JP5530160B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus having the same - Google Patents

Fixing apparatus and image forming apparatus having the same Download PDF

Info

Publication number
JP5530160B2
JP5530160B2 JP2009273014A JP2009273014A JP5530160B2 JP 5530160 B2 JP5530160 B2 JP 5530160B2 JP 2009273014 A JP2009273014 A JP 2009273014A JP 2009273014 A JP2009273014 A JP 2009273014A JP 5530160 B2 JP5530160 B2 JP 5530160B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fixing
fixing belt
heating
roller
belt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009273014A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011118010A5 (en
JP2011118010A (en
Inventor
洋行 景山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2009273014A priority Critical patent/JP5530160B2/en
Publication of JP2011118010A publication Critical patent/JP2011118010A/en
Publication of JP2011118010A5 publication Critical patent/JP2011118010A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5530160B2 publication Critical patent/JP5530160B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、セラミックヒータを有する加熱部材が備えられる定着装置及び該定着装置を備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to a fixing device including a heating member having a ceramic heater and an image forming apparatus including the fixing device.

複写機、プリンタ等の電子写真方式のカラー画像形成装置に用いられる定着装置として、熱ローラ定着方式の定着装置が多用されている。熱ローラ定着方式の定着装置は、互いに圧接されたローラ対（定着ローラ及び加圧ローラ）を備え、このローラ対の両方あるいはいずれか一方の内部に配置されたハロゲンランプ等からなる加熱手段によってローラ対を所定の温度（定着温度）に加熱した後、定着トナー像が形成された記録紙等の記録媒体をローラ対の圧接部（定着ニップ部）に給紙し、前記定着ニップ部を通過させることで、熱と圧力によって記録紙にトナー像の定着を行うようになっている。   As a fixing device used in an electrophotographic color image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a heat roller fixing type fixing device is frequently used. A heat roller fixing type fixing device includes a roller pair (fixing roller and pressure roller) that are in pressure contact with each other, and the roller is heated by a heating unit including a halogen lamp or the like disposed inside or both of the roller pair. After the pair is heated to a predetermined temperature (fixing temperature), a recording medium such as a recording sheet on which a fixing toner image is formed is fed to the pressure contact portion (fixing nip portion) of the roller pair and passed through the fixing nip portion. Thus, the toner image is fixed on the recording paper by heat and pressure.

このようなカラー画像形成装置に備えられる定着装置において、高速化に対応するには、定着ニップ部のニップ幅を広くする必要がある。ニップ幅を広くする方法としては、定着ローラの弾性層の層厚を厚くすることや、定着ローラ径を大きくする等の方法がある。しかしながら、弾性層を具備した定着ローラでは、弾性層の熱伝導性が非常に低いので、定着ローラ内部に加熱手段がある場合、プロセス速度を高速化した場合に定着ローラ温度が追従しなくなる問題がある。一方、定着ローラ径を大きくした場合には、加熱開始から定着ローラが定着温度に達して加熱動作（定着動作）を行うまでの時間（以後、「ウォームアップ時間」という）が長くなったり、消費電力が増大するといった問題がある。   In the fixing device provided in such a color image forming apparatus, it is necessary to widen the nip width of the fixing nip portion in order to cope with the high speed. As a method for widening the nip width, there are methods such as increasing the thickness of the elastic layer of the fixing roller and increasing the diameter of the fixing roller. However, in a fixing roller having an elastic layer, since the thermal conductivity of the elastic layer is very low, there is a problem that the temperature of the fixing roller does not follow when the process speed is increased when there is a heating means inside the fixing roller. is there. On the other hand, when the diameter of the fixing roller is increased, the time from the start of heating until the fixing roller reaches the fixing temperature and the heating operation (fixing operation) is performed (hereinafter referred to as “warm-up time”) becomes longer or consumed. There is a problem that electric power increases.

このような問題を解決するカラー画像形成装置に備えられる定着装置として、特許文献１には、定着ローラと加熱ローラとの間に定着ベルトを掛け渡し、定着ベルトを介して定着ローラと加圧ローラとを圧接させた構成のベルト定着方式の定着装置が開示されている。このベルト定着方式の定着装置では、熱容量が小さい定着ベルトを加熱するため、ウォームアップ時間が短く、また定着ローラにハロゲンランプ等の熱源を内蔵する必要がないので、スポンジゴム等からなる低硬度の弾性層を厚く設けることができ、広いニップ幅を確保することができる。   As a fixing device provided in a color image forming apparatus that solves such a problem, Patent Document 1 discloses that a fixing belt is stretched between a fixing roller and a heating roller, and the fixing roller and the pressure roller are interposed via the fixing belt. A belt-fixing type fixing device having a configuration in which the two are in pressure contact with each other is disclosed. In this belt fixing type fixing device, since the fixing belt having a small heat capacity is heated, the warm-up time is short, and it is not necessary to incorporate a heat source such as a halogen lamp in the fixing roller. A thick elastic layer can be provided, and a wide nip width can be secured.

また、特許文献２には、ベルト定着方式の定着装置において、加熱手段を面状発熱体とした面状発熱ベルト定着方式の定着装置が開示されている。この面状発熱ベルト定着方式の定着装置では、加熱手段の熱容量が小さくなると同時に、加熱手段としての面状発熱体が直接発熱することから、ハロゲンランプ等を用いて間接的に加熱ローラを加熱する方式に比べて熱応答速度も向上し、ウォームアップ時間の更なる短縮や更なる省エネルギー化が達成できる。   Further, Patent Document 2 discloses a fixing device of a belt heating type fixing device using a sheet heating belt fixing method in which a heating unit is a sheet heating element. In this surface heating belt fixing type fixing device, the heat capacity of the heating means is reduced, and at the same time, the surface heating element as the heating means directly generates heat, so the heating roller is indirectly heated using a halogen lamp or the like. Compared with the method, the thermal response speed is improved, and the warm-up time can be further shortened and further energy saving can be achieved.

以上のような熱容量の小さなベルト定着方式の定着装置を用いたプリンタ等の各種画像形成装置は、加熱効率の高さや、立ち上がり温度の速さにより待機中の予備加熱の不要化、待機時間の解消等の多くの利点を有しており、小型低速機だけでなく大型機・高速機への導入が期待されている。   Various image forming devices such as printers using belt fixing type fixing devices with a small heat capacity as described above eliminate the need for preheating during standby and eliminate waiting time due to high heating efficiency and rising temperature. It is expected to be introduced not only in small and low speed machines but also in large and high speed machines.

上記従来技術において、定着装置を大小さまざまなサイズの記録紙に対応させながら高速対応させる場合には、非通紙部昇温と呼ばれる問題が発生する。これは、定着装置の加熱部材の長手方向に対して、小さな幅の小サイズの記録紙を連続通紙させるときに、記録紙の通紙しない領域（非通紙部）における定着ニップ部の温度が過剰に上昇し、周辺部材の耐熱温度を上回って定着装置に熱変形の損傷が生じたり、加圧ローラの局所的な膨張を招いて、次に通常サイズの記録紙を通紙した場合に、加熱部材の長手方向に定着ムラが生じたり、記録紙の搬送ムラによるシワの発生を招くものである。特に、ウォームアップ時間を短縮するために定着ローラを低熱容量化すると、紙幅方向の熱伝導性が低下するため、この課題がより顕著となる。   In the above-described prior art, when the fixing device is adapted to high speed while accommodating recording paper of various sizes, a problem called non-sheet passing portion temperature rise occurs. This is because the temperature of the fixing nip portion in a non-passing area (non-passing area) of the recording paper when continuously passing a small-sized recording paper having a small width with respect to the longitudinal direction of the heating member of the fixing device. If the temperature rises excessively and exceeds the heat resistance temperature of the peripheral members, damage to the fixing device may be caused by heat deformation or local expansion of the pressure roller, and then the normal size recording paper is passed. Further, fixing unevenness occurs in the longitudinal direction of the heating member, and wrinkles are caused due to recording paper transport unevenness. In particular, when the heat capacity of the fixing roller is reduced in order to shorten the warm-up time, the thermal conductivity in the paper width direction is lowered, and this problem becomes more remarkable.

このような非通紙部昇温に対しては、小サイズの記録紙を通紙する場合のみプロセス速度を落とす、あるいはスループット（記録紙の給紙間隔）を長くする、もしくは印字を一時休止して冷却する等で対処することができるが、いずれの場合も、小サイズの記録紙に対するプリント生産性が低下することになる。また、熱源がハロゲンランプである定着装置では、非通紙部昇温に対して、紙幅に対応した複数のランプを使い分けて対処することになるが、これには装置が複雑になると言う欠点を有する。   For such non-sheet-passing temperature rise, the process speed is reduced only when small-size recording paper is passed, the throughput (recording paper feed interval) is increased, or printing is paused. However, in either case, print productivity for a small-sized recording sheet is reduced. In addition, in the fixing device in which the heat source is a halogen lamp, a plurality of lamps corresponding to the paper width are separately used to cope with the temperature rise of the non-sheet passing portion. However, this has a disadvantage that the device becomes complicated. Have.

非通紙部昇温の問題を解決する加熱装置として、特許文献３には、加熱体に面状発熱体を用い、記録紙のサイズに応じてサイズの異なる複数の発熱部を設け、各発熱部に取り付けた接触式サーミスタによって検出した温度に基づいて、加熱体の温度制御を行う技術が開示されている。
また、特許文献４には、セラミックヒータの構造として、セラミックヒータ中に前記発熱線を積層した発熱体を有するものが開示されている。 As a heating device that solves the problem of non-sheet passing portion temperature rise, Patent Document 3 uses a sheet heating element as a heating element, and provides a plurality of heating parts having different sizes according to the size of the recording paper. A technique for controlling the temperature of a heating body based on a temperature detected by a contact thermistor attached to a part is disclosed.
Patent Document 4 discloses a ceramic heater having a heating element in which the heating lines are laminated in a ceramic heater.

特開平１０−３０７４９６号公報JP-A-10-30796 特開２００２−３３３７８８号公報JP 2002-333788 A 特開２００２−１５１２３２号公報JP 2002-151232 A 特開２００８−１７０８８７号公報JP 2008-170887 A

上記従来技術に示したようなベルト定着方式の定着装置において、上記の非通紙部昇温は大きな問題であり、特に低熱容量の定着ベルトを用いているため、非通紙部の加圧ローラが膨張して、非通紙部の定着ベルト搬送力が通紙部よりも高くなり、定着ベルトに長手方向の搬送ムラが生じて、定着ベルトの破損を招くという問題も生じる。 In the fixing device of the belt fixing system as shown in the above prior art, the temperature rise of the non-sheet passing portion is a serious problem, and since a fixing belt having a low heat capacity is particularly used, the pressure roller of the non-sheet passing portion The fixing belt conveying force of the non-sheet passing portion becomes higher than that of the sheet passing portion, causing the fixing belt to be unevenly conveyed in the longitudinal direction and causing the fixing belt to be damaged.

このような非通紙部昇温の問題を解決する加熱装置として、特許文献３がある。この加熱装置を、ベルト定着装置の定着ベルトに適用した場合で、特許文献３に開示される加熱装置のようにポリイミド等の絶縁フィルムで構成された面状発熱体を用いた場合には、異常昇温時にポリイミドの耐熱性が維持できないため発煙等が生じるという欠点を有している。   As a heating device that solves such a problem of temperature rise in the non-sheet passing portion, there is Patent Document 3. When this heating device is applied to a fixing belt of a belt fixing device, when a planar heating element made of an insulating film such as polyimide is used as in the heating device disclosed in Patent Document 3, an abnormality occurs. Since the heat resistance of polyimide cannot be maintained when the temperature is raised, there is a disadvantage that smoke is generated.

そこで、発熱体をセラミック内部に埋設したセラミックヒータを加熱部材に設置して定着ベルトを加熱する方法が考えられる。しかし、このセラミックヒータを用いた場合、１個のセラミックヒータ内にパターン化するには同一平面状に形成するか積層する方法が挙げられるが、パターンを同一平面上に形成しようとすると、発熱体の設置面積を広く取る必要があり、望ましくない。 積層する方法として、特許文献４には、セラミックヒータ中に前記発熱線を積層する発熱体が挙げられているものの、絶縁距離を確保するため、セラミック層が何層にも必要となるため、熱容量の大きいセラミックヒータとなり、伝熱効率が悪くなるという欠点を有している。   Therefore, a method of heating the fixing belt by installing a ceramic heater with a heating element embedded in the ceramic on the heating member is conceivable. However, when this ceramic heater is used, in order to form a pattern in one ceramic heater, there is a method of forming the same plane or laminating, but if the pattern is formed on the same plane, the heating element It is necessary to take a large installation area, which is not desirable. As a method of stacking, Patent Document 4 discloses a heating element in which the heating wire is stacked in a ceramic heater. However, in order to secure an insulation distance, many ceramic layers are required. Therefore, the heat transfer efficiency is deteriorated.

本願は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、発熱体を有する加熱部材が備えられるベルト定着装置において、ウォームアップ時間が短く、高速印字時での定着ローラの温度追従性が良好で、非通紙部昇温に対応することができ、加熱ムラと伝熱効率の低下が発生するのを抑制して高効率の伝熱効率で均一な定着性を達成可能な定着装置を提供することである。
また、本発明の別の目的は、該定着装置を備えた画像形成装置を提供することである。 The present application has been made in view of the above-described problems. The purpose of the present application is to provide a belt fixing device provided with a heating member having a heating element. The warm-up time is short, and the temperature followability of the fixing roller during high-speed printing is improved. Provided a fixing device that is good and can cope with a temperature rise at a non-sheet passing portion, and can suppress uniform heating and a decrease in heat transfer efficiency and achieve uniform fixing performance with high heat transfer efficiency. That is.
Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus provided with the fixing device.

本発明は、定着部材と加熱部材に張架された無端状の定着ベルトと、前記定着ベルトを介して定着部材に対向する位置に加圧部材を備え、定着ベルトと加圧部材間に搬送される記録媒体を加熱加圧して定着する定着装置であって、加熱部材は、定着ベルトと摺動する略円弧状断面を有する放熱部材と、放熱部材の内方であって定着ベルトの搬送方向に配設された複数個の抵抗発熱体とを有することを特徴とするものである。 The present invention includes a fixing belt stretched over the heating member and the fixing member endless, comprising a pressure member in the position you pairs toward the fixing member via the fixing belt, between the fixing belt and the pressure member the recording medium body which is conveyed to a fixing apparatus for heating pressurized fixing the heating member has a heat radiating member having a substantially arcuate cross section for fixing belt and the sliding fixing belt there with the inside of the heat radiating member it is characterized in that it has a plurality of resistive heating elements disposed in the conveying direction of.

また、本発明は、抵抗発熱体は、複数の発熱領域を有することを特徴とするものである。また、抵抗発熱体は、セラミックス板の異なる厚み位置に形成された複数のヒータで構成されることを特徴とする。また、複数の発熱領域は、セラミックス板の長手方向の異なる位置に設けられていることを特徴とするものである。 Further, the present invention is characterized in that the resistance heating element has a plurality of heat generation regions . The resistance heating element is composed of a plurality of heaters formed at different thickness positions of the ceramic plate. In addition, the plurality of heat generation regions are provided at different positions in the longitudinal direction of the ceramic plate.

また、本発明は、定着装置は、定着ベルト表面の温度を検出する検出部と、検出部によって検出されたベルト表面温度が所定の温度範囲内になるように前記抵抗発熱体への給電を制御する給電制御部を備えることを特徴とするものである。 According to the present invention, the fixing device controls a power supply to the resistance heating element so that the temperature of the belt surface detected by the detection unit is within a predetermined temperature range. The power supply control unit is provided .

また、本発明は、抵抗発熱体への給電は、定着ベルトの搬送方向において、上流側が下流側よりも小さくなるよう制御されることを特徴とするものである。 Further, the present invention is characterized in that power supply to the resistance heating element is controlled such that the upstream side is smaller than the downstream side in the conveyance direction of the fixing belt.

また、本発明は、加熱部材と定着ベルトとで形成される加熱領域部において、定着ベルトの搬送方向の下流側端に非接触温度センサを配設して、抵抗発熱体の給電を制御することを特徴とするものである。 Further, according to the present invention, in the heating region formed by the heating member and the fixing belt, a non-contact temperature sensor is disposed at the downstream end in the conveyance direction of the fixing belt to control power supply of the resistance heating element. It is characterized by.

また、本発明は、加熱部材が、加圧バネにより定着ベルトに押圧されるように固定されることを特徴とするものである。 Further, the present invention is characterized in that the heating member is fixed so as to be pressed against the fixing belt by a pressure spring.

また、本発明は、複数個の加熱部材が、加熱部材内側方向に配置された加圧バネを介して金属製の支持部材に支持されていることを特徴とするものである。 Further, the present invention is characterized in that a plurality of heating members are supported by a metal support member via a pressure spring disposed in the heating member inner direction.

また、本発明は、前記放熱部材は、前記定着ベルトが摺動する表面にフッ素を含有するＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂とＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体）樹脂との少なくとも何れか１つからなるコーティングがされていることが好ましい。   Further, according to the present invention, the heat radiating member is made of PTFE (polytetrafluoroethylene) resin and PFA (copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether) resin containing fluorine on the surface on which the fixing belt slides. It is preferable that the coating which consists of at least any one of these is carried out.

また、本発明は、前記定着装置を備えた画像形成装置を用いることを特徴とするものである。   In addition, the present invention is characterized by using an image forming apparatus including the fixing device.

本発明の定着装置は、発熱体を有する加熱部材が備えられるベルト定着装置において、ウォームアップ時間が短く、高速印字時での定着ローラの温度追従性が良好で、非通紙部昇温に対応することができ、加熱ムラと伝熱効率の低下が発生するのを抑制して高効率の伝熱効率で均一な定着性を達成可能との効果を奏する。
また、本発明は、各抵抗発熱体を低電力とすることができるとの効果を奏する。 The fixing device of the present invention is a belt fixing device provided with a heating member having a heating element, has a short warm-up time, good temperature followability of the fixing roller during high-speed printing, and can cope with a temperature rise in a non-sheet passing portion. Thus, it is possible to suppress the occurrence of uneven heating and a decrease in heat transfer efficiency, and to achieve uniform fixing with high heat transfer efficiency.
In addition, the present invention has an effect that each resistance heating element can be reduced in power.

本発明の定着装置には、定着ベルトを加熱する加熱部材の加熱部には、前記定着ベルトが摺動する方向に複数個の抵抗発熱体が設置されており、抵抗発熱体１個で定格電力とした場合に比べ、複数個に抵抗発熱体を分割することで各抵抗発熱体を低電力とすることができる。   In the fixing device of the present invention, a plurality of resistance heating elements are installed in the direction in which the fixing belt slides in the heating portion of the heating member that heats the fixing belt. As compared with the case of the above, each resistance heating element can be reduced in power by dividing the resistance heating element into a plurality of resistance heating elements.

更に、前記放熱部材の内面に幅の狭い抵抗発熱体を前記定着ベルトが摺動する方向に複数配設できるので、湾曲を有する前記放熱部材の形状を前記定着ベルトが密着できる略円弧状に変更することができる。   Furthermore, a plurality of narrow resistance heating elements can be arranged on the inner surface of the heat radiating member in the direction in which the fixing belt slides. Therefore, the shape of the heat radiating member having a curve is changed to a substantially arc shape in which the fixing belt can be closely attached. can do.

更に、前記抵抗発熱体を前記定着ベルトに近接できることとなり、前記定着ベルトへの伝熱効率が向上するので、各抵抗発熱体を低電力とすることができる。   Furthermore, the resistance heating element can be brought close to the fixing belt, and the heat transfer efficiency to the fixing belt is improved, so that each resistance heating element can be made to have low power.

更に、略円弧状を有する放熱部材とすることで、前記定着ベルトを円滑に摺動させることができるため、前記定着ベルトと前記放熱部材表面の密着性が上がり、前記定着ベルトへの伝熱効率が向上し、各抵抗発熱体を低電力とすることができる。   Furthermore, since the fixing belt can be smoothly slid by using the heat radiating member having a substantially arc shape, the adhesion between the fixing belt and the surface of the heat radiating member is improved, and the heat transfer efficiency to the fixing belt is improved. The resistance heating elements can be made low power.

更に、前記抵抗発熱体をセラミックヒータとし、発熱パターンが複数形成されて発熱制御するため、より細やかな温度制御が可能となる。   Furthermore, since the resistance heating element is a ceramic heater and a plurality of heat generation patterns are formed to control heat generation, finer temperature control becomes possible.

更に、前記セラミックヒータへの給電を制御する給電制御部を備えているため、加熱ムラを抑制して即応性が良好な高精度の温度制御が可能となり、画像欠陥のない良好な画像を提供することができる。   In addition, since the power supply control unit that controls power supply to the ceramic heater is provided, it is possible to control heating unevenness and perform high-accuracy temperature control with good responsiveness and provide a good image without image defects. be able to.

更に、加圧バネにより前記放熱部材を前記定着ベルトに押圧しているため、前記定着ベルトの張力を一定に制御することが可能となり、前記定着ベルトと前記放熱部材表面の密着性が更に上がり、前記定着ベルトへの伝熱効率が向上するので、各セラミックヒータを低電力とすることができる。   Furthermore, since the heat radiating member is pressed against the fixing belt by a pressure spring, it becomes possible to control the tension of the fixing belt to be constant, and the adhesion between the fixing belt and the surface of the heat radiating member is further improved. Since the heat transfer efficiency to the fixing belt is improved, each ceramic heater can be reduced in power.

更に、前記定着ベルト表面温度が均一となり、前記定着ベルトの摺動する面圧も均一化されることから前記定着ベルトの蛇行を抑制することが可能となり、前記定着ベルト及び前記放熱部材表面の耐久性も向上することができる。   Further, since the surface temperature of the fixing belt becomes uniform and the surface pressure on which the fixing belt slides is made uniform, it is possible to suppress meandering of the fixing belt, and durability of the surfaces of the fixing belt and the heat radiating member can be suppressed. Can also be improved.

更に、ウォームアップ動作中及び印字中に前記加熱部材及び前記定着ベルトからの放射熱を前記加熱部材内側方向に配置された加圧バネを介して配設された金属製の支持部材に吸収蓄熱させておくことで、スリープ状態から動作状態への復帰時の前記定着ベルト及び前記定着部材を加熱する時に雰囲気温度がある程度高くなっていることになるため、スリープ状態から動作状態への復帰時間を短縮することができる。   Further, during the warm-up operation and during printing, radiant heat from the heating member and the fixing belt is absorbed and stored in a metal support member disposed via a pressure spring disposed inward of the heating member. Therefore, when the fixing belt and the fixing member are heated from the sleep state to the operation state, the ambient temperature is increased to some extent, so that the return time from the sleep state to the operation state is shortened. can do.

更に、セラミックヒータの長手方向で中央部と端部で発熱量を異なるようにすることで、サイズの異なる紙への対応が可能となり、小サイズ紙を連続で印字した場合、紙が通過していない端部は、紙に熱を奪われることがないため過度の温度上昇が発生してしまう。しかし、前記セラミックヒータの長手方向で中央部と端部で発熱量を異なるようにすれば、端部を独立して温度制御できるため、過度の温度上昇を抑制でき、前記定着ベルト及び前記加熱部材の耐久性を確保することができる。   Furthermore, by changing the heat generation amount at the center and end in the longitudinal direction of the ceramic heater, it becomes possible to handle paper of different sizes, and paper is passing when small size paper is printed continuously. Since there is no heat taken away by the paper, an excessive temperature rise occurs at the end portion that is not present. However, if the heat generation amount is made different between the central portion and the end portion in the longitudinal direction of the ceramic heater, the temperature of the end portion can be controlled independently, so that an excessive temperature rise can be suppressed, and the fixing belt and the heating member can be suppressed. It is possible to ensure durability.

更に、複数個のセラミックヒータの電力を、前記定着ベルトの搬送方向上流側を小さく、下流側すなわち前記加熱領域部出口付近で大きくすることで、前記定着ニップ部で定着に必要な温度を確保しやすくなり、画像品質を安定化することができる。   Furthermore, the temperature required for fixing is secured at the fixing nip portion by reducing the power of the plurality of ceramic heaters on the upstream side in the conveyance direction of the fixing belt and increasing the downstream side, that is, in the vicinity of the outlet of the heating area. It becomes easy and the image quality can be stabilized.

更に、加熱部材の加熱領域部下流側端の位置を非接触センサで検知し電力制御することで加熱領域部出口の温度を管理し、しかも下流側ほど電力を高く設定することで、余分な電力を使用する必要がなく定着ベルトを加熱することが可能となる。   Furthermore, the temperature of the outlet of the heating area is controlled by detecting the position of the downstream end of the heating area of the heating member with a non-contact sensor and controlling the power. Therefore, it is possible to heat the fixing belt.

更に、前記放熱部材は、前記定着ベルトが摺動する表面にフッ素を含有するＰＴＦＥ樹脂とＰＦＡ樹脂との少なくとも何れか１つからなるコーティングをすることで、前記定着ベルトと前記放熱部材との摺動抵抗を低下させ、前記定着ベルト及び前記放熱部材の耐久性を向上することができる。   Further, the heat radiating member is coated with at least one of fluorine-containing PTFE resin and PFA resin on the surface on which the fixing belt slides, thereby sliding the fixing belt and the heat radiating member. The dynamic resistance can be reduced, and the durability of the fixing belt and the heat radiating member can be improved.

また更に、本発明によれば、画像形成装置は、前記定着装置を備えることによって、ウォームアップ時間が短く、高速印字に対応でき定着ムラのない画像を形成することができる。   Furthermore, according to the present invention, by providing the fixing device, the image forming apparatus can form an image with a short warm-up time, high-speed printing, and no fixing unevenness.

本発明に係る定着装置が搭載された画像形成装置の全体構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing an overall configuration of an image forming apparatus equipped with a fixing device according to the present invention. 本発明の第１実施形態である定着装置の構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of a fixing device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の他の実施形態である定着装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the fixing device which is other embodiment of this invention. 本発明の加熱部材の構成を示す図である。 （ａ） 本発明の第１実施形態である加熱部材の構成を示す図である。 （ｂ） 本発明の他の実施形態である加熱部材の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the heating member of this invention. (A) It is a figure which shows the structure of the heating member which is 1st Embodiment of this invention. (B) It is a figure which shows the structure of the heating member which is other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態である加熱部材の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the heating member which is other embodiment of this invention. 本発明の実施形態である定着装置を放熱部材の長手方向から見た図である。FIG. 3 is a view of the fixing device according to the embodiment of the present invention as viewed from the longitudinal direction of the heat radiating member. 本発明の実施形態であるセラミックヒータを示す図である。 （ａ） セラミックヒータの外観図 （ｂ） セラミックヒータを構成する発熱パターン図 （ｃ） セラミックヒータの断面図It is a figure which shows the ceramic heater which is embodiment of this invention. (A) External view of ceramic heater (b) Heat generation pattern diagram of ceramic heater (c) Cross section of ceramic heater 本発明の実施形態である加熱領域部を示す図である。 （ａ） 加熱部材の加熱領域部周方向の位置と温度との関係を示すグラフである。 （ｂ） 本発明の実施形態に対する参考例となる加熱部材の加熱領域部周方向の位置を示す図である。 （ｃ） 本発明の第１実施形態である加熱部材の加熱領域部周方向の位置を示す図である。It is a figure which shows the heating area | region part which is embodiment of this invention. (A) It is a graph which shows the relationship between the position of the heating region part circumferential direction of a heating member, and temperature. (B) It is a figure which shows the position of the heating area | region part circumferential direction of the heating member used as the reference example with respect to embodiment of this invention. (C) It is a figure which shows the position of the heating area | region part circumferential direction of the heating member which is 1st Embodiment of this invention. セラミックヒータにおいて通電を制御する制御手段の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control means which controls electricity supply in a ceramic heater. 本発明の実施形態に対する参考例となる加熱部材の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the heating member used as the reference example with respect to embodiment of this invention. 本発明の実施形態に対する他の参考例となる加熱部材の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the heating member used as the other reference example with respect to embodiment of this invention.

図１は、本発明の実施の一形態である画像形成装置１００の構成を示す図である。画像形成装置１００は、読み取った原稿の画像データやネットワーク等を介して送信された画像データに基づいて記録紙に対して多色及び単色の画像を形成する装置である。画像形成装置１００は、露光ユニット１０、感光体ドラム１０１（１０１ａ〜１０１ｄ）、現像装置１０２（１０２ａ〜１０２ｄ）、帯電ローラ１０３（１０３ａ〜１０３ｄ）、クリーニングユニット１０４（１０４ａ〜１０４ｄ）、中間転写ベルト１１、一次転写ローラ１３（１３ａ〜１３ｄ）、二次転写ローラ１４、定着装置１５、用紙搬送路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３、給紙カセット１６、手差し給紙トレイ１７および排紙トレイ１８を備えている。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 100 is an apparatus that forms multi-color and single-color images on recording paper based on scanned image data of a document or image data transmitted via a network or the like. The image forming apparatus 100 includes an exposure unit 10, a photosensitive drum 101 (101a to 101d), a developing device 102 (102a to 102d), a charging roller 103 (103a to 103d), a cleaning unit 104 (104a to 104d), and an intermediate transfer belt. 11, a primary transfer roller 13 (13a to 13d), a secondary transfer roller 14, a fixing device 15, paper transport paths P1, P2, and P3, a paper feed cassette 16, a manual paper feed tray 17, and a paper discharge tray 18. .

画像形成装置１００は、ブラック（Ｋ）及びカラー画像を色分解して得られる減法混色の３原色であるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色の各色相に対応した画像データを用いて、各色相に対応した画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて画像形成を行う。各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、同様の構成であり、例えば、ブラック（Ｋ）の画像形成部Ｐａは、感光体ドラム１０１ａ、現像装置１０２ａ、帯電ローラ１０３ａ、転写ローラ１３ａおよびクリーニングユニット１０４ａ等から構成される。この画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、中間転写ベルト１１の移動方向（副走査方向）に一列に配列されている。   The image forming apparatus 100 corresponds to the hues of four colors of cyan (C), magenta (M), and yellow (Y), which are three subtractive primary colors obtained by color separation of black (K) and a color image. Using the image data, image formation is performed in the image forming units Pa to Pd corresponding to each hue. Each of the image forming units Pa to Pd has the same configuration. For example, the black (K) image forming unit Pa includes a photosensitive drum 101a, a developing device 102a, a charging roller 103a, a transfer roller 13a, a cleaning unit 104a, and the like. Composed. The image forming portions Pa to Pd are arranged in a line in the moving direction (sub-scanning direction) of the intermediate transfer belt 11.

帯電ローラ１０３は、感光体ドラム１０１の表面を所定の電位に均一に帯電させる接触方式の帯電器である。帯電ローラ１０３に代えて、帯電ブラシを用いた接触方式の帯電器、または、帯電ワイヤを用いた非接触方式の帯電器を用いることもできる。   The charging roller 103 is a contact-type charger that uniformly charges the surface of the photosensitive drum 101 to a predetermined potential. Instead of the charging roller 103, a contact type charger using a charging brush or a non-contact type charger using a charging wire may be used.

露光ユニット１０は、図示しない半導体レーザ、ポリゴンミラー１、第１反射ミラー２、第２反射ミラー３等を備えており、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の各色相の画像データによって変調されたレーザビーム等の光ビームのそれぞれを感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのそれぞれに照射する。各感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の各色相の画像データによる静電潜像を形成する。   The exposure unit 10 includes a semiconductor laser (not shown), a polygon mirror 1, a first reflection mirror 2, a second reflection mirror 3, and the like, and includes black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y). Each of the photosensitive drums 101a to 101d is irradiated with a light beam such as a laser beam modulated by the image data of each hue. Each of the photosensitive drums 101a to 101d forms an electrostatic latent image based on image data of each hue of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y).

現像装置１０２は、静電潜像が形成された感光体ドラム１０１の表面に現像剤であるトナーを供給し、静電潜像をトナー像に現像する。現像装置１０２ａ〜１０２ｄのそれぞれには、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の各色相のトナーを収納しており、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのそれぞれに形成された各色相の静電潜像を、各色相のトナー像に顕像化する。   The developing device 102 supplies toner as a developer to the surface of the photosensitive drum 101 on which the electrostatic latent image is formed, and develops the electrostatic latent image into a toner image. Each of the developing devices 102a to 102d contains toner of each hue of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y), and is formed on each of the photosensitive drums 101a to 101d. The electrostatic latent image of each hue is visualized into a toner image of each hue.

クリーニングユニット１０４は、現像・画像転写後における感光体ドラム１０１上の表面に残留したトナーを除去・回収する。   The cleaning unit 104 removes and collects toner remaining on the surface of the photosensitive drum 101 after development and image transfer.

中間転写ベルト１１は、感光体ドラム１０１の上方に配置されており、駆動ローラ１１ａと従動ローラ１１ｂとの間に張架されてループ状の移動経路を形成している。中間転写ベルト１１の外周面は、感光体ドラム１０１ｄ、感光体ドラム１０１ｃ、感光体ドラム１０１ｂおよび感光体ドラム１０１ａにこの順に対向する。この中間転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに対向する位置に、一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄが配置されている。中間転写ベルト１１が感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに対向する位置のそれぞれが一次転写位置である。また、中間転写ベルト１１は、厚さ１００〜１５０μｍ程度のフィルムで形成されている。   The intermediate transfer belt 11 is disposed above the photosensitive drum 101, and is stretched between the driving roller 11a and the driven roller 11b to form a loop-shaped moving path. The outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 11 faces the photosensitive drum 101d, the photosensitive drum 101c, the photosensitive drum 101b, and the photosensitive drum 101a in this order. Primary transfer rollers 13a to 13d are arranged at positions facing the respective photosensitive drums 101a to 101d with the intermediate transfer belt 11 interposed therebetween. Each of the positions where the intermediate transfer belt 11 faces the photosensitive drums 101a to 101d is a primary transfer position. The intermediate transfer belt 11 is formed of a film having a thickness of about 100 to 150 μm.

一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄは、直径８〜１０ｍｍのステンレス等の金属を基材とする軸の表面を導電性の弾性材（例えば、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエン共重合ゴム）、発泡ウレタン等）によって被覆して構成されている。   The primary transfer rollers 13a to 13d have a shaft surface made of a metal such as stainless steel having a diameter of 8 to 10 mm and covered with a conductive elastic material (for example, EPDM (ethylene propylene diene copolymer rubber), urethane foam, etc.). Configured.

一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄには、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄの表面に担持されたトナー像を中間転写ベルト１１上に転写するために、トナーの帯電極性と逆極性の一次転写バイアスが定電圧制御によって印加される。これによって、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに形成された各色相のトナー像は、中間転写ベルト１１の外周面に順次重ねて転写され、中間転写ベルト１１の外周面にフルカラーのトナー像が形成される。   The primary transfer rollers 13a to 13d have constant voltage control of a primary transfer bias opposite to the charging polarity of the toner in order to transfer the toner images carried on the surfaces of the photosensitive drums 101a to 101d onto the intermediate transfer belt 11. Applied. As a result, the toner images of the respective colors formed on the photosensitive drums 101a to 101d are sequentially transferred onto the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 11, and a full-color toner image is formed on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 11. .

但し、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の色相の一部のみの画像データが入力された場合には、４つの感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのうち、入力された画像データの色相に対応する一部の感光体１０１のみにおいて静電潜像およびトナー像の形成が行われる。例えば、モノクロ画像形成時には、ブラックの色相に対応した感光体ドラム１０１ａのみにおいて静電潜像の形成及びトナー像の形成が行われ、中間転写ベルト１１の外周面にはブラックのトナー像のみが転写される。   However, when image data of only a part of the hues of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) is input, input is performed among the four photosensitive drums 101a to 101d. The electrostatic latent image and the toner image are formed only on a part of the photoconductors 101 corresponding to the hue of the image data. For example, when forming a monochrome image, an electrostatic latent image and a toner image are formed only on the photosensitive drum 101 a corresponding to the black hue, and only the black toner image is transferred to the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 11. Is done.

各一次転写位置において中間転写ベルト１１の外周面に転写されたトナー像は、中間転写ベルト１１の回転によって、二次転写ローラ１４との対向位置である二次転写位置に搬送される。   The toner image transferred to the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 11 at each primary transfer position is conveyed to a secondary transfer position that is a position facing the secondary transfer roller 14 by the rotation of the intermediate transfer belt 11.

二次転写ローラ１４は、画像形成時において、内周面が駆動ローラ１１ａの周面に接触する中間転写ベルト１１の外周面に所定のニップ圧で圧接されている。給紙カセット１６または手差し給紙トレイ１７から給紙された記録紙が、二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間を通過する際に、二次転写ローラ１４にトナーの帯電極性とは逆極性の高電圧が印加される。これによって、中間転写ベルト１１の外周面から記録紙の表面にトナー像が転写される。   The secondary transfer roller 14 is pressed against the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 11 whose inner peripheral surface is in contact with the peripheral surface of the driving roller 11a at a predetermined nip pressure during image formation. When the recording paper fed from the paper feed cassette 16 or the manual paper feed tray 17 passes between the secondary transfer roller 14 and the intermediate transfer belt 11, what is the charging polarity of the toner on the secondary transfer roller 14? A high voltage of reverse polarity is applied. As a result, the toner image is transferred from the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 11 to the surface of the recording paper.

なお、感光体ドラム１０１から中間転写ベルト１１に付着したトナーのうち、記録紙上に転写されずに中間転写ベルト１１上に残存したトナーは、次工程での混色を防止するために、転写クリーニングユニット１２によって回収される。   Of the toner adhering to the intermediate transfer belt 11 from the photosensitive drum 101, the toner remaining on the intermediate transfer belt 11 without being transferred onto the recording paper is used for the transfer cleaning unit in order to prevent color mixing in the next process. 12 is collected.

トナー像が転写された記録紙は、本発明の定着装置１５に導かれ、定着ローラ１５ａ及び加熱部材の間に張架された定着ベルトと、加圧ローラ１５ｂとの間に形成される定着ニップ部を通過して加熱及び加圧を受ける。これによって、トナー像が、記録紙の表面に定着する。トナー像が定着した記録紙は、排紙ローラ１８ａによって排紙トレイ１８上に排出される。   The recording sheet on which the toner image has been transferred is guided to the fixing device 15 of the present invention, and a fixing nip formed between the fixing belt stretched between the fixing roller 15a and the heating member and the pressure roller 15b. Heat and pressurize through the section. As a result, the toner image is fixed on the surface of the recording paper. The recording paper on which the toner image is fixed is discharged onto the paper discharge tray 18 by the paper discharge roller 18a.

また、画像形成装置１００には、用紙カセット１６に収納されている記録紙を二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間及び定着装置１５を経由して排紙トレイ１８に送るための略垂直方向に延びる用紙搬送路Ｐ１が設けられている。   Further, the image forming apparatus 100 is an abbreviation for sending recording paper stored in the paper cassette 16 to the paper discharge tray 18 between the secondary transfer roller 14 and the intermediate transfer belt 11 and via the fixing device 15. A sheet conveyance path P1 extending in the vertical direction is provided.

用紙搬送路Ｐ１には、用紙カセット１６内の記録紙を一枚ずつ用紙搬送路Ｐ１内に繰り出すピックアップローラ１６ａ、繰り出された記録紙を上方に向けて搬送する搬送ローラ１６ｂ、搬送されてきた記録紙を所定のタイミングで２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間に導くレジストローラ１９、記録紙を排紙トレイ１８に排出する排紙ローラ１８ａが配置されている。   In the paper transport path P1, a pickup roller 16a that feeds the recording paper in the paper cassette 16 one by one into the paper transport path P1, a transport roller 16b that transports the fed recording paper upward, and the recording that has been transported. A registration roller 19 that guides the paper between the secondary transfer roller 14 and the intermediate transfer belt 11 at a predetermined timing, and a paper discharge roller 18 a that discharges the recording paper to the paper discharge tray 18 are disposed.

また、画像形成装置１００の内部には、手差し給紙トレイ１７からレジストローラ１９に至る間に、ピックアップローラ１７ａおよび搬送ローラ１６ｂを配置した用紙搬送路Ｐ２が形成されている。更に、排紙ローラ１８ａから用紙搬送路Ｐ１におけるレジストローラ１９の上流側に至る間には、用紙搬送路Ｐ３が形成されている。   Further, inside the image forming apparatus 100, a paper conveyance path P2 in which a pickup roller 17a and a conveyance roller 16b are arranged is formed between the manual paper feed tray 17 and the registration rollers 19. Further, a paper transport path P3 is formed between the paper discharge roller 18a and the upstream side of the registration roller 19 in the paper transport path P1.

排紙ローラ１８ａは、正逆両方向に回転自在にされており、記録紙の片面に画像を形成する片面画像形成時、及び、記録紙の両面に画像を形成する両面画像形成における第２面画像形成時に正転方向に駆動されて記録紙を排紙トレイ１８に排出する。一方、両面画像形成における第１面画像形成時には、排出ローラ１８ａは、用紙の後端が定着装置１５を通過するまで正転方向に駆動された後、記録紙の後端部を挟持した状態で逆転方向に駆動されて記録紙を用紙搬送路Ｐ３内に導く。これによって、両面画像形成時に片面のみに画像が形成された記録紙は、表裏面および前後端を反転した状態で用紙搬送路Ｐ１に導かれる。   The paper discharge roller 18a is rotatable in both forward and reverse directions, and is used to form a second side image when forming a single-sided image for forming an image on one side of the recording paper and for forming a double-sided image for forming images on both sides of the recording paper. At the time of formation, the recording paper is driven in the normal rotation direction and discharged to the paper discharge tray 18. On the other hand, when the first side image is formed in the double-sided image formation, the discharge roller 18a is driven in the forward direction until the rear end of the paper passes through the fixing device 15, and then the rear end of the recording paper is sandwiched. Driven in the reverse direction, the recording paper is guided into the paper transport path P3. As a result, the recording paper on which the image is formed only on one side at the time of double-sided image formation is guided to the paper conveyance path P1 with the front and back sides and the front and rear ends reversed.

レジストローラ１９は、用紙カセット１６または手差し給紙トレイ１７から給紙され、または、用紙搬送路Ｐ３を経由して搬送された記録紙を、中間転写ベルト１１の回転に同期したタイミングで二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間に導く。このため、レジストローラ１９は、感光体ドラム１０１や中間転写ベルト１１の動作開始時には回転を停止しており、中間転写ベルト１１の回転に先立って給紙または搬送された記録紙は、前端をレジストローラ１９に当接させた状態で用紙搬送路Ｐ１内における移動を停止する。この後、レジストローラ１９は、二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１とが圧接する位置で、記録紙の前端部と中間転写ベルト１１上に形成されたトナー像の前端部とが対向するタイミングで回転を開始する。   The registration roller 19 performs secondary transfer of the recording paper fed from the paper cassette 16 or the manual paper feed tray 17 or conveyed via the paper conveyance path P3 at a timing synchronized with the rotation of the intermediate transfer belt 11. Guided between the roller 14 and the intermediate transfer belt 11. For this reason, the registration roller 19 stops rotating when the operation of the photosensitive drum 101 and the intermediate transfer belt 11 is started, and the recording paper fed or conveyed prior to the rotation of the intermediate transfer belt 11 is registered at the front end. The movement in the paper transport path P1 is stopped in a state where it is in contact with the roller 19. Thereafter, the registration roller 19 is a position where the secondary transfer roller 14 and the intermediate transfer belt 11 are in pressure contact with each other, and the front end of the recording paper and the front end of the toner image formed on the intermediate transfer belt 11 face each other. To start rotation.

なお、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの全てにおいて画像形成が行われるフルカラー画像形成時には、一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄが中間転写ベルト１１を感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄの全てに圧接させる。一方、画像形成部Ｐａのみにおいて画像形成が行われるモノクロ画像形成時には、一次転写ローラ１３ａのみを中間転写ベルト１１を介して感光体ドラム１０１ａに圧接させる。   At the time of full color image formation in which image formation is performed in all of the image forming portions Pa to Pd, the primary transfer rollers 13a to 13d press the intermediate transfer belt 11 against all of the photosensitive drums 101a to 101d. On the other hand, at the time of monochrome image formation in which image formation is performed only in the image forming portion Pa, only the primary transfer roller 13a is brought into pressure contact with the photosensitive drum 101a via the intermediate transfer belt 11.

図２は、本発明の第１実施形態である定着装置１５の構成を示す図である。定着装置１５は、定着部材である定着ローラ１５ａと、加圧部材である加圧ローラ１５ｂと、定着ベルト６４と、加熱部材６０とを含んで構成される。定着装置１５においては、定着ベルト６４が定着ローラ１５ａと加熱部材６０との間に張架され、加圧ローラ１５ｂが定着ベルト６４を介して定着ローラ１５ａに対向圧接するように配置されている。そして、定着ローラ１５ａと加熱部材６０とは、定着ローラ１５ａの軸線方向において、略平行となるように配置されている。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the fixing device 15 according to the first embodiment of the present invention. The fixing device 15 includes a fixing roller 15 a that is a fixing member, a pressure roller 15 b that is a pressure member, a fixing belt 64, and a heating member 60. In the fixing device 15, the fixing belt 64 is stretched between the fixing roller 15 a and the heating member 60, and the pressure roller 15 b is disposed so as to be in pressure-contact with the fixing roller 15 a via the fixing belt 64. The fixing roller 15a and the heating member 60 are disposed so as to be substantially parallel in the axial direction of the fixing roller 15a.

そのため、定着ローラ１５ａと加熱部材６０との間に張架される定着ベルト６４が摺動するとき、蛇行するのを防止して、定着ベルト６４の耐久性を高く維持することができる。   Therefore, when the fixing belt 64 stretched between the fixing roller 15a and the heating member 60 slides, it can be prevented from meandering and the durability of the fixing belt 64 can be maintained high.

定着装置１５は、加熱部材６０が定着ベルト６４と接触して定着ベルト６４を加熱し、定着ベルト６４と加圧ローラ１５ｂとで形成する定着ニップ部１５ｃを所定の定着速度もしくは複写速度で記録媒体である記録紙８０が進行方向Ｙ０方向に通過したとき、記録紙８０上に担持されている未定着のトナー像８１を記録紙８０上に加熱加圧して定着する装置である。   In the fixing device 15, the heating member 60 contacts the fixing belt 64 to heat the fixing belt 64, and the fixing nip portion 15c formed by the fixing belt 64 and the pressure roller 15b is recorded at a predetermined fixing speed or copying speed. This is a device for fixing the unfixed toner image 81 carried on the recording paper 80 by heating and pressurizing the recording paper 80 when the recording paper 80 is passed in the traveling direction Y0.

なお、未定着のトナー像８１は、例えば、非磁性一成分現像剤（非磁性トナー）、非磁性二成分現像剤（非磁性トナー及びキャリア）、磁性現像剤（磁性トナー）等の現像剤（トナー）によって形成される。また、定着速度とはプロセス速度のことであり、複写速度とは１分あたりの複写枚数のことである。また、記録紙８０が定着ニップ部１５ｃを通過するときには、定着ベルト６４は、記録紙８０のトナー像担持面とは反対側の面に当接するようになっている。   The unfixed toner image 81 includes, for example, a developer such as a non-magnetic one-component developer (non-magnetic toner), a non-magnetic two-component developer (non-magnetic toner and carrier), and a magnetic developer (magnetic toner). Toner). The fixing speed is the process speed, and the copying speed is the number of copies per minute. Further, when the recording paper 80 passes through the fixing nip portion 15c, the fixing belt 64 comes into contact with the surface of the recording paper 80 opposite to the toner image carrying surface.

定着ローラ１５ａは、定着ベルト６４を介して加圧ローラ１５ｂに圧接することで定着ニップ部１５ｃを形成すると同時に、定着ベルト６４を介して加圧ローラ１５ｂに対向圧接し、回転軸周りに回転自在に設けられている。加圧ローラ１５ｂは、定着ローラ１５ａの回転に従動して回転方向Ｙ１方向に回転する。   The fixing roller 15a is pressed against the pressure roller 15b via the fixing belt 64 to form the fixing nip portion 15c. At the same time, the fixing roller 15a is pressed against the pressure roller 15b via the fixing belt 64 and is rotatable about the rotation axis. Is provided. The pressure roller 15b rotates in the rotation direction Y1 following the rotation of the fixing roller 15a.

定着ローラ１５ａは、直径が３０ｍｍで、その内側から順に芯金、弾性層が形成された２層構造からなり、芯金には、例えば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等の金属あるいはそれらの合金等が用いられる。また、弾性層にシリコーンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性を有するゴム材料が適している。なお、本実施の形態では、定着ローラ１５ａが定着ベルト６４を介して加圧ローラ１５ｂに対向圧接するときの力は、２１６Ｎ程度である。   The fixing roller 15a has a diameter of 30 mm and has a two-layer structure in which a cored bar and an elastic layer are formed in order from the inside. The cored bar includes, for example, a metal such as iron, stainless steel, aluminum, copper, or the like. An alloy or the like is used. Further, a rubber material having heat resistance such as silicone rubber or fluoro rubber is suitable for the elastic layer. In the present embodiment, the force when the fixing roller 15a is pressed against the pressure roller 15b via the fixing belt 64 is about 216N.

加圧ローラ１５ｂは、図示しない駆動モータ（図９に示す駆動モータ９４）により回転軸周りに回転方向Ｙ２方向に回転駆動することによって、定着ベルト６４を搬送する。加圧ローラ１５ｂは、その内側から順に芯金、弾性層、離型層が形成された３層構造からなっている。芯金には、例えば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等の金属あるいはそれらの合金等が用いられる。また、弾性層にはシリコーンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性を有するゴム材料が適しており、離型層にはＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素樹脂が適している。   The pressure roller 15b conveys the fixing belt 64 by being driven to rotate around the rotation axis in the rotation direction Y2 by a drive motor (not shown) (drive motor 94 shown in FIG. 9). The pressure roller 15b has a three-layer structure in which a metal core, an elastic layer, and a release layer are formed in this order from the inside. For the core metal, for example, a metal such as iron, stainless steel, aluminum, copper, or an alloy thereof is used. Further, a rubber material having heat resistance such as silicone rubber or fluororubber is suitable for the elastic layer, and a fluororesin such as PFA or PTFE is suitable for the release layer.

また、加圧ローラ１５ｂの内部には、加圧ローラ１５ｂを加熱するヒータランプ６６が配置されている。図示しない主制御部であるＣＰＵ（図９に示すＣＰＵ９５）が図示しない電源回路（図９に示す電源回路９３）からヒータランプ６６に電力を供給（通電）させることによって、ヒータランプ６６が発光し、ヒータランプ６６から赤外線が放射される。これによって、加圧ローラ１５ｂの内周面が赤外線を吸収して加熱され、加圧ローラ１５ｂ全体が加熱される。   A heater lamp 66 for heating the pressure roller 15b is disposed inside the pressure roller 15b. When a CPU (CPU 95 shown in FIG. 9), not shown, supplies power to the heater lamp 66 from a power supply circuit (power supply circuit 93 shown in FIG. 9) (not shown), the heater lamp 66 emits light. Infrared rays are emitted from the heater lamp 66. As a result, the inner peripheral surface of the pressure roller 15b is heated by absorbing infrared rays, and the entire pressure roller 15b is heated.

定着ベルト６４は、加熱部材６０によって所定の温度に加熱され、定着ニップ部１５ｃを通過する未定着のトナー像８１および記録紙８０を加熱する。定着ベルト６４は、直径５０ｍｍの無端状のベルトで、加熱部材６０と定着ローラ１５ａによって張架され、定着ローラ１５ａに所定の角度で巻きかかっている。定着ベルト６４は、定着ローラ１５ａの回転時には、定着ローラ１５ａに従動して回転方向Ｙ１方向に回転するようになっている。   The fixing belt 64 is heated to a predetermined temperature by the heating member 60 and heats the unfixed toner image 81 and the recording paper 80 that pass through the fixing nip portion 15c. The fixing belt 64 is an endless belt having a diameter of 50 mm, is stretched by the heating member 60 and the fixing roller 15a, and is wound around the fixing roller 15a at a predetermined angle. When the fixing roller 15a rotates, the fixing belt 64 follows the fixing roller 15a and rotates in the rotation direction Y1.

定着ベルト６４は、ポリイミド等の耐熱性樹脂あるいはステンレスやニッケル等の金属材料からなる中空円筒状の基材の表面に、弾性層として耐熱性及び弾性に優れたエラストマー材料（例えば、シリコーンゴム）が形成され、更にその表面に離型層として耐熱性及び離型性に優れた合成樹脂材料（例えば、ＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素樹脂）が形成された３層構造となっている。また、基材のポリイミドにフッ素樹脂を内添してもよい。これによって、加熱部材６０との摺動負荷を低減することができる。   The fixing belt 64 is made of an elastomer material (for example, silicone rubber) excellent in heat resistance and elasticity as an elastic layer on the surface of a hollow cylindrical base material made of a heat resistant resin such as polyimide or a metal material such as stainless steel or nickel. It is formed and has a three-layer structure in which a synthetic resin material (for example, a fluororesin such as PFA or PTFE) having excellent heat resistance and releasability as a release layer is formed on the surface thereof. Moreover, you may add a fluororesin internally to the polyimide of a base material. Thereby, the sliding load with the heating member 60 can be reduced.

また、定着装置１５においては、温度検出手段として、定着ベルト６４の周面には発熱体側サーミスタ６３、加圧ローラ１５ｂの周面には加圧ローラ側サーミスタ６５が配設されており、それぞれの表面温度を検出するようになっている。   Further, in the fixing device 15, as a temperature detecting means, a heating element side thermistor 63 is disposed on the peripheral surface of the fixing belt 64, and a pressure roller side thermistor 65 is disposed on the peripheral surface of the pressure roller 15b. The surface temperature is detected.

発熱体側サーミスタ６３によって検出された定着ベルト６４の表面温度に基づいて、セラミックヒータ６７に対する通電が制御される。本実施の形態における発熱体側サーミスタ６３は、非接触式の温度検出手段であり、赤外線検知型の温度センサである。接触式の温度検出手段を定着ベルト６４に接触して配置する構成では、定着ベルト６４と接触する界面において、接触式温度検出手段が定着ベルト６４の表面離型層を磨耗させる場合がある。   Energization to the ceramic heater 67 is controlled based on the surface temperature of the fixing belt 64 detected by the heating element side thermistor 63. The heating element side thermistor 63 in the present embodiment is a non-contact type temperature detection means, and is an infrared detection type temperature sensor. In the configuration in which the contact-type temperature detection unit is disposed in contact with the fixing belt 64, the contact-type temperature detection unit may wear the surface release layer of the fixing belt 64 at the interface in contact with the fixing belt 64.

このようにして定着ベルト６４の表面離型層が損傷、劣化した場合には、出力画像に影響を及ぼす。また、加圧ローラ側サーミスタ６５によって検出された加圧ローラ１５ｂの表面温度に基づいて、ヒータランプ６６に対する通電が制御される。   When the surface release layer of the fixing belt 64 is damaged or deteriorated in this manner, the output image is affected. The energization of the heater lamp 66 is controlled based on the surface temperature of the pressure roller 15b detected by the pressure roller side thermistor 65.

図３は、本発明の他の実施形態である定着装置の構成を示す図である。図３の実施例は図２で示した実施例の定着ローラ１５ａを定着パッド１５ｄに置き換えたものである。定着パッド１５ｄは、シリコーンゴム等の弾性体からなる弾性層と定着ベルト６４とのスベリ摩擦力を低減させる表層と、芯金から構成され、定着ベルト６４を介して加圧ローラ１５ｂに対向圧接配置されている。   FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a fixing device according to another embodiment of the present invention. In the embodiment of FIG. 3, the fixing roller 15a of the embodiment shown in FIG. 2 is replaced with a fixing pad 15d. The fixing pad 15d is composed of an elastic layer made of an elastic material such as silicone rubber and a surface layer for reducing a sliding frictional force between the fixing belt 64 and a cored bar. Has been.

図４（ａ）は、定着装置１５が有する加熱部材６０の構成を示す図である。加熱部材６０は、図３に示す定着ベルト６４に接触して定着ベルト６４を所定の温度に加熱するための部材である。加熱部材６０は、放熱部材６２、セラミックヒータ６７Ａ、６７Ｂ、６７Ｃ、良熱伝導部材６８ａ、弾性断熱部材６８ｂ、押圧部材６８ｃを含んで構成される。   FIG. 4A is a diagram illustrating a configuration of the heating member 60 included in the fixing device 15. The heating member 60 is a member for contacting the fixing belt 64 shown in FIG. 3 and heating the fixing belt 64 to a predetermined temperature. The heating member 60 includes a heat radiation member 62, ceramic heaters 67A, 67B, 67C, a good heat conduction member 68a, an elastic heat insulation member 68b, and a pressing member 68c.

本実施の形態では、図４（ａ）に示すように、セラミックヒータは加熱部材６０中に３個（６７Ａ、６７Ｂ、６７Ｃ）配設した。本実施の形態のようにセラミックヒータを複数個配設すれば、複数個を通電制御することにより、より細やかな温度管理が可能となる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 4A, three ceramic heaters (67A, 67B, 67C) are arranged in the heating member 60. If a plurality of ceramic heaters are arranged as in the present embodiment, more precise temperature management is possible by controlling the energization of the plurality.

また、複数個で発熱制御するため、より細やかな温度制御が可能となり、画像欠陥のない良好な画像を提供することが可能となる。   In addition, since heat generation is controlled by a plurality, finer temperature control is possible, and a good image free from image defects can be provided.

また、製造時の抵抗発熱線の抵抗管理も、大電力を管理するよりも小電力を管理するほうが管理しやすく、ばらつきの小さい高品質のセラミックヒータ、ひいては該セラミックヒータを備えた定着装置が作製可能となる。   Also, resistance management of resistance heating wires during manufacturing is easier to manage by managing low power than managing large power, and a high-quality ceramic heater with little variation, and thus a fixing device equipped with the ceramic heater, is manufactured. It becomes possible.

更に、図４（ｂ）に示すように本実施の別の加熱部材６０の形態では、放熱部材６２を分割し、各々でセラミックヒータ６７を有する放熱部材６２として加熱部材６０を構成することもできる。   Further, as shown in FIG. 4B, in another form of the heating member 60 of the present embodiment, the heat radiating member 62 can be divided, and the heat member 60 can be configured as the heat radiating member 62 having the ceramic heater 67 respectively. .

図５は、定着装置１５が有する本発明の他の実施形態である加熱部材６０の構成を示す図である。定着ベルト６４を加熱する加熱部材６０は、図４（ａ）で示した放熱部材６２の代わりに複数個の放熱部材６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃを配置し、加熱するよう構成されている。   FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a heating member 60 according to another embodiment of the present invention that the fixing device 15 has. The heating member 60 that heats the fixing belt 64 is configured to heat by disposing a plurality of heat radiating members 62A, 62B, and 62C instead of the heat radiating member 62 shown in FIG.

これにより、複数個の放熱部材６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃは熱容量を抑制した形状を有する湾曲形状であることから、熱容量が抑制される。   Thereby, since the several heat radiating member 62A, 62B, 62C is the curved shape which has the shape which suppressed heat capacity, heat capacity is suppressed.

複数個の放熱部材６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃは、定着ベルト６４が摺動する面と反対側の面に、アルミ等の良熱伝導性の素材である良熱伝導性部材６８ａを配し、更に良熱伝導性部材６８ａを介して、複数個の放熱部材６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃに対向する面にセラミックヒータ６７を配した。   The plurality of heat dissipating members 62A, 62B, and 62C are provided with a good heat conductive member 68a, which is a good heat conductive material such as aluminum, on the surface opposite to the surface on which the fixing belt 64 slides. A ceramic heater 67 is disposed on the surface facing the plurality of heat dissipating members 62A, 62B, 62C via the heat conductive member 68a.

更に、加圧バネ６８ｄを介して支持部材６９により複数個の放熱部材６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃを定着ベルト６４に押圧し、加熱部材６０からの熱を定着ベルト６４に供給できるよう構成されている。更に、複数個の放熱部材６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃは定着ベルト６４の摺動に対応して動くように、定着装置のサイドフレーム（図６に示すサイドフレーム７０）に図示しない切り欠きが入れられている。   Further, a plurality of heat radiating members 62A, 62B, 62C are pressed against the fixing belt 64 by a support member 69 via a pressure spring 68d, and heat from the heating member 60 can be supplied to the fixing belt 64. Further, the plurality of heat dissipating members 62A, 62B, and 62C are notched (not shown) in the side frame (side frame 70 shown in FIG. 6) of the fixing device so as to move corresponding to the sliding of the fixing belt 64. Yes.

更に、加圧バネ６８ｄとセラミックヒータ６７の間に押圧部材６８ｃを介して加熱部材６０を支持するためのＳＵＳ等の剛性の高い弾性断熱部材６８ｂを配設した。これにより定着ベルト６４の張力が調整されやすく、定着ベルト６４の蛇行を抑制することが可能になる。   Further, a highly rigid elastic heat insulating member 68b such as SUS for supporting the heating member 60 via the pressing member 68c is disposed between the pressure spring 68d and the ceramic heater 67. Thereby, the tension of the fixing belt 64 is easily adjusted, and the meandering of the fixing belt 64 can be suppressed.

従って、加熱部材６０は定着ベルト６４と複数個の放熱部材６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ表面の密着性が上がり定着ベルト６４への伝熱効率が高くなるため、消費電力の増大を抑えて省エネルギー化が達成できる。   Therefore, the heating member 60 has improved adhesion between the fixing belt 64 and the surfaces of the plurality of heat radiating members 62A, 62B, and 62C, and the heat transfer efficiency to the fixing belt 64 is increased, so that an increase in power consumption can be suppressed and energy saving can be achieved. .

更に定着ベルト６４の表面温度が均一となり、面圧も調整されることから定着ベルト６４の蛇行を抑制することが可能で、定着ベルト６４及び複数個の放熱部材６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ表面の耐久性も向上する。   Further, since the surface temperature of the fixing belt 64 becomes uniform and the surface pressure is adjusted, the meandering of the fixing belt 64 can be suppressed, and the durability of the surface of the fixing belt 64 and the plurality of heat radiation members 62A, 62B, 62C can be suppressed. Will also improve.

また、複数個で発熱制御するため、より細やかな温度制御が可能となり、画像欠陥のない良好な画像を提供することが可能となる。   In addition, since heat generation is controlled by a plurality, finer temperature control is possible, and a good image free from image defects can be provided.

加熱部材６０及び定着ベルト６４からの放射熱をウォームアップ動作中及び印字中に、加熱部材６０内側方向に配置された加圧バネ６８ｄを介して配設された金属製の支持部材６９に吸収蓄熱させておく。そのことで、スリープ状態から動作状態への復帰時の定着ベルト６４及び定着ローラ１５ａを加熱する時に雰囲気温度がある程度高くなっていることになるため、スリープ状態から動作状態への復帰時間を短縮することができる。   Radiant heat from the heating member 60 and the fixing belt 64 is absorbed and accumulated in a metal support member 69 disposed via a pressure spring 68d disposed inward of the heating member 60 during warm-up operation and printing. Let me. As a result, when the fixing belt 64 and the fixing roller 15a at the time of returning from the sleep state to the operation state are heated, the ambient temperature is increased to some extent, so that the time for returning from the sleep state to the operation state is shortened. be able to.

図６は、本発明の実施形態である定着装置を放熱部材６２の長手方向から見た図である。放熱部材６２は、胴部６１ａ及びジャーナル部６１ｂとからなる中空のロール形状であり、胴部６１ａは下半分が切断された切り欠き部を有する略半円弧状の断面形状となっている。   FIG. 6 is a view of the fixing device according to the embodiment of the present invention as viewed from the longitudinal direction of the heat dissipating member 62. The heat radiating member 62 has a hollow roll shape composed of a body portion 61a and a journal portion 61b, and the body portion 61a has a substantially semicircular arc-shaped cross-sectional shape having a cutout portion in which the lower half is cut.

胴部６１ａは、定着ベルト６４と接触する部分であり、半円弧状の内側表面にはセラミックヒータがその長手方向が放熱部材６２の長手方向に対応するように固着配置されて、セラミックヒータで発生する熱を定着ベルト６４に伝達するための部分である。そのため、放熱部材６２は、高い熱伝導性を有する材料から形成する必要がある。放熱部材６２を構成する材料としては、アルミニウム等の金属を挙げることができる。   The body 61a is a part that contacts the fixing belt 64, and a ceramic heater is fixedly disposed on the inner surface of the semicircular arc so that the longitudinal direction thereof corresponds to the longitudinal direction of the heat radiating member 62, and is generated by the ceramic heater. This is a part for transmitting heat to the fixing belt 64. Therefore, the heat dissipation member 62 needs to be formed from a material having high thermal conductivity. Examples of the material constituting the heat dissipating member 62 include metals such as aluminum.

セラミックヒータは、セラミックヒータの給電端子部（図７に示す給電端子部６７ａ）に給電制御部３０を介して電源３１からの電圧を印加させて通電することによって発熱する。なお、給電制御部３０は、制御手段９０によって制御されて、発熱体側サーミスタ６３により検出された温度に基づき、供給電力を制御するように構成されている。   The ceramic heater generates heat when a voltage from the power supply 31 is applied to the power supply terminal portion (power supply terminal portion 67a shown in FIG. 7) of the ceramic heater through the power supply control unit 30 and energized. The power supply control unit 30 is configured to control the supply power based on the temperature detected by the heating element side thermistor 63 under the control of the control means 90.

また、定着ベルト６４と接触する部分となる放熱部材６２の胴部６１ａには、定着ベルト６４との間の摩擦力を低減可能なトップコート層が形成されるのが好ましい。トップコート層を構成する材料としては、ＰＴＦＥ樹脂とＰＦＡ樹脂との少なくともいずれか１つの材料を挙げることができる。   Further, it is preferable that a top coat layer capable of reducing a frictional force with the fixing belt 64 is formed on the body portion 61 a of the heat radiating member 62 which is a portion in contact with the fixing belt 64. Examples of the material constituting the top coat layer include at least one material of PTFE resin and PFA resin.

これによって、加熱部材６０と定着ベルト６４との間の摩擦力を低減することができ、定着ベルト６４が磨耗するのを防止して定着ベルト６４の高い耐久性を確保することができるとともに、定着ベルト６４を駆動する図２に示す定着ローラ１５ａ及び加圧ローラ１５ｂへの負荷も低減することができる。   As a result, the frictional force between the heating member 60 and the fixing belt 64 can be reduced, the fixing belt 64 can be prevented from being worn, and high durability of the fixing belt 64 can be ensured. The load on the fixing roller 15a and the pressure roller 15b shown in FIG. 2 for driving the belt 64 can also be reduced.

従って、定着ローラ１５ａ及び加圧ローラ１５ｂの耐久性も確保し、低電力で駆動することが可能となる。   Accordingly, the durability of the fixing roller 15a and the pressure roller 15b can be ensured, and the fixing roller 15a and the pressure roller 15b can be driven with low power.

ジャーナル部６１ｂは、胴部６１ａの両端部に形成される部分であり、放熱部材６２が定着ベルト６４との摩擦力で回転しないように定着装置１５のサイドフレーム７０に固定されている。このように、放熱部材６２は回転しないように構成されているので、セラミックヒータが発熱するときに高電流が供給されても、安全性を充分確保することができる。   The journal portion 61b is a portion formed at both ends of the body portion 61a, and is fixed to the side frame 70 of the fixing device 15 so that the heat radiating member 62 does not rotate due to frictional force with the fixing belt 64. Thus, since the heat radiating member 62 is configured not to rotate, even when a high current is supplied when the ceramic heater generates heat, sufficient safety can be ensured.

さらに、ジャーナル部６１ｂには、定着ベルト６４が回転摺動するときに蛇行を防止する蛇行防止用カラー７１が定着ベルト６４の端部に接触するように形成されている。なお、蛇行防止用カラー７１としては、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）からなるカラーを用いることができるが、これに限定されるものではなく、放熱部材６２と独立で回転できる構成のものであればよい。   Further, a meandering prevention collar 71 that prevents meandering when the fixing belt 64 rotates and slides is formed in the journal portion 61 b so as to contact the end portion of the fixing belt 64. The meander-preventing collar 71 can be a color made of polyphenylene sulfide (PPS), but is not limited to this, and any structure that can rotate independently of the heat radiating member 62 may be used.

このように蛇行防止用カラー７１が回転自在であるので、定着ベルト６４が蛇行防止用カラー７１に当接しても負荷がかかることなく摺動するため、定着ベルト６４が割れてしまうのを防止して、定着ベルト６４の耐久性を高く維持することができる。   Since the meander-preventing collar 71 is rotatable in this way, the fixing belt 64 slides without being loaded even if it contacts the meander-preventing collar 71, thereby preventing the fixing belt 64 from cracking. Thus, the durability of the fixing belt 64 can be maintained high.

なお、放熱部材６２が断面略円弧状の中空ローラでなく、断面略円弧状の外周形状を有する部材の場合（図１０に示す、本発明の実施形態に対する参考例）には、蛇行防止用カラー７１を放熱部材６２に装着せずに、定着ローラ１５ａに装着させることもできる。   In the case where the heat dissipating member 62 is not a hollow roller having a substantially arc-shaped cross section but a member having an outer peripheral shape having a substantially arc-shaped cross section (reference example for the embodiment of the present invention shown in FIG. 10), a meander-preventing collar 71 may be attached to the fixing roller 15 a without being attached to the heat radiating member 62.

また、定着ベルト６４の周面近傍には、定着ベルト６４の異常昇温を検知して所定の温度以上になると電源回路（図９に示す、電源回路９３）を切断するサーモスタットまたはサーマルプロテクタ９１が配設されている。   A thermostat or thermal protector 91 that cuts off the power supply circuit (power supply circuit 93 shown in FIG. 9) is detected in the vicinity of the peripheral surface of the fixing belt 64 when an abnormal temperature rise of the fixing belt 64 is detected and becomes a predetermined temperature or higher. It is arranged.

図７（ａ）は、加熱部材６０が有する面状発熱体の１例であるセラミックヒータ６７の構成を示す図であり、絶縁性のアルミナセラミックス基板中に銀・パラジウム等の抵抗発熱線が埋設され、加熱部材６０の長手方向Ｙ３の両端部には、給電端子部６７ａ、６７ｋを配設したセラミックヒータを示す図である。抵抗発熱線６７ｊは給電端子部６７ａに接続されている。   FIG. 7A is a diagram showing a configuration of a ceramic heater 67 which is an example of a planar heating element included in the heating member 60, and resistance heating wires such as silver and palladium are embedded in an insulating alumina ceramic substrate. FIG. 5 is a view showing a ceramic heater in which power supply terminal portions 67a and 67k are disposed at both ends of the heating member 60 in the longitudinal direction Y3. The resistance heating wire 67j is connected to the power supply terminal portion 67a.

図７（ｂ）に示すように、具体的には、メインヒータ６７ｂ及びサブヒータ６７ｃを構成する抵抗発熱線をスクリーン印刷により形成し、高温で重ね合わせ一体焼成することにより、図７（ａ）に示すセラミックヒータ６７を得た。図７（ｃ）に図７（ａ）のＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’断面の概略図を示したが、同一厚みの位置にメインヒータ抵抗発熱線６７ｄ、更に別の厚み位置にサブヒータ抵抗発熱線６７ｅが埋設されたセラミックヒータ６７としたものである。   As shown in FIG. 7B, specifically, the resistance heating lines constituting the main heater 67b and the sub-heater 67c are formed by screen printing, and are superposed and integrally fired at a high temperature. The ceramic heater 67 shown was obtained. FIG. 7C shows a schematic view of the AA ′ and BB ′ cross sections of FIG. 7A. The main heater resistance heating line 67d is located at the same thickness position, and the sub heater resistance is located at another thickness position. This is a ceramic heater 67 in which a heating wire 67e is embedded.

セラミックヒータ６７の発熱パターンは、メインヒータ６７ｂの発熱パターン及びサブヒータ６７ｃの発熱パターンから構成されており、複数の発熱量の異なる領域を有する。本実施の形態では、セラミックヒータ６７は、絶縁性セラミック６７ｆの長手方向に対して両端部の発熱領域（サブヒータ６７ｃ）と、中央部の発熱領域（メインヒータ６７ｂ）との２つに分割された発熱領域が形成されるように、発熱パターンが形成されている。   The heat generation pattern of the ceramic heater 67 includes a heat generation pattern of the main heater 67b and a heat generation pattern of the sub-heater 67c, and has a plurality of regions having different heat generation amounts. In the present embodiment, the ceramic heater 67 is divided into two heat generation regions (sub-heaters 67c) at both ends and a heat generation region (main heater 67b) at the center with respect to the longitudinal direction of the insulating ceramic 67f. A heat generation pattern is formed so that the heat generation region is formed.

絶縁性セラミックス６７ｆは、アルミナ、アルミナ／シリカ、窒化アルミ、窒化ケイ素等のセラミックス材料によって形成される層であり、発熱パターンが形成されるセラミックヒータ６７の基層及び絶縁層となる。   The insulating ceramic 67f is a layer formed of a ceramic material such as alumina, alumina / silica, aluminum nitride, or silicon nitride, and serves as a base layer and an insulating layer of the ceramic heater 67 on which a heat generation pattern is formed.

各発熱パターンは、電圧が印加されて通電することによってジュール発熱する銀・パラジウム等の抵抗発熱線が、全体として一定の形状の面を構成して形成される。   Each heat generation pattern is formed by forming a surface having a certain shape as a whole by resistance heating wires such as silver and palladium that generate Joule heat when energized by applying a voltage.

ここで、抵抗発熱線は、正の抵抗温度特性を有することが好ましい。負の抵抗温度特性を有する発熱体は、温度が上昇するにつれて発熱体自身の電気抵抗値が低下するため、発熱体に流れる電流が大きくなり、電力量が大きくなる。そのため、負の抵抗温度特性を有する発熱体は、電力管理性の観点から好ましくない。   Here, the resistance heating wire preferably has a positive resistance temperature characteristic. In a heating element having negative resistance temperature characteristics, as the temperature rises, the electric resistance value of the heating element itself decreases, so that the current flowing through the heating element increases and the amount of power increases. Therefore, a heating element having a negative resistance temperature characteristic is not preferable from the viewpoint of power management.

セラミックヒータ６７に形成される発熱パターンは、図７（ｂ）に示すような線状であるが、折れ曲がり部分は鋭角とならないように曲率を有する曲線とし、その両端部に接続部である給電端子部６７ａを有する。これによって、線状部では充分に発熱する一方、折れ曲がり部分において局所的に電流が集中して流れるのを防止できる。   The heat generation pattern formed in the ceramic heater 67 is linear as shown in FIG. 7B, but the bent portion is a curved line having a curvature so as not to have an acute angle, and the power supply terminals which are connecting portions at both ends thereof Part 67a. As a result, heat is sufficiently generated in the linear portion, while current can be prevented from locally flowing in the bent portion.

前記接続部を構成する材料は、線状部と同一の材料であってもよく、本実施の形態では、線状部を構成する材料と同一材料とし、給電端子部６７ａの発熱量を抑制するため、更に給電信頼性向上のためにも広い面積とした。   The material constituting the connecting portion may be the same material as that of the linear portion, and in this embodiment, the same material as that constituting the linear portion is used to suppress the heat generation amount of the power supply terminal portion 67a. For this reason, the area is increased to improve power supply reliability.

そして、セラミックヒータ６７においては、セラミックヒータ６７の長手方向中央部の発熱パターン６７ｇと、両端部の発熱パターン６７ｈ，６７ｉとが、区別された状態で通電可能となるように、図６に示す給電制御部３０によって通電制御される。   In the ceramic heater 67, the power feeding shown in FIG. 6 is performed so that the heat generation pattern 67g at the center in the longitudinal direction of the ceramic heater 67 and the heat generation patterns 67h and 67i at both ends can be energized in a distinguished state. Energization control is performed by the control unit 30.

具体的には、発熱パターン６７ｇの抵抗発熱線６７ｊは、その両端部がセラミックヒータ６７の長手方向両端部に形成される給電端子部６７ａに接続されている。発熱パターン６７ｈの抵抗発熱線と発熱パターン６７ｉの抵抗発熱線とは、一端部同士が前記接続部と同じ材料からなるパターン接続部によって電気的に接続され、各他端部が給電端子部６７ａとは異なる端子である給電端子部６７ｋに接続されている。   Specifically, both ends of the resistance heating wire 67j of the heating pattern 67g are connected to power supply terminal portions 67a formed at both ends in the longitudinal direction of the ceramic heater 67. One end of the resistance heating wire of the heating pattern 67h and the resistance heating wire of the heating pattern 67i are electrically connected by a pattern connection portion made of the same material as the connection portion, and each other end portion is connected to the power supply terminal portion 67a. Are connected to a feeding terminal portion 67k which is a different terminal.

そして、発熱パターン６７ｈの抵抗発熱線と発熱パターン６７ｉの抵抗発熱線は、発熱パターン６７ｇの抵抗発熱線とは区別された状態で発熱する。   The resistance heating line of the heating pattern 67h and the resistance heating line of the heating pattern 67i generate heat while being distinguished from the resistance heating line of the heating pattern 67g.

以上のように、セラミックヒータ６７においては、セラミックヒータ６７の長手方向における発熱量を、通電状態を切替えることによって調整することができ、放熱部材６２及び定着ベルト６４の表面における温度分布が所望の温度分布となるように調整することができる。   As described above, in the ceramic heater 67, the heat generation amount in the longitudinal direction of the ceramic heater 67 can be adjusted by switching the energization state, and the temperature distribution on the surfaces of the heat radiating member 62 and the fixing belt 64 is a desired temperature. The distribution can be adjusted.

セラミックヒータ６７の長手方向に形成される発熱パターンの全幅は、例えば、定着装置１５に通紙される記録紙８０の幅等を考慮して設定すればよい。具体的には、定着ベルト６４に対向して配置されるセラミックヒータ６７の幅が、記録紙８０の最大通紙幅とほぼ同じになるように、発熱パターンの幅を設定する。これによって、定着装置１５に通紙される記録紙８０は、両端部と中央部とで温度差がなく、通紙幅全領域にわたって温度分布の均一化が図られた状態で通紙される。   The total width of the heat generation pattern formed in the longitudinal direction of the ceramic heater 67 may be set in consideration of, for example, the width of the recording paper 80 that is passed through the fixing device 15. Specifically, the width of the heat generation pattern is set so that the width of the ceramic heater 67 disposed to face the fixing belt 64 is substantially the same as the maximum sheet passing width of the recording paper 80. As a result, the recording paper 80 passed through the fixing device 15 is passed in a state in which there is no temperature difference between the both end portions and the central portion, and the temperature distribution is made uniform over the entire region of the paper passing width.

従って、サイズの異なる紙への対応が可能となり、小サイズ紙を連続で印字した場合、紙が通過していない端部が、過度の温度上昇が発生してしまうことはない。   Accordingly, it is possible to cope with papers of different sizes, and when small-size paper is continuously printed, an excessive temperature rise does not occur at the end portion where the paper does not pass.

図８は、加熱部材の加熱領域部周方向の位置と温度との関係について示すグラフである。セラミックヒータ６７を１個だけ配設し、放熱部材６２の加熱領域部周方向の位置を図８（ｂ）に示すようにａ〜ｅとした場合、放熱部材６２の表面の温度は、図８（ａ）中の折れ線（ｆ）に示すように温度変動が大きく、加熱領域部上流側ａ付近だけでなく、加熱領域部下流側ｅ付近も温度が低い。   FIG. 8 is a graph showing the relationship between the position of the heating member in the circumferential direction of the heating region and the temperature. When only one ceramic heater 67 is provided and the position of the heat radiation member 62 in the circumferential direction of the heating region is a to e as shown in FIG. 8B, the temperature of the surface of the heat radiation member 62 is as shown in FIG. As shown by the broken line (f) in (a), the temperature fluctuation is large, and the temperature is low not only near the heating region upstream side a but also near the heating region downstream side e.

このように、定着ベルト６４が放熱部材６２から離れる直前（ｅ付近）では温度が低いため、定着ベルト６４が図２に示す定着ニップ部１５ｃに移動した時も温度が低いままとなる。   Thus, the temperature is low just before the fixing belt 64 is separated from the heat radiating member 62 (near e), so that the temperature remains low even when the fixing belt 64 moves to the fixing nip portion 15c shown in FIG.

しかし、図８（ｃ）に示した本実施形態では、複数個のセラミックヒータ６７に分割配設されている。図８（ａ）に示す折れ線（ｇ）−１では放熱部材６２の加熱領域部周方向の位置ａ〜ｅで同一温度のままとなっているが、折れ線（ｇ）−２のように、加熱領域部周方向の下流側に行くにしたがって温度が高くなるように設計できるため、定着ベルト６４は高い温度を維持したまま、定着ニップ部１５ｃに移動することができる。   However, in the present embodiment shown in FIG. 8C, the ceramic heaters 67 are divided and arranged. In the broken line (g) -1 shown in FIG. 8A, the same temperature is maintained at the positions a to e in the circumferential direction of the heating region of the heat dissipating member 62. However, as in the broken line (g) -2, heating is performed. Since the temperature can be designed so as to increase toward the downstream side in the circumferential direction of the region, the fixing belt 64 can move to the fixing nip portion 15c while maintaining the high temperature.

更に、加熱部材の加熱領域部下流側端（ｅ付近）の位置を非接触センサで検知する電力制御とする。加熱領域部の出口温度を管理し、しかも上流側より下流側ほど電力を高く設定できているので、余分な電力を使用することがなく、定着ベルト６４を低電力で加熱することが可能となる。   Further, power control is performed so that the position of the heating region portion downstream end (near e) of the heating member is detected by a non-contact sensor. Since the outlet temperature of the heating region is controlled and the power can be set higher from the upstream side to the downstream side, it is possible to heat the fixing belt 64 with low power without using extra power. .

図９は、定着装置の電気的構成を示すブロック図である。定着装置では、発熱体側サーミスタ６３及び加圧ローラ側サーミスタ６５によって検出された温度データ、サーマルプロテクタ９１によって検出された定着ベルトの異常昇温データに基づいて、温度制御手段としての制御回路９２が通電を制御する。また、制御回路９２は、駆動モータ９４を制御して、定着ローラを回転軸周りに回転させて、図２に示す定着ベルト６４を回転させる。そして、制御回路９２及び電源回路９３は、定着装置の全動作を制御する主制御部であるＣＰＵ９５によって統括的に制御される。   FIG. 9 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the fixing device. In the fixing device, the control circuit 92 serving as a temperature control means is energized based on the temperature data detected by the heating element side thermistor 63 and the pressure roller side thermistor 65 and the abnormal temperature rise data of the fixing belt detected by the thermal protector 91. To control. Further, the control circuit 92 controls the drive motor 94 to rotate the fixing roller around the rotation axis, thereby rotating the fixing belt 64 shown in FIG. The control circuit 92 and the power supply circuit 93 are collectively controlled by a CPU 95 which is a main control unit that controls all operations of the fixing device.

具体的には、ＣＰＵ９５は、画像形成指示の入力を受けると、電源回路９３に電力供給を指示する制御信号を出力する。ここで、画像形成指示は、画像形成装置の鉛直方向上面に設けられる操作パネルまたは画像形成装置に接続されるコンピュータ等の外部機器から入力される指示であり、この画像形成指示が入力されることによって、定着装置は定着処理動作を開始する。   Specifically, when receiving an image formation instruction, the CPU 95 outputs a control signal instructing the power supply circuit 93 to supply power. Here, the image forming instruction is an instruction input from an operation panel provided on the upper surface in the vertical direction of the image forming apparatus or an external device such as a computer connected to the image forming apparatus, and the image forming instruction is input. Thus, the fixing device starts the fixing processing operation.

ＣＰＵ９５から制御信号が入力された電源回路９３は、電力制御手段９６を介して、発熱部材であるヒータランプ６６に電力を供給して定着ベルト６４を加熱させ、セラミックヒータ６７に電力を供給して図２に示す加圧ローラ１５ｂを加熱する。ここで、電力制御手段９６は、加熱部材であるセラミックヒータ６７に対する投入電力を、所定の一定値に制御する電力制御手段９６を兼ねる。   The power supply circuit 93 to which the control signal is input from the CPU 95 supplies power to the heater lamp 66 that is a heat generating member via the power control means 96 to heat the fixing belt 64 and supplies power to the ceramic heater 67. The pressure roller 15b shown in FIG. 2 is heated. Here, the power control means 96 also serves as the power control means 96 for controlling the input power to the ceramic heater 67 as a heating member to a predetermined constant value.

制御回路９２は、入力された信号に基づいて、定着ベルト６４及び加圧ローラ１５ｂの表面温度が所定の定着温度になったと判断すると、図２に示す定着ニップ１５ｃ部に、未定着のトナー像８１が形成された記録紙８０が搬送される。このとき、記録紙８０は、未定着のトナー像８１を担持した面を定着ベルト６４側に向けて搬送される。そして、記録紙８０上の未定着のトナー像８１が定着ベルト６４の外周面に密着したまま挟持搬送されていくことにより、定着ベルト６４から熱が付与され、また加圧力を受けて記録紙８０の表面に定着される。   When the control circuit 92 determines that the surface temperature of the fixing belt 64 and the pressure roller 15b has reached a predetermined fixing temperature based on the input signal, an unfixed toner image is formed in the fixing nip 15c shown in FIG. The recording paper 80 on which 81 is formed is conveyed. At this time, the recording paper 80 is conveyed with the surface carrying the unfixed toner image 81 facing the fixing belt 64 side. Then, the unfixed toner image 81 on the recording paper 80 is nipped and conveyed while being in close contact with the outer peripheral surface of the fixing belt 64, whereby heat is applied from the fixing belt 64 and the recording paper 80 is subjected to pressure. To be fixed on the surface.

図１０及び図１１は、本発明の実施形態に対する参考例となる加熱部材の構成を示す図である。加熱部材６０にセラミックヒータ６７を１個だけ配設したため、セラミックス基板のフラットな面の幅が広くなり、放熱部材６２の熱容量も大きくなってしまい加熱効率が低下する。   10 and 11 are diagrams showing a configuration of a heating member as a reference example for the embodiment of the present invention. Since only one ceramic heater 67 is disposed on the heating member 60, the width of the flat surface of the ceramic substrate is widened, the heat capacity of the heat dissipating member 62 is increased, and the heating efficiency is lowered.

これを図１１に示すように放熱部材６２の形状を熱容量を低下させた形状にすると、放熱部材６２の外側の略円弧形状は角が立ったようになり、放熱部材６２と定着ベルト６４との密着性が低下し、定着ベルト６４の浮きや脈動が生じ、加熱効率の低下と温度ムラが発生し、定着ベルト６４及び放熱部材６２の表面のフッ素系ＰＴＦＥ樹脂もしくはＰＦＡ樹脂のコーティングの耐久性も低下するという問題が起きてしまう。   As shown in FIG. 11, when the shape of the heat radiating member 62 is made to have a shape with a reduced heat capacity, the substantially arc shape on the outside of the heat radiating member 62 becomes rounded. Adhesion is lowered, the fixing belt 64 is floated and pulsated, heating efficiency is reduced and temperature unevenness occurs, and the durability of the coating of fluorine-based PTFE resin or PFA resin on the surface of the fixing belt 64 and the heat radiating member 62 is also achieved. The problem of deteriorating occurs.

以下、実施例、参考例を用いて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例、参考例に限定されるものではない。
（実施例１）
実施例１において使用した定着装置は、図２で示す定着装置１５である。この定着装置１５を複写機（商品名：ＭＸ−４５００ＦＮ、シャープ株式会社製）に搭載した。加熱部材の構成は、図４（ａ）に示す図である。実施例１における詳細条件は、以下のようにした。
＜定着ローラ１５ａ＞
直径が３０ｍｍで、芯金が直径１５ｍｍのステンレス鋼、弾性層が厚さ３ｍｍのシリコーンスポンジゴムであるものを使用した。
＜加圧ローラ１５ｂ＞
直径が３０ｍｍでシリコーンソリッドゴムからなり、離型層には厚さ３０μｍのＰＦＡチューブ、内部に定格電力４００Ｗのヒータランプを配置したものを使用した。
＜定着ベルト６４＞
基材に厚さ７０μｍのポリイミド、弾性層に厚さ１５０μｍのシリコーンゴム、離型層に厚さ３０μｍのＰＦＡチューブが被覆されたベルトを使用した。
＜蛇行防止用カラー７１＞
内径１５ｍｍ、直径３２ｍｍ、幅７ｍｍのポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）からなるカラーを、定着ベルト６４の端部と接するように定着ローラ１５ａ端部に配置した。
＜加熱部材６０＞
放熱部材６２：外径が２８ｍｍ、肉厚１〜２ｍｍで、内部にセラミックヒータを装着可能な凹部を有するアルミ部材を作製した。定着ベルト６４が摺動する放熱部材６２の表面には、マイカを充填したＰＴＦＥ及びＰＦＡの混合物を厚み２０μｍにコーティングした。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail using an Example and a reference example, this invention is not limited to these Examples and a reference example.
Example 1
The fixing device used in Example 1 is the fixing device 15 shown in FIG. The fixing device 15 was mounted on a copying machine (trade name: MX-4500FN, manufactured by Sharp Corporation). The structure of the heating member is shown in FIG. Detailed conditions in Example 1 were as follows.
<Fixing roller 15a>
A stainless steel having a diameter of 30 mm, a core metal of 15 mm in diameter, and an elastic layer made of silicone sponge rubber having a thickness of 3 mm was used.
<Pressure roller 15b>
A 30-mm diameter PFA tube having a diameter of 30 mm and a heater lamp having a rated power of 400 W was used as the release layer.
<Fixing belt 64>
A belt having a base material of 70 μm thick polyimide, an elastic layer of 150 μm thick silicone rubber, and a release layer coated with a 30 μm thick PFA tube was used.
<Meandering prevention collar 71>
A collar made of polyphenylene sulfide (PPS) having an inner diameter of 15 mm, a diameter of 32 mm, and a width of 7 mm was disposed at the end of the fixing roller 15 a so as to be in contact with the end of the fixing belt 64.
<Heating member 60>
Heat radiating member 62: An aluminum member having an outer diameter of 28 mm and a thickness of 1 to 2 mm and having a concave portion in which a ceramic heater can be mounted was produced. The surface of the heat radiating member 62 on which the fixing belt 64 slides was coated with a mixture of PTFE and PFA filled with mica to a thickness of 20 μm.

セラミックヒータ６７：図７で示すセラミックヒータであり、定着ローラ１５ａの軸方向に対応する長手方向の長さは３４０ｍｍとし、幅は５ｍｍ、厚み０．８ｍｍとした。銀・パラジウムから形成される抵抗発熱線をアルミナ／シリカから形成される絶縁性セラミックス６７ｆにスクリーン印刷して発熱パターンを形成し、高温で絶縁保護一体焼成することで、図４（ａ）に示すセラミックヒータ６７Ａ、６７Ｂ、６７Ｃを作製した。このとき、セラミックヒータ６７Ａのメインヒータの電気抵抗／定格電力は、２５℃で４．００Ω／２２５Ｗ、セラミックヒータ６７Ｂは４．４４Ω／２５０Ｗ、セラミックヒータ６７Ｃは４．８９Ω／２７５Ｗであった。セラミックヒータ６７Ａのサブヒータの電気抵抗／定格電力は、２５℃で６．７０Ω／１３５Ｗ、セラミックヒータ６７Ｂは７．４１Ω／1５０Ｗ、セラミックヒータ６７Ｃは８．１５Ω／１６５Ｗであった。
＜サーミスタ＞
発熱体側サーミスタ６３として非接触赤外線方式のセンサを加熱部材６０の加熱領域部下流側端に軸方向中央部及び端部それぞれに配設し、加圧ローラ側サーミスタ６５としては接触式サーミスタを使用した。
＜制御手段＞
発熱体側サーミスタ６３によって検出された温度から、それぞれの発熱領域に対する給電を制御するようにした。また、加圧ローラ側サーミスタ６５によって検出された温度に基づいて、加圧ローラ１５ｂのヒータランプ６６に対する給電を制御するようにした。
＜定着条件＞
定着ニップ部１５ｃの長さ：７ｍｍ（定着ニップ部の記録紙８０の搬送方向の長さ）
定着速度：２２０（ｍｍ／ｓｅｃ）
加熱領域部の長さ：４４ｍｍ（定着ベルト６４と加熱部材６０との定着ベルト６４搬送方向の接触長さ）
加熱領域部の幅：３００ｍｍ（定着ローラ１５ａの軸方向に対応する長さ）
セラミックヒータ６７に１００Ｖ電源及び図６に示す制御手段９０を接続し、定着ベルト６４の表面温度を１９０℃に設定した。 Ceramic heater 67: The ceramic heater shown in FIG. 7, the longitudinal length corresponding to the axial direction of the fixing roller 15a is 340 mm, the width is 5 mm, and the thickness is 0.8 mm. 4A is formed by screen-printing a resistance heating wire formed of silver / palladium on an insulating ceramic 67f formed of alumina / silica to form a heating pattern, and firing the insulating protection integrally at a high temperature. Ceramic heaters 67A, 67B, and 67C were produced. At this time, the electrical resistance / rated power of the main heater of the ceramic heater 67A was 4.00Ω / 225W at 25 ° C., the ceramic heater 67B was 4.44Ω / 250W, and the ceramic heater 67C was 4.89Ω / 275W. The electrical resistance / rated power of the sub-heater of the ceramic heater 67A was 6.70Ω / 135W at 25 ° C., the ceramic heater 67B was 7.41Ω / 150W, and the ceramic heater 67C was 8.15Ω / 165W.
<Thermistor>
A non-contact infrared sensor as the heating element side thermistor 63 is disposed at each of the central and end portions in the axial direction at the downstream end of the heating region of the heating member 60, and a contact type thermistor is used as the pressure roller side thermistor 65. .
<Control means>
The power supply to each heat generating region is controlled from the temperature detected by the heat generating body side thermistor 63. Further, based on the temperature detected by the pressure roller side thermistor 65, power supply to the heater lamp 66 of the pressure roller 15b is controlled.
<Fixing conditions>
Length of fixing nip portion 15c: 7 mm (length in the conveyance direction of the recording paper 80 at the fixing nip portion)
Fixing speed: 220 (mm / sec)
Length of heating area: 44 mm (contact length of fixing belt 64 and heating member 60 in the conveying direction of fixing belt 64)
Width of heating area: 300 mm (length corresponding to the axial direction of the fixing roller 15a)
A 100 V power source and the control means 90 shown in FIG. 6 were connected to the ceramic heater 67, and the surface temperature of the fixing belt 64 was set to 190.degree.

次に、複写機におけるウォームアップ時間、Ａ３サイズ普通紙５００枚連続通紙した場合の温度ムラ、小サイズ紙（封筒）５００枚を連続通紙した場合の端部昇温を観察した。   Next, the warm-up time in the copying machine, temperature unevenness when continuously passing 500 sheets of A3 size plain paper, and edge temperature rise when continuously passing 500 sheets of small size paper (envelope) were observed.

１００Ｖの電圧をセラミックヒータ６７Ａ、６７Ｂ、６７Ｃ全体に位相制御なしにフル通電した場合、メインヒータは７５０Ｗ、サブヒータは４５０Ｗであった。トータル１２００Ｗでウォームアップ時間（定着ローラ１５ａ上の定着ベルト６４の表面温度全体が１９０℃に到達するまでの時間）は、定着ベルト６４が加熱部材６０の表面に密着して摺動しており、２５．６ｓｅｃであった。   When a voltage of 100 V was fully energized without phase control throughout the ceramic heaters 67A, 67B, 67C, the main heater was 750 W and the sub heater was 450 W. The warm-up time is 1200 W in total (the time until the entire surface temperature of the fixing belt 64 on the fixing roller 15a reaches 190 ° C.). The fixing belt 64 is in close contact with the surface of the heating member 60 and slides. 25.6 sec.

後述する比較例１に比して、ウォームアップ時間が短く、動作を停止している待機状態から動作状態に復帰する復帰状態への移行を迅速に行うことができていることがわかる。   Compared to Comparative Example 1 described later, it can be seen that the warm-up time is short, and the transition from the standby state where the operation is stopped to the return state where the operation is restored can be performed quickly.

セラミックヒータ６７の電力供給制御に、設定電力値として９７０Ｗを設定し、Ａ３サイズ普通紙５００枚連続通紙を行った。全ての出力画像において画像濃度ムラはなく、画像欠陥のない良好な画像が得られた。更に、小サイズ紙（封筒）５００枚を連続通紙したときの、加熱部材６０の両端部の温度を、発熱体側サーミスタ６３で測定したところ、過昇温は観られず、消費電力も効率よく抑制できた。これは、複数個のセラミックヒータが、セラミックス板の長手方向に発熱量が異なるように発熱パターンを形成されているためである。   In the power supply control of the ceramic heater 67, 970 W was set as the set power value, and 500 sheets of A3 size plain paper were continuously fed. There was no image density unevenness in all output images, and good images without image defects were obtained. Furthermore, when the temperature at both ends of the heating member 60 when 500 small-size paper (envelopes) were continuously passed was measured with the heating element side thermistor 63, no excessive temperature rise was observed, and power consumption was also efficient. I was able to suppress it. This is because a plurality of ceramic heaters are formed with a heat generation pattern so that the heat generation amount differs in the longitudinal direction of the ceramic plate.

また、放熱部材６２の表面にはマイカを含むＰＴＦＥ及びＰＦＡの混合樹脂からなるコート層が形成されているため、定着ベルト６４への伝熱効率が良いだけでなく、放熱部材６２と定着ベルト６４との間の摩擦力が抑制され、摩擦抵抗のない円滑な摺動となり定着ベルト６４の蛇行を抑制できた。更に定着ベルト６４の表面の温度検知に非接触式のサーミスタを使用したため、定着ベルト６４の表面の損傷もなく、定着ベルト６４及び放熱部材６２の表面のコーティングのライフは２００Ｋ枚を確保できた。   Further, since a coating layer made of a mixed resin of PTFE and PFA containing mica is formed on the surface of the heat radiating member 62, not only the heat transfer efficiency to the fixing belt 64 is good, but also the heat radiating member 62 and the fixing belt 64 The frictional force between the fixing belt 64 and the meandering of the fixing belt 64 can be suppressed. Furthermore, since a non-contact type thermistor was used for detecting the temperature of the surface of the fixing belt 64, the surface of the fixing belt 64 and the surface of the heat radiating member 62 were not damaged, and 200 K sheets could be secured.

従って、長期にわたり信頼性と安全性を確保し、加熱部材６０の寿命を維持するだけでなく、省エネルギー仕様の定着装置を備えた複写機を提供することができた。
（参考例１）
参考例１も実施例１と同様、複写機（商品名：ＭＸ−４５００ＦＮ、シャープ株式会社製）にて評価を行った。加熱部材の構成は、図１１に示す図である。参考例１における詳細条件は、以下のようにした。
＜加熱部材６０＞
放熱部材６２：外径が２８ｍｍで、内部にセラミックヒータ６７Ｄを装着可能な図１１に示すアルミ部材とした。定着ベルト６４が摺動する表面には、マイカを充填したＰＴＦＥ及びＰＦＡの混合物を厚み２０μｍにコーティングした。 Therefore, it has been possible to provide a copying machine equipped with an energy-saving fixing device as well as ensuring reliability and safety over a long period of time and maintaining the life of the heating member 60.
(Reference Example 1)
Similarly to Example 1, Reference Example 1 was evaluated using a copying machine (trade name: MX-4500FN, manufactured by Sharp Corporation). The structure of the heating member is shown in FIG. Detailed conditions in Reference Example 1 were as follows.
<Heating member 60>
Heat dissipating member 62: The aluminum member shown in FIG. 11 having an outer diameter of 28 mm and capable of being fitted with a ceramic heater 67D. The surface on which the fixing belt 64 slides was coated with a mixture of PTFE and PFA filled with mica to a thickness of 20 μm.

セラミックヒータ６７Ｄ：定着ローラ１５ａの軸方向に対応する長手方向の長さは３４０ｍｍとし、幅は１２ｍｍ、厚み０．８ｍｍとした。銀・パラジウムから形成される抵抗発熱線をアルミナ／シリカから形成される絶縁性セラミックス６７ｆにスクリーン印刷して発熱パターンを形成し、高温で絶縁保護一体焼成することで、セラミックヒータ６７Ｄを作製した。このとき、セラミックヒータ６７Ｄのメインヒータの電気抵抗／定格電力は、２５℃で１３．３３Ω／７５０Ｗ、サブヒータの電気抵抗／定格電力は、２５℃で２２．２０Ω／４５０Ｗであった。
それ以外の部材、条件は実施例１と同様に行った。 Ceramic heater 67D: The length in the longitudinal direction corresponding to the axial direction of the fixing roller 15a was 340 mm, the width was 12 mm, and the thickness was 0.8 mm. A resistance heating wire formed from silver / palladium was screen-printed on insulating ceramic 67f formed from alumina / silica to form a heating pattern, and the ceramic heater 67D was manufactured by firing at a high temperature for insulation protection. At this time, the electrical resistance / rated power of the main heater of the ceramic heater 67D was 13.33Ω / 750 W at 25 ° C., and the electrical resistance / rated power of the sub-heater was 22.20Ω / 450 W at 25 ° C.
Other members and conditions were the same as in Example 1.

まず、セラミックヒータ６７への印加電圧を１００Ｖに設定し、ウォームアップ時間、Ａ３サイズ普通紙５００枚の連続通紙した場合の温度ムラ、小サイズ紙（封筒）を５００枚の連続通紙した場合の端部昇温を評価した。ウォームアップ時間（定着ローラ１５ａ上の定着ベルト６４の表面温度全体が１９０℃に到達するまでの時間）は、３１．０ｓｅｃであった。   First, when the voltage applied to the ceramic heater 67 is set to 100 V, the warm-up time, the temperature unevenness when 500 sheets of A3 size plain paper are continuously passed, and 500 sheets of small size paper (envelope) are continuously passed The edge temperature rise was evaluated. The warm-up time (time until the entire surface temperature of the fixing belt 64 on the fixing roller 15a reaches 190 ° C.) was 31.0 sec.

参考例１では、ウォームアップ時から、定着ベルト６４が放熱部材６２の表面から浮きの発生や、定着ベルト６４の脈動が生じたため、Ａ３サイズ普通紙５００枚連続通紙での画像濃度ムラが生じ、画像不良となった。   In Reference Example 1, since the fixing belt 64 is lifted from the surface of the heat radiating member 62 and pulsation of the fixing belt 64 occurs from the time of warm-up, image density unevenness occurs when 500 sheets of A3 size plain paper are continuously passed. The image became defective.

更に、小サイズ紙（封筒）５００枚を連続通紙したときの加熱部材６０の両端部の温度を、発熱体側サーミスタ６３で測定したところ、過昇温が観られた。これは、複数個のセラミックヒータでセラミックス板の長手方向に発熱量が異なるように発熱パターンを形成されていないためである。   Furthermore, when the temperature of the both ends of the heating member 60 when 500 small-size papers (envelopes) were continuously passed was measured with the heating element side thermistor 63, overheating was observed. This is because the heat generation pattern is not formed by the plurality of ceramic heaters so that the heat generation amount differs in the longitudinal direction of the ceramic plate.

また、参考例１においても、放熱部材６２の外側表面にはマイカを含むＰＴＦＥ樹脂およびＰＦＡ樹脂からなるコート層が形成されているが、放熱部材６２の表面から浮きの発生や定着ベルト６４の脈動が生じ、定着ベルト６４が放熱部材６２の一部表面に強く擦れるため、定着ベルト６４の摺動抵抗のバランスが悪く円滑な摺動とならず、定着ベルト６４の蛇行を抑制できなかった。このため、定着ベルト６４は、１０Ｋ枚で端部割れが生じた。   In Reference Example 1 as well, a coating layer made of PTFE resin containing mica and PFA resin is formed on the outer surface of the heat radiating member 62, but the occurrence of floating from the surface of the heat radiating member 62 and the pulsation of the fixing belt 64 Since the fixing belt 64 rubs strongly against a part of the surface of the heat radiating member 62, the sliding resistance of the fixing belt 64 is not well balanced and the sliding does not smoothly occur, and the meandering of the fixing belt 64 cannot be suppressed. For this reason, the fixing belt 64 was cracked at 10K.

１ ポリゴンミラー
２ 第１反射ミラー
３ 第２反射ミラー
１０ 露光ユニット
１１ 中間転写ベルト
１１ａ 駆動ローラ
１１ｂ 従動ローラ
１２ 転写クリーニングユニット
１３ 一次転写ローラ（１３ａ〜１３ｄ）
１４ 二次転写ローラ
１５ 定着装置
１５ａ 定着ローラ
１５ｂ 加圧ローラ
１５ｃ 定着ニップ部
１５ｄ 定着パッド
１６ 給紙カセット
１６ａ ピックアップローラ
１６ｂ 搬送ローラ
１７ 手差し給紙トレイ
１７ａ ピックアップローラ
１８ 排紙トレイ
１８ａ 排紙ローラ
１９ レジストローラ
３０ 給電制御部
３１ 電源
６０ 加熱部材
６１ａ 胴部
６１ｂ ジャーナル部
６２ 放熱部材（６２Ａ、６２Ｂ，６２Ｃ）
６３ 発熱体側サーミスタ
６４ 定着ベルト
６５ 加圧ローラ側サーミスタ
６６ ヒータランプ
６７ セラミックヒータ（６７Ａ、６７Ｂ、６７Ｃ、６７Ｄ）
６７ａ 給電端子部
６７ｂ メインヒータ
６７ｃ サブヒータ
６７ｄ メインヒータ抵抗発熱線
６７ｅ サブヒータ抵抗発熱線
６７ｆ 絶縁性セラミックス
６７ｇ 発熱パターン（６７ｈ、６７ｉ）
６７ｊ 抵抗発熱線
６７ｋ 給電端子部
６８ａ 良熱伝導部材
６８ｂ 弾性断熱部材
６８ｃ 押圧部材
６８ｄ 加圧バネ
６９ 支持部材
７０ サイドフレーム
７１ 蛇行防止用カラー
８０ 記録紙
８１ 未定着のトナー像
９０ 制御手段
９１ サーマルプロテクタ
９２ 制御回路
９３ 電源回路
９４ 駆動モータ
９５ 主制御部（ＣＰＵ）
９６ 電力制御手段
１００ 画像形成装置
１０１ 感光体ドラム（１０１ａ〜１０１ｄ）
１０２ 現像装置（１０２ａ〜１０２ｄ）
１０３ 帯電ローラ（１０３ａ〜１０３ｄ）
１０４ クリーニングユニット（１０４ａ〜１０４ｄ） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polygon mirror 2 1st reflective mirror 3 2nd reflective mirror 10 Exposure unit 11 Intermediate transfer belt 11a Drive roller 11b Drive roller 12 Transfer cleaning unit 13 Primary transfer roller (13a-13d)
14 Secondary transfer roller 15 Fixing device 15a Fixing roller 15b Pressure roller 15c Fixing nip 15d Fixing pad 16 Paper feed cassette 16a Pickup roller 16b Carrying roller 17 Manual feed tray 17a Pickup roller 18 Paper discharge tray 18a Paper discharge roller 19 Resist Roller 30 Power supply control unit 31 Power source 60 Heating member 61a Body portion 61b Journal portion 62 Heat dissipation member (62A, 62B, 62C)
63 Heating element side thermistor 64 Fixing belt 65 Pressure roller side thermistor 66 Heater lamp 67 Ceramic heater (67A, 67B, 67C, 67D)
67a Power supply terminal portion 67b Main heater 67c Sub heater 67d Main heater resistance heating wire 67e Sub heater resistance heating wire 67f Insulating ceramic 67g Heat generation pattern (67h, 67i)
67j resistance heating wire 67k power supply terminal portion 68a good heat conducting member 68b elastic heat insulating member 68c pressing member 68d pressing spring 69 supporting member 70 side frame 71 meandering preventing color 80 recording paper 81 unfixed toner image 90 control means 91 thermal protector 92 Control Circuit 93 Power Supply Circuit 94 Drive Motor 95 Main Control Unit (CPU)
96 Power control means 100 Image forming apparatus 101 Photosensitive drum (101a to 101d)
102 Developing device (102a to 102d)
103 Charging roller (103a to 103d)
104 Cleaning unit (104a-104d)

Claims (1)

定着部材と加熱部材に張架された無端状の定着ベルトと、前記定着ベルトを介して前記定着部材に対向する位置に加圧部材を備え、前記定着ベルトと前記加圧部材間に搬送される記録媒体を加熱加圧して定着する定着装置であって、
前記加熱部材は、前記定着ベルトと摺動する略円弧状断面を有する放熱部材と、前記放熱部材の内方であって前記定着ベルトの搬送方向に配設された複数個の抵抗発熱体とを有し、
前記抵抗発熱体は、複数の発熱領域を有し、かつセラミックス板の異なる厚み位置に形成された複数のヒータで構成され、
前記複数の発熱領域は、セラミックス板の長手方向の異なる位置に設けられ、
前記定着ベルト表面の温度を検出する検出部と、前記検出部によって検出されたベルト表面温度が所定の温度範囲内になるように前記抵抗発熱体への給電を制御する給電制御部を備え、
前記抵抗発熱体への給電は、前記定着ベルトの搬送方向において、上流側が下流側よりも小さくなるよう制御され、
前記検出部は、前記加熱部材と前記定着ベルトとで形成される加熱領域部において、前記定着ベルトの搬送方向の下流側端に配設される非接触温度センサであり、当該センサにて得られる情報に基づいて前記抵抗発熱体の給電を制御することを特徴とする定着装置。 An endless fixing belt stretched between a fixing member and a heating member, and a pressure member at a position facing the fixing member via the fixing belt, are conveyed between the fixing belt and the pressure member. A fixing device for fixing by heating and pressing a recording medium,
The heating member includes a heat dissipating member having a substantially arc-shaped cross section that slides on the fixing belt, and a plurality of resistance heating elements disposed inward of the heat dissipating member and in the conveying direction of the fixing belt. Have
The resistance heating element is composed of a plurality of heaters having a plurality of heating regions and formed at different thickness positions of the ceramic plate,
The plurality of heat generating regions are provided at different positions in the longitudinal direction of the ceramic plate,
A detection unit that detects the temperature of the surface of the fixing belt, and a power supply control unit that controls power supply to the resistance heating element so that the belt surface temperature detected by the detection unit falls within a predetermined temperature range,
The power supply to the resistance heating element is controlled so that the upstream side is smaller than the downstream side in the conveyance direction of the fixing belt,
The detection unit is a non-contact temperature sensor disposed at a downstream end in the conveyance direction of the fixing belt in a heating region formed by the heating member and the fixing belt, and is obtained by the sensor. A fixing device that controls feeding of the resistance heating element based on information .
JP2009273014A 2009-12-01 2009-12-01 Fixing apparatus and image forming apparatus having the same Active JP5530160B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009273014A JP5530160B2 (en) 2009-12-01 2009-12-01 Fixing apparatus and image forming apparatus having the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009273014A JP5530160B2 (en) 2009-12-01 2009-12-01 Fixing apparatus and image forming apparatus having the same

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2011118010A JP2011118010A (en) 2011-06-16
JP2011118010A5 JP2011118010A5 (en) 2012-04-05
JP5530160B2 true JP5530160B2 (en) 2014-06-25

Family

ID=44283458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009273014A Active JP5530160B2 (en) 2009-12-01 2009-12-01 Fixing apparatus and image forming apparatus having the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5530160B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014174392A (en) * 2013-03-11 2014-09-22 Sharp Corp Fixing device and image forming apparatus
JP2020154125A (en) * 2019-03-20 2020-09-24 株式会社沖データ Fixing device and image forming apparatus

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1010917A (en) * 1996-06-20 1998-01-16 Canon Inc Heat fusing device
JP2008146010A (en) * 2006-11-14 2008-06-26 Ricoh Co Ltd Fixing device and image forming apparatus
JP4768775B2 (en) * 2008-04-16 2011-09-07 株式会社沖データ Fixing apparatus and image forming apparatus
JP2009259714A (en) * 2008-04-18 2009-11-05 Sharp Corp Surface heat generating element, fixing device equipped with it, and image forming device
JP2009258516A (en) * 2008-04-18 2009-11-05 Sharp Corp Fixing apparatus, and image forming apparatus having the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011118010A (en) 2011-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6271899B2 (en) Image heating apparatus and image forming apparatus
JP5875460B2 (en) Heating body and image heating apparatus provided with the heating body
JP4610629B2 (en) Fixing device and image forming apparatus having the same
JP2009259714A (en) Surface heat generating element, fixing device equipped with it, and image forming device
JP2009282335A (en) Fixing device and image forming apparatus provided with the same
US7002105B2 (en) Image heating apparatus
US9207589B2 (en) Fixing device and image forming apparatus including same
JP2014139660A (en) Fixing device, and heater for use in fixing device
JP2009075443A (en) Fixing device and image forming device
US10437185B2 (en) Image heating apparatus and image forming apparatus that control a temperature at which energization to a heater is turned off based on a temperature rise rate per unit time of a detection temperature
JP2010177142A (en) Heating member, fixing device, and image forming apparatus with fixing device
JP2010054846A (en) Resistance heating body, fixing unit and image forming apparatus provided with the same
JP2011081090A (en) Fixing device, image forming apparatus, and method of connecting electric wiring in the fixing device
JP2015129792A (en) image forming apparatus
JP2019191245A (en) Image heating device and image formation apparatus
JP2010286743A (en) Fixing device and image forming apparatus having the same
JP2016133711A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP2017122768A (en) Image forming apparatus
JP2009258243A (en) Fixing device and image forming apparatus including the same
JP3478697B2 (en) Heat fixing device
JP2019101251A (en) Image heating device
JP5530160B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus having the same
JP2019219674A (en) Image heating device
JP2013083683A (en) Belt fixing device and image forming device including the same
JP2018205698A (en) Image heating device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120217

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120223

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20130131

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130307

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130312

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130508

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131224

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140217

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140325

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140418

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5530160

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150