JP2010002508A - Fixing belt used for fixing apparatus, the fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、誘導発熱方式により加熱される金属層を有するベルト、当該ベルトを用いる定着装置、及び当該定着装置を備える画像形成装置に関し、特に、当該ベルトの耐久性を向上させるための技術に関する。 The present invention relates to a belt having a metal layer heated by an induction heating method, a fixing device using the belt, and an image forming apparatus including the fixing device, and more particularly to a technique for improving durability of the belt.
近年、電子写真方式や静電記録方式の画像形成装置が備える定着装置において、比較的熱変換効率が高くコンパクトな誘導発熱方式の熱源を用いるものが登場し、省エネ、スペース効率、及びウォームアップ時間の短縮等の観点から注目されている。
特に、励磁コイルに交流電流を流すことによって発生する磁束を、フェライトコア等のコア材を用いて導電発熱層へ導くような構成にすることにより、発熱部の熱容量をかなり小さく設計することができるので、ウォームアップ時間を大幅に短縮することができる。
In recent years, among the fixing devices provided in electrophotographic and electrostatic recording image forming apparatuses, those using a heat source with a relatively high heat conversion efficiency and a compact induction heat generation method have emerged, and energy saving, space efficiency, and warm-up time have appeared. It is attracting attention from the viewpoint of shortening of
In particular, the heat capacity of the heat generating part can be designed to be considerably small by adopting a configuration in which the magnetic flux generated by flowing an alternating current through the exciting coil is guided to the conductive heat generating layer using a core material such as a ferrite core. Therefore, the warm-up time can be greatly shortened.
しかしながら、発熱部の熱容量が小さくなると熱が移動しにくくなるので、幅の狭い小サイズの記録シートを連続使用すると定着部材の幅方向外側の、記録シートが通過しない箇所(以下「非通紙部」と記す)の温度が異常に上昇し、周辺部材の熱破壊や劣化を招いたり、また、続いて幅の広い記録シートが通過すると、幅方向外側だけに高温オフセットが発生したり、光沢ムラが生じるという問題がある。 However, since the heat does not easily move when the heat capacity of the heat generating portion becomes small, a portion where the recording sheet does not pass (hereinafter referred to as “non-sheet passing portion”) outside the fixing member in the width direction when a small-sized recording sheet having a small width is continuously used. )) Abnormally rises, causing thermal destruction and deterioration of peripheral members, and subsequently passing a wide recording sheet, high temperature offset occurs only on the outer side in the width direction, and uneven glossiness. There is a problem that occurs.
そこで、上記定着装置において、非通紙部の温度上昇を抑制する方法として、用紙幅に応じて導電部材を動かして非通紙部への磁束のみを遮蔽する技術や、消磁コイルにより非通紙部への磁束のみを打ち消す技術が知られている。
また上記定着装置において、定着温度よりも幾分高めのキュリー点を有する整磁合金を発熱部に用いることで、非通紙部の温度がある程度上昇したときに、自動的に非通紙部の位置の発熱部のみが整磁を失い、発熱量が低下する自己温度制御機能を備えることにより、非通紙部の過昇温を抑制する技術がある。
Therefore, in the fixing device, as a method of suppressing the temperature rise of the non-sheet passing portion, a technique for shielding only the magnetic flux to the non-sheet passing portion by moving the conductive member according to the sheet width, or a non-sheet passing by a demagnetizing coil. A technique for canceling only the magnetic flux to the part is known.
In the above fixing device, a magnetic shunt alloy having a Curie point slightly higher than the fixing temperature is used for the heat generating portion, so that when the temperature of the non-sheet passing portion rises to some extent, the non-sheet passing portion automatically There is a technique for suppressing an excessive temperature rise in the non-sheet passing portion by providing a self-temperature control function in which only the heat generating portion at the position loses magnetic rectification and the amount of heat generation is reduced.
一方、定着部材として定着ベルトを用いる方式は、定着ベルトの熱容量をかなり小さく設計することができるので、ウォームアップ時間を大幅に短縮することができる。
このような定着ベルトを、自己温度制御機能を備えさせつつ、誘導発熱方式により加熱するには、ローラや規制板等の、定着ベルトに接触する別部材に整磁合金を用い、これを発熱させて、別部材の熱を熱伝導させて間接的に加熱する方法や、定着ベルト内に整磁合金層を設けて、直接的に加熱する方法等が考えられる。
On the other hand, the method using a fixing belt as a fixing member can be designed to have a considerably small heat capacity of the fixing belt, so that the warm-up time can be greatly shortened.
In order to heat such a fixing belt by an induction heating method while providing a self-temperature control function, a magnetic shunt alloy is used for another member that comes into contact with the fixing belt, such as a roller or a regulation plate, to generate heat. Thus, a method of indirectly heating the heat of another member by heat conduction, a method of directly heating by providing a magnetic shunt alloy layer in the fixing belt, and the like can be considered.
特に定着ベルト内に整磁合金層を設ける場合には、従来と比較して、層構造が複雑化するので、曲げ等の変形に伴う内部応力による疲労が蓄積しやすく、ついには局所的な破壊に至るため、寿命が短くなるという問題がある。
例えば、定着ベルトの寿命に関する従来の技術として、特許文献1に、金属層を有するベルトにおいて、当該金属層を、合成樹脂からなる基層と被服層で挟むことにより、曲げ変形が生じたときの歪が生じない中立軸の近傍に形成する発明が開示され、曲げ変形が生じたときの金属層の歪を低減し、金属層にクラックや永久変形が生じるのを防ぐことができると記載されている。
For example, as a conventional technique related to the life of a fixing belt, in
しかしながら、多層構造の定着ベルトに曲げ等の変形に伴う内部応力による疲労が蓄積して局所的な破壊に至る場合には、必ずしも金属層が先に破壊するとは限らない。
例えば、弾性率が低い層は延性破壊し易く、逆に弾性率が高い層は靭性が低く脆性破壊し易い特性を持ち、また特に、溶融定着の際に記録シートとの密着性を高めて定着性を向上させるための発泡シリコンゴム等の弾性層において、弾性層中に均質でない歪や気泡等の不良箇所があると、使用しているうちに不良箇所を起点にして亀裂が成長し、あげくには亀裂がベルト表面に至り、ベルト表面が波を打ったようになり寿命に至る。また、シリコンゴムには比較的引き裂き強度が弱いという欠点があり、定着ベルトの長寿命化の足かせとなっている。
However, when fatigue due to internal stress associated with deformation such as bending accumulates in the fixing belt having a multilayer structure and causes local destruction, the metal layer is not necessarily destroyed first.
For example, a layer with a low modulus of elasticity is susceptible to ductile fracture, while a layer with a high modulus of elasticity is susceptible to brittle fracture with low toughness. In the elastic layer such as foamed silicone rubber to improve the property, if there are defective parts such as inhomogeneous strain or bubbles in the elastic layer, cracks will grow starting from the defective part during use In the case, cracks reach the belt surface, and the belt surface appears to wave, leading to a lifetime. In addition, silicon rubber has a drawback that it has a relatively low tear strength, which is a drag on the life of the fixing belt.
本発明は、自己温度制御機能を備える定着装置に用いられる、耐久性を向上させた、整磁合金層を有する定着ベルト、当該定着ベルトを備える定着装置、及び当該定着装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention relates to a fixing belt having a magnetic shunt alloy layer with improved durability, a fixing device including the fixing belt, and an image forming apparatus including the fixing device, which are used in a fixing device having a self-temperature control function. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために、本発明に係る定着ベルトは、誘導発熱方式の定着装置に用いられる、周回駆動される定着ベルトであって、キュリー点未満の温度のときに強磁性を示して発熱し、キュリー点以上の温度になると磁性を失い発熱量が低下する整磁合金層と、弾性層とを備え、周回運動する際に、引張、及び圧縮されない中立面が、弾性層内に存在するように、各層の厚さが調整されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a fixing belt according to the present invention is a circularly driven fixing belt used in an induction heating type fixing device, and exhibits heat and exhibits ferromagnetism at a temperature below the Curie point. In addition, the elastic layer has a magnetic shunt alloy layer that loses its magnetism and its calorific value is reduced when the temperature is higher than the Curie point. As described above, the thickness of each layer is adjusted.
上記目的を達成するために、本発明に係る定着装置は、上記定着ベルトを備える定着装置である。
上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、上記定着装置を備える画像形成装置である。
ここで、中立面とは、ベルトが周回運動して屈曲する際に、引張、及び圧縮されず、応力が最小になる平面をいう。
In order to achieve the above object, a fixing device according to the present invention is a fixing device including the fixing belt.
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention is an image forming apparatus including the fixing device.
Here, the neutral plane refers to a plane where stress is minimized without being pulled or compressed when the belt rotates and bends.
課題を解決するための手段に記載した構成により、定着ベルトの中立面が弾性層内に存在するので、定着ベルトがローラ周面を走行しているときでも、弾性層に作用する伸張力、及び収縮力は小さくなり、その結果、弾性層に亀裂が成長し難くなる。
従って、自己温度制御機能を備える定着装置に用いられる、整磁合金層を有する定着ベルトの耐久性を向上させることができる。
According to the configuration described in the means for solving the problem, since the neutral surface of the fixing belt exists in the elastic layer, even when the fixing belt runs on the roller peripheral surface, the stretching force acting on the elastic layer, As a result, the shrinkage force becomes small, and as a result, cracks hardly grow in the elastic layer.
Therefore, it is possible to improve the durability of a fixing belt having a magnetic shunt alloy layer used in a fixing device having a self-temperature control function.
ここで、定着ベルト、定着装置、及び画像形成装置において、前記定着ベルトは、さらに、前記弾性層よりも外周側に位置し、記録シートと接触する表面層を備え、前記表面層の弾性率をE1、前記表面層の層厚をT1、前記弾性層の弾性率をE2、前記弾性層の層厚をT2、前記整磁合金層の弾性率をE3、前記整磁合金層の層厚をT3とするとき、 Here, in the fixing belt, the fixing device, and the image forming apparatus, the fixing belt further includes a surface layer that is located on the outer peripheral side of the elastic layer and is in contact with the recording sheet, and the elastic modulus of the surface layer is increased. E 1 , the layer thickness of the surface layer is T 1 , the elastic modulus of the elastic layer is E 2 , the layer thickness of the elastic layer is T 2 , the elastic modulus of the magnetic shunt alloy layer is E 3 , and the magnetic shunt alloy layer When the layer thickness is T 3 ,
を満たすことを特徴とすることもできる。
これにより、外周側から、表面層、弾性層、整磁合金層の順に積層された3層構造の定着ベルトにおいて、中立面を弾性層内に存在させることができるので、弾性層において亀裂が成長し難くなる。
ここで、定着ベルト、定着装置、及び画像形成装置において、当該定着ベルトは、さらに、前記弾性層よりも外周側に位置し、記録シートと接触する表面層と、前記整磁合金層よりも内周側に位置し、整磁合金でない金属からなる金属層とを備え、前記表面層の弾性率をE1、前記表面層の層厚をT1、前記弾性層の弾性率をE2、前記弾性層の層厚をT2、前記整磁合金層の弾性率をE3、前記整磁合金層の層厚をT3、前記金属層の弾性率をE4、前記金属層の層厚をT4とするとき、
It can also be characterized by satisfying.
Accordingly, in the fixing belt having a three-layer structure in which the surface layer, the elastic layer, and the magnetic shunt alloy layer are laminated in this order from the outer peripheral side, the neutral surface can be present in the elastic layer, so that the elastic layer has cracks. It becomes difficult to grow.
Here, in the fixing belt, the fixing device, and the image forming apparatus, the fixing belt is further positioned on the outer peripheral side than the elastic layer, and includes a surface layer in contact with the recording sheet and an inner layer than the magnetic shunt alloy layer. And a metal layer made of a metal that is not a magnetic shunt alloy, the elastic modulus of the surface layer is E 1 , the layer thickness of the surface layer is T 1 , the elastic modulus of the elastic layer is E 2 , The layer thickness of the elastic layer is T 2 , the elastic modulus of the magnetic shunt alloy layer is E 3 , the layer thickness of the magnetic shunt alloy layer is T 3 , the elastic modulus of the metal layer is E 4 , and the layer thickness of the metal layer is When T 4
を満たすことを特徴とすることもできる。
これにより、外周側から、表面層、弾性層、整磁合金層、金属層の順に積層された4層構造の定着ベルトにおいて、中立面を弾性層内に存在させることができるので、弾性層において亀裂が成長し難くなる。
ここで、定着ベルト、定着装置、及び画像形成装置において、当該定着ベルトは、さらに、前記弾性層よりも外周側に位置し、記録シートと接触する表面層と、前記表面層よりも内周側に位置し、当該表面層と前記弾性層とを接着する第1接着層と、前記弾性層よりも内周側に位置し、当該弾性層と整磁合金層とを接着する第2接着層とを備え、前記表面層の弾性率をE1、前記表面層の層厚をT1、前記第1接着層の弾性率をE2、前記第1接着層の層厚をT2、前記弾性層の弾性率をE3、前記弾性層の層厚をT3、前記第2接着層の弾性率をE4、前記第2接着層の層厚をT4、前記整磁合金層の弾性率をE5、前記整磁合金層の層厚をT5とするとき、
It can also be characterized by satisfying.
Accordingly, in the fixing belt having a four-layer structure in which the surface layer, the elastic layer, the magnetic shunt alloy layer, and the metal layer are laminated in this order from the outer peripheral side, the neutral surface can be present in the elastic layer. Cracks are difficult to grow.
Here, in the fixing belt, the fixing device, and the image forming apparatus, the fixing belt is further positioned on the outer peripheral side with respect to the elastic layer, the surface layer in contact with the recording sheet, and the inner peripheral side with respect to the surface layer. A first adhesive layer that adheres the surface layer and the elastic layer, and a second adhesive layer that is located on the inner peripheral side of the elastic layer and adheres the elastic layer and the magnetic shunt alloy layer. The elastic modulus of the surface layer is E 1 , the layer thickness of the surface layer is T 1 , the elastic modulus of the first adhesive layer is E 2 , the layer thickness of the first adhesive layer is T 2 , and the elastic layer E 3 , the elastic layer thickness T 3 , the second adhesive layer elastic modulus E 4 , the second adhesive layer thickness T 4 , and the magnetic shunt alloy layer elastic modulus E 5, the layer thickness of the magnetic shunt alloy layer when the T 5,
を満たすことを特徴とすることもできる。
これにより、外周側から、表面層、第1接着層、弾性層、第2接着層、整磁合金層の順に積層された5層構造の定着ベルトにおいて、中立面を弾性層内に存在させることができるので、弾性層において亀裂が成長し難くなる。
ここで、定着ベルト、定着装置、及び画像形成装置において、当該定着ベルトは、さらに、前記弾性層よりも外周側に位置し、記録シートと接触する表面層と、前記表面層よりも内周側に位置し、当該表面層と前記弾性層とを接着する第1接着層と、前記弾性層よりも内周側に位置し、当該弾性層と整磁合金層とを接着する第2接着層と、前記整磁合金層よりも内周側に位置し、整磁合金でない金属からなる金属層とを備え、前記表面層の弾性率をE1、前記表面層の層厚をT1、前記第1接着層の弾性率をE2、前記第1接着層の層厚をT2、前記弾性層の弾性率をE3、前記弾性層の層厚をT3、前記第2接着層の弾性率をE4、前記第2接着層の層厚をT4、前記整磁合金層の弾性率をE5、
前記整磁合金層の層厚をT5、前記金属層の弾性率をE6、前記金属層の層厚をT6とするとき、
It can also be characterized by satisfying.
As a result, in the fixing belt having a five-layer structure in which the surface layer, the first adhesive layer, the elastic layer, the second adhesive layer, and the magnetic shunt alloy layer are laminated in this order from the outer peripheral side, the neutral surface is present in the elastic layer. This makes it difficult for cracks to grow in the elastic layer.
Here, in the fixing belt, the fixing device, and the image forming apparatus, the fixing belt is further positioned on the outer peripheral side with respect to the elastic layer, the surface layer in contact with the recording sheet, and the inner peripheral side with respect to the surface layer. A first adhesive layer that adheres the surface layer and the elastic layer, and a second adhesive layer that is located on the inner peripheral side of the elastic layer and adheres the elastic layer and the magnetic shunt alloy layer. A metal layer made of a metal that is not a magnetic shunt alloy and located on the inner peripheral side of the magnetic shunt alloy layer, wherein the elastic modulus of the surface layer is E 1 , the layer thickness of the surface layer is T 1 , The elastic modulus of one adhesive layer is E 2 , the layer thickness of the first adhesive layer is T 2 , the elastic modulus of the elastic layer is E 3 , the layer thickness of the elastic layer is T 3 , and the elastic modulus of the second adhesive layer E 4 , the thickness of the second adhesive layer is T 4 , the elastic modulus of the magnetic shunt alloy layer is E 5 ,
When the layer thickness of the magnetic shunt alloy layer is T 5 , the elastic modulus of the metal layer is E 6 , and the layer thickness of the metal layer is T 6 ,
を満たすことを特徴とすることもできる。
これにより、外周側から、表面層、第1接着層、弾性層、第2接着層、整磁合金層、金属層の順に積層された6層構造の定着ベルトにおいて、中立面を弾性層内に存在させることができるので、弾性層において亀裂が成長し難くなる。
It can also be characterized by satisfying.
Thus, in the fixing belt having a six-layer structure in which the surface layer, the first adhesive layer, the elastic layer, the second adhesive layer, the magnetic shunt alloy layer, and the metal layer are laminated in this order from the outer peripheral side, the neutral surface is placed in the elastic layer. Therefore, it is difficult for cracks to grow in the elastic layer.
[実施の形態1]
<概要>
本発明の実施の形態1は、誘導発熱方式の熱源を用いて、未定着画像を記録シートに溶融定着する定着装置を備える画像形成装置であって、定着ベルトを多層構造とし、弾性層内に中立面がくるように定着ベルトの各層の厚さを調整することにより、定着ベルトの長寿命化を図るものである。
[Embodiment 1]
<Overview>
<構成>
図1は、実施の形態1における画像形成装置の全体構成を示す図である。
図1に示すように、本実施の形態における画像形成装置1は、タンデム型カラーデジタルプリンタであり、画像プロセス部3、給送部4、定着装置5、制御部6を備え、ネットワーク(例えば社内LAN)に接続されて、社内の端末装置から印刷の実行指示を受付けると、その指示に従って、記録シート上にカラー画像を形成して出力する。
<Configuration>
FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, an
画像プロセス部3は、主に画像の形成を担う部分であり、矢印Aに示す方向に循環する中間転写ベルト11に添って、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれのトナー像を形成する画像形成ユニット3Y、3M、3C、3Kが順に配列され、各画像形成ユニットの下方には、レーザダイオード等の発光素子を備える光学部10が配置されている。なお画像プロセス部3において、参照番号の後に“Y”が付いている構成要素を主体とする画像形成ユニットがイエローのトナーによる画像を生成し、以下同様に参照番号の後に“M”が付いている構成要素を主体とする画像形成ユニットがマゼンタのトナーによる画像を生成し、参照番号の後に“C”が付いている構成要素を主体とする画像形成ユニットがシアンのトナーによる画像を生成し、参照番号の後に“K”が付いている構成要素を主体とする画像形成ユニットがブラックのトナーによる画像を生成する。
The
画像形成ユニット3Yは、感光体ドラム31Yと、その周辺に配設された帯電器32Y、現像器33Y、1次転写ローラ34Y、及びクリーナ35Yを備えている。
イエローのトナーによる画像を生成するにあたり、帯電器32Yが感光体ドラム31Yを一様に帯電させ、制御部6の制御により、光学部10が一様に帯電した感光体ドラム31Yへレーザ光Lを出射して静電潜像を形成し、形成された静電潜像に現像器33Yがイエローのトナーによる現像を行い、現像されたトナー像が中間転写ベルト11に1次転写され、1次転写後、感光体ドラム31Yに残留するトナーがクリーナ35Yによって除去される。
The
In generating an image using yellow toner, the
画像形成ユニット3M、3C、3Kについても、画像形成ユニット3Yと同様の構成を備え(図中の符号を省略している)、同様に各色のトナーによる画像を生成する。
中間転写ベルト11に1次転写されるトナー像は、画像形成ユニットのそれぞれを通過する毎にそれぞれの色が重ねられ、最終的にフルカラーのトナー画像が生成される。
一方、給送部4は、主に記録シートの搬送を担う部分であり、記録シートSを納める給紙カセット41と、納められている記録シートSを搬送路43へ1枚ずつ繰り出す繰り出しローラ42と、繰り出された記録シートSを送り出すタイミングを図るタイミングローラ対44と、2次転写ローラ45とを備え、記録シートSが2次転写位置46まで搬送され、中間転写ベルト11に生成されたフルカラーのトナー画像が、2次転写位置46において記録シートSに2次転写される。
The
Each time the toner image primarily transferred to the
On the other hand, the feeding unit 4 is a part mainly responsible for transporting the recording sheet, and a
定着装置5は、ベルト方式の定着装置であり、トナー画像が2次転写された記録シートSを加熱及び加圧して、トナー画像を記録シートSに定着させる。定着装置5については以下に詳細に記す。
定着後の記録シートSは排紙ローラ71等の駆動により排紙トレイ72へ排紙される。
制御部6は、画像形成装置1の全体の動作や温調等を一括して制御するコントローラであり、形成すべき画像のデータに基づいて、各画像形成ユニット別に光学部10の発光素子用の駆動信号を生成し、1次転写において各色のトナー像を正確に重ねたり、2次転写において記録シートSにトナー画像が正確に転写されるようにタイミングを調整する。
The fixing
The recording sheet S after fixing is discharged to a
The
図2は、定着装置5の構成を模式的に示す図である。
図2に示すように、定着装置5は、定着ベルト51、定着ローラ52、加圧ローラ53、固定プレート54、励磁コイル55を備える。
定着ベルト51は、内蔵する整磁合金層に励磁コイル55が発生する磁束を導くことにより発熱させて、定着用の熱源とする無端ベルトであって、可撓性を有し、記録シートSと直接接触する外周面より順に、記録シートSや加圧ローラ53との貼り付きを押さえるとともに微細な定着性を向上させるためのフッ素樹脂等による表面層と、溶融定着の際に記録シートSとの密着性を高めて定着性を向上させるための発泡シリコンゴム等の弾性層と、整磁合金層とが積層されている(図3参照)。ここで、各層間を接合する接着層等は、通常省略され構成図において表記されないことが多い。本実施の形態においても、各層間を接合する接着層等の影響は小さいので、この接着層等の表記を省略し、各層間の関係式を導いている。ちなみに、例えば表面層と弾性層との間、及び弾性層と整磁合金層との間は、接着層により接合する方法が主流であるが、接着層の弾性率が他の層と比較して十分に小さいので、表面層と弾性層との間、及び弾性層と整磁合金層との間の接着層は考慮しなくても大きな誤差は生じない。
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the configuration of the fixing
As shown in FIG. 2, the fixing
The fixing
定着ローラ52は、定着ベルト51の内周に包含され、円柱形の鋼鉄やアルミニウムの芯軸の外周に、シリコンゴムやシリコンスポンジ材等の弾性断熱層が積層されて構成されている。
加圧ローラ53は、定着ベルト51を介して定着ローラ52に荷重をかけて、定着ベルト51との間に定着ニップを形成するように設けられ、円筒形の鋼鉄やアルミニウムのパイプ等の芯軸の外周にシリコンゴム等の弾性断熱層とフッ素樹脂等による離型層等が積層されて構成されている。
The fixing
The
固定プレート54は、定着ニップに近接しない位置で、定着ベルト51の内周面に接触して配置され、かつ定着ベルトが周回駆動する際に、定着ベルトと摺擦し定着ベルトの周回位置を規制するように固定されており、定着ベルト51と固定プレート54との摺擦による摩擦を軽減するために設けられ、定着ベルト51に近い側の低摩擦層541と、遠い側の低抵抗導電層542との、少なくとも2層からなる積層構造をなす。
The fixing
励磁コイル55は、定着ベルト51の外周面に面し、定着ベルト51を挟んで固定プレート54と対向する位置に配置され、定着ベルト51及び固定プレート54へ向けて磁束を発生させる。
以上のように、本実施の形態の定着装置5は、定着ベルト51の内周に、定着ローラ52と固定プレート54とを備えており、定着ベルトの内周にローラを2つ備えるものに較べてベルト長が格段に短いので、発熱部の熱容量が小さく、省エネ、スペース効率、及びウォームアップ時間の短縮等の観点から大変有利である。
The
As described above, the fixing
なお、各層の材質や厚さ等については以下に詳細に説明する。
図3は、定着ローラ52の中心から励磁コイル55までの層構造の概略を示す図である。
図3に示すように、定着ローラ52の中心から見て、一番外側に励磁コイル55があり、その内側に、順に、表面層511、弾性層512、整磁合金層513が積層された定着ベルト51があり、またその内側に、順に、低摩擦層541、低抵抗導電層542が積層された固定プレート54があり、さらにその内側に、弾性断熱層521、芯軸522により構成された定着ローラ52が位置する。また、励磁コイル55と定着ベルト51との間には空隙があり、定着ベルト51と固定プレート54との間は接触し、固定プレート54と定着ローラ52との間にも空隙がある。
The material and thickness of each layer will be described in detail below.
FIG. 3 is a diagram showing an outline of the layer structure from the center of the fixing
As shown in FIG. 3, when viewed from the center of the fixing
表面層511の材質は、本実施の形態ではPFAであり、定着温度による使用に耐え得る上、トナー離型性を有するものでなければならず、例えば、シリコンゴム、フッ素ゴム、PFA、PTFE、PEP,PFEP等のフッ素樹脂が好ましい。
表面層511の膜厚は、本実施の形態では30μmであり、耐久性や省エネ等の面から考えて、5〜100μm程度が好ましく、実用的には5〜50μmがより好ましい。
The material of the
The film thickness of the
弾性層512の材質は、本実施の形態では発泡シリコンゴムであり、耐熱性、及び弾性を備えていなければならず、例えば、定着温度による使用に耐え得る発泡シリコンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性エラストマーを用いることができる。また弾性層512には、熱導電性の向上、及び補強等のために、充填材を混入してもよい。充填材は加工性や価格等を考慮すると、実用的にはシリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、酸化ベリリウム等が好ましく、特性的には、ダイヤモンド、銀、銅、アルミニウム、大理石、ガラス等であってもよい。
The material of the
弾性層512の膜厚は、本実施の形態では0.62〜1.04mmであり、必要な厚み方向の弾性力を得るために最低でも10μm程度以上の膜厚でなければならず、また、あまり厚いと、整磁合金層513において発生した熱が記録シートSに伝わりにくくなるため、熱効率が下がるので望ましくない。
なお、この本実施の形態における弾性層512の膜厚の範囲は、定着ベルト51を構成する各層の弾性率と層厚とに基づいて、後述する所定の条件により決定されたものである。
The film thickness of the
Note that the range of the thickness of the
整磁合金層513の厚さは、本実施の形態では15μmであり、Ni−Fe合金を用いる場合には10〜30μm程度が好ましく、実用的には、ある程度の剛性を確保するために15〜20μmがより好ましい。
また、表面層511や整磁合金層513は、あまり厚くするとベルト自体の硬度が大きくなりすぎて圧接不良に繋がるので、それぞれ数十ミクロン程度でなければならない。
The thickness of the magnetic
Further, if the
なお、定着ベルト51を構成する各層の厚さは、各々が上記の範囲内であるだけでなく、後述する所定の条件に基づいて決定される。
低摩擦層541の材質は、低抵抗導電層542よりも定着ベルト51が周回駆動する際のすべり摩擦係数が小さくなければならず、例えば耐熱性を備えたPFA等が好ましい。
低摩擦層541の厚さは、本実施の形態では30μmであり、耐久性や省エネ等の面から考えて、5〜100μm程度が好ましく、実用的には5〜50μmがより好ましい。
Note that the thicknesses of the respective layers constituting the fixing
The material of the
The thickness of the
低抵抗導電層542の材質は、本実施の形態ではCuであり、導電性の高い材質であれば何でもよいが、ある程度の厚さがあり電気抵抗値が低くなければならない。
低抵抗導電層542の厚さは、本実施の形態では200μmであり、50〜400μm程度が好ましく、実用的には100〜300μmがより好ましい。
ここで、整磁合金層513がキュリー点未満の温度のときには、整磁合金層513は磁束を補足し、整磁合金層513が発熱して熱定着に利用される。
The material of the low-resistance
The thickness of the low resistance
Here, when the magnetic
整磁合金層513がキュリー点以上の温度になると、磁性を失った整磁合金層513は磁束を補足することができなくなり、整磁合金層513を通過した磁束は、低抵抗導電層542に到達する。低抵抗導電層542は抵抗値が小さいので磁束が到達しても発熱量は小さいが、逆磁界が発生するため、元の磁束を打ち消す効果が生じる。よって、整磁合金層513を通過する磁束が減少し、整磁合金層513における発熱量が低下する。
When the magnetic
以上のような原理で、小サイズの記録シートを熱定着する際の非通紙部の温度上昇を抑制することができる。
弾性断熱層521の材質は、本実施の形態ではシリコンスポンジ材であり、定着ベルト51を断熱しつつ保持すると同時に、定着ベルト51のたわみを許容してニップ幅を確保し、また排紙性、及び記録シートSの分離性を向上させる。また弾性断熱層521を、例えばゴム材とスポンジ材の2層構造とすることにより、高い断熱性と十分な弾性とを比較的容易に得ることもできる。
Based on the principle as described above, it is possible to suppress the temperature rise of the non-sheet passing portion when a small size recording sheet is thermally fixed.
The material of the elastic
弾性断熱層521の厚さは、本実施の形態では10mmであり、シリコンスポンジ材を用いる場合は2〜15mmが好ましく、8〜12mmがより好ましい。
また、弾性断熱層521の硬度は、硬度アスカーゴム硬度計において20〜60度が好ましく、30〜50度がより好ましい。
芯軸522の材質は、本実施の形態ではアルミニウムであり、強度が確保できれば、鋼鉄やPPS(ポリフェニレンサルファイド)のような耐熱性のモールド製のパイプを使用することも可能である。但し、漏れた磁束により芯軸522が発熱しないように、非磁性材料を用いることが好ましい。
The thickness of the elastic
Further, the hardness of the elastic
The material of the
芯軸522の太さは、本実施の形態では直径10mmである。
図4は、加圧ローラ53の層構造の概略を示す図である。
図4に示すように、加圧ローラ53は、外周側から順に離型層531、弾性断熱層532、芯軸533が積層されている。
離型層531の材質は、本実施の形態ではPTFE又はPFA当のフッ素樹脂であり、表面の離型性を高めるものであればよい。
The thickness of the
FIG. 4 is a diagram showing an outline of the layer structure of the
As shown in FIG. 4, the
The material of the
離型層531の厚さは、本実施の形態では20μmであり、フッ素樹脂を用いる場合は10〜50μm程度が好ましい。
弾性断熱層532の材質及び厚さは、定着ローラ52の弾性断熱層521と同様である。
芯軸533の材質及び太さは、定着ローラ52の芯軸522と同様である。
The thickness of the
The material and thickness of the elastic
The material and thickness of the
<定着ベルト51を構成する各層の厚さの決定方法>
定着ベルト51には、定着ニップを通過する際に最大の曲げ応力が発生し、曲げ等の変形に伴う内部応力による疲労が蓄積して、ベルト交換等のメンテナンスを怠れば、最終的には局所的な破壊に至るものと推測される。
定着ベルト51における弾性層512は、発泡シリコンゴム等であり、弾性層512中に均質でない歪や気泡等の不良箇所があると、使用しているうちに不良箇所を起点にして亀裂が成長し、挙句には亀裂がベルト表面に至り、ベルト表面が波を打ったようになり寿命に至ることがあり、また、シリコンゴムには比較的引き裂き強度が弱いという欠点があるため、定着ベルト51内で最も弱い部分となる可能性がある。
<Method for Determining the Thickness of Each Layer
When the fixing
The
一方、周回駆動するベルトの内部には、一般に、ベルトが周回運動して屈曲する際に、引張、及び圧縮されず、応力が最小になる中立面が存在し、この中立面から両表面に向かって離れる程応力が大きくなっていく。
そこで、本実施の形態では、弾性層512に中立面がくるように定着ベルト51の各層の厚さを調整し、弾性層512に作用する応力を極小化させることで、弾性層512の近傍における内部応力による疲労を軽減して破壊を抑制し、定着ベルト51の長寿命化を図る。
On the other hand, there is generally a neutral surface within the belt that is driven to rotate, where there is no tension or compression when the belt rotates and bends, and the stress is minimized. The stress increases as the distance increases.
Therefore, in the present embodiment, the thickness of each layer of the fixing
n層(2=<n)に積層されたベルトに対して、各層の弾性率と層厚とを(Ei、Ti)で表すと、ベルトの上面から中立面までの距離yは次式(数1)で与えられる。 When the elastic modulus and thickness of each layer are expressed by (Ei, Ti) for a belt laminated in n layers (2 = <n), the distance y from the upper surface of the belt to the neutral surface is expressed by the following equation ( It is given by Equation 1).
従って、上面からm層目(m=<n)に中立面を存在させるためには、次式(数2)を満たせばよい。 Therefore, in order to make the neutral plane exist in the m-th layer (m = <n) from the upper surface, the following equation (Equation 2) may be satisfied.
数2を定着ベルト51に適用し、弾性層512に中立面がくるようにするには、表面層511、弾性層512、整磁合金層513の3層に積層されたベルトの上面から2番目の層に中立面を存在させなければならない。
ここで、各層の厚さを漠然と決めようとしても、無数の組み合わせが存在するため一見収拾がつかないようにも思えるが、実際のところ、弾性層512以外の各層においてはそれぞれの制約が厳しく、それぞれに本来の性能を発揮させるためには厚さが必然的に決まってしまうので、弾性層512以外の各層の厚さを先に決めておき、数1、数2を用いて、弾性層512の層厚を決める。
In order to apply Equation 2 to the fixing
Here, although it seems that the thickness of each layer is determined vaguely, it seems that it is impossible to gather at first glance because there are innumerable combinations, but in reality, each layer other than the
表面層511の弾性率と層厚とを(E1、T1)、弾性層512の弾性率と層厚とを(E2、T2)、整磁合金層513の弾性率と層厚とを(E3、T3)とすると、数1は次式(数3)に展開される。
The elastic modulus and layer thickness of the
ここで、弾性層512の弾性率E2が十分に小さいので、E2T2の項が他の項と比較して十分に小さく、これを無視すると数3は数4に書き換えられる。
Here, the elastic modulus E 2 of the
数4を数2に代入して数5が得られる。
Substituting Equation 4 into Equation 2
数5の不等式を解いて数6、数7が得られる。
よって、T2の範囲は次式(数8)となる。 Therefore, the range of T 2 are expressed by the following equation (8).
以下の表1に、数8を用いて求めた定着ベルト51の各層の弾性率と層厚の一覧を示す。
Table 1 below shows a list of the elastic modulus and layer thickness of each layer of the fixing
[変形例1]
<概要>
変形例1は、実施の形態1と定着ベルトの一部のみが異なり、定着ベルトの固定プレート側にさらに金属層を積層し、弾性層内に中立面がくるように弾性層の膜厚を変更したものである。
[Modification 1]
<Overview>
<構成>
変形例1は、実施の形態1の定着ベルト51を、定着ベルト56に置き換えたものであり、その他の構成要素は、実施の形態1と同一である。
定着ベルト56は、実施の形態1の定着ベルト51と同様に、内蔵する整磁合金層に励磁コイル55が発生する磁束を導くことにより発熱させて、定着用の熱源とする無端ベルトであって、可撓性を有し、表面層と、弾性層と、整磁合金層と、さらに、金属層が積層されている。ここで、各層間を接合する接着層等は、実施の形態1と同様に、変形例1においても、各層間を接合する接着層等の影響は小さいので、この接着層等の表記を省略し、各層間の関係式を導いている。ちなみに、整磁合金層と金属層との間は、熱や圧力で接合する方法が主流である。 図5は、変形例1における定着ローラ52の中心から励磁コイル55までの層構造の概略を示す図である。
<Configuration>
In the first modification, the fixing
Similar to the fixing
なお、変形例1では、実施の形態1と同一の構成には同一番号を付し、その説明を省略する。
図5の層構造は、実施の形態1の図3の層構造における定着ベルト51が、定着ベルト56に置き換わったものであり、その他は実施の形態1と同様である。
定着ベルト56は、励磁コイル55に近い側から順に表面層511、弾性層561、整磁合金層513、金属層562が積層されている。
In the first modification, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
The layer structure of FIG. 5 is the same as that of the first embodiment except that the fixing
In the fixing belt 56, a
弾性層561の材質は、実施の形態1の弾性層512と同様である。
弾性層561の膜厚は、本変形例では2.5〜3.33mmであり、この範囲は、定着ベルト56を構成する各層の弾性率と層厚とに基づいて、後述する所定の条件により決定されたものである。
金属層562の材質は、本実施の形態ではCuであり、アルミニウムやステンレス等、導電性の高い材質であれば何でもよいが、ある程度の厚さがあり電気抵抗値が低くなければならない。
The material of the
The film thickness of the
The material of the
金属層562の厚さは、本実施の形態では15μmであり、Cuを用いる場合は10〜30μm程度が好ましく、実用的には15〜20μmがより好ましい。
<定着ベルト56を構成する各層の厚さの決定方法>
数2を定着ベルト56に適用し、弾性層561に中立面がくるようにするには、表面層511、弾性層561、整磁合金層513、金属層562の4層に積層されたベルトの上面から2番目の層に中立面を存在させなければならない。
The thickness of the
<Method for Determining the Thickness of Each Layer Constructing Fixing Belt 56>
In order to apply Formula 2 to the fixing belt 56 so that the neutral surface comes to the
ここで、実施の形態1と同様に、各層の厚さを漠然と決めようとしても、無数の組み合わせが存在するため一見収拾がつかないようにも思えるが、実際のところ、弾性層561以外の各層においてはそれぞれの制約が厳しく、それぞれに本来の性能を発揮させるためには厚さが必然的に決まってしまうので、弾性層561以外の各層の厚さを先に決めておき、実施の形態1の数1、数2を用いて、弾性層561の層厚を決める。
Here, as in the first embodiment, even if the thickness of each layer is determined vaguely, it seems that it cannot be collected at first glance because there are innumerable combinations, but in reality, each layer other than the
表面層511の弾性率と層厚とを(E1、T1)、弾性層561の弾性率と層厚とを(E2、T2)、整磁合金層513の弾性率と層厚とを(E3、T3)、金属層562の弾性率と層厚とを(E4、T4)とすると、数1は次式(数9)に展開される。
The elastic modulus and layer thickness of the
ここで、弾性層561の弾性率E2が十分に小さいので、E2T2の項が他の項と比較して十分に小さく、これを無視すると数9は数10に書き換えられる。
Here, the elastic modulus E 2 of the
数10を数2に代入して数11が得られる。
数11の不等式を解いて数12、数13が得られる。
Equations 12 and 13 are obtained by solving the inequality of
よって、T2の範囲は次式(数14)となる。 Therefore, the range of T 2 are expressed by the following equation (equation 14).
以下の表2に、数14を用いて求めた定着ベルト56の各層の弾性率と層厚の一覧を示す。 Table 2 below shows a list of elastic moduli and layer thicknesses of the respective layers of the fixing belt 56 obtained using Equation 14.
なお、上記実施の形態1及び変形例1では、表面層と弾性層との間を接合する接着層、及び弾性層と整磁合金層との間を接合する接着層を考慮せずに関係式を導いているが、これらの接着層も考慮して関係式を導いてもよい。詳細には変形例2、及び変形例3に記す。
[変形例2]
変形例2では、上記実施の形態1における表面層と弾性層との間を接合する接着層を第1接着層と定義し、弾性層と整磁合金層との間を接合する接着層を第1接着層と定義して、第1接着層、及び第2接着層を含む層構造を考える。
In the first embodiment and the first modification, the relational expression is considered without considering the adhesive layer that joins the surface layer and the elastic layer and the adhesive layer that joins the elastic layer and the magnetic shunt alloy layer. However, the relational expression may be derived in consideration of these adhesive layers. Details are described in Modification 2 and
[Modification 2]
In Modification 2, the adhesive layer that joins the surface layer and the elastic layer in
図6は、変形例2における定着ローラ52の中心から励磁コイル55までの層構造の概略を示す図である。
なお、変形例2では、実施の形態1と同一の構成には同一番号を付し、その説明を省略する。
図6の層構造は、実施の形態1の図3の層構造における定着ベルト51が、定着ベルト57に置き換わったものであり、その他は実施の形態1と同様である。
FIG. 6 is a diagram showing an outline of the layer structure from the center of the fixing
In the second modification, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
The layer structure of FIG. 6 is the same as that of the first embodiment except that the fixing
定着ベルト57は、実質的には実施の形態1の定着ベルト51と同じものであり、各層の厚さを決定する際の関係式をより正確に規定するために、表面層と弾性層との間を接合する接着層、及び弾性層と整磁合金層との間を接合する接着層を考慮したものであって、励磁コイル55に近い側から順に表面層511、第1接着層571、弾性層512、第2接着層572、整磁合金層513が積層されている。
The fixing belt 57 is substantially the same as the fixing
<定着ベルト57を構成する各層の厚さの決定方法>
数2を定着ベルト57に適用し、弾性層512に中立面がくるようにするには、表面層511、第1接着層571、弾性層512、第2接着層572、整磁合金層513の5層に積層されたベルトの上面から3番目の層に中立面を存在させなければならない。
ここで、実施の形態1と同様に、各層の厚さを漠然と決めようとしても、無数の組み合わせが存在するため一見収拾がつかないようにも思えるが、実際のところ、弾性層512以外の各層においてはそれぞれの制約が厳しく、それぞれに本来の性能を発揮させるためには厚さが必然的に決まってしまうので、弾性層512以外の各層の厚さを先に決めておき、実施の形態1の数1、数2を用いて、弾性層512の層厚を決める。
<Method for Determining the Thickness of Each Layer Constructing Fixing Belt 57>
In order to apply Equation 2 to the fixing belt 57 so that the
Here, as in the first embodiment, even if the thickness of each layer is determined vaguely, it seems that it cannot be collected at first glance because there are an infinite number of combinations, but in reality, each layer other than the
表面層511の弾性率と層厚とを(E1、T1)、第1接着層571の弾性率と層厚とを(E2、T2)、弾性層512の弾性率と層厚とを(E3、T3)、第2接着層572の弾性率と層厚とを(E4、T4)、整磁合金層513の弾性率と層厚とを(E5、T5)とすると、数1は次式(数15)に展開される。
The elastic modulus and layer thickness of the
ここで、第1接着層571の弾性率E2と弾性層512の弾性率E3と第2接着層572の弾性率E4とが十分に小さいので、E2T2の項とE3T3とE4T4の項とが他の項と比較して十分に小さく、これを無視すると数15は数16に書き換えられる。
Since the elastic modulus E 3 of the elastic modulus E 2 and the
数16を数2に代入して数17が得られる。 Expression 17 is obtained by substituting Expression 16 into Expression 2.
数17の不等式を解いて数18、数19が得られる。 Equations 18 and 19 are obtained by solving the inequality of Equation 17.
よって、T3の範囲は次式(数20)となる。 Accordingly, the scope of T 3 is represented by the following equation (Equation 20).
[変形例3]
変形例3では、上記変形例1における表面層と弾性層との間を接合する接着層を第1接着層と定義し、弾性層と整磁合金層との間を接合する接着層を第1接着層と定義して、第1接着層、及び第2接着層を含む層構造を考える。
図7は、変形例3における定着ローラ52の中心から励磁コイル55までの層構造の概略を示す図である。
[Modification 3]
In
FIG. 7 is a diagram showing an outline of the layer structure from the center of the fixing
なお、変形例3では、変形例1と同一の構成には同一番号を付し、その説明を省略する。
図7の層構造は、変形例1の図5の層構造における定着ベルト56が、定着ベルト58に置き換わったものであり、その他は変形例1と同様である。
定着ベルト58は、実質的には変形例1の定着ベルト56と同じものであり、各層の厚さを決定する際の関係式をより正確に規定するために、表面層と弾性層との間を接合する接着層、及び弾性層と整磁合金層との間を接合する接着層を考慮したものであって、励磁コイル55に近い側から順に表面層511、第1接着層581、弾性層561、第2接着層582、整磁合金層513、金属層562が積層されている。
In the third modification, the same components as those in the first modification are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
The layer structure of FIG. 7 is the same as that of
The fixing belt 58 is substantially the same as the fixing belt 56 of the first modification. In order to more accurately define the relational expression for determining the thickness of each layer, the fixing belt 58 is provided between the surface layer and the elastic layer. , An adhesive layer that joins between the elastic layer and the magnetic shunt alloy layer, the
<定着ベルト58を構成する各層の厚さの決定方法>
数2を定着ベルト58に適用し、弾性層561に中立面がくるようにするには、表面層511、第1接着層581、弾性層561、第2接着層582、整磁合金層513、金属層562の6層に積層されたベルトの上面から3番目の層に中立面を存在させなければならない。
<Method for Determining the Thickness of Each Layer Constructing Fixing Belt 58>
In order to apply Equation 2 to the fixing belt 58 so that the
ここで、変形例1と同様に、各層の厚さを漠然と決めようとしても、無数の組み合わせが存在するため一見収拾がつかないようにも思えるが、実際のところ、弾性層561以外の各層においてはそれぞれの制約が厳しく、それぞれに本来の性能を発揮させるためには厚さが必然的に決まってしまうので、弾性層561以外の各層の厚さを先に決めておき、実施の形態1の数1、数2を用いて、弾性層561の層厚を決める。
Here, as in the first modification, it seems that the thickness of each layer is determined vaguely, but there seems to be an infinite number of combinations. Since the restrictions are strict and the thickness is inevitably determined in order to exhibit the original performance of each, the thickness of each layer other than the
表面層511の弾性率と層厚とを(E1、T1)、第1接着層581の弾性率と層厚とを(E2、T2)、弾性層561の弾性率と層厚とを(E3、T3)、第1接着層581の弾性率と層厚とを(E4、T4)、整磁合金層513の弾性率と層厚とを(E5、T5)、金属層562の弾性率と層厚とを(E6、T6)とすると、数1は次式(数21)に展開される。
The elastic modulus and layer thickness of the
ここで、第1接着層571の弾性率E2と弾性層561の弾性率E3と第2接着層572の弾性率E4とが十分に小さいので、E2T2の項とE3T3とE4T4の項とが他の項と比較して十分に小さく、これを無視すると数21は数22に書き換えられる。
Since the elastic modulus E 2 and the elastic modulus E 3 of the
数22を数2に代入して数23が得られる。 Substituting Equation 22 into Equation 2 yields Equation 23.
数23の不等式を解いて数24、数25が得られる。 Equations 24 and 25 are obtained by solving the inequality of Equation 23.
よって、T3の範囲は次式(数26)となる。 Accordingly, the scope of T 3 is represented by the following formula (number 26).
<まとめ>
以上のように、実施の形態1、変形例1、変形例2、及び変形例3の定着装置、及び当該定着装置を備える画像形成装置によれば、自己温度制御機能を備える定着装置に用いられる、整磁合金層を有する定着ベルトの耐久性を向上させることができるので、メンテナンスの機会を減らすことができ、また省資源化にも貢献できる。
<Summary>
As described above, according to the fixing device of
本発明は、定着装置を備える画像形成装置の技術分野に広く適用することができる。
本発明によって、定着ベルトの寿命を延ばすことができ、その産業的利用価値は極めて高い。
The present invention can be widely applied to the technical field of an image forming apparatus including a fixing device.
According to the present invention, the life of the fixing belt can be extended, and its industrial utility value is extremely high.
1 画像形成装置
3 画像プロセス部
4 給送部
5 定着装置
6 制御部
10 光学部
11 中間転写ベルト
3Y、3M、3C、3K 画像形成ユニット
31Y、31M、31C、31K 感光体ドラム
32Y、32M、32C、32K 帯電器
33Y、33M、33C、33K 現像器
34Y、34M、34C、34K 1次転写ローラ
35Y、35M、35C、35K クリーナ
41 給紙カセット
42 繰り出しローラ
43 搬送路
44 タイミングローラ対
45 2次転写ローラ
46 2次転写位置
51 定着ベルト
52 定着ローラ
53 加圧ローラ
54 固定プレート
55 励磁コイル
56 固定プレート
57 定着ベルト
58 定着ベルト
71 排紙ローラ
72 排紙トレイ
511 表面層
512 弾性層
513 整磁合金層
521 弾性断熱層
522 芯軸
531 離型層
532 弾性断熱層
533 芯軸
541 低摩擦層
542 低抵抗導電層
561 弾性層
562 金属層
571 第1接着層
572 第2接着層
581 第1接着層
582 第2接着層
DESCRIPTION OF
Claims (7)
キュリー点未満の温度のときに強磁性を示して発熱し、キュリー点以上の温度になると磁性を失い発熱量が低下する整磁合金層と、
弾性層とを備え、
周回運動する際に、引張、及び圧縮されない中立面が、弾性層内に存在するように、各層の厚さが調整されていること
を特徴とする定着ベルト。 A fixing belt that is used in an induction heating type fixing device and is driven in a circular manner,
A magnetic shunt alloy layer that exhibits ferromagnetism at a temperature lower than the Curie point and generates heat, loses magnetism at a temperature equal to or higher than the Curie point, and the amount of heat generation decreases,
With an elastic layer,
A fixing belt, wherein the thickness of each layer is adjusted so that a neutral surface that is not tensioned or compressed exists in the elastic layer during the circular motion.
前記弾性層よりも外周側に位置し、記録シートと接触する表面層を備え、
前記表面層の弾性率をE1、
前記表面層の層厚をT1、
前記弾性層の弾性率をE2、
前記弾性層の層厚をT2、
前記整磁合金層の弾性率をE3、
前記整磁合金層の層厚をT3とするとき、
Located on the outer peripheral side of the elastic layer, comprising a surface layer in contact with the recording sheet,
E 1 is the elastic modulus of the surface layer,
The layer thickness of the surface layer is T 1 ,
E 2 is the elastic modulus of the elastic layer,
The thickness of the elastic layer is T 2 ,
The elastic modulus of the magnetic shunt alloy layer is E 3 ,
When the layer thickness of the magnetic shunt alloy layer and T 3,
前記弾性層よりも外周側に位置し、記録シートと接触する表面層と、
前記整磁合金層よりも内周側に位置し、整磁合金でない金属からなる金属層とを備え、
前記表面層の弾性率をE1、
前記表面層の層厚をT1、
前記弾性層の弾性率をE2、
前記弾性層の層厚をT2、
前記整磁合金層の弾性率をE3、
前記整磁合金層の層厚をT3、
前記金属層の弾性率をE4、
前記金属層の層厚をT4とするとき、
A surface layer located on the outer peripheral side of the elastic layer and in contact with the recording sheet;
A metal layer that is located on the inner peripheral side of the magnetic shunt alloy layer and made of a metal that is not a magnetic shunt alloy;
E 1 is the elastic modulus of the surface layer,
The layer thickness of the surface layer is T 1 ,
E 2 is the elastic modulus of the elastic layer,
The thickness of the elastic layer is T 2 ,
The elastic modulus of the magnetic shunt alloy layer is E 3 ,
The layer thickness of the magnetic shunt alloy layer is T 3 ,
The elastic modulus of the metal layer is E 4 ,
When the layer thickness of the metal layer and T 4,
前記弾性層よりも外周側に位置し、記録シートと接触する表面層と、
前記表面層よりも内周側に位置し、当該表面層と前記弾性層とを接着する第1接着層と、
前記弾性層よりも内周側に位置し、当該弾性層と整磁合金層とを接着する第2接着層とを備え、
前記表面層の弾性率をE1、
前記表面層の層厚をT1、
前記第1接着層の弾性率をE2、
前記第1接着層の層厚をT2、
前記弾性層の弾性率をE3、
前記弾性層の層厚をT3、
前記第2接着層の弾性率をE4、
前記第2接着層の層厚をT4、
前記整磁合金層の弾性率をE5、
前記整磁合金層の層厚をT5とするとき、
A surface layer located on the outer peripheral side of the elastic layer and in contact with the recording sheet;
A first adhesive layer located on the inner peripheral side of the surface layer and bonding the surface layer and the elastic layer;
A second adhesive layer that is located on the inner peripheral side of the elastic layer and bonds the elastic layer and the magnetic shunt alloy layer;
E 1 is the elastic modulus of the surface layer,
The layer thickness of the surface layer is T 1 ,
The elastic modulus of the first adhesive layer is E 2 ,
The layer thickness of the first adhesive layer is T 2 ,
E 3 is the elastic modulus of the elastic layer,
The layer thickness of the elastic layer is T 3 ,
The elastic modulus of the second adhesive layer is E 4 ,
The layer thickness of the second adhesive layer is T 4 ,
The elastic modulus of the magnetic shunt alloy layer is E 5 ,
When the layer thickness of the magnetic shunt alloy layer and T 5,
前記弾性層よりも外周側に位置し、記録シートと接触する表面層と、
前記表面層よりも内周側に位置し、当該表面層と前記弾性層とを接着する第1接着層と、
前記弾性層よりも内周側に位置し、当該弾性層と整磁合金層とを接着する第2接着層と、
前記整磁合金層よりも内周側に位置し、整磁合金でない金属からなる金属層とを備え、
前記表面層の弾性率をE1、
前記表面層の層厚をT1、
前記第1接着層の弾性率をE2、
前記第1接着層の層厚をT2、
前記弾性層の弾性率をE3、
前記弾性層の層厚をT3、
前記第2接着層の弾性率をE4、
前記第2接着層の層厚をT4、
前記整磁合金層の弾性率をE5、
前記整磁合金層の層厚をT5、
前記金属層の弾性率をE6、
前記金属層の層厚をT6とするとき、
A surface layer located on the outer peripheral side of the elastic layer and in contact with the recording sheet;
A first adhesive layer located on the inner peripheral side of the surface layer and bonding the surface layer and the elastic layer;
A second adhesive layer that is located on the inner peripheral side of the elastic layer and bonds the elastic layer and the magnetic shunt alloy layer;
A metal layer that is located on the inner peripheral side of the magnetic shunt alloy layer and made of a metal that is not a magnetic shunt alloy;
E 1 is the elastic modulus of the surface layer,
The layer thickness of the surface layer is T 1 ,
The elastic modulus of the first adhesive layer is E 2 ,
The layer thickness of the first adhesive layer is T 2 ,
E 3 is the elastic modulus of the elastic layer,
The layer thickness of the elastic layer is T 3 ,
The elastic modulus of the second adhesive layer is E 4 ,
The layer thickness of the second adhesive layer is T 4 ,
The elastic modulus of the magnetic shunt alloy layer is E 5 ,
The layer thickness of the magnetic shunt alloy layer is T 5 ,
E 6 is the elastic modulus of the metal layer,
When the layer thickness of the metal layer and T 6,
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