が伝達されるようになっており、線速は、ほぼ加圧ローラ２４＝定着ベルト２３＝分離ローラ３７の関係になる。
テンションローラ２５によって定着ローラ２２に対する定着ベルト２３の巻付角度θ９は９０°以下に設定されており、テンションローラ２６によって分離ローラ３７に対する定着ベルト２３の巻付角度θ１０は９０°以下に設定されている。本実施形態によれば、ベルト定着方式におけるベルト浮きを抑制でき、良好な紙分離性を得ることができるとともにもやムラ等の異常画像の発生も防止できる。また、ベルト浮き抑制構成を容易に形成することができる。また、定着ベルトの定着面を劣化させることなくベルト浮きを効果的に抑制することができる。
【０１００】
本実施形態における各要素の具体的構成例は以下の通りである。
定着ベルト２３：径８０ｍｍ。厚み９０μｍのＰＩ基層＋厚み２００μｍのシリコンゴム（硬度ＪＩＳＡ３０Ｈｓ）層＋厚み３０μｍのＰＦＡコーティング層
定着ローラ２２：径５０ｍｍ。芯金２２ａ＋厚み５ｍｍのシリコンゴム（硬度ＪＩＳＡ１５Ｈｓ）層２２ｂ＋厚み２０μｍのＦＬＣコーティング層
加圧ローラ２４：径５０ｍｍ。芯金２４ａ＋厚み２ｍｍのシリコンゴム（硬度ＪＩＳＡ２０Ｈｓ）層２４ｂ＋厚み５０μｍのＰＦＡチューブ層
加熱ローラ２１：径３０ｍｍ。厚み２ｍｍのアルミニウム（Ａ６０６３）芯金
加圧ローラ２４の加圧力：片側４００〜５００Ｎ
分離ローラ３７：径２０ｍｍ。芯金径１６ｍｍ、厚み２ｍｍのシリコンゴム（硬度ＪＩＳＡ２０Ｈｓ）＋厚み２０μｍのＦＬＣコーティング層
分離ローラ加圧力：片側１００〜３００Ｎ
ニップ部Ｎ１の幅：２５ｍｍ
線速：２８０ｍｍ／ｓｅｃ
テンションローラ２５、２６：径１０ｍｍ、ステンレス（ＳＵＳ３０３）丸棒
テンションローラ２５、２６の加圧力：片側２０〜５０Ｎ
【０１０１】
定着ローラ２２に対するニップ部の形状は上述のように凹タイプであるが、上記のように加圧ローラ２４と分離ローラ３７のゴム硬度は同じであり、分離ローラ３７に対するニップ部の形状はフラットタイプである。
分離ローラ３７の径は、定着ローラ２２に対するニップ部の出口の曲率半径よりも小径に設定されている。すなわち、全体のニップ部Ｎ１の出口の曲率は定着ローラ２２に対するニップ部の出口の曲率より大きく設定されており、分離ローラ３７の部位で用紙Ｐの分離性を高めるようになっている。
定着ローラ２２に対するニップ部は用紙Ｐの分離性能に大きく寄与しないため、設計における自由度を高めることができる。ダブルニップ方式によりニップ部の幅を広くできるので、オイルレストナーを用いたカラー画像の定着に特に有利となる。
【０１０２】
下流側のテンションローラ２６の駆動力を更に向上させるためには、上流側のテンションローラ２５の付勢力Ｆ１よりも下流側のテンションローラ２６の付勢力Ｆ２を大きく設定すればよい。このようにした場合、ベルト浮きの抑制機能をさらに高めることができる。
図７の構成において、テンションローラ２６を駆動ローラとせず加熱ローラ２１を駆動ローラとしてもよい。このようにすればベルト浮き抑制機能を一層高めることができる。この場合、上述したように加熱ローラ２１の表面に高摩擦化処理を施せばより効果的である。
また、テンションローラ２５、２６に付勢力を掛けず、加熱ローラ２１にバネ等の弾性部材により付勢力を掛ける構成としてもよい。この場合、加熱ローラ２１と上記弾性部材等により隙間抑制手段が構成される。
【０１０３】
また、本実施形態ではニップ部Ｎの上流側及び下流側にテンションローラ２５、２６を配置した構成としたが、図１２で示したように加熱ローラ２１の位置をずらして上流側又は下流側に偏らせ、巻付角度をテンションローラを設けることなく９０°以下にするとともに、他方側にテンションローラを１つ設けてその側の巻付角度を９０°以下にするようにしてもよい。
図８に示すように、定着ローラ２２に代えて、断面が半円形状の固定部材３５を設ける構成としてもよい（第７の実施形態）。テンションローラ２５により固定部材３５に対する定着ベルト２３の巻付角度θ１１は９０°以下に設定されている。
【０１０４】
次に、図９に基づいて第８の実施形態を説明する。本実施形態では、定着ベルト２３が第１の部材（定着ローラ２２）に巻き付いている部分において、定着ベルト２３を第１の部材の表面に押し付ける押し付け部材を有していることを特徴とする。
ニップ部Ｎの上流側と下流側にはそれぞれ、弾性材料よりなる押し付け部材６２、６３が設けられ、定着ベルト２３の外面から矢印方向に該定着ベルト２３を定着ローラ２２に押し付けている。押し付け部材６２、６３は、図示しない装置固定部材（装置フレーム等）に基端部を支持されている。このようにすれば、ガイド部材を設けて定着ベルト２３が第１の部材に巻き付いている部分の長さを小さくしなくても、隙間発生を直接的に抑制することができる。
本実施形態ではニップ部Ｎの上流側と下流側共に押し付け部材を設ける構成としたが、いずれか一方に設けてもよい。
【０１０５】
次に、図１０に基づいて第９の実施形態を説明する。本実施形態では、定着ベルト２３が第１の部材（定着ローラ２２）に巻き付いている部分において、定着ベルト２３を第１の部材の表面に吸引させる力を発生させる吸引力発生手段６４を有していることを特徴とする。
吸引力発生手段６４は、定着ベルト２３の内面に電荷を付与する帯電部材として帯電ローラ６５と、該帯電ローラ６５に電圧を印加する印加手段としての電源６６と、定着ローラ２２の表面に帯電ローラ６５とは逆極性の電荷を付与する帯電部材としての帯電ローラ６７と、該帯電ローラ６７に電圧を印加する印加手段としての電源６８を有している。帯電部材はローラに限定される趣旨ではない。
ニップ部Ｎの上流側の領域Ａ１、下流側の領域Ａ２ではそれぞれ、静電吸引力により定着ベルト２３は定着ローラ２２の表面に吸引され、密着する。これにより、ガイド部材を設けて定着ベルト２３が第１の部材に巻き付いている部分の長さを小さくしなくても、隙間発生を直接的に抑制することができる。
【０１０６】
図１１に、定着ベルト２３を定着ローラ２２の表面に吸引させる変形例（第１０の実施形態）を示す。本実施形態における吸引力発生手段７０は、定着ローラ２２の芯金２２ａの中空孔２２ａ―１に接続された図示しないエアー吸引装置と、芯金２２ａとシリコンゴム層２２ｂを貫通して放射状に形成された多数の微細な通気孔７１を有している。
エアー吸引装置によるエアー吸引動作により各通気孔７１には矢印で示すように中空孔２２ａ―１に向かう空気流が生じ、ニップ部Ｎの上流側の領域Ａ１、下流側の領域Ａ２ではそれぞれ、空気の負圧作用により定着ベルト２３は定着ローラ２２の表面に吸引され、密着する。これにより、ガイド部材を設けて定着ベルト２３が第１の部材に巻き付いている部分の長さを小さくしなくても、隙間発生を直接的に抑制することができる。
本実施形態では定着ローラ２２の内部にハロゲンヒータ３１を設けていないが、設けてもよい。
【０１０７】
【発明の効果】
本発明によれば、ベルト定着方式の定着装置におけるニップ部の上流側又は下流側の少なくとも一方のベルト浮き（隙間）を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における定着装置の概要正面図である。
【図２】画像形成装置としてのカラー複写機の概要正面図である。
【図３】第２の実施形態における定着装置の概要正面図である。
【図４】第３の実施形態における定着装置の概要正面図である。
【図５】第４の実施形態における定着装置の概要正面図である。
【図６】第５の実施形態における定着装置の概要正面図である。
【図７】第６の実施形態における定着装置の概要正面図である。
【図８】第７の実施形態における定着装置の概要正面図である。
【図９】第８の実施形態における定着装置の概要正面図である。
【図１０】第８の実施形態における定着装置の概要正面図である。
【図１１】第１０の実施形態における定着装置の概要正面図である。
【図１２】本発明の基本となる定着装置の要部正面図である。
【図１３】ニップ部形状のタイプを示す図で、（ａ）は凹タイプを、（ｂ）はフラットタイプを、（ｃ）は凸タイプを示す図である。
【図１４】本発明の基本となる定着装置の他の例の要部正面図である。
【符号の説明】
２０　熱源としてのハロゲンヒータ
２１　加熱部材又はテンション部材としての加熱ローラ
２２　定着部材又は第１の部材としての定着ローラ
２３　ベルトとしての定着ベルト
２４　加圧部材又は第２の部材としての加圧ローラ
２５、２６　ガイド部材としてのテンションローラ
３５　定着部材又は第１の部材としての固定部材
３７　分離部材としての分離ローラ
Ｎ、Ｎ１　ニップ部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fixing belt, a fixing device using the belt, a fixing method, and an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, and a printing machine equipped with the fixing device, and is particularly suitable when an oilless toner is used. The present invention relates to a fixing device, a fixing method, and an image forming apparatus including the fixing device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a fixing device of a belt fixing type is known. The fixing device has a first member having a convex curved surface, an endless belt which is wound around the first member and rotatably moves, and a convex curved surface. A second member opposed to the first member via the belt, and a nip portion between the belt and the second member at a portion where the sheet-shaped medium carrying the unfixed image is brought into contact with the first member; To fix the unfixed image on the sheet medium. For example, a fixing device described in JP-A-9-258592 or JP-A-10-319772.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-9-258592
[Patent Document 2]
JP-A-10-319772
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional fixing device, there is a possibility that a floating (gap) may occur between the first member and the belt.
[0005]
The main object of the present invention is to reduce such a gap.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a fixing member, an endless fixing belt that is wound around the fixing member and rotatably moves, and the fixing member is provided via the fixing belt. A fixing device that has a pressing member that is in pressure contact with, and passes the sheet-shaped medium carrying the unfixed image through a nip portion between the fixing belt and the pressing member, and fixes the unfixed image on the sheet-shaped medium. The fixing belt is provided with a gap suppressing unit that acts so as not to generate a gap between the fixing belt and the fixing member in a region where the fixing belt is wound around the fixing member.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the fixing device according to the first aspect, the gap suppressing unit has a configuration in which the fixing belt pulls the fixing belt in a direction to increase a winding force on the fixing member, and the gap is the gap suppressing unit. The winding state of the fixing belt around the fixing member is set so as to be eliminated by the pulling force.
[0008]
According to the third aspect of the present invention, in the fixing device according to the second aspect, the fixing belt rotates inside the fixing belt on at least one of the upstream side and the downstream side of the nip portion in contact with the fixing belt. A configuration is adopted in which a guide member for guiding the movement is arranged, and the winding angle from the center of the nip portion on the side where the guide member is arranged is reduced.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the fixing device of the third aspect, the wrapping angle is 90 ° or less.
[0010]
According to a fifth aspect of the present invention, in the fixing device according to the third aspect, a configuration is adopted in which the gap suppressing unit has a configuration for urging the guide member outward of the fixing belt. .
[0011]
According to a sixth aspect of the present invention, in the fixing device of the fifth aspect, the guide member is provided on the upstream side and the downstream side, and the urging force to the guide member provided on the downstream side is provided on the upstream side. The configuration is such that it is equal to or greater than the urging force applied to the guide member.
[0012]
According to a seventh aspect of the present invention, in the fixing device according to the third aspect, the fixing belt is stretched between the fixing member and a heating member having a heat source, and the gap suppressing unit connects the heating member to the heating member. The configuration is such that a configuration is provided to urge the fixing member away from the fixing member.
[0013]
According to an eighth aspect of the present invention, in the fixing device according to the seventh aspect, the heating member is a driving roller.
[0014]
According to a ninth aspect of the present invention, in the fixing device according to the ninth aspect, the heating member is configured such that a conveying force of the heating member to the fixing belt is larger than a conveying force of the fixing member to the fixing belt. The surface is treated to increase friction.
[0015]
According to a tenth aspect of the present invention, in the fixing device of the third aspect, the guide member is provided downstream of the nip portion, and the guide member is a drive roller.
[0016]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the fixing device according to the tenth aspect, the guide member is configured such that a conveying force of the guide member to the fixing belt is larger than a conveying force of the fixing member to the fixing belt. The surface is treated to increase friction.
[0017]
According to a twelfth aspect of the invention, in the fixing device according to the second aspect, a driving member for driving the fixing belt is provided downstream of the nip portion, and a peripheral speed of the driving member is lower than a peripheral speed of the fixing belt. Is also large.
[0018]
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the fixing device according to the second aspect, the fixing belt is stretched between the fixing member and a heating member having a heat source. It is arranged so as to be located on a line connecting a central portion and the central portion of the pressing member, and the diameter or width of the heating member is set to be equal to or larger than the diameter or width of the fixing member. .
[0019]
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the fixing device according to any one of the first to thirteenth aspects, the fixing member and the pressing member are rollers, and the fixing member and the pressing member are connected to the fixing member via a gear. The drive force is transmitted.
[0020]
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the fixing device according to the second aspect, the fixing member is a fixing member having a curved sliding surface with respect to the fixing belt.
[0021]
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the fixing device according to the fifteenth aspect, a configuration is adopted in which a surface of the fixing member is subjected to a low friction treatment.
[0022]
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the fixing device according to any one of the first to sixteenth aspects, the hardness of the fixing member, the fixing belt and the pressing member is such that the pressing member has a hardness through the fixing belt. The fixing member is set so as to enter the fixing member.
[0023]
In the invention according to claim 18, a fixing member, a separating member, an endless fixing belt that is wound around the fixing member and the separating member and rotatably moves, and the fixing member and A fixing device that has a pressing member that is in pressure contact with the separating member and that passes a sheet-like medium carrying an unfixed image through a nip portion between the fixing belt and the pressing member to fix the unfixed image on the sheet-like medium In the region, the fixing belt acts so as not to generate a gap between the fixing belt and the fixing member in an area where the fixing belt is wound around the fixing member, and the fixing belt operates in a region where the fixing belt is wound around the separating member. And a gap suppressing means that acts so as not to generate a gap between the separation member and the separation member.
[0024]
In the fixing device according to the nineteenth aspect, in the fixing device according to the eighteenth aspect, the gap suppressing unit has a configuration in which the fixing belt pulls the fixing belt in a direction to increase a winding force on the fixing member and the separating member. The configuration is such that the wrapping state of the fixing belt around the fixing member and the separating member is set so as to be eliminated by the pulling force of the gap suppressing means.
[0025]
According to a twentieth aspect of the invention, in the fixing device according to the nineteenth aspect, the rotation of the fixing belt is brought into contact with the fixing belt inside the fixing belt on at least one of the upstream side and the downstream side of the nip portion. A configuration is adopted in which a guide member for guiding the movement is arranged, and a winding angle of the guide member on the side where the guide member is arranged with respect to the fixing member or the separation member is reduced.
[0026]
According to a twenty-first aspect of the present invention, in the fixing device of the twentieth aspect, the wrapping angle is 90 ° or less.
[0027]
According to a twenty-second aspect of the present invention, in the fixing device of the twentieth aspect, the gap suppressing unit has a configuration for urging the guide member outward of the fixing belt. .
[0028]
In the fixing device according to the twenty-third aspect, in the fixing device according to the twenty-second aspect, the guide member is provided on the upstream side and the downstream side, and the urging force to the guide member provided on the downstream side is provided on the upstream side. The configuration is such that it is equal to or greater than the urging force applied to the guide member.
[0029]
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, in the fixing device according to the twentieth aspect, the fixing belt is stretched between the fixing member, the separating member, and a heating member having a heat source. The configuration is such that the heating member is urged away from the fixing member and the separating member.
[0030]
According to a twenty-fifth aspect of the present invention, in the fixing device of the twenty-fourth aspect, the heating member is a driving roller.
[0031]
In the fixing device according to the twenty-sixth aspect, in the fixing device according to the twenty-sixth aspect, a conveying force of the heating member to the fixing belt is larger than a larger conveying force of the fixing member or the separating member to the fixing belt. In this case, the surface of the heating member is subjected to a high friction treatment.
[0032]
According to a twenty-seventh aspect, in the fixing device according to the twentieth aspect, the guide member is provided downstream of the nip portion, and the guide member is a drive roller.
[0033]
According to a twenty-eighth aspect of the present invention, in the fixing device according to the twenty-seventh aspect, the conveying force of the guide member to the fixing belt is larger than the larger conveying force of the fixing member or the separation member to the fixing belt. In such a case, the surface of the guide member is subjected to a high friction treatment.
[0034]
According to a twenty-ninth aspect of the present invention, in the fixing device according to the nineteenth aspect, a driving member for driving the fixing belt is provided downstream of the nip portion, and a peripheral speed of the driving member is lower than a peripheral speed of the fixing belt. Is also large.
[0035]
According to a thirtieth aspect of the present invention, in the fixing device according to any one of the eighteenth to twenty-ninth aspects, the fixing member and the pressing member are rollers, and the fixing member and the pressing member are connected to the fixing member via a gear. The drive force is transmitted.
[0036]
According to a thirty-first aspect of the present invention, in the fixing device according to the nineteenth aspect, the fixing member is a fixing member having a curved sliding surface with respect to the fixing belt.
[0037]
According to a thirty-second aspect of the present invention, in the fixing device of the thirty-first aspect, the surface of the fixing member is subjected to a low friction treatment.
[0038]
In the invention according to claim 33, a first member having a convex curved surface, an endless belt that is wound around the first member and rotatably moves, and a convex curved shape. A second member having a surface and facing the first member via the belt, the sheet-like medium carrying the unfixed image being transferred between the belt and the second member at a portion abutting on the first member; In a fixing device that forms a nip portion only by passing a sheet-shaped medium carrying an unfixed image through the nip portion and fixes the unfixed image on the sheet-shaped medium, the center of the nip portion and the belt are first. The winding angle formed by the upstream end of the portion wound around the member is 90 ° or less.
[0039]
According to a thirty-fourth aspect of the present invention, in the fixing device according to the thirty-third aspect, a winding angle formed by a center of the nip portion and a downstream end of a portion where the belt is wound around the first member is 90 ° or less. Is adopted.
[0040]
In the invention according to claim 35, a first member having a convex curved surface, an endless belt that is wrapped around the first member and rotatably moves, and a convex curved surface. A second member having a surface and facing the first member via the belt, the sheet-like medium carrying the unfixed image being transferred between the belt and the second member at a portion abutting on the first member; A fixing device for fixing an unfixed image on a sheet-like medium by passing through a nip portion of the fixing device includes a tension member that is included in the belt and applies tension to the belt together with the first member. The distance between both ends of the wound portion is larger than the distance between both ends of the portion where the belt is wound around the first member.
[0041]
In the invention according to claim 36, a first member having a convex curved surface, an endless belt that is wrapped around the first member and rotatably moves, and a convex curved surface is provided. A second member having a surface and facing the first member via the belt, the sheet-like medium carrying the unfixed image being transferred between the belt and the second member at a portion abutting on the first member; A fixing member that is included in the belt and applies tension to the belt together with the first member, and a belt that is included in the belt and is fixed to the belt. The configuration is such that a guide member is provided to reduce the length of the part wound around one member.
[0042]
According to a thirty-seventh aspect of the present invention, in the fixing device of the thirty-sixth aspect, the guide member is provided on each of the upstream and downstream sides of the nip portion.
[0043]
In the invention according to claim 38, a first member having a convex curved surface, an endless belt that is wound around the first member and rotatably moves, and a convex curved surface is provided. A second member having a surface and facing the first member via the belt, the sheet-like medium carrying the unfixed image being transferred between the belt and the second member at a portion abutting on the first member; In the fixing device for fixing an unfixed image on a sheet-like medium by passing through a nip portion, a first member is a fixed member that slides on the belt, and a portion of the first member that contacts the belt is And low friction processing.
[0044]
In the invention according to claim 39, a first member having a convex curved surface, an endless belt that is wrapped around the first member and rotatably moves, and a convex curved surface. A second member having a surface and facing the first member via the belt, the sheet-like medium carrying the unfixed image being transferred between the belt and the second member at a portion abutting on the first member; A fixing device for fixing an unfixed image on a sheet-like medium by passing through a nip portion includes a tension member that is included in the belt and applies tension to the belt together with the first member, and the first member is , A fixing member that slides on the belt, and a friction coefficient of a portion of the first member that contacts the belt is smaller than a friction coefficient of a portion of the tension member that contacts the belt. .
[0045]
In the invention according to claim 40, a first member having a convex curved surface, an endless belt that is wound around the first member and rotatably moves, and a convex curved surface is provided. A second member having a surface and facing the first member via the belt, the sheet-like medium carrying the unfixed image being transferred between the belt and the second member at a portion abutting on the first member; A fixing member for fixing an unfixed image on a sheet-shaped medium by passing the nip portion between the tension member and the first member to apply tension to the belt together with the first member, and to further apply tension to the belt. A configuration is provided in which an urging member for urging the tension member is provided.
[0046]
According to a 41st aspect of the present invention, in the fixing device according to the 40th aspect, the tension member is a heating member or a driving roller.
[0047]
In the invention according to claim 42, a first member having a convex curved surface, an endless belt that is wound around the first member and rotatably moves, and a convex curved shape is provided. A second member having a surface and facing the first member via the belt, the sheet-like medium carrying the unfixed image being transferred between the belt and the second member at a portion abutting on the first member; A fixing member for fixing an unfixed image on a sheet-like medium by passing through the nip portion, a tension member included in the belt to apply tension to the belt, and a belt included in the belt and wound around the first member. And a biasing member that biases the guide member so as to apply tension to the belt.
[0048]
In the invention according to claim 43, in the fixing device according to claim 42, the guide member and the urging member are provided on the upstream and downstream sides of the nip portion, respectively.
[0049]
The invention according to claim 44, wherein the first member is a drive roller, an endless belt that is wound around the first member and rotatably moves, and has a convex curved surface. A sheet-like medium having an unfixed image and having a second member opposed to the first member via a belt passes through a nip portion between the belt and the second member at a portion in contact with the first member. A fixing device for fixing an unfixed image on the sheet-like medium, wherein the fixing device includes a tension member which is a drive roller for applying tension to the belt and disposed inside the belt at a downstream side of the first member. The peripheral speed of the member is lower than the peripheral speed of the tension member.
[0050]
In the invention according to claim 45, the first member, which is a drive roller, has an endless belt that is wound around the first member and rotatably moves, and has a convex curved surface. A sheet-like medium having an unfixed image and having a second member opposed to the first member via a belt passes through a nip portion between the belt and the second member at a portion in contact with the first member. A fixing device for fixing an unfixed image on a sheet-like medium, the fixing device including a tension member that is a drive roller that is disposed inside the belt downstream of the first member and applies tension to the belt; The frictional force between the member and the belt is smaller than the frictional force between the tension member and the belt.
[0051]
In the invention according to claim 46, the fixing device according to claim 44 or 45, further comprising a second tension member disposed inside the belt at an upstream side of the first member and applying tension to the belt. Is adopted.
[0052]
In the invention according to claim 47, a first member having a convex curved surface, an endless belt that is wound around the first member and rotatably moves, and a convex curved surface. A second member having a surface and facing the first member via the belt, the sheet-like medium carrying the unfixed image being transferred between the belt and the second member at a portion abutting on the first member; A fixing member for fixing the unfixed image on the sheet-like medium by passing the belt through the nip portion, the pressing member pressing the belt against the surface of the first member in a portion where the belt is wound around the first member. Is adopted.
[0053]
In the invention according to claim 48, a first member having a convex curved surface, an endless belt that is wrapped around the first member and rotatably moves, and a convex curved shape. A second member having a surface and facing the first member via the belt, the sheet-like medium carrying the unfixed image being transferred between the belt and the second member at a portion abutting on the first member; In the fixing device for fixing the unfixed image on the sheet-like medium by passing through the nip portion, a force is generated at a portion where the belt is wound around the first member to attract the belt to the surface of the first member. And a suction force generating means for generating the suction force.
[0054]
According to a forty-ninth aspect of the present invention, in the fixing device of the forty-eighth aspect, the attraction force generating means has a configuration for generating an electrostatic attraction force.
[0055]
According to a fifty aspect of the invention, in the fixing device according to the forty-eighth aspect, a configuration is employed in which the suction force generating means has a configuration for generating a suction force by negative pressure of air.
[0056]
According to a fifty-first aspect of the present invention, in the fixing device according to any one of the thirty-third to thirty-fifth aspects, the first member has a nip portion on the upstream side between the first member and the second member via the belt. A configuration is adopted in which a downstream nip portion is formed between the upstream member to be formed and the second member via the belt.
[0057]
53. The fixing method according to claim 52, wherein the sheet-shaped medium carrying the unfixed image is passed through a nip portion between the fixing belt and the pressure member to fix the unfixed image on the sheet-shaped medium. Is to allow the sheet-shaped medium to pass while maintaining a state in which no gap is generated between the fixing belt and the fixing member in a region wound around the fixing member.
[0058]
In the invention according to claim 53, the sheet-like medium carrying the unfixed image is wrapped around the first member and rotatably moved to the endless belt, and to the first member via the belt. In a fixing method in which an unfixed image is fixed to a sheet-like medium by passing through a nip portion between opposed second members, the belt is wound around the first member and the belt is wound between the belt and the first member. The sheet-like medium is allowed to pass while maintaining a state in which no gap is generated.
[0059]
An image forming apparatus according to claim 54, wherein the toner image formed on the image carrier is transferred to a sheet-like medium, and the sheet-like medium carrying the toner image is passed through a fixing device to fix the image. A configuration is adopted in which the fixing device is the fixing device according to any one of claims 1 to 51.
[0060]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, an outline of the configuration and operation of a tandem-type color copying machine as an image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The color copying machine 1 has an image forming unit 1A located at the center of the apparatus main body, a paper feeding unit 1B located below the image forming unit 1A, and an image reading unit 1C located above the image forming unit 1A. are doing.
In the image forming section 1A, an intermediate transfer belt 2 having a transfer surface (extended surface) extending in the horizontal direction is arranged. On the upper surface of the intermediate transfer belt 2, an image of a color complementary to the color separation color is provided. Is provided. That is, the photoconductors 3Y, 3M, 3C, and 3B as image carriers capable of carrying an image with toners of complementary colors (yellow, magenta, cyan, and black) are juxtaposed along the extended surface of the intermediate transfer belt 2. Have been.
[0061]
Each of the photoconductors 3Y, 3M, 3C, 3B is constituted by a drum rotatable in the same direction (clockwise direction), around which a charging device 4 for performing image forming processing in a rotating process, and a light writing device. A writing device 5, a developing device 6, a primary transfer device 7, and a cleaning device 8 as means are arranged. The alphabet attached to each code corresponds to the color of the toner similarly to the photoconductor 3.
Each of the developing devices 6 contains a respective color toner, and these color toners are oil-less compatible toners in which wax as a release agent is contained and dispersed.
The intermediate transfer belt 2 is configured to be wrapped around a plurality of rollers 2A to 2C and movable in the same direction at a position facing the photoconductors 3Y, 3M, 3C, and 3B. A roller 2C, which is different from the rollers 2A and 2B that support the extended surface, faces the secondary transfer device 9 with the intermediate transfer belt 2 interposed therebetween. In FIG. 1, reference numeral 10 indicates a cleaning device for the intermediate transfer belt 2.
[0062]
The surface of the photoconductor 3Y is uniformly charged by the charging device 4Y, and an electrostatic latent image is formed on the photoconductor 3Y based on image information from the image reading unit 1C. The electrostatic latent image is visualized as a toner image by a developing device 6Y containing yellow toner, and the toner image is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 2 by a primary transfer device 7Y. Similar image formation is performed on the other photoconductors 3M, 3C, and 3B only by different toner colors, and the toner images of the respective colors are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 2 and superimposed.
After the transfer, the toner remaining on the photoconductor 3 is removed by the cleaning device 8, and after the transfer, the potential of the photoconductor 3 is initialized by a discharging lamp (not shown) to prepare for the next image forming process.
The secondary transfer device 9 has a transfer belt 9C that is wrapped around a charging drive roller 9A and a driven roller 9B and moves in the same direction as the intermediate transfer belt 2. By charging the transfer belt 9C by the charging drive roller 9A, a multicolor image or a single-color image carried on the intermediate transfer belt 2 is transferred to a sheet (transfer medium, recording material) as a sheet medium (recording medium, recording material). Paper) P.
[0063]
The paper P is fed from the paper feed unit 1B to the secondary transfer position. A plurality of paper feed cassettes 1B1 in which paper P is stacked and stored in the paper feed unit 1B, and a paper feed roller 1B2 which separates and feeds the paper P stored in the paper feed cassette 1B1 one by one from the top. , A pair of conveying rollers 1B3, a pair of registration rollers 1B4 located upstream of the secondary transfer position, and the like.
The sheet P fed from the sheet feeding cassette 1B1 is temporarily stopped by the pair of registration rollers 1B4, and after correcting the oblique displacement or the like, the sheet P is moved to a predetermined position of the leading end of the toner image on the intermediate transfer belt 2 and the leading end in the conveying direction. Are sent to the secondary transfer position by the pair of registration rollers 1B4 at the timing when. A manual tray 50 is provided on the right side of the apparatus main body so as to be able to be turned upside down. After the paper P stored in the manual tray 50 is fed by the paper feed roller 52, the paper P passes through the paper feed path from the paper feed cassette 1B1. The sheet is sent toward the registration roller pair 1B4 by the conveyed path.
[0064]
In the writing device 5, the writing light is controlled by the image information from the image reading unit 1C or the image information output from a computer (not shown), and the writing light corresponding to the image information is supplied to the photoconductors 3Y, 3M, 3C, and 3B. The light is emitted to form an electrostatic latent image.
The image reading unit 1C includes an automatic document feeder 1C1, a scanner 1C2 having a contact glass 54 as a document table, and the like. The automatic document feeder 1C1 has a configuration in which a document fed out onto the contact glass 54 can be inverted, and can scan the front and back surfaces of the document.
The electrostatic latent image on the photoconductor 3 formed by the writing device 5 is subjected to visible image processing by the developing device 6, and is primarily transferred to the intermediate transfer belt 2. When the toner images of the respective colors are superimposedly transferred onto the intermediate transfer belt 2, they are collectively and secondarily transferred onto the sheet P by the secondary transfer device 9. The secondary-transferred sheet P is sent to a fixing device 11, where an unfixed image is fixed by heat and pressure. The residual toner on the intermediate transfer belt 2 after the secondary transfer is removed by the cleaning device 10.
[0065]
The sheet P that has passed through the fixing device 11 is selectively guided to a conveyance path toward the paper discharge tray 13 and a reverse conveyance path RP by a conveyance path switching claw 12 provided on the downstream side of the fixing apparatus 11. When the sheet is conveyed toward the sheet discharge tray 13, the sheet is discharged onto the sheet discharge tray 13 by the sheet discharge roller pair 56 and stacked. When the sheet is guided to the reversing conveyance path RP, the sheet is reversed by the reversing device 58 and is again sent to the registration roller pair 1B4.
[0066]
With the configuration described above, in the color copying machine 1, an electrostatic latent image is charged on the uniformly charged photoconductor 3 by exposing and scanning an original placed on the contact glass 54 or by image information from a computer. After an image is formed and the electrostatic latent image is subjected to visible image processing by the developing device 6, the toner image is primarily transferred to the intermediate transfer belt 2.
In the case of a single-color image, the toner image transferred to the intermediate transfer belt 2 is directly transferred to the sheet P fed from the sheet feeding unit 1B. In the case of a multicolor image, after the primary transfer is repeated and superimposed, the secondary transfer is collectively performed on the paper P.
After the secondary transfer, the sheet P after the unfixed image is fixed by the fixing device 11, is discharged to the sheet discharge tray 13, or is reversed and fed again to the registration roller pair 1B4.
[0067]
Next, the background to the realization of the fixing device 11 in the present embodiment will be described.
The fixing device includes a fixing roller having a heat source such as a halogen heater therein, and a pressure roller that is in pressure contact with the fixing roller, and a transfer sheet carrying an unfixed image by a nip formed by both rollers. There is known a heat roller type in which fixing is performed by nipping and conveying.
In this type of fixing device, since the heat capacity of the heating roller is large, the time until the fixing roller is heated to a predetermined temperature required for fixing, that is, a standby time is long, and in order to maintain the temperature of the fixing roller, There is a problem that much power consumption is required.
[0068]
In order to solve these problems, a fixing device of a belt fixing type has been proposed.
As a fixing device of a belt fixing type, for example, an endless fixing belt is stretched between a heating roller having a heat source and a fixing roller separated from the heating roller, and a pressure roller is pressed against the fixing roller via the fixing belt. A configuration in which a nip portion is formed is conceivable.
With this type of fixing device, the heat energy required for fixing can be obtained only by heating a thin fixing belt having a relatively small heat capacity to a predetermined temperature, so that the standby time can be shortened and the power consumption is reduced. Can be.
[0069]
In recent years, in a color image forming apparatus, it is required that the toner be sufficiently melted in order to secure color reproducibility and glossiness of an image, and a low melting point toner is used. The low-melting-point toner is liable to cause so-called high-temperature offset in which the toner is transferred from the transfer paper. Therefore, a large amount of a low-viscosity release agent such as silicone oil is applied. However, when a large amount of the release agent is used, problems such as spillage of the release agent and adhesion to transfer paper occur.
In order to reduce the amount of release agent such as silicone oil used, a self-stripping method is employed in a heat roller type fixing device in a color image forming apparatus. The self-stripping method uses the elastic deformation of the fixing roller and the stiffness of the transfer paper to spontaneously separate (separate) the transfer paper from the fixing roller without using forced peeling means such as a peeling claw. It is. When the self-stripping method is used in the heat roller method, the elasticity of the fixing roller at the nip exit causes a slight deviation between the surface of the fixing roller and the image surface. Is prevented.
[0070]
However, even when the above-described self-stripping method is employed in a belt-fixing type fixing device, a self-stopping method similar to the heat roller method is used because a fixing belt separate from the fixing roller exists between the fixing roller and the image surface. No ripping function is obtained.
The reason will be described with reference to FIGS.
For example, consider a configuration of a belt fixing system as shown in FIG. A fixing belt 102 is stretched between the heating roller 100 and the fixing roller 101, and a pressure roller 103 is pressed against the fixing roller 101 via the fixing belt 102. Between the fixing belt 102 and the pressure roller 103, a nip portion N of a type in which the pressure roller 103 bites into the fixing roller 101 side to form a self-stripping function is formed. The symbol d indicates the width of the nip portion N.
[0071]
The pressure roller 103 is arranged to be shifted leftward in the drawing from a line connecting the center of the fixing roller 101 and the center of the pressure roller 103, and a tension for suppressing the loosening of the fixing belt 102 is provided downstream of the nip portion N. The roller 104 is in contact with the outer surface of the fixing belt 102 with an urging force F.
The winding angle (winding angle) θa of the fixing belt 102 with respect to the fixing roller 101 on the upstream side of the nip portion N is larger than 90 °, and the winding angle θb of the fixing belt 102 with respect to the fixing roller 101 on the downstream side is larger than 90 °. It is set small. Reference numeral 105 denotes a transfer sheet carrying an unfixed image.
[0072]
When the type of the nip portion N in the configuration of FIG. 12 is generally considered, as shown in FIG. 13A, a concave type in which the pressure roller 103 bites into the fixing roller 101 side (similar to that shown in FIG. 12). 13), a flat type in which the pressure roller 103 side and the fixing roller 101 side are crushed equally as shown in FIG. 13B, and a convex type in which the pressure roller 103 side is depressed as shown in FIG. 13C.
According to the experiments by the present inventors, when the pressure roller 103 is pressed against the fixing roller 101 side, that is, when the nip portion N is formed, the fixing belt 101 is moved from the fixing roller 101 to the upstream and downstream sides of the nip portion N. It has been found that so-called belt lifting (gap) occurs.
[0073]
In the case where the rigidity of the fixing belt 102 is high and the shape of the nip portion N is a concave type (FIG. 13A), since the pressure roller 103 bites into the fixing roller 101 inside the nip portion N, the nip portion On the upstream side and the downstream side of N, the fixing belt 102 faces downward. However, since the fixing belt 102 is tensioned in the direction of the heating roller 100 by the tension roller 104, the fixing belt 102 facing downward is pulled upward.
As a result, the belt floats (bulges) on the fixing belt 102 around the nip portion N (upstream and downstream). There is almost no difference between the belt floating on the inlet side (upstream side) and the outlet side (downstream side) of the nip portion N in the static pressure state. During the rotation drive, the belt floating level on the downstream side is medium, while the level is high on the upstream side.
The size of the float of the belt float differs depending on the shape type of the nip portion N, and has the following relationship. With the convex type shown in FIG. 13 (c), no belt lifting occurs.
Concave type> Flat type> Convex type
[0074]
Considering the difference in the level of the belt floating between the upstream side and the downstream side of the nip portion N, the winding angle θb <90 ° on the downstream side, that is, the winding is shallow, so that even if the fixing belt 102 floats, the tension roller 104 It is thought that the pulling force of the belt effectively acts and the lifting of the belt is suppressed.
On the other hand, since the winding angle θa> 90 ° on the upstream side, the pressing force of the fixing belt 102 toward the center of the fixing roller 101 against the fixing roller 101 (in other words, the frictional force between the fixing belt 102 and the fixing roller 101) Is too large, the tensile force by the tension roller 104 is canceled out, and it does not work effectively.
Therefore, in a configuration in which the tension rollers 104 are provided on the upstream side and the downstream side as shown in FIG. 14, the level of the belt floating becomes large on the upstream side and the downstream side of the nip portion N.
[0075]
In the heat roller method, when the transfer paper exits from the nip portion, the more it exits downward, the greater the curvature of the exit of the nip portion, so that the releasability from the fixed image surface is improved, and the separability is improved. It is known.
On the other hand, in the belt fixing method, when the nip portion has a concave shape, the transfer paper exits downward from the exit of the nip portion but the belt floats, so that the curvature of the nip portion outlet becomes small, and the fixed image surface and the nip portion exit. At the present time, the releasability becomes worse and the releasability is inferior to that of the heat roller method.
As the condition of the flat type becomes more convex, the fixing belt 102 is already facing the fixing roller 101 at the time of exiting from the nip portion, so that the belt floating becomes smaller and the direction becomes more advantageous from the viewpoint of belt floating measures. Since the direction in which the transfer paper exits from the nip exit also rises further from the horizontal direction, satisfactory separability cannot be obtained as a result.
[0076]
Further, when the belt floats on the entrance side of the nip portion, a linear speed difference occurs between the image surface and the fixing belt 102 when the transfer paper enters the nip portion, so that the image is disturbed, so-called “haze unevenness”. Such an abnormal image is likely to occur.
When a fixing belt having low rigidity is used, the direction of the belt can be easily changed by the tension, so that the lifting of the belt can be reduced. However, the fixing belt is weak against stress such as deviation during the rotation driving, and causes a problem such as wrinkling or waving of the belt.
[0077]
The fixing device 11 in the present embodiment is configured to address these problems.
In the present embodiment, belt lifting (gap) can be suppressed while securing the concave nip portion shape in the belt fixing method, and in addition, the paper separation property equal to or higher than that of the heat roller method can be obtained, and the unevenness can be improved. It is a main object of the present invention to provide a fixing device, a fixing method, and an image forming apparatus provided with the fixing device, which can also prevent the occurrence of an abnormal image such as an abnormal image.
The configuration and operation of the fixing device 11 will be described in detail with reference to FIG.
The fixing device 11 is provided with a heating roller 21 as a heating member having a halogen heater 20 as a main heat source for fixing inside, a fixing roller 22 as a fixing member, and stretched between the heating roller 21 and the fixing roller 22. A fixing belt 23 as an endless belt, a pressing roller 24 as a pressing member pressed against the fixing roller 22 via the fixing belt 23, and a nip formed between the fixing belt 23 and the pressing roller 24. A tension roller 25 serving as a guide member that contacts the inside of the fixing belt 23 to guide the rotational movement of the fixing belt 23 on the upstream side of the portion N, and contacts the inside of the fixing belt 23 on the downstream side of the nip portion N. A tension roller 26 is provided as a guide member for guiding the rotational movement of the fixing belt 23.
[0078]
The fixing roller 22 is a first member having a convex curved surface, and the fixing belt 23 is in contact with the curved surface of the first member, and is wound around the first member. ing. The pressure roller 24 is a second member having a convex curved surface, and is provided such that the curved surfaces face the first member via the fixing belt 23. The heating roller 21 is a tension member that applies tension to the fixing belt 23 together with the first member. The nip portion N is formed only between the portion of the belt abutting on the first member and the second member.
The tension rollers 25 and 26 are guide members that reduce the length of the portion where the fixing belt 23 is wound around the first member. By shortening the portion around which the fixing belt 23 is wound around the first member, the frictional force at the portion is reduced, and a gap (belt floating) is unlikely to occur between the fixing belt 23 and the first member. As a result, good paper separation properties can be obtained, and occurrence of abnormal images such as haze unevenness can be prevented. Further, the belt lifting suppressing configuration can be easily formed.
The belt in the present embodiment includes both concepts of a fixing belt to be heated and a belt used for pressing.
Thermistors 27, 28, and 29 as temperature detecting means for detecting the temperature of the fixing belt 23 at the location of the heating roller 21, the temperature of the fixing belt 23 near the upstream side of the nip portion N, and the temperature of the pressure roller 24, respectively. Is provided.
Control means (not shown) (for example, a main controller of a color copying machine) controls the temperatures of the heating roller 21, the fixing roller 22 and the pressure roller 24 based on the detection information from these thermistors 27, 28 and 29.
[0079]
If the temperature of the pressure roller 24 drops during continuous paper feeding, there may be a problem of uneven glossiness in the case of a color image. Therefore, a halogen heater is also provided inside the pressure roller 24 to prevent the temperature of the pressure roller 24 from dropping. 30 are provided. In the case of a high-speed machine having a high cpm (number of copies per minute), a heat source may be provided inside the fixing roller 22 from the viewpoint of preventing a temperature drop. From the viewpoint, the halogen heater 31 is provided inside the fixing roller 22.
The sheet P as the transfer sheet carrying the unfixed image from the secondary transfer section and being conveyed to the fixing device 11 is lifted slightly upward by the fixing entrance guide plate 32 and enters the nip section N. The toner image is fixed to the paper P by being sandwiched between the nip portions N and by the action of heat and pressure.
[0080]
In the vicinity of the exit of the nip portion N, a separation plate 33 is provided in a non-contact state with a predetermined gap with respect to the fixing belt 23, and a sheet to be wound around the fixing belt 23 without being separated by a self-stripping function. P is forcibly separated by the separation plate 33.
On the pressure roller 24 side near the exit of the nip portion N, a paper discharge guide plate 34 is provided. The paper discharge guide plate 34 also has a function of separating when the paper P is about to be wound around the pressure roller 24.
The heating roller 21 is disposed on a line connecting the central portions of the fixing roller 22 and the pressure roller 24, and the tension roller 25 and the tension roller 26 are disposed symmetrically.
[0081]
The fixing step will be described in detail. The toner is heated to a low viscosity state by the fixing belt 23 in the nip portion N, and penetrates into the fibers of the paper P by the action of the pressing force of the pressure roller 24. Thereafter, when the toner cools and hardens, the toner and the paper fibers are firmly fixed. If the temperature of the toner layer at the time of separation from the fixing belt 23 is equal to or lower than the softening temperature Ts, the resin of the toner does not sufficiently soften and does not penetrate into the paper fibers, so that sufficient fixing strength cannot be obtained. .
On the other hand, if the surface temperature of the toner layer at the time of separation from the fixing belt 23 is equal to or higher than the outflow starting temperature Tf, the resin viscosity of the toner becomes too low and penetrates sufficiently into the paper fibers. The releasability of the fixing belt 23 is deteriorated, and problems such as offset of the toner on the fixing belt 23 and winding of the sheet P around the fixing belt 23 occur. For this reason, the control temperature of the fixing temperature is determined so that the surface temperature of the toner layer after fixing is in the range of Ts to Tf, but it is desirable that the control system has a small temperature deviation in a region near the center of the range. .
[0082]
Even when fixing from thin paper to thick paper at the same fixing temperature, since the heat capacity of the paper itself is different, the surface temperature of the toner layer after fixing is higher for thinner paper and lower for thicker paper. As a result, the adhesive force between the surface of the toner layer and the surface of the fixing belt 23 increases even if the offset phenomenon does not occur when the thin paper is passed, making it difficult to separate immediately after passing through the nip portion N. Is wound along the curvature of the fixing belt 23.
Depending on the magnitude of the adhesive force, even if the tip is slightly peeled off, it is pulled downward by the weight of the tip and does not lead to winding, but from a certain size, the tip is wound without being peeled off. The adhesive force changes due to environmental fluctuations, fluctuations in the amount of adhered toner, fluctuations in the temperature of the fixing belt 23, and the like.
[0083]
A specific configuration example of each element in the present embodiment is as follows.
Fixing belt 23: PI (polyimide) base layer having a diameter of 80 mm and a thickness of 90 μm + a silicon rubber layer having a thickness of 200 μm (hardness JISA30Hs) + a PFA coating layer having a thickness of 30 μm
Fixing roller 22: Diameter 50 mm, core metal 22a + silicon rubber (hardness JISA15Hs) layer 22b having a thickness of 5 mm + FLC coating layer having a thickness of 20 μm
Pressure roller 24: Diameter 50 mm, core metal 24a + silicon rubber (hardness JISA20Hs) layer 24b having a thickness of 2 mm + PFA tube layer having a thickness of 50 μm
Heating roller 21: Aluminum (A6063) core metal having a diameter of 30 mm and a thickness of 2 mm
Pressure of pressure roller 24: 400-500N on one side
Width of nip N: 11.2 mm
Linear speed: 280 mm / sec
Tension rollers 25, 26: diameter 10 mm, stainless steel (SUS303) round bar
Pressing force of tension rollers 25 and 26: 20 to 50 N on one side
[0084]
The core metal 22a of the fixing roller 22 is a metal or the like having good thermal conductivity and mechanical strength. The release layer provided on the surface of the silicone rubber layer 22b is a heat-resistant resin having both strength and release properties. As the release layer, a material having heat resistance and low surface energy is used. For example, silicone resin, polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene- Fluororesins such as hexafluoropropylene copolymer (FEP) can be employed.
[0085]
In order to improve the separability of the sheet P from the fixing belt 23, the shape of the nip portion N is formed as a concave type in which the pressing roller 24 bites into the fixing roller 22 side. That is, as described above, the rubber hardness of the silicone rubber layer 24b of the pressure roller 24 is set to be larger than the rubber hardness of the silicone rubber layer 22b of the fixing roller 22. Thereby, the separation performance at the outlet of the nip portion N can be improved.
The pressure roller 24 as a main driving roller is driven to rotate at a predetermined linear speed from a gear train of an apparatus main body (not shown) via a fixing unit gear (not shown), and the rotation is transmitted to the fixing roller 22. As a result, the occurrence of abnormal images such as haze can be prevented for a long period of time.
As a well-known driving method of the belt fixing method, the rotation of the pressure roller 24 is transmitted to the fixing belt 23 by the frictional force at the nip portion N to rotate the fixing belt 23, and the inner surface of the fixing belt 23 and the surface of the fixing roller 22 are further rotated. There is a driven rotation method in which the fixing roller 22 is rotated by the frictional force.
[0086]
The linear velocity of each element in the nip N in the case of the driven rotation system has the following relationship.
Pressure roller 24 ≧ fixing belt 23 ≧ fixing roller 22
However, if only the driven rotation is performed, an abnormal image such as unevenness or the like may occur even if a slip or the like occurs with respect to a change over time in the friction coefficient of each element. Driving force is transmitted to the fixing roller 22 via a gear (not shown), and the relationship of the pressing roller 24 = the fixing roller 22 is set by the outer diameter of each roller and the number of gear teeth.
Since the fixing belt 23 sandwiched between the pressing roller 24 and the fixing roller 22 also has the same speed, the linear speed substantially has a relation of the pressing roller 24 = the fixing belt 23 = the fixing roller 22.
[0087]
By making the linear velocities of the respective elements substantially the same, it is possible to prevent a difference in the floating of the fixing belt 23 between the upstream side and the downstream side of the nip portion N. However, the rigidity of the fixing belt 23 causes the nip portion N to have a concave shape. In the case of, it is difficult to eliminate belt lifting at all. Tension rollers 25 and 26 are provided for the purpose of eliminating the floating of the belt.
The tension roller 25 is disposed so that the winding angle θ1 of the fixing belt 23 from the center of the nip portion N with respect to the fixing roller 22 on the upstream side of the nip portion N is 90 ° or less. It is urged outward by an urging force F1. The spring 40 is an urging member that further applies tension to the fixing belt 23. The tension roller 25, the spring 40, and the like constitute a gap suppression unit on the upstream side. Further, by applying a tension to the fixing belt 23, the tension is increased with respect to a frictional force between the fixing belt 23 and the first member, and a gap is hardly generated between the fixing belt 23 and the first member. The lifting of the belt can be effectively suppressed by the tensile force by the gap suppressing means.
Similarly, the tension roller 26 is disposed so that the winding angle θ2 of the fixing belt 23 from the center of the nip portion N with respect to the fixing roller 22 on the upstream side of the nip portion N is 90 ° or less, and serves as an urging member. Of the fixing belt 23 with the urging force F2. The tension roller 26, the spring 41, and the like constitute a gap suppressing unit on the downstream side. Thereby, the floating of the belt can be effectively suppressed without deteriorating the fixing surface of the fixing belt.
The springs 40 and 41 are not necessarily required, and the length of the portion where the fixing belt 23 is wound around the first member can be reduced by using only the tension rollers 25 and 26 as guide members. Further, the guide member or the combination of the guide member and the urging member may be provided on any one of the upstream and downstream sides of the nip portion N.
[0088]
Thus, the fixing belt 23 is pulled toward the heating roller 21 on both the upstream side and the downstream side of the nip portion N, and the floating of the belt is suppressed. Experiments have shown that even if the winding angles θ1 and θ2 exceed 90 ° to some extent, it is possible to reduce the belt lifting by increasing the pulling force by the gap suppressing means. From the viewpoint of suppressing the rise, 90 ° or less is desirable.
Since the tension rollers 25 and 26 are in contact with the inside of the fixing belt 23, the surface of the fixing belt 23, that is, the fixing surface is not worn, and the durability of the fixing belt 23 is greatly improved as compared with the outer contact type. Can be improved. Further, since the fixing surface does not wear, good fixing performance can be maintained for a long period of time.
[0089]
The tension roller 26 located downstream of the nip portion N is a drive roller (drive member) to which a driving force has been input, and the tension roller 25 on the upstream side is a driven roller. The driving force of the tension roller 26 is set such that the conveying force of the tension roller 26 to the fixing belt 23 is larger than the conveying force of the fixing roller 22 to the fixing belt 23. In other words, the peripheral speed of the tension roller 26 is set higher than the peripheral speed of the fixing belt 23.
Since the pulling force by the driving force of the tension roller 26 is applied, the function of suppressing the belt floating on the downstream side is further enhanced as compared with the case where the driven roller is simply a driven roller.
In order to further increase the driving force of the tension roller 26, that is, to adjust the surface of the tension roller 26 so that the conveyance force of the tension roller 26 to the fixing belt 23 is larger than the conveyance force of the fixing roller 22 to the fixing belt 23. High friction treatment may be performed. As the friction increasing treatment, a roughening treatment for giving irregularities to the surface of the tension roller 26, a treatment for increasing the adhesiveness, or the like can be adopted.
[0090]
When the tension roller 25 on the upstream side is used as a drive roller, it acts undesirably to push the fixing belt 23 in the direction of the nip portion N to promote the lifting of the belt.
In order to further improve the driving force of the downstream tension roller 26, the urging force F2 of the downstream tension roller 26 may be set to be larger than the urging force F1 of the upstream tension roller 25. In this case, the function of suppressing the lifting of the belt can be further enhanced.
In the configuration of FIG. 1, the heating roller 21 may be a driving roller without using the tension roller 26 as a driving roller. By doing so, the function of suppressing the lifting of the belt can be further enhanced. In this case, if the surface of the heating roller 21 is subjected to a high friction treatment as described above, it is more effective. The driving force and the peripheral speed of the heating roller 21 in this case are the same as those of the tension roller 26.
A tension member (e.g., a heating roller 21), which is a driving roller for applying tension to the fixing belt 23, is disposed inside the fixing belt 23 on the downstream side of the first member, which is a driving roller, and is provided around the first member. The speed may be lower than the peripheral speed of the tension member.
Further, the first member includes a tension member (for example, a heating roller 21) that is a drive roller that is disposed inside the fixing belt 23 and that applies tension to the fixing belt 23 on the downstream side of the first member that is a drive roller. And the frictional force between the fixing belt 23 and the tension member may be configured to be smaller than the frictional force between the tension member and the fixing belt 23.
Further, in any of these configurations, a configuration is provided in which a second tension member (for example, a tension roller 25) that is disposed inside the fixing belt 23 on the upstream side of the first member and applies tension to the fixing belt 23 is provided. It may be. This can prevent the fixing belt 23 from being bent upstream of the first member.
[0091]
Further, the urging force may not be applied to the tension rollers 25 and 26 but may be applied to the heating roller 21 by an elastic member such as a spring. In this case, the heating roller 21 and the elastic member or the like constitute a gap suppressing unit. In this way, it is possible to suppress the lifting of the belt in the belt fixing method, obtain good paper separating properties, and also prevent the occurrence of abnormal images such as unevenness.
Further, in the above embodiment, the tension rollers 25 and 26 are arranged on the upstream side and the downstream side of the nip portion N. However, the position of the heating roller 21 is changed to the fixing roller 22 and the pressure roller 24 as shown in FIG. The winding angle on the upstream side or the downstream side is shifted to 90 ° or less without providing a tension roller by displacing from the line passing through the center portion, and one tension roller is provided on the other side so that the winding angle on that side is 90 °. ° or less.
The tension roller does not always need to be provided inside the fixing belt 23, and is provided outside the fixing belt 23 to apply tension as long as the winding angle that can suppress the lifting of the belt can be maintained upstream and downstream of the nip portion N. You may.
[0092]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. The same parts as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description of the configuration and the function already described is omitted unless necessary, and only the main part will be described (the same in other embodiments described below).
In the present embodiment, not the rollers but the fixed sliding members 60 and 61 having a semicircular cross section are provided as guide members for reducing the length of the portion where the fixing belt 23 is wound around the first member. The components other than the fixed sliding members 60 and 61 are the same as those of the first embodiment.
Also in the present embodiment, the springs 40 and 41 are not necessarily required, and the length of the portion where the fixing belt 23 is wound around the first member can be reduced by using only the tension rollers 25 and 26 as guide members. Further, the guide member or the combination of the guide member and the urging member may be provided on any one of the upstream and downstream sides of the nip portion N.
[0093]
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG.
In this embodiment, a fixing member 35 having a semicircular cross section is provided instead of the fixing roller 22. The fixing member 35 includes a base 35a having heat insulation properties and a foamed silicone rubber layer 35b formed on the outer peripheral surface of the base 35a. The fixing member 35 is a first member having a convex curved surface, and the fixing belt 23 is in contact with the curved surface of the first member, and is stretched around the first member. ing.
The first member is a fixed member that slides on the fixing belt 23, and a portion of the first member that contacts the fixing belt 23 is subjected to a low friction treatment.
The heating roller 21 is a tension member that applies tension to the fixing belt 23 together with the first member. The friction coefficient of a portion of the first member that contacts the fixing belt 23 is a portion of the heating roller 21 that contacts the fixing belt 23. Is set smaller than the friction coefficient.
In order to improve the separability of the sheet P from the fixing belt 23, the shape of the nip portion N is formed as a concave type in which the pressure roller 24 bites into the fixing member 35 side. That is, the rubber hardness of the silicone rubber layer 24 b of the pressure roller 24 is set to be larger than the rubber hardness of the foamed silicone rubber layer 35 b of the fixing member 35.
[0094]
The upstream winding angle θ3 and the downstream winding angle θ4 of the nip portion N are each 90 ° or less. The surface of the foamed silicone rubber layer 35b, that is, the curved sliding surface, has been subjected to a low friction treatment in order to reduce the sliding resistance with the fixing belt 23. Examples of the low friction treatment include impregnating with silicone oil or attaching a sheet member having good slidability. This friction reduction processing may be performed on the inner surface side of the fixing belt 23. By using the tension roller 26 on the downstream side as a drive roller while improving the slidability, belt lifting can be effectively reduced.
Since the fixing member 35 has a large degree of freedom in shape, the width of the nip portion N can be easily widened as compared with the roller shape (the degree of freedom in design can be increased as compared with the rotating configuration), and the fixing belt 23 has There is an advantage that the contact resistance can be reduced. Further, there is an advantage that the curvature of the exit of the nip portion N can be increased to improve the paper separating property.
[0095]
In order to further improve the driving force of the downstream tension roller 26, the urging force F2 of the downstream tension roller 26 may be set to be larger than the urging force F1 of the upstream tension roller 25. In this case, the function of suppressing the lifting of the belt can be further enhanced.
In the configuration of FIG. 4, the heating roller 21 may be a driving roller instead of the tension roller 26 as a driving roller. In this case, if the surface of the heating roller 21 is subjected to a high friction treatment as described above, it is more effective.
Further, the urging force may not be applied to the tension rollers 25 and 26 but may be applied to the heating roller 21 by an elastic member such as a spring. In this case, the heating roller 21 and the elastic member or the like constitute a gap suppressing unit.
[0096]
Further, in the present embodiment, the tension rollers 25 and 26 are arranged on the upstream side and the downstream side of the nip portion N. However, as shown in FIG. The winding angle on the upstream side or the downstream side is shifted to 90 ° or less without providing a tension roller by displacing from the line passing through the center portion, and one tension roller is provided on the other side so that the winding angle on that side is 90 °. ° or less.
The tension roller does not always need to be provided inside the fixing belt 23, and is provided outside the fixing belt 23 to apply tension as long as the winding angle that can suppress the lifting of the belt can be maintained upstream and downstream of the nip portion N. You may.
[0097]
In order to reduce the winding angle of the fixing belt 23 so that the belt does not float, the presence of the tension rollers 25 and 26 is not always necessary. As shown in FIG. 5, if the diameter D1 of the fixing roller 22 is smaller than the diameter D2 of the heating roller 21, the winding angles θ5 and θ6 are necessarily 90 ° or less (fourth embodiment). The heating roller 21 is urged outward from the fixing belt 23 by a spring 42 with an urging force F3. The heating roller 21, the spring 42, and the like constitute a gap suppressing unit. When the diameter of the fixing roller 22 is reduced to provide a diameter difference between the fixing roller 22 and the heating roller 21, there is an advantage that the heat capacity of the fixing roller 22 can be reduced, and the rise time to the fixing temperature can be shortened. In addition, belt lifting can be suppressed with a simple configuration.
The heating roller 21 may be a driving roller. In this case, if the surface of the heating roller 21 is subjected to a high friction treatment as described above, it is more effective.
Further, as shown in FIG. 6, in place of the heating roller 21, even when a fixing type heating member 36 having a width D3 larger than the diameter D1 of the fixing roller 22 is provided, the winding angles θ7 and θ8 are inevitably set. It can be 90 ° or less (fifth embodiment).
In other words, the distance (D3) between both ends of the portion where the fixing belt 23 is wound around the heating member 36 as a tension member is the distance between both ends of the portion where the fixing belt 23 is wound around the first member. The configuration is larger than the distance (D1).
The heating member 36 is urged by a spring 43 to the outside of the fixing belt 23 with an urging force F4. The heating member 36, the spring 43, and the like constitute a gap suppressing unit.
[0098]
Next, a sixth embodiment will be described with reference to FIG. In each of the above-described embodiments, the so-called single nip system in which the pressure roller 24 cuts into a single member (the fixing roller 22 or the fixing member 35) via the fixing belt 23 to form the nip N is described. This is an example of a so-called double nip system in which the width of the nip portion is increased by pressing against a plurality of members.
The pressure roller 24 is in pressure contact with the fixing roller 22 via a fixing belt 23 and a separation roller 37 as a separation member provided downstream of the fixing roller 22. In addition, the nip portion extends to a contact portion with the separation roller 37, and a nip portion N1 having a large width d1 is formed as a whole.
In the present embodiment, the fixing roller 22 is an upstream member that forms an upstream nip portion with the second member via the fixing belt 23, and the separation roller 37 is connected to the second member via the fixing belt 23. The fixing member 22 and the separation roller 37 constitute a first member in each of the above embodiments.
[0099]
Driving force is transmitted from the pressure roller 24 to the separation roller 37 via a gear (not shown), and the linear velocity substantially has a relationship of pressure roller 24 = fixing belt 23 = separation roller 37.
The winding angle θ9 of the fixing belt 23 around the fixing roller 22 by the tension roller 25 is set to 90 ° or less, and the winding angle θ10 of the fixing belt 23 to the separation roller 37 by the tension roller 26 is set to 90 ° or less. I have. According to the present embodiment, it is possible to suppress the lifting of the belt in the belt fixing method, obtain good paper separating properties, and also prevent the occurrence of an abnormal image such as unevenness. Further, the belt lifting suppressing configuration can be easily formed. Further, the floating of the belt can be effectively suppressed without deteriorating the fixing surface of the fixing belt.
[0100]
A specific configuration example of each element in the present embodiment is as follows.
Fixing belt 23: diameter 80 mm. 90 μm thick PI base layer + 200 μm thick silicon rubber (hardness JISA30Hs) layer + 30 μm thick PFA coating layer
Fixing roller 22: diameter 50 mm. Core metal 22a + Silicon rubber (hardness JIS 15Hs) layer 5mm thick 22b + FLC coating layer 20μm thick
Pressure roller 24: diameter 50 mm. Core 24a + Silicon rubber (hardness JISA20Hs) layer 2mm thick 2b + PFA tube layer 50μm thick
Heating roller 21: diameter 30 mm. 2mm thick aluminum (A6063) core
Pressure of pressure roller 24: 400-500N on one side
Separating roller 37: diameter 20 mm. Silicon rubber (hardness JISA20Hs) with core diameter of 16 mm and thickness of 2 mm + FLC coating layer with thickness of 20 μm
Separation roller pressure: 100-300N on one side
Width of nip N1: 25mm
Linear speed: 280 mm / sec
Tension rollers 25, 26: diameter 10 mm, stainless steel (SUS303) round bar
Pressing force of tension rollers 25 and 26: 20 to 50 N on one side
[0101]
The shape of the nip portion with respect to the fixing roller 22 is concave as described above, but the rubber hardness of the pressure roller 24 and the separation roller 37 is the same as described above, and the shape of the nip portion with respect to the separation roller 37 is flat type. It is.
The diameter of the separation roller 37 is set smaller than the radius of curvature of the exit of the nip portion with respect to the fixing roller 22. That is, the curvature of the exit of the entire nip portion N1 is set to be larger than the curvature of the exit of the nip portion with respect to the fixing roller 22, so that the separation property of the sheet P at the portion of the separation roller 37 is improved.
Since the nip portion with respect to the fixing roller 22 does not significantly contribute to the separation performance of the sheet P, the degree of freedom in design can be increased. Since the width of the nip can be increased by the double nip method, it is particularly advantageous for fixing a color image using an oilless toner.
[0102]
In order to further improve the driving force of the downstream tension roller 26, the urging force F2 of the downstream tension roller 26 may be set to be larger than the urging force F1 of the upstream tension roller 25. In this case, the function of suppressing the lifting of the belt can be further enhanced.
In the configuration of FIG. 7, the heating roller 21 may be a driving roller without using the tension roller 26 as a driving roller. By doing so, the function of suppressing the lifting of the belt can be further enhanced. In this case, if the surface of the heating roller 21 is subjected to a high friction treatment as described above, it is more effective.
Further, the urging force may not be applied to the tension rollers 25 and 26 but may be applied to the heating roller 21 by an elastic member such as a spring. In this case, the heating roller 21 and the elastic member or the like constitute a gap suppressing unit.
[0103]
In the present embodiment, the tension rollers 25 and 26 are arranged on the upstream side and the downstream side of the nip portion N. However, the position of the heating roller 21 is shifted to the upstream side or the downstream side as shown in FIG. The biasing and winding angle may be set to 90 ° or less without providing a tension roller, and one tension roller may be provided on the other side to set the winding angle on that side to 90 ° or less.
As shown in FIG. 8, a fixing member 35 having a semicircular cross section may be provided instead of the fixing roller 22 (seventh embodiment). The winding angle θ11 of the fixing belt 23 around the fixing member 35 by the tension roller 25 is set to 90 ° or less.
[0104]
Next, an eighth embodiment will be described with reference to FIG. The present embodiment is characterized in that a portion where the fixing belt 23 is wound around the first member (the fixing roller 22) has a pressing member that presses the fixing belt 23 against the surface of the first member.
Pressing members 62 and 63 made of an elastic material are provided on the upstream side and the downstream side of the nip portion N, respectively, and press the fixing belt 23 against the fixing roller 22 in the arrow direction from the outer surface of the fixing belt 23. The pressing members 62 and 63 have their base ends supported by a device fixing member (device frame or the like) not shown. In this way, it is possible to directly suppress the generation of the gap without providing the guide member and reducing the length of the portion where the fixing belt 23 is wound around the first member.
In the present embodiment, the pressing members are provided on both the upstream side and the downstream side of the nip portion N, but they may be provided on either one.
[0105]
Next, a ninth embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, at a portion where the fixing belt 23 is wound around the first member (the fixing roller 22), there is provided a suction force generating unit 64 that generates a force for causing the fixing belt 23 to be attracted to the surface of the first member. It is characterized by having.
The attraction force generating means 64 includes a charging roller 65 as a charging member for applying a charge to the inner surface of the fixing belt 23, a power source 66 as an applying means for applying a voltage to the charging roller 65, and a charging roller on the surface of the fixing roller 22. The charging roller 67 includes a charging roller 67 as a charging member that applies a charge having a polarity opposite to that of the charging roller 65, and a power supply 68 as an application unit that applies a voltage to the charging roller 67. The charging member is not limited to the roller.
In the area A1 on the upstream side and the area A2 on the downstream side of the nip portion N, the fixing belt 23 is attracted to and adheres to the surface of the fixing roller 22 by electrostatic attraction. This makes it possible to directly suppress the generation of the gap without having to reduce the length of the portion where the fixing belt 23 is wound around the first member by providing the guide member.
[0106]
FIG. 11 shows a modification (tenth embodiment) in which the fixing belt 23 is attracted to the surface of the fixing roller 22. The suction force generating means 70 in the present embodiment is formed radially through an air suction device (not shown) connected to the hollow hole 22a-1 of the core metal 22a of the fixing roller 22 and the core metal 22a and the silicone rubber layer 22b. It has a number of fine vents 71 formed.
The air suction operation by the air suction device generates an air flow in each of the ventilation holes 71 toward the hollow hole 22a-1 as shown by an arrow, and the air flows in the upstream area A1 and the downstream area A2 of the nip portion N, respectively. The fixing belt 23 is attracted to and adhered to the surface of the fixing roller 22 by the negative pressure action of the fixing roller 23. This makes it possible to directly suppress the generation of the gap without having to reduce the length of the portion where the fixing belt 23 is wound around the first member by providing the guide member.
In this embodiment, the halogen heater 31 is not provided inside the fixing roller 22, but may be provided.
[0107]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to suppress at least one belt floating (gap) on the upstream side or the downstream side of the nip portion in the belt fixing type fixing device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic front view of a fixing device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic front view of a color copying machine as an image forming apparatus.
FIG. 3 is a schematic front view of a fixing device according to a second embodiment.
FIG. 4 is a schematic front view of a fixing device according to a third embodiment.
FIG. 5 is a schematic front view of a fixing device according to a fourth embodiment.
FIG. 6 is a schematic front view of a fixing device according to a fifth embodiment.
FIG. 7 is a schematic front view of a fixing device according to a sixth embodiment.
FIG. 8 is a schematic front view of a fixing device according to a seventh embodiment.
FIG. 9 is a schematic front view of a fixing device according to an eighth embodiment.
FIG. 10 is a schematic front view of a fixing device according to an eighth embodiment.
FIG. 11 is a schematic front view of a fixing device according to a tenth embodiment.
FIG. 12 is a front view of a main part of a fixing device according to the present invention;
13A and 13B are diagrams illustrating types of a nip portion shape, in which FIG. 13A illustrates a concave type, FIG. 13B illustrates a flat type, and FIG. 13C illustrates a convex type.
FIG. 14 is a front view of a main part of another example of a fixing device which is a basis of the present invention.
[Explanation of symbols]
20 Halogen heater as heat source
21 Heating roller as heating member or tension member
22 Fixing Roller as Fixing Member or First Member
23 Fixing belt as belt
24 Pressure roller as pressure member or second member
25, 26 Tension roller as guide member
35 A fixing member as a fixing member or a first member
37 Separation roller as separation member
N, N1 Nip

Claims (54)

定着部材と、該定着部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状の定着ベルトと、該定着ベルトを介して上記定着部材へ圧接する加圧部材を有し、未定着画像を担持したシート状媒体を上記定着ベルトと加圧部材間のニップ部を通過させ、上記シート状媒体に未定着画像を定着する定着装置において、
上記定着ベルトが上記定着部材に巻き付いている領域で上記定着ベルトと上記定着部材間に隙間が発生しないように作用する隙間抑制手段を有していることを特徴とする定着装置。A fixing member, an endless fixing belt that is wound around the fixing member and rotatably moves, and a pressing member that presses against the fixing member via the fixing belt, and carries an unfixed image. In a fixing device that passes a sheet-shaped medium through a nip portion between the fixing belt and the pressing member and fixes an unfixed image on the sheet-shaped medium,
A fixing device, comprising: a gap suppressing unit that acts to prevent a gap from being generated between the fixing belt and the fixing member in a region where the fixing belt is wound around the fixing member. 請求項１記載の定着装置において、
上記隙間抑制手段が上記定着ベルトを上記定着部材に対する巻付力を高める方向へ引っ張る構成を有し、上記隙間が上記隙間抑制手段の引っ張り力によって無くなるように上記定着部材に対する上記定着ベルトの巻き付き状態が設定されていることを特徴とする定着装置。The fixing device according to claim 1,
The gap suppressing unit pulls the fixing belt in a direction to increase the wrapping force of the fixing member, and the wrapping state of the fixing belt around the fixing member such that the gap is eliminated by the pulling force of the gap suppressing unit. Is set. 請求項２記載の定着装置において、
上記ニップ部の上流側又は下流側の少なくとも一方側の上記定着ベルトの内側に、該定着ベルトに接触して該定着ベルトの回転移動を案内するガイド部材を配置し、該ガイド部材を配置した側における上記ニップ部中心からの巻付角度を小さくしたことを特徴とする定着装置。The fixing device according to claim 2, wherein
A guide member that contacts the fixing belt and guides the rotational movement of the fixing belt is disposed inside the fixing belt on at least one of the upstream side and the downstream side of the nip portion, and a side on which the guide member is disposed. 3. The fixing device according to claim 1, wherein a winding angle from a center of the nip portion is reduced. 請求項３記載の定着装置において、
上記巻付角度が９０°以下であることを特徴とする定着装置。The fixing device according to claim 3,
A fixing device, wherein the winding angle is 90 ° or less. 請求項３記載の定着装置において、
上記隙間抑制手段が、上記ガイド部材を上記定着ベルトの外方へ付勢する構成を有していることを特徴とする定着装置。The fixing device according to claim 3,
The fixing device according to claim 1, wherein the gap suppressing unit urges the guide member outward of the fixing belt. 請求項５記載の定着装置において、
上記ガイド部材が上流側及び下流側に設けられ、下流側に設けられたガイド部材への付勢力は、上流側に設けられたガイド部材への付勢力以上であることを特徴とする定着装置。The fixing device according to claim 5, wherein
The fixing device, wherein the guide member is provided on the upstream side and the downstream side, and the urging force on the guide member provided on the downstream side is equal to or greater than the urging force on the guide member provided on the upstream side. 請求項３記載の定着装置において、
上記定着ベルトが上記定着部材と、熱源を有する加熱部材との間に掛け渡され、上記隙間抑制手段が、上記加熱部材を上記定着部材から離れる方向へ付勢する構成を有していることを特徴とする定着装置。The fixing device according to claim 3,
The fixing belt is stretched between the fixing member and a heating member having a heat source, and the gap suppressing unit has a configuration for urging the heating member in a direction away from the fixing member. Characteristic fixing device. 請求項７記載の定着装置において、
上記加熱部材が駆動ローラであることを特徴とする定着装置。The fixing device according to claim 7,
A fixing device, wherein the heating member is a drive roller. 請求項８記載の定着装置において、
上記加熱部材の上記定着ベルトに対する搬送力が、上記定着部材の上記定着ベルトに対する搬送力よりも大きくなるように、上記加熱部材の表面が高摩擦化処理されていることを特徴とする定着装置。The fixing device according to claim 8, wherein
A fixing device, wherein a surface of the heating member is subjected to a high friction treatment so that a conveying force of the heating member to the fixing belt is larger than a conveying force of the fixing member to the fixing belt. 請求項３記載の定着装置において、
上記ガイド部材が上記ニップ部の下流側に設けられ、該ガイド部材が駆動ローラであることを特徴とする定着装置。The fixing device according to claim 3,
The fixing device, wherein the guide member is provided downstream of the nip portion, and the guide member is a drive roller. 請求項１０記載の定着装置において、上記ガイド部材の上記定着ベルトに対する搬送力が、上記定着部材の上記定着ベルトに対する搬送力よりも大きくなるように、上記ガイド部材の表面が高摩擦化処理されていることを特徴とする定着装置。11. The fixing device according to claim 10, wherein a surface of the guide member is subjected to a high friction treatment so that a conveyance force of the guide member to the fixing belt is larger than a conveyance force of the fixing member to the fixing belt. A fixing device. 請求項２記載の定着装置において、
上記ニップ部の下流側に上記定着ベルトを駆動する駆動部材が設けられ、該駆動部材の周速は上記定着ベルトの周速よりも大きいことを特徴とする定着装置。The fixing device according to claim 2, wherein
A fixing device, wherein a driving member for driving the fixing belt is provided downstream of the nip portion, and a peripheral speed of the driving member is higher than a peripheral speed of the fixing belt. 請求項２記載の定着装置において、
上記定着ベルトが上記定着部材と熱源を有する加熱部材との間に掛け渡され、該加熱部材はその中心部が上記定着部材の中心部と上記加圧部材の中心部を結んだ線上に位置するように配置され、上記加熱部材の径又は幅は上記定着部材の径又は幅以上に設定されていることを特徴とする定着装置。The fixing device according to claim 2, wherein
The fixing belt is stretched between the fixing member and a heating member having a heat source, and the center of the heating member is located on a line connecting the center of the fixing member and the center of the pressing member. Wherein the diameter or width of the heating member is set to be equal to or greater than the diameter or width of the fixing member. 請求項１乃至１３の何れか１つに記載の定着装置において、
上記定着部材及び加圧部材がローラであり、該加圧部材からギヤを介して上記定着部材に駆動力を伝達することを特徴とする定着装置。The fixing device according to claim 1, wherein
A fixing device, wherein the fixing member and the pressing member are rollers, and a driving force is transmitted from the pressing member to the fixing member via a gear. 請求項２記載の定着装置において、
上記定着部材が、上記定着ベルトに対する湾曲摺動面を有する固定部材であることを特徴とする定着装置。The fixing device according to claim 2, wherein
The fixing device, wherein the fixing member is a fixing member having a curved sliding surface with respect to the fixing belt. 請求項１５記載の定着装置において、
上記定着部材の表面が低摩擦化処理されていることを特徴とする定着装置。The fixing device according to claim 15,
A fixing device, wherein the surface of the fixing member has been subjected to a low friction treatment. 請求項１乃至１６の何れか１つに記載の定着装置において、
上記定着部材、定着ベルト及び加圧部材の硬度が、上記定着ベルトを介して上記加圧部材が上記定着部材に入り込むように設定されていることを特徴とする定着装置。The fixing device according to claim 1, wherein
A fixing device, wherein the hardness of the fixing member, the fixing belt, and the pressing member is set such that the pressing member enters the fixing member via the fixing belt. 定着部材と、分離部材と、該定着部材及び分離部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状の定着ベルトと、該定着ベルトを介して上記定着部材及び分離部材へ圧接する加圧部材を有し、未定着画像を担持したシート状媒体を上記定着ベルトと加圧部材間のニップ部を通過させ、上記シート状媒体に未定着画像を定着する定着装置において、
上記定着ベルトが上記定着部材に巻き付いている領域で上記定着ベルトと上記定着部材間に隙間が発生しないように作用すると共に、上記定着ベルトが上記分離部材に巻き付いている領域で上記定着ベルトと上記分離部材間に隙間が発生しないように作用する隙間抑制手段を有していることを特徴とする定着装置。A fixing member, a separating member, an endless fixing belt that is wound around the fixing member and the separating member and that rotates, and a pressing member that presses against the fixing member and the separating member via the fixing belt. A fixing device that fixes the unfixed image to the sheet-shaped medium by passing the sheet-shaped medium carrying the unfixed image through a nip portion between the fixing belt and the pressing member.
In the region where the fixing belt is wrapped around the fixing member, the fixing belt acts so as not to generate a gap between the fixing belt and the fixing member. A fixing device comprising: a gap suppressing unit that acts to prevent a gap from being generated between separation members. 請求項１８記載の定着装置において、
上記隙間抑制手段が上記定着ベルトを上記定着部材及び分離部材に対する巻付力を高める方向へ引っ張る構成を有し、上記隙間が上記隙間抑制手段の引っ張り力によって無くなるように上記定着部材及び分離部材に対する上記定着ベルトの巻き付き状態が設定されていることを特徴とする定着装置。The fixing device according to claim 18,
The gap suppressing unit pulls the fixing belt in a direction to increase the wrapping force of the fixing member and the separating member. A fixing device wherein the winding state of the fixing belt is set. 請求項１９記載の定着装置において、
上記ニップ部の上流側又は下流側の少なくとも一方側の上記定着ベルトの内側に、該定着ベルトに接触して該定着ベルトの回転移動を案内するガイド部材を配置し、該ガイド部材を配置した側における上記定着部材又は上記分離部材に対する巻付角度を小さくしたことを特徴とする定着装置。20. The fixing device according to claim 19,
A guide member that contacts the fixing belt and guides the rotational movement of the fixing belt is disposed inside the fixing belt on at least one of the upstream side and the downstream side of the nip portion, and a side on which the guide member is disposed. A wrapping angle with respect to the fixing member or the separation member is reduced. 請求項２０記載の定着装置において、
上記巻付角度が９０°以下であることを特徴とする定着装置。The fixing device according to claim 20, wherein
A fixing device, wherein the winding angle is 90 ° or less. 請求項２０記載の定着装置において、
上記隙間抑制手段が、上記ガイド部材を上記定着ベルトの外方へ付勢する構成を有していることを特徴とする定着装置。The fixing device according to claim 20, wherein
The fixing device according to claim 1, wherein the gap suppressing unit urges the guide member outward of the fixing belt. 請求項２２記載の定着装置において、
上記ガイド部材が上流側及び下流側に設けられ、下流側に設けられたガイド部材への付勢力は、上流側に設けられたガイド部材への付勢力以上であることを特徴とする定着装置。23. The fixing device according to claim 22, wherein
The fixing device, wherein the guide member is provided on the upstream side and the downstream side, and the urging force on the guide member provided on the downstream side is equal to or greater than the urging force on the guide member provided on the upstream side. 請求項２０記載の定着装置において、
上記定着ベルトが上記定着部材と、分離部材と、熱源を有する加熱部材との間に掛け渡され、上記隙間抑制手段が、上記加熱部材を上記定着部材及び分離部材から離れる方向へ付勢する構成を有していることを特徴とする定着装置。The fixing device according to claim 20, wherein
A structure in which the fixing belt is stretched between the fixing member, the separating member, and a heating member having a heat source, and the gap suppressing unit biases the heating member in a direction away from the fixing member and the separating member. A fixing device comprising: 請求項２４記載の定着装置において、
上記加熱部材が駆動ローラであることを特徴とする定着装置。The fixing device according to claim 24,
A fixing device, wherein the heating member is a drive roller. 請求項２５記載の定着装置において、
上記加熱部材の上記定着ベルトに対する搬送力が、上記定着部材又は上記分離部材の上記定着ベルトに対する搬送力のうち大きい方よりも大きくなるように、上記加熱部材の表面が高摩擦化処理されていることを特徴とする定着装置。The fixing device according to claim 25, wherein
The surface of the heating member is subjected to a high friction treatment so that the conveying force of the heating member to the fixing belt is larger than the larger one of the conveying force of the fixing member or the separating member to the fixing belt. A fixing device, comprising: 請求項２０記載の定着装置において、
上記ガイド部材が上記ニップ部の下流側に設けられ、該ガイド部材が駆動ローラであることを特徴とする定着装置。The fixing device according to claim 20, wherein
The fixing device, wherein the guide member is provided downstream of the nip portion, and the guide member is a drive roller. 請求項２７記載の定着装置において、
上記ガイド部材の上記定着ベルトに対する搬送力が、上記定着部材又は上記分離部材の上記定着ベルトに対する搬送力のうち大きい方よりも大きくなるように、上記ガイド部材の表面が高摩擦化処理されていることを特徴とする定着装置。The fixing device according to claim 27,
The surface of the guide member is subjected to a high friction treatment so that the conveyance force of the guide member to the fixing belt is larger than the larger one of the conveyance force of the fixing member or the separation member to the fixing belt. A fixing device, comprising: 請求項１９記載の定着装置において、
上記ニップ部の下流側に上記定着ベルトを駆動する駆動部材が設けられ、該駆動部材の周速は上記定着ベルトの周速よりも大きいことを特徴とする定着装置。20. The fixing device according to claim 19,
A fixing device, wherein a driving member for driving the fixing belt is provided downstream of the nip portion, and a peripheral speed of the driving member is higher than a peripheral speed of the fixing belt. 請求項１８乃至２９の何れか１つに記載の定着装置において、
上記定着部材及び加圧部材がローラであり、該加圧部材からギヤを介して上記定着部材に駆動力を伝達することを特徴とする定着装置。The fixing device according to any one of claims 18 to 29,
A fixing device, wherein the fixing member and the pressing member are rollers, and a driving force is transmitted from the pressing member to the fixing member via a gear. 請求項１９記載の定着装置において、
上記定着部材が、上記定着ベルトに対する湾曲摺動面を有する固定部材であることを特徴とする定着装置。20. The fixing device according to claim 19,
The fixing device, wherein the fixing member is a fixing member having a curved sliding surface with respect to the fixing belt. 請求項３１記載の定着装置において、
上記定着部材の表面が低摩擦化処理されていることを特徴とする定着装置。The fixing device according to claim 31, wherein
A fixing device, wherein the surface of the fixing member has been subjected to a low friction treatment. 凸型の湾曲形状の表面を有する第１の部材と、第１の部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状のベルトと、凸型の湾曲形状の表面を有し上記ベルトを介して第１の部材へ対向する第２の部材を備え、未定着画像を担持したシート状媒体を、第１の部材に当接する部分のベルトと第２の部材間のみでニップ部を形成し、このニップ部に未定着画像を担持したシート状媒体を通過させ、シート状媒体に未定着画像を定着する定着装置において、
ニップ部の中心と、上記ベルトが第１の部材に巻き付いている部分の上流側端部が成す巻付角度が、９０°以下であることを特徴とする定着装置。A first member having a convex curved surface, an endless belt that is hung around the first member and rotatably moves, and a first member that has a convex curved surface and passes through the belt. A second member opposed to the first member to form a nip portion between the second member and the belt at a portion where the sheet-shaped medium carrying the unfixed image is in contact with the first member; In a fixing device that passes a sheet-like medium carrying an unfixed image through the nip portion and fixes the unfixed image on the sheet-like medium,
A fixing device, wherein a winding angle formed between a center of the nip portion and an upstream end of a portion where the belt is wound around the first member is 90 ° or less. 請求項３３記載の定着装置において、
ニップ部の中心と、上記ベルトが第１の部材に巻き付いている部分の下流側端部が成す巻付角度が、９０°以下であることを特徴とする定着装置。The fixing device according to claim 33,
A fixing device, wherein a winding angle formed between a center of the nip portion and a downstream end of a portion where the belt is wound around the first member is 90 ° or less. 凸型の湾曲形状の表面を有する第１の部材と、第１の部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状のベルトと、凸型の湾曲形状の表面を有し上記ベルトを介して第１の部材へ対向する第２の部材を備え、未定着画像を担持したシート状媒体を、第１の部材に当接する部分のベルトと第２の部材間のニップ部を通過させ、シート状媒体に未定着画像を定着する定着装置において、
上記ベルトに内包され、第１の部材と共に上記ベルトに張力を与えるテンション部材を備え、上記ベルトが上記テンション部材に巻き付いている部分の両端部間の距離が、上記ベルトが第１の部材に巻き付いている部分の両端部間の距離よりも大きいことを特徴とする定着装置。A first member having a convex curved surface, an endless belt that is hung around the first member and rotatably moves, and a first member that has a convex curved surface and passes through the belt. A sheet-like medium carrying an unfixed image is passed through a nip portion between the belt and the second member, which is in contact with the first member. In a fixing device for fixing an unfixed image on a medium,
A tension member is included in the belt and applies tension to the belt together with the first member. The distance between both ends of a portion where the belt is wound around the tension member is such that the belt is wound around the first member. A fixing device that is larger than a distance between both ends of the portion where the fixing device is located. 凸型の湾曲形状の表面を有する第１の部材と、第１の部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状のベルトと、凸型の湾曲形状の表面を有し上記ベルトを介して第１の部材へ対向する第２の部材を備え、未定着画像を担持したシート状媒体を、第１の部材に当接する部分のベルトと第２の部材間のニップ部を通過させ、シート状媒体に未定着画像を定着する定着装置において、
上記ベルトに内包され第１の部材と共に上記ベルトに張力を与えるテンション部材と、上記ベルトに内包され該ベルトが第１の部材に巻き付いている部分の長さを小さくするガイド部材を備えていることを特徴とする定着装置。A first member having a convex curved surface, an endless belt that is hung around the first member and rotatably moves, and a first member that has a convex curved surface and passes through the belt. A sheet-like medium carrying an unfixed image is passed through a nip portion between the belt and the second member, which is in contact with the first member. In a fixing device for fixing an unfixed image on a medium,
A tension member that is included in the belt and applies tension to the belt together with the first member, and a guide member that is included in the belt and reduces the length of a portion of the belt wound around the first member. A fixing device. 請求項３６記載の定着装置において、
上記ガイド部材が、ニップ部の上下流側に各々備えられていることを特徴とする定着装置。The fixing device according to claim 36,
The fixing device, wherein the guide members are provided on the upstream and downstream sides of the nip portion, respectively. 凸型の湾曲形状の表面を有する第１の部材と、第１の部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状のベルトと、凸型の湾曲形状の表面を有し上記ベルトを介して第１の部材へ対向する第２の部材を備え、未定着画像を担持したシート状媒体を、第１の部材に当接する部分のベルトと第２の部材間のニップ部を通過させ、シート状媒体に未定着画像を定着する定着装置において、
第１の部材は、上記ベルトと摺動する固定部材であり、第１の部材における上記ベルトに当接する部分は、低摩擦化処理されていることを特徴とする定着装置。A first member having a convex curved surface, an endless belt that is hung around the first member and rotatably moves, and a first member that has a convex curved surface and passes through the belt. A sheet-like medium carrying an unfixed image is passed through a nip portion between the belt and the second member, which is in contact with the first member. In a fixing device for fixing an unfixed image on a medium,
The fixing device according to claim 1, wherein the first member is a fixed member that slides on the belt, and a portion of the first member that contacts the belt is subjected to a low friction treatment. 凸型の湾曲形状の表面を有する第１の部材と、第１の部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状のベルトと、凸型の湾曲形状の表面を有し上記ベルトを介して第１の部材へ対向する第２の部材を備え、未定着画像を担持したシート状媒体を、第１の部材に当接する部分のベルトと第２の部材間のニップ部を通過させ、シート状媒体に未定着画像を定着する定着装置において、
上記ベルトに内包され第１の部材と共に上記ベルトに張力を与えるテンション部材を備えていると共に、第１の部材は、上記ベルトと摺動する固定部材であり、第１の部材における上記ベルトに当接する部分の摩擦係数は、上記テンション部材における上記ベルトに当接する部分の摩擦係数よりも小さいことを特徴とする定着装置。A first member having a convex curved surface, an endless belt that is hung around the first member and rotatably moves, and a first member that has a convex curved surface and passes through the belt. A sheet-like medium carrying an unfixed image is passed through a nip portion between the belt and the second member, which is in contact with the first member. In a fixing device for fixing an unfixed image on a medium,
A tension member is included in the belt and applies tension to the belt together with the first member. The first member is a fixed member that slides on the belt, and the first member contacts the belt in the first member. The fixing device according to claim 1, wherein a friction coefficient of a contact portion is smaller than a friction coefficient of a portion of the tension member that contacts the belt. 凸型の湾曲形状の表面を有する第１の部材と、第１の部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状のベルトと、凸型の湾曲形状の表面を有し上記ベルトを介して第１の部材へ対向する第２の部材を備え、未定着画像を担持したシート状媒体を、第１の部材に当接する部分のベルトと第２の部材間のニップ部を通過させ、シート状媒体に未定着画像を定着する定着装置において、
上記ベルトに内包され第１の部材と共に上記ベルトに張力を与えるテンション部材と、さらに上記ベルトに張力を与えるように上記テンション部材を付勢する付勢部材を備えていることを特徴とする定着装置。A first member having a convex curved surface, an endless belt that is hung around the first member and rotatably moves, and a first member that has a convex curved surface and passes through the belt. A sheet-like medium carrying an unfixed image is passed through a nip portion between the belt and the second member, which is in contact with the first member. In a fixing device for fixing an unfixed image on a medium,
A fixing device, comprising: a tension member that is included in the belt and applies tension to the belt together with the first member; and a biasing member that biases the tension member to apply tension to the belt. . 請求項４０記載の定着装置において、
上記テンション部材が、加熱部材又は駆動ローラであることを特徴とする定着装置。41. The fixing device according to claim 40,
A fixing device, wherein the tension member is a heating member or a driving roller. 凸型の湾曲形状の表面を有する第１の部材と、第１の部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状のベルトと、凸型の湾曲形状の表面を有し上記ベルトを介して第１の部材へ対向する第２の部材を備え、未定着画像を担持したシート状媒体を、第１の部材に当接する部分のベルトと第２の部材間のニップ部を通過させ、シート状媒体に未定着画像を定着する定着装置において、
上記ベルトに内包され該ベルトに張力を与えるテンション部材と、上記ベルトに内包され該ベルトが第１の部材に巻き付いている部分の長さを小さくするガイド部材と、さらに上記ベルトに張力を与えるように上記ガイド部材を付勢する付勢部材を備えていることを特徴とする定着装置。A first member having a convex curved surface, an endless belt that is hung around the first member and rotatably moves, and a first member that has a convex curved surface and passes through the belt. A sheet-like medium carrying an unfixed image is passed through a nip portion between the belt and the second member, which is in contact with the first member. In a fixing device for fixing an unfixed image on a medium,
A tension member included in the belt to apply tension to the belt; a guide member included in the belt to reduce the length of a portion around which the belt is wound around the first member; and a tension member to further apply tension to the belt. And a biasing member for biasing the guide member. 請求項４２記載の定着装置において、
上記ガイド部材及び上記付勢部材を、ニップ部の上下流側に各々備えていることを特徴とする定着装置。43. The fixing device according to claim 42,
A fixing device comprising the guide member and the urging member on the upstream and downstream sides of the nip. 駆動ローラである第１の部材と、第１の部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状のベルトと、凸型の湾曲形状の表面を有し上記ベルトを介して第１の部材へ対向する第２の部材を備え、未定着画像を担持したシート状媒体を、第１の部材に当接する部分のベルトと第２の部材間のニップ部を通過させ、シート状媒体に未定着画像を定着する定着装置において、
第１の部材の下流側で上記ベルトに内包されて配置され、上記ベルトに張力を与える駆動ローラであるテンション部材を備え、第１の部材の周速は上記テンション部材の周速よりも遅いことを特徴とする定着装置。A first member that is a driving roller, an endless belt that is wrapped around the first member and rotatably moves, and a first member having a convex curved surface and having the surface of the first member via the belt. A sheet-like medium having an unfixed image and having a non-fixed image carried thereon is passed through a nip portion between the belt and the second member at a portion in contact with the first member, and is unfixed to the sheet-like medium. In a fixing device for fixing an image,
A tension member, which is a driving roller that applies tension to the belt and is disposed inside the belt on the downstream side of the first member, wherein a peripheral speed of the first member is lower than a peripheral speed of the tension member; A fixing device. 駆動ローラである第１の部材と、第１の部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状のベルトと、凸型の湾曲形状の表面を有し上記ベルトを介して第１の部材へ対向する第２の部材を備え、未定着画像を担持したシート状媒体を、第１の部材に当接する部分のベルトと第２の部材間のニップ部を通過させ、シート状媒体に未定着画像を定着する定着装置において、
第１の部材の下流側で上記ベルトに内包されて配置され、上記ベルトに張力を与える駆動ローラであるテンション部材を備え、第１の部材と上記ベルトの摩擦力が、上記テンション部材と上記ベルトの摩擦力よりも小さいことを特徴とする定着装置。A first member that is a driving roller, an endless belt that is wrapped around the first member and rotatably moves, and a first member having a convex curved surface and having the surface of the first member via the belt. A sheet-like medium having an unfixed image and having a non-fixed image carried thereon is passed through a nip portion between the belt and the second member at a portion in contact with the first member, and is unfixed to the sheet-like medium. In a fixing device for fixing an image,
A tension member, which is a drive roller for applying tension to the belt, disposed on the downstream side of the first member and applying tension to the belt; A fixing force smaller than the frictional force of the fixing device. 請求項４４又は４５記載の定着装置において、
第１の部材の上流側で上記ベルトに内包されて配置され、上記ベルトに張力を与える第２のテンション部材を備えていることを特徴とする定着装置。The fixing device according to claim 44, wherein
A fixing device, comprising: a second tension member that is disposed inside the belt at an upstream side of the first member and applies tension to the belt. 凸型の湾曲形状の表面を有する第１の部材と、第１の部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状のベルトと、凸型の湾曲形状の表面を有し上記ベルトを介して第１の部材へ対向する第２の部材を備え、未定着画像を担持したシート状媒体を、第１の部材に当接する部分のベルトと第２の部材間のニップ部を通過させ、シート状媒体に未定着画像を定着する定着装置において、
上記ベルトが第１の部材に巻き付いている部分において、上記ベルトを第１の部材の表面に押し付ける押し付け部材を有していることを特徴とする定着装置。A first member having a convex curved surface, an endless belt that is hung around the first member and rotatably moves, and a first member that has a convex curved surface and passes through the belt. A sheet-like medium carrying an unfixed image is passed through a nip portion between the belt and the second member, which is in contact with the first member. In a fixing device for fixing an unfixed image on a medium,
A fixing device comprising a pressing member for pressing the belt against the surface of the first member at a portion where the belt is wound around the first member. 凸型の湾曲形状の表面を有する第１の部材と、第１の部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状のベルトと、凸型の湾曲形状の表面を有し上記ベルトを介して第１の部材へ対向する第２の部材を備え、未定着画像を担持したシート状媒体を、第１の部材に当接する部分のベルトと第２の部材間のニップ部を通過させ、シート状媒体に未定着画像を定着する定着装置において、
上記ベルトが第１の部材に巻き付いている部分において、上記ベルトを第１の部材の表面に吸引させる力を発生させる吸引力発生手段を有していることを特徴とする定着装置。A first member having a convex curved surface, an endless belt that is hung around the first member and rotatably moves, and a first member that has a convex curved surface and passes through the belt. A sheet-like medium carrying an unfixed image is passed through a nip portion between the belt and the second member, which is in contact with the first member. In a fixing device for fixing an unfixed image on a medium,
A fixing device, comprising: a suction force generating means for generating a force for suctioning the belt to the surface of the first member in a portion where the belt is wound around the first member. 請求項４８記載の定着装置において、
上記吸引力発生手段が、静電吸引力を発生させる構成を有していることを特徴とする定着装置。49. The fixing device according to claim 48,
A fixing device, wherein the suction force generating means has a configuration for generating an electrostatic suction force. 請求項４８記載の定着装置において、
上記吸引力発生手段が、空気の負圧による吸引力を発生させる構成を有していることを特徴とする定着装置。49. The fixing device according to claim 48,
A fixing device, wherein the suction force generating means has a configuration for generating a suction force by negative pressure of air. 請求項３３乃至５０の何れか１つに記載の定着装置において、
第１の部材が、上記ベルトを介して第２の部材との間で上流側のニップ部を形成する上流側部材と、上記ベルトを介して第２の部材との間で下流側のニップ部を形成する下流側部材を有していることを特徴とする定着装置。The fixing device according to any one of claims 33 to 50,
A first member that forms an upstream nip with the second member via the belt; and a downstream nip between the second member with the belt. A fixing device having a downstream member for forming the fixing member. 未定着画像を担持したシート状媒体を定着ベルトと加圧部材間のニップ部を通過させ、上記シート状媒体に未定着画像を定着する定着方法において、
上記定着ベルトが上記定着部材に巻き付いている領域で上記定着ベルトと上記定着部材間に隙間が発生しない状態を維持しながら上記シート状媒体を通過させることを特徴とする定着方法。A fixing method for fixing the unfixed image on the sheet-shaped medium by passing the sheet-shaped medium carrying the unfixed image through a nip portion between the fixing belt and the pressure member,
A fixing method, wherein the sheet-shaped medium is passed while maintaining a state in which no gap is generated between the fixing belt and the fixing member in a region where the fixing belt is wound around the fixing member. 未定着画像を担持したシート状媒体を、第１の部材を内包するように掛け渡され回転移動する無端状のベルトと、該ベルトを介して第１の部材へ対向する第２の部材間のニップ部を通過させ、シート状媒体に未定着画像を定着する定着方法において、
上記ベルトが第１の部材に巻き付いている部分で上記ベルトと第１の部材間に隙間が発生しない状態を維持しながらシート状媒体を通過させることを特徴とする定着方法。A sheet-like medium carrying an unfixed image is placed between an endless belt that is wound around and rotates around the first member and a second member that faces the first member via the belt. In a fixing method for fixing an unfixed image on a sheet-like medium by passing through a nip portion,
A fixing method comprising passing a sheet-like medium while maintaining a state in which a gap is not generated between the belt and the first member at a portion where the belt is wound around the first member. 像担持体上に形成されたトナー像をシート状媒体に転写し、該トナー像を担持したシート状媒体を定着装置に通して定着を行なう画像形成装置において、
上記定着装置が、請求項１乃至５１の何れか１つに記載の定着装置であることを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus for transferring a toner image formed on an image carrier to a sheet-like medium and fixing the sheet-like medium carrying the toner image through a fixing device.
An image forming apparatus, wherein the fixing device is the fixing device according to any one of claims 1 to 51.
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