JP2015132722A - Fixing apparatus, sliding member, and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing apparatus configured to prevent temperature increase in a non-paper passing area of a nip part.SOLUTION: A fixing apparatus 60 includes: a rotatable fixing roll 61; an endless belt 62 which moves in contact with the fixing roll 61; a pressure pad 64 arranged to face the fixing roll 61 across the endless belt 62, and bringing the endless belt 62 into pressure contact with the fixing roll 61 to form a nip part N where a sheet P passes, between the fixing roll 61 and the endless belt 62; and a slide sheet 68 for reducing sliding resistance between the pressure pad 64 and the endless belt 62. The slide sheet 68 is arranged in the nip part N and downstream of the nip part N in a passing direction of the sheet P. Thermal conductivity in a nip-part non-corresponding section is higher than that in a nip-part corresponding section which corresponds to the nip part N.

Description

本発明は、定着装置、摺動部材および画像形成装置に関する。   The present invention relates to a fixing device, a sliding member, and an image forming apparatus.

電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、例えばドラム状に形成された感光体(感光体ドラム)を帯電し、この感光体ドラムを画像情報に基づいて制御された光で露光して感光体ドラム上に静電潜像を形成する。そして、この静電潜像をトナーによって可視像(トナー像)とし、このトナー像を感光体ドラム上から用紙等の記録媒体に転写した後、定着装置によってこのトナー像を用紙に定着している。   In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic system, for example, a photosensitive member (photosensitive drum) formed in a drum shape is charged, and the photosensitive drum is controlled by light controlled based on image information. An electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum by exposure. The electrostatic latent image is converted into a visible image (toner image) with toner, and the toner image is transferred from the photosensitive drum to a recording medium such as paper, and then the toner image is fixed on the paper by a fixing device. Yes.

このような画像形成装置に用いられる定着装置は、例えば、図4に示すように、円筒状のコア111の内部に加熱源114を備え、そのコア111に耐熱性弾性体層112と、その外周面に離型層113とが積層されて形成された定着ロール110と、この定着ロール110に対して圧接配置され、コア121に耐熱性弾性体層122と、その外周面に耐熱性樹脂被膜または耐熱性ゴム被膜等による離型層123とが積層されて形成された加圧ロール120とで構成されている。そして、定着ロール110と加圧ロール120との間のニップ部に、未定着トナー像を保持した用紙を通過させて、未定着トナー像に対して加熱と加圧とを行うことによって、用紙にトナー像を定着している。このような定着装置は、ロールニップ方式、2ロール方式、または加熱ロール方式と呼ばれて、一般に広く利用されている。   For example, as shown in FIG. 4, a fixing device used in such an image forming apparatus includes a heating source 114 inside a cylindrical core 111, a heat-resistant elastic layer 112 on the core 111, and an outer periphery thereof. The fixing roll 110 formed by laminating the release layer 113 on the surface, the heat-resistant elastic body layer 122 on the core 121 and the heat-resistant resin coating or It comprises a pressure roll 120 formed by laminating a release layer 123 made of a heat-resistant rubber film or the like. Then, the sheet holding the unfixed toner image is passed through the nip portion between the fixing roll 110 and the pressure roll 120, and the unfixed toner image is heated and pressed to form the sheet. The toner image is fixed. Such a fixing device is called a roll nip method, a two-roll method, or a heating roll method, and is generally widely used.

ところで、ロールニップ方式の定着装置において高速化を図ろうとする場合には、トナーと用紙に充分な熱量が供給できるように、ニップ部の幅を定着速度に比例して広くすることが望まれる。   By the way, in the roll nip type fixing device, it is desired to increase the width of the nip portion in proportion to the fixing speed so that a sufficient amount of heat can be supplied to the toner and the paper.

画像形成装置の高速化に対応した定着装置を実現するべく、本出願人は、表面が弾性変形する回転可能な定着部材である定着ロールと、この定着ロールに接触したまま走行可能な無端ベルトと、この無端ベルトの内面側に非回転状態で配置された圧力付与部材である圧力パッドと、圧力パッドと無端ベルトとの間に摩擦抵抗の低いシート状の摺動部材とを具備し、圧力パッドによって、摺動部材を介して、定着ロールとの接触面が形成されるように無端ベルトを定着ロールに圧接させ、無端ベルトと定着ロールとの間に用紙等の記録媒体を通過させることができるようにニップ部を設けるとともに、定着ロールの表面のうち、記録媒体の出口側のニップ部を局部的に弾性変形させるように構成した定着装置に関する技術を提案している(例えば、特許文献1,2参照)。   In order to realize a fixing device corresponding to the speeding up of the image forming apparatus, the applicant of the present invention has a fixing roll that is a rotatable fixing member whose surface is elastically deformed, and an endless belt that can run while being in contact with the fixing roll. A pressure pad that is a pressure applying member disposed in a non-rotating state on the inner surface side of the endless belt, and a sheet-like sliding member having a low frictional resistance between the pressure pad and the endless belt. Thus, the endless belt can be brought into pressure contact with the fixing roll so as to form a contact surface with the fixing roll through the sliding member, and a recording medium such as paper can be passed between the endless belt and the fixing roll. And a technology relating to a fixing device configured to locally elastically deform the nip portion of the surface of the fixing roll on the exit side of the recording medium is proposed (for example, , See Patent Documents 1 and 2).

特許文献1,2に記載したような定着装置(「フリーベルトニップ方式」という。)では、従来のロールニップ方式の定着装置における加圧ロールに代え、例えば、記録媒体入口側ニップ部の弾性材部と出口側の極圧部の複数の圧力部を設けた圧力パッドを用いて無端ベルトを定着ロールに圧接させている。このような構成を採用することにより、定着ロールと無端ベルトとによって形成されるニップ部の幅が従来の定着ロールと加圧ロールとによって形成されるニップ部の幅よりも容易に大きくすることができるとともに、ニップ部においてできるだけ均一で高いニップ圧を付与することができるので、高速化への対応が可能となり、しかも装置の小型化を図ることも容易である。   In a fixing device (referred to as “free belt nip method”) described in Patent Documents 1 and 2, instead of a pressure roll in a conventional roll nip type fixing device, for example, an elastic material portion of a nip portion on the recording medium inlet side The endless belt is brought into pressure contact with the fixing roll using a pressure pad provided with a plurality of pressure portions of the extreme pressure portion on the outlet side. By adopting such a configuration, the width of the nip portion formed by the fixing roll and the endless belt can be easily made larger than the width of the nip portion formed by the conventional fixing roll and pressure roll. In addition, since a nip pressure that is as uniform and high as possible can be applied to the nip portion, it is possible to cope with a high speed, and it is easy to reduce the size of the apparatus.

さらには、定着ロールに圧接させる無端ベルトの熱容量が小さく、加えて圧力パッドが非回転状態で配置されていることから、定着ロールから伝わる熱が外部に発散され難い構成を実現している。そのため、定着ロールの回転が開始されても、定着ロールから無端ベルト側に奪われる熱量は少なく、トナーの溶融に際しての熱効率を高めることができるとともに、ニップ部での温度低下量も小さいことから、トナーの定着性の向上を図ることができるという利点も有しており、小型高速対応省エネ型の定着装置として実用されてきている。   Furthermore, since the heat capacity of the endless belt pressed against the fixing roll is small, and the pressure pad is arranged in a non-rotating state, a configuration in which heat transmitted from the fixing roll is difficult to be dissipated to the outside is realized. Therefore, even when rotation of the fixing roll is started, the amount of heat taken from the fixing roll to the endless belt side is small, the thermal efficiency at the time of melting the toner can be increased, and the amount of temperature decrease at the nip portion is also small. The toner has an advantage that the fixing property of the toner can be improved, and has been put into practical use as a compact and high-speed energy-saving fixing device.

一方、このような定着装置に用いられる摺動部材として、特許文献3には、耐熱繊維を直交させて編み込むことにより形成される耐熱織布を基層とし、耐熱織布の横糸成分は加熱装置長手方向と略平行に配置され、耐熱織布の横糸の単位時間当たりの熱伝達性能が縦糸の単位時間当りの熱伝達性能を上回っているものが記載されている。   On the other hand, as a sliding member used in such a fixing device, in Patent Document 3, a heat-resistant woven fabric formed by weaving heat-resistant fibers orthogonally is used as a base layer, and the weft component of the heat-resistant woven fabric is the length of the heating device. It is described that the heat transfer performance per unit time of the weft yarn of the heat-resistant woven fabric exceeds the heat transfer performance per unit time of the warp yarn.

特許文献4には、摺動部材として、厚さ方向の熱伝導率よりも面方向の熱伝導率の方が高い熱伝導異方性材料からなるものが記載されている。   Patent Document 4 describes a sliding member made of a thermally conductive anisotropic material having a higher thermal conductivity in the plane direction than in the thickness direction.

また、特許文献5には、発熱回転体に接触する当接部が気泡または空気層を含む耐熱性を有する部材から構成される押圧部材が記載されている。   Patent Document 5 describes a pressing member in which a contact portion that contacts a heat-generating rotating body is formed of a heat-resistant member including bubbles or an air layer.

特開平11−133776号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-133776 特開2005−148618号公報JP 2005-148618 A 特開平6−194981号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-194981 特開2006−267410号公報JP 2006-267410 A 特開平10−074003号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-074003

本発明の目的は、ニップ部の記録媒体が通過しない非通紙領域における温度上昇が抑制される定着装置、その定着装置に備えられる摺動部材、および、その定着装置を備える画像形成装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a fixing device in which a temperature rise in a non-sheet passing region where a recording medium does not pass through a nip portion is suppressed, a sliding member provided in the fixing device, and an image forming apparatus provided with the fixing device. There is to do.

請求項1に係る発明は、回転可能な回転部材と、前記回転部材に接触しながら移動可能な無端ベルト部材と、前記無端ベルト部材を介して前記回転部材と対向するように配置され、前記無端ベルト部材を前記回転部材に圧接させて前記回転部材と前記無端ベルト部材との間に記録媒体が通過するニップ部を形成するニップ部形成部材と、前記ニップ部形成部材と前記無端ベルト部材との間の摺擦抵抗を低減する、シート状の摺動部材と、を備え、前記摺動部材は、前記ニップ部および少なくとも前記ニップ部より前記記録媒体の通過方向の下流側にわたって配置され、前記ニップ部に対応するニップ部対応部の熱伝導性に対して、前記ニップ部対応部以外のニップ部非対応部の熱伝導性が高い、記録媒体上に保持されたトナー像を定着するための定着装置である。   The invention according to claim 1 is disposed so as to face the rotating member through the endless belt member, a rotatable rotating member, an endless belt member movable while contacting the rotating member, and the endless belt member. A nip portion forming member that presses a belt member against the rotating member to form a nip portion through which a recording medium passes between the rotating member and the endless belt member; and the nip portion forming member and the endless belt member. A sheet-like sliding member that reduces a frictional resistance between the nip portion and the nip portion, and at least the downstream side of the nip portion in the passing direction of the recording medium. In order to fix the toner image held on the recording medium, the thermal conductivity of the non-nip portion corresponding portion other than the nip portion corresponding portion is higher than the thermal conductivity of the nip portion corresponding portion corresponding to the portion. It is a of the fixing device.

請求項2に係る発明は、前記摺動部材は、前記ニップ部より上流側から前記ニップ部および前記ニップ部より下流側にわたって配置される、請求項1に記載の定着装置である。   The invention according to claim 2 is the fixing device according to claim 1, wherein the sliding member is arranged from the upstream side of the nip portion to the nip portion and the downstream side of the nip portion.

請求項3に係る発明は、前記無端ベルト部材は、前記トナー像と接しない側の加圧ベルトである、請求項1または2に記載の定着装置である。   The invention according to claim 3 is the fixing device according to claim 1, wherein the endless belt member is a pressure belt on a side not in contact with the toner image.

請求項4に係る発明は、前記無端ベルト部材は、前記トナー像と接する側の定着ベルトであり、前記ニップ部の前記無端ベルト部材の内面側に発熱部材が存在しない、請求項1または2に記載の定着装置である。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the endless belt member is a fixing belt on a side in contact with the toner image, and no heat generating member exists on the inner surface side of the endless belt member of the nip portion. The fixing device described.

請求項5に係る発明は、前記摺動部材のニップ部非対応部は、前記無端ベルト部材の基材層の熱伝導率以上の熱伝導率を有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の定着装置である。   The invention according to claim 5 is any one of claims 1 to 4, wherein the non-corresponding portion of the sliding member has a thermal conductivity equal to or higher than the thermal conductivity of the base material layer of the endless belt member. The fixing device according to (1).

請求項6に係る発明は、前記摺動部材は少なくとも基材層および表面層を含む複層で構成されており、前記ニップ部対応部の表面層以外の少なくとも1つの層の熱伝導性に対して、前記ニップ部非対応部の表面層以外の少なくとも1つの層の熱伝導性が高い、請求項1〜5のいずれか1項に記載の定着装置である。   According to a sixth aspect of the present invention, the sliding member is composed of a multilayer including at least a base material layer and a surface layer, and the thermal conductivity of at least one layer other than the surface layer of the nip portion corresponding portion. The fixing device according to claim 1, wherein at least one layer other than the surface layer of the nip portion non-corresponding portion has high thermal conductivity.

請求項7に係る発明は、前記ニップ部対応部の表面層以外の少なくとも1つの層を構成する材料の熱伝導性に対して、前記ニップ部非対応部の表面層以外の少なくとも1つの層を構成する材料の熱伝導性が高い、請求項6に記載の定着装置である。   The invention according to claim 7 is characterized in that at least one layer other than the surface layer of the non-nip portion corresponding portion is provided with respect to the thermal conductivity of the material constituting at least one layer other than the surface layer of the nip portion corresponding portion. The fixing device according to claim 6, wherein the constituent material has high thermal conductivity.

請求項8に係る発明は、少なくとも前記ニップ部非対応部の前記表面層以外の少なくとも1つの層は熱伝導性フィラーを含み、前記ニップ部対応部に対して前記ニップ部非対応部の前記熱伝導性フィラーの配合量が高い、請求項6に記載の定着装置である。   According to an eighth aspect of the present invention, at least one layer other than the surface layer of the nip non-corresponding portion includes a thermally conductive filler, and the heat of the nip non-corresponding portion with respect to the nip corresponding portion. The fixing device according to claim 6, wherein the compounding amount of the conductive filler is high.

請求項9に係る発明は、前記摺動部材は、前記無端ベルトの円周方向に回転移動可能であり、前記記録媒体の通過の際またはニップ加圧の際には、前記ニップ部対応部が前記ニップ部に配置され、前記記録媒体の通過以外またはニップ加圧以外の際には、前記ニップ部非対応部が前記ニップ部に配置されるように位置を移動する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の定着装置である。   The invention according to claim 9 is characterized in that the sliding member is rotatable in the circumferential direction of the endless belt, and the nip portion corresponding portion is provided when the recording medium passes or nip is pressed. 9. The device according to claim 1, wherein the nip portion is disposed at the nip portion and moves in such a manner that the non-nip portion-corresponding portion is disposed at the nip portion when the recording medium is not passed or nip pressure is not applied. The fixing device according to any one of the above items.

請求項10に係る発明は、回転可能な回転部材と、前記回転部材に接触しながら移動可能な無端ベルト部材と、前記無端ベルト部材を介して前記回転部材と対向するように配置され、前記無端ベルト部材を前記回転部材に圧接させて前記回転部材と前記無端ベルト部材との間に記録媒体が通過するニップ部を形成するニップ部形成部材と、を備える、記録媒体上に保持されたトナー像を定着するための定着装置に備えられ、前記ニップ部形成部材と前記無端ベルト部材との間の摺擦抵抗を低減し、前記ニップ部に対応するニップ部対応部の熱伝導性に対して、前記ニップ部対応部以外のニップ部非対応部の熱伝導性が高い摺動部材である。   The invention which concerns on Claim 10 is arrange | positioned so that the said rotation member may be opposed via the said endless belt member, the endless belt member which can be moved while contacting the said rotation member, and the said endless A toner image held on the recording medium, comprising: a nip portion forming member that presses the belt member against the rotating member to form a nip portion through which the recording medium passes between the rotating member and the endless belt member. Is provided in a fixing device for fixing the nip portion, reduces the frictional resistance between the nip portion forming member and the endless belt member, and the thermal conductivity of the nip portion corresponding portion corresponding to the nip portion, The sliding member has a high thermal conductivity in the non-nip portion corresponding portion other than the nip portion corresponding portion.

請求項11に係る発明は、像保持体と、前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を静電荷像現像用現像剤を用いて現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着手段と、を備え、前記定着手段が、請求項1〜9のいずれか1項に記載の定着装置である画像形成装置である。   According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided an image carrier, latent image forming means for forming a latent image on the surface of the image carrier, and developing the latent image using a developer for developing an electrostatic image to form a toner image. 10. A developing unit for forming, a transfer unit for transferring the toner image to a recording medium, and a fixing unit for fixing the toner image to the recording medium, wherein the fixing unit is any one of claims 1 to 9. An image forming apparatus which is the fixing device according to the item.

請求項1に係る発明によると、摺動部材のニップ部対応部の熱伝導性に対してニップ部非対応部の熱伝導性が高くない場合に比較して、ニップ部の非通紙領域における温度上昇が抑制される定着装置が提供される。   According to the first aspect of the present invention, compared to the case where the thermal conductivity of the nip portion non-corresponding portion is not high with respect to the thermal conductivity of the nip portion corresponding portion of the sliding member, in the non-sheet passing region of the nip portion. There is provided a fixing device in which a rise in temperature is suppressed.

請求項2に係る発明によると、摺動部材がニップ部より上流側に配置されない場合に比較して、ニップ部の非通紙領域における温度上昇がより抑制される定着装置が提供される。   According to the second aspect of the present invention, there is provided a fixing device in which the temperature rise in the non-sheet passing region of the nip portion is further suppressed as compared with the case where the sliding member is not disposed on the upstream side of the nip portion.

請求項3に係る発明によると、無端ベルト部材がトナー像と接しない側の加圧ベルトである場合に、ニップ部の非通紙領域における温度上昇が抑制される効果が発揮される。   According to the third aspect of the invention, when the endless belt member is a pressure belt on the side that does not contact the toner image, an effect of suppressing the temperature rise in the non-sheet passing region of the nip portion is exhibited.

請求項4に係る発明によると、無端ベルト部材がトナー像と接する側の定着ベルトであり、ニップ部の無端ベルト部材の内面側に発熱部材が存在しない場合に、ニップ部の非通紙領域における温度上昇が抑制される効果が発揮される。   According to the fourth aspect of the present invention, when the endless belt member is the fixing belt on the side in contact with the toner image and no heat generating member is present on the inner surface side of the endless belt member of the nip portion, the non-sheet passing region of the nip portion The effect of suppressing the temperature rise is exhibited.

請求項5に係る発明によると、摺動部材のニップ部非対応部が無端ベルト部材の基材層の熱伝導率以上の熱伝導率を有さない場合に比較して、ニップ部の無端ベルト部材の非通紙領域における温度上昇が抑制される。   According to the invention according to claim 5, the endless belt of the nip portion is compared with a case where the non-corresponding portion of the sliding member does not have a thermal conductivity equal to or higher than the thermal conductivity of the base material layer of the endless belt member. Temperature rise in the non-sheet passing region of the member is suppressed.

請求項6に係る発明によると、本構成を有さない場合に比較して、表面層をフッ素樹脂等の耐久性の高い材料を含んで構成して摺動部材の耐久性を高くすることができる。   According to the invention which concerns on Claim 6, compared with the case where it does not have this structure, a surface layer is comprised including highly durable materials, such as a fluororesin, and the durability of a sliding member is made high. it can.

請求項7に係る発明によると、本構成を有さない場合に比較して、表面層をフッ素樹脂等の耐久性の高い材料を含んで構成して摺動部材の耐久性を高くすることができる。   According to the seventh aspect of the present invention, the durability of the sliding member can be increased by configuring the surface layer to include a highly durable material such as a fluororesin as compared with the case where the present configuration is not provided. it can.

請求項8に係る発明によると、本構成を有さない場合に比較して、表面層をフッ素樹脂等の耐久性の高い材料を含んで構成して摺動部材の耐久性を高くすることができ、さらに、ニップ部対応部に対してニップ部非対応部の熱伝導率が高い摺動部材を有する定着装置が簡便に製造される。   According to the invention which concerns on Claim 8, compared with the case where it does not have this structure, a surface layer is comprised including highly durable materials, such as a fluororesin, and the durability of a sliding member can be made high. In addition, a fixing device having a sliding member having a high thermal conductivity of the non-nip portion corresponding portion with respect to the nip portion corresponding portion is easily manufactured.

請求項9に係る発明によると、定着終了後にニップ部の温度が迅速に略均一化される定着装置が提供される。   According to the ninth aspect of the present invention, there is provided a fixing device in which the temperature of the nip portion is quickly and substantially equalized after completion of fixing.

請求項10に係る発明によると、ニップ部対応部の熱伝導性に対してニップ部非対応部の熱伝導性が高くない場合に比較して、ニップ部の非通紙領域における温度上昇が抑制される摺動部材が提供される。   According to the invention of claim 10, the temperature rise in the non-sheet passing region of the nip portion is suppressed compared to the case where the thermal conductivity of the non-nip portion corresponding portion is not higher than the thermal conductivity of the nip portion corresponding portion. A sliding member is provided.

請求項11に係る発明によると、摺動部材のニップ部対応部の熱伝導性に対してニップ部非対応部の熱伝導性が高くない場合に比較して、ニップ部の非通紙領域における温度上昇が抑制される定着装置を備える画像形成装置が提供される。   According to the invention of claim 11, in the non-sheet passing region of the nip portion, compared to the case where the thermal conductivity of the nip portion non-corresponding portion is not high with respect to the thermal conductivity of the nip portion corresponding portion of the sliding member. An image forming apparatus including a fixing device that suppresses a rise in temperature is provided.

本発明の実施形態に係る定着装置が適用される画像形成装置の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus to which a fixing device according to an embodiment of the present invention is applied. 本発明の実施形態に係る定着装置の一例の構成を示す側断面図である。1 is a side cross-sectional view illustrating a configuration of an example of a fixing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る定着装置の他の例の構成を示す側断面図である。FIG. 6 is a side cross-sectional view illustrating a configuration of another example of a fixing device according to an embodiment of the present invention. 従来のロールニップ方式の定着装置の構成の一例を示す側断面図である。It is a side sectional view showing an example of a configuration of a conventional roll nip type fixing device. 本発明の実施形態に係る摺動部材の構成の一例を示す上面図である。It is a top view which shows an example of a structure of the sliding member which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る摺動部材の構成の他の例を示す上面図である。It is a top view which shows the other example of a structure of the sliding member which concerns on embodiment of this invention.

本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described below. This embodiment is an example for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to this embodiment.

図1は、本実施形態に係る定着装置が適用される画像形成装置の一例を示す概略構成図である。図1には、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置を示す。図1に示す画像形成装置は、電子写真方式により各色成分(イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(B))のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kと、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト15に順次転写(一次転写)させる一次転写部10と、中間転写ベルト15上に転写された重畳トナー画像を用紙(記録媒体)Pに一括転写(二次転写)させる二次転写部20と、二次転写された画像を用紙P上に定着させる定着装置60と、を備えている。また、各装置(各部)の動作を制御する制御部40を有している。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus to which the fixing device according to the present embodiment is applied. FIG. 1 shows an intermediate transfer type image forming apparatus generally called a tandem type. The image forming apparatus shown in FIG. 1 has a plurality of image forming units 1Y, 1E, on which toner images of respective color components (yellow (Y), magenta (M), cyan (C), black (B)) are formed by electrophotography. 1M, 1C, 1K, a primary transfer unit 10 for sequentially transferring (primary transfer) the color component toner images formed by the image forming units 1Y, 1M, 1C, 1K to the intermediate transfer belt 15, and the intermediate transfer belt 15 A secondary transfer unit 20 that collectively transfers (secondary transfer) the superimposed toner image transferred onto the paper (recording medium) P, and a fixing device 60 that fixes the secondary transferred image onto the paper P. ing. Moreover, it has the control part 40 which controls operation | movement of each apparatus (each part).

各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、矢印A方向に回転する感光体ドラム11の周囲に、感光体ドラム11を帯電する帯電装置12と、感光体ドラム11上に静電潜像をレーザ等で書込む露光装置13(図1中、露光ビームを符号Bmで示す)と、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム11上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像装置14と、感光体ドラム11上に形成された各色成分のトナー像を一次転写部10にて中間転写ベルト15に転写する一次転写ロール16と、感光体ドラム11上の残留トナーを除去するドラムクリーナ17等の電子写真用デバイスが順次配置されている。これらの画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、中間転写ベルト15の上流側から、例えばイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の順に、略直線状に配置されている。   Each of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K forms an electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 and a charging device 12 that charges the photosensitive drum 11 around the photosensitive drum 11 that rotates in the arrow A direction. An exposure device 13 for writing with a laser or the like (in FIG. 1, the exposure beam is indicated by a symbol Bm), and a developing device that accommodates each color component toner and visualizes the electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 with the toner. 14, a primary transfer roll 16 that transfers the toner image of each color component formed on the photosensitive drum 11 to the intermediate transfer belt 15 in the primary transfer unit 10, and a drum cleaner that removes residual toner on the photosensitive drum 11. Electrophotographic devices such as 17 are sequentially arranged. These image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K are substantially linear from the upstream side of the intermediate transfer belt 15 in the order of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), for example. Has been placed.

中間転写体である中間転写ベルト15は、ポリイミドまたはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたフィルム状の無端ベルトで構成されている。そして、その体積抵抗率は、例えば10Ωcm以上1014Ωcm以下となるように形成されており、その厚さは、例えば0.1mm程度に構成されている。中間転写ベルト15は、各種ロールによって、図1に示すB方向に予め定めた速度で循環駆動(回転)されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ(図示せず)等により駆動されて中間転写ベルト15を回転させる駆動ロール31と、各感光体ドラム11の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト15を支持する支持ロール32と、中間転写ベルト15に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト15の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール33と、二次転写部20に設けられるバックアップロール25と、中間転写ベルト15上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニングバックアップロール34と、を有している。 The intermediate transfer belt 15 as an intermediate transfer member is constituted by a film-like endless belt in which an appropriate amount of an antistatic agent such as carbon black is contained in a resin such as polyimide or polyamide. The volume resistivity is, for example, 10 6 Ωcm or more and 10 14 Ωcm or less, and the thickness is, for example, about 0.1 mm. The intermediate transfer belt 15 is circulated and driven (rotated) by various rolls at a predetermined speed in the direction B shown in FIG. As these various rolls, a drive roll 31 that is driven by a motor (not shown) having excellent constant speed and rotates the intermediate transfer belt 15, and extends substantially linearly along the arrangement direction of the photosensitive drums 11. A support roll 32 that supports the intermediate transfer belt 15, a tension roll 33 that functions as a correction roll that applies a constant tension to the intermediate transfer belt 15 and prevents the intermediate transfer belt 15 from meandering, and the secondary transfer unit 20. A backup roll 25 provided; and a cleaning backup roll 34 provided in a cleaning unit that scrapes off residual toner on the intermediate transfer belt 15.

一次転写部10は、中間転写ベルト15を挟んで感光体ドラム11に対向して配置される一次転写ロール16により構成されている。一次転写ロール16は、例えば、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは、例えば、鉄、SUS等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層は、例えば、カーボンブラック等の導電剤を配合したアクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)とスチレン−ブタジエンゴム(SBR)とエチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)とのブレンドゴム等を含んで形成され、体積抵抗率が例えば10Ωcm以上10Ωcm以下のスポンジ状の円筒ロールである。そして、一次転写ロール16は、中間転写ベルト15を挟んで感光体ドラム11に圧接配置され、さらに一次転写ロール16には、トナーの帯電極性(例えばマイナス極性とする。以下同様。)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム11上のトナー像が中間転写ベルト15に順次、静電吸引され、中間転写ベルト15上において重畳されたトナー像が形成されるようになっている。 The primary transfer unit 10 includes a primary transfer roll 16 that is disposed to face the photosensitive drum 11 with the intermediate transfer belt 15 interposed therebetween. The primary transfer roll 16 is composed of, for example, a shaft and a sponge layer as an elastic layer fixed around the shaft. The shaft is, for example, a cylindrical bar made of a metal such as iron or SUS. The sponge layer is formed including, for example, a blend rubber of acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), styrene-butadiene rubber (SBR), and ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) containing a conductive agent such as carbon black. A sponge-like cylindrical roll having a volume resistivity of 10 7 Ωcm or more and 10 9 Ωcm or less, for example. The primary transfer roll 16 is disposed in pressure contact with the photosensitive drum 11 with the intermediate transfer belt 15 interposed therebetween. Further, the primary transfer roll 16 has a polarity opposite to the toner charging polarity (for example, negative polarity; the same applies hereinafter). Voltage (primary transfer bias) is applied. As a result, the toner images on the respective photosensitive drums 11 are sequentially electrostatically attracted to the intermediate transfer belt 15 so as to form superimposed toner images on the intermediate transfer belt 15.

二次転写部20は、例えば、中間転写ベルト15のトナー像保持面側に配置される二次転写ロール22と、バックアップロール25とによって構成される。バックアップロール25は、例えば、EPDMゴム等を含んでなる内層部とカーボン等を分散したEPDMおよびNBRのブレンドゴム等を含んでなるチューブ状の表面層とから構成されている。そして、例えば、その表面抵抗率が10Ω/□〜1010Ω/□となるように形成され、硬度は、例えば70°(アスカーC)に設定されている。このバックアップロール25には、中間転写ベルト15の裏面側に配置されて二次転写ロール22の対向電極をなし、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール26が接触して配置されている。 The secondary transfer unit 20 includes, for example, a secondary transfer roll 22 disposed on the toner image holding surface side of the intermediate transfer belt 15 and a backup roll 25. The backup roll 25 includes, for example, an inner layer portion containing EPDM rubber and the like, and a tubular surface layer containing EPDM and NBR blend rubber in which carbon or the like is dispersed. For example, the surface resistivity is 10 7 Ω / □ to 10 10 Ω / □, and the hardness is set to 70 ° (Asker C), for example. The backup roll 25 is disposed on the back side of the intermediate transfer belt 15 to form a counter electrode of the secondary transfer roll 22 and is in contact with a metal power supply roll 26 to which a secondary transfer bias is stably applied. Has been placed.

一方、二次転写ロール22は、例えば、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは、例えば、鉄、SUS等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層は、例えば、カーボンブラック等の導電剤を配合したNBRとSBRとEPDMとのブレンドゴム等を含んで形成され、例えば、体積抵抗率が10Ωcm〜10Ωcmのスポンジ状の円筒ロールである。そして、二次転写ロール22は、中間転写ベルト15を挟んでバックアップロール25に圧接配置され、さらに二次転写ロール22は接地されてバックアップロール25との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部20に搬送される用紙P上にトナー像が二次転写される。 On the other hand, the secondary transfer roll 22 includes, for example, a shaft and a sponge layer as an elastic layer fixed around the shaft. The shaft is, for example, a cylindrical bar made of a metal such as iron or SUS. The sponge layer is formed, for example, by including a blend rubber of NBR, SBR, and EPDM blended with a conductive agent such as carbon black. For example, a sponge-like cylindrical roll having a volume resistivity of 10 7 Ωcm to 10 9 Ωcm It is. The secondary transfer roll 22 is placed in pressure contact with the backup roll 25 with the intermediate transfer belt 15 interposed therebetween. Further, the secondary transfer roll 22 is grounded and a secondary transfer bias is formed between the secondary transfer roll 22 and the backup roll 25. The toner image is secondarily transferred onto the paper P conveyed to the next transfer unit 20.

中間転写ベルト15の二次転写部20の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト15上の残留トナーや紙粉等を除去し、中間転写ベルト15の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ35が接離自在に設けられている。一方、イエローの画像形成ユニット1Yの上流側には、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kにおける画像形成タイミングをとるための基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)42が配置されている。また、黒の画像形成ユニット1Kの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ43が配置されている。この基準センサ42は、中間転写ベルト15の裏側に設けられた予め定めたマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部40からの指示により、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは画像形成を開始するように構成されている。   On the downstream side of the secondary transfer portion 20 of the intermediate transfer belt 15, an intermediate transfer belt cleaner that removes residual toner, paper dust, and the like on the intermediate transfer belt 15 after the secondary transfer and cleans the surface of the intermediate transfer belt 15. 35 is detachably provided. On the other hand, on the upstream side of the yellow image forming unit 1Y, a reference sensor (home position sensor) 42 that generates a reference signal for taking image forming timing in each of the image forming units 1Y, 1M, 1C, 1K is disposed. Yes. An image density sensor 43 for adjusting image quality is disposed on the downstream side of the black image forming unit 1K. The reference sensor 42 recognizes a predetermined mark provided on the back side of the intermediate transfer belt 15 and generates a reference signal. Each image formation is performed according to an instruction from the control unit 40 based on the recognition of the reference signal. The units 1Y, 1M, 1C, and 1K are configured to start image formation.

また、用紙搬送系として、例えば、用紙Pを収容する用紙トレイ50と、この用紙トレイ50に集積された用紙Pを予め定めたタイミングで取り出して搬送するピックアップロール51と、ピックアップロール51により繰り出された用紙Pを搬送する搬送ロール52と、搬送ロール52により搬送された用紙Pを二次転写部20へと送り込む搬送シュート53と、二次転写ロール22により二次転写された後に搬送される用紙Pを定着装置60へと搬送する搬送ベルト55と、用紙Pを定着装置60に導く定着入口ガイド56とを備えている。   Further, as the paper transport system, for example, a paper tray 50 that stores paper P, a pick-up roll 51 that picks up and transports the paper P accumulated in the paper tray 50 at a predetermined timing, and a pick-up roll 51 feeds out the paper. A transport roll 52 that transports the transported paper P, a transport chute 53 that feeds the paper P transported by the transport roll 52 to the secondary transfer unit 20, and a paper that is transported after being secondarily transferred by the secondary transfer roll 22. A conveyance belt 55 that conveys P to the fixing device 60 and a fixing entrance guide 56 that guides the paper P to the fixing device 60 are provided.

次に、本実施形態に係る定着装置を用いた画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。   Next, a basic image forming process of the image forming apparatus using the fixing device according to the present embodiment will be described.

図1に示すような画像形成装置では、画像読取装置(IIT)(図示せず)やパーソナルコンピュータ(PC)(図示せず)等から出力される画像データは、画像処理装置(IPS)(図示せず)により予め定めた画像処理が施された後、画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kによって作像作業が実行される。IPSでは、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の予め定めた画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Y,M,C,Kの4色の色材階調データに変換され、露光装置13に出力される。   In the image forming apparatus as shown in FIG. 1, image data output from an image reading device (IIT) (not shown), a personal computer (PC) (not shown), or the like is received by an image processing device (IPS) (see FIG. 1). The image forming operation is performed by the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K. In IPS, predetermined image processing such as shading correction, position shift correction, brightness / color space conversion, gamma correction, frame deletion, color editing, moving editing, and the like is performed on input reflectance data. Applied. The image data that has been subjected to the image processing is converted into color material gradation data of four colors Y, M, C, and K, and is output to the exposure device 13.

露光装置13では、入力された色材階調データに応じて、例えば、半導体レーザから出射された露光ビームBmを画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各々の感光体ドラム11に照射する。画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各感光体ドラム11では、帯電装置12によって表面が帯電された後、この露光装置13によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kによって、Y,M,C,Kの各色のトナー像として現像される。画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの感光体ドラム11上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム11と中間転写ベルト15とが接触する一次転写部10において、中間転写ベルト15上に転写される。より具体的には、一次転写部10において、一次転写ロール16により、中間転写ベルト15の基材に対し、トナーの帯電極性(マイナス極性)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が付加され、トナー像を中間転写ベルト15の表面に順次重ね合わせて一次転写が行われる。   The exposure device 13 irradiates the photosensitive drums 11 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K with, for example, an exposure beam Bm emitted from a semiconductor laser according to the input color material gradation data. In each of the photosensitive drums 11 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, the surface is charged by the charging device 12, and then the surface is scanned and exposed by the exposure device 13 to form an electrostatic latent image. The formed electrostatic latent image is developed as a toner image of each color of Y, M, C, K by each image forming unit 1Y, 1M, 1C, 1K. The toner images formed on the photosensitive drums 11 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K are transferred onto the intermediate transfer belt 15 in the primary transfer unit 10 where the photosensitive drums 11 and the intermediate transfer belt 15 are in contact with each other. Transcribed. More specifically, in the primary transfer unit 10, a voltage (primary transfer bias) having a polarity opposite to the charging polarity (negative polarity) of the toner is applied to the base material of the intermediate transfer belt 15 by the primary transfer roll 16. Primary transfer is performed by sequentially superposing the toner images on the surface of the intermediate transfer belt 15.

トナー像が中間転写ベルト15の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト15は移動してトナー像が二次転写部20に搬送される。トナー像が二次転写部20に搬送されると、用紙搬送系では、トナー像が二次転写部20に搬送されるタイミングに合わせてピックアップロール51が回転し、用紙トレイ50から予め定めたサイズの用紙Pが供給される。ピックアップロール51により供給された用紙Pは、搬送ロール52により搬送され、搬送シュート53を経て二次転写部20に到達する。この二次転写部20に到達する前に、用紙Pは一旦停止され、トナー像が保持された中間転写ベルト15の移動タイミングに合わせてレジストロール(図示せず)が回転することで、用紙Pの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。   After the toner images are sequentially primary transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 15, the intermediate transfer belt 15 moves and the toner image is conveyed to the secondary transfer unit 20. When the toner image is transported to the secondary transfer unit 20, in the paper transport system, the pick-up roll 51 rotates in accordance with the timing at which the toner image is transported to the secondary transfer unit 20, and the predetermined size from the paper tray 50 is reached. Paper P is supplied. The paper P supplied by the pickup roll 51 is transported by the transport roll 52 and reaches the secondary transfer unit 20 via the transport chute 53. Before reaching the secondary transfer unit 20, the paper P is temporarily stopped, and the registration roller (not shown) rotates in accordance with the movement timing of the intermediate transfer belt 15 on which the toner image is held. And the position of the toner image are aligned.

二次転写部20では、中間転写ベルト15を介して、二次転写ロール22がバックアップロール25に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Pは、中間転写ベルト15と二次転写ロール22との間に挟み込まれる。その際に、給電ロール26からトナーの帯電極性(マイナス極性)と同極性の電圧(二次転写バイアス)が印加されると、二次転写ロール22とバックアップロール25との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト15上に保持された未定着トナー像は、二次転写ロール22とバックアップロール25とによって押圧される二次転写部20において、用紙P上に一括して静電転写される。   In the secondary transfer unit 20, the secondary transfer roll 22 is pressed against the backup roll 25 via the intermediate transfer belt 15. At this time, the sheet P conveyed at the same timing is sandwiched between the intermediate transfer belt 15 and the secondary transfer roll 22. At this time, when a voltage (secondary transfer bias) having the same polarity as the toner charging polarity (negative polarity) is applied from the power supply roll 26, a transfer electric field is formed between the secondary transfer roll 22 and the backup roll 25. Is done. The unfixed toner image held on the intermediate transfer belt 15 is collectively electrostatically transferred onto the paper P in the secondary transfer unit 20 pressed by the secondary transfer roll 22 and the backup roll 25. .

その後、トナー像が静電転写された用紙Pは、二次転写ロール22によって中間転写ベルト15から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール22の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト55へと搬送される。搬送ベルト55では、定着装置60における最適な搬送速度に合わせて、用紙Pを定着装置60まで搬送される。定着装置60に搬送された用紙P上の未定着トナー像は、定着装置60によって熱および圧力で定着処理を受けることで用紙P上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Pは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙載置部に搬送される。   Thereafter, the sheet P on which the toner image has been electrostatically transferred is transported as it is while being peeled off from the intermediate transfer belt 15 by the secondary transfer roll 22, and transported downstream of the secondary transfer roll 22 in the sheet transport direction. It is conveyed to the belt 55. The conveying belt 55 conveys the paper P to the fixing device 60 in accordance with the optimum conveying speed in the fixing device 60. The unfixed toner image on the paper P conveyed to the fixing device 60 is fixed on the paper P by being subjected to a fixing process by heat and pressure by the fixing device 60. Then, the paper P on which the fixed image is formed is conveyed to a paper discharge placement unit provided in a discharge unit of the image forming apparatus.

一方、用紙Pへの転写が終了した後、中間転写ベルト15上に残った残留トナーは、中間転写ベルト15の回転に伴ってクリーニング部まで搬送され、クリーニングバックアップロール34および中間転写ベルトクリーナ35によって中間転写ベルト15上から除去される。   On the other hand, after the transfer to the paper P is completed, the residual toner remaining on the intermediate transfer belt 15 is conveyed to the cleaning unit as the intermediate transfer belt 15 rotates, and is cleaned by the cleaning backup roll 34 and the intermediate transfer belt cleaner 35. It is removed from the intermediate transfer belt 15.

次に、本実施形態に係る画像形成装置に用いられる定着装置60について説明する。図2は、本実施形態に係る定着装置60の構成の一例を示す側断面図である。定着装置60は、回転可能な回転部材の一例としての定着ロール61と、定着ロール61に接触しながら移動可能な無端ベルト部材の一例としての無端ベルト62と、無端ベルト62を介して定着ロール61と対向するように配置され、無端ベルト62を定着ロール61に圧接させて定着ロール61と無端ベルト62との間に用紙Pが通過するニップ部Nを形成するニップ部形成部材の一例としての圧力パッド64と、圧力パッド64と無端ベルト62との間の摺擦抵抗を低減する、シート状の摺動部材の一例としての摺動シート68とにより主要部が構成されている。なお、摺動シート68については後述する。   Next, the fixing device 60 used in the image forming apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a side sectional view showing an example of the configuration of the fixing device 60 according to the present embodiment. The fixing device 60 includes a fixing roll 61 as an example of a rotatable rotating member, an endless belt 62 as an example of an endless belt member that can move while contacting the fixing roll 61, and the fixing roll 61 via the endless belt 62. Pressure as an example of a nip portion forming member that presses the endless belt 62 against the fixing roll 61 to form a nip portion N through which the paper P passes between the fixing roll 61 and the endless belt 62. The main part is composed of a pad 64 and a sliding sheet 68 as an example of a sheet-like sliding member that reduces the sliding resistance between the pressure pad 64 and the endless belt 62. The sliding sheet 68 will be described later.

定着ロール61は、例えば、金属製のコア(円筒状芯金)611の周囲に耐熱性弾性体層612、および離型層613を積層して構成された円筒状ロールであり、回転自在に支持されて予め定めた表面速度(例えば、194mm/sec)で回転する。定着ロール61は、例えば、外径が軸方向で略一様ないわゆるストレートロールで形成されている。   The fixing roll 61 is, for example, a cylindrical roll configured by laminating a heat-resistant elastic body layer 612 and a release layer 613 around a metal core (cylindrical cored bar) 611 and is rotatably supported. And rotated at a predetermined surface speed (for example, 194 mm / sec). The fixing roll 61 is formed of, for example, a so-called straight roll whose outer diameter is substantially uniform in the axial direction.

定着ロール61の内部には、加熱源として、例えば、定格600Wのハロゲンヒータ66が配置されている。一方、定着ロール61の表面には温度センサ69が接触して配置されている。図1の画像形成装置の制御部40は、この温度センサ69による温度計測値に基づいてハロゲンヒータ66の点灯を制御し、定着ロール61の表面温度が予め定めた設定温度(例えば、175℃)を維持するように調整している。   Inside the fixing roll 61, for example, a halogen heater 66 having a rating of 600 W is disposed as a heating source. On the other hand, a temperature sensor 69 is disposed in contact with the surface of the fixing roll 61. The control unit 40 of the image forming apparatus in FIG. 1 controls the lighting of the halogen heater 66 based on the temperature measurement value by the temperature sensor 69, and the surface temperature of the fixing roll 61 is a preset temperature (for example, 175 ° C.). Have been adjusted to maintain.

無端ベルト62は、出力画像に継ぎ目に起因する欠陥ができるだけ生じないように、原形が円筒形状等に形成された継ぎ目がないベルトである。無端ベルト62は、無端ベルト62の内部に配置された圧力パッド64とベルトガイド部材63と、さらには無端ベルト62の両端部に配置されたエッジガイド部材(図示せず)とによって回転自在に支持されている。そして、ニップ部Nにおいて定着ロール61に対して圧接されるように配置され、定着ロール61に従動して矢印方向に回転(例えば、回転速度194mm/sec)する。   The endless belt 62 is a seamless belt whose original shape is formed in a cylindrical shape or the like so that defects due to the seam are not generated in the output image as much as possible. The endless belt 62 is rotatably supported by a pressure pad 64 disposed in the endless belt 62, a belt guide member 63, and edge guide members (not shown) disposed at both ends of the endless belt 62. Has been. And it arrange | positions so that it may press-contact with the fixing roll 61 in the nip part N, and it follows the fixing roll 61 and rotates (for example, rotation speed 194 mm / sec) in the arrow direction.

圧力パッド64は、例えば、無端ベルト62の内側において金属製等のホルダ65に支持されている。そして、無端ベルト62を介して定着ロール61に押圧される状態で配置され、定着ロール61との間でニップ部Nを形成している。圧力パッド64は、ニップ部Nの入口側(上流側)に、幅の広いニップ部Nを確保するためのプレニップ部材64aを配置している。また、ニップ部Nの出口側(下流側)には、定着ロール61表面を局所的に押圧することで、トナー像表面を平滑化して画像光沢を付与するとともに、定着ロール61表面に歪み(凹み)を与えて用紙Pにダウンカールを形成するための剥離ニップ部材64bを配置している。   For example, the pressure pad 64 is supported by a holder 65 made of metal or the like inside the endless belt 62. Then, it is arranged in a state of being pressed against the fixing roll 61 via the endless belt 62, and a nip portion N is formed with the fixing roll 61. In the pressure pad 64, a pre-nip member 64 a for securing a wide nip portion N is disposed on the inlet side (upstream side) of the nip portion N. Further, on the outlet side (downstream side) of the nip portion N, the surface of the fixing roll 61 is locally pressed to smooth the surface of the toner image and impart image gloss, and the surface of the fixing roll 61 is distorted (dented). ), And a peeling nip member 64b for forming a down curl on the paper P is disposed.

無端ベルト62の内周面と圧力パッド64との間には、無端ベルト62の内周面と圧力パッド64との摺動抵抗を小さくするために、摺擦部材の一例としての低摩擦の摺動シート68が設けられている。   In order to reduce the sliding resistance between the inner peripheral surface of the endless belt 62 and the pressure pad 64, a low friction sliding member as an example of a rubbing member is provided between the inner peripheral surface of the endless belt 62 and the pressure pad 64. A moving sheet 68 is provided.

摺動シート68は、ニップ部Nの上流側端部が摺動シート固定部材631によってホルダ65に固定されている。そして、無端ベルト62の回転方向に沿って、圧力パッド64と無端ベルト62内周面との間に挟持された状態で、ニップ部Nの全域および少なくともニップ部Nより用紙Pの通過方向の下流側にわたって配置されている。なお、摺動シート68のニップ部Nの下流側は、摺動シート68に歪みが生じないように、固定されず自由端(フリー)の状態に設定されている。そして、摺動シート68は、ニップ部Nにおいて圧力パッド64と定着ロール61との間に押圧力が印加されている状態の下で、無端ベルト62内周面と圧力パッド64との摺動抵抗(摩擦抵抗)を低減している。   The sliding sheet 68 is fixed to the holder 65 at the upstream end of the nip portion N by a sliding sheet fixing member 631. Then, in the state of being sandwiched between the pressure pad 64 and the inner peripheral surface of the endless belt 62 along the rotation direction of the endless belt 62, the entire area of the nip portion N and at least downstream of the nip portion N in the passage direction of the paper P. It is arranged over the side. The downstream side of the nip portion N of the sliding sheet 68 is not fixed and set to a free end (free) state so that the sliding sheet 68 is not distorted. The sliding sheet 68 has a sliding resistance between the inner peripheral surface of the endless belt 62 and the pressure pad 64 under a state in which a pressing force is applied between the pressure pad 64 and the fixing roll 61 at the nip portion N. (Friction resistance) is reduced.

このような構成において、定着ロール61は、図示しない駆動モータに連結されて矢印C方向に回転し、この回転に従動して無端ベルト62も定着ロール61と同じ方向に回転する。図1に示した画像形成装置の二次転写部20においてトナー像が静電転写された用紙Pは、定着入口ガイド56によって導かれて、定着装置60のニップ部Nに搬送される。そして、用紙Pがニップ部Nを通過する際に、用紙P上のトナー像はニップ部Nに作用する圧力と、定着ロール61から供給される熱とによって定着される。定着装置60では、定着ロール61の外周面にほぼ倣う凹形状のプレニップ部材64aによりニップ部Nを広く構成することができるため、安定した定着性能が確保される。   In such a configuration, the fixing roll 61 is connected to a drive motor (not shown) and rotates in the direction of the arrow C. Following this rotation, the endless belt 62 also rotates in the same direction as the fixing roll 61. The sheet P on which the toner image is electrostatically transferred in the secondary transfer unit 20 of the image forming apparatus shown in FIG. 1 is guided by the fixing inlet guide 56 and conveyed to the nip N of the fixing device 60. When the paper P passes through the nip portion N, the toner image on the paper P is fixed by the pressure acting on the nip portion N and the heat supplied from the fixing roll 61. In the fixing device 60, since the nip portion N can be configured widely by the concave pre-nip member 64a that substantially follows the outer peripheral surface of the fixing roll 61, stable fixing performance is ensured.

なお、ニップ部Nの下流側近傍には、剥離ニップ部材64bによって定着ロール61から剥離された用紙Pを定着ロール61から分離し、画像形成装置の排出部へ向かう排紙通路に誘導するための剥離補助部材70が配置されている。剥離補助部材70は、剥離バッフル71が定着ロール61の回転方向と対向する向き(カウンタ方向)に定着ロール61と近接する状態でバッフルホルダ72によって保持されている。   In the vicinity of the downstream side of the nip portion N, the paper P peeled off from the fixing roll 61 by the peeling nip member 64b is separated from the fixing roll 61 and guided to a paper discharge path toward the discharge portion of the image forming apparatus. A peeling assisting member 70 is disposed. The peeling auxiliary member 70 is held by a baffle holder 72 in a state in which the peeling baffle 71 is close to the fixing roll 61 in a direction (counter direction) opposite to the rotation direction of the fixing roll 61.

次に、定着装置60を構成する各部材について説明する。   Next, each member constituting the fixing device 60 will be described.

定着ロール61では、コア611は、鉄、アルミニウム(例えば、A−5052材)、SUS、銅等の熱伝導率の高い金属または合金、セラミックス、繊維強化金属(FRM)等で形成された、例えば外径φ30mm、肉厚1.8mm、長さ360mmの円筒体で構成されている。   In the fixing roll 61, the core 611 is formed of a metal or alloy having high thermal conductivity such as iron, aluminum (for example, A-5052 material), SUS, copper, ceramics, fiber reinforced metal (FRM), or the like. It is composed of a cylindrical body having an outer diameter of 30 mm, a wall thickness of 1.8 mm, and a length of 360 mm.

耐熱性弾性体層612は、耐熱性の高い弾性体で構成され、特に、ゴム硬度が15°以上45°以下(JIS−A)程度のゴム、エラストマ等の弾性体を用いるのが好ましい。具体的には、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が用いられる。なかでも、表面張力が小さく、弾性に優れる等の点でシリコーンゴムが好ましい。このようなシリコーンゴムとしては、例えば、RTV(room temperature vulcanization:室温加硫)シリコーンゴム、HTV(high temperature vulcanization:高温加硫)シリコーンゴム等が挙げられ、具体的には、ポリジメチルシリコーンゴム(MQ)、メチルビニルシリコーンゴム(VMQ)、メチルフェニルシリコーンゴム(PMQ)、フルオロシリコーンゴム(FVMQ)等が挙げられる。定着装置60では、例えば、ゴム硬度が35°(JIS−A)のHTVシリコーンゴムが600μmの厚さでコア611に被覆されている。耐熱性弾性体層612の厚さは、通常、3mm以下、好ましくは、0.1mm以上1.5mm以下の範囲内である。耐熱性弾性体層612をコア611の表面に形成する方法としては、特に制限はなく、例えば、公知のコーティング法、成型等が採用される。   The heat resistant elastic body layer 612 is composed of an elastic body having high heat resistance, and it is particularly preferable to use an elastic body such as rubber or elastomer having a rubber hardness of about 15 ° to 45 ° (JIS-A). Specifically, silicone rubber, fluorine rubber or the like is used. Of these, silicone rubber is preferred from the viewpoints of low surface tension and excellent elasticity. Examples of such silicone rubber include RTV (room temperature vulcanization) silicone rubber, HTV (high temperature vulcanization) silicone rubber, and the like. Specifically, polydimethyl silicone rubber ( MQ), methyl vinyl silicone rubber (VMQ), methyl phenyl silicone rubber (PMQ), fluorosilicone rubber (FVMQ) and the like. In the fixing device 60, for example, an HTV silicone rubber having a rubber hardness of 35 ° (JIS-A) is coated on the core 611 with a thickness of 600 μm. The thickness of the heat resistant elastic body layer 612 is usually 3 mm or less, preferably in the range of 0.1 mm or more and 1.5 mm or less. There is no restriction | limiting in particular as a method of forming the heat resistant elastic body layer 612 on the surface of the core 611, For example, a well-known coating method, shaping | molding, etc. are employ | adopted.

定着ロール61の耐熱性弾性体層612の外周面に離型層613が形成されていることにより、トナー像のオフセットが効果的に防止され、安定した状態で定着装置60が稼動される。離型層613の材質としては、トナー像に対し適度な離型性を示すものであれば特に制限はなく、例えば、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フッ素樹脂等が挙げられる。これらの材質の中でもフッ素樹脂が好適に挙げられる。フッ素樹脂としては、特に制限はなく、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE);テトラフルオロエチレン−パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体(MFA)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロエチルビニルエーテル共重合体(EFA)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロプロピルビニルエーテル共重合体等のテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)等が挙げられる。さらに、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリクロロ三フッ化エチレン(PCTFE)、ポリフッ化ビニル(PVF)等が挙げられる。これらの中でも、特に耐熱性、機械特性等の面から、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、および、テトラフルオロエチレン−パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体(MFA)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロエチルビニルエーテル共重合体(EFA)等のテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)が好適に用いられる。   Since the release layer 613 is formed on the outer peripheral surface of the heat resistant elastic layer 612 of the fixing roll 61, the offset of the toner image is effectively prevented, and the fixing device 60 is operated in a stable state. The material of the release layer 613 is not particularly limited as long as it shows an appropriate release property for the toner image, and examples thereof include fluorine rubber, silicone rubber, and fluorine resin. Among these materials, a fluororesin is preferable. The fluororesin is not particularly limited. For example, polytetrafluoroethylene (PTFE); tetrafluoroethylene-perfluoromethyl vinyl ether copolymer (MFA), tetrafluoroethylene-perfluoroethyl vinyl ether copolymer (EFA), And tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) such as tetrafluoroethylene-perfluoropropyl vinyl ether copolymer. Further, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polychlorotrifluoride ethylene (PCTFE), polyvinyl fluoride (PVF) Etc. Among these, polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoromethyl vinyl ether copolymer (MFA), and tetrafluoroethylene-perfluoroethyl vinyl ether copolymer are particularly preferred from the standpoints of heat resistance and mechanical properties. A tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) such as a combination (EFA) is preferably used.

離型層613の厚さは、通常、10μm以上50μm以下、好ましくは15μm以上30μm以下の範囲内である。離型層613を形成する方法としては、特に制限はなく、例えば、上述したコーティング法等が挙げられる。また、押出し成型によって形成されたチューブを被覆する方法等が挙げられる。定着装置60では、例えば、厚さ30μmのPFAが被覆されている。   The thickness of the release layer 613 is usually in the range of 10 μm to 50 μm, preferably 15 μm to 30 μm. There is no restriction | limiting in particular as a method of forming the release layer 613, For example, the coating method mentioned above etc. are mentioned. Moreover, the method etc. which coat | cover the tube formed by extrusion molding are mentioned. In the fixing device 60, for example, PFA having a thickness of 30 μm is coated.

無端ベルト62は、出力画像に継ぎ目に起因する欠陥ができるだけ生じないように、原形が円筒形状等に形成された継ぎ目がないベルトである。無端ベルト62は、基材層と、この基材層の定着ロール61側の面(外周面)または両面に被覆された離型層(表面層)とを含んで構成されている。基材層は、熱硬化性ポリイミド樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂等から選ばれた1つまたは複数の混合体が耐熱性、機械特性等の観点から好適に用いられる。   The endless belt 62 is a seamless belt whose original shape is formed in a cylindrical shape or the like so that defects due to the seam are not generated in the output image as much as possible. The endless belt 62 includes a base material layer and a release layer (surface layer) coated on the surface (outer peripheral surface) or both surfaces of the base material layer on the fixing roll 61 side. For the base material layer, one or a mixture selected from thermosetting polyimide resin, thermoplastic polyimide resin, polyamide resin, polyamideimide resin, polybenzimidazole resin and the like is preferable from the viewpoint of heat resistance, mechanical properties, and the like. Used for.

基材層の表面に被覆される離型層(表面層)としては、例えば、フッ素樹脂が用いられる。ここで、フッ素樹脂としては、特に制限はなく、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE);テトラフルオロエチレン−パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体(MFA)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロエチルビニルエーテル共重合体(EFA)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロプロピルビニルエーテル共重合体等のテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)等が挙げられる。さらに、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリクロロ三フッ化エチレン(PCTFE)、ポリフッ化ビニル(PVF)等が挙げられる。これらの中でも、特に耐熱性、機械特性等の面から、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、および、テトラフルオロエチレン−パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体(MFA)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロエチルビニルエーテル共重合体(EFA)等のテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)が好適に用いられる。離型層(表面層)の厚さは、通常、5μm以上100μm以下、好ましくは10μm以上30μm以下程度の範囲に設定される。   As the release layer (surface layer) coated on the surface of the base material layer, for example, a fluororesin is used. Here, there is no restriction | limiting in particular as a fluororesin, For example, polytetrafluoroethylene (PTFE); tetrafluoroethylene-perfluoromethyl vinyl ether copolymer (MFA), tetrafluoroethylene-perfluoroethyl vinyl ether copolymer ( EFA), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymers (PFA) such as tetrafluoroethylene-perfluoropropyl vinyl ether copolymers, and the like. Further, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polychlorotrifluoride ethylene (PCTFE), polyvinyl fluoride (PVF) Etc. Among these, polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoromethyl vinyl ether copolymer (MFA), and tetrafluoroethylene-perfluoroethyl vinyl ether copolymer are particularly preferred from the standpoints of heat resistance and mechanical properties. A tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) such as a combination (EFA) is preferably used. The thickness of the release layer (surface layer) is usually set in the range of about 5 μm to 100 μm, preferably about 10 μm to 30 μm.

圧力パッド64は、無端ベルト62の内部(内面側)に配置され、上述したように、プレニップ部材64aと剥離ニップ部材64bとを含んで構成され、バネや弾性体等によって定着ロール61を、例えば35kgfの荷重で押圧するようにホルダ65に支持されている。プレニップ部材64aには、例えば、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体や板バネ等が用いられ、定着ロール61側の面は、ほぼ定着ロール61の外周面に倣う凹状曲面で形成されている。定着装置60では、例えば、幅5mm、厚さ5mm、長さ320mmのシリコーンゴムが用いられている。圧力パッド64の硬さは、特に限定されず、通常、JIS−A硬度が10°以上40°以下の範囲である。   The pressure pad 64 is disposed inside (inner surface side) of the endless belt 62, and includes the pre-nip member 64a and the peeling nip member 64b as described above. It is supported by the holder 65 so as to be pressed with a load of 35 kgf. For example, an elastic body such as silicone rubber or fluororubber, a leaf spring, or the like is used for the prenip member 64 a, and the surface on the fixing roll 61 side is formed with a concave curved surface that substantially follows the outer peripheral surface of the fixing roll 61. In the fixing device 60, for example, silicone rubber having a width of 5 mm, a thickness of 5 mm, and a length of 320 mm is used. The hardness of the pressure pad 64 is not particularly limited, and usually the JIS-A hardness is in the range of 10 ° to 40 °.

剥離ニップ部材64bは、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド等の耐熱性を有する樹脂、または鉄、アルミニウム、SUS等の金属等で形成されている。剥離ニップ部材64bの形状としては、ニップ部Nにおける外面形状が予め定めた曲率半径を有する凸状曲面に形成されている。定着装置60では、無端ベルト62は、例えば、圧力パッド64により定着ロール61に約25°の巻き付き角度で覆われ、約6mm幅のニップ部Nを形成している。   The peeling nip member 64b is formed of a heat-resistant resin such as polyphenylene sulfide (PPS), polyimide, polyester, polyamide, or a metal such as iron, aluminum, or SUS. As the shape of the peeling nip member 64b, the outer surface shape in the nip portion N is formed as a convex curved surface having a predetermined radius of curvature. In the fixing device 60, the endless belt 62 is covered with the fixing roll 61 by a pressure pad 64 at a winding angle of about 25 ° to form a nip portion N having a width of about 6 mm.

摺動部材として、無端ベルト62内周面と圧力パッド64との摺動抵抗(摩擦抵抗)を低減するために摺動シート68が設けられ、摩擦係数が小さく、耐摩耗性および耐熱性に優れた材質が適している。摺動シート68は、前記ニップ部および少なくとも前記ニップ部より前記記録媒体の通過方向の下流側にわたって配置され、図5,6に示すように、少なくとも2つ以上の熱伝導性が異なる部分を有し、ニップ部に対応するニップ部対応部の熱伝導性に対して、ニップ部対応部以外のニップ部非対応部の熱伝導性が高い。   As a sliding member, a sliding sheet 68 is provided to reduce the sliding resistance (friction resistance) between the inner peripheral surface of the endless belt 62 and the pressure pad 64, the friction coefficient is small, and the wear resistance and heat resistance are excellent. Suitable materials are suitable. The sliding sheet 68 is disposed over the nip portion and at least the downstream side in the recording medium passing direction from the nip portion, and has at least two portions having different thermal conductivity as shown in FIGS. However, the thermal conductivity of the nip portion non-corresponding portion other than the nip portion corresponding portion is higher than the thermal conductivity of the nip portion corresponding portion corresponding to the nip portion.

フリーベルトニップ方式等の定着装置において、最大通紙幅に対して小さいサイズ幅の用紙等の記録媒体を通過させる場合、例えばA3サイズの用紙を通紙可能な定着装置でA4サイズの用紙を縦に通紙する場合やB5サイズの用紙を通紙する場合には、ニップ領域の幅方向両端部は、用紙が通らない領域(この領域を「非通紙領域」という)となり、用紙による熱吸収が行われず非通紙領域では著しい温度上昇が生じることがある。著しい温度上昇が生じると、無端ベルトが熱によって劣化したり、周辺部材が損傷してしまう等の問題が引き起こされることがある。また、摺動部材の熱劣化や摺動部材の表面に付与されるシリコーンオイル等の潤滑剤の熱劣化も引き起こされ、これらの要因により無端ベルトの摺動抵抗が増大し、定着装置の負荷トルクの増大や、用紙搬送不良による紙しわの発生や画像ズレの発生が生じてしまうことがある。加えて、圧力パッドの熱膨張量の不均一化によりニップ部の圧力分布が通常の使用状態から変化してしまい、それによっても紙しわや用紙カールや定着性不均一等の問題が引き起こされることがある。さらに、非通紙領域が著しく温度上昇している状態で、最大通紙幅のA3サイズ等の用紙が通紙されると、著しく温度上昇した非通紙領域にA3サイズ等の用紙が接触し、過加熱により、トナーのホットオフセットが生じたり、用紙のカール量が増大してしまうことがある。特に、画像形成装置の小型高速化が進み、低熱容量の定着装置では温度上昇が一層急激になり、通紙領域と非通紙領域との温度差が大きくなることがある。例えば、非通紙領域の温度上昇が高くなりすぎた場合に、一時的に通紙定着動作を中断し、定着ロールと圧力パッドを空回転することで非通紙領域の温度上昇を下げたり、非通紙領域の温度上昇が高くなる条件では、通紙間隔を広げたり、通紙速度を落としたりして温度上昇を防ぐことを行っているが、いずれも生産性を落す結果となり、使用者に不便を強いていた。また、定着ロール等の表面に温度均一化をはかるような金属製等の温度均一化ロールを接触させる策も取られるが、装置がその分大型化し、小型化との両立は難しかった。   In a fixing device such as a free belt nip method, when a recording medium such as a paper having a size smaller than the maximum paper passing width is allowed to pass, for example, an A4 size paper is placed vertically with a fixing device capable of passing an A3 size paper. When passing paper or B5 size paper, both ends in the width direction of the nip area are areas where the paper does not pass (this area is referred to as “non-paper passing area”), and the heat absorption by the paper does not occur. If this is not done, a significant temperature rise may occur in the non-sheet passing region. If the temperature rises significantly, problems such as deterioration of the endless belt due to heat and damage to peripheral members may occur. In addition, thermal degradation of the sliding member and thermal degradation of a lubricant such as silicone oil applied to the surface of the sliding member are also caused. These factors increase the sliding resistance of the endless belt, and the load torque of the fixing device. Increase, paper wrinkles due to paper conveyance failure, and image misalignment may occur. In addition, the pressure distribution in the nip changes from the normal usage due to the non-uniform thermal expansion of the pressure pad, which also causes problems such as paper wrinkles, paper curl, and non-uniform fixability. There is. Further, when a sheet of A3 size or the like having the maximum sheet passing width is passed in a state where the temperature of the non-sheet passing region is significantly increased, the sheet of A3 size or the like comes into contact with the non-sheet passing region whose temperature has been significantly increased, Overheating may cause hot offset of toner or increase the curl amount of the paper. In particular, as the size and speed of the image forming apparatus are increased, the temperature rise is more rapid in the fixing device having a low heat capacity, and the temperature difference between the sheet passing area and the non-sheet passing area may be increased. For example, when the temperature rise in the non-sheet passing area becomes too high, the sheet passing fixing operation is temporarily interrupted, and the temperature increase in the non-sheet passing area is lowered by idling the fixing roll and the pressure pad, Under conditions where the temperature rise in the non-sheet passing area is high, the temperature rise is prevented by widening the sheet passing interval or by reducing the sheet passing speed. Was inconvenient. Further, a measure to bring a temperature uniforming roll made of metal or the like into contact with the surface of the fixing roll or the like can be taken, but the apparatus is increased in size accordingly, and it is difficult to achieve both miniaturization.

本実施形態に係る定着装置60では、図5,6に示すように、ニップ部Nに対応するニップ部対応部の熱伝導性に対して、ニップ部対応部以外のニップ部非対応部の熱伝導性が高いことにより、ニップ部Nの非通紙領域における温度上昇が抑制される。これにより、通紙領域と非通紙領域との温度差が迅速に解消され、連続通紙時等の非通紙領域の温度上昇により発生する装置故障の不具合やホットオフセットや紙しわ、用紙カールといった印刷欠陥改善に対し、生産性を落とさず、かつ、装置を大型化しなくても、高画質要求のユーザにも実用可能な信頼性の高い、小型かつ低コストの定着装置および画像形成装置が提供される。   In the fixing device 60 according to the present embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the heat of the nip portion non-corresponding portion other than the nip portion corresponding portion is compared with the thermal conductivity of the nip portion corresponding portion corresponding to the nip portion N. Due to the high conductivity, the temperature rise in the non-sheet passing region of the nip portion N is suppressed. As a result, the temperature difference between the paper-passing area and the non-paper-passing area is quickly eliminated, and malfunctions caused by temperature rise in the non-paper-passing area during continuous paper feeding, hot offset, paper wrinkles, paper curl, etc. There is a highly reliable, small and low-cost fixing device and image forming apparatus that can be used by users who demand high image quality without reducing productivity and increasing the size of the device. Provided.

摺動シート68のニップ部非対応部の熱伝導性は、例えば、0.7W/m・K以上とすればよく、1.0W/m・K以上が好ましい。摺動シート68のニップ部非対応部の熱伝導性が0.7W/m・K未満であると、ニップ部Nの非通紙領域における温度上昇の抑制効果が小さい場合がある。   The thermal conductivity of the non-corresponding portion of the sliding sheet 68 may be, for example, 0.7 W / m · K or more, and preferably 1.0 W / m · K or more. If the thermal conductivity of the non-nip portion corresponding to the sliding sheet 68 is less than 0.7 W / m · K, the effect of suppressing the temperature rise in the non-sheet passing region of the nip portion N may be small.

摺動シート68のニップ部対応部の熱伝導性は、例えば、0.7W/m・K以下とすればよい。摺動シート68のニップ部対応部の熱伝導性が0.7W/m・Kを超えると、ニップ部内で摺動部材を通じ、ニップ部形成部材側に加熱側からの熱が逃げてしまい、有効に熱を定着ニップ内で利用できない場合がある。   The thermal conductivity of the portion corresponding to the nip portion of the sliding sheet 68 may be, for example, 0.7 W / m · K or less. If the thermal conductivity of the nip portion corresponding portion of the sliding sheet 68 exceeds 0.7 W / m · K, the heat from the heating side escapes to the nip portion forming member side through the sliding member in the nip portion. In some cases, heat cannot be used in the fixing nip.

ニップ部対応部の熱伝導性に対するニップ部非対応部の熱伝導性の比率は、例えば、2倍以上であることが好ましく、3倍以上であることがより好ましい。ニップ部対応部の熱伝導性に対するニップ部非対応部の熱伝導性の比率が2倍未満であると、ニップ部Nの非通紙領域における温度上昇の抑制効果が小さい場合がある。   The ratio of the thermal conductivity of the non-nip-corresponding portion to the thermal conductivity of the nip-corresponding portion is, for example, preferably 2 times or more, and more preferably 3 times or more. If the ratio of the thermal conductivity of the nip non-corresponding part to the thermal conductivity of the nip part corresponding part is less than twice, the effect of suppressing the temperature rise in the non-sheet passing region of the nip part N may be small.

摺動シート68は、ニップ部Nおよび少なくともニップ部Nより用紙Pの通過方向の下流側にわたって配置され、図5に示すように、ニップ部対応部の熱伝導性に対して、ニップ部対応部以外のニップ部非対応部(下流側)の熱伝導性が高い。また、摺動シート68は、ニップ部Nより上流側からニップ部Nおよびニップ部Nより下流側にわたって配置され、図6に示すように、ニップ部対応部の熱伝導性に対して、ニップ部対応部以外のニップ部非対応部(上流側および下流側)の熱伝導性が高いことが好ましい。これにより、ニップ部Nの非通紙領域における温度上昇がより抑制され、通紙領域と非通紙領域との温度差がより迅速に解消される。   The sliding sheet 68 is disposed over the nip portion N and at least the downstream side in the paper P passing direction from the nip portion N. As shown in FIG. The thermal conductivity of the nip non-corresponding part (downstream side) other than is high. The sliding sheet 68 is disposed from the upstream side of the nip portion N to the nip portion N and the downstream side of the nip portion N, and as shown in FIG. It is preferable that the heat conductivity of the non-corresponding part (upstream side and downstream side) other than the corresponding part is high. Thereby, the temperature rise in the non-sheet passing area of the nip portion N is further suppressed, and the temperature difference between the sheet passing area and the non-sheet passing area is more quickly eliminated.

摺動シート68のニップ部非対応部は、無端ベルト部材である無端ベルト62の基材層の熱伝導率以上の熱伝導率を有することが好ましい。これにより、ニップ部Nの無端ベルト62の非通紙領域における温度上昇が抑制される。   It is preferable that the non-corresponding portion of the sliding sheet 68 has a thermal conductivity equal to or higher than the thermal conductivity of the base material layer of the endless belt 62 that is an endless belt member. Thereby, the temperature rise in the non-sheet passing region of the endless belt 62 in the nip portion N is suppressed.

摺動シート68において、ニップ部対応部の熱伝導性に対してニップ部非対応部の熱伝導性を高くする方法としては、例えば、摺動シート68を少なくとも基材層および表面層を含む複層で構成し、ニップ部対応部の表面層以外の少なくとも1つの層の熱伝導性に対して、ニップ部非対応部の表面層以外の少なくとも1つの層の熱伝導性を高くする方法が挙げられる。この場合、ニップ部対応部の表面層およびニップ部非対応部の表面層をフッ素樹脂等の耐久性の高い同一の材料および形状で構成することが好ましい。表面層の熱伝導性を高めると、一般に耐久性が低くなる傾向にあることから、表面層以外の層の少なくとも1つ、例えば基材層で摺動シート68の熱伝導性を制御して、ニップ部対応部の基材層の熱伝導性に対して、ニップ部非対応部の基材層の熱伝導性を高くし、表面層にはフッ素樹脂等の耐久性の高い同一の材料および形状の材料を用いることで、摺動シート68の耐久性を高くすることができる。   In the sliding sheet 68, as a method for increasing the thermal conductivity of the nip non-corresponding portion relative to the thermal conductivity of the nip corresponding portion, for example, the sliding sheet 68 includes at least a base layer and a surface layer. And a method of increasing the thermal conductivity of at least one layer other than the surface layer of the non-nip portion corresponding portion with respect to the thermal conductivity of at least one layer other than the surface layer of the nip portion corresponding portion. It is done. In this case, it is preferable that the surface layer of the nip portion corresponding portion and the surface layer of the nip portion non-corresponding portion are made of the same material and shape having high durability such as fluororesin. Increasing the thermal conductivity of the surface layer generally tends to decrease the durability, so controlling the thermal conductivity of the sliding sheet 68 with at least one of the layers other than the surface layer, for example, the base material layer, The heat conductivity of the base material layer in the non-nip-corresponding part is higher than the heat conductivity of the base material layer in the nip-corresponding part, and the surface layer has the same highly durable material and shape such as fluororesin. By using this material, the durability of the sliding sheet 68 can be increased.

ニップ部対応部の表面層以外の少なくとも1つの層の熱伝導性に対して、ニップ部非対応部の表面層以外の少なくとも1つの層の熱伝導性を高くする方法としては、例えば、ニップ部対応部の表面層以外の少なくとも1つの層、例えば基材層を構成する材料の熱伝導性に対して、ニップ部非対応部の表面層以外の少なくとも1つの層、例えば基材層を構成する材料の熱伝導性を高くすればよい。   As a method for increasing the thermal conductivity of at least one layer other than the surface layer of the nip portion non-corresponding portion with respect to the thermal conductivity of at least one layer other than the surface layer of the nip portion corresponding portion, for example, the nip portion At least one layer other than the surface layer of the nip portion, for example, the base material layer is configured with respect to the thermal conductivity of at least one layer other than the surface layer of the corresponding portion, for example, the material constituting the base material layer. What is necessary is just to make the thermal conductivity of material high.

ニップ部対応部の基材層としては、例えば、シンタード成型(焼結成型)したポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂シートや、ガラス繊維シート、変性ポリテトラフルオロエチレンを含浸させたフッ素樹脂含浸ガラス繊維シート等が挙げられる。   Examples of the base material layer corresponding to the nip part include, for example, sintered (sintered) polytetrafluoroethylene (PTFE) resin sheets, glass fiber sheets, and fluororesin-impregnated glass fibers impregnated with modified polytetrafluoroethylene. A sheet etc. are mentioned.

ニップ部非対応部の基材層としては、例えば、高熱伝導性のグラファイトシート、Ni電鋳等の薄膜金属フィルム、高熱伝導フィラーを配合した耐熱性樹脂(ポリイミドやフッ素樹脂等)等が挙げられる。   Examples of the base layer of the nip non-corresponding portion include a highly heat conductive graphite sheet, a thin film metal film such as Ni electroformed, a heat resistant resin (polyimide, fluorine resin, etc.) blended with a high heat conductive filler, and the like. .

表面層としては、PFA変性ポリテトラフルオロエチレン樹脂シート、フッ素樹脂を含んでなるスカイブフィルムシート(切削シート)等が挙げられる。   Examples of the surface layer include a PFA-modified polytetrafluoroethylene resin sheet and a skive film sheet (cutting sheet) containing a fluororesin.

また、少なくともニップ部非対応部の表面層以外の少なくとも1つの層、例えば基材層に熱伝導性フィラーを含ませ、ニップ部対応部に対してニップ部非対応部の熱伝導性フィラーの配合量を高くしてもよい。この方法によれば、ニップ部対応部に対してニップ部非対応部の熱伝導率が高い摺動部材が簡便に製造される。   In addition, at least one layer other than the surface layer of the nip portion non-corresponding portion, for example, a base material layer contains a heat conductive filler, and the nip portion non-corresponding portion is mixed with the heat conductive filler. The amount may be increased. According to this method, the sliding member having a high thermal conductivity of the non-nip portion corresponding portion with respect to the nip portion corresponding portion is easily manufactured.

熱伝導性フィラーとしては、グラファイト、窒化ホウ素、カーボンナノフィラー等が挙げられる。   Examples of the thermally conductive filler include graphite, boron nitride, and carbon nanofiller.

ニップ部対応部の熱伝導性フィラーの含有量は、例えば、0容量%以上10容量%以下の範囲であり、ニップ部非対応部の熱伝導性フィラーの含有量は、例えば、10容量%以上50容量%以下の範囲とすればよい。   The content of the heat conductive filler in the nip portion corresponding part is, for example, in the range of 0% by volume or more and 10% by volume or less, and the content of the heat conductive filler in the part not corresponding to the nip part is, for example, 10% by volume or more. The range may be 50% by volume or less.

摺動シート68として、具体的には、例えば、ニップ部対応部に、PFA変性ポリテトラフルオロエチレンを含浸させたフッ素樹脂含浸ガラス繊維シートを配置し、ニップ部非対応部にグラファイトシートを配置し、それらの両面に耐熱性の接着剤を塗布して接着層を形成した後、PFA変性ポリテトラフルオロエチレン樹脂シート、またはフッ素樹脂を含んでなるスカイブフィルムシートを加熱融着して挟んだ積層シートや、ニップ部対応部に、ポリテトラフルオロエチレンシートを配置し、ニップ部非対応部に、ポリテトラフルオロエチレンに熱伝導性フィラーとしてグラファイトを含有したシートを配置し、PFA変性ポリテトラフルオロエチレン樹脂シート、またはフッ素樹脂を含んでなるスカイブフィルムシートを加熱融着して挟んだ積層シート等が挙げられる。   Specifically, as the sliding sheet 68, for example, a fluororesin-impregnated glass fiber sheet impregnated with PFA-modified polytetrafluoroethylene is disposed at the nip portion corresponding portion, and a graphite sheet is disposed at the nip portion non-corresponding portion. A laminated sheet in which a heat-resistant adhesive is applied to both surfaces to form an adhesive layer, and then a PFA-modified polytetrafluoroethylene resin sheet or a skive film sheet containing a fluororesin is heat-sealed and sandwiched In addition, a polytetrafluoroethylene sheet is disposed in the nip portion corresponding portion, and a sheet containing graphite as a heat conductive filler in polytetrafluoroethylene is disposed in the nip portion non-corresponding portion, and PFA-modified polytetrafluoroethylene resin A sheet or a skive film sheet containing a fluororesin is heat-sealed and sandwiched. Laminated sheet and the like it.

なお、摺動シート68は、プレニップ部材64aや剥離ニップ部材64bと別体に構成しても、プレニップ部材64aや剥離ニップ部材64bと一体的に構成しても、いずれでもよい。   The sliding sheet 68 may be configured separately from the pre-nip member 64a and the peeling nip member 64b, or may be configured integrally with the pre-nip member 64a and the peeling nip member 64b.

本実施形態に係る定着装置において、摺動シート68は、無端ベルト62の円周方向に回転移動可能であり、用紙Pの通過の際またはニップ部Nを加圧するニップ加圧の際には、ニップ部対応部がニップ部Nに配置され、用紙Pの通過以外またはニップ加圧以外の際には、ニップ部非対応部がニップ部Nに配置されるように位置を移動することが好ましい。これにより、定着終了後にニップ部Nの温度が迅速に略均一化される。   In the fixing device according to the present embodiment, the sliding sheet 68 is rotatable in the circumferential direction of the endless belt 62, and when the paper P passes or when the nip pressurizing the nip portion N is performed, The nip portion corresponding portion is disposed in the nip portion N, and it is preferable to move the position so that the nip portion non-corresponding portion is disposed in the nip portion N when the sheet P is not passed through or other than the nip pressurization. As a result, the temperature of the nip portion N is quickly and substantially equalized after completion of fixing.

潤滑剤塗布部材として、定着装置60の長手方向にわたって潤滑剤塗布部材67が配置されている。潤滑剤塗布部材67は、無端ベルト62の内周面に対して接触するように配置され、潤滑剤を適量供給する。これにより、無端ベルト62と摺動シート68との摺動部に潤滑剤を供給し、摺動シート68を介した無端ベルト62と圧力パッド64との摺動抵抗を低減して、無端ベルト62の円滑な回転を図っている。   As a lubricant application member, a lubricant application member 67 is disposed along the longitudinal direction of the fixing device 60. The lubricant application member 67 is disposed so as to contact the inner peripheral surface of the endless belt 62 and supplies an appropriate amount of lubricant. As a result, the lubricant is supplied to the sliding portion between the endless belt 62 and the sliding sheet 68, and the sliding resistance between the endless belt 62 and the pressure pad 64 via the sliding sheet 68 is reduced. Smooth rotation is aimed at.

潤滑剤としては、定着温度環境下での長期使用に対する耐久性を有し、かつ、無端ベルト62内周面との濡れ性を維持できるものが適している。例えば、シリコーンオイルやフッ素オイル等の液体状のオイルや、固形物質と液体とを混合させた合成潤滑油グリース等、さらにはこれらを組み合わせたものが用いられる。シリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル、有機金属塩添加ジメチルシリコーンオイル、ヒンダードアミン添加ジメチルシリコーンオイル、有機金属塩およびヒンダードアミン添加ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、有機金属塩添加アミノ変性シリコーンオイル、ヒンダードアミン添加アミノ変性シリコーンオイル、カルボキシ変性シリコーンオイル、シラノール変性シリコーンオイル、スルホン酸変性シリコーンオイル等を用いてもよい。また、フッ素オイルとしては、パーフルオロポリエーテルオイル、変性パーフルオロポリエーテルオイルを用いてもよい。定着装置60では、例えば、粘度300cStのアミノ変性シリコーンオイル(KF8009:信越化学(株)製)が用いられる。   As the lubricant, one that has durability against long-term use under a fixing temperature environment and can maintain wettability with the inner peripheral surface of the endless belt 62 is suitable. For example, liquid oil such as silicone oil or fluorine oil, synthetic lubricating oil grease in which a solid substance and a liquid are mixed, or a combination of these is used. Silicone oils include dimethyl silicone oil, dimethyl silicone oil with organometallic salt addition, dimethyl silicone oil with hindered amine addition, dimethyl silicone oil with organometallic salt and hindered amine addition, methylphenyl silicone oil, amino-modified silicone oil, amino-modified silicone-added amino-modified silicone. Oil, hindered amine-added amino-modified silicone oil, carboxy-modified silicone oil, silanol-modified silicone oil, sulfonic acid-modified silicone oil, and the like may be used. Further, as the fluoro oil, perfluoropolyether oil or modified perfluoropolyether oil may be used. In the fixing device 60, for example, an amino-modified silicone oil having a viscosity of 300 cSt (KF8009: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is used.

ここでは、無端ベルト部材がトナー像と接しない側の加圧ベルトである構成、すなわち加圧側に無端ベルトを用い、加熱側に定着ロールを用いた構成を例として説明したが、無端ベルト部材がトナー像と接する側の定着ベルトであり、ニップ部の無端ベルト部材の内面側に発熱部材が存在しない構成、すなわち加圧側に加圧ロールを用い、加熱側に無端ベルトを用い、無端ベルトの内面側に加熱源が存在しない構成であってもよい。加熱側に無端ベルトを用い、無端ベルトの内面側に加熱源が存在しない構成の例として、例えば、図3に示す定着装置が挙げられる。   Here, the configuration in which the endless belt member is a pressure belt on the side not in contact with the toner image, that is, the configuration in which the endless belt is used on the pressure side and the fixing roll is used on the heating side has been described as an example. A fixing belt on the side in contact with the toner image, in which the heat generating member does not exist on the inner surface side of the endless belt member in the nip portion, that is, the pressure roller is used on the pressure side, the endless belt is used on the heating side, and the inner surface of the endless belt The structure which does not have a heat source in the side may be sufficient. An example of a configuration in which an endless belt is used on the heating side and no heating source is present on the inner surface side of the endless belt is, for example, a fixing device shown in FIG.

図3は、本実施形態に係る定着装置60の構成の他の例を示す側断面図である。定着装置60は、回転可能な回転部材の一例としての加圧ロール90と、加圧ロール90に接触しながら移動可能な無端ベルト部材の一例としての無端ベルト62と、無端ベルト62を介して加圧ロール90と対向するように配置され、無端ベルト62を加圧ロール90に圧接させて加圧ロール90と無端ベルト62との間に用紙Pが通過するニップ部Nを形成するニップ部形成部材の一例としての圧力パッド64と、圧力パッド64と無端ベルト62との間の摺擦抵抗を低減する、シート状の摺動部材の一例としての摺動シート68と、交流電流により生じる磁界によって無端ベルト62を発熱させる加熱部材の一例としての磁場発生ユニット85とにより主要部が構成されている。   FIG. 3 is a side sectional view showing another example of the configuration of the fixing device 60 according to the present embodiment. The fixing device 60 includes a pressure roll 90 as an example of a rotatable rotating member, an endless belt 62 as an example of an endless belt member that can move while contacting the pressure roll 90, and an endless belt 62. A nip portion forming member that is disposed so as to face the pressure roll 90 and forms a nip portion N through which the paper P passes between the pressure roll 90 and the endless belt 62 by pressing the endless belt 62 against the pressure roll 90. The pressure pad 64 as an example, the sliding sheet 68 as an example of a sheet-like sliding member that reduces the frictional resistance between the pressure pad 64 and the endless belt 62, and the endless by a magnetic field generated by an alternating current A main part is constituted by a magnetic field generation unit 85 as an example of a heating member that generates heat from the belt 62.

無端ベルト62は、無端ベルト62の内部に配置された圧力パッド64とベルトガイド部材63と、さらには無端ベルト62の両端部に配置されたエッジガイド部材(図示せず)とによって回転自在に支持されている。そして、ニップ部Nにおいて定着ロール61に対して圧接されるように配置され、定着ロール61に従動して矢印方向に回転する。   The endless belt 62 is rotatably supported by a pressure pad 64 disposed in the endless belt 62, a belt guide member 63, and edge guide members (not shown) disposed at both ends of the endless belt 62. Has been. And it arrange | positions so that it may press-contact with the fixing roll 61 in the nip part N, and it follows the fixing roll 61 and rotates to an arrow direction.

圧力パッド64は、例えば、無端ベルト62の内側において金属製等のホルダ65に支持されている。そして、無端ベルト62を介して加圧ロール90に押圧される状態で配置され、加圧ロール90との間でニップ部Nを形成している。   For example, the pressure pad 64 is supported by a holder 65 made of metal or the like inside the endless belt 62. And it arrange | positions in the state pressed by the pressurization roll 90 via the endless belt 62, and forms the nip part N between the pressurization rolls 90.

無端ベルト62の内周面と圧力パッド64との間には、無端ベルト62の内周面と圧力パッド64との摺動抵抗を小さくするために、摺擦部材の一例としての低摩擦の摺動シート68が設けられている。   In order to reduce the sliding resistance between the inner peripheral surface of the endless belt 62 and the pressure pad 64, a low friction sliding member as an example of a rubbing member is provided between the inner peripheral surface of the endless belt 62 and the pressure pad 64. A moving sheet 68 is provided.

摺動シート68は、無端ベルト62の回転方向に沿って、圧力パッド64と無端ベルト62内周面との間に挟持された状態で、ニップ部Nの全域および少なくともニップ部Nより用紙Pの通過方向の下流側にわたって配置されている。そして、摺動シート68は、ニップ部Nにおいて圧力パッド64と加圧ロール90との間に押圧力が印加されている状態の下で、無端ベルト62内周面と圧力パッド64との摺動抵抗(摩擦抵抗)を低減している。摺動シート68は、図2の定着装置60で説明したものと同様の構成のものが用いられる。   The sliding sheet 68 is sandwiched between the pressure pad 64 and the inner peripheral surface of the endless belt 62 along the rotational direction of the endless belt 62, and the entire area of the nip portion N and at least the sheet P from the nip portion N. It arrange | positions over the downstream of the passage direction. The sliding sheet 68 slides between the inner peripheral surface of the endless belt 62 and the pressure pad 64 under a state in which a pressing force is applied between the pressure pad 64 and the pressure roll 90 in the nip portion N. The resistance (friction resistance) is reduced. The sliding sheet 68 has the same configuration as that described in the fixing device 60 in FIG.

加圧ロール90は、例えば、中実の鉄製のコア(円柱状芯金)921と、コア921の外周面を被覆する、シリコーンスポンジ等の耐熱性弾性体層922と、PFA等の耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆による離型層923とを有する。なお、加圧ロール90の製造方法としては、例えば、PFAチューブ(離型層923になる)の内周面に、接着用プライマーを塗布したフッ素樹脂チューブと中実シャフト(コア921になる)とを成形金型内にセットし、フッ素樹脂チューブと中実シャフトとの間に液状発泡シリコーンゴムを注入後、加熱処理によりシリコーンゴムを加硫、発泡させて耐熱性弾性体層922を形成する方法が挙げられる。   The pressure roll 90 includes, for example, a solid iron core (columnar core) 921, a heat-resistant elastic layer 922 such as silicone sponge that covers the outer peripheral surface of the core 921, and a heat-resistant resin such as PFA. And a release layer 923 with a coating or a heat-resistant rubber coating. In addition, as a manufacturing method of the pressure roll 90, for example, a fluororesin tube in which an adhesion primer is applied to the inner peripheral surface of a PFA tube (becomes a release layer 923) and a solid shaft (becomes a core 921) Is formed in a molding die, and after injecting liquid foamed silicone rubber between the fluororesin tube and the solid shaft, the silicone rubber is vulcanized and foamed by heat treatment to form the heat resistant elastic layer 922 Is mentioned.

加圧ロール90は、無端ベルト62に対向するように配置され、矢印D方向に回転し、無端ベルト62を従動させる。また、加圧ロール90と圧力パッド64とにより無端ベルト62を挟持した状態で保持してニップ部Nが形成され、このニップ部Nに未定着トナー像を保持した用紙Pを通過させ、熱および圧力を加えて未定着トナー像が用紙Pに定着される。   The pressure roll 90 is disposed so as to face the endless belt 62, rotates in the direction of arrow D, and drives the endless belt 62. Further, a nip portion N is formed by holding the endless belt 62 between the pressure roll 90 and the pressure pad 64, and the sheet P holding the unfixed toner image is passed through the nip portion N to pass heat and Pressure is applied to fix the unfixed toner image on the paper P.

磁場発生ユニット85は、断面が無端ベルト62の形状に沿った曲線形状を有し、無端ベルト62の外周表面と例えば0.5mmから2mm程度の間隙で設置される。磁場発生ユニット85は、磁界を発生させる励磁コイル851と、励磁コイル851を保持するコイル支持部材852と、励磁コイル851に電流を供給する励磁回路853とを有する。   The magnetic field generation unit 85 has a cross-sectional shape that is curved along the shape of the endless belt 62, and is installed with a gap of, for example, about 0.5 mm to 2 mm from the outer peripheral surface of the endless belt 62. The magnetic field generation unit 85 includes an excitation coil 851 that generates a magnetic field, a coil support member 852 that holds the excitation coil 851, and an excitation circuit 853 that supplies current to the excitation coil 851.

励磁コイル851としては、例えば、相互に絶縁された例えば直径φ0.5mmの銅線材を16本から20本程度束ねたリッツ線を、長円形状や楕円形状、長方形状等の閉環状に巻いて形成したものが用いられる。励磁コイル851に励磁回路853によって予め定められた周波数の交流電流を印加することにより、励磁コイル851の周囲に交流磁界Hが発生する。交流磁界Hが、無端ベルト62の金属層を横切る際に、電磁誘導作用によってその交流磁界Hの変化を妨げる磁界を発生するように渦電流Iが生じる。励磁コイル851に印加する交流電流の周波数は、例えば、10kHzから50kHzに設定する。渦電流Iが無端ベルト62の金属層を流れることによって、金属層の抵抗値Rに比例した電力W(W=IR)によるジュール熱が発生し、無端ベルト62が加熱される。 As the exciting coil 851, for example, litz wires obtained by bundling about 16 to 20 copper wires having a diameter of 0.5 mm that are insulated from each other are wound in a closed ring shape such as an oval shape, an elliptical shape, or a rectangular shape. What was formed is used. By applying an alternating current having a predetermined frequency to the exciting coil 851 by the exciting circuit 853, an alternating magnetic field H is generated around the exciting coil 851. When the AC magnetic field H crosses the metal layer of the endless belt 62, an eddy current I is generated so as to generate a magnetic field that prevents the change of the AC magnetic field H by electromagnetic induction. The frequency of the alternating current applied to the exciting coil 851 is set, for example, from 10 kHz to 50 kHz. When the eddy current I flows through the metal layer of the endless belt 62, Joule heat is generated by electric power W (W = I 2 R) proportional to the resistance value R of the metal layer, and the endless belt 62 is heated.

コイル支持部材852は、例えば、耐熱性を有する非磁性材料で構成される。このような非磁性材料としては、例えば、耐熱ガラス、ポリカーボネート、ポリエーテルサルフォン、PPS等の耐熱性樹脂、またはこれらにガラス繊維を混合した耐熱性樹脂等が挙げられる。   The coil support member 852 is made of a nonmagnetic material having heat resistance, for example. Examples of such a nonmagnetic material include heat resistant resins such as heat resistant glass, polycarbonate, polyethersulfone, and PPS, or heat resistant resins obtained by mixing glass fibers with these.

なお、本実施形態では、無端ベルト62を加熱する加熱部材の一例として磁場発生ユニット85を備える電磁誘導加熱方式の定着装置60について説明したが、加熱部材としては、輻射ランプ発熱体、抵抗発熱体を採用してもよい。   In the present embodiment, the electromagnetic induction heating type fixing device 60 including the magnetic field generation unit 85 has been described as an example of a heating member that heats the endless belt 62. However, as the heating member, a radiation lamp heating element and a resistance heating element are used. May be adopted.

輻射ランプ発熱体としては、例えば、ハロゲンランプ等が挙げられる。抵抗発熱体としては、例えば、鉄−クロム−アルミ系、ニッケル−クロム系、白金、モリブデン、タンタル、タングステン、炭化珪素、モリブデン−シリサイド、カーボン等が挙げられる。   Examples of the radiant lamp heating element include a halogen lamp. Examples of the resistance heating element include iron-chromium-aluminum, nickel-chromium, platinum, molybdenum, tantalum, tungsten, silicon carbide, molybdenum-silicide, and carbon.

定着装置60では、加圧ロール90の矢印D方向への回転に伴い、無端ベルト62が従動回転し、励磁コイル851により発生した磁界に曝される。この際、無端ベルト62中の金属層には渦電流が発生し、無端ベルト62の外周面が定着可能な温度まで加熱される。このようにして加熱された無端ベルト62は、加圧ロール90とのニップ部Nまで移動する。搬送手段により、未定着トナー像がその表面に設けられた用紙Pが定着入口ガイド56を介して定着装置60に搬入される。用紙Pが無端ベルト62と加圧ロール90とのニップ部Nを通過した際に、未定着トナー像は無端ベルト62により加熱され用紙Pの表面に定着される。その後、画像が表面に形成された用紙Pは、搬送手段により搬送され、定着装置60から排出される。また、ニップ部Nにおいて定着処理を終え、外周面の表面温度が低下した無端ベルト62は、励磁コイル851方向へと回転し、次の定着処理に備えて再度加熱される。   In the fixing device 60, the endless belt 62 is driven and rotated by the rotation of the pressure roll 90 in the arrow D direction, and is exposed to the magnetic field generated by the excitation coil 851. At this time, an eddy current is generated in the metal layer in the endless belt 62, and the outer peripheral surface of the endless belt 62 is heated to a temperature at which fixing is possible. The endless belt 62 heated in this way moves to the nip N with the pressure roll 90. The sheet P on which the unfixed toner image is provided is carried into the fixing device 60 via the fixing inlet guide 56 by the conveying means. When the paper P passes through the nip N between the endless belt 62 and the pressure roll 90, the unfixed toner image is heated by the endless belt 62 and fixed on the surface of the paper P. Thereafter, the paper P on which the image is formed is transported by the transport unit and discharged from the fixing device 60. In addition, the endless belt 62 having finished the fixing process at the nip portion N and whose surface temperature on the outer peripheral surface has decreased rotates in the direction of the excitation coil 851 and is heated again in preparation for the next fixing process.

なお、ニップ部Nの下流側近傍には、無端ベルト62から剥離された用紙Pを無端ベルト62から分離し、画像形成装置の排出部へ向かう排紙通路に誘導するための剥離補助部材70が配置されている。剥離補助部材70は、剥離バッフル71が無端ベルト62の回転方向と対向する向き(カウンタ方向)に無端ベルト62と近接する状態でバッフルホルダ72によって保持されている。   In the vicinity of the downstream side of the nip portion N, there is a peeling assisting member 70 for separating the paper P peeled from the endless belt 62 from the endless belt 62 and guiding it to the paper discharge path toward the discharge portion of the image forming apparatus. Has been placed. The peeling assisting member 70 is held by a baffle holder 72 in a state where the peeling baffle 71 is close to the endless belt 62 in a direction (counter direction) opposite to the rotation direction of the endless belt 62.

以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, although an example and a comparative example are given and the present invention is explained more concretely in detail, the present invention is not limited to the following examples.

図2に示す定着装置を評価に用いた。定着装置の各構成部品の仕様は以下のとおりである。   The fixing device shown in FIG. 2 was used for evaluation. The specifications of each component of the fixing device are as follows.

定着ロールは、外径26mm、肉厚1.8mm、長さ360mmである円筒状鉄製のコアの外周面に、厚さ600μmのシリコーンHTVゴム(ゴム硬度33度:JIS−A)の耐熱性弾性体層が設けられ、この耐熱性弾性体層の表面に、厚さ30μmのテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)のチューブが離型層として被覆され、鏡面状態に近い表面に仕上げられているものを用いた。定着ロールのコアの内部には、加熱源としてハロゲンランプ(800w)が配置されている。定着ロールの表面温度は、加熱された定着ロールの表面に接した状態で配置された感温素子である温度センサおよび温度コントローラにより制御した。   The fixing roll has a heat resistant elasticity of silicone HTV rubber (rubber hardness 33 degrees: JIS-A) having a thickness of 600 μm on the outer peripheral surface of a cylindrical iron core having an outer diameter of 26 mm, a wall thickness of 1.8 mm, and a length of 360 mm. A body layer is provided, and a tube of tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) having a thickness of 30 μm is coated as a release layer on the surface of the heat-resistant elastic layer, and the surface is close to a mirror surface state. The finished one was used. Inside the core of the fixing roll, a halogen lamp (800w) is disposed as a heating source. The surface temperature of the fixing roll was controlled by a temperature sensor and a temperature controller, which are temperature sensitive elements arranged in contact with the surface of the heated fixing roll.

無端ベルトは、周長94mm、厚さ80μm、幅344mmの熱硬化性ポリイミド樹脂を基材層(熱伝導率0.3W/m・K)とし、この基材層の外周面に、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)を厚さ30μmにコーティングして離型層が形成されたものを用いた。   The endless belt uses a thermosetting polyimide resin having a peripheral length of 94 mm, a thickness of 80 μm, and a width of 344 mm as a base layer (thermal conductivity 0.3 W / m · K), and tetrafluoroethylene is formed on the outer peripheral surface of the base layer. A perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) coated to a thickness of 30 μm and having a release layer was used.

無端ベルトを押圧する圧力パッドは、幅6mm、厚さ5mm、長さ340mmのシリコーンゴムを含んでなるものを用いた。摺動シートは、下記各実施例および比較例に記載したものを用い、摺動シートの表面には、予め潤滑剤として粘度300cStのアミノ変性シリコーンオイル、(信越化学(株)製:KF8009A)を、0.5cc塗布した。摺動シートの大きさは、幅340mm、長さ60mmとし、圧力パッドは、無端ベルトを介して圧縮コイルスプリングにより定着ロールを30kgの荷重で押圧した。   As the pressure pad for pressing the endless belt, one comprising silicone rubber having a width of 6 mm, a thickness of 5 mm and a length of 340 mm was used. As the sliding sheet, those described in the following examples and comparative examples were used, and on the surface of the sliding sheet, an amino-modified silicone oil having a viscosity of 300 cSt as a lubricant was previously prepared (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: KF8009A). 0.5 cc was applied. The size of the sliding sheet was 340 mm in width and 60 mm in length, and the pressure pad pressed the fixing roll with a load of 30 kg with a compression coil spring through an endless belt.

定着ロールへの無端ベルトの巻き付け角度は約27°であり、ニップ部Nの幅は、約7mmとした。モータから定着ロールに伝達された駆動力により、定着ロールおよび無端ベルトは、速度194mm/secで回転した。   The winding angle of the endless belt around the fixing roll was about 27 °, and the width of the nip portion N was about 7 mm. The driving force transmitted from the motor to the fixing roll rotated the fixing roll and the endless belt at a speed of 194 mm / sec.

<実施例1>
摺動シートとして、図6に示すような形態とし、ニップ部対応部(330mm×9mm)には、ガラス繊維シートに変性PTFEを含浸させたフッ素樹脂含浸ガラスクロスシート(中興化成工業株式会社製:FGF300−4、厚み100μm、熱伝導率0.23W/m・K)を配置し、ニップ部非対応部の上流側(330mm×15mm)と下流側(330mm×15mm)には高熱伝導性のグラファイトシート(PGSグラファイトシート、パナソニック製、厚み100μm、熱伝導率500W/m・K)を配置し、その両面に耐熱性の接着性フッ素樹脂(旭硝子社製、Fluon−LM−ETFE−AH)を塗布した後、その両面に厚み25μmのPFA変性PTFEの非多孔質シートを加熱融着(ラミネート)し、厚み150μmのシートを作製したものを用いた。
<Example 1>
As a sliding sheet, it has a form as shown in FIG. 6, and a nip portion corresponding portion (330 mm × 9 mm) has a fluororesin impregnated glass cloth sheet (manufactured by Chuko Kasei Kogyo Co., Ltd.) in which a glass fiber sheet is impregnated with modified PTFE: FGF300-4, thickness 100μm, thermal conductivity 0.23W / m · K), high thermal conductivity graphite on the upstream side (330mm x 15mm) and downstream side (330mm x 15mm) of the non-corresponding nip part A sheet (PGS graphite sheet, Panasonic, thickness 100 μm, thermal conductivity 500 W / m · K) is placed, and heat-resistant adhesive fluororesin (Asahi Glass Co., Ltd., Fluon-LM-ETFE-AH) is applied on both sides. After that, a PFA-modified PTFE non-porous sheet having a thickness of 25 μm was heat-sealed (laminated) on both sides thereof, and a sheet having a thickness of 150 μm was laminated. It was used to prepare.

定着装置の長手方向にわたって潤滑剤塗布部材を配置し、潤滑剤として、300cStのアミン変性シリコーンオイルを1.5mL塗布した。次に、このように圧力パッドに摺動シートを固定した定着装置を画像形成装置(富士ゼロックス株式会社製:カラー複合機 DCCIV3305)に組み込んだ。定着ロールの表面温度を165℃に制御し、坪量90gsmのA4用紙を35枚/分の速度で、A4用紙の短辺が用紙搬送方向とほぼ直角になるように200枚連続での印字定着を行い、引き続きA3サイズで坪量90gsmの用紙を30枚連続走行した。   A lubricant application member was arranged over the longitudinal direction of the fixing device, and 1.5 mL of 300 cSt amine-modified silicone oil was applied as a lubricant. Next, the fixing device in which the sliding sheet was fixed to the pressure pad in this manner was incorporated into an image forming apparatus (manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd .: Color MFP DCCIV3305). The surface temperature of the fixing roll is controlled to 165 ° C., and A4 paper with a basis weight of 90 gsm is printed at a speed of 35 sheets / minute, and 200 sheets are continuously printed so that the short side of the A4 paper is almost perpendicular to the paper transport direction. Subsequently, 30 sheets of A3 size paper having a basis weight of 90 gsm were continuously run.

A4用紙を200枚連続で印字定着した後の定着ロールの非通紙領域の温度は最大で通紙領域と25℃の温度差となり、その間、紙しわや定着不良は未発生であり、用紙のカール量も10mm以下となり、続けてA3用紙を30枚連続で走行した際も、A4サイズより外側のA3用紙部にホットオフセットは見られなかった。   The temperature of the non-passage area of the fixing roll after 200 sheets of A4 paper is continuously printed and fixed is a maximum temperature difference of 25 ° C. from the paper passage area. During that time, no paper wrinkle or fixing failure has occurred. The curl amount was 10 mm or less, and even when 30 sheets of A3 paper were continuously run, no hot offset was observed in the A3 paper outside the A4 size.

その後、この条件でA4用紙を合計10万枚通紙したが、ロールやベルトの各層間の剥がれや、ロールの軸受け部や周辺部材の損傷もなく、ベルト摺動トルクの増大による紙しわや画像ズレも未発生であった。   Thereafter, a total of 100,000 sheets of A4 paper were passed under these conditions, but there was no peeling between the layers of the rolls and belts, damage to the bearings of the rolls and peripheral members, and paper wrinkles and images due to increased belt sliding torque. There was no deviation.

<実施例2>
摺動シートとして、図6に示すような形態とし、熱伝導性フィラーとしてグラファイト(昭和電工製、UF−G)を30容量%含有させた厚み100μmのPTFEシート(熱伝導率1.0W/m・K)をニップ部非対応部の上流側(330mm×15mm)と下流側(330mm×15mm)に配置し、ニップ対応部には、熱伝導性フィラー(グラファイト)を含まない厚み100μmのPTFEシート(熱伝導率0.25W/m・K)を配置し、それらの両面を厚み25μmのPFA変性PTFEシートで加熱圧着し、厚み150μmのシートを作製し、実施例1と同じ構成の画像形成装置に装着して評価した。
<Example 2>
As a sliding sheet, a PTFE sheet (heat conductivity of 1.0 W / m) having a form as shown in FIG. 6 and containing 30% by volume of graphite (UF-G, manufactured by Showa Denko) as a heat conductive filler is used. -K) is arranged on the upstream side (330 mm x 15 mm) and downstream side (330 mm x 15 mm) of the nip non-corresponding part, and the nip corresponding part does not contain a heat conductive filler (graphite) and has a thickness of 100 µm. (Thermal conductivity 0.25 W / m · K) is disposed, and both surfaces thereof are heat-bonded with a PFA-modified PTFE sheet having a thickness of 25 μm to produce a sheet having a thickness of 150 μm. It was installed and evaluated.

定着ロールの表面温度を165℃に制御し、坪量90gsmのA4用紙を35枚/分の速度で、A4用紙の短辺が用紙搬送方向とほぼ直角になるように200枚連続での印字定着を行い、引き続きA3サイズで坪量90gsmの用紙を30枚連続走行した。   The surface temperature of the fixing roll is controlled to 165 ° C., and A4 paper with a basis weight of 90 gsm is printed at a speed of 35 sheets / minute, and 200 sheets are continuously printed so that the short side of the A4 paper is almost perpendicular to the paper transport direction. Subsequently, 30 sheets of A3 size paper having a basis weight of 90 gsm were continuously run.

A4用紙を200枚連続で印字定着した後の定着ロールの非通紙領域の温度は最大で通紙領域と35℃の温度差となり、その間、紙しわや定着不良は未発生であり、用紙のカール量も15mm以下となり、続けてA3用紙を30枚連続走行した際も、A4サイズより外側のA3用紙部にホットオフセットは見られなかった。   The temperature of the non-passage area of the fixing roll after 200 sheets of A4 paper has been printed and fixed continuously has a maximum temperature difference of 35 ° C. from the paper passage area. During that time, no paper wrinkle or fixing failure has occurred. The curl amount was 15 mm or less, and even when 30 sheets of A3 paper were continuously run, no hot offset was observed in the A3 paper outside the A4 size.

その後、この条件でA4用紙を合計10万枚通紙したが、ロールやベルトの各層間の剥がれや、ロールの軸受け部や周辺部材の損傷もなく、ベルト摺動トルクの増大による紙しわや画像ズレも未発生であった。   Thereafter, a total of 100,000 sheets of A4 paper were passed under these conditions, but there was no peeling between the layers of the rolls and belts, damage to the bearings of the rolls and peripheral members, and paper wrinkles and images due to increased belt sliding torque. There was no deviation.

<実施例3>
摺動シートとして、図5に示すような形態とし、厚み100μmのグラファイトシート(熱伝導率500W/m・K)をニップ部非対応部の下流側(330mm×15mm)に配置し、ニップ対応部には、厚み100μmのガラス繊維シートに変性PTFEを含浸させたフッ素樹脂含浸ガラスクロスシート(中興化成工業株式会社製、FGF300−4(熱伝導率0.23W/m・K)を配置し、それらの両面を厚み25μmのPFA変性PTFEシートで加熱圧着し、厚み150μmのシートを作製し、実施例1と同じ構成の画像形成装置に装着して評価した。
<Example 3>
As a sliding sheet, a graphite sheet with a thickness of 100 μm (thermal conductivity: 500 W / m · K) is arranged on the downstream side (330 mm × 15 mm) of the nip portion non-corresponding portion. Is a fluororesin impregnated glass cloth sheet (manufactured by Chuko Kasei Kogyo Co., Ltd., FGF300-4 (thermal conductivity 0.23 W / m · K)) impregnated with modified PTFE into a glass fiber sheet having a thickness of 100 μm, and these Both sides of the film were heat-pressed with a PFA-modified PTFE sheet having a thickness of 25 μm to prepare a sheet having a thickness of 150 μm, and mounted on an image forming apparatus having the same configuration as in Example 1 for evaluation.

定着ロールの表面温度を165℃に制御し、坪量90gsmのA4用紙を35枚/分の速度で、A4用紙の短辺が用紙搬送方向とほぼ直角になるように200枚連続での印字定着を行い、引き続きA3サイズで坪量90gsmの用紙を30枚連続走行した。   The surface temperature of the fixing roll is controlled to 165 ° C., and A4 paper with a basis weight of 90 gsm is printed at a speed of 35 sheets / minute, and 200 sheets are continuously printed so that the short side of the A4 paper is almost perpendicular to the paper transport direction. Subsequently, 30 sheets of A3 size paper having a basis weight of 90 gsm were continuously run.

A4用紙を200枚連続で印字定着した後の定着ロールの非通紙領域の温度は最大で通紙領域と32℃の温度差となり、その間、紙しわや定着不良は未発生であり、用紙のカール量も15mm以下となり、続けてA3用紙を30枚連続走行した際も、A4サイズより外側のA3用紙部にホットオフセットは見られなかった。   The temperature of the non-passage area of the fixing roll after printing and fixing 200 sheets of A4 paper continuously is a maximum temperature difference of 32 ° C. from the paper passage area. During that time, no paper wrinkle or fixing failure has occurred. The curl amount was 15 mm or less, and even when 30 sheets of A3 paper were continuously run, no hot offset was observed in the A3 paper outside the A4 size.

その後、この条件でA4用紙を合計10万枚通紙したが、ロールやベルトの各層間の剥がれや、ロールの軸受け部や周辺部材の損傷もなく、ベルト摺動トルクの増大による紙しわや画像ズレも未発生であった。   Thereafter, a total of 100,000 sheets of A4 paper were passed under these conditions, but there was no peeling between the layers of the rolls and belts, damage to the bearings of the rolls and peripheral members, and paper wrinkles and images due to increased belt sliding torque. There was no deviation.

<比較例1>
摺動シートとして、ニップ部上流側から下流側までフッ素樹脂含浸ガラス繊維シート(厚み100μm、熱伝導率0.23W/m・K)の両面にPFA変性PTFEの非多孔質シートを加熱融着(ラミネート)し、厚み140μmのシート(熱伝導率0.21W/m・K)を作製したものを用いた。
<Comparative Example 1>
As a sliding sheet, a non-porous sheet of PFA-modified PTFE is heat-sealed on both surfaces of a fluororesin-impregnated glass fiber sheet (thickness 100 μm, thermal conductivity 0.23 W / m · K) from the upstream side to the downstream side of the nip part ( And a sheet having a thickness of 140 μm (thermal conductivity 0.21 W / m · K) was used.

定着ロールの表面温度を165℃に制御し、坪量90gsmのA4用紙を35枚/分の速度で、A4用紙の短辺が用紙搬送方向とほぼ直角になるように200枚連続での印字定着を行い、引き続きA3サイズで坪量90gsmの用紙を30枚連続走行した。   The surface temperature of the fixing roll is controlled to 165 ° C., and A4 paper with a basis weight of 90 gsm is printed at a speed of 35 sheets / minute, and 200 sheets are continuously printed so that the short side of the A4 paper is almost perpendicular to the paper transport direction. Subsequently, 30 sheets of A3 size paper having a basis weight of 90 gsm were continuously run.

A4用紙を200枚連続で印字定着した後の定着ロールの非通紙領域の温度は最大で通紙領域と47℃の温度差となり、その間、紙しわが5%発生し、用紙のカール量も最大30mmとなり、続けてA3用紙を30枚連続走行した際、A4サイズより外側のA3用紙部に30枚のうち最初から5枚にわたりホットオフセットが発生した。   The temperature of the non-passing area of the fixing roll after 200 sheets of A4 paper is continuously printed and fixed is a maximum temperature difference of 47 ° C. from the passing area. During that time, paper wrinkles are generated by 5%, and the curl amount of the paper is also When 30 sheets of A3 paper was continuously run at the maximum of 30 mm, hot offset occurred on the A3 paper portion outside the A4 size over the first 5 sheets of the 30 sheets.

その後、この条件でA4用紙を通紙したところ、3万枚通紙したところで定着ロールの金属コアと耐熱性弾性体層との間での剥がれが発生し、定着装置の各ロールの軸受け部の損傷と、潤滑剤の熱劣化により、ベルト摺動トルクの増大が起き、それによる紙しわや画像ズレが発生した。   After that, when A4 paper was passed under this condition, peeling occurred between the metal core of the fixing roll and the heat-resistant elastic body layer after passing 30,000 sheets, and the bearings of the rolls of the fixing device The belt sliding torque increased due to damage and thermal deterioration of the lubricant, resulting in paper wrinkles and image misalignment.

<比較例2>
摺動シートとして、熱伝導性フィラー(グラファイト)を含まない厚み100μmのPTFEシート(熱伝導率0.25W/m・K)をニップ部非対応部の上流側(330mm×15mm)と下流側(330mm×15mm)に配置し、ニップ対応部には、厚み100μmの熱伝導性フィラーとしてグラファイト(昭和電工製、UF−G)を30容量%含有させたPTFEシート(熱伝導率1.0W/m・K)を配置し、それらの両面を厚み25μmのPFA変性PTFEシートで加熱圧着し、厚み150μmのシートを作製し、実施例1と同じ構成の画像形成装置に装着して評価した。
<Comparative Example 2>
As a sliding sheet, a PTFE sheet (thermal conductivity 0.25 W / m · K) having a thickness of 100 μm that does not contain a thermally conductive filler (graphite) is provided on the upstream side (330 mm × 15 mm) and the downstream side of the non-corresponding portion (330 mm × 15 mm). The PTFE sheet (heat conductivity: 1.0 W / m) containing 30% by volume of graphite (UF-G, manufactured by Showa Denko) as a heat conductive filler having a thickness of 100 μm is disposed in the nip-corresponding portion. K) was placed, and both sides thereof were heat-pressed with a PFA-modified PTFE sheet having a thickness of 25 μm to prepare a sheet having a thickness of 150 μm, and mounted on an image forming apparatus having the same configuration as in Example 1 for evaluation.

定着ロールの表面温度を165℃に制御し、坪量90gsmのA4用紙を35枚/分の速度で、A4用紙の短辺が用紙搬送方向とほぼ直角になるように200枚連続での印字定着を行い、引き続きA3サイズで坪量90gsmの用紙を30枚連続走行した。   The surface temperature of the fixing roll is controlled to 165 ° C., and A4 paper with a basis weight of 90 gsm is printed at a speed of 35 sheets / minute, and 200 sheets are continuously printed so that the short side of the A4 paper is almost perpendicular to the paper transport direction. Subsequently, 30 sheets of A3 size paper having a basis weight of 90 gsm were continuously run.

A4用紙を200枚連続で印字定着した後の定着ロールの非通紙領域の温度は最大で通紙領域と43℃の温度差となり、その間、紙しわや定着不良は3%発生し、用紙のカール量も25mmとなり、続けてA3用紙を30枚連続走行した際も、A4サイズより外側のA3用紙部にホットオフセットが3枚発生した。   The temperature of the non-passage area of the fixing roll after printing and fixing 200 sheets of A4 paper continuously is a maximum temperature difference of 43 ° C. from the paper passing area. During that time, paper wrinkles and fixing defects occur 3%. The curl amount was 25 mm, and when 30 sheets of A3 paper were continuously run, three hot offsets occurred on the A3 paper outside the A4 size.

その後、この条件でA4用紙を合計10万枚通紙したところ、ロールやベルトの各層間の剥がれや、ロールの軸受け部や周辺部材の損傷や、ベルト摺動トルクの増大による紙しわや画像ズレは未発生であった。   After that, a total of 100,000 sheets of A4 paper was passed under these conditions. As a result, peeling between layers of the roll and belt, damage to the bearings and peripheral members of the roll, and paper wrinkles and image misalignment due to an increase in belt sliding torque. Did not occur.

このように実施例の摺動シートを用いることにより、比較例に比べて、ニップ部の非通紙領域における温度上昇が抑制された。   Thus, by using the sliding sheet of an Example, the temperature rise in the non-sheet passing area | region of a nip part was suppressed compared with the comparative example.

<実施例5>
図2の定着装置において、摺動シート68を用紙の通過の際またはニップ部Nを加圧するニップ加圧の際には、ニップ部対応部がニップ部Nに配置され、用紙の通過以外またはニップ加圧以外の際には、ニップ部非対応部がニップ部Nに配置されるように位置を移動するようにした。
<Example 5>
In the fixing device of FIG. 2, when the sheet is passed through the sliding sheet 68 or when the nip is pressed to press the nip portion N, the nip portion corresponding portion is arranged in the nip portion N, and other than the passage of the paper or the nip portion. In cases other than pressurization, the position was moved so that the non-corresponding portion of the nip was disposed in the nip N.

この構成により、定着終了後にニップ部Nの温度が迅速に略均一化された。   With this configuration, the temperature of the nip portion N is quickly and substantially uniformed after completion of fixing.

1Y,1M,1C,1K 画像形成ユニット、10 一次転写部、11 感光体ドラム、12 帯電装置、13 露光装置、14 現像装置、15 中間転写ベルト、16 一次転写ロール、17 ドラムクリーナ、20 二次転写部、22 二次転写ロール、25 バックアップロール、26 給電ロール、31 駆動ロール、32 支持ロール、33 テンションロール、34 クリーニングバックアップロール、35 中間転写ベルトクリーナ、40 制御部、42 基準センサ(ホームポジションセンサ)、43 画像濃度センサ、50 用紙トレイ、51 ピックアップロール、52 搬送ロール、53 搬送シュート、55 搬送ベルト、56 定着入口ガイド、60 定着装置、61,110 定着ロール、111,121,611,921 コア(円筒状芯金)、112,122,612,922 耐熱性弾性体層、113,123,613,923 離型層、114 加熱源、62 無端ベルト、63 ベルトガイド部材、631 摺動シート固定部材、64 圧力パッド、64a プレニップ部材、64b 剥離ニップ部材、65 ホルダ、66 ハロゲンヒータ、67 潤滑剤塗布部材、68 摺動シート、69 温度センサ、70 剥離補助部材、71 剥離バッフル、72 バッフルホルダ、80 エッジガイド部材、85 磁場発生ユニット、851 励磁コイル、852 コイル支持部材、853 励磁回路、90 加圧ロール、P 用紙(記録媒体)。   1Y, 1M, 1C, 1K Image forming unit, 10 Primary transfer portion, 11 Photosensitive drum, 12 Charging device, 13 Exposure device, 14 Developing device, 15 Intermediate transfer belt, 16 Primary transfer roll, 17 Drum cleaner, 20 Secondary Transfer section, 22 Secondary transfer roll, 25 Backup roll, 26 Feed roll, 31 Drive roll, 32 Support roll, 33 Tension roll, 34 Cleaning backup roll, 35 Intermediate transfer belt cleaner, 40 Control section, 42 Reference sensor (home position) Sensor), 43 image density sensor, 50 paper tray, 51 pick-up roll, 52 transport roll, 53 transport chute, 55 transport belt, 56 fixing inlet guide, 60 fixing device, 61, 110 fixing roll, 111, 121, 611, 921 core Cylindrical core bar), 112, 122, 612, 922 heat resistant elastic layer, 113, 123, 613, 923 release layer, 114 heating source, 62 endless belt, 63 belt guide member, 631 sliding sheet fixing member, 64 pressure pad, 64a pre-nip member, 64b peeling nip member, 65 holder, 66 halogen heater, 67 lubricant application member, 68 sliding sheet, 69 temperature sensor, 70 peeling auxiliary member, 71 peeling baffle, 72 baffle holder, 80 edge Guide member, 85 magnetic field generation unit, 851 excitation coil, 852 coil support member, 853 excitation circuit, 90 pressure roll, P paper (recording medium).

Claims (11)

回転可能な回転部材と、前記回転部材に接触しながら移動可能な無端ベルト部材と、前記無端ベルト部材を介して前記回転部材と対向するように配置され、前記無端ベルト部材を前記回転部材に圧接させて前記回転部材と前記無端ベルト部材との間に記録媒体が通過するニップ部を形成するニップ部形成部材と、前記ニップ部形成部材と前記無端ベルト部材との間の摺擦抵抗を低減する、シート状の摺動部材と、を備え、
前記摺動部材は、前記ニップ部および少なくとも前記ニップ部より前記記録媒体の通過方向の下流側にわたって配置され、前記ニップ部に対応するニップ部対応部の熱伝導性に対して、前記ニップ部対応部以外のニップ部非対応部の熱伝導性が高いことを特徴とする、記録媒体上に保持されたトナー像を定着するための定着装置。
A rotatable rotating member, an endless belt member movable while being in contact with the rotating member, and an endless belt member disposed so as to face the rotating member via the endless belt member, the endless belt member being pressed against the rotating member A nip portion forming member that forms a nip portion through which a recording medium passes between the rotating member and the endless belt member, and a friction resistance between the nip portion forming member and the endless belt member is reduced. A sheet-like sliding member,
The sliding member is disposed over the nip portion and at least the downstream side in the recording medium passing direction from the nip portion, and corresponds to the nip portion with respect to the thermal conductivity of the nip portion corresponding portion corresponding to the nip portion. A fixing device for fixing a toner image held on a recording medium, characterized in that the thermal conductivity of the non-nip portion corresponding portion other than the portion is high.
前記摺動部材は、前記ニップ部より上流側から前記ニップ部および前記ニップ部より下流側にわたって配置されることを特徴とする、請求項1に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the sliding member is disposed from the upstream side of the nip portion to the nip portion and the downstream side of the nip portion. 前記無端ベルト部材は、前記トナー像と接しない側の加圧ベルトであ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, wherein the endless belt member is a pressure belt on a side not in contact with the toner image. 前記無端ベルト部材は、前記トナー像と接する側の定着ベルトであり、前記ニップ部の前記無端ベルト部材の内面側に発熱部材が存在しないことを特徴とする、請求項1または2に記載の定着装置。   The fixing according to claim 1, wherein the endless belt member is a fixing belt on a side in contact with the toner image, and no heat generating member is present on an inner surface side of the endless belt member of the nip portion. apparatus. 前記摺動部材のニップ部非対応部は、前記無端ベルト部材の基材層の熱伝導率以上の熱伝導率を有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の定着装置。   The nip portion non-corresponding portion of the sliding member has a thermal conductivity equal to or higher than the thermal conductivity of the base material layer of the endless belt member, according to any one of claims 1 to 4. Fixing device. 前記摺動部材は少なくとも基材層および表面層を含む複層で構成されており、前記ニップ部対応部の表面層以外の少なくとも1つの層の熱伝導性に対して、前記ニップ部非対応部の表面層以外の少なくとも1つの層の熱伝導性が高いことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の定着装置。   The sliding member is composed of a multilayer including at least a base material layer and a surface layer, and the nip portion non-corresponding portion with respect to thermal conductivity of at least one layer other than the surface layer of the nip portion corresponding portion. The fixing device according to claim 1, wherein the thermal conductivity of at least one layer other than the surface layer is high. 前記ニップ部対応部の表面層以外の少なくとも1つの層を構成する材料の熱伝導性に対して、前記ニップ部非対応部の表面層以外の少なくとも1つの層を構成する材料の熱伝導性が高いことを特徴とする、請求項6に記載の定着装置。   The thermal conductivity of the material constituting at least one layer other than the surface layer of the nip portion non-corresponding portion is different from that of the material constituting the at least one layer other than the surface layer of the nip portion corresponding portion. The fixing device according to claim 6, wherein the fixing device is high. 少なくとも前記ニップ部非対応部の前記表面層以外の少なくとも1つの層は熱伝導性フィラーを含み、前記ニップ部対応部に対して前記ニップ部非対応部の前記熱伝導性フィラーの配合量が高いことを特徴とする、請求項6に記載の定着装置。   At least one layer other than the surface layer of the nip portion non-corresponding portion contains a heat conductive filler, and the amount of the heat conductive filler in the nip portion non-corresponding portion is higher than the nip portion corresponding portion. The fixing device according to claim 6, wherein: 前記摺動部材は、前記無端ベルトの円周方向に回転移動可能であり、前記記録媒体の通過の際またはニップ加圧の際には、前記ニップ部対応部が前記ニップ部に配置され、前記記録媒体の通過以外またはニップ加圧以外の際には、前記ニップ部非対応部が前記ニップ部に配置されるように位置を移動することを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載の定着装置。   The sliding member is rotatable in the circumferential direction of the endless belt, and the nip portion corresponding portion is disposed in the nip portion when the recording medium passes or when nip pressure is applied, The position of the non-nip portion-corresponding portion is moved so that the non-nip portion-corresponding portion is disposed in the nip portion when the recording medium is not passed or the nip is not pressed. The fixing device according to Item. 回転可能な回転部材と、前記回転部材に接触しながら移動可能な無端ベルト部材と、前記無端ベルト部材を介して前記回転部材と対向するように配置され、前記無端ベルト部材を前記回転部材に圧接させて前記回転部材と前記無端ベルト部材との間に記録媒体が通過するニップ部を形成するニップ部形成部材と、を備える、記録媒体上に保持されたトナー像を定着するための定着装置に備えられ、
前記ニップ部形成部材と前記無端ベルト部材との間の摺擦抵抗を低減し、
前記ニップ部に対応するニップ部対応部の熱伝導性に対して、前記ニップ部対応部以外のニップ部非対応部の熱伝導性が高いことを特徴とする摺動部材。
A rotatable rotating member, an endless belt member movable while being in contact with the rotating member, and an endless belt member disposed so as to face the rotating member via the endless belt member, the endless belt member being pressed against the rotating member A fixing device for fixing a toner image held on a recording medium, comprising: a nip portion forming member that forms a nip portion through which the recording medium passes between the rotating member and the endless belt member. Provided,
Reducing the rubbing resistance between the nip forming member and the endless belt member;
A sliding member characterized in that the thermal conductivity of a non-nip portion corresponding portion other than the nip portion corresponding portion is higher than the thermal conductivity of the nip portion corresponding portion corresponding to the nip portion.
像保持体と、前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を静電荷像現像用現像剤を用いて現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着手段と、を備え、
前記定着手段が、請求項1〜9のいずれか1項に記載の定着装置であることを特徴とする画像形成装置。
An image carrier, a latent image forming unit for forming a latent image on the surface of the image carrier, a developing unit for developing the latent image using a developer for developing an electrostatic image to form a toner image, and the toner Transfer means for transferring an image to a recording medium, and fixing means for fixing the toner image to the recording medium,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the fixing unit is the fixing device according to claim 1.
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