JP2013171117A

JP2013171117A - Fixing device and image forming apparatus

Info

Publication number: JP2013171117A
Application number: JP2012034010A
Authority: JP
Inventors: Teppei Kawada; 哲平川田; Hideo Nagafuji; 秀夫長藤; Sadafumi Ogawa; 禎史小川; Takeshi Uchitani; 武志内谷; Takamasa Hase; 岳誠長谷; Shutaro Yuasa; 周太郎湯淺; Kensuke Yamaji; 健介山地
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2012-02-20
Filing date: 2012-02-20
Publication date: 2013-09-02

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce friction force between an endless belt and a pressing member.SOLUTION: A fixing device includes: an endless fixing member having flexibility and circulating in a prescribed direction; a pressure member pressingly touching a recording medium on which a patterned toner is formed by the fixing member, to form a nip part; and a heating member fixedly provided to face an inner peripheral face of the fixing member and heating the fixing member to melt the toner. The fixing device further includes: a doughnut-shaped magnetism generation source provided inside both ends of the fixing member; magnetic fluid provided between an outer periphery of the magnetism generation source and the fixing member; a sealing member for sealing a center of the magnetism generation source; and grease for lubrication injected into the inner peripheral surface side of the fixing member.

Description

本発明は、電子複写機・ファクシミリ装置等の電子写真を記録する画像形成装置に用いられる定着装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus used in an image forming apparatus for recording an electrophotographic image such as an electronic copying machine or a facsimile machine.

通常の電子複写機・ファクシミリ装置等の電子写真を記録する画像形成装置の定着装置においては、回転可能な加熱ローラとこの加熱ローラに圧接し且つ回転する加圧ローラの少なくともどちらか一方に弾性材を有し、接触ニップ域を形成する方式が既に知られている。 In a fixing device of an image forming apparatus for recording an electrophotographic image such as a normal electronic copying machine or facsimile machine, an elastic material is provided on at least one of a rotatable heating roller and a pressure roller that is in pressure contact with the heating roller and rotates. And a method for forming a contact nip region is already known.

また、２つのローラの間にエンドレスベルトを介する方法も知られている。
さらに、エンドレスレスベルトを利用する画像形成装置においては、エンドレスベルトの内側にローラではなく押当て部材を有し、対になるローラと接触ニップ域を形成する方法が知られている（フリーベルトニップ方式：例えば、特許文献１参照。）。 There is also known a method in which an endless belt is interposed between two rollers.
Further, in an image forming apparatus using an endless belt, a method is known in which a pressing member is provided inside the endless belt, not a roller, and a contact nip area is formed with a pair of rollers (free belt nip). (For example, refer to Patent Document 1).

近年、このフリーベルトニップ方式が使用されるようになった理由としては以下の点が挙げられる。
１．ダウンサイズすることができ、ニップの幅を確保できる。・・・通常の２つのローラを接触させることによる方式では、ニップ幅を確保するには、２つのローラ径に所定の大きさが必要であった。しかし、押し当て部材を用いることによって片方のローラが不要になるので、定着装置のダウンサイズが可能となる。 In recent years, the reason why this free belt nip system is used is as follows.
1. The size can be reduced, and the width of the nip can be secured. ... In the method using two normal rollers in contact with each other, a predetermined size is required for the two roller diameters in order to ensure the nip width. However, since one of the rollers is not necessary by using the pressing member, the fixing device can be downsized.

２．省エネができる。・・・装置をダウンサイズすることによって、定着に供給する熱量を従来より抑えることができ、省エネが期待できる。 2. Energy saving is possible. ... By downsizing the device, the amount of heat supplied to the fixing can be reduced compared to the prior art, and energy saving can be expected.

さらに、いわゆる定着性を向上させるには、ニップの幅とニップ面の圧力とを大きくさせると良い。そのためローラと押し当て部材との圧接力を大きくする必要がある。 Furthermore, in order to improve the so-called fixability, it is preferable to increase the width of the nip and the pressure on the nip surface. Therefore, it is necessary to increase the pressure contact force between the roller and the pressing member.

しかし、このフリーベルトニップ方法で圧接力を上げるとエンドレスベルトと押し当て部材との間の摩擦力が増加するため、ローラの駆動トルクが大きくなってしまう。この駆動トルクの増加によって駆動に要するエネルギーが増加するため、省エネの効果が薄れてしまう。 However, when the pressure contact force is increased by this free belt nip method, the frictional force between the endless belt and the pressing member increases, so that the driving torque of the roller increases. Since the energy required for driving increases due to the increase in driving torque, the energy saving effect is diminished.

また、押し当て部材の表面には摩擦係数の低い摺動部材が付けられているが、圧接力が大きくなることにより磨耗量が増加するため寿命が短縮されるという問題が生じる。 Moreover, although the sliding member with a low friction coefficient is attached to the surface of the pressing member, there is a problem that the life is shortened because the amount of wear increases due to the increased pressure contact force.

摩擦係数を低減させるには、流体潤滑にすることが望ましい。固体潤滑では摩擦係数が0.1前後であるが、流体潤滑にすることによって摩擦係数を0.01程度にすることが可能となる。
しかし、無端状ベルト（エンドレスベルト）内部に潤滑用のオイルを満たす場合、エンドレスベルト端部のシール性が問題となる。
エンドレスベルトは可撓性のあるため、従来のようなゴム製のリップではその動きに追従することが困難であり、さらにシール性を確保しようとするとリップ圧が高くなってしまいエンドレスベルトの変形をもたらす。また、ローラの駆動トルクも大きくなってしまう。 In order to reduce the coefficient of friction, fluid lubrication is desirable. In solid lubrication, the friction coefficient is around 0.1. However, by using fluid lubrication, the friction coefficient can be reduced to about 0.01.
However, when lubricating oil is filled in the endless belt (endless belt), the sealing performance at the end of the endless belt becomes a problem.
Because the endless belt is flexible, it is difficult to follow the movement of a conventional rubber lip. Further, when trying to secure the sealing performance, the lip pressure increases and the endless belt is deformed. Bring. Also, the driving torque of the roller is increased.

そこで、本発明は、以上のことを鑑みたものであり、エンドレスベルトと押し当て部材の摩擦力を低減させることを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to reduce the frictional force between the endless belt and the pressing member.

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、可撓性を有し、所定方向に周回する無端状の定着部材と、前記定着部材でパターン状のトナーが形成された記録媒体を圧接してニップ部を形成する加圧部材と、前記定着部材の内周面に対向するように固設されて前記定着部材を加熱して前記トナーを溶融する加熱部材と、を備え、前記定着部材の両端の内側に設けられ、ドーナツ形状の磁性発生源と、前記磁性発生源の外周と前記定着部材との間に設けられた磁性流体と、前記磁性発生源の中央を塞ぐ密閉部材と、前記定着部材の内周面側に注入された潤滑用の油脂と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a method in which a flexible endless fixing member that circulates in a predetermined direction and a recording medium on which a patterned toner is formed by the fixing member are press-contacted. A pressure member that forms a nip portion, and a heating member that is fixed so as to face the inner peripheral surface of the fixing member and heats the fixing member to melt the toner. A doughnut-shaped magnetism generation source, a magnetic fluid provided between an outer periphery of the magnetism generation source and the fixing member, a sealing member for closing the center of the magnetism generation source, And lubricating oil injected into the inner peripheral surface side of the fixing member.

本発明によれば、エンドレスベルトと押し当て部材の摩擦力を低減させることができる。 According to the present invention, the frictional force between the endless belt and the pressing member can be reduced.

一実施形態に係る定着装置２０の一例を示す構成図である。1 is a configuration diagram illustrating an example of a fixing device 20 according to an embodiment. 図１に示した定着装置２０を幅方向に見た図である。It is the figure which looked at the fixing device 20 shown in FIG. 1 in the width direction. 図１のII−II線断面である。It is the II-II sectional view taken on the line of FIG. 画像形成装置の概念図である。1 is a conceptual diagram of an image forming apparatus.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
図１〜図５を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜全体構成＞
まず、図４にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図４は、画像形成装置の概念図である。
図４に示すように、本実施の形態における画像形成装置１は、タンデム型カラープリンタである。画像形成装置本体１の上方にあるボトル収容部１０１には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つのトナーボトル１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋが着脱自在（交換自在）に設置されている。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.
The embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
<Overall configuration>
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a conceptual diagram of the image forming apparatus.
As shown in FIG. 4, the image forming apparatus 1 in the present embodiment is a tandem color printer. Four bottles 102Y, 102M, 102C, and 102K corresponding to the respective colors (yellow, magenta, cyan, and black) are detachably (replaceable) installed in the bottle housing portion 101 above the image forming apparatus main body 1. ing.

ボトル収容部１０１の下方には中間転写ユニット８５が配設されている。その中間転写ユニット８５の中間転写ベルト７８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋが並設されている。
各作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋには、それぞれ、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが配設されている。各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの周囲には、それぞれ、帯電部７５、現像部７６、クリーニング部７７、除電部（不図示である。）等が配設されている。各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）が行われて、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に各色の画像が形成される。 An intermediate transfer unit 85 is disposed below the bottle housing portion 101. Image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4K corresponding to the respective colors (yellow, magenta, cyan, and black) are arranged in parallel so as to face the intermediate transfer belt 78 of the intermediate transfer unit 85.
Photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are disposed in the image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4K, respectively. Around each of the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K, a charging unit 75, a developing unit 76, a cleaning unit 77, a charge eliminating unit (not shown), and the like are disposed. An image forming process (charging process, exposure process, developing process, transfer process, cleaning process) is performed on each of the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K, and each of the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K is performed. Each color image is formed.

感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、不図示の駆動モータによって図４中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部７５の位置で、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。 The photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are rotationally driven in a clockwise direction in FIG. 4 by a drive motor (not shown). Then, the surfaces of the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are uniformly charged at the position of the charging unit 75 (a charging process).

感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、露光部３から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される（露光工程である）。
感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、現像装置７６との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される（現像工程である）。
感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、中間転写ベルト７８及び第１転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上のトナー像が中間転写ベルト７８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。 The surfaces of the photoconductor drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach the irradiation position of the laser light L emitted from the exposure unit 3, and electrostatic latent images corresponding to the respective colors are formed by exposure scanning at this position. (It is an exposure process).
The surfaces of the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach a position facing the developing device 76, and the electrostatic latent image is developed at this position to form toner images of each color (development process). ).
The surfaces of the photoconductor drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach positions facing the intermediate transfer belt 78 and the first transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K, and at these positions, the photoconductor drums 5Y, 5M, and 5C. The toner image on 5K is transferred onto the intermediate transfer belt 78 (this is a primary transfer process). At this time, a small amount of untransferred toner remains on the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K.

感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、クリーニング部７７との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に残存した未転写トナーがクリーニング部７７のクリーニングブレードによって機械的に回収される（クリーニング工程である）。 The surfaces of the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach a position facing the cleaning unit 77, and untransferred toner remaining on the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K at this position is removed from the cleaning unit 77. It is mechanically collected by a cleaning blade (this is a cleaning process).

最後に、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上の残留電位が除去される。
このようにして、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上で行われる、一連の作像プロセスが終了する。 Finally, the surfaces of the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach a position facing a neutralization unit (not shown), and the residual potential on the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K is removed at this position. The
In this way, a series of image forming processes performed on the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K is completed.

現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト７８上に重ねて転写する。このようにして、中間転写ベルト７８上にカラー画像が形成される。 The toner images of the respective colors formed on the respective photosensitive drums through the developing process are transferred onto the intermediate transfer belt 78 in an overlapping manner. In this way, a color image is formed on the intermediate transfer belt 78.

ここで、中間転写ユニット８５は、中間転写ベルト７８、４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋ、２次転写バックアップローラ８２、クリーニングバックアップローラ８３、テンションローラ８４、中間転写クリーニング部８０、等で構成される。中間転写ベルト７８は、３つのローラ８２〜８４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ８２の回転駆動によって図４中の矢印Ａ１方向に無端移動される。 Here, the intermediate transfer unit 85 includes an intermediate transfer belt 78, four primary transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K, a secondary transfer backup roller 82, a cleaning backup roller 83, a tension roller 84, and an intermediate transfer cleaning unit 80. , Etc. The intermediate transfer belt 78 is stretched and supported by the three rollers 82 to 84, and is moved endlessly in the direction of the arrow A1 in FIG.

４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト７８を感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。 The four primary transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K sandwich the intermediate transfer belt 78 with the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K, respectively, thereby forming primary transfer nips. Then, a transfer bias reverse to the polarity of the toner is applied to the primary transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K.

中間転写ベルト７８は、矢印Ａ１方向に走行して、各１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。このようにして、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト７８上に重ねて１次転写される。
各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト７８は、２次転写ローラ８９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ８２が、２次転写ローラ８９との間に中間転写ベルト７８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。中間転写ベルト７８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト７８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。 The intermediate transfer belt 78 travels in the direction of the arrow A1, and sequentially passes through the primary transfer nips of the primary transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K. In this manner, the toner images of the respective colors on the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are primarily transferred while being superimposed on the intermediate transfer belt 78.
The intermediate transfer belt 78 on which the toner images of the respective colors are transferred in a superimposed manner reaches a position facing the secondary transfer roller 89. At this position, the secondary transfer backup roller 82 sandwiches the intermediate transfer belt 78 between the secondary transfer roller 89 and forms a secondary transfer nip. The four color toner images formed on the intermediate transfer belt 78 are transferred onto the recording medium P conveyed to the position of the secondary transfer nip. At this time, untransferred toner that has not been transferred to the recording medium P remains on the intermediate transfer belt 78.

中間転写ベルト７８は、中間転写クリーニング部８０の位置に達する。この位置で、中間転写ベルト７８上の未転写トナーが回収される。
このようにして、中間転写ベルト７８上で行われる、一連の転写プロセスが終了する。 The intermediate transfer belt 78 reaches the position of the intermediate transfer cleaning unit 80. At this position, the untransferred toner on the intermediate transfer belt 78 is collected.
In this way, a series of transfer processes performed on the intermediate transfer belt 78 is completed.

ここで、２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐは、装置本体１の下方に配設された給紙部１２から、給紙ローラ９７やレジストローラ対９８等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部１２には、転写紙等の記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されている。給紙ローラ９７が図４中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Ｐがレジストローラ対９８のローラ間に向けて給送される。
レジストローラ対９８に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対９８のローラニップの位置で一旦停止する。中間転写ベルト７８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対９８が回転駆動されて、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。このようにして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。 Here, the recording medium P transported to the position of the secondary transfer nip is transported from the paper feeding unit 12 disposed below the apparatus main body 1 via the paper feeding roller 97 and the registration roller pair 98. It is a thing.
Specifically, a plurality of recording media P such as transfer paper are stored in the paper supply unit 12 in an overlapping manner. When the paper feed roller 97 is driven to rotate counterclockwise in FIG. 4, the uppermost recording medium P is fed between the rollers of the registration roller pair 98.
The recording medium P conveyed to the registration roller pair 98 is temporarily stopped at the position of the roller nip of the registration roller pair 98 that has stopped rotating. The registration roller pair 98 is driven to rotate in synchronization with the color image on the intermediate transfer belt 78, and the recording medium P is conveyed toward the secondary transfer nip. In this way, a desired color image is transferred onto the recording medium P.

２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置２０の位置に搬送される。この位置で、定着ベルト２１及び加圧ローラ３１による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
記録媒体Ｐは、排紙ローラ対９９のローラ間を経て、装置外へと排出される。
排紙ローラ対９９によって装置外に排出された被転写Ｐは、出力画像として、スタック部１００上に順次スタックされる。
このようにして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。 The recording medium P on which the color image is transferred at the position of the secondary transfer nip is conveyed to the position of the fixing device 20. At this position, the color image transferred on the surface is fixed on the recording medium P by heat and pressure generated by the fixing belt 21 and the pressure roller 31.
The recording medium P is discharged out of the apparatus through a pair of paper discharge rollers 99.
The transferred P discharged from the apparatus by the discharge roller pair 99 is sequentially stacked on the stack unit 100 as an output image.
In this way, a series of image forming processes in the image forming apparatus is completed.

＜定着装置の構成動作＞
次に、図１〜図４にて、画像形成装置本体１に設置される定着装置２０の構成・動作について詳述する。
図１は、一実施形態に係る定着装置２０の構成図である。図２は、定着装置２０を幅方向に見た図である。図４は、図３に示した磁性流体シールの説明図である。
図１に示すように、定着装置２０は、定着部材としての定着ベルト２１、加熱部材２２、金属（例えば鉄）からなる補強部材２３、樹脂からなる押し当て部材２６、樹脂からなる摺動部材２７、加圧部材としての加圧ローラ３１、熱源としてのＩＨ(induction heating)ヒータ４０、温度センサ（サーミスタ）４２等で構成される。 <Configuration operation of fixing device>
Next, the configuration and operation of the fixing device 20 installed in the image forming apparatus main body 1 will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 1 is a configuration diagram of a fixing device 20 according to an embodiment. FIG. 2 is a diagram of the fixing device 20 viewed in the width direction. FIG. 4 is an explanatory diagram of the magnetic fluid seal shown in FIG.
As shown in FIG. 1, a fixing device 20 includes a fixing belt 21 as a fixing member, a heating member 22, a reinforcing member 23 made of metal (for example, iron), a pressing member 26 made of resin, and a sliding member 27 made of resin. And a pressure roller 31 as a pressure member, an IH (induction heating) heater 40 as a heat source, a temperature sensor (thermistor) 42, and the like.

ここで、定着部材としての定着ベルト２１は、薄肉で可撓性を有する無端状ベルトであって、図１中のゴムローラ３３の矢印Ａ２方向（時計方向）に回転することにより矢印Ａ３方向（反時計方向）に回転（走行）する。定着ベルト２１は、基材上に弾性層、及び離型層が順次積層され、その全体の厚さが例えば、１ｍｍ以下に設定されている。 Here, the fixing belt 21 as a fixing member is a thin and flexible endless belt, and the rubber roller 33 in FIG. 1 rotates in the direction of arrow A2 (clockwise) to move in the direction of arrow A3 (counterclockwise). Rotate (run clockwise). In the fixing belt 21, an elastic layer and a release layer are sequentially laminated on a base material, and the total thickness thereof is set to 1 mm or less, for example.

定着ベルト２１の基材は、層厚が例えば３０〜５０μｍであって、ニッケル、ステンレス等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料で形成されている。
定着ベルト２１の弾性層は、層厚が例えば１００〜３００μｍであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、等のゴム材料で形成されている。弾性層を設けることで、ニップ部における定着ベルト２１表面の微小な凹凸が形成されなくなり、記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに均一に熱が伝わりユズ肌画像の発生が抑止される。 The base material of the fixing belt 21 has a layer thickness of 30 to 50 μm, for example, and is formed of a metal material such as nickel or stainless steel or a resin material such as polyimide.
The elastic layer of the fixing belt 21 has a layer thickness of, for example, 100 to 300 μm, and is formed of a rubber material such as silicone rubber, foamable silicone rubber, or fluorine rubber. By providing the elastic layer, minute irregularities on the surface of the fixing belt 21 in the nip portion are not formed, and heat is uniformly transmitted to the toner image T on the recording medium P, thereby suppressing the generation of a scum skin image.

定着ベルト２１の離型層は、層厚が例えば１０〜５０μｍであって、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）、ＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、等の材料で形成されている。離型層を設けることで、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が担保される。 The release layer of the fixing belt 21 has a layer thickness of, for example, 10 to 50 μm, and includes PFA (tetrafluoroethylene bar fluoroalkyl vinyl ether copolymer resin), PTFE (tetrafluoroethylene resin), polyimide, and polyetherimide. , PES (polyether sulfide), and the like. By providing the release layer, the releasability (peelability) for the toner T (toner image) is secured.

定着ベルト２１の直径は例えば１５〜１２０ｍｍになるように設定されている。なお、本実施の形態では、定着ベルト２１の直径が例えば３０ｍｍに設定されている。
定着ベルト２１の内部（内周面側）には、ベルト形状保持部材２５、加熱部材２２、補強部材２３等が固設されている。定着ベルト２１は、補強部材２３によって補強された加熱部材２２に押圧されて、加圧ローラ３１との間にニップ部を形成する。
ＩＨヒータ４０は定着ベルト２１に渦電流を起こすことによって、定着ベルト２１を発熱させるものである。
加熱部材２２は、定着ベルト２１の内周面に対向するように固設されていて、定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に当接してニップ部を形成する。図２を参照して、加熱部材２２は、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に固定支持されている。 The diameter of the fixing belt 21 is set to be 15 to 120 mm, for example. In the present embodiment, the diameter of the fixing belt 21 is set to 30 mm, for example.
A belt-shaped holding member 25, a heating member 22, a reinforcing member 23, and the like are fixed inside the fixing belt 21 (inner peripheral surface side). The fixing belt 21 is pressed by the heating member 22 reinforced by the reinforcing member 23 to form a nip portion with the pressure roller 31.
The IH heater 40 heats the fixing belt 21 by causing an eddy current in the fixing belt 21.
The heating member 22 is fixed so as to face the inner peripheral surface of the fixing belt 21, and contacts the pressure roller 31 through the fixing belt 21 to form a nip portion. With reference to FIG. 2, both ends of the heating member 22 in the width direction are fixedly supported by the side plates 43 of the fixing device 20.

ここで、加熱部材２２は、ニップ部に対応する位置が平面状になるように形成されている。すなわち、ニップ部における加熱部材２２の対向面（加圧ローラ３１に対向する面である）が平面形状になるように形成している。これにより、ニップ部の形状が記録媒体Ｐの画像面に対して略平行になって、定着ベルト２１と記録媒体Ｐとの密着性が高まるために定着性が向上する。さらに、ニップ部の出口側における定着ベルト２１の曲率が大きくなるために、ニップ部から送出された記録媒体Ｐを定着ベルト２１から容易に分離することができる。 Here, the heating member 22 is formed so that the position corresponding to the nip portion is planar. That is, the opposing surface of the heating member 22 in the nip portion (the surface facing the pressure roller 31) is formed in a planar shape. As a result, the shape of the nip portion is substantially parallel to the image surface of the recording medium P, and the adhesion between the fixing belt 21 and the recording medium P is increased, so that the fixing property is improved. Further, since the curvature of the fixing belt 21 on the exit side of the nip portion is increased, the recording medium P sent from the nip portion can be easily separated from the fixing belt 21.

なお、本実施の形態では、加熱部材２２の断面形状が略円形になるように形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、加熱部材２２の断面形状が多角形になるように形成してもよい。 In the present embodiment, the heating member 22 is formed to have a substantially circular cross-sectional shape. However, the present invention is not limited to this, and the heating member 22 has a polygonal cross-sectional shape. It may be formed.

また、本実施の形態では、ニップ部における加熱部材２２の形状を平面状に形成したが、ニップ部における加熱部材２２の形状を凹状に形成してもよい。すなわち、加熱部材２２における、加圧ローラ３１との対向面を、加圧ローラ３１の曲率にならうように形成することもできる。その場合にも、記録媒体Ｐは加圧ローラ３１の曲率にならうようにニップ部から送出されるために、定着工程後の記録媒体Ｐが定着ベルト２１に吸着して分離しない不具合を抑止することができる。 Moreover, in this Embodiment, although the shape of the heating member 22 in a nip part was formed in planar shape, you may form the shape of the heating member 22 in a nip part in concave shape. That is, the surface of the heating member 22 that faces the pressure roller 31 can be formed so as to follow the curvature of the pressure roller 31. Even in such a case, since the recording medium P is sent out from the nip portion so as to follow the curvature of the pressure roller 31, the problem that the recording medium P after the fixing process is not attracted to and separated from the fixing belt 21 is suppressed. be able to.

定着ベルト２１内部には潤滑用の油脂としてのシリコーンオイル４１が注入されており、ベルトの回転に伴いベルト内部の表面を通して押し当て部材２６との間に入り込むため、定着ベルト２１内部と押し当て部材２６は流体潤滑が行われ、低トルクでの回転が行われる。 Silicone oil 41 as lubricating oil is injected into the fixing belt 21 and enters between the pressing member 26 through the surface inside the belt as the belt rotates. No. 26 is fluid lubricated and rotated at a low torque.

図２は、図１のII−II線断面である。
磁性流体シール４４が定着ベルト２１の端部に備え付けられている。磁性流体シール４４は、中央の孔が円板状の樹脂板で塞がれた円環体の永久磁石４５を有し、この永久磁石４５の周りに磁性流体シール４４が張り付いたものである。磁性流体シール４４と定着ベルト２１とは表面張力で張り付いており、定着ベルト２１内部のシリコーンオイル４１をシールしている。
定着ベルト２１は加圧部材２２の加圧や脱圧によって変形するが、磁性流体シール４４は定着ベルト２１の内部に表面張力で貼りつくため、シール性が損なわれることはない。また、ゴム製のリップとくらべ、リップ圧が極端に小さいため、定着ベルト２１の変形をもたらさない。 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
A magnetic fluid seal 44 is provided at the end of the fixing belt 21. The magnetic fluid seal 44 has an annular permanent magnet 45 whose central hole is closed with a disk-shaped resin plate, and the magnetic fluid seal 44 is attached around the permanent magnet 45. . The magnetic fluid seal 44 and the fixing belt 21 are attached with surface tension, and seal the silicone oil 41 inside the fixing belt 21.
The fixing belt 21 is deformed by pressurization or depressurization of the pressure member 22, but the magnetic fluid seal 44 is stuck to the inside of the fixing belt 21 by surface tension, so that the sealing performance is not impaired. Further, since the lip pressure is extremely small compared to the rubber lip, the fixing belt 21 is not deformed.

図３に示すように磁性流体は、磁性流体シール（円環体）の外輪と磁力で付着し、スリーブ状の定着ベルトの内部とは表面張力で付着するので、シール性を確保できる。 As shown in FIG. 3, the magnetic fluid adheres to the outer ring of the magnetic fluid seal (ring) by magnetic force, and adheres to the inside of the sleeve-like fixing belt by surface tension, so that sealing performance can be ensured.

＜作用効果＞
本実施形態によれば、所定方向に走行してトナー像を加熱して溶融するとともに、可撓性を有する無端状の定着部材と、定着部材の内周面に対向するように固設されて当該定着部材を加熱する加熱部材と、定着部材に圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧部材と、において、無端状の定着部材に潤滑用の油脂を入れることができることによって無端状の定着部材と加圧部材の摩擦を抑えることができる。また、無端状の定着部材内部の端部に磁性流体シール及び磁性発生源をもつことにより、潤滑用の油脂をシールすることができる。 <Effect>
According to the present embodiment, the toner image is heated and melted by running in a predetermined direction, and the flexible endless fixing member and the inner peripheral surface of the fixing member are fixedly provided. In the heating member that heats the fixing member and the pressure member that forms a nip portion that is pressed against the fixing member to convey the recording medium, lubricating oil can be put in the endless fixing member. Friction between the endless fixing member and the pressure member can be suppressed. Further, by providing a magnetic fluid seal and a magnetism generation source at the end inside the endless fixing member, it is possible to seal lubricating oil.

なお、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。 The above-described embodiment shows an example of a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. is there.

１画像形成装置本体
３露光部
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ作像部
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ感光体ドラム
１２給紙部
２０定着装置
２１定着ベルト
２２加熱部材
２３補強部材
２５ベルト形状保持部材
２６押し当て部材
２７摺動部材
３１加圧ローラ
３３ゴムローラ
４０熱源（ＩＨヒータ）
４１潤滑用シリコーンオイル
４２温度センサ
４３側板
４４磁性流体シール
４５永久磁石
７５帯電部
７６現像部
７７クリーニング部
８０中間転写クリーニング部
８２２次転写バックアップローラ
８４テンションローラ
８５中間転写ユニット
８９２次転写ローラ
９８レジストローラ対
９９排紙ローラ対
１００スタック部
１０１ボトル収容部
１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋトナーボトル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus main body 3 Exposure part 4Y, 4M, 4C, 4K Image forming part 5Y, 5M, 5C, 5K Photosensitive drum 12 Paper feed part 20 Fixing device 21 Fixing belt 22 Heating member 23 Reinforcement member 25 Belt shape holding member 26 Pressing member 27 Sliding member 31 Pressure roller 33 Rubber roller 40 Heat source (IH heater)
41 Silicone oil for lubrication 42 Temperature sensor 43 Side plate 44 Magnetic fluid seal 45 Permanent magnet 75 Charging unit 76 Development unit 77 Cleaning unit 80 Intermediate transfer cleaning unit 82 Secondary transfer backup roller 84 Tension roller 85 Intermediate transfer unit 89 Secondary transfer roller 98 Registration roller pair 99 Paper discharge roller pair 100 Stack unit 101 Bottle storage unit 102Y, 102M, 102C, 102K Toner bottle

特開２００９−３４１０号公報JP 2009-3410 A

Claims

可撓性を有し、所定方向に周回する無端状の定着部材と、
前記定着部材でパターン状のトナーが形成された記録媒体を圧接してニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着部材の内周面に対向するように固設されて前記定着部材を加熱して前記トナーを溶融する加熱部材と、
を備え、
前記定着部材の両端の内側に設けられ、ドーナツ形状の磁性発生源と、
前記磁性発生源の外周と前記定着部材との間に設けられた磁性流体と、
前記磁性発生源の中央を塞ぐ密閉部材と、
前記定着部材の内周面側に注入された潤滑用の油脂と、
を備えたことを特徴とする定着装置。 An endless fixing member having flexibility and rotating in a predetermined direction;
A pressure member that presses a recording medium on which a patterned toner is formed by the fixing member to form a nip portion; and
A heating member fixed to the inner peripheral surface of the fixing member and heating the fixing member to melt the toner;
With
Provided inside both ends of the fixing member, and a doughnut-shaped magnetism source;
A magnetic fluid provided between an outer periphery of the magnetism generation source and the fixing member;
A sealing member for closing the center of the magnetism generation source;
Lubricating oil injected into the inner peripheral surface of the fixing member;
A fixing device comprising:

請求項１に記載の定着装置において、
前記定着部材の内周面側に固設されて前記定着部材を介して前記加圧部材に当接してニップ部を形成する当接部材を備えたことを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1,
A fixing device, comprising: a contact member that is fixed to an inner peripheral surface side of the fixing member and forms a nip portion by contacting the pressure member through the fixing member.

請求項２に記載の定着装置において、
前記当接部材と、前記定着部材の内周面との間に、摺動部材が固設されていることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 2,
A fixing device, wherein a sliding member is fixed between the abutting member and an inner peripheral surface of the fixing member.

請求項１に記載の定着装置において、
前記磁性発生源が永久磁石であ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 magnetism generation source is a permanent magnet.

請求項１に記載の定着装置において、
前記磁性発生源が伝導コイルであ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 magnetic source is a conductive coil.

請求項１から５のいずれか一項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。 An image forming apparatus using the fixing device according to claim 1.