JP2007147883A - Heating rotor and image heating apparatus provided with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加熱体の熱を被加熱材に与える加熱回転体及びこの加熱回転体を備える像加熱装置に関するものであり、複写機、プリンター等の画像形成装置に用いて好適なものである。 The present invention relates to a heating rotator that applies heat of a heating body to a material to be heated and an image heating apparatus including the heating rotator, and is suitable for use in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer.
従来、電子写真方式の複写機、プリンター等の画像形成装置に搭載される定着装置（定着器）として、ヒータと、このヒータに接触しつつ回転する可撓性の定着フィルムと、定着フィルムを介してヒータとニップ部を形成する加圧ローラと、を有するものがある。ヒータとして、セラミックス製の基板上に発熱体を有するものが用いられる。特許文献１、２にはこのタイプの定着装置が記載されている。未定着トナー像を担持する記録材は定着器のニップ部で挟持搬送されつつ加熱され、これにより記録材上の画像は記録材に加熱定着される。この定着器は、ヒータへの通電を開始し定着可能温度まで昇温するのに要する時間が短いというメリットを有する。したがって、この定着器を搭載するプリンターは、プリント指令の入力後、一枚目の画像を出力するまでの時間（FPOT：first printout time）を短く（クイックスタート）出来る。またこのタイプの定着器は、プリント指令を待つ待機中の消費電力が少ないというメリットもある。 Conventionally, as a fixing device (fixing device) mounted on an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a printer, a heater, a flexible fixing film that rotates while being in contact with the heater, and a fixing film are used. Some of them have a heater and a pressure roller that forms a nip portion. A heater having a heating element on a ceramic substrate is used. Patent Documents 1 and 2 describe this type of fixing device. The recording material carrying the unfixed toner image is heated while being nipped and conveyed by the nip portion of the fixing device, whereby the image on the recording material is heated and fixed on the recording material. This fixing device has an advantage that it takes a short time to start energizing the heater and raise the temperature to a fixable temperature. Therefore, a printer equipped with this fixing device can shorten (quick start) the time (FPOT: first printout time) until the first image is output after a print command is input. This type of fixing device also has an advantage that power consumption during standby waiting for a print command is small.
また、定着フィルムとしてＳＵＳ等の高熱伝導性を有する薄肉の金属スリーブを採用することで、従来のポリイミド等を基層とする樹脂フィルムよりも定着性能を向上させ、画像形成装置の高速化にも対応が可能な定着装置も提供されている（特許文献３）。 In addition, by adopting a thin metal sleeve with high thermal conductivity such as SUS as the fixing film, the fixing performance is improved compared to the conventional resin film based on polyimide, etc., and the image forming apparatus can be increased in speed. There is also provided a fixing device capable of performing the above (Patent Document 3).
上記のようなフィルム加熱方式の定着装置では、金属スリーブからなる定着フィルムの内周をバックアップする端部フランジにより定着フィルムの左右両端の端面を受け止めることで、定着フィルムのスラスト方向への寄り移動を規制している。しかし、端部フランジで定着フィルム端面を受け止める構成では、定着フィルムは平坦なヒータ面を密着しながら回転し、屈曲を繰り返しながら該端面に寄った状態で回転してしまうため、定着フィルム端面から亀裂が生じやすい。すなわち、熱容量を抑えるためにできる限り薄く形成された定着フィルムは、端部フランジに接触する際にラッパ状に端部外径を広げられるような外力を受けてしまうのである。特に、定着フィルムは内面より端部フランジでバックアップされる構成となっているため、外周面方向への変形は規制がなく、スラスト方向への寄り力が強い場合には、より顕著にラッパ状に変形させられてしまう。さらに定着フィルム端部と端部フランジとの摺擦により、定着フィルムの端部は負荷を絶えず受けている状態になるため、端部から亀裂が生じやすくなってしまうのである。 In the film heating type fixing device as described above, the fixing film is moved in the thrust direction by receiving the end faces of both the left and right sides of the fixing film by end flanges that back up the inner periphery of the fixing film made of a metal sleeve. It is regulated. However, in the configuration in which the end surface of the fixing film is received by the end flange, the fixing film rotates while closely contacting the flat heater surface, and rotates in a state of approaching the end surface while repeating the bending, so that the fixing film is cracked from the end surface. Is likely to occur. That is, the fixing film formed as thin as possible in order to suppress the heat capacity receives an external force that can expand the outer diameter of the end portion in a trumpet shape when contacting the end flange. In particular, since the fixing film is backed up by an end flange from the inner surface, deformation in the direction of the outer peripheral surface is not restricted, and when the shifting force in the thrust direction is strong, it becomes more pronounced in a trumpet shape. It will be deformed. Further, the end of the fixing film is constantly subjected to a load due to the rubbing between the end of the fixing film and the end flange, so that cracks are easily generated from the end.
そこで、定着フィルム端部の亀裂を防止するため、定着フィルム端部をラッパ形状に変形させないように、定着フィルム内周をバックアップする構成から、定着フィルムの外周面を支持する構成が提案されている（特許文献４、５）。一方、市場からは消費電力の低減とともに、画像形成装置の高画質化やカラー化対応も望まれている。定着器として高画質化やカラー化対応を行なうためには、トナーの定着性を充分に満足し、かつ定着ムラも防止することが必要である。 Therefore, in order to prevent cracking of the fixing film end, a configuration that supports the outer peripheral surface of the fixing film from a configuration that backs up the inner periphery of the fixing film is proposed so as not to deform the fixing film end into a trumpet shape. (Patent Documents 4 and 5). On the other hand, from the market, it is desired to reduce power consumption and to improve the image quality and color of image forming apparatuses. In order to achieve high image quality and color compatibility as a fixing device, it is necessary to sufficiently satisfy toner fixing properties and prevent uneven fixing.
そこで、記録材上の未定着トナー像に対し定着フィルムにより熱を包み込むように伝達させるために、定着フィルムを複数の層で構成したフィルム加熱方式の定着装置が提案されている。この定着装置によれば、定着フィルムは、ポリイミドやＳＵＳ等からなる基層とフッ素樹脂等からなる離型層との間に、シリコーンゴム等からなる弾性層を有している。
定着フィルムの基層として高熱伝導性の金属スリーブを使用し、この金属スリーブを覆うように弾性層を設けた場合において、定着フィルム端部の亀裂を防止するため、端部フランジにより定着フィルムの外周面を支持する構成を採用したとする。この場合、定着フィルムは柔らかく弾性を有する弾性層の外周面（表面）が端部フランジに摺擦しながら回転することになる。一方で、定着フィルムは加圧ローラにより従動回転され、かつ端部フランジにより表面が規制されながら回転するため、端部フランジと摺擦する定着フィルム表面部は局所的に大きな力が加わっている。そのため、弾性層を設けた定着フィルムにおいて、端部フランジと摺擦する定着フィルム表面部に力が加わるとその表面部が弾性変形してしまい、端部フランジ内での回転が不安定になってしまうことがあった。 When a highly heat conductive metal sleeve is used as the base layer of the fixing film and an elastic layer is provided so as to cover the metal sleeve, the outer peripheral surface of the fixing film is prevented by an end flange to prevent cracks at the end of the fixing film. Suppose that the structure which supports is adopted. In this case, the fixing film rotates while the outer peripheral surface (surface) of the elastic layer having soft elasticity is rubbed against the end flange. On the other hand, since the fixing film is rotated by the pressure roller and rotated while the surface is regulated by the end flange, a large force is locally applied to the surface of the fixing film that rubs against the end flange. Therefore, in a fixing film provided with an elastic layer, when a force is applied to the surface portion of the fixing film that rubs against the end flange, the surface portion is elastically deformed, and rotation within the end flange becomes unstable. There was a case.
また、弾性層は金属スリーブよりも厚く、膜厚ムラも大きい。さらに、弾性層の硬度ムラにより、定着フィルムの左右両端で端部フランジとの摺擦による弾性変形の具合も変わってしまう。そのため、定着フィルムは左端と右端で端部フランジ内での回り方に差が生じ、定着フィルムとしての回転挙動が不安定になってしまうことがあった。 Further, the elastic layer is thicker than the metal sleeve, and the film thickness unevenness is large. Furthermore, due to uneven hardness of the elastic layer, the degree of elastic deformation caused by rubbing with the end flanges at both the left and right ends of the fixing film also changes. For this reason, the fixing film has a difference in the direction around the end flange between the left end and the right end, and the rotational behavior of the fixing film may become unstable.
このように、定着フィルムの回転が不安定になると、定着フィルムの回転トルクが上昇して、記録材がニップ部を通過する時に、記録材と定着フィルムの間でスリップが発生して画像を乱したり、紙詰まりになったりする現象が発生しやすくなるのである。 As described above, when the rotation of the fixing film becomes unstable, the rotational torque of the fixing film increases, and when the recording material passes through the nip portion, slip occurs between the recording material and the fixing film, thereby disturbing the image. Or a paper jam is likely to occur.
端部フランジで定着フィルムの内周をバックアップする構成を採用すれば、端部フランジに対し硬い定着フィルム内面（金属スリーブ）が摺擦しながら回転するため、定着フィルムとしての回転は安定化する。しかしながら、上述したように、定着フィルムの端部外径の広がりからフィルム端面の亀裂に発展しやすくなるという弊害があるため、特に加熱装置の高速化や長寿命化を狙う場合は、採用は難しい。 If the configuration in which the inner periphery of the fixing film is backed up by the end flange is employed, the inner surface of the fixing film (metal sleeve) rotates while rubbing against the end flange, so that the rotation as the fixing film is stabilized. However, as described above, there is a problem that the fixing film tends to develop from a widening of the outer diameter of the end portion of the fixing film to a crack at the end surface of the film, so that it is difficult to adopt it particularly when aiming to increase the speed and life of the heating device. .
そこで、本発明の目的は、回転を安定化でき、回転トルクの上昇を低減できる加熱回転体を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a heating rotator that can stabilize rotation and reduce an increase in rotational torque.
また、本発明の目的は、上記加熱回転体を備える像加熱装置を提供することにある。 Moreover, the objective of this invention is providing the image heating apparatus provided with the said heating rotary body.
上記目的を達成するため、本発明に係る加熱回転体の代表的な構成は、加熱体と加圧部材の間に介在し、該加圧部材と接触するニップ部で被加熱材を挟持搬送しつつ該加熱体の熱を被加熱材に与える加熱回転体であって、該加熱回転体の被加熱材搬送方向と直交する長手方向への移動を規制するための規制部材に長手方向端部の外周面が接触する加熱回転体において、少なくとも、可撓性を有する金属スリーブからなる基層と、該基層の外周に設けられた弾性層と、を有する複数の層を備え、該規制部材と接触する長手方向端部の外径が、被加熱材と接触する該弾性層の接触部の外径と比べて小さいことを特徴とする加熱回転体である。 In order to achieve the above object, a typical structure of a heating rotating body according to the present invention is interposed between a heating body and a pressure member, and sandwiches and conveys a material to be heated at a nip portion that contacts the pressure member. A heating rotator that applies heat of the heating body to the heated material while the longitudinal end of the regulating member for regulating the movement of the heating rotator in the longitudinal direction orthogonal to the heated material conveyance direction The heating rotating body in contact with the outer peripheral surface includes a plurality of layers having at least a base layer made of a flexible metal sleeve and an elastic layer provided on the outer periphery of the base layer, and is in contact with the regulating member. The heating rotating body is characterized in that the outer diameter of the end portion in the longitudinal direction is smaller than the outer diameter of the contact portion of the elastic layer in contact with the material to be heated.
本発明によれば、回転を安定化でき、回転トルクの上昇を低減できる加熱回転体の提供を実現できる。また、上記加熱回転体を備える像加熱装置の提供を実現できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, provision of the heating rotary body which can stabilize rotation and can reduce the raise of rotational torque is realizable. Moreover, provision of an image heating apparatus provided with the said heating rotary body is realizable.
以下、本発明を図面に基づいて詳しく説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
（１）画像形成装置例
図２は画像形成装置の一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利用のレーザープリンターである。
(1) Example of Image Forming Apparatus FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an example of an image forming apparatus. The image forming apparatus of this example is a laser printer using a transfer type electrophotographic process.
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。 Reference numeral 1 denotes a photosensitive drum as an image carrier, and a photosensitive material such as OPC, amorphous Se, or amorphous Si is formed on a cylindrical substrate such as aluminum or nickel.
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。 The photosensitive drum 1 is rotationally driven in the clockwise direction indicated by an arrow at a predetermined peripheral speed. First, the surface thereof is uniformly charged to a predetermined polarity and potential by a charging roller 2 as a charging device.
次に、その一様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。 Next, scanning exposure 3a is performed on the uniformly charged surface by a laser scanner 3 that is ON / OFF controlled in accordance with image information to form an electrostatic latent image.
この静電潜像は、現像装置４でトナー像として現像、可視化される。現像方法としては、ジャンピング現像法、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。 This electrostatic latent image is developed and visualized as a toner image by the developing device 4. As a developing method, a jumping developing method, a two-component developing method, an FEED developing method, or the like is used, and image exposure and reversal development are often used in combination.
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被加熱材としての記録材Ｐ上に感光ドラム１上より転写される。 The visualized toner image is transferred from the photosensitive drum 1 onto a recording material P as a heated material conveyed at a predetermined timing by a transfer roller 5 as a transfer device.
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間で挟持搬送される。 Here, the sensor 8 detects the leading edge of the recording material P so that the image forming position of the toner image on the photosensitive drum 1 matches the writing position of the leading edge of the recording material P, and the timing is adjusted. The recording material P conveyed at a predetermined timing is nipped and conveyed between the photosensitive drum 1 and the transfer roller 5.
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、トナー像は永久画像として記録材Ｐ上に加熱定着される。 The recording material P onto which the toner image has been transferred is conveyed to the heat fixing device 6 and the toner image is heated and fixed on the recording material P as a permanent image.
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。これにより感光ドラム１は再度の画像形成に供される。 On the other hand, the residual toner remaining on the photosensitive drum 1 is removed from the surface of the photosensitive drum 1 by the cleaning device 7. As a result, the photosensitive drum 1 is used for image formation again.
（２）加熱定着装置６
図３は加熱定着装置６の横断面模型図、図４は途中部分省略・一部切り欠き正面模型図である。
(2) Heat fixing device 6
FIG. 3 is a cross-sectional model view of the heat fixing device 6, and FIG.
１０は加熱部材としての定着部材（加熱アセンブリ）である。２０は加圧部材としての弾性加圧ローラである。この定着部材１０と加圧ローラ２０を加圧した状態に接触させることによりニップ部としての定着ニップ部Ｎを形成させている。 Reference numeral 10 denotes a fixing member (heating assembly) as a heating member. Reference numeral 20 denotes an elastic pressure roller as a pressure member. By fixing the fixing member 10 and the pressure roller 20 in a pressurized state, a fixing nip portion N as a nip portion is formed.
定着部材１０は、加熱体としてのヒータ１１、保持部材としてのフィルムガイド１２、加熱回転体としての定着フィルム１３、規制部材としての端部フランジ（以下、定着フランジと記す）１５等からなる。 The fixing member 10 includes a heater 11 as a heating member, a film guide 12 as a holding member, a fixing film 13 as a heating rotator, an end flange (hereinafter referred to as a fixing flange) 15 as a regulating member, and the like.
ヒータ１１はフィルムガイド１２の下面に固定して配置してある。定着フィルム１３はフィルムガイド１２に対してルーズに外嵌させて配置してあり、定着フィルム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近傍以外は充分なクリアランスが設けてある。 The heater 11 is fixed to the lower surface of the film guide 12. The fixing film 13 is disposed so as to be loosely fitted to the film guide 12 and has sufficient clearance with respect to the film guide rib 12a extending in the circumferential direction of the fixing film except in the vicinity of the fixing nip portion N. .
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、定着フィルム１３の両端部を規制する役目をする。すなわち、定着フランジ１５は、定着フィルム１３の長手方向への移動を規制する規制部材である。 The fixing flange 15 is attached to both ends of the film guide 12 in the longitudinal direction, and serves to regulate both ends of the fixing film 13. That is, the fixing flange 15 is a regulating member that regulates the movement of the fixing film 13 in the longitudinal direction.
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 pressure roller 20 includes a cored bar 21 and an elastic layer 22 formed by foaming heat-resistant rubber such as silicon rubber or fluorine rubber or silicon rubber on the outer side of the cored bar 21, and PFA, PTFE, A releasable layer 23 such as FEP may be formed.
３０は定着装置のメインフレームである。このメインフレーム３０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。すなわち、メインフレーム３０に設けた嵌合用溝３１に、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂よりなる軸受け３２、あるいはベアリングを装着している。そしてこの軸受け３２の溝に加圧ローラ２０の芯金２１の端部を嵌合させたことで、加圧ローラ２０を回転自在に配置し、該加圧ローラ２０の上側において定着部材１０が配置してある。 Reference numeral 30 denotes a main frame of the fixing device. A pressure roller 20 and a fixing member 10 are mounted and held on the main frame 30. That is, a bearing 32 or a bearing made of a heat-resistant resin such as PEEK, PPS, or liquid crystal polymer is attached to the fitting groove 31 provided in the main frame 30. The end of the metal core 21 of the pressure roller 20 is fitted into the groove of the bearing 32 so that the pressure roller 20 is rotatably disposed, and the fixing member 10 is disposed above the pressure roller 20. It is.
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１５ｄと不動のバネ受け部材４０との間に加圧バネ１７を縮設させている。この加圧バネ１７により定着部材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、定着フィルム１３の有する後述の弾性層１３ｂ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を形成させている。
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、定着フィルム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む。これにより定着フィルム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。
At both ends of the fixing member 10, the pressure spring 17 is contracted between the pressure portion 15 d of the fixing flange 15 and the stationary spring receiving member 40. With this pressure spring 17, the fixing member 10 is pressed against the upper surface of the pressure roller 20 with a predetermined pressure against the elasticity of an elastic layer 13 b (described later) of the fixing film 13 and the elasticity of the pressure roller 20. Thus, a fixing nip portion N having a predetermined width is formed.
At the fixing nip portion N, the fixing film 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 bends following the flat surface of the lower surface of the heater 11. Mu As a result, the inner surface of the fixing film 13 is in close contact with the flat surface of the lower surface of the heater 11.
Ｇは加圧ローラ２０の芯金２１の一端部に固着して配置した駆動ギアである。この駆動ギアＧに駆動部Ｍから回転力が伝達されて、図３のように、加圧ローラ２０が矢印の反時計方向に所定の回転速度にて回転駆動される。この加圧ローラ２０の回転駆動に伴って、定着ニップ部Ｎにおける該加圧ローラ２０と定着部材１０側の定着フィルム１３との摩擦力で定着フィルム１３に回転力が作用する。そして、定着フィルム１３がその内部にあるヒータ１１の下面と密着、そして摺動しながら図３のように、フィルムガイド１２の外回りを時計方向に、加圧ローラ２０の回転に従動することで回転状態になる（加圧ローラ駆動式）。 G is a drive gear that is fixedly disposed at one end of the core bar 21 of the pressure roller 20. 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 in the counterclockwise direction indicated by the arrow as shown in FIG. As the pressure roller 20 is driven to rotate, a rotational force acts on the fixing film 13 by a frictional force between the pressure roller 20 and the fixing film 13 on the fixing member 10 side in the fixing nip portion N. Then, the fixing film 13 is rotated by following the rotation of the pressure roller 20 in the clockwise direction around the outer periphery of the film guide 12 as shown in FIG. It becomes a state (pressure roller drive type).
定着フィルム１３は内部のヒータ１１及びフィルムガイド１２と摺擦しながら回転するため、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。このため、ヒータ１１及びフィルムガイド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。また、定着フィルム１３の回転時に、フィルムガイド１２の摩耗量を抑えるために、定着フィルム１３はフィルムガイドリブ１２ａに対して、定着ニップ部Ｎ近傍以外は充分なクリアランスが設けてある。これらにより、定着フィルム１３はスムーズに回転することが可能となる。 Since the fixing film 13 rotates while rubbing against the internal heater 11 and the film guide 12, it is necessary to suppress the frictional resistance between the heater 11 and the film guide 12 and the fixing film 13. For this reason, a small amount of lubricant such as heat resistant grease is interposed on the surfaces of the heater 11 and the film guide 12. Further, in order to suppress the wear amount of the film guide 12 when the fixing film 13 is rotated, the fixing film 13 has a sufficient clearance with respect to the film guide rib 12a except for the vicinity of the fixing nip portion N. As a result, the fixing film 13 can rotate smoothly.
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の加熱を行なう。 The heater 11 heats the fixing nip portion N that melts and fixes the toner image T on the recording material P.
加圧ローラ２０の回転により定着フィルム１３が回転し、ヒータ１１に対する通電により該ヒータの温度が所定の温度に立ち上がって温調される。この状態において、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の定着フィルム１３と加圧ローラ２０との間に搬送される。そして、その記録材Ｐが定着ニップ部Ｎを挟持搬送されることで、未定着トナー像Ｔが定着フィルム１３を介してヒータ１１の熱で加熱されて記録材Ｐ上に熱定着される。定着ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐは、定着フィルム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上に排出される。 The fixing film 13 is rotated by the rotation of the pressure roller 20, and the temperature of the heater rises to a predetermined temperature and is adjusted by energizing the heater 11. In this state, the recording material P carrying the unfixed toner image T is conveyed between the fixing film 13 and the pressure roller 20 in the fixing nip N along the heat-resistant fixing inlet guide 24. Then, when the recording material P is nipped and conveyed through the fixing nip portion N, the unfixed toner image T is heated by the heat of the heater 11 through the fixing film 13 and thermally fixed onto the recording material P. The recording material P that has passed through the fixing nip N is separated from the outer surface of the fixing film 13, guided by a heat-resistant fixing paper discharge guide (not shown), and discharged onto a discharge tray (not shown).
ａ）ヒータ１１
ヒータ１１は、例えば、アルミナ（酸化アルミ）、ＡｌＮ（窒化アルミ）等の高絶縁性の細長いセラミックス基板や、ポリイミド、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂基板を有する。そしてこの基板の表面に、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、ＲｕＯ2、Ｔａ2Ｎ等の発熱ペースト層を印刷した発熱体と、この発熱体の保護と絶縁性を確保するためのガラスコート層等を順次形成したものである。基板として熱伝導性の良好なＡｌＮ等を用いた場合は、発熱ペースト層とガラスコート層を基板に対して、定着ニップ部Ｎと反対側に形成してあっても良い。
a) Heater 11
The heater 11 includes, for example, a highly insulating elongated ceramic substrate such as alumina (aluminum oxide) or AlN (aluminum nitride), or a heat resistant resin substrate such as polyimide, PPS, or liquid crystal polymer. And on the surface of the substrate, for example, Ag / Pd (silver palladium), RuO 2, Ta 2 and heating element a heating paste layer by printing, such as N, glass coating layer for ensuring the protection and insulation of the heating element Etc. are sequentially formed. When AlN or the like having good thermal conductivity is used as the substrate, the heat generating paste layer and the glass coat layer may be formed on the opposite side of the fixing nip portion N with respect to the substrate.
ヒータ１１上の発熱ペーストへの給電は、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。ヒータ基板の背面には、発熱ペーストの発熱に応じて昇温したヒータ１１の温度を検知するためのサーミスタ等の温度検知素子１４が配置されている。この温度検知素子１４の信号に応じて、長手方向端部にある不図示の電極部から発熱ペースト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ことで、定着ニップ部Ｎ内での温調温度を略一定に保つ。これにより、ヒータ１１は定着フィルム１３を介して記録材Ｐ上の未定着トナー像Ｔを定着するのに必要な加熱を行なう。温度検知素子１４から不図示の温度制御部へのＤＣ通電は、不図示のＤＣ通電部及び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。 Power is supplied to the heat generating paste on the heater 11 from a power supply unit (not shown) via a connector (not shown). On the back surface of the heater substrate, a temperature detection element 14 such as a thermistor for detecting the temperature of the heater 11 raised in accordance with the heat generation of the heat generation paste is disposed. In the fixing nip portion N, the duty ratio and wave number of the voltage applied to the heat generating paste from the electrode portion (not shown) at the end in the longitudinal direction are appropriately controlled according to the signal of the temperature detecting element 14. The temperature control temperature of the is kept substantially constant. Thus, the heater 11 performs heating necessary for fixing the unfixed toner image T on the recording material P via the fixing film 13. DC energization from the temperature detecting element 14 to a temperature control unit (not shown) is achieved by a connector (not shown) via a DC energization unit and a DC electrode unit (not shown).
またヒータ１１の定着ニップ部Ｎ側の表面には、定着フィルム１３の外周面（表面）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、ポリイミド層等の保護層を設けている。 Further, a protective layer such as a thin glass coat, a fluororesin layer, or a polyimide layer capable of withstanding the rubbing against the outer peripheral surface (surface) of the fixing film 13 is provided on the surface of the heater 11 on the fixing nip portion N side. Provided.
ｂ）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と反対方向への放熱を防ぐための断熱部材の役目等をしている。このフィルムガイド１２は、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。
b) Film guide 12
The film guide 12 has a role of supporting the heater 11, a role of a pressure member, a role of a heat insulating member for preventing heat radiation in a direction opposite to the fixing nip portion N, and the like. The film guide 12 is a rigid, heat-resistant, and heat-insulating member, and is formed of a liquid crystal polymer, a phenol resin, PPS, PEEK, or the like.
また、定着フィルム１３の周方向に伸びたフィルムガイドリブ１２ａの外径は、径Ｌｇにて配置されている。 Further, the outer diameter of the film guide rib 12a extending in the circumferential direction of the fixing film 13 is arranged with a diameter Lg.
ｃ）端部フランジ１５
図５の（ａ）は定着フランジ１５の外観斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線に沿う縦断面図である。
c) End flange 15
5A is an external perspective view of the fixing flange 15, FIG. 5B is a front view, and FIG. 5C is a longitudinal sectional view taken along line AA of FIG. 5B.
図５の（ｃ）に示すように、定着フィルム１３は、その端部外周面に、定着フランジ１５に設けられた挿入部（外周規制手段）１５ａの内周面１５ａ１と接触する部位（幅Ｄｅ）を有する。 As shown in FIG. 5C, the fixing film 13 has a portion (width De) in contact with the inner peripheral surface 15a1 of the insertion portion (outer peripheral regulating means) 15a provided on the fixing flange 15 on the outer peripheral surface of the end portion. ).
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いる。この定着フランジ１５は、その外周縁部に定着フィルム１３の端部外周面Ｄｅが挿入可能な、定着フィルム１３の外径Ｌｆより大きい内径Ｌｃを有する挿入部１５ａを有する。すなわち、定着フィルム１３の端部外周面Ｄｅ部は定着フィルム１３の外径Ｌｆよりも大きい内径Ｌｃを有する挿入部１５ａに挿入され、定着フィルム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。また、定着フランジ１５の内側には、定着フィルム１３の変形を規制するための変形規制部位（変形規制手段）１５ｃが設けられている。この変形規制部位１５ｃの外径Ｌｓは、フィルムガイドリブ１２ａの外径Ｌｇよりも大きく、かつ定着フィルム１３の外径Ｌｆよりも小さくなるように設定されている。これにより、定着フィルム１３の回転駆動中、変形規制部位１５ｃと定着フィルム１３の内周面との接触は無い。もし定着フィルム１３が何らかの外力によって変形規制部位１５ｃと接触しても、変形規制部位１５ｃは定着フィルム１３が破損、または永久変形を起こさないような外径に設定してある。上記挿入部１５ａの内径Ｌｃと、変形規制部位１５ｃの外径Ｌｓと、フィルムガイドリブ１２ａの外径Ｌｇの大きさの関係はＬｃ＞Ｌｓ＞Ｌｇとなっている。 The fixing flange 15 is made of a heat-resistant resin such as PPS, liquid crystal polymer, or phenol resin. The fixing flange 15 has an insertion portion 15a having an inner diameter Lc larger than the outer diameter Lf of the fixing film 13 into which the outer peripheral surface De of the fixing film 13 can be inserted at the outer peripheral edge thereof. That is, the outer peripheral surface De of the end portion of the fixing film 13 is inserted into the insertion portion 15 a having an inner diameter Lc larger than the outer diameter Lf of the fixing film 13, and the end surface of the fixing film 13 abuts against the abutting portion 15 b of the fixing flange 15. . Further, a deformation restricting portion (deformation restricting means) 15 c for restricting deformation of the fixing film 13 is provided inside the fixing flange 15. The outer diameter Ls of the deformation regulating portion 15c is set to be larger than the outer diameter Lg of the film guide rib 12a and smaller than the outer diameter Lf of the fixing film 13. Thereby, there is no contact between the deformation restricting portion 15 c and the inner peripheral surface of the fixing film 13 during the rotation driving of the fixing film 13. Even if the fixing film 13 comes into contact with the deformation restricting portion 15c by some external force, the deformation restricting portion 15c is set to have an outer diameter so that the fixing film 13 is not damaged or permanently deformed. The relationship among the inner diameter Lc of the insertion portion 15a, the outer diameter Ls of the deformation restricting portion 15c, and the outer diameter Lg of the film guide rib 12a is Lc> Ls> Lg.
また、定着フランジ１５は、定着ニップ部Ｎ相当部に切り欠き部１５ｅ（図３）を有する。この切り欠き部１５ｅには、ヒータ１１を支持したフィルムガイド１２と、このフィルムガイド１２と一体の保持ステイ１２ｂの長手端部が配置される(図４）。ヒータ１１はフィルムガイド１２に支持されるため、定着フランジ１５と干渉することはない。そして、図６に示すように、定着フランジ１５に設けられた保持筐体嵌合部１５ｆをメインフレーム３０の嵌合溝３１に挿入することによって、定着部材１０の端部がメインフレーム３０により保持される。 Further, the fixing flange 15 has a cutout portion 15e (FIG. 3) in a portion corresponding to the fixing nip portion N. The cutout portion 15e is provided with a film guide 12 that supports the heater 11 and a longitudinal end portion of a holding stay 12b that is integral with the film guide 12 (FIG. 4). Since the heater 11 is supported by the film guide 12, it does not interfere with the fixing flange 15. Then, as shown in FIG. 6, the end portion of the fixing member 10 is held by the main frame 30 by inserting the holding housing fitting portion 15 f provided on the fixing flange 15 into the fitting groove 31 of the main frame 30. Is done.
定着部材１０をメインフレーム３０に保持させた状態において、定着フランジ１５で定着フィルム１３のスラスト方向への移動を規制するとともに、定着フランジ１５の挿入部１５ａと突き当て部１５ｂで、定着フィルム１３の端部の外周面Ｄｅと端面を受けている。定着フィルム１３の回転中において、定着フランジ１５の挿入部１５ａの内周面に定着フィルム１３の端部外周面の部位（幅Ｄｅ）を接触させて抑え込むことにより、定着フィルム端面がラッパ状に広がることを防止している。これにより定着フィルム１３端部からの破損を防止できる。 In a state where the fixing member 10 is held on the main frame 30, the fixing flange 15 restricts the movement of the fixing film 13 in the thrust direction, and the insertion portion 15a and the abutting portion 15b of the fixing flange 15 The outer peripheral surface De and the end surface of the end are received. While the fixing film 13 is rotating, the end surface of the fixing film 13 (width De) is brought into contact with the inner peripheral surface of the insertion portion 15a of the fixing flange 15 and pressed down, so that the end surface of the fixing film spreads in a trumpet shape. To prevent that. Thereby, damage from the end of the fixing film 13 can be prevented.
ｄ）定着フィルム１３
定着フィルム１３は、図１に示すように、少なくとも、小熱容量で可撓性を有する金属スリーブからなる基層１３ａと、この基層１３ａを覆うように基層１３ａの外周に設けられた弾性を有する弾性層１３ｂと、を有する２つの層から構成される。
d) Fixing film 13
As shown in FIG. 1, the fixing film 13 includes at least a base layer 13a made of a metal sleeve having a small heat capacity and flexibility, and an elastic layer having elasticity provided on the outer periphery of the base layer 13a so as to cover the base layer 13a. And 13b.
基層１３ａは、クイックスタートを可能にするために膜厚は２００μｍ以下の厚みで耐熱性、高熱伝導性を有するステンレス、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ等の金属部材を単独、あるいは合金部材からなり、可撓性も有している。一方で、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、耐久性に優れた基層１３ａとして、膜厚は２０μｍ以上の厚みが必要である。また、ヒータ１１と接触する基層１３ａ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。 The base layer 13a is made of a metal member such as stainless steel, Al, Ni, Cu, Zn, etc. having heat resistance and high thermal conductivity with a thickness of 200 μm or less in order to enable quick start, or an alloy member. It also has flexibility. On the other hand, as the base layer 13a having sufficient strength for constituting a long-life heat fixing apparatus and excellent in durability, the film thickness needs to be 20 μm or more. Further, a highly lubricious fluororesin layer, polyimide layer, polyamideimide layer, or the like may be formed on the inner surface of the base layer 13a in contact with the heater 11.
弾性層１３ｂは、高画質化やカラー化対応として、トナーの定着性を充分に満足し、かつ定着ムラも防止するよう、記録材Ｐ上の未定着トナー像Ｔに対し、熱を包み込むように伝達させるため、シリコンゴム等からなる耐熱性の弾性体からなる。熱の包み込み効果による高画質化やカラー化対応のために、膜厚は５０μｍ以上の厚みが必要である。一方で、クイックスタートを可能にするために、膜厚は５００μｍ以下の厚みが必要である。また、熱伝導率を向上させるために、熱伝導性フィラー等の添加材を含有しても良い。さらに、弾性層１３ｂを覆うように、離型性と耐摩耗性を有する離型層を形成してあっても良い。 The elastic layer 13b wraps heat with respect to the unfixed toner image T on the recording material P so as to sufficiently satisfy the toner fixing property and prevent fixing unevenness in order to improve image quality and color. In order to transmit, it consists of a heat-resistant elastic body made of silicon rubber or the like. The film thickness needs to be 50 μm or more in order to achieve high image quality and colorization due to the heat wrapping effect. On the other hand, in order to enable quick start, the film thickness needs to be 500 μm or less. Moreover, in order to improve thermal conductivity, you may contain additives, such as a heat conductive filler. Furthermore, a release layer having release properties and wear resistance may be formed so as to cover the elastic layer 13b.
ここで、定着フランジ１５の項で説明したように、定着フィルム１３はその端部外周面に、図５（ｃ）に示すように、定着フランジ１５の挿入部１５ａの内周面１５ａ１と接触する部位（幅Ｄｅ）を有している。この定着フィルム１３の端部外周面Ｄｅ部は、図１に示すように、基層１３ａ上に弾性層１３ｂが設けられておらず、基層１３ａが露出している。そのため、定着フィルム１３の外径は、記録材Ｐと接触する弾性層１３ｂの部位（幅Ｄｃ）に比べて、定着フランジ１５の内周面１５ａ１と接触する端部外周面Ｄｅ部の方が小さい。また、定着フィルム１３の外周面において接触面Ｄｃ部は弾性層１３ｂを有している。これに対し定着フィルム１３の端部外周面Ｄｅ部は基層１３ａのみであるため、端部外周面Ｄｅ部の表面硬度を接触面Ｄｃ部に比べて飛躍的に高くすることができる。 Here, as described in the section of the fixing flange 15, the fixing film 13 comes into contact with the inner peripheral surface 15 a 1 of the insertion portion 15 a of the fixing flange 15 as shown in FIG. It has a part (width De). As shown in FIG. 1, the elastic layer 13b is not provided on the base layer 13a, and the base layer 13a is exposed at the end outer peripheral surface De of the fixing film 13. Therefore, the outer diameter of the fixing film 13 is smaller on the outer peripheral surface De portion of the end portion contacting the inner peripheral surface 15a1 of the fixing flange 15 than on the portion (width Dc) of the elastic layer 13b contacting the recording material P. . Further, the contact surface Dc portion on the outer peripheral surface of the fixing film 13 has an elastic layer 13b. In contrast, since the end outer peripheral surface De portion of the fixing film 13 is only the base layer 13a, the surface hardness of the end outer peripheral surface De portion can be dramatically increased as compared with the contact surface Dc portion.
これにより、定着フランジ１５の内周面１５ａ１に対し、硬く硬度ムラも少ない基層１３ａの端部外周面Ｄｅ部を摺擦させながら定着フィルム１３を回転させることができる。 As a result, the fixing film 13 can be rotated while sliding the end portion outer peripheral surface De of the base layer 13a that is hard and has less hardness unevenness with respect to the inner peripheral surface 15a1 of the fixing flange 15.
定着フィルム１３の端部外周面Ｄｅ部と接触面Ｄｃ部以外の部位については、弾性層１３ｂの有無は問わない。しかし、その部位に弾性層１３ｂを設ける場合は、加圧ローラ２０と形成する定着ニップ部Ｎの形状の適正化、及び加圧ローラ２０による定着フィルム１３の従動回転の安定化のため、接触面Ｄｃ部の膜厚と同等もしくはそれ以下とすることが好ましい。 With respect to the portions other than the end outer peripheral surface De portion and the contact surface Dc portion of the fixing film 13, the presence or absence of the elastic layer 13 b does not matter. However, in the case where the elastic layer 13b is provided at that portion, the contact surface is used to optimize the shape of the fixing nip portion N formed with the pressure roller 20 and to stabilize the driven rotation of the fixing film 13 by the pressure roller 20. The film thickness is preferably equal to or less than the film thickness of the Dc portion.
（３）比較実験
図１に示す本実施例の定着フィルム１３と、図１０に示す従来例の定着フィルム５０と、図１１に示す比較例の定着フィルム５１と、について、各々の定着フィルム１３・５０・５１を加熱定着装置６に組み込み、プリンターで３０万枚の通紙耐久を実施した。図１０に示す従来例の定着フィルム５０は、基層５０ａ全域に弾性層５０ｂを均一な膜厚で配置したものである。図１１に示す比較例の定着フィルム５１は、弾性層５１ｂの膜厚を記録材Ｐとの接触面Ｄｃ部で固定とし、定着フランジ１５の内周面１５ａ１と接触する端部外周面Ｄｅ部で薄くしたものである。そして、各々の定着フィルム１３・５０・５１の回転トルク測定と、記録材Ｐが定着ニップＮ通過時に発生する記録材Ｐのスリップに起因するジャムの評価を行なった。
(3) Comparative Experiment Regarding the fixing film 13 of this example shown in FIG. 1, the fixing film 50 of the conventional example shown in FIG. 10, and the fixing film 51 of the comparative example shown in FIG. 50/51 was incorporated in the heat fixing device 6 and 300,000 sheets were passed through with a printer. A conventional fixing film 50 shown in FIG. 10 has an elastic layer 50b arranged in a uniform thickness over the entire base layer 50a. In the fixing film 51 of the comparative example shown in FIG. 11, the elastic layer 51 b is fixed at the contact surface Dc portion with the recording material P, and the end outer peripheral surface De portion is in contact with the inner peripheral surface 15 a 1 of the fixing flange 15. Thinned. Then, the rotational torque of each of the fixing films 13, 50, 51 was measured, and jamming due to the slip of the recording material P generated when the recording material P passed through the fixing nip N was evaluated.
具体的には、本実施例の定着フィルム１３と、従来例の定着フィルム５０において、基層１３ａ・５０ａはともにＳＵＳ製のスリーブである。このスリーブの膜厚は３５μｍである。弾性層１３ｂ・５０ｂはともにシリコーンゴム製である。このシリコーンゴムの膜厚は２００μｍである。そして外径はともに３０ｍｍである。また比較例の定着フィルム５１は、端部外周面Ｄｅ部の弾性層５１ｂの膜厚のみ１００μｍ、５０μｍ、１０μｍと振った定着フィルムを使用した。通紙耐久は、最大通紙幅がＡ４／ＬＴＲサイズで、プリント速度がＡ４サイズで５２ＰＰＭであるプリンターを用いて、２３℃／５０％ＲＨの環境下で、坪量８０ｇのＡ４サイズ紙で行なった。定着フィルム１３・５０・５１の回転トルクは、初期と通紙耐久１０万枚毎に、加圧ローラ２０の芯金２１上にかかる安定時のトルクを測定することで代用した。 Specifically, in the fixing film 13 of the present embodiment and the fixing film 50 of the conventional example, the base layers 13a and 50a are both SUS sleeves. The film thickness of this sleeve is 35 μm. Both elastic layers 13b and 50b are made of silicone rubber. The film thickness of this silicone rubber is 200 μm. And both outer diameters are 30 mm. Further, as the fixing film 51 of the comparative example, a fixing film in which only the film thickness of the elastic layer 51b on the outer peripheral surface De of the end portion was shaken to 100 μm, 50 μm, and 10 μm was used. The paper passing durability was performed on an A4 size paper having a basis weight of 80 g in an environment of 23 ° C./50% RH using a printer having a maximum paper passing width of A4 / LTR size and a printing speed of A4 size and 52 PPM. . The rotational torque of the fixing films 13, 50, and 51 was substituted by measuring the stable torque applied to the core metal 21 of the pressure roller 20 at the initial stage and every 100,000 sheets of paper passing durability.
その結果を表１に示す。なお、表中のジャムの結果を表す記号として、○はジャムの発生無し、×はジャムの発生有り、を示す。 The results are shown in Table 1. In the table, as symbols representing the results of jamming, ◯ indicates that no jamming has occurred, and x indicates that jamming has occurred.
表１の結果に示すように、本実施例の定着フィルム１３を使用することにより、通紙耐久３０万枚を通じて安定したトルクで定着フィルム１３は回転しており、記録材のスリップに起因するジャムの発生も無かった。 As shown in the results of Table 1, by using the fixing film 13 of this embodiment, the fixing film 13 is rotated with a stable torque through 300,000 sheets of paper passing durability, and jammed due to slip of the recording material There was no outbreak.
一方、従来例の定着フィルム５０を使用した場合は、初期から回転トルクが高めであり、通紙耐久１０万枚に達する前に記録材のスリップに起因するジャムが発生してしまい、その時の回転トルクは初期から約２０％上昇していた。 On the other hand, when the conventional fixing film 50 is used, the rotational torque is high from the beginning, and jamming due to the slip of the recording material occurs before reaching the sheet passing durability of 100,000 sheets. The torque increased about 20% from the beginning.
また、比較例の定着フィルム５１を使用した場合は、端部外周面Ｄｅ部の弾性層の膜厚を薄くしていくことで、回転トルクの上昇は低減し、記録材のスリップに起因するジャムの発生時期も延びる傾向にあった。 Further, when the fixing film 51 of the comparative example is used, the increase in rotational torque is reduced by reducing the thickness of the elastic layer on the outer peripheral surface De of the end portion, and jamming due to slip of the recording material The time of outbreak also tended to extend.
以上の結果から、定着フィルム１３における定着フランジ１５の内周面１５ａ１と接触する端部外周面Ｄｅ部は、弾性層１３ｂを配置しないことで定着フィルム１３の回転が安定化でき、加熱定着装置として長寿命化を実現できることが分かった。さらに、端部外周面Ｄｅ部は弾性層１３ｂを有していたとしても、その膜厚が記録材Ｐとの接触面Ｄｃ部と比べて充分に薄ければ端部外周面Ｄｅ部の表面硬度は高く維持することができ、回転トルクも安定することが分かった。すなわち、定着フィルム１３の端部外周面Ｄｅ部の外径が、記録材Ｐと接触する弾性層１３ｂの接触面Ｄｃ部の外径よりも小さく設定されていることが重要である。 From the above results, the rotation of the fixing film 13 can be stabilized by disposing the elastic layer 13b at the end outer peripheral surface De portion of the fixing film 13 that contacts the inner peripheral surface 15a1 of the fixing flange 15. It has been found that a long life can be realized. Further, even if the end portion outer peripheral surface De has the elastic layer 13b, the surface hardness of the end portion outer peripheral surface De portion is sufficient if the film thickness is sufficiently thinner than the contact surface Dc portion with the recording material P. Can be maintained high and the rotational torque is stable. That is, it is important that the outer diameter of the outer peripheral surface De portion of the end portion of the fixing film 13 is set smaller than the outer diameter of the contact surface Dc portion of the elastic layer 13b that contacts the recording material P.
本実施例の定着フィルム１３によれば、定着フィルム１３において少なくとも定着フランジ１５と摺擦する箇所は弾性力を小さくする、或いは弾性層１３ｂを設けないことで、定着フィルム１３の回転を安定化でき、回転トルクの上昇を低減できる。これによって記録材Ｐの定着ニップ部Ｎ通過時のスリップに起因するジャムの発生も低減できる。 According to the fixing film 13 of this embodiment, the rotation of the fixing film 13 can be stabilized by reducing the elastic force or not providing the elastic layer 13b at least at the portion that rubs against the fixing flange 15 in the fixing film 13. , Increase in rotational torque can be reduced As a result, it is possible to reduce the occurrence of a jam caused by the slip of the recording material P when it passes through the fixing nip portion N.
また、上記定着フィルム１３を備える加熱定着装置は、プリンターのクイックスタート、高速化、高画質化、カラー化等に対応可能であり、耐久性も向上する。 In addition, the heat fixing device including the fixing film 13 can cope with quick start, high speed, high image quality, colorization, and the like of the printer, and the durability is improved.
本実施例では、定着フィルムの他の実施例を説明する。本実施例においては、実施例１と共通する層、部分には同一部号を付して再度の説明を省略する。実施例３においても同様とする。 In this embodiment, another embodiment of the fixing film will be described. In the present embodiment, the same parts and portions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The same applies to the third embodiment.
本実施例の定着フィルム１３は、図７に示すように、金属スリーブからなる基層１３ａの外周に弾性を有する弾性層１３ｂ設け、この弾性層１３ｂの外周に表層として離型性と耐摩耗性を有する離型層１３ｃを設けたものである。すなわち本実施例の定着フィルム１３は、基層１３ａと、弾性層１３ｂと、離型層１３ｃと、を有する３つの層から構成されている。 As shown in FIG. 7, the fixing film 13 of the present embodiment is provided with an elastic layer 13b having elasticity on the outer periphery of a base layer 13a made of a metal sleeve, and has a release layer and wear resistance as a surface layer on the outer periphery of the elastic layer 13b. The release layer 13c is provided. That is, the fixing film 13 of this embodiment is composed of three layers including a base layer 13a, an elastic layer 13b, and a release layer 13c.
離型層１３ｃは、オフセット防止や記録材の分離性、及び耐摩耗性を確保するために、フッ素樹脂や、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てなるものである。フッ素樹脂としては、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）などが用いられる。或いは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）などが用いられる。
被覆の方法としては、離型層１３ｃをディッピングや粉体スプレー等により弾性層１３ｂ表面に塗布する方式、チューブ状に形成されたものを弾性層１３ｂ表面に覆うように被せる方式、等が挙げられるが、もちろんその被覆方式に制限は無い。
また、離型層１３ｃとしての耐摩耗性を維持するために、膜厚は５μｍ以上の厚みが必要である。一方で、クイックスタートを可能にするために、膜厚は５０μｍ以下の厚みが必要である。なお、熱伝導率を向上させるために、熱伝導性フィラー等の添加材を含有しても良い。
The release layer 13c is mixed or singly coated with a heat-resistant resin having a good release property such as a fluororesin or a silicone resin in order to prevent offset, separability of the recording material, and wear resistance. It will be. As the fluororesin, PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA (tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether copolymer), FEP (tetrafluoroethylene hexafluoropropylene copolymer), or the like is used. Alternatively, ETFE (ethylene tetrafluoroethylene copolymer), CTFE (polychlorotrifluoroethylene), PVDF (polyvinylidene fluoride), or the like is used.
Examples of the coating method include a method in which the release layer 13c is applied to the surface of the elastic layer 13b by dipping, powder spraying, or the like, and a method in which a tube-shaped material is covered so as to cover the surface of the elastic layer 13b. Of course, there is no limit to the coating method.
Further, in order to maintain the wear resistance as the release layer 13c, the film thickness needs to be 5 μm or more. On the other hand, in order to enable quick start, the film thickness needs to be 50 μm or less. In addition, in order to improve thermal conductivity, you may contain additives, such as a heat conductive filler.
ここで、この定着フィルム１３の端部外周面Ｄｅ部は、図７に示すように、基層１３ａ上に弾性層１３ｂが設けられておらず、離型層１３ｃが基層１３ａを覆っている。そのため、定着フィルム１３の外径は、記録材Ｐと接触する離型層１３ｃの接触面（幅Ｄｃ）部に比べて、定着フランジ１５の内周面１５ａ１と接触する端部外周面Ｄｅ部の方が小さい。また、定着フィルム１３の外周面において接触面Ｄｃ部は、基層１３ａ上の弾性層１３ｂの外周に離型層１３ｃを有する層構成である。これに対し定着フィルム１３の端部外周面Ｄｅ部は、基層１３ａの外周に離型層１３ｃを有する層構成である。このため、端部外周面Ｄｅ部の表面硬度を接触面Ｄｃ部に比べて飛躍的に高くすることができる。 Here, as shown in FIG. 7, the end outer peripheral surface De of the fixing film 13 is not provided with the elastic layer 13b on the base layer 13a, and the release layer 13c covers the base layer 13a. For this reason, the outer diameter of the fixing film 13 is larger than the contact surface (width Dc) portion of the release layer 13 c that is in contact with the recording material P, at the end outer peripheral surface De portion that is in contact with the inner peripheral surface 15 a 1 of the fixing flange 15. Is smaller. Further, the contact surface Dc portion on the outer peripheral surface of the fixing film 13 has a layer structure having a release layer 13c on the outer periphery of the elastic layer 13b on the base layer 13a. On the other hand, the outer peripheral surface De of the end portion of the fixing film 13 has a layer configuration having a release layer 13c on the outer periphery of the base layer 13a. For this reason, it is possible to dramatically increase the surface hardness of the end portion outer peripheral surface De portion as compared with the contact surface Dc portion.
本実施例の定着フィルム１３においても、定着フランジ１５の内周面１５ａ１に対し、硬く硬度ムラも少なく、滑り性も良い離型層１３ｃの端部外周面Ｄｅ部を摺擦させながら回転させることができる。このため、定着フィルム１３の回転を安定化することができる。 Also in the fixing film 13 of the present embodiment, the end peripheral surface De of the release layer 13c is rotated while being rubbed against the inner peripheral surface 15a1 of the fixing flange 15 which is hard, has less hardness unevenness, and has good slidability. Can do. For this reason, rotation of the fixing film 13 can be stabilized.
さらに、定着フィルム１３の外周面全域が離型層１３ｃによって覆われているため、次のような効果も得ることができる。 Furthermore, since the entire outer peripheral surface of the fixing film 13 is covered with the release layer 13c, the following effects can be obtained.
加熱定着装置においては、市場からの要望である画像形成装置の高速化に応えるため、メインモータの出力を大きくして加圧ローラや定着フィルム等の回転速度を高速化させている。また、この高速化により定着ニップ部での滞留時間が短縮された記録材に充分な熱エネルギーを供給するため、定着温度アップ、定着ニップ幅の拡大、ヒータ基板や定着フィルムの材質の熱伝導性アップ等の改良を行なっている。 In the heat fixing device, in order to meet the demand for higher speed image forming apparatuses from the market, the output of the main motor is increased to increase the rotation speed of the pressure roller, the fixing film, and the like. In addition, due to this increase in speed, sufficient heat energy is supplied to the recording material whose residence time in the fixing nip has been shortened, so the fixing temperature is increased, the fixing nip width is increased, and the heat conductivity of the heater substrate and fixing film material is increased. Improvements such as up.
しかしながらこれら改良の実施により、定着ニップ部における記録材上の未定着トナー像の弊害が生じやすくなる。すなわち、図８に示す加熱定着装置のように、定着ニップ導入部の直前において、記録材Ｐ上の未定着トナー像Ｔのトナーが部分的に記録材搬送方向の上流側に吹き飛ばされるような現象（以下、後方トナー飛び散り現象）が生じやすくなる。この現象はプリント速度を高速にすればするほど悪化する傾向にある。図８は改良した加熱定着装置に生じる後方トナー飛び散り現象の説明図である。図８においては定着フィルム１３と加圧ローラ２０は説明の便宜上、簡略的に記載してある。 However, the implementation of these improvements tends to cause an adverse effect of the unfixed toner image on the recording material at the fixing nip portion. That is, as in the heat fixing apparatus shown in FIG. 8, a phenomenon in which the toner of the unfixed toner image T on the recording material P is partially blown upstream in the recording material conveyance direction immediately before the fixing nip introducing portion. (Hereinafter, the rear toner scattering phenomenon) is likely to occur. This phenomenon tends to get worse as the printing speed is increased. FIG. 8 is an explanatory view of the rear toner scattering phenomenon that occurs in the improved heat fixing apparatus. In FIG. 8, the fixing film 13 and the pressure roller 20 are simply illustrated for convenience of explanation.
ここで、後方トナー飛び散り現象の発生メカニズムについて説明する。 Here, the generation mechanism of the rear toner scattering phenomenon will be described.
記録材に含まれる水分は定着ニップ部における加熱により水蒸気となる。そして、高速化に伴って定着温度をアップすると水蒸気の発生量も多くなり、逃げ場を求めた水蒸気が定着ニップ部の前後方向に強く吹き出るようになる。同時に記録材の搬送速度も速くなっているため、定着ニップ導入部において、記録材上の未定着トナー像には定着ニップ部から吹き出す水蒸気の速度に記録材の搬送速度を合成した風速で水蒸気が吹き付けられる。このため、記録材に対する付着力が弱く、水蒸気流の影響を受けやすいトナー像の一部が、水蒸気の風圧によって吹き飛ばされたと考えられる。この現象は記録材の電気抵抗や表面性等で大きく左右されるが、特に横線のように記録材の搬送方向に垂直なパターンのトナー像で最も発生しやすい。 Moisture contained in the recording material becomes water vapor by heating at the fixing nip portion. When the fixing temperature is increased as the speed is increased, the amount of water vapor generated increases, and the water vapor for which escape has been obtained is strongly blown out in the front-rear direction of the fixing nip portion. At the same time, since the conveyance speed of the recording material is increased, in the fixing nip introducing portion, the unfixed toner image on the recording material is steamed at a wind speed obtained by combining the conveyance speed of the recording material with the velocity of the water vapor blown out from the fixing nip. Be sprayed. For this reason, it is considered that a part of the toner image that is weak in adhesion to the recording material and easily affected by the water vapor flow was blown off by the wind pressure of the water vapor. This phenomenon is greatly affected by the electrical resistance, surface properties, etc. of the recording material, but is most likely to occur particularly in a toner image having a pattern perpendicular to the recording material conveyance direction, such as a horizontal line.
この現象の抑制対策としては、トナーＴの記録材Ｐに対する静電的な付着力をアップさせる方法が効果的である。すなわち、定着フィルム１３表面、或いは加圧ローラ２０表面の少なくともどちらか一方を導電化する。そして、外部からのバイアス印加やダイオード付加によるセルフバイアス等によって、定着フィルム１３表面と加圧ローラ２０表面との間に電位差を形成し、電界の力によってトナーを記録材Ｐ上に保持させることで後方トナー飛び散り現象を抑制できるのである。 As a countermeasure for suppressing this phenomenon, a method of increasing the electrostatic adhesion force of the toner T to the recording material P is effective. That is, at least one of the surface of the fixing film 13 and the surface of the pressure roller 20 is made conductive. Then, a potential difference is formed between the surface of the fixing film 13 and the surface of the pressure roller 20 by an external bias application or self-bias by adding a diode, and the toner is held on the recording material P by the force of the electric field. It is possible to suppress the rear toner scattering phenomenon.
このように、上記現象を抑制するためには、例えば定着フィルム１３の表層が絶縁の離型層１３ｃで被覆されていた場合、定着フィルム１３表面と加圧ローラ２０表面との間に電位差を形成させるために、加圧ローラ２０表面側を導電化する必要がある。 Thus, in order to suppress the above phenomenon, for example, when the surface layer of the fixing film 13 is covered with the insulating release layer 13c, a potential difference is formed between the surface of the fixing film 13 and the surface of the pressure roller 20. In order to achieve this, it is necessary to make the surface of the pressure roller 20 conductive.
しかしながら、定着フィルム１３の離型層１３ｃが絶縁でも表面に良導電性の基層１３ａを露出させてしまうと、加圧ローラ２０表面と基層１３ａ間でリークが発生しやすくなる。このため、定着フィルム１３表面と加圧ローラ２０表面との間に安定した電位差を形成することは難しい。そのため、加圧ローラ２０表面と基層１３ａ間のリークを防止して安定した電位差を形成させるためには、定着フィルム１３の全長を延ばして、基層１３ａの露出部と加圧ローラ２０表面との距離を広く取る必要がある。この場合、プリンター本体の幅が必然的に大きくなることから、プリンターサイズが大きくなるという弊害が生じてしまう。 However, even if the release layer 13c of the fixing film 13 is insulated, if the well-conductive base layer 13a is exposed on the surface, a leak is likely to occur between the surface of the pressure roller 20 and the base layer 13a. For this reason, it is difficult to form a stable potential difference between the surface of the fixing film 13 and the surface of the pressure roller 20. Therefore, in order to prevent leakage between the surface of the pressure roller 20 and the base layer 13a and form a stable potential difference, the entire length of the fixing film 13 is extended and the distance between the exposed portion of the base layer 13a and the surface of the pressure roller 20 is increased. Need to take widely. In this case, since the width of the printer main body is inevitably increased, the adverse effect of increasing the printer size occurs.
そこで、本実施例の定着フィルム１３は、良導電性の基層１３ａ外周面の全域が絶縁性の離型層１３ｃで覆われている構成であるため、加圧ローラ２０表面との間で安定した電位差を形成できる。 In view of this, the fixing film 13 of this example has a configuration in which the entire outer peripheral surface of the base layer 13a with good conductivity is covered with the insulating release layer 13c, and thus is stable between the surface of the pressure roller 20 and the fixing film 13. A potential difference can be formed.
したがって、本実施例の定着フィルム１３は、実施例１の定着フィルム１３と同様な効果を得ることができるとともに、加圧ローラ２０表面との間で安定した電位差を形成できる。よって、本実施例の定着フィルム１３は現状のプリンターサイズに適合可能となるのである。 Therefore, the fixing film 13 of the present embodiment can obtain the same effect as the fixing film 13 of the first embodiment and can form a stable potential difference with the surface of the pressure roller 20. Therefore, the fixing film 13 of this embodiment can be adapted to the current printer size.
本実施例では、定着フィルムの他の実施例を説明する。 In this embodiment, another embodiment of the fixing film will be described.
本実施例の定着フィルム１３は、図９に示すように、金属スリーブからなる基層１３ａの外周に弾性を有する弾性層１３ｂを設け、この弾性層１３ｂの外周に導電性を有する導電層１３ｄを設けている。さらにこの導電層１３ｄの外周に表層として離型性と耐摩耗性を有する離型層１３ｃを設けたものである。すなわち本実施例の定着フィルム１３は、基層１３ａと、弾性層１３ｂと、導電層１３ｄと、離型層１３ｃと、を有する４つの層から構成されている。 As shown in FIG. 9, the fixing film 13 of this embodiment is provided with an elastic layer 13b having elasticity on the outer periphery of a base layer 13a made of a metal sleeve, and a conductive layer 13d having conductivity on the outer periphery of the elastic layer 13b. ing. Further, a release layer 13c having release properties and wear resistance is provided as a surface layer on the outer periphery of the conductive layer 13d. That is, the fixing film 13 of this embodiment is composed of four layers including a base layer 13a, an elastic layer 13b, a conductive layer 13d, and a release layer 13c.
導電層１３ｄは、弾性層１３ｂと離型層１３ｃ、或いは基層１３ａと離型層１３ｃを接着させるプライマーを兼ねていてもよい。この導電層１３ｄは、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリアミドイミド、ポリイミド及びこれらの誘導体ならびにフッ素樹脂から選ばれる少なくとも一つの化合物を含む材料からなる。そして、カーボン等の導電材の添加によって導電性を付加している。また塗布ムラと接着性の点から膜厚は１μｍ以上の厚みが必要であり、一方、クイックスタートを可能にするために膜厚１０μｍ以下の厚みが必要である。この導電層１３ｄの抵抗は基層１３ａの抵抗よりも低くなるように設定してある。 The conductive layer 13d may also serve as a primer for bonding the elastic layer 13b and the release layer 13c or the base layer 13a and the release layer 13c. The conductive layer 13d is made of a material containing at least one compound selected from polyphenylene sulfide, polyethersulfone, polysulfone, polyamideimide, polyimide and derivatives thereof, and fluororesin. And electroconductivity is added by addition of electrically conductive materials, such as carbon. In addition, from the viewpoint of coating unevenness and adhesiveness, the film thickness needs to be 1 μm or more. On the other hand, in order to enable quick start, the film thickness needs to be 10 μm or less. The resistance of the conductive layer 13d is set to be lower than the resistance of the base layer 13a.
ここで、この定着フィルム１３の端部外周面Ｄｅ部は、図９に示すように、基層１３ａ上に弾性層１３ｂが設けられておらず、基層１３ａ上に設けられた導電層１３ｄが定着フランジ１５の内周面１５ａ１と対向している。そのため、定着フィルム１３の外径は、記録材Ｐと接触する離型層１３ｃの接触面（幅Ｄｃ）部に比べて、定着フランジ１５の内周面１５ａ１と接触する端部外周面Ｄｅ部の方が小さい。また、定着フィルム１３の外周面において接触面Ｄｃ部は、基層１３ａ上に弾性層１３ｂを有し、この弾性層１３ｂ上に導電層１３ｄを介して離型層１３ｃを有する層構成である。これに対し定着フィルム１３の端部外周面Ｄｅ部は、基層１３ａの外周に導電層１３ｄを有する層構成である。このため、端部外周面Ｄｅ部の表面硬度を接触面Ｄｃ部に比べて飛躍的に高くすることができる。 Here, as shown in FIG. 9, the end outer peripheral surface De of the fixing film 13 is not provided with the elastic layer 13b on the base layer 13a, and the conductive layer 13d provided on the base layer 13a is provided with a fixing flange. 15 is opposed to the inner peripheral surface 15a1. For this reason, the outer diameter of the fixing film 13 is larger than the contact surface (width Dc) portion of the release layer 13 c that is in contact with the recording material P, at the end outer peripheral surface De portion that is in contact with the inner peripheral surface 15 a 1 of the fixing flange 15. Is smaller. Further, the contact surface Dc portion on the outer peripheral surface of the fixing film 13 has a layer structure having an elastic layer 13b on the base layer 13a and a release layer 13c on the elastic layer 13b via a conductive layer 13d. In contrast, the outer peripheral surface De of the end portion of the fixing film 13 has a layer structure having a conductive layer 13d on the outer periphery of the base layer 13a. For this reason, it is possible to dramatically increase the surface hardness of the end portion outer peripheral surface De portion as compared with the contact surface Dc portion.
本実施例の定着フィルム１３においても、定着フランジ１５の内周面１５ａ１に対し、硬く硬度ムラも少ない導電層１３ｄの端部外周面Ｄｅ部を摺擦させながら回転させることができる。このため、定着フィルム１３の回転を安定化することができる。 Also in the fixing film 13 of the present embodiment, the end peripheral surface De of the conductive layer 13d that is hard and has less hardness unevenness can be rotated while being rubbed against the inner peripheral surface 15a1 of the fixing flange 15. For this reason, rotation of the fixing film 13 can be stabilized.
図９では、定着フィルム１３の端部外周面Ｄｅ部は、定着フランジ１５の内周面１５ａ１に対して導電層１３ｄが対向している状態を示した。しかし、弾性層１３ｂを設けていない端部外周面Ｄｅ部において、定着フランジ１５の内周面１５ａ１に対し、離型層１３ｃ、導電層１３ｄ、基層１３ａのどれが対向しても構わない。 In FIG. 9, the end outer peripheral surface De portion of the fixing film 13 shows a state where the conductive layer 13 d faces the inner peripheral surface 15 a 1 of the fixing flange 15. However, any of the release layer 13c, the conductive layer 13d, and the base layer 13a may face the inner peripheral surface 15a1 of the fixing flange 15 at the end outer peripheral surface De where the elastic layer 13b is not provided.
さらに、定着フィルム１３において記録材Ｐと接触する接触面Ｄｃ部以外の領域に、導電層１３ｄが基層１３ａと対向している部分を有する。このため、次のような効果も得ることができる。 Further, in the fixing film 13, the conductive layer 13 d has a portion facing the base layer 13 a in a region other than the contact surface Dc portion in contact with the recording material P. For this reason, the following effects can also be obtained.
上述したように、後方トナー飛び散り現象の抑制には、定着フィルム１３表面、或いは加圧ローラ２０表面の少なくともどちらか一方を導電化する。そして、外部からのバイアス印加やダイオード付加によるセルフバイアス等によって、定着フィルム１３表面と加圧ローラ２０表面との間に電位差を形成し、電界の力によってトナーを記録材Ｐ上に保持させることが効果的である。 As described above, at least one of the surface of the fixing film 13 and the surface of the pressure roller 20 is made conductive in order to suppress the rear toner scattering phenomenon. Then, a potential difference is formed between the surface of the fixing film 13 and the surface of the pressure roller 20 by an external bias application or self-bias by adding a diode, and the toner is held on the recording material P by the force of the electric field. It is effective.
ここで、記録材Ｐ上の未定着トナー像Ｔは、その全てが適度に加熱溶融されて、記録材Ｐ表面に定着されるのが理想的である。記録材Ｐ表面に、溶けきらないコールドオフセット状態のトナー、溶けすぎたホットオフセット状態のトナー、静電的に不安定な状態のトナー等が存在すると、これらトナーは記録材Ｐに定着されずに記録材Ｐ表面と接する側の定着フィルム１３に転移することがある。さらには記録材間等で加圧ローラ２０表面に転移することがある。 Here, it is ideal that the unfixed toner image T on the recording material P is appropriately heated and melted and fixed on the surface of the recording material P. If there is a cold offset toner that does not melt completely, a hot offset toner that melts too much, a toner that is electrostatically unstable, etc. on the surface of the recording material P, these toners are not fixed to the recording material P. In some cases, the recording material P may be transferred to the fixing film 13 on the side in contact with the surface. Furthermore, it may transfer to the surface of the pressure roller 20 between recording materials.
定着フィルム１３に上記転移トナーが付着した場合、画像形成中、定着フィルム１３はトナー溶融温度に加熱され、上記転移トナーは溶融状態となっている。このため、次の記録材Ｐが定着ニップ部Ｎに到達した時に、その溶融状態の転移トナーがこの記録材Ｐ表面のトナー像と混ざり合って記録材Ｐ側に持っていかれたり、記録材間等で加圧ローラ２０表面へ転移したりする。そのため、継続的に定着フィルム１３が転移トナーにより汚れているという状態は存在しにくい。 When the transfer toner adheres to the fixing film 13, the fixing film 13 is heated to the toner melting temperature during image formation, and the transfer toner is in a molten state. For this reason, when the next recording material P reaches the fixing nip N, the transition toner in the molten state is mixed with the toner image on the surface of the recording material P and is brought to the recording material P side, or between the recording materials. Or the like. Therefore, it is difficult for the fixing film 13 to be continuously stained with the transfer toner.
一方、加圧ローラ２０表面に上記転移トナーが付着した場合、加圧ローラ２０は定着フィルム１３と比べて温度が低いため、転移トナーは溶融しにくい状況にある。特に本実施例のフィルム加熱方式の加熱定着装置は、画像形成中以外に加圧ローラ２０は加熱されず、温度が上昇しにくくいため、加圧ローラ２０表面に付着した転移トナーはほとんど溶融しない。さらに、加圧ローラ２０表面は記録材Ｐ表面のトナー像と接触しないため、次の記録材Ｐが定着ニップ部Ｎに到達した時に、転移トナーが記録材Ｐ側に持って行かれることは少なく、一旦、転移トナーが付着すると徐々に蓄積されてしまうことがあった。 On the other hand, when the transfer toner adheres to the surface of the pressure roller 20, since the temperature of the pressure roller 20 is lower than that of the fixing film 13, the transfer toner is hardly melted. In particular, in the heat-fixing apparatus of the film heating system of this embodiment, the pressure roller 20 is not heated except during image formation, and the temperature hardly rises. Therefore, the transfer toner attached to the surface of the pressure roller 20 hardly melts. Further, since the surface of the pressure roller 20 does not come into contact with the toner image on the surface of the recording material P, when the next recording material P reaches the fixing nip N, the transfer toner is rarely taken to the recording material P side. Once the transfer toner adheres, it may accumulate gradually.
このように、トナーが蓄積しやすい加圧ローラ２０表面に、カーボン等の導電材を添加して導電化させてしまうと、さらに加圧ローラ２０表面へのトナーの蓄積を助長してしまう可能性がある。このため、本実施例では、加圧ローラ２０表面側を絶縁化させ、定着フィルム１３表面と加圧ローラ２０表面との間に電位差を形成するために、定着フィルム１３表面側を導電化させている。 As described above, if a conductive material such as carbon is added to the surface of the pressure roller 20 where the toner is likely to be accumulated to make the toner conductive, the toner may be further accumulated on the surface of the pressure roller 20. There is. For this reason, in this embodiment, in order to insulate the surface side of the pressure roller 20 and form a potential difference between the surface of the fixing film 13 and the surface of the pressure roller 20, the surface side of the fixing film 13 is made conductive. Yes.
定着フィルム１３の離型層１３ｃは、離型性の確保のため導電材を大量に添加することができないので、導電性を有しているが抵抗は高めに設定している。そのため、離型層１３ｃの表面全域に均一な電界を形成させるために、その下層に離型層１３ｃよりも抵抗の低い導電層１３ｄを配置している。 The release layer 13c of the fixing film 13 has conductivity but is set to have a high resistance because a large amount of conductive material cannot be added in order to ensure releasability. Therefore, in order to form a uniform electric field over the entire surface of the release layer 13c, a conductive layer 13d having a lower resistance than the release layer 13c is disposed in the lower layer.
しかしながら、電界形成のために導電層１３ｄへ外部からバイアス印加等を行なうためには、導電層１３ｄに対し不図示の導電ブラシ等の電極と対向させる必要がある。
そのため、定着フィルム１３としては、その外周面に記録材Ｐと接触する接触面Ｄｃ部、定着フランジ１５の内周面１５ａ１と接触する端部外周面Ｄｅ部の他に、導電層１３ｄの露出部を設ける必要があり、定着フィルム１５の全長を長くすることが余儀なくされる。この場合、プリンター本体の幅が必然的に大きくなることから、プリンターサイズが大きくなるという弊害が生じてしまう。
However, in order to externally apply a bias to the conductive layer 13d to form an electric field, the conductive layer 13d needs to face an electrode such as a conductive brush (not shown).
Therefore, as the fixing film 13, in addition to the contact surface Dc portion that contacts the recording material P on the outer peripheral surface and the end outer peripheral surface De portion that contacts the inner peripheral surface 15a1 of the fixing flange 15, the exposed portion of the conductive layer 13d. It is necessary to lengthen the entire length of the fixing film 15. In this case, since the width of the printer main body is inevitably increased, the adverse effect of increasing the printer size occurs.
そこで、本実施例の定着フィルム１３は、導電層１３ｄよりもさらに抵抗の低い基層１３ａと対向し導通の取れる構成を有するため、不図示の導電ブラシ等の電極と対向させるのは導電層１３ｄと同電位となる基層１３ａでも良いことになる。そのため、基層１３ａの内周面を電極と対向させバイアス印加等を行なうことで、加圧ローラ２０表面との安定した電位差を形成することが可能となる。 Therefore, since the fixing film 13 of the present embodiment has a configuration in which the fixing film 13 is opposed to the base layer 13a having a lower resistance than the conductive layer 13d and can be conductive, the conductive film 13d is opposed to an electrode such as a conductive brush (not shown). The base layer 13a having the same potential may be used. Therefore, a stable potential difference from the surface of the pressure roller 20 can be formed by applying a bias or the like with the inner peripheral surface of the base layer 13a facing the electrode.
したがって、本実施例の定着フィルム１３も、実施例１の定着フィルム１３と同様な効果を得ることができるとともに、加圧ローラ２０表面との安定した電位差を形成できる。よって、本実施例の定着フィルム１３も現状のプリンターサイズに適合可能となるのである。 Therefore, the fixing film 13 of the present embodiment can obtain the same effect as the fixing film 13 of the first embodiment and can form a stable potential difference with the surface of the pressure roller 20. Therefore, the fixing film 13 of this embodiment can be adapted to the current printer size.
〈その他〉
１）加熱体であるヒータ１１はセラミックヒータに限られるものではなく、たとえば鉄板等の電磁誘導発熱部材等にすることもできる。
<Others>
1) The heater 11 which is a heating body is not limited to a ceramic heater, and may be an electromagnetic induction heating member such as an iron plate.
２）加圧部材の形態としては、本実施例における加圧ローラ２０以外に、回動ベルト等の形態でも構わない。 2) As a form of the pressure member, in addition to the pressure roller 20 in the present embodiment, a form such as a rotating belt may be used.
３）本発明の像加熱装置は、加熱定着装置に限られず、仮定着する像加熱装置、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像加熱装置等としても使用できる。 3) The image heating apparatus of the present invention is not limited to a heat fixing apparatus, but may be an image heating apparatus that is supposed to be worn, an image heating apparatus that reheats a recording material carrying an image to improve image surface properties such as gloss. Can be used.
１１・・・・・ヒータ（加熱体）、１３・・・・・定着フィルム（加熱回転体）、
２０・・・・・加圧ローラ（加圧部材）、１５・・・・・端部フランジ（規制部材）
Ｔ・・・・・未定着トナー像、Ｎ・・・・・定着ニップ部、Ｐ・・・・・記録材（被加熱材）
11... Heater (heated body), 13... Fixing film (heated rotating body),
20 ... Pressure roller (Pressure member), 15 ... End flange (Regulation member)
T: Unfixed toner image, N: Fixing nip, P: Recording material (heated material)
Claims (8)
少なくとも、可撓性を有する金属スリーブからなる基層と、該基層の外周に設けられた弾性層と、を有する複数の層を備え、該規制部材と接触する長手方向端部の外径が、被加熱材と接触する該弾性層の接触部の外径と比べて小さいことを特徴とする加熱回転体。 A heating rotating body that is interposed between a heating body and a pressure member and applies heat of the heating body to the heated material while nipping and conveying the heated material at a nip portion that contacts the pressure member, In the heating rotator in which the outer peripheral surface of the end portion in the longitudinal direction contacts the regulating member for regulating the movement in the longitudinal direction orthogonal to the heated material conveyance direction of the rotator,
A plurality of layers having at least a base layer made of a flexible metal sleeve and an elastic layer provided on the outer periphery of the base layer, and an outer diameter of a longitudinal end portion in contact with the regulating member is A heating rotator characterized by being smaller than the outer diameter of the contact portion of the elastic layer that contacts the heating material.
少なくとも、可撓性を有する金属スリーブからなる基層と、該基層の外周に設けられた弾性層と、該弾性層の外周に設けられ離型性を有する表層と、を有する複数の層を備え、該規制部材と接触する長手方向端部の外径が、被加熱材と接触する該表層の接触部の外径と比べて小さいことを特徴とする加熱回転体。 A heating rotating body that is interposed between a heating body and a pressure member and applies heat of the heating body to the heated material while nipping and conveying the heated material at a nip portion that contacts the pressure member, In the heating rotator in which the outer peripheral surface of the end portion in the longitudinal direction contacts the regulating member for regulating the movement in the longitudinal direction orthogonal to the heated material conveyance direction of the rotator,
A plurality of layers having at least a base layer made of a flexible metal sleeve, an elastic layer provided on the outer periphery of the base layer, and a surface layer provided on the outer periphery of the elastic layer and having releasability; A heating rotating body, wherein an outer diameter of a longitudinal end portion in contact with the regulating member is smaller than an outer diameter of a contact portion of the surface layer in contact with a heated material.
少なくとも、可撓性を有する金属スリーブからなる基層と、該基層の外周に設けられた弾性層と、該弾性層の外周に設けられた導電層と、該導電層の外周に設けられ離型性を有する表層と、を有する複数の層を備え、該規制部材と接触する長手方向端部の外径が、被加熱材と接触する該表層の接触部の外径と比べて小さいことを特徴とする加熱回転体。 A heating rotating body that is interposed between a heating body and a pressure member and applies heat of the heating body to the heated material while nipping and conveying the heated material at a nip portion that contacts the pressure member, In the heating rotator in which the outer peripheral surface of the end portion in the longitudinal direction contacts the regulating member for regulating the movement in the longitudinal direction orthogonal to the heated material conveyance direction of the rotator,
At least a base layer made of a flexible metal sleeve, an elastic layer provided on the outer periphery of the base layer, a conductive layer provided on the outer periphery of the elastic layer, and a release property provided on the outer periphery of the conductive layer A plurality of layers having a surface layer, and an outer diameter of a longitudinal end portion in contact with the regulating member is smaller than an outer diameter of a contact portion of the surface layer in contact with a heated material. Heating rotating body.
該加熱回転体は請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の加熱回転体であることを特徴とする像加熱装置。 A heating body, a heating rotator heated by the heating body, and a pressure member that forms a nip portion with the heating body via the heating rotator, and sandwiches a material to be heated in the nip portion In an image heating apparatus for heating an image on a heated material while being conveyed,
An image heating apparatus, wherein the heating rotator is the heating rotator according to any one of claims 1 to 7.
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