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JP7512744B2 - Heating member, heating device, fixing device and image forming apparatus - Google Patents

Heating member, heating device, fixing device and image forming apparatus Download PDF

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JP7512744B2 JP2020129396A JP2020129396A JP7512744B2 JP 7512744 B2 JP7512744 B2 JP 7512744B2 JP 2020129396 A JP2020129396 A JP 2020129396A JP 2020129396 A JP2020129396 A JP 2020129396A JP 7512744 B2 JP7512744 B2 JP 7512744B2
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浩幸 島田
幸通 染矢
祐介 古市
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Ricoh Co Ltd
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Description

本発明は、加熱部材、加熱装置、定着装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a heating member, a heating device, a fixing device, and an image forming device.

複写機、プリンタなどの画像形成装置に搭載される加熱装置の一例として、用紙上のトナー画像を熱により定着させる定着装置が知られている。 One example of a heating device installed in an image forming device such as a copier or printer is a fixing device that fixes a toner image on paper using heat.

また、定着装置には、無端状のベルト部材の内側にセラミックヒータなどの加熱部材が配置されたものがある。この種の定着装置においては、ベルト部材が回転すると、ベルト部材がその内側に配置された加熱部材に対して摺動するため、ベルト部材と加熱部材との間に摺動抵抗(摩擦)が発生する。このような摺動抵抗は、ベルト部材の回転トルク増大や、ベルト部材の摩耗促進の要因となる。そのため、摺動抵抗を低減する対策として、ベルト部材の内周面にグリスやオイルなどの潤滑剤を塗布することが一般的に行われている。 In addition, some fixing devices have a heating member such as a ceramic heater arranged inside an endless belt member. In this type of fixing device, when the belt member rotates, it slides against the heating member arranged inside it, generating sliding resistance (friction) between the belt member and the heating member. This sliding resistance increases the rotation torque of the belt member and accelerates wear of the belt member. Therefore, as a measure to reduce sliding resistance, it is common to apply a lubricant such as grease or oil to the inner surface of the belt member.

しかしながら、ベルト部材と加熱部材の間に介在する潤滑剤の量は経時的に少なくなる傾向にあるため、潤滑剤の量が少なくなると良好な摺動抵抗低減効果が得られなくなる。斯かる問題に対して、特許文献1(特開2003-77621号公報)では、加熱部材(セラミックヒータ)の表面を研磨して微小な凹部(研磨目)を複数形成し、この凹部内に潤滑剤が保持されることにより、潤滑剤による摩擦抵抗低減効果を長期に亘って維持できるようにする方法が提案されている。 However, the amount of lubricant between the belt member and the heating member tends to decrease over time, and as the amount of lubricant decreases, a good sliding resistance reduction effect cannot be obtained. In response to this problem, Patent Document 1 (JP 2003-77621 A) proposes a method in which the surface of the heating member (ceramic heater) is polished to form multiple tiny recesses (polishing marks), and the lubricant is retained in these recesses, thereby maintaining the frictional resistance reduction effect of the lubricant for a long period of time.

しかしながら、特許文献1に提案されている方法では、加熱部材の表面を研磨するなどの追加加工が必要となるため、コストが高くなるといった課題がある。 However, the method proposed in Patent Document 1 requires additional processing such as polishing the surface of the heating element, which increases costs.

上記課題を解決するため、本発明は、発熱部と、相手部材が潤滑剤を介して相対的に摺動する摺動面と、を有する加熱部材であって、前記摺動面は、前記発熱部が設けられた部分で凸となる凸部を有し、前記凸部は、前記相手部材の摺動方向に向かって凹む凹部を有し、前記凹部は、前記相手部材の摺動方向に渡って複数設けられ、前記摺動方向に渡って異なる位置に設けられる前記凹部同士は、前記摺動面に沿って前記摺動方向とは交差する方向に互いにずれて配置されることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a heating member having a heat generating portion and a sliding surface along which a mating member slides relative to the heat generating portion via a lubricant, the sliding surface having a convex portion that is convex where the heat generating portion is provided, the convex portion having a concave portion that is concave toward the sliding direction of the mating member, a plurality of the concave portions being provided across the sliding direction of the mating member, and the concave portions being provided at different positions across the sliding direction being arranged so as to be offset from each other along the sliding surface in a direction intersecting the sliding direction .

本発明によれば、追加加工を行わなくても、加熱部材の摺動面に凹部を形成することができる。 According to the present invention, it is possible to form a recess on the sliding surface of the heating member without performing additional processing.

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本実施形態に係る定着装置の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a fixing device according to the present embodiment. 本実施形態に係る定着装置を図2における上方から見た図である。FIG. 3 is a diagram of the fixing device according to the present embodiment as viewed from above in FIG. 2 . 本発明の第1実施形態に係るヒータの断面図である。1 is a cross-sectional view of a heater according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係るヒータの平面図である。FIG. 1 is a plan view of a heater according to a first embodiment of the present invention. ヒータと定着ベルトの接触部分を拡大して示す断面図である。4 is an enlarged cross-sectional view showing a contact portion between a heater and a fixing belt. FIG. 本発明の第2実施形態に係るヒータの平面図である。FIG. 5 is a plan view of a heater according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態に係るヒータの平面図である。FIG. 11 is a plan view of a heater according to a third embodiment of the present invention. 傾斜部を有しない凹部を拡大して示す平面図である。FIG. 4 is an enlarged plan view showing a recessed portion that does not have an inclined portion. 傾斜部を有する凹部を拡大して示す平面図である。FIG. 4 is an enlarged plan view showing a recess having an inclined portion. 本発明の第4実施形態に係るヒータの平面図である。FIG. 10 is a plan view of a heater according to a fourth embodiment of the present invention. 長手方向に渡って凹部がずれて配置された発熱部を拡大して示す平面図である。13 is an enlarged plan view showing a heat generating portion in which recesses are arranged offset in the longitudinal direction. FIG. 長手方向に渡って凹部が同じ位置に配置された発熱部を拡大して示す平面図である。13 is an enlarged plan view showing a heat generating portion in which recesses are arranged at the same position along the longitudinal direction. FIG. 本発明の第5実施形態に係るヒータの平面図である。FIG. 13 is a plan view of a heater according to a fifth embodiment of the present invention. 発熱部の変形例を示す平面図である。FIG. 13 is a plan view showing a modified example of the heat generating portion. 他の定着装置の構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the configuration of another fixing device. 別の定着装置の構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the configuration of another fixing device. さらに別の定着装置の構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the configuration of still another fixing device.

以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。 The present invention will be described below with reference to the attached drawings. In each drawing for explaining the present invention, components such as parts and components having the same function or shape are given the same reference numerals as far as possible to distinguish them, and the description will be omitted after the first description.

図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 Figure 1 is a schematic diagram of an image forming apparatus according to one embodiment of the present invention.

図1に示す画像形成装置100は、画像形成部200と、転写部300と、定着部400と、記録媒体供給部500と、記録媒体排出部600と、を備えている。 The image forming device 100 shown in FIG. 1 includes an image forming unit 200, a transfer unit 300, a fixing unit 400, a recording medium supply unit 500, and a recording medium discharge unit 600.

画像形成部200には、4つの作像ユニット1Y,1M,1C,1Bkと、露光装置6と、が設けられている。各作像ユニット1Y,1M,1C,1Bkは、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されている。また、各作像ユニット1Y,1M,1C,1Bkは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの異なる色の現像剤を収容している以外、基本的に同様の構成である。具体的に、各作像ユニット1Y,1M,1C,1Bkは、表面に画像を担持する像担持体である感光体2と、感光体2の表面を帯電させる帯電手段である帯電ローラ3と、感光体2上にトナー画像を形成する現像手段である現像装置4と、感光体2の表面をクリーニングするクリーニング手段であるクリーニングブレード5と、を備えている。露光装置6は、画像情報に基づいて感光体2の帯電面を露光して静電潜像を形成する潜像形成手段である。 The image forming section 200 is provided with four imaging units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk, and an exposure device 6. Each imaging unit 1Y, 1M, 1C, and 1Bk is configured to be detachable from the image forming apparatus main body. In addition, each imaging unit 1Y, 1M, 1C, and 1Bk has a basically similar configuration except that it contains developers of different colors, yellow, magenta, cyan, and black, which correspond to the color separation components of a color image. Specifically, each imaging unit 1Y, 1M, 1C, and 1Bk includes a photoconductor 2, which is an image carrier that carries an image on its surface, a charging roller 3, which is a charging means for charging the surface of the photoconductor 2, a developing device 4, which is a developing means for forming a toner image on the photoconductor 2, and a cleaning blade 5, which is a cleaning means for cleaning the surface of the photoconductor 2. The exposure device 6 is a latent image forming means that exposes the charged surface of the photoconductor 2 based on image information to form an electrostatic latent image.

転写部300には、記録媒体である用紙に画像を転写する転写装置8が設けられている。なお、画像が形成(転写)される記録媒体は、紙(普通紙、厚紙、薄紙、コート紙、ラベル紙、封筒などを含む)のほか、OHPシートなどの樹脂製のシートであってもよい。転写装置8は、中間転写ベルト11と、4つの一次転写ローラ12と、二次転写ローラ13と、を有している。中間転写ベルト11は、表面に画像を担持してその画像を用紙に転写する転写部材であり、無端状のベルト部材で構成されている。各一次転写ローラ12は、中間転写ベルト11を介してそれぞれ別の感光体2に接触している。これにより、中間転写ベルト11と各感光体2との間に、中間転写ベルト11と各感光体2とが接触する一次転写ニップが形成されている。一方、二次転写ローラ13は、中間転写ベルト11を介して中間転写ベルト11を張架する複数のローラの1つに接触し、中間転写ベルト11との間に二次転写ニップを形成している。 The transfer unit 300 is provided with a transfer device 8 that transfers an image onto a recording medium, which is paper. The recording medium on which an image is formed (transferred) may be paper (including plain paper, thick paper, thin paper, coated paper, label paper, envelopes, etc.), or a resin sheet such as an OHP sheet. The transfer device 8 has an intermediate transfer belt 11, four primary transfer rollers 12, and a secondary transfer roller 13. The intermediate transfer belt 11 is a transfer member that carries an image on its surface and transfers the image onto paper, and is composed of an endless belt member. Each primary transfer roller 12 contacts a different photoconductor 2 via the intermediate transfer belt 11. As a result, a primary transfer nip is formed between the intermediate transfer belt 11 and each photoconductor 2, where the intermediate transfer belt 11 and each photoconductor 2 contact each other. On the other hand, the secondary transfer roller 13 contacts one of the multiple rollers that stretch the intermediate transfer belt 11 via the intermediate transfer belt 11, and forms a secondary transfer nip between the intermediate transfer belt 11 and the secondary transfer roller 13.

定着部400には、用紙を加熱する加熱装置であって、熱により用紙上の画像を定着させる定着装置9が設けられている。 The fixing section 400 is provided with a fixing device 9, which is a heating device that heats the paper and fixes the image on the paper by heat.

記録媒体供給部500には、用紙Pを収容する給紙カセット14と、給紙カセット14から用紙Pを送り出す給紙ローラ15と、が設けられている。 The recording medium supply unit 500 is provided with a paper feed cassette 14 that stores paper P, and a paper feed roller 15 that feeds paper P from the paper feed cassette 14.

記録媒体排出部600には、用紙を画像形成装置外に排出する一対の排紙ローラ17と、排紙ローラ17によって排出された用紙を載置する排紙トレイ18と、が設けられている。 The recording medium ejection section 600 is provided with a pair of ejection rollers 17 that eject paper outside the image forming device, and an ejection tray 18 on which the paper ejected by the ejection rollers 17 is placed.

次に、図1を参照しつつ本実施形態に係る画像形成装置100の印刷動作について説明する。 Next, the printing operation of the image forming device 100 according to this embodiment will be described with reference to FIG.

印刷動作開始の指示があると、各作像ユニット1Y,1M,1C,1Bkの感光体2、及び中間転写ベルト11が回転を開始する。また、給紙ローラ15が回転することにより、給紙カセット14から用紙Pが送り出される。送り出された用紙Pは、一対のタイミングローラ16に接触して一旦停止される。 When an instruction to start the printing operation is given, the photoconductors 2 of each of the imaging units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk and the intermediate transfer belt 11 start to rotate. In addition, the paper feed roller 15 rotates, causing paper P to be fed out of the paper feed cassette 14. The fed paper P comes into contact with a pair of timing rollers 16 and is temporarily stopped.

各作像ユニット1Y,1M,1C,1Bkでは、まず、帯電ローラ3によって感光体2の表面が均一な高電位に帯電される。次いで、原稿読取装置によって読み取られた原稿の画像情報、あるいは端末からプリント指示されたプリント画像情報に基づいて、露光装置6が各感光体2の表面(帯電面)に露光する。これにより、露光された部分の電位が低下して各感光体2の表面に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に対して現像装置4からトナーが供給され、各感光体2上にトナー画像が形成される。各感光体2上に形成されたトナー画像は、各感光体2の回転に伴って一次転写ニップ(一次転写ローラ12の位置)に達すると、回転する中間転写ベルト11上に順次重なり合うように転写される。かくして、中間転写ベルト11上にフルカラーのトナー画像が形成される。また、感光体2から中間転写ベルト11へトナー画像が転写された後、各感光体2上に残留するトナーやその他の異物はクリーニングブレード5によって除去され、感光体2は次の静電潜像の形成に備えられる。 In each imaging unit 1Y, 1M, 1C, 1Bk, the surface of the photoconductor 2 is first charged to a uniform high potential by the charging roller 3. Next, the exposure device 6 exposes the surface (charged surface) of each photoconductor 2 based on the image information of the document read by the document reading device or the print image information instructed to be printed from the terminal. This reduces the potential of the exposed part and forms an electrostatic latent image on the surface of each photoconductor 2. Toner is then supplied from the developing device 4 to this electrostatic latent image, and a toner image is formed on each photoconductor 2. When the toner image formed on each photoconductor 2 reaches the primary transfer nip (the position of the primary transfer roller 12) as each photoconductor 2 rotates, it is transferred to the rotating intermediate transfer belt 11 so as to be overlapped in sequence. Thus, a full-color toner image is formed on the intermediate transfer belt 11. After the toner image is transferred from the photoreceptor 2 to the intermediate transfer belt 11, the toner and other foreign matter remaining on each photoreceptor 2 is removed by the cleaning blade 5, and the photoreceptor 2 is prepared for the formation of the next electrostatic latent image.

中間転写ベルト11上に転写されたトナー画像は、中間転写ベルト11の回転に伴って二次転写ニップ(二次転写ローラ13の位置)へ搬送され、タイミングローラ16によって搬送されてきた用紙P上に転写される。そして、トナー画像が転写された用紙Pは、定着装置9へと搬送され、定着装置9によって用紙Pにトナー画像が定着される。その後、用紙Pは排紙ローラ17によって排紙トレイ18へ排出され、一連の印刷動作が完了する。 The toner image transferred onto the intermediate transfer belt 11 is transported to the secondary transfer nip (the position of the secondary transfer roller 13) as the intermediate transfer belt 11 rotates, and is transferred onto the paper P that has been transported by the timing roller 16. The paper P onto which the toner image has been transferred is then transported to the fixing device 9, which fixes the toner image onto the paper P. The paper P is then discharged onto the paper discharge tray 18 by the paper discharge rollers 17, completing the printing process.

以上の印刷動作の説明は、フルカラー画像を形成するときの動作についてであるが、4つの作像ユニットのうち、いずれか1つを使用して単色画像を形成したり、2つ又は3つの作像ユニットを使用して、2色又は3色の画像を形成したりすることも可能である。 The above description of the printing operation is for forming a full-color image, but it is also possible to use any one of the four imaging units to form a monochrome image, or to use two or three imaging units to form a two- or three-color image.

続いて、本実施形態に係る定着装置9の構成について説明する。 Next, we will explain the configuration of the fixing device 9 according to this embodiment.

図2に示すように、本実施形態に係る定着装置9は、定着ベルト20と、加圧ローラ21と、ヒータ22と、ヒータホルダ23と、ステー24と、温度センサ19と、を備えている。 As shown in FIG. 2, the fixing device 9 according to this embodiment includes a fixing belt 20, a pressure roller 21, a heater 22, a heater holder 23, a stay 24, and a temperature sensor 19.

定着ベルト20は、用紙Pの未定着トナー担持面に接触して用紙Pにトナー画像を定着させる定着部材としての回転部材(第1回転部材)である。定着ベルト20は、例えば、外径が25mmで厚みが40~120μmの筒状基材を有する無端状のベルト部材で構成される。基材の材料は、ポリイミドのほか、PEEKなどの耐熱性樹脂やニッケル、SUSなどの金属材料であってもよい。また、耐久性を高めると共に離型性を確保するため、基材の外周面に、PFAやPTFEなどのフッ素樹脂から成る離型層が設けられてもよい。また、基材と離型層との間に、ゴムなどから成る弾性層が設けられてもよい。さらに、基材の内周面に、ポリイミドやPTFEなどから成る摺動層が設けられてもよい。 The fixing belt 20 is a rotating member (first rotating member) that contacts the unfixed toner carrying surface of the paper P to fix the toner image to the paper P. The fixing belt 20 is composed of an endless belt member having a cylindrical substrate with an outer diameter of 25 mm and a thickness of 40 to 120 μm. The substrate may be made of a heat-resistant resin such as PEEK or a metal material such as nickel or SUS, in addition to polyimide. In addition, in order to increase durability and ensure releasability, a release layer made of a fluororesin such as PFA or PTFE may be provided on the outer peripheral surface of the substrate. An elastic layer made of rubber or the like may be provided between the substrate and the release layer. Furthermore, a sliding layer made of polyimide, PTFE, or the like may be provided on the inner peripheral surface of the substrate.

定着ベルト20は、一対の側板29に設けられた回転保持部材としての一対のベルト保持部材28(図3参照)によって回転可能に保持される。各ベルト保持部材28は、例えばフランジ状に形成されており、定着ベルト20の長手方向Zの両端に余裕をもって挿入される。このため、定着ベルト20は、その両端に一対のベルト保持部材28が挿入された非回転状態で、基本的に周方向の張力が付与されない状態、いわゆるフリーベルト方式で保持される。 The fixing belt 20 is rotatably held by a pair of belt holding members 28 (see FIG. 3) that serve as rotating holding members provided on a pair of side plates 29. Each belt holding member 28 is formed, for example, in a flange shape, and is inserted with some slack into both ends of the fixing belt 20 in the longitudinal direction Z. Therefore, in a non-rotating state with the pair of belt holding members 28 inserted into both ends, the fixing belt 20 is basically held in a state where no circumferential tension is applied, in other words, in a so-called free belt method.

加圧ローラ21は、定着ベルト20の外周面に対向するように配置された対向部材としての回転部材(第2回転部材)である。加圧ローラ21は、例えば、外径が25mmであって、鉄製の芯金と、この芯金の外周面に設けられたシリコーンゴム製の弾性層と、弾性層の外周面に設けられたフッ素樹脂製の離型層とを有するローラで構成される。 The pressure roller 21 is a rotating member (second rotating member) that is arranged to face the outer circumferential surface of the fixing belt 20. The pressure roller 21 is, for example, 25 mm in outer diameter and is composed of a roller having an iron core, an elastic layer made of silicone rubber provided on the outer circumferential surface of the core, and a release layer made of fluororesin provided on the outer circumferential surface of the elastic layer.

加圧ローラ21は、バネなどの付勢部材によって定着ベルト20に対して加圧(圧接)され、定着ベルト20と加圧ローラ21との間にニップ部Nが形成される。加圧ローラ21が定着ベルト20へ加圧された状態で、加圧ローラ21が回転駆動すると、その回転駆動力がニップ部Nにおいて定着ベルト20に伝達され、定着ベルト20が従動回転する。そして、図2に示すように、未定着画像を担持する用紙Pが、回転する定着ベルト20と加圧ローラ21との間(ニップ部N)に進入すると、定着ベルト20と加圧ローラ21とによって用紙Pが加熱されると共に加圧され、未定着画像が用紙Pに定着される。 The pressure roller 21 is pressed against the fixing belt 20 by a biasing member such as a spring, and a nip portion N is formed between the fixing belt 20 and the pressure roller 21. When the pressure roller 21 rotates while being pressed against the fixing belt 20, the rotational drive force is transmitted to the fixing belt 20 at the nip portion N, and the fixing belt 20 rotates accordingly. Then, as shown in FIG. 2, when a sheet P carrying an unfixed image enters between the rotating fixing belt 20 and the pressure roller 21 (nip portion N), the sheet P is heated and pressurized by the fixing belt 20 and the pressure roller 21, and the unfixed image is fixed to the sheet P.

ヒータ22は、定着ベルト20を加熱する板状の加熱部材である。ヒータ22は、定着ベルト20の内側に配置され、定着ベルト20の内周面に接触している。なお、ヒータ22は、定着ベルト20の外周面に接触するように配置されてもよい。しかしながら、その場合、ヒータ22との接触により定着ベルト20の外周面が傷付くと、定着画像の画質が低下する虞がある。そのため、画質の低下を回避するには、ヒータ22を定着ベルト20の内周面に接触させる方が好ましい。 The heater 22 is a plate-shaped heating member that heats the fixing belt 20. The heater 22 is disposed inside the fixing belt 20 and is in contact with the inner peripheral surface of the fixing belt 20. The heater 22 may be disposed so as to be in contact with the outer peripheral surface of the fixing belt 20. However, in that case, if the outer peripheral surface of the fixing belt 20 is damaged by contact with the heater 22, there is a risk that the quality of the fixed image will deteriorate. Therefore, in order to avoid deterioration in image quality, it is preferable to have the heater 22 in contact with the inner peripheral surface of the fixing belt 20.

具体的に、ヒータ22は、板状の基材50と、基材50上に設けられた第1絶縁層51と、第1絶縁層51上に設けられた導体層52と、導体層52を被覆する第2絶縁層53と、基材50の第1絶縁層51が設けられた面とは反対側の面に設けられた第3絶縁層54によって構成されている。導体層52は、給電により発熱する発熱部60を有している。また、導体層52は、発熱部60のほか、発熱部60に給電するための複数の電極部や、電極部と発熱部60とを接続する給電線(導電部)を有している。各電極部に給電部材としてのコネクタが接続され、コネクタを介して画像形成装置本体の電源から発熱部60へ電力が供給されることにより、発熱部60が発熱する。 Specifically, the heater 22 is composed of a plate-shaped substrate 50, a first insulating layer 51 provided on the substrate 50, a conductor layer 52 provided on the first insulating layer 51, a second insulating layer 53 covering the conductor layer 52, and a third insulating layer 54 provided on the surface of the substrate 50 opposite to the surface on which the first insulating layer 51 is provided. The conductor layer 52 has a heat generating portion 60 that generates heat when power is supplied. In addition to the heat generating portion 60, the conductor layer 52 also has a plurality of electrode portions for supplying power to the heat generating portion 60, and a power supply line (conductive portion) connecting the electrode portions and the heat generating portion 60. A connector as a power supply member is connected to each electrode portion, and power is supplied to the heat generating portion 60 from the power supply of the image forming apparatus main body via the connector, causing the heat generating portion 60 to generate heat.

また、定着ベルト20が回転した際のヒータ22に対する定着ベルト20の摺動抵抗を低減するため、定着ベルト20とヒータ22との摺動面間には、グリスやオイルなどの潤滑剤を介在させている。潤滑剤としては、シリコーンオイル、又は基油がシリコーンオイルであるシリコーングリス、フロロシリコーンオイル、又は基油がフロロシリコーンオイルであるフロロシリコーングリス、フッ素オイル、又は基油がフッ素オイルであるフッ素グリスのいずれか1種、又はこれらの組み合わせを含む液状の潤滑剤が好ましい。 In addition, in order to reduce the sliding resistance of the fixing belt 20 against the heater 22 when the fixing belt 20 rotates, a lubricant such as grease or oil is interposed between the sliding surfaces of the fixing belt 20 and the heater 22. As the lubricant, a liquid lubricant containing any one of silicone oil, silicone grease whose base oil is silicone oil, fluorosilicone oil, fluorosilicone grease whose base oil is fluorosilicone oil, fluorine oil, or fluorine grease whose base oil is fluorine oil, or a combination of these, is preferable.

ヒータホルダ23は、定着ベルト20の内側でヒータ22を保持する保持部材である。ヒータホルダ23は、ヒータ22の熱によって高温になりやすいため、耐熱性の材料で構成されることが望ましい。特に、ヒータホルダ23が、LCPやPEEKなどの低熱伝導性の耐熱性樹脂で構成される場合は、ヒータホルダ23の耐熱性を確保しつつ、ヒータ22からヒータホルダ23への伝熱が抑制されるので、効率的に定着ベルト20を加熱することが可能である。 The heater holder 23 is a holding member that holds the heater 22 inside the fixing belt 20. The heater holder 23 is desirably made of a heat-resistant material because it is prone to becoming hot due to the heat of the heater 22. In particular, when the heater holder 23 is made of a heat-resistant resin with low thermal conductivity such as LCP or PEEK, the heat resistance of the heater holder 23 is ensured while heat transfer from the heater 22 to the heater holder 23 is suppressed, making it possible to efficiently heat the fixing belt 20.

ステー24は、定着ベルト20の内側に配置される補強部材である。ステー24によってヒータホルダ23のニップ部N側の面とは反対の面が支持されることにより、ヒータホルダ23が加圧ローラ21の加圧力によって撓むのが抑制される。これにより、定着ベルト20と加圧ローラ21との間に均一な幅のニップ部Nが形成される。ステー24は、その剛性を確保するため、SUSやSECCなどの鉄系金属材料によって形成されることが好ましい。 The stay 24 is a reinforcing member disposed on the inside of the fixing belt 20. The stay 24 supports the surface of the heater holder 23 opposite the surface on the nip portion N side, thereby preventing the heater holder 23 from bending due to the pressure of the pressure roller 21. This forms a nip portion N of uniform width between the fixing belt 20 and the pressure roller 21. The stay 24 is preferably formed from an iron-based metal material such as SUS or SECC to ensure its rigidity.

温度センサ19は、ヒータ22の温度を検知する温度検知手段である。温度センサ19の検知結果に基づいてヒータ22の出力が制御されることにより、定着ベルト20の温度が所望の温度(定着温度)となるように維持される。温度センサ19としては、サーモパイル、サーモスタット、サーミスタ、NCセンサなどの公知のセンサを適用可能である。 The temperature sensor 19 is a temperature detection means for detecting the temperature of the heater 22. The output of the heater 22 is controlled based on the detection result of the temperature sensor 19, thereby maintaining the temperature of the fixing belt 20 at a desired temperature (fixing temperature). As the temperature sensor 19, a known sensor such as a thermopile, thermostat, thermistor, or NC sensor can be used.

図4及び図5は、本発明の第1実施形態に係るヒータ22の断面図及び平面図である。 Figures 4 and 5 are a cross-sectional view and a plan view of the heater 22 according to the first embodiment of the present invention.

図4及び図5において、矢印Aで示される方向は、ヒータ22に対して定着ベルト20が相対的に摺動する摺動方向(ベルト回転方向)である。すなわち、定着ベルト20が回転すると、定着ベルト20はヒータ22に対して矢印A方向に移動し摺動する。本実施形態では、ヒータ22の第2絶縁層53が、相手部材である定着ベルト20の内周面に潤滑剤を介して接触するため(図2参照)、定着ベルト20に対する第2絶縁層53の接触面(図4における上面)が、定着ベルト20が相対的に摺動する摺動面Sとなる。本明細書中では、この摺動面Sに沿って定着ベルト20の摺動方向Aと交差する方向B(図5参照)を、ヒータ22の「長手方向」と称し、また、この長手方向B及び定着ベルト20の摺動方向Aの両方向に対して交差する方向C(図4参照)をヒータ22の「厚さ方向」を称して、以下、ヒータ22の構成について詳しく説明する。 4 and 5, the direction indicated by the arrow A is the sliding direction (belt rotation direction) in which the fixing belt 20 slides relative to the heater 22. That is, when the fixing belt 20 rotates, the fixing belt 20 moves and slides in the direction of the arrow A relative to the heater 22. In this embodiment, the second insulating layer 53 of the heater 22 contacts the inner peripheral surface of the fixing belt 20, which is the mating member, via a lubricant (see FIG. 2), so that the contact surface of the second insulating layer 53 with the fixing belt 20 (the upper surface in FIG. 4) becomes the sliding surface S on which the fixing belt 20 slides relatively. In this specification, the direction B (see FIG. 5) that intersects with the sliding direction A of the fixing belt 20 along this sliding surface S is referred to as the "longitudinal direction" of the heater 22, and the direction C (see FIG. 4) that intersects with both the longitudinal direction B and the sliding direction A of the fixing belt 20 is referred to as the "thickness direction" of the heater 22. The configuration of the heater 22 will be described in detail below.

図4に示すように、ヒータ22は、基材50、発熱部60(導体層52)、及び各絶縁層51,53,54が、厚さ方向Cに積層されて構成されている。 As shown in FIG. 4, the heater 22 is constructed by stacking a base material 50, a heat generating portion 60 (conductor layer 52), and each insulating layer 51, 53, and 54 in the thickness direction C.

基材50は、例えば、ステンレス(SUS)や鉄、アルミニウムなどの金属材料で構成される。また、基材50の材料として、金属材料のほか、セラミック、ガラスなどを用いることも可能である。基材50にセラミックなどの絶縁材料を用いた場合は、基材50と導体層52との間の第1絶縁層51を省略することが可能である。一方、金属材料は、急速加熱に対する耐久性に優れ、加工もしやすいため、低コスト化を図るのに好適である。金属材料の中でも、特にアルミニウムや銅は熱伝導性が高く、温度ムラが発生しにくい点で好ましい。また、ステンレスはこれらに比べて安価に製造できる利点がある。 The substrate 50 is made of a metal material such as stainless steel (SUS), iron, or aluminum. In addition to metal materials, ceramics, glass, and the like can also be used as the material for the substrate 50. When an insulating material such as ceramics is used for the substrate 50, the first insulating layer 51 between the substrate 50 and the conductor layer 52 can be omitted. On the other hand, metal materials are excellent in durability against rapid heating and are easy to process, making them suitable for reducing costs. Among metal materials, aluminum and copper are particularly preferred because they have high thermal conductivity and are less likely to cause temperature unevenness. Stainless steel also has the advantage of being cheaper to manufacture than these.

導体層52が有する発熱部60は、厚さ1μm~5μm程度の抵抗発熱体によって構成される。抵抗発熱体は、例えば、銀パラジウム(AgPd)やガラス粉末などを調合したペーストを、スクリーン印刷などの方法により基材50又は第1絶縁層51に塗工し、その後、焼成することによって形成される。また、抵抗発熱体の材料として、銀合金(AgPt)や酸化ルテニウム(RuO2)の抵抗材料を用いてもよい。 The heating portion 60 of the conductor layer 52 is composed of a resistive heating element with a thickness of about 1 μm to 5 μm. The resistive heating element is formed, for example, by applying a paste made of silver palladium (AgPd) and glass powder to the substrate 50 or the first insulating layer 51 by a method such as screen printing, and then firing the paste. Resistive materials such as silver alloy (AgPt) and ruthenium oxide (RuO2) may also be used as the material for the resistive heating element.

各絶縁層51,53,54は、例えば、耐熱性ガラスなどの絶縁性を有する材料で構成される。また、これらの材料として、セラミックあるいはポリイミドなどを用いてもよい。各絶縁層51,53,54を厚くすれば絶縁性を高めることができる。しかしながら、これらを厚くし過ぎると、発熱部60から定着ベルト20への熱伝導率が低下したり、コストが高くなったりするので、各絶縁層51,53,54の厚さは、10μm~300μmが好ましく、30μm~150μmがより好ましい。 Each of the insulating layers 51, 53, 54 is made of an insulating material such as heat-resistant glass. These materials may also be ceramic or polyimide. Increasing the thickness of each of the insulating layers 51, 53, 54 can improve the insulation. However, making these layers too thick can reduce the thermal conductivity from the heat generating section 60 to the fixing belt 20 and increase costs, so the thickness of each of the insulating layers 51, 53, 54 is preferably 10 μm to 300 μm, and more preferably 30 μm to 150 μm.

ここで、図4に示すように、発熱部60の上に第2絶縁層53をコーティングすると、発熱部60が一定の厚さを有しているため、発熱部60が設けられている部分において第2絶縁層53の表面が凸となり、発熱部60の厚さ程度(例えば、1μm~5μm程度)の段差が形成される。すなわち、第2絶縁層53の摺動面Sは、発熱部60が設けられた部分で厚さ方向Cに凸となる凸部30を有する。 As shown in FIG. 4, when the second insulating layer 53 is coated on the heating portion 60, the heating portion 60 has a certain thickness, so the surface of the second insulating layer 53 becomes convex in the area where the heating portion 60 is provided, and a step of approximately the thickness of the heating portion 60 (for example, approximately 1 μm to 5 μm) is formed. In other words, the sliding surface S of the second insulating layer 53 has a convex portion 30 that is convex in the thickness direction C in the area where the heating portion 60 is provided.

このように、本実施形態においては、発熱部60の形状に倣って凸部30が形成されるため、この凸部30を利用して下記のような潤滑剤溜りを形成している。 In this manner, in this embodiment, the convex portion 30 is formed following the shape of the heat generating portion 60, and this convex portion 30 is used to form a lubricant reservoir as described below.

すなわち、発熱部60に、あらかじめ定着ベルト20の摺動方向Aに向かって凹む矩形状の凹部61(図5参照)を形成し、この発熱部60の上に第2絶縁層53をコーティングする。これにより、発熱部60の形状に倣って、凹部40を有する凸部30が第2絶縁層53に形成される。凹部40が設けられた部分においては、第2絶縁層53の表面が厚さ方向Cに低い段差となっている。このため、図6に示すように、定着ベルト20がヒータ22の摺動面Sに接触すると、定着ベルト20と凹部40との間に隙間Gが形成される。 That is, a rectangular recess 61 (see FIG. 5) recessed toward the sliding direction A of the fixing belt 20 is formed in advance in the heat generating portion 60, and the second insulating layer 53 is coated on the heat generating portion 60. As a result, a protrusion 30 having a recess 40 is formed in the second insulating layer 53 following the shape of the heat generating portion 60. In the portion where the recess 40 is provided, the surface of the second insulating layer 53 has a low step in the thickness direction C. Therefore, as shown in FIG. 6, when the fixing belt 20 contacts the sliding surface S of the heater 22, a gap G is formed between the fixing belt 20 and the recess 40.

そして、この隙間G(凹部40)に潤滑剤70が保持されることにより、定着ベルト20とヒータ22との間に潤滑剤70が良好に介在し、摺動抵抗を低減させることができる。さらに、凹部40は摺動方向Aに向かって凹むように形成されているため、定着ベルト20が回転した際に、潤滑剤が回転方向の力を受けても、潤滑剤は凹部40内に収容される方向に移動する。このため、凹部40内で潤滑剤を良好に保持することができる。 The lubricant 70 is held in this gap G (recess 40), so that the lubricant 70 is well interposed between the fixing belt 20 and the heater 22, reducing sliding resistance. Furthermore, since the recess 40 is formed to be recessed in the sliding direction A, when the fixing belt 20 rotates, even if the lubricant receives a force in the rotational direction, the lubricant moves in the direction in which it is accommodated within the recess 40. This allows the lubricant to be well held within the recess 40.

このように、本実施形態においては、ヒータ22の摺動面Sに、定着ベルト20の摺動方向Aに向かって凹む凹部40が形成されていることにより、定着ベルト20とヒータ22との間で潤滑剤を長期に亘って良好に保持することができ、摺動抵抗に起因する定着ベルト20の摩耗や回転トルクの上昇などを効果的に抑制できるようになる。さらに、本実施形態においては、このような凹部40を、発熱部60の形状を変更するだけで形成することができるので、凹部40を形成するためにヒータの表面を研磨加工するなどの追加加工が不要となる。このため、本実施形態に係る構成によれば、潤滑剤を長期に亘って良好に保持可能な構成を低コストで実現できるようになる。 In this manner, in this embodiment, the sliding surface S of the heater 22 is formed with a recess 40 recessed toward the sliding direction A of the fixing belt 20, so that the lubricant can be well retained between the fixing belt 20 and the heater 22 for a long period of time, and the wear of the fixing belt 20 and the increase in rotational torque caused by the sliding resistance can be effectively suppressed. Furthermore, in this embodiment, such a recess 40 can be formed simply by changing the shape of the heat generating portion 60, so additional processing such as polishing the surface of the heater to form the recess 40 is not required. Therefore, according to the configuration of this embodiment, a configuration that can well retain the lubricant for a long period of time can be realized at low cost.

続いて、上述の第1実施形態とは異なる実施形態について説明する。なお、以下の説明においては、主に第1実施形態とは異なる部分について説明し、それ以外の部分については基本的に同様の構成であるので適宜説明を省略する。 Next, an embodiment that differs from the first embodiment described above will be described. Note that in the following explanation, the differences from the first embodiment will be mainly described, and the other parts will be omitted as they are basically configured in the same way.

図7は、本発明の第2実施形態に係るヒータ22の平面図である。 Figure 7 is a plan view of a heater 22 according to a second embodiment of the present invention.

図7に示すヒータ22においては、潤滑剤溜りとしての凹部40が、ヒータ22の長手方向B(摺動面Sに沿って摺動方向Aとは交差する方向)に渡って複数設けられている。 In the heater 22 shown in FIG. 7, multiple recesses 40 serving as lubricant reservoirs are provided along the longitudinal direction B of the heater 22 (a direction intersecting the sliding direction A along the sliding surface S).

このように、第2実施形態では、凹部40が長手方向Bに渡って複数設けられることにより、広い範囲に渡って潤滑剤を保持できるようになる共に、潤滑剤保持量を多くすることが可能である。このため、摺動抵抗をより効果的に低減できるようになる。 In this way, in the second embodiment, by providing multiple recesses 40 in the longitudinal direction B, it is possible to hold the lubricant over a wide range and increase the amount of lubricant held. This makes it possible to reduce sliding resistance more effectively.

図8は、本発明の第3実施形態に係るヒータ22の平面図である。 Figure 8 is a plan view of a heater 22 according to a third embodiment of the present invention.

図8に示すヒータ22においては、凹部40が台形状又は三角形状に形成されている。このため、凹部40は、定着ベルト20の摺動方向Aに向かって互いに接近する一対の傾斜部41を有している。 In the heater 22 shown in FIG. 8, the recess 40 is formed in a trapezoidal or triangular shape. Therefore, the recess 40 has a pair of inclined portions 41 that approach each other in the sliding direction A of the fixing belt 20.

このように、第3実施形態では、凹部40が一対の傾斜部41を有していることにより、上述の第1及び第2実施形態に係るヒータに比べて、定着ベルト20の摩耗を抑制できるようになる。 In this way, in the third embodiment, the recess 40 has a pair of inclined portions 41, which makes it possible to suppress wear of the fixing belt 20 compared to the heaters of the first and second embodiments described above.

すなわち、図9に示すように、傾斜部41を有しない凹部40においては、互いに対向する一対の側面40a,40bが定着ベルト20の摺動方向Aに伸びているため、定着ベルト20が回転すると、各側面40a,40bのエッジ(段差部)が定着ベルト20の同じ箇所に集中して当たり、定着ベルト20の摩耗が生じやすい。これに対して、図10に示すように、傾斜部41を有する凹部40においては、一対の側面40a,40bがそれぞれ摺動方向Aに対して傾斜しているため、各側面40a,40bのエッジが定着ベルト20の特定部位に集中して接触するのを回避できる。これにより、定着ベルト20の特定部位における摩耗促進を抑制でき、定着ベルト20の耐久性を向上させることが可能である。また、凹部40が一対の傾斜部41を有していることにより、定着ベルト20が回転すると、潤滑剤が各傾斜部41に沿って凹部40の中央に案内されるため、凹部40内に潤滑剤を集めて保持しやすくなる。 That is, as shown in FIG. 9, in the recess 40 without the inclined portion 41, a pair of opposing side surfaces 40a, 40b extend in the sliding direction A of the fixing belt 20, so that when the fixing belt 20 rotates, the edges (steps) of the side surfaces 40a, 40b hit the same part of the fixing belt 20 in a concentrated manner, and the fixing belt 20 is likely to wear out. In contrast, as shown in FIG. 10, in the recess 40 with the inclined portion 41, the pair of side surfaces 40a, 40b are inclined with respect to the sliding direction A, so that the edges of the side surfaces 40a, 40b can be prevented from concentrating and contacting a specific part of the fixing belt 20. This makes it possible to suppress the promotion of wear in a specific part of the fixing belt 20, and to improve the durability of the fixing belt 20. In addition, since the recess 40 has a pair of inclined portions 41, when the fixing belt 20 rotates, the lubricant is guided to the center of the recess 40 along the inclined portions 41, so that the lubricant is easily collected and retained in the recess 40.

摺動方向Aに対する各傾斜部41の傾斜角度は、互いに同じ角度である場合に限らず、異なる角度の場合であってもよい。また、傾斜部41は、直線(平面)である以外に、曲線(曲面)であってもよい。 The inclination angles of the inclined portions 41 with respect to the sliding direction A do not have to be the same as each other, but may be different angles. Furthermore, the inclined portions 41 may be straight lines (flat surfaces) or curved lines (curved surfaces).

ところで、上述の各実施形態のように、発熱部60に凹部61を形成すると、発熱部60の幅が長手方向Bに渡って変化するため、凹部61が形成された部分とそれ以外の部分とで発熱部60の抵抗値にばらつきが発生する。そして、これに伴って発熱量も変化するため、ヒータ22の発熱分布に長手方向Bに渡るばらつきが発生する。そして、このような発熱分布のばらつきは、画像の光沢ムラの発生など、定着品質に影響を及ぼす虞がある。 However, when recesses 61 are formed in the heat generating section 60 as in the above-described embodiments, the width of the heat generating section 60 varies in the longitudinal direction B, causing variation in the resistance value of the heat generating section 60 between the portion where the recesses 61 are formed and the other portions. This causes a change in the amount of heat generated, causing variation in the heat generation distribution of the heater 22 in the longitudinal direction B. This variation in the heat generation distribution may affect the fixing quality, such as causing uneven gloss in the image.

そこで、図11に示す本発明の第4実施形態では、ヒータ22の発熱分布のばらつきを抑制するため、発熱部60を摺動方向Aに渡って2列になるように設け、図の上側の発熱部60が有する各凹部61と、図の下側の発熱部60が有する各凹部61とを、長手方向B(摺動面Sに沿って摺動方向Aとは交差する方向)に互いにずらしている。すなわち、図12に示すように、ヒータ22の長手方向Bにおいて、図の上側の各凹部61の中央部α同士の間に、図の下側の凹部61の中央部βが位置するようにしている。なお、この例では、下側の凹部61の中央部βが、隣り合う上側の各凹部61の中央部αから同じ距離離れた中間位置に配置されているが、下側の凹部61の位置は中間位置からずれた位置であってもよい。 In the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 11, in order to suppress the variation in the heat distribution of the heater 22, the heat generating parts 60 are arranged in two rows across the sliding direction A, and the recesses 61 of the heat generating part 60 on the upper side of the figure and the recesses 61 of the heat generating part 60 on the lower side of the figure are shifted from each other in the longitudinal direction B (a direction that crosses the sliding direction A along the sliding surface S). That is, as shown in FIG. 12, in the longitudinal direction B of the heater 22, the central part β of the recess 61 on the lower side of the figure is located between the central parts α of the recesses 61 on the upper side of the figure. In this example, the central part β of the lower recess 61 is located at a middle position that is the same distance away from the central parts α of the adjacent upper recesses 61, but the position of the lower recess 61 may be shifted from the middle position.

このように、摺動方向Aに渡って互いに異なる位置に設けられる凹部61同士(上側の凹部61と下側の凹部61)が長手方向Bにずれて配置されていることにより、一方の発熱部60の幅の大きい部分に対して他方の発熱部60の幅の小さい部分が対応して配置される。すなわち、一方の発熱部60の発熱量が高い部分に対応して、他方の発熱部60の発熱量が低い部分が配置されるため、長手方向Bに渡る発熱分布のばらつきを抑制できるようになる。また、この場合、潤滑剤溜りとして機能する凹部40同士も長手方向Bに互いにずれて配置されるため、潤滑剤を広い範囲に渡って分散して保持できるようになり、摺動抵抗をより効果的に低減できるようになる。また、本実施形態において、発熱部60を、摺動方向Aに渡って3列以上(複数)設けてもよい。 In this way, the recesses 61 (upper recess 61 and lower recess 61) provided at different positions in the sliding direction A are arranged offset in the longitudinal direction B, so that the narrower portion of one heat generating part 60 corresponds to the wider portion of the other heat generating part 60. In other words, the lower portion of the heat generating part 60 corresponds to the higher portion of the heat generating part 60, so that the variation in the heat distribution in the longitudinal direction B can be suppressed. In this case, the recesses 40 functioning as lubricant reservoirs are also arranged offset from each other in the longitudinal direction B, so that the lubricant can be dispersed and held over a wide range, and the sliding resistance can be reduced more effectively. In addition, in this embodiment, the heat generating parts 60 may be arranged in three or more rows (multiple) in the sliding direction A.

一方、図13に示す例は、上記図12に示す例とは異なり、図の上側の凹部61と図の下側の凹部61とが、長手方向Bの同じ位置に配置された例である。ヒータ22の発熱分布のばらつきを抑制する観点からすれば、図12に示す例を採用することが好ましいが、本発明はこれに限定されるものではない。温度分布のばらつきが許容できる程度であれば、図13に示す例を採用することも可能である。 The example shown in FIG. 13, on the other hand, is different from the example shown in FIG. 12 above, in that the recess 61 on the upper side of the figure and the recess 61 on the lower side of the figure are arranged at the same position in the longitudinal direction B. From the viewpoint of suppressing the variation in the heat generation distribution of the heater 22, it is preferable to adopt the example shown in FIG. 12, but the present invention is not limited to this. If the variation in the temperature distribution is tolerable, it is also possible to adopt the example shown in FIG. 13.

また、ヒータ22の温度分布のばらつきに対する別の対策として、図14に示す本発明の第5実施形態のように、発熱部60を、一定の幅で伸びる波形などの曲線状に形成してもよい。この場合、ヒータ22の長手方向Bに渡って発熱部60の抵抗値が変化しないため、温度分布のばらつきが生じない。 As another measure against the variation in temperature distribution of the heater 22, the heat generating portion 60 may be formed in a curved shape, such as a wave shape that extends at a constant width, as in the fifth embodiment of the present invention shown in FIG. 14. In this case, the resistance value of the heat generating portion 60 does not change across the longitudinal direction B of the heater 22, so no variation in temperature distribution occurs.

従って、発熱部60を一定幅の曲線状とすることにより、発熱分布のばらつきを生じさせず、潤滑剤溜りとして機能する凹部40を形成することが可能である。また、図14に示す例の場合、凹部40が摺動方向Aに対して傾斜する傾斜部41を有するため、上述の第3実施形態(図8参照)と同様に、定着ベルト20の特定部位に凹部40のエッジが集中して当たるのを回避できると共に、傾斜部41によって凹部40内に潤滑剤を集めやすくなる。 Therefore, by making the heat generating portion 60 curved with a constant width, it is possible to form the recess 40 that functions as a lubricant reservoir without causing variation in heat distribution. Also, in the case of the example shown in FIG. 14, the recess 40 has an inclined portion 41 that is inclined with respect to the sliding direction A, so that, as in the third embodiment (see FIG. 8) described above, it is possible to prevent the edge of the recess 40 from concentrating and hitting a specific portion of the fixing belt 20, and the inclined portion 41 makes it easier to collect lubricant in the recess 40.

なお、発熱部60の形状は、曲線状以外の形状であってもよい。例えば、図15に示す例のように、発熱部60は、向きの異なる複数の直線を繋いだ折れ線状であってもよい。また、発熱部60形状は、曲線と折れ線とを組み合わせた形状であってもよい。 The shape of the heat generating section 60 may be a shape other than a curved shape. For example, as shown in the example of FIG. 15, the heat generating section 60 may be a broken line shape made up of multiple straight lines connected in different directions. The shape of the heat generating section 60 may also be a shape that combines a curve and a broken line.

以上、本発明の実施形態及び各実施例について説明したが、本発明は、上述の実施形態又は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。 The above describes the embodiments and examples of the present invention, but the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments or examples, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

また、本発明は、図2に示すような定着装置に限らず、図16~図18に示すような定着装置にも適用可能である。 The present invention is not limited to the fixing device shown in FIG. 2, but can also be applied to fixing devices such as those shown in FIGS. 16 to 18.

図16に示す定着装置9は、図2に示す定着装置とは異なり、用紙Pを通過させるニップ部Nと、ヒータ22によって定着ベルト20を加熱する部分が、それぞれ別の位置に設定されている。具体的には、定着ベルト20の回転方向における互いに180°反対側に、ヒータ22とニップ形成部材90が配置され、それぞれに対して各加圧ローラ91,92が定着ベルト20を介して押し当てられている。 The fixing device 9 shown in FIG. 16 differs from the fixing device shown in FIG. 2 in that the nip portion N through which the paper P passes and the portion where the fixing belt 20 is heated by the heater 22 are located at different positions. Specifically, the heater 22 and the nip forming member 90 are located 180° opposite each other in the rotation direction of the fixing belt 20, and pressure rollers 91 and 92 are pressed against them via the fixing belt 20.

図17に示す定着装置9は、図16に示すヒータ22側の加圧ローラ92が省略され、さらに、ヒータ22が定着ベルト20の曲率に合わせて円弧状に形成された例である。それ以外は、図16に示す構成と同様である。この場合、ヒータ22が円弧状に形成されていることにより、定着ベルト20とヒータ22とのベルト回転方向の接触長さを確保し、定着ベルト20を効率良く加熱することが可能である。 The fixing device 9 shown in FIG. 17 is an example in which the pressure roller 92 on the heater 22 side shown in FIG. 16 is omitted, and furthermore, the heater 22 is formed in an arc shape to match the curvature of the fixing belt 20. Other than that, it is the same as the configuration shown in FIG. 16. In this case, by forming the heater 22 in an arc shape, the contact length between the fixing belt 20 and the heater 22 in the belt rotation direction is secured, and the fixing belt 20 can be heated efficiently.

図18に示す定着装置9は、ローラ93の両側にそれぞれベルト94,95が配置された例である。この場合も、図16及び図17に示す例と同様、用紙Pを通過させるニップ部Nと、ヒータ22による加熱部分が、それぞれ別の位置に設定されている。すなわち、ローラ93に対して、図の右側で一方のベルト94を介してニップ形成部材90が接触し、これとは反対側で、他方のベルト95を介してヒータ22が接触している。 The fixing device 9 shown in FIG. 18 is an example in which belts 94 and 95 are arranged on either side of a roller 93. In this case, as in the examples shown in FIG. 16 and FIG. 17, the nip portion N through which the paper P passes and the portion heated by the heater 22 are set in different positions. That is, the nip forming member 90 contacts the roller 93 via one belt 94 on the right side of the figure, and the heater 22 contacts the roller 93 via the other belt 95 on the opposite side.

このような、図16~図18に示すような定着装置においても、本発明を適用することにより、追加加工を行わなくても潤滑剤溜りとして機能する凹部40をヒータ22に形成することができ、潤滑剤を長期に亘って良好に保持できるようになる。 By applying the present invention to a fixing device such as that shown in Figures 16 to 18, a recess 40 that functions as a lubricant reservoir can be formed in the heater 22 without additional processing, making it possible to retain the lubricant well for a long period of time.

また、本発明は、図3に示すような定着ベルト20がフリーベルト方式で保持される構成に限らず、定着ベルトが複数のローラなどによって張架される構成にも適用可能である。 The present invention is not limited to a configuration in which the fixing belt 20 is held in a free belt manner as shown in FIG. 3, but can also be applied to a configuration in which the fixing belt is stretched by multiple rollers, etc.

また、上述の各実施形態では、加熱装置の一例である定着装置に本発明を適用した場合を例に説明したが、本発明は定着装置に適用される場合に限らない。例えば、インクジェット式の画像形成装置において、用紙を加熱して用紙上のインク(液体)を乾燥させる乾燥装置などの加熱装置にも本発明を適用可能である。 In addition, in each of the above-described embodiments, the present invention has been described as being applied to a fixing device, which is an example of a heating device, but the present invention is not limited to being applied to fixing devices. For example, the present invention can also be applied to a heating device such as a drying device that heats paper to dry ink (liquid) on the paper in an inkjet image forming device.

9 定着装置(加熱装置)
20 定着ベルト(ベルト部材)
21 加圧ローラ(対向部材)
22 ヒータ(加熱部材)
30 凸部
40 凹部
41 傾斜部
60 発熱部
70 潤滑剤
100 画像形成装置
A 摺動方向
P 用紙(記録媒体)
S 摺動面
9 Fixing device (heating device)
20 Fixing belt (belt member)
21 Pressure roller (opposing member)
22 Heater (heating member)
30 Convex portion 40 Concave portion 41 Inclined portion 60 Heat generating portion 70 Lubricant 100 Image forming apparatus A Sliding direction P Paper (recording medium)
S Sliding surface

特開2003-77621号公報JP 2003-77621 A

Claims (7)

発熱部と、相手部材が潤滑剤を介して相対的に摺動する摺動面と、を有する加熱部材であって、
前記摺動面は、前記発熱部が設けられた部分で凸となる凸部を有し、
前記凸部は、前記相手部材の摺動方向に向かって凹む凹部を有し、
前記凹部は、前記相手部材の摺動方向に渡って複数設けられ、
前記摺動方向に渡って異なる位置に設けられる前記凹部同士は、前記摺動面に沿って前記摺動方向とは交差する方向に互いにずれて配置される加熱部材。
A heating member having a heat generating portion and a sliding surface on which a mating member slides relatively via a lubricant,
the sliding surface has a convex portion that is convex at a portion where the heat generating portion is provided,
The protruding portion has a recessed portion recessed toward a sliding direction of the counter member,
The recessed portion is provided in a plurality of portions across the sliding direction of the mating member,
The recesses provided at different positions across the sliding direction are arranged along the sliding surface so as to be shifted from each other in a direction intersecting the sliding direction .
前記凹部は、前記相手部材の摺動方向に対して傾斜する傾斜部を有する請求項1に記載の加熱部材。 The heating member according to claim 1, wherein the recess has an inclined portion that is inclined with respect to the sliding direction of the mating member. 前記凹部は、前記相手部材の摺動方向に向かって互いに接近するように傾斜する一対の傾斜部を有する請求項2に記載の加熱部材。 The heating member according to claim 2, wherein the recess has a pair of inclined portions that are inclined toward each other in the sliding direction of the mating member. 前記発熱部は、一定の幅で伸びる曲線状、又は折れ線状、あるいは曲線と折れ線とを組み合わせた形状に形成される請求項1から3のいずれかに記載の加熱部材。 4. The heating member according to claim 1, wherein the heat generating portion is formed in a curved shape extending with a constant width, in a broken line shape, or in a shape combining a curved line and a broken line. 回転可能な無端状のベルト部材と、
前記ベルト部材の外周面に接触する対向部材と、
前記ベルト部材の内周面に潤滑剤を介して接触し、回転する前記ベルト部材に対して相対的に摺動する請求項1から4のいずれかに記載の加熱部材と、
を備える加熱装置
A rotatable endless belt member;
an opposing member that contacts an outer circumferential surface of the belt member;
The heating member according to any one of claims 1 to 4, which is in contact with an inner circumferential surface of the belt member via a lubricant and slides relatively against the rotating belt member;
A heating device comprising :
請求項5に記載の加熱装置を用いて記録媒体上の画像を定着する定着装置 A fixing device for fixing an image on a recording medium by using the heating device according to claim 5 . 請求項5に記載の加熱装置、又は請求項6に記載の定着装置を備える画像形成装置 An image forming apparatus comprising the heating device according to claim 5 or the fixing device according to claim 6 .
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