JP2017125922A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents

Fixing device and image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2017125922A
JP2017125922A JP2016004445A JP2016004445A JP2017125922A JP 2017125922 A JP2017125922 A JP 2017125922A JP 2016004445 A JP2016004445 A JP 2016004445A JP 2016004445 A JP2016004445 A JP 2016004445A JP 2017125922 A JP2017125922 A JP 2017125922A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fixing belt
fixing
fixing device
belt
heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016004445A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
藤田 貴史
Takashi Fujita
貴史 藤田
石井 賢治
Kenji Ishii
賢治 石井
吉永 洋
Hiroshi Yoshinaga
洋 吉永
一平 藤本
Ippei Fujimoto
一平 藤本
関 貴之
Takayuki Seki
貴之 関
瀬戸 隆
Takashi Seto
隆 瀬戸
憲成 澤田
Kazunari Sawada
憲成 澤田
岸 和人
Kazuto Kishi
和人 岸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2016004445A priority Critical patent/JP2017125922A/en
Publication of JP2017125922A publication Critical patent/JP2017125922A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device that can maintain a low slide resistance between a nip forming member and a fixing belt and maintain high soaking performance, and an image forming apparatus.SOLUTION: There is provided a fixing device comprising: an endless fixing belt 21 that is provided rotatably; a pressure roller 22 that is provided rotatably and applies pressure to the fixing belt 21 from an outer peripheral side; a nip forming member 24 that is located on an inner peripheral side of the fixing belt 21, in contact with the fixing belt 21 with a soaking member 29 formed of a highly heat conductive metal therebetween, and forms a fixing nip part N between the fixing belt 21 and pressure roller 22; and a halogen heater 23 that heats the fixing belt 21, wherein a dispersed plating coating 40 of a fluorine resin is formed on a surface of the soaking member 29 facing an inner peripheral surface of the fixing belt 21.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置の定着装置に関し、より詳しくは、定着画像を無端状ベルト、フィルム、ローラを介して定着する定着装置及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to a fixing device of an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multifunction machine thereof, and more specifically, fixes a fixed image through an endless belt, a film, and a roller. The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus.

複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置では、像担持体上に画像情報に基づいてトナー像を形成し、該トナー像を紙やOHPシート等の記録媒体上に転写する。その後、記録媒体上に担持された未定着のトナー像は、定着装置によって記録媒体上に定着される。   In an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile, a toner image is formed on an image carrier based on image information, and the toner image is transferred onto a recording medium such as paper or an OHP sheet. Thereafter, the unfixed toner image carried on the recording medium is fixed on the recording medium by the fixing device.

定着装置には、対向するローラ又はベルトあるいはそれらの組み合わせにより構成された定着回転体が設けられており、記録媒体である記録紙をニップ部にて挟み込み、熱と圧力によりトナー像を記録紙上に定着する。   The fixing device is provided with a fixing rotator constituted by opposing rollers or belts, or a combination thereof. A recording sheet as a recording medium is sandwiched at a nip portion, and a toner image is placed on the recording sheet by heat and pressure. To settle.

特に、定着ベルトの内周側で該定着ベルトに接触するニップ形成部材により、定着ベルトと加圧ローラとの間に定着ニップ部を形成させるとともに、ニップ形成部材と定着ベルトとの間に摺動ニップ部を形成させる構成が知られている。   In particular, the nip forming member that contacts the fixing belt on the inner peripheral side of the fixing belt forms a fixing nip portion between the fixing belt and the pressure roller, and slides between the nip forming member and the fixing belt. A configuration for forming a nip portion is known.

非特許文献1によれば、A4サイズのプリント100枚/分の生産性を持った高速機においても、摺動ニップ部が広く用いられるようになっている。   According to Non-Patent Document 1, the sliding nip portion is widely used even in a high-speed machine having a productivity of 100 A4 size prints / min.

また、非特許文献2では、高硬度な金属であるSUS(ステンレス鋼)とポリイミドの摺動で80枚/分機の耐久性を確保している。SUSの熱伝導率は金属の中では最も悪く10〜20W/mK前後であるため、定着ベルトの均熱性はIHヒータと磁気遮蔽板で達成している。   Further, in Non-Patent Document 2, the durability of 80 sheets / min is ensured by sliding between SUS (stainless steel) which is a high hardness metal and polyimide. Since the thermal conductivity of SUS is the worst among metals, it is about 10 to 20 W / mK, so that the heat uniformity of the fixing belt is achieved by the IH heater and the magnetic shielding plate.

しかしながら、非特許文献1,2に開示されたような定着装置において、ニップ形成部材と定着ベルトの間の摺動抵抗が大きい場合には、定着ベルトが加圧ローラによって連れ回りせずにスリップを起こすことがある。このようなスリップが起こると、記録媒体が止まって熱量過多になることでホットオフセットが発生する。また、定着ベルト自身の温度分布も異常をきたし、定着品質が悪化する不具合が生じる。   However, in the fixing device disclosed in Non-Patent Documents 1 and 2, if the sliding resistance between the nip forming member and the fixing belt is large, the fixing belt does not rotate with the pressure roller and slips. It may happen. When such a slip occurs, the recording medium stops and an excessive amount of heat is generated, thereby causing a hot offset. In addition, the temperature distribution of the fixing belt itself becomes abnormal, and the fixing quality deteriorates.

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであって、ニップ形成部材と定着ベルトの摺動抵抗を低く保つとともに、高い均熱性能を維持できる定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem, and is a fixing device and an image forming apparatus that can keep the sliding resistance between the nip forming member and the fixing belt low and maintain high heat equalization performance. The purpose is to provide.

上記課題を解決するために、本発明に係る定着装置は、回転可能に設けられた無端状の定着ベルトと、回転可能に設けられ、前記定着ベルトを外周側から加圧する加圧部材と、前記定着ベルトの内周側に位置し、高熱伝導な金属からなる均熱部材を介して該定着ベルトに接触し、かつ前記定着ベルトと前記加圧部材との間に定着ニップ部を形成するニップ形成部材と、前記定着ベルトを加熱する熱源と、を備え、前記均熱部材の前記定着ベルトの内周面に対向する表面に、フッ素樹脂の分散メッキ皮膜が形成されている構成である。   In order to solve the above problems, a fixing device according to the present invention includes an endless fixing belt that is rotatably provided, a pressure member that is rotatably provided and pressurizes the fixing belt from an outer peripheral side, A nip formed on the inner peripheral side of the fixing belt and in contact with the fixing belt through a heat equalizing member made of a metal having high heat conductivity, and forming a fixing nip portion between the fixing belt and the pressure member And a heat source for heating the fixing belt, and a dispersion plating film of fluororesin is formed on a surface of the soaking member facing the inner peripheral surface of the fixing belt.

本発明は、ニップ形成部材と定着ベルトの摺動抵抗を低く保つとともに、高い均熱性能を維持できる定着装置及び画像形成装置を提供する。   The present invention provides a fixing device and an image forming apparatus that can keep the sliding resistance between the nip forming member and the fixing belt low and maintain high heat equalization performance.

本発明の一実施の形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus including a fixing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態に係る定着装置の構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a fixing device according to an embodiment of the present invention. ハロゲンヒータ内の不活性ガスとしてアルゴンガスとキセノンガスとを使用した場合のハロゲンヒータのガラス管表面の温度上昇を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the temperature rise of the glass tube surface of a halogen heater at the time of using argon gas and xenon gas as an inert gas in a halogen heater. 本発明の一実施の形態に係る定着装置の他の構成を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating another configuration of the fixing device according to the embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態に係る定着装置の更に他の構成を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing still another configuration of the fixing device according to the embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す図であり、画像形成装置をカラーレーザープリンタに適用した例を示している。   FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus including a fixing device according to an embodiment of the present invention, and illustrates an example in which the image forming apparatus is applied to a color laser printer.

図1において、画像形成装置1は、ボトル収容部2と、転写装置3と、4つの作像部4Y,4M,4C,4Kと、給紙部10と、定着装置20と、を備えている。   In FIG. 1, the image forming apparatus 1 includes a bottle storage unit 2, a transfer device 3, four image forming units 4 </ b> Y, 4 </ b> M, 4 </ b> C, and 4 </ b> K, a paper feeding unit 10, and a fixing device 20. .

4つの作像部4Y,4M,4C,4Kは、画像形成装置1の装置本体の中央に設けられている。各作像部4Y,4M,4C,4Kは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。
具体的に、各作像部4Y,4M,4C,4Kは、潜像担持体としてのドラム状の感光体5と、感光体5の表面を帯電させる帯電装置6と、感光体5の表面にトナーを供給する現像装置7と、感光体5の表面をクリーニングするクリーニング装置8等を備える。なお、図1では、ブラックの作像部4Kが備える感光体5、帯電装置6、現像装置7、クリーニング装置8のみに符号を付しており、その他の作像部4Y,4M,4Cにおいては符号を省略している。
The four image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4K are provided in the center of the apparatus main body of the image forming apparatus 1. Each of the image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4K contains developers of different colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) corresponding to the color separation components of the color image. The configuration is the same except that.
Specifically, each of the image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4K has a drum-shaped photoconductor 5 as a latent image carrier, a charging device 6 that charges the surface of the photoconductor 5, and a surface of the photoconductor 5. A developing device 7 that supplies toner and a cleaning device 8 that cleans the surface of the photoreceptor 5 are provided. In FIG. 1, only the photoconductor 5, the charging device 6, the developing device 7, and the cleaning device 8 included in the black image forming unit 4 </ b> K are denoted by reference numerals. The reference numerals are omitted.

各作像部4Y,4M,4C,4Kの下方には、感光体5の表面を露光する露光装置9が配設されている。露光装置9は、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラー等を有し、画像データに基づいて各感光体5の表面へレーザー光を照射するようになっている。   Under the image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4K, an exposure device 9 that exposes the surface of the photoreceptor 5 is disposed. The exposure device 9 includes a light source, a polygon mirror, an f-θ lens, a reflection mirror, and the like, and irradiates the surface of each photoconductor 5 with laser light based on image data.

各作像部4Y,4M,4C,4Kの上方には、転写装置3が配設されている。転写装置3は、転写体としての中間転写ベルト30と、一次転写手段としての4つの一次転写ローラ31と、二次転写手段としての二次転写ローラ36とを備える。さらに、転写装置3は二次転写バックアップローラ32と、クリーニングバックアップローラ33と、テンションローラ34、ベルトクリーニング装置35を備えている。   A transfer device 3 is disposed above the image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4K. The transfer device 3 includes an intermediate transfer belt 30 as a transfer body, four primary transfer rollers 31 as primary transfer means, and a secondary transfer roller 36 as secondary transfer means. Further, the transfer device 3 includes a secondary transfer backup roller 32, a cleaning backup roller 33, a tension roller 34, and a belt cleaning device 35.

中間転写ベルト30は、無端状のベルトであり、二次転写バックアップローラ32、クリーニングバックアップローラ33及びテンションローラ34によって張架されている。ここでは、二次転写バックアップローラ32が回転駆動することによって、中間転写ベルト30は図1の矢印で示す方向に周回走行(回転)するようになっている。   The intermediate transfer belt 30 is an endless belt and is stretched by a secondary transfer backup roller 32, a cleaning backup roller 33, and a tension roller 34. Here, when the secondary transfer backup roller 32 is driven to rotate, the intermediate transfer belt 30 runs (rotates) in the direction indicated by the arrow in FIG.

4つの一次転写ローラ31は、それぞれ、各感光体5との間で中間転写ベルト30を挟み込んで一次転写ニップを形成している。また、各一次転写ローラ31には、電源が接続されており、所定の直流電圧(DC)及び/又は交流電圧(AC)が各一次転写ローラ31に印加されるようになっている。   Each of the four primary transfer rollers 31 sandwiches the intermediate transfer belt 30 with each photoconductor 5 to form a primary transfer nip. Each primary transfer roller 31 is connected to a power source, and a predetermined direct current voltage (DC) and / or alternating current voltage (AC) is applied to each primary transfer roller 31.

二次転写ローラ36は、二次転写バックアップローラ32との間で中間転写ベルト30を挟み込んで二次転写ニップを形成している。また、一次転写ローラ31と同様に、二次転写ローラ36にも電源が接続されており、所定の直流電圧(DC)及び/又は交流電圧(AC)が二次転写ローラ36に印加されるようになっている。   The secondary transfer roller 36 sandwiches the intermediate transfer belt 30 with the secondary transfer backup roller 32 to form a secondary transfer nip. Similarly to the primary transfer roller 31, a power source is connected to the secondary transfer roller 36 so that a predetermined direct current voltage (DC) and / or alternating current voltage (AC) is applied to the secondary transfer roller 36. It has become.

ベルトクリーニング装置35は、中間転写ベルト30に当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードを有する。このベルトクリーニング装置35から伸びた廃トナー移送ホースは、廃トナー収容器の入り口部に接続されている。   The belt cleaning device 35 includes a cleaning brush and a cleaning blade disposed so as to contact the intermediate transfer belt 30. The waste toner transfer hose extending from the belt cleaning device 35 is connected to the entrance of the waste toner container.

プリンタ本体の上部には、ボトル収容部2が設けられており、ボトル収容部2には補給用のトナーを収容した4つのトナーボトル2Y,2M,2C,2Kが着脱可能に装着されている。各トナーボトル2Y,2M,2C,2Kと各現像装置7との間には、補給路が設けてあり、この補給路を介して各トナーボトル2Y,2M,2C,2Kから各現像装置7へトナーが補給されるようになっている。   A bottle container 2 is provided in the upper part of the printer main body, and four toner bottles 2Y, 2M, 2C, and 2K containing replenishing toner are detachably attached to the bottle container 2. A replenishment path is provided between each toner bottle 2Y, 2M, 2C, 2K and each developing device 7, and each toner bottle 2Y, 2M, 2C, 2K is connected to each developing device 7 via this replenishment path. The toner is replenished.

プリンタ本体の下部には、転写紙等の記録媒体Pを収容した給紙部10や、給紙部10から記録媒体Pを搬出する給紙ローラ11等が設けてある。ここで、記録媒体Pには、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙(コート紙やアート紙等)、トレーシングペーパ、OHPシート等が含まれる。また、手差し給紙機構が設けてあってもよい。   A lower part of the printer main body is provided with a paper feeding unit 10 that stores a recording medium P such as transfer paper, a paper feeding roller 11 that carries the recording medium P out of the paper feeding unit 10, and the like. Here, the recording medium P includes, in addition to plain paper, thick paper, postcards, envelopes, thin paper, coated paper (coated paper, art paper, etc.), tracing paper, OHP sheet, and the like. A manual paper feed mechanism may be provided.

プリンタ本体内には、記録媒体Pを給紙部10から二次転写ニップを通過させて装置外へ排出するための搬送路Rが配設されている。搬送路Rにおいて、二次転写ローラ36の位置よりも記録媒体Pの搬送方向(以下、単に「搬送方向」という。)上流側には、二次転写ニップへ記録媒体Pを搬送する搬送手段としての一対のレジストローラ12a,12bが配設されている。   In the printer main body, a conveyance path R is provided for discharging the recording medium P from the paper supply unit 10 through the secondary transfer nip to the outside of the apparatus. As conveying means for conveying the recording medium P to the secondary transfer nip, in the conveying path R, upstream of the position of the secondary transfer roller 36 in the conveying direction of the recording medium P (hereinafter simply referred to as “conveying direction”). A pair of registration rollers 12a and 12b is provided.

また、二次転写ローラ36の位置よりも搬送方向下流側には、記録媒体Pに転写された未定着画像を定着するための定着装置20が配設されている。さらに、定着装置20よりも搬送路Rの搬送方向下流側には、記録媒体を装置外へ排出するための一対の排紙ローラ13a,13bが設けられている。また、プリンタ本体の上面部には、装置外に排出された記録媒体Pをストックするための排紙トレイ14が設けてある。   Further, a fixing device 20 for fixing the unfixed image transferred to the recording medium P is disposed on the downstream side in the transport direction from the position of the secondary transfer roller 36. Further, a pair of paper discharge rollers 13 a and 13 b for discharging the recording medium to the outside of the apparatus is provided downstream of the fixing device 20 in the conveyance direction of the conveyance path R. A discharge tray 14 for stocking the recording medium P discharged outside the apparatus is provided on the upper surface of the printer main body.

図2は、定着装置20の構成について説明する図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the fixing device 20.

図2に示すように、定着装置20は、定着ベルト21と、加圧ローラ22と、熱源としてのハロゲンヒータ23と、ニップ形成部材24と、支持部材としてのステー25と、反射部材26と、分離部材28と、均熱部材29と、を備える。   As shown in FIG. 2, the fixing device 20 includes a fixing belt 21, a pressure roller 22, a halogen heater 23 as a heat source, a nip forming member 24, a stay 25 as a support member, a reflecting member 26, A separation member 28 and a soaking member 29 are provided.

定着ベルト21は、薄肉で可撓性を有する無端状ベルト(若しくはフィルム)であり、図2中の矢印方向に回転可能に設けられる。ここで、無端状とは、ベルトの両端部を接合し、かつ、つなぎ目が存在しない状態をいう。   The fixing belt 21 is a thin and flexible endless belt (or film), and is provided so as to be rotatable in the direction of the arrow in FIG. Here, the endless shape means a state in which both ends of the belt are joined and no joint exists.

定着ベルト21は、低熱容量化を図るために厚さが薄型でかつ小径の積層構造であり、内周面側から、基材層、離型層が順次積層されていて、全体の厚さが1mm以下に設定され、直径が20〜40mmに設定されている。なお、これは例示であって、本発明は、これに限定されるものではない。   The fixing belt 21 has a thin and small-diameter laminated structure in order to reduce the heat capacity, and a base material layer and a release layer are sequentially laminated from the inner peripheral surface side, and the total thickness is The diameter is set to 1 mm or less, and the diameter is set to 20 to 40 mm. This is an exemplification, and the present invention is not limited to this.

定着ベルト21の基材層は、層厚が20〜50μmであり、例えばニッケル、SUS(ステンレス鋼)等の金属材料、又は、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)等の樹脂材料を用いて形成される。なお、これは例示であって、本発明は、これに限定されるものではない。   The base material layer of the fixing belt 21 has a layer thickness of 20 to 50 μm. For example, a metal material such as nickel or SUS (stainless steel), or a resin material such as polyimide (PI) or polyamideimide (PAI) is used. It is formed. This is an exemplification, and the present invention is not limited to this.

定着ベルト21の離型層は、層厚が10〜50μmであり、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)又は四フッ化エチレン樹脂(PTFE)等の材料で形成されている。このような離型層を設けることで、定着ベルト21は、記録媒体P上のトナー像Tに対する離型性が確保される。なお、これは例示であって、本発明は、これに限定されるものではない。また、離型とは、接着している物体同士が剥離することを意味し、離型性とは、物体同士の剥離しやすさを意味する。   The release layer of the fixing belt 21 has a layer thickness of 10 to 50 μm and is formed of a material such as ethylene tetrafluoride / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA) or tetrafluoroethylene resin (PTFE). Yes. By providing such a release layer, the fixing belt 21 is secured with respect to the toner image T on the recording medium P. This is an exemplification, and the present invention is not limited to this. Moreover, the mold release means that the bonded objects are peeled off, and the mold release property means the ease of peeling between the objects.

定着ベルト21の基材層と離型層の間にはシリコーンゴム等で形成された弾性層があってもよい。弾性層がない場合は熱容量が小さくなり定着性が向上するが、定着ニップ部Nにて未定着画像を押し潰して定着させるときにベルト表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ画像部に柚子肌状の光沢ムラ(柚子肌画像)が残る不具合が生じる可能性がある。ここで、柚子肌画像とは、表面に多数の微小な凹凸が形成された画像のことを意味する。これを改善するにはシリコーンゴムの弾性層を100μm以上設ける。その弾性層の変形により、微小な凹凸が吸収され、柚子肌画像が改善できる。   There may be an elastic layer formed of silicone rubber or the like between the base material layer and the release layer of the fixing belt 21. When there is no elastic layer, the heat capacity is reduced and the fixability is improved. However, when the unfixed image is crushed and fixed at the fixing nip N, minute irregularities on the belt surface are transferred to the image and the image is solid. There is a possibility that a defect in which luster unevenness (coconut skin image) remains on the part remains. Here, the cocoon skin image means an image in which a number of minute irregularities are formed on the surface. In order to improve this, an elastic layer of silicone rubber is provided to 100 μm or more. Due to the deformation of the elastic layer, minute irregularities are absorbed, and the cocoon skin image can be improved.

加圧ローラ22は、定着ニップ部Nの位置で定着ベルト21の外周面に接触して定着ベルト21を外周側から加圧するように設けられた、直径が20〜40mm程度のローラである。この加圧ローラ22は、耐熱性中実構造の芯金22a上に弾性層22bが形成され、弾性層22bの表面に薄肉の離型層22cが形成されている。なお、これは例示であって、本発明は、これに限定されるものではない。   The pressure roller 22 is a roller having a diameter of about 20 to 40 mm provided so as to contact the outer peripheral surface of the fixing belt 21 at the position of the fixing nip portion N and press the fixing belt 21 from the outer peripheral side. In the pressure roller 22, an elastic layer 22b is formed on a core bar 22a having a heat-resistant solid structure, and a thin release layer 22c is formed on the surface of the elastic layer 22b. This is an exemplification, and the present invention is not limited to this.

加圧ローラ22は、スプリング等の加圧機構によって、定着ベルト21、均熱部材29、及びニップ形成部材24に押付けられることで、弾性層22bが押しつぶされる。これにより、定着装置20において、加圧ローラ22と定着ベルト21との間に記録媒体Pが搬送される所望の定着ニップ部Nが形成される。   The pressure roller 22 is pressed against the fixing belt 21, the heat equalizing member 29, and the nip forming member 24 by a pressure mechanism such as a spring, so that the elastic layer 22b is crushed. Thereby, in the fixing device 20, a desired fixing nip portion N in which the recording medium P is conveyed is formed between the pressure roller 22 and the fixing belt 21.

加圧ローラ22は、画像形成装置本体に設けられたモータ等の駆動機構によって、図2中の矢印方向に回転駆動され、定着ニップ部Nにおいて定着ベルト21に駆動力を伝達し、定着ベルト21を従動回転させる。   The pressure roller 22 is rotationally driven in a direction indicated by an arrow in FIG. 2 by a driving mechanism such as a motor provided in the image forming apparatus main body, and transmits a driving force to the fixing belt 21 at the fixing nip portion N. Is driven to rotate.

加圧ローラ22の弾性層22bは、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の材料で形成され、厚さが100μm以上に設定されている。また、加圧ローラ22の離型層22cは、PFA、PTFE等の材料で形成されている。なお、これは例示であって、本発明は、これに限定されるものではない。   The elastic layer 22b of the pressure roller 22 is formed of a material such as foamable silicone rubber, silicone rubber, or fluororubber, and has a thickness set to 100 μm or more. Further, the release layer 22c of the pressure roller 22 is formed of a material such as PFA or PTFE. This is an exemplification, and the present invention is not limited to this.

弾性層22bの厚さが100μm以上のため、定着装置20は、弾性層22bの弾性変形によって定着ベルト21の表面の微小な凹凸を吸収し、記録媒体Pにカラー画像を定着する場合に、柚子肌画像が発生することを防止することができる。   Since the elastic layer 22b has a thickness of 100 μm or more, the fixing device 20 absorbs minute irregularities on the surface of the fixing belt 21 due to elastic deformation of the elastic layer 22b and fixes the color image on the recording medium P. Generation of a skin image can be prevented.

加圧ローラ22は中空ローラであってもよく、加圧ローラ22内部にハロゲンヒータ等の熱源を有していてもよい。弾性層22bはソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ22内部にヒータが無い場合は、スポンジゴムを用いてもよい。スポンジゴムを使用すると、断熱性が高まり定着ベルト21の熱が奪われにくくなるのでより望ましい。   The pressure roller 22 may be a hollow roller, and may have a heat source such as a halogen heater inside the pressure roller 22. The elastic layer 22b may be solid rubber, but if there is no heater inside the pressure roller 22, sponge rubber may be used. Use of sponge rubber is more preferable because heat insulation is enhanced and heat of the fixing belt 21 is not easily taken.

ハロゲンヒータ23は、その両端部が定着装置20の側板に固定されていて、プリンタ本体に設けられた電源部によって出力制御されることで発熱するように構成されている。ハロゲンヒータ23は、ガラス管内に不活性ガスとしてキセノン、クリプトンを主成分とするガスを封入したハロゲンランプを備えている。キセノン、クリプトンは、アルゴンよりも分子量の大きいガスである。   Both ends of the halogen heater 23 are fixed to the side plate of the fixing device 20 and are configured to generate heat when output is controlled by a power supply unit provided in the printer body. The halogen heater 23 includes a halogen lamp in which a gas mainly containing xenon or krypton as an inert gas is enclosed in a glass tube. Xenon and krypton are gases having a higher molecular weight than argon.

ハロゲンヒータ23は、定着ベルト21内において、後述する反射部材26と対向するように設けられており、輻射熱を発することで定着ニップ部N以外の場所において定着ベルト21を内周側から直接加熱するように構成されている。   The halogen heater 23 is provided in the fixing belt 21 so as to face a reflection member 26 described later, and directly heats the fixing belt 21 from the inner peripheral side at a place other than the fixing nip portion N by generating radiant heat. It is configured as follows.

これにより、定着装置20は、ハロゲンヒータ23による定着ベルト21の加熱効率が向上するため、省エネ性に優れるととともに、ファーストプリントタイムを短縮することができる。なお、ファーストプリントタイムとは、プリント開始指示を受けてから最初の1枚を記録媒体Pに印刷し、記録媒体Pを画像形成装置1の外部に排出するのに必要な時間を意味する。   As a result, the fixing device 20 improves the heating efficiency of the fixing belt 21 by the halogen heater 23, so that it is excellent in energy saving and can shorten the first print time. The first print time means a time required for printing the first sheet on the recording medium P after receiving the print start instruction and discharging the recording medium P to the outside of the image forming apparatus 1.

なお、定着ベルト21を加熱する熱源として、ハロゲンヒータ23以外に、IHヒータ、抵抗発熱体、又は、カーボンヒータ等を用いることも可能である。   In addition to the halogen heater 23, an IH heater, a resistance heating element, a carbon heater, or the like can be used as a heat source for heating the fixing belt 21.

ニップ形成部材24は、定着ベルト21の内周側から加圧ローラ22に当接して、定着ベルト21と加圧ローラ22との間に定着ニップ部Nを形成するように配設される。ニップ形成部材24は、非回転であり、後述する均熱部材29を介して定着ベルト21の内周面に接触し、定着ベルト21の内周面と間接的に摺動するようになっている。   The nip forming member 24 is disposed so as to contact the pressure roller 22 from the inner peripheral side of the fixing belt 21 and form a fixing nip portion N between the fixing belt 21 and the pressure roller 22. The nip forming member 24 is non-rotating, contacts the inner peripheral surface of the fixing belt 21 via a heat equalizing member 29 described later, and slides indirectly with the inner peripheral surface of the fixing belt 21. .

なお、定着ベルト21とニップ形成部材24との低摩耗化を図るために、潤滑剤としてフッ素化合物を含むフッ素オイルやフッ素グリスが定着ベルト21の内周面に塗布されている。なお、潤滑剤は、フッ素粒子を増ちょう剤とするフッ素グリス又はシリコーングリスであってもよい。   In order to reduce wear between the fixing belt 21 and the nip forming member 24, fluorine oil or fluorine grease containing a fluorine compound as a lubricant is applied to the inner peripheral surface of the fixing belt 21. The lubricant may be fluorine grease or silicone grease using fluorine particles as a thickener.

図2の構成では定着ニップ部Nの形状は平坦であるが、凹形状やその他の形状であってもよい。凹形状の定着ニップ部Nを形成する場合には、記録媒体先端の排出方向がより加圧ローラ22寄りになり、記録媒体Pの定着ベルト21に対する分離性が向上するのでジャムの発生が抑制される。   In the configuration of FIG. 2, the shape of the fixing nip N is flat, but may be a concave shape or other shapes. When the concave fixing nip portion N is formed, the discharge direction of the leading end of the recording medium is closer to the pressure roller 22 and the separation of the recording medium P from the fixing belt 21 is improved. The

ニップ形成部材24は、形状が複雑なため、耐熱樹脂の射出成形品であることが望ましく、その耐熱樹脂の種類としてはLCP(耐熱温度330℃程度)、PEK(耐熱温度350℃程度)等が望ましい。なお、これは例示であって、本発明は、これに限定されるものではない。   Since the shape of the nip forming member 24 is complicated, it is desirable that the nip forming member 24 is an injection-molded product of heat-resistant resin. Examples of the heat-resistant resin include LCP (heat-resistant temperature of about 330 ° C.) and PEK (heat-resistant temperature of about 350 ° C.). desirable. This is an exemplification, and the present invention is not limited to this.

ニップ形成部材24が耐熱樹脂材料で構成されることにより、定着装置20は、トナー定着温度域において、熱によるニップ形成部材24の変形が防止され、安定した定着ニップ部Nの状態を確保することができ、出力画質の安定化を図ることができる。   Since the nip forming member 24 is made of a heat-resistant resin material, the fixing device 20 can prevent the deformation of the nip forming member 24 due to heat in the toner fixing temperature region and ensure a stable state of the fixing nip portion N. The output image quality can be stabilized.

ニップ形成部材24は、定着ベルト21の軸方向が長手方向になるように設けられ、基部24aから記録媒体Pの厚さ方向(以下、単に「厚さ方向」という。)に突出した接触部24bがステー25に接触することで、ステー25に固定支持されている。   The nip forming member 24 is provided such that the axial direction of the fixing belt 21 is the longitudinal direction, and a contact portion 24b protruding from the base portion 24a in the thickness direction of the recording medium P (hereinafter simply referred to as “thickness direction”). Is fixedly supported by the stay 25 by contacting the stay 25.

ニップ形成部材24がステー25に固定支持されることにより、定着装置20は、加圧ローラ22による圧力でニップ形成部材24に撓みが生じるのが防止され、長手方向に渡って均一なニップ幅を得ることができる。   By fixing and supporting the nip forming member 24 to the stay 25, the fixing device 20 is prevented from being bent by the pressure by the pressure roller 22, and has a uniform nip width in the longitudinal direction. Can be obtained.

ニップ形成部材24は、ステー25の機械的強度を確保するためにステー25と比して小型に形成されている。   The nip forming member 24 is formed smaller than the stay 25 in order to ensure the mechanical strength of the stay 25.

さらに、ニップ形成部材24のニップ出口側には突出部を形成することも想定される。この突出部は、定着ベルト21を介して加圧ローラ22と接触しておらず、定着ニップ部Nでの定着後の記録媒体Pを定着ベルト21から浮かすことにより、記録媒体Pの分離性を高めるものである。   Furthermore, it is assumed that a protrusion is formed on the nip exit side of the nip forming member 24. This protruding portion is not in contact with the pressure roller 22 via the fixing belt 21, and the recording medium P after fixing at the fixing nip portion N is lifted from the fixing belt 21, thereby improving the separation of the recording medium P. It is something to enhance.

ステー25は、定着ニップ部Nを形成するニップ形成部材24を補強、支持するものであり、軸方向両端部で側板に保持固定され、位置決めされている。ステー25は、ニップ形成部材24、均熱部材29、及び定着ベルト21を介して加圧ローラ22に接触することで、定着ニップ部Nにおいてニップ形成部材24が加圧ローラ22の加圧力を受けて撓みを生じ、大きく変形する不具合の発生を抑止している。   The stay 25 reinforces and supports the nip forming member 24 that forms the fixing nip portion N, and is held and fixed to the side plate at both ends in the axial direction and positioned. The stay 25 comes into contact with the pressure roller 22 via the nip forming member 24, the heat equalizing member 29, and the fixing belt 21, so that the nip forming member 24 receives the pressure of the pressure roller 22 at the fixing nip portion N. Therefore, the occurrence of defects that cause large deformations is suppressed.

ステー25は、上述した機能を満足するために、ステンレスや鉄合金等の機械的強度が高い金属材料で形成することが望ましいが、樹脂材料によって形成することも可能である。   The stay 25 is preferably formed of a metal material having high mechanical strength such as stainless steel or iron alloy in order to satisfy the above-described function, but may be formed of a resin material.

反射部材26は、ステー25に固定されることで、ステー25とハロゲンヒータ23との間に設けられている。反射部材26は、ハロゲンヒータ23から反射部材26に向けて発せられる輻射熱及び輻射光(以下、単に「輻射熱」という。)を定着ベルト21に向けて反射する、ハロゲンヒータ23を中心とする同心円状に形成された反射面26aを有する。また、反射部材26は、ハロゲンヒータ23によって直接加熱されることから、融点が高い金属材料等によって形成されている。   The reflection member 26 is fixed between the stay 25 and provided between the stay 25 and the halogen heater 23. The reflecting member 26 is a concentric circle centering on the halogen heater 23 that reflects the radiant heat and radiant light (hereinafter simply referred to as “radiant heat”) emitted from the halogen heater 23 toward the reflecting member 26 toward the fixing belt 21. The reflecting surface 26a is formed on the surface. Further, since the reflecting member 26 is directly heated by the halogen heater 23, the reflecting member 26 is formed of a metal material having a high melting point.

反射部材26の反射面26aは、反射率が90%以上に設定されている。なお、これは例示であり、本発明は、これに限定されるものではない。   The reflection surface 26a of the reflection member 26 has a reflectance set to 90% or more. In addition, this is an illustration and this invention is not limited to this.

反射部材26を設けることで、定着装置20は、定着ベルト21に照射される輻射熱を多くすることができ、定着ベルト21を効率よく加熱することできる。また、定着装置20は、ハロゲンヒータ23からの輻射熱がステー25等に伝達されるのを抑制できるため、省エネルギー化を図ることができる。ここで、反射部材26を設ける代わりに、ステー25の表面に断熱処理若しくは鏡面処理を行っても同様の効果を得ることができる。   By providing the reflection member 26, the fixing device 20 can increase the radiant heat applied to the fixing belt 21, and can efficiently heat the fixing belt 21. Further, since the fixing device 20 can suppress the radiant heat from the halogen heater 23 from being transmitted to the stay 25 and the like, energy saving can be achieved. Here, instead of providing the reflecting member 26, the same effect can be obtained by subjecting the surface of the stay 25 to heat insulation treatment or mirror treatment.

分離部材28は、定着装置20に固定されており、定着ニップ部Nにおいてカラー画像が定着した記録媒体Pと接触することにより、記録媒体Pを定着ベルト21の表面から分離させる。   The separation member 28 is fixed to the fixing device 20 and separates the recording medium P from the surface of the fixing belt 21 by coming into contact with the recording medium P on which the color image is fixed at the fixing nip N.

均熱部材29は、銅、アルミニウム、アルミニウム合金などの高熱伝導の金属材料からなる。   The soaking member 29 is made of a metal material having high thermal conductivity such as copper, aluminum, or an aluminum alloy.

ここで、図3にハロゲンヒータ23内の不活性ガスを、従来用いられるアルゴンガスに代えてキセノンガスを使用した場合のハロゲンヒータ23のガラス管表面の温度上昇特性を示す。この実験結果では、アルゴンガスでは定着開始から110sec経過後に400℃を超えているが、キセノンガスの場合では、定着開始から110sec経過後に350℃近辺を推移しており、フッ化水素酸が発生する400℃以下に保たれている。ハロゲンヒータにおける発熱メカニズムにおいて、ガラス管内の空間に不活性ガスが封入されると、その圧力でフィラメントとして使用されるタングステンの蒸発が抑制される。さらに、蒸発したタングステンが不活性ガス分子と衝突して直進できず、その周囲のタングステン蒸気圧が上がる。それにより、タングステンの蒸発が抑制され寿命が延びる。   Here, FIG. 3 shows the temperature rise characteristics of the glass tube surface of the halogen heater 23 when the inert gas in the halogen heater 23 is replaced with xenon gas instead of the conventionally used argon gas. In this experimental result, the argon gas exceeds 400 ° C. after 110 seconds from the start of fixing, but in the case of xenon gas, the temperature changes around 350 ° C. after 110 seconds from the start of fixing, and hydrofluoric acid is generated. It is kept at 400 ° C. or lower. In the heat generation mechanism in the halogen heater, when an inert gas is sealed in the space in the glass tube, evaporation of tungsten used as a filament is suppressed by the pressure. Furthermore, the evaporated tungsten collides with the inert gas molecules and cannot go straight, and the tungsten vapor pressure around it increases. Thereby, the evaporation of tungsten is suppressed and the life is extended.

この効果は分子量が大きいガスほど大きく、更に分子量が大きいガスほど対流が起こり難く、フィラメントの熱を奪うことが少ないので、不活性ガスを経由してのガラス管への熱移動が起こり難く、結果的にガラス管の温度が上がりにくいと考えられる。ハロゲンヒータとして使用される不活性ガスは、軽い方からヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドンとなり、従来使用されているアルゴンよりもクリプトン、更にはキセノンの方が高性能となる。ハロゲンヒータ23のガラス管内に封入する不活性ガスに分子量の大きいガスを使用することで、ガラス管の温度上昇を抑えることができ、ハロゲンヒータ制御が不能になって温度暴走したときのフッ化水素酸の発生を抑制することができる。なお、ラドンを使用しないのは、短半減期の放射性ガスなので実用的でないためである。   This effect is greater for gases with higher molecular weights, and for gases with higher molecular weights, convection is less likely to occur and less heat is taken from the filament, so heat transfer to the glass tube via an inert gas is less likely to occur. It is thought that the temperature of the glass tube is difficult to rise. Inert gases used as halogen heaters are helium, neon, argon, krypton, xenon, and radon from the lighter side, and krypton and further xenon have higher performance than conventional argon. By using a gas having a large molecular weight as the inert gas sealed in the glass tube of the halogen heater 23, the temperature rise of the glass tube can be suppressed, and the hydrogen fluoride when the halogen heater control becomes impossible and the temperature runs away. Generation of acid can be suppressed. Note that radon is not used because it is a radioactive gas with a short half-life and is not practical.

本実施の形態では、Ni−Pマトリックスにフッ素樹脂(0.2〜0.5μm程度のPTFE粒子)を分散させた分散メッキ皮膜40を、定着ベルト21の内周面に対向する均熱部材29の表面に形成した。Ni−Pは、フッ素樹脂との分散メッキにおける代表的なマトリックスである。   In the present embodiment, a dispersion plating film 40 in which a fluororesin (PTFE particles of about 0.2 to 0.5 μm) is dispersed in a Ni—P matrix is coated with a soaking member 29 that faces the inner peripheral surface of the fixing belt 21. Formed on the surface. Ni-P is a typical matrix in dispersion plating with a fluororesin.

さらに、分散メッキ皮膜40のメッキ後に280〜320℃で1時間前後の加熱硬化処理(非晶質構造→結晶化による析出硬化)を行うことで、分散メッキ皮膜40のビッカース硬度が10〜30%ほど向上し、更に耐久性を高めることができた。PTFEの含有量は、0.5〜10wt%などの範囲で設定可能であり、低摩擦性を重視するならPTFEの含有量を増加させ、耐久性を重視するならPTFEの含有量を低くすればよい。   Further, after the dispersion plating film 40 is plated, a Vickers hardness of the dispersion plating film 40 is 10 to 30% by performing a heat curing process (amorphous structure → precipitation hardening by crystallization) at 280 to 320 ° C. for about 1 hour. As a result, the durability was improved. The PTFE content can be set in the range of 0.5 to 10 wt%, etc. If the low friction property is emphasized, the PTFE content is increased. If the durability is important, the PTFE content is decreased. Good.

フッ素樹脂のような高分子固体潤滑剤の他に、メッキ皮膜に耐摩耗性を付与することができるものとして、グラファイト、フラーレン(C60)、カーボンナノチューブ(CNT)、ナノダイヤモンド(ND)などの炭素系材料が考えられている。特に、ND(直径5〜50nm)は、硬度、熱伝導性、潤滑性に優れているため、分散メッキ皮膜40中に共析させることにより、これらの優れた特性を分散メッキ皮膜40に付与することができる。   In addition to polymer solid lubricants such as fluororesins, carbons such as graphite, fullerene (C60), carbon nanotubes (CNT), and nanodiamonds (ND) can be used to impart abrasion resistance to the plating film. System materials are considered. In particular, ND (5 to 50 nm in diameter) is excellent in hardness, thermal conductivity, and lubricity, and therefore, these excellent characteristics are imparted to the dispersion plating film 40 by being eutectoid in the dispersion plating film 40. be able to.

また、分散メッキ皮膜40は、金属がマトリックスとなっているために体積抵抗が約90μΩ・cmであり、静電気等は基材である均熱部材29を接地することで確実に除去できる。フロート状態の金属はアンテナとなって高周波の電磁波ノイズを発生してしまう場合があるが、本実施の形態における分散メッキ皮膜40は、均熱部材29の接地によって、そのような問題が発生しないようになっている。   In addition, since the dispersion plating film 40 is made of a metal matrix, the volume resistance is about 90 μΩ · cm, and static electricity and the like can be reliably removed by grounding the soaking member 29 as a base material. Although the float metal may become an antenna and generate high-frequency electromagnetic noise, the dispersion plating film 40 in the present embodiment does not cause such a problem due to the grounding of the soaking member 29. It has become.

また、分散メッキ皮膜40に対する接触角をフッ素オイルとシリコーンオイルとで比較測定した。いずれのオイルも分散メッキ皮膜への滴下時は接触角40度と44度と差が僅かであったが、5秒後にはフッ素オイルは17度、シリコーンオイルは変化なしであり、明らかにフッ素樹脂を含む分散メッキ皮膜40とフッ素オイルの濡れ性が良いことが顕著となった。   Further, the contact angle with respect to the dispersion plating film 40 was measured by comparison between fluorine oil and silicone oil. When both oils were dropped onto the dispersion plating film, the difference between the contact angles was 40 degrees and 44 degrees, but after 5 seconds the fluorine oil was 17 degrees and the silicone oil remained unchanged. It became remarkable that the wettability of the dispersed plating film 40 containing fluorine and fluorine oil was good.

表1に、定着ベルト21の材質、均熱部材29の表面の材質、均熱部材29の材質、定着ベルト21への潤滑剤の塗布の有無について様々に条件を変えた場合の、摺動耐久性、定着ベルト21の非通紙部の温度、フッ化水素酸の発生有無を測定した結果を示した。表中の実施例1〜13は、本実施の形態の定着装置20に関する実施例である。これらの実施例1〜13によれば、定着ベルト21における非通紙部の温度上昇を抑制しつつ、最大60万枚までの長期摺動耐久性を得ることができた。   Table 1 shows sliding durability when various conditions are changed regarding the material of the fixing belt 21, the material of the surface of the soaking member 29, the material of the soaking member 29, and whether or not the lubricant is applied to the fixing belt 21. The results of measuring the properties, the temperature of the non-sheet passing portion of the fixing belt 21, and the presence or absence of hydrofluoric acid were shown. Examples 1 to 13 in the table are examples relating to the fixing device 20 of the present embodiment. According to these Examples 1 to 13, it was possible to obtain long-term sliding durability of up to 600,000 sheets while suppressing an increase in the temperature of the non-sheet passing portion in the fixing belt 21.

フッ化水素酸の発生有無の確認は、10分又は30分の連続通紙直後に定着ベルト21を叩くことでフッ素オイル等の飛散を発生させ、0.03ppmを検知可能な微量検知管をベルト端部に近接させて評価した。なお、危険とされるフッ化水素酸の濃度の基準値は、米国産業衛生専門家会議によれば2ppmである。なお、表1の実施例では全て、クリプトン、キセノンを封入ガスとするフィラメント色温度2400±200Kのハロゲンヒータを用いている。   The presence or absence of hydrofluoric acid is confirmed by hitting the fixing belt 21 immediately after the continuous passage of 10 minutes or 30 minutes to generate scattering of fluorine oil and the like, and a micro detection tube capable of detecting 0.03 ppm is used as the belt. Evaluation was made close to the edge. Note that the reference value for the concentration of hydrofluoric acid, which is considered dangerous, is 2 ppm according to the American Industrial Hygienists Conference. In all of the examples in Table 1, a halogen heater having a filament color temperature of 2400 ± 200 K using krypton and xenon as an enclosed gas is used.

熱源としてアルゴンを封入ガスとするハロゲンヒータを用いた場合は、30分の連続通紙直後に0.5ppmのフッ化水素酸が検出された。また、熱源としてIHヒータのコイルを定着ベルト21の外部に配置して同様の実験を行ったが、フッ化水素酸の発生は確認できなかった。

Figure 2017125922
When a halogen heater using argon as an enclosed gas was used as a heat source, 0.5 ppm of hydrofluoric acid was detected immediately after 30 minutes of continuous paper feeding. Further, a similar experiment was performed with the coil of the IH heater as the heat source arranged outside the fixing belt 21, but generation of hydrofluoric acid was not confirmed.
Figure 2017125922

以下、定着装置20の他の構成例を説明する。   Hereinafter, another configuration example of the fixing device 20 will be described.

図4に示す定着装置20は、図2の定着装置と比べて、熱源が3本のハロゲンヒータ23a,23b,23cで構成されている点が異なるだけで、他の構成はほぼ同じであり、同一部材には同一符号を付すことで繰り返しての説明は省略する。ハロゲンヒータ23の数を増やすことで、生産性を落とすことなく記録媒体Pの各種紙幅に対応した定着をすることができる。図4の定着装置20においても、ハロゲンヒータ23a,23b,23cに使用されている不活性ガスは、キセノン、クリプトンを主成分とするガスである。さらに、ニップ形成部材24のニップ出口側には突出部27が形成されている。突出部27は定着ベルト21を介して加圧ローラ22と接触しておらず、記録媒体Pの分離性を高めるものである。   The fixing device 20 shown in FIG. 4 differs from the fixing device shown in FIG. 2 only in that the heat source is composed of three halogen heaters 23a, 23b, and 23c. The same reference numerals are assigned to the same members, and repeated description is omitted. By increasing the number of halogen heaters 23, fixing corresponding to various paper widths of the recording medium P can be performed without reducing productivity. Also in the fixing device 20 of FIG. 4, the inert gas used in the halogen heaters 23a, 23b, and 23c is a gas mainly composed of xenon and krypton. Further, a protrusion 27 is formed on the nip exit side of the nip forming member 24. The protrusion 27 is not in contact with the pressure roller 22 via the fixing belt 21 and improves the separation of the recording medium P.

また、図5に示す定着装置20では、図2の定着装置と比べて熱源が2本のハロゲンヒータ23a、23bで構成されている。図5の定着装置20においても、ハロゲンヒータ23a、23bに使用されている不活性ガスは、キセノン、クリプトンを主成分とするガスである。   In the fixing device 20 shown in FIG. 5, the heat source is composed of two halogen heaters 23a and 23b as compared with the fixing device shown in FIG. Also in the fixing device 20 of FIG. 5, the inert gas used in the halogen heaters 23a and 23b is a gas mainly composed of xenon and krypton.

以上のように、本実施の形態の定着装置は、均熱部材29の表面にフッ素樹脂の分散メッキ皮膜40が形成されているため、優れた摺動耐久性が得られるとともに、均熱部材29の熱伝導を阻害しないため、高い均熱性能を維持できる。また、ニップ形成部材24と定着ベルト21の摺動抵抗が十分に低いため、定着ベルト21と加圧ローラ22との間のスリップを防止することができる。また、均熱部材29を高熱伝導な金属で構成することで、定着ベルト21の非通紙部の温度上昇も抑制できる。   As described above, in the fixing device of the present embodiment, since the dispersion plating film 40 of fluororesin is formed on the surface of the soaking member 29, excellent sliding durability is obtained and the soaking member 29 is provided. Therefore, it is possible to maintain high soaking performance. Further, since the sliding resistance between the nip forming member 24 and the fixing belt 21 is sufficiently low, the slip between the fixing belt 21 and the pressure roller 22 can be prevented. In addition, by configuring the heat equalizing member 29 with a metal having high heat conductivity, it is possible to suppress the temperature rise of the non-sheet passing portion of the fixing belt 21.

また、本実施の形態の定着装置は、分散メッキ皮膜40のマトリクスであるNi−Pの結晶化による析出硬化により、更に優れた摺動耐久性を実現できる。   Further, the fixing device according to the present embodiment can realize further excellent sliding durability by precipitation hardening by crystallization of Ni—P which is a matrix of the dispersion plating film 40.

また、本実施の形態の定着装置においては、分散メッキ皮膜40に含まれるフッ素樹脂と同じ化学結合を持ち、溶解度パラメータも同等であるフッ素化合物を含む潤滑剤が、定着ベルト21とニップ形成部材24との摺動部に濡れ性よく維持される。このため、摺動抵抗が低減し、低トルクでニップ形成部材24と定着ベルト21とを摺動可能である。   In the fixing device of the present embodiment, a lubricant containing a fluorine compound having the same chemical bond as that of the fluororesin contained in the dispersion plating film 40 and having the same solubility parameter is used as the fixing belt 21 and the nip forming member 24. The sliding part is maintained with good wettability. Therefore, the sliding resistance is reduced, and the nip forming member 24 and the fixing belt 21 can be slid with low torque.

また、本実施の形態の定着装置は、ハロゲンヒータ23が暴走した場合でも、広く用いられる不活性ガスのアルゴンよりも熱伝導率の小さい封入ガスの効果により、ハロゲンヒータ23のガラス管表面の温度を抑制することができる。これにより、ハロゲンヒータ23のガラス管表面にフッ素オイルなどの潤滑剤が付着した場合でも、フッ化水素酸が発生する可能性を低減できる。   Further, in the fixing device of the present embodiment, even when the halogen heater 23 runs away, the temperature of the glass tube surface of the halogen heater 23 is reduced by the effect of the sealed gas having a lower thermal conductivity than the widely used inert gas argon. Can be suppressed. Thereby, even when a lubricant such as fluorine oil adheres to the surface of the glass tube of the halogen heater 23, the possibility that hydrofluoric acid is generated can be reduced.

また、本実施の形態の定着装置は、熱源としてのIHヒータが暴走した場合でも、フッ素オイルなどの潤滑剤が400℃を超える部材に接触する恐れがなく、フッ化水素酸が発生する可能性を低減できる。   Further, in the fixing device of the present embodiment, even when an IH heater as a heat source runs away, there is no possibility that a lubricant such as fluorine oil will come into contact with a member exceeding 400 ° C., and hydrofluoric acid may be generated. Can be reduced.

また、本実施の形態の定着装置においては、定着ベルト21とニップ形成部材24との摺動部の表面に形成された分散メッキ皮膜40の電気抵抗が低く、さらに均熱部材29が接地されている。このため、ニップ形成部材24の周辺部における静電気の発生やEMI(ElectroMagnetic Interference)などの発生を防止できる。   Further, in the fixing device of the present embodiment, the electric resistance of the dispersion plating film 40 formed on the surface of the sliding portion between the fixing belt 21 and the nip forming member 24 is low, and the soaking member 29 is grounded. Yes. For this reason, generation | occurrence | production of the static electricity in the peripheral part of the nip formation member 24, generation | occurrence | production of EMI (ElectroMagnetic Interference), etc. can be prevented.

また、本実施の形態の画像形成装置は、定着装置20を搭載することで、自由な形状、幅の定着ニップ部Nを構成できる。例えば、熱源からニップ形成部材24への供給熱量を最適化するように、ニップ形成部材24の形状や幅を構成し、定着ベルト21の加熱温度を下げることが可能である。これにより、作像時の化学物質(VOC,UFP)の放出量を低減したり、定着ベルト21等の温度影響による劣化を抑制したりすることができる。また、ニップ形成部材24の定着ベルト21に接触する面の曲率形状を記録媒体Pのカールと逆方向として、記録媒体Pのカールを抑制することなどもできる。   In addition, the image forming apparatus according to the present embodiment can form the fixing nip portion N having any shape and width by mounting the fixing device 20. For example, the shape and width of the nip forming member 24 can be configured so as to optimize the amount of heat supplied from the heat source to the nip forming member 24, and the heating temperature of the fixing belt 21 can be lowered. Thereby, it is possible to reduce the release amount of chemical substances (VOC, UFP) at the time of image formation, and to suppress deterioration due to the temperature effect of the fixing belt 21 and the like. Further, the curl of the recording medium P can be suppressed by setting the curvature shape of the surface of the nip forming member 24 that contacts the fixing belt 21 to be opposite to the curl of the recording medium P.

以上により、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は、上述した実施の形態に制限されるものではない。また、本発明は、添付の特許請求の範囲に照らし、種々に変形又は変更することが可能である。   Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment. The present invention can be variously modified or changed in light of the appended claims.

1 画像形成装置
20 定着装置
21 定着ベルト
22 加圧ローラ(加圧部材)
23,23a,23b,23c ハロゲンヒータ(熱源)
24 ニップ形成部材
29 均熱部材
40 分散メッキ皮膜
N 定着ニップ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 20 Fixing apparatus 21 Fixing belt 22 Pressure roller (Pressure member)
23, 23a, 23b, 23c Halogen heater (heat source)
24 Nipping member 29 Heat equalizing member 40 Dispersion plating film N Fixing nip

「Versant 2100 Press〜高生産性をコンパクトに実現〜」、日本画像学会2014年度シンポジウム「デジタル印刷の現状と最新電子写真技術」予稿集"Versant 2100 Press-Realizing high productivity in a compact manner", Japanese Imaging Society 2014 Symposium "Current Status of Digital Printing and Latest Electrophotographic Technology" Proceedings 「カラーオンデマンド定着装置における高速化技術」、Imaging Conference JAPAN論文集、2013年、p. 241-244"High-speed technology for color on-demand fixing devices", Imaging Conference JAPAN, 2013, p. 241-244

Claims (7)

回転可能に設けられた無端状の定着ベルトと、
回転可能に設けられ、前記定着ベルトを外周側から加圧する加圧部材と、
前記定着ベルトの内周側に位置し、高熱伝導な金属からなる均熱部材を介して該定着ベルトに接触し、かつ前記定着ベルトと前記加圧部材との間に定着ニップ部を形成するニップ形成部材と、
前記定着ベルトを加熱する熱源と、を備え、
前記均熱部材の前記定着ベルトの内周面に対向する表面に、フッ素樹脂の分散メッキ皮膜が形成されていることを特徴とする定着装置。
An endless fixing belt provided rotatably;
A pressure member that is rotatably provided and pressurizes the fixing belt from an outer peripheral side;
A nip located on the inner peripheral side of the fixing belt and in contact with the fixing belt through a heat-uniforming member made of a metal having high heat conductivity, and forming a fixing nip portion between the fixing belt and the pressure member. A forming member;
A heat source for heating the fixing belt,
A fixing device, wherein a dispersion plating film of a fluororesin is formed on a surface of the heat equalizing member facing an inner peripheral surface of the fixing belt.
前記分散メッキ皮膜は、Ni−Pマトリックスにフッ素樹脂が分散され、かつ280〜320℃で析出硬化されたものであ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 dispersion plating film is obtained by dispersing a fluororesin in a Ni—P matrix and precipitation hardening at 280 to 320 ° C. 前記定着ベルトの内周側に潤滑剤が塗布されており、前記潤滑剤がフッ素化合物を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein a lubricant is applied to an inner peripheral side of the fixing belt, and the lubricant contains a fluorine compound. 前記熱源は、ハロゲンランプを備えたハロゲンヒータであり、該ハロゲンランプの封入ガスはキセノン、クリプトンを主成分とすることを特徴とする請求項3に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 3, wherein the heat source is a halogen heater provided with a halogen lamp, and an enclosed gas of the halogen lamp is mainly composed of xenon and krypton. 前記熱源がIHヒータであることを特徴とする請求項3に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 3, wherein the heat source is an IH heater. 前記均熱部材が接地されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the heat equalizing member is grounded. 請求項1から6のいずれか1項に記載の定着装置を搭載することを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
JP2016004445A 2016-01-13 2016-01-13 Fixing device and image forming apparatus Pending JP2017125922A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016004445A JP2017125922A (en) 2016-01-13 2016-01-13 Fixing device and image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016004445A JP2017125922A (en) 2016-01-13 2016-01-13 Fixing device and image forming apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017125922A true JP2017125922A (en) 2017-07-20

Family

ID=59364168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016004445A Pending JP2017125922A (en) 2016-01-13 2016-01-13 Fixing device and image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2017125922A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019159251A (en) * 2018-03-16 2019-09-19 株式会社リコー Fixing device and image forming apparatus
JP2019159176A (en) * 2018-03-15 2019-09-19 株式会社リコー Fixing device and image forming apparatus
US10962908B2 (en) 2019-06-05 2021-03-30 Ricoh Company, Ltd. Heating device, fixing device, and image forming apparatus
WO2021123954A1 (en) 2019-12-17 2021-06-24 Ricoh Company, Ltd. Fixing device and image forming apparatus incorporating same

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS609899A (en) * 1983-06-27 1985-01-18 Suzuki Motor Co Ltd Lubricative dispersion plating film
JPH0368778A (en) * 1989-08-08 1991-03-25 Taiho Kogyo Co Ltd Sliding member
JPH05119648A (en) * 1991-10-25 1993-05-18 Hitachi Ltd Thermal fixing device
JPH05196095A (en) * 1992-01-20 1993-08-06 Zojirushi Chain Block Kk Link chain and manufacture of line chain
JPH08101550A (en) * 1994-09-30 1996-04-16 Canon Inc Heating device and image forming device
JP2002169410A (en) * 2000-12-01 2002-06-14 Canon Inc Fixing device and image forming device
JP2002311751A (en) * 2001-04-19 2002-10-25 Ricoh Co Ltd Fixing device and image forming device
JP2003270993A (en) * 2002-03-18 2003-09-25 Tohoku Ricoh Co Ltd Heating roller of electrophotographic device and method for manufacturing the same
JP2006085037A (en) * 2004-09-17 2006-03-30 Ricoh Co Ltd Auxiliary power source unit and image forming apparatus
JP2009093141A (en) * 2007-10-04 2009-04-30 Samsung Electronics Co Ltd Fixing apparatus and image forming apparatus having the same
JP2010096823A (en) * 2008-10-14 2010-04-30 Ricoh Co Ltd Fixing device and image forming device
JP2010169780A (en) * 2009-01-21 2010-08-05 Canon Inc Image heating apparatus
US20120008971A1 (en) * 2010-07-09 2012-01-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Fixing device and image forming apparatus having the same
JP2014002415A (en) * 2008-06-16 2014-01-09 Ricoh Co Ltd Fixing device and image forming apparatus
JP2015145950A (en) * 2014-02-03 2015-08-13 株式会社リコー Fixing apparatus and image forming apparatus

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS609899A (en) * 1983-06-27 1985-01-18 Suzuki Motor Co Ltd Lubricative dispersion plating film
JPH0368778A (en) * 1989-08-08 1991-03-25 Taiho Kogyo Co Ltd Sliding member
JPH05119648A (en) * 1991-10-25 1993-05-18 Hitachi Ltd Thermal fixing device
JPH05196095A (en) * 1992-01-20 1993-08-06 Zojirushi Chain Block Kk Link chain and manufacture of line chain
JPH08101550A (en) * 1994-09-30 1996-04-16 Canon Inc Heating device and image forming device
JP2002169410A (en) * 2000-12-01 2002-06-14 Canon Inc Fixing device and image forming device
JP2002311751A (en) * 2001-04-19 2002-10-25 Ricoh Co Ltd Fixing device and image forming device
JP2003270993A (en) * 2002-03-18 2003-09-25 Tohoku Ricoh Co Ltd Heating roller of electrophotographic device and method for manufacturing the same
JP2006085037A (en) * 2004-09-17 2006-03-30 Ricoh Co Ltd Auxiliary power source unit and image forming apparatus
JP2009093141A (en) * 2007-10-04 2009-04-30 Samsung Electronics Co Ltd Fixing apparatus and image forming apparatus having the same
JP2014002415A (en) * 2008-06-16 2014-01-09 Ricoh Co Ltd Fixing device and image forming apparatus
JP2010096823A (en) * 2008-10-14 2010-04-30 Ricoh Co Ltd Fixing device and image forming device
JP2010169780A (en) * 2009-01-21 2010-08-05 Canon Inc Image heating apparatus
US20120008971A1 (en) * 2010-07-09 2012-01-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Fixing device and image forming apparatus having the same
JP2015145950A (en) * 2014-02-03 2015-08-13 株式会社リコー Fixing apparatus and image forming apparatus

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019159176A (en) * 2018-03-15 2019-09-19 株式会社リコー Fixing device and image forming apparatus
JP7052443B2 (en) 2018-03-15 2022-04-12 株式会社リコー Fixing device and image forming device
JP2019159251A (en) * 2018-03-16 2019-09-19 株式会社リコー Fixing device and image forming apparatus
JP7059720B2 (en) 2018-03-16 2022-04-26 株式会社リコー Fixing device and image forming device
US10962908B2 (en) 2019-06-05 2021-03-30 Ricoh Company, Ltd. Heating device, fixing device, and image forming apparatus
WO2021123954A1 (en) 2019-12-17 2021-06-24 Ricoh Company, Ltd. Fixing device and image forming apparatus incorporating same
US11852994B2 (en) 2019-12-17 2023-12-26 Ricoh Company, Ltd. Fixing device and image forming apparatus incorporating same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6361269B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP5365908B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP6086100B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP2015111243A (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP5091885B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP2017125922A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP6197658B2 (en) Fixing device, sliding member, and image forming apparatus
JP2017116921A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP6995519B2 (en) Fixing device
JP2013068724A (en) Slide sheet, fixing device, and image forming apparatus
JP5532958B2 (en) Endless belt, fixing device and image forming apparatus
JP2014164223A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP5948925B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP2015152752A (en) Fixation device
JP2013164442A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP6516154B2 (en) Fixing device, image forming device
JP5326831B2 (en) Fixing pressure roller, fixing device having the same, and image forming apparatus having the fixing device
JP2019159251A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP2017003945A (en) Pressure roller, heating device, and image forming apparatus
JP6341005B2 (en) Endless belt, fixing device, and image forming apparatus
JP5754658B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP2020067464A (en) Heat fixing device and image forming apparatus
JP6398528B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP5853557B2 (en) Fixing member, fixing belt, fixing device, and image forming apparatus
JP6226230B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181207

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190918

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190924

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20200331