【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機・プリンタ・ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置に設けられ、特に、その定着装置に用いられて有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、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坦持された目的の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加熱定着装置としては、未定着トナー像を担持した記録材を、互いに圧接して回転する、加熱部材としての熱ローラ（定着ローラ）と加圧部材としての加圧ローラとで形成されるニップ部を通過させることにより記録材上に永久画像として定着させる、いわゆるローラ加熱方式の加熱装置が広く用いられている。
【０００３】
近年では、クイックスタートや省エネルギの観点からフィルム加熱方式の加熱装置が実用化されている。このフィルム加熱方式の加熱装置は、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４等に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６３−３１３１８２号公報
【特許文献２】
特開平２−１５７８７８号公報
【特許文献３】
特開平４−４４０７５公報
【特許文献４】
特開平４−２０４９８０号公報
【０００５】
すなわち、加熱体としての例えばセラミックヒータと、加圧部材としての加圧ローラとの間に加熱部材としての耐熱性樹脂フィルム（以下、定着フィルムと記す）を挟ませて圧接ニップ部（以下、定着ニップ部と記す）を形成させ，前記定着ニップ部の定着フィルムと加圧ローラとの間に未定着トナー画像を形成担持させた記録材を導入して定着フィルムと一緒に挟持搬送させる事で、定着フィルムを介してセラミックヒータの熱を与えながら定着ニップ部の加圧力で未定着トナー画像を記録材面に定着させるものである。
【０００６】
このフィルム加熱方式の加熱装置は、スタンバイ中のヒータへの通電を必要とせず、画像形成装置がプリント信号を受信してから、ヒータへの通電を行っても記録材が加熱装置に到達するまでに加熱可能な状態にする事が可能である。よって省エネの観点からフィルム加熱方式の加熱装置はエネルギを無駄にしない優れた加熱定着装置となる。
【０００７】
さて、このフィルム加熱方式の加熱装置（サーフ定着器）において、セラミックヒータは、耐熱性材質から成るフィルムガイドにて保持されるが、このセラミックヒータの背面にはヒータの通電発熱抵抗層の発熱に応じて昇温したセラミックヒータの温度を検知する為のサーミスタが配設されている。
【０００８】
サーミスタには確実な当接を維持するために、付勢部材を介して温度検知素子が配設され、さらにカプトンテープ等の耐熱薄膜フィルムによって保持・保護されていて、常にヒータの温度検知部に対して付勢力が付与されている。
【０００９】
この温度検知素子の信号に応じて、通電発熱抵抗層に印加される電圧のデューティー比や波数等を適切に制御する事で、定着ニップ部内での温調温度を略一定に保ち、記録材上のトナー像を定着するのに必要な加熱を行っている。
【００１０】
このサーミスタは、ユニット組み立てラインでの便宜性をはかると、容易に取り外しが可能である事が必須である。また、コスト、工数等を考慮すると、取り外し機能にかける部品点数を少なくしなければならない。
【００１１】
これらの為に、サーミスタの取り付け構成は、サーミスタの長手方向の端部一部位を、フィルムガイドに設けられた櫓状のスリットに対して、スラスト方向に移動させながら潜らせ、反対側の端部一部位を、フィルムガイドから取り外し可能な締結部材を介させて、セラミックヒータの温度検知部方向に取り付けられていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フィルムガイドに設けられた櫓状のスリットに対して、スラスト方向に移動させながら潜りこませると、サーミスタに付勢部材を介して配設された温度検知素子が、セラミックヒータに対して付勢しつつ、かつ、スラスト方向に当接しながら移動するために、ラインの歩留まり等で多数回この作業を行うと、温度検知素子の取り付け精度が、スラスト方向に若干変化してしまう恐れがある。
【００１３】
温調温度を制御する、サーミスタ素子の必要な位置精度は、温度分布の変化が顕著に現れる、セラミックヒータの通紙の上流・下流方向が支配的である。従って、上記作業によるスラスト方向の位置精度は、一様であるスラスト方向の温度分布を考慮すると、精度的な影響は無い。しかし、一方では組立後のサーミスタの出力検査も行わなければならなかった。
【００１４】
本発明の課題は、フィルム加熱方式の加熱装置（サーフ定着器）において、温度検知手段であるサーミスタを容易に取り外すことができ、その構成のために必要な部品点数を少なくし、かつ、組立後のスラスト方向の位置精度の向上を図れる定着装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、適宜位置に固定された加熱体と、前記加熱体を支持する保持部材と、前記保持部材に配設されるステーと、加熱体への付勢手段を有し加熱体の温度を検知する温度検知部材と、前記加熱体に対向圧接して定着薄フィルムを介して記録材を前記加熱体に密着させる加圧部材とによって、記録材上の顕画像を加熱定着する定着装置において、
前記温度検知部材に形成された当接部と前記ステーに形成された当接部が当接する事によって、前記温度検知部材を温度検知部に、付勢する事を特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図１〜図４を参照して説明する。
【００１７】
（１） 画像形成装置
図２は画像形成装置の一例の概略構成図である。この画像形成装置は転写式電子写真プロセス利用のレーザビームプリンタである。
【００１８】
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板上に形成されている。感光ドラム１は矢印の時計方向に所定の周速度をもって回転駆動され、まず、その表面は帯電装置としての帯電ローラ２によって所定の極性・電位に一様帯電される。
【００１９】
次に、その一様な帯電処理面に対して、レーザスキャナ３により、画像情報に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザビームによる走査露光３ａが施され、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置４でトナー像を現像、可視化される。現像方法としては、ジャンピング現像法や、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。
【００２０】
可視化されたトナー像は、転写装置としての転写ローラ５により、所定のタイミングで搬送された記録材Ｐ上に感光ドラム１より転写される。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Ｐの先端の書き出し位置が合致するようにセンサ８にて記録材Ｐの先端を検知し、タイミングを合わせている。所定のタイミングで搬送された記録材Ｐは感光ドラム１と転写ローラ５に一定の加圧力で挟持搬送される。
【００２１】
このトナー像が転写された記録材Ｐは加熱定着装置６へと搬送され、永久画像として加熱定着される。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により観光ドラム１表面より除去される。
【００２２】
（２） 加熱定着装置６
図１は加熱定着装置６の断面図、図３は途中部分省略・一部切り欠き正面図である。これらの図において、１０は加熱部材としての定着部材（加熱Ａｓｓｙ）、２０は加圧部材としての弾性加圧ローラであり、この定着部材１０と加圧ローラ２０との圧接により加熱ニップ部としての定着ニップ部Ｎが形成されている。
【００２３】
定着部材１０は、加熱用部材としてのヒータ（加熱体）１１、フィルムガイド（保持部材）１２、保持ステイ（ステー）１６、金属製スリーブ（定着薄フィルム）１３、温度検知部材であるサーミスタ１４、定着フランジ１５等からなる。
【００２４】
ヒーター１１はフィルムガイド１２の下面に固定して配設してあり、金属製スリーブ１３はフィルムガイド１２に配設しており、金属製スリーブ１３の周方向に伸びたフィルムガイドリブ１２ａに対して、定着ニップ部Ｎ近傍以外は十分なクリアランスが設けてある。
【００２５】
保持ステイ１６はフィルムガイド１２に加圧方向に配設されている。サーミスタ１４はサーミスタベース１４ａ、サーミスタ付勢部材１４ｂ、温度検知素子１４ｃ、耐熱性薄膜フィルム１４ｄから構成されている。
【００２６】
サーミスタベース１４ａは、ＬＣＰ、ＰＰＳ、フェノール樹脂、ＰＥＥＫ等の耐熱性樹脂から成る。耐熱性薄膜フィルム１４ｄには、カプトンテープ等の薄くて耐熱性があり、かつ熱応答性の良いものが使用されている。サーミスタ１４は、サーミスタ押圧部１４ｅが前記保持ステイ１６によって支持される事で加圧方向に配設されている。
【００２７】
また、温度検知素子１４ｃはサーミスタ付勢部材１４ｂによって、所定の押し圧でヒータ１１の温度検知部に付勢されている。またサーミスタ１４は、サーミスタ付勢部材１４ｂの付勢力によって常に保持ステイ１６に当接されており、加圧方向にはフィルムガイド１２との間にクリアランスを設けていることによって、フィルムガイド１２と加圧方向に干渉することなくサーミスタ付勢部材１４ｂの撓みが一定になり、温度検知素子１４ｃの押し圧が一定化される。
【００２８】
この温度検知素子１４ｃの信号に応じて、長手方向端部にある不図示のヒータ電極部から通電発熱抵抗層に印加される電圧のデューティー比や波数等を適切に制御する事で、定着ニップ部Ｎ内での温調温度を略一定に保ち、記録材Ｐ上のトナー像Ｔを定着するのに必要な加熱を行う。
【００２９】
サーミスタ１４から不図示の温度制御部へのＤＣ通電は不図示のＤＣ通電部およびＤＣ電極部を介して不図示のコネクタにより達成している。
【００３０】
図４はサーミスタ１４取り付け時の斜視図である。サーミスタ１４の上流・下流・スラスト方向の位置決めはフィルムガイドボス１２ｂによって成され、加圧方向には、前述したように、サーミスタ１４が保持ステイ１６によって支持される。組み付け時、サーミスタ素子は必ずサーミスタ付勢部材１４ｂの付勢方向にしか力がかからないので、外力によって上・下流・スラスト方向に位置精度が変化する事が無い。
【００３１】
このような構成によれば、部品点数が少なく、最小部品構成でサーミスタ素子１４の位置精度を出す事ができるので、コストダウンにも寄与した理想的なサーミスタＡＳＳＹ（組立）が可能になる。また、サーミスタ素子の位置精度が一定に保たれる事から、ラインにてサーミスタの出力検査も省略する事も出来、工数の削減にも寄与できる。
【００３２】
定着フランジ１５はフィルムガイド１２の長手方向両端部側に装着されて金属製スリーブ１３の両端部を規制する役目をする。即ち金属製スリーブ１３の長手方向への移動を規制するスラスト規制部材を構成する。
【００３３】
加熱部材としての弾性加圧ローラ２０は、芯金２１と、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砲して形成された弾性層２２からなり、この上にＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＥＥＰ等の離型性層２３を形成してあってもよい。
【００３４】
３０は定着装置のメインフレームであり、この定着フレームに加圧ローラ２０や定着部材１０を装着して保持させている。即ち定着フレーム３０に設けた嵌合用溝３１に係合させて加圧ローラ２０の上側において定着フレーム３０に配設してある。
【００３５】
そして、定着部材１０の両端部において定着フランジ１５の加圧部と不動のバネ受け部材４０との間に加圧バネ１７を縮設することで定着部材１０を所定の加圧力をもって加圧ローラ２０の上面に対して金属製スリーブ１３の弾性と加圧ローラ２０の弾性に抗して押圧させて所定幅の定着ニップ部Ｎを形成している。
【００３６】
定着ニップ部Ｎにおいては定着部材１０の加圧ローラ２０に対する加圧により金属製スリーブ１３がヒータ１１と弾性加圧ローラ２０との間に挟まれてヒータ１１の下面の扁平面に倣って撓み、金属製スリーブ１３の内面がヒータ１１の下面の扁平面に密着した状態になる。
【００３７】
Ｇは加圧ローラ２０の芯金２１の一端部に配設した駆動ギヤである。この駆動ギヤＧに駆動部Ｍから回転力が伝達されて、加圧ローラ２０が所定の回転速度にて回転駆動される。
【００３８】
この加圧ローラ２０の回転駆動に伴って定着ニップ部Ｎにおける加圧ローラ２０と定着部材１０側の金属スリーブ１３との摩擦力で金属スリーブ１３に回転力が作用して、金属スリーブ１３がその内面がヒータ１１の下面に密着して摺動しながらフィルムガイド１２の外回りを図１において時計方向に加圧ローラ２０の回転に従動して回転状態になる（加圧ローラ駆動式）。
【００３９】
金属製スリーブ１３は内部のヒータ１１及びフィルムガイド１２と定着フィルム１３の間の摩擦抵抗を小さく抑える必要がある。これは、記録材Ｐの定着ニップ通過時のスリップ防止や、プリンター自体の駆動トルクを抑えるためである。このためヒータ１１およびフィルムガイド１２の表面に耐熱性グリス等の潤滑材を少量介在させてある。
【００４０】
また、金属製スリーブ１３の回転時に、フィルムガイド１２の磨耗量を抑えるために、金属製スリーブ１３はフィルムガイドリブ１２ａに対して、定着ニップ部Ｎ近傍以外は十分なクリアランスが設けてある．これにより金属製スリーブ１３はスムーズに回転する事が可能となる。
【００４１】
ヒータ１１は、記録材Ｐ上のトナー像Ｔを溶融、定着させる定着ニップ部Ｎの加熱を行う。
【００４２】
加圧ローラ２０の回転による金属製スリーブ１３の回転がなされ、ヒータ１１に対する通電がなされてヒータの温度が所定の温度に立ち上がって温調された状態において、未定着トナー像Ｔを担持した記録材Ｐが耐熱性の定着入口ガイド２４に沿って定着ニップ部Ｎの金属製スリーブ１３と加圧ローラ２０との間に搬送され、定着ニップ部Ｎを挟持搬送される事で、未定着トナー像Ｔが金属製スリーブ１３を介してヒータ１１の熱で加熱されて熱定着される。
【００４３】
定着ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐは金属製スリーブ１３の外面から分離して不図示の耐熱性の定着排紙ガイドに案内されて不図示の排出トレイに排出される。
【００４４】
ａ）金属製スリーブ１３
金属製スリーブ１３は熱容量の小さなスリーブであり、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、あるいは合金部材を基層とした可撓性を有するスリーブである。また、超寿命の加熱定着装置を構成する為に十分な強度を持ち、耐久性に優れた金属製スリーブとして、総厚２０μｍ以上の厚みが必要である。よって金属製スリーブ１３の総厚みとしては２０μｍ以上２００μｍ以下が最適である。
【００４５】
さらに、オフセット防止や記録材の分離性を確保する為に表層にはＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ、ＣＴＦＥ、ＰＶＤＦ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性樹脂を混合ないし単独で被覆したものである。
【００４６】
被覆の方法としては、金属製スリーブ基材の外面をエッチング処理した後に上記離型性層をディッピング、紛体スプレー等の塗布によるものや、あるいはチューブ状に形成された物を金属製スリーブの表面に被らせる方式のものであっても良い。
【００４７】
または、金属製スリーブ基材の外面をブラスト処理した後に、接着剤であるプライマ層を塗布し、上記離型性層を被覆する方法であっても良い。また、ヒータ１１と接触する金属製スリーブ１３の内面に潤滑性の高いフッ素樹脂層、ポリイミド層、ポリアミドイミド層等を形成してあっても良い。
【００４８】
ｂ）ヒータ１１
記録材Ｐ上のトナー像Ｔを溶融、定着させる定着ニップ部Ｎの加熱を行うヒータ１１は、例えば、アルミナ、ＡｌＮ（チッ化アルミ）等の高絶縁性のセラミックス基盤やポリイミド、ＰＰＳ，液晶ポリマー等の耐熱性樹脂基板の表面に長手方向に沿って、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、ＲｕＯ２、Ｔａ２Ｎ等の通電発熱抵抗層をスクリーン印刷等により、厚み１０μｍ程度、幅１〜５ｍｍ程度の線状もしくは細帯状に塗工して形成した通電加熱用部材である。
【００４９】
あるいは、金属製基板上の定着ニップ部反対側に絶縁層、通電発熱抵抗体を順次積層してなる金属製加熱用ヒータであり、金属製基板は定着ニップ側が湾曲した形状であっても良い。
【００５０】
通電発熱抵抗層に対する給電は不図示の給電部から不図示のコネクタを介してなされる。また、ヒータ１１の通電発熱抵抗層の表面には、金属製フィルムとの摺擦に耐えることが可能な薄層のガラスコート、フッ素樹脂層等の保護層を設けている。あるいは上記基板として対磨耗性に優れ、熱伝導性の良好なＡｌＮ等を用いた場合には、通電発熱抵抗層を上記基板に対して定着ニップと反対側に形成してあっても良い。
【００５１】
また、上記金属製スリーブ１３の内面において、ヒータ１１の定着ニップ部Ｎ側の形状を曲面とすることで、金属製スリーブ１３に屈曲負荷を与えないようにした方が超寿命の定着部材が形成される。
【００５２】
ｃ）フィルムガイド１２
フィルムガイド１２は、ヒータ１１を支持する役目、加圧部材の役目、定着ニップ部Ｎとの反対方向への放熱を防ぐ為の断熱部材の役目等をしている、剛性・耐熱性・断熱性の部材であり、液晶ポリマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等により形成されている。また、金属製スリーブ１３の周方向に伸びたフィルムガイドリブ１２ａが配設されている。
【００５３】
ｄ）定着フランジ１５（スラスト規制部材）
定着フランジ１５はＰＰＳ、液晶ポリマー、フェノール樹脂等の耐熱樹脂より形成されており、金属製スリーブ１３の端部外周面が挿入可能な、内径を有する挿入部１５ａを有する。すなわち、金属製スリーブ１３の端部外周面は定着フランジ１５の挿入部１５ａに挿入され、金属製スリーブ１３の端面は定着フランジ１５の突き当て部１５ｂに突き当たる。
【００５４】
挿入部１５ａは、３〜７°程度のテーパ１５Ｔを有しており、このテーパによって金属製スリーブ１３の最端部が、常に挿入部１５ａをつたって、金属製スリーブ１３の中心方向に向かう力を受けながら、ラッパ状になることによる、金属製スリーブ１３端部の引き裂き力を受けないように、（突き当て部１５ｂによって）スラスト方向の規制がなされる。
【００５５】
このように、定着フランジ１５の挿入部１５ａに、テーパ１５Ｔを設ける事によって、金属製スリーブ１３の端部破壊を防止できる。
【００５６】
また、定着フランジ１５の内側には、規制部位１５ｃが設けられている。この規制部位１５ｃは、フィルムガイドリブ１２ａの外径よりも大きい径に設定されている。規制部位１５ｃの径は、回転駆動中、金属製スリーブ１３の内周側が接触せず、また、金属スリーブ１３が何らかの外力によってこのスリーブ変形規制部位１５ｃに当接しても、金属製スリーブ１３が破損、または永久変形をおこさない径に設定してある。
【００５７】
定着フランジ１５の定着ニップ部相当部は切り欠いてあり、その長手方向端部において、該切り欠き部分にヒータ１１、フィルムガイド１２と一体の保持ステイ１６が配置される事で、定着フランジ１５がヒータ１１等に干渉することがないように配慮している。
【００５８】
定着部材１０は、端部に配置した定着フランジ１５の保持筐体嵌合部を定着フレーム３０の嵌合溝３１に挿入することで固定される。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、サーミスタを容易に取り外すことができ、位置精度の向上を図ることができる。また、部品点数が少なく、最小部品構成でサーミスタ素子の位置精度を出すことができるので、コストダウンにも寄与した理想的なサーミスタＡＳＳＹが可能になる。また、サーミスタ素子の位置精度が一定に保たれる事から、ラインにてサーミスタの出力検査を省略する事も出来、工数の削減にも寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る加熱定着装置の断面図
【図２】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図
【図３】本発明の実施の形態に係る加熱定着装置の途中部分省略・一部切り欠き正面図
【図４】本発明の実施の形態に係るサーミスタ取り付け時の斜視図
【符号の説明】
１０ 定着部材
１１ 加熱用ヒータ（加熱体）
１２ フィルムガイド（保持部材）
１３ 金属製スリーブ（定着薄フィルム）
１４ サーミスタ（温度検知部材）
１５ 定着フランジ
１６ 保持ステイ（ステー）
２０ 加圧ローラ（加圧部材）
Ｐ 記録材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a technology which is provided in an image forming apparatus using an electrophotographic method, such as a copying machine, a printer, and a facsimile, and is particularly effective when used in a fixing device thereof.
[0002]
[Prior art]
For example, in an image forming apparatus employing an image forming process such as an electrophotographic method or an electrostatic recording method, a transfer method or a transfer method is performed on a recording material (transfer material, printing paper, photosensitive paper, electrostatic recording paper, etc.) in an image forming process unit. As a heat fixing device that heat-fixes an unfixed toner image of target image information formed and carried by a direct method as a fixed image, a recording material carrying the unfixed toner image is pressed against each other and rotated. A so-called roller heating-type heating device that fixes a permanent image on a recording material by passing through a nip formed by a heat roller (fixing roller) as a member and a pressure roller as a pressure member is widely used. Have been.
[0003]
In recent years, a film heating type heating device has been put into practical use from the viewpoint of quick start and energy saving. This film heating type heating device is described in, for example, Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3, Patent Document 4, and the like.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-63-313182 [Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-157778 [Patent Document 3]
JP-A-4-44075 [Patent Document 4]
JP-A-4-204980 [0005]
That is, a heat-resistant resin film (hereinafter, referred to as a fixing film) as a heating member is sandwiched between, for example, a ceramic heater as a heating body and a pressing roller as a pressing member, and a pressing nip portion (hereinafter, referred to as a fixing film). A nip portion) is formed, and a recording material on which an unfixed toner image is formed and carried is introduced between the fixing film and the pressure roller in the fixing nip portion, and the recording material is nipped and conveyed together with the fixing film. This is to fix an unfixed toner image on a recording material surface by applying pressure of a fixing nip portion while applying heat of a ceramic heater via a fixing film.
[0006]
This film heating type heating device does not require energization of the heater during standby, and from when the image forming apparatus receives a print signal to when the recording material reaches the heating device even when the heater is energized. It is possible to make a state in which heating is possible. Therefore, from the viewpoint of energy saving, the film heating type heating device is an excellent heat fixing device that does not waste energy.
[0007]
In this film heating type heating device (surf fixing device), the ceramic heater is held by a film guide made of a heat-resistant material. A thermistor for detecting the temperature of the ceramic heater that has been raised accordingly is provided.
[0008]
The thermistor is provided with a temperature detecting element via an urging member to maintain reliable contact, and is further held and protected by a heat-resistant thin film such as Kapton tape, so that it is always connected to the temperature detecting part of the heater. An urging force is applied to this.
[0009]
By appropriately controlling the duty ratio and the wave number of the voltage applied to the current-carrying resistance layer according to the signal of the temperature detecting element, the temperature control temperature in the fixing nip portion is maintained substantially constant, and the temperature on the recording material is reduced. The heating required to fix the toner image is performed.
[0010]
It is essential that the thermistor can be easily removed for convenience in a unit assembly line. In addition, in consideration of cost, man-hours, and the like, the number of components used for the removal function must be reduced.
[0011]
For this reason, the mounting configuration of the thermistor is such that a part of the longitudinal end of the thermistor is sunk while moving in the thrust direction with respect to the tower-shaped slit provided in the film guide, and the opposite end A part was mounted in the direction of the temperature detecting portion of the ceramic heater via a fastening member detachable from the film guide.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, when moving into the turret-shaped slit provided in the film guide while moving in the thrust direction, the temperature sensing element disposed on the thermistor via the biasing member is attached to the ceramic heater. If this operation is performed a number of times at a line yield or the like in order to move while energizing and abutting in the thrust direction, the mounting accuracy of the temperature detecting element may slightly change in the thrust direction.
[0013]
The required positional accuracy of the thermistor element for controlling the temperature adjustment temperature is dominantly in the upstream and downstream directions of the paper passage of the ceramic heater, in which a change in the temperature distribution appears remarkably. Therefore, the position accuracy in the thrust direction by the above operation has no influence on the accuracy in consideration of the uniform temperature distribution in the thrust direction. However, on the other hand, the output inspection of the thermistor after assembly had to be performed.
[0014]
An object of the present invention is to make it possible to easily remove a thermistor as a temperature detecting means in a film heating type heating device (surf fixing device), to reduce the number of parts required for its configuration, and to reduce the number of components after assembly. To provide a fixing device capable of improving the positional accuracy in the thrust direction.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has a heating element fixed at an appropriate position, a holding member that supports the heating element, a stay provided on the holding member, and a biasing unit for the heating element, and the temperature of the heating element is reduced. A fixing device that heats and fixes a visible image on a recording material by a temperature detection member to be detected and a pressure member that opposes to the heating body and presses the recording material into contact with the heating body via a fixing thin film.
The contact portion formed on the temperature detection member and the contact portion formed on the stay come into contact with each other, whereby the temperature detection member is urged toward the temperature detection portion.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0017]
(1) Image Forming Apparatus FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an example of the image forming apparatus. This image forming apparatus is a laser beam printer using a transfer type electrophotographic process.
[0018]
Reference numeral 1 denotes a photosensitive drum as an image carrier, and a photosensitive material such as OPC, amorphous Se, and amorphous Si is formed on a cylindrical substrate such as aluminum or nickel. The photosensitive drum 1 is driven to rotate in the clockwise direction of the arrow at a predetermined peripheral speed, and first, its surface is uniformly charged to a predetermined polarity and potential by a charging roller 2 as a charging device.
[0019]
Next, the uniform charging processing surface is subjected to scanning exposure 3a by a laser beam that is ON / OFF controlled in accordance with image information by the laser scanner 3 to form an electrostatic latent image. This electrostatic latent image is developed into a toner image by the developing device 4 and visualized. As a developing method, a jumping developing method, a two-component developing method, an FEED developing method, or the like is used, and a combination of image exposure and reversal developing is often used.
[0020]
The visualized toner image is transferred from the photosensitive drum 1 onto the recording material P conveyed at a predetermined timing by a transfer roller 5 as a transfer device. Here, the sensor 8 detects the leading end of the recording material P so that the image forming position of the toner image on the photosensitive drum 1 matches the writing start position of the leading end of the recording material P, and the timing is adjusted. The recording material P conveyed at a predetermined timing is nipped and conveyed by the photosensitive drum 1 and the transfer roller 5 with a constant pressing force.
[0021]
The recording material P to which the toner image has been transferred is conveyed to the heat fixing device 6 and heat-fixed as a permanent image. On the other hand, the transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 1 is removed from the surface of the tourist drum 1 by the cleaning device 7.
[0022]
(2) Heat fixing device 6
FIG. 1 is a cross-sectional view of the heat fixing device 6, and FIG. In these figures, 10 is a fixing member (heating assembly) as a heating member, 20 is an elastic pressing roller as a pressing member, and a pressing nip between the fixing member 10 and the pressing roller 20 serves as a heating nip portion. A fixing nip N is formed.
[0023]
The fixing member 10 includes a heater (heating body) 11 as a heating member, a film guide (holding member) 12, a holding stay (stay) 16, a metal sleeve (fixed thin film) 13, a thermistor 14 as a temperature detecting member, The fixing flange 15 is provided.
[0024]
The heater 11 is fixedly disposed on the lower surface of the film guide 12, and the metal sleeve 13 is disposed on the film guide 12. With respect to the film guide rib 12 a extending in the circumferential direction of the metal sleeve 13, Except for the vicinity of the fixing nip portion N, a sufficient clearance is provided.
[0025]
The holding stay 16 is disposed on the film guide 12 in the pressing direction. The thermistor 14 includes a thermistor base 14a, a thermistor biasing member 14b, a temperature detecting element 14c, and a heat-resistant thin film 14d.
[0026]
The thermistor base 14a is made of a heat-resistant resin such as LCP, PPS, phenol resin, and PEEK. As the heat-resistant thin film 14d, a thin, heat-resistant film having good heat responsiveness, such as Kapton tape, is used. The thermistor 14 is disposed in the pressing direction by the thermistor pressing portion 14 e being supported by the holding stay 16.
[0027]
The temperature detecting element 14c is urged by a thermistor urging member 14b to a temperature detecting portion of the heater 11 with a predetermined pressing force. The thermistor 14 is always in contact with the holding stay 16 by the urging force of the thermistor urging member 14b. By providing a clearance between the thermistor 14 and the film guide 12 in the pressing direction, the thermistor 14 is pressed against the film guide 12. The deflection of the thermistor biasing member 14b becomes constant without interference in the pressure direction, and the pressing force of the temperature detecting element 14c is made constant.
[0028]
By appropriately controlling the duty ratio and the wave number of the voltage applied from the heater electrode section (not shown) at the longitudinal end to the energized heating resistance layer in accordance with the signal of the temperature detecting element 14c, the fixing nip section Heating necessary for fixing the toner image T on the recording material P is performed while the temperature control temperature in N is kept substantially constant.
[0029]
DC power supply from the thermistor 14 to the temperature control unit (not shown) is achieved by a connector (not shown) via a DC power supply unit (not shown) and a DC electrode unit.
[0030]
FIG. 4 is a perspective view when the thermistor 14 is attached. Positioning of the thermistor 14 in the upstream, downstream and thrust directions is performed by the film guide boss 12b, and the thermistor 14 is supported by the holding stay 16 in the pressing direction as described above. At the time of assembly, since the thermistor element always applies a force only in the urging direction of the thermistor urging member 14b, there is no change in the positional accuracy in the up / down / thrust directions due to external force.
[0031]
According to such a configuration, since the number of components is small and the positional accuracy of the thermistor element 14 can be improved with a minimum component configuration, an ideal thermistor ASSY (assembly) that contributes to cost reduction can be realized. Further, since the positional accuracy of the thermistor element is kept constant, the output inspection of the thermistor can be omitted on the line, which can contribute to a reduction in man-hours.
[0032]
The fixing flanges 15 are mounted on both ends in the longitudinal direction of the film guide 12 and serve to regulate both ends of the metal sleeve 13. That is, it constitutes a thrust regulating member for regulating the movement of the metal sleeve 13 in the longitudinal direction.
[0033]
The elastic pressure roller 20 as a heating member includes a metal core 21 and an elastic layer 22 formed by firing a heat-resistant rubber such as silicon rubber or fluorine rubber or silicon rubber on the outside of the metal core 21. A release layer 23 of PFA, PTFE, EEP, or the like may be formed.
[0034]
Reference numeral 30 denotes a main frame of the fixing device, on which the pressure roller 20 and the fixing member 10 are mounted and held. That is, it is disposed in the fixing frame 30 above the pressure roller 20 by engaging with the fitting groove 31 provided in the fixing frame 30.
[0035]
Then, at both ends of the fixing member 10, the pressing spring 17 is contracted between the pressing portion of the fixing flange 15 and the immovable spring receiving member 40, so that the fixing member 10 is pressed with a predetermined pressing force to the pressing roller 20. The fixing nip portion N having a predetermined width is formed by pressing against the upper surface of the metal roller 13 against the elasticity of the metal sleeve 13 and the elasticity of the pressure roller 20.
[0036]
In the fixing nip portion N, the metal sleeve 13 is sandwiched between the heater 11 and the elastic pressure roller 20 by the pressing of the fixing member 10 against the pressure roller 20, and flexes following the flat surface of the lower surface of the heater 11, The inner surface of the metal sleeve 13 comes into close contact with the flat lower surface of the heater 11.
[0037]
G is a drive gear provided at one end of the metal core 21 of the pressure roller 20. A rotational force is transmitted from the drive unit M to the drive gear G, and the pressure roller 20 is rotationally driven at a predetermined rotational speed.
[0038]
With the rotation of the pressure roller 20, a rotational force acts on the metal sleeve 13 by the frictional force between the pressure roller 20 and the metal sleeve 13 on the fixing member 10 side in the fixing nip N, and the metal sleeve 13 While the inner surface of the film guide 12 slides in close contact with the lower surface of the heater 11, the film guide 12 is rotated in a clockwise direction in FIG.
[0039]
The metal sleeve 13 needs to reduce the frictional resistance between the internal heater 11 and the film guide 12 and the fixing film 13. This is to prevent the recording material P from slipping when passing through the fixing nip and to suppress the driving torque of the printer itself. Therefore, a small amount of lubricant such as heat-resistant grease is interposed between the surfaces of the heater 11 and the film guide 12.
[0040]
Further, in order to suppress the abrasion of the film guide 12 when the metal sleeve 13 rotates, the metal sleeve 13 has a sufficient clearance with respect to the film guide rib 12a except for the vicinity of the fixing nip portion N. This allows the metal sleeve 13 to rotate smoothly.
[0041]
The heater 11 heats the fixing nip N where the toner image T on the recording material P is melted and fixed.
[0042]
When the metal sleeve 13 is rotated by the rotation of the pressure roller 20, the heater 11 is energized, and the temperature of the heater rises to a predetermined temperature and the recording material carrying the unfixed toner image T is adjusted. P is conveyed between the metal sleeve 13 of the fixing nip N and the pressure roller 20 along the heat-resistant fixing entrance guide 24, and is nipped and conveyed by the fixing nip N, so that the unfixed toner image T Is heated by the heat of the heater 11 via the metal sleeve 13 and thermally fixed.
[0043]
The recording material P that has passed through the fixing nip portion N is separated from the outer surface of the metal sleeve 13, guided by a heat-resistant fixing paper discharge guide (not shown), and discharged to a discharge tray (not shown).
[0044]
a) Metal sleeve 13
The metal sleeve 13 is a sleeve having a small heat capacity. In order to enable quick start, a metal member such as SUS, Al, Ni, Cu, Zn, etc. having a total thickness of 200 μm or less and having heat resistance and high thermal conductivity is used alone. Or a flexible sleeve having an alloy member as a base layer. In addition, a metal sleeve having sufficient strength and excellent durability for constituting a heat-fixing device having a long service life is required to have a total thickness of 20 μm or more. Therefore, the total thickness of the metal sleeve 13 is optimally 20 μm or more and 200 μm or less.
[0045]
Furthermore, in order to prevent offset and ensure the separation of the recording material, the surface layer is not mixed with a heat-resistant resin having a good releasability such as a fluororesin such as PTFE, PFA, FEP, ETFE, CTFE and PVDF, and a silicone resin. It was coated alone.
[0046]
As a method of coating, after the outer surface of the metal sleeve base material is etched, the release layer is dipped, a powder spray is applied, or a tube-shaped material is applied to the surface of the metal sleeve. It may be of the type of covering.
[0047]
Alternatively, a method may be used in which after blasting the outer surface of the metal sleeve base material, a primer layer as an adhesive is applied and the release layer is coated. Further, a highly lubricating fluororesin layer, a polyimide layer, a polyamideimide layer, or the like may be formed on the inner surface of the metal sleeve 13 that is in contact with the heater 11.
[0048]
b) heater 11
The heater 11 for heating the fixing nip portion N for melting and fixing the toner image T on the recording material P is made of, for example, a ceramic substrate of high insulation such as alumina, AlN (aluminum nitride), polyimide, PPS, liquid crystal polymer. Along the longitudinal direction on the surface of a heat-resistant resin substrate such as, for example, a line having a thickness of about 10 μm and a width of about 1 to 5 mm is formed by applying a heat-generating resistance layer such as Ag / Pd (silver palladium), RuO 2, or Ta 2 N by screen printing or the like. A heating member formed by coating in the shape of a strip or a strip.
[0049]
Alternatively, it is a metal heater formed by sequentially laminating an insulating layer and a current-carrying resistor on the side opposite to the fixing nip portion on the metal substrate, and the metal substrate may have a shape in which the fixing nip side is curved.
[0050]
Power is supplied to the current-carrying resistance layer from a power supply unit (not shown) via a connector (not shown). In addition, a protective layer such as a thin glass coat or a fluororesin layer, which can withstand rubbing with a metal film, is provided on the surface of the current-carrying resistance layer of the heater 11. Alternatively, when AlN or the like having excellent abrasion resistance and good thermal conductivity is used as the substrate, a current-carrying resistance layer may be formed on the side opposite to the fixing nip with respect to the substrate.
[0051]
In addition, by forming a curved surface on the fixing nip portion N side of the heater 11 on the inner surface of the metal sleeve 13 so that a bending load is not applied to the metal sleeve 13, a fixing member having a long life can be formed. Is done.
[0052]
c) Film guide 12
The film guide 12 plays a role of supporting the heater 11, a role of a pressure member, and a role of a heat insulating member for preventing heat radiation in a direction opposite to the fixing nip portion N. And is formed of a liquid crystal polymer, a phenol resin, PPS, PEEK, or the like. Further, a film guide rib 12a extending in the circumferential direction of the metal sleeve 13 is provided.
[0053]
d) Fixing flange 15 (thrust regulating member)
The fixing flange 15 is formed of a heat-resistant resin such as PPS, liquid crystal polymer, and phenol resin, and has an insertion portion 15a having an inner diameter into which the outer peripheral surface of the end of the metal sleeve 13 can be inserted. That is, the outer peripheral surface of the end of the metal sleeve 13 is inserted into the insertion portion 15 a of the fixing flange 15, and the end surface of the metal sleeve 13 abuts against the abutting portion 15 b of the fixing flange 15.
[0054]
The insertion portion 15a has a taper 15T of about 3 to 7 °, and the taper causes the outermost end of the metal sleeve 13 to always pass through the insertion portion 15a and move toward the center of the metal sleeve 13. The thrust direction is regulated (by the abutting portion 15b) so as not to receive the tearing force of the end portion of the metal sleeve 13 due to the trumpet shape while receiving.
[0055]
Thus, by providing the taper 15T in the insertion portion 15a of the fixing flange 15, breakage of the end of the metal sleeve 13 can be prevented.
[0056]
Further, inside the fixing flange 15, a regulating portion 15c is provided. The diameter of the restriction portion 15c is set to be larger than the outer diameter of the film guide rib 12a. The diameter of the restricting portion 15c is such that the inner peripheral side of the metal sleeve 13 does not come into contact during the rotation driving, and even if the metallic sleeve 13 contacts the sleeve deformation restricting portion 15c by some external force, the metallic sleeve 13 is damaged. Or a diameter that does not cause permanent deformation.
[0057]
A portion corresponding to the fixing nip portion of the fixing flange 15 is notched, and at the longitudinal end thereof, the holding stay 16 integrated with the heater 11 and the film guide 12 is disposed in the notched portion, so that the fixing flange 15 is formed. Care is taken not to interfere with the heater 11 and the like.
[0058]
The fixing member 10 is fixed by inserting the holding housing fitting portion of the fixing flange 15 disposed at the end into the fitting groove 31 of the fixing frame 30.
[0059]
【The invention's effect】
According to the present invention, the thermistor can be easily removed, and the positional accuracy can be improved. Further, since the number of components is small and the positional accuracy of the thermistor element can be improved with the minimum component configuration, an ideal thermistor ASSY that contributes to cost reduction can be realized. Further, since the positional accuracy of the thermistor element is kept constant, the output inspection of the thermistor can be omitted in the line, which can contribute to reduction of the number of steps.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a heat fixing device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. FIG. 4 is a front view of the fixing device with a part thereof omitted / partially cut away.
10 fixing member 11 heater for heating (heating body)
12 Film guide (holding member)
13 Metal sleeve (Fixed thin film)
14 Thermistor (temperature detection member)
15 Fixing flange 16 Holding stay (stay)
20 pressure roller (pressure member)
P recording material
