JP5246253B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、抵抗発熱層を含む定着ベルトを用いた定着装置および当該定着装置を用いた画像形成装置に関し、特に、定着ベルトの長寿命化を図る技術に関する。   The present invention relates to a fixing device using a fixing belt including a resistance heating layer and an image forming apparatus using the fixing device, and more particularly to a technique for extending the life of the fixing belt.

従来、プリンタ等の画像形成装置では、ハロゲンヒータを熱源とする定着装置よりも省エネルギー化が図れる、抵抗発熱層を含む定着ベルトを用いた定着装置を採用するものがある。(例えば、特許文献1)
図8(a)は、このような定着部500の構成例を示す概略斜視図であり、図8(b)は、その要部の拡大断面図である。
2. Description of the Related Art Conventionally, some image forming apparatuses such as printers employ a fixing device using a fixing belt including a resistance heating layer, which can save energy compared to a fixing device using a halogen heater as a heat source. (For example, Patent Document 1)
FIG. 8A is a schematic perspective view showing a configuration example of such a fixing unit 500, and FIG. 8B is an enlarged cross-sectional view of the main part thereof.

同図8(a)に示すように、定着部500は、定着ベルト554、押圧ローラ550、加圧ローラ560および交流電源に接続された一対の給電ローラ570などを備えている。
押圧ローラ550は、回転軸部551の表面が弾性層552で覆われており、定着ベルト554の周回経路内側に遊挿されている。
As shown in FIG. 8A, the fixing unit 500 includes a fixing belt 554, a pressure roller 550, a pressure roller 560, a pair of power supply rollers 570 connected to an AC power source, and the like.
The pressure roller 550 has the surface of the rotary shaft portion 551 covered with an elastic layer 552 and is loosely inserted inside the rotation path of the fixing belt 554.

加圧ローラ560は、定着ベルト554の周回経路外側に配され、定着ベルト554を介して押圧ローラ550を押圧し、定着ニップを形成する。
また、加圧ローラ560は、駆動モータ(不図示)からの駆動力を受けて同図の矢印P方向に回転する。この駆動力が定着ベルト554を介して押圧ローラ550に伝わることにより、定着ベルト554と押圧ローラ550とが同図の矢印Q方向に従動回転する。
The pressure roller 560 is disposed outside the circulation path of the fixing belt 554 and presses the pressure roller 550 via the fixing belt 554 to form a fixing nip.
Further, the pressure roller 560 receives a driving force from a driving motor (not shown) and rotates in the direction of arrow P in FIG. When this driving force is transmitted to the pressing roller 550 via the fixing belt 554, the fixing belt 554 and the pressing roller 550 are driven to rotate in the direction of arrow Q in FIG.

定着ベルト554は、円筒状の弾性変形可能なベルトであって、図8(b)の断面図に示すように、その軸方向における両端部を除いて、外周側から順に、離型層554a、第1絶縁層554b、抵抗発熱体層554c、第2絶縁層554dの4層構造になっており、その軸方向両端部においては、離型層554aおよび第1絶縁層554bに代えて、電極層554eが形成されている。   The fixing belt 554 is a cylindrical elastically deformable belt, and as shown in the sectional view of FIG. 8B, the release layer 554a, in order from the outer peripheral side, excluding both ends in the axial direction. It has a four-layer structure of a first insulating layer 554b, a resistance heating element layer 554c, and a second insulating layer 554d. Instead of the release layer 554a and the first insulating layer 554b at both ends in the axial direction, an electrode layer 554e is formed.

ここで、電極層554eは、金属箔などの導電性を有する材料からなり、メッキや導電性の接着剤を使用した接着などにより、抵抗発熱体層554c上に積層されている。
一対の給電ローラ570は、定着ベルト554の周回経路外側から当該定着ベルト554の電極554eに接触して、同図8(b)の下方(Z’方向)に押し付けるように構成されており、これにより、定着ベルト554の抵抗発熱層554cに給電される。
Here, the electrode layer 554e is made of a conductive material such as a metal foil, and is laminated on the resistance heating element layer 554c by plating or adhesion using a conductive adhesive.
The pair of power supply rollers 570 are configured to come into contact with the electrode 554e of the fixing belt 554 from the outer periphery of the fixing belt 554 and press downward (Z ′ direction) in FIG. 8B. Thus, power is supplied to the resistance heating layer 554c of the fixing belt 554.

なお、給電ローラ570が、離型層554aに乗り上げて、電極層554eとの接触不良が生じることのないように、当該給電ローラ570の幅W1は、電極層554eの幅W2よりも小さく設定されている。
以上の構成において、定着ベルト554が周回駆動されつつ、給電ローラ570を介して電極554eに電力が供給されると、定着ベルト554の抵抗発熱層554cに電力が供給され、抵抗発熱層554c全体が発熱する。
Note that the width W1 of the power supply roller 570 is set to be smaller than the width W2 of the electrode layer 554e so that the power supply roller 570 does not ride on the release layer 554a to cause poor contact with the electrode layer 554e. ing.
In the above configuration, when power is supplied to the electrode 554e via the power supply roller 570 while the fixing belt 554 is driven to rotate, power is supplied to the resistance heating layer 554c of the fixing belt 554, and the entire resistance heating layer 554c is Fever.

このとき、定着ベルト554は、定着ニップと給電ローラ570に押し付けられている部分以外で、他の部材との接触が生じていないため、熱を奪われる部分が少なく、ジュール発熱により定着ニップの領域が効率的に昇温され、記録シート(不図示)上に形成されたトナー像が定着ニップを通過する際に、加熱、加圧されて当該記録シートに熱定着される。   At this time, since the fixing belt 554 is not in contact with other members other than the portion pressed against the fixing nip and the power supply roller 570, the portion where heat is taken away is small, and the region of the fixing nip is caused by Joule heat generation. When the toner image formed on the recording sheet (not shown) passes through the fixing nip, the toner image is heated and pressurized to be thermally fixed to the recording sheet.

特開2009−109997号公報JP 2009-109997 A 特開2009−109998号公報JP 2009-109998 A 特開2009−092785号公報JP 2009-092785 A

しかしながら、このような構成の定着部500が長期間駆動されると、定着ベルト554の電極層554eは、給電ローラ570と接触している部分のみが下方(Z’方向)に押し付けられ、局部的な変形が繰り返されるため、剥離が生じ易く、定着ベルト554の寿命が短くなるという問題がある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、抵抗発熱式の定着装置および画像形成装置において、定着ベルトの長寿命化を図ることを目的とする。
However, when the fixing unit 500 having such a configuration is driven for a long period of time, only the portion of the electrode layer 554e of the fixing belt 554 that is in contact with the power supply roller 570 is pressed downward (in the Z ′ direction). Since such deformation is repeated, there is a problem that peeling easily occurs and the life of the fixing belt 554 is shortened.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to extend the life of a fixing belt in a resistance heating type fixing device and an image forming apparatus.

上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、抵抗発熱層を含む加熱回転体の外周面に加圧部材を押圧して定着ニップを形成し、未定着画像の形成されたシートを当該定着ニップに通紙して熱定着する定着装置であって、前記加熱回転体の周面の、シート通紙範囲を挟んで設けられた1対の輪環状の電極に、バルク状の給電部材を接触させて給電する構成を有し、前記給電部材の前記電極と対向する面の、前記加熱回転体の回転軸方向における幅が、当該電極の前記回転軸方向における幅よりも広く、かつ、当該給電部材と電極の接触位置において、前記電極の幅方向における一方の縁部から他方の縁部に到る全域が、前記給電部材に接触していることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a fixing device according to the present invention forms a fixing nip by pressing a pressure member on the outer peripheral surface of a heating rotator including a resistance heating layer, and forms a sheet on which an unfixed image is formed. A fixing device that heat-fixes paper by passing it through a fixing nip, wherein a bulk-shaped power supply member is attached to a pair of annular electrodes provided on a peripheral surface of the heating rotator with a sheet-passing range interposed therebetween. The surface of the power supply member facing the electrode is wider in the direction of the rotation axis of the heating rotator than the width of the electrode in the direction of the rotation axis; and In the contact position between the power supply member and the electrode, the entire region from one edge to the other edge in the width direction of the electrode is in contact with the power supply member.

給電部材と電極の接触位置において、前記電極の幅方向における一方の縁部から他方の縁部に到る全域が、前記給電部材に接触しているため、当該接触に起因して電極に生じる応力および変形が、上記幅方向において均一化され、幅方向において給電部材と電極とが部分的に接触している従来の構成よりも、局所的な応力集中や変形が生じず、剥離を生じ難くすることができる。   Since the entire region from one edge to the other edge in the width direction of the electrode is in contact with the power supply member at the contact position between the power supply member and the electrode, the stress generated in the electrode due to the contact The deformation is made uniform in the width direction, and local stress concentration and deformation do not occur and peeling is less likely to occur than in the conventional configuration in which the power supply member and the electrode are partially in contact in the width direction. be able to.

また、前記加熱回転体の内周面と外周面のうち、前記1対の電極が設けられている側の周面であって、当該1対の電極に挟まれた範囲内に、加熱回転体の抵抗発熱層の周面を覆うように非発熱層が積層されており、当該非発熱層の前記回転軸と平行な方向における両縁部が、それぞれ近位にある電極の内側の縁部から所定の距離だけ離れた位置となるように前記非発熱層が形成されていることが望ましい。   The heating rotator is within a range between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the heating rotator on the side where the pair of electrodes is provided and is sandwiched between the pair of electrodes. A non-heat-generating layer is laminated so as to cover the peripheral surface of the resistance heat-generating layer, and both edges in a direction parallel to the rotation axis of the non-heat-generating layer are respectively from the inner edge of the proximal electrode. It is desirable that the non-heat generating layer is formed so as to be located at a predetermined distance.

さらに、前記加熱回転体の抵抗発熱層の、前記非発熱層の両縁部と、それぞれの近位にある電極の内側の縁部との間は、前記電極の厚みよりも薄い絶縁層により被覆されていることが望ましい。
また、前記加熱回転体の内周面と外周面のうち、前記1対の電極が設けられている側の周面であって、当該1対の電極に挟まれた範囲内に、加熱回転体の抵抗発熱層の周面を覆うように非発熱層が積層されており、前記1対の電極が前記加熱回転体の外周面に存する場合には、当該電極の外径が、前記非発熱層の外径よりも大きく、前記1対の電極が前記加熱回転体の内周面に存する場合には、当該電極の内径が、前記非発熱層の内径よりも小さいことが望ましい。
Furthermore, between the both edges of the non-heat generating layer of the resistance heating layer of the heating rotator and the inner edge of the electrode adjacent to each other, an insulating layer thinner than the thickness of the electrode is covered. It is desirable that
The heating rotator is within a range between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the heating rotator on the side where the pair of electrodes is provided and is sandwiched between the pair of electrodes. When the non-heat generating layer is laminated so as to cover the peripheral surface of the resistance heating layer, and the pair of electrodes are present on the outer peripheral surface of the heating rotating body, the outer diameter of the electrodes is When the pair of electrodes are present on the inner peripheral surface of the heating rotating body, it is desirable that the inner diameter of the electrodes is smaller than the inner diameter of the non-heat generating layer.

そして、前記加圧部材は、前記加熱回転体の一対の電極間の範囲内に当接するように、その前記回転軸と平行な方向における長さと、配置が決定されていることが望ましい。
また、前記1対の電極は、前記加熱回転体における抵抗発熱層の外周面に設けられており、前記非発熱層は、少なくとも弾性層を含んでいることが望ましい。
もしくは、前記1対の電極は、前記加熱回転体における抵抗発熱層の内周面に設けられており、前記非発熱層は、少なくとも補強層を含んでいるとしてもよい。
The length and arrangement of the pressure member in a direction parallel to the rotation axis are preferably determined so as to contact within a range between the pair of electrodes of the heating rotator.
The pair of electrodes are preferably provided on an outer peripheral surface of the resistance heating layer in the heating rotator, and the non-heating layer preferably includes at least an elastic layer.
Alternatively, the pair of electrodes may be provided on the inner peripheral surface of the resistance heating layer in the heating rotator, and the non-heating layer may include at least a reinforcing layer.

また、前記1対の電極は、前記加熱回転体における抵抗発熱層の内周面側に設けられており、前記1対の電極に挟まれる範囲に、当該電極の厚みよりも薄い絶縁層が形成されていることが望ましい。
なお、本発明は、上記定着装置を備えた画像形成装置としてもよい。
Further, the pair of electrodes are provided on the inner peripheral surface side of the resistance heating layer in the heating rotator, and an insulating layer thinner than the thickness of the electrode is formed in a range sandwiched between the pair of electrodes. It is desirable that
Note that the present invention may be an image forming apparatus including the fixing device.

本発明における実施の形態に係る定着装置を備える画像形成装置の一例であるタンデム型カラープリンタの構成を説明するための概略図である。1 is a schematic diagram for explaining a configuration of a tandem type color printer which is an example of an image forming apparatus including a fixing device according to an embodiment of the present invention. 上記定着装置の構成を示す一部切り欠き斜視図である。FIG. 2 is a partially cutaway perspective view showing a configuration of the fixing device. 上記定着装置の側面図である。It is a side view of the fixing device. 上記定着装置をそのローラ軸を含む平面で切断したときの断面図である。It is sectional drawing when the said fixing device is cut | disconnected by the plane containing the roller axis | shaft. 変形例に係る定着装置をそのローラ軸を含む平面で切断したときの部分断面図である。It is a fragmentary sectional view when the fixing device according to the modification is cut along a plane including the roller shaft. 変形例に係る定着装置をそのローラ軸を含む平面で切断したときの断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a fixing device according to a modification when cut by a plane including the roller shaft. 変形例に係る定着装置の横断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a fixing device according to a modification. (a)は、従来の画像形成装置における定着装置の斜視図であり、(b)は、その要部の拡大断面図である。(A) is a perspective view of a fixing device in a conventional image forming apparatus, and (b) is an enlarged cross-sectional view of a main part thereof.

以下、本発明に係る誘導加熱ユニット、定着装置及び画像形成装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
<画像形成装置の構成>
図1は、本発明の実施の形態に係る定着装置を備える画像形成装置の一例であるタンデム型カラープリンタ(以下、単に「プリンタ」という)の構成を説明するための概略図である。
Hereinafter, embodiments of an induction heating unit, a fixing device, and an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
<Configuration of image forming apparatus>
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a configuration of a tandem type color printer (hereinafter simply referred to as “printer”) which is an example of an image forming apparatus including a fixing device according to an embodiment of the present invention.

同図に示すように、このプリンタ1は、画像プロセス部3、給紙部4、定着部5、光学部10および制御部60を備えており、ネットワーク(例えばLAN)に接続されて、外部の端末装置(不図示)からのプリントジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックからなるトナー像を形成し、これらを多重転写してフルカラーの画像形成を実行する。   As shown in FIG. 1, the printer 1 includes an image processing unit 3, a paper feeding unit 4, a fixing unit 5, an optical unit 10, and a control unit 60. The printer 1 is connected to a network (for example, a LAN) and connected to an external device. When a print job execution instruction is received from a terminal device (not shown), a toner image composed of yellow, magenta, cyan and black is formed based on the instruction, and a full-color image is formed by multiple transfer of these toner images. .

以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をY、M、C、Kと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのY、M、C、Kを添字として付加する。
<画像プロセス部>
画像プロセス部3は、Y〜K色のそれぞれに対応する作像部30Y,30M,30C,30K、光学部10、中間転写ベルト11などを備えている。
Hereinafter, the reproduction colors of yellow, magenta, cyan, and black are represented as Y, M, C, and K, and Y, M, C, and K are added as subscripts to the numbers of the components related to the reproduction colors.
<Image process part>
The image processing unit 3 includes image forming units 30Y, 30M, 30C, and 30K corresponding to each of Y to K colors, an optical unit 10, an intermediate transfer belt 11, and the like.

作像部30Yは、感光体ドラム31Y、その周囲に配設された帯電器32Y、現像器33Y、一次転写ローラ34Y、感光体ドラム31Yを清掃するためのクリーナ35Yなどを備えており、感光体ドラム31Y上にY色のトナー像を作像する。他の作像部30M〜30Kについても、作像部30Yと同様の構成になっており、同図では符号を省略している。   The image forming unit 30Y includes a photosensitive drum 31Y, a charger 32Y disposed around the photosensitive drum 31Y, a developing unit 33Y, a primary transfer roller 34Y, a cleaner 35Y for cleaning the photosensitive drum 31Y, and the like. A Y-color toner image is formed on the drum 31Y. The other image forming units 30M to 30K have the same configuration as that of the image forming unit 30Y, and the reference numerals are omitted in FIG.

中間転写ベルト11は、無端状のベルトであり、駆動ローラ12と従動ローラ13に張架されて矢印A方向に回転駆動される。
光学部10は、レーザダイオードなどの発光素子を備え、制御部60からの駆動信号によりY〜K色の画像形成のためのレーザ光Lを発し、感光体ドラム31Y〜31Kを露光走査させる。
The intermediate transfer belt 11 is an endless belt, is stretched around a driving roller 12 and a driven roller 13, and is rotationally driven in the direction of arrow A.
The optical unit 10 includes a light emitting element such as a laser diode, emits a laser beam L for forming an image of Y to K colors by a drive signal from the control unit 60, and exposes and scans the photosensitive drums 31Y to 31K.

この露光走査により、帯電器32Y〜32Kにより帯電された感光体ドラム31Y〜31K上に静電潜像が形成される。各静電潜像は、現像器33Y〜33Kにより現像されて感光体ドラム31Y〜31K上にY〜K色のトナー像が、中間転写ベルト11上の同じ位置に重ね合わせて一次転写されるようにタイミングをずらして実行される。
一次転写ローラ34Y〜34Kにより作用する静電力により中間転写ベルト11上に各色のトナー像が順次転写されフルカラーのトナー像が形成され、さらに二次転写位置46方向に移動する。
By this exposure scanning, electrostatic latent images are formed on the photosensitive drums 31Y to 31K charged by the chargers 32Y to 32K. The electrostatic latent images are developed by developing units 33Y to 33K, and Y to K color toner images are superimposed on the same positions on the intermediate transfer belt 11 and primarily transferred onto the photosensitive drums 31Y to 31K. It is executed at different timings.
The toner images of the respective colors are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 11 by the electrostatic force acting on the primary transfer rollers 34Y to 34K to form a full-color toner image, and further move toward the secondary transfer position 46.

一方、給紙部4は、記録シートSを収容する給紙カセット41と、給紙カセット41内の記録シートSを搬送路43上に1枚ずつ繰り出す繰り出しローラ42と、繰り出された記録シートSを二次転写位置46に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラ対44などを備えており、中間転写ベルト11上のトナー像の移動タイミングに合わせて給紙部4から記録シートSを二次転写位置に給送し、二次転写ローラ45の作用により中間転写ベルト11上のトナー像が一括して記録シートS上に二次転写される。   On the other hand, the paper feed unit 4 includes a paper feed cassette 41 that stores the recording sheets S, a feed roller 42 that feeds the recording sheets S in the paper feed cassette 41 one by one onto the transport path 43, and a fed recording sheet S. Are provided with a timing roller pair 44 for taking the timing of feeding the toner to the secondary transfer position 46, and the recording sheet S is transferred from the paper feeding unit 4 to the secondary transfer position in accordance with the movement timing of the toner image on the intermediate transfer belt 11. The toner images on the intermediate transfer belt 11 are collectively transferred onto the recording sheet S by the action of the secondary transfer roller 45.

二次転写位置46を通過した記録シートSは、定着部5に搬送され、記録シートS上のトナー像(未定着画像)が、定着部5における加熱・加圧により記録シートSに定着された後、排出ローラ対71を介して排出トレイ72上に排出される。
<定着部>
図2は、上記定着部5の構成を示す部分断面斜視図であり、図3は、そのB矢視図である。
The recording sheet S that has passed the secondary transfer position 46 is conveyed to the fixing unit 5, and the toner image (unfixed image) on the recording sheet S is fixed to the recording sheet S by heating and pressurization in the fixing unit 5. Thereafter, the sheet is discharged onto the discharge tray 72 via the discharge roller pair 71.
<Fixing part>
FIG. 2 is a partial cross-sectional perspective view showing the configuration of the fixing unit 5, and FIG.

同図2に示すように、定着部5は、定着ベルト154と、押圧ローラ150と、加圧ローラ160と、給電部材170とを備える。
押圧ローラ150は、定着ベルト154の周回経路内側に遊びを有した状態で配されている。
また、加圧ローラ160は、定着ベルト154の周回経路外側に配置されており、不図示の駆動機構により矢印D方向に回転駆動されると共に、定着ベルト154の外側から定着ベルト154を介して押圧ローラ150を押圧する。
As shown in FIG. 2, the fixing unit 5 includes a fixing belt 154, a pressing roller 150, a pressure roller 160, and a power supply member 170.
The pressure roller 150 is arranged with play on the inner side of the circulation path of the fixing belt 154.
Further, the pressure roller 160 is disposed outside the circulation path of the fixing belt 154, and is driven to rotate in the direction of arrow D by a driving mechanism (not shown) and is pressed from the outside of the fixing belt 154 via the fixing belt 154. The roller 150 is pressed.

これにより、定着ベルト154と押圧ローラ150とが矢印E方向に従動回転し、定着ベルト154表面との間に定着ニップNが形成される。
そして、定着ニップNが目標温度に維持された状態で記録シート(不図示)が当該定着ニップNを通過すると、当該記録シート上の未定着のトナー像が加熱、加圧されて熱定着される。
As a result, the fixing belt 154 and the pressing roller 150 are driven to rotate in the direction of arrow E, and a fixing nip N is formed between the surface of the fixing belt 154.
When a recording sheet (not shown) passes through the fixing nip N while the fixing nip N is maintained at the target temperature, an unfixed toner image on the recording sheet is heated, pressurized, and thermally fixed. .

以下、定着部5の各部の構成について、詳細に説明する。
<押圧ローラ>
押圧ローラ150は、図2に示すように、長尺で円柱状の回転軸部151の周囲に弾性層152が形成されてなる。
回転軸部151は、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等からなる、外径が20mmの中実シャフトであり、その軸方向における両端部は、図示しない定着部5の本体側フレームの軸受部に回転自在に軸支されている。
Hereinafter, the configuration of each part of the fixing unit 5 will be described in detail.
<Pressing roller>
As shown in FIG. 2, the pressing roller 150 is formed by forming an elastic layer 152 around a long and cylindrical rotating shaft portion 151.
The rotating shaft portion 151 is a solid shaft made of, for example, aluminum, iron, stainless steel or the like, and has an outer diameter of 20 mm. Both end portions in the axial direction rotate to bearing portions of the main body side frame of the fixing portion 5 (not shown). It is supported freely.

なお、このような中実シャフトに替えて、厚みが0.1mm〜10mmの中空シャフト、もしくは、当該中空の内部に断面がY字状の補強リブを有する構造であってもよい。
弾性層152は、耐熱性及び断熱性の高い、例えば、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の発泡弾性体などの材料からなり、その厚みは、1mm〜20mmであり、これにより押圧ローラ150の外径は、20mm以上、100mm以下に設定されるが、ここでは、30mmに設定されている。
(以降、下線のかっこ内を補充願います。)
また、弾性層152のY軸方向の長さは、374mmとなっている。
Instead of such a solid shaft, a hollow shaft having a thickness of 0.1 mm to 10 mm, or a structure having a reinforcing rib having a Y-shaped cross section inside the hollow may be used.
The elastic layer 152 is made of a material having high heat resistance and high heat insulation, for example, a foamed elastic body such as silicone rubber or fluorine rubber, and has a thickness of 1 mm to 20 mm. , 20 mm or more and 100 mm or less, but here it is set to 30 mm.
(After that, please fill in the underlined brackets.)
The length of the elastic layer 152 in the Y-axis direction is 374 mm.

無論、弾性層152のY軸方向の長さは、記録シートSの最大通紙幅よりも大きく設定されている。
<加圧ローラの構成>
加圧ローラ160は、同図2に示すように、回転軸部161と、これの両端部を除く部分を覆う弾性体層162とを有している。
Of course, the length of the elastic layer 152 in the Y-axis direction is set to be larger than the maximum sheet passing width of the recording sheet S.
<Configuration of pressure roller>
As shown in FIG. 2, the pressure roller 160 includes a rotating shaft portion 161 and an elastic body layer 162 that covers a portion excluding both ends thereof.

回転軸部161は、不図示の駆動機構により回転駆動され、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等からなる、外径が30mmの中実シャフトである。
なお、このような中実シャフトに替えて、厚みが0.1mm〜10mmの中空シャフト、もしくは、当該中空部分の内部に断面がY字状の補強リブを有する構造であってもよい。
The rotating shaft portion 161 is rotationally driven by a drive mechanism (not shown), and is a solid shaft made of, for example, aluminum, iron, stainless steel or the like and having an outer diameter of 30 mm.
Instead of such a solid shaft, a hollow shaft having a thickness of 0.1 mm to 10 mm, or a structure having a reinforcing rib having a Y-shaped cross section inside the hollow portion may be used.

弾性体層162は、シリコーンゴムからなる円筒体であり、厚みとしては、1mm以上、20mm以下が望ましい。
本実施の形態では、弾性体層162の厚みは、3mmに設定されており、外径が36mmとなっている。
また、弾性体層162のY軸方向の長さは、330mmとなっている。
<給電部材>
給電部材170は、リード線175を介して外部の交流電源180に電気的に接続されており、定着ベルト154の後述する1対の電極層154eに摺接して、これに給電するためのものである。
The elastic body layer 162 is a cylindrical body made of silicone rubber, and the thickness is desirably 1 mm or more and 20 mm or less.
In the present embodiment, the elastic layer 162 has a thickness of 3 mm and an outer diameter of 36 mm.
Further, the length of the elastic body layer 162 in the Y-axis direction is 330 mm.
<Power supply member>
The power supply member 170 is electrically connected to an external AC power supply 180 via a lead wire 175, and is in sliding contact with a pair of electrode layers 154e (described later) of the fixing belt 154 to supply power thereto. is there.

リード線175には、スイッチ回路(不図示)を介して交流電源180に接続されており、不図示の温度センサで検出された定着ベルト154の表面温度に基づいて制御部60が当該スイッチ回路をON・OFF制御することにより、定着ベルト154が所定の目標温度となるように構成されている。
給電部材170は、ブラシ部171と、板バネ172からなる。
The lead wire 175 is connected to an AC power source 180 via a switch circuit (not shown), and the control unit 60 controls the switch circuit based on the surface temperature of the fixing belt 154 detected by a temperature sensor (not shown). By performing ON / OFF control, the fixing belt 154 has a predetermined target temperature.
The power supply member 170 includes a brush portion 171 and a leaf spring 172.

ブラシ部171は、例えば、Z軸方向における厚み30mm、Y軸方向における幅20mm、奥行き5mmのバルク状の導電体であって、摺動性および導電性を共に備える銅黒鉛質、炭素黒鉛質などの材料からなる、いわゆるカーボンブラシである。
本実施の形態におけるブラシ部171は、Y軸方向における幅が電極層154eのY軸方向における幅よりも大きく設定されている。その理由については、後述する。
The brush portion 171 is, for example, a bulky conductor having a thickness of 30 mm in the Z-axis direction, a width of 20 mm in the Y-axis direction, and a depth of 5 mm, and has both slidability and conductivity. This is a so-called carbon brush made of these materials.
In the brush portion 171 in the present embodiment, the width in the Y-axis direction is set larger than the width in the Y-axis direction of the electrode layer 154e. The reason will be described later.

板バネ172は、導電性および弾性を有するりん青銅などの矩形の板体であって、一方の端部がプリンタ1の本体側(不図示)の絶縁体に固定されており、他方の端部が導電性を有する接着剤などでブラシ部171と接合されている。
そして、板バネ172は、図3に示すように、当該ブラシ部171の給電路を形成すると共に、当該ブラシ部171を電極層154eの外周に押し付けている。
<定着ベルト>
図4は、本実施の形態に係る定着装置の加圧ローラ160の回転軸方向における概略断面図である。
The leaf spring 172 is a rectangular plate body such as phosphor bronze having conductivity and elasticity, and one end portion is fixed to an insulator on the main body side (not shown) of the printer 1 and the other end portion. Is joined to the brush portion 171 with an adhesive or the like having conductivity.
As shown in FIG. 3, the leaf spring 172 forms a power feeding path for the brush portion 171 and presses the brush portion 171 against the outer periphery of the electrode layer 154e.
<Fixing belt>
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view in the direction of the rotation axis of the pressure roller 160 of the fixing device according to the present embodiment.

定着ベルト154は、積層構造を有する弾性変形可能な無端ベルトである。
同図4に示すように、定着ベルト154は、抵抗発熱層154bの外周面の両端部を除く領域に、弾性層154cと離型層154dとがこの順で積層されていると共に、当該両端部において、電極層154eと絶縁層154fとが、いずれも絶縁層154fが弾性層154c側となるように積層されてなる。
The fixing belt 154 is an endless belt that is elastically deformable and has a laminated structure.
As shown in FIG. 4, in the fixing belt 154, an elastic layer 154c and a release layer 154d are laminated in this order in a region excluding both ends of the outer peripheral surface of the resistance heating layer 154b. The electrode layer 154e and the insulating layer 154f are both laminated so that the insulating layer 154f is on the elastic layer 154c side.

以下、定着ベルト154を構成する各層について詳細に説明する。
抵抗発熱層154bは、Y軸方向の両端部に電位差が生じることにより電流が流れて、ジュール発熱する筒状の発熱体である。
より具体的には、抵抗発熱層154bは、厚みが、5μm以上、100μm以下であって、PI(ポリイミド)製樹脂に、電気抵抗率の異なる導電フィラーを一種類もしくは複数種類均一に分散させてなる。
Hereinafter, each layer constituting the fixing belt 154 will be described in detail.
The resistance heating layer 154b is a cylindrical heating element that generates Joule heat when current flows due to a potential difference at both ends in the Y-axis direction.
More specifically, the resistance heating layer 154b has a thickness of 5 μm or more and 100 μm or less, and one or more kinds of conductive fillers having different electrical resistivity are uniformly dispersed in PI (polyimide) resin. Become.

また、抵抗発熱層154bのY軸方向の長さは、374mmとなっている。
抵抗発熱層154bに用いるベースの材料(以下、「ベース材」という。)として、他にもPPSおよびPEEKなどを使用することができる。
ここで、導電フィラーとしては、Ag、Cu、Al、MgおよびNiなどの金属粉末、または、グラファイト、カーボンブラック、カーボンナノファイバーおよびカーボンナノチューブなどの炭素化合物粉末、もしくは、ヨウ化銀、ヨウ化銅などの無機化合物中の高イオン導電体が挙げられ、その形状としては、単位含有量あたりの導電フィラー同士の接触する確率を高めるために、繊維状にすることが望ましい。
The length of the resistance heating layer 154b in the Y-axis direction is 374 mm.
In addition, PPS, PEEK, and the like can be used as a base material (hereinafter referred to as “base material”) used for the resistance heating layer 154b.
Here, as the conductive filler, metal powder such as Ag, Cu, Al, Mg and Ni, or carbon compound powder such as graphite, carbon black, carbon nanofiber and carbon nanotube, or silver iodide, copper iodide. Examples thereof include high ionic conductors in inorganic compounds, and the shape thereof is preferably fibrous to increase the probability of contact between the conductive fillers per unit content.

本実施の形態では、形状が繊維状の導電フィラー、例えば、Niを上記ベース材に均一に分散させている。
ここで、抵抗発熱層154bの体積抵抗率は、10×10^−6〜1.0×10^−2 Ω・m程度が望ましく、さらに、本実施の形態における定着部5の仕様においては、体積抵抗率を1.0×10^−5〜5.0×10^−3 Ω・mに設定することが望ましい。
In the present embodiment, a conductive filler having a fibrous shape, for example, Ni, is uniformly dispersed in the base material.
Here, the volume resistivity of the resistance heating layer 154b is desirably about 10 × 10 ^ −6 to 1.0 × 10 ^ −2 Ω · m. Further, in the specification of the fixing unit 5 in the present embodiment, It is desirable to set the volume resistivity to 1.0 × 10 ^ −5 to 5.0 × 10 ^ −3 Ω · m.

弾性層154cは、例えば、シリコーンゴムなどの弾性および耐熱性を有する材料からなり、その厚みは約200μmである。
なお、弾性層154cの材質は、シリコーンゴムの他、フッ素ゴム等を用いても構わない。
離型層154dは、例えば、PTFEもしくはPFA等のフッ素系樹脂などの離型性を有する材料からなり、厚みは、5μm以上、100μm以下である。
The elastic layer 154c is made of a material having elasticity and heat resistance, such as silicone rubber, and has a thickness of about 200 μm.
The material of the elastic layer 154c may be fluorine rubber or the like in addition to silicone rubber.
The release layer 154d is made of a material having releasability such as fluorine resin such as PTFE or PFA, and has a thickness of 5 μm or more and 100 μm or less.

ここで、弾性層154cおよび離型層154dの両端部は、給電部材170との干渉を避けるために、それぞれ近接する各電極層154eの内側の端部から所定距離分離れた位置に設けられている。
電極層154eは、抵抗発熱層154bのY軸方向における両端部の外周を一周するように形成されており、抵抗発熱層154bに給電するための1対の輪環状の電極として機能する。
Here, both ends of the elastic layer 154c and the release layer 154d are provided at positions separated by a predetermined distance from the inner ends of the adjacent electrode layers 154e in order to avoid interference with the power supply member 170. Yes.
The electrode layer 154e is formed so as to go around the outer periphery of both ends in the Y-axis direction of the resistance heating layer 154b, and functions as a pair of annular electrodes for supplying power to the resistance heating layer 154b.

電極層154eは、例えば、抵抗発熱層154bよりも電気抵抗率の低いCu、Al、Ni、真鍮、リン青銅等の金属を、抵抗発熱層154bの外周面の両端部に化学めっき、もしくは、電気めっき等を行って形成されてなる。
なお、電気めっきを行う場合は、事前に化学めっきを行い抵抗発熱層154bに薄い被膜を形成した後に行うと、めっき時間が短縮でき効率的である。
The electrode layer 154e is formed by, for example, chemically plating Cu, Al, Ni, brass, phosphor bronze, or the like having a lower electrical resistivity than the resistance heating layer 154b on both ends of the outer periphery of the resistance heating layer 154b, It is formed by performing plating or the like.
When electroplating is performed after chemical plating is performed in advance and a thin film is formed on the resistance heating layer 154b, the plating time can be shortened, which is efficient.

この他にも、上記材料からなる帯状のシートを、電極層154eを抵抗発熱層154bのY軸方向の両端部に、導電性を有する接着剤などで貼り付けても良い。
そして、電極層154eの幅(Y軸方向の長さ)が18mmとなっている。
さらに、電極層154eの厚みは、適度の強度を有しつつ、特に定着ニップNにおけるベルトの変形に追従するために必要な柔軟性を確保するため、5μm以上、100μm以下が望ましく、ここでは、20μmに設定されている。
In addition, a belt-like sheet made of the above-described material may be attached to both ends of the resistance heating layer 154b in the Y-axis direction with the conductive adhesive or the like.
The width of the electrode layer 154e (the length in the Y-axis direction) is 18 mm.
Furthermore, the thickness of the electrode layer 154e is preferably 5 μm or more and 100 μm or less in order to ensure flexibility necessary to follow the deformation of the belt in the fixing nip N while having an appropriate strength. It is set to 20 μm.

ここで、電極層154eは、定着ベルト154の周回に伴い、ニップ圧が加わって大きな応力が生じることがないように、同図4に示すように、当該周回に伴って、定着ニップNを通過する領域(以下、「押圧領域」という。)に設けられているのではなく、Y軸方向において当該押圧領域の両外側に位置する押圧領域以外の領域(以下、「非押圧領域」という。)に設けるのが望ましい。   Here, as shown in FIG. 4, the electrode layer 154e passes through the fixing nip N so that a large stress is not generated due to the nip pressure applied with the rotation of the fixing belt 154. Is not provided in the area to be pressed (hereinafter referred to as “pressing area”), but is an area other than the pressing area located on both outer sides of the pressing area in the Y-axis direction (hereinafter referred to as “non-pressing area”). It is desirable to provide in.

そこで、本実施の形態における定着部5では、加圧ローラ160の弾性体層162の長さW3は、図4に示すように、定着ベルト154の長さW1から、前記1対の電極の長さW2をそれぞれ差し引いたものよりも、小さくなるように設定されている。
<定着ベルトの電極層の幅とブラシ部の幅との関係>
また、本実施の形態における給電部材170のブラシ部171は、Y軸方向の幅W5が、電極層154eのY軸方向の幅W2よりも大きく設定されており、かつ、給電部材170と電極層154eの接触位置において、電極層154eの幅方向(Y軸方向)における一方の縁部から他方の縁部に到る全域が、給電部材170に接触するように、給電部材170のY軸方向の位置が決定されている。
Therefore, in the fixing unit 5 in the present embodiment, the length W3 of the elastic body layer 162 of the pressure roller 160 is longer than the length W1 of the fixing belt 154, as shown in FIG. It is set to be smaller than those obtained by subtracting the length W2.
<Relationship Between Width of Electrode Layer of Fixing Belt and Width of Brush Portion>
Further, the brush portion 171 of the power supply member 170 in the present embodiment has a width W5 in the Y-axis direction set to be larger than a width W2 in the Y-axis direction of the electrode layer 154e, and the power supply member 170 and the electrode layer At the contact position of 154e, the entire area from one edge to the other edge in the width direction (Y-axis direction) of the electrode layer 154e is in contact with the power supply member 170 in the Y-axis direction. The position has been determined.

これにより、ブラシ部171は、電極層154eの幅方向(Y軸方向)全域に接触し、当該接触に起因して電極層154eに生じる応力および変形が、Y軸方向において均一化されるため、Y軸方向においてブラシ部と電極層とが部分的に接触している従来の構成よりも、局所的な応力集中および変形がほとんど発生しないので、剥離が生じにくい。そのため電極層154eの耐久性が極めて向上し、定着ベルト154の長寿命化が図れる。   Thereby, the brush portion 171 contacts the entire width direction (Y-axis direction) of the electrode layer 154e, and stress and deformation generated in the electrode layer 154e due to the contact are made uniform in the Y-axis direction. As compared with the conventional configuration in which the brush portion and the electrode layer are partially in contact with each other in the Y-axis direction, local stress concentration and deformation hardly occur, so that peeling is less likely to occur. Therefore, the durability of the electrode layer 154e is greatly improved, and the life of the fixing belt 154 can be extended.

絶縁層154fは、電極層154eよりも薄い層であって、当該電極層154eに隣接すると共に、定着ベルト154の外周面側において、抵抗発熱層154bを被覆するように設けられている。
この構成により、ブラシ部171が絶縁層154fに乗り上げて、電極層154eとの接触不良が生じることがなく、また、ブラシ部171と抵抗発熱層154bとの間で直接給電が行われ、給電箇所が異常発熱する虞もない。
The insulating layer 154f is thinner than the electrode layer 154e, is adjacent to the electrode layer 154e, and is provided on the outer peripheral surface side of the fixing belt 154 so as to cover the resistance heating layer 154b.
With this configuration, the brush portion 171 rides on the insulating layer 154f and does not cause poor contact with the electrode layer 154e, and power is directly supplied between the brush portion 171 and the resistance heating layer 154b. There is no risk of abnormal heat generation.

なお、定着ベルト154が周回する際、幅方向(Y軸方向)に蛇行する可能性があるため、蛇行した場合であっても、弾性体層162が電極層154eを押圧しないように、1対の給電部材170のブラシ部171のそれぞれと押圧ローラ150の弾性体層162とが近接している部分の間隔を、それぞれ2mm以上に設定することが望ましい。
このため、絶縁層154fのY軸方向における幅は、2mmよりも大きく設定するのが望ましい。その上限値は、画像形成装置のサイズにより自ずから決定されるが、20mmを超える必要はない。
<変形例>
本発明は、上述のような実施の形態に限られるものではなく、次のような変形例も実施することができる。
Note that, since the fixing belt 154 may meander in the width direction (Y-axis direction), even if it is meandering, a pair of elastic body layers 162 may be prevented from pressing the electrode layer 154e. It is desirable to set the distance between the portions where the brush portions 171 of the power supply member 170 and the elastic body layer 162 of the pressing roller 150 are close to each other to 2 mm or more.
For this reason, it is desirable to set the width of the insulating layer 154f in the Y-axis direction to be larger than 2 mm. The upper limit is naturally determined by the size of the image forming apparatus, but need not exceed 20 mm.
<Modification>
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the following modifications can be implemented.

(1)上記実施の形態では、定着ベルト154は、抵抗発熱層154bと、弾性層154cと、離型層154dと、電極層154eと、絶縁層154fとを有していたが、これに限られない。
例えば、場合によっては、弾性層154cや離型層154dを省略してもよいであろう。
(1) In the above embodiment, the fixing belt 154 includes the resistance heating layer 154b, the elastic layer 154c, the release layer 154d, the electrode layer 154e, and the insulating layer 154f. I can't.
For example, in some cases, the elastic layer 154c and the release layer 154d may be omitted.

もしくは、例えば、抵抗発熱層154bの内周面側に、PI(ポリイミド)などの導電性を有しない材料からなる絶縁層を設けるなど、新たな層を付加してもよい。
(2)また、上記実施の形態では、給電部材170は、バルク状のブラシ部171を、加圧ローラ160の電極層154eに当接させていたが、例えば、ブラシ部171の代わりに金属ローラのようなバルク状の導電体を用いて、摩擦を低減させながら、電極層154eとの電気的接触を保ってもよい。
Alternatively, for example, a new layer may be added, such as providing an insulating layer made of a non-conductive material such as PI (polyimide) on the inner peripheral surface side of the resistance heating layer 154b.
(2) In the above-described embodiment, the power supply member 170 has the bulk brush portion 171 in contact with the electrode layer 154e of the pressure roller 160. For example, instead of the brush portion 171, the metal roller Such a bulk conductor may be used to maintain electrical contact with the electrode layer 154e while reducing friction.

この場合であっても、電極層154eの剥離の発生を抑制するために、金属ローラのY軸方向における幅は、電極層154eのY軸方向における幅よりも広くすると共に、電極層354eの幅方向(Y軸方向)における一方の縁部から他方の縁部に到る全域を給電部材170に接触させる必要がある。
(3)上記実施の形態では、電極層154eの厚みは、耐久性と追従性の観点から5μm以上、100μm以下が望ましいと、説明したが、電極層154eを定着ニップの押圧領域から十分離れた位置に設けるなど、電極層154eの横断面形状が回転中にあまり変形しない条件下においては、電極層154eの厚みをこれ以上に設定してもよい。
Even in this case, in order to suppress the occurrence of peeling of the electrode layer 154e, the width of the metal roller in the Y-axis direction is made wider than the width of the electrode layer 154e in the Y-axis direction, and the width of the electrode layer 354e. The entire region from one edge portion to the other edge portion in the direction (Y-axis direction) needs to be brought into contact with the power supply member 170.
(3) In the above embodiment, it has been described that the thickness of the electrode layer 154e is preferably 5 μm or more and 100 μm or less from the viewpoint of durability and followability, but the electrode layer 154e is sufficiently separated from the pressing region of the fixing nip. Under the condition that the cross-sectional shape of the electrode layer 154e is not significantly deformed during rotation, such as being provided at a position, the thickness of the electrode layer 154e may be set to be larger than this.

図5は、このような構成を有する定着ベルト254の構成を説明する図である。
定着ベルト254は、抵抗発熱層254bと、これの外周面の両端部に設けられた電極層254eと、1対の電極層254eの間に挟まれる部分を埋めるように弾性層254cおよび離型層254dとがこの順で積層されていると共に、電極層254eの厚みt2が、弾性層254cおよび離型層254dの厚みの合計t3よりも大きく設定されている。
FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the fixing belt 254 having such a configuration.
The fixing belt 254 includes an elastic layer 254c and a release layer so as to fill a portion sandwiched between the pair of electrode layers 254e and the resistance heating layer 254b, the electrode layers 254e provided at both ends of the outer peripheral surface thereof. 254d are laminated in this order, and the thickness t2 of the electrode layer 254e is set to be larger than the total thickness t3 of the elastic layer 254c and the release layer 254d.

つまり、給電部材170を電極層154eに接触させたとき、ブラシ部171が離型層254dと干渉しないように、ブラシ部171の端部と離型層254dとの対向部分が離間距離L2分離間するように設定されている。
このような構成とすることで、上記実施の形態における定着ベルト154のように、絶縁層154fをわざわざ設ける必要がなく、構造を簡略化することができる。
That is, when the power feeding member 170 is brought into contact with the electrode layer 154e, the facing portion between the end of the brush portion 171 and the release layer 254d is separated by a separation distance L2 so that the brush portion 171 does not interfere with the release layer 254d. It is set to be.
With such a configuration, it is not necessary to provide the insulating layer 154f like the fixing belt 154 in the above embodiment, and the structure can be simplified.

なお、ブラシ部171は、長期的に使用されるうちに接触部分が摩耗するため、耐用年数内にこのような摩耗が生じたとしても、ブラシ部171が離型層254dに接触しないように、初期状態における離間距離L2は、50μm以上に設定することが望ましい。
(4)また、上記実施の形態では、定着ベルト154において電極層154eは、外周面の両端部に設けられていたが、この構成に限られない。
Since the brush portion 171 wears the contact portion during long-term use, even if such wear occurs during the service life, the brush portion 171 does not contact the release layer 254d. The separation distance L2 in the initial state is desirably set to 50 μm or more.
(4) In the above embodiment, the electrode layer 154e is provided at both ends of the outer peripheral surface of the fixing belt 154. However, the present invention is not limited to this configuration.

例えば、図6に示すように、定着ベルト354の内周面の両端部に電極層354eが設けられた構成とし、これに伴い、給電部材170も定着ベルト354の内周側に配して、電極層354eに給電部材170を接触させて給電してもよい。
この際、定着ベルト354は、外周側から順に、離型層354d、弾性層354cおよび抵抗発熱層354bが積層されており、さらに、当該抵抗発熱層354bの内周面側の両端部に電極層354eが積層されている構成とすればよい。
For example, as shown in FIG. 6, the electrode layer 354e is provided at both ends of the inner peripheral surface of the fixing belt 354, and accordingly, the power supply member 170 is also arranged on the inner peripheral side of the fixing belt 354. Power may be supplied by bringing the power supply member 170 into contact with the electrode layer 354e.
At this time, in the fixing belt 354, a release layer 354d, an elastic layer 354c, and a resistance heating layer 354b are laminated in order from the outer peripheral side, and electrode layers are formed at both ends on the inner peripheral surface side of the resistance heating layer 354b. A structure in which 354e is stacked may be used.

この場合、電極層354eの剥離の発生を抑制するために、給電部材170のY軸方向における幅は、電極層354eのY軸方向における幅よりも広くすると共に、電極層354eの幅方向(Y軸方向)における一方の縁部から他方の縁部に到る全域を給電部材170に接触させる必要がある。
このような構成とした場合、給電部材170のブラシ部171の弾性層252寄りの端部が、抵抗発熱層354bと接近するので、この部分で放電や接触による短絡が生じる可能性があるため、ここでは、同図に示すように、抵抗発熱層354bにおいて、このような短絡が生じる可能性がある範囲を絶縁層354fで被覆している。
In this case, in order to suppress the occurrence of peeling of the electrode layer 354e, the width of the power supply member 170 in the Y-axis direction is made larger than the width of the electrode layer 354e in the Y-axis direction, and the width direction of the electrode layer 354e (Y It is necessary to bring the entire region from one edge to the other edge in the axial direction into contact with the power supply member 170.
In such a configuration, the end of the power supply member 170 near the elastic layer 252 of the brush portion 171 approaches the resistance heating layer 354b, so there is a possibility that a short circuit due to discharge or contact may occur in this portion. Here, as shown in the figure, in the resistance heating layer 354b, a range where such a short circuit may occur is covered with an insulating layer 354f.

このとき、絶縁層354fの厚みは、電極層354eの厚みよりも薄く設定し、給電部材170のブラシ部171が絶縁層354fに乗り上げて、良好な給電が阻害されないようにすることが望ましい。
なお、給電部材170のブラシ部171を電極層354eに押し当てたときに、電極層354eが後退して接触面圧が低下しないように、定着ベルト354の電極層354eが設けられている側とは反対側の面に加圧ローラ360の弾性体層162が接触させることが望ましい。
At this time, it is desirable that the thickness of the insulating layer 354f is set to be thinner than the thickness of the electrode layer 354e so that the brush portion 171 of the power feeding member 170 rides on the insulating layer 354f so that good power feeding is not hindered.
Note that when the brush portion 171 of the power supply member 170 is pressed against the electrode layer 354e, the electrode layer 354e is provided on the side where the electrode layer 354e is provided so that the electrode layer 354e does not retract and the contact surface pressure decreases. It is desirable that the elastic layer 162 of the pressure roller 360 is in contact with the opposite surface.

そこで、同図では、加圧ローラ360の弾性層262の軸方向の長さを押圧ローラ350の弾性層252よりも長くしている。
なお、図6に示すように、電極層354eが定着ベルト354の内周面に設けられている構成においては、抵抗発熱層354bの内周面側であって、1対の電極層354eに挟まれる範囲に、強度向上のための補強層を積層する構成も考えられる。
Therefore, in the same figure, the length of the elastic layer 262 in the pressure roller 360 in the axial direction is longer than that of the elastic layer 252 of the pressing roller 350.
As shown in FIG. 6, in the configuration in which the electrode layer 354e is provided on the inner peripheral surface of the fixing belt 354, it is on the inner peripheral surface side of the resistance heating layer 354b and is sandwiched between the pair of electrode layers 354e. A configuration in which a reinforcing layer for improving the strength is laminated in a range that can be considered.

補強層は、通常絶縁性を有しているため、当該補強層の厚みを電極層354eより薄く設定できる場合には、絶縁層354fをわざわざ設ける必要はなく、また、補強層の厚みを電極層354eより薄く設定できない場合には、補強層と電極層354eとの間に、絶縁層354fを設ける必要がある。
(5)また、上記実施の形態では、電極層154eと接触する給電部材170は、図2に示すように、定着ニップNのY軸方向の延長上であって、当該定着ニップの両外側の位置に配されているが、押圧ローラ150の回転軸方向から眺めたとき、定着ニップNのY軸方向の延長上の位置からずれていても構わない。
Since the reinforcing layer normally has insulating properties, when the thickness of the reinforcing layer can be set to be thinner than the electrode layer 354e, the insulating layer 354f does not need to be provided. When the thickness cannot be set smaller than 354e, an insulating layer 354f needs to be provided between the reinforcing layer and the electrode layer 354e.
(5) In the above embodiment, the power supply member 170 that contacts the electrode layer 154e is on the extension of the fixing nip N in the Y-axis direction, as shown in FIG. However, when viewed from the direction of the rotation axis of the pressure roller 150, the position may be shifted from the position on the extension of the fixing nip N in the Y-axis direction.

この位置ずれ量が大きい場合には、定着ベルト154において、給電部材170のある側とは反対側の側からY軸方向に長尺な支持部材をあてがい、給電部材170により押圧されたときに、電極層154eに大きな変形が生じないようにすることが望ましい。
(6)上記実施の形態では、押圧ローラ150が、定着ベルト154の周回経路内側に遊びを有した状態で配されていたが、遊びを有しない状態で定着ベルト154の周回経路内側に配されていても構わない。
When the amount of displacement is large, when a fixing member that is long in the Y-axis direction is applied to the fixing belt 154 from the side opposite to the side where the power supply member 170 is present, It is desirable that large deformation does not occur in the electrode layer 154e.
(6) In the above embodiment, the pressing roller 150 is arranged with play inside the circulation path of the fixing belt 154, but it is arranged inside the circulation path of the fixing belt 154 without play. It does not matter.

(7)また、上記実施の形態では、定着ベルト154を挟み込み、定着ニップを形成するものが、いずれも押圧ローラ150や加圧ローラ160のような回転体で構成されていたが、これらのうちの一方のみを回転体として、もう一方を回転せずに固定された部材に置き換えてもよい。
図7は、このような場合の定着装置をY方向から見たときの構成の一例を示す図である。
(7) In the above-described embodiment, the fixing belt 154 is sandwiched to form the fixing nip, and each of them is constituted by a rotating body such as the pressure roller 150 or the pressure roller 160. Only one of the two may be replaced with a member that is fixed without rotating the other.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a configuration when the fixing device in such a case is viewed from the Y direction.

この例では、押圧ローラ150の代わりに、押圧部材350が定着ベルト154の周回経路内側に遊挿されている。
ここで、押圧部材350は、弾性を有する同図紙面に垂直な方向に長尺な部材351と、これの外周の一部を覆うように設けられた摩擦係数が小さい摺動シート352とを有している。
In this example, a pressing member 350 is loosely inserted inside the rotation path of the fixing belt 154 instead of the pressing roller 150.
Here, the pressing member 350 includes an elastic member 351 that is long in the direction perpendicular to the paper surface of the drawing and a sliding sheet 352 that is provided so as to cover a part of the outer periphery of the member 351 and has a small friction coefficient. doing.

(8)また、上記実施の形態のように、加圧ローラ160を回転駆動させ、押圧ローラ150を従動回転させていたが、この構成に限られない。
例えば、押圧ローラ150を回転駆動させ、加圧ローラ160を従動回転させても構わない。
(9)なお、上記実施の形態では、本発明に係る画像形成装置をタンデム型カラーデジタルプリンタに適用した場合の例を説明したが、これに限られず、いずれか一方が回転する第1および第2の押圧部材のうち、第1の押圧部材が定着ベルトの周回経路内側に配されており、第2の押圧部材により定着ベルトを介した状態で押圧されて定着ニップが形成される定着装置、および、当該定着装置を備える画像形成装置一般に適用することができる。
(8) Further, as in the above-described embodiment, the pressure roller 160 is driven to rotate and the pressure roller 150 is driven to rotate. However, the present invention is not limited to this configuration.
For example, the pressure roller 150 may be driven to rotate, and the pressure roller 160 may be driven to rotate.
(9) In the above-described embodiment, an example in which the image forming apparatus according to the present invention is applied to a tandem color digital printer has been described. However, the present invention is not limited to this, and the first and the first rotating one of them. A fixing device in which a first pressing member among the two pressing members is disposed inside the fixing belt and is pressed by the second pressing member through the fixing belt to form a fixing nip; In addition, the present invention can be applied to general image forming apparatuses including the fixing device.

また、上記実施の形態および上記変形例の内容をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。   The contents of the above embodiment and the above modification may be combined.

本発明は、抵抗発熱層とこれに給電するための電極とを含む加熱回転体の外周面に加圧部材を押圧して定着ニップを形成し、未定着画像の形成されたシートを当該定着ニップに通紙して熱定着する定着装置および画像形成装置に広く適用することができる。   The present invention forms a fixing nip by pressing a pressure member on the outer peripheral surface of a heating rotator including a resistance heating layer and an electrode for supplying power thereto, and a sheet on which an unfixed image is formed is connected to the fixing nip. The present invention can be widely applied to a fixing device and an image forming apparatus in which heat is fixed by passing paper.

1 プリンタ
3 画像プロセス部
4 給紙部
5,105,205 定着部
11 中間転写ベルト
30Y,30M,30C,30K 作像部
31 感光体ドラム
32 帯電器
33 現像器
34 一次転写ローラ
45 二次転写ローラ
46 二次転写位置
60 制御部
71 排出ローラ対
72 排出トレイ
150,250 押圧ローラ
151 回転軸部
152,252 弾性層
154,254,354 定着ベルト
154b,254b,354b 抵抗発熱層
154c,254c,262,354c 弾性層(非発熱層)
154d,254d,354d 離型層(非発熱層)
154e,254e,354e 電極層
160,260 加圧ローラ
161 回転軸部
162 弾性体層
170 給電部材
171 ブラシ部
172 板バネ
175 リード線
180 電源
175 リード線
180 交流電源
350 押圧部材
351 長尺な部材
352 摺動シート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printer 3 Image process part 4 Paper feed part 5,105,205 Fixing part 11 Intermediate transfer belt 30Y, 30M, 30C, 30K Image formation part 31 Photosensitive drum 32 Charger 33 Developer 34 Primary transfer roller 45 Secondary transfer roller 46 Secondary transfer position 60 Control section 71 Discharge roller pair 72 Discharge tray 150,250 Press roller 151 Rotating shaft section 152,252 Elastic layer 154,254,354 Fixing belt 154b, 254b, 354b Resistance heating layer 154c, 254c, 262, 354c Elastic layer (non-heat generating layer)
154d, 254d, 354d Release layer (non-heat generation layer)
154e, 254e, 354e Electrode layer 160, 260 Pressure roller 161 Rotating shaft portion 162 Elastic body layer 170 Power supply member 171 Brush portion 172 Leaf spring 175 Lead wire 180 Power source 175 Lead wire 180 AC power source 350 Press member 351 Long member 352 Sliding sheet

Claims (9)

抵抗発熱層を含む加熱回転体の外周面に加圧部材を押圧して定着ニップを形成し、未定着画像の形成されたシートを当該定着ニップに通紙して熱定着する定着装置であって、
前記加熱回転体の周面の、シート通紙範囲を挟んで設けられた1対の輪環状の電極に、バルク状の給電部材を接触させて給電する構成を有し、
前記給電部材の前記電極と対向する面の、前記加熱回転体の回転軸方向における幅が、当該電極の前記回転軸方向における幅よりも広く、かつ、当該給電部材と電極の接触位置において、前記電極の幅方向における一方の縁部から他方の縁部に到る全域が、前記給電部材に接触していること
を特徴とする定着装置。
A fixing device that forms a fixing nip by pressing a pressure member on an outer peripheral surface of a heating rotator including a resistance heating layer, and heat-fixes a sheet on which an unfixed image is formed by passing the sheet through the fixing nip. ,
It has a configuration in which a bulk-shaped power supply member is brought into contact with a pair of annular electrodes provided across the sheet passing range on the peripheral surface of the heating rotator to supply power,
The width of the surface of the power supply member facing the electrode in the rotation axis direction of the heating rotator is wider than the width of the electrode in the rotation axis direction, and the contact position between the power supply member and the electrode The fixing device, wherein the entire region from one edge to the other edge in the width direction of the electrode is in contact with the power supply member.
前記加熱回転体の内周面と外周面のうち、前記1対の電極が設けられている側の周面であって、当該1対の電極に挟まれた範囲内に、加熱回転体の抵抗発熱層の周面を覆うように非発熱層が積層されており、
当該非発熱層の前記回転軸と平行な方向における両縁部が、それぞれ近位にある電極の内側の縁部から所定の距離だけ離れた位置となるように前記非発熱層が形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
Of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the heating rotator, the peripheral surface on the side where the pair of electrodes is provided, and within the range sandwiched between the pair of electrodes, the resistance of the heating rotator A non-heat generating layer is laminated so as to cover the peripheral surface of the heat generating layer,
The non-heat-generating layer is formed such that both edges of the non-heat-generating layer in the direction parallel to the rotation axis are at a predetermined distance from the inner edge of the proximal electrode. The fixing device according to claim 1.
前記加熱回転体の抵抗発熱層の、前記非発熱層の両縁部と、それぞれの近位にある電極の内側の縁部との間は、前記電極の厚みよりも薄い絶縁層により被覆されていることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。   The resistance heating layer of the heating rotator is covered with an insulating layer that is thinner than the thickness of the electrode between both edges of the non-heating layer and the inner edge of each proximal electrode. The fixing device according to claim 2, wherein: 前記加熱回転体の内周面と外周面のうち、前記1対の電極が設けられている側の周面であって、当該1対の電極に挟まれた範囲内に、加熱回転体の抵抗発熱層の周面を覆うように非発熱層が積層されており、
前記1対の電極が前記加熱回転体の外周面に存する場合には、当該電極の外径が、前記非発熱層の外径よりも大きく、
前記1対の電極が前記加熱回転体の内周面に存する場合には、当該電極の内径が、前記非発熱層の内径よりも小さい
ことを特徴する請求項1に記載の定着装置。
Of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the heating rotator, the peripheral surface on the side where the pair of electrodes is provided, and within the range sandwiched between the pair of electrodes, the resistance of the heating rotator A non-heat generating layer is laminated so as to cover the peripheral surface of the heat generating layer,
When the pair of electrodes are present on the outer peripheral surface of the heating rotator, the outer diameter of the electrodes is larger than the outer diameter of the non-heat generating layer,
2. The fixing device according to claim 1, wherein when the pair of electrodes are present on an inner peripheral surface of the heating rotator, an inner diameter of the electrodes is smaller than an inner diameter of the non-heat generating layer.
前記加圧部材は、前記加熱回転体の一対の電極間の範囲内に当接するように、その前記回転軸と平行な方向における長さと、配置が決定されていることを特徴とする
請求項1から4のいずれかに記載の定着装置。
The length and arrangement of the pressurizing member in a direction parallel to the rotation axis are determined so as to abut within a range between the pair of electrodes of the heating rotator. 5. The fixing device according to any one of items 4 to 4.
前記1対の電極は、前記加熱回転体における抵抗発熱層の外周面に設けられており、
前記非発熱層は、少なくとも弾性層を含んでいることを特徴とする請求項1から5のいずれかの記載の定着装置。
The pair of electrodes are provided on an outer peripheral surface of a resistance heating layer in the heating rotator,
The fixing device according to claim 1, wherein the non-heat generating layer includes at least an elastic layer.
前記1対の電極は、前記加熱回転体における抵抗発熱層の内周面に設けられており、
前記非発熱層は、少なくとも補強層を含んでいることを特徴とする請求項1から5のいずれかの記載の定着装置。
The pair of electrodes are provided on an inner peripheral surface of a resistance heating layer in the heating rotator,
The fixing device according to claim 1, wherein the non-heat generating layer includes at least a reinforcing layer.
前記1対の電極は、前記加熱回転体における抵抗発熱層の内周面側に設けられており、
前記1対の電極に挟まれる範囲に、当該電極の厚みよりも薄い絶縁層が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
The pair of electrodes are provided on the inner peripheral surface side of the resistance heating layer in the heating rotator,
The fixing device according to claim 1, wherein an insulating layer thinner than a thickness of the electrode is formed in a range between the pair of electrodes.
請求項1から8のいずれかに記載の定着装置を備える画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
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