JP2005338220A - Image heating device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加熱部材と加圧部材の圧接ニップ部に記録材を通紙して挟持搬送させて記録材に担持された画像を加熱する像加熱装置に関し、特に、複写機やプリンター等の画像形成装置に画像加熱定着装置として搭載するのに好適な像加熱装置に関する。 The present invention relates to an image heating apparatus that heats an image carried on a recording material by passing the recording material through a pressure nip portion between a heating member and a pressure member, and in particular, for an image of a copying machine, a printer, or the like. The present invention relates to an image heating apparatus suitable for mounting as an image heating fixing apparatus in a forming apparatus.
より詳しくは、可撓弾性を有するスリーブ状の回転体と、該回転体の内側に配置され該回転体の回転をガイドするガイド部材と、該ガイド部材に対し前記回転体を介して圧接ニップを形成する加圧部材と、前記回転体を昇温せしめ、該回転体の回転とともに前記圧接ニップ内を搬送される画像を担持した記録材を加熱する加熱手段とを有する像加熱装置、及び該像加熱装置を画像の加熱定着装置として備えた画像形成装置に関するものである。 More specifically, a sleeve-like rotating body having flexibility and elasticity, a guide member that is arranged inside the rotating body and guides the rotation of the rotating body, and a pressure nip is formed on the guide member via the rotating body. An image heating apparatus comprising: a pressure member to be formed; and a heating unit that heats the rotating body and heats a recording material carrying an image conveyed in the press nip as the rotating body rotates, and the image The present invention relates to an image forming apparatus provided with a heating device as a heat fixing device for images.
電子写真複写機やプリンター等の画像形成装置において、電子写真プロセス等の適宜の画像形成プロセス手段で記録材(用紙)に間接(転写)あるいは直接に形成担持させた未定着トナー画像を記録材面に永久固着画像として加熱定着させる定着装置としては、従来より熱ローラ方式の加熱定着装置が広く用いられている。 In an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a printer, an unfixed toner image formed or supported directly (transferred) or directly on a recording material (paper) by an appropriate image forming process means such as an electrophotographic process As a fixing device for heat fixing as a permanently fixed image, a heat roller type heat fixing device has been widely used.
近年では、クイックスタートや省エネルギーの観点からフィルム加熱方式の定着装置が実用化されている。また、金属からなるフィルム自身を発熱させる電磁誘導加熱方式の加熱装置も提案されている。 In recent years, a film heating type fixing device has been put into practical use from the viewpoint of quick start and energy saving. There has also been proposed an electromagnetic induction heating type heating device for generating heat from a metal film itself.
a)フィルム式定着装置
フィルム加熱方式の定着装置は特許文献1〜4に提案されている。すなわち、加熱体としてのセラミックヒーターと、加圧部材としての加圧ローラとの間に耐熱性フィルム(以下、定着フィルム)を挟ませて圧接ニップ(以下、定着ニップ部)を形成させ、該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転写材を導入して定着フィルムと一緒に狭持搬送させることで、定着フィルムを介してセラミックヒーター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転写材面に定着させるものである。
a) Film-type fixing device Patent Documents 1 to 4 propose film heating-type fixing devices. That is, a heat-resistant film (hereinafter referred to as a fixing film) is sandwiched between a ceramic heater as a heating body and a pressure roller as a pressure member to form a pressure nip (hereinafter referred to as a fixing nip portion), and the fixing By introducing a transfer material that forms and supports an unfixed toner image between the fixing film and the pressure roller at the nip, and transporting it with the fixing film, the heat of the ceramic heater is transferred through the fixing film. The unfixed toner image is fixed on the surface of the transfer material by applying pressure at the fixing nip portion.
このフィルム加熱方式の定着装置は、セラミックヒーター及びフィルムに低熱容量の部材を用いてオンデマンドタイプの装置を構成することができ、画像形成実行時のみ熱源のセラミックヒーターに通電して所定の定着温度に発熱させれば良く、画像形成装置の電源オンから画像形成実行可能状態までの待ち時間が短く、スタンバイ時の消費電力も大幅に削減できる等の利点がある。 This film heating type fixing device can be configured as an on-demand type device using a ceramic heater and a film having a low heat capacity member, and energizes the ceramic heater as a heat source only at the time of image formation to have a predetermined fixing temperature. This is advantageous in that, for example, the waiting time from the power-on of the image forming apparatus to the image forming executable state is short, and the power consumption during standby can be greatly reduced.
b)金属フィルム(定着ベルト)を用いた定着装置
近年、画像形成装置の高速化、カラー化に伴い、フィルム加熱方式の定着装置において、定着フィルムとして、SUSやニッケル等の金属フィルムを用いたり、更に、金属フィルム上に弾性層を設けたベルト状部材(以下、定着ベルト)を用いた定着装置が提案されている。
b) Fixing device using metal film (fixing belt) In recent years, with the increase in speed and colorization of image forming devices, a film heating type fixing device uses a metal film such as SUS or nickel as the fixing film, Further, a fixing device using a belt-like member (hereinafter, a fixing belt) in which an elastic layer is provided on a metal film has been proposed.
従来、定着フィルムの基材としては、耐熱性樹脂等が用いられてきたが、画像形成装置の高速化に伴い、定着フィルムの熱伝導率を高くし、セラミックヒーターの熱をより効率的に転写材に伝える必要が生じた。 Conventionally, heat-resistant resins have been used as the base material for fixing films. However, as the speed of image forming devices increases, the thermal conductivity of the fixing film increases and the heat of the ceramic heater is transferred more efficiently. It was necessary to tell the material.
このため、定着フィルム基材としては、樹脂よりも熱伝導率の高い金属を用いることが好ましい。このような金属製定着フィルムを用いた定着装置については特許文献5や6に開示されている。 For this reason, it is preferable to use a metal having a higher thermal conductivity than the resin as the fixing film substrate. Patent Documents 5 and 6 disclose fixing devices using such metal fixing films.
また、画像形成装置のカラー化に伴い、定着フィルムの基材上に、弾性層を設ける必要が生じた。このような定着フィルム及び画像形成装置は特許文献7や8に開示されている。 Also, with the colorization of image forming apparatuses, it has become necessary to provide an elastic layer on the base material of the fixing film. Such fixing films and image forming apparatuses are disclosed in Patent Documents 7 and 8.
これは、トナー画像が定着ニップ部を通過する際に、従来のフィルム定着装置では、カラー画像の多重に転写されたトナー像の形状に定着フィルム表面が追随することが出来ず、部分的に定着性のムラが生じるためである。定着性のムラは、画像の光沢ムラとして現れたり、OHT(オーバーヘッドプロジェクタ用透明シート)においては、透過性のムラとなり、投影した際に、透過性のムラが画像欠陥として現れる、という問題点があった。 This is because when the toner image passes through the fixing nip portion, the conventional film fixing device cannot follow the shape of the toner image transferred in multiple layers of the color image, and partially fixes the toner image. This is because unevenness of sex occurs. Unevenness of fixing property appears as unevenness in gloss of an image, or becomes non-transparent in OHT (transparent sheet for overhead projector), and unevenness of transparency appears as an image defect when projected. there were.
定着フィルム上に弾性層を設けることにより、弾性層がトナー層に沿って変形することで、画像上不均一に載っているトナーが弾性層によって包み込まれ、均一に熱を与えることにより、均一な定着が達成される。 By providing an elastic layer on the fixing film, the elastic layer is deformed along the toner layer, so that the toner that is unevenly placed on the image is encased in the elastic layer and uniformly heated by applying heat uniformly. Fixing is achieved.
しかしながら、弾性層を設ける分、定着フィルムとしての熱伝導性は劣るため、その分の熱量を余計に与える必要がある。とりわけ、定着装置のオンデマンド性を確保するためには、定着装置を速やかに所定温度に立ち上げる必要があるため、通常の定着フィルムより、基材を金属フィルムとすることにより、熱伝導率を向上した定着ベルトの使用が有利である。 However, since the thermal conductivity of the fixing film is inferior due to the provision of the elastic layer, it is necessary to give an extra amount of heat. In particular, in order to ensure the on-demand property of the fixing device, it is necessary to quickly raise the fixing device to a predetermined temperature. Therefore, by making the base material a metal film rather than a normal fixing film, the thermal conductivity can be reduced. The use of an improved fixing belt is advantageous.
c)電磁誘導加熱方式の定着装置
特許文献9には、磁束により定着フィルムの金属層(発熱層)に渦電流を誘導させて、そのジュール熱で発熱させる誘導過熱定着装置が開示されている。これは、誘導電流の発生を利用することで直接定着フィルムを発熱させることができ、ハロゲンランプを熱源とする熱ローラ方式の定着装置よりも高効率の定着プロセスを達成している。
c) Electromagnetic Induction Heating Type Fixing Device Patent Document 9 discloses an induction overheating fixing device that induces eddy currents in a metal layer (heat generation layer) of a fixing film by magnetic flux and generates heat by its Joule heat. This makes it possible to directly heat the fixing film by using the generation of induced current, and achieves a fixing process that is more efficient than a heat roller type fixing device using a halogen lamp as a heat source.
このような電磁誘導タイプの加熱定着装置は、定着フィルムとして、50μm程度の薄い金属を用いている。更に、カラー画像形成装置に電磁誘導加熱方式の定着装置を適用する場合は、金属層上に弾性層を設けた、定着ベルトを使用している。 Such an electromagnetic induction type heat fixing apparatus uses a thin metal of about 50 μm as a fixing film. Further, when an electromagnetic induction heating type fixing device is applied to a color image forming apparatus, a fixing belt having an elastic layer on a metal layer is used.
d)従来の定着ベルト端部亀裂対策
上記の様に、フィルム状の、金属製薄肉回転体を用いた定着方式においては、繰り返し回転状態で使用することにより、定着ベルト端部に亀裂が生じ、破壊に到る、という問題点があった。これは、定着ベルト自体の剛性は高いものの、定着ベルト製造工程において、定着ベルトを、定着装置に適切な長さに切断するに際し、バリや微小なクラックが生じ、繰り返し回転状態で使用することにより、定着ベルト端面が摺擦した際に、こうしたバリや微小なクラック等を起点とした亀裂が生じていた。
d) Conventional fixing belt end crack countermeasures As described above, in the fixing method using a film-like thin metal rotating body, cracks occur at the end of the fixing belt by repeatedly using the rotating state, There was a problem of destruction. This is because although the fixing belt itself has high rigidity, in the fixing belt manufacturing process, when the fixing belt is cut into an appropriate length for the fixing device, burrs and minute cracks are generated and used repeatedly in a rotating state. When the end surface of the fixing belt was rubbed, cracks originated from such burrs and minute cracks.
こうした定着ベルト端部の亀裂を防止するために、特許文献10において、定着ベルト端部を支持するフランジを、定着スリーブ外周面から支持する構造とし、定着スリーブと共に回転する構成とすることで、定着ベルト端部と定着装置の摺擦を防止する構成が開示されている。
本発明は、上記特許文献10の改善発明であり、装置の耐久性と信頼性の更なる向上を目的とする。 The present invention is an improvement of the above-mentioned Patent Document 10 and aims to further improve the durability and reliability of the apparatus.
上記目的を達成するための本発明に係る像加熱装置の代表的な構成は、可撓弾性を有するスリーブ状の回転体と、該回転体の内側に配置され該回転体の回転をガイドするガイド部材と、該ガイド部材に対し前記回転体を介して圧接ニップを形成する加圧部材と、前記回転体を昇温せしめ、該回転体の回転とともに前記圧接ニップ内を搬送される画像を担持した記録材を加熱する加熱手段とを有し、前記回転体の全長は、前記加圧部材の前記回転体に対する当接部長さよりも大きく設定され、かつ、前記回転体は、その端部が外周面側から環状フランジ部材により支持され、該環状フランジ部材の内周面を回転支持するための端部ホルダーを設けた像加熱装置において、前記環状フランジ部材の内周面と前記端部ホルダーとが摺動する部分、または、前記環状フランジ部材の端面と前記端部ホルダーとが摺動する部分、の少なくとも一方に、摺動部材を介在させたことを特徴とする像加熱装置、である。 In order to achieve the above object, a typical configuration of an image heating apparatus according to the present invention includes a sleeve-like rotating body having flexibility and a guide that is arranged inside the rotating body and guides the rotation of the rotating body. A member, a pressure member that forms a pressure nip with respect to the guide member via the rotator, and the temperature of the rotator is increased to carry an image conveyed in the pressure nip as the rotator rotates. Heating means for heating the recording material, and the total length of the rotating body is set to be larger than the contact portion length of the pressure member with respect to the rotating body, and the end of the rotating body has an outer peripheral surface. In an image heating apparatus provided with an end holder that is supported from the side by an annular flange member and rotatably supports the inner peripheral surface of the annular flange member, the inner peripheral surface of the annular flange member and the end holder are slidable. The moving part , The portion end surface of the annular flange member and said end portion holder slides, at least one of an image heating apparatus, characterized in that by interposing a sliding member.
本発明では、環状フランジ部材の内周面と端部ホルダーとが摺動する部分、または、環状フランジ部材の端面と端部ホルダーとが摺動する部分、の少なくとも一方に、摺動部材を介在させた。したがって、耐久による端部ホルダーの削れは無くなり、環状フランジ部材の回転が悪くなるとともに、回転体の端部に配置される環状フランジ部材の回転中心が回転体の端部で異なって、回転体が傾いた状態となり、寄り力が発生するということが無くなる。これにより、装置の耐久性と信頼性の更なる向上がなされる。 In the present invention, the sliding member is interposed in at least one of the portion where the inner peripheral surface of the annular flange member and the end holder slide, or the portion where the end face of the annular flange member and the end holder slide. I let you. Therefore, the end holder is not scraped due to durability, the rotation of the annular flange member is deteriorated, and the center of rotation of the annular flange member arranged at the end of the rotating body is different at the end of the rotating body. It will be in a tilted state and there will be no occurrence of shifting force. This further improves the durability and reliability of the device.
(1)画像形成装置例
図1は、本発明の像加熱装置を画像加熱定着装置として備えた画像形成装置例の概略構成図である。
(1) Example of Image Forming Apparatus FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of an image forming apparatus provided with the image heating apparatus of the present invention as an image heating fixing apparatus.
本例の画像形成装置は、電子写真方式を用いて、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4色のトナー像を重ね合わせることでフルカラー画像を得る装置あり、プロセススピードは90mm/sec、一分間の印字枚数はUSレターサイズ紙で16枚である。また、一枚目プリント(First Page Out)までの時間(FPOT)は約15秒である。 The image forming apparatus of this example is an apparatus that obtains a full-color image by superimposing four color toner images of yellow, cyan, magenta, and black using an electrophotographic method, and the process speed is 90 mm / sec, for one minute. The number of printed sheets is 16 for US letter size paper. Also, the time (FPOT) to the first print (First Page Out) is about 15 seconds.
Y・C・M・Kはそれぞれイエロー・シアン・マゼンタ・ブラックの色トナー像を形成する4つのプロセスカートリッジであり、下から上に順に配列してある。各プロセスカートリッジY・C・M・Kは、それぞれ、像担持体たる感光体ドラム1、帯電手段たる帯電ローラ2、静電潜像を顕像化するための現像手段3、感光体ドラムのクリーニング手段4等をひとつの容器にまとめた、いわゆるオールインワンカートリッジを使用している。 Y, C, M, and K are four process cartridges that respectively form yellow, cyan, magenta, and black color toner images, which are arranged in order from the bottom to the top. Each of the process cartridges Y, C, M, and K includes a photosensitive drum 1 as an image carrier, a charging roller 2 as a charging unit, a developing unit 3 for developing an electrostatic latent image, and a cleaning of the photosensitive drum. A so-called all-in-one cartridge in which the means 4 and the like are collected in one container is used.
イエローのプロセスカートリッジYの現像手段3にはイエロートナーを、シアンのプロセスカートリッジCの現像手段3にはシアントナーを、マゼンタのプロセスカートリッジMの現像手段3にはマゼンタトナーを、ブラックのプロセスカートリッジKの現像手段3にはブラックトナーを、それぞれ充填してある。 Yellow toner is used for the developing means 3 of the yellow process cartridge Y, cyan toner is used for the developing means 3 of the cyan process cartridge C, magenta toner is used for the developing means 3 of the magenta process cartridge M, and black process cartridge K is used. The developing means 3 is filled with black toner.
感光体ドラム1に露光を行うことにより静電潜像を形成する光学系5が上記4色のプロセスカートリッジY・C・M・Kに対応して設けられている。光学系5としてはレーザー走査露光光学系を用いている。 An optical system 5 that forms an electrostatic latent image by exposing the photosensitive drum 1 is provided corresponding to the four color process cartridges Y, C, M, and K. As the optical system 5, a laser scanning exposure optical system is used.
各プロセスカートリッジY・C・M・Kにおいて、光学系5より、画像データに基づいた走査露光が、帯電手段2により一様に負帯電された感光体ドラム1上になされることにより、感光体ドラム表面に走査露光画像に対応する静電潜像が形成される。不図示のバイアス電源より現像手段3の現像ローラに印加される現像バイアスを、帯電電位と潜像(露後部)電位の間の適切な値に設定することで、負の極性に帯電されたトナーが感光体ドラム1上の静電潜像に選択的に付着して反転現像が行われる。 In each of the process cartridges Y, C, M, and K, the optical system 5 performs scanning exposure based on the image data on the photosensitive drum 1 that is uniformly negatively charged by the charging unit 2. An electrostatic latent image corresponding to the scanning exposure image is formed on the drum surface. By setting the developing bias applied to the developing roller of the developing means 3 from a bias power source (not shown) to an appropriate value between the charged potential and the latent image (exposed portion) potential, the toner charged to a negative polarity Is selectively attached to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 and reversal development is performed.
すなわち、イエローのプロセスカートリッジYの感光体ドラム1にはイエロートナー像が、シアンのプロセスカートリッジCの感光体ドラム1にはシアントナー像が、マゼンタのプロセスカートリッジMの感光体ドラム1にはマゼンタトナー像が、ブラックのプロセスカートリッジKの感光体ドラム1にはブラックトナー像が、それぞれ形成される。 That is, a yellow toner image is formed on the photosensitive drum 1 of the yellow process cartridge Y, a cyan toner image is formed on the photosensitive drum 1 of the cyan process cartridge C, and a magenta toner is applied on the photosensitive drum 1 of the magenta process cartridge M. A black toner image is formed on the photosensitive drum 1 of the black process cartridge K, respectively.
各プロセスカートリッジY・C・M・Kの感光体ドラム1上に現像形成された上記の色トナー画像は各感光体ドラム1の回転と同期して、略等速で回転する中間転写体6上へ所定の位置合わせ状態で順に重畳されて一次転写されることで、中間転写体6上にフルカラートナー画像が合成形成される。 The color toner images developed and formed on the photosensitive drums 1 of the process cartridges Y, C, M, and K are on the intermediate transfer member 6 that rotates at a substantially constant speed in synchronization with the rotation of the photosensitive drums 1. In this way, a full color toner image is synthesized and formed on the intermediate transfer body 6 by being superimposed and sequentially transferred in a predetermined alignment state.
本実施例においては、中間転写体6として、エンドレスの中間転写ベルトを用いており、駆動ローラ6a、二次転写ローラ対向ローラ6b、テンションローラ6cの3本のローラに懸回して張架してあり、駆動ローラ6aによって駆動される。 In this embodiment, an endless intermediate transfer belt is used as the intermediate transfer body 6 and is suspended and stretched around three rollers, that is, a driving roller 6a, a secondary transfer roller facing roller 6b, and a tension roller 6c. Yes, it is driven by the drive roller 6a.
各プロセスカートリッジY・C・M・Kの感光体ドラム1上から中間転写ベルト6上へのトナー像の一次転写手段としては、一次転写ローラ7を用いている。一次転写ローラ7に対して、不図示のバイアス電源より、トナーと逆極性の一次転写バイアスを印加することにより、各プロセスカートリッジY・C・M・Kの感光体ドラム1上から中間転写ベルト6に対して、トナー像が一次転写される。 A primary transfer roller 7 is used as a primary transfer unit of the toner image from the photosensitive drum 1 of each process cartridge Y, C, M, and K to the intermediate transfer belt 6. By applying a primary transfer bias having a polarity opposite to that of toner from a bias power source (not shown) to the primary transfer roller 7, the intermediate transfer belt 6 is placed on the photosensitive drum 1 of each process cartridge Y, C, M, K. In contrast, the toner image is primarily transferred.
各プロセスカートリッジY・C・M・Kにおいて感光体ドラム1上から中間転写ベルト6への一次転写後、感光体ドラム1上に転写残として残ったトナーは、クリーニング手段4により除去される。本実施例においては、クリーニング手段4として、ウレタンブレードによるブレードクリーニングを用いている。 After the primary transfer from the photosensitive drum 1 to the intermediate transfer belt 6 in each of the process cartridges Y, C, M, and K, the toner remaining as a transfer residue on the photosensitive drum 1 is removed by the cleaning unit 4. In the present embodiment, blade cleaning using a urethane blade is used as the cleaning means 4.
上記工程を中間転写ベルト6の回転に同調して、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のプロセスカートリッジY・C・M・Kにおいて行なわせて、中間転写ベルト6上に、各色の一次転写トナー画像を順次重ねて形成していく。単色のみの画像形成(単色モード)時には、上記工程は、目的の色についてのみ行われる。 The above process is performed in the process cartridges Y, C, M, and K for each color of yellow, cyan, magenta, and black in synchronization with the rotation of the intermediate transfer belt 6, and the primary transfer toner for each color on the intermediate transfer belt 6. The images are formed one after another. At the time of image formation of only a single color (monochrome mode), the above process is performed only for the target color.
一方、記録材供給部となる給紙カセット8にセットされた記録媒体としての記録材(転写材)Pは、給送ローラ9により給送され、レジストローラ10により所定の制御タイミングで、二次転写ローラ対向ローラ6bに懸回されている中間転写ベルト6部分と二次転写手段としての二次転写ローラ11とのニップ部に搬送される。 On the other hand, a recording material (transfer material) P as a recording medium set in a paper feeding cassette 8 serving as a recording material supply unit is fed by a feeding roller 9 and is secondary-regulated by a registration roller 10 at a predetermined control timing. It is conveyed to a nip portion between the intermediate transfer belt 6 portion suspended from the transfer roller facing roller 6b and the secondary transfer roller 11 as the secondary transfer means.
中間転写ベルト6上に形成された一次転写トナー像は、二次転写手段たる二次転写ローラ11に不図示のバイアス印加手段より印加されるトナーと逆極性のバイアスにより、記録材P上に一括転写される。 The primary transfer toner image formed on the intermediate transfer belt 6 is collectively put on the recording material P by a bias having a polarity opposite to that of a toner applied from a bias application unit (not shown) to a secondary transfer roller 11 as a secondary transfer unit. Transcribed.
二次転写後に中間転写ベルト6上に残った二次転写残トナーは中間転写ベルトクリーニング手段12により除去される。本実施例においては、感光体ドラム1のクリーニング手段4と同様、ウレタンブレードによる中間転写体クリーニングを行っている。 The secondary transfer residual toner remaining on the intermediate transfer belt 6 after the secondary transfer is removed by the intermediate transfer belt cleaning means 12. In this embodiment, the intermediate transfer member is cleaned with a urethane blade, like the cleaning unit 4 of the photosensitive drum 1.
記録材P上に二次転写されたトナー画像は、定着手段たる定着装置Fを通過することで、記録材P上に溶融定着(混色)され、排紙パス13を通って排紙トレイ14に送り出されて画像形成装置の出力画像となる。 The toner image that has been secondarily transferred onto the recording material P passes through the fixing device F serving as a fixing unit, and is fused and fixed (mixed color) on the recording material P, and then passes through the paper discharge path 13 to the paper discharge tray 14. The image is sent out and becomes an output image of the image forming apparatus.
(2)定着装置F
定着装置Fは本発明に従う像加熱装置である。図2はこの定着装置Fの斜視図であり、記録材搬送方向下流側から見た図である。図3の(a)は図2において定着フレーム24を取り外した斜視図、(b)は(a)において定着フランジ21と定着ベルト20を取り外した斜視図である。図4は定着装置Fの途中部分省略・一部切欠き正面図、図5は図4の定着装置Fの一端部側の拡大縦断面図、図6は図4の(6)−(6)線に沿う横断面図である。
(2) Fixing device F
The fixing device F is an image heating device according to the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the fixing device F, as viewed from the downstream side in the recording material conveyance direction. 3A is a perspective view with the fixing frame 24 removed in FIG. 2, and FIG. 3B is a perspective view with the fixing flange 21 and the fixing belt 20 removed in FIG. 3A. 4 is a front view of a part of the fixing device F omitted / partially cut out, FIG. 5 is an enlarged vertical sectional view of one side of the fixing device F of FIG. 4, and FIG. 6 is (6)-(6) in FIG. It is a cross-sectional view along a line.
15と22は互いに圧接して記録材を挟持搬送して記録材上の画像を加熱するニップ部(定着ニップ部)Nを形成している加熱部材としての加熱アセンブリと、加圧部材としての加圧ローラである。 Reference numerals 15 and 22 are in pressure contact with each other to sandwich and convey the recording material to heat the image on the recording material, thereby forming a nip portion (fixing nip portion) N. It is a pressure roller.
加熱アセンブリ15は、
a:耐熱性の高い液晶ポリマー樹脂で形成したヒーターホルダー17、
b:このヒーターホルダー17の下面にホルダー長手に沿って配設した加熱手段としての薄肉・細長のセラミックヒーター19、
c:ヒーターホルダー17の内側に配設した横断面下向きU字型の定着ステー16、
d:上記ヒーターホルダー17・ヒーター19・定着ステー16のアセンブリにルーズに外嵌させた、可撓弾性を有するスリーブ状(円筒状)の回転体としての定着ベルト20、
e:定着ベルト20の両端部側にそれぞれ配設した、定着ベルト20の端部のラジアル方向を外周面側から、スラスト方向を側面(端面)から回転支持する定着ベルト支持部材としての定着フランジ21、
f:この定着フランジ21の内周面21aを回転支持するボス部25bと、定着フランジ21を介して定着ベルト20のスラスト方向端部を規制する定着ベルト端部規制面25aを設けた規制部材としての端部ホルダー25、
g:基部をヒーターホルダー17に固定したステンレス製の弾性アーム18a(図6)の先端部に保持され、該弾性アーム18aにより定着ベルト20の内面に弾性的に接触させて配設した検温素子としてのサーミスタ18、
等の組立て体である。
The heating assembly 15 is
a: heater holder 17 formed of a liquid crystal polymer resin having high heat resistance;
b: A thin and long ceramic heater 19 as a heating means disposed on the lower surface of the heater holder 17 along the length of the holder,
c: U-shaped fixing stay 16 with a U-shaped transverse cross section disposed inside the heater holder 17,
d: a fixing belt 20 as a sleeve-like (cylindrical) rotating body having flexible elasticity, loosely fitted on the assembly of the heater holder 17, the heater 19, and the fixing stay 16;
e: Fixing flanges 21 as fixing belt support members, which are disposed on both end sides of the fixing belt 20, respectively, as a fixing belt support member that rotatably supports the radial direction of the end of the fixing belt 20 from the outer peripheral surface side and the thrust direction from the side surface (end surface). ,
f: As a regulating member provided with a boss portion 25b for rotating and supporting the inner peripheral surface 21a of the fixing flange 21 and a fixing belt end portion regulating surface 25a for regulating the thrust direction end portion of the fixing belt 20 via the fixing flange 21. End holder 25,
g: As a temperature measuring element which is held at the tip of a stainless steel elastic arm 18a (FIG. 6) whose base is fixed to the heater holder 17 and elastically contacts the inner surface of the fixing belt 20 by the elastic arm 18a. Thermistor 18,
Etc. is an assembly.
ヒーターホルダー17は、耐熱性の高い液晶ポリマー樹脂で形成し、ヒーター19を保持し、定着ベルト20をガイドする役割を果たす。本実施例においては、液晶ポリマーとして、デュポン社のゼナイト7755(商品名)を使用した。ゼナイト7755の最大使用可能温度は、約270℃である。 The heater holder 17 is formed of a liquid crystal polymer resin with high heat resistance, and plays a role of holding the heater 19 and guiding the fixing belt 20. In this example, DuPont Zenite 7755 (trade name) was used as the liquid crystal polymer. The maximum usable temperature of Zenite 7755 is about 270 ° C.
定着ベルト20は、金属製の基層上に弾性層、離型性層を形成してなる。定着ベルト構成については、後に詳述する。 The fixing belt 20 is formed by forming an elastic layer and a release layer on a metal base layer. The fixing belt configuration will be described in detail later.
定着フランジ21はPPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂樹脂製の環状短筒状の成形部材である。端部ホルダー25もPPS樹脂により形成されている。 The fixing flange 21 is an annular short cylindrical molded member made of PPS (polyphenylene sulfide) resin. The end holder 25 is also made of PPS resin.
加圧ローラ22は、ステンレス製の芯金22aに、射出成形により厚み約3mmのシリコーンゴム層22bを形成し、その上に厚み約40μmのPFA樹脂チューブ(離形層)22cを被覆してなる。この加圧ローラ22は、図4のように、芯金22aの両端部側をそれぞれ装置フレーム24の手前側と奥側の側板24a・24a間に軸受部材24b・24bを介して回転自由に軸受させて配設してある。Gは芯金22aの一方側の端部に固定して配設したドライブギアである。このドライブギアGに駆動系Mから回転力が伝達されることで加圧ローラ22が図6において矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。 The pressure roller 22 is formed by forming a silicone rubber layer 22b having a thickness of about 3 mm on a stainless steel core 22a by injection molding and coating a PFA resin tube (release layer) 22c having a thickness of about 40 μm thereon. . As shown in FIG. 4, the pressure roller 22 is rotatably supported on both ends of the cored bar 22a via bearing members 24b and 24b between the front and back side plates 24a and 24a of the apparatus frame 24, respectively. Are arranged. G is a drive gear that is fixedly disposed at one end of the cored bar 22a. When the rotational force is transmitted from the drive system M to the drive gear G, the pressure roller 22 is rotationally driven at a predetermined speed in the counterclockwise direction of the arrow in FIG.
加熱アセンブリ15は、上記加圧ローラ22の上側に、ヒーター19側を下向にして加圧ローラ22に並行に配設される。両端部側の端部ホルダー25・25はそれぞれ装置フレーム24の手前側と奥側の側板24a・24aに形成した縦スリット孔部24cから外方に突出させ、かつその縦スリット孔部24cの縦縁に縦ガイド溝部25dを係合させてあり、縦スリット孔部24cの縦縁に沿って上下方向にスライド移動自由である。またこの両端部側の端部ホルダー25・25はそれぞれ定着ステー16の両端部側にそれぞれ図5のように外方に突出させて設けた延長アーム部16aに嵌着させてある。 The heating assembly 15 is disposed above the pressure roller 22 and in parallel with the pressure roller 22 with the heater 19 facing downward. The end holders 25 and 25 on both ends protrude outwardly from the vertical slit holes 24c formed in the front and rear side plates 24a and 24a of the apparatus frame 24, respectively, and the vertical slits 24c are formed vertically. The vertical guide groove 25d is engaged with the edge, and is freely slidable in the vertical direction along the vertical edge of the vertical slit hole 24c. Further, the end holders 25 and 25 on both ends are fitted on extension arm portions 16a provided on both ends of the fixing stay 16 so as to protrude outwardly as shown in FIG.
各端部ホルダー25の上面の押圧部25cがそれぞれ加圧板(加圧レバー)27・27により下向の押圧力fを受けることで、定着ステー16により加熱アセンブリ15が加圧ローラ22の方向に加圧ローラ22のシリコーンゴム層22b弾性に抗して押し下げられる。これによりヒーター19が定着ベルト20を挟んで加圧ローラ22に対して圧接して、加熱アセンブリ15と加圧ローラ22との間に所定幅の定着ニップ部(圧接ニップ部)Nが形成される。 The pressing portion 25 c on the upper surface of each end holder 25 receives a downward pressing force f by the pressure plates (pressure levers) 27 and 27, so that the heating assembly 15 is moved in the direction of the pressure roller 22 by the fixing stay 16. The pressure roller 22 is pushed down against the elasticity of the silicone rubber layer 22b. Accordingly, the heater 19 is pressed against the pressure roller 22 with the fixing belt 20 interposed therebetween, and a fixing nip portion (pressure nip portion) N having a predetermined width is formed between the heating assembly 15 and the pressure roller 22. .
定着ベルト20の全長L20(図4)は加圧ローラ22の定着ベルト20に対する当接面長さ(定着ニップ部Nの長手長さ)L22よりも大きく設定してある。 The total length L20 (FIG. 4) of the fixing belt 20 is set to be larger than the contact surface length of the pressure roller 22 with respect to the fixing belt 20 (longitudinal length of the fixing nip portion N) L22.
加圧板27・27はそれぞれ装置フレーム24の手前側と奥側の側板24a・24aの外側に一端側を軸支させて回動自由に設けられ、加圧板途中部の下面を端部ホルダー25の上面押圧部25cに当接させ、加圧板自由端側の上面と側板24aの固定の折り曲げ部24dとの間に加圧バネ27aを縮設して各端部ホルダー25の上面押圧部25cに加圧力fを加えている。本実施例では総圧196N(20kgf)(片側98N)の力で加熱アセンブリ15を加圧ローラ22方向に加圧している。 The pressure plates 27 and 27 are rotatably provided with one end pivotally supported on the front and rear side plates 24 a and 24 a of the apparatus frame 24, respectively, and the lower surface of the middle portion of the pressure plate is attached to the end holder 25. A pressure spring 27a is contracted between the upper surface of the pressure plate free end side and the fixed bent portion 24d of the side plate 24a so as to contact the upper surface pressure portion 25c, and is applied to the upper surface pressure portion 25c of each end holder 25. Pressure f is applied. In this embodiment, the heating assembly 15 is pressed in the direction of the pressure roller 22 with a total pressure of 196 N (20 kgf) (one side 98 N).
なお、上記の加圧機構27・27aは、不図示の圧解除機構を有し、ジャム処理時等に、加圧を解除し、転写材の除去が容易な構成となっている。 The pressure mechanisms 27 and 27a have a pressure release mechanism (not shown), and are configured so that the pressure can be released and the transfer material can be easily removed at the time of jam processing or the like.
ヒーターホルダー17は、その両端部にそれぞれ装置フレーム24の手前側と奥側の側板24a・24aに形成した縦スリット孔部24c・24cから外方に突出する延長アーム部17a・17aを有する。ヒーター19はその両端部がこの延長アーム部17a・17aまで延長されていて、図7のように、一方側の端部には給電用電気接点S1・S1が設けられており、他方側の端部には温調用電気接点S2・S2が設けられている。 The heater holder 17 has extension arm portions 17a and 17a projecting outward from vertical slit holes 24c and 24c formed on the side plates 24a and 24a on the front side and the back side of the device frame 24, respectively, at both ends thereof. Both ends of the heater 19 are extended to the extension arm portions 17a and 17a, and as shown in FIG. 7, power supply electrical contacts S1 and S1 are provided at one end, and the other end is provided. Temperature control electrical contacts S2 and S2 are provided in the section.
そして、ヒーターホルダー17の一方側の延長アーム部17aには給電用コネクタ19aが嵌着される。これにより、給電用コネクタ19a側の電気接点とヒーター19側の給電用電気接点S1・S1とが導通して、ヒーター19と画像形成装置本体側の給電回路120とが電気的に連絡状態になる。 A power supply connector 19 a is fitted to the extension arm portion 17 a on one side of the heater holder 17. As a result, the electric contact on the power supply connector 19a side and the electric contact S1 and S1 on the heater 19 side are brought into conduction, and the heater 19 and the power supply circuit 120 on the image forming apparatus main body side are in electrical communication. .
またヒーターホルダー17の他方側の延長アーム部17aには温調用コネクタ19bが嵌着される。これにより、温調用コネクタ19b側の電気接点とヒーター19側の温調用電気接点S2・S2が導通してサーミスタ18(図6)の電気的検温情報が温調用電気接点b・温調用コネクタ19bを介して画像形成装置本体側の制御回路(CPU)100に入力可能な状態になる。サーミスタ18は、定着ベルト20内面の温度を検知し、温調制御を行うために配設されている。制御回路100はサーミスタ18の出力をもとに、ヒーター19の温調制御内容を決定し、ヒーター19への通電を制御する。 A temperature adjustment connector 19b is fitted to the extension arm portion 17a on the other side of the heater holder 17. As a result, the electrical contacts on the temperature control connector 19b side and the electrical contacts S2 and S2 on the heater 19 side are conducted, and the electrical temperature measurement information of the thermistor 18 (FIG. 6) is transferred to the electrical contact b for temperature control and the connector 19b for temperature control. Thus, it becomes possible to input to the control circuit (CPU) 100 on the image forming apparatus main body side. The thermistor 18 is disposed to detect the temperature of the inner surface of the fixing belt 20 and perform temperature control. The control circuit 100 determines the temperature control content of the heater 19 based on the output of the thermistor 18 and controls the energization of the heater 19.
本実施例の定着装置Fにおいては、加圧ローラ22が回転駆動されることによって、定着ベルト20が定着ニップ部Nにおける圧接摩擦力でヒーターホルダー17・定着ステー16の外回りを図6の矢印の時計方向に従動回転する。その際、定着ベルト20内面とヒーター19及びヒーターホルダー17は摺動する構成となっている。ヒーター100の摺動面にはグリスが塗布され、定着ベルト20が回転することにより、定着ベルト内面全域にグリスが行き渡り、ヒーター19及びヒーターホルダー17と定着ベルト20内面との摺動性を確保している。 In the fixing device F of the present embodiment, when the pressure roller 22 is driven to rotate, the fixing belt 20 moves outwardly around the heater holder 17 and the fixing stay 16 by the pressure frictional force at the fixing nip portion N as indicated by the arrow in FIG. Follows clockwise rotation. At that time, the inner surface of the fixing belt 20, the heater 19 and the heater holder 17 are configured to slide. Grease is applied to the sliding surface of the heater 100, and the fixing belt 20 rotates, so that the grease spreads over the entire inner surface of the fixing belt, and the slidability between the heater 19 and the heater holder 17 and the inner surface of the fixing belt 20 is ensured. ing.
通常使用においては、定着装置の回転開始(加圧ローラ22の回転駆動、これに伴う定着ベルト20の従動回転)とともに、給電回路120からヒーター19への給電が開始される。ヒーター19は迅速に昇温し、その発熱により、回転している定着ベルト20が加熱される。定着ベルト20の上昇が定着ベルト20の内面に接触させているサーミスタ18により検知され、その電気的検温情報が制御回路100に入力する。制御回路100はサーミスタ18から入力する定着ベルト20の検温情報が所定の定着温度に維持されるように給電回路120からヒーター19への給電電力を制御してヒーター19、即ち定着ベルト20の温度を所定に温調する。サーミスタ18は、ステンレス製のアーム18aの先端にサーミスタ素子が取り付けられ、アーム18aが揺動することにより、定着ベルト20内面の動きが不安定になった状態においても、サーミスタ素子が定着ベルト20内面に常に接する状態に保たれる。 In normal use, power supply from the power supply circuit 120 to the heater 19 is started simultaneously with the start of rotation of the fixing device (rotation drive of the pressure roller 22 and driven rotation of the fixing belt 20 accompanying this). The heater 19 quickly rises in temperature and the rotating fixing belt 20 is heated by the generated heat. The rise of the fixing belt 20 is detected by the thermistor 18 in contact with the inner surface of the fixing belt 20, and the electrical temperature measurement information is input to the control circuit 100. The control circuit 100 controls the electric power supplied from the power supply circuit 120 to the heater 19 so that the temperature detection information of the fixing belt 20 input from the thermistor 18 is maintained at a predetermined fixing temperature, thereby controlling the temperature of the heater 19, that is, the fixing belt 20. Adjust the temperature to a predetermined level. The thermistor 18 has a thermistor element attached to the tip of a stainless steel arm 18a, and even if the movement of the inner surface of the fixing belt 20 becomes unstable due to the swing of the arm 18a, the thermistor element is fixed to the inner surface of the fixing belt 20. It is always kept in contact.
そして、定着装置の回転が開始され、ヒーター19への給電が開始され、定着ベルト20が所定の定着温度に温調された状態において、図6のように、画像定着すべき記録材Pが入り口ガイド23に案内されて定着ニップ部Nに導入される。入り口ガイド23は装置フレーム107に組みつけられ、二次転写ニップを抜けた記録材材Pが定着ニップ部Nに正確にガイドされるよう記録材を導く役割を果たす。本実施例の入り口ガイド23は、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂により形成されている。 Then, the rotation of the fixing device is started, the power supply to the heater 19 is started, and the temperature of the fixing belt 20 is adjusted to a predetermined fixing temperature. As shown in FIG. Guided by the guide 23 and introduced into the fixing nip N. The entrance guide 23 is assembled to the apparatus frame 107 and serves to guide the recording material so that the recording material P that has passed through the secondary transfer nip is accurately guided to the fixing nip N. The entrance guide 23 of the present embodiment is formed of polyphenylene sulfide (PPS) resin.
定着ニップ部Nに導入された記録材Pは定着ニップ部Nを挟持搬送され、その挟持搬送過程で定着ベルト20の熱で加熱され、また定着ニップ部Nの加圧力で加圧されることで記録材P上の4色のトナー像が記録材P上に永久固着画像として定着(溶融混色)される。定着ニップ部Nを出た記録材Pは定着ベルト20の面から曲率分離して排出搬送される。 The recording material P introduced into the fixing nip portion N is nipped and conveyed through the fixing nip portion N, heated by the heat of the fixing belt 20 in the nipping and conveying process, and pressurized by the pressure of the fixing nip portion N. The four color toner images on the recording material P are fixed (melted and mixed) as a permanently fixed image on the recording material P. The recording material P exiting the fixing nip N is separated from the surface of the fixing belt 20 and is discharged and conveyed.
(3)定着ベルト103
定着ベルト20は、金属製の基層上に弾性層、離型性層を形成してなる。図8に、本実施例で使用した定着ベルト20の層構成を示す断面模型図を示す。
(3) Fixing belt 103
The fixing belt 20 is formed by forming an elastic layer and a release layer on a metal base layer. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the layer structure of the fixing belt 20 used in this embodiment.
定着ベルト20は、SUSの素管を引き抜き加工により、厚さ50μmの厚みのシームレスベルト状に形成したSUSベルト(基層)20a上に、シリコーンゴム層(弾性層)20bを、リングコート法により形成した上に、離型性層20cとして、厚み30μmのPFA樹脂チューブを被覆してなる。 For the fixing belt 20, a silicone rubber layer (elastic layer) 20b is formed by a ring coating method on a SUS belt (base layer) 20a formed into a seamless belt shape having a thickness of 50 μm by drawing a SUS base tube. In addition, a PFA resin tube having a thickness of 30 μm is coated as the releasable layer 20c.
シリコーンゴム層20bには、極力熱伝導率の高い材質を用い、定着ベルト20の熱容量を小さくすることが、温度立上げの観点からは望ましい。本実施例においては、熱伝導率が4.2×10−1W/m・K(約1.0×10−3cal/sec・cm・K)と、シリコーンゴムとしては、熱伝導率が高い部類に属する材質を用いた。 For the silicone rubber layer 20b, it is desirable from the viewpoint of temperature rise to use a material having as high a thermal conductivity as possible and to reduce the heat capacity of the fixing belt 20. In this embodiment, the thermal conductivity is 4.2 × 10 −1 W / m · K (about 1.0 × 10 −3 cal / sec · cm · K), and the silicone rubber has a thermal conductivity of A material belonging to a high class was used.
一方、OHT透過性や、画像上の「す」(微小なグロスムラ)といった、画質の観点からは、定着ベルト20のシリコーンゴム層20bを極力厚くすることが望ましい。満足のいくレベルの画質を得るためには、200μm以上のゴム厚みが必要である。 On the other hand, it is desirable that the silicone rubber layer 20b of the fixing belt 20 be made as thick as possible from the viewpoint of image quality such as OHT permeability and “s” (small gloss unevenness) on the image. In order to obtain a satisfactory level of image quality, a rubber thickness of 200 μm or more is required.
本実施例におけるシリコーンゴム層20bは、厚み250μmとした。また、本実施例における定着ベルト20の内径はφ24mmとした。 The silicone rubber layer 20b in the present example has a thickness of 250 μm. Further, the inner diameter of the fixing belt 20 in this embodiment is 24 mm.
この定着ベルト20の熱容量を測定したところ、1.2×103J/m2・K(2.8×10−2cal/cm2K:定着ベルト1cm2あたりの熱容量)であった。一般に、定着ベルト20の熱容量が4.2×104J/m2・K(1.0cal/cm2K)以上となると、温度立ち上がりが鈍くなり、オンデマンド性が損なわれる。また、逆に4.2×102J/m2・K(1.0×10−2cal/cm2K)以下にしようとすると、定着ベルト20のゴム層が極端に薄くせざるを得なくなり、OHT透過性や「す」のレベル等、画質を維持するために必要なゴム層の厚みを確保できない。このため、オンデマンド性と、画質の両方を満足する定着ベルト20の熱容量は、4.2×102J/m2・K以上4.2×104J/m2・K以下の範囲に含まれることが分かる。 When the heat capacity of the fixing belt 20 was measured, it was 1.2 × 10 3 J / m 2 · K (2.8 × 10 −2 cal / cm 2 K: heat capacity per 1 cm 2 of the fixing belt). Generally, when the heat capacity of the fixing belt 20 is 4.2 × 10 4 J / m 2 · K (1.0 cal / cm 2 K) or more, the temperature rise becomes dull and the on-demand property is impaired. On the other hand, if the pressure is set to 4.2 × 10 2 J / m 2 · K (1.0 × 10 −2 cal / cm 2 K) or less, the rubber layer of the fixing belt 20 must be extremely thin. Thus, the thickness of the rubber layer necessary for maintaining the image quality such as OHT permeability and the level of “su” cannot be secured. Therefore, the heat capacity of the fixing belt 20 that satisfies both on-demand characteristics and image quality is in the range of 4.2 × 10 2 J / m 2 · K to 4.2 × 10 4 J / m 2 · K. It is understood that it is included.
さらに、定着ベルト20の表面にフッ素樹脂層を設けることで、表面の離型性を向上し、定着ベルト20の表面にトナーが一旦付着し、再度記録材Pに移動することで発生するオフセット現象を防止することができる。 Further, by providing a fluororesin layer on the surface of the fixing belt 20, the surface releasability is improved, and an offset phenomenon occurs when the toner once adheres to the surface of the fixing belt 20 and moves to the recording material P again. Can be prevented.
また、定着ベルト20の表面の離型性層20cを、PFAチューブとすることで、より簡便に、均一な離型性層を形成することが可能となる。 In addition, by using a PFA tube as the releasable layer 20c on the surface of the fixing belt 20, a uniform releasable layer can be formed more easily.
(4)定着フランジ21、端部ホルダー25
定着フランジ21は、定着ベルト20の端部のラジアル方向を外周面側から、スラスト方向を側面(端面)から回転支持する定着ベルト支持部材としての環状短筒状部材である。
(4) Fixing flange 21 and end holder 25
The fixing flange 21 is an annular short cylindrical member as a fixing belt support member that rotatably supports the radial direction of the end portion of the fixing belt 20 from the outer peripheral surface side and the thrust direction from the side surface (end surface).
端部ホルダー25はボス部25bにおいて上記の定着フランジ21の内周面21aを回転自由に支持するともに、定着フランジ21の端面21bを受け止めてスラスト方向の動きを規制している。すなわち、端部ホルダー25は、定着フランジ21の内周面21aを回転支持するボス部25bと、定着フランジ21を介して定着ベルト20のスラスト方向端部を規制する定着ベルト端部規制面25aを設けた規制部材として機能している。 The end holder 25 rotatably supports the inner peripheral surface 21a of the fixing flange 21 at the boss portion 25b, and receives the end surface 21b of the fixing flange 21 to restrict the movement in the thrust direction. That is, the end holder 25 includes a boss portion 25 b that rotatably supports the inner peripheral surface 21 a of the fixing flange 21, and a fixing belt end portion restricting surface 25 a that restricts the thrust direction end portion of the fixing belt 20 via the fixing flange 21. It functions as a provided regulating member.
図9に示すように、定着フランジ21は、定着ベルト20の外径より大きな内径φ25.5mmの内径面部分21cを持ち、加圧ローラ22により変形を受けた定着ベルト20が定着フランジ21の内径面部分21cに内接することで摩擦力を生じ、定着ベルト20と定着フランジ21が共に回転することにより、定着ベルト20の端面の摺擦を防止する構成をとっている。このとき、定着フランジ21の内周面21aは端部ホルダー25のボス部25bに回転自由に支持される。 As shown in FIG. 9, the fixing flange 21 has an inner diameter surface portion 21 c having an inner diameter φ25.5 mm larger than the outer diameter of the fixing belt 20, and the fixing belt 20 deformed by the pressure roller 22 is deformed by the inner diameter of the fixing flange 21. A frictional force is generated by being inscribed in the surface portion 21c, and the fixing belt 20 and the fixing flange 21 rotate together to prevent the end surface of the fixing belt 20 from rubbing. At this time, the inner peripheral surface 21 a of the fixing flange 21 is rotatably supported by the boss portion 25 b of the end holder 25.
図10は端部ホルダー25とこれに支持させた定着フランジ21の斜視図、図11はその端部ホルダー25と定着フランジ21との分解斜視図、図12は端部ホルダー25と摺動部材30・31との分解斜視図である。 10 is a perspective view of the end holder 25 and the fixing flange 21 supported by the end holder 25, FIG. 11 is an exploded perspective view of the end holder 25 and the fixing flange 21, and FIG. 12 is an end holder 25 and a sliding member 30. -It is a disassembled perspective view with 31. FIG.
図13の端部ホルダー25において、aは定着フランジ21の内周面21aが摺動するボス部外周面部分、bは定着フランジ21の端面21bが摺動する定着ベルト端部規制面部分である。そして、図10・図11のように定着フランジ21の内周面21aが摺動するボス部外周面部分には摺動部材30が取り付けられ、定着フランジ21の端面21bが摺動する部分には摺動部材31が取り付けられている。 In the end holder 25 of FIG. 13, a is a boss outer peripheral surface portion on which the inner peripheral surface 21 a of the fixing flange 21 slides, and b is a fixing belt end regulating surface portion on which the end surface 21 b of the fixing flange 21 slides. . 10 and 11, a sliding member 30 is attached to the outer peripheral surface portion of the boss portion on which the inner peripheral surface 21a of the fixing flange 21 slides, and the end surface 21b of the fixing flange 21 slides on the portion on which the end surface 21b slides. A sliding member 31 is attached.
摺動部材30・31は、定着フランジ21または端部ホルダー25との摩擦係数が、定着フランジ21と端部ホルダー25との摩擦係数よりも小さい部材である。 The sliding members 30 and 31 are members whose friction coefficient with the fixing flange 21 or the end holder 25 is smaller than the friction coefficient between the fixing flange 21 and the end holder 25.
本実施例においては、端部ホルダー25は、PPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂により形成されているとともに、摺動部材30、31は金属材料、本実施例ではステンレス鋼のSUS304−CSPで出来ている。SUSはさびないので、金属に発生するさびが負荷となり、定着フランジ21が回りにくくなることが無くなる。 In this embodiment, the end holder 25 is made of PPS (polyphenylene sulfide) resin, and the sliding members 30 and 31 are made of a metal material, in this embodiment, stainless steel SUS304-CSP. Since SUS does not rust, the rust generated in the metal becomes a load and the fixing flange 21 is not easily turned.
摺動部材30、31は定着フランジ21または端部ホルダー25との摩擦係数が、定着フランジ21と端部ホルダー25との摩擦係数よりも小さいものとする。 It is assumed that the sliding members 30 and 31 have a smaller coefficient of friction with the fixing flange 21 or the end holder 25 than the coefficient of friction between the fixing flange 21 and the end holder 25.
摺動部材30、31がない状態では耐久が進むと、定着フランジ21と端部ホルダー25の摺動部に削れが発生する。摺動部が削れて溝ができると、定着フランジ21の回転が阻害されて、定着フランジ21が定着ベルト20の回転と同期して回転しない場合がある。そのような場合においては、定着フランジ21と定着ベルト20の回転速度が異なるため、定着フランジ21を設けない定着装置と同様のベルト端面の摺擦が発生することとなり、定着ベルト20の亀裂が発生してしまうことにもなる。また、端部ホルダー25において、定着フランジ21の内周面21aが摺動するボス部外周面部分a(図13)が削れると、定着ベルト20の両端に配置されている定着フランジ21の回転中心が一致しなくなり、加圧ローラ22に対して、定着ベルト20が傾いた状態となり、寄り力が発生することにもなる。定着ベルト20の記録材幅方向への寄り力が大きい場合、寄った側においては、定着フランジ21の受け部において摩擦力が生じ、定着フランジ21が定着ベルト20の回転と同期して回転しないことにもなる。そのような場合においては、定着フランジ21と定着ベルト20の回転速度が異なるため、定着フランジ21を設けない定着装置と同様のベルト端面の摺擦が発生することとなり、定着ベルト20の亀裂が発生してしまうことにもなる。 As durability increases in the absence of the sliding members 30, 31, the sliding portions of the fixing flange 21 and the end holder 25 are scraped. If the sliding portion is cut away to form a groove, the rotation of the fixing flange 21 is hindered, and the fixing flange 21 may not rotate in synchronization with the rotation of the fixing belt 20. In such a case, since the rotation speeds of the fixing flange 21 and the fixing belt 20 are different from each other, the friction of the belt end surface similar to that of the fixing device not provided with the fixing flange 21 occurs, and the fixing belt 20 is cracked. It will also end up. Further, in the end holder 25, when the boss outer peripheral surface portion a (FIG. 13) on which the inner peripheral surface 21a of the fixing flange 21 slides is scraped, the center of rotation of the fixing flange 21 disposed at both ends of the fixing belt 20 is removed. , The fixing belt 20 is inclined with respect to the pressure roller 22, and a shifting force is generated. When the shifting force of the fixing belt 20 in the recording material width direction is large, a frictional force is generated at the receiving portion of the fixing flange 21 on the close side, and the fixing flange 21 does not rotate in synchronization with the rotation of the fixing belt 20. It also becomes. In such a case, since the rotation speeds of the fixing flange 21 and the fixing belt 20 are different from each other, the friction of the belt end surface similar to that of the fixing device not provided with the fixing flange 21 occurs, and the fixing belt 20 is cracked. It will also end up.
本実施例では、定着フランジ21の内周面21aおよび端面21cが端部ホルダー25と摺動する箇所に金属の摺動部材30、31を介在させた。したがって、金属と樹脂の摺動となり、耐久による端部ホルダー25の削れはほとんど無くなり、定着フランジ21の回転が悪くなるとともに、定着ベルト20の両端に配置される定着フランジ21の回転中心が定着ベルト20の両端で異なって、定着ベルトが傾いた状態となり、寄り力が発生するということが無くなる。 In this embodiment, metal sliding members 30 and 31 are interposed at locations where the inner peripheral surface 21 a and the end surface 21 c of the fixing flange 21 slide with the end holder 25. Therefore, the end holder 25 is hardly scraped due to the sliding between the metal and the resin, the rotation of the fixing flange 21 is deteriorated, and the rotation center of the fixing flange 21 disposed at both ends of the fixing belt 20 is the fixing belt. Different from both ends of the belt 20, the fixing belt is tilted, and no shifting force is generated.
上記の実施例では、図12のように、摺動部材30と31を一連の形態で板金加工し、これを端部ホルダー25に対して、クリップ部32を端部ホルダー25の定着ベルト端部規制面部分25aの上縁部に嵌着させることで取り付けたものである。取り付け方はその他任意である。 In the above embodiment, as shown in FIG. 12, the sliding members 30 and 31 are processed into a metal plate in a series of forms, and this is used for the end holder 25 and the clip portion 32 is the end of the fixing belt of the end holder 25. It attaches by making it fit to the upper edge part of the control surface part 25a. The attachment method is arbitrary.
摺動部材30と31は、定着フランジ21の内周面21aと端部ホルダー25とが摺動する部分a、または、定着フランジ21の端面21bと端部ホルダー25とが摺動する部分b、の少なくとも一方に介在させる構成にすることもできる。 The sliding members 30 and 31 include a portion a where the inner peripheral surface 21a of the fixing flange 21 and the end holder 25 slide, or a portion b where the end surface 21b of the fixing flange 21 and the end holder 25 slide, It can also be configured to intervene in at least one of the above.
また、摺動部材30または/および31は定着フランジ21側に具備させた構成にすることもできる。 Further, the sliding member 30 and / or 31 may be provided on the fixing flange 21 side.
定着ベルト20はその長手方向(回転軸線方向)の一方側だけに寄り移動を生じる装置構成し、その寄り移動側の一方側端部だけに定着フランジ21を具備させる装置構成にすることもできる。 The fixing belt 20 may be configured as a device that moves toward only one side in the longitudinal direction (rotation axis direction), and may be configured as a device that includes a fixing flange 21 only at one end of the shifting side.
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は実施例にとらわれるものではなく技術思想内でのあらゆる変形が可能である。 As mentioned above, although the Example of this invention was described, this invention is not restricted to an Example, All the deformation | transformation within a technical idea are possible.
1)本発明の像加熱装置は、実施例の画像加熱定着装置としての使用に限られず、未定着画像を記録材に仮定させる仮定着装置、定着画像を担持した記録材を再加熱してつや等の画像表面性を改質する表面改質装置等としても使用できる。 1) The image heating apparatus of the present invention is not limited to use as the image heating and fixing apparatus of the embodiment, but is assumed to be a hypothetical fixing apparatus that makes a recording material assume an unfixed image, and a recording material that carries a fixed image is reheated to gloss. It can also be used as a surface modification device for modifying the image surface property of the image.
2)可撓弾性を有するスリーブ状の回転体としての定着ベルトは、耐熱樹脂製や、誘導発熱性部材等にすることができる。 2) The fixing belt as a sleeve-like rotating body having flexible elasticity can be made of heat-resistant resin, induction heat generating member, or the like.
3)加熱手段は実施例のセラミックヒーターに限られない。たとえば、ニクロム線等を用いた接触加熱体等や、鉄板片等の電磁誘導発熱性部材等であってもよい。加熱手段は必ずしも定着ニップ部(圧接ニップ部)に位置していなくてもよい。加熱用回転体としての定ベルトを外部加熱する構成にすることもできる。また定着ベルト自体を電磁誘導発熱させる加熱構成にすることもできる。 3) The heating means is not limited to the ceramic heater of the embodiment. For example, a contact heating body using a nichrome wire or the like, or an electromagnetic induction exothermic member such as an iron plate piece may be used. The heating means is not necessarily located at the fixing nip (pressure nip). A constant belt as a heating rotator may be externally heated. Further, a heating configuration in which the fixing belt itself generates electromagnetic induction heat can be used.
4)加圧部材はローラ体に限られず、回動するエンドレスベルト体にすることも出来る。 4) The pressure member is not limited to a roller body, and may be a rotating endless belt body.
20:定着ベルト、21:定着フランジ、17:ヒーターホルダー、22:加圧ローラ、25:端部ホルダー、30・31:摺動部材 20: fixing belt, 21: fixing flange, 17: heater holder, 22: pressure roller, 25: end holder, 30/31: sliding member
Claims (5)
前記環状フランジ部材の内周面と前記端部ホルダーとが摺動する部分、または、前記環状フランジ部材の端面と前記端部ホルダーとが摺動する部分、の少なくとも一方に、摺動部材を介在させたことを特徴とする像加熱装置。 A sleeve-like rotator having flexible elasticity, a guide member that is arranged inside the rotator and guides the rotation of the rotator, and pressurization that forms a pressure nip with the guide member via the rotator A member and heating means for heating the rotating member and heating a recording material carrying an image conveyed in the press-contact nip as the rotating member rotates. The pressure member is set to be larger than the length of the contact portion of the pressure member with respect to the rotating body, and the end of the rotating body is supported by the annular flange member from the outer peripheral surface side and rotatably supports the inner peripheral surface of the annular flange member. In an image heating apparatus provided with an end holder for
A sliding member is interposed in at least one of a portion where the inner peripheral surface of the annular flange member and the end holder slide, or a portion where the end surface of the annular flange member and the end holder slide. An image heating apparatus characterized in that the image heating apparatus is characterized.
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