JP2005158639A - Fixing device and image forming device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To contrive further prolongation of the life of a fixing device by preventing generation of a crack at the end part of a fixing sleeve due to scrub between a fixing flange and itself. <P>SOLUTION: The heat fixing device 20 is composed of a fixing sleeve 21; a heater holder 23 guiding the fixing sleeve 21; a pressure roller 24 forming a nip part N pinching and transporting a recorded material against the heater holder 23 through the fixing sleeve 21; and a heater 22 heating the recorded material transported through the inside of the nip part N, controlled so as to contact the inner face of the fixing sleeve 21 and maintain a set temperature. The fixing sleeve 21 is formed by forming a silicon rubber part 21a at least on a SUS belt part 21b, and the silicon rubber part 21a is made to protrude further than the SUS belt part 21b in an axial direction at least at one end part out of the end parts of the fixing sleeve 21 in the axial direction. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ガイド部材に案内されるフィルム状の回転体とバックアップ部材との間に形成されるニップ部で記録材を挟持搬送して該記録材を加熱する加熱装置、および該加熱装置を像を加熱定着する加熱定着装置として備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to a heating device that sandwiches and conveys a recording material at a nip formed between a film-like rotating member guided by a guide member and a backup member, and heats the recording material. The present invention relates to an image forming apparatus provided as a heat fixing device for heat fixing.

電子写真複写機やプリンタ等の画像形成装置において、電子写真プロセス等の適宜の画像形成プロセス手段で普通紙等の記録材に間接（転写）あるいは直接に形成担持させた未定着トナー画像を記録材面に永久固着画像として加熱定着させる定着装置としては、従来より熱ローラ方式の加熱定着装置が広く用いられている。   In an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a printer, an unfixed toner image formed or supported directly or on a recording material such as plain paper by a suitable image forming process means such as an electrophotographic process is used as a recording material. Conventionally, a heat roller type heat fixing device has been widely used as a fixing device for heat fixing as a permanently fixed image on the surface.

近年では、クイックスタートや省エネルギーの観点からフィルム加熱方式の定着装置が実用化されている。例えば特開平２００２−２３１４１９号公報や特開平２００２−３２３８２１号公報に記載のように、定着フィルム（フィルム状の回転体）として、ＳＵＳやニッケル等の金属フィルムを用いた定着装置が知られ、更にはこの金属フィルム上に弾性層を設けたものを用いた定着装置が提案されている。   In recent years, a film heating type fixing device has been put into practical use from the viewpoint of quick start and energy saving. For example, as described in JP-A-2002-231419 and JP-A-2002-323821, a fixing device using a metal film such as SUS or nickel as a fixing film (film-like rotating body) is known. Has proposed a fixing device using a metal film provided with an elastic layer.

この金属製薄肉フィルム（以下、定着スリーブと称す）を用いた定着装置においては、定着スリーブを繰り返し回転状態で使用することにより、該定着スリーブ端部に亀裂が生じ、破壊に至る、という問題点があった。これは定着スリーブ自体の剛性は高いものの、定着スリーブ製造工程において、定着スリーブを定着装置に適切な長さに切断するに際し、定着スリーブ端部にバリや微小なクラックが生じ、定着スリーブ端部が摺擦した際に、こうしたバリやクラックを起点として前述の亀裂が生じていた。   In the fixing device using this metal thin film (hereinafter referred to as a fixing sleeve), the fixing sleeve is repeatedly rotated and used, and therefore, the fixing sleeve end is cracked, leading to a problem. was there. Although the fixing sleeve itself has high rigidity, in the fixing sleeve manufacturing process, when the fixing sleeve is cut to an appropriate length for the fixing device, burrs and minute cracks are generated at the end of the fixing sleeve. When rubbing, the above-mentioned cracks occurred starting from such burrs and cracks.

こうした定着スリーブ端部の亀裂を防止するために、特開平２００２−２３１４１９号公報においては、定着スリーブ端部を支持する定着フランジを、定着スリーブ外周面から支持する構造とし、定着スリーブと共に回転する構成とすることで、該定着スリーブ端部と定着装置の摺擦を防止する構成が開示されている。   In order to prevent such cracks at the end of the fixing sleeve, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-231419 has a structure in which a fixing flange that supports the end of the fixing sleeve is supported from the outer peripheral surface of the fixing sleeve and rotates together with the fixing sleeve. Thus, a configuration for preventing the rubbing between the fixing sleeve end and the fixing device is disclosed.

特開２００２−２３１４１９号JP 2002-231419 A 特開２００２−３２３８２１号JP 2002-323821 A

しかしながら、上記従来例では、定着フランジはモータ等の駆動手段を用いて積極的に回転駆動力が付与されているわけではなく、あくまでも回転する定着スリーブとの接触部における摩擦力によって該定着スリーブと共に回転する構成であるため、定着フランジを回転自在に支持する部分の摺動抵抗が大きい場合には、定着フランジが定着スリーブと共に回転せず、定着スリーブ端面が定着フランジと摺擦してしまうことがあった。   However, in the above conventional example, the fixing flange is not positively applied with a rotational driving force by using a driving means such as a motor, and the fixing flange is used together with the fixing sleeve by a frictional force at a contact portion with the rotating fixing sleeve. Due to the rotating configuration, if the sliding resistance of the portion that supports the fixing flange rotatably is large, the fixing flange does not rotate with the fixing sleeve, and the end surface of the fixing sleeve may rub against the fixing flange. there were.

例えば、前記定着スリーブに当接してニップ部を形成する加圧ローラの軸方向（長手方向）左右の圧バランスが均一でない場合等には、定着スリーブに長手方向一方へ寄ろうとする寄り力が作用（発生）し、該定着スリーブ端部が一方の定着フランジを前記寄り力の作用方向に押し付けることになる。その結果、定着フランジがその支持部と圧接されて、この圧接部が大きな摺動抵抗となる。この摺動抵抗が定着スリーブと定着フランジとの接触部における摩擦力よりも大きい場合にも、定着フランジが定着スリーブと共に回転せずに、定着スリーブ端部が定着フランジと摺擦することになる。この時、定着スリーブ端部は定着フランジとの摺擦により、定着スリーブ（金属フィルム）端部がストレスを受けて亀裂が生じるというケースがあった。   For example, when the pressure balance in the axial direction (longitudinal direction) of the pressure roller that contacts the fixing sleeve and forms the nip portion is not uniform, a biasing force is exerted on the fixing sleeve toward one side in the longitudinal direction. Then, the end of the fixing sleeve presses one fixing flange in the direction in which the shifting force acts. As a result, the fixing flange is brought into pressure contact with the support portion, and this pressure contact portion has a large sliding resistance. Even when this sliding resistance is larger than the frictional force at the contact portion between the fixing sleeve and the fixing flange, the fixing flange does not rotate with the fixing sleeve, and the end portion of the fixing sleeve rubs against the fixing flange. At this time, there was a case where the end of the fixing sleeve was cracked due to the stress at the end of the fixing sleeve (metal film) due to the friction with the fixing flange.

本発明の目的は、定着フランジとの摺擦による定着スリーブ端部の亀裂発生を防止し、定着装置の更なる長寿命化を図ることである。   An object of the present invention is to prevent cracking at the end of the fixing sleeve due to rubbing with the fixing flange, and to further extend the life of the fixing device.

上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、フィルム状の回転体と、前記回転体を案内するガイド部材と、前記ガイド部材に対して前記回転体を介して記録材を挟持搬送するニップ部を形成するバックアップ部材と、前記回転体の内面に接触し設定温度を維持するように制御され前記ニップ部内を搬送される記録材を加熱する加熱手段と、を有する加熱装置において、前記回転体は少なくともフィルム状の金属層上に弾性層を形成してなり、前記回転体の軸方向端部のうちの少なくとも一端部は前記弾性層が前記金属層よりも軸方向に突出していることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a typical configuration of the present invention includes a film-like rotating body, a guide member that guides the rotating body, and a recording material sandwiched and conveyed with respect to the guide member via the rotating body. In the heating apparatus, comprising: a backup member that forms a nip portion to be heated; and a heating means that heats the recording material that is controlled to maintain a set temperature while being in contact with the inner surface of the rotating body and is conveyed in the nip portion. The rotating body is formed with an elastic layer on at least a film-like metal layer, and at least one end of the axial ends of the rotating body protrudes in the axial direction from the metal layer. It is characterized by.

上記本発明によれば、フィルム状の回転体の軸方向端部は金属層よりも弾性層が長く、前記回転体に軸方向（長手方向）一方への寄りが生じた場合であっても、前記回転体の軸方向端部と接触部は先ず該回転体の弾性層が接触することになる。これによって前記回転体の押圧力（寄り力）を弾性層が受け、金属層へのストレスが軽減されることになる。よって、前記回転体の軸方向端部の摺擦による亀裂発生を防止することができ、加熱装置の更なる長寿命化が可能となる。   According to the present invention, the axial end of the film-like rotating body has a longer elastic layer than the metal layer, and even when the axial direction (longitudinal direction) is shifted to the rotating body, The elastic layer of the rotating body first comes into contact with the axial end portion and the contact portion of the rotating body. As a result, the elastic layer receives the pressing force (shift force) of the rotating body, and the stress on the metal layer is reduced. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of cracks due to rubbing at the axial end of the rotating body, and it is possible to further extend the life of the heating device.

また、上記構成の加熱装置において、前記回転体の軸方向端部は、回転自在に支持された規制部材によって規制されることを特徴とする。この構成によれば、寄り力が発生して回転体が軸方向一方に押し付けられた時には、前記回転体の弾性層と前記規制部材が圧接するため、より確実に前記規制部材を回転させることが可能になる。このように規制部材が確実に回転することで前記回転体の軸方向端部と前記規制部材の摺擦を軽減できる。よって、前記規制部材との摺擦による前記回転体の軸方向端部の亀裂発生を防止することができ、加熱装置の更なる長寿命化が可能となる。   In the heating device having the above-described configuration, the axial end of the rotating body is regulated by a regulating member that is rotatably supported. According to this configuration, when a shifting force is generated and the rotating body is pressed in one axial direction, the elastic layer of the rotating body and the restricting member are pressed against each other, so that the restricting member can be rotated more reliably. It becomes possible. Thus, since the regulating member rotates reliably, the friction between the axial end portion of the rotating body and the regulating member can be reduced. Therefore, it is possible to prevent the axial end portion of the rotating body from cracking due to rubbing with the regulating member, and to further extend the life of the heating device.

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in the following embodiments should be appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions. As long as there is no specific description, it is not the meaning which limits the scope of the present invention only to them.

〔第１実施形態〕
図１〜図３を用いて、本発明の第１実施形態に係る加熱装置を、像を加熱定着する加熱定着装置として備えた画像形成装置を例示して詳しく説明する。 [First Embodiment]
The heating apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3 by exemplifying an image forming apparatus provided as a heating and fixing apparatus for heating and fixing an image.

（画像形成装置）
図３は、本発明の第１実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の断面図である。本実施形態においては、カラーオンデマンド定着装置を採用した、フルカラー画像形成装置を例示して説明する。 (Image forming device)
FIG. 3 is a cross-sectional view of the image forming apparatus including the fixing device according to the first embodiment of the present invention. In the present embodiment, a full-color image forming apparatus employing a color on-demand fixing device will be described as an example.

図３に示す画像形成装置は、電子写真方式を用いて、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色のトナー像を重ね合わせることでフルカラー画像を得る、フルカラー画像形成装置に、本実施形態における定着装置を組み込んだものである。   The image forming apparatus shown in FIG. 3 is a fixing apparatus according to the present embodiment, which is a full color image forming apparatus that obtains a full color image by superimposing four color toner images of yellow, cyan, magenta, and black using an electrophotographic method. It incorporates a device.

図３に示すように、本実施形態に係るカラー画像形成装置においては、各色毎に、像担持体たる感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ、帯電手段たる帯電ローラ２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ、静電潜像を顕像化するための現像手段３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ、感光体ドラムのクリーニング手段４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋ等をひとつにまとめたカートリッジを使用している。   As shown in FIG. 3, in the color image forming apparatus according to this embodiment, for each color, the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K as image carriers and the charging rollers 2Y, 2C, 2M, and 2K as charging means are provided. In addition, the developing unit 3Y, 3C, 3M, 3K for developing the electrostatic latent image, the photosensitive drum cleaning unit 4Y, 4C, 4M, 4K, etc. are combined into one cartridge.

イエロー（Ｙ）トナーを現像器に充填したイエローカートリッジ、マゼンタ（Ｍ）トナーを現像器に充填したマゼンタカートリッジ、シアン（Ｃ）トナーを現像器に充填したシアンカートリッジ、そしてブラック（Ｋ）トナーを現像器に充填したブラックカートリッジの４つのカートリッジを使用している。   Develop yellow cartridge with yellow (Y) toner in developer, magenta cartridge with magenta (M) toner in developer, cyan cartridge with cyan (C) toner in developer, and black (K) toner Four cartridges of black cartridge filled in the container are used.

本実施形態に係る画像形成装置においては、感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋに露光を行うことにより静電潜像を形成する光学系５が、上記４色のカートリッジに対応して設けられている。光学系としては、レーザー走査露光光学系を用いている。   In the image forming apparatus according to the present embodiment, an optical system 5 that forms an electrostatic latent image by exposing the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K is provided corresponding to the four color cartridges. ing. A laser scanning exposure optical system is used as the optical system.

光学系５より、画像データに基づいた走査光が、帯電手段２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋにより一様に帯電された感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上を露光することにより、感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ表面に画像に対応する静電潜像が形成される。不図示のバイアス電源より現像ローラ３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋに印加される現像バイアスを、帯電電位と潜像（露光部）電位の間の適切な値に設定することで、負の極性に帯電されたトナーが、感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上の静電潜像に選択的に付着されることにより、現像が行われる。   Scanning light based on the image data from the optical system 5 exposes the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K uniformly charged by the charging units 2Y, 2C, 2M, and 2K, so that the photosensitive drums are exposed. Electrostatic latent images corresponding to images are formed on the surfaces of 1Y, 1C, 1M, and 1K. By setting the developing bias applied to the developing rollers 3Y, 3C, 3M, and 3K from a bias power source (not shown) to an appropriate value between the charged potential and the latent image (exposed portion) potential, the negative polarity is charged. The developed toner is selectively attached to the electrostatic latent images on the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K, thereby developing the toner.

感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上に現像された単色トナー画像は、該感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋと同期して、略等速で回転する中間転写体上へ転写される。本実施形態においては、中間転写体として、中間転写ベルト６を用いており、駆動ローラ７によって駆動され、テンションローラ８によって張架されている。中間転写ベルト６へ感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上のトナー像を転写する一次転写手段としては、一次転写ローラ９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｋを用いている。一次転写ローラ９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｋに対して、不図示のバイアス電源より、トナーと逆極性の一次転写バイアスを印加することにより、中間転写ベルト６に対してトナー像が一次転写される。   The monochromatic toner images developed on the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K are transferred onto an intermediate transfer member that rotates at a substantially constant speed in synchronization with the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K. . In this embodiment, an intermediate transfer belt 6 is used as an intermediate transfer member, which is driven by a driving roller 7 and stretched by a tension roller 8. Primary transfer rollers 9Y, 9C, 9M, and 9K are used as primary transfer means for transferring the toner images on the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K to the intermediate transfer belt 6. A toner image is primarily transferred to the intermediate transfer belt 6 by applying a primary transfer bias having a polarity opposite to that of toner from a bias power source (not shown) to the primary transfer rollers 9Y, 9C, 9M, and 9K.

一次転写後、感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上に残った転写残トナーは、クリーニング手段４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋにより除去される。本実施形態においては、クリーニング手段として、ウレタンブレードによるブレードクリーニングを用いている。   After the primary transfer, transfer residual toner remaining on the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K is removed by the cleaning units 4Y, 4C, 4M, and 4K. In the present embodiment, blade cleaning using a urethane blade is used as the cleaning means.

上記工程を中間転写ベルト６の回転に同調して、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対して行い、中間転写ベルト６上に各色の一次転写トナー画像を順次重ねて形成していく。単色のみの画像形成（単色モード）時には、上記工程は、目的の色についてのみ行われる。   The above process is performed for each color of yellow, magenta, cyan, and black in synchronization with the rotation of the intermediate transfer belt 6, and primary transfer toner images of the respective colors are sequentially overlapped and formed on the intermediate transfer belt 6. At the time of image formation of only a single color (monochrome mode), the above process is performed only for the target color.

また、記録材供給部となる記録材カセット１０にセットされた記録材Ｐは、給送ローラ１１により給送され、レジストローラ１２により所定のタイミングで二次転写部（中間転写ベルト６と二次転写手段とのニップ部）に搬送される。   Further, the recording material P set in the recording material cassette 10 serving as a recording material supply unit is fed by a feeding roller 11 and a secondary transfer unit (the intermediate transfer belt 6 and the secondary transfer belt 6 at a predetermined timing by a registration roller 12. Nip portion with transfer means).

中間転写ベルト６上に形成された一次転写トナー像は、二次転写手段たる二次転写ローラ１３に、不図示のバイアス印加手段より印加される、トナーと逆極性のバイアスにより、記録材Ｐ上に一括転写される。また、１４は二次転写ローラ対向ローラである。   The primary transfer toner image formed on the intermediate transfer belt 6 is applied on the recording material P by a bias having a polarity opposite to that of the toner applied to a secondary transfer roller 13 as a secondary transfer unit by a bias applying unit (not shown). Are collectively transferred. Reference numeral 14 denotes a secondary transfer roller facing roller.

二次転写後、中間転写ベルト６上に残った二次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング手段１５により除去される。本実施形態においては、感光体ドラムのクリーニング手段と同様、ウレタンブレードによる中間転写体クリーニングを行っている。   The secondary transfer residual toner remaining on the intermediate transfer belt 6 after the secondary transfer is removed by the intermediate transfer belt cleaning unit 15. In the present embodiment, the intermediate transfer member is cleaned with a urethane blade in the same manner as the photosensitive drum cleaning means.

記録材Ｐ上に二次転写されたトナー画像は、加熱装置たる加熱定着装置２０を通過することで、記録材Ｐ上に溶融定着され、画像形成装置の出力画像となる。   The toner image secondarily transferred onto the recording material P passes through the heat fixing device 20 that is a heating device, and is fused and fixed onto the recording material P to become an output image of the image forming apparatus.

（定着装置Ｆ）
図２は、本実施形態における定着装置を示す断面図である。図２に示すように、本実施形態における定着装置２０は、フィルム加熱方式の加熱定着装置であって、以下に説明する、フィルム状の回転体としての定着スリーブ２１、加熱手段としてのヒータ２２、ガイド部材としてのヒータホルダ２３、バックアップ部材としての加圧ローラ２４、入口ガイド２５、サーミスタ２６、規制部材としての定着フランジ２７（図１参照）等により構成される。 (Fixing device F)
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the fixing device in the present embodiment. As shown in FIG. 2, the fixing device 20 in this embodiment is a film heating type heat fixing device, and will be described below, a fixing sleeve 21 as a film-like rotating body, a heater 22 as a heating unit, A heater holder 23 as a guide member, a pressure roller 24 as a backup member, an inlet guide 25, a thermistor 26, a fixing flange 27 (see FIG. 1) as a regulating member, and the like.

２１はフィルム状の回転体（円筒状の薄肉回転体）としての可撓性の金属スリーブであり、耐熱性、高熱伝導性を有するＳＵＳ（ステンレス）等の金属あるいは合金を基材として形成し、該基材としての金属層上に弾性層、離型性層を形成してなる。なお、この定着スリーブ２１の構成および製造工程については後で詳しく説明する。   21 is a flexible metal sleeve as a film-like rotating body (cylindrical thin-walled rotating body), which is formed using a metal or alloy such as SUS (stainless steel) having heat resistance and high thermal conductivity as a base material; An elastic layer and a release layer are formed on the metal layer as the substrate. The configuration and manufacturing process of the fixing sleeve 21 will be described in detail later.

また、２２は定着スリーブ２１の内部に設置された加熱手段としてのヒータであり、これにより記録材上の未定着トナー像を溶融、定着させる定着ニップ部Ｎの加熱を行う。   Reference numeral 22 denotes a heater as a heating unit installed inside the fixing sleeve 21, which heats the fixing nip portion N for melting and fixing the unfixed toner image on the recording material.

２３はガイド部材としてのヒータホルダであって、加熱用ヒータ２２を保持し、定着ニップ部Ｎの反対方向側への放熱を防ぐための断熱ヒータホルダである。このヒータホルダ２３は、耐熱性の高い液晶ポリマー樹脂等により形成されている。定着スリーブ２１はこのヒータホルダ２３の周りに余裕をもってルーズに外嵌され、矢印の方向に回転自在に配置されている。   Reference numeral 23 denotes a heater holder as a guide member, which is a heat insulating heater holder for holding the heating heater 22 and preventing heat radiation to the opposite direction side of the fixing nip portion N. The heater holder 23 is made of a liquid crystal polymer resin having high heat resistance. The fixing sleeve 21 is loosely fitted around the heater holder 23 with a margin and is arranged to be rotatable in the direction of the arrow.

また、定着スリーブ２１は、内部の加熱用ヒータ２２およびヒータホルダ２３に摺擦しながら回転するため、加熱用ヒータ２２およびヒータホルダ２３と定着スリーブ２１の間の摩擦抵抗を小さく抑える必要がある。このため加熱用ヒータ２２およびヒータホルダ２３の表面に耐熱性グリースを潤滑剤として少量塗布してある。これにより定着スリーブ２１はスムーズに回転することが可能となる。   Further, since the fixing sleeve 21 rotates while sliding on the internal heating heater 22 and the heater holder 23, it is necessary to keep the frictional resistance between the heating heater 22 and the heater holder 23 and the fixing sleeve 21 small. For this reason, a small amount of heat-resistant grease is applied to the surfaces of the heater 22 and the heater holder 23 as a lubricant. As a result, the fixing sleeve 21 can rotate smoothly.

２４はバックアップ部材としての加圧ローラであり、ステンレス製の芯金の外側に、射出成形により厚み約３[ｍｍ]のシリコーンゴム層を形成し、その上に厚み約４０[μｍ]のＰＦＡ樹脂チューブを被覆してなる。この加圧ローラ２４は定着スリーブ２１との間に記録材を挟持搬送する定着ニップ部Ｎを形成している。   Reference numeral 24 denotes a pressure roller as a backup member. A silicone rubber layer having a thickness of about 3 [mm] is formed on the outside of a stainless steel core by injection molding, and a PFA resin having a thickness of about 40 [μm] is formed thereon. The tube is covered. The pressure roller 24 forms a fixing nip N between which the recording material is nipped and conveyed with the fixing sleeve 21.

２５は入口ガイドであり、二次転写部を抜けた記録材Ｐが、定着ニップ部Ｎに正確に案内されるように導く役割を果たす。本実施形態の入口ガイド２５は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂により形成されている。   An entrance guide 25 serves to guide the recording material P that has passed through the secondary transfer portion so that the recording material P is accurately guided to the fixing nip portion N. The inlet guide 25 of this embodiment is formed of polyphenylene sulfide (PPS) resin.

加圧ローラ２４、入口ガイド２５は、それぞれ定着装置２０のフレーム２９に組み付けられ、その上にヒータホルダ２３に接着されたヒータ２２を内蔵した定着スリーブ２１が配置され、不図示の加圧機構により約１９６[Ｎ]（片側９８[Ｎ]）の力で加圧されている。加圧機構は、不図示の圧解除機構を有し、ジャム処理時等に加圧を解除し、記録材Ｐの除去が容易な構成となっている。   The pressure roller 24 and the inlet guide 25 are each assembled to a frame 29 of the fixing device 20, and a fixing sleeve 21 including a heater 22 bonded to the heater holder 23 is disposed on the pressure roller 24 and the inlet guide 25. It is pressurized with a force of 196 [N] (one side 98 [N]). The pressurization mechanism has a pressure release mechanism (not shown), and is configured such that the pressurization is released during jam processing and the recording material P can be easily removed.

サーミスタ２６は、定着スリーブ２１内面の温度を検知し、温調制御を行うために配設されている。サーミスタ２６は、ステンレス製のアーム先端にサーミスタ素子が取り付けられ、アームが揺動することにより、定着スリーブ２１内面の動きが不安定になった状態においても、サーミスタ素子が定着スリーブ２１内面に常に接する状態に保たれる。このサーミスタ２６は制御手段としてのＣＰＵ３０に接続され、ＣＰＵ３０はサーミスタ２６の出力に基づいてヒータ２２の温調制御内容を決定し、ヒータ２２への通電を制御する。   The thermistor 26 is arranged for detecting the temperature of the inner surface of the fixing sleeve 21 and performing temperature control. The thermistor 26 is attached to the tip of a stainless steel arm, and the thermistor element always contacts the inner surface of the fixing sleeve 21 even when the inner surface of the fixing sleeve 21 becomes unstable due to the arm swinging. Kept in a state. The thermistor 26 is connected to a CPU 30 as control means, and the CPU 30 determines the temperature control content of the heater 22 based on the output of the thermistor 26 and controls the energization of the heater 22.

また、図１において、２７は定着スリーブ２１の長手位置を規制する規制部材としての定着フランジである。この定着フランジ２７に用いられる部材としては、耐熱性に優れ、比較的熱伝導性が良くなく、滑り性にも優れる材料として、ＰＰＳ、液晶ポリマー、ＰＥＴ、ＰＩ、ＰＡ、等のガラス繊維含有の樹脂が用いられている。２８は定着フランジ２７を回転可能に支持するフランジ支持部材であり、定着装置２０のフレーム２９に固定される。   In FIG. 1, reference numeral 27 denotes a fixing flange as a regulating member that regulates the longitudinal position of the fixing sleeve 21. As a member used for the fixing flange 27, a material containing glass fibers such as PPS, liquid crystal polymer, PET, PI, PA, etc. as a material having excellent heat resistance, relatively poor thermal conductivity, and excellent slipperiness. Resin is used. A flange support member 28 rotatably supports the fixing flange 27 and is fixed to the frame 29 of the fixing device 20.

本実施形態に係る加熱定着装置２０においては、加圧ローラ２４が回転することによって定着スリーブ２１が従動回転する。そして画像形成部にてトナー像を形成された記録材Ｐは入口ガイド２５に案内されて、定着スリーブ２１と加圧ローラ２４から形成される定着ニップ部Ｎに搬送され、加熱・加圧されることで、記録材Ｐ上の未定着トナー像を永久画像として記録材Ｐに固着させている。   In the heat fixing device 20 according to the present embodiment, the fixing sleeve 21 is driven to rotate as the pressure roller 24 rotates. Then, the recording material P on which the toner image is formed in the image forming unit is guided by the inlet guide 25 and conveyed to the fixing nip N formed by the fixing sleeve 21 and the pressure roller 24, and is heated and pressed. Thus, the unfixed toner image on the recording material P is fixed to the recording material P as a permanent image.

（定着スリーブ）
図１は定着スリーブ端部周辺の断面を模式的に示した模式断面図である。定着スリーブ２１において、２１ｂは、ＳＵＳ等の金属の素管を引き抜き加工により厚さ約５０μｍのシームレスベルト状に形成した金属層としての金属ベルト部（ＳＵＳベルト部）である。２１ａは、前記ＳＵＳベルト部２１ｂの表面に接着した弾性層としてのシリコーンゴム部である。シリコーンゴム部２１ａには、極力熱伝導率の高い材質を用い、定着スリーブ２１の熱容量を小さくすることが、温度立上げの観点からは望ましい。なお、図示していないが、シリコーンゴム部２１ａ上に、離型性層として、厚み３０μｍのＰＦＡ樹脂チューブを被覆してなる。更には、スリーブ表面の離型性を向上し、定着スリーブ２０表面にトナーが一旦付着し、再度記録材Ｐに移動することで発生するオフセット現象を防止するために、定着スリーブ２１表面にフッ素樹脂層を設けても良い。 (Fixing sleeve)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing a cross section around the end portion of the fixing sleeve. In the fixing sleeve 21, 21 b is a metal belt portion (SUS belt portion) as a metal layer formed by drawing a metal tube of SUS or the like into a seamless belt shape having a thickness of about 50 μm. 21a is a silicone rubber portion as an elastic layer adhered to the surface of the SUS belt portion 21b. For the silicone rubber portion 21a, it is desirable from the viewpoint of temperature rise to use a material having as high a thermal conductivity as possible and to reduce the heat capacity of the fixing sleeve 21. Although not shown, a PFA resin tube having a thickness of 30 μm is coated on the silicone rubber portion 21a as a release layer. Furthermore, in order to improve the releasability of the sleeve surface and prevent the offset phenomenon that occurs when the toner once adheres to the surface of the fixing sleeve 20 and moves to the recording material P again, the surface of the fixing sleeve 21 is coated with a fluororesin. A layer may be provided.

本実施形態に係る定着スリーブ２１は、前記ＳＵＳベルト部２１ｂよりも前記シリコーンゴム部２１ａが軸方向（長手方向）に突出するように、すわなちＳＵＳベルト部２１ｂよりもシリコーンゴム部２１ａが定着フランジ２７側に長くなるようにしている。   In the fixing sleeve 21 according to the present embodiment, the silicone rubber portion 21a is fixed more than the SUS belt portion 21b so that the silicone rubber portion 21a protrudes in the axial direction (longitudinal direction) from the SUS belt portion 21b. The length is longer on the flange 27 side.

（定着スリーブの製法）
次にこの定着スリーブ２１の製法について説明する。ＳＵＳベルト部２１ｂにシリコーンゴム部２１ａを接着した後の定着スリーブ２１を所定の長さにカットする。このカット時にはＳＵＳベルト部２１ｂの長手方向端部に小さなバリや段差ができてしまう。このバリや段差を排除するために、カット後の定着スリーブ２１の長手方向端部をヤスリにて全周研磨する。このヤスリによる研磨では、ＳＵＳベルト部２１ｂの端部のバリや段差を落とすと共に、シリコーンゴム部２１ａの端部はヤスリとの摺擦時にも押圧力に対して端部のつぶれがあるためにＳＵＳベルト部２１ｂの端部よりも削り落とされる量が少ない。よって定着スリーブ２１の長手方向端部において、シリコーンゴム部２１ａはＳＵＳベルト部２１ｂよりも長さｔだけ定着フランジ２７側に長くすることが可能である。具体的には前記製法によってシリコーンゴム部１をＳＵＳベルト部２よりも約３０μｍ程度長くすることが可能である。 (Fixing sleeve manufacturing method)
Next, a method for manufacturing the fixing sleeve 21 will be described. The fixing sleeve 21 after the silicone rubber portion 21a is bonded to the SUS belt portion 21b is cut to a predetermined length. At the time of this cutting, a small burr | flash or level | step difference will be made in the longitudinal direction edge part of the SUS belt part 21b. In order to eliminate such burrs and steps, the longitudinal end portion of the fixing sleeve 21 after cutting is polished with a file. In this polishing with a file, burrs and steps at the end of the SUS belt portion 21b are dropped, and the end of the silicone rubber portion 21a is crushed due to the pressing force even when sliding with the file. The amount scraped off is smaller than the end of the belt portion 21b. Therefore, the silicone rubber portion 21a can be made longer than the SUS belt portion 21b by a length t toward the fixing flange 27 at the longitudinal end portion of the fixing sleeve 21. Specifically, the silicone rubber part 1 can be made approximately 30 μm longer than the SUS belt part 2 by the above-described manufacturing method.

上記定着スリーブ２１を用いることによって、ＳＵＳベルト部２の端部が定着フランジ３と摺擦することによって生じるＳＵＳベルト端部へのストレスを軽減でき、亀裂を生じにくくすることになり、加熱装置の更なる長寿命化が可能となる。   By using the fixing sleeve 21, the stress on the end of the SUS belt caused by the end of the SUS belt 2 rubbed against the fixing flange 3 can be reduced, and cracks are less likely to occur. Further life extension is possible.

例えば図１に示す断面図において、定着スリーブ２１に軸方向一方（図中左方向）の寄り力が発生した時に、定着スリーブ２１の端部が定着フランジ２７を同方向（図中左方向）へ押し付け、定着フランジ２７とフランジ支持部材２８との間に大きな摩擦力が発生しても、定着フランジ２７は摩擦抵抗の大きい定着スリーブ２１のシリコーンゴム部２１ａと接触しているため、定着フランジ２７は定着スリーブ２１に連れて回転する。その結果、定着スリーブ２１の端部と定着フランジ２７の摺擦を最小限に抑制することができる。   For example, in the cross-sectional view shown in FIG. 1, when a shift force in one axial direction (left direction in the drawing) is generated in the fixing sleeve 21, the end of the fixing sleeve 21 moves the fixing flange 27 in the same direction (left direction in the drawing). Even if a large frictional force is generated between the fixing flange 27 and the flange support member 28, the fixing flange 27 is in contact with the silicone rubber portion 21a of the fixing sleeve 21 having a large frictional resistance. It rotates with the fixing sleeve 21. As a result, the rubbing between the end of the fixing sleeve 21 and the fixing flange 27 can be minimized.

また、定着スリーブ２１が定着フランジ２７に押し付けられた時に、ＳＵＳベルト部２１ｂよりもシリコーンゴム部２１ａが先に定着フランジ２７と接触するため、ＳＵＳベルト部２１ｂと定着フランジ２７の接触力がシリコーンゴム部２１ａの弾性によって緩和される。これによってＳＵＳベルト部２１ｂの端部が定着フランジ２７と摺擦することによって生じるＳＵＳベルト部２１ｂの端部へのストレスを軽減でき、亀裂を生じにくくすることになり、加熱装置の更なる長寿命化が可能となる。   Further, when the fixing sleeve 21 is pressed against the fixing flange 27, the silicone rubber portion 21a comes into contact with the fixing flange 27 earlier than the SUS belt portion 21b. It is relieved by the elasticity of the part 21a. As a result, the stress on the end of the SUS belt portion 21b caused by the end portion of the SUS belt portion 21b sliding on the fixing flange 27 can be reduced, and cracks are less likely to occur. Can be realized.

〔他の実施形態〕
本発明に係る定着スリーブの製法は前述した実施形態に限定されるものでなく、例えば、所定長さのＳＵＳベルト部に該ＳＵＳベルト部の長手方向の長さよりも長いシリコーンゴム部を接着することでも製造可能であり、シリコーンゴム部がＳＵＳベルト部よりも定着フランジ側に長くなる製法であればその他の製法であってもよく、同様の効果が得られる。 [Other Embodiments]
The method of manufacturing the fixing sleeve according to the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, a silicone rubber portion longer than the length in the longitudinal direction of the SUS belt portion is bonded to a SUS belt portion having a predetermined length. However, other manufacturing methods may be used as long as the manufacturing method is such that the silicone rubber portion is longer on the fixing flange side than the SUS belt portion, and the same effect can be obtained.

また前述した実施形態では、カラー画像形成が可能な画像形成装置を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、モノクロ画像形成が可能な画像形成装置であっても良く、該画像形成装置における定着装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。   In the above-described embodiment, an image forming apparatus capable of forming a color image is illustrated. However, the present invention is not limited to this, and may be an image forming apparatus capable of forming a monochrome image. The same effect can be obtained by applying the present invention to the fixing device in the image forming apparatus.

また前述した実施形態では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置や、記録材担持体を使用し、該記録材担持体に担持された記録材に各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置であっても良く、該画像形成装置における定着装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。   In the above-described embodiments, the printer is exemplified as the image forming apparatus. However, the present invention is not limited to this, and other image forming apparatuses such as a copying machine and a facsimile machine, or a combination of these functions. Another image forming apparatus such as a multifunction peripheral or an image forming apparatus that uses a recording material carrier and sequentially superimposes and transfers the toner images of each color onto the recording material carried on the recording material carrier. The same effect can be obtained by applying the present invention to the fixing device in the image forming apparatus.

本発明の像加熱装置の活用例として、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置等の種々の画像形成装置に搭載される加熱定着装置に適用することができ、更に単体で用いることが可能な像加熱装置などにも適用することができる。また、電子写真式の画像形成装置に搭載する定着装置に限らず、静電記録式等のその他の記録方式の画像形成装置に搭載する定着装置にも適用可能である。   As an application example of the image heating apparatus of the present invention, the image heating apparatus can be applied to a heat fixing apparatus mounted on various image forming apparatuses such as a printer, a copying machine, and a facsimile apparatus, and can be used alone. It can also be applied. Further, the present invention is not limited to a fixing device mounted on an electrophotographic image forming apparatus, but can also be applied to a fixing device mounted on an image forming apparatus of another recording method such as an electrostatic recording method.

第１実施形態に係る定着スリーブ端部周辺の模式断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the periphery of an end portion of a fixing sleeve according to the first embodiment. 第１実施形態に係る定着装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of a fixing device according to a first embodiment. 第１実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of an image forming apparatus including a fixing device according to a first embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

Ｎ …定着ニップ部
１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ …感光体ドラム
２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ …帯電手段
３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ …現像手段
４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋ …クリーニング手段
５ …光学系
６ …中間転写ベルト
７ …駆動ローラ
８ …テンションローラ
９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｋ …一次転写ローラ
１０ …記録材カセット
１１ …給送ローラ
１２ …レジストローラ
１３ …二次転写ローラ
１４ …二次転写ローラ対向ローラ
１５ …中間転写ベルトクリーニング手段
２０ …定着装置
２１ …定着スリーブ（フィルム状の回転体）
２１ａ …シリコーンゴム部（弾性層）
２１ｂ …ＳＵＳベルト部（金属層）
２２ …ヒータ（加熱手段）
２３ …ヒータホルダ（ガイド部材）
２４ …加圧ローラ（バックアップ部材）
２５ …入口ガイド
２６ …サーミスタ
２７ …定着フランジ（規制部材）
２８ …フランジ支持部材
２９ …フレーム
３０ …ＣＰＵ N: Fixing nip portions 1Y, 1C, 1M, 1K ... Photoconductor drums 2Y, 2C, 2M, 2K ... Charging means 3Y, 3C, 3M, 3K ... Developing means 4Y, 4C, 4M, 4K ... Cleaning means 5 ... Optical system 6 ... Intermediate transfer belt 7 ... Driving roller 8 ... Tension rollers 9Y, 9C, 9M, 9K ... Primary transfer roller 10 ... Recording material cassette 11 ... Feed roller 12 ... Registration roller 13 ... Secondary transfer roller 14 ... Secondary transfer roller Opposing roller 15 ... intermediate transfer belt cleaning means 20 ... fixing device 21 ... fixing sleeve (film-like rotating body)
21a ... Silicone rubber part (elastic layer)
21b ... SUS belt part (metal layer)
22 ... Heater (heating means)
23 ... Heater holder (guide member)
24 ... Pressure roller (backup member)
25 ... Entrance guide 26 ... Thermistor 27 ... Fixing flange (regulating member)
28 ... Flange support member 29 ... Frame 30 ... CPU

Claims (3)

フィルム状の回転体と、前記回転体を案内するガイド部材と、前記ガイド部材に対して前記回転体を介して記録材を挟持搬送するニップ部を形成するバックアップ部材と、前記回転体の内面に接触し設定温度を維持するように制御され前記ニップ部内を搬送される記録材を加熱する加熱手段と、を有する加熱装置において、
前記回転体は少なくともフィルム状の金属層上に弾性層を形成してなり、前記回転体の軸方向端部のうちの少なくとも一端部は前記弾性層が前記金属層よりも軸方向に突出していることを特徴とする加熱装置。 A film-like rotator, a guide member for guiding the rotator, a backup member for forming a nip portion for nipping and conveying the recording material to the guide member via the rotator, and an inner surface of the rotator A heating unit that heats the recording material that is controlled to contact and maintain the set temperature and that is transported in the nip portion,
The rotating body is formed with an elastic layer on at least a film-like metal layer, and at least one of the axial ends of the rotating body has the elastic layer protruding in the axial direction from the metal layer. A heating device characterized by that. 前記回転体の軸方向端部は、回転自在に支持された規制部材によって規制されることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。 The heating apparatus according to claim 1, wherein the axial end of the rotating body is regulated by a regulating member that is rotatably supported. 記録材に像を形成する画像形成装置において、記録材上に転写された像を加熱定着する定着装置として、請求項１又は請求項２に記載の加熱装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus for forming an image on a recording material, comprising the heating device according to claim 1 or 2 as a fixing device for heating and fixing an image transferred onto the recording material. Forming equipment.
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