JP2024018613A - Fixing device and image forming device - Google Patents

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尚吾 中本
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  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Abstract

【課題】反射部材の熱が支持部材等を介してニップ部側の定着部材に伝熱しやすく、反射部材の高温及び劣化を抑制することができるとともに、ニップ部における定着部材の温度ムラを抑制できる定着装置を提供する。【解決手段】定着部材106と、摺動部材110と、加圧部材107と、加熱源101と、摺動部材を支持する第1の支持部材104と、第1の支持部材を支持する第2の支持部材103と、前記第2の支持部材と接触し、加熱源の熱を反射する反射部材102と、を備える。第1の支持部材は、熱伝導率が10W/mK以上の材料からなる。第1の支持部材と第2の支持部材との接触面は、定着部材の回転軸方向において不連続となっており、複数の接触面が存在する。複数の接触面のうちの少なくとも一部に、断熱性を有する断熱部材が設けられ、断熱部材が設けられた箇所では、第1の支持部材と第2の支持部材とが断熱部材を介して接触することを特徴とする。【選択図】図2[Problem] Heat from a reflective member is easily transferred to a fixing member on the nip portion side via a support member, etc., and high temperature and deterioration of the reflective member can be suppressed, and temperature unevenness of the fixing member at the nip portion can be suppressed. Provide a fixing device. SOLUTION: A fixing member 106, a sliding member 110, a pressure member 107, a heat source 101, a first support member 104 that supports the sliding member, and a second support member that supports the first support member. a supporting member 103; and a reflecting member 102 that is in contact with the second supporting member and reflects heat from the heating source. The first support member is made of a material having a thermal conductivity of 10 W/mK or more. The contact surfaces between the first support member and the second support member are discontinuous in the direction of the rotation axis of the fixing member, and a plurality of contact surfaces exist. A heat insulating member having heat insulating properties is provided on at least a portion of the plurality of contact surfaces, and the first support member and the second support member are in contact with each other via the heat insulating member at the location where the heat insulating member is provided. It is characterized by [Selection diagram] Figure 2

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus.

従来、電子写真方式の画像形成装置では、定着ベルトと定着ベルトに対向する加圧部材とを有する定着装置を用いることが知られている。このような定着装置では、定着ベルトと加圧部材とでニップ部(定着ニップ)を形成し、ニップ部に記録媒体を通過させて定着を行う。 2. Description of the Related Art Conventionally, it is known that an electrophotographic image forming apparatus uses a fixing device having a fixing belt and a pressure member facing the fixing belt. In such a fixing device, the fixing belt and the pressure member form a nip (fixing nip), and the recording medium is passed through the nip to perform fixing.

このような定着装置では、ニップ部に記録媒体を通紙させた際に、非通紙部の温度が上昇し、定着ベルトの破損が生じる問題が知られている。その対策として、非通紙部の温度が高くなる領域に、熱伝導率の高い部材を配置し、非通紙部の温度上昇を抑制する技術が提案されている。 In such a fixing device, there is a known problem that when a recording medium is passed through the nip portion, the temperature of the non-sheet passing portion increases, resulting in damage to the fixing belt. As a countermeasure against this problem, a technique has been proposed in which a member with high thermal conductivity is arranged in a region where the temperature of the non-sheet passing area increases, thereby suppressing the rise in temperature of the non-sheet passing area.

例えば特許文献1では、熱伝導率が異なる複数の層から構成されたニップ形成部材において、複数の層のうちの少なくとも1つの層の熱伝導率が定着部材の長手方向において異なっている。また、ニップ形成部材のステーに接する側の層は、その熱伝導率がステーの熱伝導率よりも高くなっている。特許文献1によれば、端部温度上昇を抑制することができるとしている。 For example, in Patent Document 1, in a nip forming member composed of a plurality of layers having different thermal conductivities, at least one of the plurality of layers has a different thermal conductivity in the longitudinal direction of the fixing member. Further, the layer of the nip forming member on the side that is in contact with the stay has a thermal conductivity higher than that of the stay. According to Patent Document 1, it is possible to suppress an increase in end temperature.

また、従来技術では、定着ベルトの内部に設けられた加熱源からの熱を定着ベルトに反射させる反射部材を用いることが提案されている。例えば特許文献2では、ヒータの熱を定着ベルトに反射させる反射部材を用いることが開示されている。また、特許文献3では、筒状の回転体の内部に固設された筒状の金属部材と、発熱体からの輻射熱を前記金属部材の内面に向けて反射する反射部材とを有する画像加熱装置が開示されている。 Furthermore, in the prior art, it has been proposed to use a reflective member that reflects heat from a heat source provided inside the fixing belt onto the fixing belt. For example, Patent Document 2 discloses the use of a reflective member that reflects heat from a heater onto a fixing belt. Further, in Patent Document 3, an image heating device includes a cylindrical metal member fixedly installed inside a cylindrical rotating body, and a reflection member that reflects radiant heat from a heating element toward the inner surface of the metal member. is disclosed.

反射部材は加熱源からの熱を反射するが、反射部材が高温になり、破損や劣化が生じるという問題があった。これに対して、反射部材の熱を反射部材の支持部材、ニップ形成部材、定着ベルトに移動させ、反射部材が高温になることを防ぐとともに、反射部材の熱をニップ部に有効利用する試みがなされている。この場合、ニップ形成部材を高熱伝導率の材料で作製することが有効であると考えられる。 Although the reflective member reflects heat from the heating source, there is a problem in that the reflective member becomes hot, causing damage or deterioration. In response to this, attempts have been made to transfer the heat of the reflective member to the supporting member of the reflective member, the nip forming member, and the fixing belt to prevent the reflective member from becoming too hot and to effectively utilize the heat of the reflective member in the nip area. being done. In this case, it is considered effective to make the nip forming member from a material with high thermal conductivity.

一方、ニップ部では、通紙部と非通紙部とで定着ベルトに温度差が生じ、記録媒体の幅方向における端部側である非通紙部で、定着ベルトの温度が高温になってしまう。上記のように、反射部材の熱をニップ部に有効利用しようとする構成にした場合、通紙した後の定着ベルトの端部の温度が高温のままとなり、定着ベルトが劣化する問題の他、定着ベルトの温度ムラによる定着異常が生じる問題が懸念される。 On the other hand, in the nip section, a temperature difference occurs in the fixing belt between the paper passing section and the paper non-passing section, and the temperature of the fixing belt becomes high in the paper non-passing section, which is the end side in the width direction of the recording medium. Put it away. As described above, if the configuration is such that the heat of the reflective member is effectively used in the nip portion, the temperature at the end of the fixing belt remains high after paper passes, which causes the problem of deterioration of the fixing belt. There is a concern that abnormal fixing may occur due to uneven temperature of the fixing belt.

そこで本発明は、反射部材の熱が支持部材等を介してニップ部側の定着部材に伝熱しやすく、反射部材の高温及び劣化を抑制することができるとともに、ニップ部における定着部材の温度ムラを抑制できる定着装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention makes it possible to easily transfer the heat of the reflecting member to the fixing member on the nip side through the support member, etc., suppressing high temperatures and deterioration of the reflecting member, and reducing temperature unevenness of the fixing member in the nip. It is an object of the present invention to provide a fixing device that can suppress

上記課題を解決するために、本発明の定着装置は、可撓性を有し、回転可能な無端状の定着部材と、
前記定着部材の内周と摺動する摺動部材と、
前記定着部材を挟んで前記摺動部材と対向して設けられ、前記定着部材とニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着部材の内部に設けられ、前記定着部材を加熱する加熱源と、
前記摺動部材を支持する第1の支持部材と、
前記第1の支持部材を支持する第2の支持部材と、
前記第2の支持部材と接触し、加熱源の熱を反射する反射部材と、を備え、
前記第1の支持部材は、熱伝導率が10W/mK以上の材料からなり、
前記第1の支持部材と前記第2の支持部材との接触面は、前記定着部材の回転軸方向において不連続となっており、複数の接触面が存在し、
複数の前記接触面のうちの少なくとも一部に、断熱性を有する断熱部材が設けられ、前記断熱部材が設けられた箇所では、前記第1の支持部材と前記第2の支持部材とが前記断熱部材を介して接触することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the fixing device of the present invention includes a flexible and rotatable endless fixing member;
a sliding member that slides on the inner periphery of the fixing member;
a pressure member that is provided opposite to the sliding member with the fixing member in between and forms a nip portion with the fixing member;
a heat source provided inside the fixing member and heating the fixing member;
a first support member that supports the sliding member;
a second support member that supports the first support member;
a reflective member that is in contact with the second support member and reflects heat from the heating source;
The first support member is made of a material with a thermal conductivity of 10 W/mK or more,
The contact surface between the first support member and the second support member is discontinuous in the direction of the rotation axis of the fixing member, and a plurality of contact surfaces are present,
A heat insulating member having a heat insulating property is provided on at least a portion of the plurality of contact surfaces, and the first support member and the second support member are provided with the heat insulating member at the location where the heat insulating member is provided It is characterized by contacting through a member.

本発明によれば、反射部材の熱が支持部材等を介してニップ部側の定着部材に伝熱しやすく、反射部材の高温及び劣化を抑制することができるとともに、ニップ部における定着部材の温度ムラを抑制できる定着装置を提供することができる。 According to the present invention, heat from the reflective member is easily transferred to the fixing member on the nip portion side via the support member, etc., and high temperature and deterioration of the reflective member can be suppressed, and temperature unevenness of the fixing member at the nip portion can be suppressed. It is possible to provide a fixing device that can suppress this.

本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing an example of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る定着装置の一例を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing an example of a fixing device according to the present invention. 本発明に含まれない定着装置の一例(比較例1)を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a fixing device (Comparative Example 1) that is not included in the present invention. 本発明に含まれる定着装置の一例を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing an example of a fixing device included in the present invention. 本発明に含まれない比較例2におけるメタルサポータとステーとの接触面を説明するための概略図である。FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a contact surface between a metal supporter and a stay in Comparative Example 2, which is not included in the present invention. 本発明に含まれる例におけるメタルサポータとステーとの接触面を説明するための概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a contact surface between a metal supporter and a stay in an example included in the present invention. 本発明に含まれる例における断熱部材の一例を説明するための概略図(A)~(C)である。1A to 1C are schematic diagrams for explaining an example of a heat insulating member included in the present invention. FIG. 本発明に係る定着装置の他の例を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing another example of the fixing device according to the present invention. 図7に示す例の分解斜視概略図である。FIG. 8 is a schematic exploded perspective view of the example shown in FIG. 7;

以下、本発明に係る定着装置及び画像形成装置について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。 Hereinafter, a fixing device and an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments shown below, and may be modified within the scope of those skilled in the art, such as other embodiments, additions, modifications, deletions, etc. These are also included within the scope of the present invention as long as they exhibit the functions and effects of the present invention.

本発明の定着装置は、可撓性を有し、回転可能な無端状の定着部材と、
前記定着部材の内周と摺動する摺動部材と、
前記定着部材を挟んで前記摺動部材と対向して設けられ、前記定着部材とニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着部材の内部に設けられ、前記定着部材を加熱する加熱源と、
前記摺動部材を支持する第1の支持部材と、
前記第1の支持部材を支持する第2の支持部材と、
前記第2の支持部材と接触し、加熱源の熱を反射する反射部材と、を備え、
前記第1の支持部材は、熱伝導率が10W/mK以上の材料からなり、
前記第1の支持部材と前記第2の支持部材との接触面は、前記定着部材の回転軸方向において不連続となっており、複数の接触面が存在し、
複数の前記接触面のうちの少なくとも一部に、断熱性を有する断熱部材が設けられ、前記断熱部材が設けられた箇所では、前記第1の支持部材と前記第2の支持部材とが前記断熱部材を介して接触することを特徴とする。
The fixing device of the present invention includes a flexible and rotatable endless fixing member;
a sliding member that slides on the inner periphery of the fixing member;
a pressure member that is provided opposite to the sliding member with the fixing member in between and forms a nip portion with the fixing member;
a heat source provided inside the fixing member and heating the fixing member;
a first support member that supports the sliding member;
a second support member that supports the first support member;
a reflective member that is in contact with the second support member and reflects heat from the heating source;
The first support member is made of a material with a thermal conductivity of 10 W/mK or more,
The contact surface between the first support member and the second support member is discontinuous in the direction of the rotation axis of the fixing member, and a plurality of contact surfaces are present,
A heat insulating member having a heat insulating property is provided on at least a portion of the plurality of contact surfaces, and the first support member and the second support member are provided with the heat insulating member at the location where the heat insulating member is provided It is characterized by contacting through a member.

図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
ここで、本明細書中における「画像形成装置」には、プリンタ、複写機、ファクシミリ、印刷機、又は、これらのうちの二つ以上を組み合わせた複合機などが含まれる。また、以下の説明で使用する「画像形成」とは、文字及び図形などの意味を持つ画像を形成するだけでなく、パターンなどの意味を持たない画像を形成することも意味する。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
Here, the "image forming apparatus" in this specification includes a printer, a copying machine, a facsimile machine, a printing machine, or a multifunction machine that combines two or more of these. Furthermore, "image formation" used in the following description means not only forming images with meaning such as characters and figures, but also forming images without meaning such as patterns.

まず、図1を参照して、本実施形態に係る画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。図示されるように、本実施形態に係る画像形成装置100は、画像形成部200、定着部300、記録媒体供給部400、記録媒体排出部500を備えている。画像形成部200は、用紙などのシート状の記録媒体に画像を形成する。定着部300は、記録媒体に画像を定着させる。記録媒体供給部400は、記録媒体を画像形成部200へ供給する。記録媒体排出部500は、記録媒体を装置外へ排出する。 First, with reference to FIG. 1, the overall configuration and operation of an image forming apparatus according to this embodiment will be described. As illustrated, the image forming apparatus 100 according to the present embodiment includes an image forming section 200, a fixing section 300, a recording medium supply section 400, and a recording medium ejecting section 500. The image forming unit 200 forms an image on a sheet-like recording medium such as paper. The fixing unit 300 fixes the image on the recording medium. A recording medium supply section 400 supplies a recording medium to the image forming section 200. The recording medium ejection unit 500 ejects the recording medium out of the apparatus.

画像形成部200には、作像ユニットとしての4つのプロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkと、露光装置6と、転写装置8とが設けられている。露光装置6は、各プロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkが備える感光体2に静電潜像を形成する。転写装置8は、記録媒体に画像を転写する。 The image forming section 200 is provided with four process units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk as image forming units, an exposure device 6, and a transfer device 8. The exposure device 6 forms an electrostatic latent image on the photoreceptor 2 provided in each of the process units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk. Transfer device 8 transfers the image onto a recording medium.

各プロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの異なる色のトナー(現像剤)を収容している以外、基本的に同じ構成である。プロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkを区別なく説明する際には、プロセスユニット1とも表記することがある。 Each process unit 1Y, 1M, 1C, and 1Bk has basically the same configuration except that it contains toner (developer) of different colors of yellow, magenta, cyan, and black corresponding to the color separation components of a color image. be. When describing the process units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk without distinction, they may also be referred to as process unit 1.

各プロセスユニット1は、感光体2、帯電部材3、現像装置4、クリーニング部材5を備えている。
感光体2は、像担持体の一例であり、表面に画像を担持する。静電潜像担持体などと称されてもよい。形状は例えばドラム状である。
帯電部材3は、感光体2の表面を帯電させる。
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。感光体2上に形成されるトナーの像は、可視像、トナー像などと称されてもよい。
クリーニング部材5は、感光体2の表面を清掃する。
Each process unit 1 includes a photoreceptor 2, a charging member 3, a developing device 4, and a cleaning member 5.
The photoreceptor 2 is an example of an image carrier, and carries an image on its surface. It may also be called an electrostatic latent image carrier. The shape is, for example, a drum.
The charging member 3 charges the surface of the photoreceptor 2.
The developing device 4 supplies toner as a developer to the surface of the photoreceptor 2 to form a toner image. The toner image formed on the photoreceptor 2 may be referred to as a visible image, a toner image, or the like.
The cleaning member 5 cleans the surface of the photoreceptor 2.

転写装置8は、中間転写ベルト11と、一次転写ローラ12と、二次転写ローラ13を備えている。中間転写ベルト11は、無端状のベルト部材であり、複数の支持ローラによって張架されている。一次転写ローラ12は、中間転写ベルト11の内側に4つ設けられている。各一次転写ローラ12が中間転写ベルト11を介して各感光体2に接触することにより、中間転写ベルト11と各感光体2との間に一次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ13は、中間転写ベルト11の外周面に接触し、二次転写ニップを形成している。 The transfer device 8 includes an intermediate transfer belt 11, a primary transfer roller 12, and a secondary transfer roller 13. The intermediate transfer belt 11 is an endless belt member, and is stretched by a plurality of support rollers. Four primary transfer rollers 12 are provided inside the intermediate transfer belt 11. Each primary transfer roller 12 contacts each photoreceptor 2 via the intermediate transfer belt 11, thereby forming a primary transfer nip between the intermediate transfer belt 11 and each photoreceptor 2. The secondary transfer roller 13 contacts the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 11 to form a secondary transfer nip.

定着部300には、画像が転写された記録媒体を加熱し、定着を行う定着装置20が設けられている。定着装置20は、定着ベルト106、加圧ローラ107などを備えている。
定着ベルト106は、定着部材の一例であり、可撓性を有し、回転可能な無端状のベルトである。定着ベルト106は、記録媒体上の画像を加熱する。
加圧ローラ107は、加圧部材の一例であり、定着ベルト106に接触してニップ部(定着ニップなどと称してもよい)を形成する。
記録媒体がニップ部を通過することにより、画像が記録媒体に定着される。
The fixing unit 300 is provided with a fixing device 20 that heats and fixes the recording medium onto which the image has been transferred. The fixing device 20 includes a fixing belt 106, a pressure roller 107, and the like.
The fixing belt 106 is an example of a fixing member, and is a flexible, rotatable, endless belt. Fixing belt 106 heats the image on the recording medium.
The pressure roller 107 is an example of a pressure member, and contacts the fixing belt 106 to form a nip portion (which may also be referred to as a fixing nip or the like).
The image is fixed on the recording medium by passing the recording medium through the nip portion.

記録媒体供給部400には、給紙カセット14、給紙ローラ15が設けられている。給紙カセット14は、記録媒体としての用紙Pを収容する。給紙ローラ15は、給紙カセット14から用紙Pを送り出す。 The recording medium supply section 400 is provided with a paper feed cassette 14 and a paper feed roller 15. The paper feed cassette 14 accommodates paper P as a recording medium. The paper feed roller 15 sends out the paper P from the paper feed cassette 14.

以下、記録媒体を用紙として説明するが、記録媒体は紙(用紙)に限定されない。記録媒体は、紙(用紙)だけでなく、OHPシート又は布帛、金属シート、プラスチックフィルム、あるいは炭素繊維にあらかじめ樹脂を含浸させたプリプレグシートなども含む。また、用紙には、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙(コート紙及びアート紙など)、トレーシングペーパなども含まれる。 Although the recording medium will be described below as paper, the recording medium is not limited to paper. The recording medium includes not only paper, but also an OHP sheet, a cloth, a metal sheet, a plastic film, a prepreg sheet in which carbon fiber is pre-impregnated with a resin, and the like. In addition to plain paper, paper also includes cardboard, postcards, envelopes, thin paper, coated paper (coated paper, art paper, etc.), tracing paper, and the like.

記録媒体排出部500には、一対の排紙ローラ17、排紙トレイ18が設けられている。一対の排紙ローラ17は、用紙Pを画像形成装置外に排出する。排紙トレイ18は、排紙ローラ17によって排出された用紙Pを載置する。 The recording medium ejection section 500 is provided with a pair of paper ejection rollers 17 and a paper ejection tray 18 . A pair of paper ejection rollers 17 eject the paper P out of the image forming apparatus. The paper ejection tray 18 places the paper P ejected by the paper ejection roller 17.

次に、画像形成装置100の印刷動作の一例について説明する。
画像形成装置100において印刷動作が開始されると、各プロセスユニット1の感光体2及び転写装置8の中間転写ベルト11が回転を開始する。また、給紙ローラ15が、回転を開始し、給紙カセット14から用紙Pが送り出される。送り出された用紙Pは、一対のタイミングローラ16に接触することにより静止し、用紙Pに転写される画像が形成されるまで用紙Pの搬送が一旦停止される。
Next, an example of the printing operation of the image forming apparatus 100 will be described.
When a printing operation is started in the image forming apparatus 100, the photoreceptor 2 of each process unit 1 and the intermediate transfer belt 11 of the transfer device 8 start rotating. Further, the paper feed roller 15 starts rotating, and the paper P is sent out from the paper feed cassette 14. The fed paper P comes into contact with the pair of timing rollers 16 and comes to rest, and the conveyance of the paper P is temporarily stopped until an image to be transferred to the paper P is formed.

各プロセスユニット1においては、まず、帯電部材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画像情報に基づいて、露光装置6が、各感光体2の表面(帯電面)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各感光体2の表面に静電潜像が形成される。 In each process unit 1, first, the surface of the photoreceptor 2 is charged to a uniform high potential by the charging member 3. Next, the exposure device 6 exposes the surface (charged surface) of each photoreceptor 2 based on the image information of the document read by the document reading device or the print image information instructed to print from the terminal. As a result, the potential of the exposed portion decreases, and an electrostatic latent image is formed on the surface of each photoreceptor 2.

そして、この静電潜像に対して現像装置4がトナーを供給し、各感光体2上にトナー画像が形成される。各感光体2上に形成されたトナー画像は、各感光体2の回転に伴って一次転写ニップ(一次転写ローラ12の位置)に達すると、回転する中間転写ベルト11上に順次重なり合うように転写される。かくして、中間転写ベルト11上にフルカラーのトナー画像が形成される。 The developing device 4 supplies toner to this electrostatic latent image, and a toner image is formed on each photoreceptor 2. When the toner images formed on each photoreceptor 2 reach the primary transfer nip (the position of the primary transfer roller 12) as each photoreceptor 2 rotates, they are transferred onto the rotating intermediate transfer belt 11 so as to overlap one another. be done. In this way, a full-color toner image is formed on the intermediate transfer belt 11.

なお、各プロセスユニット1のいずれか一つを使用して単色画像を形成してもよいし、複数のプロセスユニットを用いて画像を形成してもよい。 Note that a single color image may be formed using any one of the process units 1, or an image may be formed using a plurality of process units.

また、中間転写ベルト11へトナー画像が転写された後は、クリーニング部材5によって各感光体2上の残留トナーなどが除去される。 Further, after the toner image is transferred to the intermediate transfer belt 11, residual toner and the like on each photoreceptor 2 is removed by the cleaning member 5.

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、タイミングローラ16によって搬送されてきた用紙P上に転写される。 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, and onto the paper P conveyed by the timing roller 16. transcribed into.

その後、用紙Pは、定着装置20へと搬送される。用紙P上のトナー画像は、定着ベルト106と加圧ローラ107によって加熱及び加圧され、用紙Pに定着される。そして、用紙Pは、記録媒体排出部500へ搬送され、排紙ローラ17によって排紙トレイ18へ排出される。これにより、一連の印刷動作が終了する。 Thereafter, the paper P is conveyed to the fixing device 20. The toner image on the paper P is heated and pressed by the fixing belt 106 and the pressure roller 107, and is fixed on the paper P. Then, the paper P is conveyed to the recording medium discharge section 500 and discharged to the paper discharge tray 18 by the paper discharge roller 17. This completes the series of printing operations.

図2は、本実施形態の定着装置20の一例を示す概略図である。
本実施形態の定着装置20は、例えば、ヒータ101、リフレクタ102、ステー103、メタルサポータ104、定着ベルト106、加圧ローラ107、ベルト支持部材108、均熱パッド110を備えている。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the fixing device 20 of this embodiment.
The fixing device 20 of this embodiment includes, for example, a heater 101, a reflector 102, a stay 103, a metal supporter 104, a fixing belt 106, a pressure roller 107, a belt support member 108, and a heat soaking pad 110.

定着ベルト106は、定着部材の一例であり、可撓性を有し、回転可能な無端状のベルトである。無端状のベルトをスリーブ状のベルトと称してもよい。定着ベルト106は、ベルト支持部材108により支持され、回転可能である。定着ベルト106の回転軸の方向は紙面と垂直な方向であり、回転軸方向、軸方向などとも称する。定着ベルト106は、その内部(ループ内)に配された加熱源としてのヒータ101の輻射熱によって加熱される。 The fixing belt 106 is an example of a fixing member, and is a flexible, rotatable, endless belt. An endless belt may also be referred to as a sleeve-shaped belt. Fixing belt 106 is supported by belt support member 108 and is rotatable. The direction of the rotation axis of the fixing belt 106 is perpendicular to the plane of the paper, and is also referred to as the rotation axis direction, axial direction, or the like. The fixing belt 106 is heated by radiant heat from the heater 101 as a heat source disposed inside the fixing belt 106 (inside the loop).

定着ベルト106としては、例えば、ニッケルやSUS等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料で形成された内周側の基材と、PFA(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)やPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等で形成された外周側の離型層によって構成されている。基材と離型層の間に、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、あるい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よい。この弾性層の厚さを100μm程度にすれば、未定着トナーを押し潰して定着させるときに弾性層の弾性変形により、ベルト表面の微小な凹凸を吸収でき、光沢ムラの発生を回避できる。 The fixing belt 106 includes, for example, an inner base material made of a metal material such as nickel or SUS, or a resin material such as polyimide, and a base material made of PFA (tetrafluoroethylene/perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) or PTFE ( It is composed of a release layer on the outer peripheral side made of polytetrafluoroethylene (polytetrafluoroethylene) or the like. An elastic layer made of a rubber material such as silicone rubber, foamable silicone rubber, or fluororubber may be interposed between the base material and the release layer. If the thickness of this elastic layer is about 100 μm, the elastic deformation of the elastic layer when crushing and fixing unfixed toner can absorb minute irregularities on the belt surface, thereby avoiding the occurrence of uneven gloss.

定着ベルト106は、全体として厚さ1mm以下に、直径20~40mmに設定されていることが好ましく、この場合、低熱容量化を図ることができる。そして、定着ベルト106を構成する基材、弾性層、離型層のそれぞれの厚さは、適宜変更可能であるが、例えば20~50μm、100~300μm、10~50μmの範囲に設定されていることが好ましい。更に低熱容量化を図るためには、望ましくは、定着ベルト106全体の厚さを0.2mm以下にするのがよく、更に望ましくは、0.16mm以下の厚さとするのがよく、直径は30mm以下とするのが望ましい。 The fixing belt 106 is preferably set to have an overall thickness of 1 mm or less and a diameter of 20 to 40 mm. In this case, a low heat capacity can be achieved. The thickness of each of the base material, elastic layer, and release layer constituting the fixing belt 106 can be changed as appropriate, but is set, for example, in the range of 20 to 50 μm, 100 to 300 μm, and 10 to 50 μm. It is preferable. In order to further reduce the heat capacity, the entire thickness of the fixing belt 106 is preferably 0.2 mm or less, more preferably 0.16 mm or less, and the diameter is 30 mm. The following is desirable.

ベルト支持部材108は、例えば定着ベルト106を定着ベルト106の両端部で支持する。ベルト支持部材108は、ベルト保持部材などと称されてもよい。ベルト支持部材108は、例えば側板フランジを用いることができる。 The belt support member 108 supports the fixing belt 106 at both ends of the fixing belt 106, for example. Belt support member 108 may also be referred to as a belt holding member or the like. For example, a side plate flange can be used as the belt support member 108.

加圧ローラ107は、定着ベルト106の外周面に当接している。また、加圧ローラ107は、定着ベルト106を挟んで均熱パッド110と対向して設けられ、定着ベルト106とニップ部Nを形成する。加圧ローラ107は、例えば、芯金と、芯金の表面に設けられた発泡性シリコーンゴムやフッ素ゴム等から成る弾性層と、弾性層の表面に設けられたPFAやPTFE等から成る離型層によって構成することができる。例えば加圧手段のバネにより加圧ローラ107が定着ベルト106に押し付けられ、定着ベルト106と圧接する箇所では、加圧ローラ107の弾性層が押し潰されることで、所定幅のニップ部Nが形成される。なお、ニップ部Nは、定着ニップNなどと称してもよい。 Pressure roller 107 is in contact with the outer peripheral surface of fixing belt 106 . Further, the pressure roller 107 is provided facing the soaking pad 110 with the fixing belt 106 in between, and forms a nip portion N with the fixing belt 106. The pressure roller 107 includes, for example, a core metal, an elastic layer made of foamable silicone rubber, fluororubber, etc. provided on the surface of the core metal, and a mold release material made of PFA, PTFE, etc. provided on the surface of the elastic layer. It can be composed of layers. For example, the pressure roller 107 is pressed against the fixing belt 106 by a spring of the pressure means, and at the location where it comes into pressure contact with the fixing belt 106, the elastic layer of the pressure roller 107 is crushed, thereby forming a nip N with a predetermined width. be done. Note that the nip portion N may also be referred to as a fixing nip N or the like.

加圧ローラ107は、例えば、画像形成装置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。加圧ローラ107が回転駆動すると、その駆動力がニップ部Nで定着ベルト106に伝達され、定着ベルト106が従動回転するようになっている。定着ベルト106は定着ニップNで挟み込まれて回転し、ニップ部N以外では両端部に配された側板フランジにガイドされ、走行する。 The pressure roller 107 is configured to be rotationally driven by a drive source such as a motor provided in the main body of the image forming apparatus, for example. When the pressure roller 107 is driven to rotate, the driving force is transmitted to the fixing belt 106 at the nip portion N, and the fixing belt 106 is driven to rotate. The fixing belt 106 rotates while being sandwiched in the fixing nip N, and travels outside the nip N while being guided by side plate flanges arranged at both ends.

本実施形態では、加圧ローラ107を中実のローラとしているが、中空のローラであってもよい。その場合、加圧ローラ107の内部にハロゲンヒータ等の熱源を配設してもよい。弾性層はソリッドゴムでもよいが、加圧ローラの内部に熱源が無い場合は、スポンジゴムを用いてもよい。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルト106の熱が奪われにくくなるのでより望ましい。 In this embodiment, the pressure roller 107 is a solid roller, but it may be a hollow roller. In that case, a heat source such as a halogen heater may be provided inside the pressure roller 107. The elastic layer may be made of solid rubber, but if there is no heat source inside the pressure roller, sponge rubber may be used. Sponge rubber is more desirable because it has better heat insulation and makes it difficult for the fixing belt 106 to lose heat.

メタルサポータ104は、第1の支持部材の一例であり、均熱パッド110を支持する。メタルサポータ104は、ステー103と接触して配置されている。 The metal supporter 104 is an example of a first support member and supports the soaking pad 110. The metal supporter 104 is placed in contact with the stay 103.

ステー103は、第2の支持部材の一例であり、メタルサポータ104を支持する。 The stay 103 is an example of a second support member and supports the metal supporter 104.

均熱パッド110は、摺動部材の一例であり、メタルサポータ104に接触して支持されている。また本例における均熱パッド110は、メタルサポータ104よりも加圧ローラ107側に配置されているが、これに限られない。例えば、均熱パッド110がメタルサポータ104に巻き付けられる構成であってもよい。 The soaking pad 110 is an example of a sliding member, and is supported in contact with the metal supporter 104. Further, although the heat soaking pad 110 in this example is arranged closer to the pressure roller 107 than the metal supporter 104, the invention is not limited thereto. For example, the heat soaking pad 110 may be wound around the metal supporter 104.

ヒータ101は、加熱源の一例であり、定着ベルト106の内部に配置され、定着ベルト106を加熱する。ヒータ101は、例えば輻射熱により定着ベルト106を加熱する。加熱源としては、例えば、ハロゲンヒータを用いることができ、その他にも、誘導加熱装置、抵抗発熱体、カーボンヒータ等であってもよい。図示するように、加熱源は複数であってもよい。 The heater 101 is an example of a heat source, is placed inside the fixing belt 106, and heats the fixing belt 106. The heater 101 heats the fixing belt 106 using, for example, radiant heat. As the heat source, for example, a halogen heater can be used, and in addition, an induction heating device, a resistance heating element, a carbon heater, etc. may be used. As illustrated, there may be a plurality of heating sources.

用紙Pがニップ部Nを通過することで、用紙P上の未定着画像109が用紙Pに定着される。図中の白矢印は、用紙Pの搬送方向を模式的に示している。 As the paper P passes through the nip portion N, the unfixed image 109 on the paper P is fixed to the paper P. A white arrow in the figure schematically indicates the conveyance direction of the paper P.

リフレクタ102は、反射部材の一例であり、ヒータ101(加熱源)の熱、例えば輻射熱を反射する。リフレクタ102は、ステー103と接触して設けられている。リフレクタ102を用いることにより、ヒータ101の定着ベルト106に対する加熱効率を上げることができる。 The reflector 102 is an example of a reflective member, and reflects heat from the heater 101 (heat source), for example, radiant heat. The reflector 102 is provided in contact with the stay 103. By using the reflector 102, the efficiency of heating the fixing belt 106 by the heater 101 can be increased.

また、リフレクタ102を用いることにより、ヒータ101からの熱によりステー103が加熱されることによるエネルギー消費を抑制することができる。また、省エネ性の向上や復帰時間の短縮につながる。リフレクタ102は、反射率が高いことが好ましく、例えば反射率が90%以上であることが好ましい。 Further, by using the reflector 102, energy consumption due to heating of the stay 103 by heat from the heater 101 can be suppressed. It also leads to improved energy efficiency and reduced recovery time. The reflector 102 preferably has a high reflectance, for example, preferably 90% or more.

本実施形態の定着装置では、リフレクタ102とステー103(第2の支持部材)が接触し、ステー103とメタルサポータ104(第1の支持部材)が接触し、メタルサポータ104と均熱パッド110(摺動部材)が接触している。そのため、リフレクタ102の熱がステー103、メタルサポータ104、均熱パッド110を介して定着ベルト106まで伝熱する経路を有し、リフレクタ102の温度が高温になることを抑制することができる。 In the fixing device of this embodiment, the reflector 102 and the stay 103 (second support member) are in contact, the stay 103 and the metal supporter 104 (the first support member) are in contact, and the metal supporter 104 and the soaking pad 110 ( sliding members) are in contact with each other. Therefore, the heat of the reflector 102 has a path to be transferred to the fixing belt 106 via the stay 103, the metal supporter 104, and the soaking pad 110, and it is possible to suppress the temperature of the reflector 102 from becoming high.

しかし、リフレクタ102がすべての熱を反射するわけではなく、一部の熱を吸収する。そのため、連続通紙をすると、リフレクタ102の温度が高温となり、リフレクタ102の耐熱温度を超えることによる変色等に起因して反射率が低下する問題の他、リフレクタ102が破損する問題がある。本発明者らが検討を行ったところ、メタルサポータ104の熱伝導率が10W/mK以上であることにより、リフレクタ102の熱の移動経路を確保でき、リフレクタ102の劣化を防止できることがわかった。 However, reflector 102 does not reflect all the heat, but absorbs some of the heat. Therefore, when paper is continuously passed, the temperature of the reflector 102 becomes high, and there is a problem that the reflectance decreases due to discoloration or the like due to exceeding the heat resistance temperature of the reflector 102, and there is also a problem that the reflector 102 is damaged. The inventors conducted a study and found that by having the thermal conductivity of the metal supporter 104 of 10 W/mK or more, a heat transfer path of the reflector 102 can be secured and deterioration of the reflector 102 can be prevented.

定着装置における熱の移動経路について図を用いて説明する。
図3Aは、本発明に含まれない比較例1であり、熱伝導率が10W/mK未満のサポータ104aを用いた定着装置の概略図である。図中の黒矢印は、熱の移動経路を模式的に示している。
The heat transfer path in the fixing device will be explained using diagrams.
FIG. 3A is Comparative Example 1, which is not included in the present invention, and is a schematic diagram of a fixing device using a supporter 104a having a thermal conductivity of less than 10 W/mK. The black arrows in the figure schematically indicate heat transfer paths.

図示するように、ヒータ101からの熱がリフレクタ102に伝わり、リフレクタ102の熱がステー103に伝わる。この比較例では、熱伝導率が低いサポータ104aを用いているため、ステー103に伝わった熱はサポータ104aに移動できない、もしくは移動しにくい。そのため、リフレクタ102やステー103が高温になり、リフレクタ102が劣化しやすくなってしまう。リフレクタ102が劣化すると破損にもつながる。また、リフレクタ102やステー103に伝わった熱が有効活用されず、消費電力の低減ができない。 As shown in the figure, heat from the heater 101 is transmitted to the reflector 102, and heat from the reflector 102 is transmitted to the stay 103. In this comparative example, since the supporter 104a with low thermal conductivity is used, the heat transmitted to the stay 103 cannot be transferred to the supporter 104a or is difficult to transfer to the supporter 104a. Therefore, the reflector 102 and the stay 103 become high temperature, and the reflector 102 tends to deteriorate. Deterioration of the reflector 102 may lead to damage. Further, the heat transmitted to the reflector 102 and the stay 103 is not effectively utilized, and power consumption cannot be reduced.

図3Bは、本実施形態の定着装置20の概略図であり、図2と同じ図である。本実施形態におけるメタルサポータ104は、熱伝導率が10W/mK以上の材料からなる。そのため、ヒータ101からリフレクタ102を経由してステー103に伝わった熱は、メタルサポータ104に移動することができる。これにより、リフレクタ102の温度が過度に上昇することを防ぐことができ、リフレクタ102の劣化や破損を抑制することができる。また、本実施形態では、ニップ形成部材24に伝わった熱がニップ部Nに移動するため、メタルサポータ104に伝わった熱をニップ部Nに有効活用することができ、消費電力を低減することができる。 FIG. 3B is a schematic diagram of the fixing device 20 of this embodiment, and is the same diagram as FIG. 2. The metal supporter 104 in this embodiment is made of a material with a thermal conductivity of 10 W/mK or more. Therefore, the heat transmitted from the heater 101 to the stay 103 via the reflector 102 can be transferred to the metal supporter 104. Thereby, the temperature of the reflector 102 can be prevented from rising excessively, and deterioration and damage of the reflector 102 can be suppressed. Furthermore, in this embodiment, the heat transferred to the nip forming member 24 is transferred to the nip portion N, so the heat transferred to the metal supporter 104 can be effectively utilized in the nip portion N, and power consumption can be reduced. can.

メタルサポータ104は、金属材料からなることが好ましい。メタルサポータ104に用いられる金属材料としては、適宜選択することができ、例えばSECC材のような鋼板(電気亜鉛メッキを施した鋼板)やアルミニウムが好ましい。これらは熱伝導及び支持強度の観点から好ましい。SECC材やアルミニウムを用いる場合、加工がしやすいという利点も得られる。 The metal supporter 104 is preferably made of a metal material. The metal material used for the metal supporter 104 can be appropriately selected, and for example, a steel plate such as SECC material (electrogalvanized steel plate) or aluminum is preferable. These are preferable from the viewpoint of heat conduction and supporting strength. When SECC material or aluminum is used, there is also the advantage that it is easy to process.

メタルサポータ104は、例えば、金属材料からなる1枚の板部材により形成することができる。この場合、リフレクタ102やステー103からの熱をニップ部Nに移動させやすくすることができる。 The metal supporter 104 can be formed, for example, from a single plate member made of a metal material. In this case, the heat from the reflector 102 and the stay 103 can be easily transferred to the nip portion N.

メタルサポータ104の形状としては、適宜選択することができる。メタルサポータ104は、図2に示すように、定着ベルト106の軸方向と垂直な断面において、板部材を2度曲げた形状であり、2つの端部が同じ方向に向いた形状であることが好ましい。この形状は、換言すると、コの字形状であるともいえる。 The shape of the metal supporter 104 can be selected as appropriate. As shown in FIG. 2, the metal supporter 104 has the shape of a plate member bent twice in a cross section perpendicular to the axial direction of the fixing belt 106, and has two ends facing in the same direction. preferable. In other words, this shape can be said to be a U-shape.

メタルサポータ104とステー103との接触位置は、図示するように、用紙Pの搬送方向において、メタルサポータ104の端部であることが好ましい。通紙方向端部に接触位置を設けることにより、紙の通紙方向に対してメタルサポータ104をステー103に対して安定した状態に維持することができる。安定した状態とあるのは、例えば倒れにくくなることが挙げられる。 The contact position between the metal supporter 104 and the stay 103 is preferably at the end of the metal supporter 104 in the transport direction of the paper P, as shown in the figure. By providing the contact position at the end in the paper passing direction, the metal supporter 104 can be maintained in a stable state relative to the stay 103 in the paper passing direction. For example, being in a stable state means that it is difficult to fall down.

ステー103は、金属材料からなることが好ましい。ステー103の材質としては、例えばSECC等が挙げられる。熱伝導及び支持強度の観点から好ましい。 It is preferable that the stay 103 is made of a metal material. Examples of the material of the stay 103 include SECC. This is preferable from the viewpoint of heat conduction and support strength.

均熱パッド110は、適宜選択することができる。例えばシート状であることが好ましく、この場合、定着ベルト106の回転が阻害されることを防止できる。均熱パッド110の材質としては、適宜選択することができ、例えば、SECC材のような鋼板(電気亜鉛メッキを施した鋼板)、ステンレス、硫黄及び硫黄複合快削鋼鋼材(SUM材)等を用いることができる。この他にも、摺動性の良い材料を用いることが好ましく、例えば、PTFE繊維、PPS繊維等を用いることができる。 The heating pad 110 can be selected as appropriate. For example, it is preferably in the form of a sheet, in which case rotation of the fixing belt 106 can be prevented from being hindered. The material of the soaking pad 110 can be selected as appropriate, for example, a steel plate such as SECC material (electrogalvanized steel plate), stainless steel, sulfur and sulfur composite free-cutting steel material (SUM material), etc. Can be used. In addition, it is preferable to use a material with good sliding properties, such as PTFE fiber, PPS fiber, etc.

定着ベルト106と均熱パッド110との間には摺動部材が設けられていてもよい。摺動部材は定着ベルト106の内周と摺動する。 A sliding member may be provided between the fixing belt 106 and the soaking pad 110. The sliding member slides on the inner circumference of the fixing belt 106.

図2に示す例では、メタルサポータ104と均熱パッド110とが、加圧ローラ107と対向する面で接しているだけでなく、側面においても接している。これに限られるものではないが、メタルサポータ104と均熱パッド110とが側面においても接することで、リフレクタ102の熱が伝わりやすくなる。また、本実施形態では、用紙Pの搬送方向において、均熱パッド110の長さがメタルサポータ104の長さよりも長くなっている。 In the example shown in FIG. 2, the metal supporter 104 and the soaking pad 110 are in contact not only on the surface facing the pressure roller 107 but also on the side surface. Although not limited thereto, the heat of the reflector 102 can be easily transferred by the metal supporter 104 and the heat soaking pad 110 being in contact with each other on the side surfaces as well. Further, in this embodiment, the length of the soaking pad 110 is longer than the length of the metal supporter 104 in the conveyance direction of the paper P.

なお、メタルサポータ104と均熱パッド110を合わせてニップ形成部材と称してもよい。 Note that the metal supporter 104 and the soaking pad 110 may be collectively referred to as a nip forming member.

本実施形態において、メタルサポータ104(第1の支持部材)とステー103(第2の支持部材)との接触面は、定着ベルト106の回転軸方向において不連続となっており、複数の接触面が存在している。このようにメタルサポータ104とステー103との接触面が回転軸方向で不連続となっているのは、回転軸方向におけるメタルサポータ104やステー103のニップ面厚を均一化することを目的としている。 In the present embodiment, the contact surface between the metal supporter 104 (first support member) and the stay 103 (second support member) is discontinuous in the direction of the rotation axis of the fixing belt 106, and has a plurality of contact surfaces. exists. The reason why the contact surface between the metal supporter 104 and the stay 103 is discontinuous in the rotation axis direction is to make the nip surface thickness of the metal supporter 104 and the stay 103 uniform in the rotation axis direction. .

図4は、本発明に含まれない比較例2を説明するための図である。定着ベルト106の回転軸方向に沿った要部側面図(もしくは要部断面図)である。 FIG. 4 is a diagram for explaining Comparative Example 2, which is not included in the present invention. FIG. 2 is a side view (or cross-sectional view) of a main part of the fixing belt 106 along the rotational axis direction.

なお、定着ベルト106の回転軸方向を長手方向とも称することがある。また、単に回転軸方向とも称することがある。また、説明のためにX軸、Y軸を図示している。X軸、Y軸は、図2、図3の軸と一致するようにしている。図2、図3では、Z軸も図示している。 Note that the direction of the rotation axis of the fixing belt 106 may also be referred to as the longitudinal direction. It may also be simply referred to as the rotation axis direction. Furthermore, the X-axis and Y-axis are illustrated for explanation. The X-axis and Y-axis are made to coincide with the axes in FIGS. 2 and 3. In FIGS. 2 and 3, the Z axis is also illustrated.

図4に示す例において、メタルサポータ104とステー103との接触面は、回転軸方向(長手方向、X軸方向)で不連続になっている。このようなメタルサポータ104の形状はゲタ形状などとも称される。なお、ニップ面厚を均一化させるために、ゲタ形状の高さは均一にしている。また、図では、メタルサポータ104とステー103の一部を図示しており、他の部材は図示を省略している。 In the example shown in FIG. 4, the contact surface between the metal supporter 104 and the stay 103 is discontinuous in the rotation axis direction (longitudinal direction, X-axis direction). Such a shape of the metal supporter 104 is also called a getter shape or the like. Note that in order to make the nip surface thickness uniform, the height of the getter shape is made uniform. Further, in the figure, a part of the metal supporter 104 and the stay 103 are illustrated, and illustration of other members is omitted.

本比較例において、メタルサポータ104は、熱伝導率が10W/mK以上の材料からなる。これにより、比較例1とは異なり、リフレクタ102の熱をニップ部Nへと有効活用できると考えられる。しかし、用紙Pが通紙された後、通紙部と非通紙部とで温度差が生じるため、回転軸方向の端部側と中央側とで温度ムラが生じてしまう。 In this comparative example, the metal supporter 104 is made of a material with a thermal conductivity of 10 W/mK or more. It is thought that this makes it possible to effectively utilize the heat of the reflector 102 to the nip portion N, unlike Comparative Example 1. However, after the paper P is passed, a temperature difference occurs between the paper passing section and the non-paper passing section, resulting in temperature unevenness between the end side and the center side in the direction of the rotation axis.

通紙部では、用紙Pが通過することで定着ベルト106の温度が下がる。そのため、通紙部における温度の大小関係は、
メタルサポータ104>定着ベルト106
となる。これにより通紙部では、リフレクタ102からの熱がステー103、メタルサポータ104を経由して定着ベルト106に伝わり、ニップ部Nで有効活用できる。
In the paper passing section, the temperature of the fixing belt 106 decreases as the paper P passes through. Therefore, the temperature relationship in the paper passing section is as follows:
Metal supporter 104 > fixing belt 106
becomes. As a result, in the paper passing section, heat from the reflector 102 is transmitted to the fixing belt 106 via the stay 103 and the metal supporter 104, and can be effectively utilized in the nip section N.

なお、上記の温度関係では均熱パッド110を省略しているが、均熱パッド110を考慮しても上記の大小関係は変わらないため、均熱パッド110を記載してもしなくてもどちらでも差し支えない。 Note that in the above temperature relationship, the soaking pad 110 is omitted, but the above size relationship does not change even if the soaking pad 110 is taken into account, so it does not matter whether the soaking pad 110 is included or not. No problem.

一方、非通紙部では、用紙Pが通過しても定着ベルト106の温度が下がらない。そのため、非通紙部における温度の大小関係は、
メタルサポータ104<定着ベルト106
となる。これにより非通紙部では、ニップ部Nの過剰な熱がメタルサポータ104やステー103へと流れる。
On the other hand, in the paper non-passage section, the temperature of the fixing belt 106 does not drop even when the paper P passes through. Therefore, the temperature relationship in the non-paper passing area is as follows:
Metal supporter 104 < fixing belt 106
becomes. As a result, in the non-sheet passing portion, excess heat in the nip portion N flows to the metal supporter 104 and the stay 103.

このため、本比較例では、回転軸方向の端部側と中央側とで定着ベルト106に温度ムラが生じてしまう。これにより、端部側で高温になり定着ベルト106が劣化しやすくなる、端部側でリフレクタ102の熱が有効活用できない、定着異常が生じるおそれがある、といった不具合が生じ得る。 Therefore, in this comparative example, temperature unevenness occurs in the fixing belt 106 between the end side and the center side in the direction of the rotation axis. This may cause problems such as the fixing belt 106 being susceptible to deterioration due to the high temperature on the end side, the heat of the reflector 102 not being able to be effectively utilized on the end side, and the possibility of a fixing abnormality occurring.

本発明者らの検討の結果、本比較例のように不具合が生じる理由は、回転軸方向で熱の伝熱性が同じであることによるものと考えられる。図4に示す図は、通紙する前、通紙した後といった時間の概念を考慮せず、メタルサポータ104からステー103への熱の移動の度合いを模式的に示している。本比較例において、図中の黒矢印で示される熱の移動は、回転軸方向で同じ度合いになっている。そのため、実際に用紙Pを通紙させると、通紙部と非通紙部とで熱の伝わり方に違いが生じ、回転軸方向の端部側と中央側とで温度ムラが生じてしまうこととなる。 As a result of the studies conducted by the present inventors, it is believed that the reason why the problem occurs as in this comparative example is that the heat conductivity is the same in the direction of the rotation axis. The diagram shown in FIG. 4 schematically shows the degree of heat transfer from the metal supporter 104 to the stay 103 without considering the concept of time such as before and after paper passing. In this comparative example, the heat transfer indicated by the black arrows in the figure has the same degree in the direction of the rotation axis. Therefore, when the paper P is actually passed through, there will be a difference in the way heat is transmitted between the paper passing section and the non-paper passing section, resulting in temperature unevenness between the end side and the center side in the direction of the rotation axis. becomes.

これに対して、本実施形態では、温度ムラを抑制するため、回転軸方向においてメタルサポータ104とステー103との間の伝熱性を変化させている。これにより、例えば、端部側で定着ベルト106の熱を逃がしやすくする構成にすることができ、定着ベルト106の温度ムラを抑制することができる。 In contrast, in this embodiment, in order to suppress temperature unevenness, the heat conductivity between the metal supporter 104 and the stay 103 is changed in the direction of the rotation axis. As a result, for example, it is possible to provide a configuration in which the heat of the fixing belt 106 is easily dissipated on the end side, and temperature unevenness of the fixing belt 106 can be suppressed.

本実施形態において、回転軸方向においてメタルサポータ104とステー103との伝熱性を変化させるには、メタルサポータ104とステー103との接触面に断熱部材を用いる。
本実施形態では以下のようにする。メタルサポータ104(第1の支持部材)とステー103(第2の支持部材)との接触面は、定着ベルト106(定着部材)の回転軸方向において不連続となっており、複数の接触面が存在する。複数の前記接触面のうちの少なくとも一部に、断熱性を有する断熱部材が設けられ、前記断熱部材が設けられた箇所では、メタルサポータ104とステー103とが前記断熱部材を介して接触する。
このようにすることで、回転軸方向においてメタルサポータ104とステー103との間の伝熱性を変化させることができる。
In this embodiment, in order to change the heat conductivity between the metal supporter 104 and the stay 103 in the direction of the rotation axis, a heat insulating member is used at the contact surface between the metal supporter 104 and the stay 103.
In this embodiment, the following steps are performed. The contact surfaces between the metal supporter 104 (first support member) and the stay 103 (second support member) are discontinuous in the direction of the rotation axis of the fixing belt 106 (fixing member), and a plurality of contact surfaces are formed. exist. A heat insulating member having heat insulating properties is provided on at least a portion of the plurality of contact surfaces, and the metal supporter 104 and the stay 103 come into contact via the heat insulating member at the location where the heat insulating member is provided.
By doing so, the heat conductivity between the metal supporter 104 and the stay 103 can be changed in the direction of the rotation axis.

図5は、本実施形態を説明するための概念図であり、図4と同様の位置関係にある図である。本実施形態では、回転軸方向においてメタルサポータ104とステー103との伝熱性を変化させており、中央側で伝熱性を下げている。中央側で伝熱性を下げることにより、相対的に端部側の伝熱性が向上する。これにより、端部側における定着ベルト106の熱を逃がしやすくすることができ、定着ベルト106の温度ムラを抑制することができる。 FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining this embodiment, and is a diagram having the same positional relationship as FIG. 4. In this embodiment, the heat conductivity between the metal supporter 104 and the stay 103 is changed in the direction of the rotation axis, and the heat conductivity is lowered on the center side. By lowering the heat conductivity at the center, the heat conductivity at the ends is relatively improved. Thereby, the heat of the fixing belt 106 on the end side can be easily dissipated, and temperature unevenness of the fixing belt 106 can be suppressed.

図5に示す例では、端部から中央に向かって、メタルサポータ104とステー103との伝熱性が徐々に小さくなっているが、本発明はこれに限られない。例えば、端部側と中央側とに分けて、端部側における伝熱性を中央側における伝熱性よりも大きくするといった構成にしてもよい。この他にも例えば、非通紙部と通紙部に分けて、非通紙部における伝熱性を通紙部における伝熱性よりも大きくするといった構成にしてもよい。なお、単に伝熱性と表記する場合、特に断りのない限り、メタルサポータ104とステー103との伝熱性を表す。 In the example shown in FIG. 5, the heat conductivity between the metal supporter 104 and the stay 103 gradually decreases from the end toward the center, but the present invention is not limited to this. For example, it may be divided into an end side and a center side, and the heat conductivity at the end side is made larger than the heat conductivity at the center side. In addition to this, for example, a structure may be adopted in which the sheet is divided into a non-paper passing section and a paper passing section, and the heat conductivity in the non-paper passing section is made greater than the heat conductivity in the paper passing section. In addition, when simply describing heat conductivity, unless otherwise specified, it represents the heat conductivity between the metal supporter 104 and the stay 103.

端部側と中央側との区分けは、特に制限されるものではなく、適宜変更することができる。非通紙部を端部とし、通紙部を中央としてもよいが、これに限られない。 The division into the end side and the center side is not particularly limited and can be changed as appropriate. The paper non-passing portion may be the end portion, and the paper passing portion may be the center, but the present invention is not limited thereto.

図6は、本実施形態に含まれる一例を説明するための図である。回転軸方向において伝熱性を変化させる方法としては、適宜選択することができる。その一例を図6(A)~(C)に示している。なお、図6は、図5と同様の位置関係にある図である。 FIG. 6 is a diagram for explaining an example included in this embodiment. The method of changing the heat conductivity in the direction of the rotation axis can be selected as appropriate. An example of this is shown in FIGS. 6(A) to 6(C). Note that FIG. 6 is a diagram having the same positional relationship as FIG. 5.

図6に示すように、前記断熱部材は、メタルサポータ104とステー103と間の伝熱性が定着ベルト106の回転軸方向における中央側が端部側よりも低くなるように選ばれることが好ましい。これにより、端部側における定着ベルト106の熱を逃がしやすくすることができ、定着ベルト106の温度ムラを抑制することができる。 As shown in FIG. 6, the heat insulating member is preferably selected such that the heat conductivity between the metal supporter 104 and the stay 103 is lower on the center side in the rotation axis direction of the fixing belt 106 than on the end side. Thereby, the heat of the fixing belt 106 on the end side can be easily dissipated, and temperature unevenness of the fixing belt 106 can be suppressed.

メタルサポータ104とステー103と間の伝熱性において、定着ベルト106の回転軸方向における中央側が端部側よりも低くなるように断熱部材を選択するには、特に制限されるものではなく、適宜選択することができる。例えば、断熱部材の数、厚み、面積、伝熱性など、どの手段を用いてもよい。 There is no particular restriction on selecting a heat insulating member so that the heat conductivity between the metal supporter 104 and the stay 103 is lower on the center side in the rotational axis direction of the fixing belt 106 than on the end side. can do. For example, any means may be used, such as the number, thickness, area, and heat conductivity of the heat insulating members.

図6(A)では、メタルサポータ104とステー103との接触面において、定着ベルト106の回転軸方向における中央側の接触面に断熱部材111が設けられており、端部側の接触面には断熱部材111が設けられていない。断熱部材111が設けられた箇所では、メタルサポータ104とステー103とが断熱部材111を介して接触している。 In FIG. 6A, a heat insulating member 111 is provided on the contact surface between the metal supporter 104 and the stay 103 on the center side in the direction of the rotation axis of the fixing belt 106, and on the contact surface on the end side. A heat insulating member 111 is not provided. At the location where the heat insulating member 111 is provided, the metal supporter 104 and the stay 103 are in contact with each other via the heat insulating member 111.

このようにすることで、図中の黒矢印で模式的に示される伝熱性は、中央側の伝熱性が端部側の伝熱性に比べて小さくなる。これにより、端部側における定着ベルト106の熱を逃がしやすくすることができ、定着ベルト106の温度ムラを抑制することができる。 By doing so, the heat conductivity schematically indicated by the black arrows in the figure is such that the heat conductivity on the center side is smaller than the heat conductivity on the end side. Thereby, the heat of the fixing belt 106 on the end side can be easily dissipated, and temperature unevenness of the fixing belt 106 can be suppressed.

断熱部材111としては、断熱性を有する部材であればよく、特に制限なく適宜選択することができる。断熱部材111における断熱性は、メタルサポータ104とステー103との間の熱の移動をいっさい断つ場合のみならず、断熱部材111を介してメタルサポータ104とステー103の熱の移動が生じる場合も含む。断熱部材111が設けられている場合、断熱部材111が設けられていない場合に比べて、熱の移動がしにくくなる。 The heat insulating member 111 may be any member as long as it has heat insulating properties, and can be appropriately selected without particular limitation. The heat insulating properties of the heat insulating member 111 include not only the case where heat transfer between the metal supporter 104 and the stay 103 is completely cut off, but also the case where heat transfer occurs between the metal supporter 104 and the stay 103 via the heat insulating member 111. . When the heat insulating member 111 is provided, heat transfer becomes more difficult than when the heat insulating member 111 is not provided.

断熱部材111の材料としては、メタルサポータ104とステー103のどちらよりも低い熱伝導率を持つ材料が好ましい。例えば、PEEK材(熱伝導率1.3W/mK)、LCP材(熱伝導率0.44W/mK)などが挙げられる。中でも、0.18W/mK以下の材料からなることが好ましい。このような材料としては、例えばPI材が挙げられる。また、断熱部材111がメタルサポータ104とステー103のどちらよりも低い熱伝導率を持つ材料からなる場合、ステー103とメタルサポータ104の伝熱を遅らせることができるという利点がある。 The material for the heat insulating member 111 is preferably a material that has a lower thermal conductivity than either the metal supporter 104 or the stay 103. Examples include PEEK material (thermal conductivity 1.3 W/mK) and LCP material (thermal conductivity 0.44 W/mK). Among these, it is preferable to use a material having a power of 0.18 W/mK or less. An example of such a material is PI material. Further, when the heat insulating member 111 is made of a material having a lower thermal conductivity than either the metal supporter 104 or the stay 103, there is an advantage that heat transfer between the stay 103 and the metal supporter 104 can be delayed.

図6(B)では、異なる種類の断熱部材111、112が設けられており、定着ベルト106の回転軸方向における中央側に設けられた断熱部材111の断熱性は、端部側に設けられた断熱部材112の断熱性よりも大きい。これにより、端部側の黒矢印が中央側の黒矢印よりも長くなっている。 In FIG. 6B, different types of heat insulating members 111 and 112 are provided, and the heat insulating property of the heat insulating member 111 provided on the center side in the direction of the rotation axis of the fixing belt 106 is different from that of the heat insulating member 111 provided on the end side. This is greater than the heat insulating property of the heat insulating member 112. As a result, the black arrows at the ends are longer than the black arrows at the center.

図示する例では、中央側の断熱部材111の断熱性は、端部側の断熱部材112の断熱性よりも大きくなっている。このようにするには、例えば、断熱部材111と断熱部材112の材料を適宜選択する。 In the illustrated example, the heat insulating properties of the heat insulating member 111 on the center side are greater than the heat insulating properties of the heat insulating members 112 on the end sides. In order to do this, for example, the materials of the heat insulating member 111 and the heat insulating member 112 are appropriately selected.

図6(C)では、断熱部材111の厚みを変えており、断熱部材111の厚みは、定着ベルト106の回転軸方向における中央側が端部側よりも大きくなっている。断熱部材111の厚みが大きくなると、メタルサポータ104とステー103との間の伝熱性が小さくなる。これにより、端部側における定着ベルト106の熱を逃がしやすくすることができ、定着ベルト106の温度ムラを抑制することができる。 In FIG. 6C, the thickness of the heat insulating member 111 is changed, and the thickness of the heat insulating member 111 is greater on the center side in the direction of the rotation axis of the fixing belt 106 than on the end side. As the thickness of the heat insulating member 111 increases, the heat transfer between the metal supporter 104 and the stay 103 decreases. Thereby, the heat of the fixing belt 106 on the end side can be easily dissipated, and temperature unevenness of the fixing belt 106 can be suppressed.

図6(C)に示す例では、端部から中央に向かって、断熱部材111の厚みが徐々に小さくなっているが、本発明はこれに限られない。例えば、端部側と中央側とに分けて、
中央側の断熱部材111の厚みが端部側よりも大きいといった構成にしてもよい。この他にも例えば、非通紙部と通紙部に分けて、通紙部におけるの断熱部材111の厚みが非通紙部における厚みよりも大きくするといった構成にしてもよい。
In the example shown in FIG. 6(C), the thickness of the heat insulating member 111 gradually decreases from the end toward the center, but the present invention is not limited to this. For example, divide it into the end side and the center side,
The thickness of the heat insulating member 111 on the center side may be greater than that on the end portions. In addition to this, for example, the structure may be such that it is divided into a paper non-passing part and a paper passing part, and the thickness of the heat insulating member 111 in the paper passing part is made larger than the thickness in the paper non-passing part.

なお、図6(A)~(C)は適宜組み合わせてもよい。例えば、例えば、図6(B)において断熱部材111、112の厚みを変えてもよい。また同様に、図6(C)において種類の異なる断熱部材を用いてもよい。また、メタルサポータ104とステー103の接触面の面積は、全て同じであってもよいし、異なっていてもよい。 Note that FIGS. 6(A) to 6(C) may be combined as appropriate. For example, the thickness of the heat insulating members 111 and 112 may be changed in FIG. 6(B). Similarly, different types of heat insulating members may be used in FIG. 6(C). Furthermore, the areas of the contact surfaces between the metal supporter 104 and the stay 103 may be the same or different.

上記の説明のように、本発明によれば、リフレクタ102の熱がステー103、メタルサポータ104を介してニップ部N側の定着ベルト106まで伝熱する経路を有しているため、リフレクタ102が高温になることを抑制できる。また、リフレクタ102の熱をニップ部Nに有効利用することができるため、消費電力の抑制、省エネという利点も得られる。また、メタルサポータ104とステー103との間の伝熱性が定着ベルト106の回転軸方向で異なるため、ニップ部Nにおける定着ベルト106の温度ムラを抑制することができる。本発明によれば、反射部材の熱が支持部材等を介してニップ部側の定着部材に伝熱しやすく、反射部材の高温及び劣化を抑制することができるとともに、ニップ部における定着部材の温度ムラを抑制できる。 As described above, according to the present invention, the reflector 102 has a path through which the heat of the reflector 102 is transferred to the fixing belt 106 on the nip portion N side via the stay 103 and the metal supporter 104. It can suppress high temperatures. Further, since the heat of the reflector 102 can be effectively used in the nip portion N, there are also advantages of suppressing power consumption and saving energy. Further, since the heat conductivity between the metal supporter 104 and the stay 103 differs in the direction of the rotation axis of the fixing belt 106, temperature unevenness of the fixing belt 106 at the nip portion N can be suppressed. According to the present invention, heat from the reflective member is easily transferred to the fixing member on the nip portion side via the support member, etc., and high temperature and deterioration of the reflective member can be suppressed, and temperature unevenness of the fixing member at the nip portion can be suppressed. can be suppressed.

ここで、本発明の補足説明を行う。ここでは、主に図3Bと図5の熱の移動について説明する。
図3Bで説明したように、リフレクタ102の熱がステー103、メタルサポータ104を介してニップ部N側の定着ベルト106まで伝熱する経路を有しているため、リフレクタ102が高温になることを抑制できる。熱の移動を図中の黒矢印で模式的に示している。図3Bに示すような熱の移動は、ヒータ101による加熱を行っている場合の他、リフレクタ102が高温である場合などに生じる。
一方、図5では、主にメタルサポータ104からステー103への熱の移動を黒矢印で模式的に示している。図5に示すような熱の移動は、特に制限されるものではないが、記録媒体がニップ部Nを通過(通紙とも称する)した後の時点を想定している。通紙の後は、定着ベルト106において通紙部と非通紙部とで温度に差が生じ、通紙部では温度が下がり、非通紙部では温度が下がらず高温になる。そこで、上記説明したように、例えば中央側で伝熱性を下げ、端部側で伝熱性を上げる構成にすることで、定着ベルト106の端部側の熱を逃がすことができる。
Here, a supplementary explanation of the present invention will be given. Here, the heat transfer in FIGS. 3B and 5 will be mainly explained.
As explained with reference to FIG. 3B, since the heat of the reflector 102 has a heat transfer path via the stay 103 and the metal supporter 104 to the fixing belt 106 on the nip N side, it is possible to prevent the reflector 102 from becoming high temperature. It can be suppressed. The movement of heat is schematically shown by the black arrows in the figure. Heat transfer as shown in FIG. 3B occurs not only when heating is performed by the heater 101 but also when the reflector 102 is at a high temperature.
On the other hand, in FIG. 5, the movement of heat mainly from the metal supporter 104 to the stay 103 is schematically shown with black arrows. The heat transfer as shown in FIG. 5 is not particularly limited, but is assumed to occur after the recording medium has passed through the nip portion N (also referred to as paper passing). After the paper passes, a difference in temperature occurs between the paper passing section and the non-paper passing section of the fixing belt 106, and the temperature decreases in the paper passing section, while the temperature does not decrease and becomes high in the non-paper passing section. Therefore, as described above, by configuring the fixing belt 106 to have a configuration in which the heat conductivity is lowered at the center side and the heat conductivity is increased at the end sides, the heat at the end sides of the fixing belt 106 can be released.

このとき、図3Bに示すような熱の移動と、図5に示すような熱の移動とが同時に生じることとなる場合があるが、この場合、通紙部では図3Bに示すリフレクタ102→ステー103→メタルサポータ104→ニップ部Nという熱の移動が生じる。非通紙部では図5に示すような(定着ベルト106→)メタルサポータ104→ステー103という熱の移動が生じる。このため、定着ベルト106の端部側の温度上昇を抑制することができる。 At this time, heat transfer as shown in FIG. 3B and heat transfer as shown in FIG. Heat transfer occurs from 103 to metal supporter 104 to nip portion N. In the non-sheet passing portion, heat transfer occurs (from the fixing belt 106 to the metal supporter 104 to the stay 103) as shown in FIG. Therefore, it is possible to suppress the temperature rise on the end side of the fixing belt 106.

また、本発明では、メタルサポータ104とステー103との接触面のうちの少なくとも一部に断熱部材が設けられている。これにより、図5に示すような熱の移動にすることができ、定着ベルト106の温度ムラを低減できる。一方、この断熱部材が図3Bに示すような熱の移動に対して、熱の移動を妨げるように働く。しかし、メタルサポータ104は非通紙部で高温な定着ベルト106からの熱を受け取り、その熱はメタルサポータ104の長手方向とステーに伝熱される。この熱によってもメタルサポータ104の通紙部で熱をニップ部へと伝熱することができ、定着ベルト106の温度ムラを抑制できる。 Further, in the present invention, a heat insulating member is provided on at least a portion of the contact surface between the metal supporter 104 and the stay 103. Thereby, heat can be transferred as shown in FIG. 5, and temperature unevenness of the fixing belt 106 can be reduced. On the other hand, this heat insulating member acts to prevent heat transfer as shown in FIG. 3B. However, the metal supporter 104 receives heat from the high-temperature fixing belt 106 in the non-sheet passing portion, and the heat is transferred to the longitudinal direction of the metal supporter 104 and the stay. This heat can also be transferred to the nip portion at the paper passing portion of the metal supporter 104, and temperature unevenness of the fixing belt 106 can be suppressed.

次に、本発明の他の実施形態について説明する。上記実施形態と同様の事項については説明を省略する。 Next, other embodiments of the present invention will be described. Description of matters similar to those in the above embodiment will be omitted.

図7は、本実施形態の定着装置20の断面図、図8は、本実施形態の定着装置20の分解斜視図である。
本実施形態の定着装置20は、上記実施形態と同様に、例えば、ヒータ101、リフレクタ102、ステー103、メタルサポータ104、定着ベルト106、加圧ローラ107、ベルト支持部材108、均熱パッド110を備えている。
FIG. 7 is a sectional view of the fixing device 20 of this embodiment, and FIG. 8 is an exploded perspective view of the fixing device 20 of this embodiment.
The fixing device 20 of this embodiment, like the above embodiment, includes, for example, a heater 101, a reflector 102, a stay 103, a metal supporter 104, a fixing belt 106, a pressure roller 107, a belt support member 108, and a soaking pad 110. We are prepared.

定着ベルト106は、所定の内径を有し、用紙Pの幅よりも長い幅を有する無端状ベルトである。定着ベルト106は、可撓性を有する材料で形成され、例えば、基材層と、基材層の外周面に設けられる弾性層と、弾性層の外周面に設けられる離型層と、を有している。 The fixing belt 106 is an endless belt having a predetermined inner diameter and a width longer than the width of the paper P. The fixing belt 106 is made of a flexible material, and includes, for example, a base layer, an elastic layer provided on the outer circumference of the base layer, and a release layer provided on the outer circumference of the elastic layer. are doing.

基材層は、SUSやNi等の金属で形成されている。弾性層は、シリコーンゴム等で形成される。離型層は、PFAチューブ等で形成される。定着ベルト106の両端部は、定着ハウジングに回転可能に支持されている。 The base material layer is made of metal such as SUS or Ni. The elastic layer is made of silicone rubber or the like. The release layer is formed of a PFA tube or the like. Both ends of the fixing belt 106 are rotatably supported by the fixing housing.

定着ベルト106の中空部の下部には、ステー103が貫通している。ステー103は、定着ベルト106の幅方向Xの長さよりも長い、上面が開口したチャンネル状の部材である。ステー103の両端部は、定着ハウジングに支持されている。ステー103の底板には、幅方向Xに所定の間隔を開けて3つの位置決め孔120が形成されている。ステー103の上面には、リフレクタ102が支持されている。 A stay 103 passes through the lower part of the hollow portion of the fixing belt 106 . The stay 103 is a channel-shaped member that is longer than the length in the width direction X of the fixing belt 106 and has an open top surface. Both ends of the stay 103 are supported by a fixing housing. Three positioning holes 120 are formed in the bottom plate of the stay 103 at predetermined intervals in the width direction X. A reflector 102 is supported on the upper surface of the stay 103.

ヒータ101(例えばハロゲンヒータ)は、定着ベルト106の回転軸方向に沿う長さと同等の長さを有している。ヒータ101は、定着ベルト106の中空部の上部(ステー103の上方)に配置されて、両端部が定着ハウジングに支持されている。 The heater 101 (for example, a halogen heater) has a length equivalent to the length of the fixing belt 106 along the rotation axis direction. The heater 101 is disposed above the hollow portion of the fixing belt 106 (above the stay 103), and both ends thereof are supported by the fixing housing.

ヒータ101は、定着ベルト106の内周面(主に上側の半周よりもやや狭い部分)に輻射熱を放射し、定着ベルト106を加熱する。ヒータ101から下方に放射された輻射熱は、リフレクタ102によって定着ベルト106の内周面に反射される。ヒータ101は制御部により制御される。 The heater 101 radiates radiant heat to the inner peripheral surface of the fixing belt 106 (mainly a portion slightly narrower than the upper half circumference) to heat the fixing belt 106. Radiant heat emitted downward from the heater 101 is reflected onto the inner peripheral surface of the fixing belt 106 by the reflector 102. Heater 101 is controlled by a control section.

加圧ローラ107は、芯金と、芯金の外周面に設けられる弾性層と、弾性層の外周面に設けられる離型層と、を有している。弾性層は、シリコーンゴム等で形成される。離型層は、PFAチューブ等で形成される。 The pressure roller 107 has a core metal, an elastic layer provided on the outer peripheral surface of the core metal, and a mold release layer provided on the outer peripheral surface of the elastic layer. The elastic layer is made of silicone rubber or the like. The release layer is formed of a PFA tube or the like.

加圧ローラ107は、定着ベルト106の下方に配置されて、定着ハウジングに支持されている。加圧ローラ107は、定着ベルト106の外周面に接触して、加圧ローラ107と定着ベルト106との間にニップ部Nを形成する。加圧ローラ107は、例えばモータに接続して回転駆動される。モータは、例えば制御部により制御される。加圧ローラ107が図8の反時計回り方向に回転すると、定着ベルト106は、加圧ローラ107に従動して加圧ローラ107の回転方向とは反対の時計回り方向に回転する。この結果、用紙Pがニップ部Nを通過する。 The pressure roller 107 is disposed below the fixing belt 106 and supported by the fixing housing. Pressure roller 107 contacts the outer peripheral surface of fixing belt 106 to form a nip portion N between pressure roller 107 and fixing belt 106 . The pressure roller 107 is connected to, for example, a motor and driven to rotate. The motor is controlled by, for example, a control unit. When the pressure roller 107 rotates counterclockwise in FIG. 8, the fixing belt 106 follows the pressure roller 107 and rotates in a clockwise direction opposite to the rotation direction of the pressure roller 107. As a result, the paper P passes through the nip portion N.

ニップ形成部材は、メタルサポータ104と、メタルサポータ104に巻き付けられて固定される均熱パッド110と、を有している。 The nip forming member includes a metal supporter 104 and a soaking pad 110 wrapped around and fixed to the metal supporter 104.

メタルサポータ104は、定着ベルト106の幅方向Xに長い扁平な略直方体状の部材であり、例えば金属材料で形成されている。メタルサポータ104の上面には、複数個(18個)の突起121と、複数本(7本)の固定ピン123と、複数本(3本)の位置決めピン125と、が所定の位置に立設されている。 The metal supporter 104 is a flat, substantially rectangular parallelepiped member that is long in the width direction X of the fixing belt 106, and is made of, for example, a metal material. On the upper surface of the metal supporter 104, a plurality (18) of protrusions 121, a plurality (7) of fixing pins 123, and a plurality (3) of positioning pins 125 are erected at predetermined positions. has been done.

均熱パッド110は、メタルサポータ104の幅と等しい幅で、メタルサポータ104に一周巻き付け可能な長さを有する長方形のシート状の部材であり、一例として、PTFE繊維とPPS繊維を編み込んで形成されている。 The soaking pad 110 is a rectangular sheet-like member having a width equal to the width of the metal supporter 104 and a length that can be wrapped around the metal supporter 104, and is formed by knitting PTFE fibers and PPS fibers, for example. ing.

均熱パッド110は、メタルサポータ104に一周巻き付けられて、両端部がメタルサポータ104の上面に重ねられている。両端部には、それぞれ、メタルサポータ104の突起121と固定ピン123と位置決めピン125とがそれぞれ嵌合可能な貫通孔131と固定孔133と位置決め孔135とが開けられている。 The heat equalizing pad 110 is wrapped around the metal supporter 104, and both ends thereof are overlapped on the upper surface of the metal supporter 104. A through hole 131, a fixing hole 133, and a positioning hole 135 into which the protrusion 121, fixing pin 123, and positioning pin 125 of the metal supporter 104 can fit, respectively, are formed at both ends.

ニップ形成部材は、メタルサポータ104の位置決めピン125が、ステー103の位置決め孔120に嵌め込まれることで、ステー103に位置決めされている。 The nip forming member is positioned on the stay 103 by fitting the positioning pin 125 of the metal supporter 104 into the positioning hole 120 of the stay 103.

均熱パッド110には潤滑剤(オイル、グリース)を付与してもよい。この場合、均熱パッド110は、定着ベルト106の内周面に潤滑剤を介して接触する。 A lubricant (oil, grease) may be applied to the soaking pad 110. In this case, the soaking pad 110 contacts the inner circumferential surface of the fixing belt 106 via a lubricant.

本実施形態では、メタルサポータ104の突起121とステー103とが接触する。そのため、本実施形態においても、メタルサポータ104とステー103との接触面は、定着ベルト106の回転軸方向において不連続となっており、複数の接触面が存在している。 In this embodiment, the protrusion 121 of the metal supporter 104 and the stay 103 are in contact with each other. Therefore, also in this embodiment, the contact surface between the metal supporter 104 and the stay 103 is discontinuous in the direction of the rotation axis of the fixing belt 106, and a plurality of contact surfaces exist.

なお、図7及び図8では、断熱部材の図示は省略しているが、上記実施形態と同様の構成とすることができる。また、断熱部材の厚みを回転軸方向において変化させる場合、例えば、突起121の高さも回転軸方向で変化させることで、メタルサポータ104とステー103とが均一の高さで接触することができる。 Note that although the heat insulating member is not shown in FIGS. 7 and 8, the structure may be similar to that of the above embodiment. Further, when the thickness of the heat insulating member is changed in the direction of the rotation axis, for example, the height of the protrusion 121 is also changed in the direction of the rotation axis, so that the metal supporter 104 and the stay 103 can contact each other at a uniform height.

本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
<1>可撓性を有し、回転可能な無端状の定着部材と、
前記定着部材の内周と摺動する摺動部材と、
前記定着部材を挟んで前記摺動部材と対向して設けられ、前記定着部材とニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着部材の内部に設けられ、前記定着部材を加熱する加熱源と、
前記摺動部材を支持する第1の支持部材と、
前記第1の支持部材を支持する第2の支持部材と、
前記第2の支持部材と接触し、加熱源の熱を反射する反射部材と、を備え、
前記第1の支持部材は、熱伝導率が10W/mK以上の材料からなり、
前記第1の支持部材と前記第2の支持部材との接触面は、前記定着部材の回転軸方向において不連続となっており、複数の接触面が存在し、
複数の前記接触面のうちの少なくとも一部に、断熱性を有する断熱部材が設けられ、前記断熱部材が設けられた箇所では、前記第1の支持部材と前記第2の支持部材とが前記断熱部材を介して接触することを特徴とする定着装置。
<2>前記断熱部材は、前記第1の支持部材と前記第2の支持部材と間の伝熱性が前記定着部材の回転軸方向における中央側が端部側よりも低くなるように選ばれることを特徴とする<1>に記載の定着装置。
<3>前記断熱部材は、前記定着部材の回転軸方向における中央側の前記接触面に設けられ、端部側の前記接触面には設けられていないことを特徴とする<1>又は<2>に記載の定着装置。
<4>異なる種類の前記断熱部材が設けられており、前記定着部材の回転軸方向における中央側に設けられた前記断熱部材の断熱性は、端部側に設けられた前記断熱部材の断熱性よりも大きいことを特徴とする<1>から<3>いずれかに記載の定着装置。
<5>前記断熱部材の厚みは、前記定着部材の回転軸方向における中央側が端部側よりも大きいことを特徴とする<1>から<4>のいずれかに記載の定着装置。
<6>前記第1の支持部材は、金属材料からなることを特徴とする<1>から<5>のいずれかに記載の定着装置。
<7>前記第2の支持部材は、金属材料からなることを特徴とする<1>から<6>のいずれかに記載の定着装置。
<8>前記摺動部材は、シート状であることを特徴とする<1>から<7>のいずれかに記載の定着装置。
<9><1>から<8>のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
Aspects of the present invention are, for example, as follows.
<1> A flexible and rotatable endless fixing member;
a sliding member that slides on the inner periphery of the fixing member;
a pressure member that is provided opposite to the sliding member with the fixing member in between and forms a nip portion with the fixing member;
a heat source provided inside the fixing member and heating the fixing member;
a first support member that supports the sliding member;
a second support member that supports the first support member;
a reflective member that is in contact with the second support member and reflects heat from the heating source;
The first support member is made of a material with a thermal conductivity of 10 W/mK or more,
The contact surface between the first support member and the second support member is discontinuous in the direction of the rotation axis of the fixing member, and a plurality of contact surfaces are present,
A heat insulating member having a heat insulating property is provided on at least a portion of the plurality of contact surfaces, and the first support member and the second support member have the heat insulating property A fixing device characterized by contacting through a member.
<2> The heat insulating member is selected such that the heat conductivity between the first support member and the second support member is lower on the center side in the rotation axis direction of the fixing member than on the end side. The fixing device according to feature <1>.
<3> The heat insulating member is provided on the contact surface on the center side in the direction of the rotation axis of the fixing member, and is not provided on the contact surface on the end side. <1> or <2> >The fixing device described in >.
<4> Different types of the heat insulating members are provided, and the heat insulating property of the heat insulating member provided on the center side in the direction of the rotation axis of the fixing member is equal to the heat insulating property of the heat insulating member provided on the end side. The fixing device according to any one of <1> to <3>, wherein the fixing device is larger than the above.
<5> The fixing device according to any one of <1> to <4>, wherein the thickness of the heat insulating member is greater on the center side in the rotation axis direction of the fixing member than on the end side.
<6> The fixing device according to any one of <1> to <5>, wherein the first support member is made of a metal material.
<7> The fixing device according to any one of <1> to <6>, wherein the second support member is made of a metal material.
<8> The fixing device according to any one of <1> to <7>, wherein the sliding member is sheet-shaped.
<9> An image forming apparatus comprising the fixing device according to any one of <1> to <8>.

20 定着装置
101 ヒータ
102 リフレクタ
103 ステー
104 メタルサポータ
106 定着ベルト
107 加圧ローラ
108 ベルト支持部材
109 未定着画像
110 均熱パッド
20 Fixing device 101 Heater 102 Reflector 103 Stay 104 Metal supporter 106 Fixing belt 107 Pressure roller 108 Belt support member 109 Unfixed image 110 Soaking pad

特開2015-111243号公報Japanese Patent Application Publication No. 2015-111243 特開2021-110805号公報Japanese Patent Application Publication No. 2021-110805 特開2016-90764号公報Japanese Patent Application Publication No. 2016-90764

Claims (9)

可撓性を有し、回転可能な無端状の定着部材と、
前記定着部材の内周と摺動する摺動部材と、
前記定着部材を挟んで前記摺動部材と対向して設けられ、前記定着部材とニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着部材の内部に設けられ、前記定着部材を加熱する加熱源と、
前記摺動部材を支持する第1の支持部材と、
前記第1の支持部材を支持する第2の支持部材と、
前記第2の支持部材と接触し、加熱源の熱を反射する反射部材と、を備え、
前記第1の支持部材は、熱伝導率が10W/mK以上の材料からなり、
前記第1の支持部材と前記第2の支持部材との接触面は、前記定着部材の回転軸方向において不連続となっており、複数の接触面が存在し、
複数の前記接触面のうちの少なくとも一部に、断熱性を有する断熱部材が設けられ、前記断熱部材が設けられた箇所では、前記第1の支持部材と前記第2の支持部材とが前記断熱部材を介して接触することを特徴とする定着装置。
a flexible and rotatable endless fixing member;
a sliding member that slides on the inner periphery of the fixing member;
a pressure member that is provided opposite to the sliding member with the fixing member in between and forms a nip portion with the fixing member;
a heat source provided inside the fixing member and heating the fixing member;
a first support member that supports the sliding member;
a second support member that supports the first support member;
a reflective member that is in contact with the second support member and reflects heat from the heating source;
The first support member is made of a material with a thermal conductivity of 10 W/mK or more,
The contact surface between the first support member and the second support member is discontinuous in the direction of the rotation axis of the fixing member, and a plurality of contact surfaces are present,
A heat insulating member having a heat insulating property is provided on at least a portion of the plurality of contact surfaces, and the first support member and the second support member are provided with the heat insulating member at the location where the heat insulating member is provided A fixing device characterized by contacting through a member.
前記断熱部材は、前記第1の支持部材と前記第2の支持部材と間の伝熱性が前記定着部材の回転軸方向における中央側が端部側よりも低くなるように選ばれることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 The heat insulating member is selected such that heat transfer between the first support member and the second support member is lower on the center side in the rotation axis direction of the fixing member than on the end side. The fixing device according to claim 1. 前記断熱部材は、前記定着部材の回転軸方向における中央側の前記接触面に設けられ、端部側の前記接触面には設けられていない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 heat insulating member is provided on the contact surface on the center side of the fixing member in the direction of the rotation axis, and is not provided on the contact surface on the end side. 異なる種類の前記断熱部材が設けられており、前記定着部材の回転軸方向における中央側に設けられた前記断熱部材の断熱性は、端部側に設けられた前記断熱部材の断熱性よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 Different types of the heat insulating members are provided, and the heat insulating property of the heat insulating member provided on the center side in the direction of the rotational axis of the fixing member is greater than the heat insulating property of the heat insulating member provided on the end side. The fixing device according to claim 1, characterized in that: 前記断熱部材の厚みは、前記定着部材の回転軸方向における中央側が端部側よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 2. The fixing device according to claim 1, wherein the thickness of the heat insulating member is greater on the center side in the rotational axis direction of the fixing member than on the end side. 前記第1の支持部材は、金属材料からな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 first support member is made of a metal material. 前記第2の支持部材は、金属材料からな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 second support member is made of a metal material. 前記摺動部材は、シート状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 sliding member has a sheet shape. 請求項1~8のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
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