JP2013061608A - Fixing device and image forming device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device enabling stable fixing processing for a long time even by using a planar heating body, and an image forming device equipped with the fixing device.SOLUTION: A fixing device includes: a fixing sleeve 21; a pressurizing roller 31; an abutting member 26 disposed on an inner peripheral side of the fixing sleeve 21, and abutting on the pressurizing roller 31 through the fixing sleeve 21 to form a nip portion; a planar heating body 22 having a heating surface contacted with an inner peripheral surface of the fixing sleeve 21, and heating the fixing sleeve 21; a heating body supporting member 23 for supporting the planar heating body 22 by clipping the planar heating body 22 between the fixing sleeve 21 and the heating body supporting member 23 from the inner peripheral side of the fixing sleeve 21; and a core holding member 28 for holding the abutting member 26 and the heating body supporting member 23. In an area 22h for supporting the heating surface of the planar heating body 22 of the heating body supporting member 23, when assuming the thickness of a part having the thinnest wall thickness as t, the linear expansion coefficient of the heating body supporting member 23 as α, a cylinder inner diameter of the fixing sleeve 21 as R, and the linear expansion coefficient of the fixing sleeve 21 as β, an expression αt≥βR is satisfied.

Description

本発明は、面状発熱体を用いた定着装置及び該定着装置を備える電子写真方式、静電記録方式等を利用したFAX、プリンタ、複写機またはそれらの複合機等の画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a fixing device using a sheet heating element and an image forming apparatus such as a FAX, a printer, a copying machine, or a complex machine using an electrophotographic method, an electrostatic recording method, or the like equipped with the fixing device. is there.

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置として、電子写真方式を利用した画像形成装置が種々考案されており公知技術となっている。その画像形成プロセスは、像担持体である感光ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録紙に転写して画像を担持させ、圧力や熱等を用いる定着装置によって記録紙上のトナー画像を定着する過程により成立している。   Conventionally, various image forming apparatuses using an electrophotographic system have been devised as image forming apparatuses such as copying machines and printers, and are well known in the art. In the image forming process, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum as an image carrier, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum is developed with a toner as a developer to be visualized and developed. This process is established by a process in which the transferred image is transferred onto a recording paper by a transfer device to carry the image, and the toner image on the recording paper is fixed by a fixing device using pressure or heat.

この定着装置では、対向するローラもしくはベルトもしくはそれらの組み合わせにより構成された定着部材及び加圧部材が当接してニップ部を形成するように配置されており、該ニップ部に記録紙を挟みこみ、熱および圧力を加え前記トナー像を記録紙上に定着することを行っている。   In this fixing device, a fixing member and a pressure member constituted by opposing rollers or belts or a combination thereof are arranged so as to contact each other to form a nip portion, and a recording sheet is sandwiched in the nip portion, Heat and pressure are applied to fix the toner image on the recording paper.

前記定着装置の一例を挙げると、複数のローラ部材に張架された定着ベルトを定着部材として用いる技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。このような定着ベルトを用いた装置は、定着部材としての定着ベルト(無端状ベルト)、定着ベルトを張架・支持する複数のローラ部材、複数のローラ部材のうち1つのローラ部材に内設されたヒータ、加圧ローラ(加圧部材)、等で構成されている。ヒータは、ローラ部材を介して定着ベルトを加熱する。そして、定着ベルトと加圧ローラとの間に形成されたニップ部に向けて搬送された記録媒体上のトナー像は、ニップ部にて熱と圧力とを受けて記録媒体上に定着される(ベルト定着方式)。   As an example of the fixing device, a technique using a fixing belt stretched around a plurality of roller members as a fixing member is known (for example, see Patent Document 1). An apparatus using such a fixing belt is provided in a fixing belt (endless belt) as a fixing member, a plurality of roller members that stretch and support the fixing belt, and one of the plurality of roller members. And a heater, a pressure roller (pressure member), and the like. The heater heats the fixing belt via the roller member. Then, the toner image on the recording medium conveyed toward the nip formed between the fixing belt and the pressure roller is fixed on the recording medium by receiving heat and pressure at the nip. Belt fixing method).

また、上述した画像形成装置に用いられる定着装置において、回転体である定着部材の内面に摺接する固定部材を有している定着装置がある。
例えば、特許文献2では、発熱体としてのセラミックヒータと、加圧部材としての加圧ローラとの間に耐熱性フィルム(定着フィルム)を挟ませて定着ニップ部を形成させ、前記定着ニップ部のフィルムと加圧ローラとの間に画像定着すべき未定着トナー画像を形成担持させた被記録材を導入して、フィルムと一緒に挟持搬送させることで、ニップ部においてセラミックヒータの熱がフィルムを介して被記録材に与えられ、また、定着ニップ部の加圧力にて未定着トナー画像を被記録材面に熱圧定着させるフィルム加熱方式の定着装置が開示されている。このフィルム加熱方式の定着装置は、セラミックヒータ及びフィルムとして低熱容量の部材を用いてオンデマンドタイプの装置を構成することができるとともに、画像形成装置の画像形成実行時のみ熱源としてのセラミックヒータに通電して所定の定着温度に発熱させた状態にすればよく、画像形成装置の電源オンから画像形成実行可能状態までの待ち時間が短く(クイックスタート性)、スタンバイ時の消費電力も大幅に小さい(省電力)等の利点がある。
Further, in the fixing device used in the image forming apparatus described above, there is a fixing device having a fixing member that is in sliding contact with the inner surface of a fixing member that is a rotating body.
For example, in Patent Document 2, a fixing nip portion is formed by sandwiching a heat-resistant film (fixing film) between a ceramic heater as a heating element and a pressure roller as a pressure member. A recording material on which an unfixed toner image to be image-fixed is formed and supported is introduced between the film and the pressure roller, and is nipped and conveyed together with the film. A film heating type fixing device is disclosed in which an unfixed toner image is fixed to a surface of a recording material by a pressure applied to a recording material through a fixing nip portion. This film heating type fixing device can be configured as an on-demand type device using a ceramic heater and a member having a low heat capacity as a film, and energizes the ceramic heater as a heat source only when the image forming apparatus performs image formation. Thus, it is only necessary to generate heat at a predetermined fixing temperature, the waiting time from the power-on of the image forming apparatus to the image forming executable state is short (quick start property), and the power consumption during standby is greatly reduced ( There are advantages such as power saving).

また、特許文献3,4では、表面が弾性変形する回転可能な加熱定着ロールと、前記加熱定着ロールに接触したまま走行可能なエンドレスベルト(加圧ベルト)と、前記エンドレスベルトの内側に非回転状態で配置されて、前記エンドレスベルトを前記加熱定着ロールに圧接させ、前記エンドレスベルトと前記加熱定着ロールとの間に記録紙が通過させられるベルトニップを設けると共に、前記加熱定着ロールの表面を弾性変形させる加圧パッドとを具備してなる加圧ベルト方式の画像定着装置が提案されている。この定着方式によれば、下の加圧部材をベルトにし、用紙とロールの接触面積を広げることで熱伝導効率を大幅に向上させ、エネルギー消費を抑制すると同時に小型化を実現することが可能となっている。   In Patent Documents 3 and 4, a rotatable heat-fixing roll whose surface is elastically deformed, an endless belt (pressure belt) that can run while being in contact with the heat-fixing roll, and a non-rotation inside the endless belt The endless belt is placed in pressure contact with the heat fixing roll, a belt nip is provided between the endless belt and the heat fixing roll to allow recording paper to pass, and the surface of the heat fixing roll is elastic. A pressure belt type image fixing device having a pressure pad to be deformed has been proposed. According to this fixing method, the lower pressure member is used as a belt, and the contact area between the paper and the roll is widened to greatly improve the heat conduction efficiency, and it is possible to reduce the energy consumption and at the same time realize the miniaturization. It has become.

しかしながら、上述した特許文献1記載の定着装置は、定着ローラを用いた装置に比べて装置の高速化に適しているものの、ウォームアップ時間(プリント可能な温度に達するまでに要する時間である。)やファーストプリント時間(プリント要求を受けた後にプリント準備を経てプリント動作をおこない排紙が完了するまでの時間である。)の短縮化に限界があった。   However, although the fixing device described in Patent Document 1 described above is suitable for speeding up the device as compared with a device using a fixing roller, it is a warm-up time (a time required to reach a printable temperature). In addition, there is a limit to shortening the first print time (the time from when a print request is received until the print operation is performed and the paper discharge is completed).

これに対して、特許文献2記載の定着装置は、低熱容量化によりウォームアップ時間やファーストプリント時間の短縮化が可能になるとともに、装置の小型化も可能になる。しか、特許文献2記載の定着装置では、耐久性の問題と、ベルト温度安定性の問題があった。すなわち、熱源であるセラミックヒータとベルト内面の摺動による耐磨耗性が不十分であり、長時間運転すると連続摩擦を繰り返す面が荒れて摩擦抵抗が増大し、ベルトの走行が不安定になる、もしくは定着装置の駆動トルクが増大する等の現象が生じ、その結果、画像を形成する転写紙のスリップが生じ画像のずれが生じる、または駆動ギヤに係る応力が増大し、ギヤの破損を引き起こすという不具合が発生した(課題1)。
また、フィルム加熱方式の定着装置では、ベルトをニップ部で局所的に加熱しているため回転するベルトがニップ入り口に戻ってくる際に、ベルト温度は最も冷えた状態になり、(特に高速回転を行うと)定着不良が出やすいという問題があった(課題2)。
On the other hand, the fixing device described in Patent Document 2 can reduce the warm-up time and the first print time by reducing the heat capacity, and also reduce the size of the device. However, the fixing device described in Patent Document 2 has a problem of durability and a problem of belt temperature stability. In other words, the wear resistance due to sliding between the ceramic heater, which is a heat source, and the inner surface of the belt is inadequate, and the surface that repeats continuous friction is roughened when operated for a long time, increasing the frictional resistance and making the belt run unstable. Or, a phenomenon such as an increase in the driving torque of the fixing device occurs, and as a result, the transfer paper forming the image slips and the image shifts, or the stress on the driving gear increases, causing damage to the gear. (Problem 1).
In the film heating type fixing device, since the belt is locally heated at the nip portion, when the rotating belt returns to the nip entrance, the belt temperature becomes the coldest state (especially at high speed rotation). , There was a problem that fixing failure was likely to occur (Problem 2).

一方、特許文献3では、圧力パッドの表層に低摩擦シート(シート状摺動材)としてPTFEを含浸させたガラス繊維シート(PTFE含浸ガラスクロス)を用い、ベルト内面と固定部材の摺動性の問題を改善する手段が開示されている。しかし、このような加圧ベルト方式の定着装置(特許文献3,4)では、定着ローラの熱容量が大きく、昇温が遅いため、ウォームアップにかかる時間が長いという問題があった。(課題3)。   On the other hand, in Patent Document 3, a glass fiber sheet (PTFE-impregnated glass cloth) impregnated with PTFE as a low friction sheet (sheet-like sliding material) on the surface layer of the pressure pad is used, and the slidability of the belt inner surface and the fixing member is improved. Means for improving the problem are disclosed. However, such a pressure belt type fixing device (Patent Documents 3 and 4) has a problem that it takes a long time to warm up because the heat capacity of the fixing roller is large and the temperature rise is slow. (Problem 3).

以上のような課題1〜3に対して、特許文献5,6では、無端状の定着ベルトの内周側に配置される略パイプ状の対向部材(金属熱伝導体)と、前記対向部材の内周側に配置され該対向部材を加熱するセラミックヒータ等の抵抗発熱体とを設けることにより、定着ベルト全体を温めることを可能にし、ウォームアップ時間やファーストプリント時間を短縮することができ、かつ高速回転時の熱量不足を解消することのできる定着装置が提案されている。しかしながら、対向部材(金属熱伝導体)を介して抵抗発熱体の熱を定着ベルトに伝える方式であるため、ウォームアップ時間やファーストプリント時間の短縮という点で不十分であった。   With respect to the above problems 1 to 3, in Patent Documents 5 and 6, a substantially pipe-shaped counter member (metal thermal conductor) disposed on the inner peripheral side of the endless fixing belt, and the counter member By providing a resistance heating element such as a ceramic heater that is disposed on the inner peripheral side and heats the opposing member, the entire fixing belt can be warmed, the warm-up time and the first print time can be shortened, and There has been proposed a fixing device that can solve the shortage of heat during high-speed rotation. However, this method is not sufficient in terms of shortening the warm-up time and the first print time because the heat of the resistance heating element is transmitted to the fixing belt through the opposing member (metal heat conductor).

これに対して、特許文献7では、無端状の定着ベルトと、該定着ベルトに圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧ローラと、前記定着ベルトの内周面側に固設されて当該定着ベルトを加熱する抵抗発熱体と、を備え、前記抵抗発熱体は、前記定着ベルトの内周面に対して圧接しないように微小ギャップで配設する定着装置が提案されている。これにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間をより短くし、装置を高速化した場合であっても定着不良や定着部材及び抵抗発熱体の磨耗・破損等の不具合が生じないようにすることができるものとしている。   On the other hand, in Patent Document 7, an endless fixing belt, a pressure roller that presses against the fixing belt and forms a nip portion on which a recording medium is conveyed, and an inner peripheral surface side of the fixing belt are fixed. And a resistance heating element that heats the fixing belt, and a fixing device is proposed in which the resistance heating element is arranged with a small gap so as not to come into pressure contact with the inner peripheral surface of the fixing belt. . As a result, even when the warm-up time and the first print time are shortened and the apparatus is speeded up, it is possible to prevent problems such as defective fixing and wear and damage of the fixing member and the resistance heating element. It is supposed to be.

しかしながら、特許文献7記載の定着装置において、加圧ローラの回転、振動に起因する応力が抵抗発熱体に繰り返し作用して、前記抵抗発熱体の屈曲が繰り返し行われるようになるが、該抵抗発熱体が金属材料からなるものであるため、繰り返しの屈曲による疲労破壊により断線して定着ベルトの適切な加熱が行われないことがあった。   However, in the fixing device described in Patent Document 7, stress due to rotation and vibration of the pressure roller repeatedly acts on the resistance heating element, and the resistance heating element is repeatedly bent. Since the body is made of a metal material, the fixing belt may not be appropriately heated due to fatigue breakage caused by repeated bending.

そこで、特許文献8では、絶縁性を有する基層上に、耐熱性樹脂中に導電性粒子が分散されてなる抵抗発熱層と、該抵抗発熱層に電力を供給する電極層と、が形成され、前記定着部材の軸方向、周方向に対応して所定の幅及び長さをもち可撓性を示す発熱シート(面状発熱体)を、回転する無端状ベルトの定着スリーブの内周面に当接させて、該定着スリーブを加熱する定着装置が提案されている。これにより、定着スリーブ及び面状発熱体の熱容量が小さいため、消費エネルギーの抑制を図りつつウォームアップ時間やファーストプリント時間を短くすることができ、面状発熱体における発熱シートは樹脂ベースのシートであるため、加圧部材の回転、振動に起因する応力が発熱シートに繰り返し作用して、発熱シートの屈曲が繰り返し行われても疲労破壊することがなく、長時間の運転を可能にしている。   Therefore, in Patent Document 8, a resistance heating layer in which conductive particles are dispersed in a heat-resistant resin and an electrode layer that supplies power to the resistance heating layer are formed on an insulating base layer. A flexible heating sheet (planar heating element) having a predetermined width and length corresponding to the axial direction and the circumferential direction of the fixing member is applied to the inner peripheral surface of the fixing sleeve of the rotating endless belt. A fixing device that heats the fixing sleeve in contact with the fixing sleeve has been proposed. As a result, since the heat capacity of the fixing sleeve and the sheet heating element is small, the warm-up time and the first print time can be shortened while suppressing energy consumption. The heating sheet in the sheet heating element is a resin-based sheet. For this reason, stress resulting from rotation and vibration of the pressure member repeatedly acts on the heat generating sheet, and even if the heat generating sheet is repeatedly bent, fatigue damage does not occur and long-time operation is possible.

しかしながら、特許文献8記載の定着装置において、問題なく定着処理を開始しても、その後、運転中に加熱手段である面状発熱体が故障する問題が発生した。   However, in the fixing device described in Patent Document 8, even if the fixing process is started without any problem, a problem that the planar heating element as a heating unit fails during operation thereafter.

本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、面状発熱体を用いても長時間の安定した定着処理が可能な定着装置及び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 has been made in view of the above-described problems in the prior art, and provides a fixing device capable of stable fixing processing for a long time even when a planar heating element is used, and an image forming apparatus including the fixing device. The purpose is to do.

前記課題を解決するために提供する本発明は、回転する円筒形状の無端状ベルトである定着部材(定着スリーブ21)と、前記定着部材の外周面と当接する加圧部材(加圧ローラ31)と、前記定着部材の内周側に配置され、該定着部材を介して前記加圧部材と当接してニップ部を形成する当接部材(当接部材26)と、前記定着部材の内周面に発熱面が接触して該定着部材を加熱する面状発熱体(面状発熱体22)と、前記定着部材の内周側から該定着部材との間で前記面状発熱体を挟んで支持する発熱体支持部材(発熱体支持部材23)と、前記当接部材と前記発熱体支持部材とを前記定着部材の円筒内部で保持するコア保持部材(コア保持部材28)と、を備え、前記発熱体支持部材の前記面状発熱体の発熱面を支持する領域のうち、前記定着部材の回転中心からその半径方向の該発熱体支持部材の肉厚が最も薄い箇所の厚さをt、該発熱体支持部材の線膨張係数をαとし、前記定着部材の円筒内径をR、該定着部材の線膨張係数をβとしたとき、αt≧βRを満たすことを特徴とする定着装置(定着装置20)である。   The present invention provided to solve the above problems includes a fixing member (fixing sleeve 21) that is a rotating cylindrical endless belt, and a pressure member (pressure roller 31) that contacts the outer peripheral surface of the fixing member. A contact member (contact member 26) disposed on the inner peripheral side of the fixing member and contacting the pressure member via the fixing member to form a nip portion, and an inner peripheral surface of the fixing member The sheet heating element is supported between the sheet heating element (sheet heating element 22) that heats the fixing member by contacting the heating surface and the fixing member from the inner peripheral side of the fixing member. A heating element support member (heating element support member 23), and a core holding member (core holding member 28) that holds the contact member and the heating element support member inside a cylinder of the fixing member, Of the region of the heating element support member that supports the heating surface of the planar heating element, The thickness of the portion where the thickness of the heating element support member in the radial direction from the rotation center of the fixing member is t, the linear expansion coefficient of the heating element support member is α, and the cylindrical inner diameter of the fixing member is R The fixing device (fixing device 20) is characterized in that αt ≧ βR is satisfied when the linear expansion coefficient of the fixing member is β.

本発明の定着装置によれば、装置運転時に、定着部材と発熱体支持部材が熱膨張しても、式αt≧βRを満たすので、発熱体支持部材が面状発熱体の発熱面全面を定着部材に密着するように支持して、面状発熱体の発熱面の過熱を防止し、長時間の安定した定着処理を実現可能とする。   According to the fixing device of the present invention, even when the fixing member and the heating element support member are thermally expanded during the operation of the apparatus, the formula αt ≧ βR is satisfied, so the heating element support member fixes the entire heating surface of the planar heating element. By supporting the member in close contact with the member, it is possible to prevent overheating of the heating surface of the sheet heating element, and to realize a stable fixing process for a long time.

本発明に係る定着装置の第1の実施の形態における構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a fixing device according to a first embodiment of the present invention. 定着スリーブにおける軸方向、周方向を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an axial direction and a circumferential direction of a fixing sleeve. 図1の定着装置における定着スリーブとフランジ部材と側板の配置関係を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a positional relationship among a fixing sleeve, a flange member, and a side plate in the fixing device of FIG. 1. 本発明で用いる発熱シートの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the heat generating sheet used by this invention. 面状発熱体と発熱体支持部材を組み立てた例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example which assembled the planar heating element and the heating element support member. 面状発熱体、発熱体支持部材、端子台ステイを組み立てた例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example which assembled the planar heating element, the heating element support member, and the terminal block stay. 図6の端子台ステイ上の面状発熱体の電極端子と給電線の接続状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the connection state of the electrode terminal of the planar heating element on the terminal stand stay of FIG. 6, and a feeder. 図1の定着装置における定着スリーブ側の内部機構部の構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an internal mechanism unit on a fixing sleeve side in the fixing device of FIG. 1. 発熱体支持部材への面状発熱体の接着例(1)を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example (1) of adhesion of the planar heating element to a heating element support member. 発熱体支持部材への面状発熱体の接着例(2)を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example (2) of adhesion of the planar heating element to a heating element support member. 本発明で用いる面状発熱体の構成例(1)を示す図である。It is a figure which shows the structural example (1) of the planar heating element used by this invention. 本発明で用いる面状発熱体の構成例(2)を示す上面図である。It is a top view which shows the structural example (2) of the planar heating element used by this invention. 本発明で用いる面状発熱体の構成例(3)を示上面す図である。It is a figure which shows the structural example (3) of the planar heating element used by this invention on the upper surface. 本発明で用いる面状発熱体の構成例(4)を示す上面図である。It is a top view which shows the structural example (4) of the planar heating element used by this invention. 本発明に係る定着装置の第2の実施の形態における構成を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a fixing device according to a second embodiment of the present invention. 図15の定着装置で用いる回転支持部材の構成を示す斜視図である。FIG. 16 is a perspective view illustrating a configuration of a rotation support member used in the fixing device of FIG. 15. 図15の定着装置における定着スリーブ側の内部機構部の構成を示す概略図である。FIG. 16 is a schematic diagram illustrating a configuration of an internal mechanism unit on a fixing sleeve side in the fixing device of FIG. 15. 本発明に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an image forming apparatus according to the present invention.

以下に、本発明に係る定着装置の構成について図面を参照して説明する。
図1は、本発明に係る定着装置の第1の実施の形態における構成を示す断面図である。
図1に示すように、定着装置20は、回転する無端状ベルトからなる定着部材(定着スリーブ21(定着回転体ともいう))と、前記定着部材の外周面と当接する加圧部材(加圧ローラ31(加圧回転体ともいう))と、前記定着部材の内周側に配置され、該定着部材を介して前記加圧部材と当接してニップ部を形成する当接部材(当接部材26)と、前記定着部材の内周側に該定着部材と当接または近接して配置され、前記定着部材を直接または間接的に加熱する面状発熱体(面状発熱体22)と、前記定着部材の内周側に該定着部材との間に前記面状発熱体を挟むように配置され、該面状発熱体を所定位置で支持する発熱体支持部材(発熱体支持部材23)と、を備える。このとき、面状発熱体22の発熱面(加熱領域22h、後述する発熱シート22sである。)は定着スリーブ21の内周面と当接し、直接加熱する。なお、図1は、面状発熱体22の発熱面が発熱していない、定着装置20が室温程度に冷えた状態(冷却時の状態)を示している。
The configuration of the fixing device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the fixing device according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the fixing device 20 includes a fixing member (fixing sleeve 21 (also referred to as a fixing rotating body)) composed of a rotating endless belt, and a pressing member (pressurizing) that contacts the outer peripheral surface of the fixing member. A roller 31 (also referred to as a pressure rotator) and an abutting member (abutting member) that is disposed on the inner peripheral side of the fixing member and forms a nip portion by abutting the pressure member via the fixing member. 26), a planar heating element (planar heating element 22) that is disposed on or in close contact with the fixing member on the inner peripheral side of the fixing member, and directly or indirectly heats the fixing member; A heating element support member (heating element support member 23) disposed on the inner peripheral side of the fixing member so as to sandwich the planar heating element between the fixing member and supporting the planar heating element at a predetermined position; Is provided. At this time, the heat generating surface (heating region 22h, which is a heat generating sheet 22s described later) of the sheet heating element 22 is in contact with the inner peripheral surface of the fixing sleeve 21 and directly heated. FIG. 1 shows a state in which the heat generating surface of the sheet heating element 22 is not generating heat and the fixing device 20 is cooled to about room temperature (cooling state).

ここで、定着スリーブ21は、軸方向が通紙される記録媒体Pの幅に対応する長さを有し、可撓性を有する円筒形状の無端状ベルトであり、例えば厚さが30〜50μmの金属材料からなる基材上に少なくとも離型層を形成したものであって、外径が30mmになっている。なお以降、図2(a)に示すように、定着スリーブ21のパイプ長手方向を軸方向と、図2(b)に示すように、定着スリーブ21のパイプ円周方向を周方向と称する。   Here, the fixing sleeve 21 is a cylindrical endless belt having a length corresponding to the width of the recording medium P through which the axial direction passes, and having a thickness of, for example, 30 to 50 μm. At least a release layer is formed on a base material made of the above metal material, and the outer diameter is 30 mm. Hereinafter, the pipe longitudinal direction of the fixing sleeve 21 is referred to as an axial direction as shown in FIG. 2A, and the pipe circumferential direction of the fixing sleeve 21 is referred to as a circumferential direction as shown in FIG.

定着スリーブ21の基材を形成する材料としては、鉄、コバルト、ニッケル、又はこれらの合金等の伝熱性のよい金属材料を用いることができる。あるいは、耐熱性の樹脂を用いてもよい。   As a material for forming the base material of the fixing sleeve 21, a metal material having good heat conductivity such as iron, cobalt, nickel, or an alloy thereof can be used. Alternatively, a heat resistant resin may be used.

定着スリーブ21の離型層は、PFA等のフッ素化合物をチューブ状に被覆したものであって、その厚さは50μmになっている。離型層は、記録媒体P上のトナー像(トナー)Tが直接的に接する定着スリーブ21表面のトナー離型性を高めるためのものである。   The release layer of the fixing sleeve 21 is obtained by coating a fluorine compound such as PFA in a tube shape, and its thickness is 50 μm. The release layer is for enhancing the toner release property on the surface of the fixing sleeve 21 with which the toner image (toner) T on the recording medium P is in direct contact.

また、定着スリーブ21は、図3に示すように、その軸方向両端部が定着装置20の側板42の所定位置に固定されたフランジ部材30により回転可能に支持されている。詳しくは、フランジ部材30は、定着スリーブ21の軸方向端部に当接して定着スリーブ21の軸方向の寄り止めのフランジ面を有するフランジ部30bと、フランジ部30bのフランジ面に立設された円筒部30aと、を有しており、フランジ部30bが定着装置20の側板42に固設され、円筒部30aが定着スリーブ21の軸方向端部の内径部に挿入されている。円筒部30aの外形(断面形状)は、当接部材26に対応する箇所を除き、略円形、好ましくは真円形の形状を有しており、その外径は定着スリーブ21の内径と同じかわずかに小さくなっている。これにより、定着スリーブ21の軸方向両端部の内径部に挿入された円筒部30aは、定着スリーブ21を回転可能な状態で円形状に保持する。したがって、円筒部30aの円の中心が定着スリーブ21の回転中心Oとなる(図1)。   Further, as shown in FIG. 3, both ends of the fixing sleeve 21 are rotatably supported by flange members 30 fixed at predetermined positions on the side plate 42 of the fixing device 20. Specifically, the flange member 30 abuts against the axial end portion of the fixing sleeve 21 and has a flange portion 30b having an axial detent flange surface of the fixing sleeve 21, and a flange surface of the flange portion 30b. A cylindrical portion 30 a, a flange portion 30 b is fixed to the side plate 42 of the fixing device 20, and the cylindrical portion 30 a is inserted into the inner diameter portion of the axial end portion of the fixing sleeve 21. The outer shape (cross-sectional shape) of the cylindrical portion 30 a has a substantially circular shape, preferably a true circular shape, except for the portion corresponding to the contact member 26, and the outer diameter thereof is the same as or slightly smaller than the inner diameter of the fixing sleeve 21. It is getting smaller. As a result, the cylindrical portion 30a inserted into the inner diameter portion at both axial ends of the fixing sleeve 21 holds the fixing sleeve 21 in a circular shape in a rotatable state. Therefore, the center of the circle of the cylindrical portion 30a becomes the rotation center O of the fixing sleeve 21 (FIG. 1).

加圧ローラ31は、アルミニウム、銅等の金属材料からなる芯金上に、シリコーンゴム(ソリッドゴム)等の耐熱性弾性層、離型層が順次形成されたものであって、外径が30mmになっている。弾性層は、肉厚が2mmとなるように形成されている。離型層は、PFAチューブを被覆したものであって、厚さが50μmになるように形成されている。また、芯金内には必要に応じてハロゲンヒータなどの発熱体を内蔵してもよい。また、加圧ローラ31は、加圧手段(不図示)により定着スリーブ21を介して当接部材26に圧接され、その圧接部が定着スリーブ21側が凹んだニップ部を形成している。そして、このニップ部に、記録媒体Pが搬送されることになる。   The pressure roller 31 is formed by sequentially forming a heat-resistant elastic layer such as silicone rubber (solid rubber) and a release layer on a metal core made of a metal material such as aluminum or copper, and has an outer diameter of 30 mm. It has become. The elastic layer is formed to have a thickness of 2 mm. The release layer is coated with a PFA tube and is formed to have a thickness of 50 μm. Further, a heating element such as a halogen heater may be incorporated in the cored bar as necessary. The pressure roller 31 is pressed against the contact member 26 via the fixing sleeve 21 by a pressing means (not shown), and the pressure contact portion forms a nip portion where the fixing sleeve 21 side is recessed. Then, the recording medium P is conveyed to the nip portion.

また、加圧ローラ31は、定着スリーブ21に圧接した状態で不図示の駆動機構により回転駆動され(図1において時計回り方向に回転)、この加圧ローラ31の回転に伴って定着スリーブ21が回転することになる(図1において反時計回り方向に回転)。   Further, the pressure roller 31 is rotationally driven by a driving mechanism (not shown) while being in pressure contact with the fixing sleeve 21 (rotates in the clockwise direction in FIG. 1), and the fixing sleeve 21 is rotated along with the rotation of the pressure roller 31. It will rotate (rotating counterclockwise in FIG. 1).

当接部材26は、定着スリーブ21の軸方向に長さを有し、少なくとも定着スリーブ21を介して加圧ローラ31と圧接する部分がフッ素系ゴムなどの耐熱性を有する弾性体からなるものであり、コア保持部材28により定着スリーブ21の内周側の所定位置に保持された状態で固定されている。また、当接部分26の定着スリーブ21の内周面と接する部分はテフロン(登録商標)シートなどの摺動性及び耐磨耗性の優れた材料からなるものとするとよい。   The contact member 26 has a length in the axial direction of the fixing sleeve 21, and at least a portion in pressure contact with the pressure roller 31 through the fixing sleeve 21 is made of an elastic body having heat resistance such as fluorine rubber. In addition, the core holding member 28 is fixed in a state of being held at a predetermined position on the inner peripheral side of the fixing sleeve 21. Further, the portion of the contact portion 26 that contacts the inner peripheral surface of the fixing sleeve 21 is preferably made of a material having excellent sliding properties and wear resistance, such as a Teflon (registered trademark) sheet.

コア保持部材28は、金属などの板材が板金加工されてなり、定着スリーブ21の軸方向の長さに対応する長さを有し断面がH型形状の剛性部材であり、定着スリーブ21の内周側の略中心部分に配置されるものである。   The core holding member 28 is a rigid member having a length corresponding to the axial length of the fixing sleeve 21 and having an H-shaped cross section. It is arranged at a substantially central portion on the circumferential side.

またコア保持部材28は、定着スリーブ21の内周側に配置される種々の部材を所定位置に保持するものであり、例えばコア保持部材28のH型の一方(加圧ローラ31に対向する側)のくぼんだ部分に当接部材26を収納保持し、当接部材26が加圧ローラ31により加圧されても大きく変形しないようにニップ部とは反対面側から支持している。また、コア保持部材28は、当接部材26を該コア保持部材28から加圧ローラ31側に少し突出するように保持しており、ニップ部でコア保持部材28(また後述する加熱パイプ27)が定着スリーブ21に接触しないように配置されている。   The core holding member 28 holds various members arranged on the inner peripheral side of the fixing sleeve 21 at predetermined positions. For example, one of the H-shaped core holding members 28 (the side facing the pressure roller 31). The abutting member 26 is housed and held in the recessed portion of (), and is supported from the side opposite to the nip portion so that the abutting member 26 is not greatly deformed even when pressed by the pressure roller 31. The core holding member 28 holds the contact member 26 so as to slightly protrude from the core holding member 28 toward the pressure roller 31, and the core holding member 28 (or a heating pipe 27 described later) at the nip portion. Is arranged so as not to contact the fixing sleeve 21.

また、コア保持部材28のH型の他方(加圧ローラ31側とは反対側)のくぼんだ部分に、定着スリーブ21の軸方向の長さに対応する長さを有し断面がT字型形状の端子台ステイ24及び端子台ステイ24上に延設され外部からの電力を供給する給電線25を収納保持している。さらに、コア保持部材28のH型の外面に発熱体支持部材23を保持している。図1では、定着スリーブ21の下方半周分(ニップ部の入側半周分)の領域で発熱体支持部材23を保持している。その際、組み立て性を勘案して発熱体支持部材23とコア保持部材28を接着してもよい。あるいは発熱体支持部材23側からコア保持部材28側への伝熱を防止するために、両者を非接着としてもよい。   In addition, a concave portion of the other of the H shapes of the core holding member 28 (the side opposite to the pressure roller 31 side) has a length corresponding to the axial length of the fixing sleeve 21 and has a T-shaped cross section. A terminal block stay 24 having a shape and a power supply line 25 that extends on the terminal block stay 24 and supplies electric power from the outside are housed and held. Further, the heating element support member 23 is held on the H-shaped outer surface of the core holding member 28. In FIG. 1, the heating element support member 23 is held in a region corresponding to a lower half circumference of the fixing sleeve 21 (a half circumference on the entry side of the nip portion). At this time, the heating element support member 23 and the core holding member 28 may be bonded in consideration of assembly. Alternatively, in order to prevent heat transfer from the heating element support member 23 side to the core holding member 28 side, both may be non-bonded.

発熱体支持部材23は、面状発熱体22の発熱面を定着スリーブ21の内周面と当接させて配置するために該面状発熱体22を支持するものである。そのため、発熱体支持部材23は、断面形状を円形とした定着スリーブ21の内周面に沿った所定の円弧の長さの外周面を有している。   The heating element support member 23 supports the planar heating element 22 in order to place the heating surface of the planar heating element 22 in contact with the inner peripheral surface of the fixing sleeve 21. Therefore, the heating element support member 23 has an outer peripheral surface having a predetermined arc length along the inner peripheral surface of the fixing sleeve 21 having a circular cross-sectional shape.

また、発熱体支持部材23における前記円弧の半径、すなわち定着スリーブ21の回転中心Oから発熱体支持部材23の外周面までの距離は、定着スリーブ21の内径Rとほぼ同じとなっている。これにより、発熱体支持部材23が支持する面状発熱体22の発熱面全面が定着スリーブ21の内周面と密着して効率的に定着スリーブ21を加熱するようになる。なお、発熱体支持部材23における前記円弧の半径(定着スリーブ21の回転中心Oから発熱体支持部材23の外周面までの距離)は、例えば図1において、定着スリーブ21の回転中心Oから発熱体支持部材23までの距離a(コア保持部材28の部分)と、定着スリーブ21の半径方向への発熱体支持部材23の肉厚tの合計である。   Further, the radius of the arc in the heating element support member 23, that is, the distance from the rotation center O of the fixing sleeve 21 to the outer peripheral surface of the heating element support member 23 is substantially the same as the inner diameter R of the fixing sleeve 21. As a result, the entire heating surface of the sheet heating element 22 supported by the heating element support member 23 comes into close contact with the inner peripheral surface of the fixing sleeve 21 to efficiently heat the fixing sleeve 21. Note that the radius of the arc in the heating element support member 23 (the distance from the rotation center O of the fixing sleeve 21 to the outer peripheral surface of the heating element support member 23) is, for example, from the rotation center O of the fixing sleeve 21 to the heating element in FIG. This is the total of the distance a (the portion of the core holding member 28) to the support member 23 and the thickness t of the heating element support member 23 in the radial direction of the fixing sleeve 21.

また、発熱体支持部材23は、面状発熱体22の発熱に耐えるだけの耐熱性と、回転走行する定着スリーブ21が近接する面状発熱体22に接触した際に変形することなく面状発熱体22を支持するだけの強度と、面状発熱体22の熱をコア保持部材28側に伝えずに、定着スリーブ21側に伝えるようにする断熱性と、を有することが好ましく、例えばポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂(PEEK)からなることが好ましい。なお、面状発熱体22が定着スリーブ21の内周面と当接するとき、回転走行する定着スリーブ21が面状発熱体22をニップ部側に引っ張る力が該面状発熱体22に作用するため、発熱体支持部材23は変形することなく面状発熱体22を支持するだけの強度が必要になるが、この場合にもポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂(PEEK)が好適である。また、このポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂(PEEK)成型体の内部に補助的に別体のソリッドの樹脂部材を設けて剛性を向上させるようにしてもよい。   Further, the heating element support member 23 has heat resistance sufficient to withstand the heat generation of the planar heating element 22 and planar heating without deformation when the rotating fixing sleeve 21 contacts the adjacent planar heating element 22. It is preferable to have strength sufficient to support the body 22 and heat insulation so that the heat of the planar heating element 22 is transmitted to the fixing sleeve 21 side without being transmitted to the core holding member 28 side. -It is preferable to consist of ether-ketone resin (PEEK). When the sheet heating element 22 comes into contact with the inner peripheral surface of the fixing sleeve 21, the force that the rotating fixing sleeve 21 pulls the sheet heating element 22 toward the nip portion acts on the sheet heating element 22. The heating element support member 23 needs to be strong enough to support the planar heating element 22 without being deformed. In this case, polyether ether ketone resin (PEEK) is also preferable. In addition, a separate solid resin member may be provided in the interior of the polyether-ether-ketone resin (PEEK) molded body to improve the rigidity.

面状発熱体22の発熱面は、図4に示すように、絶縁性を有する基層22a上に、耐熱性樹脂中に導電性粒子が分散されてなる抵抗発熱層22bと、該抵抗発熱層22bに電力を供給する電極層22cと、が形成され、定着スリーブ21の軸方向、周方向に対応して所定の幅及び長さをもち可撓性を示す発熱シート22sからなることが好ましい。また、基層22a上には、抵抗発熱層22bと隣接する別の給電系統の電極層22cとの間や発熱シート22sの縁部分と外部との間を絶縁する絶縁層22dが設けられている。なお、面状発熱体22は、発熱シート22sの端部で電極層22cに接続され、給電線25から供給される電力を該電極層22cに供給する電極端子22e(不図示、後述)を備える。   As shown in FIG. 4, the heating surface of the planar heating element 22 includes a resistance heating layer 22b in which conductive particles are dispersed in a heat resistant resin on an insulating base layer 22a, and the resistance heating layer 22b. And an electrode layer 22c for supplying electric power to the fixing sleeve 21. The electrode layer 22c preferably includes a heat generating sheet 22s having a predetermined width and length corresponding to the axial direction and the circumferential direction of the fixing sleeve 21 and exhibiting flexibility. On the base layer 22a, an insulating layer 22d is provided that insulates between the resistance heating layer 22b and an electrode layer 22c of another power feeding system adjacent to the base layer 22a or between an edge portion of the heating sheet 22s and the outside. The planar heating element 22 includes an electrode terminal 22e (not shown, described later) that is connected to the electrode layer 22c at the end of the heating sheet 22s and supplies power supplied from the power supply line 25 to the electrode layer 22c. .

また、発熱シート22sの厚さは0.1〜1mm程度であり、少なくとも発熱体支持部材23の外周面に沿って巻きつけることができる程度の可撓性を有している。   Further, the thickness of the heat generating sheet 22s is about 0.1 to 1 mm, and is flexible enough to be wound around at least the outer peripheral surface of the heat generating element support member 23.

ここで、基層22aは、PETまたはポリイミド樹脂などのある程度の耐熱性を有する樹脂からなる薄膜の弾性体フィルムであり、このうちポリイミド樹脂からなるフィルム部材であることが好ましい。これにより、耐熱性と、絶縁性と、ある程度の柔軟性(可撓性)を備える。   Here, the base layer 22a is a thin-film elastic film made of a resin having a certain degree of heat resistance such as PET or polyimide resin, and among these, a film member made of polyimide resin is preferable. Thereby, heat resistance, insulation, and a certain amount of flexibility (flexibility) are provided.

抵抗発熱層22bは、ポリイミド樹脂などの耐熱性樹脂中にカーボン粒子や金属粒子などの導電性粒子が均一に分散してなる導電性を有する薄膜であり、通電されると内部抵抗によりジュール熱として発熱する構成となっている。このような抵抗発熱層22bは、ポリイミド樹脂などの耐熱性樹脂の前駆体中にカーボン粒子や金属粒子などの導電性粒子を分散させた塗料を基層22a上に塗布して成膜するとよい。   The resistance heating layer 22b is a conductive thin film in which conductive particles such as carbon particles and metal particles are uniformly dispersed in a heat-resistant resin such as polyimide resin. It is configured to generate heat. Such a resistance heating layer 22b may be formed by applying a coating material in which conductive particles such as carbon particles and metal particles are dispersed in a precursor of a heat resistant resin such as polyimide resin on the base layer 22a.

また、抵抗発熱層22bは、基層22a上にまずカーボン粒子や金属粒子からなる薄膜の導電層が形成され、ついでその導電層上にポリイミド樹脂などの耐熱性樹脂からなる絶縁性薄膜を積層して一体化したものであってもよい。   The resistance heating layer 22b is formed by first forming a thin conductive layer made of carbon particles or metal particles on the base layer 22a, and then laminating an insulating thin film made of a heat resistant resin such as polyimide resin on the conductive layer. It may be integrated.

なお、抵抗発熱層22bに使用するカーボン粒子は、通常のカーボンブラック粉末でもよいが、カーボンナノファイバ、カーボンナノチューブ、カーボンマイクロコイルの少なくともいずれかからなるカーボンナノ粒子であってもよい。   The carbon particles used for the resistance heating layer 22b may be ordinary carbon black powder, but may be carbon nanoparticles composed of at least one of carbon nanofibers, carbon nanotubes, and carbon microcoils.

また、金属粒子は、Ag、Al、Niなどからなる粒子であり、その形状は粒状であってもよいし、フィラメント状であってもよい。   Further, the metal particles are particles made of Ag, Al, Ni, etc., and the shape thereof may be granular or may be a filament shape.

絶縁層22dは、ポリイミド樹脂などの基層22aと同じ耐熱性樹脂からなる絶縁材料を塗布により形成するとよい。   The insulating layer 22d may be formed by applying an insulating material made of the same heat resistant resin as the base layer 22a such as polyimide resin.

電極層22cは、導電性インクやAgなどの導電性ペーストなどを塗布して形成したものでもよいし、金属箔や金属網などを接着して形成したものであってもよい。   The electrode layer 22c may be formed by applying a conductive paste such as conductive ink or Ag, or may be formed by bonding a metal foil or a metal net.

面状発熱体22を構成する発熱シート22sは、厚みの薄いシートであることから熱容量が小さく、急速な加熱が可能であり、その発熱量は抵抗発熱層22bの体積抵抗率によって任意に設定できる。すなわち、抵抗発熱層22bを構成する導電性粒子の構成材料、形状、大きさ、分散量などにより発熱量を調整することが可能であり、例えば単位面積当りの発熱量35W/cmで、総電力1200W程度の出力が得られる面状発熱体22の実現が可能である。この場合、発熱シート22sは、例えば幅(軸方向)20cm、長さ(周方向)2cm程度のサイズとなる。 Since the heat generating sheet 22s constituting the sheet heating element 22 is a thin sheet, its heat capacity is small and rapid heating is possible. The amount of heat generated can be arbitrarily set by the volume resistivity of the resistance heat generating layer 22b. . That is, the heat generation amount can be adjusted by the constituent material, shape, size, dispersion amount, etc. of the conductive particles constituting the resistance heat generation layer 22b. For example, the heat generation amount per unit area is 35 W / cm 2 , It is possible to realize the planar heating element 22 that can output about 1200 W of electric power. In this case, the heat generating sheet 22s has a size of about 20 cm in width (axial direction) and 2 cm in length (circumferential direction), for example.

また、面状発熱体としてステンレスなどの金属フィラメントからなるものを用いた場合、フィラメントの存在により面状発熱体の表面には凹凸が生じていることから、本発明のように定着スリーブ21の内周面と摺動させると、表面が容易に磨耗してしまうが、本発明で使用する発熱シート22sは前述のように表面に凹凸がなく平坦であることから、定着スリーブ21の内周面との摺動に対して優れた耐久性を示す。またさらに、発熱シート22sの抵抗発熱層22b表面にフッ素系樹脂をコーティングすると、定着スリーブ21の内周面との接触に対する耐久性がさらに向上するので好ましい。   Further, when a sheet heating element made of a metal filament such as stainless steel is used, the surface of the sheet heating element is uneven due to the presence of the filament. When sliding with the peripheral surface, the surface is easily worn, but the heat generating sheet 22s used in the present invention is flat with no unevenness as described above. Excellent durability against sliding. Furthermore, it is preferable to coat the surface of the resistance heating layer 22b of the heating sheet 22s with a fluororesin because durability against contact with the inner peripheral surface of the fixing sleeve 21 is further improved.

なお、発熱シート22sの定着スリーブ21内周面における配置領域としては、図1では、定着スリーブ21の内周面のニップ部とは反対側の位置からニップ部手前までにかけて配置された構成が示されているが、これに限定されるものではなく、例えば発熱シート22sをニップ部の位置まで配置してもよいし、定着スリーブ21のニップ部を除く内周面全周に配置してもよい。   As the arrangement region of the heat generating sheet 22s on the inner peripheral surface of the fixing sleeve 21, FIG. 1 shows a configuration in which the heat generating sheet 22s is disposed from the position opposite to the nip portion on the inner peripheral surface of the fixing sleeve 21 to the front of the nip portion. However, the present invention is not limited to this. For example, the heat generating sheet 22s may be disposed up to the position of the nip portion, or may be disposed on the entire inner peripheral surface excluding the nip portion of the fixing sleeve 21. .

このように構成された定着装置20は、次のように動作する。
まず、画像形成装置が出力信号を受けると(例えばユーザの操作パネルの操作あるいはパソコンからの通信などにより画像形成装置に印刷要求があると)、定着装置20において、加圧ローラ31が定着スリーブ21を介して当接部材26に押圧され、ニップ部を形成する。
ついで、不図示の駆動装置によって、加圧ローラ31が図1の時計回り方向に回転駆動されると、定着スリーブ21も連れ回りして時計方向に回転する。このとき、面状発熱体22は発熱体支持部材23で支持された状態で、定着スリーブ21の内周面と当接し摺動する状態となる。
そして、それと同期して外部電源または内部の蓄電装置から給電線25(後述)を通じて面状発熱体22に電力が供給され、発熱シート22sが発熱し、定着スリーブ21は該発熱シート22sと接触していることから効率的に熱が伝達され、急速に加熱される。なお、駆動装置の動作と面状発熱体22による加熱は同時刻に同時に開始する必要はなく、適宜時間差を設けて開始しても良い。
このとき、ニップ部上流側であって、定着スリーブ21の外側又は発熱シート22sの内周側の発熱体支持部材23内から接触又は非接触に配置された温度検知手段(不図示)で検知される温度により、ニップ部が所定の温度となるように、面状発熱体22による加熱制御が行われており、定着に必要な温度まで昇温された後、保持され、記録媒体Pの通紙が開始される。
The fixing device 20 configured as described above operates as follows.
First, when the image forming apparatus receives an output signal (for example, when there is a print request to the image forming apparatus by operation of a user's operation panel or communication from a personal computer), in the fixing device 20, the pressure roller 31 is moved to the fixing sleeve 21. Is pressed by the contact member 26 to form a nip portion.
Next, when the pressure roller 31 is driven to rotate in the clockwise direction in FIG. 1 by a driving device (not shown), the fixing sleeve 21 is also rotated in the clockwise direction. At this time, the sheet heating element 22 is in a state of being in contact with and sliding on the inner peripheral surface of the fixing sleeve 21 while being supported by the heating element support member 23.
In synchronization therewith, electric power is supplied from an external power source or an internal power storage device to a sheet heating element 22 through a feeder line 25 (described later), the heating sheet 22s generates heat, and the fixing sleeve 21 comes into contact with the heating sheet 22s. Therefore, heat is transferred efficiently and heated rapidly. The operation of the driving device and the heating by the planar heating element 22 do not need to be started at the same time, but may be started with a time difference as appropriate.
At this time, it is detected by a temperature detecting means (not shown) arranged in contact or non-contact from the inside of the heating element support member 23 on the upstream side of the nip portion and outside the fixing sleeve 21 or inside the heating sheet 22s. The heating by the planar heating element 22 is controlled so that the nip portion has a predetermined temperature depending on the temperature of the recording medium. After the temperature is raised to a temperature necessary for fixing, the sheet is held and passed through the recording medium P. Is started.

このように、本発明の定着装置では、定着スリーブ21及び面状発熱体22の熱容量が小さいため、省エネを図りつつウォームアップ時間やファーストプリント時間を短くすることができる。また、面状発熱体22における発熱シート22sは樹脂ベースのシートであるため、加圧ローラ31の回転、振動に起因する応力が発熱シート22sに繰り返し作用して、発熱シート22sの屈曲が繰り返し行われても疲労破壊することがなく、長時間の運転が可能である。   As described above, in the fixing device of the present invention, the heat capacity of the fixing sleeve 21 and the sheet heating element 22 is small, so that it is possible to shorten the warm-up time and the first print time while saving energy. Further, since the heat generating sheet 22s in the sheet heating element 22 is a resin-based sheet, the stress caused by the rotation and vibration of the pressure roller 31 repeatedly acts on the heat generating sheet 22s, and the heat generating sheet 22s is repeatedly bent. Even if it breaks, it will not be damaged by fatigue and can be operated for a long time.

なお、画像形成装置への出力信号がない場合、通常は消費電力を抑えるために加圧ローラ31及び定着スリーブ21は非回転で、面状発熱体22は通電を停止されているが、すぐに再出力を開始したい(復帰させたい)場合は、加圧ローラ31及び定着スリーブ21が非回転の状態でも面状発熱体22に通電しておくことが可能である。この場合は、面状発熱体22に定着スリーブ21全体を保温させておく程度の通電を行う。   When there is no output signal to the image forming apparatus, the pressure roller 31 and the fixing sleeve 21 are normally not rotated and the sheet heating element 22 is not energized in order to reduce power consumption. When re-outputting is to be started (returned), the sheet heating element 22 can be energized even when the pressure roller 31 and the fixing sleeve 21 are not rotated. In this case, the sheet heating element 22 is energized to keep the entire fixing sleeve 21 warm.

ところで、図1に示す構成の定着装置を用いて定着処理を行った際に、問題なく定着処理を開始しても、その後、運転中に面状発熱体22が故障する問題が発生した。
発明者らが、その原因を調査したところ、定着装置の運転を開始すると、面状発熱体22の発熱面(発熱シート22s)が発熱して定着スリーブ21を加熱するが、このとき定着スリーブ21及び発熱体支持部材23が熱膨張して、定着スリーブ21の内径と定着スリーブ21の回転中心Oから発熱体支持部材23の外周面までの距離との差が大きくなり、定着スリーブ21の内周面と面状発熱体22の発熱面との間に微小な空隙が発生していることが判明した。すなわちその結果、面状発熱体22の発熱面(発熱シート22s)から定着スリーブ21への熱の伝達が断たれるため、面状発熱体22の発熱面(発熱シート22s)の温度が急激に上昇し、発熱シート22sがその耐熱温度を超えることにより故障していた。
発明者らは、これらの知見を基に、問題を解決すべく鋭意検討を行い、本発明を成すに至った。すなわち、本発明に係る定着装置は、回転する円筒形状の無端状ベルトである定着部材(定着スリーブ21)と、前記定着部材の外周面と当接する加圧部材(加圧ローラ31)と、前記定着部材の内周側に配置され、該定着部材を介して前記加圧部材と当接してニップ部を形成する当接部材(当接部材26)と、前記定着部材の内周面に発熱面が接触して該定着部材を加熱する面状発熱体(面状発熱体22)と、前記定着部材の内周側から該定着部材との間で前記面状発熱体を挟んで支持する発熱体支持部材(発熱体支持部材23)と、前記当接部材と、前記発熱体支持部材とを前記定着部材の円筒内部で保持するコア保持部材(コア保持部材28)と、を備え、前記発熱体支持部材の前記面状発熱体の発熱面を支持する領域(加熱領域22h)のうち、前記定着部材の回転中心(回転中心O)からその半径方向の該発熱体支持部材の肉厚が最も薄い箇所の厚さをt、該発熱体支持部材の線膨張係数をαとし、前記定着部材の円筒内径をR、該定着部材の線膨張係数をβとしたとき、αt≧βRを満たすことを特徴とするものである。
以下、本発明の根幹部分である式αt≧βRについて説明する。
By the way, when the fixing process is performed using the fixing device having the configuration shown in FIG. 1, even if the fixing process is started without any problem, a problem that the planar heating element 22 breaks down during the operation thereafter.
The inventors investigated the cause, and when the operation of the fixing device is started, the heat generating surface (heat generating sheet 22s) of the sheet heating element 22 generates heat to heat the fixing sleeve 21. At this time, the fixing sleeve 21 is heated. And the heat generating member support member 23 is thermally expanded, and the difference between the inner diameter of the fixing sleeve 21 and the distance from the rotation center O of the fixing sleeve 21 to the outer peripheral surface of the heat generating member support member 23 increases. It was found that a minute gap was generated between the surface and the heat generating surface of the sheet heating element 22. That is, as a result, the heat transfer from the heat generating surface (heat generating sheet 22s) of the sheet heating element 22 to the fixing sleeve 21 is interrupted, so that the temperature of the heat generating surface (heat generating sheet 22s) of the sheet heating element 22 suddenly increases. As a result, the heat generating sheet 22s broke down due to exceeding its heat resistance temperature.
Based on these findings, the inventors have intensively studied to solve the problem and have arrived at the present invention. That is, the fixing device according to the present invention includes a fixing member (fixing sleeve 21) that is a rotating cylindrical endless belt, a pressure member (pressure roller 31) that contacts the outer peripheral surface of the fixing member, and A contact member (contact member 26) which is disposed on the inner peripheral side of the fixing member and contacts the pressure member via the fixing member to form a nip portion, and a heat generating surface on the inner peripheral surface of the fixing member A sheet heating element (sheet heating element 22) that contacts and heats the fixing member, and a heating element that supports the sheet heating element sandwiched between the fixing member from the inner peripheral side of the fixing member And a core holding member (core holding member) that holds the heating member support member inside the cylinder of the fixing member. A region for supporting the heating surface of the planar heating element of the support member (heating region 22h) ) In the radial direction from the rotation center (rotation center O) of the fixing member to t, and the linear expansion coefficient of the heating element support member is α. When the cylindrical inner diameter of the fixing member is R and the linear expansion coefficient of the fixing member is β, αt ≧ βR is satisfied.
Hereinafter, the formula αt ≧ βR, which is a fundamental part of the present invention, will be described.

まず、定着スリーブ21が面状発熱体22の発熱により加熱されると、熱膨張する。このとき、定着スリーブ21の温度が温度△Tだけ上昇した場合、定着スリーブ21の外周長は次式(1)のようになる。
定着スリーブ21の外周長=2πR+2πR×β×△T ・・・(1)
なお、Rは定着スリーブ21の円筒内径(定着スリーブ21の回転中心Oから内周面までの距離)、βは定着スリーブ21の線膨張係数である。
First, when the fixing sleeve 21 is heated by the heat generated by the planar heating element 22, it expands thermally. At this time, when the temperature of the fixing sleeve 21 is increased by the temperature ΔT, the outer peripheral length of the fixing sleeve 21 is expressed by the following equation (1).
The outer peripheral length of the fixing sleeve 21 = 2πR + 2πR × β × ΔT (1)
R is a cylindrical inner diameter of the fixing sleeve 21 (a distance from the rotation center O of the fixing sleeve 21 to the inner peripheral surface), and β is a linear expansion coefficient of the fixing sleeve 21.

したがって、熱膨張した定着スリーブ21の外径は次式(2)のようになる。
定着スリーブ21の内径=(2πR+2πR×β×△T)/2π
=R+R×β×△T ・・・(2)
よって、熱膨張による定着スリーブ21の内径増加分は(R×β×△T)である。
Therefore, the outer diameter of the thermally expanded fixing sleeve 21 is expressed by the following equation (2).
Inner diameter of fixing sleeve 21 = (2πR + 2πR × β × ΔT) / 2π
= R + R × β × ΔT (2)
Therefore, the increase in the inner diameter of the fixing sleeve 21 due to thermal expansion is (R × β × ΔT).

また、発熱体支持部材23が面状発熱体22の発熱により加熱されると、熱膨張する。このとき、コア保持部材28は熱膨張しないとすると、定着スリーブ21の回転中心Oから発熱体支持部材23の外周面までの距離は、コア保持部材28の部分の距離aは変化せず、発熱体支持部材23の部分が膨張することから、冷却時よりも発熱体支持部材23が膨張した分だけ増加する。このとき、その増分が最も少ないのは、発熱体支持部材23における面状発熱体22の発熱シート22sを支持する領域(すなわち加熱領域(発熱面))22hのうち、定着スリーブ21の回転中心Oからその半径方向の該発熱体支持部材23の肉厚が最も薄い箇所である。定着スリーブ21の場合と同様に発熱体支持部材23の温度が温度△Tだけ上昇した場合、定着スリーブ21の回転中心Oからその箇所を通る発熱体支持部材23の外周径は次式(3)のようになる。
発熱体支持部材23の外周径=a+t+t×α×△T ・・・(3)
なお、tは発熱体支持部材23における面状発熱体22の発熱シート22sを支持する領域22hのうち、定着スリーブ21の回転中心Oからその半径方向の該発熱体支持部材23の肉厚が最も薄い箇所の厚さ、αは発熱体支持部材23の線膨張係数である。
よって、熱膨張による発熱体支持部材23の外径増加分は(t×α×△T)である。
Further, when the heating element support member 23 is heated by the heat generated by the planar heating element 22, it expands thermally. At this time, assuming that the core holding member 28 does not thermally expand, the distance a from the rotation center O of the fixing sleeve 21 to the outer peripheral surface of the heating element support member 23 does not change the distance a of the core holding member 28, and the heat generation Since the part of the body support member 23 expands, the heating element support member 23 increases by an amount corresponding to the expansion, rather than during cooling. At this time, the smallest increment is the rotation center O of the fixing sleeve 21 in the region 22h (that is, the heating region (heating surface)) of the heating element support member 23 that supports the heating sheet 22s of the planar heating element 22. The thickness of the heating element support member 23 in the radial direction is the thinnest part. As in the case of the fixing sleeve 21, when the temperature of the heating element support member 23 is increased by the temperature ΔT, the outer diameter of the heating element support member 23 that passes from the rotation center O of the fixing sleeve 21 to the position is expressed by the following equation (3). become that way.
Peripheral diameter of the heating element support member 23 = a + t + t × α × ΔT (3)
Note that t is the thickness of the heating element support member 23 in the radial direction from the rotation center O of the fixing sleeve 21 in the region 22h of the heating element support member 23 that supports the heating sheet 22s of the planar heating element 22. The thickness of the thin portion, α, is the linear expansion coefficient of the heating element support member 23.
Therefore, the increase in the outer diameter of the heating element support member 23 due to thermal expansion is (t × α × ΔT).

ここで、本発明では、熱膨張による発熱体支持部材23の外径増加分(t×α×△T)が熱膨張による定着スリーブ21の内径増加分(R×β×△T)以上とし、次式(4)を満たすものとする。
αt≧βR ・・・(4)
Here, in the present invention, the outer diameter increase (t × α × ΔT) of the heating element support member 23 due to thermal expansion is equal to or greater than the inner diameter increase (R × β × ΔT) of the fixing sleeve 21 due to thermal expansion, It shall satisfy the following formula (4).
αt ≧ βR (4)

これにより、装置運転時の定着スリーブ21及び発熱体支持部材23の熱膨張によっても、少なくとも冷却時よりも定着スリーブ21の内径と定着スリーブ21の回転中心Oから発熱体支持部材23の外周面までの距離との差が大きくなることはなくなり、定着スリーブ21の内周面と面状発熱体22の発熱面との間に微小な空隙が発生することを防止し両者を密着させることができるので、面状発熱体22の発熱面(発熱シート22s)から定着スリーブ21へ効率的に熱を伝えることができ、発熱シート22sの過熱を防止することが可能となる。したがって、定着装置20では長時間の安定した定着処理を行うことができる。   As a result, even when the fixing sleeve 21 and the heating element support member 23 are thermally expanded during operation of the apparatus, at least from the inner diameter of the fixing sleeve 21 and the rotation center O of the fixing sleeve 21 to the outer peripheral surface of the heating element support member 23 than during cooling. Therefore, the difference between the distance and the heat generating surface of the fixing sleeve 21 and the heat generating surface of the sheet heating element 22 can be prevented from being generated and the two can be brought into close contact with each other. Further, heat can be efficiently transmitted from the heat generating surface (heat generating sheet 22s) of the sheet heating element 22 to the fixing sleeve 21, and overheating of the heat generating sheet 22s can be prevented. Therefore, the fixing device 20 can perform a long-time stable fixing process.

なお、式(4)を満足させるために、定着装置20では、定着スリーブ21及び発熱体支持部材23の材料を選択してそれぞれの熱膨張係数を適切なものに設定するとよい。例えば、定着スリーブ21を構成する材料(この場合、基材)をニッケル(熱膨張係数:1.37×10−5/℃)とし、発熱体支持部材23を構成する材料をポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂(線膨張係数:4.8×10−5/℃)とする。
あるいは、式(4)を満足させるために、定着装置20では、発熱体支持部材23の肉厚tと定着スリーブ21の円筒内径Rを調整してもよい。
In order to satisfy Equation (4), in the fixing device 20, it is preferable to select materials for the fixing sleeve 21 and the heating element support member 23 and set their respective thermal expansion coefficients to appropriate values. For example, the material constituting the fixing sleeve 21 (in this case, the base material) is nickel (thermal expansion coefficient: 1.37 × 10 −5 / ° C.), and the material constituting the heating element support member 23 is polyether ether. A ketone resin (linear expansion coefficient: 4.8 × 10 −5 / ° C.) is used.
Alternatively, in order to satisfy the formula (4), in the fixing device 20, the thickness t of the heating element support member 23 and the cylindrical inner diameter R of the fixing sleeve 21 may be adjusted.

つぎに、定着装置20における定着スリーブ21側の組み立ては例えば以下の手順で行う。
(S11) まず、発熱体支持部材23の外周面に沿って面状発熱体22の発熱シート22sを接着剤により貼り付ける(図5)。この際、接着剤は発熱体支持部材23への熱の流出を防ぐために熱伝導率の低いものを用いることが望ましい。
Next, assembly on the fixing sleeve 21 side in the fixing device 20 is performed, for example, according to the following procedure.
(S11) First, the heating sheet 22s of the planar heating element 22 is attached along the outer peripheral surface of the heating element support member 23 with an adhesive (FIG. 5). At this time, it is desirable to use an adhesive having a low thermal conductivity in order to prevent heat from flowing to the heating element support member 23.

なお、このとき発熱シート22sにおける定着スリーブ21の周方向に対応する一方の端部に、前記電極層22cに接続される複数の電極端子22e(電極端子22e1,22e2)の全てを設けておく。図5では、発熱シート22sにおいて定着スリーブ21の周方向に対応する一方の端部(加圧ローラ31(ニップ部)側とは反対側の端部)の辺(端辺)上であって、定着スリーブ21の軸方向に対応する両端それぞれに電極端子22e1,22e2が1つずつ設けられている。   At this time, all of the plurality of electrode terminals 22e (electrode terminals 22e1, 22e2) connected to the electrode layer 22c are provided at one end of the heat generating sheet 22s corresponding to the circumferential direction of the fixing sleeve 21. In FIG. 5, on one side of the heat generating sheet 22 s corresponding to the circumferential direction of the fixing sleeve 21 (end opposite to the pressure roller 31 (nip part) side) (end side), One electrode terminal 22e1, 22e2 is provided at each of both ends corresponding to the axial direction of the fixing sleeve 21.

これはつぎのような理由による。すなわち、面状発熱体22には、抵抗発熱層22bに電力を供給する関係上少なくとも2つの電極端子22eを備えることになるが、例えば2つの電極端子22eを発熱シート22sの両端にそれぞれ1つずつ設けた場合、給電に要する電源ハーネス等を両端それぞれの電極端子22eに接続する必要がある。このとき、発熱シート22s自体は薄膜であり、それ自体の剛性が低いために給電用ハーネスを接続するための端子台を発熱シート22sの両端それぞれに備える必要があり、装置が大型化してしまう。そこで、本発明では電極端子22eを発熱シート22sの一方の端部にまとめて設けて給電される構成にすることにより装置の小型化を図っている。   This is for the following reason. That is, the sheet heating element 22 is provided with at least two electrode terminals 22e for supplying power to the resistance heating layer 22b. For example, two electrode terminals 22e are provided at both ends of the heating sheet 22s. When provided one by one, it is necessary to connect a power harness or the like required for power supply to the electrode terminals 22e at both ends. At this time, the heat generating sheet 22s itself is a thin film, and since the rigidity of the heat generating sheet 22s itself is low, it is necessary to provide a terminal block for connecting a power supply harness at both ends of the heat generating sheet 22s, which increases the size of the apparatus. Therefore, in the present invention, the size of the apparatus is reduced by providing the electrode terminal 22e collectively at one end of the heat generating sheet 22s and supplying power.

また、発熱シート22sにおける定着スリーブ21の軸方向に対応する端部に電極端子22eを配置することも考えられるが、発熱体支持部材23の外周面に沿って発熱シート22sを貼り付けたとき、電極端子22eも湾曲するようになり、電源供給する電極部としてはネジ締結時の変形や端子部材の複雑化、組み立て性の悪化等の不都合が生じてしまう。そこで、本発明では発熱シート22sにおける定着スリーブ21の周方向に対応する一方の端部に複数の電極端子22eを配置しており、これにより発熱体支持部材23の外周面に沿って発熱シート22sを貼り付けたときでも電極端子22eを湾曲させず良好な組み立て性を実現している。   Although it is conceivable to arrange the electrode terminal 22e at the end of the heat generating sheet 22s corresponding to the axial direction of the fixing sleeve 21, when the heat generating sheet 22s is attached along the outer peripheral surface of the heat generating member support member 23, The electrode terminal 22e also bends, and the electrode part for supplying power causes inconveniences such as deformation at the time of screw fastening, complication of the terminal member, and deterioration in assembling property. Therefore, in the present invention, a plurality of electrode terminals 22e are arranged at one end of the heat generating sheet 22s corresponding to the circumferential direction of the fixing sleeve 21, and thereby the heat generating sheet 22s along the outer peripheral surface of the heat generating member support member 23. Even when affixed, the electrode terminal 22e is not curved and good assemblability is realized.

(S12) ついで、電極端子22e近傍の発熱シート22sを発熱体支持部材23の縁に沿って折り曲げて、電極端子22eが円形の定着スリーブ21の中央側に向かうようにした上で、電極端子22e1,22e2それぞれを、端子台ステイ24上で給電線25と接続固定する(図6,図7)。電極端子22e1,22e2の端子台ステイ24上での接続固定は、図7に示すようにネジ締結により行うとよい。また、発熱シート22sの電極端子22eが設けられる端辺の中央部から発熱シート22s固定用に延設された固定端子22fが設けられており、この固定端子22fも端子台ステイ24にネジ締結して固定する。 (S12) Next, the heating sheet 22s in the vicinity of the electrode terminal 22e is bent along the edge of the heating element support member 23 so that the electrode terminal 22e faces the center side of the circular fixing sleeve 21, and then the electrode terminal 22e1. , 22e2 are connected and fixed to the feeder line 25 on the terminal block stay 24 (FIGS. 6 and 7). The connection and fixing of the electrode terminals 22e1 and 22e2 on the terminal block stay 24 may be performed by screw fastening as shown in FIG. Further, a fixing terminal 22f extending for fixing the heat generating sheet 22s is provided from the central portion of the end where the electrode terminal 22e of the heat generating sheet 22s is provided, and the fixing terminal 22f is also screwed to the terminal base stay 24. And fix.

(S13) つぎに、コア保持部材28をそのH型の一方のくぼんだ部分に端子台ステイ24が収納されるように装着し、さらにH型の他方のくぼんだ部分に当接部材26を装着して定着スリーブ21側の内部機構部を完成する(図8)。
最後に、この内部機構部を定着スリーブ21の内周側に挿入して、図1のように配置して定着装置20における定着スリーブ21側の組み立てを完了する。
(S13) Next, the core holding member 28 is mounted so that the terminal block stay 24 is accommodated in one recessed portion of the H shape, and the contact member 26 is mounted in the other recessed portion of the H shape. Thus, the internal mechanism portion on the fixing sleeve 21 side is completed (FIG. 8).
Finally, the internal mechanism is inserted into the inner peripheral side of the fixing sleeve 21 and arranged as shown in FIG. 1 to complete the assembly of the fixing device 20 on the fixing sleeve 21 side.

なお、発熱体支持部材23と発熱シート22sを接着剤等で固定しない非接着の場合には、発熱シート22sにおいてニップ部とは反対側に位置する電極端子22e及び固定端子22fが端子台ステイ24にネジ締結によって固定されるとともに、その固定された側から発熱シート22sをニップ部側に引っ張るように定着スリーブ21が回転することにより発熱シート22sは発熱体支持部材23と定着スリーブ21の内周面との間に挟まれた状態で安定して定着スリーブ21と接触するようになり、効率的に定着スリーブ21の加熱が可能となる。   In the case of non-adhesion where the heating element support member 23 and the heating sheet 22s are not fixed with an adhesive or the like, the electrode terminal 22e and the fixed terminal 22f located on the opposite side of the nip portion in the heating sheet 22s are connected to the terminal base stay 24 The fixing sleeve 21 is rotated so that the heat generating sheet 22s is pulled from the fixed side to the nip portion side, whereby the heat generating sheet 22s is moved to the inner periphery of the heat generating member support member 23 and the fixing sleeve 21. The fixing sleeve 21 comes into contact with the surface stably in a state of being sandwiched between the fixing sleeve 21 and the fixing sleeve 21 can be efficiently heated.

しかしながら、このような発熱体支持部材23に対して発熱シート22sが非接着で浮いている状態では、ジャム処理などのときに定着スリーブ21を逆回転させた場合に発熱シート22sが持ち上がるように動いて、位置がずれてしまうことがある。また、発熱シート22sが動くことに伴って、電極端子22eも捩れたり変形したりして破損する可能性もある。そのため、発熱シート22sの位置ずれを防ぐために、該発熱シート22sを発熱体支持部材23に接着して固定することが好ましい。   However, in a state where the heat generating sheet 22s is not bonded to the heat generating member supporting member 23, the heat generating sheet 22s moves so as to be lifted when the fixing sleeve 21 is rotated reversely during jam processing or the like. The position may be shifted. As the heat generating sheet 22s moves, the electrode terminal 22e may be twisted or deformed to be damaged. Therefore, in order to prevent the positional deviation of the heat generating sheet 22s, it is preferable that the heat generating sheet 22s is bonded and fixed to the heat generator support member 23.

なお、このとき発熱シート22sのシート全面を接着すると発熱シート22sの発熱がシート全面において発熱体支持部材23に移動しやすくなるため好ましくなく、定着スリーブ21の軸方向に対応する両端部のうち、記録媒体Pが通過しない領域すなわち非通紙領域(面)のみを発熱体支持部材23に接着することが好適である。これにより、発熱シート22sの位置ずれ防止とともに、発熱シート22sの通紙領域(ここでは使用される記録媒体Pのうち最大サイズのものが通過する領域(最大通紙領域)である)は発熱体支持部材23に接着されず浮いた状態にあることから発熱シート22sの通紙領域から発熱体支持部材23への熱移動がなくなり、発熱シート22sの通紙領域で発生した熱を効率的に定着スリーブ21の加熱に利用することが可能となる。   At this time, if the entire surface of the heat generating sheet 22s is bonded, the heat generated by the heat generating sheet 22s is not preferable because it easily moves to the heat generating member support member 23, and out of both ends corresponding to the axial direction of the fixing sleeve 21. It is preferable that only the area where the recording medium P does not pass, that is, the non-sheet passing area (surface) is bonded to the heating element support member 23. Accordingly, the positional deviation of the heat generating sheet 22s is prevented, and the paper passing area of the heat generating sheet 22s (here, the area through which the maximum size of the recording medium P used (the maximum paper passing area) passes) is a heating element. Since it is in a floating state without being bonded to the support member 23, there is no heat transfer from the sheet passing area of the heat generating sheet 22s to the heat generating element support member 23, and the heat generated in the sheet passing area of the heat generating sheet 22s is efficiently fixed. It can be used for heating the sleeve 21.

また、この発熱シート22sの接着は、塗布型の液体接着剤を用いてもよいが、耐熱性のあるアクリル系材料あるいはシリコーン系材料からなる両面に接着性または粘着性のあるテープ状の接着部材(両面テープ)を用いて行うとよい。これにより、面状発熱体22(発熱シート22s)の発熱体支持部材23への貼り付けが容易になるだけではなく、面状発熱体22に異常が発生したときに両面テープを剥すだけで面状発熱体22の交換ができる構成となり、メンテナンス性に優れたものとなる。   The heat generating sheet 22s may be bonded using a coating-type liquid adhesive, but a tape-shaped adhesive member having adhesiveness or tackiness on both sides made of a heat-resistant acrylic material or silicone material. (Double-sided tape) may be used. This not only facilitates the attachment of the sheet heating element 22 (heating sheet 22s) to the heating element support member 23, but also allows the sheet heating surface to be removed simply by removing the double-sided tape when an abnormality occurs in the sheet heating element 22. It becomes the structure which can replace | exchange the heating element 22 and becomes excellent in maintainability.

なおこのとき、単に発熱シート22sと発熱体支持部材23の間に両面テープを挟むようにすると、発熱シート22sの表面は定着スリーブ21の軸方向において両面テープで接着した部分がその両面テープの厚み分だけ盛り上がり、通紙領域において面状発熱体22(発熱シート22s)が定着スリーブ21に均一に接触しなくなり、加熱効率が低下するとともに軸方向の温度分布も不均一になってしまう。   At this time, if the double-sided tape is simply sandwiched between the heat generating sheet 22s and the heat generating member support member 23, the surface of the heat generating sheet 22s is bonded to the surface of the fixing sleeve 21 with the double-sided tape. As a result, the sheet heating region 22 (heat generating sheet 22s) does not uniformly contact the fixing sleeve 21 in the sheet passing region, and the heating efficiency is lowered and the temperature distribution in the axial direction is not uniform.

そこで、面状発熱体22において両面テープを貼り付ける部分の発熱シート22sの厚みを両面テープの厚み分だけ薄くすることが好ましい。すなわち、両面テープはある程度の厚み(例えば0.1mm)があるので、図9に示すように、発熱シート22sにおける例えば基層22aの発熱体支持部材23側の面の軸方向の両端部分に両面テープ22tの厚み分に相当する深さで周方向に延びるくぼみを設けて、そのくぼみに両面テープ22tを接着し、ついでその発熱シート22sを両面テープ22tを介して発熱体支持部材23の所定位置に接着するようにする。これにより、発熱シート22sを発熱体支持部材23に接着したときに、発熱シート22sの定着スリーブ21側の表面は定着スリーブ21の軸方向において平坦となり、通紙領域において面状発熱体22(発熱シート22s)が定着スリーブ21に均一に接触するので、良好な加熱効率で定着スリーブ21の軸方向の温度分布の均一化も図ることができる。   Therefore, it is preferable to reduce the thickness of the heat generating sheet 22s where the double-sided tape is attached in the planar heating element 22 by the thickness of the double-sided tape. That is, since the double-sided tape has a certain thickness (for example, 0.1 mm), as shown in FIG. 9, as shown in FIG. A recess extending in the circumferential direction at a depth corresponding to the thickness of 22t is provided, and a double-sided tape 22t is bonded to the recess, and then the heating sheet 22s is placed at a predetermined position of the heating element support member 23 via the double-sided tape 22t. Try to adhere. Thus, when the heat generating sheet 22s is bonded to the heat generating member support member 23, the surface of the heat generating sheet 22s on the side of the fixing sleeve 21 becomes flat in the axial direction of the fixing sleeve 21, and the sheet heat generating element 22 (heat generating) Since the sheet 22s) uniformly contacts the fixing sleeve 21, the temperature distribution in the axial direction of the fixing sleeve 21 can be made uniform with good heating efficiency.

あるいは、図10に示すように、発熱体支持部材23の発熱シート22sの非通紙領域に対応する位置に両面テープ22tの厚み分だけくぼませることが好ましい。すなわち、発熱体支持部材23の軸方向の両端部分であって発熱シート22sの非通紙領域に対応する位置に両面テープ22tの厚み分に相当する深さで周方向に延びるくぼみを設けて、そのくぼみに両面テープ22tを接着し、ついでその状態の発熱体支持部材23に発熱シート22sを両面テープ22tを介して接着するようにする。これによっても、発熱シート22sの定着スリーブ21側の表面は定着スリーブ21の軸方向において平坦となり、通紙領域において面状発熱体22(発熱シート22s)が定着スリーブ21に均一に接触するので、良好な加熱効率で定着スリーブ21の軸方向の温度分布の均一化も図ることができる。   Alternatively, as shown in FIG. 10, it is preferable that the thickness of the double-sided tape 22t is recessed at a position corresponding to the non-sheet passing region of the heat generating sheet 22s of the heat generating member support member 23. That is, the recesses extending in the circumferential direction at a depth corresponding to the thickness of the double-sided tape 22t are provided at positions corresponding to the non-sheet passing regions of the heat generating sheet 22s at both end portions in the axial direction of the heat generating member support member 23, The double-sided tape 22t is bonded to the recess, and then the heating sheet 22s is bonded to the heating element support member 23 in that state via the double-sided tape 22t. Also by this, the surface of the heat generating sheet 22s on the side of the fixing sleeve 21 becomes flat in the axial direction of the fixing sleeve 21, and the planar heat generating element 22 (heat generating sheet 22s) uniformly contacts the fixing sleeve 21 in the sheet passing region. The temperature distribution in the axial direction of the fixing sleeve 21 can be made uniform with good heating efficiency.

つぎに、本発明で使用する面状発熱体22における発熱シート22sの詳細構成について説明する。
すなわち、発熱シート22sは、基層22aの主面上全面あるいはある1つの領域に抵抗発熱層22bが形成されたものでもよいが、基層22aの主面上で任意に区画された複数の領域それぞれに、抵抗発熱層22bが独立して発熱可能に形成されてなることが好ましい。図11〜図13に、その構成例を示す。
Next, a detailed configuration of the heat generating sheet 22s in the sheet heating element 22 used in the present invention will be described.
That is, the heat generating sheet 22s may have the resistance heat generating layer 22b formed on the entire main surface of the base layer 22a or a certain region, but in each of a plurality of regions arbitrarily divided on the main surface of the base layer 22a. The resistance heating layer 22b is preferably formed so as to be able to generate heat independently. An example of the configuration is shown in FIGS.

図11(a)は、面状発熱体22の構成例(1)を示す上面図である。ここでは、面状発熱体22を発熱体支持部材23に貼り付ける前の状態で平坦面上に展開し上から見た状態を示している。また、図中横方向は、定着スリーブ21の軸方向に対応する幅方向であり、縦方向は定着スリーブ21の周方向に対応する長さ方向となっている。   FIG. 11A is a top view showing a configuration example (1) of the planar heating element 22. Here, a state in which the planar heating element 22 is unfolded on a flat surface and viewed from above is shown before being attached to the heating element support member 23. Further, the horizontal direction in the figure is the width direction corresponding to the axial direction of the fixing sleeve 21, and the vertical direction is the length direction corresponding to the circumferential direction of the fixing sleeve 21.

図11(a)において、発熱シート22sは、その主面上について概略として幅方向(軸方向)で3分割され、さらに長さ方向(周方向)で2分割された6つの分割領域が形成されている。ここで、6つの分割領域を、長さ方向(周方向)が行成分、幅方向(軸方向)が列成分からなる行列マトリクスとして見たとき(図11(b))、(1,2)成分の分割領域(定着スリーブ21の軸方向中央部に対応する領域)に所定幅と長さをもつ抵抗発熱層22b1が形成され、(2,1)成分及び(2,3)成分の分割領域(定着スリーブ21の軸方向両端部に対応する領域それぞれ)に所定幅と長さをもつ抵抗発熱層22b2が形成されている。   In FIG. 11A, the heat generating sheet 22s is roughly divided into three in the width direction (axial direction) on the main surface, and six divided regions are further divided into two in the length direction (circumferential direction). ing. Here, when the six divided regions are viewed as a matrix matrix in which the length direction (circumferential direction) includes row components and the width direction (axial direction) includes column components (FIG. 11B), (1,2) A resistance heating layer 22b1 having a predetermined width and length is formed in a divided region of the component (a region corresponding to the central portion in the axial direction of the fixing sleeve 21), and a divided region of the (2, 1) component and the (2, 3) component. A resistance heating layer 22b2 having a predetermined width and length is formed in each of the regions corresponding to both axial ends of the fixing sleeve 21.

また、(1,1)成分及び(1,3)成分の分割領域には、抵抗発熱層22b1に接続された電極層22cが形成されており、さらにそれぞれの電極層22cには発熱シート22sの一辺(図中下方の一辺)から延設された電極端子22e1が設けられ、第1の発熱回路が形成されている。   In addition, an electrode layer 22c connected to the resistance heating layer 22b1 is formed in the divided region of the (1,1) component and the (1,3) component, and each of the electrode layers 22c has a heating sheet 22s. An electrode terminal 22e1 extending from one side (lower side in the figure) is provided to form a first heat generating circuit.

また、(2,2)成分の分割領域には、2つの抵抗発熱層22b2間を接続する電極層22cが形成され、さらに、2つの抵抗発熱層22b2それぞれには発熱シート22sの長さ方向(周方向)であって前記一辺(図中下方の一辺)側に延びる電極層22cが接続され、またさらにこれらの電極層22cそれぞれには発熱シート22sの該一辺から延設された電極端子22e2が設けられ、第2の発熱回路が形成されている。   In addition, an electrode layer 22c that connects the two resistance heating layers 22b2 is formed in the (2, 2) component divided region, and the length direction of the heating sheet 22s ( The electrode layer 22c extending in the circumferential direction and extending toward the one side (the lower side in the figure) is connected, and each electrode layer 22c has an electrode terminal 22e2 extending from the one side of the heat generating sheet 22s. A second heat generation circuit is formed.

また、前記第1の発熱回路と第2の発熱回路の間には両者のショートを防ぐ絶縁層22dが設けられている。   In addition, an insulating layer 22d is provided between the first heat generating circuit and the second heat generating circuit to prevent short circuit therebetween.

図11(a)の構成の面状発熱体22において、電極端子22e1から通電すると、抵抗発熱層22b1の内部抵抗によりジュール熱として発熱し、電極層22cでは低抵抗のために発熱しないことから、発熱シート22sの(1,2)成分の分割領域のみが発熱することになり、定着スリーブ21の軸方向中央部を加熱することができる。   In the sheet heating element 22 having the configuration shown in FIG. 11A, when energized from the electrode terminal 22e1, heat is generated as Joule heat due to the internal resistance of the resistance heating layer 22b1, and the electrode layer 22c does not generate heat due to low resistance. Only the divided region of the (1, 2) component of the heat generating sheet 22s generates heat, and the central portion in the axial direction of the fixing sleeve 21 can be heated.

また、電極端子22e2から通電すると、抵抗発熱層22b2の内部抵抗によりジュール熱として発熱し、電極層22cでは低抵抗のために発熱しないことから、発熱シート22sの(2,1)成分及び(2,3)成分の分割領域のみが発熱することになり、定着スリーブ21の軸方向両端部を加熱することができる。   Further, when energized from the electrode terminal 22e2, heat is generated as Joule heat due to the internal resistance of the resistance heating layer 22b2, and the electrode layer 22c does not generate heat due to low resistance. Therefore, the (2, 1) component and (2 3) Only the divided region of the component generates heat, and both axial end portions of the fixing sleeve 21 can be heated.

したがって、定着装置20に小サイズ(狭い幅)の記録媒体Pが通紙される際には、電極端子22e1にのみ通電して、定着スリーブ21の軸方向中央部のみを加熱し、広い幅の記録媒体Pが通紙される際には、電極端子22e1及び22e2に通電して、定着スリーブ21の軸方向全幅を加熱することにより、エネルギー消費を抑えつつ記録媒体Pの幅に応じて適切な定着が可能となる。また、記録媒体Pのサイズに応じて面状発熱体22の発熱量を制御できるので、小サイズ紙を連続して通紙しても非通紙部の温度が過度に上昇することなく、部材保護のための機器停止や生産性の低下を招くことがないようにすることができる。さらに、その異なる発熱部位の位置関係を一体の面状発熱体22で提供することにより別体の発熱体で構成するよりも軸方向の温度偏差の少ない発熱体とすることができる。   Therefore, when a small size (narrow width) recording medium P is passed through the fixing device 20, only the electrode terminal 22e1 is energized to heat only the central portion in the axial direction of the fixing sleeve 21 and to widen the width. When the recording medium P is passed, the electrode terminals 22e1 and 22e2 are energized to heat the entire width in the axial direction of the fixing sleeve 21, thereby suppressing the energy consumption and appropriately depending on the width of the recording medium P. Fixing is possible. Further, since the amount of heat generated by the sheet heating element 22 can be controlled in accordance with the size of the recording medium P, the temperature of the non-sheet passing portion does not rise excessively even if small size paper is continuously fed. It is possible to prevent the device from being stopped for protection and the productivity from being lowered. Further, by providing the positional relationship of the different heat generating portions with the integrated planar heat generating element 22, a heat generating element having a smaller temperature deviation in the axial direction than that formed by a separate heat generating element can be obtained.

なお、発熱シート22sにおいて、それぞれの抵抗発熱層22b1,22b2の端部では、絶縁層22dや比較的熱伝導率の高い電極層22cへの熱の流出が発生するために発熱量が低くなる傾向にある。そのため、図11(a)のように、発熱シート22sの幅方向(軸方向)において中央の抵抗発熱層22b1と端部の抵抗発熱層22b2の境目を同一面とする構成であると、電極端子22e1及び22e2に通電した場合に、定着スリーブ21の軸方向の温度分布として抵抗発熱層22b1と抵抗発熱層22b2の境界で温度低下が生じ、定着不良等の異常画像が発生していた。そこで、図12または図13の構成を採用し、この不具合を改善することが好ましい。   In addition, in the heat generating sheet 22s, the heat generation amount tends to decrease due to the outflow of heat to the insulating layer 22d and the electrode layer 22c having a relatively high thermal conductivity at the ends of the respective resistance heat generating layers 22b1 and 22b2. It is in. Therefore, as shown in FIG. 11A, in the width direction (axial direction) of the heat generating sheet 22s, the boundary between the central resistance heating layer 22b1 and the resistance heating layer 22b2 at the end is the same surface. When the currents 22e1 and 22e2 were energized, the temperature distribution in the axial direction of the fixing sleeve 21 caused a temperature drop at the boundary between the resistance heating layer 22b1 and the resistance heating layer 22b2, and an abnormal image such as a fixing failure was generated. Therefore, it is preferable to adopt the configuration shown in FIG. 12 or 13 to improve this problem.

図12は、面状発熱体22の構成例(2)を示す上面図である。
図12に示す面状発熱体22の基本的構成は、図11(a)に示すものと同じであるが、抵抗発熱層22b1と抵抗発熱層22b2のお互いの一部が発熱シート22sの幅方向(軸方向)で重なり合ってオーバーラップ領域を形成している点で相違する。これにより、電極端子22e1及び22e2に通電した場合の抵抗発熱層22b1と抵抗発熱層22b2の境界での温度低下を防ぐことができる。
FIG. 12 is a top view showing a configuration example (2) of the planar heating element 22.
The basic configuration of the planar heating element 22 shown in FIG. 12 is the same as that shown in FIG. 11A, but the resistance heating layer 22b1 and the resistance heating layer 22b2 are partially in the width direction of the heating sheet 22s. The difference is that they overlap in the (axial direction) to form an overlap region. Thereby, it is possible to prevent a temperature drop at the boundary between the resistance heating layer 22b1 and the resistance heating layer 22b2 when the electrode terminals 22e1 and 22e2 are energized.

図13は、面状発熱体22の構成例(3)を示す上面図である。
図13に示す面状発熱体22の基本的構成は、図12に示すものと同じであるが、抵抗発熱層22b1と抵抗発熱層22b2のオーバーラップ領域において、抵抗発熱層22b1,22b2それぞれと電極層22cとの境界線を長さ方向(周方向)に対してお互いに異なる方向に傾斜させて、抵抗発熱層22b1,22b2の重なり合う量を調整している点で相違する。
FIG. 13 is a top view showing a configuration example (3) of the planar heating element 22.
The basic configuration of the planar heating element 22 shown in FIG. 13 is the same as that shown in FIG. 12, but in the overlapping region of the resistance heating layer 22b1 and the resistance heating layer 22b2, each of the resistance heating layers 22b1 and 22b2 and electrodes The difference is that the boundary line with the layer 22c is inclined in different directions with respect to the length direction (circumferential direction) to adjust the overlapping amount of the resistance heating layers 22b1 and 22b2.

これは、図12の構成では抵抗発熱層22b1,22b2の重なり合う領域の面積比は幅方向(軸方向)で一定であり、その重なり合う幅のばらつきに伴い発熱量のばらつきも大きくなってしまうという不具合があるが、図13の構成では、抵抗発熱層22b1,22b2の重なり合う領域における面積比が幅方向(軸方向)で一定の割合で変化するようにして発熱分布の調整及び部品ばらつきの影響を低減させ、軸方向全体での温度均一性の改善を図り、図12の構成で生じる不具合を改善している。   This is because the area ratio of the overlapping regions of the resistance heating layers 22b1 and 22b2 is constant in the width direction (axial direction) in the configuration of FIG. 12, and the variation in the amount of heat generation increases as the overlapping width varies. However, in the configuration of FIG. 13, the area ratio in the overlapping region of the resistance heating layers 22b1 and 22b2 changes at a constant rate in the width direction (axial direction) to reduce the influence of adjustment of the heat generation distribution and component variations. Thus, the temperature uniformity in the entire axial direction is improved, and the problems caused by the configuration of FIG. 12 are improved.

以上のような図11〜図13の構成の発熱シート22sは、まず基層22a主面上の抵抗発熱層22b1,22b2に当る領域のみを露出させて塗布により抵抗発熱層22b1,22b2を形成し、ついで絶縁層22dに当る領域のみを露出させた状態で塗布により耐熱性樹脂のみからなる絶縁層22dを形成し、ついで電極層22cに当る領域のみを露出させて導電ペーストを塗布して電極層22cを形成することにより可能である。したがって、抵抗発熱層22b1,22b2に当る領域の露出形状を調整することにより、任意の形状の抵抗発熱層22b1,22b2を形成することができる。   In the heat generating sheet 22s having the configuration shown in FIGS. 11 to 13 as described above, only the regions corresponding to the resistance heating layers 22b1 and 22b2 on the main surface of the base layer 22a are exposed to form the resistance heating layers 22b1 and 22b2 by coating. Next, an insulating layer 22d made of only a heat-resistant resin is formed by application in a state where only the region corresponding to the insulating layer 22d is exposed, then only the region corresponding to the electrode layer 22c is exposed, and a conductive paste is applied to expose the electrode layer 22c. This is possible by forming Therefore, the resistance heating layers 22b1 and 22b2 having an arbitrary shape can be formed by adjusting the exposed shape of the region corresponding to the resistance heating layers 22b1 and 22b2.

また、本発明で使用する面状発熱体22は、複数の発熱シート22sが積層されてなり、該複数の発熱シート22sはそれぞれの基層22aの主面上の任意の領域に、抵抗発熱層22bが独立して発熱可能に形成されてなることが好ましい。図14に、その具体的構成を示す。   Further, the sheet heating element 22 used in the present invention is formed by laminating a plurality of heating sheets 22s, and the heating sheets 22s are formed in any region on the main surface of each base layer 22a in a resistance heating layer 22b. Are preferably formed so that they can generate heat independently. FIG. 14 shows a specific configuration thereof.

図14は、面状発熱体22の構成例(4)を示す分解斜視図である。
図14において、面状発熱体22は、図中上から順に、第1の発熱シート22s、絶縁層22dからなる絶縁シート、第2の発熱シート22sが積層されてなるものである。
FIG. 14 is an exploded perspective view showing a configuration example (4) of the planar heating element 22.
In FIG. 14, a sheet heating element 22 is formed by laminating a first heating sheet 22s, an insulating sheet made of an insulating layer 22d, and a second heating sheet 22s in this order from the top.

ここで、第1の発熱シート22sは、その主面が幅方向(軸方向)に3分割されており、中央の分割領域に抵抗発熱層22b1が形成され、その両側の分割領域それぞれに該抵抗発熱層22b1に接続された電極層22cが形成されている。また、第2の発熱シート22sは、その主面が幅方向(軸方向)に5分割されており、幅方向(軸方向)の2番目と4番目の分割領域に抵抗発熱層22b2が形成され、残りの分割領域それぞれに該抵抗発熱層22b2に接続された電極層22cが形成されている。   Here, the main surface of the first heat generating sheet 22s is divided into three in the width direction (axial direction), the resistance heat generating layer 22b1 is formed in the central divided region, and the resistance is formed in each of the divided regions on both sides thereof. An electrode layer 22c connected to the heat generating layer 22b1 is formed. The main surface of the second heat generating sheet 22s is divided into five in the width direction (axial direction), and the resistance heat generating layer 22b2 is formed in the second and fourth divided regions in the width direction (axial direction). An electrode layer 22c connected to the resistance heating layer 22b2 is formed in each of the remaining divided regions.

この第1の発熱シート22sと第2の発熱シート22sが絶縁層22dからなる絶縁シートを挟んで重ね合わされており、第1の発熱シート22sには独立した第1の発熱回路が形成され、第2の発熱シート22sには独立した第2の発熱回路が形成されている。   The first heat generating sheet 22s and the second heat generating sheet 22s are stacked with an insulating sheet made of an insulating layer 22d interposed therebetween, and an independent first heat generating circuit is formed on the first heat generating sheet 22s. An independent second heat generating circuit is formed on the second heat generating sheet 22s.

これにより、第1の発熱回路に通電すると、抵抗発熱層22b1の内部抵抗によりジュール熱として発熱し、第1の発熱シート22sの幅方向(軸方向)中央領域のみが発熱することになり、定着スリーブ21の軸方向中央部を加熱することができる。また、第2の発熱回路に通電すると、抵抗発熱層22b2の内部抵抗によりジュール熱として発熱し、第2の発熱シート22sの幅方向(軸方向)両端部領域のみが発熱することになり、定着スリーブ21の軸方向両端部を加熱することができる。   As a result, when the first heat generating circuit is energized, heat is generated as Joule heat by the internal resistance of the resistance heat generating layer 22b1, and only the central region in the width direction (axial direction) of the first heat generating sheet 22s generates heat. The central portion of the sleeve 21 in the axial direction can be heated. When the second heat generating circuit is energized, heat is generated as Joule heat by the internal resistance of the resistance heat generating layer 22b2, and only the both end regions in the width direction (axial direction) of the second heat generating sheet 22s generate heat. Both axial ends of the sleeve 21 can be heated.

図11〜図13に示した面状発熱体22のように、長さ方向(周方向)の分割まで行うと必要な発熱量を確保するために面状発熱体22全体の面積が大きくなり、小径の定着スリーブ21に対応できなくなる場合がある。そこで、図14に示すように面状発熱体22の厚さ方向に異なる発熱部位の発熱シート22sを積層することにより、図11〜図13に示した面状発熱体22と同様に異なる発熱分布を得られる面状発熱体22を実現しつつ、省スペース(小サイズ化)で高出力化を図ることが可能となる。   Like the planar heating element 22 shown in FIGS. 11 to 13, the area of the entire planar heating element 22 is increased in order to secure a necessary amount of heat when it is divided up to the length direction (circumferential direction), In some cases, the fixing sleeve 21 having a small diameter cannot be used. Therefore, as shown in FIG. 14, the heat generation sheets 22 s having different heat generation portions are stacked in the thickness direction of the sheet heating element 22, thereby different heat generation distributions as in the sheet heating element 22 illustrated in FIGS. 11 to 13. It is possible to achieve a high output while saving space (reducing the size) while realizing the planar heating element 22 that can be obtained.

ところで、定着装置20では、回転時はニップ部で加圧ローラ31に引っ張られることから、ニップ部の上流側の定着スリーブ21は張力が付与された張り側となり、定着スリーブ21の内周面は発熱体支持部材23に圧接した状態で面状発熱体22と摺動している。一方で、ニップ部の下流側では定着スリーブ21に張力は作用しておらず弛んだ状態となっており、この状態のまま装置の高速化を図ろうとすると、ニップ部の下流側の定着スリーブ21の弛む程度がひどくなり、定着スリーブ21の回転走行安定性に支障が出てくることになる。   By the way, in the fixing device 20, during rotation, the fixing roller 21 is pulled by the pressure roller 31 at the nip portion, so that the fixing sleeve 21 on the upstream side of the nip portion becomes a tension side to which tension is applied, and the inner peripheral surface of the fixing sleeve 21 is The sheet heating member 22 slides on the sheet heating element 22 while being in pressure contact with the heating element support member 23. On the other hand, the tension is not applied to the fixing sleeve 21 on the downstream side of the nip portion, and the fixing sleeve 21 is in a relaxed state. If an attempt is made to increase the speed of the apparatus in this state, the fixing sleeve 21 on the downstream side of the nip portion. As a result, the degree of slackening of the fixing sleeve 21 becomes serious, and the rotational running stability of the fixing sleeve 21 is hindered.

そこで、本発明の定着装置20において、定着スリーブ21の内周側であって少なくとも前記ニップ部下流側で、該定着スリーブ21の回転状態を支持する回転支持部材を備えることが好ましい。   Therefore, the fixing device 20 of the present invention preferably includes a rotation support member that supports the rotation state of the fixing sleeve 21 on the inner peripheral side of the fixing sleeve 21 and at least on the downstream side of the nip portion.

図15は、本発明に係る定着装置の第2の実施の形態における構成を示す断面図である。
図15に示す定着装置20は、基本的構成が図1に示すものと同じであるが、定着スリーブ21の内周側に設けられるパイプ形状の回転支持部材27と、回転支持部材27の内周側であってニップ部下流側に配置されるようにコア保持部材28のH型外面に断熱支持部材29と、を備える点で相違する。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing the configuration of the fixing device according to the second embodiment of the present invention.
The fixing device 20 shown in FIG. 15 has the same basic configuration as that shown in FIG. 1, but includes a pipe-shaped rotation support member 27 provided on the inner peripheral side of the fixing sleeve 21 and the inner periphery of the rotation support member 27. This is different in that a heat insulating support member 29 is provided on the H-shaped outer surface of the core holding member 28 so as to be disposed on the downstream side of the nip portion.

ここで、回転支持部材27は、例えば厚さ0.1〜1mmの鉄、ステンレス等の薄肉金属からなるパイプ形状のものであり、その外径が定着スリーブ21の内径よりも直径で0.5〜1mm程度小さいものとなっている。また、回転支持部材27の外周面においてニップ部側が軸方向に切断されて開口しており、その端部がコア保持部材28側に折り込まれて、ニップ部に接触しないようになっている。また、回転支持部材27の軸方向両端部の内径部にフランジ部材30の円筒部30aが挿入され、該回転支持部材27の外形(断面形状)は。円筒部30aの外形に沿って略円形状に保持される。この場合も、円筒部30aの円の中心が定着スリーブ21の回転中心Oとなる。   Here, the rotation support member 27 is, for example, in the shape of a pipe made of a thin metal such as iron or stainless steel having a thickness of 0.1 to 1 mm, and the outer diameter thereof is 0.5 mm larger than the inner diameter of the fixing sleeve 21. It is about 1 mm smaller. Further, the nip portion side is cut and opened in the axial direction on the outer peripheral surface of the rotation support member 27, and the end portion thereof is folded into the core holding member 28 side so as not to contact the nip portion. In addition, the cylindrical portion 30a of the flange member 30 is inserted into the inner diameter portion of both ends of the rotation support member 27 in the axial direction, and the outer shape (cross-sectional shape) of the rotation support member 27 is. It is held in a substantially circular shape along the outer shape of the cylindrical portion 30a. Also in this case, the center of the circle of the cylindrical portion 30 a becomes the rotation center O of the fixing sleeve 21.

断熱支持部材29は、ニップ部出側で、回転支持部材27を介して定着スリーブ21の熱に耐えるだけの耐熱性と、定着スリーブ21と接触する回転支持部材27からの熱流出(損失)を防ぐ断熱性と、回転走行する定着スリーブ21が回転支持部材27に接触した際に変形することがないように回転支持部材27を支持するだけの強度と、を有するものであり、発熱体支持部材23と同じポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂(PEEK)からなることが好ましい。   The heat insulating support member 29 has a heat resistance sufficient to withstand the heat of the fixing sleeve 21 via the rotation support member 27 and a heat outflow (loss) from the rotation support member 27 in contact with the fixing sleeve 21 on the exit side of the nip portion. It has a heat insulating property to prevent, and a strength sufficient to support the rotating support member 27 so that the rotating fixing sleeve 21 does not deform when it contacts the rotating support member 27, and a heating element support member It is preferably made of the same polyether ether ketone resin (PEEK) as 23.

また、回転支持部材27は、図16に示すように、ニップ部の上流側の一定領域の外周面が除去されて開口部27aが設けられている。これにより、図17に示すように、定着スリーブ21の内部機構部を構成した場合に、開口部27aから面状発熱体22の全面が露出するようになり、該面状発熱体22が定着スリーブ21の内周面に当接して配置されるようになる。   Further, as shown in FIG. 16, the rotation support member 27 is provided with an opening 27a by removing an outer peripheral surface of a certain region on the upstream side of the nip portion. Accordingly, as shown in FIG. 17, when the internal mechanism portion of the fixing sleeve 21 is configured, the entire surface of the sheet heating element 22 is exposed from the opening 27a, and the sheet heating element 22 is exposed to the fixing sleeve. It comes to contact | abut to the internal peripheral surface of 21. FIG.

また、図15に示す定着装置20においても、前記式(4)を満たすものとする。
これにより、図15に示した第2の実施の形態の定着装置20は、第1の実施の形態の定着装置20(図1)と同様に、装置運転時の定着スリーブ21及び発熱体支持部材23の熱膨張によっても、少なくとも冷却時よりも定着スリーブ21の内径と定着スリーブ21の回転中心Oから発熱体支持部材23の外周面までの距離との差が大きくなることはなくなり、定着スリーブ21の内周面と面状発熱体22の発熱面との間に微小な空隙が発生することを防止し両者を密着させることができるので、発熱シート22sの過熱を防止することが可能となる。よって、定着装置20では長時間の安定した定着処理を行うことができる。
The fixing device 20 shown in FIG. 15 also satisfies the above formula (4).
Thereby, the fixing device 20 of the second embodiment shown in FIG. 15 is similar to the fixing device 20 (FIG. 1) of the first embodiment, and the fixing sleeve 21 and the heating element support member during the operation of the device. The thermal expansion of the fixing sleeve 21 does not increase the difference between the inner diameter of the fixing sleeve 21 and the distance from the rotation center O of the fixing sleeve 21 to the outer peripheral surface of the heating element support member 23 at least as compared with cooling. Since it is possible to prevent a minute gap from being generated between the inner peripheral surface of the sheet and the heat generating surface of the sheet heating element 22 and to bring them into close contact with each other, it is possible to prevent overheating of the heat generating sheet 22s. Therefore, the fixing device 20 can perform a long-time stable fixing process.

また、図15に示す定着装置20においても、第1の実施の形態の定着装置20(図1)と同様に、省エネを図りつつウォームアップ時間やファーストプリント時間を短くすることができる。また、面状発熱体22における発熱シート22sは樹脂ベースのシートであるため、加圧ローラ31の回転、振動に起因する応力が発熱シート22sに繰り返し作用して、発熱シート22sの屈曲が繰り返し行われても疲労破壊することがなく、長時間の運転が可能である。また、面状発熱体22において、定着スリーブ21の軸方向の異なる発熱部位で発熱することにより、通紙する記録媒体Pのサイズに対応して効率的な温度制御を行うことが可能である。これに加えて、回転支持部材27(必要に応じて断熱支持部材29)を設けることにより、定着スリーブ21の回転走行安定性を向上させることができ、高速化を図ること可能となる。また、回転支持部材27において定着スリーブ21の軸方向への熱伝導により、定着スリーブ21の軸方向の温度均一化を補助的に行うことができるので、より高速の装置へ対応することが可能となる。   Also in the fixing device 20 shown in FIG. 15, as in the fixing device 20 (FIG. 1) of the first embodiment, the warm-up time and the first print time can be shortened while saving energy. Further, since the heat generating sheet 22s in the sheet heating element 22 is a resin-based sheet, the stress caused by the rotation and vibration of the pressure roller 31 repeatedly acts on the heat generating sheet 22s, and the heat generating sheet 22s is repeatedly bent. Even if it breaks, it will not be damaged by fatigue and can be operated for a long time. Further, in the sheet heating element 22, heat is generated at different heating portions in the axial direction of the fixing sleeve 21, so that efficient temperature control can be performed according to the size of the recording medium P to be passed. In addition to this, by providing the rotation support member 27 (the heat insulation support member 29 as necessary), the rotational running stability of the fixing sleeve 21 can be improved, and the speed can be increased. Further, the heat support in the axial direction of the fixing sleeve 21 in the rotation support member 27 can assist the temperature uniformity in the axial direction of the fixing sleeve 21, so that it is possible to cope with a higher speed apparatus. Become.

つぎに、本発明に係る画像形成装置について説明する。
図18は、本発明に係る画像形成装置の構成を示す全体構成図である。
図18に示すように、画像形成装置1は、タンデム型カラープリンタである。画像形成装置本体1の上方にあるボトル収容部101には、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した4つのトナーボトル102Y、102M、102C、102Kが着脱自在(交換自在)に設置されている。
ボトル収容部101の下方には中間転写ユニット85が配設されている。その中間転写ユニット85の中間転写ベルト78に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部4Y、4M、4C、4Kが並設されている。
Next, the image forming apparatus according to the present invention will be described.
FIG. 18 is an overall configuration diagram showing the configuration of the image forming apparatus according to the present invention.
As shown in FIG. 18, the image forming apparatus 1 is a tandem type color printer. Four bottles 102Y, 102M, 102C, and 102K corresponding to the respective colors (yellow, magenta, cyan, and black) are detachably (replaceable) installed in the bottle housing portion 101 above the image forming apparatus main body 1. ing.
An intermediate transfer unit 85 is disposed below the bottle housing portion 101. Image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4K corresponding to the respective colors (yellow, magenta, cyan, and black) are arranged in parallel so as to face the intermediate transfer belt 78 of the intermediate transfer unit 85.

各作像部4Y、4M、4C、4Kには、それぞれ、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kが配設されている。また、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの周囲には、それぞれ、帯電部75、現像部76、クリーニング部77、除電部(不図示である。)等が配設されている。そして、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)がおこなわれて、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上に各色の画像が形成されることになる。   Photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are disposed in the image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4K, respectively. Further, around each of the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K, a charging unit 75, a developing unit 76, a cleaning unit 77, a charge eliminating unit (not shown), and the like are disposed. Then, an image forming process (charging process, exposure process, development process, transfer process, cleaning process) is performed on each of the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K. An image of each color is formed on 5K.

感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kは、不図示の駆動モータによって図18中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部75の位置で、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面が一様に帯電される(帯電工程である。)。
その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、露光部3から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される(露光工程である。)。
The photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are rotationally driven in a clockwise direction in FIG. 18 by a drive motor (not shown). Then, the surfaces of the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are uniformly charged at the position of the charging unit 75 (a charging process).
Thereafter, the surfaces of the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach the irradiation position of the laser light L emitted from the exposure unit 3, and electrostatic latent images corresponding to the respective colors are formed by exposure scanning at this position. (It is an exposure process.)

その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、現像装置76との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される(現像工程である。)。
その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、中間転写ベルト78及び第1転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上のトナー像が中間転写ベルト78上に転写される(1次転写工程である。)。このとき、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
Thereafter, the surfaces of the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach a position facing the developing device 76, and the electrostatic latent image is developed at this position to form toner images of each color (developing process). .)
Thereafter, the surfaces of the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach the positions facing the intermediate transfer belt 78 and the first transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K, and at these positions, the photoconductive drums 5Y, 5M. The toner images on 5C and 5K are transferred onto the intermediate transfer belt 78 (this is a primary transfer process). At this time, a small amount of untransferred toner remains on the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K.

その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、クリーニング部77との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上に残存した未転写トナーがクリーニング部77のクリーニングブレードによって機械的に回収される(クリーニング工程である。)。
最後に、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
Thereafter, the surfaces of the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach a position facing the cleaning unit 77, and untransferred toner remaining on the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K is removed at this position. 77 is mechanically collected by a cleaning blade (cleaning process).
Finally, the surfaces of the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach a position facing a neutralization unit (not shown), and the residual potential on the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K is removed at this position. The
Thus, a series of image forming processes performed on the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K is completed.

その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト78上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト78上にカラー画像が形成される。
ここで、中間転写ユニット85は、中間転写ベルト78、4つの1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79K、2次転写バックアップローラ82、クリーニングバックアップローラ83、テンションローラ84、中間転写クリーニング部80、等で構成される。中間転写ベルト78は、3つのローラ82〜84によって張架・支持されるとともに、1つのローラ82の回転駆動によって図18中の矢印方向に無端移動される。
Thereafter, the toner images of the respective colors formed on the respective photosensitive drums through the developing process are transferred onto the intermediate transfer belt 78 in an overlapping manner. In this way, a color image is formed on the intermediate transfer belt 78.
Here, the intermediate transfer unit 85 includes an intermediate transfer belt 78, four primary transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K, a secondary transfer backup roller 82, a cleaning backup roller 83, a tension roller 84, and an intermediate transfer cleaning unit 80. , Etc. The intermediate transfer belt 78 is stretched and supported by the three rollers 82 to 84, and is moved endlessly in the direction of the arrow in FIG.

4つの1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kは、それぞれ、中間転写ベルト78を感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kとの間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。そして、1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト78は、矢印方向に走行して、各1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト78上に重ねて1次転写される。
The four primary transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K sandwich the intermediate transfer belt 78 with the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K, respectively, thereby forming primary transfer nips. Then, a transfer bias reverse to the polarity of the toner is applied to the primary transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K.
The intermediate transfer belt 78 travels in the direction of the arrow and sequentially passes through the primary transfer nips of the primary transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K. In this way, the toner images of the respective colors on the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are primarily transferred while being superimposed on the intermediate transfer belt 78.

その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト78は、2次転写ローラ89との対向位置に達する。この位置では、2次転写バックアップローラ82が、2次転写ローラ89との間に中間転写ベルト78を挟み込んで2次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト78上に形成された4色のトナー像は、この2次転写ニップの位置に搬送された記録媒体P上に転写される。このとき、中間転写ベルト78には、記録媒体Pに転写されなかった未転写トナーが残存する。
その後、中間転写ベルト78は、中間転写クリーニング部80の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト78上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト78上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
Thereafter, the intermediate transfer belt 78 onto which the toner images of the respective colors are transferred in an overlapping manner reaches a position facing the secondary transfer roller 89. At this position, the secondary transfer backup roller 82 sandwiches the intermediate transfer belt 78 between the secondary transfer roller 89 and forms a secondary transfer nip. The four color toner images formed on the intermediate transfer belt 78 are transferred onto the recording medium P conveyed to the position of the secondary transfer nip. At this time, untransferred toner that has not been transferred to the recording medium P remains on the intermediate transfer belt 78.
Thereafter, the intermediate transfer belt 78 reaches the position of the intermediate transfer cleaning unit 80. At this position, the untransferred toner on the intermediate transfer belt 78 is collected.
Thus, a series of transfer processes performed on the intermediate transfer belt 78 is completed.

ここで、2次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Pは、装置本体1の下方に配設された給紙部12から、給紙ローラ97やレジストローラ対98等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部12には、転写紙等の記録媒体Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ97が図18中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Pがレジストローラ対98のローラ間に向けて給送される。
Here, the recording medium P transported to the position of the secondary transfer nip is transported from the paper feeding unit 12 disposed below the apparatus main body 1 via the paper feeding roller 97 and the registration roller pair 98. It is a thing.
Specifically, a plurality of recording media P such as transfer paper are stored in the paper supply unit 12 in an overlapping manner. When the paper feed roller 97 is rotated counterclockwise in FIG. 18, the uppermost recording medium P is fed between the rollers of the registration roller pair 98.

レジストローラ対98に搬送された記録媒体Pは、回転駆動を停止したレジストローラ対98のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト78上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対98が回転駆動されて、記録媒体Pが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体P上に、所望のカラー画像が転写される。   The recording medium P conveyed to the registration roller pair 98 is temporarily stopped at the position of the roller nip of the registration roller pair 98 that has stopped rotating. Then, the registration roller pair 98 is rotationally driven in synchronization with the color image on the intermediate transfer belt 78, and the recording medium P is conveyed toward the secondary transfer nip. In this way, a desired color image is transferred onto the recording medium P.

その後、2次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Pは、定着装置20の位置に搬送される。そして、この位置で、定着スリーブ21及び加圧ローラ31による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体P上に定着される。
その後、記録媒体Pは、排紙ローラ対99のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対99によって装置外に排出された被転写Pは、出力画像として、スタック部100上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
Thereafter, the recording medium P on which the color image is transferred at the position of the secondary transfer nip is conveyed to the position of the fixing device 20. At this position, the color image transferred to the surface is fixed on the recording medium P by heat and pressure generated by the fixing sleeve 21 and the pressure roller 31.
Thereafter, the recording medium P is discharged out of the apparatus through a pair of paper discharge rollers 99. The transferred P discharged from the apparatus by the discharge roller pair 99 is sequentially stacked on the stack unit 100 as an output image.
Thus, a series of image forming processes in the image forming apparatus is completed.

以上説明したように、本発明の画像形成装置において、前述した定着装置20を備えているので、長時間安定した画像形成を行うことができる。また、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、記録媒体Pのサイズが変わっても消費エネルギーを抑えつつ適切な画像形成が可能であり、装置を高速化した場合であっても定着不良等の不具合が生じるのを抑止することができる。   As described above, since the image forming apparatus of the present invention includes the fixing device 20 described above, stable image formation can be performed for a long time. In addition, the warm-up time and the first print time are short, and even if the size of the recording medium P changes, it is possible to form an appropriate image while suppressing energy consumption. Can be prevented.

なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。   Although the present invention has been described with the embodiments shown in the drawings, the present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings, and other embodiments, additions, modifications, deletions, etc. Can be changed within the range that can be conceived, and any embodiment is included in the scope of the present invention as long as the effects and advantages of the present invention are exhibited.

1 画像形成装置本体
3 露光部
4Y、4M、4C、4K 作像部
5Y、5M、5C、5K 感光体ドラム
12 給紙部
20 定着装置
21 定着スリーブ
22 面状発熱体
22a 基層
22b,22b1,22b2 抵抗発熱層
22c 電極層
22d 絶縁層
22e,22e1,22e2 電極端子
22f 固定端子
22h 加熱領域(発熱面)
22s 発熱シート
22t 両面テープ(接着部材)
23 発熱体支持部材
24 端子台ステイ
25 給電線
26 当接部材
27 回転支持部材
27a 開口部
28 コア保持部材
29 断熱支持部材
30 フランジ部材
30a 円筒部
30b フランジ部
31 加圧ローラ
42 側板
75 帯電部
76 現像部
77 クリーニング部
78 中間転写ベルト
79Y、79M、79C、79K 第1転写バイアスローラ
80 中間転写クリーニング部
82 2次転写バックアップローラ
83 クリーニングバックアップローラ
84 テンションローラ
85 中間転写ユニット
97 給紙ローラ
98 レジストローラ対
99 排紙ローラ対
100 スタック部
101 ボトル収容部
102Y、102M、102C、102K トナーボトル
L レーザ光
P 記録媒体
T トナー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus main body 3 Exposure part 4Y, 4M, 4C, 4K Image formation part 5Y, 5M, 5C, 5K Photosensitive drum 12 Paper feed part 20 Fixing device 21 Fixing sleeve 22 Planar heating element 22a Base layer 22b, 22b1, 22b2 Resistance heating layer 22c Electrode layer 22d Insulating layer 22e, 22e1, 22e2 Electrode terminal 22f Fixed terminal 22h Heating area (heating surface)
22s Heat generation sheet 22t Double-sided tape (adhesive member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 23 Heat generating body support member 24 Terminal block stay 25 Power supply line 26 Contact member 27 Rotation support member 27a Opening part 28 Core holding member 29 Heat insulation support member 30 Flange member 30a Cylindrical part 30b Flange part 31 Pressure roller 42 Side plate 75 Charging part 76 Developing unit 77 Cleaning unit 78 Intermediate transfer belt 79Y, 79M, 79C, 79K First transfer bias roller 80 Intermediate transfer cleaning unit 82 Secondary transfer backup roller 83 Cleaning backup roller 84 Tension roller 85 Intermediate transfer unit 97 Paper feed roller 98 Registration roller Pair 99 Discharge roller pair 100 Stack section 101 Bottle storage section 102Y, 102M, 102C, 102K Toner bottle L Laser light P Recording medium T Toner

特開平11−2982号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-2982 特開平4−44075号公報JP-A-4-44075 特開8−262903号公報JP-A-8-262903 特開10−213984号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-213984 特開2007−334205号公報JP 2007-334205 A 特開2008−158482号公報JP 2008-154822 A 特開2008−216928号公報JP 2008-216928 A 特開2011−133839号公報JP 2011-133839 A

Claims (4)

回転する円筒形状の無端状ベルトである定着部材と、
前記定着部材の外周面と当接する加圧部材と、
前記定着部材の内周側に配置され、該定着部材を介して前記加圧部材と当接してニップ部を形成する当接部材と、
前記定着部材の内周面に発熱面が接触して該定着部材を加熱する面状発熱体と、
前記定着部材の内周側から該定着部材との間で前記面状発熱体を挟んで支持する発熱体支持部材と、
前記当接部材と前記発熱体支持部材とを前記定着部材の円筒内部で保持するコア保持部材と、
を備え、
前記発熱体支持部材の前記面状発熱体の発熱面を支持する領域のうち、前記定着部材の回転中心からその半径方向の該発熱体支持部材の肉厚が最も薄い箇所の厚さをt、該発熱体支持部材の線膨張係数をαとし、前記定着部材の円筒内径をR、該定着部材の線膨張係数をβとしたとき、αt≧βRを満たすことを特徴とする定着装置。
A fixing member that is a rotating cylindrical endless belt;
A pressure member in contact with the outer peripheral surface of the fixing member;
An abutting member disposed on an inner peripheral side of the fixing member and abutting the pressure member via the fixing member to form a nip portion;
A sheet heating element that heats the fixing member by contacting the heating surface with the inner peripheral surface of the fixing member;
A heating element support member that supports the sheet heating element sandwiched between the fixing member and the inner periphery of the fixing member; and
A core holding member that holds the contact member and the heating element support member inside a cylinder of the fixing member;
With
Of the region of the heating element support member that supports the heating surface of the planar heating element, the thickness of the portion where the thickness of the heating element support member in the radial direction from the rotation center of the fixing member is the smallest is t, A fixing device, wherein αt ≧ βR is satisfied, where α is a linear expansion coefficient of the heating element support member, R is a cylindrical inner diameter of the fixing member, and β is a linear expansion coefficient of the fixing member.
前記面状発熱体の発熱面は、絶縁性を有する基層上に、耐熱性樹脂中に導電性粒子が分散されてなる抵抗発熱層と、該抵抗発熱層に電力を供給する電極層と、が形成され、前記定着部材の軸方向、周方向に対応して所定の幅及び長さをもち可撓性を示す発熱シートであることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。   The heating surface of the planar heating element includes a resistance heating layer in which conductive particles are dispersed in a heat-resistant resin on an insulating base layer, and an electrode layer that supplies power to the resistance heating layer. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is a heat generating sheet that is formed and has a predetermined width and length corresponding to an axial direction and a circumferential direction of the fixing member and exhibits flexibility. 前記定着部材の内周側で、該定着部材の回転状態を支持する回転支持部材を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, further comprising a rotation support member that supports a rotation state of the fixing member on an inner peripheral side of the fixing member. 請求項1〜3のいずれかに記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
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