JP2011197156A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device shortening a temperature raising time at a low cost without damaging the convenience of a user, and also to provide an image forming apparatus using it.SOLUTION: Disclosed is the fixing device 2 having a free-traveling fixing belt 21 and a pressing roller 22, in which the fixing belt 21 is directly heated by a halogen heater 24, and is brought into press contact with the pressing roller 22 by a pressing member 23, and heat resistant grease is disposed at the sliding part of the fixing belt 21 and the pressing member 23. The fixing belt 21 is provided with a silicone rubber layer 21b on the outer surface of a metal belt 21a and is also provided with a fluororesin layer 21c on the outermost layer, and a transparent heat resistant resin layer 21d is provided on the inner surface of the metal belt 21a.

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に適用されトナーを用いて画像を形成する電子写真方式の画像形成装置に関し、特にトナー画像を加熱して定着する定着装置に関する。   The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus that is applied to a copying machine, a facsimile, a printer, or the like and forms an image using toner, and more particularly to a fixing device that heats and fixes a toner image.

近年、地球環境保全のため省資源化及び省エネルギ化の要求が高まっている。これは電子写真方式を採用した画像形成装置においても例外ではなく、特に最もエネルギ消費が多い熱定着工程の分野において研究開発が急務となっている。電子写真方式を採用した画像形成装置では常温に比してはるかに高い温度により熱定着工程が行われており、このため定着工程を行う定着装置が必要な温度に到達するまでに多大な時間を要することから通常は装置不使用時においても定着時温度と冷機時温度との差を埋めるべく定着装置に通電して予熱しておく必要があり、この大量の予熱電力が無駄となっていた。   In recent years, demands for resource saving and energy saving have been increasing in order to preserve the global environment. This is no exception even in an image forming apparatus adopting an electrophotographic system, and research and development are urgently required particularly in the field of a heat fixing process that consumes the most energy. In an image forming apparatus adopting an electrophotographic system, a heat fixing process is performed at a temperature much higher than normal temperature. Therefore, it takes a long time for the fixing apparatus performing the fixing process to reach a necessary temperature. Therefore, normally, even when the apparatus is not used, it is necessary to preheat by energizing the fixing apparatus in order to fill the difference between the fixing temperature and the cold temperature, and this large amount of preheating power is wasted.

上述の問題点を解決すべく、冷機時における通電を行うことなく、使用時に定着面を電磁誘導により瞬時に昇温させる技術やキャパシタ等による初期投入電力アップにより昇温時間を短縮させる技術が提案されているが、装置自体が非常にコスト高となりユーザに負担をかけていた。また、昇温の速い低熱容量の加熱体や薄膜の耐熱フィルムを用い省電力化や待機時間の短縮化を図る技術がたとえば「特許文献１」に開示されているが、この技術でも発熱体のコストが高く不十分であった。   In order to solve the above-mentioned problems, there are proposals for technology that instantaneously raises the temperature of the fixing surface by electromagnetic induction without using electricity during cold operation, and technology that shortens the temperature rise time by increasing the initial input power using capacitors, etc. However, the apparatus itself is very expensive and burdens the user. Also, for example, “Patent Document 1” discloses a technique for reducing power consumption and shortening standby time by using a heating element with a low heat capacity or a thin heat-resistant film that is rapidly heated. Cost was high and insufficient.

本発明は上述の問題点を解決し、ユーザの利便性を損なうことなく低コストで昇温時間の短縮を図ることが可能な定着装置及びこれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a fixing device capable of reducing the temperature rising time at a low cost without impairing the convenience of the user, and an image forming apparatus using the same.

請求項１記載の発明は、走行自在な定着ベルトと加圧ローラとを有し、前記定着ベルトをハロゲンヒータにより直接加熱すると共に前記定着ベルトを加圧部材により前記加圧ローラに圧接させ、前記定着ベルトと前記加圧部材との摺動部に耐熱グリスを配した定着装置において、前記定着ベルトは金属ベルトの外面にシリコンゴム層を有すると共に最外層にフッ素樹脂層を有し、前記金属ベルトの内面に透明耐熱樹脂層を有することを特徴とする。   The invention according to claim 1 has a fixing belt and a pressure roller which can run freely, the fixing belt is directly heated by a halogen heater, and the fixing belt is pressed against the pressure roller by a pressure member, In the fixing device in which heat-resistant grease is disposed on a sliding portion between the fixing belt and the pressure member, the fixing belt has a silicon rubber layer on the outer surface of the metal belt and a fluororesin layer on the outermost layer, and the metal belt It has a transparent heat-resistant resin layer on the inner surface of.

請求項２記載の発明は、請求項１記載の定着装置において、さらに前記透明耐熱樹脂層がポリイミドまたはポリビベンゾイミダゾールからなることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the fixing device according to the first aspect, the transparent heat-resistant resin layer is made of polyimide or polybibenzimidazole.

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の定着装置において、さらに前記透明耐熱樹脂層がスプレーコートにより形成されていることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the fixing device according to the first or second aspect, the transparent heat-resistant resin layer is further formed by spray coating.

請求項４記載の発明は、請求項１または２記載の定着装置において、さらに前記透明耐熱樹脂層がディッピングにより形成されていることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the fixing device according to the first or second aspect, the transparent heat-resistant resin layer is further formed by dipping.

請求項５記載の発明は、請求項１記載の定着装置において、さらに前記金属ベルトの内面に耐熱樹脂ベルトを重ね接着したことを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the fixing device according to the first aspect, a heat-resistant resin belt is further bonded to the inner surface of the metal belt.

請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載の定着装置において、さらに透明耐熱樹脂層の厚さが２〜２００μｍであることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the fixing device according to any one of the first to fifth aspects, the transparent heat-resistant resin layer further has a thickness of 2 to 200 μm.

請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載の定着装置において、さらに前記金属ベルトの厚さが３０〜７０μｍであることを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the fixing device according to any one of the first to sixth aspects, the thickness of the metal belt is 30 to 70 μm.

請求項８記載の発明は、請求項１ないし７の何れか１つに記載の定着装置において、さらに前記シリコンゴム層の厚さが５０〜３００μｍであることを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, in the fixing device according to any one of the first to seventh aspects, the thickness of the silicon rubber layer is 50 to 300 μm.

請求項９記載の発明は、請求項１ないし８の何れか１つに記載の定着装置において、さらに前記フッ素樹脂層の厚さが１〜５０μｍであることを特徴とする。   According to a ninth aspect of the present invention, in the fixing device according to any one of the first to eighth aspects, the thickness of the fluororesin layer is 1 to 50 μm.

請求項１０記載の発明は、請求項１ないし９の何れか１つに記載の定着装置を有する画像形成装置であることを特徴とする。   A tenth aspect of the invention is an image forming apparatus having the fixing device according to any one of the first to ninth aspects.

本発明によれば、定着ベルトと加圧部材との間に耐熱グリスを配した摺動タイプの定着装置においてハロゲンヒータの使用が可能となり、ユーザの利便性を損なうことなく低コストで昇温時間の短縮を図ることが可能な定着装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to use a halogen heater in a sliding type fixing device in which heat-resistant grease is disposed between the fixing belt and the pressure member, and the temperature rising time can be reduced at a low cost without impairing the convenience for the user. It is possible to provide a fixing device and an image forming apparatus using the same.

本発明の一実施形態を採用した画像形成装置の概略正面図である。1 is a schematic front view of an image forming apparatus employing an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態を示す定着装置の概略正面図である。1 is a schematic front view of a fixing device showing an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に用いられる定着ベルトを説明する概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a fixing belt used in an embodiment of the present invention.

図１は、本発明の一実施形態を適用した画像形成装置としてのカラー複写装置を示している。このカラー複写装置は、記録媒体上にフルカラートナー像を形成する作像手段１と、このフルカラートナー像を記録媒体上に定着させる定着装置２とを有している。   FIG. 1 shows a color copying apparatus as an image forming apparatus to which an embodiment of the present invention is applied. This color copying apparatus has an image forming means 1 for forming a full color toner image on a recording medium and a fixing device 2 for fixing the full color toner image on the recording medium.

作像手段１は、像担持体としての感光体ドラム３Ｃ，３Ｍ．３Ｙ，３Ｂｋを有しており、感光体ドラム３Ｃ上にはイエロトナー像が、感光体ドラム３Ｍ上にはマゼンタトナー像が、感光体ドラム３Ｃ上にはシアントナー像が、感光体ドラム３Ｂｋ上にはブラックトナー像がそれぞれ形成される。各感光体ドラム３Ｃ，３Ｍ．３Ｙ，３Ｂｋの上方にはローラ５，６に巻き掛けられた中間転写ベルト４が配設されており、各ローラの何れかが図示しない駆動手段により回転駆動されることにより中間転写ベルト４が矢印Ａ方向に走行駆動される。   The image forming means 1 includes photosensitive drums 3C, 3M. 3Y, 3Bk, a yellow toner image on the photosensitive drum 3C, a magenta toner image on the photosensitive drum 3M, a cyan toner image on the photosensitive drum 3C, and a photosensitive drum 3Bk Each is formed with a black toner image. Each photosensitive drum 3C, 3M. Above 3Y and 3Bk, an intermediate transfer belt 4 wound around rollers 5 and 6 is disposed. When any of the rollers is driven to rotate by a driving means (not shown), the intermediate transfer belt 4 is moved to an arrow. Driven in the A direction.

感光体ドラム３Ｃは図１において時計回り方向に回転駆動され、このとき帯電ローラ８によって感光体ドラム３Ｃの表面が所定の極性に均一帯電される。次いでこの帯電面に書き込みユニット９から射出されたレーザビームＬが照射され、これにより感光体ドラム３Ｃの表面に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像装置１０によって可視像化され、感光体ドラム３Ｃ上にシアントナー像が形成される。中間転写ベルト４を挟んで感光体ドラム３Ｃと対向する位置には１次転写ローラ１１が配設されており、１次転写ローラ１１に対して感光体ドラム３Ｃとは逆極性の電圧が印加されることにより、感光体ドラム３Ｃ上のシアントナー像が中間転写ベルト４上に１次転写される。中間転写ベルト４に転写されずに感光体ドラム３Ｃ上に残存したトナーは、クリーニング装置１２によってクリーニングされる。上述の動作と同様に、各感光体ドラム３Ｍ，３Ｙ，３Ｂｋ上にマゼンタトナー像、イエロトナー像、ブラックトナー像がそれぞれ形成され、形成された各トナー像は中間転写ベルト４上に順次重ねて転写される。これにより中間転写ベルト４上には、フルカラートナー像が形成される。   The photosensitive drum 3C is rotationally driven clockwise in FIG. 1, and at this time, the surface of the photosensitive drum 3C is uniformly charged to a predetermined polarity by the charging roller 8. Next, the charged surface is irradiated with the laser beam L emitted from the writing unit 9, whereby an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 3C. The formed electrostatic latent image is visualized by the developing device 10, and a cyan toner image is formed on the photosensitive drum 3C. A primary transfer roller 11 is disposed at a position facing the photosensitive drum 3C across the intermediate transfer belt 4, and a voltage having a polarity opposite to that of the photosensitive drum 3C is applied to the primary transfer roller 11. As a result, the cyan toner image on the photosensitive drum 3 </ b> C is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 4. The toner remaining on the photosensitive drum 3C without being transferred to the intermediate transfer belt 4 is cleaned by the cleaning device 12. Similar to the above-described operation, a magenta toner image, a yellow toner image, and a black toner image are respectively formed on the photosensitive drums 3M, 3Y, and 3Bk, and the formed toner images are sequentially superimposed on the intermediate transfer belt 4. Transcribed. As a result, a full-color toner image is formed on the intermediate transfer belt 4.

一方、作像手段１の下方に設けられた給紙部１３から転写紙、樹脂シート、樹脂フィルム等の記録媒体Ｐが給送され、給送された記録媒体Ｐは上方へと搬送される。中間転写ベルト４を介してローラ６と対向する位置には２次転写ローラ１４が配設されており、搬送された記録媒体Ｐは中間転写ベルト４と２次転写ローラ１４との間に送り込まれる。このとき２次転写ローラ１４に対してトナーの帯電極性とは逆極性の電圧が印加され、これにより中間転写ベルト４上のフルカラートナー像が記録媒体Ｐ上に転写される。記録媒体Ｐに転写されず中間転写ベルト４上に残存したトナーは、中間転写ベルトクリーニング装置７によってクリーニングされる。   On the other hand, a recording medium P such as a transfer sheet, a resin sheet, or a resin film is fed from a paper feeding unit 13 provided below the image forming unit 1 and the fed recording medium P is conveyed upward. A secondary transfer roller 14 is disposed at a position facing the roller 6 via the intermediate transfer belt 4, and the conveyed recording medium P is sent between the intermediate transfer belt 4 and the secondary transfer roller 14. . At this time, a voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied to the secondary transfer roller 14, whereby the full-color toner image on the intermediate transfer belt 4 is transferred onto the recording medium P. The toner remaining on the intermediate transfer belt 4 without being transferred to the recording medium P is cleaned by the intermediate transfer belt cleaning device 7.

上述した一連の工程により４色の未定着トナーが担持された記録媒体Ｐは、この後に定着装置２に送り込まれて未定着トナー像を定着される。以下、本発明の特徴部である定着装置２について説明する。本発明の定着装置２は、１０秒以内に立ち上がり昇温時間の短縮を可能とするものであり、図２に示すように定着ベルト２１、定着ベルト２１に圧接する加圧ローラ２２、定着ベルト２１を輻射熱により直接加熱するハロゲンヒータ２４等を有している。   The recording medium P on which the four colors of unfixed toner are carried by the above-described series of processes is thereafter sent to the fixing device 2 to fix the unfixed toner image. Hereinafter, the fixing device 2 which is a characteristic part of the present invention will be described. The fixing device 2 of the present invention is capable of rising within 10 seconds and shortening the temperature raising time. As shown in FIG. 2, the fixing belt 21, the pressure roller 22 that presses against the fixing belt 21, and the fixing belt 21. Has a halogen heater 24 or the like that directly heats the substrate by radiant heat.

定着ベルト２１と加圧ローラ２２とは、定着ベルト２１の内面に設けられ図示しない定着側板に支持された支持部材２５に取り付けられた加圧部材２３が定着ベルト２１を介して加圧ローラと圧接することによりニップ部を形成している。加圧部材２３と定着ベルト２１の内面との間には耐熱グリスが塗布され、ハロゲンヒータ２４の下方には輻射熱を定着ベルト２１側に向かわせる反射板２６が配設されている。この定着装置２では、加圧ローラ２２が図２において反時計回り方向に回転駆動されることにより定着ベルト２１が時計回り方向に従動回転し、定着ベルト２１と加圧ローラ２２とのニップ部に未定着トナー像を担持した記録媒体Ｐが送り込まれることにより、熱と圧力とによって未定着トナー像が永久画像として記録媒体Ｐ上に定着される。   The fixing belt 21 and the pressure roller 22 are provided on the inner surface of the fixing belt 21 and a pressure member 23 attached to a support member 25 supported by a fixing side plate (not shown) is in pressure contact with the pressure roller via the fixing belt 21. By doing so, a nip portion is formed. Heat resistant grease is applied between the pressure member 23 and the inner surface of the fixing belt 21, and a reflector 26 is disposed below the halogen heater 24 to direct radiant heat toward the fixing belt 21. In the fixing device 2, the pressure roller 22 is driven to rotate in the counterclockwise direction in FIG. 2, whereby the fixing belt 21 is driven to rotate in the clockwise direction, and enters the nip portion between the fixing belt 21 and the pressure roller 22. By feeding the recording medium P carrying the unfixed toner image, the unfixed toner image is fixed on the recording medium P as a permanent image by heat and pressure.

定着ベルト２１は、その基体である支持体として金属ベルトを採用している。これは、本発明の構成では定着ベルト２１の内面よりハロゲンヒータ２４の輻射熱で定着ベルト２１を直接加熱する構成であるため、ベルト内面の温度がベルト外面の温度よりも非常に高くなり、定着ベルト２１の耐熱温度が少なくとも３００℃以上、好ましくは瞬間的に４００℃以上必要であるためである。定着ベルト２１の耐熱温度が上がれば上がるほど、定着ベルト２１の内面に短時間で加えることが可能な熱量を増大することが可能となり、これによりベルト内面の温度が上昇してベルト外面の温度との熱勾配が大きくなり、ベルト表面が所定温度に達するまでの昇温時間が短縮される。   The fixing belt 21 employs a metal belt as a support that is a base thereof. In the configuration of the present invention, the fixing belt 21 is directly heated from the inner surface of the fixing belt 21 by the radiant heat of the halogen heater 24. Therefore, the temperature of the inner surface of the belt becomes much higher than the temperature of the outer surface of the belt. This is because the heat resistant temperature of 21 is at least 300 ° C. or higher, preferably 400 ° C. or higher instantaneously. As the heat resistance temperature of the fixing belt 21 increases, it becomes possible to increase the amount of heat that can be applied to the inner surface of the fixing belt 21 in a short time, thereby increasing the temperature of the belt inner surface and the temperature of the belt outer surface. The temperature gradient until the belt surface reaches a predetermined temperature is shortened.

上述の構成において、定着ベルト２１と加圧ローラ２２とでニップ部を形成してその面圧を高めるためには、ベルト内面に加圧ローラ２２による加圧に対向する保持ローラを設けるか、本発明のような加圧摺動パッドである加圧部材２３を設ける必要がある。ここで保持ローラに対して加圧部材２３が優れる点は、保持ローラは回転するためにローラ全周の低温部分が繰り返しニップ部で定着ベルト２１の内面に接触して熱を奪うのに対し、加圧部材２３では常にニップ部面積と同一の部分のみがベルト内面に接触するので接触面のみ温度が一気に上昇し、ベルト内面との温度勾配が小さくなり熱伝導量が減少して定着ベルト２１の温度上昇速度が上がる点である。   In the configuration described above, in order to form a nip portion between the fixing belt 21 and the pressure roller 22 and increase the surface pressure, a holding roller facing the pressure applied by the pressure roller 22 is provided on the inner surface of the belt, or It is necessary to provide a pressure member 23 which is a pressure sliding pad as in the invention. Here, the pressure member 23 is superior to the holding roller because the holding roller rotates and the low temperature portion of the entire circumference of the roller repeatedly contacts the inner surface of the fixing belt 21 at the nip portion, while taking heat away. In the pressurizing member 23, only the same portion as the nip area always contacts the inner surface of the belt, so that the temperature of only the contact surface rises at once, the temperature gradient with the inner surface of the belt decreases, the heat conduction amount decreases, and the fixing belt 21 This is the point at which the rate of temperature rise increases.

しかし、加圧部材２３のように定着ベルト２１と摺動する部材では耐熱グリス等による摺動面の潤滑が必要となり、熱源が誘導加熱や接触式のセラミックヒータであれば発熱の温度調節は可能であるが、本発明のようなハロゲンヒータでは温度調節ができないため、定着ベルト２１の表面が３００℃以上の温度に達して耐熱グリスが揮発し始め、周囲の環境を汚染する虞がある。しかし、熱源としてのハロゲンヒータ２４のコストは非常に低く、加圧部材２３を用いる構成において熱源として採用可能であればユーザの利益を最大限確保することが可能となる。本発明者等は、定着部材２３を用いる摺動タイプの定着装置２において熱源としてハロゲンヒータ２４を使用し低コストの省エネルギ定着装置を提供すべく鋭意検討した結果、図３に示すように、定着ベルト２１の支持体を金属ベルト２１ａとし、その外面にシリコンゴム層２１ｂを形成してさらに最外層にフッ素樹脂層２１ｃを形成し、内面に透明耐熱樹脂層２１ｄを設けることにより懸案の課題が解決できることを見出した。   However, a member that slides on the fixing belt 21 such as the pressurizing member 23 needs to lubricate the sliding surface with heat-resistant grease. If the heat source is induction heating or a contact type ceramic heater, the temperature of the heat generation can be adjusted. However, since the temperature cannot be adjusted with the halogen heater as in the present invention, the surface of the fixing belt 21 reaches a temperature of 300 ° C. or more, and the heat resistant grease starts to volatilize, which may contaminate the surrounding environment. However, the cost of the halogen heater 24 as a heat source is very low, and if it can be adopted as a heat source in the configuration using the pressure member 23, it is possible to secure the user's profit to the maximum extent. As a result of intensive studies to provide a low-cost energy-saving fixing device using a halogen heater 24 as a heat source in the sliding type fixing device 2 using the fixing member 23, the present inventors have shown that, as shown in FIG. The support of the fixing belt 21 is a metal belt 21a, a silicon rubber layer 21b is formed on the outer surface thereof, a fluororesin layer 21c is further formed on the outermost layer, and a transparent heat resistant resin layer 21d is provided on the inner surface. I found that it can be solved.

すなわち、定着ベルト２１の内面に透明耐熱樹脂層２１ｄがない場合では、ベルト内面の温度が瞬時に３００℃以上に達して耐熱グリスが揮発し始めるが、ベルト内面に透明耐熱樹脂層２１ｄを設けることによりハロゲンヒータ２４からの輻射熱はそのほとんどが透明耐熱樹脂層２１ｄを透過し、透明耐熱樹脂層２１ｄの下層の金属ベルト２１ａの温度は３００℃以上に上昇するものの透明耐熱樹脂層２１ｄの表面温度は２００℃程度で済み、耐熱グリスの揮発を極限まで抑えることが可能となった。これは、透明耐熱樹脂層２１ｄはハロゲンヒータ２４からの輻射熱のほとんどを透過させ、透明耐熱樹脂層２１ｄの温度上昇は下層の金属ベルト２１ａからの熱伝導によるものが支配的であることからと考えられる。   That is, when the transparent heat resistant resin layer 21d is not provided on the inner surface of the fixing belt 21, the temperature of the belt inner surface instantaneously reaches 300 ° C. or more and the heat resistant grease starts to volatilize. As a result, most of the radiant heat from the halogen heater 24 is transmitted through the transparent heat resistant resin layer 21d, and the temperature of the metal belt 21a under the transparent heat resistant resin layer 21d rises to 300 ° C. or higher, but the surface temperature of the transparent heat resistant resin layer 21d is Only about 200 ° C. is required, and the volatilization of the heat-resistant grease can be suppressed to the limit. This is because the transparent heat-resistant resin layer 21d transmits most of the radiant heat from the halogen heater 24, and the temperature rise of the transparent heat-resistant resin layer 21d is mainly due to heat conduction from the lower metal belt 21a. It is done.

上述の構成により、定着ベルト２１と加圧部材２３との間に耐熱グリスを配した摺動タイプの定着装置２においてハロゲンヒータ２４の使用が可能となり、ユーザの利便性を損なうことなく低コストで昇温時間の短縮を図ることが可能な定着装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することができる。   With the above-described configuration, the halogen heater 24 can be used in the sliding type fixing device 2 in which the heat-resistant grease is disposed between the fixing belt 21 and the pressure member 23, so that the convenience for the user is not reduced and the cost is low. A fixing device capable of shortening the temperature raising time and an image forming apparatus using the same can be provided.

上述の構成において用いられる透明耐熱樹脂層２１ｄとして、どのような材質あるいは厚さが適正であるかを調査すべく、主に透明耐熱樹脂層２１ｄを構成する材質及び透明耐熱樹脂層２１ｄの厚さを変化させて定着ベルト２１を作成し、１００時間の空回し試験を行った。試験結果を各実施例として以下に示す。   The material constituting the transparent heat-resistant resin layer 21d and the thickness of the transparent heat-resistant resin layer 21d are mainly used to investigate what kind of material or thickness is appropriate as the transparent heat-resistant resin layer 21d used in the above-described configuration. The fixing belt 21 was prepared by changing the above, and the idling test for 100 hours was performed. A test result is shown below as each Example.

実施例１
定着ベルト幅Ｌ＝３３０ｍｍ、定着ベルト直径Ｒ＝４０ｍｍ、透明耐熱樹脂層（宇部興産社製ポリイミド）厚さｔ＝０．００２ｍｍ、金属ベルト厚さｔ＝０．０４ｍｍ、シリコンゴム層厚さｔ＝０．１５ｍｍ、フッ素樹脂層（ＰＦＡ）厚さｔ＝０．０２ｍｍ、耐熱グリス（ＮＯＫ社製フッ素グリス）２ｇｒｗ、ハロゲンヒータ出力１２００ｗ、線速１８０ｍｍ／ｓｅｃ
試験後、グリスによる周囲の汚染はなく、ウォームアップタイムは６ｓｅｃであった。 Example 1
Fixing belt width L = 330 mm, fixing belt diameter R = 40 mm, transparent heat-resistant resin layer (Ube Industries, Ltd. polyimide) thickness t = 0.002 mm, metal belt thickness t = 0.04 mm, silicon rubber layer thickness t = 0.15 mm, fluororesin layer (PFA) thickness t = 0.02 mm, heat-resistant grease (fluorine grease manufactured by NOK) 2 grw, halogen heater output 1200 w, linear speed 180 mm / sec
After the test, there was no ambient contamination with grease and the warm-up time was 6 seconds.

実施例２
定着ベルト幅Ｌ＝３３０ｍｍ、定着ベルト直径Ｒ＝４０ｍｍ、透明耐熱樹脂層（宇部興産社製ポリイミド）厚さｔ＝０．０１ｍｍ、金属ベルト厚さｔ＝０．０３５ｍｍ、シリコンゴム層厚さｔ＝０．１５ｍｍ、フッ素樹脂層（ＰＦＡ）厚さｔ＝０．０３ｍｍ、耐熱グリス（ＮＯＫ社製フッ素グリス）２ｇｒｗ、ハロゲンヒータ出力１２００ｗ、線速１８０ｍｍ／ｓｅｃ
試験後、グリスによる周囲の汚染はなく、ウォームアップタイムは６ｓｅｃであった。 Example 2
Fixing belt width L = 330 mm, fixing belt diameter R = 40 mm, transparent heat-resistant resin layer (Ube Industries, Ltd. polyimide) thickness t = 0.01 mm, metal belt thickness t = 0.035 mm, silicon rubber layer thickness t = 0.15 mm, fluororesin layer (PFA) thickness t = 0.03 mm, heat resistant grease (fluorine grease manufactured by NOK) 2 grw, halogen heater output 1200 w, linear speed 180 mm / sec
After the test, there was no ambient contamination with grease and the warm-up time was 6 seconds.

実施例３
定着ベルト幅Ｌ＝３３０ｍｍ、定着ベルト直径Ｒ＝４０ｍｍ、透明耐熱樹脂層（宇部興産社製ポリイミド）厚さｔ＝０．１５ｍｍ、金属ベルト厚さｔ＝０．０３５ｍｍ、シリコンゴム層厚さｔ＝０．１０ｍｍ、フッ素樹脂層（ＰＦＡ）厚さｔ＝０．０２ｍｍ、耐熱グリス（ＮＯＫ社製フッ素グリス）２ｇｒｗ、ハロゲンヒータ出力１２００ｗ、線速１８０ｍｍ／ｓｅｃ
試験後、グリスによる周囲の汚染はなく、ウォームアップタイムは８ｓｅｃであった。 Example 3
Fixing belt width L = 330 mm, fixing belt diameter R = 40 mm, transparent heat-resistant resin layer (Ube Industries, Ltd. polyimide) thickness t = 0.15 mm, metal belt thickness t = 0.035 mm, silicon rubber layer thickness t = 0.10 mm, fluororesin layer (PFA) thickness t = 0.02 mm, heat-resistant grease (fluorine grease manufactured by NOK) 2 grw, halogen heater output 1200 w, linear speed 180 mm / sec
After the test, there was no surrounding contamination with grease, and the warm-up time was 8 seconds.

実施例４
定着ベルト幅Ｌ＝３３０ｍｍ、定着ベルト直径Ｒ＝４０ｍｍ、透明耐熱樹脂層（宇部興産社製ポリイミド）厚さｔ＝０．１８ｍｍ、金属ベルト厚さｔ＝０．０３５ｍｍ、シリコンゴム層厚さｔ＝０．１０ｍｍ、フッ素樹脂層（ＰＦＡ）厚さｔ＝０．０３ｍｍ、耐熱グリス（ＮＯＫ社製フッ素グリス）２ｇｒｗ、ハロゲンヒータ出力１２００ｗ、線速１８０ｍｍ／ｓｅｃ
試験後、グリスによる周囲の汚染はなく、ウォームアップタイムは８．５ｓｅｃであった。 Example 4
Fixing belt width L = 330 mm, fixing belt diameter R = 40 mm, transparent heat-resistant resin layer (Ube Industries, Ltd. polyimide) thickness t = 0.18 mm, metal belt thickness t = 0.035 mm, silicon rubber layer thickness t = 0.10 mm, fluororesin layer (PFA) thickness t = 0.03 mm, heat resistant grease (fluorine grease manufactured by NOK) 2 grw, halogen heater output 1200 w, linear speed 180 mm / sec
After the test, there was no surrounding contamination with grease, and the warm-up time was 8.5 sec.

実施例５
定着ベルト幅Ｌ＝３３０ｍｍ、定着ベルト直径Ｒ＝４０ｍｍ、透明耐熱樹脂層（セラニーズ社製ポリビベンゾイミダゾール）厚さｔ＝０．００２ｍｍ、金属ベルト厚さｔ＝０．０４ｍｍ、シリコンゴム層厚さｔ＝０．１５ｍｍ、フッ素樹脂層（ＰＦＡ）厚さｔ＝０．０２ｍｍ、耐熱グリス（ＮＯＫ社製フッ素グリス）２ｇｒｗ、ハロゲンヒータ出力１２００ｗ、線速１８０ｍｍ／ｓｅｃ
試験後、グリスによる周囲の汚染はなく、ウォームアップタイムは６ｓｅｃであった。 Example 5
Fixing belt width L = 330 mm, fixing belt diameter R = 40 mm, transparent heat resistant resin layer (polybibenzimidazole manufactured by Celanese) thickness t = 0.002 mm, metal belt thickness t = 0.04 mm, silicon rubber layer thickness t = 0.15 mm, fluororesin layer (PFA) thickness t = 0.02 mm, heat resistant grease (fluorine grease manufactured by NOK) 2 grw, halogen heater output 1200 w, linear velocity 180 mm / sec
After the test, there was no ambient contamination with grease and the warm-up time was 6 seconds.

実施例６
定着ベルト幅Ｌ＝３３０ｍｍ、定着ベルト直径Ｒ＝４０ｍｍ、透明耐熱樹脂層（セラニーズ社製ポリビベンゾイミダゾール）厚さｔ＝０．０１ｍｍ、金属ベルト厚さｔ＝０．０３５ｍｍ、シリコンゴム層厚さｔ＝０．１５ｍｍ、フッ素樹脂層（ＰＦＡ）厚さｔ＝０．０２ｍｍ、耐熱グリス（ＮＯＫ社製フッ素グリス）２ｇｒｗ、ハロゲンヒータ出力１２００ｗ、線速１８０ｍｍ／ｓｅｃ
試験後、グリスによる周囲の汚染はなく、ウォームアップタイムは７ｓｅｃであった。 Example 6
Fixing belt width L = 330 mm, fixing belt diameter R = 40 mm, transparent heat-resistant resin layer (polybibenzimidazole manufactured by Celanese) thickness t = 0.01 mm, metal belt thickness t = 0.035 mm, silicon rubber layer thickness t = 0.15 mm, fluororesin layer (PFA) thickness t = 0.02 mm, heat resistant grease (fluorine grease manufactured by NOK) 2 grw, halogen heater output 1200 w, linear velocity 180 mm / sec
After the test, there was no surrounding contamination with grease, and the warm-up time was 7 sec.

比較例１
定着ベルト幅Ｌ＝３３０ｍｍ、定着ベルト直径Ｒ＝４０ｍｍ、透明耐熱樹脂層（宇部興産社製ポリイミド）厚さｔ＝０．３ｍｍ、金属ベルト厚さｔ＝０．０４ｍｍ、シリコンゴム層厚さｔ＝０．１５ｍｍ、フッ素樹脂層（ＰＦＡ）厚さｔ＝０．０３ｍｍ、耐熱グリス（ＮＯＫ社製フッ素グリス）２ｇｒｗ、ハロゲンヒータ出力１２００ｗ、線速１８０ｍｍ／ｓｅｃ
試験後、グリスによる周囲の汚染はなく、ウォームアップタイムは１５ｓｅｃであった。 Comparative Example 1
Fixing belt width L = 330 mm, fixing belt diameter R = 40 mm, transparent heat-resistant resin layer (Ube Industries, Ltd. polyimide) thickness t = 0.3 mm, metal belt thickness t = 0.04 mm, silicon rubber layer thickness t = 0.15 mm, fluororesin layer (PFA) thickness t = 0.03 mm, heat resistant grease (fluorine grease manufactured by NOK) 2 grw, halogen heater output 1200 w, linear speed 180 mm / sec
After the test, there was no surrounding contamination with grease and the warm-up time was 15 sec.

比較例２
定着ベルト幅Ｌ＝３３０ｍｍ、定着ベルト直径Ｒ＝４０ｍｍ、透明耐熱樹脂層（宇部興産社製ポリイミド）厚さｔ＝０．００１ｍｍ、金属ベルト厚さｔ＝０．０４ｍｍ、シリコンゴム層厚さｔ＝０．１５ｍｍ、フッ素樹脂層（ＰＦＡ）厚さｔ＝０．０２ｍｍ、耐熱グリス（ＮＯＫ社製フッ素グリス）２ｇｒｗ、ハロゲンヒータ出力１２００ｗ、線速１８０ｍｍ／ｓｅｃ
試験後、内面の透明耐熱樹脂層が一部剥離し、ウォームアップタイムは５．５ｓｅｃであった。 Comparative Example 2
Fixing belt width L = 330 mm, fixing belt diameter R = 40 mm, transparent heat-resistant resin layer (Ube Industries, Ltd. polyimide) thickness t = 0.001 mm, metal belt thickness t = 0.04 mm, silicon rubber layer thickness t = 0.15 mm, fluororesin layer (PFA) thickness t = 0.02 mm, heat-resistant grease (fluorine grease manufactured by NOK) 2 grw, halogen heater output 1200 w, linear speed 180 mm / sec
After the test, a part of the transparent heat-resistant resin layer on the inner surface was peeled off, and the warm-up time was 5.5 sec.

実施例７
実施例１と同じ条件で定着ベルトを作成し、これを（株）リコー製ｉｍａｇｉｏＭＰ Ｃ３３００に実装して試験を行った。試験後、グリスによる周囲の汚染はなく、ウォームアップタイムは８ｓｅｃであった。ウォームアップタイムはこの製品帯ではトップクラスであり、画像も従来と同等のものが得られた。 Example 7
A fixing belt was prepared under the same conditions as in Example 1, and this was mounted on an imgioMP C3300 manufactured by Ricoh Co., Ltd. and tested. After the test, there was no surrounding contamination with grease, and the warm-up time was 8 seconds. The warm-up time is top class in this product range, and the same image as before was obtained.

上述より、透明耐熱樹脂層２１ｄを構成する材質としては特にポリイミドあるいはポリビベンゾイミダゾールが適しており、樹脂層形成方法としてはスプレーコートでコーティングして１８０〜３５０℃程度で乾燥焼成することにより形成可能である。上記実施例では、代表的な樹脂メーカである宇部興産社製及びセラニーズ社製のものを用いたが、これに制約されるものではない。また、樹脂層形成を行うコーティング方法としてディッピングで形成することも可能である。さらに、既に遠心成型された耐熱樹脂ベルトを金属ベルト２１ａの内側に重ね接着する構成でもよく、接着剤としてはこれら透明耐熱樹脂層２１ｄと同一のものが使用可能である。透明耐熱樹脂層２１ｄの厚さは２〜２００μｍが望ましく、金属ベルト２１ａの厚さは３０〜７０μｍ、シリコンゴム層２１ｂの厚さは５０〜３００μｍ、フッ素樹脂層２１ｃの厚さは１〜５０μｍが望ましい。   From the above, polyimide or polybibenzimidazole is particularly suitable as the material constituting the transparent heat-resistant resin layer 21d, and the resin layer is formed by spray coating and drying and baking at about 180 to 350 ° C. Is possible. In the above-described embodiments, those made by Ube Industries and Celanese, which are representative resin makers, were used, but the present invention is not limited to this. Moreover, it is also possible to form by the dipping as a coating method for forming the resin layer. Further, a heat-resistant resin belt that has already been subjected to centrifugal molding may be laminated and adhered inside the metal belt 21a, and the same adhesive as the transparent heat-resistant resin layer 21d can be used as the adhesive. The thickness of the transparent heat resistant resin layer 21d is desirably 2 to 200 μm, the thickness of the metal belt 21a is 30 to 70 μm, the thickness of the silicon rubber layer 21b is 50 to 300 μm, and the thickness of the fluororesin layer 21c is 1 to 50 μm. desirable.

上記実施形態では、画像形成装置としてカラーレーザプリンタを用いた例を示したが、本発明が適用可能な画像形成装置はこれに限定されず、複写装置、プロッタ、ファクシミリ、これらの複合機等の他の画像形成装置にも本発明は適用可能である。   In the above-described embodiment, an example in which a color laser printer is used as the image forming apparatus has been described. However, the image forming apparatus to which the present invention is applicable is not limited to this, and may be a copying apparatus, a plotter, a facsimile, a composite machine thereof, or the like. The present invention can also be applied to other image forming apparatuses.

２ 定着装置
２１ 定着ベルト
２１ａ 金属ベルト
２１ｂ シリコンゴム層
２１ｃ フッ素樹脂層
２１ｄ 透明耐熱樹脂層
２２ 加圧ローラ
２３ 加圧部材
２４ ハロゲンヒータ 2 Fixing device 21 Fixing belt 21a Metal belt 21b Silicon rubber layer 21c Fluorine resin layer 21d Transparent heat-resistant resin layer 22 Pressure roller 23 Pressure member 24 Halogen heater

特開２００３−３０７９５０号公報JP 2003-307950 A

Claims (10)

走行自在な定着ベルトと加圧ローラとを有し、前記定着ベルトをハロゲンヒータにより直接加熱すると共に前記定着ベルトを加圧部材により前記加圧ローラに圧接させ、前記定着ベルトと前記加圧部材との摺動部に耐熱グリスを配した定着装置において、
前記定着ベルトは金属ベルトの外面にシリコンゴム層を有すると共に最外層にフッ素樹脂層を有し、前記金属ベルトの内面に透明耐熱樹脂層を有することを特徴とする定着装置。 A fixing belt that can run freely and a pressure roller; the fixing belt is directly heated by a halogen heater; the fixing belt is pressed against the pressure roller by a pressure member; and the fixing belt, the pressure member, In the fixing device with heat-resistant grease on the sliding part of
The fixing device has a silicon rubber layer on the outer surface of the metal belt, a fluororesin layer on the outermost layer, and a transparent heat resistant resin layer on the inner surface of the metal belt. 請求項１記載の定着装置において、
前記透明耐熱樹脂層がポリイミドまたはポリビベンゾイミダゾールからなることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1.
The fixing device, wherein the transparent heat-resistant resin layer is made of polyimide or polybibenzimidazole. 請求項１または２記載の定着装置において、
前記透明耐熱樹脂層がスプレーコートにより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 or 2,
The fixing device, wherein the transparent heat-resistant resin layer is formed by spray coating. 請求項１または２記載の定着装置において、
前記透明耐熱樹脂層がディッピングにより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 or 2,
A fixing device, wherein the transparent heat-resistant resin layer is formed by dipping. 請求項１記載の定着装置において、
前記金属ベルトの内面に耐熱樹脂ベルトを重ね接着したことを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1.
A fixing device, wherein a heat-resistant resin belt is laminated and adhered to an inner surface of the metal belt. 請求項１ないし５の何れか１つに記載の定着装置において、
透明耐熱樹脂層の厚さが２〜２００μｍであることを特徴とする定着装置。 In the fixing device according to any one of claims 1 to 5,
A fixing device, wherein the transparent heat-resistant resin layer has a thickness of 2 to 200 μm. 請求項１ないし６の何れか１つに記載の定着装置において、
前記金属ベルトの厚さが３０〜７０μｍであることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 6,
A fixing device, wherein the metal belt has a thickness of 30 to 70 μm. 請求項１ないし７の何れか１つに記載の定着装置において、
前記シリコンゴム層の厚さが５０〜３００μｍであることを特徴とする定着装置。 In the fixing device according to any one of claims 1 to 7,
A fixing device, wherein the silicon rubber layer has a thickness of 50 to 300 μm. 請求項１ないし８の何れか１つに記載の定着装置において、
前記フッ素樹脂層の厚さが１〜５０μｍであることを特徴とする定着装置。 In the fixing device according to any one of claims 1 to 8,
A fixing device, wherein the fluororesin layer has a thickness of 1 to 50 μm. 請求項１ないし９の何れか１つに記載の定着装置を有することを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.

Images