JP2016090960A - Image heating device - Google Patents

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修平 ▲高▼橋
修平 ▲高▼橋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image heating device that can deal with an increase in temperature at the ends of sheets with various sizes.SOLUTION: There is provided an image heating device 40 including conveying, while holding, a sheet P carrying a toner image T at a nip part N to heat the toner image, and including: a cylindrical first rotor 41; a slide-contact member 46 that is fixedly provided to be in slide-contact with an inner face of the first rotor; a heating element 43 that is fixedly provided on the inside of the first rotor; a reflecting member 42 that is fixedly provided on the inside of the first rotor 41 and reflects radiation heat from the heating element to the inner face of the first rotor; and a second rotor 44 that is in contact with the slide-contact member with the first rotor 41 therebetween to form a nip part with the first rotor, where the shape of both end areas 42B of the reflecting member are deformed, with respect to a center part area 42A in the longitudinal direction, to reflect the radiation heat from the heating element arranged opposite to both end areas to the inner face of the center part in the longitudinal direction of the first rotor, according to an increase in temperature at the ends of sheets caused by continuous insertion of sheets having a width smaller than the width of sheets having the maximum width usable in the device.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、電子写真方式などの複写機、プリンタ、ファックス、それらの複合機等の画像形成装置に搭載される定着装置として用いれば好適な画像加熱装置に関する。   The present invention relates to an image heating apparatus suitable for use as a fixing device mounted on an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a printer, a fax machine, or a multifunction machine thereof.

記録媒体としてのシート(以下、用紙と記す)に担持された未定着のトナー像を固着像として加熱定着させる定着装置は各種方式のものが知られている。   Various types of fixing devices that heat and fix an unfixed toner image carried on a sheet (hereinafter referred to as paper) as a recording medium as a fixed image are known.

特許文献1には、ウォームアップ時間が短いオンデマンド方式の定着装置として、加熱手段(ハロゲンランプ)を内設した定着ベルト(エンドレスベルト)を用い、加圧ローラを用いた定着装置が開示されている。詳しくは、固定部材としての加圧部材(圧力パッド)が、スプリングでニップ部側に付勢されながら、定着ベルトの内周面に摺接するように固定されている。これにより、定着ベルトを介して加圧部材が加圧ローラに圧接してニップ部が形成される。そして、ニップ部に向けて搬送された用紙上のトナー像はニップ部にて熱と圧力とを受けて定着される。   Patent Document 1 discloses a fixing device that uses a fixing belt (endless belt) in which a heating unit (halogen lamp) is provided and uses a pressure roller as an on-demand fixing device having a short warm-up time. Yes. Specifically, a pressure member (pressure pad) as a fixing member is fixed so as to be in sliding contact with the inner peripheral surface of the fixing belt while being urged toward the nip portion by a spring. As a result, the pressure member is pressed against the pressure roller via the fixing belt to form a nip portion. The toner image on the paper conveyed toward the nip portion is fixed by receiving heat and pressure at the nip portion.

定着装置には、装置に導入使用可能な最大通紙幅の用紙よりも通紙幅が小さい用紙(小サイズ用紙)を連続的に通紙して加熱定着を実行していくと生じる非通紙昇温(端部昇温)の課題がある。即ち、小サイズ用紙を連続通紙すると、定着ベルト、加圧ローラにおける通紙部では用紙の加熱のために消費された熱が温調系によって補償されて所定温度に維持される。これに対して、非通紙部では用紙の加熱によって熱が消費されず蓄熱されてしまい、非通紙部の温度が、所定温度に維持管理されている通紙部よりも昇温していく。   The fixing device has a non-sheet-passing temperature rise that occurs when a sheet of paper with a smaller sheet width (small size) than the maximum sheet width that can be introduced and used in the apparatus is continuously fed and heat-fixed. There is a problem of (end temperature rise). That is, when small-size paper is continuously fed, heat consumed for heating the paper is compensated by the temperature control system at the fixing belt and the pressure roller, and maintained at a predetermined temperature. On the other hand, in the non-sheet passing portion, heat is not consumed due to heating of the sheet but is stored, and the temperature of the non-sheet passing portion is higher than that of the sheet passing portion maintained at a predetermined temperature. .

特許文献1には、定着ベルトの非通紙部の過熱を防止するとともに定着効率を向上させるために、長手中央よりに熱源からの輻射熱が集中するように反射板端部を持ち上げた構成が示されている。かつ非通紙部に遮蔽板をもうけて長手中央に輻射熱が集中するようにした構成にする技術が示されている。   Patent Document 1 shows a configuration in which the end portion of the reflector is raised so that the radiant heat from the heat source is concentrated from the longitudinal center in order to prevent overheating of the non-sheet passing portion of the fixing belt and improve fixing efficiency. Has been. In addition, a technique is shown in which a shielding plate is provided in a non-sheet passing portion so that radiant heat is concentrated in the center in the longitudinal direction.

特開2013−178511号公報JP 2013-178511 A

しかしながら、特許文献1では、シートサイズ(用紙サイズ)対応できない、即ち幅サイズが異なるシートの端部昇温に対応できない課題が生じる。   However, in Patent Document 1, there is a problem that the sheet size (paper size) cannot be dealt with, that is, the edge temperature rise of sheets having different width sizes cannot be dealt with.

そこで、本発明は、端部昇温のシートサイズ対応を解決する画像加熱装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an image heating apparatus that solves the sheet size correspondence of edge temperature rise.

上記の目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の代表的な構成は、トナー像を担持したシートをニップ部で挟持搬送してトナー像を加熱する画像加熱装置であって、筒状の第1の回転体と、前記第1の回転体の内面に摺接するように固設された摺接部材と、前記第1の回転体の内側に固設された発熱体と、前記第1の回転体の内側に固設され、前記発熱体からの輻射熱を前記第1の回転体の内面に向けて反射する反射部材と、前記第1の回転体を介して前記摺接部材と当接して前記第1の回転体との間に前記ニップ部を形成する第2の回転体と、を有し、前記反射部材は、装置に使用可能な最大幅のシートよりも幅が小さいシートが連続的に導入されることにより生じる端部昇温に応じて長手中央部領域に対して両端部領域の形状が当該両端部領域に対向する前記発熱体からの輻射熱を前記第1の回転体の長手中央部領域の内面に向けて反射する方向に変形することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a typical configuration of an image heating apparatus according to the present invention is an image heating apparatus that heats a toner image by sandwiching and conveying a sheet carrying a toner image at a nip portion. A first rotating body, a sliding contact member fixed so as to be in sliding contact with the inner surface of the first rotating body, a heating element fixed inside the first rotating body, and the first A reflecting member that is fixed inside the rotating body and reflects radiant heat from the heating element toward the inner surface of the first rotating body, and abuts against the sliding contact member via the first rotating body. A second rotating body that forms the nip portion with the first rotating body, and the reflecting member is a continuous sheet having a smaller width than the maximum width sheet that can be used in the apparatus. The shape of both end regions with respect to the longitudinal central region according to the end temperature rise caused by the introduction Characterized by deforming the radiant heat from the heating element facing the the both end regions in the direction of reflection toward the inner surface of the longitudinal central region of the first rotating body.

本発明によれば、端部昇温のシートサイズ対応を解決する画像加熱装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the image heating apparatus which solves sheet size correspondence of edge part temperature rising can be provided.

実施例1における定着装置の要部の拡大横断面模型図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional model view of a main part of the fixing device in Embodiment 1. 実施例1における画像形成装置の概略図である。1 is a schematic diagram of an image forming apparatus in Embodiment 1. FIG. 定着装置の要部の途中部分省略の縦断正面模型図である。FIG. 3 is a longitudinal front view of a main part of the fixing device with a part omitted. 加熱ユニットの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a heating unit. 定着ベルトの層構成模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a layer configuration of a fixing belt. 反射板の構成説明図(その1)である。FIG. 2 is a configuration explanatory diagram (No. 1) of a reflecting plate. 反射板の構成説明図(その1)である。FIG. 2 is a configuration explanatory diagram (No. 1) of a reflecting plate. 反射板の構成説明図(その3)である。It is a structure explanatory view (the 3) of a reflecting plate. バイメタル板が温度上昇でわん曲した形状を説明する図である。It is a figure explaining the shape which the bimetal plate bent by temperature rise. 熱膨張係数の温度依存性を説明する図である。It is a figure explaining the temperature dependence of a thermal expansion coefficient. わん曲係数(K)を決める比例定数(a)の膜厚比(n)依存性を示す図である。It is a figure which shows the film thickness ratio (n) dependence of the proportionality constant (a) which determines a curvature coefficient (K). 反射板の底板部の非通紙領域を角度θに曲げる場合の板厚を説明する図である。It is a figure explaining plate | board thickness when the non-sheet passing area | region of the baseplate part of a reflecting plate is bent to angle (theta). 定着ベルト長手温度分布を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a fixing belt longitudinal temperature distribution. 角度θをつけることで非通紙部昇温を抑制できることを説明する図である。It is a figure explaining that non-sheet-passing part temperature rising can be suppressed by giving angle (theta). 角度θに対する非通紙領域の温度を説明する図である。It is a figure explaining the temperature of the non-paper passing area | region with respect to angle (theta). 実施例2における反射板の構成説明図である。FIG. 6 is a configuration explanatory diagram of a reflector in Example 2.

次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例(実施例)を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   Next, specific examples (examples) of the embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following examples.

[実施例1]
(1)画像形成部
図2は本発明に従う画像加熱装置を定着装置40として搭載した画像形成装置1の一例の構成略図である。この画像形成装置1は中間転写方式、タンデム型の4色フルカラーの電子写真レーザープリンタであり、シートPにフルカラートナー像を形成してプリントアウトすることができる。シートPはトナー像が形成され得る記録材(記録媒体)であり、普通紙、光沢紙、樹脂製シート、厚紙、葉書、封筒、OHPシートなどが挙げられる。以下、用紙と記す。定着装置40以外のプリンタ構成は公知に属するので以下のプリンタ構成の説明は簡単にとどめる。
[Example 1]
(1) Image Forming Unit FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an example of the image forming apparatus 1 in which the image heating apparatus according to the present invention is mounted as the fixing device 40. This image forming apparatus 1 is an intermediate transfer type, tandem four-color full-color electrophotographic laser printer, which can form a full-color toner image on a sheet P and print it out. The sheet P is a recording material (recording medium) on which a toner image can be formed, and examples thereof include plain paper, glossy paper, resin sheet, cardboard, postcard, envelope, and OHP sheet. Hereinafter referred to as paper. Since the printer configuration other than the fixing device 40 is known, only the following printer configuration will be briefly described.

2は画像形成部であり、4つの画像形成ユニット3(3Y、3M、3C、3K)と中間転写ベルトユニット10を有する。各画像形成ユニット3は、それぞれ、回転ドラム型の感光体4、帯電部材5、レーザースキャナ6、現像器7、一次転写部材8、感光体クリーナ9等を有し、イエロー(Y)色、マゼンタ(M)色、シアン(C)色、ブラック(K)色のトナー像を形成する。そして、各画像形成ユニット3の感光体4から中間転写ベルト11に対して上記4色のトナー像が順次に所定に重畳されて一次転写され、中間転写ベルト11上にフルカラートナー像が形成される。   An image forming unit 2 includes four image forming units 3 (3Y, 3M, 3C, 3K) and an intermediate transfer belt unit 10. Each image forming unit 3 includes a rotating drum type photosensitive member 4, a charging member 5, a laser scanner 6, a developing device 7, a primary transfer member 8, a photosensitive member cleaner 9, and the like, and includes yellow (Y) color, magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images are formed. Then, the four color toner images are sequentially superposed on the intermediate transfer belt 11 from the photoreceptor 4 of each image forming unit 3 in a predetermined manner and primarily transferred to form a full color toner image on the intermediate transfer belt 11. .

そのフルカラートナー像が中間転写ベルト11と二次転写ローラ12との圧接部である二次転写ニップ部において用紙Pに対して二次転写される。用紙Pは用紙カセット19または同20もしくはマルチ給紙トレイ21から一枚分離給紙され、レジストローラ対22aを含む搬送機構22より二次転写ニップ部に対して所定の制御タイミングで導入される。そして、トナー像の二次転写を受けた用紙Pが定着装置40に導入されてトナー像の熱圧定着を受ける。   The full-color toner image is secondarily transferred onto the paper P at a secondary transfer nip portion that is a pressure contact portion between the intermediate transfer belt 11 and the secondary transfer roller 12. The sheet P is separated and fed from the sheet cassette 19 or 20 or the multi-feed tray 21 and is introduced into the secondary transfer nip portion from the transport mechanism 22 including the registration roller pair 22a at a predetermined control timing. Then, the paper P that has undergone the secondary transfer of the toner image is introduced into the fixing device 40 and undergoes heat-pressure fixing of the toner image.

定着装置40を出た用紙Pは予めのモード選択に応じてフラッパ13により第1経路14側または第2経路15側に進路切り替えされる。第1経路14に導入された用紙Pは装置上面側のフェイスダウントレイ16に排出される。また、第2経路15に導入された用紙Pは装置側面側のフェイスアップトレイ17に排出される。   The paper P exiting the fixing device 40 is routed to the first path 14 side or the second path 15 side by the flapper 13 according to the mode selection in advance. The paper P introduced into the first path 14 is discharged to the face down tray 16 on the upper surface side of the apparatus. The paper P introduced into the second path 15 is discharged to the face-up tray 17 on the side surface side of the apparatus.

両面画像形成モードの場合は定着装置40を出た第1面画像形成済みの用紙Pが一旦第1経路14に導入されてからスイッチバック搬送されて第3の経路(再循環路)18に導入される。そして、再び搬送機構22を経由して画像形成部2の二次転写ニップ部に対して表裏反転された状態で搬送される。これにより、両面画像形成された用紙がフェイスダウントレイ16またはフェイスアップトレイ17に排出される。   In the double-sided image forming mode, the first-side image-formed paper P that has exited the fixing device 40 is once introduced into the first path 14 and then switched back and introduced into the third path (recirculation path) 18. Is done. Then, it is conveyed again through the conveying mechanism 22 in a state where the front and back are reversed with respect to the secondary transfer nip portion of the image forming unit 2. As a result, the paper on which the double-sided image is formed is discharged to the face-down tray 16 or the face-up tray 17.

本例の画像形成装置1において用紙Pの装置内搬送はいわゆる中央基準搬送でなされる。この用紙搬送は、装置に使用可能(通紙可能)な大小どのような幅の用紙であっても、用紙の幅方向の中心線を用紙搬送路の幅方向中央に合わせて通紙する形態のことである。   In the image forming apparatus 1 of the present example, the conveyance of the paper P in the apparatus is performed by so-called central reference conveyance. This paper transport is a form in which the center line in the width direction of the paper is aligned with the center in the width direction of the paper transport path regardless of the width of the paper that can be used (passable) in the apparatus. That is.

(2)定着装置
(2−1)全体的な概略構成
本実施例の定着装置40は、ベルト加熱方式、加圧ローラ駆動方式(テンションレスタイプ)の画像加熱装置である。図1は定着装置40の要部の拡大横断面模型図、図3は定着装置40の要部の中途部分省略の縦断正面模型図である。
(2) Fixing Device (2-1) Overall Schematic Configuration The fixing device 40 of this embodiment is an image heating device of a belt heating method and a pressure roller driving method (tensionless type). FIG. 1 is an enlarged schematic cross-sectional view of the main part of the fixing device 40, and FIG.

ここで、本実施例において、定着装置40若しくはその構成部材に関して、正面側とは用紙入口側から見た面、背面側とはその反対側(用紙出口側)の面、左右とは装置を正面側から見て左(一端側)または右(他端側)である。上下とは重力方向において上または下である。上流側と下流側は用紙搬送方向aに関して上流側と下流側である。長手方向(または幅方向)や用紙幅方向とは、用紙搬送路面において、用紙搬送方向aに直交する方向に実質平行な方向である。短手方向とは用紙搬送路面において、用紙搬送方向aに実質平行な方向である。   Here, in this embodiment, regarding the fixing device 40 or its constituent members, the front side is a surface viewed from the paper inlet side, the back surface is the opposite surface (paper outlet side), and the left and right sides are the front of the device. Left (one end side) or right (the other end side) when viewed from the side. Up and down are up or down in the direction of gravity. The upstream side and the downstream side are the upstream side and the downstream side in the paper transport direction a. The longitudinal direction (or the width direction) and the paper width direction are directions substantially parallel to the direction orthogonal to the paper transport direction a on the paper transport path surface. The short direction is a direction substantially parallel to the paper transport direction a on the paper transport path.

この定着装置40は、筒状(エンドレス)の第1の回転体としての定着ベルト(定着部材:無端ベルト)41を備えた加熱ユニット(ベルトユニット)4Aを有する。また、定着ベルト41との間にニップ部Nを形成してトナー像Tを担持した用紙Pを挟持搬送する第2の回転体としての加圧ローラ44を有する。また、それらを収容した筐体60を有する。   The fixing device 40 includes a heating unit (belt unit) 4A including a fixing belt (fixing member: endless belt) 41 as a cylindrical (endless) first rotating body. Further, a pressure roller 44 is provided as a second rotating body that forms a nip portion N between the fixing belt 41 and sandwiches and conveys the paper P carrying the toner image T. Moreover, it has the housing | casing 60 which accommodated them.

図4は加熱ユニット4Aの分解斜視図である。加熱ユニット4Aは、筒状の可撓性を有する定着ベルト41、摺接部材としてのニップ形成部材(加圧パッド、バックアップ部材)46を有する。また、補強ステー47、発熱体(加熱源、加熱体、加熱手段)としてのヒーター43、反射板(反射部材)42、左右のフランジ部材49L・49R等を有する。ニップ形成部材46、補強ステー47、ヒーター43、反射板42は、定着ベルト41の内側に配設されている。上記において左右のフランジ部材49L・49R以外の部材は左右方向に長い部材である。   FIG. 4 is an exploded perspective view of the heating unit 4A. The heating unit 4A has a cylindrical flexible fixing belt 41 and a nip forming member (pressure pad, backup member) 46 as a sliding contact member. Further, it has a reinforcing stay 47, a heater 43 as a heating element (heating source, heating element, heating means), a reflection plate (reflection member) 42, left and right flange members 49L and 49R, and the like. The nip forming member 46, the reinforcing stay 47, the heater 43, and the reflection plate 42 are disposed inside the fixing belt 41. In the above, members other than the left and right flange members 49L and 49R are members that are long in the left-right direction.

定着ベルト41は熱を伝達する加熱部材としての筒状の耐熱性の部材である。本実施例においては、定着ベルト41は、図5の層構成模式図に示ように、内周面側から外周面側に順に、内面コート層41d、基材層41a、弾性層41b、表層(離型層)41cが順次に積層されている4層複合構造である。この4層全体の厚さが1mm以下に設定されている、薄肉で可撓性を有する部材である。定着ベルト41は、自由状態では自身の弾発性によりほぼ円筒形状を呈する。   The fixing belt 41 is a cylindrical heat-resistant member as a heating member that transmits heat. In the present embodiment, as shown in the schematic diagram of the layer structure of FIG. 5, the fixing belt 41 is arranged in order from the inner peripheral surface side to the outer peripheral surface side, an inner surface coat layer 41d, a base material layer 41a, an elastic layer 41b, and a surface layer ( This is a four-layer composite structure in which release layers 41c are sequentially stacked. It is a thin and flexible member in which the thickness of the entire four layers is set to 1 mm or less. The fixing belt 41 has a substantially cylindrical shape due to its elasticity in a free state.

定着ベルト41の直径は15〜120mmになるように設定されている。本実施例では内径が30mmに設定されている。定着ベルト41の長さ(幅)W41)は340mmとしている。   The diameter of the fixing belt 41 is set to be 15 to 120 mm. In this embodiment, the inner diameter is set to 30 mm. The length (width) W41) of the fixing belt 41 is 340 mm.

基材層41aはクイックスタート性を向上させるために、厚さとして100μm以下、好ましくは50μm以下20μm以上の耐熱性材料を使用できる。例えば、SUS、ニッケルなどの筒状の金属フィルムを使用できる。本実施例では、厚さが30μm、直径が30mmの円筒状ニッケル金属フィルムを用いた。   In order to improve the quick start property, the base material layer 41a can use a heat-resistant material having a thickness of 100 μm or less, preferably 50 μm or less and 20 μm or more. For example, a cylindrical metal film such as SUS or nickel can be used. In this example, a cylindrical nickel metal film having a thickness of 30 μm and a diameter of 30 mm was used.

弾性層41bは、熱容量を小さくしてクイックスタート製を向上させるために、厚さとしては1000μm以下、好ましくは500μm以下のゴム材料を使用できる。例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。本実施例では、ゴム硬度10度(JIS−A)、熱伝導率1.3W/m・K、厚さ300μmのシリコーンゴムを用いていり。   The elastic layer 41b can use a rubber material having a thickness of 1000 μm or less, preferably 500 μm or less in order to reduce the heat capacity and improve the quick start. For example, silicone rubber, fluorine rubber and the like can be mentioned. In this embodiment, silicone rubber having a rubber hardness of 10 degrees (JIS-A), a thermal conductivity of 1.3 W / m · K, and a thickness of 300 μm is used.

表層41cは厚さ100μm以下、好ましくは20〜70μmのフッ素樹脂材料を使用できる。たとえば、例えばフッ素樹脂層としては、例えばPTFE、FEP、PFAなどが挙げられる。本実施例では、厚さ30μmのPFAチューブを用いた。   As the surface layer 41c, a fluororesin material having a thickness of 100 μm or less, preferably 20 to 70 μm can be used. For example, examples of the fluororesin layer include PTFE, FEP, PFA, and the like. In this example, a PFA tube having a thickness of 30 μm was used.

内面コート層41dは、ニップ形成部材46と摺接するため耐熱性を持つ樹脂層やセラミックス、金属などを使用できる。エンジニアリングプラスティックや、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)などが挙げられる。例えば、ポリイミド、ポリイミドアミド、PEEK、ポリ四フッ化エチレン樹脂(PTFE)、四フッ化エチレン/六フッ化プロピレン共重合体樹脂(FEP)、四フッ化エチレン/パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂(PFA)などである。   Since the inner surface coating layer 41d is in sliding contact with the nip forming member 46, a heat-resistant resin layer, ceramics, metal, or the like can be used. Examples include engineering plastics and diamond-like carbon (DLC). For example, polyimide, polyimide amide, PEEK, polytetrafluoroethylene resin (PTFE), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer resin (FEP), tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin ( PFA).

ニップ形成部材46は定着ベルト41の内面に摺接する部材であり、このニップ形成部材46が定着ベルト41を介して加圧ローラ44に圧接することで定着ベルト41と加圧ローラ44との間に用紙Pが挟持搬送されるニップ部Nが形成される。ニップ形成部材46は加圧ローラ44による加圧力を受けても大きく撓むことがないようにある程度合成のある材料で形成される。長さは定着ベルト41と同じ340mmとしている。   The nip forming member 46 is a member that is in sliding contact with the inner surface of the fixing belt 41, and the nip forming member 46 is in pressure contact with the pressure roller 44 through the fixing belt 41, so that the gap between the fixing belt 41 and the pressure roller 44 is reached. A nip portion N where the paper P is nipped and conveyed is formed. The nip forming member 46 is formed of a material that is synthesized to some extent so that it does not bend greatly even if it receives pressure applied by the pressure roller 44. The length is 340 mm which is the same as that of the fixing belt 41.

補強ステー47は長さが定着ベルト41よりも長く、左右両端部はそれぞれ定着ベルト41の左右の両端部から外側に突出している。ニップ形成部材46は補強ステー47の下面側に配設されて支持されている。即ち、本実施例において、補強ステー47はニップ形成部材46の支持部材として機能している。補強ステー47はニップ形成部材のたわみ防止機構を満足するためにステンレス(SUS)や鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが好ましい。   The reinforcing stay 47 is longer than the fixing belt 41, and both left and right ends protrude outward from the left and right ends of the fixing belt 41. The nip forming member 46 is disposed and supported on the lower surface side of the reinforcing stay 47. That is, in this embodiment, the reinforcing stay 47 functions as a support member for the nip forming member 46. The reinforcing stay 47 is preferably formed of a metal material having high mechanical strength such as stainless steel (SUS) or iron in order to satisfy the deflection prevention mechanism of the nip forming member.

反射板42は補強ステー47の上面側に上向きに配設されて支持されている。反射板42の長さ(幅W42)は定着ベルト41よりも少し短く、本実施例では330mmとしている。反射板42の内側にはハロゲンヒーター(棒状のハロゲンランプ)43が配設されている。ヒーター43の有効発熱長さは反射板42の長さと同じ330mmとしている。ヒーター43はカーボンヒーターなど他の発熱体とすることもできる。反射板42はヒーター43からの輻射熱を定着ベルト41の内面に向けて反射する。   The reflecting plate 42 is disposed and supported on the upper surface side of the reinforcing stay 47. The length (width W42) of the reflecting plate 42 is slightly shorter than the fixing belt 41, and is 330 mm in this embodiment. A halogen heater (rod-shaped halogen lamp) 43 is disposed inside the reflector 42. The effective heat generation length of the heater 43 is 330 mm, which is the same as the length of the reflection plate 42. The heater 43 may be another heating element such as a carbon heater. The reflection plate 42 reflects the radiant heat from the heater 43 toward the inner surface of the fixing belt 41.

即ち、定着ベルト41の内部には、ニップ部以外の箇所で定着ベルト41を直接加熱するヒーター43とこのヒーター43のニップ部側への輻射熱をニップ部反対側の定着ベルト内面に反射する反射板42が配置されている。   That is, inside the fixing belt 41, there is a heater 43 that directly heats the fixing belt 41 at a place other than the nip portion, and a reflecting plate that reflects radiant heat to the nip portion side of the heater 43 on the inner surface of the fixing belt opposite to the nip portion. 42 is arranged.

本実施例では定着ベルト41の温度が反射板42に早く伝わる方が好ましいため、ニップ形成部材46も補強ステー47とともに熱伝導性が高い金属を用いることが好ましい。本実施例ではニップ形成部材46として厚さ1.5mm程度のアルミニウム材を用いている。ニップ形成部材46と補強ステー47を両者兼用のワンピース部材にしてもよい。即ち、ニップ形成部材46と補強ステー47の全体をニップ形成部材と定義してもよい。   In this embodiment, it is preferable that the temperature of the fixing belt 41 is transmitted to the reflecting plate 42 earlier, and therefore, the nip forming member 46 and the reinforcing stay 47 are preferably made of a metal having high thermal conductivity. In this embodiment, an aluminum material having a thickness of about 1.5 mm is used as the nip forming member 46. The nip forming member 46 and the reinforcing stay 47 may be a one-piece member that serves both. That is, the entire nip forming member 46 and the reinforcing stay 47 may be defined as the nip forming member.

左右のフランジ部材49L・49Rは、それぞれ、定着ベルト41の左右の両端部から外側に突出している補強ステー両端部分に対して嵌着されている。即ち、補強ステー47の左右の両端部分は、それぞれ、左右のフランジ部材49L・49Rに形成されている穴部49bに嵌入されている。   The left and right flange members 49L and 49R are fitted to both ends of the reinforcing stay protruding outward from the left and right ends of the fixing belt 41, respectively. That is, the left and right end portions of the reinforcing stay 47 are fitted into the hole portions 49b formed in the left and right flange members 49L and 49R, respectively.

左右のフランジ部材49L・49Rは、それぞれ、定着ベルト41の端部を規制する鍔座部49aと定着ベルト41の端部の内周面をガイドする円弧状のガイド部49cを有する。左右のフランジ部材49L・49Rが、それぞれ、補強ステー両端部分に装着されている状態において、ガイド部49cは定着ベルト41の左右端部の内側に嵌入している。また、ヒーター43の左右端部の金口43aが、それぞれ、左右のフランジ部材49L・49R側に配設されているソケット(コネクタ)62に嵌入されて当該ソケット62と電気的に接続している。   Each of the left and right flange members 49L and 49R includes a flange portion 49a that regulates the end portion of the fixing belt 41 and an arcuate guide portion 49c that guides the inner peripheral surface of the end portion of the fixing belt 41. In a state where the left and right flange members 49L and 49R are respectively attached to both ends of the reinforcing stay, the guide portion 49c is fitted inside the left and right end portions of the fixing belt 41. Further, the metal ports 43a at the left and right end portions of the heater 43 are fitted into the sockets (connectors) 62 disposed on the left and right flange members 49L and 49R, respectively, and are electrically connected to the sockets 62. .

定着ベルト41は左右のフランジ部材49L・49Rの鍔座部49a間において、ニップ形成部材46、補強ステー47、反射板42、ヒーター43、左右のガイド部49cの外側にルーズに外嵌されている。   The fixing belt 41 is loosely fitted outside the nip forming member 46, the reinforcing stay 47, the reflector 42, the heater 43, and the left and right guide portions 49c between the flange portions 49a of the left and right flange members 49L and 49R. .

以上の定着ベルト41、ニップ形成部材46、補強ステー47、反射板42、ヒーター43、左右のフランジ部材49L・49Rの組み立て体(アセンブリ)が加熱ユニット4Aである。   The assembly (assembly) of the fixing belt 41, the nip forming member 46, the reinforcing stay 47, the reflecting plate 42, the heater 43, and the left and right flange members 49L and 49R is the heating unit 4A.

加圧ローラ44は、中空構造の芯金44aの外周面に、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性層44bが形成されている。更に、この弾性層44bの外周面にPFA、PTFE等の離形層44cを設けることもできる。芯金44aの左右両端部には、それぞれ、軸部44dが実質同心に一体に装着されている。本実施例の加圧ローラ44は、外径が30mm、弾性層44bの厚さ300μm、ローラ部の長さ(幅W44)が330mmである。   In the pressure roller 44, an elastic layer 44b made of foamable silicone rubber, silicone rubber, fluorine rubber, or the like is formed on the outer peripheral surface of a hollow cored bar 44a. Further, a release layer 44c such as PFA or PTFE may be provided on the outer peripheral surface of the elastic layer 44b. A shaft portion 44d is mounted substantially concentrically and integrally on both left and right ends of the core metal 44a. The pressure roller 44 of this embodiment has an outer diameter of 30 mm, a thickness of the elastic layer 44b of 300 μm, and a length (width W44) of the roller portion of 330 mm.

加圧ローラ44は、左右の軸部44dが、それぞれ、筐体60の左右の側板60L・60R間に軸受部材(ベアリング)61を介して回転可能に保持(両持ち式)されて配設されている。右側の軸部44dの端部には駆動ギアGが実質同心に一体に配設されている。   The pressure roller 44 is disposed such that left and right shaft portions 44d are rotatably held (both supported) via bearing members 61 between the left and right side plates 60L and 60R of the housing 60, respectively. ing. A drive gear G is disposed substantially concentrically and integrally at the end of the right shaft 44d.

加熱ユニット4Aはニップ形成部材46側を下向きにして、加圧ローラ44の上側において加圧ローラ44に実質平行に配列して、筐体60の左右の側板60L・60R間に配設されている。即ち、加熱ユニット4Aの左右のフランジ部材49L・49Rにそれぞれ設けられている縦溝部49d(図4)が左右の側板60L・60Rにそれぞれ設けられた縦ガイドスリット60L−a・60R−aの縦縁部に係合している。これにより、左右のフランジ部材49L・49Rは、それぞれ、左右の側板60L・60Rに対して上下方向にスライド移動可能に保持されている。   The heating unit 4A is arranged between the left and right side plates 60L and 60R of the housing 60 so that the nip forming member 46 side faces downward and is arranged substantially parallel to the pressure roller 44 above the pressure roller 44. . That is, the vertical groove portions 49d (FIG. 4) respectively provided in the left and right flange members 49L and 49R of the heating unit 4A are vertically connected to the vertical guide slits 60L-a and 60R-a provided in the left and right side plates 60L and 60R, respectively. Engage with the edge. Accordingly, the left and right flange members 49L and 49R are held so as to be slidable in the vertical direction with respect to the left and right side plates 60L and 60R, respectively.

そして、左右のフランジ部材49L・49Rの受圧部49eに対してそれぞれ加圧ばね63により所定の押し下げ付勢力Fを作用させている。本実施例ではフランジ部材49L・49Rの受圧部49eにそれぞれ150N(総圧300N)の押し下げ付勢力Fを付与している。これにより、ニップ形成部材46に対して押し下げ力が作用し、このニップ形成部材46により定着ベルト41が加圧ローラ44の上面に所定の押圧力で圧接する。この圧接により定着ベルト41と加圧ローラ44との間に短手方向において所定幅のニップ部Nが形成される。   A predetermined pressing force F is applied to the pressure receiving portions 49e of the left and right flange members 49L and 49R by the pressure springs 63, respectively. In the present embodiment, a pressing biasing force F of 150 N (total pressure of 300 N) is applied to the pressure receiving portions 49e of the flange members 49L and 49R. Accordingly, a pressing force acts on the nip forming member 46, and the fixing belt 41 is pressed against the upper surface of the pressure roller 44 by the nip forming member 46 with a predetermined pressing force. By this pressure contact, a nip portion N having a predetermined width is formed between the fixing belt 41 and the pressure roller 44 in the short direction.

駆動ギアGに対して制御部100で制御されるモータ(駆動源)Mの駆動力が駆動伝達機構(不図示)を介して伝達される。これにより、加圧ローラ44は駆動回転体として図1において矢印R44の反時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。   A driving force of a motor (drive source) M controlled by the control unit 100 is transmitted to the drive gear G through a drive transmission mechanism (not shown). As a result, the pressure roller 44 is driven to rotate at a predetermined peripheral speed in the counterclockwise direction of the arrow R44 in FIG.

この加圧ローラ44の回転駆動による加圧ローラ44と定着ベルト41の外面とのニップ部Nにおける摩擦力で定着ベルト41に回転力(回転トルク)が作用する。これにより、定着ベルト41が、その内面がニップ部Nにおいてニップ形成部材46の表面(下向き面)に密着して摺動しつつ図1において矢印R41の時計方向に加圧ローラ44の回転周速度にほぼ対応した周速度で従動回転する。ニップ形成部材46は定着ベルト41の回転ガイド部材としても機能している。   A rotational force (rotational torque) acts on the fixing belt 41 by a frictional force at the nip portion N between the pressure roller 44 and the outer surface of the fixing belt 41 due to the rotational driving of the pressure roller 44. As a result, the fixing belt 41 slides with its inner surface in close contact with the surface (downward surface) of the nip forming member 46 in the nip portion N, while the rotational peripheral speed of the pressure roller 44 in the clockwise direction of the arrow R41 in FIG. It is driven to rotate at a peripheral speed almost corresponding to. The nip forming member 46 also functions as a rotation guide member for the fixing belt 41.

定着ベルト41の従動回転を滑らかなものにするために、定着ベルト41とニップ形成部材46の摺接部には潤滑剤(不図示)が介在(塗布)することもできる。左右のフランジ部材49L・49Rの鍔座部49aは回転する定着ベルト31がニップ形成部材46の長手に沿って左方または右方に寄り移動したときの寄り側のベルト端部を受け止めて寄り移動を規制する。また、フランジ部材49L・49Rのガイド部49cは定着ベルトが加圧ローラ44に従動回転する際の定着ベルト41の両端部の周方向の形状が規制されるように定着ベルト41の両端部側の内周面をガイドする。   In order to make the driven rotation of the fixing belt 41 smooth, a lubricant (not shown) may be interposed (applied) in the sliding contact portion between the fixing belt 41 and the nip forming member 46. The seat portions 49a of the left and right flange members 49L and 49R receive and move toward the end of the belt on the near side when the rotating fixing belt 31 moves left or right along the length of the nip forming member 46. To regulate. Further, the guide portions 49c of the flange members 49L and 49R are arranged on both ends of the fixing belt 41 so that the circumferential shape of both ends of the fixing belt 41 is regulated when the fixing belt is driven by the pressure roller 44. Guide the inner surface.

ヒーター43は制御部100で制御される電源部101からソケット62・62を介して電力供給を受けて発熱する。ヒーター43の輻射熱が定着ベルト41の内面に直接および反射板42によって反射することで到達し、定着ベルト41が内側から加熱される。   The heater 43 receives heat from the power supply unit 101 controlled by the control unit 100 through the sockets 62 and 62 and generates heat. The radiant heat of the heater 43 reaches the inner surface of the fixing belt 41 directly and by being reflected by the reflecting plate 42, and the fixing belt 41 is heated from the inside.

45aは定着ベルト41の長手中央部に配置された第1の温度センサであり、大小どの幅サイズの用紙も通過する定着ベルト41の通紙領域の表面温度を検知(計測)する。45bは定着ベルト41の端部に配置された第2の温度センサであり、装置に使用可能な最大通紙幅よりも幅が小さい用紙(小サイズシート)が通紙(導入)されたときの定着ベルト41の非通紙領域の表面温度を検知する。本例において第1と第2の温度センサ45a、45bは共に接触式サーミスタである。第1と第2の温度センサ45a、45bの温度検知情報は制御部100に入力する。   Reference numeral 45a denotes a first temperature sensor disposed at the longitudinal center of the fixing belt 41, which detects (measures) the surface temperature of the sheet passing area of the fixing belt 41 through which the paper of any size is passed. Reference numeral 45b denotes a second temperature sensor disposed at the end of the fixing belt 41, and fixing when a sheet (small size sheet) having a width smaller than the maximum sheet passing width usable in the apparatus is passed (introduced). The surface temperature of the non-sheet passing region of the belt 41 is detected. In this example, the first and second temperature sensors 45a and 45b are both contact thermistors. The temperature detection information of the first and second temperature sensors 45 a and 45 b is input to the control unit 100.

上記の定着装置40の構成をまとめると次のとおりである。トナー像Tを担持した用紙Pをニップ部Nで挟持搬送してトナー像を加熱する装置である。筒状の第1の回転体としての定着ベルト41を有する。定着ベルト41の内面に摺接するように固設された摺接部材としてのニップ形成部材46を有する。定着ベルト41の内側に固設された発熱体としてのヒーター43を有する。定着ベルト41の内側に固設され、ヒーター43からの輻射熱を定着ベルト41の内面に向けて反射する反射部材としての反射板42を有する。   The configuration of the fixing device 40 is summarized as follows. In this device, the paper P carrying the toner image T is nipped and conveyed by the nip portion N to heat the toner image. It has a fixing belt 41 as a cylindrical first rotating body. A nip forming member 46 is provided as a sliding contact member fixed so as to be in sliding contact with the inner surface of the fixing belt 41. A heater 43 is provided as a heating element fixed inside the fixing belt 41. A reflecting plate 42 is provided as a reflecting member that is fixed inside the fixing belt 41 and reflects radiant heat from the heater 43 toward the inner surface of the fixing belt 41.

そして、定着ベルト41を介してニップ形成部材46と当接して定着ベルト41との間にニップ部Nを形成する第2の回転体としての加圧ローラ44を有する。   A pressure roller 44 is provided as a second rotating body that contacts the nip forming member 46 via the fixing belt 41 and forms a nip portion N between the fixing belt 41.

(2−2)定着動作
制御部100は画像形成開始信号に基づいてモータMを起動して加圧ローラ44の回転駆動を開始する。また、電源部101からヒーター43に対する電力供給を開始する。これにより、定着ベルト41が従動回転するとともにヒーター43の輻射熱により内側から加熱される。制御部100は、第1の温度センサ45aの検知温度情報に基づいて、定着ベルト41の表面温度を所定の定着温度(本実施例では約200℃)に立ち上げる。そして、その定着温度が維持されるようにヒーター43に対する供給電力を制御して定着ベルト41の表面温度を温調する。
(2-2) Fixing Operation The control unit 100 starts the motor M based on the image formation start signal and starts to rotate the pressure roller 44. In addition, power supply from the power supply unit 101 to the heater 43 is started. As a result, the fixing belt 41 is driven and rotated from the inside by the radiant heat of the heater 43. The control unit 100 raises the surface temperature of the fixing belt 41 to a predetermined fixing temperature (about 200 ° C. in the present embodiment) based on temperature information detected by the first temperature sensor 45a. Then, the surface temperature of the fixing belt 41 is controlled by controlling the power supplied to the heater 43 so that the fixing temperature is maintained.

この定着装置状態において画像形成部2側から未定着のトナー像Tを担持している用紙Pが定着装置40に導入される。そして、ニップ部Nにおいて用紙Pのトナー像担持側面が定着ベルト41の外面に密着して定着ベルト41と一緒にニップ部Nを挟持搬送されていく。これによりトナー像Tおよび用紙Pが定着ベルト41の熱とニップ部圧により加熱加圧されることでトナー像Tが用紙Pに対して固着画像として定着される。ニップ部Nを挟持搬送された用紙Pはニップ部Nの用紙出口において定着ベルト41の面から曲率分離して定着装置40から排出搬送されていく。   In this fixing device state, the paper P carrying the unfixed toner image T is introduced into the fixing device 40 from the image forming unit 2 side. Then, the toner image carrying side surface of the paper P is in close contact with the outer surface of the fixing belt 41 at the nip portion N, and the nip portion N is nipped and conveyed together with the fixing belt 41. As a result, the toner image T and the paper P are heated and pressed by the heat of the fixing belt 41 and the nip pressure, whereby the toner image T is fixed to the paper P as a fixed image. The sheet P sandwiched and conveyed by the nip N is separated from the surface of the fixing belt 41 at the sheet exit of the nip N and is discharged and conveyed from the fixing device 40.

定着ベルト41の内周面に摺接する押し付け部材46は、加圧ローラ44との対向面(定着ベルト摺接面)が、図1のように、加圧ローラ44の曲率にならうように凹状に形成されている。これにより、用紙Pは加圧ローラ44の曲率にならうようにニップ部Nから送出されるために、定着工程後の用紙Pが定着ベルト41に吸着して分離しないような事態の発生を抑止することができる。   The pressing member 46 slidably contacting the inner peripheral surface of the fixing belt 41 has a concave shape so that the surface facing the pressure roller 44 (fixing belt slidable contact surface) follows the curvature of the pressure roller 44 as shown in FIG. Is formed. Accordingly, since the paper P is sent from the nip portion N so as to follow the curvature of the pressure roller 44, the occurrence of a situation in which the paper P after the fixing process is not attracted to and separated from the fixing belt 41 is suppressed. can do.

(2−3)反射板
定着装置40に使用可能な最大幅の用紙よりも幅が小さい用紙が連続的に導入されることにより生じる端部昇温の用紙サイズ対応のために、本実施例における反射板42は次のように構成されている。即ち、反射板42は、端部昇温に応じて、長手中央部領域に対して両端部領域の形状が当該両端部領域に対向するヒーター43からの輻射熱を定着ベルト41の長手中央部領域の内面に向けて反射する方向に変形するように構成されている。
(2-3) Reflector In order to cope with the paper size of the edge temperature rise caused by continuously introducing paper having a width smaller than the maximum width of paper that can be used in the fixing device 40 in this embodiment. The reflector 42 is configured as follows. That is, the reflecting plate 42 radiates the radiant heat from the heater 43 with the shape of both end regions opposed to the both end regions in the longitudinal center region of the fixing belt 41 according to the temperature rise at the end. It is comprised so that it may deform | transform in the direction reflected toward an inner surface.

図6の(a)は本実施例における反射板42の外観斜視図、(b)は平面図である。この反射板42は短手幅10mmの細長い底板部42aとこの底板部42aの一方側と他方側の長辺にそれぞれ長手に沿って対向させて対称的に具備させた細長い側板部42bとを有する横断面略コ字形の横長型材である。内面はAlの蒸着などにより高光反射面(鏡面)にしてある。   6A is an external perspective view of the reflecting plate 42 in this embodiment, and FIG. 6B is a plan view. The reflecting plate 42 has an elongated bottom plate portion 42a having a short width of 10 mm, and an elongated side plate portion 42b provided symmetrically so as to be opposed to the long sides on one side and the other side of the bottom plate portion 42a. This is a horizontally long material having a substantially U-shaped cross section. The inner surface is made a high light reflecting surface (mirror surface) by vapor deposition of Al or the like.

一方側と他方側の側板部42bは反射板42の横断面においてヒーター43との位置関係において定着ベルト41の内面に対する輻射熱の所定の照射角が得られるように底板部42aに対して所定の開き角度をもって配設されている。   The side plates 42b on the one side and the other side have a predetermined opening with respect to the bottom plate 42a so that a predetermined irradiation angle of radiant heat to the inner surface of the fixing belt 41 can be obtained in a positional relationship with the heater 43 in the cross section of the reflecting plate 42. They are arranged at an angle.

反射板42は長手方向において長手中央部領域42Aと両端部領域42Bの3部から構成されている。長手中央部領域42Aの長さは定着装置40に使用可能な最小幅サイズ(想定される最小サイズ幅)の用紙の通紙幅にしている。本実施例ではB5Rの通紙幅(182mm)にしている。この長手中央部領域42Aの長さは幅がさらに小さい用紙の通紙幅にしてもよい。   The reflection plate 42 is composed of three parts in the longitudinal direction, that is, a longitudinal central region 42A and both end regions 42B. The length of the longitudinal central region 42A is set to the sheet passing width of the minimum width size (assumed minimum size width) that can be used in the fixing device 40. In this embodiment, the width of B5R is set to 182 mm. The length of the longitudinal central region 42A may be a sheet passing width of a sheet having a smaller width.

両端部領域42Bはそれぞれ最小幅サイズの用紙Pが通紙されたときの非通紙部領域に対応する部分である。本実施例においては定着装置40に使用可能な最大幅サイズの用紙をA3R(A4横置き:297mm)としており、反射板42とヒーター43の長さはその紙幅よりも余裕付けした330mmにしてある。従って、両端部領域42Bの長さはそれぞれ74mmであり、最小幅サイズの用紙Pを通紙したときの非通紙部領域の長さに対応している。   Both end regions 42B are portions corresponding to the non-sheet passing region when the paper P of the minimum width size is passed. In this embodiment, the maximum width size paper that can be used for the fixing device 40 is A3R (A4 landscape orientation: 297 mm), and the length of the reflector 42 and the heater 43 is 330 mm, which is more than the paper width. . Accordingly, the lengths of the both end region 42B are 74 mm, corresponding to the length of the non-sheet passing portion region when the paper P having the minimum width size is passed.

また、両端部領域42Bにおいて、底板部42aと側板部42bとの会合部にはスリット部(細長いすき間)42cを入れてあり、このスリット部42cにおいて底板部42aと側板部42bとが切り離されている。そして、両端部領域42Bにおける底板部42aについては熱膨張係数が異なる複数の金属板を張り合わせたバイメタル板構造にしてある。   Further, in both end regions 42B, a slit portion (elongated gap) 42c is inserted at the meeting portion between the bottom plate portion 42a and the side plate portion 42b, and the bottom plate portion 42a and the side plate portion 42b are separated at the slit portion 42c. Yes. The bottom plate portion 42a in the both end regions 42B has a bimetal plate structure in which a plurality of metal plates having different thermal expansion coefficients are bonded together.

上記の反射板42は、図7の(a)のように、下面側にニップ形成部材46を支持した補強ステー47の上面側に対して中央部領域42Aにおける底板部42aを固定して配設してある。両端部領域42Bにおける底板部42aは補強ステー47の上面側に対して固定されていない。即ち、反射板42はその一部(中央部領域42A)がニップ形成部材46の支持部材である補強ステー47に対して固定されている。   As shown in FIG. 7A, the reflecting plate 42 is disposed by fixing the bottom plate portion 42a in the central region 42A to the upper surface side of the reinforcing stay 47 that supports the nip forming member 46 on the lower surface side. It is. The bottom plate portion 42 a in the both end region 42 </ b> B is not fixed to the upper surface side of the reinforcing stay 47. That is, a part of the reflecting plate 42 (a central region 42A) is fixed to a reinforcing stay 47 that is a support member of the nip forming member 46.

反射板42の両端部領域42Bにおける底板部42aのバイメタル板構造は次のように構成されている。反射板42の両端部領域42Bにおける底板部42aの形状が、定着装置40の端部昇温に応じて、当該両端部領域42Bに対向するヒーター43からの輻射熱を定着ベルト41の長手中央部領域の内面に向けて反射する方向に変形するように構成されている。   The bimetal plate structure of the bottom plate portion 42a in both end region 42B of the reflecting plate 42 is configured as follows. The shape of the bottom plate part 42a in the both end regions 42B of the reflector 42 is such that the radiant heat from the heater 43 facing the both end regions 42B is converted into the longitudinal central region of the fixing belt 41 in accordance with the temperature rise at the end of the fixing device 40. It is comprised so that it may deform | transform in the direction reflected toward the inner surface.

図7によりこれをより具体的に説明する。図7の(a)は定着装置40に対して用紙導入がなされておらず、定着ベルト41の全長領域が所定の定着温度に立ち上げられて温調されている待機状態時である。この待機状態時には定着装置40は端部昇温を生じていない。そのため、反射板42の両端部領域42Bにおける底板部42aはバイメタル変形(わん曲変形)をせずに長手中央部領域42Aにおける底板部42aと面一の平面板の状態が保持されている。   This will be described more specifically with reference to FIG. FIG. 7A shows a standby state in which the sheet is not introduced into the fixing device 40, and the entire length of the fixing belt 41 is raised to a predetermined fixing temperature and adjusted in temperature. In this standby state, the fixing device 40 does not raise the temperature at the end. Therefore, the bottom plate portion 42a in the both end region 42B of the reflecting plate 42 is not subjected to bimetal deformation (curvature deformation), and the flat plate state that is flush with the bottom plate portion 42a in the longitudinal central region 42A is maintained.

即ち、反射板42の両端部領域42Bは長手中央部領域42Aと同じ形状に保持されて、この両端部領域42Bに対向するヒーター43からの輻射熱を両端部領域42Bに対応する定着ベルト41の内面部分に向けて反射する(図8の(a))。   That is, both end regions 42B of the reflecting plate 42 are held in the same shape as the longitudinal central region 42A, and the radiant heat from the heater 43 facing the both end regions 42B is transferred to the inner surface of the fixing belt 41 corresponding to the both end regions 42B. It reflects toward the part ((a) of FIG. 8).

この装置状態において定着装置40に最大幅サイズのA3R用紙が通紙されたときも装置40は端部昇温を生じなので、反射板42の両端部領域42Bにおける底板部42aはバイメタル変形をしない。従って、反射板42の両端部領域42Bは長手中央部領域42Aと同じ形状に保持されて、この両端部領域42Bに対向するヒーター43からの輻射熱を定着ベルト41の両端部領域の内面に向けて反射する(図8の(a))。   In this device state, when the A3R paper of the maximum width size is passed through the fixing device 40, the device 40 also raises the end portion temperature, so that the bottom plate portion 42a in the both end region 42B of the reflecting plate 42 does not undergo bimetal deformation. Therefore, both end regions 42B of the reflector 42 are held in the same shape as the longitudinal central region 42A, and the radiant heat from the heater 43 facing the both end regions 42B is directed toward the inner surfaces of both end regions of the fixing belt 41. Reflected ((a) of FIG. 8).

図7の(b)は、定着装置40に使用可能な最小幅サイズのB5R用紙が連続的に通紙された場合である。この場合には反射板42の両端部領域42Bの全体が非通紙領域となり端部昇温していく。その端部昇温が所定の温度以上になることで、非通紙領域である両端部領域42Bの底板部42aの全体が通紙領域との境界からバイメタルでわん曲する。そのわん曲形態は両端部領域42Bの底板部42aに対向するヒーター43からの輻射熱を定着ベルト41の長手中央部領域の内面に向けて反射する方向に曲がり変形する(図8の(b))。   FIG. 7B shows a case where B5R paper of the minimum width size that can be used in the fixing device 40 is continuously passed. In this case, the entire end area 42B of the reflecting plate 42 becomes a non-sheet passing area, and the temperature of the end increases. When the end portion temperature rises to a predetermined temperature or more, the entire bottom plate portion 42a of both end region 42B, which is a non-sheet passing region, is bent by a bimetal from the boundary with the sheet passing region. The curved shape is bent and deformed in a direction in which the radiant heat from the heater 43 facing the bottom plate portion 42a of the both end regions 42B is reflected toward the inner surface of the longitudinal central region of the fixing belt 41 ((b) of FIG. 8). .

これにより、定着ベルト41の非通紙領域に対応する内面に対する反射板42から反射される輻射熱量が減少するので、定着装置40の端部昇温が緩和される。また、同時に、反射板42の両端部領域42Bに対向するヒーター43からの輻射熱が定着ベルト41の通紙領域である長手中央部領域に反射(集光、振り分け)されることで、通紙領域の熱効率を上昇させることができる。   Thereby, the amount of radiant heat reflected from the reflecting plate 42 with respect to the inner surface corresponding to the non-sheet passing region of the fixing belt 41 is reduced, so that the temperature rise at the end of the fixing device 40 is alleviated. At the same time, the radiant heat from the heater 43 facing the both end regions 42B of the reflecting plate 42 is reflected (condensed and distributed) to the longitudinal central region, which is the paper passing region of the fixing belt 41, so that the paper passing region. The thermal efficiency of can be increased.

図7の(c)は、定着装置40に使用可能な最小幅サイズのB5R用紙よりも幅が大きいが最大幅サイズの用紙よりも幅が小さい中サイズ用紙、ここではA4R(210mm)の用紙が連続的に通紙された場合である。   FIG. 7C shows a medium-size sheet, which is larger than a minimum width B5R sheet usable for the fixing device 40 but smaller than a maximum width sheet, here an A4R (210 mm) sheet. This is the case where the paper is continuously passed.

この場合は、反射板42の両端部領域42Bのうち、A4Rの用紙幅よりも外側領域部分が非通紙領域となり、この非通紙領域が端部昇温していく。その端部昇温が所定の温度以上になることで、反射板42のバイメタル板構造にした底板部42aが通紙領域との境界からわん曲変形する。即ち、反射板42の両端部領域42Bの底板部42aにおいて非通紙領域に対応する部分がこれに対向するヒーター43からの輻射熱を定着ベルト41の長手中央部領域の内面に向けて反射する方向にバイメタル動作でわん曲変形する。   In this case, of the both end regions 42B of the reflecting plate 42, the region outside the A4R paper width becomes a non-sheet passing region, and the temperature of the end of the non-sheet passing region increases. When the end portion temperature rises to a predetermined temperature or more, the bottom plate portion 42a having the bimetal plate structure of the reflection plate 42 is bent and deformed from the boundary with the sheet passing region. That is, the direction in which the portion corresponding to the non-sheet passing region in the bottom plate portion 42a of the both end regions 42B of the reflecting plate 42 reflects the radiant heat from the heater 43 opposite to the inner surface of the longitudinal central region of the fixing belt 41. It is deformed by bimetal movement.

そして、この場合も図7の(b)、図8の(b)の場合と同様に、定着ベルト41の非通紙領域に対応する内面に対する反射板42から反射される輻射熱量が減少するので、定着装置40の端部昇温が緩和される。また、同時に、反射板42の両端部領域42Bに対向するヒーター43からの輻射熱が定着ベルト41の通紙領域である長手中央部領域に反射されることで、通紙領域の熱効率を上昇させることができる。   In this case as well, as in the case of FIGS. 7B and 8B, the amount of radiant heat reflected from the reflecting plate 42 on the inner surface corresponding to the non-sheet passing region of the fixing belt 41 is reduced. The temperature rise at the end of the fixing device 40 is alleviated. At the same time, the radiant heat from the heater 43 facing the both end regions 42B of the reflecting plate 42 is reflected by the longitudinal central region, which is the paper passing region of the fixing belt 41, thereby increasing the thermal efficiency of the paper passing region. Can do.

そして、上述した図7の(a)、(b)、(c)のように、幅サイズが大中小と各種異なる用紙の端部昇温に十分に対応できる。   Then, as shown in FIGS. 7A, 7B, and 7C described above, it is possible to sufficiently cope with the temperature rise at the edge of various types of sheets having different width sizes of large, medium, and small.

図9はバイメタル板が温度上昇でわん曲した形状を説明する図である。図9は長さlのバイメタルの金属板Qがわん曲Dした場合を示す。この長さlとわん曲Dの関係は、「平板形のワン曲公式」といわれるもので、D=K(T2−T1)l2/tと表現される。また、わん曲係数KはK=3(α2−α1)/{3+(1+mn)(1+n3m)/mn2(1+n)2}である。 FIG. 9 is a diagram for explaining a shape in which a bimetal plate is bent due to a temperature rise. FIG. 9 shows a case in which a bimetallic metal plate Q having a length l is bent. The relationship between the length l and the curve D is referred to as “a flat one-form formula” and is expressed as D = K (T 2 −T 1 ) 1 2 / t. The curvature coefficient K is K = 3 (α2−α1) / {3+ (1 + mn) (1 + n 3 m) / mn2 (1 + n) 2 }.

「平板形のワン曲公式」の各パラメータについて説明する。α1は低膨張率の熱膨張係数であり、α2は高膨張率の熱膨張係数である。mは縦弾性係数比m=E1/E2である。E1は低膨張率の縦弾性係数であり、E2は高膨張率の縦弾性係数比である。nは板厚比n=h1/h2である。h1は低膨張率の板厚であり、h2は高膨張率の板厚である。 Each parameter of the “flat plate one song formula” will be described. α1 is a thermal expansion coefficient with a low expansion coefficient, and α2 is a thermal expansion coefficient with a high expansion coefficient. m is the longitudinal elastic modulus ratio m = E 1 / E 2 . E 1 is a longitudinal elastic modulus with a low expansion coefficient, and E 2 is a longitudinal elastic modulus ratio with a high expansion coefficient. n is the thickness ratio n = h 1 / h 2 . h 1 is a plate thickness with a low expansion coefficient, and h 2 is a plate thickness with a high expansion coefficient.

本実施例では、低膨張材料はタングステン(W)、高膨張材料はインバー(36%Ni−Fe)を用いる。高膨張率のインバーは反射率が低いから表面にAlの蒸着をすることが好ましい。本実施例は、バイメタルを歪ませ始めたい温度以上において、高膨張率のメタルが低膨張率のメタルより熱膨張率が大きくなることがポイントである。ゆえに、低膨張率のメタルと高膨張率のメタルは本実施例の金属に限らない。   In this embodiment, tungsten (W) is used as the low expansion material, and Invar (36% Ni—Fe) is used as the high expansion material. Invar with a high expansion coefficient has a low reflectance, it is preferable to deposit Al on the surface. The point of this embodiment is that the metal with a high expansion coefficient has a higher coefficient of thermal expansion than the metal with a low expansion coefficient above the temperature at which it is desired to start distorting the bimetal. Therefore, the metal with a low expansion coefficient and the metal with a high expansion coefficient are not limited to the metal of this embodiment.

図10は、インバーとタングステンの熱膨張係数の温度依存性を説明する図である。インバーの熱膨張率がタングステンの熱膨張率より200℃近傍で大きくなる。タングステンの熱膨張係数は室温から1000℃まで一定である。   FIG. 10 is a diagram for explaining the temperature dependence of the thermal expansion coefficients of Invar and Tungsten. The thermal expansion coefficient of Invar is larger than that of tungsten at around 200 ° C. The thermal expansion coefficient of tungsten is constant from room temperature to 1000 ° C.

上記のように、反射板42の両端部領域42Bにおける底板部42a(反射板42の少なくとも一部)が熱膨張係数の異なる複数の金属板を張り合わせたバイメタル板構造とされる。その複数の金属板の少なくとも1つの熱膨張係数が温度により変化することを特徴とする。   As described above, the bottom plate portion 42a (at least a part of the reflection plate 42) in the both end regions 42B of the reflection plate 42 has a bimetal plate structure in which a plurality of metal plates having different thermal expansion coefficients are bonded together. The thermal expansion coefficient of at least one of the plurality of metal plates varies with temperature.

定着装置40の動作条件として、加圧条件を総圧で30kgf、定着ベルト41および加圧ローラ44の回転速度を250mm/s、ヒーター43への投入電力を800Wとした場合、通紙領域は約200℃(定着温度)である。この温度は動作条件で変わるから、その際にはインバーの組成比などを変更することで、インバーの熱膨張率が立ち上がる温度を調整する。もしくは、低膨張率のメタルとして熱膨張係数がタングステンと異なるものを使うことで、インバー(36%Ni−Fe)の熱膨張係数が低膨張率のメタルの熱膨張係数より大きくなる温度を変更することが可能である。   As operating conditions of the fixing device 40, when the pressure condition is 30 kgf in total pressure, the rotation speed of the fixing belt 41 and the pressure roller 44 is 250 mm / s, and the input power to the heater 43 is 800 W, the sheet passing area is approximately 200 ° C. (fixing temperature). Since this temperature varies depending on the operating conditions, the temperature at which the thermal expansion coefficient of the invar rises is adjusted by changing the composition ratio of the invar. Alternatively, by using a metal having a low thermal expansion coefficient different from that of tungsten, the temperature at which the thermal expansion coefficient of Invar (36% Ni-Fe) is larger than the thermal expansion coefficient of the low expansion metal is changed. It is possible.

小サイズ用紙の連続通紙時には定着装置40の非通領域は端部昇温のため、200℃よりも高くなる。そのため、図7、図8で説明したように、反射板42の両端部領域42Bにおけるバイメタル板である底板部42aの非通紙領域対応部分が通紙領域との境界からわん曲する。   During continuous passage of small-size paper, the non-passage area of the fixing device 40 is higher than 200 ° C. because of the edge temperature rise. Therefore, as described with reference to FIGS. 7 and 8, the portion corresponding to the non-sheet passing region of the bottom plate portion 42a, which is a bimetal plate, in the both end region 42B of the reflecting plate 42 is bent from the boundary with the sheet passing region.

ちなみに、底板部42aの短辺方向もバイメタルであるから変形する。ゆがみ量はD=K(T2−T1)l2/tである。連続通紙される小サイズ用紙がA4Rの場合、底板部42aの非通紙領域対応部分に対応してわん曲する長辺方向はl=60mmであり、短辺方向はl=10mmである。それゆえ、底板部42aの非固定部の長辺方向と短辺方向のゆがみ量は約36倍差があり、短辺方向のゆがみは長辺方向と比べたら無視できる程度である。 Incidentally, since the short side direction of the bottom plate part 42a is also bimetal, it deforms. The amount of distortion is D = K (T 2 −T 1 ) l 2 / t. When the small-size paper that is continuously passed is A4R, the long side direction curved corresponding to the non-sheet passing region corresponding portion of the bottom plate portion 42a is l = 60 mm, and the short side direction is l = 10 mm. Therefore, the amount of distortion in the long side direction and the short side direction of the non-fixed portion of the bottom plate portion 42a is about 36 times different, and the distortion in the short side direction is negligible when compared with the long side direction.

200℃で熱膨張率が略等しいインバーとタングステンで構成されるバイメタルの250℃におけるわん曲量を説明する。250℃は定着ベルト41が破損しない範囲での温度の例として使用した。250℃におけるインバーの熱膨張係数はα=10、タングステンの熱膨張係数はα=4.6である。インバーの縦弾性係数はE2=140(GPa)、タングステンの縦弾性係数はE1=420(GPa)である。m=E1/E2=3である。 The bending amount at 250 ° C. of a bimetal composed of invar and tungsten having substantially the same thermal expansion coefficient at 200 ° C. will be described. 250 ° C. was used as an example of the temperature within a range where the fixing belt 41 is not damaged. The thermal expansion coefficient of Invar at 250 ° C. is α = 10, and the thermal expansion coefficient of tungsten is α = 4.6. The longitudinal elastic modulus of Invar is E 2 = 140 (GPa), and the longitudinal elastic modulus of tungsten is E 1 = 420 (GPa). m = E 1 / E 2 = 3.

図11は、わん曲係数(K)を決める比例定数(a)の膜厚比(n)依存性である。m=3の場合に、わん曲係数Kが最大になるのは図11からn=0.5である。図11の縦軸のaはわん曲係数Kと熱膨張係数差(α2−α1)の比例定数である(K=a(α2−α1))。   FIG. 11 shows the film thickness ratio (n) dependence of the proportionality constant (a) that determines the curvature coefficient (K). From FIG. 11, it is n = 0.5 that the curvature coefficient K becomes the maximum when m = 3. “A” on the vertical axis in FIG. 11 is a proportionality constant between the curvature coefficient K and the thermal expansion coefficient difference (α2−α1) (K = a (α2−α1)).

ここでは、用紙Pの通紙サイズをA4Rで説明する。A4Rにおける非通紙領域の長はl=60(mm)である。以上の値を「平板形のワン曲公式」に代入すると、たわみ量D=0.73/t(mm)である。例えばθを10°にするには、D=l×tanθ=12.3(mm)であるからt=0.73/12.3=0.06(mm)に設計すればよい。各用紙サイズに対してつける角度を設計した板厚に関しては、図12のようになる。板厚は、各用紙サイズ位置ごとに調整してもよいが、小サイズで設計した膜厚で一定にしてもよい。   Here, the paper passing size of the paper P will be described as A4R. The length of the non-sheet passing area in A4R is l = 60 (mm). When the above value is substituted into the “flat one-form formula”, the deflection amount D = 0.73 / t (mm). For example, in order to set θ to 10 °, since D = 1 × tan θ = 12.3 (mm), the design may be t = 0.73 / 12.3 = 0.06 (mm). FIG. 12 shows the plate thickness designed for the angle applied to each paper size. The plate thickness may be adjusted for each paper size position, but may be constant at a film thickness designed for a small size.

(3−4)比較例
本実施例を施していない場合を比較例(実施無:非実施)とする。実施例を、反射板42の両端部領域42Bにおいてバイメタル板にした底板部42aの端部昇温に基づく曲りの角度θを10°とした場合と20°とした場合の2つにした。そして、これらの3つの場合における、「定着ベルト長手温度分布」と「通紙領域と非通紙領域の温度」を図13と表1に示す。図14は角度θをつけることで非通紙部昇温を抑制できることを説明する図である。図14の(a)ように角度θをつけることができれば非通紙領域への輻射熱が通紙領域に反射されるため非通紙領域の温度を下げることができる。
(3-4) Comparative Example A case where this example is not applied is referred to as a comparative example (no implementation: no implementation). In the example, the angle θ of the bending based on the temperature rise at the end of the bottom plate portion 42a formed as a bimetal plate in the both end region 42B of the reflecting plate 42 is set to two, that is, 20 °. FIG. 13 and Table 1 show “fixing belt longitudinal temperature distribution” and “temperature of the sheet passing area and the non-sheet passing area” in these three cases. FIG. 14 is a diagram for explaining that the temperature increase of the non-sheet passing portion can be suppressed by setting the angle θ. If the angle θ can be set as shown in FIG. 14A, the radiant heat to the non-sheet passing area is reflected to the sheet passing area, so that the temperature of the non-sheet passing area can be lowered.

定着装置40の動作条件としては、加圧条件を総圧で30kgf、定着ベルト41および加圧ローラ44の回転速度を250mm/s、ヒーター43への投入電力を800Wとした。   The operating conditions of the fixing device 40 were a pressure condition of 30 kgf in total pressure, a rotational speed of the fixing belt 41 and the pressure roller 44 of 250 mm / s, and an input power to the heater 43 of 800 W.

まず、表1に示すように本実施例(θ=10°とθ=20°)を施すことで、非実施の場合に比べて、非通紙領域の定着ベルト41の表面温度がθ=20°において26℃低下するという結果を得た。図15は角度θに対する非通紙領域の温度を説明する図である。今回の検討結果から10°以上であれば、非通紙領域の温度を下げる効果が十分に得られる。   First, as shown in Table 1, by applying the present embodiment (θ = 10 ° and θ = 20 °), the surface temperature of the fixing belt 41 in the non-sheet-passing region is θ = 20 as compared to the non-execution region. The result was a 26 ° C. drop at °. FIG. 15 is a diagram for explaining the temperature of the non-sheet passing region with respect to the angle θ. If it is 10 degrees or more from the result of this examination, the effect of lowering the temperature of the non-sheet passing area can be sufficiently obtained.

ただし、角度θが大きくなりすぎると、反射板42のバイメタル板にした底板部42aがヒーター43に接触してしまうことが考えられる。定着ベルト41の径(内径)を30mmφ、ヒーター(ハロゲンランプ)43の径を5mmとすると、ヒーター43と反射電極の距離は、25mmより小さくなる。用紙サイズが最小のA5Rの場合が境界条件となり、tanθ<25(mm)/60(mm)(θ<22)であるから、θは22°より小さい範囲に設定する必要がある。   However, if the angle θ is too large, it is conceivable that the bottom plate portion 42 a formed as a bimetal plate of the reflection plate 42 contacts the heater 43. When the diameter (inner diameter) of the fixing belt 41 is 30 mmφ and the diameter of the heater (halogen lamp) 43 is 5 mm, the distance between the heater 43 and the reflective electrode is smaller than 25 mm. When A5R is the smallest paper size, the boundary condition is tan θ <25 (mm) / 60 (mm) (θ <22), so θ needs to be set in a range smaller than 22 °.

さらに、非通紙領域に伝達するはずであった輻射熱を通紙領域に移動させることで、通紙領域の定着ベルト41の表面温度が最大で9℃上昇するという結果を得た。非通紙部昇温を抑制する効果を示すことができたと同時に、通紙領域の加熱効率を向上させる効果を示すことができた。   Further, by moving the radiant heat that should have been transmitted to the non-sheet passing area to the sheet passing area, the surface temperature of the fixing belt 41 in the sheet passing area is increased by 9 ° C. at the maximum. The effect of suppressing the temperature rise of the non-sheet passing portion could be shown, and at the same time, the effect of improving the heating efficiency of the sheet passing region could be shown.

特許文献1では最大紙サイズの端部昇温の対策はできるが、紙サイズが小さい場合は対応できなかった。本実施例では、より小サイズの端部昇温の抑制を行うことができる。   In Patent Document 1, it is possible to take measures against the temperature rise at the edge of the maximum paper size, but it has not been possible when the paper size is small. In the present embodiment, it is possible to suppress the temperature increase at the edge of a smaller size.

なお、第2の温度センサ45bは小サイズ用紙の連続通紙時における定着ベルト41の非通紙部領域の温度上昇を検知して制御部100に温度情報をフィードバックしている。制御部100は第2の温度センサ45bで検知される温度が所定の温度を超える場合には、例えば、画像形成装置のスループットを下げる制御を行う。   Note that the second temperature sensor 45b detects a temperature rise in the non-sheet passing portion region of the fixing belt 41 during continuous passage of small size paper and feeds back temperature information to the control unit 100. When the temperature detected by the second temperature sensor 45b exceeds a predetermined temperature, the control unit 100 performs control to reduce the throughput of the image forming apparatus, for example.

[実施例2]
反射板42の両端部領域42Bにおける底板部42aを全体的にバイメタルにせずに、底板部42aの長手において、大小各種幅サイズの用紙の幅端部に対応する部分をバイメタルにする構成にすることもできる。
[Example 2]
The bottom plate portion 42a in the both end region 42B of the reflecting plate 42 is not made bimetallic as a whole, and the portion corresponding to the width end portion of the paper of various large and small width sizes in the longitudinal direction of the bottom plate portion 42a is made bimetallic. You can also.

図16にその一例を示した。この例は実施例1の反射板42において、長手中央部領域42Aの底板部42aと両端部領域42Bにおける底板部42aの境界部をバイメタル42dにしている。また、両端部領域42Bにおける底板部42aの長手において、中サイズ用紙であるA4R用紙の幅端部に対応する部分をバイメタル42dにしている。   An example is shown in FIG. In this example, in the reflection plate 42 according to the first embodiment, the boundary between the bottom plate portion 42a in the longitudinal central region 42A and the bottom plate portion 42a in both end regions 42B is a bimetal 42d. Further, in the longitudinal direction of the bottom plate portion 42a in the both end region 42B, a portion corresponding to the width end portion of the A4R paper which is a medium size paper is formed as a bimetal 42d.

定着装置の待機状態時や最大幅サイズのA3R用紙が通紙されているときは端部昇温を生じないので、どのバイメタル42dも変形しない。従って、反射板42の両端部領域42Bの底板部42aは、図16の(a)のように、長手中央部領域42Aにおける底板部42aと面一の平面板の状態が保持されている。   When the fixing device is in a standby state or when an A3R sheet having the maximum width is being passed, no temperature rise occurs at the edge, so that no bimetal 42d is deformed. Therefore, as shown in FIG. 16A, the bottom plate portion 42a of the both end regions 42B of the reflection plate 42 maintains a flat plate state that is flush with the bottom plate portion 42a in the longitudinal central region 42A.

最小幅サイズであるB5R用紙が連続的に通紙されているときは端部昇温によりすべてのバイメタル42dに変形を生じる。そのため、反射板42の両端部領域42Bの底板部42aは図16の(b)のように角度θがつく。中サイズ用紙であるA4R用紙が連続的に通紙されているときは端部昇温によりA4R用紙の幅端部に対応する部分のバイメタル42dに変形を生じる。そのため、反射板42の両端部領域42Bの底板部42aは図16の(c)のように角度θがつく。   When B5R paper having the minimum width size is continuously fed, all the bimetals 42d are deformed by the temperature rise at the edge. Therefore, the bottom plate portion 42a of the both end regions 42B of the reflecting plate 42 has an angle θ as shown in FIG. When the A4R paper, which is a medium size paper, is continuously fed, the bimetal 42d in the portion corresponding to the width edge of the A4R paper is deformed by the temperature rise at the edge. Therefore, the bottom plate portion 42a of both end regions 42B of the reflecting plate 42 has an angle θ as shown in FIG.

底板部42aが平面のため、端部昇温(定着ベルトの温度)に対して適切に角度θがつく。用紙の幅サイズに応じて、曲げる角度θを変えることができる。   Since the bottom plate portion 42a is flat, the angle θ is appropriately set with respect to the end portion temperature rise (fixing belt temperature). The bending angle θ can be changed according to the paper width size.

[その他の事項]
ここで、本発明が前記各実施例の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施例の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施例の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施例の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
[Other matters]
Here, the present invention is not limited to the embodiments described above, and within the scope of the technical idea of the present invention, the forms of the embodiments described above are not limited to those suggested in the embodiments. Obviously, it can be changed. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the embodiments described above, and can be set to a suitable number, position, shape, and the like for carrying out the present invention.

1)例えば、実施例では、第1の回転体41として、駆動回転体としての第2の回転体44の回転駆動で従動回転する筒状のベルトを用いた装置で説明した。これに限定されず、第1の回転体41は剛性を有する筒状の駆動回転体の形態にすることもできる。   1) For example, in the embodiment, the first rotating body 41 has been described as an apparatus using a cylindrical belt that is driven to rotate by the rotational driving of the second rotating body 44 as a driving rotating body. However, the present invention is not limited to this, and the first rotating body 41 can be in the form of a cylindrical driving rotating body having rigidity.

2)第2の回転体44を回転可能な無端ベルト体の形態にすることもできる。   2) The 2nd rotary body 44 can also be made into the form of the endless belt body which can rotate.

3)本発明の画像加熱装置は実施例のようにシートPに担持された未定着トナー像Tを加熱加圧して固着画像として加熱定着する定着装置としての使用に限定されない。シートに一旦定着された或いは仮定着された画像(定着済み画像又は半定着画像)を加熱加圧して光沢度を向上させるなどの画像の表面性を調整する加熱処理装置としても有効である。   3) The image heating apparatus of the present invention is not limited to use as a fixing apparatus that heats and presses the unfixed toner image T carried on the sheet P as in the embodiment and heat-fixes it as a fixed image. It is also effective as a heat treatment apparatus that adjusts the surface properties of an image such as improving the glossiness by heating and pressing an image (fixed image or semi-fixed image) once fixed or assumed on a sheet.

4)画像形成装置の画像形成部は電子写真方式に限られない。静電記録方式や磁気記録方式の画像形成部であってもよい。また、転写方式に限られず、シートに対して直接方式で未定着画像を形成する構成のものであってもよい。   4) The image forming unit of the image forming apparatus is not limited to the electrophotographic system. The image forming unit may be an electrostatic recording system or a magnetic recording system. Further, it is not limited to the transfer method, and a configuration in which an unfixed image is formed directly on a sheet may be used.

40・・画像加熱装置、41・・第1の回転体、44・・第2の回転体、N・・ニップ部、P・・シート、T・・トナー像、46・・摺接部材、43・・発熱体、42・・反射部材、42A・・長手中央部領域、42B・・両端部領域   40..Image heating device, 41..First rotating body, 44..Second rotating body, N..Nip part, P..Sheet, T..Toner image, 46..Sliding contact member, 43. ..Heating element, 42..Reflective member, 42A..Long central region, 42B..Both ends region

Claims (6)

トナー像を担持したシートをニップ部で挟持搬送してトナー像を加熱する画像加熱装置であって、
筒状の第1の回転体と、
前記第1の回転体の内面に摺接するように固設された摺接部材と、
前記第1の回転体の内側に固設された発熱体と、
前記第1の回転体の内側に固設され、前記発熱体からの輻射熱を前記第1の回転体の内面に向けて反射する反射部材と、
前記第1の回転体を介して前記摺接部材と当接して前記第1の回転体との間に前記ニップ部を形成する第2の回転体と、を有し、
前記反射部材は、装置に使用可能な最大幅のシートよりも幅が小さいシートが連続的に導入されることにより生じる端部昇温に応じて、長手中央部領域に対して両端部領域の形状が当該両端部領域に対向する前記発熱体からの輻射熱を前記第1の回転体の長手中央部領域の内面に向けて反射する方向に変形することを特徴とする画像加熱装置。
An image heating apparatus that heats a toner image by nipping and conveying a sheet carrying a toner image at a nip portion,
A cylindrical first rotating body;
A sliding contact member fixed to be in sliding contact with the inner surface of the first rotating body;
A heating element fixed inside the first rotating body;
A reflecting member fixed inside the first rotating body and reflecting radiant heat from the heating element toward the inner surface of the first rotating body;
A second rotating body that contacts the sliding contact member via the first rotating body and forms the nip portion between the first rotating body, and
The reflecting member has a shape of both end regions with respect to the longitudinal central region in accordance with an end temperature increase caused by continuous introduction of a sheet having a width smaller than the maximum width sheet usable in the apparatus. The image heating apparatus is characterized in that radiant heat from the heating element facing the both end regions is deformed in a direction to reflect toward the inner surface of the longitudinal central region of the first rotating body.
前記反射部材はその一部が前記摺接部材もしくは前記摺接部材の支持部材に対して固定されていることを特徴とする請求項1に記載の画像加熱装置。   The image heating apparatus according to claim 1, wherein a part of the reflecting member is fixed to the sliding contact member or a support member of the sliding contact member. 前記反射部材の少なくとも一部が熱膨張係数の異なる複数の金属板を張り合わせたバイメタル板構造とされることで前記変形を生じることを特徴とする請求項1または2に記載の画像加熱装置。   3. The image heating apparatus according to claim 1, wherein at least a part of the reflection member has a bimetal plate structure in which a plurality of metal plates having different thermal expansion coefficients are bonded to each other, thereby causing the deformation. 前記複数の金属板の少なくとも1つの熱膨張係数が温度により変化することを特徴とする請求項3に記載の画像加熱装置。   The image heating apparatus according to claim 3, wherein at least one coefficient of thermal expansion of the plurality of metal plates varies with temperature. 前記第1の回転体が可撓性を有する無端ベルトであることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の画像加熱装置。   The image heating apparatus according to claim 1, wherein the first rotating body is an endless belt having flexibility. 前記第2の回転体が駆動されることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の画像加熱装置。   The image heating apparatus according to claim 1, wherein the second rotating body is driven.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP6057001B1 (en) * 2016-03-09 2017-01-11 富士ゼロックス株式会社 Fixing apparatus and image forming apparatus
US9971284B2 (en) 2016-06-30 2018-05-15 Canon Kabushiki Kaisha Fixing device
JP7441424B2 (en) 2020-04-17 2024-03-01 株式会社リコー Heating device, fixing device, image forming device

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