JP2001222174A - Heater for heating image, image heating device and image forming device - Google Patents

Heater for heating image, image heating device and image forming device

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JP2001222174A
JP2001222174A JP2000033287A JP2000033287A JP2001222174A JP 2001222174 A JP2001222174 A JP 2001222174A JP 2000033287 A JP2000033287 A JP 2000033287A JP 2000033287 A JP2000033287 A JP 2000033287A JP 2001222174 A JP2001222174 A JP 2001222174A
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JP
Japan
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heater
image
image heating
layer
fixing
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Application number
JP2000033287A
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Japanese (ja)
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Satoru Izawa
悟 伊澤
Eiji Uekawa
英治 植川
Masahiro Goto
正弘 後藤
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten first printing time and to easily cope with the high speed operation of an image forming device in a heater for heating an image 11 excellent in quick starting ability, an image heating device equipped with the heater 11 and the image forming device equipped with the image heating device. SOLUTION: This heater for heating an image 11 is constituted by using a bowed metallic member at least one part of which is curved on its cross section as base material 15, and successively laminating an insulating layer 16 and an energizing heating resistance layer 17 in a bowed state on the curved inner surface side of the metallic member, The image heating device is provided with a rotatable cylindrical member 13 forming a fixing nip part N with a pressure member 20 and having a metallic sleeve as base material, and the member 13 is rotated while its inner surface rubs in contact with the curved outer surface of the heater 11. Then, the image forming device is equipped with the image heating device.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、像加熱用ヒータ、
像加熱装置及び画像形成装置に関する。
The present invention relates to an image heating heater,
The present invention relates to an image heating device and an image forming device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子写真方式・静電記録方式等の
作像プロセスを採用した画像形成装置において、作像プ
ロセス部で記録材(転写材・印字用紙・感光紙・静電記
録紙等)に転写方式あるいは直接方式で形成担持させた
画像情報の未定着トナー像を固着像として熱定着処理す
る像加熱装置としての定着装置は、未定着トナー像を形
成担持させた記録材を、互いに圧接して回転する、熱ロ
ーラである定着ローラとこれに圧接させた加圧ローラと
で形成されるニップ部に導入して挟持搬送通過させるこ
とにより定着ローラの熱により未定着画像を記録材上に
永久画像として定着させる、いわゆる熱ローラ方式の加
熱定着装置が広く用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus employing an image forming process such as an electrophotographic system or an electrostatic recording system, a recording material (transfer material, printing paper, photosensitive paper, electrostatic recording paper, etc.) The fixing device as an image heating device for thermally fixing the unfixed toner image of the image information formed and carried by the transfer method or the direct method as a fixed image to the recording material on which the unfixed toner image is formed and carried by each other. An unfixed image is transferred onto a recording material by the heat of the fixing roller by being introduced into a nip formed by a fixing roller, which is a heat roller, which rotates by pressing and a pressing roller pressed against the fixing roller, and passed through the nip. A so-called heat roller type heat fixing device for fixing an image as a permanent image is widely used.

【0003】また、熱ローラ方式の加熱定着装置と比べ
て格段にウエイトタイムの短縮化(クイックスタート
性、オンデマンド性)や省電力化ができる等の特徴を有
するフィルム加熱方式の装置(特開昭63−31318
2号公報・特開平2−157878号公報・特開平4−
44076号公報・特開平4−204980公報等)も
実用されている。
Further, a film heating type apparatus having features such as significantly shortening of a wait time (quick start property, on-demand property) and power saving as compared with a heat roller type heat fixing apparatus (Japanese Patent Laid-Open Publication No. 63-318
No. 2, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-1577878, Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 44076 / JP-A-4-204980) are also in practical use.

【0004】このフィルム加熱方式の像加熱装置は、像
加熱用ヒータ(加熱体)と、この加熱体と摺動するフィ
ルムと、このフィルムを介して像加熱用ヒータとニップ
を形成する加圧部材と、を有し、前記ニップで画像を担
持した記録材を挟持搬送し前記フィルムを介した前記像
加熱用ヒータからの熱により記録材上の画像を加熱する
ものである。像加熱用ヒータとしては低熱容量で昇温の
迅速ないわゆるセラミックヒータが、フィルムとしては
ポリイミド等の耐熱性で肉薄の樹脂製フィルムが用いら
れている。
This film heating type image heating apparatus comprises an image heating heater (heating body), a film which slides on the heating body, and a pressing member which forms a nip with the image heating heater via the film. Wherein the recording material holding the image in the nip is nipped and conveyed, and the image on the recording material is heated by heat from the image heating heater via the film. A so-called ceramic heater having a low heat capacity and a rapid temperature rise is used as an image heating heater, and a heat-resistant and thin resin film such as polyimide is used as a film.

【0005】フィルム加熱方式の像加熱装置の更なるク
イックスタート性等の向上や、高速化に対応する為に、
樹脂製フィルムの代わりに、熱伝導製が良好な薄肉の金
属製フィルムを用いる方法もある。
In order to further improve the quick start property of the film heating type image heating apparatus and to cope with the high speed operation,
There is also a method of using a thin metal film having good thermal conductivity instead of the resin film.

【0006】また像加熱用ヒータとしてヒータ基板を金
属部材にした金属基板ヒータを用いる方法もある。
There is also a method of using a metal substrate heater having a heater substrate as a metal member as an image heating heater.

【0007】特開平9−16004号公報には、金属製
フィルムと金属基板ヒータを用いた加熱装置として、固
定ヒータと、このヒータと摺動する金属フィルムと、こ
の金属フィルムとニップ部を形成する加圧部材とを有
し、金属フィルムと加圧部材間で被加熱材を挟持搬送し
ながら被加熱材を加熱する加熱装置において、上記ヒー
タは金属層と絶縁体層を少なくとも一層ずつ含む2層以
上の層構造をなし、上記絶縁体層上に発熱体が形成さ
れ、上記金属層表面が上記金属フィルムの摺動面となる
ように構成される加熱装置が提案されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-16004 discloses a heating device using a metal film and a metal substrate heater, which includes a fixed heater, a metal film sliding on the heater, and a nip portion between the metal film and the metal film. A heating device for heating the material to be heated while sandwiching and transporting the material to be heated between the metal film and the pressure member, wherein the heater has at least one metal layer and at least one insulator layer. There has been proposed a heating device having the above-described layer structure, in which a heating element is formed on the insulator layer, and the surface of the metal layer serves as a sliding surface of the metal film.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】フィルム加熱方式の像
加熱装置において、円筒状の金属製フィルムを用いる系
で金属製フィルムの内径が小さい場合には加圧部材とヒ
ータ面によって形成される平坦な加熱ニップ部に金属製
フィルムを導入することになり、金属製フィルムには屈
曲を絶えず与えることになるため、疲労破壊で耐久性が
低下することになってしまう。
In a film heating type image heating apparatus, when a cylindrical metal film is used and the inside diameter of the metal film is small, a flat surface formed by a pressing member and a heater surface is used. Since the metal film is introduced into the heating nip portion, and the metal film is constantly bent, the durability is reduced due to fatigue fracture.

【0009】また、金属製フィルムの曲率半径を大きく
とって、金属製フィルムの屈曲による疲労破壊を防止す
る場合には、装置の大型化を招き、さらに薄肉の金属製
フィルムでも外径の大きさから熱容量や放熱が無視でき
なくなってしまうため、クイックスタート性を損ねる結
果となってしまう。
In addition, when the radius of curvature of the metal film is increased to prevent fatigue damage due to bending of the metal film, the size of the apparatus is increased, and the outer diameter of even a thin metal film is increased. As a result, the heat capacity and heat radiation cannot be ignored, resulting in impaired quick start performance.

【0010】本発明は金属製フィルムや金属基板ヒータ
を用いたフィルム加熱方式の像加熱装置における上記の
問題を解消し更なる改善を目的とするものであり、クイ
ックスタート性や短いファーストプリントタイムを満足
し、かつ画像形成装置の高速化に対してもこれらの性能
を損なう事なく、容易に製造可能で記録材上のトナー像
の均一な定着性能を確保し、長寿命の加熱定着を達成す
ることが可能な、像加熱用ヒータ、像加熱装置、及び該
像加熱装置を備えた画像形成装置を提供するものであ
る。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in a film heating type image heating apparatus using a metal film or a metal substrate heater, and to further improve the image heating apparatus. Satisfactory, even if the image forming apparatus is operated at high speed, without impairing these performances, it can be easily manufactured and secures uniform fixing performance of the toner image on the recording material, and achieves long-life heat fixing. An object of the present invention is to provide an image heating heater, an image heating device, and an image forming apparatus including the image heating device, which are capable of performing the above-described operations.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする、像加熱用ヒータ、加熱定着装置及び画像形成
装置である。
According to the present invention, there is provided an image heating heater, a heat fixing device and an image forming apparatus having the following constitutions.

【0012】(1)横断面において少なくとも一部が湾
曲した弓状の金属製部材を基材として、該金属製部材の
湾曲内面側に絶縁層、通電発熱抵抗層を順次弓状に積層
して構成されていることを特徴とする像加熱用ヒータ。
(1) An arc-shaped metal member at least partially curved in a cross section is used as a base material, and an insulating layer and a current-carrying resistance layer are sequentially laminated in an arc shape on the inner side of the curved surface of the metal member. An image heating heater comprising: a heater;

【0013】(2)前記絶縁層に、該絶縁層より熱伝導
率の高い部材からなるフィラを添加したことを特徴とす
る(1)に記載の像加熱用ヒータ。
(2) The image heating heater according to (1), wherein a filler made of a member having a higher thermal conductivity than the insulating layer is added to the insulating layer.

【0014】(3)前記絶縁層がポリイミドよりなり、
前記フィラがBN、AlN、アルミナ、絶縁の酸化金属
の少なくとも1種類以上であることを特徴とする(2)
に記載の像加熱用ヒータ。
(3) the insulating layer is made of polyimide;
(2) The filler is at least one of BN, AlN, alumina, and insulating metal oxide.
3. The image heating heater according to claim 1.

【0015】(4)前記金属製部材の湾曲外面側に、フ
ッ素樹脂、あるいは二硫化モリブデン、グラファイトの
うち少なくとも1種類の固体潤滑剤を含む乾性被膜潤滑
剤、あるいはガラスから形成される摺動層(潤滑層)を
形成したことを特徴とする(1)ないし(3)の何れか
に記載の像加熱用ヒータ。
(4) A sliding layer formed of a fluororesin, a dry film lubricant containing at least one kind of solid lubricant of molybdenum disulfide and graphite, or glass on the curved outer surface side of the metal member. The image heating heater according to any one of (1) to (3), wherein a (lubricating layer) is formed.

【0016】(5)前記摺動層に、該摺動層より硬いフ
ィラを添加したことを特徴とする(4)に記載の像加熱
用ヒータ。
(5) The image heating heater according to (4), wherein a filler harder than the sliding layer is added to the sliding layer.

【0017】(6)前記フィラが、ガラスビーズ、ガラ
スフレーク、ガラス粒子、炭化珪素、マイカ、セラミッ
クス粉体のうち少なくとも1種類以上であることを特徴
とする(5)に記載の像加熱用ヒータ。
(6) The image heating heater according to (5), wherein the filler is at least one of glass beads, glass flakes, glass particles, silicon carbide, mica, and ceramic powder. .

【0018】(7)前記通電発熱抵抗層の湾曲内面側に
断熱層を設けたことを特徴とする(1)ないし(6)の
何れかに記載の像加熱用ヒータ。
(7) The image heating heater according to any one of (1) to (6), wherein a heat insulating layer is provided on the inner side of the curved surface of the energized heat generating resistance layer.

【0019】(8)前記断熱層の熱伝導率が前記絶縁層
の熱伝導率より低いことを特徴とする(7)に記載の像
加熱用ヒータ。
(8) The image heating heater according to (7), wherein the thermal conductivity of the heat insulating layer is lower than the thermal conductivity of the insulating layer.

【0020】(9)像加熱用ヒータを有する加熱部材と
加圧部材との相互圧接で形成される加熱ニップ部で記録
材を挟持搬送して記録材上の画像を加熱する像加熱装置
において、前記像加熱用ヒータは、横断面において少な
くとも一部が湾曲した弓状の金属製部材を基材として、
該金属製部材の湾曲内面側に絶縁層、通電発熱抵抗層を
順次弓状に積層して構成されていることを特徴とする像
加熱装置。
(9) An image heating apparatus for heating an image on a recording material by nipping and transporting the recording material at a heating nip formed by mutual pressure contact between a heating member having an image heating heater and a pressure member. The heater for image heating, using a bow-shaped metal member at least partially curved in a cross section as a base material,
An image heating apparatus comprising: an insulating layer and a current-carrying resistance layer which are sequentially laminated in an arc shape on a curved inner surface side of the metal member.

【0021】(10)前記絶縁層に、該絶縁層より熱伝
導率の高い部材からなるフィラを添加したことを特徴と
する(9)に記載の像加熱装置。
(10) The image heating apparatus according to (9), wherein a filler made of a member having a higher thermal conductivity than the insulating layer is added to the insulating layer.

【0022】(11)前記絶縁層がポリイミドよりな
り、前記フィラがBN、AlN、アルミナ、絶縁の酸化
金属の少なくとも1種類以上であることを特徴とする
(10)に記載の像加熱装置。
(11) The image heating apparatus according to (10), wherein the insulating layer is made of polyimide, and the filler is at least one of BN, AlN, alumina, and insulating metal oxide.

【0023】(12)前記金属製部材の湾曲外面側に、
フッ素樹脂、あるいは二硫化モリブデン、グラファイト
のうち少なくとも1種類の固体潤滑剤を含む乾性被膜潤
滑剤、あるいはガラスから形成される摺動層(潤滑層)
を形成したことを特徴とする(9)ないし(11)の何
れかに記載の像加熱装置。
(12) On the curved outer surface side of the metal member,
Sliding layer (lubricating layer) made of fluororesin, dry film lubricant containing at least one solid lubricant of molybdenum disulfide and graphite, or glass
The image heating apparatus according to any one of (9) to (11), wherein

【0024】(13)前記摺動層に、該摺動層より硬い
フィラを添加したことを特徴とする(12)に記載の像
加熱装置。
(13) The image heating apparatus according to (12), wherein a filler harder than the sliding layer is added to the sliding layer.

【0025】(14)前記フィラが、ガラスビーズ、ガ
ラスフレーク、ガラス粒子、炭化珪素、マイカ、セラミ
ックス粉体のうち少なくとも1種類以上であることを特
徴とする(13)に記載の像加熱装置。
(14) The image heating apparatus according to (13), wherein the filler is at least one of glass beads, glass flakes, glass particles, silicon carbide, mica, and ceramic powder.

【0026】(15)前記通電発熱抵抗層の湾曲内面側
に断熱層を設けたことを特徴とする(9)ないし(1
4)の何れかに記載の像加熱装置。
(15) A heat-insulating layer is provided on the inner side of the curved surface of the current-carrying resistance layer.
The image heating device according to any one of 4).

【0027】(16)前記断熱層の熱伝導率が前記絶縁
層の熱伝導率より低いことを特徴とする(15)に記載
の像加熱装置。
(16) The image heating apparatus according to (15), wherein the thermal conductivity of the heat insulating layer is lower than the thermal conductivity of the insulating layer.

【0028】(17)前記加熱部材は前記加圧部材と圧
接して加熱ニップ部を形成する金属製スリーブを基材と
した回転自在の円筒状部材を有し、該円筒状部材がその
内面が前記像加熱用ヒータの湾曲外面に接触摺擦しなが
ら回転することを特徴とする(9)ないし(16)に記
載の像加熱装置。
(17) The heating member has a rotatable cylindrical member whose base is a metal sleeve forming a heating nip portion by pressing against the pressing member, and the inner surface of the cylindrical member is The image heating device according to any one of (9) to (16), wherein the image heating device rotates while contacting and rubbing the curved outer surface of the image heating heater.

【0029】(18)前記円筒状部材の基材である金属
製スリーブが厚み30μm〜200μmの範囲で形成さ
れていることを特徴とする(17)に記載の像加熱装
置。
(18) The image heating apparatus according to (17), wherein the metal sleeve as a base material of the cylindrical member is formed in a thickness range of 30 μm to 200 μm.

【0030】(19)前記像加熱用ヒータの湾曲外面の
曲率半径rが、前記円筒状部材の内面の曲率半径r′
と、0.5r′≦r≦3r′の関係であることを特徴と
する(17)または(18)に記載の像加熱装置。
(19) The radius of curvature r of the curved outer surface of the image heating heater is equal to the radius of curvature r 'of the inner surface of the cylindrical member.
And an image heating device according to (17) or (18), wherein the relationship is 0.5r '≦ r ≦ 3r ′.

【0031】(20)少なくとも加熱ニップ部に相当す
る像加熱用ヒータの金属製部材部分の厚みが、加熱ニッ
プ部幅方向中央部に相当する金属製部材部分の厚みに対
し0.5倍から2倍の範囲の厚みで形成されていること
を特徴とする(9)ないし(19)の何れかに記載の像
加熱装置。
(20) The thickness of the metal member portion of the image heating heater corresponding to at least the heating nip portion is 0.5 to 2 times the thickness of the metal member portion corresponding to the center portion in the width direction of the heating nip portion. The image heating device according to any one of (9) to (19), wherein the image heating device is formed with a thickness twice as large.

【0032】(21)未定着画像を記録材上に永久画像
として定着させる加熱定着装置であることを特徴とする
(9)ないし(20)の何れかに記載の像加熱装置。
(21) The image heating device according to any one of (9) to (20), which is a heat fixing device for fixing an unfixed image as a permanent image on a recording material.

【0033】(22)前記(9)ないし(21)の何れ
かに記載の像加熱装置を備えたことを特徴とする画像形
成装置。
(22) An image forming apparatus comprising the image heating device according to any one of (9) to (21).

【0034】〈作 用〉像加熱用ヒータを有する定着部
材と加圧部材との相互圧接で形成される定着ニップ部で
記録材を挟持搬送して記録材上の画像を加熱する加熱定
着装置を例にして具体的に説明すると、上記定着部材を
厚み30μm〜200μmの金属製スリーブ(円筒状部
材)、および通電発熱抵抗層を具備し、該金属製スリー
ブ内面に接触状態の、横断面弓状湾曲の曲面タイプの像
加熱用ヒータからなる加熱定着装置とする。
<Operation> A heating / fixing apparatus for heating an image on a recording material by nipping and conveying the recording material at a fixing nip portion formed by mutual pressure contact between a fixing member having an image heating heater and a pressing member. More specifically, as an example, the fixing member includes a metal sleeve (cylindrical member) having a thickness of 30 μm to 200 μm, and a current-carrying resistance layer, and has a cross-sectional arcuate shape in contact with the inner surface of the metal sleeve. A heating and fixing device including a curved and curved image heating heater.

【0035】また、該曲面タイプの像加熱用ヒータは熱
伝導率が0℃〜250℃の範囲で20W/m・K以上の
弓状湾曲した金属製高熱伝導性基板の定着ニップ部と反
対方向の弓状湾曲内面側に絶縁層、通電発熱抵抗層を順
次積層してあり、定着ニップ部と同方向の弓状湾曲外面
側にはプライマー層および摺動性が良好なフッ素樹脂、
乾性被膜潤滑剤等を順次形成してある。
Further, the curved surface type image heating heater has a thermal conductivity in the range of 0 ° C. to 250 ° C. in a direction opposite to the fixing nip portion of an arcuately curved metal high heat conductive substrate having 20 W / m · K or more. An insulating layer and a current-carrying resistance layer are sequentially laminated on the inner surface side of the arcuate curve, and a primer layer and a fluororesin having good slidability are provided on the outer side of the arcuate curve in the same direction as the fixing nip portion.
A dry film lubricant and the like are sequentially formed.

【0036】また、該曲面タイプの像加熱用ヒータの金
属製高熱伝導性基板は単位体積当たりの熱容量が5.0
J/cm3 ・K以下、総体積が3cm3 以下であり、少
なくとも定着ニップ部相当位置では肉厚が略均一な弓状
湾曲した金属製部材である。
The metal high thermal conductive substrate of the curved surface type image heating heater has a heat capacity per unit volume of 5.0.
The metal member is J / cm 3 · K or less and has a total volume of 3 cm 3 or less, and has a substantially uniform thickness at least at a position corresponding to the fixing nip portion.

【0037】これにより、熱伝導性が良好な低熱容量の
金属製スリーブ内面から定着ニップ部近傍のみを加熱す
る低熱容量の曲面タイプの像加熱用ヒータによって接触
加熱することで、クイックスタート性を満足し、かつフ
ァーストプリントタイムの短縮を図ることが可能にな
る。
Thus, the contact heating is performed by the low-heat-capacity curved-type image heating heater that heats only the vicinity of the fixing nip portion from the inner surface of the low-heat-capacity metal sleeve having good thermal conductivity, thereby satisfying the quick start property. And the first print time can be shortened.

【0038】すなわち、画像形成装置がプリント信号を
受信していない状態のスタンバイ中に像加熱用ヒータへ
の通電をシャットダウンしておくことができ、省エネル
ギの加熱定着が実現できる。
That is, power supply to the image heating heater can be shut down during standby when the image forming apparatus is not receiving a print signal, and energy-saving heat fixing can be realized.

【0039】また、室温状態から画像形成装置の電源を
ONした場合でも、像加熱用ヒータの熱容量が小さいた
めに即座にプリント信号受信可能になるため、作業者を
待たせることがない。
Further, even when the power of the image forming apparatus is turned on from a room temperature state, since the heat capacity of the image heating heater is small, the print signal can be received immediately, so that the operator does not have to wait.

【0040】また、画像形成装置がプリント信号を受信
してから記録材が定着ニップ部に到達するまでに定着ニ
ップ部を加熱定着に必要な温度まで加熱昇温する時間を
短くできるため、ファーストプリントタイムを短縮する
ことが可能になる。
In addition, since the time required for heating the fixing nip to a temperature required for heat fixing after the image forming apparatus receives the print signal until the recording material reaches the fixing nip can be shortened, the first printing is performed. Time can be reduced.

【0041】さらに、画像形成装置の高速化に対して
も、定着ニップ部近傍のみの加熱である為、高い熱効率
で加熱定着が実施できるため、容易に高速化対応するこ
とが可能になる。
Further, even when the image forming apparatus is operated at a high speed, the heating and fixing are performed only in the vicinity of the fixing nip, so that the heat fixing can be performed with high thermal efficiency.

【0042】また、薄肉の金属製スリーブを使用した場
合でも、内面に接触している像加熱用ヒータが曲面形状
をしているため、金属製スリーブが屈曲を繰り返して疲
労破壊することがないため、長期に渡って安定した加熱
定着を行うことが可能になる。
Even when a thin metal sleeve is used, the image heating heater that is in contact with the inner surface has a curved shape, so that the metal sleeve does not bend repeatedly to cause fatigue damage. Thus, stable heat fixing can be performed for a long period of time.

【0043】さらに、上記像加熱用ヒータの通電発熱抵
抗層と金属製スリーブの間に金属製高熱伝導性基板があ
るため、像加熱用ヒータの長手方向に渡って温度ムラが
小さくなり、記録材上のトナー像の均一な定着性能が得
られる。
Further, since the metal high thermal conductive substrate is provided between the energizing heat generating resistance layer of the image heating heater and the metal sleeve, temperature unevenness is reduced in the longitudinal direction of the image heating heater, and the recording material is reduced. Uniform fixing performance of the upper toner image can be obtained.

【0044】また、金属製高熱伝導性基板が少なくとも
定着ニップ部で弓状湾曲をしており、定着ニップ部相当
部では肉厚が略一定であり、通電発熱抵抗層での発熱を
定着ニップ部で厚みが略均一な高熱伝導板を介して金属
製スリーブに伝えるため、記録材搬送方向で略一定に熱
を与えられることから、記録材の定着ニップ部突入時、
搬出時に異常に加熱される等の加熱ムラがない。このた
め、例えば記録材が定着ニップ部から排出されるときに
異常加熱されて、記録材上のトナー像が固まらず、高温
オフセットを発生する等の不具合を生じる事がない。
Further, the metal high thermal conductive substrate has an arcuate curve at least in the fixing nip portion, and has a substantially constant thickness at a portion corresponding to the fixing nip portion. In order to transfer the heat to the metal sleeve via the high thermal conductive plate having a substantially uniform thickness in the recording material conveyance direction, heat can be applied substantially uniformly in the recording material conveyance direction.
There is no heating unevenness such as abnormal heating during unloading. For this reason, for example, the recording material is not heated abnormally when it is discharged from the fixing nip portion, so that the toner image on the recording material does not solidify and a high-temperature offset does not occur.

【0045】また、定着ニップ部において弓状湾曲した
形状で形成されているため、小さな曲率半径の金属製高
熱伝導性基板であっても厚みを薄く形成することが可能
であり、熱容量を小さく抑えられるため、装置の小型化
を可能にし、クイックスタート性に優れた構成となる。
Further, since the fixing nip portion is formed in an arcuate curved shape, it is possible to reduce the thickness even with a high heat conductive substrate made of metal having a small radius of curvature, thereby suppressing the heat capacity. Therefore, it is possible to reduce the size of the device and to obtain a configuration excellent in quick start performance.

【0046】さらに、上記像加熱用ヒータの弓状湾曲し
た金属製高熱伝導性基板と通電発熱抵抗層の間に介在す
る絶縁層は摺擦することがないため、初期の絶縁耐圧が
満足されれば、耐久によって削れることがないため、薄
く形成することが可能であり、熱効率の低下を小さく抑
えることが可能になる。
Further, since the insulating layer interposed between the arcuately curved metal high thermal conductive substrate of the image heating heater and the energized heat generating resistive layer does not rub, the initial dielectric breakdown voltage is satisfied. For example, since it is not scraped due to durability, it can be formed to be thin, and a decrease in thermal efficiency can be suppressed.

【0047】また、上記曲面タイプの像加熱用ヒータの
高熱伝導性基板と通電発熱抵抗層との間に介在する絶縁
層に高熱伝導性フィラを混入することにより、さらに熱
効率を高めることができる。特に摺擦による削れがない
ため、絶縁耐圧を満足する範囲でより多くの導電性フィ
ラを添加できる。
Further, by mixing a high heat conductive filler into an insulating layer interposed between the high heat conductive substrate of the curved surface type image heating heater and the energized heat generating resistance layer, the thermal efficiency can be further improved. In particular, since there is no scraping due to rubbing, more conductive filler can be added as long as the dielectric strength is satisfied.

【0048】また、金属スリーブと摺擦する像加熱用ヒ
ータの高熱伝導性基板上に形成した摺動性部材あるい
は、該摺動性部材と高熱伝導性基板の間に接着力を高め
るために介在させたプライマー層の少なくとも一方に耐
摩耗剤としてのフィラを混入することでさらなる長寿命
化を図ることが可能になる。
Also, a slidable member formed on the high thermal conductive substrate of the image heating heater that rubs against the metal sleeve, or an intervening member between the slidable member and the high thermal conductive substrate for increasing the adhesive force. By mixing a filler as an anti-wear agent into at least one of the primer layers, it is possible to further extend the life.

【0049】また、上記曲面タイプの像加熱用ヒータの
通電発熱抵抗層の定着ニップ部と反対方向に、高熱伝導
性基板と通電発熱抵抗層との間に介在させた絶縁層より
断熱性の高い部材を形成するか、空隙を設けることによ
り、通電発熱抵抗層の通電による発熱を高率良く定着ニ
ップ部に供給することが可能になり、定着性能をさらに
高めることが可能になる。
Further, in the direction opposite to the fixing nip portion of the current-generating resistance layer of the above-mentioned curved type image heating heater, the insulating property is higher than that of the insulating layer interposed between the high heat conductive substrate and the current-generating resistance layer. By forming a member or providing a gap, heat generated by energization of the energized heat generating resistance layer can be supplied to the fixing nip portion with high efficiency, and the fixing performance can be further improved.

【0050】よって、画像形成装置のさらなる高速化に
対してもクイックスタート性を満足し、ファーストプリ
ントタイムを短くした加熱定着装置を構成する事が可能
になる。
Therefore, it is possible to configure a heat fixing device that satisfies the quick start property even when the image forming apparatus is further speeded up and has a reduced first print time.

【0051】[0051]

【発明の実施の形態】〈第1の実施例〉(図1〜図7) (1)画像形成装置例の概略構成 図1は画像形成装置例の概略構成図である。本例の画像
形成装置は転写式電子写真プロセスを用いたプリンタも
しくは複写機である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment (FIGS. 1 to 7) (1) Schematic Configuration of Example of Image Forming Apparatus FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of an image forming apparatus. The image forming apparatus of this embodiment is a printer or a copying machine using a transfer type electrophotographic process.

【0052】1は像担持体としての感光ドラムであり、
OPC、アモルファスSe、アモルファスSi等の感光
材料がアルミニウムやニッケルなどのシリンダ状の基盤
上に形成されている。この感光ドラム1は矢印の時計方
向に所定の周速度(プロセススピード)をもって回転駆
動される。
1 is a photosensitive drum as an image carrier,
A photosensitive material such as OPC, amorphous Se, and amorphous Si is formed on a cylindrical base such as aluminum or nickel. The photosensitive drum 1 is driven to rotate in a clockwise direction indicated by an arrow at a predetermined peripheral speed (process speed).

【0053】帯電工程:回転感光ドラム1は、まず、帯
電装置としての、所定の帯電バイアス電圧が印加された
帯電ローラ2によってその表面が所定の極性・電位に一
様帯電される。
Charging Step: First, the surface of the rotary photosensitive drum 1 is uniformly charged to a predetermined polarity and potential by a charging roller 2 to which a predetermined charging bias voltage is applied as a charging device.

【0054】露光工程:次に、回転感光ドラム1の帯電
処理面に不図示の像露光手段、例えばレーザビームスキ
ャナにより画像情報に応じてON/OFF制御されたレ
ーザビーム3による走査露光が施される。これにより、
回転感光ドラム1面に走査露光パターンに対応した静電
潜像が形成される。
Exposure step: Next, the charged surface of the rotating photosensitive drum 1 is subjected to scanning exposure by a laser beam 3 which is ON / OFF controlled according to image information by an image exposure means (not shown), for example, a laser beam scanner. You. This allows
An electrostatic latent image corresponding to the scanning exposure pattern is formed on the surface of the rotating photosensitive drum 1.

【0055】現像工程:その静電潜像は現像装置4でト
ナー像として現像される。現像方法としては、ジャンピ
ング現像法、2成分現像法、FEED現像法などが用い
られ、イメージ露光と反転現像とを組み合わせて用いら
れることが多い。
Developing step: The electrostatic latent image is developed by the developing device 4 as a toner image. As a development method, a jumping development method, a two-component development method, an FEED development method, or the like is used, and a combination of image exposure and reversal development is often used.

【0056】転写工程:回転感光ドラム1面のトナー像
は、転写装置としての転写ローラ5と感光ドラム1との
当接部である転写ニップ部において記録材P上に転写さ
れる。
Transfer step: The toner image on the surface of the rotating photosensitive drum 1 is transferred onto the recording material P at a transfer nip portion where the transfer roller 5 as a transfer device and the photosensitive drum 1 are in contact with each other.

【0057】転写ローラ5は感光ドラム1に所定の加圧
力で当接させてあり、感光ドラム1の周速度と略同じ周
速度で感光ドラムの回転方向に順方向に回転する。また
所定の転写バイアス電圧が印加される。記録材Pは不図
示の給紙機構側から所定の制御タイミングで転写ニップ
部に給紙され、感光ドラム1と転写ローラ5とで形成さ
れる定着ニップ部の一定の加圧力で挟持搬送される。
The transfer roller 5 is brought into contact with the photosensitive drum 1 at a predetermined pressure, and rotates in the forward direction of the photosensitive drum 1 at a peripheral speed substantially equal to the peripheral speed of the photosensitive drum 1. Further, a predetermined transfer bias voltage is applied. The recording material P is fed from a paper feeding mechanism (not shown) to a transfer nip at a predetermined control timing, and is nipped and conveyed by a fixed pressing force of a fixing nip formed by the photosensitive drum 1 and the transfer roller 5. .

【0058】ここで、感光ドラム1上のトナー像の画像
形成位置と記録材の先端の書き出し位置が合致するよう
に、給紙機構側から転写ニップ部に搬送されたセンサ8
にて記録材の先端を検知し、タイミングを合わせてい
る。
Here, the sensor 8 conveyed from the paper feed mechanism to the transfer nip so that the image forming position of the toner image on the photosensitive drum 1 and the writing position of the leading end of the recording material coincide.
Detects the leading edge of the recording material and adjusts the timing.

【0059】定着工程:転写ニップ部でトナー像の転写
を受けた記録材Pは回転感光ドラム1の面から分離され
て加熱定着装置(像加熱装置)6へと搬送され、トナー
像が永久画像として定着される。
Fixing step: The recording material P to which the toner image has been transferred at the transfer nip portion is separated from the surface of the rotary photosensitive drum 1 and conveyed to a heat fixing device (image heating device) 6 where the toner image is converted into a permanent image. It is established as.

【0060】クリーニング工程:一方、感光ドラム1上
に残存する転写残りの残留トナーは、クリーニング装置
7により感光ドラム1表面より除去される。感光ドラム
1は繰り返して作像に供される。
Cleaning step: On the other hand, the transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 1 is removed from the surface of the photosensitive drum 1 by the cleaning device 7. The photosensitive drum 1 is repeatedly used for image formation.

【0061】(2)加熱定着装置6 A)加熱定着装置6の全体的な概略構成 本例の加熱定着装置6は、本発明に従う像加熱用ヒータ
を用いた、定着スリーブタイプの装置である。図2は該
加熱定着装置6の拡大模型図、図3は定着ニップ部近傍
部の拡大模型図である。
(2) Heat Fixing Apparatus 6 A) Overall Schematic Configuration of Heat Fixing Apparatus 6 The heat fixing apparatus 6 of this embodiment is a fixing sleeve type apparatus using the image heating heater according to the present invention. FIG. 2 is an enlarged model diagram of the heat fixing device 6, and FIG. 3 is an enlarged model diagram of the vicinity of the fixing nip portion.

【0062】10は定着部材(加熱部材)であり、横断
面略半円弧状樋型の断熱ステイホルダー(支持体)12
と、このステイホルダー12の下面の略中央部にホルダ
ー長手に沿って配設した加熱部材としてのヒータ(加熱
体)11と、このヒータ11を配設したステイホルダー
12に余裕をもってルーズに外嵌させた、全体的に熱容
量の小さな金属製定着フィルムである定着スリーブ(円
筒状部材)13等からなるアセンブリである。
Reference numeral 10 denotes a fixing member (heating member), which is a heat insulating stay holder (support) 12 having a substantially semicircular trough-shaped cross section.
And a heater (heating body) 11 as a heating member disposed substantially in the center of the lower surface of the stay holder 12 along the longitudinal direction of the holder, and loosely and externally fitted to the stay holder 12 provided with the heater 11 with a margin. This is an assembly including a fixing sleeve (cylindrical member) 13 which is a metal fixing film having a small heat capacity as a whole.

【0063】20は加圧部材としての弾性加圧ローラで
あり、上記の定着部材10の下側において定着スリーブ
13を挟んでヒータ11の下面に圧接して所定のニップ
幅の定着ニップ部Nを形成する。
Numeral 20 denotes an elastic pressure roller as a pressure member, which presses against the lower surface of the heater 11 under the fixing member 10 with the fixing sleeve 13 interposed therebetween to form a fixing nip portion N having a predetermined nip width. Form.

【0064】定着スリーブ13および加圧ローラ20は
矢印方向に所定の周速度をもって回転駆動され、定着ス
リーブ13はその内面がヒータ11の下面およびステイ
ホルダー12の外面に摺擦しながら回転する。
The fixing sleeve 13 and the pressure roller 20 are driven to rotate at a predetermined peripheral speed in the direction of the arrow, and the fixing sleeve 13 rotates while its inner surface rubs against the lower surface of the heater 11 and the outer surface of the stay holder 12.

【0065】ヒータ11は通電により発熱し、温調系に
より所定の温度に加熱・温調される。
The heater 11 generates heat when energized, and is heated and controlled at a predetermined temperature by a temperature control system.

【0066】上記の定着スリーブ13および加圧ローラ
20が回転駆動され、ヒータ11に通電がなされてヒー
タが昇温しその熱で定着ニップ部Nが所定の定着温度に
立ち上がって温調された状態において、定着ニップ部N
に未定着トナー像を形成担持させた記録材Pが耐熱性の
定着入口ガイド26aに案内されて導入される。導入さ
れた記録材Pは定着ニップ部Nで挟持搬送され、定着ニ
ップ部通過過程で定着スリーブ13を介したヒータ11
の熱により未定着画像が融解して記録材上に永久画像と
して定着される。
The fixing sleeve 13 and the pressure roller 20 are rotated, the heater 11 is energized, the temperature of the heater rises, and the heat causes the fixing nip N to rise to a predetermined fixing temperature, and the temperature is adjusted. At the fixing nip N
The recording material P having an unfixed toner image formed thereon is guided by a heat-resistant fixing entrance guide 26a and introduced. The introduced recording material P is nipped and conveyed at the fixing nip N, and is heated by the heater 11 via the fixing sleeve 13 during the passage of the fixing nip.
As a result, the unfixed image is melted by the heat and is fixed as a permanent image on the recording material.

【0067】その後定着ニップ部Nを出た記録材は耐熱
性の定着排紙ガイド26bに案内されて不図示の排出ト
レイ上に排出される。
Thereafter, the recording material exiting the fixing nip N is guided by a heat-resistant fixing discharge guide 26b and discharged onto a discharge tray (not shown).

【0068】ヒータ11の構造の詳細については次の
B)項で述べる。
The details of the structure of the heater 11 will be described in the following section B).

【0069】ステイホルダー12は、ヒータ11を保持
し、定着ニップ部N側とは反対方向への放熱を防ぐ役目
をしており、液晶ポリマー、フェノール樹脂、PPS、
PEEK等の耐熱性樹脂により形成されており、前述の
ように定着スリーブ13が余裕をもってルーズに外嵌さ
れ、回転自在に配置されている。
The stay holder 12 has a function of holding the heater 11 and preventing heat radiation in the direction opposite to the fixing nip portion N side, and includes a liquid crystal polymer, a phenol resin, a PPS,
The fixing sleeve 13 is made of a heat-resistant resin such as PEEK. The fixing sleeve 13 is loosely fitted to the fixing sleeve 13 as described above, and is rotatably disposed.

【0070】定着スリーブ13はその内面が定着スリー
ブ内部のヒータ11およびステイホルダー12に摺擦し
ながら回転するため、ヒータ11およびステイホルダー
12と定着スリーブ13の間の摩擦抵抗を小さく抑える
必要がある。このためヒータ11およびステイホルダー
12の表面に耐熱性グリース等の潤滑剤を少量介在させ
てある。これにより定着スリーブ13はスムーズに回転
することが可能となる。
Since the inner surface of the fixing sleeve 13 rotates while rubbing against the heater 11 and the stay holder 12 inside the fixing sleeve, it is necessary to reduce the frictional resistance between the heater 11 and the stay holder 12 and the fixing sleeve 13. . Therefore, a small amount of lubricant such as heat-resistant grease is interposed on the surfaces of the heater 11 and the stay holder 12. Thus, the fixing sleeve 13 can rotate smoothly.

【0071】図4は定着スリーブ13の層構成模型図で
ある。この定着スリーブ13は、クイックスタートを可
能にするために総厚200μm以下の厚みで、耐熱性、
高熱伝導性を有するSUS、Al、Ni、Cu、Zn等
の金属部材を単独ないし合金状態で基層とした金属製ス
リーブ13aを基層とする。また、長寿命の加熱定着装
置を構成するために充分な強度を持ち、耐久性に優れた
金属製スリーブ13aとして、総厚30μm以上の厚み
が必要である。よって金属製スリーブ13aの総厚みと
しては30μm以上200μm以下が最適である。
FIG. 4 is a schematic diagram of the layer structure of the fixing sleeve 13. The fixing sleeve 13 has a total thickness of 200 μm or less to enable quick start, and has heat resistance,
The base layer is a metal sleeve 13a having a base layer of a metal member such as SUS, Al, Ni, Cu, Zn or the like having high thermal conductivity alone or in an alloy state. Further, the metal sleeve 13a having sufficient strength and excellent durability to constitute a long-life heat fixing device needs to have a total thickness of 30 μm or more. Therefore, the total thickness of the metal sleeve 13a is optimally 30 μm or more and 200 μm or less.

【0072】さらに、オフセット防止や記録材の分離性
を確保するために、表層にはPTFE(ポリテトラフル
オロエチレン)、PFA(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)、FEP
(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)、ETFE(エチレンテトラフルオロエチレン
共重合体)、CTFE(ポリクロロトリフルオロエチレ
ン)、PVDF(ポリビニリデンフルオライド)等のフ
ッ素樹脂、シリコーン樹脂等の離型性の良好な耐熱樹脂
を混合ないし単独で離型性層13cを被覆してある。
Further, in order to prevent offset and ensure the separation of the recording material, the surface layer is made of PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA (tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether copolymer), FEP
Release of fluororesins such as (tetrafluoroethylene hexafluoropropylene copolymer), ETFE (ethylenetetrafluoroethylene copolymer), CTFE (polychlorotrifluoroethylene), PVDF (polyvinylidene fluoride), and silicone resin The releasable layer 13c is coated with a heat-resistant resin having good properties or alone.

【0073】被覆の方法としては、金属製スリーブ13
aの外面をエッチング処理した後に離型性層13cをデ
ィッピング、粉体スプレー等の塗布により形成するもの
や、あるいはチューブ状に形成されたものを金属製スリ
ーブ13aの表面に被せる方式のものであっても良い。
または、金属製スリーブ13aの外面をブラスト処理し
た後に、接着剤であるプライマー層13bを塗布し、離
型性層13cを被覆する方法であっても良い。
As a coating method, a metal sleeve 13 is used.
After the outer surface of a is etched, the release layer 13c is formed by dipping, powder spraying or the like, or a tube-shaped release layer is applied to the surface of the metal sleeve 13a. May be.
Alternatively, after blasting the outer surface of the metal sleeve 13a, a primer layer 13b as an adhesive may be applied to cover the release layer 13c.

【0074】また、ヒータ11と接触する金属製スリー
ブ13aの内面に潤滑性の高いフッ素樹脂層等を形成し
てあっても良い。
Further, a highly lubricious fluororesin layer or the like may be formed on the inner surface of the metal sleeve 13a which comes into contact with the heater 11.

【0075】弾性加圧部材20は、SUS、SUM、A
l等の金属製芯金21の外側にシリコンゴムやフッ素ゴ
ム等の耐熱ゴムあるいはシリコンゴムを発泡して形成さ
れた弾性層22からなり、この上にPFA、PTFE、
FEP等の離型性層23を形成してあってもよい。
The elastic pressing member 20 is made of SUS, SUM, A
and an elastic layer 22 formed by foaming heat-resistant rubber such as silicon rubber or fluorine rubber or silicon rubber on the outside of a metal core 21 made of Pl, PFA, PTFE,
A release layer 23 such as FEP may be formed.

【0076】加圧ローラ20は上記の定着部材10の方
向に不図示の加圧手段により、長手方向両端部から加熱
定着に必要なニップ部Nを形成するべく十分に加圧され
ている。
The pressure roller 20 is sufficiently pressed from the both ends in the longitudinal direction by a pressing means (not shown) in the direction of the fixing member 10 so as to form nip portions N required for heat fixing.

【0077】B)ヒータ11 図5の(a)はヒータ11の背面側(内面側)の平面模
型図、(b)は(a)図の(b)−(b)線に沿う拡大
横断面模型図である。
B) Heater 11 FIG. 5 (a) is a plan model view of the back side (inner side) of the heater 11, and FIG. 5 (b) is an enlarged transverse section taken along line (b)-(b) of FIG. It is a model figure.

【0078】このヒータ11は、記録材Pの搬送方向に
直交する方向を長手とする横長・細幅・薄肉で、全体に
低熱容量の部材であり、本例のものは、 a.横断面形状が弓状(弧状)に湾曲した形状の金属製
基板(ヒータ基板)15 b.この金属製基板15の湾曲内面側(定着ニップ部N
側とは反対面側)にこの湾曲内面にならわせて横断面弓
状に形成して設けた絶縁層16 c.この絶縁層16上に絶縁層長手に沿って、かつ絶縁
層の湾曲内面にならわせて横断面弓状に形成して設けた
通電発熱抵抗層17、及びこの通電発熱抵抗層17の両
端部に導通させて設けた給電電極部25aおよび25
b、 d.金属製基板15の湾曲外面側(定着ニップ部N側)
に設けた摺動層(潤滑層)18等からなる。
The heater 11 is a horizontally long, narrow, thin, thin wall member whose longitudinal direction is perpendicular to the conveying direction of the recording material P, and has a low heat capacity as a whole. Metal substrate (heater substrate) 15 whose cross-sectional shape is curved in an arc shape (arc shape) 15 b. The inner side of the curved surface of the metal substrate 15 (fixing nip N
The insulating layer 16 is formed on the side opposite to the side) so as to have an arcuate cross-section in line with the curved inner surface. C. A current-generating resistor layer 17 is formed on the insulating layer 16 along the longitudinal direction of the insulating layer and is formed in an arcuate cross section along the curved inner surface of the insulating layer, and at both ends of the current-generating resistor layer 17. Power supply electrode portions 25a and 25 provided in a conductive state
b, d. Curved outer surface side of metal substrate 15 (fixing nip N side)
And a sliding layer (lubricating layer) 18 and the like.

【0079】また該ヒータ11の背面側のヒータ長手方
向ほぼ中央部にヒータ温度を検出するためのサーミスタ
等の温度検知素子14を配設してある。
Further, a temperature detecting element 14 such as a thermistor for detecting a heater temperature is disposed substantially at the center of the rear side of the heater 11 in the longitudinal direction of the heater.

【0080】前述した断熱ステイホルダー12の下面の
ほぼ中央部にはホルダー長手に沿って上記ヒータ11の
横断面形状にほぼ対応する横断面形状の溝部12a(図
3)を形成具備させてあり、ヒータ11はこの溝部12
aにはめ込んで保持させてある。
A groove 12a (FIG. 3) having a cross-sectional shape substantially corresponding to the cross-sectional shape of the heater 11 is formed substantially at the center of the lower surface of the heat-insulating stay holder 12 along the length of the holder. The heater 11 has the groove 12
a.

【0081】そして、該ヒータ11の両端部側にはそれ
ぞれ給電回路30と連絡している電給電用コネクタ31
a・31bが嵌着されて、これらコネクタ側の給電接点
がヒータ11側の通電発熱抵抗層17の両端部の給電電
極部25aおよび25bに接触し、給電回路30とヒー
タ11とが電気的に接続化される。
The power supply connectors 31 communicating with the power supply circuit 30 are provided at both ends of the heater 11.
The power supply contacts on the connector side are in contact with the power supply electrodes 25a and 25b at both ends of the current-carrying resistance layer 17 on the heater 11, and the power supply circuit 30 and the heater 11 are electrically connected. Connected.

【0082】32は制御回路である。この制御回路32
に上記の温度検知素子14のヒータ温度検知信号が入力
する。給電回路30からコネクタ31a・31bを介し
てヒータ11の通電発熱抵抗層17の給電電極部25a
および25bに電圧が印加されることで通電発熱抵抗層
17が発熱し、その発熱によりヒータ11が昇温する。
そのヒータ11の昇温が温度検知素子14により検知さ
れ、ヒータ温度検知信号が制御回路32に入力する。制
御回路32は入力するヒータ温度検知信号に応じて、給
電回路30からヒータ11に印加する電圧のデューティ
ー比や波数等を適切に制御することで、定着ニップ部N
の温度を所定の定着温度の略一定に保つように温調し、
記録材P上のトナー像を定着するのに必要なヒータ加熱
を行う。
Reference numeral 32 denotes a control circuit. This control circuit 32
, The heater temperature detection signal of the temperature detection element 14 is input. From the power supply circuit 30 via the connectors 31a and 31b, the power supply electrode portion 25a of the electric heating resistor layer 17 of the heater 11
When a voltage is applied to the first and second heaters 25b, the energized heat generating resistance layer 17 generates heat, and the generated heat causes the temperature of the heater 11 to rise.
The temperature rise of the heater 11 is detected by the temperature detection element 14, and a heater temperature detection signal is input to the control circuit 32. The control circuit 32 appropriately controls the duty ratio, the wave number, and the like of the voltage applied from the power supply circuit 30 to the heater 11 in accordance with the input heater temperature detection signal, so that the fixing nip portion N
Temperature so as to keep the temperature substantially constant at a predetermined fixing temperature,
The heater heating necessary for fixing the toner image on the recording material P is performed.

【0083】a)金属製基板15 ヒータ基板である金属製基板15は、熱伝導率が0℃〜
250℃の範囲で20W/m・E以上の高熱伝導性基板
であり、横断面弓状に湾曲形状をしたSUS、Al、C
u、Ni、Zn等の金属材料、合金材料等からなる横長
・細幅・薄肉の板部材である。
A) Metal substrate 15 The metal substrate 15 serving as a heater substrate has a thermal conductivity of 0 ° C. or less.
SUS, Al, C which is a high thermal conductive substrate of 20 W / m · E or more in the range of 250 ° C. and which has a curved cross section in an arc shape
It is a horizontally long, narrow, and thin plate member made of a metal material such as u, Ni, Zn, or an alloy material.

【0084】該金属製基板15の幅寸法は定着ニップ部
Nの幅と同等、もしくは定着ニップ部Nの幅より広くし
てある。
The width of the metal substrate 15 is equal to or larger than the width of the fixing nip N.

【0085】また、金属製基板15の少なくとも定着ニ
ップ部Nの幅に相当する部分の厚みが略一定に保たれて
おり、小径の定着スリーブ13を介して記録材P上のト
ナー像を加熱定着する場合でも、低熱容量で均一に定着
ニップ部内で加熱が可能になるように形成してある。
Further, the thickness of at least a portion corresponding to the width of the fixing nip portion N of the metal substrate 15 is kept substantially constant, and the toner image on the recording material P is heated and fixed via the small-diameter fixing sleeve 13. In this case, it is formed such that heating can be uniformly performed in the fixing nip portion with a low heat capacity.

【0086】金属製基板15の横断面弓状の湾曲形状の
曲率半径rは、定着スリーブ13の半径r′(内径)と
比較して、0.5r′≦r≦3r′、という関係にする
ことで、定着スリーブ13に定着ニップ部Nで屈曲によ
る、金属材料を基材とした定着スリーブ13の疲労破壊
を防止することが可能になり、定着スリーブ13の長寿
命化が図れ、かつヒータ11からの熱を定着スリーブ1
3に十分に与えることが可能になる。
The radius of curvature r of the arcuate cross-section of the metal substrate 15 is in a relationship of 0.5r ′ ≦ r ≦ 3r ′ as compared with the radius r ′ (inner diameter) of the fixing sleeve 13. This makes it possible to prevent the fixing sleeve 13 made of a metal material from being fatigued and damaged due to bending at the fixing nip portion N of the fixing sleeve 13, thereby extending the life of the fixing sleeve 13 and increasing the heater 11. Heat from the fixing sleeve 1
3 can be provided sufficiently.

【0087】また、金属製基板15の厚みとしては、ク
イックスタート性を保持するために、熱容量を小さく抑
える必要があり、5.0J/cm3 ・K以下の単位体積
当たりの熱容量部材で、体積3cm3 以下となるように
設定するのが好ましく、該金属製基板15の加工性が良
好な範囲であれば、より薄く形成することが望ましい。
よって50μm以上1mm以下の厚みで設定するのが望
ましい。
The thickness of the metal substrate 15 needs to be small in order to maintain the quick start property, and the heat capacity member per unit volume of 5.0 J / cm 3 · K or less is required. The thickness is preferably set to 3 cm 3 or less, and if the workability of the metal substrate 15 is in a favorable range, it is desirable to form the metal substrate 15 thinner.
Therefore, it is desirable to set the thickness to be not less than 50 μm and not more than 1 mm.

【0088】また、通電発熱抵抗層17の長手方向の抵
抗ムラ等があった場合でも、上記金属製基板15の熱伝
導率が高いために、定着ニップ部Nを加熱する際に温度
ムラを解消する効果があり、ヒータ11の長手方向に渡
って記録材Pへの加熱の均一化を図ることが可能にな
る。
Further, even when there is unevenness in resistance in the longitudinal direction of the current-generating resistance layer 17, the unevenness in temperature is eliminated when the fixing nip portion N is heated because the thermal conductivity of the metal substrate 15 is high. This makes it possible to uniformly heat the recording material P over the longitudinal direction of the heater 11.

【0089】ここで、加熱定着装置6の大きさを小さく
抑えた状態で金属製基板15の定着ニップ部N側だけを
横断面円弧状に形成し、反対側を平坦な形状とする場
合、定着ニップ部幅程度の幅で上記金属製基板を形成す
ると厚みが極端に厚くなるため、熱容量の増加を招いて
しまう。さらに定着ニップ部Nの幅内で金属製基板の厚
みが異なり、特に記録材が突入する定着ニップ部上流側
と記録材が排出される定着ニップ部下流側の肉厚が薄く
なるため、この部位からの加熱が大きくなるため、例え
ば記録材上のトナー像が定着ニップ部排出口で異常に加
熱されるため、トナー像が粘性を失い高温オフセットを
招いてしまう。また、定着ニップ部上流側で異常加熱を
行った場合、記録材中の水分が勢い良く放出されるた
め、その圧力によって記録材上のトナー像が記録材の後
方に飛び散る現象(以下、尾引きという)が発生する。
In the case where only the fixing nip portion N side of the metal substrate 15 is formed in an arc shape in cross section while the size of the heat fixing device 6 is kept small, and the opposite side is flat, the fixing is performed. If the metal substrate is formed with a width approximately equal to the nip width, the thickness becomes extremely large, which causes an increase in heat capacity. Further, the thickness of the metal substrate is different within the width of the fixing nip portion N. In particular, the thickness of the upstream portion of the fixing nip portion where the recording material enters and the thickness of the downstream portion of the fixing nip portion where the recording material is discharged are reduced. For example, since the toner image on the recording material is abnormally heated at the fixing nip outlet, the toner image loses viscosity and causes high-temperature offset. Also, when abnormal heating is performed on the upstream side of the fixing nip portion, the moisture in the recording material is rapidly released, and the pressure causes the toner image on the recording material to scatter behind the recording material (hereinafter referred to as tailing). Occurs).

【0090】よって、該金属製基板15の厚みは、横断
面において、少なくとも定着ニップ部相当位置では略一
定、もしくは定着ニップ部上下流側が厚くなるような弓
状湾曲した形状が好ましい。
Therefore, the thickness of the metal substrate 15 is preferably substantially constant at least at a position corresponding to the fixing nip portion in a cross section, or is preferably an arcuate curved shape such that the thickness of the metal substrate 15 is increased on the upstream and downstream sides of the fixing nip portion.

【0091】b)絶縁層16 絶縁層16は、ポリイミド、ポリアミドイミド、PEE
K、PPS、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂、セラミック
塗料等の絶縁性材料からなる。厚み10μm〜100μ
m程度で形成される。
B) Insulating layer 16 The insulating layer 16 is made of polyimide, polyamide imide, PEE
K, PPS, heat-resistant resin such as liquid crystal polymer, and insulating material such as ceramic paint. 10μm ~ 100μ thickness
m.

【0092】c)通電発熱抵抗層17 通電発熱抵抗層17は、例えば、Ag/Pd(銀パラジ
ウム)、Ni/Cr、RuO2 、Ta2 N、TaSiO
2 等の導電剤とガラス、ポリイミド等のマトリックス成
分からなる通電発熱抵抗層材料(導電性ペースト)をス
クリーン印刷により厚み10μm程度、幅1〜5mm程
度の線状・細帯状等のパターンで弓状に塗工して形成す
ることができる。
C) Electric heating layer 17 The electric heating layer 17 is made of, for example, Ag / Pd (silver palladium), Ni / Cr, RuO 2 , Ta 2 N, or TaSiO.
Conductive heating resistive layer material (conductive paste) consisting of a conductive agent such as 2 and a matrix component such as glass or polyimide is screen-printed into a 10-μm-thick, 1- to 5-mm-wide, line-shaped or narrow-band-shaped pattern. Can be formed by coating.

【0093】また、蒸着、スパッタリング、メッキ、金
属箔等により構成することもできる。
Further, it can be constituted by vapor deposition, sputtering, plating, metal foil or the like.

【0094】通電発熱抵抗層17は厚みや幅を最適化す
ることで、所望の抵抗値に合わせ込んでいる。
The electric heating resistance layer 17 is adjusted to a desired resistance value by optimizing the thickness and width.

【0095】給電電極部25a・25bも同様に、例え
ば、Agペースト等を用いてスクリーン印刷により形成
することができる。
Similarly, the power supply electrodes 25a and 25b can be formed by screen printing using, for example, an Ag paste.

【0096】通電発熱抵抗層17及び給電電極部25a
・25bは絶縁層16により金属製基板15に対して電
気的に絶縁が保たれる。
The heat-generating resistance layer 17 and the power supply electrode 25a
25b is electrically insulated from the metal substrate 15 by the insulating layer 16.

【0097】通電発熱抵抗層17のパターンは種々の形
態にすることができる。図5の(a)のものは波形パタ
ーンとしたものである。
The pattern of the current-carrying resistance layer 17 can have various forms. FIG. 5A shows a waveform pattern.

【0098】また、図6に示すように、通電発熱抵抗層
を複数17a・17b設け、画像形成装置に通紙可能な
最大サイズの記録材の幅よりも長くなるように形成した
第1の通電発熱抵抗層17a、および最大サイズの記録
材の幅より短い第2の通電発熱抵抗層17bをそれぞれ
少なくとも1本以上形成し、搬送される記録材のサイズ
に応じて通電を行う通電発熱抵抗層を選択できるように
してあっても良い。この場合には、それぞれの長さの通
電発熱抵抗層17a・17bに接続されている電極部2
5a・25b、25a′・25b′を介して通電発熱抵
抗層への通電を行う。これにより記録材Pの幅に応じて
加熱領域を選択できるため、非通紙部昇温を抑える等の
課題を達成できる。
Further, as shown in FIG. 6, a plurality of energizing heating resistance layers 17a and 17b are provided, and a first energizing heating layer formed so as to be longer than the width of the maximum size recording material that can be passed through the image forming apparatus. At least one heat-generating resistor layer 17a and at least one second current-generating resistor layer 17b shorter than the width of the recording material having the maximum size are formed, and the current-generating heat-generating layer for energizing according to the size of the conveyed recording material is formed. You may make it selectable. In this case, the electrode portions 2 connected to the respective lengths of the current-carrying resistance layers 17a and 17b
Electric current is supplied to the current-carrying resistance layer through 5a and 25b and 25a 'and 25b'. Thus, since the heating area can be selected according to the width of the recording material P, it is possible to achieve a problem such as suppressing the temperature rise in the non-sheet passing portion.

【0099】上記通電発熱抵抗層は、抵抗値を調整する
為に、レーザートリミング等の手法により最適な線幅に
加工修正を行うことも、より安定した加熱システムを達
成するのに有効な手段である。
In order to adjust the resistance value, the above-mentioned energized heat-generating resistance layer can be processed and corrected to an optimum line width by a method such as laser trimming, which is an effective means for achieving a more stable heating system. is there.

【0100】d)摺動層18 摺動層18は、金属製基板15の湾曲外面側、すなわち
金属製基板15の定着ニップ部N側の定着スリーブ13
の内面と摺擦する部分に設けてある潤滑性を有する材料
層である。
D) Sliding Layer 18 The sliding layer 18 is formed on the outer side of the curved surface of the metal substrate 15, that is, on the fixing sleeve 13 on the fixing nip portion N side of the metal substrate 15.
Is a lubricating material layer provided in a portion that rubs against the inner surface of the substrate.

【0101】たとえば、PTFE(ポリテトラフルオロ
エチレン)、PFA(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)、FEP(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)、ETFE(エチレンテトラフルオロエチレン共重
合体)、CTFE(ポリクロロトリフルオロエチレ
ン)、PVDF(ポリビニリデンフルオライド)等のフ
ッ素樹脂層を単独ないし、混合して被覆するか、あるい
はグラファイト、二硫化モリブデン等からなる乾性被膜
潤滑剤、ガラス等を塗布することによって形成具備させ
ることができる。
For example, PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA (tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether copolymer), FEP (tetrafluoroethylene hexafluoropropylene copolymer), ETFE (ethylene tetrafluoroethylene copolymer) , A fluororesin layer such as CTFE (polychlorotrifluoroethylene), PVDF (polyvinylidene fluoride), etc., alone or mixed, or a dry film lubricant made of graphite, molybdenum disulfide, etc., glass, etc. It can be formed and provided by coating.

【0102】このように本実施例におけるヒータ11
は、高熱伝導性基板である金属製基板15の湾曲内面側
に絶縁層16と通電発熱抵抗層17を順次弓状に積層状
態で形成し、金属製基板15の湾曲外面側に摺動層18
を形成した構造のものであり、それぞれの層が薄く形成
されることで、ヒータ11の全体的な低熱容量を実現し
ている。すなわち、金属製基板15の定着ニップ部N側
の曲率半径に依らず各層の厚みを薄く形成することが可
能になるため、各層の低熱容量化が図れる。特に金属製
基板15による低熱容量化、一般に熱伝導性の悪い絶縁
層16の薄層化は熱効率の観点からも有利となる。ただ
し、上記絶縁層16は、金属製基板15と、通電発熱抵
抗層17・17a・17bおよび給電電極部25a・2
5b、25a′・25b′の間の絶縁耐圧を満足する必
要があり、厚み10μm〜100μm程度で絶縁耐圧を
満足する範囲で出来る限り薄く形成することが望まし
い。
As described above, the heater 11 in this embodiment is
Is formed in such a manner that an insulating layer 16 and a current-carrying resistance layer 17 are sequentially laminated in an arcuate manner on a curved inner surface side of a metal substrate 15 which is a high thermal conductive substrate, and a sliding layer 18 is formed on the curved outer surface side of the metal substrate 15.
Is formed, and the overall heat capacity of the heater 11 is realized by forming each layer thinly. That is, since the thickness of each layer can be reduced regardless of the radius of curvature of the metal substrate 15 on the fixing nip portion N side, the heat capacity of each layer can be reduced. In particular, a reduction in heat capacity by the metal substrate 15 and a reduction in the thickness of the insulating layer 16 generally having poor thermal conductivity are advantageous from the viewpoint of thermal efficiency. However, the insulating layer 16 is composed of the metal substrate 15, the current-carrying resistance layers 17, 17a, 17b, and the power supply electrode portions 25a, 2
It is necessary to satisfy the dielectric strength between 5b, 25a 'and 25b', and it is desirable that the thickness is about 10 μm to 100 μm and formed as thin as possible within the range that satisfies the dielectric strength.

【0103】以上、本実施例では、高熱伝導性および低
熱容量であり、少なくとも定着ニップ部Nに相当する部
分が横断面弓状の形状を有する金属製基板15の湾曲内
面側に絶縁層16および通電発熱抵抗層17(17a・
17b)を形成してヒータ11を構成することにより、
クイックスタート性の高い加熱用ヒータが実現でき、さ
らに通電発熱抵抗層17(17a・17b)に抵抗ムラ
があった場合でも、高熱伝導性基板である金属製基板1
5によって熱量を拡散し、温度を均−にする働きがある
ため、ヒータ11の長手方向に渡って均一な加熱が可能
になる。
As described above, in the present embodiment, the insulating layer 16 and the insulating layer 16 are provided on the curved inner surface side of the metal substrate 15 which has high thermal conductivity and low heat capacity and at least a portion corresponding to the fixing nip portion N has an arcuate cross section. Electric heating resistor layer 17 (17a
17b) to form the heater 11,
It is possible to realize a heating heater having a high quick start property, and even if there is uneven resistance in the current-carrying resistance layers 17 (17a and 17b), the metal substrate 1 which is a high heat conductive substrate
5 has the function of diffusing the amount of heat and equalizing the temperature, so that the heater 11 can be uniformly heated in the longitudinal direction.

【0104】さらに、ヒータ11からの熱量を熱伝導性
の高い金属製スリーブを基材としてなる定着スリーブ1
3を介して定着ニップ部Nに伝えるため、熱損失を小さ
く抑えることが可能になり、画像形成装置の高速化に対
しても、高速で定着ニップ部Nに熱を伝えられるため、
十分に対応することができる。
Further, the heat from the heater 11 is transferred to the fixing sleeve 1 made of a metal sleeve having high thermal conductivity as a base material.
Since the heat is transmitted to the fixing nip N through the fixing member 3, heat loss can be reduced, and heat can be transmitted to the fixing nip N at a high speed even when the image forming apparatus is operated at high speed.
We can respond enough.

【0105】C)効果確認の実験結果 以上の効果を確認するため、それぞれ以下に示す〜
の実験を行った。
C) Experimental results for confirming the effects In order to confirm the above effects, the following are shown.
Was conducted.

【0106】.ヒータ11の金属製基板15の材料お
よび熱容量と、記録材の各搬送速度での定着性能の関係 .ヒータ11の金属製基板15の材料と、定着ニップ
部昇温速度および長手方向温度分布の関係 .ヒータ11と定着ニップ部N間に介在する薄肉定着
フィルム、あるいは定着スリーブ13の材質および熱容
量と、定着ニップ部昇温速度の関係 .ヒータ11の金属製基板15の定着ニップ部N側の
曲率半径と定着スリーブ13の内面の曲率半径の関係に
対する耐久性能および定着性能 .定着ニップ部Nに相当するヒータ11の金属製基板
15の厚みと定着性能の安定性の関係 以上の関係を明らかにするための実験の詳細を以下に示
す。
. Relationship between the material and heat capacity of the metal substrate 15 of the heater 11 and the fixing performance at each conveying speed of the recording material. Relationship between the material of the metal substrate 15 of the heater 11, the temperature rise rate of the fixing nip, and the temperature distribution in the longitudinal direction. Relationship between the material and heat capacity of the thin fixing film or the fixing sleeve 13 interposed between the heater 11 and the fixing nip portion N and the fixing nip portion heating rate. Durability and fixing performance with respect to the relationship between the radius of curvature of the heater 11 on the side of the fixing nip N of the metal substrate 15 and the radius of curvature of the inner surface of the fixing sleeve 13. Relationship between Thickness of Metal Substrate 15 of Heater 11 Corresponding to Fixing Nip N and Stability of Fixing Performance Details of the experiment for clarifying the above relationship will be described below.

【0107】[についての実験結果]基本的構成とし
て、ヒータ11の基板15以外の構成は同一とし、ヒー
タ基板15の定着ニップ部N側とは反対側の面に絶縁層
16として20μmのポリイミドをディッピング塗布し
350℃で焼き付け処理して形成具備させ、通電発熱抵
抗層17としては、Ag/Pdの導電剤とマトリックス
成分としての燐酸系ガラスの混合物を有機溶剤、バイン
ダー、分散剤等と混合してペースト状にしたものをスク
リーン印刷して400℃で焼成したものを用いた。
[Experimental Results] As a basic structure, the structure of the heater 11 was the same except for the substrate 15. On the surface of the heater substrate 15 opposite to the fixing nip N side, 20 μm polyimide was used as the insulating layer 16. It is formed by dipping and baking at 350 ° C., and the heating and heating resistance layer 17 is formed by mixing a mixture of a conductive agent of Ag / Pd and a phosphate glass as a matrix component with an organic solvent, a binder, a dispersant, and the like. The paste was then screen-printed and fired at 400 ° C.

【0108】また、ヒータ基板15の定着ニップ部N側
には摺動層18としてPFA樹脂の層を10μmスプレ
ーコーティングして形成した。
A sliding layer 18 was formed by spray coating a 10 μm PFA resin layer on the fixing nip portion N side of the heater substrate 15.

【0109】また、定着スリーブ13は、内径30mm
・厚み50μmの円筒状アルミ(金属製スリーブ)13
aに、プライマー層13bを5μm、PFA樹脂(離型
性層)13cを10μmデイッピングによって塗布する
ことによって、外径30.13mmの円筒状に形成し
た。
The fixing sleeve 13 has an inner diameter of 30 mm.
・ Cylindrical aluminum (metal sleeve) 13 with a thickness of 50 μm
The primer layer 13b was formed into a cylindrical shape having an outer diameter of 30.13 mm by applying a primer layer 13b of 5 μm and a PFA resin (release layer) 13c by 10 μm dipping.

【0110】また、加圧ローラ20は、直径20mmの
Al芯金21に、弾性層22としてシリコンゴム層を厚
み5mmで形成し、さらに外層には離型性層23として
PFAチューブを被覆した。
The pressure roller 20 was formed by forming a silicon rubber layer with a thickness of 5 mm as an elastic layer 22 on an Al core 21 having a diameter of 20 mm, and further covering the outer layer with a PFA tube as a release layer 23.

【0111】実験では、画像形成装置の記録材搬送スピ
ードを200mm/secと250mm/secで自在
に変更できるようにしてあり、各速度での定着性能はセ
ロハンテープを加圧力約0.5N(50g)で貼り付け
た後にセロハンテープを剥がし、そのときの画像の欠損
率から判定した。
In the experiment, the recording material conveyance speed of the image forming apparatus was set to be freely changeable between 200 mm / sec and 250 mm / sec, and the fixing performance at each speed was determined by applying a pressure of about 0.5 N (50 g) to the cellophane tape. ), The cellophane tape was peeled off, and judgment was made from the image defect rate at that time.

【0112】定着性能は、搬送される記録材の先端から
後端および左右端まで平均的にサンプリングした。
The fixing performance was averagely sampled from the leading edge to the trailing edge and the left and right edges of the conveyed recording material.

【0113】なお、従来例のフィルム加熱方式の加熱定
着装置で、定着フィルムの基層63a(図10)を50
μmのポリイミド、その外面に5μmのプライマー層6
3b、および離型性層63cとして10μmのPFA樹
脂を形成した場合の定着性能は200mm/secで既
に定着不良となっていた。このときのヒータ61はセラ
ミック基板に通電発熱抵抗層をスクリーン印刷し、ガラ
ス層を50μm形成したものを用いた。
It should be noted that the base film 63a (FIG. 10) of the fixing film was fixed to 50 by the conventional heat fixing apparatus of the film heating type.
μm polyimide, 5 μm primer layer 6 on its outer surface
In the case where a 10 μm PFA resin was formed as the release layer 3b and the release layer 63c, the fixing performance was already 200 mm / sec and the fixing was poor. At this time, the heater 61 used was one in which an energization heating resistance layer was screen-printed on a ceramic substrate to form a glass layer of 50 μm.

【0114】実験結果を表1〜表4に示す。表中の○は
良好な定着性、△は許容範囲の定着性、×は定着不良を
示す。また、表中の熱伝導率の単位はW/m・K、熱容
量の単位は単位体積当たりの熱容量と体積の積であるJ
/Kとする。また、ヒータ11の通電発熱抵抗層17に
は700Wの電力を投入した。表中の熱伝導率は20℃
〜300℃の間で測定した値の平均値であり、温度によ
って±20%程度異なる熱伝導性を示す(以下に示す熱
伝導率の値も同様である)。
The experimental results are shown in Tables 1 to 4. In the table, ○ indicates good fixability, Δ indicates acceptable fixability, and X indicates poor fixation. The unit of thermal conductivity in the table is W / m · K, and the unit of heat capacity is J which is the product of heat capacity and volume per unit volume.
/ K. Further, 700 W of electric power was applied to the energized heating resistor layer 17 of the heater 11. The thermal conductivity in the table is 20 ° C
It is the average of the values measured between 300300 ° C. and shows a thermal conductivity that differs by about ± 20% depending on the temperature (the same applies to the thermal conductivity values shown below).

【0115】1)表1・・・ヒータ11のヒータ基板1
5の材質違い ヒータ11の基板15は長さ250mm、幅10mm、
厚み1mmとした。記録材搬送スピードは200mm/
secとし、ヒータ11への通電を開始してから10秒
後に定着ニップ部Nに未定着トナー像を担持した記録材
Pを挿入した。
1) Table 1... Heater substrate 1 of heater 11
Material difference 5 The substrate 15 of the heater 11 is 250 mm long, 10 mm wide,
The thickness was 1 mm. The recording material conveyance speed is 200 mm /
In 10 seconds after the power supply to the heater 11 was started, the recording material P carrying the unfixed toner image was inserted into the fixing nip portion N.

【0116】[0116]

【表1】 [Table 1]

【0117】2)表2・・・記録材搬送スピードと材質
の違い 上記1)の材質で記録材搬送スピードを250mm/s
ecに増加した。記録材Pを定着ニップ部Nに挿入する
タイミングは通電開始後7秒とした。一般に記録材搬送
スピードが増加すると、供給する熱量が足りなくなる可
能性があり、記録材搬送方向の後方ほど定着性能が低下
する。
2) Table 2—Differences in recording material transport speed and material The recording material transport speed is 250 mm / s for the materials described in 1) above.
ec. The timing for inserting the recording material P into the fixing nip N was set to 7 seconds after the start of energization. In general, when the recording material transport speed increases, the amount of heat to be supplied may be insufficient, and the fixing performance decreases as the recording material transport direction becomes more rearward.

【0118】[0118]

【表2】 [Table 2]

【0119】3)表3・・・材料の熱容量の違い 上記1)の構成で、ヒータ11の基板15の厚みを振っ
て熱容量の違いによる比較を行った。その他の条件は
1)と同様とした。
3) Table 3 Differences in heat capacity of materials In the configuration of the above 1), the thickness of the substrate 15 of the heater 11 was varied to compare the difference in heat capacity. Other conditions were the same as in 1).

【0120】[0120]

【表3】 [Table 3]

【0121】4)表4・・・記録材搬送スピードと材料
の熱容量の違い 上記3)と同様に熱容量を基板厚みで振って、記録材搬
送スピードおよび定着ニップ部への記録材の挿入は2)
と同条件として実験した。
4) Table 4... Difference between the recording material transport speed and the heat capacity of the material The heat capacity is varied depending on the thickness of the substrate in the same manner as in 3), and the recording material transport speed and the insertion of the recording material into the fixing nip are 2 )
The experiment was carried out under the same conditions.

【0122】[0122]

【表4】 [Table 4]

【0123】以上、の実験によれば、まず、1)およ
び2)の実験からヒータ11の基板15の熱伝導性が高
い程良好な定着性能が得られていることが分かる。従来
例で定着不良を起こした150mm/secの記録材搬
送スピードよりさらに高速化した場合でも、良好な定着
性能が得られている。このことから、通電発熱抵抗層1
7の発熱を定着ニップ部Nにより速く伝熱することで、
定着性能に関して高速化対応が可能となることが分か
る。
According to the above experiments, first, it can be seen from experiments 1) and 2) that the higher the thermal conductivity of the substrate 15 of the heater 11, the better the fixing performance. Good fixing performance is obtained even when the recording material is conveyed at a speed higher than the recording material conveyance speed of 150 mm / sec in which the fixing failure has occurred in the conventional example. From this, the current-carrying resistance layer 1
By transferring the heat of 7 faster to the fixing nip N,
It can be seen that it is possible to cope with high-speed fixing performance.

【0124】また、3)および4)の実験からヒータ1
1の基板15の熱容量を小さく抑えた方が、良好な定着
性能が得られることが分かる。特にクイックスタート性
が必要となる高速の画像形成装置の場合、記録材Pが定
着ニップ部Nに到達するまでの時間が短く、ヒータ11
の熱伝導性および熱容量は定着性能に大きく影響する。
よってヒータ11の基板15は加工性の満足する限り、
薄く形成することが望ましい。
Further, from the experiments 3) and 4), the heater 1
It can be seen that better fixing performance can be obtained by reducing the heat capacity of the first substrate 15. Particularly, in the case of a high-speed image forming apparatus that requires quick start, the time required for the recording material P to reach the fixing nip N is short,
The heat conductivity and heat capacity of the toner greatly affect the fixing performance.
Therefore, as long as the workability of the substrate 15 of the heater 11 is satisfied,
It is desirable to form it thinly.

【0125】また、今回の実験では熱伝導性が良好なセ
ラミック部材をヒータ基板として用いたヒータについて
も実験を行ったが、横断面湾曲形状で寸法精度等の高い
基板を製造するは非常に困難であり、コストも高くなっ
てしまう。
In this experiment, an experiment was also conducted on a heater using a ceramic member having good thermal conductivity as a heater substrate. However, it is extremely difficult to manufacture a substrate having a curved cross section and high dimensional accuracy. Therefore, the cost is also increased.

【0126】よってヒータ11の高熱伝導性基板15と
しては加工性の良い、金属材料、もしくは合金材料が適
している。
Accordingly, as the high thermal conductive substrate 15 of the heater 11, a metal material or an alloy material having good workability is suitable.

【0127】[についての実験結果]次にについて
の実験結果を表5に示す。装置構成等は上記の実験と
同様であり、ヒータ11の基板15は各種材料にて形成
し、長さ250mm、幅10mm、厚み1mmとした。
記録材搬送スピードは200mm/secとし、ヒータ
11への通電を開始してから5秒後の定着ニップ部Nの
温度(ニップ温度)を測定した。測定方法としては、定
着ニップ部Nに熱電対を挟み込むことによって温度測定
を行った。
[Experimental Results for] The experimental results for the following are shown in Table 5. The device configuration and the like are the same as those in the above experiment. The substrate 15 of the heater 11 was formed of various materials and had a length of 250 mm, a width of 10 mm, and a thickness of 1 mm.
The recording material conveyance speed was set to 200 mm / sec, and the temperature (nip temperature) of the fixing nip N was measured 5 seconds after the power supply to the heater 11 was started. As a measuring method, the temperature was measured by sandwiching a thermocouple in the fixing nip portion N.

【0128】[0128]

【表5】 [Table 5]

【0129】以上、熱伝導性の違いにより、定着ニップ
部Nの昇温スピードが異なり、より高熱伝導のヒータ基
板15を用いることにより、より速く定着ニップ部Nの
温度を昇温させることが可能になる。また、基板15の
熱容量を小さく抑えた方が、定着ニップ部N内をより速
く昇温できることが分かる。これは通電発熱抵抗層17
より発した熱量が基板15を暖めるために使用される割
合が少なくなるからである。
As described above, the rate of temperature rise of the fixing nip N differs due to the difference in thermal conductivity, and the temperature of the fixing nip N can be raised more quickly by using the heater substrate 15 having higher thermal conductivity. become. Further, it can be seen that the temperature inside the fixing nip N can be increased more quickly when the heat capacity of the substrate 15 is reduced. This is the heating resistance layer 17
This is because the ratio of the amount of generated heat used to warm the substrate 15 decreases.

【0130】また、図5の(a)に示す波形パターンの
通電発熱抵抗層17を形成したヒータ11を用いて、定
着ニップ部N内の長手方向の温度分布を測定した。ヒー
タ基板15の材質は上記ガラスとアルミである。ヒータ
11の通電発熱抵抗層17の背面に配置した温度検知手
段であるサーミスタ14が203℃に一定温調された状
態での温度分布を測定した。
The temperature distribution in the longitudinal direction in the fixing nip N was measured using the heater 11 on which the heating resistor layer 17 having the waveform pattern shown in FIG. 5A was formed. The material of the heater substrate 15 is the above glass and aluminum. The temperature distribution was measured when the thermistor 14, which is a temperature detecting means disposed on the back side of the current-carrying resistance layer 17 of the heater 11, was kept at a constant temperature of 203 ° C.

【0131】測定結果を図7に示す。図7より、熱伝導
性が高い基板(アルミ基板)を用いることで、長手方向
の温度分布が略均一に保たれていることが分かる。この
ことから、記録材の幅方向の定着性能を観察してみる
と、アルミを基板15に用いたヒータ11では均一な定
着性能が得られているのに対し、ガラス基板を用いた場
合には定着ムラが生じていることが分かった。
FIG. 7 shows the measurement results. FIG. 7 shows that the use of a substrate having a high thermal conductivity (aluminum substrate) keeps the temperature distribution in the longitudinal direction substantially uniform. From this, when observing the fixing performance in the width direction of the recording material, when the heater 11 using aluminum for the substrate 15 obtains a uniform fixing performance, when the glass substrate is used, It was found that fixing unevenness occurred.

【0132】[についての実験結果]また、につい
ての実験結果を表6・表7に示す。装置構成は上記お
よびの実験と同様であり、ヒータ11としては、基板
15をアルミで形成し、長さ250mm、幅10mm、
厚み1mmとした。記録材搬送スピードは200mm/
secとし、ヒータ11への通電を開始してから5秒後
の定着ニップ部Nの温度を測定した。測定方法として
は、定着ニップ部Nに熱電対を挟み込むことによって温
度測定を行った。使用した定着フィルム63(図10)
は、フィルム基層63aとしての50μmのポリイミド
層に5μmのプライマー層63bおよび離型性層63c
としての10μmのPFA樹脂を塗布したものである。
また使用した定着スリーブ13は、金属製スリーブ13
aとしての厚み50μmの円筒状アルミおよびSUSに
プライマー層13bを5μm、離型性層13cとしての
PFA樹脂を10μmデイッピングによって塗布した、
外径30.13mmの円筒状に形成したものである。
[Experimental Results] Tables 6 and 7 show the experimental results. The device configuration is the same as in the above and the experiments described above. As the heater 11, the substrate 15 is formed of aluminum and has a length of 250 mm, a width of 10 mm,
The thickness was 1 mm. The recording material conveyance speed is 200 mm /
In 5 seconds, the temperature of the fixing nip N was measured 5 seconds after the energization of the heater 11 was started. As a measuring method, the temperature was measured by sandwiching a thermocouple in the fixing nip portion N. Fixing film 63 used (FIG. 10)
Is a 50 μm polyimide layer as a film base layer 63 a and a 5 μm primer layer 63 b and a release layer 63 c
And a 10 μm PFA resin.
The fixing sleeve 13 used is a metal sleeve 13.
A primer layer 13b of 5 μm and a PFA resin as a release layer 13c of 10 μm were dipped on cylindrical aluminum and SUS having a thickness of 50 μm as a and a release layer 13c.
It is formed in a cylindrical shape with an outer diameter of 30.13 mm.

【0133】[0133]

【表6】 [Table 6]

【0134】以上、ヒータ11と定着ニップ部Nの間に
介在する定着フィルム63あるいは定着スリーブ13の
基材の熱伝導率は高い方が定着ニップ部Nを速く昇温す
ることが可能になる。よって金属スリーブ13aを用い
た本提案の構成により画像形成装置の高速化にも容易に
対応可能な定着装置が構成できる。
As described above, the higher the thermal conductivity of the fixing film 63 or the base material of the fixing sleeve 13 interposed between the heater 11 and the fixing nip N, the faster the temperature of the fixing nip N can be increased. Therefore, with the proposed configuration using the metal sleeve 13a, a fixing device that can easily cope with an increase in the speed of the image forming apparatus can be configured.

【0135】また、同一構成で、金属スリーブ13aと
してアルミを使用した時、アルミの厚みを振って熱容量
の影響を確認した。各厚みのアルミ基材13aの外面に
は同様に5μmのプライマー層13bおよび離型性層1
3cとしての10μmのPFA樹脂を塗布した。表7に
通電発熱抵抗層17への通電を開始してから5秒後の定
着ニップ部Nの温度を示す。
When aluminum was used as the metal sleeve 13a with the same configuration, the effect of heat capacity was confirmed by varying the thickness of aluminum. Similarly, a 5 μm-thick primer layer 13 b and a release layer 1
A 10 μm PFA resin as 3c was applied. Table 7 shows the temperature of the fixing nip portion N after 5 seconds from the start of energization to the energization heating layer 17.

【0136】[0136]

【表7】 [Table 7]

【0137】以上の結果より、熱容量の増加による定着
ニップ部昇温速度の低下を防ぐためには定着スリーブ1
3の基材である金属スリーブ13aの厚みとしては、2
00μm以下、好ましくは150μm以下の厚みで形成
するのが望ましい。また、機械的強度を満足し、寿命耐
久に耐えられる厚みとしては、30μm以上が好まし
い。
From the above results, in order to prevent a decrease in the rate of temperature rise of the fixing nip due to an increase in heat capacity, the fixing sleeve 1
The thickness of the metal sleeve 13a which is the base material of No. 3 is 2
It is desirable to form it with a thickness of not more than 00 μm, preferably not more than 150 μm. The thickness that satisfies the mechanical strength and can withstand the life is preferably 30 μm or more.

【0138】[についての実験結果] .次にについての実験結果を表8に示す。装置構成は
上記の実験と同様であり、ヒータ11としては、高熱
伝導性基板15をアルミで形成し、長さ250mm、幅
10mm、厚み1mmとした。記録材搬送スピードは2
00mm/secとし、ヒータ11への通電を開始して
から10秒後に定着ニップ部Nに未定着トナー像を担持
した記録材Pを挿入し、定着性能を確認した。定着スリ
ーブ13の金属スリーブ13aは上記にて示したよう
に内径30mmのアルミスリーブを基材としたものを用
いた。また、記録材PとしてのA4カット紙を100万
枚連続搬送し、耐久性能を確認した。上記ヒータ11の
高熱伝導性基板15としてのアルミ基板の横断面弓状の
定着ニップ部N側の面(湾曲外面)の曲率半径rを振っ
た結果、定着性能および耐久性能において表8のような
結果となった。
[Experimental results on] Table 8 shows the experimental results for the following. The device configuration is the same as that of the above-described experiment. As the heater 11, the high thermal conductive substrate 15 was formed of aluminum, and the length was 250 mm, the width was 10 mm, and the thickness was 1 mm. Recording material transport speed is 2
The recording material P carrying the unfixed toner image was inserted into the fixing nip N 10 seconds after the power supply to the heater 11 was started at 10 mm / sec, and the fixing performance was confirmed. As the metal sleeve 13a of the fixing sleeve 13, as described above, an aluminum sleeve having an inner diameter of 30 mm was used as a base material. Further, one million A4 cut sheets as the recording material P were continuously conveyed, and the durability performance was confirmed. As a result of varying the radius of curvature r of the surface (curved outer surface) on the fixing nip portion N side of the arcuate cross section of the aluminum substrate as the high thermal conductive substrate 15 of the heater 11, the fixing performance and the durability performance are as shown in Table 8. The result was.

【0139】[0139]

【表8】 [Table 8]

【0140】以上、ヒータ11の横断面弓状の高熱伝導
性基板15についてその定着ニップ部N側の曲率半径r
は、定着スリーブ13の内面の半径r′と比較して、 0.5r′≦r≦3r′ という関係、好ましくは 0.8r′≦r≦2.4r′ という関係にすることで、定着スリーブ13の疲労破壊
を防止することが可能になり、定着スリーブ13の長寿
命化が図れ、かつヒータ11からの熱を定着スリーブ1
3に十分に与えることが可能になり、定着性能も十分と
なる。
As described above, the radius of curvature r of the high thermal conductive substrate 15 having the arcuate cross section of the heater 11 on the fixing nip portion N side is obtained.
Is smaller than the radius r 'of the inner surface of the fixing sleeve 13 by providing a relationship of 0.5r'≤r≤3r', preferably a relationship of 0.8r'≤r≤2.4r '. 13 can be prevented from being fatigued, the life of the fixing sleeve 13 can be extended, and the heat from the heater 11 can be transferred to the fixing sleeve 1.
3, and the fixing performance is also sufficient.

【0141】[についての実験結果]最後にについ
ての実験結果を表9・表10に示す。装置構成は上記
の実験と同様であり、ヒータ11としては、高熱伝導性
基板15をアルミで形成し、長さ250mm、幅10m
m、定着ニップ部幅内中央部に対応する部分の厚みを1
mmとした。記録材搬送スピードは200mm/sec
とし、ヒータ11への通電を開始してから10秒後に定
着ニップ部Nに未定着トナー像を担持した記録材Pを挿
入し、定着性能を確認した。
[Results of Experiment] Tables 9 and 10 show the results of the experiment. The apparatus configuration is the same as that of the above-described experiment. As the heater 11, a high heat conductive substrate 15 is formed of aluminum, and has a length of 250 mm and a width of 10 m.
m, the thickness of the portion corresponding to the central portion within the fixing nip width is 1
mm. Recording material transport speed is 200mm / sec
10 seconds after the power supply to the heater 11 was started, the recording material P carrying the unfixed toner image was inserted into the fixing nip N, and the fixing performance was confirmed.

【0142】また、高熱伝導性基板15は定着ニップ部
Nの幅内で厚みの分布を持っており、定着ニップ部幅内
中央部が最も厚く、定着ニップ部幅内中央部から定着ニ
ップ部幅方向上下流にそれぞれ対称に薄くなるように形
成した。定着性能の確認方法としては、十分な定着性能
が得られる時のヒータ11の温調温度を測定した。ま
た、その時の高温オフセット、尾引き等の画像問題につ
いても確認した。評価方法としては、定着ニップ部幅内
中央部に相当する、ヒータ11の高熱伝導性基板15で
あるアルミの厚み1mmに対して、定着ニップ部幅方向
上下流の厚みをそれぞれ定着ニップ部幅内で比例的に増
減することにより確認した。すなわち定着ニップ部幅内
中央から最上流あるいは最下流に厚みを比例的に変化さ
せた。ヒータ11の横断面弓状の高熱伝導性基板15で
あるアルミの定着ニップ部N側の湾曲形状は一定の曲率
半径r=16mmとして通電発熱抵抗層17側に厚みム
ラを保持させた。評価結果を以下に示す。
The high thermal conductive substrate 15 has a thickness distribution within the width of the fixing nip portion N. The central portion within the width of the fixing nip portion is thickest, and the central portion within the width of the fixing nip portion extends from the fixing nip portion width. It formed so that it may become symmetrically thinner in the upper and lower directions. As a method for confirming the fixing performance, the temperature of the heater 11 at which sufficient fixing performance was obtained was measured. In addition, image problems such as high-temperature offset and tailing at that time were also confirmed. As an evaluation method, the thickness of the high thermal conductive substrate 15 of the heater 11 corresponding to the central portion within the width of the fixing nip portion is 1 mm, and the thickness in the width direction of the fixing nip portion is set within the fixing nip portion width. It was confirmed by increasing and decreasing in proportion to. That is, the thickness was changed proportionally from the center in the width of the fixing nip to the most upstream or the most downstream. The curved shape on the side of the fixing nip N of aluminum, which is the high thermal conductive substrate 15 having a bow-shaped cross section in the cross section of the heater 11, was set to have a constant radius of curvature r = 16 mm, so that unevenness in thickness was maintained on the side of the heat-generating resistor layer 17. The evaluation results are shown below.

【0143】1)表9・・上流側のみの厚み振り 表中の厚みdとはニップ最上流の厚みを示す。1) Table 9: Thickness variation only on the upstream side The thickness d in the table indicates the thickness of the uppermost stream of the nip.

【0144】[0144]

【表9】 [Table 9]

【0145】2)表10・・下流側のみの厚み振り 表中の厚みdとはニップ最下流の厚みを示す。2) Table 10: Thickness variation only on the downstream side The thickness d in the table indicates the thickness at the most downstream side of the nip.

【0146】[0146]

【表10】 [Table 10]

【0147】以上、実験によれば、定着ニップ部幅方向
上下流でヒータ11の高熱伝導性基板15の厚みが定着
ニップ部幅内中央部に比べて薄くなると高温オフセッ
ト、尾引き等の画像上の問題が発生しやすくなってしま
い、逆に厚くなった場合には熱容量の増加により、定着
可能温度が高くなってしまうことが分かった。
As described above, according to the experiment, when the thickness of the high thermal conductive substrate 15 of the heater 11 becomes thinner in the width direction of the fixing nip portion than in the central portion in the width of the fixing nip portion, the high temperature offset, the tailing, etc. It has been found that the problem described above tends to occur, and conversely, when the thickness increases, the heat capacity increases, and the fixing temperature increases.

【0148】上記検討の結果より、定着ニップ部幅内に
おける高熱伝導性基板15の厚みは定着ニップ部幅内中
央部の厚みに対して0.5倍から2倍程度、好ましくは
0.6倍から1.8倍程度の範囲で形成してあることが
望ましい。
As a result of the above examination, the thickness of the high thermal conductive substrate 15 in the width of the fixing nip is about 0.5 to 2 times, preferably 0.6 times the thickness of the central portion in the width of the fixing nip. It is desirable that the film be formed in a range of about 1.8 to 1.8 times.

【0149】以上、本実施例では、ヒータ11として、
少なくとも定着ニップ部相当位置が弓状湾曲した薄肉の
金属製高熱伝導性基板15の湾曲内面側に絶縁層16お
よび通電発熱抵抗層17を形成して成る加熱用ヒータ1
1を使用することで、定着ニップ部Nを集中的に加熱す
ることで、クイックスタート性に優れた加熱定着装置が
構成される。
As described above, in this embodiment, the heater 11 is
A heating heater 1 comprising an insulating layer 16 and a current-carrying resistance layer 17 formed on a curved inner surface side of a thin metal high heat conductive substrate 15 having at least a fixing nip portion curved in a bow shape.
By using No. 1 to heat the fixing nip portion N intensively, a heat fixing device excellent in quick start property is configured.

【0150】また、ヒータ11の通電発熱抵抗層17と
定着スリーブ13の間に高熱伝導性基板15が定着ニッ
プ幅程度か、もしくはそれより幅広く配置され、略均一
の厚みで形成されているため、長手方向および搬送方向
の温度均一化が図れるため、定着ムラ、高温オフセッ
ト、尾引き等の弊害を防止することが可能になる。
Further, since the high thermal conductive substrate 15 is disposed between the energizing heat generating resistive layer 17 of the heater 11 and the fixing sleeve 13 at a width approximately equal to or larger than the fixing nip width and is formed with a substantially uniform thickness. Since the temperature in the longitudinal direction and the transport direction can be made uniform, it is possible to prevent adverse effects such as uneven fixing, high-temperature offset, and tailing.

【0151】さらに定着スリーブ13として、金属製ス
リーブ13aを基材とすることで、さらに画像形成装置
の高速化に対して熱効率の高い加熱定着を行うことがで
きる。
Further, by using the metal sleeve 13a as the base material as the fixing sleeve 13, it is possible to perform heat fixing with high thermal efficiency for further increasing the speed of the image forming apparatus.

【0152】また、弓状湾曲のヒータ11を用いること
で、金属製スリーブ13aを基材とする定着スリーブ1
3であっても屈曲による疲労破壊を発生せず、長期に渡
って安定した加熱定着を行うことが可能になる。
Further, by using the heater 11 having an arcuate curve, the fixing sleeve 1 having the metal sleeve 13a as a base material is used.
Even in the case of No. 3, fatigue breakage due to bending does not occur, and stable heat fixing can be performed for a long period of time.

【0153】〈第2の実施例〉以下に第2の実施例につ
いて説明する。
<Second Embodiment> A second embodiment will be described below.

【0154】本実施例では、加熱用ヒータ11につい
て、通電発熱抵抗層17と高熱伝導性基板である金属製
基板15の間の熱損失を抑えるため、通電発熱抵抗層1
7と基板15の間に介在する絶縁層16に熱伝導フィラ
16a(図5の(b))を混入している。さらに、基板
15の定着ニップ部側である湾曲外面に形成した摺動層
18に耐摩耗剤フィラ18a(図5の(b))を混入す
ることで、耐摩耗性を向上させている。
In this embodiment, the heating heater 11 is provided with a heat-generating resistor layer 1 for suppressing heat loss between the current-generating resistor layer 17 and the metal substrate 15 which is a high thermal conductive substrate.
A heat conductive filler 16a (FIG. 5B) is mixed in the insulating layer 16 interposed between the substrate 7 and the substrate 15. Further, the wear resistance is improved by mixing an anti-wear agent filler 18a (FIG. 5B) into the sliding layer 18 formed on the curved outer surface on the fixing nip portion side of the substrate 15.

【0155】その他の装置構成は前記第1の実施例と同
じであるから再度の説明を省略する。
The rest of the device configuration is the same as that of the first embodiment, so that the description will not be repeated.

【0156】絶縁層16に混入した熱伝導フィラ16a
は絶縁層16より熱伝導性の高い、BN、アルミナ、A
lN、絶縁の酸化金属等の絶縁性フィラである。該フィ
ラ16aの形状としては、鱗片状、針状、球状のどのよ
うな形状であっても良い。含有率としては、絶縁層16
の成膜が可能な範囲であれば特に制限はない。
Heat conduction filler 16a mixed in insulating layer 16
Is BN, alumina, A having higher thermal conductivity than the insulating layer 16
1N, an insulating filler such as an insulating metal oxide. The shape of the filler 16a may be any shape of a scale, a needle, or a sphere. As the content, the insulating layer 16
There is no particular limitation as long as the film can be formed.

【0157】また、摺動層18は定着スリーブ13の基
材である金属製スリーブ13aの内面と摺擦するため、
長い使用によって徐々に摩耗してしまう。この摩耗量を
少なくし、長寿命を達成する手段として、フッ素樹脂等
からなる摺動層18中、あるいは基板15と摺動層18
の接着力を高めるために間に介在させたプライマー層中
のどちらか一方、あるいは双方にガラスビーズ、ガラス
フレーク、ガラス粒子、炭化珪素、マイカ、セラミック
粉体等の耐摩耗剤フィラのうち少なくとも1種類以上の
フィラ18aを混入する。
The sliding layer 18 rubs against the inner surface of the metal sleeve 13a which is the base material of the fixing sleeve 13.
It gradually wears out after long use. As means for reducing the amount of abrasion and achieving a long service life, the sliding layer 18 made of fluororesin or the like, or the substrate 15 and the sliding layer 18 may be used.
At least one of an anti-wear agent filler such as glass beads, glass flakes, glass particles, silicon carbide, mica, ceramic powder, etc., in one or both of the primer layers interposed therebetween in order to increase the adhesive force. More than one type of filler 18a is mixed.

【0158】または、上記フィラ18aを摺動層18の
部材、例えば、フッ素樹脂で包み込む、または融着させ
てマイクロカプセル化処理を行ってあっても良い。
Alternatively, the filler 18a may be wrapped or fused with a member of the sliding layer 18, for example, a fluororesin, to perform a microencapsulation process.

【0159】以上により摺動層18の摩耗速度を遅め、
長期に渡って良好な摺動性が得られる。
As described above, the wear rate of the sliding layer 18 is reduced,
Good slidability is obtained over a long period.

【0160】以上の効果を確認するため、以下の実験を
行った。
The following experiment was performed to confirm the above effects.

【0161】.絶縁層16に混入するフィラ16aの
量と定着性能の関係 .摺動層18に混入するフィラ18aの量と耐久性お
よび定着性能の関係 まず、についてであるが、前記第1の実施例にて示し
たの実験と同様の構成で定着性能の確認を行った。
[0161]. Relationship between amount of filler 16a mixed into insulating layer 16 and fixing performance. Relationship Between the Amount of Filler 18a Mixed into Sliding Layer 18 and Durability and Fixing Performance First, the fixing performance was confirmed with the same configuration as the experiment described in the first embodiment. .

【0162】記録材Pの搬送スピードは300mm/s
ecと350mm/secの2つの速度でそれぞれ実験
を行った。画像形成装置がプリント信号を受信してから
記録材Pが定着ニップ部Nに到達するまでの時間はとも
に5秒とした。
The conveying speed of the recording material P is 300 mm / s
The experiment was performed at two speeds of ec and 350 mm / sec. The time from when the image forming apparatus received the print signal to when the recording material P reached the fixing nip N was 5 seconds.

【0163】定着スリーブ13は厚み50μmの円筒状
アルミ13aにプライマー層13cを4μm、PFA樹
脂13cを10μmディッピングによって塗布した、外
径30mmの円筒状に形成したものを用いた。
The fixing sleeve 13 was formed by applying a primer layer 13c to a 50 μm-thick cylindrical aluminum 13a by 4 μm and a PFA resin 13c by 10 μm dipping to form a cylindrical shape having an outer diameter of 30 mm.

【0164】ヒータ11のポリイミドからなる絶縁層1
6に混入した高熱伝導フィラ16aは粒径1μmの鱗片
状のBNである。
Insulating layer 1 made of polyimide for heater 11
The high thermal conductive filler 16a mixed in No. 6 is a scale-like BN having a particle diameter of 1 μm.

【0165】実験結果を表11に示す。表中の「定着性
1」は記録材Pの搬送スピードが300mm/secの
場合、「定着性2」は350mm/secの場合であ
る。
Table 11 shows the results of the experiment. "Fixing property 1" in the table is when the conveying speed of the recording material P is 300 mm / sec, and "Fixing property 2" is when it is 350 mm / sec.

【0166】[0166]

【表11】 [Table 11]

【0167】以上、ヒータ11の通電発熱抵抗層17と
基板15の間に介在する絶縁層16に熱伝導性が良好な
フィラ16aを5wt%以上、好ましくは10wt%以
上添加することで、さらに熱効率が高くなり、画像形成
装置の高速化に対しても良好な定着性能を有する加熱定
着装置を構成することが可能になる。
As described above, the filler 16a having good thermal conductivity is added to the insulating layer 16 interposed between the heat generating resistance layer 17 of the heater 11 and the substrate 15 in an amount of 5 wt% or more, preferably 10 wt% or more, so that the thermal efficiency is further increased. Therefore, it is possible to configure a heat fixing device having good fixing performance even when the speed of the image forming apparatus is increased.

【0168】フィラ16aの添加量としては、絶縁層1
6が形成出来る範囲で、絶縁耐圧が保てる範囲であれば
良く、80wt%以下が好ましい。
[0168] The amount of the filler 16a to be added is as follows.
6 may be formed within a range where the withstand voltage can be maintained as long as it can be formed, and is preferably 80 wt% or less.

【0169】また、についての実験結果を図12に示
す。実験装置の構成は上記の場合と同様であり、通電
発熱抵抗層17と基板15の間に介在する絶縁層16に
混入したBNフィラ16aの量は50wt%とした。ま
た、画像形成装置の記録材搬送スピードは300mm/
secで固定し、摺動層18には長さ5μm、厚み0.
5μmのTiO2 の針状フィラ18aを各含有量添加し
た。
FIG. 12 shows the results of the experiment. The configuration of the experimental apparatus was the same as that described above, and the amount of the BN filler 16a mixed in the insulating layer 16 interposed between the energized heating resistor layer 17 and the substrate 15 was 50 wt%. The recording material conveyance speed of the image forming apparatus is 300 mm /
The sliding layer 18 has a length of 5 μm and a thickness of 0.1 mm.
Each content of 5 μm TiO 2 needle filler 18a was added.

【0170】耐久性は連続して記録材としてのカット紙
を加熱定着した場合に、該摺動層18が3μm削れた時
に搬送されたカット紙の枚数によって判断した。
The durability was determined by the number of cut sheets conveyed when the sliding layer 18 was shaved by 3 μm when cut sheets as a recording material were continuously heated and fixed.

【0171】[0171]

【表12】 [Table 12]

【0172】以上、ヒータ11の基板15に形成する摺
動層18に耐摩耗性フィラ18aを添加することによっ
て耐久枚数が向上する。ただし、フィラ添加量を増加し
すぎた場合には、表面の粗さが大きくなり、定着スリー
ブ13への伝熱が悪化するために定着性能が低下してし
まうという弊害を生じてしまう。よって、添加剤の種類
や粒径、形状によって異なるが、最適量のフィラを添加
することによって定着性能を劣化させることなく、耐久
性を向上することが可能になる。
As described above, by adding the wear-resistant filler 18a to the sliding layer 18 formed on the substrate 15 of the heater 11, the number of durable sheets is improved. However, if the filler addition amount is excessively increased, the surface roughness becomes large, and the heat transfer to the fixing sleeve 13 is deteriorated, so that there is a problem that the fixing performance is reduced. Therefore, although different depending on the type, particle size and shape of the additive, it is possible to improve the durability without deteriorating the fixing performance by adding the optimum amount of filler.

【0173】以上、本実施例では、ヒータ11の通電発
熱抵抗層17と基板15の間に介在する絶縁層16に熱
伝導フィラ16aを添加することで、さらに熱効率を高
めることができ、画像形成装置のさらなる高速化に対し
て、定着性能を保持することが可能になる。
As described above, in the present embodiment, the thermal efficiency can be further increased by adding the heat conductive filler 16a to the insulating layer 16 interposed between the energized heat generating resistive layer 17 of the heater 11 and the substrate 15, so that image formation can be achieved. Fixing performance can be maintained for further speeding up of the apparatus.

【0174】また、ヒータ11の基板15の定着ニップ
部N側に形成した摺動層18に耐摩耗性フィラ18aを
添加することで、定着スリーブ13との摺擦に対して摺
動層18の摩耗量を減らすことができ、加熱定着装置と
しての寿命を長く保つことが可能になる。
Further, by adding a wear-resistant filler 18 a to the sliding layer 18 formed on the fixing nip portion N side of the substrate 15 of the heater 11, the sliding layer 18 is prevented from sliding against the fixing sleeve 13. The amount of wear can be reduced, and the life of the heat fixing device can be maintained long.

【0175】〈第3の実施例〉(図8) 以下に第3の実施例について説明する。<Third Embodiment> (FIG. 8) A third embodiment will be described below.

【0176】本実施例では、加熱用ヒータ11の通電発
熱抵抗層17での発熱を定着ニップ部N側に効率良く供
給できるように、図8のように、ヒータ11の通電発熱
抵抗層17の定着ニップ部N側と反対側に断熱層19を
設けている。
In this embodiment, as shown in FIG. 8, the heat generated by the current-generating resistance layer 17 of the heater 11 can be efficiently supplied to the fixing nip N side of the heating heater 11. The heat insulating layer 19 is provided on the side opposite to the fixing nip N side.

【0177】その他の装置構成は前記第1または第2の
実施例と同じであるから再度の説明を省略する。
The rest of the device construction is the same as in the first or second embodiment, and will not be described again.

【0178】断熱層19は、ポリイミド層、ガラス層、
セラミック塗料、フッ素樹脂層、シリコンスポンジ層、
空気層等で形成することができる。
The heat insulating layer 19 includes a polyimide layer, a glass layer,
Ceramic paint, fluororesin layer, silicon sponge layer,
It can be formed of an air layer or the like.

【0179】断熱層19が空気層で形成される場合に
は、長手方向の一部で通電発熱抵抗層17あるいは通電
発熱抵抗層の上に形成した不図示の保護層をステイホル
ダー12の一部で支える構成であっても良い。
In the case where the heat insulating layer 19 is formed of an air layer, the protection layer (not shown) formed on the current-carrying resistance layer 17 or the current-carrying resistance layer in a part of the longitudinal direction is formed as a part of the stay holder 12. It may be configured to support with.

【0180】特に、該断熱層19の熱伝導率κは通電発
熱抵抗層17と金属製基板15の間に介在する絶縁層1
6の熱伝導率κ′と比較してκ<κ′という関係にす
る。
In particular, the thermal conductivity κ of the heat insulating layer 19 depends on the insulating layer 1 interposed between the heat-generating resistance layer 17 and the metal substrate 15.
6 and κ <κ ′.

【0181】これにより、通電発熱抵抗層17への通電
によって発せられた熱量は定着ニップ部N側に選択的に
流れる。これにより、通電発熱抵抗層17での発熱を効
率良く定着ニップ部Nに伝熱できるので、クイックスタ
ート性が向上し、さらに画像形成装置が高速化した場合
でも、容易に定着ニップ部Nの温度を昇温できる。
As a result, the amount of heat generated by energizing the energizing heat generating resistive layer 17 selectively flows to the fixing nip N side. As a result, heat generated in the current-carrying resistance layer 17 can be efficiently transferred to the fixing nip N, so that quick start performance is improved, and even when the image forming apparatus is operated at a higher speed, the temperature of the fixing nip N can be easily increased. Can be heated.

【0182】以上の効果を確認するため、通電発熱抵抗
層17の定着ニップ部Nと反対側のステイホルダー12
との間に種々の熱伝導率の断熱層部材を介在させて、定
着ニップ部Nの温度測定を行った。
In order to confirm the above effects, the stay holder 12 on the side opposite to the fixing nip portion N of the energized heating resistor layer 17 was checked.
The temperature of the fixing nip portion N was measured by interposing a heat insulating layer member having various thermal conductivities therebetween.

【0183】断熱層19としては、ヒータ11の通電発
熱抵抗層17を完全に覆うように、長さ260mm、幅
15mm、厚み3mmと同一とし、材料としては、マイ
カ、ガラス綿、ポリイミド、空気層とした。
The heat insulating layer 19 has the same length of 260 mm, width 15 mm and thickness 3 mm so as to completely cover the current-carrying resistance layer 17 of the heater 11, and is made of mica, glass cotton, polyimide, air layer. And

【0184】評価に用いた装置構成は前記第1の実施例
にて示したの実験と同様であり、記録材Pの搬送スピ
ードは300mm/secと一定とし、ヒータ11への
通電を開始してから3秒後の定着ニップ部Nの温度を測
定した。
The configuration of the apparatus used for the evaluation is the same as that of the experiment shown in the first embodiment. The conveyance speed of the recording material P is fixed at 300 mm / sec. 3 seconds after, the temperature of the fixing nip N was measured.

【0185】定着スリーブ13は、厚み50μmの円筒
状アルミ13aに、プライマー層13bを4μm、PF
A樹脂13cを10μmデイッピングによって塗布した
外径30mmの円筒状に形成したものを用いた。
The fixing sleeve 13 is composed of a cylindrical aluminum 13a having a thickness of 50 μm, a primer layer 13b having a thickness of 4 μm, and a PF
A resin 13c having a cylindrical shape with an outer diameter of 30 mm applied by dipping with 10 μm was used.

【0186】また、ヒータ11としては、前記第2の実
施例で示したように通電発熱抵抗層17とアルミ基板1
5の間に介在する絶縁層16であるポリイミド層に粒径
1μmの鱗片状のBNフィラ16aを50wt%添加し
たものを用いた。
As shown in the second embodiment, the heater 11 has the current-generating resistance layer 17 and the aluminum substrate 1 as shown in FIG.
5 was added to a polyimide layer, which is an insulating layer 16 interposed between the layers 5, to which 50 wt% of a scale-like BN filler 16a having a particle size of 1 μm was added.

【0187】実験結果を表13に示す。Table 13 shows the results of the experiment.

【0188】[0188]

【表13】 [Table 13]

【0189】以上の結果からヒータ11の通電発熱抵抗
層17の定着ニップ部N側と反対側に断熱層19を配置
することで、定着ニップ部Nの温度の上昇速度を速くす
る効果があることが分かつた。
From the above results, it can be seen that disposing the heat insulating layer 19 on the side opposite to the fixing nip portion N of the heater 11 of the heater 11 has the effect of increasing the temperature rising speed of the fixing nip portion N. I was separated.

【0190】また、ヒータ11の通電発熱抵抗層17と
金属製基板15の間に介在させた絶縁層16である、5
0wt%BNフィラ入りのポリイミド層の熱伝導率κ′
に対して、上記断熱層19の熱伝導率κを振って同様に
定着ニップ部Nの温度上昇を確認した。断熱層19の熱
伝導率κは断熱層19として上記実験のポリイミド層中
に熱伝導フィラB19Nの添加量を振ることで熱伝導率
を種々に変えて確認を行った。結果を表14に示す。
The insulating layer 16, which is interposed between the current-generating resistance layer 17 of the heater 11 and the metal substrate 15,
Thermal conductivity κ 'of polyimide layer containing 0 wt% BN filler
In contrast, the thermal conductivity κ of the heat insulating layer 19 was varied, and a rise in the temperature of the fixing nip N was similarly confirmed. The thermal conductivity κ of the heat insulating layer 19 was confirmed by varying the thermal conductivity by varying the amount of the heat conductive filler B19N in the polyimide layer of the above experiment as the heat insulating layer 19. Table 14 shows the results.

【0191】[0191]

【表14】 [Table 14]

【0192】以上の結果より、断熱層19の熱伝導性は
ヒータ11の通電発熱抵抗層17と金属製基板15の間
に介在させた絶縁層16の熱伝導性より低い値にするこ
とが望ましい。
From the above results, it is desirable that the thermal conductivity of the heat insulating layer 19 be lower than the thermal conductivity of the insulating layer 16 interposed between the current-carrying resistance layer 17 of the heater 11 and the metal substrate 15. .

【0193】以上、本実施例では、加熱用ヒータ11の
通電発熱抵抗層17で発した熱量を定着ニップ部Nに効
率良く供給することによって、定着ニップ部Nの昇温速
度を高めることができる。
As described above, in this embodiment, the amount of heat generated by the current-carrying resistance layer 17 of the heater 11 is efficiently supplied to the fixing nip N, whereby the rate of temperature rise of the fixing nip N can be increased. .

【0194】よって、画像形成装置の高速化に対して
も、加熱用ヒータ11への投入電力を高くする等の対策
を取らなくてもクイックスタート性をさらに高めること
ができる。
Therefore, even if the speed of the image forming apparatus is increased, the quick start property can be further improved without taking measures such as increasing the power supplied to the heater 11.

【0195】ここで本発明の像加熱装置は、各実施例の
加熱定着装置としてばかりでなく、画像を担持した記録
材を加熱して表面性(つや等)を改質する像加熱装置、
仮定着する像加熱装置等として広く使用できる。
Here, the image heating apparatus of the present invention is not only a heating and fixing apparatus of each embodiment, but also an image heating apparatus for heating a recording material carrying an image to improve the surface properties (such as gloss).
It can be widely used as an assumed image heating device.

【0196】[0196]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ク
イックスタート性や短いファーストプリントタイムを満
足し、かつ画像形成装置の高速化に対してもこれらの性
能を損なう事なく、容易に製造可能で記録材上のトナー
像の均一な定着性能を確保し、長寿命の加熱定着を達成
することが可能な、像加熱用ヒータ、像加熱装置、及び
該像加熱装置を備えた画像形成装置を提供することがで
きる。
As described above, according to the present invention, quick start and short first print time are satisfied, and even if the image forming apparatus is operated at high speed, the performance can be easily reduced without impairing these performances. An image heating heater, an image heating apparatus, and an image forming apparatus including the image heating apparatus capable of ensuring uniform fixing performance of a toner image on a recording material and achieving long-life heat fixing. Can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 画像形成装置例の概略構成図FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of an image forming apparatus.

【図2】 加熱定着装置の横断面模型図FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a heat fixing device.

【図3】 定着ニップ部近傍部分の拡大横断面模型図FIG. 3 is an enlarged cross-sectional model diagram of a portion near a fixing nip portion.

【図4】 定着スリーブの層構成模型図FIG. 4 is a schematic diagram of a layer configuration of a fixing sleeve.

【図5】 (a)はヒータの背面側の平面模型図、
(b)はヒータの横断面拡大模型図
FIG. 5 (a) is a plan view of the back side of the heater,
(B) is a cross-sectional enlarged model diagram of the heater.

【図6】 他の例のヒータの背面側の平面模型図FIG. 6 is a plan view of the back side of another example of the heater.

【図7】 ヒータ基板がアルミであるヒータとガラスで
あるヒータのヒータ長手に沿う表面温度特性グラフ
FIG. 7 is a graph showing surface temperature characteristics along a heater length of a heater having a heater substrate of aluminum and a heater having a heater substrate of glass.

【図8】 第3の実施例の加熱定着装置の定着ニップ部
近傍部分の拡大横断面模型図
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional model view of a portion near a fixing nip portion of a heat fixing device according to a third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・定着部材(加熱部材)、11・・加熱用ヒー
タ、12・・断熱ステイホルダー、13・・定着スリー
ブ、14・・温度検知素子、15・・金属製基板(ヒー
タ基板、高熱伝導性基板)、16・・絶縁層、17・・
通電発熱抵抗層、18・・摺動層(潤滑層)、19・・
断熱層
10 ··· Fixing member (heating member), 11 ·· Heating heater, 12 ·· Heat insulation stay holder, 13 ··· Fixing sleeve, 14 ··· Temperature detecting element, 15 ··· Metal substrate (heater substrate, high thermal conductivity) Board), 16..insulating layer, 17 ..
Electric heating resistor layer, 18 ... sliding layer (lubricating layer), 19 ...
Insulation layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 正弘 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H033 AA23 AA31 BA26 BE03 3K034 AA02 AA03 AA12 AA15 AA20 AA34 AA35 BA06 BA08 BA14 BB02 BB14 BC22 BC29 CA02 CA14 CA32 DA05 DA08 FA13 FA17 GA02 GA04 HA01 HA10 3K058 AA02 AA86 BA18 CA12 CA61 CE02 CE03 CE04 CE13 CE19 DA04 GA03 GA06 3K092 PP18 QA06 QB02 QB04 QB17 QB26 QB31 QB33 QB76 QB78 QC07 QC25 QC56 RF03 RF09 RF11 RF13 RF26 SS12 SS14 TT35 UA06 UA17 VV16 VV22 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on front page (72) Inventor Masahiro Goto 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo F-term in Canon Inc. (reference) 2H033 AA23 AA31 BA26 BE03 3K034 AA02 AA03 AA12 AA15 AA20 AA34 AA35 BA06 BA08 BA14 BB02 BB14 BC22 BC29 CA02 CA14 CA32 DA05 DA08 FA13 FA17 GA02 GA04 HA01 HA10 3K058 AA02 AA86 BA18 CA12 CA61 CE02 CE03 CE04 CE13 CE19 DA04 GA03 GA06 3K092 PP18 QA06 QB02 QB04 QB17 QB26 QB31 RFB09 RFBQ31 RF SS14 TT35 UA06 UA17 VV16 VV22

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】横断面において少なくとも一部が湾曲した
弓状の金属製部材を基材として、該金属製部材の湾曲内
面側に絶縁層、通電発熱抵抗層を順次弓状に積層して構
成されていることを特徴とする像加熱用ヒータ。
1. An arc-shaped metal member having at least a portion curved in a cross section as a base material, and an insulating layer and a current-carrying resistance layer are sequentially laminated in an arcuate shape on the inner side of the curved surface of the metal member. An image heating heater, comprising:
【請求項2】前記絶縁層に、該絶縁層より熱伝導率の高
い部材からなるフィラを添加したことを特徴とする請求
項1に記載の像加熱用ヒータ。
2. The image heating heater according to claim 1, wherein a filler made of a member having a higher thermal conductivity than the insulating layer is added to the insulating layer.
【請求項3】前記絶縁層がポリイミドよりなり、前記フ
ィラがBN、AlN、アルミナ、絶縁の酸化金属の少な
くとも1種類以上であることを特徴とする請求項2に記
載の像加熱用ヒータ。
3. An image heating heater according to claim 2, wherein said insulating layer is made of polyimide, and said filler is at least one of BN, AlN, alumina and an insulating metal oxide.
【請求項4】前記金属製部材の湾曲外面側に、フッ素樹
脂、あるいは二硫化モリブデン、グラファイトのうち少
なくとも1種類の固体潤滑剤を含む乾性被膜潤滑剤、あ
るいはガラスから形成される摺動層(潤滑層)を形成し
たことを特徴とする請求項1ないし3の何れかに記載の
像加熱用ヒータ。
4. A sliding layer made of a fluororesin, a dry film lubricant containing at least one solid lubricant of molybdenum disulfide and graphite, or a glass on the curved outer surface side of the metal member. 4. An image heating heater according to claim 1, wherein a lubricating layer is formed.
【請求項5】前記摺動層に、該摺動層より硬いフィラを
添加したことを特徴とする請求項4に記載の像加熱用ヒ
ータ。
5. The image heating heater according to claim 4, wherein a filler harder than the sliding layer is added to the sliding layer.
【請求項6】前記フィラが、ガラスビーズ、ガラスフレ
ーク、ガラス粒子、炭化珪素、マイカ、セラミックス粉
体のうち少なくとも1種類以上であることを特徴とする
請求項5に記載の像加熱用ヒータ。
6. The heater according to claim 5, wherein the filler is at least one of glass beads, glass flakes, glass particles, silicon carbide, mica, and ceramic powder.
【請求項7】前記通電発熱抵抗層の湾曲内面側に断熱層
を設けたことを特徴とする請求項1ないし6の何れかに
記載の像加熱用ヒータ。
7. The image heating heater according to claim 1, wherein a heat insulating layer is provided on an inner side of the curved surface of the heat generating resistance layer.
【請求項8】前記断熱層の熱伝導率が前記絶縁層の熱伝
導率より低いことを特徴とする請求項7に記載の像加熱
用ヒータ。
8. The image heating heater according to claim 7, wherein the thermal conductivity of the heat insulating layer is lower than the thermal conductivity of the insulating layer.
【請求項9】像加熱用ヒータを有する加熱部材と加圧部
材との相互圧接で形成される加熱ニップ部で記録材を挟
持搬送して記録材上の画像を加熱する像加熱装置におい
て、 前記像加熱用ヒータは、横断面において少なくとも一部
が湾曲した弓状の金属製部材を基材として、該金属製部
材の湾曲内面側に絶縁層、通電発熱抵抗層を順次弓状に
積層して構成されていることを特徴とする像加熱装置。
9. An image heating apparatus for heating an image on a recording material by nipping and transporting the recording material at a heating nip formed by mutual pressure contact between a heating member having an image heating heater and a pressing member, The image heating heater has a bow-shaped metal member at least partially curved in a cross section as a base material, and an insulating layer and a current-carrying resistance layer are sequentially laminated in a bow shape on the curved inner surface side of the metal member. An image heating device, comprising:
【請求項10】前記絶縁層に、該絶縁層より熱伝導率の
高い部材からなるフィラを添加したことを特徴とする請
求項9に記載の像加熱装置。
10. An image heating apparatus according to claim 9, wherein a filler made of a member having higher thermal conductivity than said insulating layer is added to said insulating layer.
【請求項11】前記絶縁層がポリイミドよりなり、前記
フィラがBN、AlN、アルミナ、絶縁の酸化金属の少
なくとも1種類以上であることを特徴とする請求項10
に記載の像加熱装置。
11. The insulating layer is made of polyimide, and the filler is at least one of BN, AlN, alumina, and an insulating metal oxide.
An image heating device according to claim 1.
【請求項12】前記金属製部材の湾曲外面側に、フッ素
樹脂、あるいは二硫化モリブデン、グラファイトのうち
少なくとも1種類の固体潤滑剤を含む乾性被膜潤滑剤、
あるいはガラスから形成される摺動層(潤滑層)を形成
したことを特徴とする請求項9ないし11の何れかに記
載の像加熱装置。
12. A dry film lubricant containing at least one solid lubricant of fluorine resin, molybdenum disulfide, and graphite on the curved outer surface side of the metal member.
12. The image heating apparatus according to claim 9, wherein a sliding layer (lubricating layer) made of glass is formed.
【請求項13】前記摺動層に、該摺動層より硬いフィラ
を添加したことを特徴とする請求項12に記載の像加熱
装置。
13. An image heating apparatus according to claim 12, wherein a filler harder than said sliding layer is added to said sliding layer.
【請求項14】前記フィラが、ガラスビーズ、ガラスフ
レーク、ガラス粒子、炭化珪素、マイカ、セラミックス
粉体のうち少なくとも1種類以上であることを特徴とす
る請求項13に記載の像加熱装置。
14. An image heating apparatus according to claim 13, wherein said filler is at least one of glass beads, glass flakes, glass particles, silicon carbide, mica, and ceramic powder.
【請求項15】前記通電発熱抵抗層の湾曲内面側に断熱
層を設けたことを特徴とする請求項9ないし14の何れ
かに記載の像加熱装置。
15. An image heating apparatus according to claim 9, wherein a heat insulating layer is provided on the inner side of the curved surface of said heat generating resistance layer.
【請求項16】前記断熱層の熱伝導率が前記絶縁層の熱
伝導率より低いことを特徴とする請求項15に記載の像
加熱装置。
16. The image heating apparatus according to claim 15, wherein the thermal conductivity of the heat insulating layer is lower than the thermal conductivity of the insulating layer.
【請求項17】前記加熱部材は前記加圧部材と圧接して
加熱ニップ部を形成する金属製スリーブを基材とした回
転自在の円筒状部材を有し、該円筒状部材がその内面が
前記像加熱用ヒータの湾曲外面に接触摺擦しながら回転
することを特徴とする請求項9ないし16に記載の像加
熱装置。
17. The heating member has a rotatable cylindrical member whose base is a metal sleeve forming a heating nip portion by pressing against the pressing member, and the inner surface of the cylindrical member is the same as that of the heating member. 17. The image heating apparatus according to claim 9, wherein the image heating apparatus rotates while rubbing against the curved outer surface of the image heating heater.
【請求項18】前記円筒状部材の基材である金属製スリ
ーブが厚み30μm〜200μmの範囲で形成されてい
ることを特徴とする請求項17に記載の像加熱装置。
18. The image heating apparatus according to claim 17, wherein a metal sleeve as a base material of said cylindrical member is formed in a thickness range of 30 μm to 200 μm.
【請求項19】前記像加熱用ヒータの湾曲外面の曲率半
径rが、前記円筒状部材の内面の曲率半径r′と、0.
5r′≦r≦3r′の関係であることを特徴とする請求
項17または18に記載の像加熱装置。
19. The curvature radius r of the curved outer surface of the image heating heater is the same as the curvature radius r 'of the inner surface of the cylindrical member.
19. The image heating apparatus according to claim 17, wherein a relationship of 5r'≤r≤3r 'is satisfied.
【請求項20】少なくとも加熱ニップ部に相当する像加
熱用ヒータの金属製部材部分の厚みが、加熱ニップ部幅
方向中央部に相当する金属製部材部分の厚みに対し0.
5倍から2倍の範囲の厚みで形成されていることを特徴
とする請求項9ないし19の何れかに記載の像加熱装
置。
20. The thickness of the metal member portion of the image heating heater corresponding to at least the heating nip portion is set to be equal to the thickness of the metal member portion corresponding to the central portion in the width direction of the heating nip portion.
20. The image heating apparatus according to claim 9, wherein the thickness is in a range of 5 times to 2 times.
【請求項21】未定着画像を記録材上に永久画像として
定着させる加熱定着装置であることを特徴とする請求項
9ないし20の何れかに記載の像加熱装置。
21. An image heating apparatus according to claim 9, wherein said apparatus is a heat fixing apparatus for fixing an unfixed image as a permanent image on a recording material.
【請求項22】請求項9ないし21の何れかに記載の像
加熱装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
22. An image forming apparatus comprising the image heating device according to claim 9.
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