JP2023087935A

JP2023087935A - Heating device, fixing device, and image forming apparatus

Info

Publication number: JP2023087935A
Application number: JP2021202498A
Authority: JP
Inventors: 有信吉浦; Arinobu Yoshiura
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2021-12-14
Filing date: 2021-12-14
Publication date: 2023-06-26

Abstract

To improve a temperature distribution in a longitudinal direction of a rotary member.SOLUTION: A fixing device 9 comprises: a halogen heater 22; a fixing belt 20; a pressure roller 20 that applies a pressure to the fixing belt 20; a nip forming member 23 that is arranged inside the fixing belt 20 and forms a fixing nip N with the pressure roller 20 with the fixing belt 20 sandwiched therebetween; and a slide sheet 26 that is provided between the fixing belt 20 and the nip forming member 23. The slide sheet 26 has a high heat conduction part 261 that has a heat conductivity larger than that of other parts.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、加熱装置、定着装置および画像形成装置に関する。 The present invention relates to a heating device, a fixing device and an image forming apparatus.

加熱装置としての定着装置では、回転部材としての定着ベルトの内面に設けられたニップ形成部材が、定着ベルトを介して、加圧部材としての加圧ローラとの間に定着ニップを形成する。 In a fixing device as a heating device, a nip forming member provided on the inner surface of a fixing belt as a rotating member forms a fixing nip with a pressure roller as a pressure member via the fixing belt.

このような定着装置には、ニップ形成部材と定着ベルトの摺動性を改善したり、定着ベルトの摩耗を抑制したりする目的で、摺動性に優れた摺動シートが設けられるものが存在する。 Some of such fixing devices are provided with a sliding sheet having excellent slidability for the purpose of improving the slidability between the nip forming member and the fixing belt or suppressing wear of the fixing belt. do.

例えば特許文献１（特開２０１６－３３６３６号公報）の定着装置では、ニップ形成部材と定着ベルトとの間に摺動シートが設けられる。また、ニップ形成部材は、熱伝導率の異なる複数の部材によって構成されており、定着ベルトの非通紙部における過昇温を抑制するための均熱板や吸熱部材などの高熱伝導部材が設けられる。 For example, in the fixing device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-33636, a sliding sheet is provided between the nip forming member and the fixing belt. In addition, the nip forming member is composed of a plurality of members having different thermal conductivities, and is provided with a high heat conducting member such as a heat equalizing plate or a heat absorbing member for suppressing excessive temperature rise in the non-sheet-passing portion of the fixing belt. be done.

ところが、前述の摺動シートを設けることにより、回転部材とニップ形成部材との間での伝熱がしにくくなる。従って、前述した高熱伝導部材による回転部材の長手方向の均熱効果も抑制されてしまうなど、加熱装置内の回転部材等の各部材において、理想の長手方向の温度分布を得られないという問題があった。 However, provision of the sliding sheet described above makes it difficult to transfer heat between the rotating member and the nip forming member. Therefore, there is a problem that the ideal temperature distribution in the longitudinal direction cannot be obtained in each member such as the rotating member in the heating device, such as the suppression of the uniform heating effect of the rotating member in the longitudinal direction by the above-mentioned high heat conductive member. there were.

回転部材の長手方向の温度分布を改善することを課題とする。 An object of the present invention is to improve the temperature distribution in the longitudinal direction of a rotating member.

上記の課題を解決するため、本発明は、加熱体と、回転部材と、前記回転部材を加圧する加圧部材と、前記回転部材の内側に配置され、前記回転部材を介して前記加圧部材との間にニップ部を形成するニップ形成部材と、前記回転部材と前記ニップ形成部材との間に設けられた摺動シートとを備えた加熱装置であって、前記摺動シートは、その熱伝導率を長手方向に変化させることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a heating body, a rotating member, a pressing member that pressurizes the rotating member, and a pressing member that is disposed inside the rotating member and presses the pressing member through the rotating member. and a sliding sheet provided between the rotary member and the nip forming member, wherein the sliding sheet is heated by the heat It is characterized by varying the conductivity in the longitudinal direction.

本発明によれば、回転部材の長手方向の温度分布を改善できる。 According to the present invention, the temperature distribution in the longitudinal direction of the rotating member can be improved.

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; FIG. 本発明の一実施形態に係る定着装置の構成を示す側面断面図である。1 is a side sectional view showing the configuration of a fixing device according to an embodiment of the invention; FIG. ハロゲンヒータ、摺動シート、用紙の長手方向の位置関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the positional relationship of the halogen heater, sliding sheet, and paper in the longitudinal direction; 本発明と異なる定着装置に小サイズの用紙が通紙された場合を示す図で、（ａ）図が非通紙領域を示す図、（ｂ）図が定着ベルトの長手方向の温度分布を示す図である。FIG. 10A is a diagram showing a case where a small size sheet is passed through a fixing device different from the present invention, FIG. It is a diagram. ニップ形成部材および摺動シートを示す分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view showing a nip forming member and a sliding sheet; 異なる実施形態の定着装置のハロゲンヒータ、摺動シート、用紙の長手方向の位置関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the positional relationship in the longitudinal direction of a halogen heater, a sliding sheet, and paper in a fixing device according to another embodiment; さらに異なる実施形態の定着装置のハロゲンヒータ、摺動シート、用紙の長手方向の位置関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the positional relationship in the longitudinal direction of a halogen heater, a sliding sheet, and paper in a fixing device according to still another embodiment; 図２と異なる実施形態の定着装置を示す側面断面図である。3 is a side cross-sectional view showing a fixing device of an embodiment different from FIG. 2; FIG. 図２と異なる実施形態の定着装置を示す側面断面図である。3 is a side cross-sectional view showing a fixing device of an embodiment different from FIG. 2; FIG.

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。以下、本発明の一実施形態に係る加熱装置として、画像形成装置に設けられた定着装置を説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be appropriately simplified or omitted. A fixing device provided in an image forming apparatus will be described below as a heating device according to an embodiment of the present invention.

図１は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to one embodiment of the present invention.

図１に示す画像形成装置１００は、画像形成装置本体に対して着脱可能な４つの作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋを備える。各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック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。これらの色の現像剤は、カラー画像の色分解成分に対応する。各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、像担持体としてのドラム状の感光体２と、帯電装置３と、現像装置４と、クリーニング装置５とを備える。帯電装置３は感光体２の表面を帯電する。現像装置４は、感光体２の表面に現像剤としてのトナーを供給してトナー画像を形成する。クリーニング装置５は感光体２の表面をクリーニングする。 The image forming apparatus 100 shown in FIG. 1 includes four image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk detachable from the main body of the image forming apparatus. Each of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk has the same configuration except that it accommodates different color developers of yellow, magenta, cyan, and black. These colors of developer correspond to the color separations of the color image. Each of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk includes a drum-shaped photosensitive member 2 as an image carrier, a charging device 3, a developing device 4, and a cleaning device 5. A charging device 3 charges the surface of the photoreceptor 2 . The developing device 4 supplies toner as a developer onto the surface of the photoreceptor 2 to form a toner image. A cleaning device 5 cleans the surface of the photoreceptor 2 .

また、画像形成装置１００は、露光装置６と、給紙装置７と、転写装置８と、定着装置９と、排紙装置１０とを備える。露光装置６は、各感光体２の表面を露光し、その表面に静電潜像を形成する。給紙装置７は、記録媒体としての用紙Ｐを用紙搬送路１４に供給する。転写装置８は各感光体２に形成されたトナー画像を用紙Ｐに転写する。定着装置９は用紙Ｐに転写されたトナー画像を用紙Ｐ表面に定着させる。排紙装置１０は用紙Ｐを装置外に排出する。各作像ユニット１、感光体２、帯電装置３、露光装置６、転写装置８などは、用紙に画像を形成するための画像形成手段を構成している。 The image forming apparatus 100 also includes an exposure device 6 , a paper feed device 7 , a transfer device 8 , a fixing device 9 and a paper discharge device 10 . The exposure device 6 exposes the surface of each photoreceptor 2 to form an electrostatic latent image on the surface. The paper feeding device 7 supplies paper P as a recording medium to the paper transport path 14 . The transfer device 8 transfers the toner image formed on each photoreceptor 2 onto the paper P. As shown in FIG. The fixing device 9 fixes the toner image transferred to the paper P onto the surface of the paper P. As shown in FIG. The paper discharge device 10 discharges the paper P to the outside of the device. Each image forming unit 1, photoreceptor 2, charging device 3, exposure device 6, transfer device 8, etc. constitute an image forming means for forming an image on a sheet.

転写装置８は、中間転写体としての無端状の中間転写ベルト１１と、一次転写部材としての４つの一次転写ローラ１２と、二次転写部材としての二次転写ローラ１３とを有する。中間転写ベルト１１は複数のローラによって張架される。一次転写ローラ１２は各感光体２上のトナー画像を中間転写ベルト１１へ転写する。二次転写ローラ１３は中間転写ベルト１１上に転写されたトナー画像を用紙Ｐへ転写する。複数の一次転写ローラ１２は、それぞれ、中間転写ベルト１１を介して感光体２に接触している。これにより、中間転写ベルト１１と各感光体２とが互いに接触し、これらの間に一次転写ニップが形成される。一方、二次転写ローラ１３は、中間転写ベルト１１を介して中間転写ベルト１１を張架するローラの１つに接触している。これにより、二次転写ローラ１３と中間転写ベルト１１との間には二次転写ニップが形成されている。 The transfer device 8 has an endless intermediate transfer belt 11 as an intermediate transfer body, four primary transfer rollers 12 as primary transfer members, and secondary transfer rollers 13 as secondary transfer members. The intermediate transfer belt 11 is stretched by a plurality of rollers. A primary transfer roller 12 transfers the toner image on each photoreceptor 2 to an intermediate transfer belt 11 . The secondary transfer roller 13 transfers the toner image transferred onto the intermediate transfer belt 11 onto the paper P. As shown in FIG. Each of the primary transfer rollers 12 is in contact with the photoreceptor 2 via the intermediate transfer belt 11 . As a result, the intermediate transfer belt 11 and each photoreceptor 2 come into contact with each other, forming a primary transfer nip therebetween. On the other hand, the secondary transfer roller 13 is in contact with one of the rollers that stretch the intermediate transfer belt 11 through the intermediate transfer belt 11 . A secondary transfer nip is thereby formed between the secondary transfer roller 13 and the intermediate transfer belt 11 .

また、用紙搬送路１４における給紙装置７から二次転写ニップ（二次転写ローラ１３）に至るまでの途中には、一対のタイミングローラ１５が設けられている。 A pair of timing rollers 15 are provided on the paper transport path 14 from the paper feeding device 7 to the secondary transfer nip (secondary transfer roller 13).

次に、図１を参照して上記画像形成装置の印刷動作について説明する。 Next, the printing operation of the image forming apparatus will be described with reference to FIG.

印刷動作開始の指示があると、各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋにおいては、感光体２が図１の時計回りに回転駆動され、帯電装置３によって感光体２の表面が均一な高電位に帯電される。次いで、原稿読取装置によって読み取られた原稿の画像情報、あるいは端末からプリント指示されたプリント情報に基づいて、露光装置６が各感光体２の表面を露光する。これにより、露光された部分の電位が低下して静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に対して現像装置４からトナーが供給され、各感光体２上にトナー画像が形成される。 When there is an instruction to start the printing operation, in each of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk, the photoreceptor 2 is driven to rotate clockwise in FIG. charged to a potential. Next, the exposure device 6 exposes the surface of each photoreceptor 2 based on the image information of the document read by the document reading device or the print information instructed to print from the terminal. As a result, the potential of the exposed portion is lowered to form an electrostatic latent image. Toner is supplied from the developing device 4 to the electrostatic latent image, and a toner image is formed on each photosensitive member 2 .

各感光体２上に形成されたトナー画像は、各感光体２の回転に伴って回転し、一次転写ニップ（一次転写ローラ１２の位置）に達する。そしてトナー画像は、図１の反時計回りに回転駆動する中間転写ベルト１１に順次重なり合うように転写される。そして、中間転写ベルト１１上に転写されたトナー画像は、中間転写ベルト１１の回転に伴って二次転写ニップ（二次転写ローラ１３の位置）へ搬送される。トナー画像は、二次転写ニップにおいて搬送されてきた用紙Ｐに転写される。この用紙Ｐは、給紙装置７から供給されたものである。給紙装置７から供給された用紙Ｐは、タイミングローラ１５によって一旦停止された後、中間転写ベルト１１上のトナー画像が二次転写ニップに至るタイミングに合わせて二次転写ニップへ搬送される。かくして、用紙Ｐ上にフルカラーのトナー画像が担持される。また、トナー画像が転写された後、各感光体２上に残留するトナーは各クリーニング装置５によって除去される。 The toner image formed on each photoreceptor 2 rotates as each photoreceptor 2 rotates and reaches the primary transfer nip (the position of the primary transfer roller 12). The toner images are transferred onto the intermediate transfer belt 11 rotating counterclockwise in FIG. The toner image transferred onto the intermediate transfer belt 11 is conveyed to the secondary transfer nip (the position of the secondary transfer roller 13) as the intermediate transfer belt 11 rotates. The toner image is transferred onto the conveyed paper P at the secondary transfer nip. This paper P is supplied from the paper feeding device 7 . The paper P supplied from the paper feeding device 7 is temporarily stopped by the timing roller 15, and then conveyed to the secondary transfer nip at the timing when the toner image on the intermediate transfer belt 11 reaches the secondary transfer nip. Thus, the paper P bears a full-color toner image. After the toner image is transferred, toner remaining on each photosensitive member 2 is removed by each cleaning device 5 .

トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置９へと搬送され、定着装置９によって用紙Ｐにトナー画像が定着される。その後、用紙Ｐは排紙装置１０によって装置外に排出されて、一連の印刷動作が完了する。 The paper P onto which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing device 9 , and the toner image is fixed on the paper P by the fixing device 9 . After that, the paper P is discharged outside the apparatus by the paper discharging device 10, and a series of printing operations is completed.

図２に示すように、本実施形態に係る定着装置９は、回転部材あるいは定着部材としての定着ベルト２０と、対向回転部材あるいは加圧部材としての加圧ローラ２１と、加熱体としてのハロゲンヒータ２２と、ニップ形成部材２３と、支持部材としてのステー２４と、反射部材２５と、摺動シート２６と、分離部材２７等を備えている。定着ベルト２０は無端状のベルトからなる。加圧ローラ２１は定着ベルト２０の外周面に接触して、定着ベルト２０との間に定着ニップＮを形成する。ハロゲンヒータ２２は定着ベルト２０を加熱する。ステー２４はニップ形成部材２３を支持する。定着装置に設けられる定着部材は、加熱装置に設けられる回転部材の一態様である。本実施形態の定着装置９には、この定着部材の具体例として定着ベルト２０が設けられる。また定着装置に設けられる加圧部材は、加熱装置に設けられる対向回転部材の一態様である。本実施形態の定着装置９には、この加圧部材の具体例として加圧ローラ２１が設けられる。 As shown in FIG. 2, the fixing device 9 according to the present embodiment includes a fixing belt 20 as a rotating member or a fixing member, a pressure roller 21 as a counter rotating member or a pressure member, and a halogen heater as a heating member. 22, a nip forming member 23, a stay 24 as a supporting member, a reflecting member 25, a sliding sheet 26, a separating member 27, and the like. The fixing belt 20 is an endless belt. The pressure roller 21 contacts the outer peripheral surface of the fixing belt 20 to form a fixing nip N with the fixing belt 20 . A halogen heater 22 heats the fixing belt 20 . The stay 24 supports the nip forming member 23 . A fixing member provided in a fixing device is one aspect of a rotating member provided in a heating device. The fixing device 9 of the present embodiment is provided with a fixing belt 20 as a specific example of this fixing member. Further, the pressure member provided in the fixing device is one aspect of the counter-rotating member provided in the heating device. The fixing device 9 of the present embodiment is provided with a pressure roller 21 as a specific example of the pressure member.

図２の紙面に直交する方向で図３の両矢印Ｘ方向は、定着ベルト２０、加圧ローラ２１、ハロゲンヒータ２２、ニップ形成部材２３、ステー２４、摺動シート２６等の長手方向であり、以下、この方向を単に長手方向と呼ぶ。なお、この長手方向は搬送される用紙の幅方向、定着ベルト２０のベルト幅方向、そして、加圧ローラ２１の軸方向でもある。 The direction perpendicular to the paper surface of FIG. 2 and the double-headed arrow X direction in FIG. Hereinafter, this direction will simply be referred to as the longitudinal direction. The longitudinal direction is also the width direction of the sheet to be conveyed, the width direction of the fixing belt 20 , and the axial direction of the pressure roller 21 .

定着ベルト２０は、無端状のベルト部材で構成されている。このベルト部材は薄肉で可撓性を有する。またこのベルト部材にはフィルムが含まれる。詳しくは、定着ベルト２０は、内周側の基材と外周側の離型層により構成される。この基材はニッケルもしくはＳＵＳ等の金属材料またはポリイミド（ＰＩ）等の樹脂材料で形成される。離型層はテトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）又はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等で形成される。また、基材と離型層との間に、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム又はフッ素ゴム等のゴム材料で形成された弾性層を介在させても良い。 The fixing belt 20 is composed of an endless belt member. This belt member is thin and flexible. The belt member also includes a film. Specifically, the fixing belt 20 is composed of a substrate on the inner peripheral side and a release layer on the outer peripheral side. This base material is made of a metal material such as nickel or SUS, or a resin material such as polyimide (PI). The release layer is made of tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), polytetrafluoroethylene (PTFE), or the like. An elastic layer made of a rubber material such as silicone rubber, foamed silicone rubber, or fluororubber may be interposed between the substrate and the release layer.

加圧ローラ２１は、芯金２１ａと、芯金２１ａの表面に設けられた発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム又はフッ素ゴム等から成る弾性層２１ｂと、弾性層２１ｂの表面に設けられたＰＦＡ又はＰＴＦＥ等から成る離型層２１ｃによって構成されている。そして、加圧ローラ２１は、付勢手段によって定着ベルト２０側へ付勢され、定着ベルト２０を介してニップ形成部材２３に当接している。この加圧ローラ２１と定着ベルト２０とが圧接する箇所では、加圧ローラ２１の弾性層２１ｂが押し潰されることで、所定の幅の定着ニップＮが形成されている。また、加圧ローラ２１は、プリンタ本体に設けられたモータ等の駆動源によって回転駆動するように構成されている。そして、加圧ローラ２１が回転駆動すると、その駆動力がニップＮで定着ベルト２０に伝達され、定着ベルト２０が従動回転する。 The pressure roller 21 includes a metal core 21a, an elastic layer 21b made of foamed silicone rubber, silicone rubber, fluororubber, or the like provided on the surface of the metal core 21a, and PFA or PTFE provided on the surface of the elastic layer 21b. and the like. The pressure roller 21 is urged toward the fixing belt 20 by the urging means, and is in contact with the nip forming member 23 via the fixing belt 20 . At the location where the pressure roller 21 and the fixing belt 20 are pressed against each other, the elastic layer 21b of the pressure roller 21 is crushed to form a fixing nip N having a predetermined width. The pressure roller 21 is configured to be rotationally driven by a drive source such as a motor provided in the printer main body. When the pressure roller 21 is rotationally driven, the driving force is transmitted to the fixing belt 20 at the nip N, and the fixing belt 20 is driven to rotate.

本実施形態では、加圧ローラ２１を中実のローラとしているが、中空のローラであっても良い。その場合、加圧ローラ２１の内部にハロゲンヒータ等の加熱体を配設しても良い。また、加圧ローラ２１が弾性層を有していない場合は、加圧ローラ２１の熱容量が小さくなり定着性が向上する。一方で、未定着トナー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部に光沢ムラが生じる可能性がある。これを防止するには、加圧ローラ２１に厚さ１００μｍ以上の弾性層を設けることが望ましい。加圧ローラ２１に厚さ１００μｍ以上の弾性層を設けることで、弾性層の弾性変形により微小な凹凸を吸収することができるので、光沢ムラの発生を回避することができる。弾性層２１ｂは、ソリッドゴムでも良いが、加圧ローラ２１の内部に加熱体が無い場合は、スポンジゴムを用いても良い。断熱性が高まり定着ベルト２０の熱が奪われ難くなるため、加圧ローラ２１の弾性層にはスポンジゴムを用いる方が望ましい。また、定着部材と加圧部材は、互いに圧接する態様に限らず、加圧を行わず単に接触させるだけの構成とすることも可能である。 Although the pressing roller 21 is a solid roller in this embodiment, it may be a hollow roller. In that case, a heater such as a halogen heater may be provided inside the pressure roller 21 . Moreover, when the pressure roller 21 does not have an elastic layer, the heat capacity of the pressure roller 21 is reduced, and the fixability is improved. On the other hand, when the unfixed toner is crushed and fixed, minute irregularities on the belt surface may be transferred to the image, resulting in uneven glossiness in the solid portion of the image. In order to prevent this, it is desirable to provide the pressure roller 21 with an elastic layer having a thickness of 100 μm or more. By providing the pressure roller 21 with an elastic layer having a thickness of 100 μm or more, minute irregularities can be absorbed by elastic deformation of the elastic layer, so that gloss unevenness can be avoided. The elastic layer 21b may be made of solid rubber, but if there is no heating member inside the pressure roller 21, sponge rubber may be used. It is preferable to use sponge rubber for the elastic layer of the pressure roller 21 because heat insulation is enhanced and the heat of the fixing belt 20 is less likely to be lost. Further, the fixing member and the pressure member are not limited to being in pressure contact with each other, and may be configured to simply contact each other without applying pressure.

定着ベルト２０とハロゲンヒータ２２との間に、ハロゲンヒータ２２からの熱を一部遮蔽する遮蔽部材を配設しても良い。これにより、特に、連続通紙時の定着ベルト２０の非通紙領域における過剰な温度上昇を抑制することができ、定着ベルト２０の熱による劣化や損傷を防止することができる。 A shielding member that shields part of the heat from the halogen heater 22 may be provided between the fixing belt 20 and the halogen heater 22 . As a result, it is possible to suppress an excessive temperature rise in the non-sheet-passing area of the fixing belt 20, particularly during continuous sheet-passing, and to prevent deterioration and damage of the fixing belt 20 due to heat.

ニップ形成部材２３は、耐熱温度２００℃以上の耐熱性部材で構成される。これにより、トナー定着温度域で、熱によるニップ形成部材２３の変形を防止し、安定した定着ニップＮの状態を確保して、出力画質の安定化を図っている。ニップ形成部材２３には、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の一般的な耐熱性樹脂を用いることが可能である。 The nip forming member 23 is composed of a heat-resistant member having a heat-resistant temperature of 200° C. or more. This prevents deformation of the nip forming member 23 due to heat in the toner fixing temperature range, secures a stable state of the fixing nip N, and stabilizes the output image quality. The nip forming member 23 is made of general materials such as polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide (PPS), liquid crystal polymer (LCP), polyethernitrile (PEN), polyamideimide (PAI), polyetheretherketone (PEEK), and the like. A heat resistant resin can be used.

ニップ形成部材２３と定着ベルト２０の内面との間には、摺動シート２６が設けられる。 A sliding sheet 26 is provided between the nip forming member 23 and the inner surface of the fixing belt 20 .

ステー２４はニップ形成部材２３を支持する。ステー２４の端部は、定着装置の筐体に固定されている。これにより、加圧ローラ２１による圧力でニップ形成部材２３の撓みの発生が防止される。そのため、加圧ローラ２１の回転軸方向にわたって均一なニップ幅が得られるようになる。また、ステー２４は、ニップ形成部材２３の撓み防止機能を満足させるために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成されることが望ましい。なお、ステー２４を樹脂製とすることも可能である。 The stay 24 supports the nip forming member 23 . An end of the stay 24 is fixed to the housing of the fixing device. As a result, the nip forming member 23 is prevented from being bent by the pressure of the pressure roller 21 . Therefore, a uniform nip width can be obtained over the rotation axis direction of the pressure roller 21 . Further, the stay 24 is desirably made of a metal material having high mechanical strength such as stainless steel or iron in order to satisfy the bending prevention function of the nip forming member 23 . The stay 24 can also be made of resin.

反射部材２５は、ステー２４とハロゲンヒータ２２との間に配設されている。本実施形態では、反射部材２５をステー２４に固定している。また、反射部材２５は、ハロゲンヒータ２２によって直接加熱されるため、高融点の金属材料等で形成されることが望ましい。反射部材２５を配設することにより、ハロゲンヒータ２２からステー２４側に放射された光が定着ベルト２０へ反射される。これにより、定着ベルト２０に照射される光量を多くすることができ、定着ベルト２０を効率良く加熱可能となる。また、ハロゲンヒータ２２からの輻射熱がステー２４等に伝達されるのを抑制することができるので、省エネルギー化も図れる。 The reflecting member 25 is arranged between the stay 24 and the halogen heater 22 . In this embodiment, the reflecting member 25 is fixed to the stay 24 . Further, since the reflecting member 25 is directly heated by the halogen heater 22, it is desirable to be made of a high-melting metal material or the like. By disposing the reflecting member 25 , the light emitted from the halogen heater 22 toward the stay 24 side is reflected to the fixing belt 20 . As a result, the amount of light applied to the fixing belt 20 can be increased, and the fixing belt 20 can be efficiently heated. Moreover, since it is possible to suppress the transmission of radiant heat from the halogen heater 22 to the stay 24 and the like, energy can be saved.

なお、本実施形態のような反射部材２５を設ける代わりに、ハロゲンヒータ２２側のステー２４の面を研磨または塗装等の鏡面処理を施し、反射面を形成しても良い。また、上記反射部材２５またはステー２４の反射面の反射率は、９０％以上であることが望ましい。 Instead of providing the reflecting member 25 as in this embodiment, the surface of the stay 24 on the halogen heater 22 side may be mirror-finished by polishing or painting to form a reflecting surface. Moreover, it is desirable that the reflectance of the reflecting surface of the reflecting member 25 or the stay 24 is 90% or more.

また、ステー２４は、その強度を確保するために形状や材質を自由に選択できない。このため、本実施形態のように反射部材２５を別途設けた方が、形状や材質の選択の自由度が広がり、反射部材２５とステー２４はそれぞれの機能に特化させることができる。また、反射部材２５をハロゲンヒータ２２とステー２４との間に設けることにより、ハロゲンヒータ２２に対する反射部材２５の位置が近くなる、従って、ハロゲンヒータ２２が定着ベルト２０を効率良く加熱できる。 Moreover, the shape and material of the stay 24 cannot be freely selected in order to ensure its strength. Therefore, providing the reflecting member 25 separately as in the present embodiment increases the degree of freedom in selecting the shape and material, and allows the reflecting member 25 and the stay 24 to be specialized in their respective functions. Further, by providing the reflecting member 25 between the halogen heater 22 and the stay 24, the position of the reflecting member 25 becomes close to the halogen heater 22, so that the halogen heater 22 can heat the fixing belt 20 efficiently.

次に、本実施形態に係る定着装置の基本動作について説明する。画像形成装置本体の電源スイッチが投入されると、ハロゲンヒータ２２に電力が供給されると共に、加圧ローラ２１が図２中の時計回りに回転駆動を開始する。これにより、定着ベルト２０は、加圧ローラ２１との摩擦力によって図２中の反時計回りに従動回転する。 Next, the basic operation of the fixing device according to this embodiment will be described. When the power switch of the main body of the image forming apparatus is turned on, electric power is supplied to the halogen heater 22 and the pressure roller 21 starts rotating clockwise in FIG. As a result, the fixing belt 20 is driven to rotate counterclockwise in FIG.

その後、上述の画像形成工程により未定着のトナー画像Ｔが担持された用紙Ｐが、図２の矢印Ａ１方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト２０および加圧ローラ２１のニップＮに送入される。そして、ハロゲンヒータ２２によって加熱された定着ベルト２０による熱と、定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間の加圧力とによって、用紙Ｐの表面にトナー画像Ｔが定着される。 After that, the paper P bearing the unfixed toner image T by the image forming process described above is conveyed in the direction of arrow A1 in FIG. is entered. Then, the toner image T is fixed on the surface of the paper P by the heat from the fixing belt 20 heated by the halogen heater 22 and the pressing force between the fixing belt 20 and the pressure roller 21 .

トナー画像Ｔが定着された用紙Ｐは、定着ニップニップＮから図２中の矢印方向に搬出される。このとき、用紙Ｐの先端が分離部材２７の先端に接触することにより、用紙Ｐが定着ベルト２０から分離される。 The paper P on which the toner image T is fixed is carried out from the fixing nip N in the direction of the arrow in FIG. At this time, the paper P is separated from the fixing belt 20 by the leading edge of the paper P coming into contact with the leading edge of the separating member 27 .

本実施形態の定着装置９は２本のハロゲンヒータ２２を有する。より詳細には、図３に示すように、定着装置９は、長手方向中央側に主な発熱領域を有する中央側ヒータ２２ａと、長手方向の両端部側に主な発熱領域を有する端部側ヒータ２２ｂとを有する。中央側ヒータ２２ａあるいは端部側ヒータ２２ｂの主な発熱領域とは、ハロゲンヒータ２２のガラス管内部に設けられたフィラメントが密に巻かれた部分である。また図３に示す点線Ｄは定着装置に通紙される用紙の幅方向中央位置であり、中央側ヒータ２２ａの主な発熱領域の長手方向の中央位置、あるいは摺動シート２６の中央位置でもある。 The fixing device 9 of this embodiment has two halogen heaters 22 . More specifically, as shown in FIG. 3, the fixing device 9 includes a central heater 22a having a main heat-generating region on the central side in the longitudinal direction, and an end-side heater 22a having a main heat-generating region at both ends in the longitudinal direction. and a heater 22b. The main heat generating region of the central heater 22a or the end heater 22b is the portion where the filament provided inside the glass tube of the halogen heater 22 is tightly wound. A dotted line D shown in FIG. 3 indicates the widthwise central position of the sheet to be passed through the fixing device, the longitudinal central position of the main heat generating region of the central heater 22a, or the central position of the sliding sheet 26. .

用紙Ｐ１、Ｐ２などの幅の小さい用紙が定着装置９に通紙される場合には、中央側ヒータ２２ａのみが点灯する。また、用紙Ｐ３のような幅の大きい用紙が定着装置９に通紙される場合には、中央側ヒータ２２ａおよび端部側ヒータ２２ｂが点灯する。用紙Ｐ１は例えばＡ６サイズの用紙である。 When narrow sheets such as sheets P1 and P2 are passed through the fixing device 9, only the central heater 22a is turned on. Also, when a wide sheet such as sheet P3 is passed through the fixing device 9, the central heater 22a and the edge heater 22b are turned on. The paper P1 is, for example, an A6 size paper.

ここで、本実施形態と異なる構成の図４の定着装置を用いて、非通紙領域における定着ベルトの過昇温の問題について説明する。図４（ａ）は長手方向の中央側ヒータ２２ａと摺動シート２６’、そして用紙Ｐ１の位置関係を示す図で、図４（ｂ）は用紙Ｐ１を通紙した場合の定着ベルトの長手方向の温度分布の一例を示す図である。 Here, the problem of excessive temperature rise of the fixing belt in the non-paper-passing area will be described using the fixing device of FIG. 4 having a configuration different from that of the present embodiment. FIG. 4(a) is a view showing the positional relationship between the central heater 22a, the sliding sheet 26', and the paper P1 in the longitudinal direction. is a diagram showing an example of the temperature distribution of .

図４（ａ）に示すように、本実施形態と異なる構成の定着装置は、摺動シート２６’が長手方向に同じ材料で形成され、その熱伝導率も同じである。またニップ形成部材に後述する高熱伝導部材が設けられていてない点も本実施形態の定着装置と異なる点である。 As shown in FIG. 4A, in the fixing device having a configuration different from that of the present embodiment, the sliding sheet 26' is made of the same material in the longitudinal direction and has the same thermal conductivity. Another difference from the fixing device of this embodiment is that the nip forming member is not provided with a high thermal conductivity member, which will be described later.

このような定着装置では、ハロゲンヒータ２２の主な加熱領域よりも小さい幅の用紙が通紙された場合に、定着ベルトが過昇温する。例えば図４（ａ）に示すように、用紙Ｐ１が定着装置９に通紙された場合には、中央側ヒータ２２ａのみが点灯する。この際、中央側ヒータ２２ａの主な発熱領域内で、用紙Ｐ１の通紙領域よりも外側の領域である非通紙領域Ｂでは、定着ベルト２０が中央側ヒータ２２ａによって加熱されるが、定着ベルト２０の温度が用紙によって奪われない。このため、図４（ｂ）に示すように、非通紙領域Ｂにおいて定着ベルト２０が過昇温してしまい、定着ベルトの破損の原因となってしまう。 In such a fixing device, when a sheet having a width smaller than the main heating area of the halogen heater 22 is fed, the temperature of the fixing belt rises excessively. For example, as shown in FIG. 4A, when the sheet P1 is passed through the fixing device 9, only the central heater 22a is turned on. At this time, the fixing belt 20 is heated by the central heater 22a in the non-paper-passing region B, which is the region outside the paper-passing region of the paper P1 within the main heat-generating region of the central heater 22a. The temperature of the belt 20 is not taken away by the paper. Therefore, as shown in FIG. 4B, the temperature of the fixing belt 20 is excessively increased in the non-paper-passing area B, which causes damage to the fixing belt.

これに対して本実施形態の定着装置９は、ニップ形成部材２３に高熱伝導部材を設けることにより、定着ベルト２０の長手方向の伝熱を促進して定着ベルト２０の非通紙領域における過昇温を抑制している。以下、ニップ形成部材２３のより詳細な構成について図５を用いて説明する。 On the other hand, in the fixing device 9 of the present embodiment, by providing the nip forming member 23 with a high thermal conductivity member, the heat transfer in the longitudinal direction of the fixing belt 20 is promoted, and the excessive heat in the non-paper-passing area of the fixing belt 20 is prevented. suppresses the temperature. A more detailed configuration of the nip forming member 23 will be described below with reference to FIG.

図５に示すように、ニップ形成部材２３は、高熱伝導部材としての均熱部材３１、第１吸熱部材３２、および、第２吸熱部材３３と、第１断熱部材３４と、第２断熱部材３５と、を有する。 As shown in FIG. 5, the nip forming member 23 includes a heat equalizing member 31, a first heat absorbing member 32, a second heat absorbing member 33, a first heat insulating member 34, and a second heat insulating member 35 as high heat conductive members. and have

均熱部材３１には、金属板の両側に略直角方向へ曲げた曲げ部３１ｂが形成される。中央に設けられた当接部３１ａは、摺動シート２６を介して定着ベルト２０の内面に当接する部分である。 In the heat soaking member 31, bent portions 31b are formed on both sides of the metal plate so as to be bent substantially at right angles. The contact portion 31 a provided in the center is a portion that contacts the inner surface of the fixing belt 20 via the sliding sheet 26 .

摺動シート２６は、均熱部材３１の当接部３１ａの定着ベルト２０側である図５の下側に設けられ、均熱部材３１と定着ベルト２０との間に配置される。摺動シート２６は、その両端が均熱部材３１の各曲げ部３１ｂの先端で折り返され、曲げ部３１ｂの内側で保持される。また、摺動シート２６を、両面テープなどにより当接部３１ａおよび両側の曲げ部３１ｂに接着させてもよい。 The sliding sheet 26 is provided on the lower side of FIG. Both ends of the sliding sheet 26 are folded back at the ends of the bent portions 31b of the heat equalizing member 31 and held inside the bent portions 31b. Alternatively, the sliding sheet 26 may be adhered to the contact portion 31a and the bent portions 31b on both sides with double-sided tape or the like.

第１吸熱部材３２は、第１断熱部材３４あるいは第２断熱部材３５よりも熱伝導率の大きい材料により構成される。第１吸熱部材３２は、ニップ形成部材２３の厚み方向の定着ニップＮ側と反対側に設けられる。第１吸熱部材３２は長手方向のハロゲンヒータ２２の加熱領域Ｃ全域にわたって設けられる。なお、ハロゲンヒータ２２の加熱領域Ｃは、長手方向の中央側ヒータ２２ａおよび端部側ヒータ２２ｂの主な発熱領域が設けられた範囲のことである。 The first heat-absorbing member 32 is made of a material having higher thermal conductivity than the first heat-insulating member 34 or the second heat-insulating member 35 . The first heat absorbing member 32 is provided on the side opposite to the fixing nip N side in the thickness direction of the nip forming member 23 . The first heat absorbing member 32 is provided over the entire heating region C of the halogen heater 22 in the longitudinal direction. The heating region C of the halogen heater 22 is the range in which the main heat generating regions of the central heater 22a and the end heaters 22b in the longitudinal direction are provided.

第２吸熱部材３３は、第１断熱部材３４あるいは第２断熱部材３５よりも熱伝導率の大きい材料により構成される。第２吸熱部材３３は、長手方向の用紙Ｐ１の通紙領域より外側の両側に設けられる。つまり、定着装置９に用紙Ｐ１が通紙されて中央側ヒータ２２ａが点灯した際に、中央側ヒータ２２ａの主な発熱領域内で長手方向の用紙Ｐ１よりも外側である非通紙領域Ｂ（図４参照）に対向して設けられる。 The second heat-absorbing member 33 is made of a material having higher thermal conductivity than the first heat-insulating member 34 or the second heat-insulating member 35 . The second heat-absorbing members 33 are provided on both sides outside the paper-passing area of the paper P1 in the longitudinal direction. That is, when the sheet P1 is passed through the fixing device 9 and the central heater 22a is turned on, the sheet non-passing area B ( (see FIG. 4).

第２断熱部材３５は均熱部材３１より熱伝導率の低い材料により形成され、例えば樹脂材料により形成される。第２断熱部材３５は長手方向の第２吸熱部材３３が設けられる位置に設けられ、第２吸熱部材３３と重ね合わせされている。 The second heat insulating member 35 is made of a material having a thermal conductivity lower than that of the heat equalizing member 31, such as a resin material. The second heat-insulating member 35 is provided at a position where the second heat-absorbing member 33 is provided in the longitudinal direction, and overlaps the second heat-absorbing member 33 .

第１断熱部材３４は均熱部材３１より熱伝導率の低い材料により形成され、例えば樹脂材料により形成される。第１断熱部材３４は、ニップ形成部材２３の厚み方向の均熱部材３１と第１吸熱部材３２との間に設けられる。また第１断熱部材３４は、長手方向の第２吸熱部材３３および第２断熱部材３５が設けられていない位置に設けられる。別の言い方をすると、ニップ形成部材２３には、長手方向に、第１断熱部材３４、あるいは、第２吸熱部材３３および第２断熱部材３５が交互に設けられる。 The first heat insulating member 34 is made of a material having a thermal conductivity lower than that of the heat equalizing member 31, such as a resin material. The first heat insulating member 34 is provided between the heat equalizing member 31 and the first heat absorbing member 32 in the thickness direction of the nip forming member 23 . Also, the first heat insulating member 34 is provided at a position where the second heat absorbing member 33 and the second heat insulating member 35 in the longitudinal direction are not provided. In other words, the nip forming member 23 is alternately provided with the first heat insulating member 34 or the second heat absorbing member 33 and the second heat insulating member 35 in the longitudinal direction.

均熱部材３１が設けられることにより、定着ベルト２０の長手方向の伝熱を促進し、定着ベルト２０の温度を長手方向に均一化できる。従って、定着ベルト２０の非通紙領域Ｂにおける過昇温を抑制できる。また、第１吸熱部材３２および第２吸熱部材３３を設けることにより、均熱部材３１側からニップ形成部材２３の厚み方向へ熱の移動を促進することができる。つまり、第１吸熱部材３２および第２吸熱部材３３により、均熱部材３１の熱量不足を補うことができる。また、第１断熱部材３４を設けることにより、通紙領域において定着ベルト２０の熱を過剰に奪うことを抑制し、定着ベルト２０の通紙部における温度落ち込みを防止できる。第２断熱部材３５を設けることにより、長手方向の非通紙領域Ｂにおけるニップ形成部材２３の厚み方向の熱の移動量を調整できる。従って、長手方向の第２吸熱部材３３が設けられる位置で、定着ベルト２０の熱がニップ形成部材２３によって過剰に奪われることを防止できる。 By providing the heat equalizing member 31, the heat transfer in the longitudinal direction of the fixing belt 20 can be accelerated and the temperature of the fixing belt 20 can be made uniform in the longitudinal direction. Therefore, excessive temperature rise in the non-paper-passing area B of the fixing belt 20 can be suppressed. In addition, by providing the first heat absorbing member 32 and the second heat absorbing member 33, it is possible to promote heat transfer from the heat equalizing member 31 side to the nip forming member 23 in the thickness direction. That is, the first heat absorbing member 32 and the second heat absorbing member 33 can compensate for the lack of the heat amount of the heat equalizing member 31 . In addition, by providing the first heat insulating member 34 , it is possible to suppress excessive heat removal from the fixing belt 20 in the paper-passing area, and to prevent temperature drop in the paper-passing portion of the fixing belt 20 . By providing the second heat insulating member 35, it is possible to adjust the amount of heat transfer in the thickness direction of the nip forming member 23 in the longitudinal non-sheet-passing region B. FIG. Therefore, it is possible to prevent the heat from the fixing belt 20 from being excessively removed by the nip forming member 23 at the position where the second heat absorbing member 33 is provided in the longitudinal direction.

このようなニップ形成部材２３の構成により、前述のように定着ベルト２０の温度を長手方向に均一化し、定着ベルト２０の非通紙領域における過昇温も抑制できる。しかし、定着ベルト２０と均熱部材３１が摺動シート２６を介して当接することにより、定着ベルト２０から均熱部材３１へ熱が移動しにくくなり、定着ベルト２０の温度を長手方向に均一化する効果や定着ベルト２０の過昇温を抑制する効果が小さくなってしまうという問題がある。 With such a configuration of the nip forming member 23, the temperature of the fixing belt 20 can be made uniform in the longitudinal direction as described above, and excessive temperature rise in the non-paper-passing area of the fixing belt 20 can be suppressed. However, since the fixing belt 20 and the heat soaking member 31 are brought into contact with each other via the sliding sheet 26, heat is less likely to move from the fixing belt 20 to the heat soaking member 31, and the temperature of the fixing belt 20 is made uniform in the longitudinal direction. There is a problem that the effect of fixing and the effect of suppressing excessive temperature rise of the fixing belt 20 are reduced.

このような問題に対して、本実施形態では、摺動シート２６の非通紙領域に対応する部分の熱伝導率を大きくしている。具体的には、図３に示すように、摺動シート２６は、長手方向の非通紙領域Ｂに対向する位置に、摺動シート２６のその他の領域よりも熱伝導率の大きい、第一長手領域としての高熱伝導部２６１を有する。別の言い方をすると、摺動シート２６の長手方向において、第２の記録媒体である用紙Ｐ２の通紙領域の内側であって、第１の記録媒体である用紙Ｐ１の通紙領域よりも外側の領域である領域Ｂに相当する領域を摺動シート２６の第一長手領域２６１とし、用紙Ｐ１の通紙領域に対向する領域を第二長手領域２６２とすると、第一長手領域２６１の熱伝導率が第二長手領域２６２の熱伝導率よりも大きく設けられる。なお、ここで言う非通紙領域Ｂとは、前述のように用紙Ｐ１を通紙した場合の、中央側ヒータ２２ａによる主な発熱領域内で用紙Ｐ１が通紙されない領域のことである。 In order to solve such a problem, in this embodiment, the thermal conductivity of the portion of the sliding sheet 26 corresponding to the non-sheet-passing area is increased. Specifically, as shown in FIG. 3 , the sliding sheet 26 has a first sheet having a higher thermal conductivity than other areas of the sliding sheet 26 at a position facing the non-sheet-passing area B in the longitudinal direction. It has a high thermal conductivity portion 261 as a longitudinal region. In other words, in the longitudinal direction of the sliding sheet 26, it is inside the paper passage area of the paper P2 as the second recording medium and outside the paper passage area of the paper P1 as the first recording medium. A first longitudinal region 261 of the sliding sheet 26 corresponds to the region B, and a second longitudinal region 262 is a region facing the paper-passing region of the paper P1. is provided to be greater than the thermal conductivity of the second longitudinal region 262 . The non-passage region B referred to here is the region where the paper P1 is not passed within the main heat generation region of the central heater 22a when the paper P1 is passed as described above.

このように、摺動シート２６の長手方向の非通紙領域Ｂに対向する領域を高熱伝導部２６１とすることにより、非通紙領域Ｂにおいて定着ベルト２０から均熱部材３１へ熱を移動しやすくすることができる。従って、ニップ形成部材２３による定着ベルト２０の長手方向の均熱効果を高め、用紙Ｐ１が通紙された際の定着ベルト２０の非通紙領域Ｂにおける過昇温を抑制できる。このように、摺動シート２６の熱伝導率をその長手方向に変化させることにより、定着ベルト２０の長手方向の温度分布を改善し、より理想的な状態に近づけることができる。また以上の構成により、ニップ形成部材２３の定着ベルト２０に対する十分な均熱効果が得られる場合には、第１吸熱部材３２を省略する等、ニップ形成部材２３の部品数を減らすこともできる。従って、ニップ形成部材の組立性の改善やコストダウンを実現できる。なお、高熱伝導部２６１は非通紙領域Ｂの全域に設けられる必要はなく、その一部であってもよい。 In this way, by making the area facing the non-paper-passing area B in the longitudinal direction of the sliding sheet 26 the high heat-conducting portion 261 , heat is transferred from the fixing belt 20 to the heat equalizing member 31 in the paper-non-passing area B. can be made easier. Therefore, the nip forming member 23 enhances the effect of soaking the heat of the fixing belt 20 in the longitudinal direction, and suppresses excessive temperature rise in the non-sheet-passing area B of the fixing belt 20 when the sheet P1 is passed. By changing the thermal conductivity of the sliding sheet 26 in the longitudinal direction in this way, the temperature distribution in the longitudinal direction of the fixing belt 20 can be improved and brought closer to an ideal state. In addition, if the nip forming member 23 can sufficiently heat the fixing belt 20 with the above configuration, the number of parts of the nip forming member 23 can be reduced by, for example, omitting the first heat absorbing member 32 . Therefore, it is possible to improve the ease of assembly of the nip forming member and reduce the cost. It should be noted that the high thermal conductivity portion 261 does not need to be provided in the entire non-sheet-passing area B, and may be part of it.

摺動シート２６は耐摩耗性および定着ベルト２０との摺動性に優れた材料により形成される。摺動シート２６の高熱伝導部２６１は、例えば金属繊維とフッ素系の樹脂繊維とにより構成することができる。一方、摺動シート２６の高熱伝導部２６１以外の部分は、例えばフッ素系の樹脂繊維のみにより構成することができる。これにより、高熱伝導部２６１の熱伝導率を第二長手領域２６２などのその他の部分の熱伝導率と比較して大きくすることができる。 The sliding sheet 26 is made of a material that is excellent in wear resistance and slidability with the fixing belt 20 . The high thermal conductivity portion 261 of the sliding sheet 26 can be made of, for example, metal fibers and fluorine-based resin fibers. On the other hand, the portion of the sliding sheet 26 other than the high thermal conductivity portion 261 can be composed only of fluorine-based resin fibers, for example. Thereby, the thermal conductivity of the high thermal conductivity portion 261 can be made larger than that of other portions such as the second longitudinal region 262 .

金属繊維は樹脂繊維と比較してその熱伝導率が大きいものの、摺動性に劣っている。このため、高熱伝導部２６１を構成する金属繊維とフッ素系の樹脂繊維の割合を変更することで、摺動シート２６の伝熱効果と摺動性のバランスをとった最適な割合を採用することができる。また、高熱伝導部２６１の厚みを摺動シート２６のその他の部分より小さくして高熱伝導部２６１の熱伝導率を大きくすることもできる。さらに、高熱伝導部２６１を構成する繊維の径を大きくしたり、繊維の割合を増やして密度を大きくすることで、高熱伝導部２６１の熱伝導率を大きくすることもできる。 Metal fibers have a higher thermal conductivity than resin fibers, but are inferior in slidability. Therefore, by changing the ratio of the metal fibers and fluorine-based resin fibers that constitute the high thermal conductivity portion 261, an optimum ratio that balances the heat transfer effect and slidability of the sliding sheet 26 can be adopted. can be done. Also, the thickness of the high thermal conductivity portion 261 can be made smaller than the thickness of the other portions of the sliding sheet 26 to increase the thermal conductivity of the high thermal conductivity portion 261 . Furthermore, the thermal conductivity of the high thermal conductivity portion 261 can be increased by increasing the diameter of the fibers forming the high thermal conductivity portion 261 or by increasing the ratio of the fibers to increase the density.

次に、上記の熱伝導率の算出方法について説明する。熱伝導率を算出する際には、まず、対象の物体の熱拡散率を測定し、この熱拡散率を用いて熱伝導率を算出する。 Next, a method for calculating the above thermal conductivity will be described. When calculating the thermal conductivity, first, the thermal diffusivity of the target object is measured, and the thermal conductivity is calculated using the thermal diffusivity.

熱拡散率の計測は、熱拡散率・熱伝導率測定装置（商品名：ａｉ－ＰｈａｓｅＭｏｂｉｌｅ１ｕ、株式会社アイフェイズ性）を用いた。 Thermal diffusivity was measured using a thermal diffusivity/thermal conductivity measuring device (trade name: ai-Phase Mobile 1u, iPhase Co., Ltd.).

上記熱拡散率を熱伝導率に換算するためには、密度と比熱容量の値が必要である。密度の計測には、乾式自動密度計（商品名：Ａｃｃｕｐｙｃ１３３０、株式会社島津製作所製）を用いた。また、比熱容量の計は、示差走査型熱量測定装置（商品名：商品名：ＤＳＣ－６０株式会社島津製作所製）を用い、比熱容量が既知の基準物質としてサファイアを用いて測定した。本実施例では比熱容量測定を５回行い、５０℃における平均値を用いた。密度および比熱容量をそれぞれρ、Ｃとすると、上記熱拡散率測定で得られた熱拡散率αとから、熱伝導率λは、以下の式（１）により得ることができる。 In order to convert the above thermal diffusivity into thermal conductivity, values of density and specific heat capacity are required. A dry automatic densitometer (trade name: Accupyc 1330, manufactured by Shimadzu Corporation) was used to measure the density. The specific heat capacity was measured using a differential scanning calorimeter (trade name: DSC-60 manufactured by Shimadzu Corporation) using sapphire as a reference material with a known specific heat capacity. In this example, the specific heat capacity was measured five times, and the average value at 50°C was used. Assuming that the density and specific heat capacity are ρ and C respectively, the thermal conductivity λ can be obtained by the following equation (1) from the thermal diffusivity α obtained by the thermal diffusivity measurement.

以上で説明した摺動シートの高熱伝導部の構成は一例であり、これに限るものではない。以下、摺動シートに設けられた高熱伝導部の変形例について説明する。 The configuration of the high thermal conductivity portion of the sliding sheet described above is an example, and the configuration is not limited to this. Modifications of the high thermal conductivity portion provided on the sliding sheet will be described below.

図６に示すように、本実施形態の定着装置９は、用紙Ｐ１よりもその幅が大きく、用紙Ｐ２よりもその幅が小さい、第３の記録媒体としての用紙Ｐ４に対応する。本実施形態では、定着装置９に用紙Ｐ１を通紙した場合には、前述の実施形態と同じ範囲である長手方向の範囲Ｂ１が、中央側ヒータ２２ａによる主な発熱領域内であって、用紙Ｐ１が通紙される領域の外側の領域である非通紙領域Ｂ１で定着ベルト２０の温度が大きくなる。一方、定着装置９に用紙Ｐ４を通紙した場合には、中央側ヒータ２２ａによる主な発熱領域内であって、用紙Ｐ４が通紙される領域の外側の領域である非通紙領域Ｂ２で定着ベルト２０の温度が大きくなる。 As shown in FIG. 6, the fixing device 9 of this embodiment corresponds to a sheet P4 as a third recording medium, which has a width larger than that of the sheet P1 and smaller than that of the sheet P2. In this embodiment, when the paper P1 is passed through the fixing device 9, the longitudinal range B1, which is the same range as in the above-described embodiment, is the main heat generation region of the central heater 22a. The temperature of the fixing belt 20 increases in the non-paper-passing region B1, which is the region outside the region where P1 is passed. On the other hand, when the paper P4 is passed through the fixing device 9, it is within the main heat generation region of the central heater 22a and outside the region through which the paper P4 is passed. The temperature of the fixing belt 20 increases.

このように本実施形態では、中央側ヒータ２２ａのみが点灯する用紙として、３種類の用紙Ｐ１，Ｐ２，Ｐ４があり、非通紙領域の範囲も通紙される用紙のサイズによって異なる。 Thus, in this embodiment, there are three types of paper P1, P2, and P4 as paper for which only the central heater 22a is turned on, and the range of the non-paper-passing area also differs depending on the size of the paper to be passed.

これに対して本実施形態の摺動シート２６は、高熱伝導部２６１が、内側高熱伝導部２６１ａと外側高熱伝導部２６１ｂとからなる。内側高熱伝導部２６１ａは、長手方向の非通紙領域Ｂ１内であって、非通紙領域Ｂ２の外側の領域に設けられる。外側高熱伝導部２６１ｂは、長手方向の非通紙領域Ｂ２内の領域に設けられる。内側高熱伝導部２６１ａは外側高熱伝導部２６１ｂよりもその熱伝導率が大きく設定される。 On the other hand, in the sliding sheet 26 of this embodiment, the high thermal conductivity portion 261 consists of an inner high thermal conductivity portion 261a and an outer high thermal conductivity portion 261b. The inner high thermal conductivity portion 261a is provided in the longitudinal non-paper passing area B1 and outside the paper non-passing area B2. The outer high thermal conductivity portion 261b is provided in a region within the longitudinal non-sheet-passing region B2. The thermal conductivity of the inner high thermal conductivity portion 261a is set higher than that of the outer high thermal conductivity portion 261b.

非通紙領域の幅が大きくなるほど、定着ベルト２０の用紙によって熱量を奪われない領域が大きくなることになり、定着ベルト２０の温度はより大きくなりやすい。つまり、用紙Ｐ１を通紙した場合の非通紙領域Ｂ１の方が用紙Ｐ２を通紙した場合の非通紙領域Ｂ２よりも定着ベルト２０の温度が大きくなりやすい。また、定着ベルト２０は加熱時にはその中央側の方が、温度が高くなりやすい。以上のことから、本実施形態では、より定着ベルト２０の温度が高くなりやすい領域に対応する内側高熱伝導部２６１ａの熱伝導率を、外側高熱伝導部２６１ｂの熱伝導率よりも大きく設定する。これにより、摺動シート２６の長手方向の熱伝導率の分布を、小サイズの用紙を通紙時の定着ベルト２０の温度分布に合わせたより適切な値に設定できる。従って、定着ベルト２０の過昇温を効果的に抑制できる。このように、摺動シート２６の高熱伝導部２６１の熱伝導率は長手方向に均一である必要はなく、定着ベルト２０の長手方向の温度分布に合わせて変更できる。 As the width of the non-paper-passing area increases, the area of the fixing belt 20 where heat is not taken away by the paper increases, and the temperature of the fixing belt 20 tends to increase. That is, the temperature of the fixing belt 20 tends to be higher in the non-paper-passing region B1 when the paper P1 is passed than in the non-paper-passing region B2 when the paper P2 is passed. Further, when the fixing belt 20 is heated, the temperature tends to be higher on the central side thereof. For this reason, in the present embodiment, the thermal conductivity of the inner high thermal conductivity portion 261a corresponding to the region where the temperature of the fixing belt 20 tends to rise is set higher than the thermal conductivity of the outer high thermal conductivity portion 261b. As a result, the distribution of thermal conductivity in the longitudinal direction of the sliding sheet 26 can be set to a more appropriate value in accordance with the temperature distribution of the fixing belt 20 when small-sized paper is fed. Therefore, excessive temperature rise of the fixing belt 20 can be effectively suppressed. Thus, the thermal conductivity of the high thermal conductivity portion 261 of the sliding sheet 26 need not be uniform in the longitudinal direction, and can be changed according to the temperature distribution in the longitudinal direction of the fixing belt 20 .

次に、図７に示す定着装置は、用紙Ｐ２よりもその幅が大きく、用紙Ｐ３よりもその幅が小さい用紙Ｐ５に対応する。用紙Ｐ５が定着装置に通紙される場合には、中央側ヒータ２２ａおよび端部側ヒータ２２ｂの両方が点灯する。 Next, the fixing device shown in FIG. 7 supports a sheet P5 having a width larger than that of the sheet P2 and smaller than that of the sheet P3. When the sheet P5 is passed through the fixing device, both the central heater 22a and the edge heater 22b are lit.

本実施形態の定着装置では、用紙Ｐ１を通紙した際に非通紙領域Ｂ１が形成される点はこれまでの実施形態と同様である。そして、用紙Ｐ５を定着装置９に通紙した際に、長手方向の用紙Ｐ５よりも外側の領域であって、端部側ヒータ２２ｂの主な発熱領域内の領域である非通紙領域Ｂ３で定着ベルト２０の温度が上昇する。 The fixing device of this embodiment is the same as the previous embodiments in that the paper non-passing area B1 is formed when the paper P1 is passed. Then, when the paper P5 is passed through the fixing device 9, the non-paper-passing region B3, which is the region outside the paper P5 in the longitudinal direction and within the main heat generation region of the end heater 22b, The temperature of the fixing belt 20 rises.

そこで本実施形態の摺動シート２６は、長手方向の非通紙領域Ｂ１に対向する範囲に設けられる第１高熱伝導部２６１とは別に、長手方向の非通紙領域Ｂ３に対向する範囲に設けられる第２高熱伝導部２６２を有する。これにより、用紙Ｐ５が定着装置に通紙された際の非通紙領域Ｂ３における定着ベルト２０の過昇温を抑制できる。このように、定着装置９が、端部側ヒータ２２ｂの主な発熱領域で複数のサイズの用紙３、Ｐ５に対応する場合には、摺動シート２６に、端部側ヒータ２２ｂの主な発熱領域に対向する高熱伝導部を設けることもできる。またこのように、摺動シート２６は、長手方向の複数の領域に高熱伝導部を設けることができる。 Therefore, the sliding sheet 26 of the present embodiment is provided in a range facing the longitudinal non-paper-passing area B3 separately from the first high thermal conductivity portion 261 provided in a range facing the longitudinal non-paper-passing area B1. It has a second high thermal conductivity portion 262 that is As a result, excessive temperature rise of the fixing belt 20 in the paper non-passing area B3 when the paper P5 is passed through the fixing device can be suppressed. In this way, when the fixing device 9 supports sheets 3 and P5 of a plurality of sizes in the main heat-generating area of the edge-side heater 22b, the sliding sheet 26 is provided with the main heat-generating area of the edge-side heater 22b. A high thermal conductivity portion can also be provided opposite the region. Moreover, in this way, the sliding sheet 26 can be provided with high heat-conducting portions in a plurality of regions in the longitudinal direction.

また定着装置９に設けられるハロゲンヒータの数は上記の２本に限らない。例えば図８に示すように、１本のハロゲンヒータ２２を有する定着装置に本発明の摺動シートを適用できる。また定着ベルト２０の定着ニップＮ側とは反対側の外周面に対向して、温度センサ２８が設けられる。図８の定着装置の場合、前述の実施形態の図３や図６のように、中央側ヒータ２２ａの長手方向の主な発熱領域でその非通紙領域に対向する位置に高熱伝導部２６１を設けたように、図８のハロゲンヒータに対して摺動シート２６に高熱伝導部２６１を設けることができる。また図９に示すように、３本のハロゲンヒータ２２を有する定着装置に本発明の摺動シートを適用できる。これらのハロゲンヒータ２２は、図３の中央側ヒータ２２ａに相当するヒータと、一方の端部側ヒータ２２ｂに相当するヒータと他方の端部側ヒータ２２ｂに相当するヒータとが設けられる。このような定着装置においても、図３や図７などのように摺動シート２６に高熱伝導部を設けることができる。 Further, the number of halogen heaters provided in the fixing device 9 is not limited to the above two. For example, the sliding sheet of the present invention can be applied to a fixing device having one halogen heater 22 as shown in FIG. A temperature sensor 28 is provided facing the outer peripheral surface of the fixing belt 20 on the side opposite to the fixing nip N side. In the case of the fixing device of FIG. 8, as in FIGS. 3 and 6 of the above-described embodiments, the high thermal conductivity portion 261 is provided in the main heat generating region in the longitudinal direction of the central heater 22a at a position facing the non-paper-passing region. As provided, a high thermal conductivity portion 261 can be provided on the sliding sheet 26 for the halogen heater of FIG. Further, as shown in FIG. 9, the sliding sheet of the present invention can be applied to a fixing device having three halogen heaters 22. FIG. These halogen heaters 22 include a heater corresponding to the center side heater 22a in FIG. 3, a heater corresponding to one end side heater 22b, and a heater corresponding to the other end side heater 22b. Also in such a fixing device, the sliding sheet 26 can be provided with a high thermal conductivity portion as shown in FIGS.

これらの定着装置においても、本発明の摺動シートを適用することにより、回転部材としての定着ベルト２０の長手方向の温度分布を改善できる。つまり、定着ベルト２０の温度を長手方向に均一化したり、非通紙領域における過昇温を抑制できる。 By applying the sliding sheet of the present invention to these fixing devices as well, the temperature distribution in the longitudinal direction of the fixing belt 20 as a rotating member can be improved. That is, the temperature of the fixing belt 20 can be made uniform in the longitudinal direction, and excessive temperature rise in the non-paper-passing area can be suppressed.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

本発明に係る画像形成装置は、図１に示すカラー画像形成装置に限らず、モノクロ画像形成装置や、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等であってもよい。 The image forming apparatus according to the present invention is not limited to the color image forming apparatus shown in FIG. 1, but may be a monochrome image forming apparatus, a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multi-function machine of these.

記録媒体としては、用紙Ｐ（普通紙）の他、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、プラスチックフィルム、プリプレグ、銅箔等が含まれる。 Recording media include paper P (plain paper), thick paper, postcards, envelopes, thin paper, coated paper (coated paper, art paper, etc.), tracing paper, OHP sheet, plastic film, prepreg, copper foil, and the like. included.

また、本発明は、上記の実施形態で説明したような定着装置に限らず、用紙に塗布されたインクを乾燥させる乾燥装置、さらには、被覆部材としてのフィルムを用紙等のシートの表面に熱圧着するラミネータや、包材のシール部を熱圧着するヒートシーラーなどの熱圧着装置のような加熱装置にも適用可能である。このような装置にも本発明の摺動シートを適用することで、回転部材の長手方向の温度分布を改善できる。 Further, the present invention is not limited to the fixing device as described in the above embodiments, but may also be applied to a drying device for drying ink applied to paper, and a film as a covering member that is heated on the surface of a sheet such as paper. The present invention can also be applied to a heating device such as a laminator that presses and a heat sealer that thermally presses the sealed portion of the packaging material. By applying the sliding sheet of the present invention to such a device, the temperature distribution in the longitudinal direction of the rotating member can be improved.

１画像形成装置
９定着装置（加熱装置）
２０定着ベルト（回転部材あるいは定着部材）
２１加圧ローラ（対向回転部材あるいは加圧部材）
２２ハロゲンヒータ（加熱体）
２２ａ中央側ヒータ
２２ｂ端部側ヒータ
２３ニップ形成部材
２６摺動シート
２６１高熱伝導部（第一長手領域）
２６２第二長手領域
Ｂ非通紙領域
Ｐ用紙（記録媒体）
Ｐ１用紙（第１の記録媒体）
Ｐ２用紙（第２の記録媒体）
Ｐ４用紙（第３の記録媒体）
Ｘ摺動シートの長手方向 1 image forming apparatus 9 fixing device (heating device)
20 fixing belt (rotating member or fixing member)
21 pressure roller (counter-rotating member or pressure member)
22 Halogen heater (heating body)
22a Central side heater 22b End side heater 23 Nip forming member 26 Sliding sheet 261 High thermal conductivity portion (first longitudinal region)
262 Second longitudinal area B Non-paper passing area P Paper (recording medium)
P1 paper (first recording medium)
P2 paper (second recording medium)
P4 paper (third recording medium)
X sliding sheet longitudinal direction

特開２０１６－３３６３６号公報JP 2016-33636 A

Claims

a heating element;
a rotating member;
a pressurizing member that pressurizes the rotating member;
a nip forming member disposed inside the rotating member and forming a nip portion with the pressure member via the rotating member;
A heating device comprising a sliding sheet provided between the rotating member and the nip forming member,
The heating device, wherein the sliding sheet changes its thermal conductivity in the longitudinal direction.

The heating device according to claim 1, corresponding to a first recording medium and a second recording medium having a length in the longitudinal direction larger than that of the first recording medium,
In the sliding sheet, the thermal conductivity of the first longitudinal region, which is the inner side of the second recording medium passing region in the longitudinal direction and the outer side of the first recording medium passing region, is 2. The heating device according to claim 1, wherein the thermal conductivity of said second longitudinal area is set to be larger than that of said second longitudinal area, which is an area within said first recording medium passage area.

3. The heating device according to claim 2, wherein said first longitudinal region of said sliding sheet contains metal fibers.

4. The heating device according to claim 2 or 3, wherein said first longitudinal region has a smaller thickness than said second longitudinal region.

The first longitudinal region and the second longitudinal region of the sliding sheet are made of a fibrous material,
5. A heating device according to any one of claims 2 to 4, wherein the first longitudinal region has a higher fiber density than the second longitudinal region.

The first longitudinal region and the second longitudinal region of the sliding sheet are made of a fibrous material,
The heating device according to any one of claims 2 to 5, wherein the first longitudinal region has a fiber diameter larger than that of the second longitudinal region.

7. The heating device according to any one of claims 2 to 6, wherein the length in the longitudinal direction corresponds to a third recording medium that is larger than the first recording medium and smaller than the second recording medium. ,
In the sliding sheet, the thermal conductivity of the region inside the third recording medium passing region in the first longitudinal region is such that the thermal conductivity of the region outside the third recording medium passing region is higher than that of the third recording medium passing region. Heating device greater than conductivity.

A fixing device that heats and fixes a recording medium using the heating device according to any one of claims 1 to 7.

An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 8 .