JP6872463B2 - Fixing device and image forming device - Google Patents

Fixing device and image forming device Download PDF

Info

Publication number
JP6872463B2
JP6872463B2 JP2017177605A JP2017177605A JP6872463B2 JP 6872463 B2 JP6872463 B2 JP 6872463B2 JP 2017177605 A JP2017177605 A JP 2017177605A JP 2017177605 A JP2017177605 A JP 2017177605A JP 6872463 B2 JP6872463 B2 JP 6872463B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fixing
fixing device
insulating layer
belt
image forming
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
JP2017177605A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019028417A (en
Inventor
徹也 上橋
徹也 上橋
貴朗 古川
貴朗 古川
Original Assignee
株式会社沖データ
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 株式会社沖データ filed Critical 株式会社沖データ
Priority to US16/038,768 priority Critical patent/US10466632B2/en
Publication of JP2019028417A publication Critical patent/JP2019028417A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6872463B2 publication Critical patent/JP6872463B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、定着装置およびそれを備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device and an image forming device including the fixing device.

これまでに、ベルトを使用して媒体に現像剤像を定着させる定着装置を備えた画像形成装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。このような定着装置では、ベルトの温度を検知しつつ、ベルトを所定の温度に維持するようになっている。 So far, an image forming apparatus including a fixing apparatus for fixing a developer image on a medium using a belt has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In such a fixing device, the belt is maintained at a predetermined temperature while detecting the temperature of the belt.

特開2013−250393号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-250393

このような画像形成装置においては、定着装置のベルトにおける摩擦帯電が、形成画像の品質に影響を及ぼす場合がある。 In such an image forming apparatus, triboelectric charging on the belt of the fixing apparatus may affect the quality of the formed image.

したがって、より高品質の画像を実現するのに好適な定着装置および画像形成装置を提供することが望ましい。 Therefore, it is desirable to provide a fixing device and an image forming device suitable for realizing a higher quality image.

本発明の一実施形態としての定着装置は、第1の絶縁層と、導電層と、第2の絶縁層とを順に有するベルト部材を備え、下記の条件式(1)を満たすものである。
9.11Ω≦logRV1≦13.34Ω ……(1)
但し、RV1は印加電圧100Vのときの導電層の体積抵抗である。
The fixing device as one embodiment of the present invention includes a belt member having a first insulating layer, a conductive layer, and a second insulating layer in this order, and satisfies the following conditional expression (1).
9.11Ω ≤ logRV1 ≤ 13.34Ω …… (1)
However, RV1 is the volume resistance of the conductive layer when the applied voltage is 100 V.

本発明の一実施形態としての画像形成装置は、上記定着装置を備える。 The image forming apparatus as an embodiment of the present invention includes the fixing apparatus.

本発明の一実施形態としての定着装置および画像形成装置では、ベルト部材が所定の体積抵抗を有する導電層を含むようにしたので、例えば熱伝達部材とベルト部材との摩擦により生じるベルト部材の帯電が緩和される。 In the fixing device and the image forming device as one embodiment of the present invention, since the belt member includes a conductive layer having a predetermined volume resistance, for example, the charging of the belt member caused by friction between the heat transfer member and the belt member. Is relaxed.

本発明の一実施形態としての定着装置および画像形成装置によれば、より高品質の画像を実現するのに適する。
なお、これは本発明の効果の一例であり、本発明の効果はこれに限定されるものではなく、以下に記載のいずれの効果であってもよい。
According to the fixing device and the image forming device as one embodiment of the present invention, it is suitable for realizing a higher quality image.
It should be noted that this is an example of the effect of the present invention, and the effect of the present invention is not limited to this, and may be any of the effects described below.

一実施の形態に係る画像形成装置の一構成例を表す構成図である。It is a block diagram which shows one structural example of the image forming apparatus which concerns on one Embodiment. 図1に示した定着部の一構成例を表す構成図である。It is a block diagram which shows one structural example of the fixing part shown in FIG. 図2に示した定着ベルトの一構成例を表す断面図である。It is sectional drawing which shows one structural example of the fixing belt shown in FIG. 一実施の形態に係る画像形成装置の制御機構の一例を表すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the control mechanism of the image forming apparatus which concerns on one Embodiment. 変形例としての定着ベルトの一構成例を表す断面図である。It is sectional drawing which shows one structural example of the fixing belt as a modification. 導電層の体積抵抗と定着ベルトの体積抵抗との関係を表す特性図である。It is a characteristic figure which shows the relationship between the volume resistance of a conductive layer, and the volume resistance of a fixing belt.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明は本発明の一具体例であって、本発明は以下の態様に限定されるものではない。また、本発明は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比などについても、それらに限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following description is a specific example of the present invention, and the present invention is not limited to the following aspects. Further, the present invention is not limited to the arrangement, dimensions, dimensional ratio, etc. of each component shown in each figure.

<1.実施の形態>
[構成例]
図1は、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置(画像形成装置1)の一構成例を表すものである。画像形成装置1は、例えば普通用紙等からなる媒体(印刷媒体、記録媒体、転写材ともいう。)PMに対して画像(例えばカラー画像)を形成する、電子写真方式のプリンタである。
<1. Embodiment>
[Configuration example]
FIG. 1 shows a configuration example of an image forming apparatus (image forming apparatus 1) according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 1 is an electrophotographic printer that forms an image (for example, a color image) on a medium (also referred to as a printing medium, a recording medium, or a transfer material) PM made of, for example, plain paper.

画像形成装置1は、媒体トレイ11と、ピックアップローラ12と、分離ローラ13と、レジストローラ14と、搬送ローラ15と、ID(Image Drum)ユニット20、露光ヘッド22および転写ローラ23と、定着部30と、搬送ローラ16と、搬送ローラ17と、排出ローラ18とを備えている。これらの部材は、媒体PMが搬送される搬送路10に沿って上流から下流へ向けて順に配置されている。 The image forming apparatus 1 includes a medium tray 11, a pickup roller 12, a separation roller 13, a resist roller 14, a transport roller 15, an ID (Image Drum) unit 20, an exposure head 22, a transfer roller 23, and a fixing unit. 30, a transport roller 16, a transport roller 17, and a discharge roller 18 are provided. These members are arranged in order from upstream to downstream along the transport path 10 in which the medium PM is conveyed.

媒体トレイ11は、媒体PMを収容する容器であり、例えば画像形成装置1の下部に着脱可能に設けられている。ピックアップローラ12は、媒体トレイ11に収納されている媒体PMをその最上部から1枚ずつ取り出し、取り出した媒体PMを搬送路10に送り出す部材である。分離ローラ13は、搬送路10を挟んで配置された一対のローラであり、ピックアップローラ12が取り出した媒体PMを一枚ずつ搬送路10に送り出す部材である。レジストローラ14は、搬送路10を挟んで配置された一対のローラであり、搬送路10を通過する媒体PMの斜行を矯正しつつ、IDユニット20での画像形成のタイミングに合わせて媒体PMを搬送する部材である。搬送ローラ15は、搬送路10を挟んで配置された一対のローラであり、媒体PMを搬送路10に沿って搬送する部材である。 The medium tray 11 is a container for accommodating the medium PM, and is, for example, detachably provided at the lower part of the image forming apparatus 1. The pickup roller 12 is a member that takes out the medium PM stored in the medium tray 11 one by one from the uppermost portion thereof and sends the taken-out medium PM to the transport path 10. The separation roller 13 is a pair of rollers arranged so as to sandwich the transport path 10, and is a member that sends the medium PM taken out by the pickup roller 12 to the transport path 10 one by one. The resist rollers 14 are a pair of rollers arranged so as to sandwich the transport path 10, and while correcting the skew of the medium PM passing through the transport path 10, the medium PM is matched with the timing of image formation by the ID unit 20. Is a member that conveys. The transfer roller 15 is a pair of rollers arranged so as to sandwich the transfer path 10, and is a member that conveys the medium PM along the transfer path 10.

IDユニット20は、トナー像を形成するものである。IDユニット20は、感光体21を有している。感光体21は、表面(表層部分)に静電潜像を担持する部材である。露光ヘッド22は、IDユニット20の感光体21を露光する部材であり、例えば複数のLED(Light Emitting Diode)素子を用いて構成される。感光体21には、露光ヘッド22により露光されることにより静電潜像が形成され、その後にトナーが供給されることによりトナー像が形成される。転写ローラ23は、IDユニット20により形成されたトナー像を、媒体PMの被転写面上に静電的に転写するための部材である。 The ID unit 20 forms a toner image. The ID unit 20 has a photoconductor 21. The photoconductor 21 is a member that supports an electrostatic latent image on the surface (surface layer portion). The exposure head 22 is a member that exposes the photoconductor 21 of the ID unit 20, and is configured by using, for example, a plurality of LED (Light Emitting Diode) elements. An electrostatic latent image is formed on the photoconductor 21 by being exposed by the exposure head 22, and then a toner image is formed by supplying toner. The transfer roller 23 is a member for electrostatically transferring the toner image formed by the ID unit 20 onto the surface to be transferred of the medium PM.

定着部30は、媒体PMに対し熱および圧力を付与することにより、媒体PM上に転写されたトナー像を媒体PMに定着させる部材である。定着部30は、交換可能に構成されている。定着部30は、本発明の「定着装置」に対応する一具体例である。 The fixing unit 30 is a member that fixes the toner image transferred on the medium PM to the medium PM by applying heat and pressure to the medium PM. The fixing portion 30 is configured to be replaceable. The fixing unit 30 is a specific example corresponding to the "fixing device" of the present invention.

図2は、定着部30の一構成例を表すものである。定着部30は、定着ベルト31と、定着ローラ32と、加圧パッド33と、パッド支持部34と、コイルばね35と、温度センサ36と、ヒータ38と、熱伝達部材39と、ヒータ支持部40と、コイルばね41と、加圧ローラ43とを有している。 FIG. 2 shows an example of the configuration of the fixing portion 30. The fixing portion 30 includes a fixing belt 31, a fixing roller 32, a pressure pad 33, a pad support portion 34, a coil spring 35, a temperature sensor 36, a heater 38, a heat transfer member 39, and a heater support portion. It has 40, a coil spring 41, and a pressure roller 43.

定着ベルト31は、無端の弾性ベルトであり、定着ローラ32、加圧パッド33、ガイド部材37A,37B、および熱伝達部材39により張設(張架)されている。定着ベルト31は、媒体PMの搬送方向と直交する方向(図1および図2の紙面と直交する方向)に沿った回転軸を中心として、例えば矢印A(図2)の方向へ回転可能に設けられた部材であり、管状もしくは円筒状をなすエンドレスベルトである。図3に、定着ベルト31の断面構成を表す。図3に示したように、定着ベルト31は、内周面31Aと外周面31Bとを含んでいる。定着ベルト31は、例えば、内周面31Aの側から、基体61と、基体61上に形成された弾性層62と、弾性層62上に形成された離型層63とを有している。基体61は、内周面31Aに露出した絶縁層61Aと、その絶縁層61Aと弾性層62との間に設けられた導電層61Bとの2層構造を有している。内周面31Aは、熱伝達部材39と当接する面である。したがって、絶縁層61Aは、導電層61Bと熱伝達部材39との間に位置する。また、弾性層62は、導電層61Bから見て絶縁層61Aと反対側に位置する。さらに、離型層63は、弾性層62から見て導電層61Bと反対側に位置する
ここで、定着ベルト31が本発明の「ベルト部材」に対応する一具体例であり、絶縁層61A、導電層61Bおよび弾性層62がそれぞれ本発明の「第1の絶縁層」、「導電層」および「第2の絶縁層」に対応する一具体例である。
The fixing belt 31 is an endless elastic belt, and is stretched (tensioned) by a fixing roller 32, a pressure pad 33, guide members 37A and 37B, and a heat transfer member 39. The fixing belt 31 is provided so as to be rotatable in the direction of arrow A (FIG. 2), for example, about a rotation axis along a direction orthogonal to the transport direction of the medium PM (direction orthogonal to the paper surface of FIGS. 1 and 2). It is a tubular or cylindrical endless belt. FIG. 3 shows the cross-sectional structure of the fixing belt 31. As shown in FIG. 3, the fixing belt 31 includes an inner peripheral surface 31A and an outer peripheral surface 31B. The fixing belt 31 has, for example, a base 61, an elastic layer 62 formed on the base 61, and a release layer 63 formed on the elastic layer 62 from the side of the inner peripheral surface 31A. The substrate 61 has a two-layer structure consisting of an insulating layer 61A exposed on the inner peripheral surface 31A and a conductive layer 61B provided between the insulating layer 61A and the elastic layer 62. The inner peripheral surface 31A is a surface that comes into contact with the heat transfer member 39. Therefore, the insulating layer 61A is located between the conductive layer 61B and the heat transfer member 39. Further, the elastic layer 62 is located on the opposite side of the insulating layer 61A when viewed from the conductive layer 61B. Further, the release layer 63 is located on the opposite side of the conductive layer 61B from the elastic layer 62. Here, the fixing belt 31 is a specific example corresponding to the "belt member" of the present invention, and the insulating layer 61A, The conductive layer 61B and the elastic layer 62 are specific examples corresponding to the “first insulating layer”, the “conductive layer” and the “second insulating layer” of the present invention, respectively.

基体61は、耐熱性および強度に優れた材料によって構成されている。絶縁層61Aは、本発明の「基材」としての、例えばポリイミド(PI)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)またはポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などの耐熱性および強度に優れた樹脂によって構成されている。導電層61Bは、上記の基材としての樹脂に導電性フィラーが一様に分散された材料により構成されている。導電性フィラーとしては、例えばAg,Cu,Al,MgおよびNi等の金属、グラファイト、カーボンブラック、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ等の炭素化合物が好適である。これらの導電性フィラーが本発明の「導電剤」に対応する一具体例である。 The substrate 61 is made of a material having excellent heat resistance and strength. The insulating layer 61A is made of a resin having excellent heat resistance and strength, such as polyimide (PI), polyphenylene sulfide (PPS), or polyetheretherketone (PEEK), as the "base material" of the present invention. The conductive layer 61B is made of a material in which the conductive filler is uniformly dispersed in the resin as the base material. As the conductive filler, for example, metals such as Ag, Cu, Al, Mg and Ni, and carbon compounds such as graphite, carbon black, carbon nanofibers and carbon nanotubes are suitable. These conductive fillers are a specific example corresponding to the "conductive agent" of the present invention.

絶縁層61Aの厚さは、例えば10μm以上100μm以下であることが好ましく、20μm以上60μm以下であることがより好ましい。絶縁層61Aの厚さが10μm以上であれば、定着ベルト31の回転動作に伴う、定着ベルト31と他の部材との摺動摩擦による摩耗に十分耐えることができる。絶縁層61Aが摩耗すると、絶縁層61Aの絶縁破壊が生じ、導電層61Bが露出する場合がある。この場合、例えば温度センサ36と導電層61Bとの導通が生じ、すなわち、フレームグランド(FG)と1次電位との導通が生じるので好ましくない。一方、絶縁層61Aの厚さが100μm以下であれば、内周面31Aと当接する熱伝達部材39を介してヒータ38から伝達される熱量の伝達時間を短くすることができ、定着部30の起動に要する時間(起動時間)の増加を防ぐことができる。 The thickness of the insulating layer 61A is, for example, preferably 10 μm or more and 100 μm or less, and more preferably 20 μm or more and 60 μm or less. When the thickness of the insulating layer 61A is 10 μm or more, it is possible to sufficiently withstand the wear caused by the sliding friction between the fixing belt 31 and other members due to the rotational operation of the fixing belt 31. When the insulating layer 61A is worn, the insulating layer 61A may be broken down and the conductive layer 61B may be exposed. In this case, for example, conduction between the temperature sensor 36 and the conductive layer 61B occurs, that is, conduction between the frame ground (FG) and the primary potential occurs, which is not preferable. On the other hand, if the thickness of the insulating layer 61A is 100 μm or less, the transfer time of the amount of heat transferred from the heater 38 via the heat transfer member 39 in contact with the inner peripheral surface 31A can be shortened, and the fixing portion 30 can be shortened. It is possible to prevent an increase in the time required for startup (startup time).

導電層61Bの体積抵抗率は、107Ω・cm以上1013.5Ω・cm以下であることが好ましく、108Ω・cm以上1011Ω・cm以下であることがより好ましい。導電層61Bの体積抵抗率が107Ω・cm以上であれば、絶縁層61Aの絶縁破壊、すなわちフレームグランド(FG)と1次電位との短絡を十分に防ぐことができる。また、導電層61Bの体積抵抗率が1013.5Ω・cm以下であれば、後述するように、熱伝達部材39と定着ベルト31との摩擦帯電および温度センサ36と定着ベルト31との摩擦帯電を十分に緩和できる。ここでの体積抵抗率は、JIS K 6911に準拠した測定法で測定される値であり、例えば三菱ケミカルアナリテック社製ハイレスターUP MCP HT450により、100Vの電圧を10秒間に亘って印加したのちに測定することにより得られる値である。 The volume resistivity of the conductive layer 61B is preferably not more than 10 7 Ω · cm or more 10 13.5 Ω · cm, more preferably not more than 10 8 Ω · cm or more 10 11 Ω · cm. If the volume resistivity of the conductive layer 61B is 10 7 Ω · cm or more, the dielectric breakdown of the insulating layer 61A, i.e., it is possible to prevent a short circuit of the frame ground and (FG) and the primary potential sufficiently. If the volume resistivity of the conductive layer 61B is 10 13.5 Ω · cm or less, triboelectric charging between the heat transfer member 39 and the fixing belt 31 and friction charging between the temperature sensor 36 and the fixing belt 31 are performed, as will be described later. It can be relaxed enough. The volume resistivity here is a value measured by a measurement method based on JIS K 6911. For example, a voltage of 100 V is applied for 10 seconds by a high leicester UP MCP HT450 manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd. It is a value obtained by measuring in.

さらに、導電層61Bは下記の条件式(1)を満たしている。
9.11Ω≦logRV1≦13.34Ω ……(1)
但し、RV1は印加電圧100Vのときの導電層61Bの体積抵抗であり、JIS K 6911に準拠した測定法で測定される値である。
Further, the conductive layer 61B satisfies the following conditional expression (1).
9.11Ω ≤ logRV1 ≤ 13.34Ω …… (1)
However, RV1 is the volume resistance of the conductive layer 61B when the applied voltage is 100 V, and is a value measured by a measuring method based on JIS K 6911.

また、定着ベルト31全体として、下記の条件式(2)を満たしていることが望ましい。
12.61Ω≦logRV2≦13.19Ω ……(2)
但し、RV2は印加電圧1000Vのときのベルト部材の体積抵抗であり、JIS K 6911に準拠した測定法で測定される値である。
Further, it is desirable that the fixing belt 31 as a whole satisfies the following conditional expression (2).
12.61Ω ≤ logRV2 ≤ 13.19Ω …… (2)
However, RV2 is the volume resistance of the belt member when the applied voltage is 1000 V, and is a value measured by a measuring method based on JIS K 6911.

logRV1が13.34Ω以下であれば、あるいはlogRV2が13.19Ω以下であれば、定着ベルト31への電荷の蓄積が抑制され、帯電したトナーTNや媒体PMの粉などの定着ベルト31への付着を回避できる。また、logRV1が9.11Ω以上であれば、あるいはlogRV2が12.61Ω以上であれば、加圧ローラ43へのトナーTNや媒体PMの粉などの付着を回避できる。 If logRV1 is 13.34Ω or less, or if logRV2 is 13.19Ω or less, the accumulation of electric charge on the fixing belt 31 is suppressed, and the charged toner TN or the powder of the medium PM adheres to the fixing belt 31. Can be avoided. Further, if logRV1 is 9.11Ω or more, or if logRV2 is 12.61Ω or more, adhesion of toner TN or medium PM powder to the pressure roller 43 can be avoided.

弾性層62は、耐熱性および弾性に優れる材料、例えば、シリコーンゴムやフッ素樹脂などの耐熱性エラストマーを用いて構成される。弾性層62は、例えばシリコーンゴムからなる場合、100μm以上300μm以下の厚さを有することが好ましい。 The elastic layer 62 is constructed by using a material having excellent heat resistance and elasticity, for example, a heat-resistant elastomer such as silicone rubber or fluororesin. When the elastic layer 62 is made of, for example, silicone rubber, it preferably has a thickness of 100 μm or more and 300 μm or less.

離型層63は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、パーフルオロアルコキシアルカン(PFA)、パーフルオロエチレンプロペンコポリマー(FEP)などのフッ素樹脂を用いて構成される。離型層63は、例えば5μm以上50μm以下の厚さを有する。定着ベルト31は、離型層63が外周面31Bに露出するように張架される。 The release layer 63 is constructed using, for example, a fluororesin such as polytetrafluoroethylene (PTFE), perfluoroalkoxy alkane (PFA), or perfluoroethylene propene copolymer (FEP). The release layer 63 has a thickness of, for example, 5 μm or more and 50 μm or less. The fixing belt 31 is stretched so that the release layer 63 is exposed on the outer peripheral surface 31B.

定着ローラ32は、定着ベルト31を循環回転させるとともに、加圧ローラ43との間にニップ部N2を形成する部材である。定着ローラ32は、芯金部と、芯金部の周囲を覆う弾性層とを有している。芯金部は、例えば、パイプ形状またはシャフト形状を有し、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレスなどを用いて構成される。弾性層は、例えば、スポンジ状シリコーンゴムやフッ素ゴムなど、耐熱性の高いゴム材料を用いて構成される。なお、定着ローラの構成はこれに限定されるものではなく、定着ローラ32は、芯金部および弾性層に加え、弾性層の周囲を覆う離型層をさらに有してもよい。定着ローラ32は、定着モータ44(後述)から伝達された動力により、この例では右回りで回転する。定着ローラ32は、定着ベルト31の内周面31Aに当接するように配置される。これにより、定着ローラ32は、定着ベルト31を、図2における矢印Aの方向へ循環回転させるようになっている。 The fixing roller 32 is a member that circulates and rotates the fixing belt 31 and forms a nip portion N2 with the pressure roller 43. The fixing roller 32 has a core metal portion and an elastic layer that covers the periphery of the core metal portion. The core metal portion has, for example, a pipe shape or a shaft shape, and is made of, for example, aluminum, iron, stainless steel, or the like. The elastic layer is constructed by using a rubber material having high heat resistance, such as sponge-like silicone rubber or fluororubber. The configuration of the fixing roller is not limited to this, and the fixing roller 32 may further have a release layer that covers the periphery of the elastic layer in addition to the core metal portion and the elastic layer. The fixing roller 32 rotates clockwise in this example by the power transmitted from the fixing motor 44 (described later). The fixing roller 32 is arranged so as to abut on the inner peripheral surface 31A of the fixing belt 31. As a result, the fixing roller 32 circulates and rotates the fixing belt 31 in the direction of the arrow A in FIG.

加圧パッド33は、加圧ローラ43との間にニップ部N1を形成する部材である。加圧パッド33は、例えばゴム材料を用いて構成される。パッド支持部34は、加圧パッド33を支持する部材である。コイルばね35は、支持部材42とパッド支持部34との間に挿設され、加圧パッド33を、支持部材42から遠ざかる方向に付勢する部材である。これにより、加圧パッド33は、定着ベルト31の内周面31Aに接するとともに、定着ベルト31を挟んで、加圧ローラ43に圧接される。このようにして、加圧パッド33は、加圧ローラ43との間にニップ部N1を形成するようになっている。 The pressure pad 33 is a member that forms a nip portion N1 with the pressure roller 43. The pressure pad 33 is constructed using, for example, a rubber material. The pad support portion 34 is a member that supports the pressure pad 33. The coil spring 35 is a member that is inserted between the support member 42 and the pad support portion 34 and urges the pressure pad 33 in a direction away from the support member 42. As a result, the pressure pad 33 comes into contact with the inner peripheral surface 31A of the fixing belt 31 and is pressed against the pressure roller 43 with the fixing belt 31 sandwiched between them. In this way, the pressure pad 33 forms a nip portion N1 with the pressure roller 43.

温度センサ36は、定着ベルト31の内周面31Aと当接して摺動しつつ定着ベルト31の温度を検知するセンサであり、例えば、サーミスタを用いて構成される。温度センサ36は本発明の「温度検知部材」に対応する一具体例である。 The temperature sensor 36 is a sensor that detects the temperature of the fixing belt 31 while abutting against and sliding on the inner peripheral surface 31A of the fixing belt 31, and is configured by using, for example, a thermistor. The temperature sensor 36 is a specific example corresponding to the "temperature detection member" of the present invention.

ヒータ38は、定着ベルト31を加熱する熱源であり、例えば、発熱体としての抵抗線を含んで構成されるものである。熱伝達部材39は、ヒータ38において発生した熱を、定着ベルト31に伝達する部材である。定着制御部58(後出)におけるヒータ制御部581(後出)は、温度センサ36により検知される定着ベルト31の温度が所定の温度となるように、ヒータ38を制御するようになっている。ヒータ支持部40は、ヒータ38を支持する部材である。コイルばね41は、支持部材42とヒータ支持部40との間に挿設され、ヒータ38および熱伝達部材39を、支持部材42から遠ざかる方向に付勢する部材である。これにより、熱伝達部材39は、定着ベルト31の内周面31Aと当接するとともに、定着ベルト31を外側に押し出すことにより、定着ベルト31を張架するようになっている。ここで、ヒータ38が本発明の「発熱部材」に対応する一具体例であり、熱伝達部材39が本発明の「熱伝達部材」に対応する一具体例である。 The heater 38 is a heat source for heating the fixing belt 31, and is configured to include, for example, a resistance wire as a heating element. The heat transfer member 39 is a member that transfers the heat generated in the heater 38 to the fixing belt 31. The heater control unit 581 (later) in the fixing control unit 58 (later) controls the heater 38 so that the temperature of the fixing belt 31 detected by the temperature sensor 36 becomes a predetermined temperature. .. The heater support portion 40 is a member that supports the heater 38. The coil spring 41 is a member that is inserted between the support member 42 and the heater support portion 40 and urges the heater 38 and the heat transfer member 39 in a direction away from the support member 42. As a result, the heat transfer member 39 comes into contact with the inner peripheral surface 31A of the fixing belt 31 and pushes the fixing belt 31 outward to stretch the fixing belt 31. Here, the heater 38 is a specific example corresponding to the "heat generating member" of the present invention, and the heat transfer member 39 is a specific example corresponding to the "heat transfer member" of the present invention.

加圧ローラ43は、定着ローラ32および加圧パッド33との間にニップ部N2を形成する部材である。加圧ローラ43は、定着ベルト31の外周面31Bと当接可能に設けられた本発明の「加圧部材」として機能する。加圧ローラ43は、例えば、定着ローラ32と同様の構成を有するものである。加圧ローラ43は、定着ベルト31の循環回転に応じて、この例では左回りで従動回転するようになっている。なお、加圧ローラ43は、加圧ローラ43の表面の温度を上昇させ、定着ベルト31の温度上昇を加速させるためのハロゲンヒータ45を内蔵していてもよい。 The pressure roller 43 is a member that forms a nip portion N2 between the fixing roller 32 and the pressure pad 33. The pressurizing roller 43 functions as a "pressurizing member" of the present invention provided so as to be in contact with the outer peripheral surface 31B of the fixing belt 31. The pressurizing roller 43 has, for example, the same configuration as the fixing roller 32. The pressure roller 43 is driven to rotate counterclockwise in this example according to the circulation rotation of the fixing belt 31. The pressure roller 43 may include a halogen heater 45 for raising the temperature of the surface of the pressure roller 43 and accelerating the temperature rise of the fixing belt 31.

この構成により、トナー像が形成された媒体PMがニップ部N1,N2に供給されると、媒体PM上のトナーTN(図2)が、加熱され、融解し、加圧される。その結果、トナー像が媒体PM上に定着するようになっている。 With this configuration, when the medium PM on which the toner image is formed is supplied to the nip portions N1 and N2, the toner TN (FIG. 2) on the medium PM is heated, melted, and pressurized. As a result, the toner image is fixed on the medium PM.

搬送ローラ16(図1)は、搬送路10を挟んで配置された一対のローラであり、定着部30から供給された媒体PMを搬送路10に沿って搬送する部材である。搬送ローラ17は、搬送路10を挟んで配置された一対のローラであり、媒体PMを搬送路10に沿って搬送する部材である。排出ローラ18は、搬送路10を挟んで配置された一対のローラであり、媒体PMを排出トレイ19に排出する部材である。 The transfer roller 16 (FIG. 1) is a pair of rollers arranged so as to sandwich the transfer path 10, and is a member that conveys the medium PM supplied from the fixing portion 30 along the transfer path 10. The transfer roller 17 is a pair of rollers arranged so as to sandwich the transfer path 10, and is a member that conveys the medium PM along the transfer path 10. The discharge roller 18 is a pair of rollers arranged so as to sandwich the transport path 10, and is a member that discharges the medium PM to the discharge tray 19.

定着部30におけるニップ部N2の下流には、互いに離間されて対向配置された分離部材46およびガイド部材47がさらに設けられている。分離部材46は、ニップ部N1,N2を通過した媒体PMが定着ベルト31に巻き付かないように、定着ベルト31と媒体PMとの分離を行うものである。また、ガイド部材47は、ニップ部N1,N2を通過した媒体PMを搬送ローラ16へ向けて円滑に案内するように機能する。 Downstream of the nip portion N2 in the fixing portion 30, a separating member 46 and a guide member 47 which are separated from each other and arranged to face each other are further provided. The separation member 46 separates the fixing belt 31 and the medium PM so that the medium PM that has passed through the nip portions N1 and N2 does not wind around the fixing belt 31. Further, the guide member 47 functions to smoothly guide the medium PM that has passed through the nip portions N1 and N2 toward the transfer roller 16.

図4は、画像形成装置1における制御機構の一例を表すものである。画像形成装置1は、通信部51と、操作部52と、表示部53と、記憶部54と、露光制御部55と、電圧制御部56と、モータ制御部57と、定着制御部58と、画像形成制御部59とを備えている。 FIG. 4 shows an example of the control mechanism in the image forming apparatus 1. The image forming apparatus 1 includes a communication unit 51, an operation unit 52, a display unit 53, a storage unit 54, an exposure control unit 55, a voltage control unit 56, a motor control unit 57, a fixing control unit 58, and the like. It includes an image formation control unit 59.

通信部51は、例えばUSB(Universal Serial Bus)やLAN(Local Area Network)を用いて通信を行うものであり、例えば、ホストコンピュータから送信された印刷データDPを受信するものである。操作部52は、ユーザの操作を受け付けるものであり、例えば各種ボタンなどを用いて構成される。表示部53は、画像形成装置1の動作状態などを表示するものであり、例えば、液晶ディスプレイや各種インジケータを用いて構成される。 The communication unit 51 communicates using, for example, USB (Universal Serial Bus) or LAN (Local Area Network), and receives, for example, the print data DP transmitted from the host computer. The operation unit 52 accepts user operations, and is configured by using, for example, various buttons. The display unit 53 displays the operating state of the image forming apparatus 1, and is configured by using, for example, a liquid crystal display or various indicators.

記憶部54は、例えば、印刷データDPや、画像形成装置1の各種設定情報などを記憶するものである。また、記憶部54は、履歴データ541を記憶している。履歴データ541は、画像形成装置1の動作履歴が記録されたものである。具体的には、履歴データ541は、例えば、画像形成装置1が印刷した累積印刷枚数や、現在の定着部30を用いて印刷した印刷枚数についての情報を含んでいる。印刷枚数は、定着部30が交換されるとリセットされるようになっている。 The storage unit 54 stores, for example, print data DP, various setting information of the image forming apparatus 1, and the like. In addition, the storage unit 54 stores the history data 541. The history data 541 is a record of the operation history of the image forming apparatus 1. Specifically, the history data 541 includes, for example, information about the cumulative number of prints printed by the image forming apparatus 1 and the number of prints printed by using the current fixing unit 30. The number of prints is reset when the fixing unit 30 is replaced.

露光制御部55は、画像形成制御部59からの指示に基づいて、露光ヘッド22の動作を制御するものである。 The exposure control unit 55 controls the operation of the exposure head 22 based on an instruction from the image formation control unit 59.

電圧制御部56は、画像形成制御部59からの指示に基づいて、画像形成装置1において用いられる様々な電圧を生成するものである。具体的には、電圧制御部56は、IDユニット20において用いられる帯電電圧および現像電圧や、転写ローラ23に印加される転写電圧などを生成するようになっている。 The voltage control unit 56 generates various voltages used in the image forming apparatus 1 based on an instruction from the image forming control unit 59. Specifically, the voltage control unit 56 is adapted to generate a charging voltage and a developing voltage used in the ID unit 20, a transfer voltage applied to the transfer roller 23, and the like.

モータ制御部57は、画像形成制御部59からの指示に基づいて、画像形成装置1において用いられるメインモータなどの動作を制御するものである。 The motor control unit 57 controls the operation of the main motor or the like used in the image forming apparatus 1 based on the instruction from the image forming control unit 59.

定着部30は、定着モータ44を有している。定着モータ44は、定着ローラ32に動力を供給するものである。定着モータ44は、回転むら検出部441を有している。回転むら検出部441は、定着モータ44において回転むらが生じた場合に、エラー信号を生成するものである。 The fixing unit 30 has a fixing motor 44. The fixing motor 44 supplies power to the fixing roller 32. The fixing motor 44 has a rotation unevenness detection unit 441. The rotation unevenness detection unit 441 generates an error signal when the rotation unevenness occurs in the fixing motor 44.

定着制御部58は、画像形成制御部59からの指示、および定着部30の温度センサ36における検出結果に基づいて、定着部30の動作を制御するものである。定着制御部58は、ヒータ制御部581と、定着モータ制御部582とを有している。ヒータ制御部581は、定着部30のヒータ38の動作を制御するものである。定着モータ制御部582は、定着モータ44の動作を制御するものである。また、定着制御部58は、定着モータ44の回転むら検出部441からエラー信号を受け取った場合には、そのエラー信号を画像形成制御部59に供給する機能をも有している。 The fixing control unit 58 controls the operation of the fixing unit 30 based on the instruction from the image formation control unit 59 and the detection result of the temperature sensor 36 of the fixing unit 30. The fixing control unit 58 includes a heater control unit 581 and a fixing motor control unit 582. The heater control unit 581 controls the operation of the heater 38 of the fixing unit 30. The fixing motor control unit 582 controls the operation of the fixing motor 44. Further, the fixing control unit 58 also has a function of supplying the error signal to the image formation control unit 59 when an error signal is received from the rotation unevenness detection unit 441 of the fixing motor 44.

画像形成制御部59は、これらの各ブロックの動作を制御することにより、画像形成装置1の動作を制御するものである。具体的には、例えば、画像形成装置1の通信部51が印刷データDPを受信した場合には、画像形成制御部59は、その印刷データDPに基づいて、露光制御部55、電圧制御部56、モータ制御部57、および定着制御部58に対して、画像形成動作を行うように指示する。また、画像形成制御部59は、定着制御部58からエラー信号を受け取った場合には、実行している処理を中止し、表示部53にエラー表示を行わせる機能をも有している。画像形成制御部59の機能は、例えば、ハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェアにより実現してもよい。 The image forming control unit 59 controls the operation of the image forming apparatus 1 by controlling the operation of each of these blocks. Specifically, for example, when the communication unit 51 of the image forming apparatus 1 receives the print data DP, the image forming control unit 59 sets the exposure control unit 55 and the voltage control unit 56 based on the print data DP. , The motor control unit 57, and the fixing control unit 58 are instructed to perform an image forming operation. Further, the image formation control unit 59 also has a function of stopping the processing being executed and causing the display unit 53 to display an error when an error signal is received from the fixing control unit 58. The function of the image formation control unit 59 may be realized by hardware or software, for example.

画像形成装置1は、画像形成動作を行う際、まず、ベルト温度が所定の目標温度(例えば170[℃])に到達するように、ウォームアップ動作を行い、その後で、画像形成動作を行う。 When performing the image forming operation, the image forming apparatus 1 first performs a warm-up operation so that the belt temperature reaches a predetermined target temperature (for example, 170 [° C.]), and then performs an image forming operation.

[動作および作用]
続いて、本実施の形態の画像形成装置1の動作および作用について説明する。
[Operation and action]
Subsequently, the operation and operation of the image forming apparatus 1 of the present embodiment will be described.

(全体動作概要)
まず、図1および図4を参照して、画像形成装置1の全体動作概要を説明する。画像形成装置1の通信部51が印刷データDPを受信すると、画像形成制御部59は、この印刷データDPに基づいて処理を行う。そして、画像形成制御部59は、その処理結果に基づいて、露光制御部55、電圧制御部56、モータ制御部57、および定着制御部58の動作を制御する。ウォームアップ動作において、定着制御部58は、ベルト温度が所定の目標温度に到達するように、定着部30の動作を制御する。画像形成動作において、露光制御部55は、露光ヘッド22の発光動作を制御し、電圧制御部56は、帯電電圧、現像電圧、転写電圧などの各種電圧を生成し、モータ制御部57は、画像形成装置1において用いられるメインモータなどの動作を制御し、定着制御部58は、定着部30の動作を制御する。これにより、媒体トレイ11から供給された媒体PMは、搬送路10に沿って搬送され、IDユニット20により生成されたトナー像がその媒体PMに転写され、定着部30において、トナー像が媒体PM上に定着する。そして、トナー像が定着された媒体PMが排出トレイ19に排出される。
(Overview of overall operation)
First, an outline of the overall operation of the image forming apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 4. When the communication unit 51 of the image forming apparatus 1 receives the print data DP, the image forming control unit 59 performs processing based on the print data DP. Then, the image formation control unit 59 controls the operations of the exposure control unit 55, the voltage control unit 56, the motor control unit 57, and the fixing control unit 58 based on the processing result. In the warm-up operation, the fixing control unit 58 controls the operation of the fixing unit 30 so that the belt temperature reaches a predetermined target temperature. In the image forming operation, the exposure control unit 55 controls the light emission operation of the exposure head 22, the voltage control unit 56 generates various voltages such as a charging voltage, a developing voltage, and a transfer voltage, and the motor control unit 57 generates an image. The operation of the main motor or the like used in the forming device 1 is controlled, and the fixing control unit 58 controls the operation of the fixing unit 30. As a result, the medium PM supplied from the medium tray 11 is conveyed along the transport path 10, the toner image generated by the ID unit 20 is transferred to the medium PM, and the toner image is transferred to the medium PM in the fixing unit 30. Settle on top. Then, the medium PM on which the toner image is fixed is discharged to the discharge tray 19.

(静電オフセット)
ところで、一般的な定着部では、例えば定着ベルトの表面にトナーTNが静電的に付着する静電オフセットという現象が生じることがある。この静電オフセット現象は、媒体PM上に担持された定着処理前のトナーTNの一部が定着ベルトの表面に静電的に引き付けられる現象であり、例えば媒体PM自体の帯電や、定着ベルトと他の部材との摩擦による定着ベルトの帯電に起因する現象である。具体的には、例えば、トナーTNはマイナスに帯電しており、媒体PMはトナーTNとは逆極性のプラスに帯電させるようになっている。媒体PMが定着部におけるニップ部を通過する際に、媒体PMのプラス電荷によって定着ベルトがプラスに帯電してしまうことがある。あるいは、定着ベルトと温度センサとの摩擦により、定着ベルトがプラスに帯電してしまうことがある。そうした場合、定着部のニップ部の入口近傍において、媒体PM上のマイナスに帯電したトナーTNの一部が定着ベルト上のプラス電荷によって静電的に定着ベルトの表面へ飛翔してしまい、結果として、印刷画像にすじ状のむらなどが生じるおそれがある。
(Electrostatic offset)
By the way, in a general fixing portion, for example, a phenomenon called electrostatic offset in which toner TN electrostatically adheres to the surface of a fixing belt may occur. This electrostatic offset phenomenon is a phenomenon in which a part of the toner TN before the fixing process carried on the medium PM is electrostatically attracted to the surface of the fixing belt, for example, charging of the medium PM itself or with the fixing belt. This is a phenomenon caused by charging of the fixing belt due to friction with other members. Specifically, for example, the toner TN is negatively charged, and the medium PM is positively charged with the opposite polarity to the toner TN. When the medium PM passes through the nip portion in the fixing portion, the fixing belt may be positively charged by the positive charge of the medium PM. Alternatively, the fixing belt may be positively charged due to friction between the fixing belt and the temperature sensor. In such a case, a part of the negatively charged toner TN on the medium PM is electrostatically blown to the surface of the fixing belt by the positive charge on the fixing belt in the vicinity of the inlet of the nip portion of the fixing portion, and as a result, , There is a possibility that streaky unevenness may occur in the printed image.

(作用・効果)
そこで、本実施の形態では、定着ベルト31が、導電層61Bと、その導電層61Bと熱伝達部材39との間に位置する絶縁層61Aと、導電層61Bから見て絶縁層61Aと反対側に位置する弾性層62とを有するようにした。導電層61Bは、例えば107Ω・cm以上1013.5Ω・cm以下の体積抵抗率を有すると共に条件式(1)を満たす体積抵抗を有するようにした。さらに定着ベルト31は、条件式(2)を満たす体積抵抗を有するようにした。定着ベルト31がこのような構成を有することにより、熱伝達部材39と定着ベルト31の絶縁層61Aとの摩擦、あるいは温度センサ36と絶縁層61Aとの摩擦などにより生じる定着ベルト31の帯電が緩和される。その結果、媒体PM上のマイナスに帯電したトナーTNが定着ベルト31へ飛翔する静電オフセットの発生を抑制することができ、より高品質の画像を媒体PM上に定着させることができる。なお、ポリイミドにカーボンブラックを添加すると機械耐久性が低下することがある。しかしながら、本実施の形態では、定着ローラ32などに接する絶縁層61Aにはカーボンブラックが添加されていないポリイミドを用いているので、絶縁層61Aにおける機械耐久性は十分に確保されている。したがって、従来と同様に、定着ベルト31は定着ローラ32などと密接して良好な回転動作が可能となっている。
(Action / effect)
Therefore, in the present embodiment, the fixing belt 31 is on the opposite side of the conductive layer 61B, the insulating layer 61A located between the conductive layer 61B and the heat transfer member 39, and the insulating layer 61A as viewed from the conductive layer 61B. It has an elastic layer 62 located at. The conductive layer 61B has, for example, a volume resistivity of 10 7 Ω · cm or more and 10 13.5 Ω · cm or less, and has a volume resistivity satisfying the conditional equation (1). Further, the fixing belt 31 has a volume resistance satisfying the conditional expression (2). When the fixing belt 31 has such a configuration, the charge of the fixing belt 31 caused by the friction between the heat transfer member 39 and the insulating layer 61A of the fixing belt 31 or the friction between the temperature sensor 36 and the insulating layer 61A is alleviated. Will be done. As a result, it is possible to suppress the occurrence of electrostatic offset in which the negatively charged toner TN on the medium PM flies to the fixing belt 31, and it is possible to fix a higher quality image on the medium PM. If carbon black is added to the polyimide, the mechanical durability may decrease. However, in the present embodiment, since the insulating layer 61A in contact with the fixing roller 32 or the like is made of polyimide to which carbon black is not added, the mechanical durability of the insulating layer 61A is sufficiently ensured. Therefore, as in the conventional case, the fixing belt 31 is in close contact with the fixing roller 32 and the like, and good rotational operation is possible.

<2.実験例>
実験例として、上記実施の形態に係る画像形成装置1の評価を行った。
<2. Experimental example>
As an experimental example, the image forming apparatus 1 according to the above embodiment was evaluated.

(実験例1−1〜1−11)
基体61における絶縁層61Aの厚さ(μm)と絶縁層61Aの絶縁破壊の有無および立ち上がり時間の遅延の有無との関係の評価を実施した。立ち上がり時間とは、ヒータ38による加熱により、定着ベルト31の外周面31Bが所定の温度に到達するまでの所要時間である。その結果を表1に示す。ここでは、絶縁層61Aは、ポリイミドにより構成され、5μm以上115μm以下の厚さを有するものを用いた。また、基体61における導電層61Bとして、ポリイミドに導電性フィラーとしてカーボンブラックを分散したものであって1.0×109Ω・cmの体積抵抗率を有するものを用いた。さらに、弾性層62をシリコーンゴムにより構成し、200μmの厚さとした。離型層63はPFAにより構成した。
(Experimental Examples 1-1-1-11)
The relationship between the thickness (μm) of the insulating layer 61A in the substrate 61, the presence or absence of dielectric breakdown of the insulating layer 61A, and the presence or absence of a delay in the rise time was evaluated. The rise time is the time required for the outer peripheral surface 31B of the fixing belt 31 to reach a predetermined temperature by heating with the heater 38. The results are shown in Table 1. Here, the insulating layer 61A is made of polyimide and has a thickness of 5 μm or more and 115 μm or less. Further, as the conductive layer 61B of the substrate 61, it was used having a volume resistivity of be one obtained by dispersing carbon black as the conductive filler in the polyimide 1.0 × 10 9 Ω · cm. Further, the elastic layer 62 is made of silicone rubber and has a thickness of 200 μm. The release layer 63 was made of PFA.

Figure 0006872463
Figure 0006872463

表1に示したように、絶縁層61Aの厚さが5μmである実験例1−1では絶縁層61Aの絶縁破壊が生じた。また、絶縁層61Aの厚さが115μmである実験例1−11では、立ち上がり時間の遅延が認められた。実験例1−1〜1−11の結果から、絶縁層61Aは、10μm以上100μm以下の厚さを有することが望ましいことが確認された。 As shown in Table 1, in Experimental Example 1-1 in which the thickness of the insulating layer 61A was 5 μm, dielectric breakdown of the insulating layer 61A occurred. Further, in Experimental Example 1-11 in which the thickness of the insulating layer 61A was 115 μm, a delay in the rise time was observed. From the results of Experimental Examples 1-1 to 1-11, it was confirmed that the insulating layer 61A preferably has a thickness of 10 μm or more and 100 μm or less.

(実験例2−1〜2−11)
次に、基体61における導電層61Bの体積抵抗率(Ω・cm)と絶縁層61Aの絶縁破壊の有無および静電オフセット現象の発生の有無との関係の評価を実施した。その結果を表2に示す。ここでは、絶縁層61Aをポリイミドにより構成し、絶縁層61Aの厚さを30μmとした。また、導電層61Bは、ポリイミドに導電性フィラーとしてカーボンブラックを分散したものであって1.0×105Ω・cm以上1.0×1014Ω・cm以下の体積抵抗率を有するものを用いた。その他の条件は実験例1−1〜1−11と実質的に同じである。
(Experimental Examples 2-1 to 2-11)
Next, the relationship between the volume resistivity (Ω · cm) of the conductive layer 61B in the substrate 61, the presence or absence of dielectric breakdown of the insulating layer 61A, and the presence or absence of the electrostatic offset phenomenon was evaluated. The results are shown in Table 2. Here, the insulating layer 61A is made of polyimide, and the thickness of the insulating layer 61A is set to 30 μm. Further, the conductive layer 61B is made by dispersing carbon black as a conductive filler in polyimide and having a volume resistivity of 1.0 × 10 5 Ω · cm or more and 1.0 × 10 14 Ω · cm or less. Using. Other conditions are substantially the same as those of Experimental Examples 1-1 to 1-11.

Figure 0006872463
Figure 0006872463

表2に示したように、導電層61Bの体積抵抗率が1.0×105Ω・cmである実験例2−1および導電層61Bの体積抵抗率が1.0×106Ω・cmである実験例2−2の場合に絶縁層61Aの絶縁破壊が生じた。また、導電層61Bの体積抵抗率が1.0×1014Ω・cmである実験例2−11では、静電オフセット現象の発生が認められた。実験例2−1〜2−11の結果から、導電層61Bの体積抵抗率は、107Ω・cm以上1013.5Ω・cm以下であることが望ましいことが確認された。 As shown in Table 2, the volume resistivity of the conductive layer 61B is 1.0 × 10 5 Ω · cm in Experimental Example 2-1 and the volume resistivity of the conductive layer 61B is 1.0 × 10 6 Ω · cm. In the case of Experimental Example 2-2, the dielectric breakdown of the insulating layer 61A occurred. Further, in Experimental Example 2-11 in which the volume resistivity of the conductive layer 61B was 1.0 × 10 14 Ω · cm, the occurrence of the electrostatic offset phenomenon was observed. From the results of Experimental Examples 2-1 to 2-11, the volume resistivity of the conductive layer 61B, it was confirmed is desirably less 10 7 Ω · cm or more 10 13.5 Ω · cm.

(実験例3−1〜3−23)
次に、導電層61Bの体積抵抗logRV1(Ω)および定着ベルト31全体の体積抵抗logRV2(Ω)との関係を調査した。その結果を表3および図6に示す。logRV1(Ω)およびlogRV2(Ω)の測定はJIS K 6911に準拠した測定法で実施した。具体的には、三菱ケミカルアナリテック社製ハイレスターUP MCP HT450によりURSプローブを各サンプルに当てて測定した。但し、logRV1(Ω)の測定時には導電層61Bに対し100Vの電圧を10秒間に亘って印加したのちに測定し、logRV2(Ω)の測定時には定着ベルト31に対し1000Vの電圧を10秒間に亘って印加したのちに測定した。
(Experimental Examples 3-1 to 2-3)
Next, the relationship between the volume resistance logRV1 (Ω) of the conductive layer 61B and the volume resistance logRV2 (Ω) of the entire fixing belt 31 was investigated. The results are shown in Table 3 and FIG. The measurement of logRV1 (Ω) and logRV2 (Ω) was carried out by a measurement method based on JIS K 6911. Specifically, a URS probe was applied to each sample with a High Leicester UP MCP HT450 manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd. for measurement. However, when measuring logRV1 (Ω), a voltage of 100 V is applied to the conductive layer 61B for 10 seconds before measurement, and when measuring logRV2 (Ω), a voltage of 1000 V is applied to the fixing belt 31 for 10 seconds. And then measured.

Figure 0006872463
Figure 0006872463

表3および図6に示したように、logRV1については9.11Ω以上13.34Ω以下であれば、logRV2については12.61Ω以上13.19Ω以下であれば、静電オフセット現象の発生が生じないことがわかった(実験例3−3〜3−20)。一方、図6において破線で取り囲んだプロットに相当するサンプル、すなわちlogRV1が9.11Ω以上13.34Ω以下の範囲を外れた場合、およびlogRV2が12.61Ω以上13.19Ω以下の範囲を外れた場合には静電オフセット現象の発生が認められた(実験例3−1,3−2,3−21〜3−23)。特に、実験例3−1,3−2では、加圧ローラ43へのトナーTNや媒体PMの粉などの付着が発生した。また、実験例3−21〜3−23では、定着ベルト31への電荷の蓄積が生じ、帯電したトナーTNや媒体PMの粉などの定着ベルト31への付着が認められた。 As shown in Table 3 and FIG. 6, if the logRV1 is 9.11Ω or more and 13.34Ω or less, and the logRV2 is 12.61Ω or more and 13.19Ω or less, the electrostatic offset phenomenon does not occur. It was found (Experimental Examples 3-3 to 3-20). On the other hand, when the sample corresponding to the plot surrounded by the broken line in FIG. 6, that is, logRV1 is out of the range of 9.11Ω or more and 13.34Ω or less, and logRV2 is out of the range of 12.61Ω or more and 13.19Ω or less. The occurrence of the electrostatic offset phenomenon was observed in (Experimental Examples 3-1 and 3-2, 3-21 and 23-23). In particular, in Experimental Examples 3-1, 3-2, adhesion of toner TN, medium PM powder, etc. to the pressure roller 43 occurred. Further, in Experimental Examples 3-23 to 23, electric charges were accumulated on the fixing belt 31, and adhesion of the charged toner TN, medium PM powder, etc. to the fixing belt 31 was observed.

<3.変形例>
以上、実施の形態および実験例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、1次転写方式(直接転写方式)の画像形成装置について説明したが、本発明は2次転写方式にも適用されうる。
<3. Modification example>
Although the present invention has been described above with reference to embodiments and experimental examples, the present invention is not limited to the above embodiments and can be modified in various ways. For example, in the above embodiment, the image forming apparatus of the primary transfer method (direct transfer method) has been described, but the present invention can also be applied to the secondary transfer method.

また、上記実施の形態等では、モノクロ画像を形成するIDユニット20を例示して説明したが、本発明の画像形成装置はカラー画像を形成するIDユニットを有するようにしてもよい。 Further, in the above-described embodiment and the like, the ID unit 20 that forms a monochrome image has been described as an example, but the image forming apparatus of the present invention may have an ID unit that forms a color image.

また、上記実施の形態では、定着部30における熱源として、抵抗線などの発熱体を含む板状のヒータ38を用いるようにしたが、本発明では、ヒータ38の代わりに、例えばハロゲンランプを熱源として用いてもよい。また、ニップ部を形成するにあたり、定着ベルト31の内周面31Aを付勢する加圧パッドなどの他の部材をさらに備えるようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, a plate-shaped heater 38 including a heating element such as a resistance wire is used as the heat source in the fixing portion 30, but in the present invention, for example, a halogen lamp is used as a heat source instead of the heater 38. May be used as. Further, in forming the nip portion, another member such as a pressure pad for urging the inner peripheral surface 31A of the fixing belt 31 may be further provided.

また、上記実施の形態では、露光ヘッド22として発光ダイオードを光源とするLEDヘッドを用いるようにしたが、例えばレーザ素子等を光源とした露光ヘッドを用いてもよい。 Further, in the above embodiment, the exposure head 22 uses an LED head using a light emitting diode as a light source, but for example, an exposure head using a laser element or the like as a light source may be used.

また、上記実施の形態の定着ベルト31は弾性層62を含むようにしたが、本発明のベルト部材はこれに限定されない。本発明のベルト部材は、例えば図5に示した変形例としての定着ベルト71のように、基体61の上に弾性層62を設けることなく、第2の絶縁層としての離型層63を設けるようにしたものであってもよい。 Further, although the fixing belt 31 of the above embodiment includes an elastic layer 62, the belt member of the present invention is not limited to this. The belt member of the present invention is provided with the release layer 63 as the second insulating layer without providing the elastic layer 62 on the substrate 61 as in the case of the fixing belt 71 as a modification shown in FIG. 5, for example. It may be made like this.

さらに、上記実施の形態等では、本発明における「画像形成装置」の一具体例として、印刷機能を有する画像形成装置について説明したが、これには限られない。すなわち、そのような印刷機能に加え、例えば、スキャン機能やファックス機能を有する複合機として機能する画像形成装置においても、本発明を適用することが可能である。 Further, in the above-described embodiment and the like, an image forming apparatus having a printing function has been described as a specific example of the "image forming apparatus" in the present invention, but the present invention is not limited thereto. That is, in addition to such a printing function, the present invention can be applied to, for example, an image forming apparatus that functions as a multifunction device having a scanning function and a fax function.

1…画像形成装置、11…媒体トレイ、12…ピックアップローラ、13…分離ローラ、14…レジストローラ、15…搬送ローラ、20…ID(Image Drum)ユニット、21…感光体、22…露光ヘッド、23…転写ローラ、16,17…搬送ローラ、18…排出ローラ、30…定着部、31,71…定着ベルト、32…定着ローラ、33…加圧パッド、34…パッド支持部、35…コイルばね、36…温度センサ、38…ヒータ、39…熱伝達部材、40…ヒータ支持部、41…コイルばね、42…支持部材、43…加圧ローラ、45…ハロゲンヒータ、46…分離部材、47…ガイド部材、51…通信部、52…操作部、53…表示部、54…記憶部、55…露光制御部、56…電圧制御部、57…モータ制御部、58…定着制御部、59…画像形成制御部、61…基体、61A…絶縁層、61B…導電層、62…弾性層、63…離型層、
N1,N2…ニップ部、PM…媒体。
1 ... image forming apparatus, 11 ... medium tray, 12 ... pickup roller, 13 ... separation roller, 14 ... resist roller, 15 ... transfer roller, 20 ... ID (Image Drum) unit, 21 ... photoconductor, 22 ... exposure head, 23 ... Transfer roller, 16,17 ... Transfer roller, 18 ... Discharge roller, 30 ... Fixing part, 31,71 ... Fixing belt, 32 ... Fixing roller, 33 ... Pressurized pad, 34 ... Pad support part, 35 ... Coil spring , 36 ... Temperature sensor, 38 ... Heater, 39 ... Heat transfer member, 40 ... Heater support, 41 ... Coil spring, 42 ... Support member, 43 ... Pressurizing roller, 45 ... Halogen heater, 46 ... Separation member, 47 ... Guide member, 51 ... Communication unit, 52 ... Operation unit, 53 ... Display unit, 54 ... Storage unit, 55 ... Exposure control unit, 56 ... Voltage control unit, 57 ... Motor control unit, 58 ... Fixing control unit, 59 ... Image Formation control unit, 61 ... substrate, 61A ... insulating layer, 61B ... conductive layer, 62 ... elastic layer, 63 ... mold release layer,
N1, N2 ... Nip part, PM ... Medium.

Claims (13)

第1の絶縁層と、導電層と、第2の絶縁層とを順に有するベルト部材を備え、
下記の条件式(1)および条件式(2)を満たす
定着装置。
9.11Ω≦logRV1≦13.34Ω ……(1)
12.61Ω≦logRV2≦13.19Ω ……(2)
但し、RV1は印加電圧100Vのときの導電層の体積抵抗であり、RV2は印加電圧1000Vのときのベルト部材の体積抵抗である。
A belt member having a first insulating layer, a conductive layer, and a second insulating layer in this order is provided.
A fixing device that satisfies the following conditional expressions (1) and (2).
9.11Ω ≤ logRV1 ≤ 13.34Ω …… (1)
12.61Ω ≤ logRV2 ≤ 13.19Ω …… (2)
However, RV1 is Ri volume resistivity der conductive layer when the applied voltage 100 V, RV2 is the volume resistivity of the belt member when the applied voltage 1000V.
前記導電層は、107Ω・cm以上1013.5Ω・cm以下の体積抵抗率を有する
請求項1に記載の定着装置。
The conductive layer, fixing device according to claim 1 having a 10 7 Ω · cm or more 10 13.5 Ω · cm or less in volume resistivity.
前記第1の絶縁層は、10μm以上100μm以下の厚さを有する
請求項1または請求項2に記載の定着装置。
The fixing device according to claim 1 or 2 , wherein the first insulating layer has a thickness of 10 μm or more and 100 μm or less.
前記ベルト部材と当接しつつ、前記ベルト部材の温度を検知する温度検知部材をさらに有する
請求項1から請求項のいずれか1項に記載の定着装置。
The fixing device according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a temperature detecting member that detects the temperature of the belt member while being in contact with the belt member.
前記第2の絶縁層は弾性層である
請求項1から請求項のいずれか1項に記載の定着装置。
The fixing device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the second insulating layer is an elastic layer.
前記ベルト部材は、前記弾性層から見て前記導電層と反対側に位置する離型層をさらに有する
請求項5記載の定着装置。
The fixing device according to claim 5, wherein the belt member further has a release layer located on the side opposite to the conductive layer when viewed from the elastic layer.
熱を発生させる発熱部材をさらに備えた
請求項1から請求項のいずれか1項に記載の定着装置。
The fixing device according to any one of claims 1 to 6 , further comprising a heat generating member for generating heat.
前記ベルト部材と当接しつつ、前記発熱部材において発生した前記熱を前記ベルト部材へ伝達する熱伝達部材をさらに備えた
請求項記載の定着装置。
The fixing device according to claim 7 , further comprising a heat transfer member that transfers the heat generated in the heat generating member to the belt member while contacting the belt member.
前記ベルト部材は、前記熱伝達部材に対し第1の方向へ回転可能に設けられ、内周面と外周面とを含む管状のエンドレスベルトであり、
前記熱伝達部材は、前記エンドレスベルトの前記内周面と当接している
請求項記載の定着装置。
The belt member is a tubular endless belt that is rotatably provided in a first direction with respect to the heat transfer member and includes an inner peripheral surface and an outer peripheral surface.
The fixing device according to claim 8 , wherein the heat transfer member is in contact with the inner peripheral surface of the endless belt.
前記ベルト部材の前記外周面と当接可能に設けられた加圧部材をさらに有する
請求項に記載の定着装置。
The fixing device according to claim 9 , further comprising a pressure member provided so as to come into contact with the outer peripheral surface of the belt member.
前記第1の絶縁層は基材を含み、
前記導電層は、前記基材に導電剤を添加したものを含む
請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の定着装置。
The first insulating layer contains a base material and contains a base material.
The fixing device according to any one of claims 1 to 10 , wherein the conductive layer includes a base material to which a conductive agent is added.
前記第2の絶縁層は離型層である
請求項1に記載の定着装置。
The fixing device according to claim 1, wherein the second insulating layer is a release layer.
請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の定着装置を備えた画像形成装置。 An image forming apparatus including the fixing device according to any one of claims 1 to 12.
JP2017177605A 2017-07-27 2017-09-15 Fixing device and image forming device Active JP6872463B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/038,768 US10466632B2 (en) 2017-07-27 2018-07-18 Fixing device and image forming apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017145550 2017-07-27
JP2017145550 2017-07-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019028417A JP2019028417A (en) 2019-02-21
JP6872463B2 true JP6872463B2 (en) 2021-05-19

Family

ID=65478471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017177605A Active JP6872463B2 (en) 2017-07-27 2017-09-15 Fixing device and image forming device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6872463B2 (en)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05249852A (en) * 1992-03-03 1993-09-28 Canon Inc Image heater and heating film
JPH06258969A (en) * 1993-03-05 1994-09-16 Canon Inc Thermal fixing device
JPH08286534A (en) * 1995-04-11 1996-11-01 Canon Inc Heating device and image forming device
JP3508305B2 (en) * 1995-07-07 2004-03-22 富士ゼロックス株式会社 Fixing roll
JP2004126427A (en) * 2002-10-07 2004-04-22 Fuji Photo Film Co Ltd Electronic image forming method
JP4708718B2 (en) * 2004-02-27 2011-06-22 キヤノン株式会社 Fixing device and fixing film
JP5901278B2 (en) * 2011-12-21 2016-04-06 キヤノン株式会社 Fixing device and film used in fixing device
JP2016138969A (en) * 2015-01-27 2016-08-04 株式会社リコー Fixing device and image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019028417A (en) 2019-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4998597B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
US10078297B2 (en) Image forming apparatus
JP5104905B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP2011248264A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP2011253083A (en) Fixing device and image forming device
JP2017090841A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP6456165B2 (en) Image forming apparatus
JP2016180825A (en) Heating member, fixing device, and image forming apparatus
JP2011253141A (en) Fixing device and image forming device
US9442443B2 (en) Roller having core with an elastic layer including tapered portion and fixing apparatus with such roller
JP6872463B2 (en) Fixing device and image forming device
US10627757B1 (en) Fixing device and image forming apparatus
JP2009093017A (en) Image heating device and image forming apparatus
JP6740045B2 (en) Image heating device
JP2012118318A (en) Fixing device and image forming apparatus
US8666272B2 (en) Fixing device and image forming apparatus
JP5737998B2 (en) Image heating device
JP5577524B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
US10466632B2 (en) Fixing device and image forming apparatus
JP2008262070A (en) Fixing device
JP5289001B2 (en) Image heating apparatus and pressure rotating body
US20240045357A1 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP2006154540A (en) Fixing device and image forming device
JP5572841B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP5246253B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191213

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200914

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200929

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201120

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: 20210406

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210419

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6872463

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350