JP6701569B2 - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents

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Description

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

従来、発熱体を無端状の定着部材の内周面側に設け、その定着部材を挟んだ状態で加圧回転体たる加圧ローラをニップ形成部材に加圧させてニップ部を形成し、そのニップ部に記録材を通過させて画像を該記録材に定着させる定着装置が知られている。   Conventionally, a heating element is provided on the inner peripheral surface side of an endless fixing member, and a pressure roller, which is a pressure rotating member, is pressed against a nip forming member with the fixing member sandwiched between the nip portion to form a nip portion. There is known a fixing device that allows a recording material to pass through the nip portion and fixes an image on the recording material.

例えば、特許文献1には、係る定着装置であって、定着部材たる定着ベルトの外周面が、補強部材に支持されたニップ形成部材たる固定部材によって加圧ローラの外周面に加圧状態に接触し、定着ベルトが加圧ローラの回転に連れ回る定着装置が開示されている。その定着装置では、フッ素系の潤滑剤を保持する潤滑剤保持部材たるシート状部材を固定部材と定着ベルトの内周面との間に介在させている。さらに、発熱体たるハロゲンヒータが定着ベルトの内周面側に設けられ、そのハロゲンヒータは、ニップ部よりも定着ベルト移動方向上流側の定着ベルトの内周面を加熱する。そして、その定着ベルトの加熱部分が定着ベルトの連れ回りによる回転に伴ってニップ部に到達することで、シート状部材が加熱され、そのシート状部材の保持する潤滑剤の粘性を下げている。それにより、ニップ部においてシート状部材に対し定着ベルトの摺動性能を高められるとされている。   For example, in the fixing device according to Patent Document 1, the outer peripheral surface of the fixing belt, which is a fixing member, is brought into contact with the outer peripheral surface of the pressure roller in a pressurized state by the fixing member, which is a nip forming member supported by the reinforcing member. However, a fixing device in which the fixing belt rotates with the rotation of the pressure roller is disclosed. In the fixing device, a sheet-like member that is a lubricant holding member that holds a fluorine-based lubricant is interposed between the fixing member and the inner peripheral surface of the fixing belt. Further, a halogen heater as a heating element is provided on the inner peripheral surface side of the fixing belt, and the halogen heater heats the inner peripheral surface of the fixing belt on the upstream side in the fixing belt moving direction with respect to the nip portion. Then, the heated portion of the fixing belt reaches the nip portion as the fixing belt rotates along with the rotation of the fixing belt, so that the sheet-shaped member is heated and the viscosity of the lubricant held by the sheet-shaped member is lowered. It is said that the sliding performance of the fixing belt with respect to the sheet-shaped member can be improved in the nip portion.

通常、定着装置において、電源投入時や印刷要求時、定着ベルト全体の温度は、定着可能温度よりも低い。
上記特許文献1に開示の定着装置によれば、固定部材がハロゲンヒータとシート状部材との間に存在しており、ハロゲンヒータの熱がシート状部材に伝わるのを妨げている。そのため、電源投入後や印刷要求後、ハロゲンヒータにより加熱された定着ベルトの加熱部分がニップ部に達するまでは、ニップ部におけるシート状部材が加熱されないので、そのシート状部材の保持する潤滑剤の粘性は高いままである。その結果、シート状部材と定着ベルトの内周面との静止摩擦力が、加圧ローラの外周面と定着ベルトとの静止摩擦力又は記録材を介在した状態での記録材の表面と定着ベルトの外周面との静止摩擦力よりも上回っていると、定着ベルトは回転しない虞がある。
Normally, in the fixing device, the temperature of the entire fixing belt is lower than the fixable temperature when the power is turned on or when printing is requested.
According to the fixing device disclosed in Patent Document 1, the fixing member exists between the halogen heater and the sheet-shaped member, and prevents the heat of the halogen heater from being transferred to the sheet-shaped member. Therefore, after the power is turned on or a print request is made, the sheet-shaped member in the nip portion is not heated until the heated portion of the fixing belt heated by the halogen heater reaches the nip portion. The viscosity remains high. As a result, the static frictional force between the sheet-shaped member and the inner peripheral surface of the fixing belt is the static frictional force between the outer peripheral surface of the pressure roller and the fixing belt or the surface of the recording material and the fixing belt with the recording material interposed. If it exceeds the static frictional force with the outer peripheral surface of the fixing belt, the fixing belt may not rotate.

上述した課題を解決するために、本発明は、回転可能な無端状の定着部材と、該定着部材の外周面と接触して加圧する加圧回転体と、前記定着部材の内周面側に配置して前記定着部材を介して前記加圧回転体とでニップ部を形成するニップ形成部材と、前記定着部材の内周面を加熱する発熱体と、潤滑剤を保持する潤滑剤保持部材とを有し、前記潤滑剤保持部材を前記ニップ形成部材と前記定着部材の内周面との間に介在させ、前記ニップ部に記録材を通過させて画像を該記録材に定着させる定着装置において、前記ニップ形成部材を支持する支持体を備え、前記定着部材を停止させた状態で前記発熱体の熱を前記潤滑剤保持部材に伝える熱伝達手段として、前記支持体に、前記発熱体が存在する空間と前記ニップ形成部材に巻き付けられたシート状の前記潤滑剤保持部材が存在する空間とを連通する開口部を設けることを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a rotatable endless fixing member, a pressure rotating body that contacts and pressurizes the outer peripheral surface of the fixing member, and an inner peripheral surface side of the fixing member. A nip forming member that is arranged and forms a nip portion with the pressure rotating body through the fixing member, a heating element that heats the inner peripheral surface of the fixing member, and a lubricant holding member that holds a lubricant. In the fixing device, the lubricant holding member is interposed between the nip forming member and the inner peripheral surface of the fixing member, and a recording material is passed through the nip portion to fix an image on the recording material. , A support for supporting the nip forming member is provided, and the support has the heating element as heat transfer means for transmitting the heat of the heating element to the lubricant holding member while the fixing member is stopped. It is characterized in that an opening portion is provided to connect the space to be opened and the space in which the sheet-shaped lubricant holding member wound around the nip forming member exists .

本発明によれば、電源投入後や印刷要求後に定着部材を回転させることができるという特有の効果が得られる。   According to the present invention, it is possible to obtain the unique effect that the fixing member can be rotated after the power is turned on or the printing is requested.

実施形態に係る定着装置20の断面図。FIG. 3 is a sectional view of the fixing device 20 according to the embodiment. 実施形態に係る画像形成装置1の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus 1 according to an embodiment. 従来の定着装置の一例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example of the conventional fixing device. 従来の定着装置220の一例を示した断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of a conventional fixing device 220. 本実施形態の定着装置20の一例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example of the fixing device 20 of this embodiment. 本実施形態の定着装置20の別の例を示す断面図。Sectional drawing which shows another example of the fixing device 20 of this embodiment. ニップ形成部材124の構成を示す断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of a nip forming member 124. 図7のニップ形成部材124の分解断面図。FIG. 8 is an exploded sectional view of the nip forming member 124 of FIG. 7. ニップ形成部材124の別の構成を示す断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view showing another configuration of the nip forming member 124. 図9のニップ形成部材124の分解断面図。FIG. 10 is an exploded sectional view of the nip forming member 124 of FIG. 9. (a)はニップ形成部材124の具体的な形状を示す三面図のうちの斜視図、(b)は軸方向から見た側面図、(c)はニップ側から見た平面図。(A) is a perspective view of three views showing a specific shape of the nip forming member 124, (b) is a side view seen from the axial direction, and (c) is a plan view seen from the nip side. ニップ形成部材124の別の例を示す軸方向から見た側面図。The side view seen from the axial direction which shows another example of the nip forming member 124. 開口部130の別の例を示す断面図。Sectional drawing which shows another example of the opening part 130. 開口部130の配列例を示す平面図。FIG. 3 is a plan view showing an arrangement example of openings 130. ニップ形成部材及びその周辺部材の斜視図。FIG. 3 is a perspective view of a nip forming member and its peripheral members. ニップ形成部材124に摺動シート131を巻きつけたときの側面図。The side view when the sliding sheet 131 is wound around the nip forming member 124. ニップ形成部材124に開口部131aを有する摺動シート131を巻きつけたときの斜視図。FIG. 6 is a perspective view of a sliding sheet 131 having an opening 131a wound around a nip forming member 124.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明の実施の形態を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the drawings for describing the embodiments of the present invention, components such as members and components having the same function or shape are given the same reference numerals as far as possible to distinguish them from each other. Then, the explanation is omitted.

図2は、本実施形態に係る画像形成装置1の概略構成図である。
図2に示す画像形成装置1は、タンデム方式のカラーレーザープリンタであり、その装置本体の中央部に、複数の色画像を形成する作像部(図2に示す例では4つの作像部)からなる画像ステーションが設けられている。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the image forming apparatus 1 according to the present embodiment.
The image forming apparatus 1 shown in FIG. 2 is a tandem type color laser printer, and an image forming unit (four image forming units in the example shown in FIG. 2) that forms a plurality of color images in the central portion of the apparatus body. An imaging station consisting of

複数の作像部は、無端ベルト状の中間転写体としての中間転写ベルト11の展張方向に沿って並置されている。そして、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。   The plurality of image forming units are juxtaposed along the extension direction of the intermediate transfer belt 11 as an endless belt-shaped intermediate transfer member. Then, the configuration is the same except that developers of different colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk) corresponding to the color separation components of the color image are stored. ..

図2において、画像形成装置1は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する複数の像担持体としての感光体ドラム120Y、120C、120M、120Bkが並設されている。   In FIG. 2, in the image forming apparatus 1, photosensitive drums 120Y, 120C, 120M, and 120Bk as a plurality of image carriers corresponding to the colors separated into yellow, cyan, magenta, and black are arranged in parallel. ing.

各感光体ドラム120Y、120C、120M、120Bkに形成された各色の可視像であるトナー像は、各感光体ドラム120Y、120C、120M、120Bkに対峙しながら矢印A1方向に移動可能な中間転写ベルト11に対して一次転写工程が実行される。これにより、各色のトナー像が中間転写ベルト11に重畳転写される。その後、中間転写ベルト11に重畳転写された各色のトナー像は、記録材としての用紙Pに対して二次転写工程が実行されることにより、用紙Pに一括転写される。   The toner image, which is a visible image of each color formed on each photoconductor drum 120Y, 120C, 120M, 120Bk, is an intermediate transfer that is movable in the direction of arrow A1 while facing each photoconductor drum 120Y, 120C, 120M, 120Bk. The primary transfer process is performed on the belt 11. As a result, the toner images of the respective colors are superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 11. After that, the toner images of the respective colors superposed and transferred onto the intermediate transfer belt 11 are collectively transferred onto the paper P by performing a secondary transfer process on the paper P as a recording material.

各感光体ドラム120Y、120C、120M、120Bkの周囲には、感光体ドラム120の回転に従い画像形成処理するための各種装置が配置されている。   Around the photoconductor drums 120Y, 120C, 120M, and 120Bk, various devices for performing image forming processing according to the rotation of the photoconductor drums 120 are arranged.

ここで、ブラックの画像形成を行う感光体ドラム120Bkを対象として説明する。感光体ドラム120Bkの周囲には、その感光体ドラム120Bkの回転方向に沿って画像形成処理を行う、帯電装置30Bk、現像装置40Bk、一次転写手段としての一次転写ローラ12Bk、及び、クリーニング装置50Bkが配置されている。帯電後の感光体ドラム120Bkに対して行われる静電潜像の書き込みには、感光体ドラム120Bkの表面を露光する露光手段としての光書込装置8が用いられる。   Here, the photosensitive drum 120Bk that forms a black image will be described. Around the photosensitive drum 120Bk, a charging device 30Bk, a developing device 40Bk, a primary transfer roller 12Bk as a primary transfer unit, and a cleaning device 50Bk, which perform image forming processing along the rotation direction of the photosensitive drum 120Bk, are provided. It is arranged. To write an electrostatic latent image on the charged photoconductor drum 120Bk, an optical writing device 8 is used as an exposure unit that exposes the surface of the photoconductor drum 120Bk.

光書込装置8は、光源としての半導体レーザー、カップリングレンズ、fθレンズ、トロイダルレンズ、折り返しミラー、光偏向手段としての回転多面鏡(ポリゴンミラー)などを備えている。光書込装置8は、画像データに基づいて、各感光体ドラム120Y、120C、120M、120Bkの表面へ書き込み光(レーザー光)Lbを照射し、感光体ドラム120Y、120C、120M、120Bkに静電潜像を形成するように構成されている。   The optical writing device 8 includes a semiconductor laser as a light source, a coupling lens, an fθ lens, a toroidal lens, a folding mirror, a rotating polygon mirror (polygon mirror) as an optical deflecting unit, and the like. The optical writing device 8 irradiates the surface of each of the photoconductor drums 120Y, 120C, 120M, and 120Bk with writing light (laser light) Lb based on the image data, and the photoconductor drums 120Y, 120C, 120M, and 120Bk are statically illuminated. It is configured to form a latent image.

中間転写ベルト11に対する重畳転写は、中間転写ベルト11が図2中A1方向に移動する過程において、感光体ドラム120Y、120C、120M、120Bkに形成された可視像(トナー像)が中間転写ベルト11の同じ位置に重ねて転写されるように行われる。   In the superimposed transfer onto the intermediate transfer belt 11, the visible image (toner image) formed on the photoconductor drums 120Y, 120C, 120M, and 120Bk is an intermediate transfer belt when the intermediate transfer belt 11 moves in the A1 direction in FIG. It is performed so as to be superimposed and transferred to 11 same positions.

より具体的には、中間転写ベルト11を挟んで各感光体ドラム120Y、120C、120M、120Bkに対向して配設された複数の一次転写ローラ12Y、12C、12M、12Bkそれぞれに一次転写バイアスが印加される。この一次転写バイアスが印加された一次転写ローラ12Y、12C、12M、12Bkにより、各感光体ドラム120Y、120C、120M、120Bkに形成されたトナー像が、中間転写ベルト回転方向でタイミングをずらして重畳転写される。   More specifically, the primary transfer bias is applied to each of the plurality of primary transfer rollers 12Y, 12C, 12M, and 12Bk that are arranged to face the photoconductor drums 120Y, 120C, 120M, and 120Bk with the intermediate transfer belt 11 interposed therebetween. Is applied. The toner images formed on the photoconductor drums 120Y, 120C, 120M, and 120Bk by the primary transfer rollers 12Y, 12C, 12M, and 12Bk to which the primary transfer bias is applied are superimposed with the timing shifted in the rotation direction of the intermediate transfer belt. Transcribed.

複数の一次転写ローラ12Y、12C、12M、12Bkはそれぞれ対応する感光体ドラム120Y、120C、120M、120Bkとの間で中間転写ベルト11を挟み込んで一次転写ニップを形成している。   The plurality of primary transfer rollers 12Y, 12C, 12M, and 12Bk sandwich the intermediate transfer belt 11 between the corresponding photosensitive drums 120Y, 120C, 120M, and 120Bk to form a primary transfer nip.

また、各一次転写ローラ12Y、12C、12M、12Bkには、電源が接続されている。そして、この電源により所定の直流電圧(DC電圧)と交流電圧(AC電圧)との少なくとも一方からなる一次転写バイアスが、各一次転写ローラ12Y、12C、12M、12Bkに印加されるようになっている。   A power source is connected to each of the primary transfer rollers 12Y, 12C, 12M and 12Bk. Then, a primary transfer bias composed of at least one of a predetermined DC voltage (DC voltage) and an AC voltage (AC voltage) is applied to each of the primary transfer rollers 12Y, 12C, 12M, 12Bk by this power source. There is.

各感光体ドラム120Y、120C、120M、120Bkは、図2中A1方向の上流側からこの順で並んでいる。各感光体ドラム120Y、120C、120M、120Bkは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像をそれぞれ形成する複数の作像部に設けられている。   The photoconductor drums 120Y, 120C, 120M, 120Bk are arranged in this order from the upstream side in the A1 direction in FIG. The photoconductor drums 120Y, 120C, 120M, and 120Bk are provided in a plurality of image forming units that respectively form yellow, cyan, magenta, and black images.

また、画像形成装置1は、複数の作像部のほか、転写ベルトユニット10と、二次転写ローラ5と、転写ベルトクリーニング装置13と、光書込装置8とを備えている。   Further, the image forming apparatus 1 includes a transfer belt unit 10, a secondary transfer roller 5, a transfer belt cleaning device 13, and an optical writing device 8 in addition to a plurality of image forming units.

転写ベルトユニット10は、中間転写ベルト11及び複数の一次転写ローラ12Y、12C、12M、12Bkのほか、中間転写ベルト11が掛け回されている駆動ローラ72や従動ローラ73等の複数のベルト支持部材を備えている。駆動ローラ72が回転駆動されることことにより、中間転写ベルト11は図2中矢印A1で示す方向に回転するようになっている。   The transfer belt unit 10 includes a plurality of belt supporting members such as an intermediate transfer belt 11 and a plurality of primary transfer rollers 12Y, 12C, 12M, and 12Bk, and a driving roller 72 and a driven roller 73 around which the intermediate transfer belt 11 is wound. Is equipped with. When the driving roller 72 is rotationally driven, the intermediate transfer belt 11 is rotated in the direction indicated by arrow A1 in FIG.

駆動ローラ72は、中間転写ベルト11を介して二次転写ローラ5に対向する二次転写バックアップローラとしても機能する。従動ローラ73は、中間転写ベルト11を介して転写ベルトクリーニング装置13に対向するクリーニングバックアップローラとしても機能する。また、従動ローラ73は、中間転写ベルト11に対する張力付勢手段としての機能も備えているため、従動ローラ73には、バネなどを用いた付勢手段が設けられている。これらの転写ベルトユニット10と一次転写ローラ12Y、12C、12M、12Bkと二次転写ローラ5と転写ベルトクリーニング装置13とを有するように、転写装置71が構成されている。   The drive roller 72 also functions as a secondary transfer backup roller that faces the secondary transfer roller 5 via the intermediate transfer belt 11. The driven roller 73 also functions as a cleaning backup roller that faces the transfer belt cleaning device 13 via the intermediate transfer belt 11. Further, since the driven roller 73 also has a function as a tension urging means for the intermediate transfer belt 11, the driven roller 73 is provided with an urging means using a spring or the like. The transfer device 71 is configured to include the transfer belt unit 10, the primary transfer rollers 12Y, 12C, 12M, and 12Bk, the secondary transfer roller 5, and the transfer belt cleaning device 13.

二次転写ローラ5は、中間転写ベルト11に対向して配設され、中間転写ベルト11に従動して連れ回りする。また、二次転写ローラ5は、二次転写バックアップローラとしても機能する駆動ローラ72との間で中間転写ベルト11を挟み込んで二次転写ニップを形成している。   The secondary transfer roller 5 is disposed so as to face the intermediate transfer belt 11, and is driven by the intermediate transfer belt 11 to rotate together. Further, the secondary transfer roller 5 forms a secondary transfer nip by sandwiching the intermediate transfer belt 11 with the drive roller 72 that also functions as a secondary transfer backup roller.

また、一次転写ローラ12Y、12C、12M、12Bkと同様に、二次転写ローラ5にも電源が接続されており、所定の直流電圧(DC電圧)と交流電圧(AC電圧)との少なくとも一方からなる二次転写バイアスが、二次転写ローラ5に印加される。   Further, similarly to the primary transfer rollers 12Y, 12C, 12M, and 12Bk, a power source is connected to the secondary transfer roller 5 and at least one of a predetermined DC voltage (DC voltage) and AC voltage (AC voltage) is applied. Then, the secondary transfer bias is applied to the secondary transfer roller 5.

転写ベルトクリーニング装置13は、中間転写ベルト11を介して従動ローラ73に対向するように配設され、中間転写ベルト11の表面をクリーニングする。図2に示す例では、転写ベルトクリーニング装置13は、中間転写ベルト11に当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有する。また、転写ベルトクリーニング装置13から伸びた廃トナー移送ホースは、廃トナー収容器の入口部に接続されている。   The transfer belt cleaning device 13 is arranged so as to face the driven roller 73 via the intermediate transfer belt 11 and cleans the surface of the intermediate transfer belt 11. In the example shown in FIG. 2, the transfer belt cleaning device 13 has a cleaning brush and a cleaning blade that are arranged so as to contact the intermediate transfer belt 11. The waste toner transfer hose extending from the transfer belt cleaning device 13 is connected to the inlet of the waste toner container.

さらに、画像形成装置1には、記録材としての用紙Pが積載収容された用紙給送装置61と、記録材繰り出し手段としてのレジストローラ対4と、記録材先端検知手段としての用紙先端センサとが設けられている。   Further, the image forming apparatus 1 includes a sheet feeding device 61 in which sheets P as recording materials are stacked and stored, a registration roller pair 4 as recording material feeding means, and a sheet leading edge sensor as recording material leading edge detecting means. Is provided.

用紙給送装置61は、画像形成装置1の本体下部に配設され、最上位の用紙Pの上面に当接する記録材給送手段としての給送ローラ3を有している。そして、給送ローラ3が図2中反時計回り方向に回転駆動されることにより、最上位の用紙Pをレジストローラ対4に向けて給送するようになっている。   The sheet feeding device 61 is provided in the lower portion of the main body of the image forming apparatus 1 and has a feeding roller 3 as a recording material feeding unit that contacts the upper surface of the uppermost sheet P. Then, the feeding roller 3 is rotationally driven in the counterclockwise direction in FIG. 2 so that the uppermost sheet P is fed toward the registration roller pair 4.

また、画像形成装置本体内には、用紙Pを用紙給送装置61から二次転写ニップを通過させて装置外へ排出するための用紙搬送路が配設されている。この用紙搬送路の二次転写ローラ5の位置よりも用紙搬送方向上流側に、二次転写ニップへ用紙Pを繰り出すように搬送するレジストローラ対4が配設されている。   Further, inside the main body of the image forming apparatus, there is provided a paper conveyance path for ejecting the paper P from the paper feeding device 61 through the secondary transfer nip to the outside of the device. A registration roller pair 4 that conveys the paper P to the secondary transfer nip is provided upstream of the position of the secondary transfer roller 5 in the paper conveyance path in the paper conveyance direction.

レジストローラ対4は、用紙給送装置61から搬送されてきた用紙Pを、上記複数の作像部からなる画像ステーションによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、二次転写ローラ5と中間転写ベルト11との間の二次転写ニップに向けて繰り出す。なお、用紙先端センサは、用紙Pの先端がレジストローラ対4に到達したことを検知する。   The registration roller pair 4 forms a sheet P conveyed from the sheet feeding device 61 with the secondary transfer roller 5 at a predetermined timing matched with the toner image formation timing by the image station including the plurality of image forming units. The sheet is fed toward the secondary transfer nip between the intermediate transfer belt 11. The paper leading edge sensor detects that the leading edge of the paper P has reached the registration roller pair 4.

ここで、記録材としての用紙Pには、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙(コート紙やアート紙等)、トレーシングペーパ、OHPシート、記録シート等が含まれる。また、用紙給送装置61のほかに、手差しで用紙Pを供給できるように手差し給紙機構を備えてもよい。   Here, the paper P as a recording material includes thick paper, postcards, envelopes, thin paper, coated paper (coated paper, art paper, etc.), tracing paper, OHP sheets, recording sheets, etc. in addition to plain paper. .. In addition to the paper feeding device 61, a manual paper feeding mechanism may be provided so that the paper P can be manually fed.

また、画像形成装置1は、トナー像が転写された用紙Pにトナー像を定着させるための定着手段としての定着装置20と、記録材排出手段としての排紙ローラ7と、記録材積載手段としての排紙トレイ17とを備えている。排紙ローラ7は、定着済みの用紙Pを画像形成装置1の本体外部に排出する。排紙トレイ17は、画像形成装置1の本体上部に配設され、排紙ローラ7により画像形成装置1の本体外部に排出された用紙Pを積載収容する。   Further, the image forming apparatus 1 includes a fixing device 20 as a fixing unit for fixing the toner image on the sheet P on which the toner image is transferred, a discharge roller 7 as a recording material discharging unit, and a recording material stacking unit. And a paper discharge tray 17 of. The paper discharge roller 7 discharges the fixed paper P to the outside of the main body of the image forming apparatus 1. The paper discharge tray 17 is arranged at the upper part of the main body of the image forming apparatus 1, and stacks and stores the paper P discharged by the paper discharge rollers 7 to the outside of the main body of the image forming apparatus 1.

また、画像形成装置1には、複数のトナー容器としてのトナーボトル9Y、9C、9M、9Bkを備えている。複数のトナーボトル9Y、9C、9M、9Bkはそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーが充填され、画像形成装置本体の上部であって排紙トレイ17の下側に設けられた複数のボトル収容部それぞれに着脱可能に装着されている。   The image forming apparatus 1 also includes toner bottles 9Y, 9C, 9M, and 9Bk as a plurality of toner containers. A plurality of toner bottles 9Y, 9C, 9M, and 9Bk are filled with toners of yellow, cyan, magenta, and black, respectively, and are provided above the image forming apparatus main body and below the paper discharge tray 17. It is detachably attached to each of the bottle accommodating parts.

また、各トナーボトル9Y、9C、9M、9Bkと各現像装置40Y、40C、40M、40Bkとの間には、補給路が設けてある。そして、この補給路を介して各トナーボトル9Y、9C、9M、9Bkから対応する現像装置40Y、40C、40M、40Bkに、トナーが補給されるようになっている。   Further, a replenishing path is provided between each toner bottle 9Y, 9C, 9M, 9Bk and each developing device 40Y, 40C, 40M, 40Bk. Then, the toner is supplied from the toner bottles 9Y, 9C, 9M, 9Bk to the corresponding developing devices 40Y, 40C, 40M, 40Bk via this supply path.

転写装置71に装備されている転写ベルトクリーニング装置13は、詳細な図示を省略するが、中間転写ベルト11に当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有している。   Although not shown in detail, the transfer belt cleaning device 13 provided in the transfer device 71 has a cleaning brush and a cleaning blade which are arranged so as to contact the intermediate transfer belt 11.

このクリーニングブラシとクリーニングブレードとにより、中間転写ベルト11上の残留トナー等の異物が掻き取り除去されて、中間転写ベルト11がクリーニングされる。なお、転写ベルトクリーニング装置13は、中間転写ベルト11から除去した残留トナーを搬出し廃棄するための排出手段を有している。   By the cleaning brush and the cleaning blade, foreign matter such as residual toner on the intermediate transfer belt 11 is scraped off and removed, and the intermediate transfer belt 11 is cleaned. The transfer belt cleaning device 13 has a discharging unit for carrying out and discarding the residual toner removed from the intermediate transfer belt 11.

次に、画像形成装置1の基本的動作について説明する。
画像形成装置1において作像動作が開始されると、各作像部における各感光体ドラム120Y、120C、120M、120Bkが、駆動装置によって図2中時計回りに回転駆動される。そして、各感光体ドラム120Y、120C、120M、120Bkの表面が、帯電装置30Y、30C、30M、30Bkによって所定の極性に一様に帯電される。
Next, the basic operation of the image forming apparatus 1 will be described.
When the image forming operation is started in the image forming apparatus 1, the photoconductor drums 120Y, 120C, 120M, 120Bk in each image forming unit are rotationally driven in the clockwise direction in FIG. 2 by the driving device. Then, the surfaces of the photoconductor drums 120Y, 120C, 120M, 120Bk are uniformly charged to a predetermined polarity by the charging devices 30Y, 30C, 30M, 30Bk.

帯電された各感光体ドラム120Y、120C、120M、120Bkの表面には、光書込装置8からレーザー光がそれぞれ照射されて、各感光体ドラム120Y、120C、120M、120Bkの表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム120Y、120C、120M、120Bkに露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。   The surface of each of the charged photoconductor drums 120Y, 120C, 120M, 120Bk is irradiated with a laser beam from the optical writing device 8, and the surface of each of the photoconductor drums 120Y, 120C, 120M, 120Bk is electrostatically latent. An image is formed. At this time, the image information exposed on each of the photoconductor drums 120Y, 120C, 120M, and 120Bk is monochromatic image information in which a desired full-color image is decomposed into color information of yellow, magenta, cyan, and black.

このように各感光体ドラム120Y、120C、120M、120Bk上に形成された静電潜像に、各現像装置40Y、40C、40M、40Bkによってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化(可視像化)される。   In this way, toner is supplied to the electrostatic latent images formed on the photoconductor drums 120Y, 120C, 120M, and 120Bk by the developing devices 40Y, 40C, 40M, and 40Bk. The image is visualized (visualized).

また、作像動作が開始されると、駆動ローラ72が図2中反時計回りに回転駆動し、中間転写ベルト11を図2中矢印A1方向に回転させる。そして、各一次転写ローラ12Y、12C、12M、12Bkに、トナーの帯電極性とは逆極性の定電圧または定電流制御された電圧が印加される。これにより、各一次転写ローラ12Y、12C、12M、12Bkと各感光体ドラム120Y、120C、120M、120Bkとの間の一次転写ニップにおいて、所定の転写電界が形成される。   Further, when the image forming operation is started, the drive roller 72 is rotationally driven counterclockwise in FIG. 2 to rotate the intermediate transfer belt 11 in the direction of arrow A1 in FIG. Then, to each of the primary transfer rollers 12Y, 12C, 12M, and 12Bk, a constant voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner or a constant-current-controlled voltage is applied. As a result, a predetermined transfer electric field is formed in the primary transfer nip between each primary transfer roller 12Y, 12C, 12M, 12Bk and each photoconductor drum 120Y, 120C, 120M, 120Bk.

その後、一次転写ニップにおいて形成された転写電界により、各感光体ドラム120Y、120C、120M、120Bk上のトナー画像が中間転写ベルト11上に順次重ね合わせて転写され、中間転写ベルト11の表面にフルカラーのトナー画像が担持される。   After that, the toner images on the photoconductor drums 120Y, 120C, 120M, and 120Bk are sequentially superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 11 by the transfer electric field formed in the primary transfer nip, and a full-color image is formed on the surface of the intermediate transfer belt 11. Toner image is carried.

また、中間転写ベルト11に転写しきれなかった各感光体ドラム120Y、120C、120M、120Bk上のトナーは、クリーニング装置50Y、50C、50M、50Bkによって除去される。その後、除電装置によって各感光体ドラム120Y、120C、120M、120Bkの表面が除電され、表面電位が初期化される。   Further, the toner on each of the photoconductor drums 120Y, 120C, 120M and 120Bk that could not be transferred to the intermediate transfer belt 11 is removed by the cleaning devices 50Y, 50C, 50M and 50Bk. After that, the surface of each of the photoconductor drums 120Y, 120C, 120M, and 120Bk is discharged by the discharging device, and the surface potential is initialized.

画像形成装置1の下部では、給送ローラ3が回転駆動を開始し、用紙給送装置61から用紙Pが搬送路に送り出される。搬送路に送り出された用紙Pは、レジストローラ対4によってタイミングをはかられて、二次転写バックアップローラとしても機能する駆動ローラ72と二次転写ローラ5との間の二次転写ニップに送られる。このとき、二次転写ローラ5には、中間転写ベルト11上のトナー画像のトナー帯電極性とは逆極性の転写電圧が印加されており、二次転写ニップに所定の転写電界が形成されている。   In the lower part of the image forming apparatus 1, the feeding roller 3 starts to rotate and the sheet P is fed from the sheet feeding device 61 to the conveyance path. The sheet P sent out to the transport path is sent to the secondary transfer nip between the drive roller 72 and the secondary transfer roller 5, which also function as a secondary transfer backup roller, at a timing by the registration roller pair 4. Be done. At this time, a transfer voltage having a polarity opposite to the toner charging polarity of the toner image on the intermediate transfer belt 11 is applied to the secondary transfer roller 5, and a predetermined transfer electric field is formed in the secondary transfer nip. ..

その後、中間転写ベルト11の回転に伴って、中間転写ベルト11上のトナー画像が二次転写ニップに達したときに、二次転写ニップにおいて形成された転写電界により、中間転写ベルト11上のトナー画像が用紙P上に一括して転写される。   After that, when the toner image on the intermediate transfer belt 11 reaches the secondary transfer nip as the intermediate transfer belt 11 rotates, the toner on the intermediate transfer belt 11 is generated by the transfer electric field formed in the secondary transfer nip. The image is collectively transferred onto the paper P.

また、このとき用紙Pに転写しきれなかった中間転写ベルト11上の残留トナーは、転写ベルトクリーニング装置13によって除去され、除去されたトナーは廃トナー収容器へと搬送され回収される。   At this time, the residual toner on the intermediate transfer belt 11 that could not be transferred to the paper P at this time is removed by the transfer belt cleaning device 13, and the removed toner is conveyed to the waste toner container and collected.

その後、用紙Pは定着装置20へと搬送され、定着装置20によって用紙P上のトナー画像が用紙Pに定着される。そして、用紙Pは、排紙ローラ7によって装置外へ排出され、排紙トレイ17上にストックされる。   After that, the paper P is conveyed to the fixing device 20, and the toner image on the paper P is fixed on the paper P by the fixing device 20. Then, the paper P is discharged to the outside of the apparatus by the paper discharge roller 7 and is stocked on the paper discharge tray 17.

ここで、周知のように、電子写真方式による画像形成装置は、次の工程を経て複写画像を出力する。つまり、潜像担持体である感光体上に形成された静電潜像がトナーにより可視像処理され、トナー像が用紙などの記録媒体に転写されたうえで定着されることにより複写画像が出力される。   Here, as is well known, an electrophotographic image forming apparatus outputs a copied image through the following steps. That is, the electrostatic latent image formed on the photoconductor, which is a latent image carrier, is subjected to visible image processing with toner, and the toner image is transferred onto a recording medium such as paper and then fixed, whereby a copied image is formed. Is output.

画像形成装置に用いられる定着方式には、熱ローラ定着方式、ベルト定着方式、フィルム定着方式および電磁誘導加熱定着方式などがある。   The fixing method used in the image forming apparatus includes a heat roller fixing method, a belt fixing method, a film fixing method and an electromagnetic induction heating fixing method.

熱定着ローラ方式には、用紙の搬送路を挟んで対向しながら当接する定着ローラ及び加圧回転体たる加圧ローラが用いられる。この方式では、定着ローラ内に設けられている熱源からの熱と加圧ローラからの加圧力に相当する圧力との作用によってトナー像が用紙に融解浸透される。用紙に対してトナー像が融解浸透される現象は以下の構成を備えた定着方式においても同じである。   In the heat fixing roller system, a fixing roller and a pressure roller that is a pressure rotating body and are in contact with each other while sandwiching a sheet conveyance path while facing each other. In this method, the toner image is melted and permeated into the sheet by the action of heat from a heat source provided in the fixing roller and the action of pressure applied from the pressure roller. The phenomenon in which the toner image melts and permeates the paper is the same in the fixing system having the following configuration.

ベルト定着方式には、定着ローラに代えて熱良導体となる定着ベルトと加圧ローラおよびベルトを捲装されるローラそしてベルトに対する加熱源が用いられる。   In the belt fixing method, instead of the fixing roller, a fixing belt which is a good conductor of heat, a pressure roller, a roller around which the belt is wound, and a heating source for the belt are used.

フィルム定着方式には、定着ローラに代えて熱良導体となる定着ベルトと加圧ローラ及びベルトを捲装されるローラそしてベルトに対する加熱源が用いられる。   In the film fixing method, instead of the fixing roller, a fixing belt which is a good conductor of heat, a pressure roller, a roller around which the belt is wound, and a heating source for the belt are used.

電磁誘導加熱定着方式には、発熱効率を高める電磁誘導コイルを加熱部材に設ける構成が用いられる。   The electromagnetic induction heating fixing system uses a configuration in which an electromagnetic induction coil that enhances heat generation efficiency is provided on a heating member.

定着方式には、次に挙げる要求課題がある。
ウォームアップ時間を短縮すること、さらには、ファーストプリント時間を短縮することである。なお、ウォームアップ時間とは、電源投入時など、常温状態から印刷可能な所定温度(リロード温度)までに要する時間のことである。また、ファーストプリント時間とは、印刷要求を受けた後、印刷準備を経て印字動作を行い排紙が完了するまでに必要な時間のことである。
The fixing method has the following required problems.
Shortening the warm-up time, and further shortening the first print time. The warm-up time is the time required from a normal temperature state to a predetermined printable temperature (reload temperature) such as when the power is turned on. Further, the first print time is a time required until a print operation is performed after a print request is received, a print operation is performed, and paper discharge is completed.

定着装置では、次の理由により定着不良が発生することがある。
画像形成装置は、高速処理が行える装置である。高速処理により単位時間あたりの定着枚数、つまり、定着装置を通過する通紙枚数が増加すると、高速移動する用紙Pへの供給熱量も増加させなければならない。これは、用紙Pが定着装置を通過する時間が短くなるのに合わせて定着に必要な熱量を用紙に与えるためである。
In the fixing device, defective fixing may occur due to the following reasons.
The image forming apparatus is an apparatus capable of high-speed processing. When the number of fixed sheets per unit time by high-speed processing, that is, the number of sheets passing through the fixing device increases, the amount of heat supplied to the sheet P moving at high speed must also be increased. This is because the amount of heat required for fixing is applied to the paper as the paper P passes through the fixing device in a shorter time.

しかし、連続印刷のはじめに必要な熱量の確保ができていないと温度の落ち込みが大きく、高速化された連続印刷時に必要な熱量に達しないままで通紙されると定着不良を発生する虞がある。   However, if the required amount of heat is not secured at the beginning of continuous printing, the temperature will drop significantly, and if paper is passed without reaching the required amount of heat during high-speed continuous printing, fixing failure may occur. ..

また、画像形成装置の高速化に伴い、単位時間あたりの通紙枚数が増え、必要熱量が増大しているため、特に連続印刷のはじめに熱量が不足する、いわゆる温度落ち込みが問題となることがあり、高速化した場合の定着不良を起こす問題がある。   In addition, as the speed of image forming apparatuses increases, the number of sheets to be passed per unit time increases and the required amount of heat increases, so that the amount of heat may be insufficient at the beginning of continuous printing, so-called temperature drop may be a problem. However, there is a problem that fixing failure occurs when the speed is increased.

一方、上記に挙げた定着方式とは別に、セラミックヒータを用いたサーフ定着方式と称される定着方式がある。   On the other hand, in addition to the fixing method described above, there is a fixing method called a surf fixing method using a ceramic heater.

サーフ定着方式は、ニップ部のみを局所加熱され、その他の部分では加熱されない構成が用いられる。この定着方式では、ベルト方式の定着装置に比べ、低熱容量化、小型化が可能となるため、所定温度への立ち上がりやファーストプリント時間の短縮が可能となる反面、次の問題がある。   The surf fixing method uses a configuration in which only the nip portion is locally heated and the other portions are not heated. In this fixing method, the heat capacity and the size can be reduced as compared with the belt type fixing device, so that it is possible to rise to a predetermined temperature and shorten the first printing time, but there are the following problems.

つまり、サーフ定着方式は、局所以外の部分では加熱されていないので、ニップの用紙などの入口において定着ベルトは最も冷えた状態にあり、定着不良が発生しやすくなるという問題がある。特に、高速機においては、定着ベルトの回転が速く、ニップ部以外でのベルトの放熱が多くなるため、より定着不良が発生しやすくなるという問題がある。   In other words, in the surf-fixing method, the fixing belt is in the coldest state at the entrance of the paper or the like in the nip, since the parts other than the local area are not heated, and there is a problem that defective fixing is likely to occur. In particular, in a high-speed machine, the fixing belt rotates quickly, and the heat radiation of the belt other than the nip portion increases, so that there is a problem that fixing failure is more likely to occur.

そこで、このような問題に対処するため、定着ベルトを用いる構成において、高生産の画像形成装置に搭載されても、良好な定着性を得ることができるようにした定着装置が提案されている。   Therefore, in order to deal with such a problem, there has been proposed a fixing device having a configuration using a fixing belt and capable of obtaining a good fixing property even when mounted in a high-production image forming apparatus.

その定着装置では、図3に示す構成が用いられている。
定着ベルト100、定着ベルト100の内部に配設されたパイプ状の金属熱伝導体200、金属熱伝導体200内に配設された熱源300、及び、定着ベルト100を介して金属熱伝導体200に当接してニップ部Nを形成する加圧ローラ400を備えている。
The fixing device uses the configuration shown in FIG.
The fixing belt 100, the pipe-shaped metal heat conductor 200 arranged inside the fixing belt 100, the heat source 300 arranged in the metal heat conductor 200, and the metal heat conductor 200 via the fixing belt 100. And a pressure roller 400 that abuts against the nip portion N to form a nip portion N.

加圧ローラ400の回転により定着ベルト100は連れ回りして周方向に移動し、このとき金属熱伝導体200は定着ベルト100の移動をガイドする。また、金属熱伝導体200内の熱源300により金属熱伝導体200を介して定着ベルト100が加熱されることで、定着ベルト100全体を温めることを可能にしている。これにより、加熱待機時からのファーストプリントタイムを短縮することができ、かつ高速回転時の熱量不足を解消することが可能となっている。   The fixing belt 100 is rotated by the rotation of the pressure roller 400 and moves in the circumferential direction, and at this time, the metal heat conductor 200 guides the movement of the fixing belt 100. Further, the heat source 300 in the metal heat conductor 200 heats the fixing belt 100 via the metal heat conductor 200, so that the entire fixing belt 100 can be heated. As a result, it is possible to reduce the first print time from the heating standby time, and it is possible to eliminate the shortage of heat during high-speed rotation.

しかし、さらなる省エネ性及びファーストプリントタイム向上のためには、熱効率をより一層向上させる必要がある。   However, in order to further save energy and improve the first print time, it is necessary to further improve the thermal efficiency.

次に、図1を用いて本実施形態に係る定着装置20の構成について説明する。図1は、本実施形態に係る定着装置20の断面図である。   Next, the configuration of the fixing device 20 according to the present exemplary embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view of the fixing device 20 according to this embodiment.

定着装置20は、内部が中空な表面無端移動体である定着部材としての定着ベルト21と、定着ベルト21に対向して回転可能に設けられた対向回転体からなる加圧ローラ22とを備えている。   The fixing device 20 includes a fixing belt 21 as a fixing member, which is a surface-endless movable body having a hollow inside, and a pressure roller 22 formed of an opposed rotating body rotatably provided so as to face the fixing belt 21. There is.

定着ベルト21の内側には、定着ベルト21を加熱する発熱体たるハロゲンヒータ23と、定着ベルト21を介して対向する加圧ローラ22とニップ部Nを形成するニップ形成部材124とが設けられている。さらに、ハロゲンヒータ23からの放射熱を定着ベルト21の内周面に反射させる反射部材25、定着ベルト21から用紙Pを分離する分離板26や、加圧ローラ22を定着ベルト21へ加圧する加圧手段なども備えている。   Provided inside the fixing belt 21 are a halogen heater 23 that is a heating element that heats the fixing belt 21, and a nip forming member 124 that forms a nip portion N with the pressure roller 22 that faces the fixing belt 21. There is. Further, a reflection member 25 that reflects the radiant heat from the halogen heater 23 to the inner peripheral surface of the fixing belt 21, a separating plate 26 that separates the paper P from the fixing belt 21, and a pressing roller 22 that presses the fixing roller 21 to the fixing belt 21. Also equipped with pressure means.

また、定着ベルト21の幅方向両端部には、それぞれベルト保持部材としてのフランジが挿入されており、定着ベルト21はフランジによって回転可能に保持されている。   Further, flanges as belt holding members are inserted at both ends of the fixing belt 21 in the width direction, and the fixing belt 21 is rotatably held by the flanges.

定着ベルト21としては、薄肉で可撓性を有する無端状のベルト部材(フィルムも含む)が用いられる。定着ベルト21は、ニッケルやステンレス鋼(SUS)等の金属材料またはポリイミド(PI)などの樹脂材料で形成された内周側の基材を有している。また、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)またはポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などで形成された外周側の離型層を備え、トナーが付着しないように離型性をもたせている。また、基材と離型層との間に、シリコーン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。   As the fixing belt 21, a thin and flexible endless belt member (including a film) is used. The fixing belt 21 has a base material on the inner peripheral side formed of a metal material such as nickel or stainless steel (SUS) or a resin material such as polyimide (PI). In addition, a release layer on the outer peripheral side formed of tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) or polytetrafluoroethylene (PTFE) is provided, and releasability is provided so that toner does not adhere. There is. An elastic layer made of a rubber material such as silicone rubber may be interposed between the base material and the release layer.

なお、弾性層が無い場合は、熱容量が小さくなり定着性が向上する。しかし、未定着トナーを押し潰して定着させるときに、ベルト表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部にユズ肌状の跡が残るという不具合が生じる可能性がある。これを改善するには、厚さ100[μm]以上の弾性層を設けることが望ましい。厚さ100[μm]以上の弾性層を設けることで、弾性層の弾性変形により微小な凹凸を吸収することができるので、画像のベタ部にユズ肌状の跡が残るのを抑制することができる。   When the elastic layer is not provided, the heat capacity is reduced and the fixability is improved. However, when the unfixed toner is crushed and fixed, there is a possibility that minute irregularities on the surface of the belt are transferred to the image, leaving a scratched skin-like mark on the solid portion of the image. To improve this, it is desirable to provide an elastic layer having a thickness of 100 μm or more. By providing the elastic layer having a thickness of 100 [μm] or more, minute irregularities can be absorbed by elastic deformation of the elastic layer, and thus it is possible to suppress the appearance of a wrinkled skin-like mark on the solid portion of the image. it can.

加圧ローラ22は、芯金22a、弾性層22b及び離型層22cによって構成されている。なお、弾性層22bは芯金22aの表面に配置されており、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、またはフッ素ゴム等が用いられる。また、離型層22cは弾性層22bの表面に設けられ、PFAまたはPTFE等が用いられる。   The pressure roller 22 includes a cored bar 22a, an elastic layer 22b, and a release layer 22c. The elastic layer 22b is disposed on the surface of the cored bar 22a, and foamable silicone rubber, silicone rubber, fluororubber or the like is used. The release layer 22c is provided on the surface of the elastic layer 22b, and PFA, PTFE, or the like is used.

加圧ローラ22は、加圧手段としてのスプリングなどによって定着ベルト21側に向けて加圧されることにより、定着ベルト21を介してニップ形成部材124に当接している。この加圧ローラ22と定着ベルト21とが圧接する箇所では、加圧ローラ22の弾性層22bが押しつぶされることで、所定の幅のニップ部Nが形成されている。   The pressure roller 22 is pressed against the fixing belt 21 side by a spring or the like as a pressure unit, and is in contact with the nip forming member 124 via the fixing belt 21. At a position where the pressure roller 22 and the fixing belt 21 are in pressure contact with each other, the elastic layer 22b of the pressure roller 22 is crushed to form a nip portion N having a predetermined width.

加圧ローラ22は、画像形成装置本体に設けられているモータ等の駆動源によって回転駆動される。加圧ローラ22が回転駆動されると、その駆動力がニップ部Nで定着ベルト21に伝達され、定着ベルト21が従動回転(連れ回り)するようになっている。   The pressure roller 22 is rotationally driven by a drive source such as a motor provided in the main body of the image forming apparatus. When the pressure roller 22 is rotationally driven, the driving force is transmitted to the fixing belt 21 at the nip portion N, so that the fixing belt 21 is driven to rotate (rotate together).

本実施形態では、加圧ローラ22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22の内部にハロゲンヒータ等の熱源を配設させてもよい。   In the present embodiment, the pressure roller 22 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 22.

弾性層22bはソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ22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21の熱が奪われにくくなるのでより望ましい。また、定着ベルト21と加圧ローラ22とは、互いに圧接する場合に限らず、加圧を行わず単に接触させるだけの構成とすることも可能である。   The elastic layer 22b may be solid rubber, but sponge rubber may be used when there is no heat source inside the pressure roller 22. Sponge rubber is more preferable because the heat insulating property is improved and the heat of the fixing belt 21 is less likely to be taken away. Further, the fixing belt 21 and the pressure roller 22 are not limited to the case where they are brought into pressure contact with each other, and it is also possible to adopt a configuration in which they are simply brought into contact with each other without applying pressure.

図1に示す定着装置20では、ハロゲンヒータ23からの輻射熱(ヒータ光)で定着ベルト21を直接加熱する方式であって、定着ベルト21の内側に熱源としてのハロゲンヒータ23が設けられている。   In the fixing device 20 shown in FIG. 1, the fixing belt 21 is directly heated by the radiant heat (heater light) from the halogen heater 23, and the halogen heater 23 as a heat source is provided inside the fixing belt 21.

ハロゲンヒータ23は、画像形成装置1の本体に設けられた電力供給手段である電源により電力が供給されて出力制御され、発熱するように構成されている。   The halogen heater 23 is configured to generate heat by being supplied with electric power by a power supply which is a power supply means provided in the main body of the image forming apparatus 1 and whose output is controlled.

この電源によるハロゲンヒータ23の出力制御は、例えば温度センサによる定着ベルト21の表面温度の検知結果に基づいて、ハロゲンヒータ23のオン/オフまたは通電量を制御するように行われる。このようなハロゲンヒータ23の出力制御によって、定着ベルト21の温度を所望の温度(定着温度)に設定できるようになっている。   The output control of the halogen heater 23 by the power source is performed so as to control the on/off or energization amount of the halogen heater 23 based on the detection result of the surface temperature of the fixing belt 21 by the temperature sensor, for example. By controlling the output of the halogen heater 23, the temperature of the fixing belt 21 can be set to a desired temperature (fixing temperature).

また、定着ベルト21を加熱する熱源として、ハロゲンヒータ以外に、IH(電磁誘導加熱)ヒータ、抵抗発熱体、セラミックヒータ、又はカーボンヒータ等を用いてもよい。   As the heat source for heating the fixing belt 21, an IH (electromagnetic induction heating) heater, a resistance heating element, a ceramic heater, a carbon heater, or the like may be used instead of the halogen heater.

なお、定着ベルト21の温度を検知する温度センサの代わりに、加圧ローラ22の温度を検知する温度センサを設け、その温度センサで検知した温度により、定着ベルト21の温度を予測するようにしてもよい。   A temperature sensor that detects the temperature of the pressure roller 22 is provided instead of the temperature sensor that detects the temperature of the fixing belt 21, and the temperature of the fixing belt 21 is predicted based on the temperature detected by the temperature sensor. Good.

ニップ形成部材124の定着ベルト21と対向する面には、摺動性コーディングが施されている。ニップ形成部材124は、定着ベルト21の軸方向または加圧ローラ22の軸方向にわたって長手状に配設されている。   The surface of the nip forming member 124 facing the fixing belt 21 is provided with slidable coating. The nip forming member 124 is arranged in a longitudinal shape in the axial direction of the fixing belt 21 or the axial direction of the pressure roller 22.

ニップ形成部材124が加圧ローラ22の加圧力を受けることで、ニップ部Nの形状が決まる。本実施形態では、ニップ部Nの形状が平坦状であるが、凹形状やその他の形状としてもよい。ニップ部Nの形状が凹形状の場合は、用紙Pの先端の排出方向が加圧ローラ22寄りになり、分離性が向上するので、ジャムの発生が抑制される。   The shape of the nip portion N is determined by the nip forming member 124 receiving the pressure of the pressure roller 22. In the present embodiment, the nip portion N has a flat shape, but it may have a concave shape or another shape. When the shape of the nip portion N is concave, the discharge direction of the front end of the paper P is closer to the pressure roller 22 and the separability is improved, so that the occurrence of jam is suppressed.

摺動性コーティングは、定着ベルト21が回転する際の摺動摩擦を低減するために設けられている。   The slidable coating is provided to reduce sliding friction when the fixing belt 21 rotates.

ニップ形成部材124は、金属部材やセラミックス部材など耐熱温度300[℃]以上の耐熱性部材で構成されており、樹脂部材を用いる場合よりも耐熱性を大幅に向上させている。これにより、トナー定着温度域で熱によるニップ形成部材124の変形を防止し、安定したニップ部Nの状態を確保して、出力画質の安定化を図っている。   The nip forming member 124 is composed of a heat resistant member having a heat resistant temperature of 300[° C.] or higher, such as a metal member or a ceramic member, and the heat resistance is significantly improved as compared with the case of using a resin member. This prevents deformation of the nip forming member 124 due to heat in the toner fixing temperature range, secures a stable state of the nip portion N, and stabilizes the output image quality.

また、ニップ形成部材124を、ステンレス鋼や鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することで、加圧ローラ22からの押圧力などによる撓みの低減を図ることができる。   Further, by forming the nip forming member 124 with a metal material having high mechanical strength such as stainless steel or iron, it is possible to reduce the bending due to the pressing force from the pressure roller 22 or the like.

また、支持体としてのステー125は、ニップ形成部材124を支持しており、ステンレス鋼などからなる。そのステー125には、ハロゲンヒータ23からニップ形成部材124へ向かう方向に貫通する開口部130が設けられている。それにより、ニップ形成部材124に巻き付けられている摺動シート131の開口部130と対向する部分は、ハロゲンヒータ23に対し露出し、その摺動シート131の露出部分はハロゲンヒータ23によって直接加熱される。この開口部130は、例えばステー125の長手方向に複数個並んで設けられている。開口部130の個数や配置は、ステー125の強度等に影響を及ぼさないように定められる。   A stay 125 as a support supports the nip forming member 124 and is made of stainless steel or the like. The stay 125 is provided with an opening 130 penetrating in the direction from the halogen heater 23 to the nip forming member 124. As a result, the portion of the sliding sheet 131 wound around the nip forming member 124 facing the opening 130 is exposed to the halogen heater 23, and the exposed portion of the sliding sheet 131 is directly heated by the halogen heater 23. It A plurality of the openings 130 are provided side by side in the longitudinal direction of the stay 125, for example. The number and arrangement of the openings 130 are determined so as not to affect the strength of the stay 125 and the like.

また、図1に示すようにニップ形成部材124には、摺動性の良いフッ素系の潤滑剤保持部材たる摺動シート131が巻きつけられる。そして、後述する固定部材133により摺動シート131をニップ形成部材124のニップ部と反対側の面にネジ留めし、ニップ形成部材124と定着ベルト内周面との摺動負荷を減らしている。このことにより、ニップ形成部材124と定着ベルト21の内周面との摩耗により摩擦抵抗が増えトルクが上昇し、ニップ部Nで用紙が線速通りに送られないスリップ現象が生じるのを抑制している。   Further, as shown in FIG. 1, a sliding sheet 131, which is a fluorine-based lubricant holding member having good slidability, is wound around the nip forming member 124. Then, the sliding sheet 131 is screwed to the surface of the nip forming member 124 on the opposite side to the nip portion by a fixing member 133 described later to reduce the sliding load between the nip forming member 124 and the inner peripheral surface of the fixing belt. This suppresses the occurrence of a slip phenomenon in which the paper is not fed at the linear speed in the nip portion N because the frictional resistance increases and the torque increases due to the abrasion between the nip forming member 124 and the inner peripheral surface of the fixing belt 21. ing.

図4は、従来の定着装置220の一例を示した図である。なお、この従来の定着装置220のステー125に係る構成以外の基本的な構成は、図1を用いて説明した本実施形態の定着装置20と略同様であるため、その説明は省略する。   FIG. 4 is a diagram showing an example of a conventional fixing device 220. The basic structure of the conventional fixing device 220 other than the structure related to the stay 125 is substantially the same as that of the fixing device 20 of the present embodiment described with reference to FIG. 1, and thus the description thereof is omitted.

図4に示す従来の定着装置220において、電源投入時や印刷要求時では、定着ベルト21の全体の温度は、所定の定着可能温度よりも低い。その後ハロゲンヒータ23が発熱して、ニップ部Nの入口よりも定着ベルト移動方向上流側の定着ベルト21の部分(図4中点線で囲まれた部分)が温められ、その加熱部分が定着ベルト21の回転に伴いニップ部Nに達することで、定着可能状態になる。ところが、電源投入後や印刷要求後、ハロゲンヒータ23により加熱された定着ベルト21の部分がニップ部Nに達する間では、ニップ部Nの摺動シート131は加熱されない。そのため、摺動シート131が保持している潤滑剤の粘性は高いままである。それにより、定着ベルト21は、連れ回りでの回転ができない虞がある。   In the conventional fixing device 220 shown in FIG. 4, the entire temperature of the fixing belt 21 is lower than a predetermined fixable temperature when the power is turned on or when printing is requested. After that, the halogen heater 23 generates heat to heat the portion of the fixing belt 21 (the portion surrounded by the dotted line in FIG. 4) on the upstream side of the entrance of the nip portion N in the fixing belt moving direction, and the heated portion thereof is fixed belt 21. By reaching the nip portion N with the rotation of, the fixing is possible. However, the sliding sheet 131 in the nip portion N is not heated while the portion of the fixing belt 21 heated by the halogen heater 23 reaches the nip portion N after the power is turned on or the printing is requested. Therefore, the viscosity of the lubricant held by the sliding sheet 131 remains high. As a result, the fixing belt 21 may not be able to rotate together.

また、定着ベルト21がモータ等の駆動源を持たないため定着ベルト21の内周面の摩擦負荷が大きいと、定着ベルト21が回転せず用紙がジャムしてしまうことがある。特に、定着ベルト21内周面の摩擦負荷の原因となる潤滑剤の劣化度合いが大きく影響する。さらに、潤滑剤の粘度は基油成分の蒸発、酸化や異物の混入により時間が経つにつれて潤滑性能が劣化する。特に高温環境化では劣化の度合いが大きくなり、例えばフッ素グリスの場合200[℃]以上の高温環境であると200[℃]以下の高温の場合と比較して基油成分の蒸発が2倍以上になる。例えば経時で潤滑剤の粘性が増加する場合、従来加圧ローラから連れ周りの駆動力をもらっても定着ベルト21が回転せずもしくはスリップ状態で回転して定着ベルト21の加熱部分の急速な温度上昇による熱変形が起き、出力画像に傷痕が残る。この原因は定着ベルト21が回転しないためハロゲンヒータ23の熱がニップ部Nに伝わらず潤滑剤の粘性が高いままであるためである。   Further, since the fixing belt 21 does not have a drive source such as a motor, if the frictional load on the inner peripheral surface of the fixing belt 21 is large, the fixing belt 21 may not rotate and the paper may jam. In particular, the degree of deterioration of the lubricant, which causes a frictional load on the inner peripheral surface of the fixing belt 21, has a great influence. Further, the viscosity of the lubricant deteriorates with time due to evaporation of the base oil component, oxidation and mixing of foreign matters. In particular, the degree of deterioration increases in a high temperature environment. For example, in the case of fluorine grease, in a high temperature environment of 200[°C] or higher, the evaporation of the base oil component is more than twice that in a high temperature environment of 200[°C] or lower. become. For example, when the viscosity of the lubricant increases with time, the fixing belt 21 does not rotate or rotates in a slip state even if a conventional driving force is applied from the pressure roller, and the temperature of the heated portion of the fixing belt 21 rapidly increases. Due to the heat deformation, a scar is left on the output image. This is because the fixing belt 21 does not rotate, the heat of the halogen heater 23 is not transmitted to the nip portion N, and the viscosity of the lubricant remains high.

図5は、本実施形態の定着装置20の一例を示す断面図である。
そこで、本実施形態では、図5に示すように、ニップ形成部材124を支持する支持体たるステー125に、ハロゲンヒータ23からニップ形成部材124へ向かう方向に貫通する開口部130を設ける。それにより、ニップ形成部材124に巻き付けられている摺動シート131の開口部130と対向する部分(図5中破線で囲んだ部分)は、ハロゲンヒータ23に対し露出し、その摺動シート131の露出部分はハロゲンヒータ23によって直接加熱される。その結果、ハロゲンヒータ23の熱を定着ベルトの回転によりニップ部に伝える構成、定着ベルト自身の熱伝導作用によって伝える構成やステー125とニップ形成部材124を介して伝える構成に対し、電源投入後や印刷要求後に摺動シート131を加熱でき、潤滑剤の粘性を下げられる。よって、電源投入後や印刷要求後に定着ベルトを回転させることができる。また、用紙のジャム発生や定着ベルトの熱変形を抑制でき、異常画像の発生を抑制することができる。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of the fixing device 20 of this embodiment.
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, an opening 130 that penetrates in the direction from the halogen heater 23 to the nip forming member 124 is provided in the stay 125 that is a support member that supports the nip forming member 124. As a result, the portion of the sliding sheet 131 wound around the nip forming member 124 facing the opening 130 (the portion surrounded by the broken line in FIG. 5) is exposed to the halogen heater 23, and the sliding sheet 131 has the same portion. The exposed portion is directly heated by the halogen heater 23. As a result, in comparison with the structure in which the heat of the halogen heater 23 is transmitted to the nip portion by the rotation of the fixing belt, the structure in which the heat conduction effect of the fixing belt itself is transmitted, and the structure through the stay 125 and the nip forming member 124, after the power is turned on, After the printing request, the sliding sheet 131 can be heated and the viscosity of the lubricant can be reduced. Therefore, the fixing belt can be rotated after the power is turned on or the printing is requested. Further, it is possible to suppress the occurrence of paper jam and the thermal deformation of the fixing belt, and it is possible to suppress the occurrence of abnormal images.

なお、ハロゲンヒータによって摺動シートを直接加熱する構成として、図5に示すように開口部130をステー125に設けた例を用いて説明したがこれに限るものではない。例えば、図6に示すように、ニップ形成部材124にも、ステー125に設けられた開口部130と連通する開口部132を設け、ニップ形成部材124に巻き付けられたニップ部側の摺動シート131を直接加熱する構成であってもよい。この場合、ニップ部における加圧ローラ22によるニップ加圧及びニップ部形成に影響が少ないように開口部132の開口断面積や数を調整する。   Although the configuration in which the halogen heater directly heats the sliding sheet has been described using the example in which the opening 130 is provided in the stay 125 as shown in FIG. 5, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 6, the nip forming member 124 is also provided with an opening 132 communicating with the opening 130 provided in the stay 125, and the sliding sheet 131 on the side of the nip wound around the nip forming member 124. May be directly heated. In this case, the opening cross-sectional area and the number of the openings 132 are adjusted so that the nip pressing by the pressure roller 22 and the formation of the nip in the nip are less affected.

図7は、ニップ形成部材124の構成を示す図で、図8はその分解図である。なお、図7、図8は、ニップ形成部材124を用紙搬送方向から見た正面断面図(断面域は、図1のニップ部Nの略中央であり、図の左右方向が長手方向(加圧ローラの軸方向)であり、また、図の上方がニップ側、下方がステー125側となっている。   FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the nip forming member 124, and FIG. 8 is an exploded view thereof. 7 and 8 are front cross-sectional views of the nip forming member 124 as viewed from the sheet conveying direction (the cross-sectional area is substantially the center of the nip portion N in FIG. 1, and the left-right direction in the drawings is the longitudinal direction (pressurization). The axial direction of the roller), the upper side in the figure is the nip side, and the lower side is the stay 125 side.

図7、図8に示すニップ形成部材124は、基材241と、ニップ側高熱伝導部材242と、ステー側高熱伝導部材243と、内部高熱伝導部材244で構成されている。基材241は、図8に分解して示すように、中央部材241C、2つの端部部材241T、2つの接続部材241Sからなっている。基材241としては、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、液晶ポリマー(LCP)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などの一般的な耐熱性樹脂を好適に用いることが可能である。   The nip forming member 124 shown in FIGS. 7 and 8 includes a base material 241, a nip-side high thermal conductive member 242, a stay-side high thermal conductive member 243, and an internal high thermal conductive member 244. The base material 241 includes a central member 241C, two end members 241T, and two connecting members 241S, as shown in an exploded view in FIG. The base material 241 is generally made of polyether sulfone (PES), polyphenylene sulfide (PPS), liquid crystal polymer (LCP), polyether nitrile (PEN), polyamide imide (PAI), polyether ether ketone (PEEK), or the like. It is possible to suitably use a heat-resistant resin.

ニップ側高熱伝導部材242は、ニップ形成部材124のニップ側の面を覆うように配置された高熱伝導部材であり、銅(Cu)やアルミニウム(Al)等の熱伝導率の高い金属材を好適に用いることができる。実施形態では銅(Cu)を用いている。ニップ側高熱伝導部材242は、ニップ形成部材124の最もニップ側に配置された部材であり、定着部材(実施形態では定着ベルト21)からの熱を直に(より詳細には、本例においては摺動シート131を介して)受ける部材であるが、銅(Cu)やアルミニウム(Al)等の熱伝導率の高い金属材であるニップ側高熱伝導部材242を用紙幅方向に配設して備える。それにより、例えば小サイズ用紙を連続通紙した場合にその通紙領域の端部付近あるいは非通紙領域で定着部材温度が上昇したとしても、その熱を高熱伝導部材により長手方向(用紙幅方向)に効率良く移動され、拡散させることができ、熱が表面に蓄積され難くなる。よって、連続通紙時の、いわゆる端部温度上昇を効果的に抑制することができる。同時に、長手方向の端部付近に低熱伝導部が存在していることにより、端部への熱逃げが制限されることとなり、定着立上げ時における端部温度低下を抑制することが可能となる。以上により、上述した従来の効果に加えて、支持部材たるステーに開口部を設ける構成では、高熱伝導部材が温まり易いため、ニップ部の温度をより素早く上昇させることができる。   The nip-side high thermal conductive member 242 is a high thermal conductive member arranged so as to cover the surface on the nip side of the nip forming member 124, and is preferably a metal material having high thermal conductivity such as copper (Cu) or aluminum (Al). Can be used for. In the embodiment, copper (Cu) is used. The nip-side high thermal conductive member 242 is a member arranged on the most nip side of the nip forming member 124, and directly transfers heat from the fixing member (fixing belt 21 in the embodiment) (more specifically, in the present example, in the present example). The nip-side high thermal conductive member 242, which is a member that receives the sliding sheet 131) and is a metal material having high thermal conductivity such as copper (Cu) or aluminum (Al), is provided in the width direction of the paper. . As a result, even if the fixing member temperature rises near the end of the paper passing area or in the non-paper passing area when, for example, small size paper is continuously fed, the heat is transferred to the longitudinal direction (paper width direction) by the high thermal conductivity member. ) Can be efficiently transferred to and diffused, and heat is less likely to be accumulated on the surface. Therefore, it is possible to effectively suppress the so-called edge temperature rise during continuous sheet feeding. At the same time, the presence of the low heat conduction portion near the end portion in the longitudinal direction limits the heat escape to the end portion, so that it is possible to suppress the temperature drop at the end portion at the time of fixing start-up. . As described above, in addition to the conventional effects described above, in the configuration in which the opening is provided in the stay serving as the support member, the high thermal conductivity member is easily warmed, so that the temperature of the nip portion can be raised more quickly.

本例のニップ側高熱伝導部材242には、長手方向の両側端部付近に貫通穴242a、242aが形成されており、基材241の端部部材241Tに設けられている凸部241aが貫通穴242aに嵌め込まれる。これにより、ニップ形成部材124のニップ側の全面(表面)が平面となるように構成されている。   The nip-side high thermal conductive member 242 of this example has through holes 242a and 242a formed in the vicinity of both ends in the longitudinal direction, and the convex portion 241a provided on the end member 241T of the base material 241 has through holes. It is fitted into 242a. As a result, the entire surface (front surface) of the nip forming member 124 on the nip side is configured to be a flat surface.

ステー側高熱伝導部材243は、ステー125(図1)に接触するようにニップ形成部材124のニップと反対側の面に配置された高熱伝導部材であり、ニップ側高熱伝導部材242と同じく銅(Cu)やアルミニウム(Al)等の熱伝導率の高い金属材を好適に用いることができる。   The stay-side high-thermal-conductivity member 243 is a high-thermal-conductivity member arranged on the surface of the nip-forming member 124 on the opposite side to the nip so as to come into contact with the stay 125 (FIG. 1). A metal material having a high thermal conductivity such as Cu) or aluminum (Al) can be preferably used.

内部高熱伝導部材244は、ステー側高熱伝導部材243と基材241(本例では接続部材241S)の間に配置された高熱伝導部材であり、他の高熱伝導部材と同じく銅(Cu)やアルミニウム(Al)等の熱伝導率の高い金属材を好適に用いることができる。長手方向(定着ベルト回転軸方向)における内部高熱伝導部材244の位置は、小サイズ用紙(例えばA5縦)を通紙した場合の用紙端部に対応するよう配置されており、内部高熱伝導部材244の中央側(長手方向の中央側)の端部が小サイズ用紙(例えばA5縦)通紙領域の端部と重なる(オーバーラップする)ように配置されている。このように配置された内部高熱伝導部材244により、小サイズ用紙を連続通紙した場合にその通紙領域の端部付近で温度上昇が生じた場合でも、その熱を効率良くステー側高熱伝導部材243に伝達して、長手方向(用紙幅方向)およびニップ形成部材124の厚さ方向に拡散・吸熱させる。   The internal high-thermal-conductivity member 244 is a high-thermal-conductivity member arrange|positioned between the stay side high-thermal-conductivity member 243 and the base material 241 (connection member 241S in this example), and copper (Cu) or aluminum like other high-thermal-conductivity members. A metal material having a high thermal conductivity such as (Al) can be preferably used. The position of the internal high-thermal-conductivity member 244 in the longitudinal direction (direction of the rotation axis of the fixing belt) is arranged so as to correspond to the edge of the sheet when a small size sheet (for example, A5 portrait) is passed, and the internal high-thermal-conductivity member 244 is arranged. Is arranged so that the end portion on the center side (the center side in the longitudinal direction) of the sheet overlaps (overlaps) with the end portion of the small size sheet (for example, A5 vertical) sheet passing area. With the internal high thermal conductive member 244 arranged in this way, even when a small size sheet is continuously passed, even if a temperature rise occurs near the end of the sheet passing area, the heat is efficiently transferred to the stay side high thermal conductive member. Then, the heat is diffused and absorbed in the longitudinal direction (paper width direction) and the thickness direction of the nip forming member 124.

なお、内部高熱伝導部材244を配置するために、その部分で基材241の厚さ(図の上下方向)を薄くしており、図示例では接続部材241Sと内部高熱伝導部材244を重ねた厚さが基材の中央部材241Cと等しくなるように設けている。   In order to arrange the internal high thermal conductivity member 244, the thickness of the base material 241 (the vertical direction in the figure) is thinned at that portion, and in the illustrated example, the thickness of the connection member 241S and the internal high thermal conductivity member 244 overlapped. Is equal to the central member 241C of the base material.

ところで、各高熱伝導部材は、全て厚みが大きければ大きい(厚い)ほど端部温度上昇を防止する効果も大きくなるが、厚くなりすぎるとウォーミングアップが遅くなり、またエネルギー効率も低下する。そのため、本実施形態では、ステー側高熱伝導部材243の厚さを2[mm]、内部高熱伝導部材244の厚さを1.5[mm]、ニップ側高熱伝導部材242の厚さを0.6[mm]としている。また、基材241は、接続部材241Sの厚さが1[mm]であり、中央部材241Cの厚さは、接続部材241Sの厚さ+内部高熱伝導部材244の厚さである2.5[mm]としている。基材の凸部241aの厚さ(凸部だけの厚さ)は、ニップ側高熱伝導部材242の厚さと同じ0.6[mm]である。   By the way, as the thickness of each of the high thermal conductive members is larger (thicker), the effect of preventing the temperature rise at the end portion is more significant, but if the thickness is too thick, warming-up is delayed and energy efficiency is reduced. Therefore, in the present embodiment, the stay-side high thermal conductive member 243 has a thickness of 2 [mm], the internal high thermal conductive member 244 has a thickness of 1.5 [mm], and the nip-side high thermal conductive member 242 has a thickness of 0. It is set to 6 [mm]. Further, in the base material 241, the thickness of the connecting member 241S is 1 [mm], and the thickness of the central member 241C is 2.5 [thickness of the connecting member 241S+the thickness of the internal high thermal conductive member 244]. mm]. The thickness of the convex portion 241a of the base material (thickness of only the convex portion) is 0.6 mm, which is the same as the thickness of the nip-side high thermal conductive member 242.

また、ニップ側高熱伝導部材242は、軸方向(長手方向=用紙幅方向=図の左右方向)の長さが344[mm]であり、端部から8.5[mm]の位置に幅(軸方向の長さ)7.0[mm]の貫通穴242aを設けている。貫通穴242aの中央側の端部、すなわち基材241の凸部241aの中央側の端部は、通紙可能な最大サイズの通紙領域の外側端部よりも外側(端部側)に位置するように設けられている。   Further, the nip-side high thermal conductive member 242 has a length of 344 [mm] in the axial direction (longitudinal direction=paper width direction=horizontal direction in the drawing) and has a width (8.5 (mm) from the end portion). A through hole 242a having an axial length of 7.0 [mm] is provided. The center-side end of the through hole 242a, that is, the center-side end of the convex portion 241a of the base material 241 is located outside (the end side) of the outermost end of the sheet-passing area of the maximum size that allows sheet-passing. It is provided to do.

また、図7、図8はニップ形成部材124の構成を説明するための模式図である。図9はニップ形成部材124の具体的な形状を示す。図10は、その分解図である。   7 and 8 are schematic diagrams for explaining the configuration of the nip forming member 124. FIG. 9 shows a specific shape of the nip forming member 124. FIG. 10 is an exploded view thereof.

図7、図8の構成では、基材241を複数の部材に分割し、また、内部高熱伝導部材244を設けた構成となっているが、基材や各高熱伝導部材は、それぞれが分割された板形状の部材を用いたり、凸部や凹部を有する一体の部材を用いたりしても良い。なお、図7〜図10では厚さ方向を長さ方向に対して誇張して描いており、長さ方向を含め各部材の寸法は、実部材をそのまま縮小したものとは異なって図示している。   In the configurations of FIGS. 7 and 8, the base material 241 is divided into a plurality of members, and the internal high thermal conductivity member 244 is provided. However, the base material and each high thermal conductivity member are divided respectively. Alternatively, a plate-shaped member may be used, or an integral member having a convex portion and a concave portion may be used. 7 to 10, the thickness direction is exaggerated with respect to the length direction, and the dimensions of each member including the length direction are different from those of the actual member as it is. There is.

図9、図10に示す構成例では、基材241が一つの部材で構成されており、凸部241aと凹部241bを有する形状となっている。また、図9における内部高熱伝導部材244を省略し、これに相当する凸部243aを有する一部材のステー側高熱伝導部材243を用いている。凸部243aは凹部241bにぴったりと嵌まり合う形状となっている。ニップ側高熱伝導部材242は図7、図8のものと同じである。各部材を合体させたニップ形成部材124は、図7、図8のニップ形成部材124と全く同一の外形となる。各部材の作用も同じである。   In the configuration examples shown in FIGS. 9 and 10, the base material 241 is configured by one member, and has a shape having a convex portion 241a and a concave portion 241b. Further, the internal high thermal conductivity member 244 in FIG. 9 is omitted, and the stay-side high thermal conductivity member 243 having one protrusion 243a corresponding thereto is used. The convex portion 243a has a shape that fits exactly into the concave portion 241b. The nip-side high thermal conductive member 242 is the same as that in FIGS. 7 and 8. The nip forming member 124 in which the respective members are combined has the completely same outer shape as the nip forming member 124 of FIGS. 7 and 8. The action of each member is also the same.

上記のように構成された本実施形態の定着装置において、ニップ形成部材124は、図9に示すように、ニップ側から第1の高熱伝導層(均熱層)(ニップ側均熱層=第1の均熱層)、基材層、第2の高熱伝導層(均熱層)(ステー側均熱層=第2の均熱層)の3層構造となっている。   In the fixing device of the present embodiment configured as described above, the nip forming member 124 is, as shown in FIG. 9, a first high thermal conductive layer (heat-uniforming layer) from the nip side (nip-side heat-uniforming layer=first layer). It has a three-layer structure including a first heat equalizing layer), a base material layer, and a second high thermal conductive layer (heat equalizing layer) (stay-side heat equalizing layer=second heat equalizing layer).

ニップ側高熱伝導層は、大部分がニップ側高熱伝導部材242から構成されており(一部に基材241の凸部241aが嵌合されている)、熱伝導率が高い(基材層よりも熱伝導率が高い)層であって、ニップ形成部材124の最表層(ニップ側)に設けられて定着ニップ(定着部材)からの熱を長手方向(軸方向)に均熱化させる部分(均熱層)である。   Most of the nip-side high thermal conductive layer is composed of the nip-side high thermal conductive member 242 (a convex portion 241a of the base material 241 is fitted in a part thereof), and has a high thermal conductivity (than the base material layer). Is also a layer having a high thermal conductivity, and is a portion provided on the outermost layer (nip side) of the nip forming member 124 to equalize the heat from the fixing nip (fixing member) in the longitudinal direction (axial direction). Soaking layer).

ここで、ニップ側高熱伝導層は、その一部に基材の凸部241aが嵌合されていることにより、長手方向(軸方向)における熱伝導率は一様ではなく、長手方向(軸方向)の端部付近に低熱伝導部がある構成となっている。このような構成により、定着動作実行時において、小サイズ用紙を連続通紙した場合にその通紙領域の端部付近あるいは非通紙領域で温度が上昇するような場合であっても、その熱は均熱層により長手方向(用紙幅方向)に効率良く移動・拡散され、熱が表面に蓄積されにくくなる。したがって連続通紙時のいわゆる端部温度上昇を効果的に抑制することができる。同時に、長手方向(軸方向)の端部付近に低熱伝導部が存在していることにより、端部(通紙領域端部)への熱逃げが制限されることとなり、定着立上げ時における端部温度低下を抑制することが可能となる。   Here, the nip-side high thermal conductive layer has a non-uniform thermal conductivity in the longitudinal direction (axial direction) because the convex portion 241a of the base material is fitted in a part of the nip side high thermal conductive layer. ) Has a structure with a low heat conduction part near the end. With such a configuration, when the fixing operation is executed, even when the small size paper is continuously fed, even if the temperature rises near the end of the paper passing area or in the non-paper passing area, Is efficiently moved and diffused in the longitudinal direction (paper width direction) by the heat equalizing layer, and heat is less likely to be accumulated on the surface. Therefore, it is possible to effectively suppress the so-called edge temperature rise during continuous sheet feeding. At the same time, the presence of the low heat conduction part near the end in the longitudinal direction (axial direction) limits the heat escape to the end (the end of the paper passing area), and the end at the time of fixing start-up. It is possible to suppress the temperature drop in the section.

図11は、ニップ形成部材124の具体的な形状を示す三面図である。図11(a)は斜視図、(b)は軸方向から見た側面図、(c)はニップ側から見た平面図である。上記したように、図示例ではニップ側高熱伝導部材242は、軸方向(長手方向=用紙幅方向)の長さが344[mm]であり、端部から8.5[mm]の位置に幅(軸方向の長さ)7.0[mm]の貫通穴242a(図8)を設けている。貫通穴242aの中央側の端部、すなわち基材241の凸部241aの中央側の端部は、通紙可能な最大サイズの通紙領域の外側端部よりも外側(端部側)に位置するように設けられている。   FIG. 11 is a trihedral view showing a specific shape of the nip forming member 124. 11A is a perspective view, FIG. 11B is a side view seen from the axial direction, and FIG. 11C is a plan view seen from the nip side. As described above, in the illustrated example, the nip-side high thermal conductive member 242 has a length of 344 [mm] in the axial direction (longitudinal direction=paper width direction) and a width of 8.5 [mm] from the end. A through hole 242a (FIG. 8) of (axial length) 7.0 [mm] is provided. The center-side end of the through hole 242a, that is, the center-side end of the convex portion 241a of the base material 241 is located outside (the end side) of the outermost end of the sheet-passing area of the maximum size that allows sheet-passing. It is provided to do.

上記説明した本実施形態では、ニップ形成部材124の最表層(ニップ側)となる高熱伝導層であるニップ側高熱伝導部材242に貫通穴242aを設けることで、高熱伝導層の長手方向(軸方向)における熱伝導率を一様でない(不均一とする)構成としていた。ただし、高熱伝導層の長手方向(軸方向)における熱伝導率を不均一とする構成はこれに限定されるものではなく、適宜な構成を採用可能である。   In the present embodiment described above, the through hole 242a is provided in the nip-side high-thermal-conductivity member 242, which is the outermost layer (nip side) of the nip-forming member 124, so that the longitudinal direction (axial direction) of the high-thermal-conductivity layer is increased. ), the thermal conductivity in (1) is not uniform (nonuniform). However, the configuration in which the thermal conductivity in the longitudinal direction (axial direction) of the high thermal conductive layer is not uniform is not limited to this, and an appropriate configuration can be adopted.

なお、基材241とニップ側高熱伝導部材242との関係としては、図11(b)のように、ニップ部に高熱伝導部材を有する構成であってもよいが、ニップ形成部材124の変形例を示す図12のように、ステーの開口部を通してハロゲンヒータの熱を受ける部分であるニップ形成部材124のニップ部に対しては反対側に高熱伝導部材245を設けることでニップ部の温度をより素早く上昇させることができる。   Note that the relationship between the base material 241 and the nip-side high thermal conductive member 242 may be a configuration having a high thermal conductive member in the nip portion as shown in FIG. 11B, but a modified example of the nip forming member 124. As shown in FIG. 12, the temperature of the nip portion is further improved by providing the high thermal conductive member 245 on the opposite side of the nip forming member 124, which is a portion receiving the heat of the halogen heater through the opening of the stay. Can be raised quickly.

高熱伝導部材245は、基材241よりも熱伝導率の高い材料で構成される。例えば、高熱伝導部材245は、カーボンナノチューブ(熱伝導率:3000〜5500[W/mK])、グラファイトシート(熱伝導率:700〜1750[W/mK])、銀(熱伝導率:420[W/mK])、銅(熱伝導率:398[W/mK])、アルミニウム(熱伝導率:236[W/mK])、又はSECC(電気亜鉛メッキ鋼)等で形成される。高熱伝導部材245の熱伝導率は236[W/mK]以上であることが好ましい。一方、基材241は、耐熱性に富む樹脂材料、例えばポリエーテルサルフォン(PES)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、液晶ポリマー(LCP)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等で形成される。
なお、ニップ形成部材に高熱伝達部材を用いて構成した例を説明したが、これに限定されず、高熱伝達部材に代えてヒートパイプを用いて構成してもよい。
The high thermal conductivity member 245 is made of a material having a higher thermal conductivity than the base material 241. For example, the high thermal conductive member 245 includes carbon nanotubes (thermal conductivity: 3000 to 5500 [W/mK]), graphite sheets (thermal conductivity: 700 to 1750 [W/mK]), silver (thermal conductivity: 420 [ W/mK]), copper (thermal conductivity: 398 [W/mK]), aluminum (thermal conductivity: 236 [W/mK]), SECC (electrogalvanized steel), or the like. The thermal conductivity of the high thermal conductivity member 245 is preferably 236 [W/mK] or more. On the other hand, the base material 241 is made of a resin material having high heat resistance, such as polyether sulfone (PES), polyphenylene sulfide (PPS), liquid crystal polymer (LCP), polyether nitrile (PEN), polyamide imide (PAI), polyether. It is formed of ether ketone (PEEK) or the like.
In addition, although the example in which the high heat transfer member is used as the nip forming member has been described, the present invention is not limited to this, and a heat pipe may be used instead of the high heat transfer member.

また、ステーの開口部130は、ニップ形成部材に対して垂直に開いていなくても、図13に示すように厚み方向に対し斜めでもよい。その際は、開口部内側に反射部材を有することで、熱が開口部の内部を通過する間に反射部材によって互いに増幅することができるので、省エネ効果がある。   Further, the opening 130 of the stay does not have to be opened perpendicularly to the nip forming member, but may be oblique to the thickness direction as shown in FIG. In that case, by providing the reflecting member inside the opening, heat can be mutually amplified by the reflecting member while passing through the inside of the opening, so that there is an energy saving effect.

ハロゲンヒータからの放射熱をニップ部における摺動シートに伝える熱伝達手段として、開口部を、図1のようにステーや図6のようにニップ形成部材に設ける以外に、伝熱性の良い金属部材やヒートパイプを設けてよい。それにより、放射熱を空気、熱伝達手段の順でニップ部における摺動シートに伝えることで、定着ベルトが回転しなくても素早く摺動シートの保持する潤滑剤温度が上昇し、定着ベルトのスリップや熱変形の発生しない粘性になる。また、開口部や金属による熱伝達手段は、軸方向に数箇所設けるのが潤滑剤全体を暖めるのに効果的であり、開口部の開口断面形状は丸、四角(図14)などの形状でも良い。また、図14(a)に示すように、開口部は軸方向で複数列有することで、熱伝導を向上させつつ、ステーの強度を確保することができる。また、図14(b)、(c)に示すように、開口部を千鳥状配置すると、加熱ムラを抑制することができる。   As a heat transfer means for transferring the radiant heat from the halogen heater to the sliding sheet in the nip part, a metal member having a good heat transfer property is provided in addition to the opening part provided in the stay or the nip forming member as shown in FIG. Or a heat pipe may be provided. As a result, the radiant heat is transferred to the sliding sheet in the nip portion in the order of air and heat transfer means, so that the lubricant temperature held by the sliding sheet quickly rises even if the fixing belt does not rotate, and the fixing belt The viscosity is such that slip and thermal deformation do not occur. In addition, it is effective to provide the heat transfer means using the openings or the metal at several locations in the axial direction to warm the entire lubricant, and the opening cross-section of the openings may be round or square (FIG. 14). good. Further, as shown in FIG. 14A, the openings have a plurality of rows in the axial direction, so that it is possible to secure the strength of the stay while improving heat conduction. In addition, as shown in FIGS. 14B and 14C, when the openings are arranged in a zigzag pattern, uneven heating can be suppressed.

また、摺動シートはハロゲンヒータ近傍の高温環境下での摺動であることから、摺動シートの保持する潤滑剤は耐熱温度の高いフッ素グリスもしくはシリコーンオイルが適当である。フッ素グリスは基油となるフッ素オイルに増ちょう剤を分散させてゲル状にした潤滑剤であり、粘度がオイルより高いため摺動部からの流出対策として有効であり、NOKクリューバー製バリエルタ、ノックスルーブなどがある。フッ素グリスは粘度が高いため、粘性トルクが大きくなる特徴がある。定着ベルトのスリップなどの速度変動が高精度の求められる場合などでは、フッ素グリスと同様、耐熱温度が高く粘性の低いシリコーンオイルを用いることが適当であり、信越シリコーン製KF-968-100CSなどを使用する。   Further, since the sliding sheet slides in a high temperature environment near the halogen heater, the lubricant held by the sliding sheet is preferably fluorine grease or silicone oil having a high heat resistance temperature. Fluorine grease is a gel-like lubricant in which a thickener is dispersed in a base oil, and has a viscosity higher than that of oil, so it is effective as a countermeasure against outflow from sliding parts. There is Knox lube etc. Since fluorine grease has a high viscosity, it has a characteristic that the viscous torque becomes large. When high speed fluctuations such as slip of the fixing belt are required, it is appropriate to use silicone oil with high heat resistance and low viscosity, as with fluorine grease, such as Shin-Etsu Silicone KF-968-100CS. use.

図15は、ニップ形成部材及びその周辺部材の斜視図である。図16は、ニップ形成部材124に摺動シート131を巻きつけたときの側面図である。
図15、図16に示すように、ニップ形成部材124に摺動性の良いフッ素系の摺動シート131を巻きつける。詳細には、摺動シート131の上側穴をニップ形成部材124の下側突起に引っ掛けて図15に示す矢印のように巻きつけ、摺動シートの下側穴をニップ形成部材124の上側突起に引っ掛ける。そして、固定部材133により摺動シート131をニップ形成部材124にネジ134でネジ留めする。このように、ニップ形成部材124に摺動シート131を巻きつけることにより、ニップ形成部材124と定着ベルト内周面との摺動負荷を減らす。このことにより、経時で、ニップ形成部材124と定着ベルト内周面との摩耗により摩擦抵抗が増えトルクが上昇し、ニップ部Nで用紙が線速通りに送られないスリップ現象が生じるのを抑制することができる。
FIG. 15 is a perspective view of the nip forming member and its peripheral members. FIG. 16 is a side view when the sliding sheet 131 is wound around the nip forming member 124.
As shown in FIGS. 15 and 16, a fluorine-based sliding sheet 131 having good slidability is wound around the nip forming member 124. Specifically, the upper hole of the sliding sheet 131 is hooked on the lower protrusion of the nip forming member 124 and wound as shown by the arrow in FIG. Hook. Then, the sliding sheet 131 is screwed to the nip forming member 124 by the fixing member 133 with the screw 134. By thus winding the sliding sheet 131 around the nip forming member 124, the sliding load between the nip forming member 124 and the inner peripheral surface of the fixing belt is reduced. As a result, it is possible to suppress the occurrence of a slip phenomenon in which the paper is not fed at the linear velocity in the nip portion N due to the increase in the frictional resistance due to the abrasion between the nip forming member 124 and the inner peripheral surface of the fixing belt with the passage of time and the increase in the torque. can do.

なお、摺動シートにおいて、シート状繊維の織り方によって表面に出てくる糸の面積が裏面と異なる。平織りは経糸、横糸の表面での面積割合は同じであるが、綾織や朱子織りは横糸よりも経糸のほうが表面での面積が多くなる。2種類以上の繊維を編む場合、摩擦表面となる部分にはフッ素系樹脂の面積を多くして、裏面となる部分には強度の高い樹脂やオイル含有率の高い樹脂の面積を多くすることで摩擦磨耗特性が良く、強度の強いシートとなる。東レ製トヨフロンは、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)とポリフェニレンスルフィド(PPS)の2つの繊維を織り込んだ樹脂シートであり、経時でのトルク上昇を抑制する効果がある。   In addition, in the sliding sheet, the area of the yarn that appears on the front surface differs from that on the back surface, depending on the weaving method of the sheet-shaped fibers. The plain weave has the same area ratio on the surface of the warp and weft, but the warp and the satin weave have a larger area on the surface than the weft. When knitting two or more kinds of fibers, the area of the friction surface is increased by increasing the area of the fluororesin, and the area of the back surface is increased by increasing the area of the resin with high strength or the resin with high oil content. A sheet with good friction and wear characteristics and high strength. TOYOFLON manufactured by Toray is a resin sheet in which two fibers of polytetrafluoroethylene (PTFE) and polyphenylene sulfide (PPS) are woven, and has an effect of suppressing an increase in torque over time.

図17は、ニップ形成部材124に開口部131aを有する摺動シート131を巻きつけたときの斜視図である。
図17に示すように、ステーの開口部とニップ形成部材の開口部とに対応するように、摺動シート131にも開口部131aを設けている。それにより、ハロゲンヒータの熱をニップ部における摺動シート131に直接伝えることができる。よって、定着ベルトの回転とほぼ同時に摺動シートの保持する潤滑剤の粘性を下げられ、従来のようなスリップによる異常画像や用紙のジャムの発生を抑制することができる。
FIG. 17 is a perspective view when the sliding sheet 131 having the opening 131 a is wound around the nip forming member 124.
As shown in FIG. 17, an opening 131a is also provided in the sliding sheet 131 so as to correspond to the opening of the stay and the opening of the nip forming member. Thereby, the heat of the halogen heater can be directly transferred to the sliding sheet 131 in the nip portion. Therefore, the viscosity of the lubricant held by the sliding sheet can be lowered almost at the same time as the rotation of the fixing belt, and it is possible to suppress the occurrence of the abnormal image and the jam of the sheet due to the conventional slip.

また、定着ベルトのベース部材は、その材料では摺動性が良好でない場合もあり、セラミック系もしくはフッ素系のコーティングを施し表面の摩擦負荷を軽減することが適当である。フッ素系のPTFEやPFAコーティングは他材料との反応性が薄く高耐熱であることから一般的に摺動性のあるフッ素コーティングとして用いられることが多く、例えば以下の表1のダイキン工業のフッ素塗料は温度、用途に応じてPFA、PTFEのグレードがある。セラミック系のコーティングは、フッ素コーティングよりも硬度が高く摩耗しにくい特徴があり、コーティング削れによる潤滑剤の粘性増加を避けたい場合は有効である。また、フッ素系のコーティングは樹脂よりも金属への密着性が優れており、例えば樹脂の耐熱で不十分な場合や軸方向の伝熱性を上げたい場合などはSUSなどの金属にコーティングすることが最適である。また、図17のように従来樹脂で作製していたニップ形成部材周辺構成をネジ、ネジ留め部品などが不要になり、部品点数を大幅に削減できコストダウンが可能となる。   Further, the base member of the fixing belt may not have good slidability with the material, and it is appropriate to apply a ceramic-based or fluorine-based coating to reduce the frictional load on the surface. Fluorine-based PTFE and PFA coatings are often used as fluorine coatings that are generally slidable because they have low reactivity with other materials and have high heat resistance. For example, the fluorine coating of Daikin Industries in Table 1 below is used. There are PFA and PTFE grades depending on the temperature and application. The ceramic-based coating has a higher hardness than the fluorine coating and is less likely to wear, and is effective when it is desired to avoid an increase in the viscosity of the lubricant due to abrasion of the coating. Further, a fluorine-based coating has better adhesion to a metal than a resin. For example, when heat resistance of the resin is insufficient or when heat transfer in the axial direction is desired to be improved, it is possible to coat a metal such as SUS. Optimal. Further, as shown in FIG. 17, screws, screw fastening parts, etc. are not required for the peripheral structure of the nip forming member, which is conventionally made of resin, so that the number of parts can be greatly reduced and the cost can be reduced.

Figure 0006701569
Figure 0006701569

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
定着ベルト21等の回転可能な無端状の定着部材と、該定着部材の外周面と接触して加圧する加圧ローラ22等の加圧回転体と、前記定着部材の内周面側に配置して前記定着部材を介して前記加圧回転体とでニップ部を形成するニップ形成部材124と、前記定着部材の内周面を加熱するハロゲンヒータ23等の発熱体と、潤滑剤を保持する摺動シート131等の潤滑剤保持部材とを有し、前記潤滑剤保持部材を前記ニップ形成部材と前記定着部材の内周面との間に介在させ、前記ニップ部に記録材を通過させて画像を該記録材に定着させる定着装置20において、前記定着部材を停止させた状態で前記発熱体の熱をニップ部における前記潤滑剤保持部材に伝える開口部130等の熱伝達手段を備えることを特徴とするものである。
従来の構成では、ニップ形成部材が発熱体と潤滑剤保持部材との間に介在し、発熱体の熱が潤滑剤保持部材に伝わるのを阻害し、電源投入後や印刷要求後に、発熱体により加熱された定着部材の加熱部分が定着部材の回転に伴いニップ部に達しなければ、発熱体の熱を潤滑剤保持部材に伝えることができなかった。それに対し、本態様によれば、ニップ形成部材があったとしても、発熱体を駆動させた直後、定着部材を回転させずに、熱伝達手段によって、発熱体の熱をニップ部における潤滑剤保持部材に伝えられる。それにより、電源投入後や印刷要求後に、その潤滑剤保持部材の保持する潤滑剤の粘性を定着部材の回転可能となるよう低下させることが可能になる。よって、電源投入後や印刷要求後に定着部材を回転させることができる。
What has been described above is an example, and the present invention has a unique effect in each of the following aspects.
(Aspect A)
A rotatable endless fixing member such as the fixing belt 21, a pressure rotator such as a pressure roller 22 that contacts and pressurizes the outer peripheral surface of the fixing member, and an inner peripheral surface side of the fixing member. Nip forming member 124 that forms a nip portion with the pressure rotating body via the fixing member, a heating element such as a halogen heater 23 that heats the inner peripheral surface of the fixing member, and a slide that holds a lubricant. A lubricant holding member such as a moving sheet 131, the lubricant holding member is interposed between the nip forming member and the inner peripheral surface of the fixing member, and a recording material is passed through the nip portion to form an image. In the fixing device 20 for fixing the toner to the recording material, a heat transfer unit such as an opening 130 that transfers the heat of the heating element to the lubricant holding member in the nip portion in a state where the fixing member is stopped is provided. Is to
In the conventional configuration, the nip forming member is interposed between the heating element and the lubricant holding member to prevent the heat of the heating element from being transferred to the lubricant holding member, so that the heating element can prevent the heat of the heating element from being transmitted to the lubricant holding member. Unless the heated portion of the heated fixing member reaches the nip portion as the fixing member rotates, the heat of the heating element cannot be transmitted to the lubricant holding member. On the other hand, according to this aspect, even if there is a nip forming member, the heat of the heating element is retained in the nip portion by the heat transfer means without rotating the fixing member immediately after driving the heating element. It is transmitted to members. This makes it possible to reduce the viscosity of the lubricant held by the lubricant holding member so that the fixing member can rotate after the power is turned on or after a printing request. Therefore, the fixing member can be rotated after the power is turned on or the printing is requested.

(態様B)
(態様A)において、前記ニップ形成部材を支持するステー125等の支持体を備え、前記熱伝達手段として、前記支持体に、前記発熱体が存在する空間と前記ニップ形成部材に巻き付けられたシート状の前記潤滑剤保持部材が存在する空間とを連通する開口部130を設けることを特徴とするものである。
本態様によれば、電源投入後や印刷要求後に、発熱体の熱は、支持体の開口部を通してニップ形成部材に巻き付けられたシート状の潤滑剤保持部材に伝わる。その潤滑剤保持部材の保持する潤滑剤は、定着部材の回転可能になる粘性となる温度に上昇する。よって、電源投入後や印刷要求後に、定着部材を回転させることができる。
(Aspect B)
In (Aspect A), a support body such as a stay 125 that supports the nip forming member is provided, and as the heat transfer means, a space in which the heat generating body exists in the support body and a sheet wound around the nip forming member. The opening 130 is provided so as to communicate with the space in which the lubricant holding member is present.
According to this aspect, the heat of the heating element is transmitted to the sheet-shaped lubricant holding member wound around the nip forming member through the opening of the support after the power is turned on or the printing is requested. The lubricant held by the lubricant holding member rises to a temperature at which the fixing member becomes viscous so that the fixing member can rotate. Therefore, the fixing member can be rotated after the power is turned on or the printing is requested.

(態様C)
(態様B)において、前記ニップ形成部材に、前記支持体に設けられた前記開口部に連結する開口部132を設け、前記支持体の前記開口部と前記ニップ形成部材の前記開口部とを通して、前記発熱体によって前記潤滑剤保持部材を加熱することを特徴とするものである。
本態様によれば、電源投入後や印刷要求後に、発熱体の熱は、支持体の開口部とニップ形成部材の開口部を通してニップ形成部材に巻き付けられたシート状の潤滑剤保持部材に伝わる。その潤滑剤保持部材の保持する潤滑剤は、定着部材の回転可能になる粘性となる温度に上昇する。よって、電源投入後や印刷要求後に、定着部材を回転させることができる。
(Aspect C)
In (Aspect B), the nip forming member is provided with an opening 132 that is connected to the opening provided in the support, and passes through the opening of the support and the opening of the nip forming member, The lubricant holding member is heated by the heating element.
According to this aspect, the heat of the heating element is transmitted to the sheet-shaped lubricant holding member wound around the nip forming member through the opening of the support and the opening of the nip forming member after the power is turned on or the printing is requested. The lubricant held by the lubricant holding member rises to a temperature at which the fixing member becomes viscous so that the fixing member can rotate. Therefore, the fixing member can be rotated after the power is turned on or the printing is requested.

(態様D)
(態様A)乃至(態様C)において、前記ニップ形成部材は、基材241と、前記定着部材側に設けられ、かつ該基材よりも熱伝導率の高いニップ側高熱伝導部材242たる高熱伝導部材とから構成されることを特徴とするものである。
本態様によれば、ニップ形成部材が高熱伝導部材を有することで、ニップ部があたたまり易くなる。よって、ウォームアップ時間やファーストプリント時間を短くすることができる。
(Aspect D)
In (Aspect A) to (Aspect C), the nip forming member is a base material 241 and a high thermal conductivity which is a nip-side high thermal conductivity member 242 provided on the fixing member side and having a higher thermal conductivity than the base material. And a member.
According to this aspect, since the nip forming member includes the high thermal conductive member, the nip portion can be easily warmed up. Therefore, the warm-up time and the first print time can be shortened.

(態様E)
(態様B)において、前記支持体の前記開口部は、前記支持体の前記加圧回転体回転軸方向に複数列に形成されていることを特徴とするものである。
本態様によれば、支持体の強度を確保しつつ、支持体の開口部が比較的に多くなるので潤滑剤保持部材を効率良く加熱することができる。
(Aspect E)
In (Aspect B), the openings of the support body are formed in a plurality of rows in the rotation axis direction of the pressing rotary body of the support body.
According to this aspect, while the strength of the support is ensured, the openings of the support are relatively large, so that the lubricant holding member can be efficiently heated.

(態様F)
(態様A)乃至(態様E)において、前記潤滑剤保持部材は、フッ素系繊維で形成されていることを特徴とするものである。
本態様によれば、摩擦摩耗特性に優れ、かつ潤滑剤を浸み込ますことができ潤滑剤の流出を抑制できる。
(Aspect F)
In (Aspect A) to (Aspect E), the lubricant holding member is formed of a fluorine-based fiber.
According to this aspect, the friction and wear characteristics are excellent, the lubricant can be impregnated, and the outflow of the lubricant can be suppressed.

(態様G)
感光体ドラム120等の像担持体と、像担持体上にトナー像を形成する現像装置40等のトナー像形成手段と、前記トナー像を前記像担持体上から記録媒体上に転写する転写装置71等の転写手段と、前記記録媒体上に転写されたトナー像を該記録媒体に定着させる定着装置20等の定着手段とを備えた画像形成装置1において、前記定着手段として、(態様A)乃至(態様F)のいずれかの定着装置を用いたことを特徴とするものである。
本態様によれば、電源投入後や印刷要求後に、潤滑剤保持部材の保持する潤滑剤を加熱でき、潤滑剤による潤滑性能を高められる。よって、潤滑剤の粘性が低下されずに生じていた定着部材の回転不良を抑制でき、良好な画像形成を行うことができる。
(Aspect G)
An image carrier such as the photosensitive drum 120, a toner image forming unit such as a developing device 40 that forms a toner image on the image carrier, and a transfer device that transfers the toner image from the image carrier onto a recording medium. In the image forming apparatus 1 including a transfer unit such as 71 and a fixing unit such as a fixing device 20 that fixes the toner image transferred onto the recording medium onto the recording medium, the fixing unit may be (Aspect A). The fixing device according to any one of (1) to (A) is used.
According to this aspect, the lubricant held by the lubricant holding member can be heated after the power is turned on or after printing is requested, and the lubricating performance of the lubricant can be improved. Therefore, it is possible to suppress the rotation failure of the fixing member that has occurred without lowering the viscosity of the lubricant, and it is possible to perform good image formation.

1 画像形成装置
3 給送ローラ
4 レジストローラ対
5 二次転写ローラ
7 排紙ローラ
8 光書込装置
9 トナーボトル
10 転写ベルトユニット
11 中間転写ベルト
12 一次転写ローラ
13 転写ベルトクリーニング装置
17 排紙トレイ
20 定着装置
21 定着ベルト
22 加圧ローラ
22a 芯金
22b 弾性層
22c 離型層
23 ハロゲンヒータ
24 ニップ形成部材
25 反射部材
26 分離板
30 帯電装置
40 現像装置
50 クリーニング装置
61 用紙給送装置
71 転写装置
72 駆動ローラ
73 従動ローラ
100 定着ベルト
120 感光体ドラム
124 ニップ形成部材
125 ステー
130 開口部
131 摺動シート
132 開口部
133 固定部材
134 ネジ
200 金属熱伝導体
220 定着装置
241 基材
242 ニップ側高熱伝導部材
243 ステー側高熱伝導部材
244 内部高熱伝導部材
245 高熱伝導部材
300 熱源
400 加圧ローラ
1 Image Forming Device 3 Feeding Roller 4 Registration Roller Pair 5 Secondary Transfer Roller 7 Paper Ejection Roller 8 Optical Writing Device 9 Toner Bottle 10 Transfer Belt Unit 11 Intermediate Transfer Belt 12 Primary Transfer Roller 13 Transfer Belt Cleaning Device 17 Paper Ejection Tray 20 Fixing Device 21 Fixing Belt 22 Pressure Roller 22a Core Bar 22b Elastic Layer 22c Release Layer 23 Halogen Heater 24 Nip Forming Member 25 Reflecting Member 26 Separation Plate 30 Charging Device 40 Developing Device 50 Cleaning Device 61 Paper Feeding Device 71 Transfer Device 72 driving roller 73 driven roller 100 fixing belt 120 photoconductor drum 124 nip forming member 125 stay 130 opening 131 sliding sheet 132 opening 133 fixing member 134 screw 200 metal heat conductor 220 fixing device 241 base material 242 nip-side high thermal conductivity Member 243 High heat conducting member on stay side 244 High heat conducting member inside 245 High heat conducting member 300 Heat source 400 Pressure roller

特開2013−152397号公報JP, 2013-152397, A

Claims (6)

回転可能な無端状の定着部材と、該定着部材の外周面と接触して加圧する加圧回転体と、前記定着部材の内周面側に配置して前記定着部材を介して前記加圧回転体とでニップ部を形成するニップ形成部材と、前記定着部材の内周面を加熱する発熱体と、潤滑剤を保持する潤滑剤保持部材とを有し、前記潤滑剤保持部材を前記ニップ形成部材と前記定着部材の内周面との間に介在させ、前記ニップ部に記録材を通過させて画像を該記録材に定着させる定着装置において、
前記ニップ形成部材を支持する支持体を備え、
前記定着部材を停止させた状態で前記発熱体の熱を前記潤滑剤保持部材に伝える熱伝達手段として、前記支持体に、前記発熱体が存在する空間と前記ニップ形成部材に巻き付けられたシート状の前記潤滑剤保持部材が存在する空間とを連通する開口部を設けることを特徴とする定着装置
A rotatable endless fixing member, a pressure rotator that contacts and pressurizes the outer peripheral surface of the fixing member, and a pressure rotating member that is disposed on the inner peripheral surface side of the fixing member and through the fixing member. A nip forming member that forms a nip portion with the body, a heating element that heats the inner peripheral surface of the fixing member, and a lubricant holding member that holds a lubricant, and the lubricant holding member is formed into the nip. In a fixing device which is interposed between a member and an inner peripheral surface of the fixing member, a recording material is passed through the nip portion to fix an image on the recording material,
A support for supporting the nip forming member,
As a heat transfer means for transmitting the heat of the heating element to the lubricant holding member in a state where the fixing member is stopped, a sheet shape wound around the space where the heating element exists and the nip forming member on the support. 2. A fixing device comprising an opening communicating with the space in which the lubricant holding member exists .
求項記載の定着装置において、
前記ニップ形成部材に、前記支持体に設けられた前記開口部に連結するよう開口部を設け、前記支持体の前記開口部と前記ニップ形成部材の前記開口部とを通して、前記発熱体によって前記潤滑剤保持部材を加熱することを特徴とする定着装置。
The fixing device Motomeko 1,
An opening is provided in the nip forming member so as to be connected to the opening provided in the support, and the lubrication is performed by the heating element through the opening of the support and the opening of the nip forming member. A fixing device characterized by heating an agent holding member.
請求項1又は2に記載の定着装置において、
前記ニップ形成部材は、基材と、前記定着部材側に設けられ、かつ該基材よりも熱伝導率の高い高熱伝導部材とから構成されることを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 1 or 2 ,
The fixing device is characterized in that the nip forming member is composed of a base material and a high thermal conductive member which is provided on the fixing member side and has a higher thermal conductivity than the base material.
請求項1に記載の定着装置において、
前記支持体の前記開口部は、前記支持体の前記加圧回転体回転軸方向に複数列に形成されていることを特徴とする定着装置。
The fixing device according to claim 1 ,
The fixing device is characterized in that the openings of the support body are formed in a plurality of rows in the rotation axis direction of the pressure rotating body of the support body.
請求項1乃至のいずれか1項に記載の定着装置において、
前記潤滑剤保持部材は、フッ素系繊維で形成されていることを特徴とする定着装置。
The fixing device according to any one of claims 1 to 4 ,
The fixing device is characterized in that the lubricant holding member is formed of a fluorine-based fiber.
像担持体と、像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記トナー像を前記像担持体上から記録媒体上に転写する転写手段と、前記記録媒体上に転写されたトナー像を該記録媒体に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、
前記定着手段として、請求項1乃至のいずれか1項に記載の定着装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
Image carrier, toner image forming means for forming a toner image on the image carrier, transfer means for transferring the toner image from the image carrier to a recording medium, and toner transferred on the recording medium In an image forming apparatus including a fixing unit that fixes an image on the recording medium,
As the fixing means, the image forming apparatus characterized by using the fixing device according to any one of claims 1 to 5.
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