Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7612992B2 - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7612992B2 - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents

Fixing device and image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP7612992B2
JP7612992B2 JP2020007612A JP2020007612A JP7612992B2 JP 7612992 B2 JP7612992 B2 JP 7612992B2 JP 2020007612 A JP2020007612 A JP 2020007612A JP 2020007612 A JP2020007612 A JP 2020007612A JP 7612992 B2 JP7612992 B2 JP 7612992B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circular belt
fixing device
facing
recording medium
opposing
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
JP2020007612A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021113948A (en
Inventor
剛徳 島田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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 Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP2020007612A priority Critical patent/JP7612992B2/en
Publication of JP2021113948A publication Critical patent/JP2021113948A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7612992B2 publication Critical patent/JP7612992B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Fixing For Electrophotography (AREA)

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 equipped with the same.

画像形成装置には、熱方式の定着装置により記録媒体に形成された画像を定着させるものがある。例えば特許文献1では、定着装置における熱拡散部材により、ヒータにより発せられた熱を定着ベルトに拡散させる技術が開示されている。 Some image forming devices use a thermal fixing device to fix an image formed on a recording medium. For example, Patent Document 1 discloses a technology in which a heat diffusion member in the fixing device diffuses heat generated by a heater to a fixing belt.

特開2019-128507号公報JP 2019-128507 A

ところで、定着装置では、ヒータにより発せられた熱を効率的に定着ベルト(環状ベルト)に伝達させ、記録媒体に形成された画像を良好に定着させることが期待されている。 By the way, the fixing device is expected to efficiently transfer the heat generated by the heater to the fixing belt (annular belt) and to satisfactorily fix the image formed on the recording medium.

良好な定着性能が得られる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。 It is desirable to provide a fixing device and an image forming apparatus that can provide good fixing performance.

本発明の一実施形態としての定着装置は、主成分が樹脂である基材層を内周面に有する環状ベルトと、その環状ベルトの内周面と対向する対向面を有し、バインダ樹脂とフッ素系樹脂からなる粒子とを含む対向部材と、環状ベルトの内周側に設けられ、環状ベルトの回転方向と直交する幅方向に沿って並ぶ複数の発熱部を有する板状ヒータと、板状ヒータと対向する第1面と環状ベルトと対向する第2面とを有し第2面に対向部材が設けられた金属の基材と、環状ベルトと対向部材との間に位置する潤滑剤とを有する。ここで、環状ベルトは、潤滑剤を介して対向面上を摺動し、対向面の算術平均粗さRaは0.27μm以上1.88μm以下である。
A fixing device according to an embodiment of the present invention includes a circular belt having a base layer mainly composed of resin on its inner circumferential surface, a facing member having a facing surface facing the inner circumferential surface of the circular belt and containing particles made of a binder resin and a fluororesin, a plate heater provided on the inner circumferential side of the circular belt and having a plurality of heat generating portions arranged along a width direction perpendicular to the rotation direction of the circular belt, a metal base having a first surface facing the plate heater and a second surface facing the circular belt, the second surface being provided with a facing member, and a lubricant located between the circular belt and the facing member, where the circular belt slides on the facing surface via the lubricant, and the arithmetic mean roughness Ra of the facing surface is 0.27 μm or more and 1.88 μm or less.

本発明の一実施の形態における画像形成装置は、上記定着装置を備える。 The image forming apparatus in one embodiment of the present invention is equipped with the above-mentioned fixing device.

本発明の一実施の形態における定着装置および画像形成装置によれば、環状ベルトの内周面と対向する対向面の算術平均粗さRaを0.27μm以上1.88μm以下としたので、環状ベルトの摩耗を防止しつつ良好な定着性能を確保することができる。
なお、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 image forming apparatus of one embodiment of the present invention, the arithmetic mean roughness Ra of the facing surface that faces the inner surface of the circular belt is 0.27 μm or more and 1.88 μm or less, so that wear of the circular belt can be prevented while good fixing performance can be ensured.
The effects of the present invention are not limited to the above, 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全体構成例を表す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating an example of an overall configuration of an image forming apparatus according to an embodiment; 図1に示した定着装置の要部の一構成例を表す斜視図である。2 is a perspective view illustrating an example of a configuration of a main part of the fixing device illustrated in FIG. 1 . 図1に示した定着装置の要部の一構成例を表す正面図である。2 is a front view illustrating an example of a configuration of a main part of the fixing device illustrated in FIG. 1 . 図3に示した定着装置の要部の一構成例を表す断面図である。4 is a cross-sectional view illustrating an example of a configuration of a main part of the fixing device illustrated in FIG. 3 . 図4に示した定着装置の要部の一構成例の一部を拡大して表す拡大断面図である。5 is an enlarged cross-sectional view showing a part of an example of a configuration of a main part of the fixing device shown in FIG. 4 . 図2に示した環状ベルトユニットを表す分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating the circular belt unit illustrated in FIG. 2 . 図5に示したヒータの概略を説明するための説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram for illustrating an outline of the heater shown in FIG. 5 . 図5に示した熱拡散部材の概略を説明するための概略断面図である。6 is a schematic cross-sectional view for explaining an outline of the heat diffusion member shown in FIG. 5 . 図8に示した対向部材(被摺動部材)を拡大して表す模式図である。9 is an enlarged schematic view of the opposing member (slidable member) shown in FIG. 8 . 図9に示した対向部材(被摺動部材)の構成材料の特性値を表す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing characteristic values of the constituent materials of the opposing member (sliding member) shown in FIG. 9 . 図8に示した熱拡散部材およびその近傍を拡大して表す模式図である。9 is an enlarged schematic diagram showing the heat diffusion member and its vicinity shown in FIG. 8 . 図4に示した環状ベルトの概略を説明するための概略断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining the outline of the circular belt shown in FIG. 4 . 図2に示した加圧ローラの概略を説明するための説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for illustrating an outline of the pressure roller shown in FIG. 2 . 図13に示した加圧ローラの概略を説明するための概略断面図である。FIG. 14 is a schematic cross-sectional view for explaining an outline of the pressure roller shown in FIG. 13 . 実験例における定着装置の特性を表す特性図である。6 is a characteristic diagram illustrating characteristics of a fixing device in an experimental example.

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。説明は以下の順序で行う。
1.実施の形態
2.実験例
3.変形例
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the following description is one specific example of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiment. Furthermore, the present invention is not limited to the arrangement, dimensions, and dimensional ratios of each component shown in each drawing. The description will be given in the following order.
1. Embodiment 2. Experimental Example 3. Modification

<1.実施の形態>
[画像形成装置1の概略構成]
図1は、本発明の一実施の形態に係る定着装置を備えた画像形成装置1の全体構成例を表す模式図である。画像形成装置1は、例えば電子写真方式を用いたプリンタであり、トナーなどの現像剤を用いて画像形成動作を行うことにより、紙などの記録媒体PMに白黒画像やカラー画像を形成するように構成される。なお、本明細書では、記録媒体PMが搬送される搬送経路上における任意の位置から見て給紙トレイ3に近い位置、または給紙トレイ3へ向かう方向を上流という。さらに、搬送経路上における任意の位置から見て、記録媒体PMが排出されて積載されるスタッカ9に近い位置、もしくはスタッカ9へ向かう方向を下流という。上流から下流に向かう方向を搬送方向Fという。
1. Preferred embodiment
[General Configuration of Image Forming Apparatus 1]
1 is a schematic diagram showing an example of the overall configuration of an image forming apparatus 1 equipped with a fixing device according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 1 is, for example, a printer using an electrophotographic method, and is configured to form a black-and-white image or a color image on a recording medium PM such as paper by performing an image forming operation using a developer such as toner. In this specification, the upstream refers to a position close to the paper feed tray 3 as viewed from an arbitrary position on the conveying path along which the recording medium PM is conveyed, or a direction toward the paper feed tray 3. Furthermore, the downstream refers to a position close to the stacker 9 into which the recording medium PM is discharged and stacked, or a direction toward the stacker 9 as viewed from an arbitrary position on the conveying path. The direction from upstream to downstream is called the conveying direction F.

画像形成装置1は、例えば装置本体の筺体である本体フレーム2の内部に、例えば給紙トレイ3と、ホッピングローラ4と、レジストローラ対5と、画像形成部10と、定着装置30と、排出ローラ対6とを備えている。 The image forming device 1 includes, for example, a paper feed tray 3, a hopping roller 4, a pair of registration rollers 5, an image forming section 10, a fixing device 30, and a pair of discharge rollers 6 inside a main body frame 2, which is the housing of the device body.

給紙トレイ3は、記録媒体PMを収容する収容部である。給紙トレイ3では、複数の記録媒体PMが積載される。給紙トレイ3の下流には、ホッピングローラ4が設けられている。 The paper feed tray 3 is a storage section that stores the recording media PM. A plurality of recording media PM are stacked in the paper feed tray 3. A hopping roller 4 is provided downstream of the paper feed tray 3.

ホッピングローラ4は、記録媒体PMの表面に圧接し、その記録媒体PMを搬送路であるガイド7に沿って下流へ繰り出す回転部材である。ホッピングローラ4は、ホッピングローラ4の中心軸を回転軸として、ホッピングモータ(図示せず)から伝達された動力により回転するようになっている。ホッピングローラ4の下流には、レジストローラ対5が設けられている。 The hopping roller 4 is a rotating member that presses against the surface of the recording medium PM and feeds the recording medium PM downstream along a guide 7, which is a transport path. The hopping roller 4 rotates around the central axis of the hopping roller 4 as the rotation axis by power transmitted from a hopping motor (not shown). A pair of registration rollers 5 is provided downstream of the hopping roller 4.

レジストローラ対5は、記録媒体PMを画像形成部10に向けて搬送するように構成される。レジストローラ対5は、記録媒体PMを搬送する際、記録媒体PMの先端部分が突き当てられることにより、記録媒体PMの斜行を矯正するようになっている。レジストローラ対5の下流には、画像形成部10が設けられている。 The registration roller pair 5 is configured to transport the recording medium PM toward the image forming unit 10. When the recording medium PM is transported, the leading edge of the recording medium PM is abutted against the registration roller pair 5, thereby correcting the skew of the recording medium PM. The image forming unit 10 is provided downstream of the registration roller pair 5.

(画像形成部10)
画像形成部10は、画像(トナー像)を形成し、その画像を記録媒体PMに転写する機構である。画像形成部10は、4つの現像ユニット11(現像ユニット11K,11Y,11M,11C)と、4つの露光ユニット17(露光ユニット17K,17Y,17M,17C)と、転写ベルトユニット18とを有している。
(Image forming unit 10)
The image forming unit 10 is a mechanism for forming an image (toner image) and transferring the image onto the recording medium PM. The image forming unit 10 has four developing units 11 (developing units 11K, 11Y, 11M, and 11C), four exposure units 17 (exposure units 17K, 17Y, 17M, and 17C), and a transfer belt unit 18.

4つの現像ユニット11(現像ユニット11K,11Y,11M,11C)は、パーソナルコンピュータなどの上位装置から送信される印刷データに基づいて、現像剤であるトナーを用いて画像を形成する機構である。4つの現像ユニット11は、画像形成装置1から着脱可能に構成される。具体的には、現像ユニット11Kは、黒色の画像を形成し、現像ユニット11Yは、黄色の画像を形成し、現像ユニット11Mは、マゼンタ色の画像を形成し、現像ユニット11Cは、シアン色の画像を形成するようになっている。この例では、現像ユニット11K,11Y,11M,11Cは、記録媒体PMの搬送方向Fにおいてこの順に配置される。現像ユニット11K,11Y,11M,11Cは、上記したように互いに異なる色のトナーを用いて画像を形成する点を除き、同じ構成を有している。図1に示したように、各現像ユニット11は、例えば感光ドラム12と、帯電ローラ13と、現像ローラ14と、クリーニングブレード15と、トナー収容部16とを有している。 The four developing units 11 (developing units 11K, 11Y, 11M, and 11C) are mechanisms for forming images using toner, which is a developer, based on print data sent from a higher-level device such as a personal computer. The four developing units 11 are configured to be detachable from the image forming device 1. Specifically, the developing unit 11K forms a black image, the developing unit 11Y forms a yellow image, the developing unit 11M forms a magenta image, and the developing unit 11C forms a cyan image. In this example, the developing units 11K, 11Y, 11M, and 11C are arranged in this order in the conveying direction F of the recording medium PM. The developing units 11K, 11Y, 11M, and 11C have the same configuration, except that they form images using toners of different colors, as described above. As shown in FIG. 1, each developing unit 11 has, for example, a photosensitive drum 12, a charging roller 13, a developing roller 14, a cleaning blade 15, and a toner storage section 16.

感光ドラム12は、静電潜像を表面(表層部分)に担持する円柱状の部材であり、感光体(例えば有機系感光体)を用いて構成される。感光ドラム12は、感光体モータ(図示せず)から伝達された動力により、この例では時計回りで回転する。感光ドラム12は、帯電ローラ13により帯電し、対応する露光ユニット17により露光される。これにより、感光ドラム12の表面には、静電潜像が形成される。そして、現像ローラ14によりトナーが供給されることにより、感光ドラム12には、静電潜像に応じた画像が形成(現像)されるようになっている。 The photosensitive drum 12 is a cylindrical member that carries an electrostatic latent image on its surface (surface portion), and is constructed using a photosensitive body (e.g., an organic photosensitive body). In this example, the photosensitive drum 12 rotates clockwise by power transmitted from a photosensitive body motor (not shown). The photosensitive drum 12 is charged by the charging roller 13, and exposed by the corresponding exposure unit 17. As a result, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 12. Then, an image corresponding to the electrostatic latent image is formed (developed) on the photosensitive drum 12 by supplying toner by the developing roller 14.

帯電ローラ13は、感光ドラム12の表面(表層部分)を帯電させるように構成される。帯電ローラ13は、感光ドラム12の表面(周面)に接するように配置されるとともに、所定の押し付け量で感光ドラム12に押し付けられるように配置されている。帯電ローラ13は、感光ドラム12の回転に応じて、この例では反時計回りで回転する。帯電ローラ13には、所定の帯電電圧が印加されるようになっている。 The charging roller 13 is configured to charge the surface (surface portion) of the photosensitive drum 12. The charging roller 13 is arranged so as to be in contact with the surface (circumferential surface) of the photosensitive drum 12, and is arranged so as to be pressed against the photosensitive drum 12 with a predetermined pressure. In this example, the charging roller 13 rotates counterclockwise in accordance with the rotation of the photosensitive drum 12. A predetermined charging voltage is applied to the charging roller 13.

現像ローラ14は、帯電したトナーを表面に担持するように構成される。現像ローラ14は、感光ドラム12の表面(周面)に接するように配置されるとともに、所定の押し付け量により感光ドラム12に押し付けられるように配置されている。現像ローラ14は、感光体モータ(図示せず)から伝達された動力により、この例では、反時計回りで回転する。現像ローラ14には、所定の現像電圧が印加されるようになっている。 The developing roller 14 is configured to carry charged toner on its surface. The developing roller 14 is arranged so as to be in contact with the surface (circumferential surface) of the photosensitive drum 12, and is arranged so as to be pressed against the photosensitive drum 12 with a predetermined pressure. In this example, the developing roller 14 rotates counterclockwise by power transmitted from a photosensitive motor (not shown). A predetermined developing voltage is applied to the developing roller 14.

クリーニングブレード15は、感光ドラム12の表面に残留するトナーを掻き取りクリーニングする部材である。クリーニングブレード15は、感光ドラム12の表面に対してカウンタで当接するように配置されるとともに、所定の押し付け量で感光ドラム12に押し付けられるように配置されている。 The cleaning blade 15 is a member that scrapes off and cleans the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 12. The cleaning blade 15 is positioned so as to be in counter contact with the surface of the photosensitive drum 12 and to be pressed against the photosensitive drum 12 with a predetermined pressure.

トナー収容部16は、トナーを収容するように構成される。具体的には、例えば、現像ユニット11Kのトナー収容部16は黒色のトナーを収容し、現像ユニット11Yのトナー収容部16は黄色のトナーを収容し、現像ユニット11Mのトナー収容部16はマゼンタ色のトナーを収容し、現像ユニット11Cのトナー収容部16はシアン色のトナーを収容するようになっている。 The toner storage section 16 is configured to store toner. Specifically, for example, the toner storage section 16 of the developing unit 11K stores black toner, the toner storage section 16 of the developing unit 11Y stores yellow toner, the toner storage section 16 of the developing unit 11M stores magenta toner, and the toner storage section 16 of the developing unit 11C stores cyan toner.

4つの露光ユニット17(露光ユニット17K,17Y,17M,17C)は、4つの現像ユニット11の感光ドラム12に対して光をそれぞれ照射する機構であり、例えば、LED(Light Emitting Diode)ヘッドを用いて構成される。具体的には、露光ユニット17Kは、現像ユニット11Kの感光ドラム12に対して光を照射し、露光ユニット17Yは、現像ユニット11Yの感光ドラム12に対して光を照射し、露光ユニット17Mは、現像ユニット11Mの感光ドラム12に対して光を照射し、露光ユニット17Cは、現像ユニット11Cの感光ドラム12に対して光を照射する。これにより、これらの感光ドラム12の表面には、静電潜像が形成される。そして、感光ドラム12には、静電潜像に応じた画像が形成されるようになっている。 The four exposure units 17 (exposure units 17K, 17Y, 17M, 17C) are mechanisms that respectively irradiate light onto the photosensitive drums 12 of the four development units 11, and are configured using, for example, LED (Light Emitting Diode) heads. Specifically, exposure unit 17K irradiates light onto the photosensitive drum 12 of development unit 11K, exposure unit 17Y irradiates light onto the photosensitive drum 12 of development unit 11Y, exposure unit 17M irradiates light onto the photosensitive drum 12 of development unit 11M, and exposure unit 17C irradiates light onto the photosensitive drum 12 of development unit 11C. As a result, electrostatic latent images are formed on the surfaces of these photosensitive drums 12. Then, images corresponding to the electrostatic latent images are formed on the photosensitive drums 12.

転写ベルトユニット18は、感光ドラム12の表面に形成された画像をクーロン力により記録媒体PMの表面に転写するとともに、記録媒体PMを搬送方向Fに向けて搬送する機構である。転写ベルトユニット18は、画像が転写された記録媒体PMを定着装置30に向けて搬送するようになっている。転写ベルトユニット18は、転写ベルト19と、駆動ローラ20と、従動ローラ21と、4つの転写ローラ22(転写ローラ22K,22Y,22M,22C)と、クリーニングブレード23とを有している。転写ベルト19は、継ぎ目なく形成された、記録媒体PMを担持可能な環状ベルトである。転写ベルト19は、駆動ローラ20および従動ローラ21により張設されている。駆動ローラ20は、ベルトモータ(図示せず)から伝達された動力により記録媒体PMを定着装置30に向けて搬送するように回転する回転部材であり、転写ベルト19を循環回転させるようになっている。従動ローラ21は、駆動ローラ20とともに転写ベルト19を張架しつつ転写ベルト19に付与される張力を調整する部材である。4つの転写ローラ22は、対応する現像ユニット11の感光ドラム12の表面に形成された画像を、記録媒体PMの被転写面上に転写する回転部材である。転写ローラ22Kは、転写ベルト19を介して現像ユニット11Kの感光ドラム12に対向配置されており、転写ローラ22Yは、転写ベルト19を介して現像ユニット11Yの感光ドラム12に対向配置されており、転写ローラ22Mは、転写ベルト19を介して現像ユニット11Mの感光ドラム12に対向配置されており、転写ローラ22Cは、転写ベルト19を介して現像ユニット11Cの感光ドラム12に対向配置されている。転写ローラ22K,22Y,22M,22Cのそれぞれには、所定の転写電圧が印加されることにより、画像形成装置1では、現像ユニット11により感光ドラム12に形成された画像が、記録媒体PMの被転写面上に転写されるようになっている。クリーニングブレード23は、転写ベルト19の表面上に残存した廃トナーを掻き取りクリーニングする部材である。画像形成部10の下流には、定着装置30が設けられている。 The transfer belt unit 18 is a mechanism that transfers the image formed on the surface of the photosensitive drum 12 to the surface of the recording medium PM by Coulomb force and transports the recording medium PM in the transport direction F. The transfer belt unit 18 transports the recording medium PM to which the image has been transferred toward the fixing device 30. The transfer belt unit 18 has a transfer belt 19, a drive roller 20, a driven roller 21, four transfer rollers 22 (transfer rollers 22K, 22Y, 22M, 22C), and a cleaning blade 23. The transfer belt 19 is a seamless circular belt capable of carrying the recording medium PM. The transfer belt 19 is tensioned by the drive roller 20 and the driven roller 21. The drive roller 20 is a rotating member that rotates to transport the recording medium PM toward the fixing device 30 by the power transmitted from a belt motor (not shown), and is configured to rotate the transfer belt 19 in a circular manner. The driven roller 21 is a member that adjusts the tension applied to the transfer belt 19 while stretching the transfer belt 19 together with the drive roller 20. The four transfer rollers 22 are rotating members that transfer the image formed on the surface of the photosensitive drum 12 of the corresponding developing unit 11 onto the transfer surface of the recording medium PM. The transfer roller 22K is disposed opposite the photosensitive drum 12 of the developing unit 11K via the transfer belt 19, the transfer roller 22Y is disposed opposite the photosensitive drum 12 of the developing unit 11Y via the transfer belt 19, the transfer roller 22M is disposed opposite the photosensitive drum 12 of the developing unit 11M via the transfer belt 19, and the transfer roller 22C is disposed opposite the photosensitive drum 12 of the developing unit 11C via the transfer belt 19. A predetermined transfer voltage is applied to each of the transfer rollers 22K, 22Y, 22M, and 22C, so that the image formed on the photosensitive drum 12 by the developing unit 11 is transferred onto the transfer surface of the recording medium PM in the image forming device 1. The cleaning blade 23 is a member that scrapes off and cleans waste toner remaining on the surface of the transfer belt 19. A fixing device 30 is provided downstream of the image forming unit 10.

(定着装置30)
定着装置30は、転写ベルトユニット18から搬送された記録媒体PM上に転写された画像に対し熱および圧力を付与することにより、その画像を記録媒体PM上に定着させる機構である。画像形成装置1では、定着装置30が画像を記録媒体PMに定着させるとともに記録媒体PMを搬送路であるガイド8に沿って排出ローラ対6に向けて搬送するようになっている。定着装置30の下流には、排出ローラ対6が設けられている。
(Fixing device 30)
The fixing device 30 is a mechanism for fixing an image transferred onto the recording medium PM transported from the transfer belt unit 18 by applying heat and pressure to the image. In the image forming apparatus 1, the fixing device 30 fixes the image onto the recording medium PM and transports the recording medium PM along a guide 8, which is a transport path, toward a pair of discharge rollers 6. The pair of discharge rollers 6 is provided downstream of the fixing device 30.

排出ローラ対6は、記録媒体PMをスタッカ9に向けて搬送するように構成される。この構成により、画像形成装置1は、記録媒体PMをスタッカ9に排出するようになっている。スタッカ9は、本体フレーム2の外側に設けられ、画像が定着された記録媒体PMを積載する部位である。 The discharge roller pair 6 is configured to transport the recording medium PM toward the stacker 9. With this configuration, the image forming device 1 is configured to discharge the recording medium PM to the stacker 9. The stacker 9 is provided on the outside of the main body frame 2, and is a portion for stacking the recording medium PM on which the image has been fixed.

[定着装置30の詳細な構成]
以下、図2~図6を参照して、定着装置30の詳細の構成について説明する。図2は、定着装置30の主たる構成要素を表す斜視図である。図3は、Z軸方向から見た場合における定着装置30の主たる構成要素を表す正面図である。図4は、図3に示したS4-S4に沿った定着装置30の主たる構成要素を表す断面図である。図5は、図4に示した領域Aを拡大して表す拡大断面図である。図6は、環状ベルトユニット40(後述)を表す分解斜視図である。図6は、環状ベルトユニット40に加えてさらにレバー33L,33R(後述)をも表す。
[Detailed Configuration of Fixing Device 30]
The detailed configuration of the fixing device 30 will be described below with reference to Figs. 2 to 6. Fig. 2 is a perspective view showing the main components of the fixing device 30. Fig. 3 is a front view showing the main components of the fixing device 30 as viewed from the Z-axis direction. Fig. 4 is a cross-sectional view showing the main components of the fixing device 30 taken along S4-S4 shown in Fig. 3. Fig. 5 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged area A shown in Fig. 4. Fig. 6 is an exploded perspective view showing the circular belt unit 40 (described later). Fig. 6 shows levers 33L and 33R (described later) in addition to the circular belt unit 40.

図2に示したように、定着装置30は、サイドフレーム31L,31Rと、スプリング
32L,32Rと、レバー33L,33Rと、駆動ギア35と、環状ベルトユニット40と、加圧ローラ60とを有している。
As shown in FIG. 2, the fixing device 30 includes side frames 31L and 31R, springs 32L and 32R, levers 33L and 33R, a drive gear 35, an annular belt unit 40, and a pressure roller 60.

サイドフレーム31L,31Rは、例えば画像形成装置1の本体フレーム2にねじなどを用いて固定された部材である。図2,4に示したように、スプリング32Lは、例えばばねなどの弾性部材であり、レバー33Lに付勢力を付与するように構成される。スプリング32Lの一端がサイドフレーム31Lに固定されており、スプリング32Lの他端がレバー33Lに固定されている。スプリング32Rは、スプリング32Lと同様に、ばねなどの弾性部材であり、レバー33Rに付勢力を付与するように構成される。レバー33Lは、スプリング32Lから付与される付勢力により、XZ平面において回転支点34Lを回転軸としてD1方向に回転するように構成される。レバー33Lは、サイドフレーム31Lに取り付けられている。レバー33Rは、レバー33Lと同様に、スプリング32Rから付与される付勢力により、XZ平面において回転支点34Rを回転軸としてD1方向に回転するように構成される。定着装置30が定着動作を行わない場合には、レバー33L,33Rは、レバー固定部材(図示せず)により、所定の位置に押さえ付けられる。すなわち、スプリング32Lは、レバー33Lを介してレバー固定部材により押し付けられているので、レバー33Lがレバー固定部材から解放された場合には、レバー33Lに付勢力を付与することができる。スプリング32Rについても同様である。駆動ギア35は、環状ベルトモータ(図示せず)からの動力を加圧ローラ60に伝達するように構成される。 The side frames 31L and 31R are members fixed to the main frame 2 of the image forming apparatus 1 using screws or the like. As shown in Figs. 2 and 4, the spring 32L is an elastic member such as a spring, and is configured to apply a biasing force to the lever 33L. One end of the spring 32L is fixed to the side frame 31L, and the other end of the spring 32L is fixed to the lever 33L. The spring 32R is an elastic member such as a spring, like the spring 32L, and is configured to apply a biasing force to the lever 33R. The lever 33L is configured to rotate in the D1 direction on the XZ plane with the rotation fulcrum 34L as the rotation axis due to the biasing force applied from the spring 32L. The lever 33L is attached to the side frame 31L. Like the lever 33L, the lever 33R is configured to rotate in the D1 direction on the XZ plane with the rotation fulcrum 34R as the rotation axis due to the biasing force applied from the spring 32R. When the fixing device 30 is not performing a fixing operation, the levers 33L and 33R are pressed to a predetermined position by a lever fixing member (not shown). That is, the spring 32L is pressed by the lever fixing member via the lever 33L, so that when the lever 33L is released from the lever fixing member, a biasing force can be applied to the lever 33L. The same is true for the spring 32R. The drive gear 35 is configured to transmit power from an annular belt motor (not shown) to the pressure roller 60.

この構成により、定着装置30が定着動作を行う場合には、駆動ギア35は、環状ベルトモータからの動力を加圧ローラ60に伝達する。また、駆動ギア35の動作に応じてレバー33L,33Rがレバー固定部材から解放されることにより、レバー33L,33Rは、回転支点34L,34Rを回転軸としてD1方向に回転する。このため、レバー33L,33Rに取り付けられた環状ベルトユニット40が加圧ローラ60に押し付けられることにより、環状ベルトユニット40および加圧ローラ60においてニップ部Nが形成される。図4は、環状ベルトユニット40および加圧ローラ60においてニップ部Nが形成された状態を表す。記録媒体PMがニップ部Nを通過することにより、記録媒体PM上に転写された画像には熱および圧力が付与され、画像が記録媒体PM上に定着するようになっている。 With this configuration, when the fixing device 30 performs a fixing operation, the drive gear 35 transmits power from the circular belt motor to the pressure roller 60. In addition, the levers 33L and 33R are released from the lever fixing member in response to the operation of the drive gear 35, and the levers 33L and 33R rotate in the D1 direction with the rotation fulcrums 34L and 34R as the rotation axis. Therefore, the circular belt unit 40 attached to the levers 33L and 33R is pressed against the pressure roller 60, and a nip portion N is formed between the circular belt unit 40 and the pressure roller 60. Figure 4 shows the state in which the nip portion N is formed between the circular belt unit 40 and the pressure roller 60. When the recording medium PM passes through the nip portion N, heat and pressure are applied to the image transferred onto the recording medium PM, and the image is fixed onto the recording medium PM.

(環状ベルトユニット40)
環状ベルトユニット40は、記録媒体PM上の画像に対して熱を付与するように構成される。図4~6に示したように、環状ベルトユニット40は、ステー41と、保持部材43と、ヒータ44と、保熱板48と、熱拡散部材50と、環状ベルト53とを有している。ステー41は、環状ベルト53を支持する部材である。ステー41は、ねじ42Lによりレバー33Lに固定されるとともに、ねじ42Rによりレバー33Rに固定されている。保持部材43は、ヒータ44、保熱板48、および熱拡散部材50を保持する部材である。保持部材43は、ステー41に固定されている。図5,6に示したように、保熱板48、ヒータ44、熱拡散部材50、および環状ベルト53は、略X軸方向に沿ってこの順に配置されている。すなわち、保熱板48は、ヒータ44に対向し、ヒータ44は、熱拡散部材50に対向し、熱拡散部材50は、環状ベルト53に対向する。
(Circular belt unit 40)
The circular belt unit 40 is configured to apply heat to an image on the recording medium PM. As shown in FIGS. 4 to 6, the circular belt unit 40 has a stay 41, a holding member 43, a heater 44, a heat retention plate 48, a heat diffusion member 50, and a circular belt 53. The stay 41 is a member that supports the circular belt 53. The stay 41 is fixed to the lever 33L by a screw 42L, and is fixed to the lever 33R by a screw 42R. The holding member 43 is a member that holds the heater 44, the heat retention plate 48, and the heat diffusion member 50. The holding member 43 is fixed to the stay 41. As shown in FIGS. 5 and 6, the heat retention plate 48, the heater 44, the heat diffusion member 50, and the circular belt 53 are arranged in this order approximately along the X-axis direction. That is, the heat retaining plate 48 faces the heater 44 , the heater 44 faces the heat diffusion member 50 , and the heat diffusion member 50 faces the circular belt 53 .

図7は、ヒータ44の概略を説明するための説明図である。ヒータ44は、Y軸方向に延在する板状部材であり、環状ベルト53を加熱する熱源である。ヒータ44は、電線45と、発熱部46a~46eと、繋ぎ目47a~47dとを有している。電線45は、外部の電源から供給された電流を発熱部46a~46dのそれぞれに流すように構成される。電線45は、例えば銅(Cu)を含んで構成される。発熱部46a~46eは、環状ベルト53の回転方向と直交する幅方向(Y軸方向)に沿って並んでいる。環状ベルトユニット40では、例えば媒体PMの幅の広狭に応じて発熱部46a~46eを選択的に通電し、発熱させることができるようになっている。 Figure 7 is an explanatory diagram for explaining the outline of the heater 44. The heater 44 is a plate-shaped member extending in the Y-axis direction, and is a heat source that heats the circular belt 53. The heater 44 has an electric wire 45, heat generating portions 46a to 46e, and joints 47a to 47d. The electric wire 45 is configured to pass a current supplied from an external power source to each of the heat generating portions 46a to 46d. The electric wire 45 is configured to contain, for example, copper (Cu). The heat generating portions 46a to 46e are arranged along the width direction (Y-axis direction) perpendicular to the rotation direction of the circular belt 53. In the circular belt unit 40, for example, the heat generating portions 46a to 46e can be selectively energized to generate heat depending on the width of the medium PM.

発熱部46a~46eのそれぞれは、抵抗発熱体を含んで構成される。抵抗発熱体は、例えばニッケルクロム合金(NiCr)または銀パラジウム合金(AgPd)を含んで構成される。ヒータ44は、例えば、A3用紙などの幅が広い記録媒体PMに画像が形成される場合には、発熱部46a~46eを発熱させる。また、例えば、はがきなどの幅が狭い記録媒体PMに画像が形成される場合には、発熱部46cを発熱させる。これにより、ヒータ44は、エネルギーの消費を抑えるようになっている。ここで、ヒータ44の長手方向(Y軸方向)とヒータ44の長手方向に直交する短手方向(略Z軸方向)からなる平面に直交する方向を以後、厚さ方向(略X軸方向)という。 Each of the heating sections 46a to 46e is composed of a resistive heating element. The resistive heating element is composed of, for example, a nickel-chromium alloy (NiCr) or a silver-palladium alloy (AgPd). When an image is formed on a recording medium PM having a wide width, such as A3 paper, the heater 44 causes the heating sections 46a to 46e to generate heat. When an image is formed on a recording medium PM having a narrow width, such as a postcard, the heater 44 causes the heating section 46c to generate heat. This allows the heater 44 to reduce energy consumption. Hereinafter, the direction perpendicular to the plane consisting of the longitudinal direction (Y-axis direction) of the heater 44 and the short-side direction (approximately Z-axis direction) perpendicular to the longitudinal direction of the heater 44 is referred to as the thickness direction (approximately X-axis direction).

ヒータ44において、繋ぎ目47a~47dは、それぞれ発熱部46aのパターンと発熱部46bのパターンとの境界領域、発熱部46bのパターンと発熱部46cのパターンとの境界領域、発熱部46cのパターンと発熱部46dのパターンとの境界領域、発熱部46dのパターンと発熱部46eのパターンとの境界領域である。すなわち、ヒータ44が発熱する場合、繋ぎ目47a~47dでは、ヒータ44の長手方向(Y軸方向)における温度分布が不均一である。なお、この例では、ヒータ44は、発熱部46a~46eを有するようにしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、一以上の発熱部を有していればよい。また、ヒータ44は、繋ぎ目47a~47dを有するようにしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、継ぎ目がなくなるように1つの発熱部により構成されてもよい。 In the heater 44, the seams 47a to 47d are the boundary region between the pattern of the heat generating portion 46a and the pattern of the heat generating portion 46b, the boundary region between the pattern of the heat generating portion 46b and the pattern of the heat generating portion 46c, the boundary region between the pattern of the heat generating portion 46c and the pattern of the heat generating portion 46d, and the boundary region between the pattern of the heat generating portion 46d and the pattern of the heat generating portion 46e. In other words, when the heater 44 generates heat, the temperature distribution in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the heater 44 is non-uniform at the seams 47a to 47d. In this example, the heater 44 has the heat generating portions 46a to 46e, but this is not limited to this, and instead, for example, it is sufficient to have one or more heat generating portions. In addition, the heater 44 has the seams 47a to 47d, but this is not limited to this, and instead, for example, it may be configured with one heat generating portion so that there are no seams.

保熱板48は、ヒータ44により発せられた熱を蓄熱する部材である。この例では、保熱板48は、ヒータ44に沿ってY軸方向に延在する板状部材である。保熱板48は、ヒータ44により発せられた熱を、保熱板48におけるヒータ44に対向する面と反対面側に伝達させにくくするようになっている。 The heat retention plate 48 is a member that stores heat generated by the heater 44. In this example, the heat retention plate 48 is a plate-shaped member that extends in the Y-axis direction along the heater 44. The heat retention plate 48 is designed to make it difficult for the heat generated by the heater 44 to be transferred to the side of the heat retention plate 48 opposite the side facing the heater 44.

ヒータ44と保熱板48との間には、ヒータ44により発せられた熱を効率よく伝達するために熱伝導グリスが塗布されている。同様に、ヒータ44と熱拡散部材50との間には、熱伝導グリスが塗布されている。ヒータ44と保熱板48とは、保持部材43と熱拡散部材50との間に挟み込まれるように配置され、保持部材43により固定されている。なお、この例では、ヒータ44と保熱板48との間に熱伝導グリスが塗布されるようにしたが、これに限定されるものではなく、熱伝導グリスが塗布されなくてもよい。また、ヒータ44と熱拡散部材50との間に熱伝導グリスが塗布されるようにしたが、これに限定されるものではなく、熱伝導グリスが塗布されなくてもよい。 Thermal conductive grease is applied between the heater 44 and the heat retention plate 48 to efficiently transfer the heat generated by the heater 44. Similarly, thermal conductive grease is applied between the heater 44 and the heat diffusion member 50. The heater 44 and the heat retention plate 48 are arranged so as to be sandwiched between the holding member 43 and the heat diffusion member 50, and are fixed by the holding member 43. Note that in this example, thermal conductive grease is applied between the heater 44 and the heat retention plate 48, but this is not limited, and thermal conductive grease does not have to be applied. Also, thermal conductive grease is applied between the heater 44 and the heat diffusion member 50, but this is not limited, and thermal conductive grease does not have to be applied.

熱拡散部材50は、ヒータ44に沿ってY軸方向に延在する略平板状を有する部材であり、ヒータ44により発せられた熱を環状ベルト53に伝達するように構成される。熱拡散部材50は、XZ平面から見た場合に熱拡散部材50の両端部が厚さ方向に曲げられた形状を有する。すなわち、熱拡散部材50は、XZ平面から見た場合にヒータ44に対向する凹部を有する。図5に示したように、XZ平面から見た場合における熱拡散部材50の凸部は、保持部材43に設けられた保持溝49L,49Rに差し込まれる。保持溝49L,49Rは熱拡散部材50の凸部よりも広い空間であるため、保持溝49L,49Rに差し込まれた熱拡散部材50は、環状ベルトユニット40が加圧ローラ60に押し付けられることにより厚さ方向(略X軸方向)に移動可能である。すなわち、定着装置30が定着動作を行う場合には、熱拡散部材50は、ヒータ44に押し付けられる。この際、熱拡散部材50は、ヒータ44により発せられた熱を環状ベルト53に伝達するようになっている。 The heat diffusion member 50 is a member having a substantially flat plate shape extending in the Y-axis direction along the heater 44, and is configured to transfer heat generated by the heater 44 to the circular belt 53. When viewed from the XZ plane, the heat diffusion member 50 has a shape in which both ends of the heat diffusion member 50 are bent in the thickness direction. That is, when viewed from the XZ plane, the heat diffusion member 50 has a recess facing the heater 44. As shown in FIG. 5, the convex portion of the heat diffusion member 50 when viewed from the XZ plane is inserted into the holding grooves 49L and 49R provided in the holding member 43. Since the holding grooves 49L and 49R are wider spaces than the convex portion of the heat diffusion member 50, the heat diffusion member 50 inserted into the holding grooves 49L and 49R can move in the thickness direction (substantially in the X-axis direction) by the circular belt unit 40 being pressed against the pressure roller 60. That is, when the fixing device 30 performs a fixing operation, the heat diffusion member 50 is pressed against the heater 44. At this time, the heat diffusion member 50 transfers the heat generated by the heater 44 to the circular belt 53.

図8は、熱拡散部材50の概略を説明するための概略断面図である。図9は、熱拡散部材50のうちの対向部材(被摺動部材)52を拡大して表す模式図である。図10は、対向部材52の構成材料として好適な材料の各種特性値を表す説明図である。さらに、図11は、熱拡散部材50の近傍を拡大して表す模式図である。図8に示したように、熱拡散部材50は、ヒータ44と対向する第1面51Aと、第1面51Aと反対側の第2面51Bとを有する基材51と、対向部材52とを有している。すなわち、基材51には、基材51の第2面51Bに設けられた対向部材52が形成されている。対向部材52は、環状ベルト53の内周面56S(図11)と対向する対向面SFを有している。本明細書において、対向部材52の対向面SFが環状ベルト53の内周面56Sと「対向する」、とは、対向面SFが内周面56Sと向かい合わせの配置関係となることを意味する。この場合、「対向する」は、対向面SFが内周面56Sと当接して向かい合わせの配置関係となることや、対向面SFが後述する摺動グリスGRなどの他の部材を介して内周面56Sと向かい合わせの配置関係となることをも意味する。ヒータ44は、基材51の、対向面SFと反対側に位置している。 8 is a schematic cross-sectional view for explaining the outline of the heat diffusion member 50. FIG. 9 is a schematic diagram showing an enlarged view of the opposing member (sliding member) 52 of the heat diffusion member 50. FIG. 10 is an explanatory diagram showing various characteristic values of a material suitable as a constituent material of the opposing member 52. Furthermore, FIG. 11 is a schematic diagram showing an enlarged view of the vicinity of the heat diffusion member 50. As shown in FIG. 8, the heat diffusion member 50 has a base material 51 having a first surface 51A facing the heater 44 and a second surface 51B opposite to the first surface 51A, and an opposing member 52. That is, the base material 51 has an opposing member 52 provided on the second surface 51B of the base material 51. The opposing member 52 has an opposing surface SF facing the inner circumferential surface 56S (FIG. 11) of the circular belt 53. In this specification, the opposing surface SF of the opposing member 52 "facing" the inner peripheral surface 56S of the circular belt 53 means that the opposing surface SF faces the inner peripheral surface 56S. In this case, "facing" also means that the opposing surface SF abuts against the inner peripheral surface 56S to face the inner peripheral surface 56S, or that the opposing surface SF faces the inner peripheral surface 56S via another member such as sliding grease GR described below. The heater 44 is located on the opposite side of the substrate 51 from the opposing surface SF.

基材51は、例えば熱の伝わる速度を表す熱拡散率が大きい金属を含んで構成される。基材51の厚さTaは、例えば0.485mmである。基材51の熱拡散率Daは、例えば57.7mm2/sである。この例では、基材51の主成分はアルミニウム(Al)である。ここで、主成分とは基材51の全体の50重量%を占める成分を意味する。すなわち、基材51においてAlの含有率は他の材料よりも大きい。なお、この例では、基材51はAlを含むようにしたが、これに限定されるものではなく、熱拡散率が大きい他の金属を含むようにしてもよい。基材51は、例えば、ステンレス鋼(SUS)や銅や亜鉛(Zn)を含むようにしてもよい。なお、基材51の厚さTaは、例示した厚さに限られない。 The substrate 51 is made of, for example, a metal having a large thermal diffusivity, which indicates the speed at which heat is transferred. The thickness Ta of the substrate 51 is, for example, 0.485 mm. The thermal diffusivity Da of the substrate 51 is, for example, 57.7 mm 2 /s. In this example, the main component of the substrate 51 is aluminum (Al). Here, the main component means a component that occupies 50% by weight of the entire substrate 51. That is, the content of Al in the substrate 51 is larger than that of other materials. In this example, the substrate 51 is made to contain Al, but is not limited to this, and may contain other metals having a large thermal diffusivity. The substrate 51 may contain, for example, stainless steel (SUS), copper, or zinc (Zn). The thickness Ta of the substrate 51 is not limited to the thickness exemplified.

対向部材52は、例えば環状ベルト53の内周面56Sとの摺動性がよい樹脂を含んで構成される。対向部材52の厚さTbは、0.005mm以上であり、0.015mm以下であることが好ましく、例えば0.015mmである。対向部材52の熱拡散率Dbは、例えば1.53mm2/sである。図9に示したように、対向部材52は、バインダ樹脂52Bを主成分として含んでいる。対向部材52を構成するバインダ樹脂52Bは、例えば靭性が高いポリアミドイミド(PAI)である。ここで、主成分とは対向部材52の全体の50重量%を占める成分を意味する。すなわち、対向部材52においてPAIの含有率は他の材料よりも大きい。さらに、対向部材52は、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などの粒子状のフィラー(以下、フィラー粒子52F)を複数含んでいる。図10は、PAIおよびPTFEにおける、耐熱温度[℃]、熱伝導率[W/mK]および動摩擦係数を例示している。図10に示したように、フィラー粒子52Fを構成するPTFEの動摩擦係数は、バインダ樹脂52Bを構成するPAIの動摩擦係数よりも小さい。複数のフィラー粒子52Fは、図9に示したように、バインダ樹脂52Bの内部に例えば離散的に分布している。複数のフィラー粒子52Fのうちの一部のフィラー粒子52Fは、対向面SFに露出した部分を含んでいる。このため、対向面SFには、微細な凹凸構造が形成されている。また、対向面SFが内周面56Sと摺動することによって対向面SFが摩耗した場合であっても、バインダ樹脂52Bに複数のフィラー粒子52Fが埋設されていることにより対向面SFは微細な凹凸構造を維持することができる。ここで、複数のフィラー粒子52Fの平均粒子径は、例えば1μm以上30μm以下であることが好ましい。複数のフィラー粒子52Fの平均粒子径が上述の範囲であることにより、対向面SFにおける微細な凹凸構造の表面粗さを適切に制御することが容易となるからである。対向面SFの算術平均粗さRaは0.27μm以上1.88μm以下であることが望ましい。そのような算術平均粗さRaを対向面SFが有することにより、対向面SFに対する内周面56Sの摺動性が適切に保たれるうえ、後述の摺動グリスGR(図11)を対向面SF上に適切に保持することができる。なお、算術平均粗さRaは、JIS B0601:2013に規定されるものである。また、対向面SFの算術平均粗さRaは、例えばフィラー粒子52Fの平均粒子径を変更することにより制御可能である。すなわち、フィラー粒子52Fの平均粒子径を大きくすることで対向面SFの算術平均粗さRaを大きくすることができ、フィラー粒子52Fの平均粒子径を小さくすることで対向面SFの算術平均粗さRaを小さくすることができる。さらに、バインダ樹脂52Bに対するフィラー粒子52Fの添加量を変更することにより、対向面SFの算術平均粗さRaの微調整が可能である。例えば、バインダ樹脂52BがPAIであり、フィラー粒子52FがPTFEである場合には、例えば重量比でPAI:PTFEが、1:0.5から1:2までの範囲が好ましい。 The facing member 52 is, for example, made of a resin having good sliding properties with the inner peripheral surface 56S of the circular belt 53. The thickness Tb of the facing member 52 is preferably 0.005 mm or more and 0.015 mm or less, for example, 0.015 mm. The thermal diffusivity Db of the facing member 52 is, for example, 1.53 mm 2 /s. As shown in FIG. 9, the facing member 52 contains a binder resin 52B as a main component. The binder resin 52B constituting the facing member 52 is, for example, polyamideimide (PAI) having high toughness. Here, the main component means a component that occupies 50% by weight of the entire facing member 52. That is, the content of PAI in the facing member 52 is higher than other materials. Furthermore, the facing member 52 contains a plurality of particulate fillers (hereinafter, filler particles 52F) such as polytetrafluoroethylene (PTFE). FIG. 10 illustrates the heat resistance temperature [° C.], thermal conductivity [W/mK], and dynamic friction coefficient of PAI and PTFE. As shown in FIG. 10, the dynamic friction coefficient of PTFE constituting the filler particles 52F is smaller than the dynamic friction coefficient of PAI constituting the binder resin 52B. As shown in FIG. 9, the plurality of filler particles 52F are distributed, for example, discretely inside the binder resin 52B. Some of the plurality of filler particles 52F include a portion exposed to the facing surface SF. Therefore, a fine uneven structure is formed on the facing surface SF. In addition, even if the facing surface SF is worn by sliding the facing surface SF against the inner peripheral surface 56S, the facing surface SF can maintain the fine uneven structure because the plurality of filler particles 52F are embedded in the binder resin 52B. Here, the average particle diameter of the plurality of filler particles 52F is preferably, for example, 1 μm or more and 30 μm or less. This is because the average particle diameter of the plurality of filler particles 52F is within the above-mentioned range, which makes it easy to appropriately control the surface roughness of the fine uneven structure on the opposing surface SF. The arithmetic mean roughness Ra of the opposing surface SF is preferably 0.27 μm or more and 1.88 μm or less. By having the opposing surface SF have such an arithmetic mean roughness Ra, the sliding property of the inner circumferential surface 56S against the opposing surface SF is appropriately maintained, and the sliding grease GR (FIG. 11) described later can be appropriately held on the opposing surface SF. The arithmetic mean roughness Ra is specified in JIS B0601:2013. The arithmetic mean roughness Ra of the opposing surface SF can be controlled, for example, by changing the average particle diameter of the filler particles 52F. That is, the arithmetic mean roughness Ra of the opposing surface SF can be increased by increasing the average particle diameter of the filler particles 52F, and the arithmetic mean roughness Ra of the opposing surface SF can be decreased by decreasing the average particle diameter of the filler particles 52F. Furthermore, the arithmetic mean roughness Ra of the opposing surface SF can be finely adjusted by changing the amount of the filler particles 52F added to the binder resin 52B. For example, when the binder resin 52B is PAI and the filler particles 52F are PTFE, the weight ratio of PAI:PTFE is preferably in the range of 1:0.5 to 1:2.

対向部材52は、さらにグラファイトなどのフィラーが添加されてもよい。対向部材52がグラファイトなどのフィラーを含むことにより、対向部材52の摺動性および熱伝導性がより向上するようになっている。この例では、例えば、PTFEを含むPAIの溶媒が基材51の一面にスプレーにより噴射され、加熱されることにより樹脂が硬化し、基材51に対向部材52が形成される。対向部材52の厚さTbは、例えば、照射するスプレーの回数を調整することにより制御される。この例では、対向部材52の長手方向(Y軸方向)における長さは、略264.9mmであり対向部材52の短手方向(略Z軸方向)における長さは、略17.55mmである。すなわち、対向部材52は、環状ベルト53の内周面56Sに対向する基材51の面の略全面を覆うようになっている。対向部材52の対向面SFは、上述したように環状ベルト53と対向しており、循環回転する環状ベルト53の内周面56Sが対向面SF上を摺動するようになっている。したがって、対向面SFに対する内周面56Sの摺動性を向上させるため、図11に示したように、環状ベルト53と対向部材52の対向面SFとの間に、潤滑剤としての摺動グリスGRが設けられているとよい。摺動グリスGRは、例えば対向面SFに塗布されている。よって環状ベルト53は、摺動グリスGRを介して対向面SF上を摺動することとなる。摺動グリスGRは、例えば、ゲル状のグリスであり、シリコーン系の材料やフッ素系の材料を含む。なお、この例では、対向部材52のバインダ樹脂52BがPAIを含むようにしたが、これに限定されるものではなく、他の樹脂を含むようにしてもよい。そのような他の樹脂としては、環状ベルト53の摺動性が良好となるうえ、耐熱性および機械強度に優れたポリイミド(PI)が挙げられる。また、対向部材52は、PTFEのフィラー粒子52Fを含むようにしたが、四フッ化エチレンとパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体(PFA)などの他のフッ素系樹脂をフィラー粒子52Fとして含むようにしてもよい。あるいは、例えば二硫化モリブデンなど他の材料種からなるフィラー粒子52Fを含むようにしてもよい。さらに、対向部材52にはグラファイトなどのフィラーが添加されるようにしたが、これに限定されるものではなく、フィラーが添加されていなくてもよい。また、対向部材52は、環状ベルト53の内周面56Sに対向する基材51の第2面51Bの略全面を覆うようにしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、基材51の第2面51Bの一部を覆うようにしてもよい。また、対向部材52の厚さTbは、例示した厚さに限られない。 The opposing member 52 may further include a filler such as graphite. By including a filler such as graphite in the opposing member 52, the sliding property and thermal conductivity of the opposing member 52 are further improved. In this example, for example, a PAI solvent containing PTFE is sprayed onto one surface of the substrate 51, and the resin is cured by heating, forming the opposing member 52 on the substrate 51. The thickness Tb of the opposing member 52 is controlled, for example, by adjusting the number of sprays to be applied. In this example, the length of the opposing member 52 in the longitudinal direction (Y-axis direction) is approximately 264.9 mm, and the length of the opposing member 52 in the lateral direction (approximately Z-axis direction) is approximately 17.55 mm. That is, the opposing member 52 covers approximately the entire surface of the substrate 51 facing the inner peripheral surface 56S of the circular belt 53. As described above, the facing surface SF of the facing member 52 faces the circular belt 53, and the inner peripheral surface 56S of the circular belt 53 that rotates in a circular manner slides on the facing surface SF. Therefore, in order to improve the sliding property of the inner peripheral surface 56S with respect to the facing surface SF, as shown in FIG. 11, it is preferable to provide a sliding grease GR as a lubricant between the circular belt 53 and the facing surface SF of the facing member 52. The sliding grease GR is applied, for example, to the facing surface SF. Therefore, the circular belt 53 slides on the facing surface SF via the sliding grease GR. The sliding grease GR is, for example, a gel-like grease, and includes a silicone-based material or a fluorine-based material. In this example, the binder resin 52B of the facing member 52 includes PAI, but is not limited to this, and may include other resins. Such other resins include polyimide (PI), which not only improves the sliding property of the circular belt 53 but also has excellent heat resistance and mechanical strength. In addition, the opposing member 52 includes filler particles 52F of PTFE, but may include other fluorine-based resins such as copolymers of tetrafluoroethylene and perfluoroalkoxyethylene (PFA) as filler particles 52F. Alternatively, filler particles 52F made of other materials such as molybdenum disulfide may be included. Furthermore, a filler such as graphite is added to the opposing member 52, but this is not limited thereto, and no filler may be added. In addition, the opposing member 52 covers substantially the entire surface of the second surface 51B of the base material 51 facing the inner peripheral surface 56S of the circular belt 53, but this is not limited thereto, and instead, for example, it may cover a part of the second surface 51B of the base material 51. In addition, the thickness Tb of the opposing member 52 is not limited to the thickness shown in the example.

環状ベルト53は、ステー41により所定の張力で張架される環状ベルトであり、回転可能に保持されるように構成される。対向面SFと対向する内周面56Sを有し、この内周面56Sにおいて対向面SF上を摺動するように設けられている。環状ベルト53は、加圧ローラ60との間にニップ部N(図5)を形成するようになっている。 The circular belt 53 is a circular belt stretched with a predetermined tension by the stay 41 and is configured to be held rotatably. It has an inner peripheral surface 56S that faces the opposing surface SF, and is arranged so that this inner peripheral surface 56S slides on the opposing surface SF. The circular belt 53 forms a nip portion N (Figure 5) between itself and the pressure roller 60.

図12は、環状ベルト53の概略を説明するための概略断面図である。環状ベルト53は、表面層54と、弾性層55と、基材層56とを有している。すなわち、基材層56に弾性層55が形成され、弾性層55に表面層54が形成されている。 Figure 12 is a schematic cross-sectional view for explaining the outline of the circular belt 53. The circular belt 53 has a surface layer 54, an elastic layer 55, and a base layer 56. That is, the elastic layer 55 is formed on the base layer 56, and the surface layer 54 is formed on the elastic layer 55.

表面層54は、この例では、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体(PFA)を含んで構成される。表面層54の厚さは、例えば20μmである。表面層54の厚さは、弾性層55の変形に対して追従できる大きさであることが望まれる。一方、表面層54の厚さが小さすぎると加圧ローラ60との摺動や記録媒体PMとの摺動により表面層54にしわが発生するため、表面層54の厚さは10μm~50μmであることが好ましい。また、表面層54は、定着温度に耐え得る耐熱性を有することおよび環状ベルト53に残存したトナーや記録媒体PM由来の紙粉を張り付きにくくする離型性を有することが望まれ、フッ素置換された材料からなることが好ましい。なお、表面層54の材料は例示した材料に限られず、表面層54の厚さは例示した厚さに限られない。 In this example, the surface layer 54 is composed of a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkylvinylether (PFA). The thickness of the surface layer 54 is, for example, 20 μm. It is desirable that the thickness of the surface layer 54 is large enough to follow the deformation of the elastic layer 55. On the other hand, if the thickness of the surface layer 54 is too small, wrinkles will occur in the surface layer 54 due to sliding with the pressure roller 60 or the recording medium PM, so the thickness of the surface layer 54 is preferably 10 μm to 50 μm. In addition, it is desirable that the surface layer 54 has heat resistance that can withstand the fixing temperature and has a release property that makes it difficult for toner remaining on the circular belt 53 and paper powder derived from the recording medium PM to stick to it, and is preferably made of a fluorine-substituted material. Note that the material of the surface layer 54 is not limited to the exemplified material, and the thickness of the surface layer 54 is not limited to the exemplified thickness.

弾性層55は、この例では、定着温度に耐え得る耐熱性を有するシリコーンゴムを含んで構成される。弾性層55のゴム硬度は例えば12度であり、弾性層55の厚さは例えば200μmである。弾性層55は、ニップ部Nを形成可能なゴム硬度と厚さを有することが望まれる。一方で、弾性層55は、ヒータ44から発せられた熱の熱量損失を抑制し、ヒータ44から発せられた熱を効率よく環状ベルト53の外周面(トナー接触面)に伝達させることが望まれる。弾性層55の厚さが大きいと均一なニップ部Nが形成されやすいが、熱容量が大きくなり熱損失が大きくなるため、好ましくない。弾性層55の厚さは、50~500μmであることが好ましい。また、弾性層55のゴム硬度は、ニップ部Nの均一性を高めるため10~60度であることが好ましい。なお、この例では、弾性層55はシリコーンゴムを含むようにしたが、これに限定されるものではなく、定着温度に耐え得る耐熱性を有する他の材料を含むようにしてもよい。弾性層55は、例えば、フッ素ゴムを含むようにしてもよい。なお、弾性層55の厚さは、例示した厚さに限られない。 In this example, the elastic layer 55 is composed of silicone rubber having heat resistance that can withstand the fixing temperature. The rubber hardness of the elastic layer 55 is, for example, 12 degrees, and the thickness of the elastic layer 55 is, for example, 200 μm. It is desirable that the elastic layer 55 has a rubber hardness and thickness that can form the nip portion N. On the other hand, it is desirable that the elastic layer 55 suppresses the heat loss of the heat generated from the heater 44 and efficiently transfers the heat generated from the heater 44 to the outer peripheral surface (toner contact surface) of the circular belt 53. If the thickness of the elastic layer 55 is large, a uniform nip portion N is easily formed, but the heat capacity increases and the heat loss increases, so this is not preferable. The thickness of the elastic layer 55 is preferably 50 to 500 μm. In addition, the rubber hardness of the elastic layer 55 is preferably 10 to 60 degrees in order to increase the uniformity of the nip portion N. In this example, the elastic layer 55 contains silicone rubber, but is not limited to this and may contain other materials that have heat resistance that can withstand the fixing temperature. The elastic layer 55 may contain, for example, fluororubber. The thickness of the elastic layer 55 is not limited to the thickness shown in the example.

基材層56は、この例では、ポリイミド(PI)を含んで構成され、基材層56の主成分はPIである。ここで、主成分とは基材層56の全体の50重量%を占める成分を意味する。すなわち、基材層56においてPIの含有率は他の材料よりも大きい。基材層56の内径は例えば30mmであり、基材層56の厚さは例えば80μmである。基材層56は、環状ベルト53に耐久性および機械的強度を発現させ、機械的強度、耐繰り返し屈曲性および耐座屈耐久性に優れている。すなわち、基材層56は、ヤング率が大きく、座屈強度が高いので、環状ベルト53が破断しにくい。なお、この例では、基材層56はPIを含むようにしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、高い耐熱性、大きいヤング率、および高い座屈強度を有する他の材料を含むようにしてもよい。基材層56は、例えば、ステンレス鋼、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)材を含むようにしてもよい。特に、耐熱性に優れた樹脂材料が好ましく、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)が好ましい。また、基材層56は、カーボンブラックや亜鉛などの金属元素を含む導電性フィラーが添加された材料を含むようにしてもよく、この場合、基材層56に伝導性を発現させることができる。また、基材層56は、チッカホウ素などのフィラーが添加されたPTFEを含むようにしてもよく、この場合、基材層56の摺動性や熱伝導性を向上させることができる。なお、基材層56の厚さは、例示した厚さに限られない。 In this example, the substrate layer 56 is composed of polyimide (PI), and the main component of the substrate layer 56 is PI. Here, the main component means a component that occupies 50% by weight of the entire substrate layer 56. That is, the content of PI in the substrate layer 56 is greater than that of other materials. The inner diameter of the substrate layer 56 is, for example, 30 mm, and the thickness of the substrate layer 56 is, for example, 80 μm. The substrate layer 56 imparts durability and mechanical strength to the circular belt 53, and is excellent in mechanical strength, repeated bending resistance, and buckling resistance. That is, the substrate layer 56 has a large Young's modulus and a high buckling strength, so that the circular belt 53 is less likely to break. In this example, the substrate layer 56 contains PI, but is not limited to this, and may instead contain other materials having high heat resistance, large Young's modulus, and high buckling strength. The substrate layer 56 may contain, for example, stainless steel or polyether ether ketone (PEEK) material. In particular, a resin material with excellent heat resistance is preferable, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE). The base layer 56 may contain a material to which a conductive filler containing a metal element such as carbon black or zinc is added, in which case the base layer 56 can exhibit conductivity. The base layer 56 may contain PTFE to which a filler such as boron nitride is added, in which case the sliding properties and thermal conductivity of the base layer 56 can be improved. The thickness of the base layer 56 is not limited to the thickness exemplified.

(加圧ローラ60)
図13は、加圧ローラ60の概略を説明するための説明図である。図14は、図13に示したXIV-XIV線に沿った矢視方向における加圧ローラ60の概略断面図である。加圧ローラ60は、環状ベルトユニット40との間にニップ部Nが形成されるように環状ベルトユニット40における環状ベルト53の外周面と当接可能に設けられ、記録媒体PM上の画像に対して圧力を付与する回転部材である。加圧ローラ60の外径は40mmであり、加圧ローラ60の硬度は50~65度であることが好ましい。加圧ローラ60は、表面層61と、接着層62と、弾性層63と、シャフト64とを有している。すなわち、シャフト64に弾性層63が形成され、弾性層63に接着層62が形成され、接着層62に表面層61が形成されている。なお、シャフト64と弾性層63との間に接着層が設けられてもよい。
(Pressure roller 60)
FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining the outline of the pressure roller 60. FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of the pressure roller 60 in the direction of the arrow along the line XIV-XIV shown in FIG. 13. The pressure roller 60 is a rotating member that is provided so as to be able to abut against the outer circumferential surface of the annular belt 53 in the annular belt unit 40 so as to form a nip portion N between the pressure roller 60 and the annular belt unit 40, and applies pressure to the image on the recording medium PM. The outer diameter of the pressure roller 60 is 40 mm, and the hardness of the pressure roller 60 is preferably 50 to 65 degrees. The pressure roller 60 has a surface layer 61, an adhesive layer 62, an elastic layer 63, and a shaft 64. That is, the elastic layer 63 is formed on the shaft 64, the adhesive layer 62 is formed on the elastic layer 63, and the surface layer 61 is formed on the adhesive layer 62. An adhesive layer may be provided between the shaft 64 and the elastic layer 63.

表面層61は、この例では、PFAを含んで構成される。表面層61の厚さは、例えば30μmである。表面層61は、記録媒体PMおよび環状ベルト53と摺動するようになっている。表面層61の厚さは、環状ベルト53の表面層54と同様に、弾性層63の変形に対して追従できる大きさであることが望ましい。一方、表面層61の厚さが小さすぎると環状ベルト53との摺動や記録媒体PMとの摺動により表面層61にしわが発生するため、表面層61の厚さは、15μm~50μmであることが好ましい。また、表面層61は、定着温度に耐え得る耐熱性を有することおよび環状ベルト53に残存したトナーや記録媒体PM由来の紙粉を張り付きにくくする離型性を有することが望まれ、フッ素置換された材料からなることが好ましい。表面層61の材料は例示した材料に限られず、表面層61の厚さは例示した厚さに限られない。 In this example, the surface layer 61 is composed of PFA. The thickness of the surface layer 61 is, for example, 30 μm. The surface layer 61 is adapted to slide against the recording medium PM and the circular belt 53. The thickness of the surface layer 61 is desirably large enough to follow the deformation of the elastic layer 63, similar to the surface layer 54 of the circular belt 53. On the other hand, if the thickness of the surface layer 61 is too small, wrinkles will occur in the surface layer 61 due to sliding with the circular belt 53 or the recording medium PM, so the thickness of the surface layer 61 is preferably 15 μm to 50 μm. In addition, the surface layer 61 is desirably heat-resistant to the fixing temperature and has a release property that makes it difficult for toner remaining on the circular belt 53 and paper dust derived from the recording medium PM to stick to the surface layer 61, and is preferably made of a fluorine-substituted material. The material of the surface layer 61 is not limited to the exemplified material, and the thickness of the surface layer 61 is not limited to the exemplified thickness.

接着層62は、この例では、接着力が十分であり、導電材が添加された、定着温度に耐え得るシリコーン接着剤を含んで構成される。接着層62は、表面層61が弾性層63から剥離することやしわの発生を抑制するため、弾性層63と表面層61とを接着する。接着層62は、導電性を有するため、例えば連続印刷において加圧ローラ60に帯電した電荷が蓄積し、静電的に紙粉などが付着することを抑制するようになっている。なお、この例では、接着層62は導電材が添加されるようにしたが、これに限定されるものではなく、導電材が添加されなくてもよい。なお、接着層62の材料は、例示した材料に限られない。 In this example, the adhesive layer 62 is composed of a silicone adhesive that has sufficient adhesive strength, is added with a conductive material, and can withstand the fixing temperature. The adhesive layer 62 bonds the elastic layer 63 and the surface layer 61 to prevent the surface layer 61 from peeling off from the elastic layer 63 and the occurrence of wrinkles. The adhesive layer 62 is conductive, so it prevents, for example, the accumulation of electric charge on the pressure roller 60 during continuous printing, causing paper powder and the like to adhere electrostatically. In this example, the adhesive layer 62 is added with a conductive material, but this is not limited to this, and the conductive material may not be added. The material of the adhesive layer 62 is not limited to the exemplified materials.

弾性層63は、この例では、導電材が添加された、発泡セルを有するシリコーンスポンジを含んで構成される。弾性層63の厚さは、例えば4mmである。弾性層63は、導電性を有するため、例えば連続印刷において加圧ローラ60に帯電した電荷が蓄積し、静電的に紙粉などが付着することを抑制するようになっている。弾性層63は、ニップ部Nを形成可能なゴム硬度と厚さを有することが望まれる。また、弾性層63は、環状ベルト53から画像と記録媒体PMに伝達された熱量を損失しないように蓄熱性を有することが望まれる。また、加圧されたニップ部Nにおいてニップ痕が残存しないように、発泡セルのセル径が小さいことが好ましく、具体的には、発泡セルの平均セル径が20~250μmであることが好ましい。この例では、平均セル径は、100μmである。平均セル径の測定は、カミソリなどを用いてシリコーンスポンジを切断し、CCD(Charged-coupled devices)顕微鏡で観察し、観察視野角内でのセル径を10個測定しこれらの平均値を測定値とした。なお、この例では、弾性層63には導電材が添加されるようにしたが、これに限定されるものではなく、弾性層63には導電材が添加されなくてもよい。また、弾性層63はシリコーンスポンジを含むようにしたが、これに限定されるものではなく、他の材料を含むようにしてもよい。弾性層63は、例えば、ソリッドゴムを含むようにしてもよい。なお、弾性層63の厚さは、例示した厚さに限られない。 In this example, the elastic layer 63 is composed of a silicone sponge having foamed cells to which a conductive material is added. The thickness of the elastic layer 63 is, for example, 4 mm. Since the elastic layer 63 is conductive, it is designed to prevent, for example, the charge accumulated on the pressure roller 60 during continuous printing, and to prevent paper dust and the like from electrostatically adhering to the pressure roller 60. It is desirable for the elastic layer 63 to have a rubber hardness and thickness that can form the nip portion N. It is also desirable for the elastic layer 63 to have heat storage properties so as not to lose the amount of heat transferred from the circular belt 53 to the image and recording medium PM. It is also preferable that the cell diameter of the foamed cells is small so that no nip marks remain in the pressurized nip portion N, and specifically, it is preferable that the average cell diameter of the foamed cells is 20 to 250 μm. In this example, the average cell diameter is 100 μm. The average cell diameter is measured by cutting the silicone sponge using a razor or the like, observing it with a CCD (Charged-coupled devices) microscope, measuring the cell diameters of 10 cells within the observation viewing angle, and taking the average value of these as the measured value. In this example, a conductive material is added to the elastic layer 63, but this is not limited to this, and the elastic layer 63 may not have a conductive material added to it. In addition, the elastic layer 63 includes a silicone sponge, but this is not limited to this, and other materials may be included. The elastic layer 63 may include, for example, solid rubber. The thickness of the elastic layer 63 is not limited to the thickness shown in the example.

シャフト64は、定着圧力により変形しない圧力耐性を有する部材であり、例えば、中実のステンレス鋼(SUS304)を含んで構成される。なお、この例では、シャフト64は、SUS304を含むようにしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、他の材料を含むようにしてもよい。また、この例では、中実のシャフトを用いるようにしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、中空のシャフトを用いるようにしてもよい。 The shaft 64 is a pressure-resistant member that does not deform due to the fixing pressure, and is made of, for example, solid stainless steel (SUS304). In this example, the shaft 64 is made to include SUS304, but is not limited to this, and may instead include other materials. In this example, a solid shaft is used, but is not limited to this, and instead, for example, a hollow shaft may be used.

ここで、環状ベルト53は、本発明における「環状ベルト」の一具体例に対応する。基材51は、本発明における「基材」の一具体例に対応する。対向部材52は、本発明における「対向部材」の一具体例に対応する。定着装置30は、本発明における「定着装置」の一具体例に対応する。ヒータ44は、本発明における「ヒータ」の一具体例に対応する。摺動グリスGRは、本発明における「潤滑剤」の一具体例に対応する。 Here, the circular belt 53 corresponds to a specific example of the "circular belt" in the present invention. The substrate 51 corresponds to a specific example of the "substrate" in the present invention. The opposing member 52 corresponds to a specific example of the "opposing member" in the present invention. The fixing device 30 corresponds to a specific example of the "fixing device" in the present invention. The heater 44 corresponds to a specific example of the "heater" in the present invention. The sliding grease GR corresponds to a specific example of the "lubricant" in the present invention.

[作用・効果]
(A.基本動作)
画像形成装置1では、以下のようにして、記録媒体PMに対して画像が転写される。
[Action and Effects]
(A. Basic Operation)
In the image forming apparatus 1, an image is transferred onto the recording medium PM in the following manner.

まず、図1を参照して、画像形成装置1の全体の動作について説明する。画像形成装置1は、上位装置から印刷データを受信すると、現像ユニット11が、感光ドラム12を回転させて、画像形成処理を行う。 First, the overall operation of the image forming device 1 will be described with reference to FIG. 1. When the image forming device 1 receives print data from a higher-level device, the developing unit 11 rotates the photosensitive drum 12 to perform image formation processing.

画像形成装置1では、露光ユニット17が、現像ユニット11において表面が帯電した感光ドラム12に対して選択的に光を照射することにより、感光ドラム12の表面には、静電潜像が形成される。そして、感光ドラム12には、静電潜像に応じて画像が形成される。 In the image forming device 1, the exposure unit 17 selectively irradiates light onto the photosensitive drum 12, the surface of which has been charged by the development unit 11, so that an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 12. Then, an image is formed on the photosensitive drum 12 in accordance with the electrostatic latent image.

画像形成装置1が給紙トレイ3に積載された記録媒体PMに対して画像を転写する場合、ホッピングモータ(図示せず)から伝達された動力により、ホッピングローラ4は、記録媒体PMをレジストローラ対5に向けて繰り出す。レジストローラ対5は、記録媒体PMを画像形成部10に向けて搬送する。その際、記録媒体PMの前方端縁がレジストローラ対5に突き当てられることにより記録媒体PMの斜行が矯正する。 When the image forming device 1 transfers an image onto the recording medium PM loaded on the paper feed tray 3, the hopping roller 4 uses power transmitted from a hopping motor (not shown) to feed the recording medium PM towards the pair of registration rollers 5. The pair of registration rollers 5 transport the recording medium PM towards the image forming unit 10. At that time, the front edge of the recording medium PM abuts against the pair of registration rollers 5, correcting any skew in the recording medium PM.

こののち、画像形成部10において、転写ベルト19は、循環回転することにより、記録媒体PMを定着装置30に向けて搬送する。その際、記録媒体PMは、感光ドラム12と転写ローラ22との間を通過する。 After this, in the image forming unit 10, the transfer belt 19 rotates in a circular manner to transport the recording medium PM toward the fixing device 30. At that time, the recording medium PM passes between the photosensitive drum 12 and the transfer roller 22.

画像形成装置1では、画像が感光ドラム12の表面に形成されると、転写ベルトユニット18が転写処理を行う。その際、転写ベルトユニット18では、転写ベルト19が記録
媒体PMを搬送しながら、転写ローラ22が感光ドラム12の表面に形成された画像を引き寄せる。その結果、画像が、感光ドラム12から記録媒体PMへ転写される。
In the image forming apparatus 1, when an image is formed on the surface of the photosensitive drum 12, the transfer belt unit 18 performs a transfer process. At that time, in the transfer belt unit 18, the transfer roller 22 attracts the image formed on the surface of the photosensitive drum 12 while the transfer belt 19 conveys the recording medium PM. As a result, the image is transferred from the photosensitive drum 12 to the recording medium PM.

画像形成装置1は、画像が感光ドラム12から記録媒体PMに転写されると、記録媒体PMを定着装置30に搬送する。定着装置30は、記録媒体PMが搬送されると、定着処理を行う。その際に、定着装置30は、記録媒体PMの表面に転写された画像に対する加熱および加圧を行い、その画像を溶融させて記録媒体PMに定着させる。 When the image is transferred from the photosensitive drum 12 to the recording medium PM, the image forming apparatus 1 transports the recording medium PM to the fixing device 30. When the recording medium PM is transported, the fixing device 30 performs a fixing process. During this process, the fixing device 30 applies heat and pressure to the image transferred to the surface of the recording medium PM, melting the image and fixing it to the recording medium PM.

画像形成装置1は、画像が記録媒体PMに定着されると、記録媒体PMをスタッカ9に向けて搬送し、記録媒体PMをスタッカ9の上に排出する。 When the image is fixed to the recording medium PM, the image forming device 1 transports the recording medium PM toward the stacker 9 and ejects the recording medium PM onto the stacker 9.

画像形成装置1の全体の動作は、以上の通りである。 The overall operation of the image forming device 1 is as described above.

(B.定着動作における熱拡散部材50の挙動)
次に、画像が転写された記録媒体PMが画像形成部10から定着装置30に向かって搬送される場合における定着動作における熱拡散部材50の挙動について説明する。
(B. Behavior of the heat diffusion member 50 during fixing operation)
Next, the behavior of the heat diffusion member 50 during the fixing operation when the recording medium PM onto which the image has been transferred is transported from the image forming unit 10 toward the fixing device 30 will be described.

定着装置30が定着動作を行う場合には、駆動ギア35は、環状ベルトモータからの動力を加圧ローラ60に伝達する。この際、駆動ギア35の動作に応じてレバー33L,33Rがレバー固定部材から解放されることにより、レバー33L,33Rは、回転支点34L,34Rを回転軸としてD1方向(図4)に回転する。このため、環状ベルトユニット40が加圧ローラ60に押し付けられることにより、環状ベルトユニット40および加圧ローラ60においてニップ部Nが形成される。この例では、ニップ部Nの長手方向(Y軸方向)における長さは227mmであり、ニップ部Nの長手方向に直交する短手方向(略Z軸方向)における長さは8~11mmである。また、環状ベルトユニット40にかかる荷重は、ニップ部Nの全体に対して33~39kgであり、例えば36kgである。36kgの荷重に対するニップ圧は、1.32~2.15kg/cm2である。加圧ローラ60は、環状ベルトモータから伝達された動力により回転する。環状ベルト53は、加圧ローラ60の回転に応じて加圧ローラ60に連れ回る。これにより、環状ベルトユニット40において、熱拡散部材50における対向部材52の対向面SF上を環状ベルト53の内周面56Sが摺動グリスGRを介して摺動する。この際、環状ベルトユニット40において、熱拡散部材50は、ヒータ44に押し付けられる。また、定着動作では、電線45が外部の電源から供給された電流を発熱部46a~46eのそれぞれに流すことにより、ヒータ44は発熱する。ヒータ44により発せられた熱は熱伝導グリスを介して熱拡散部材50に伝達されたのち、摺動グリスGRを介して、環状ベルト53に伝達される。記録媒体PMがニップ部Nを通過することにより、記録媒体PM上に転写された画像には、環状ベルト53から熱が伝達されるとともにニップ部Nにより圧力が付与される。その結果、画像が記録媒体PM上に定着する。 When the fixing device 30 performs a fixing operation, the drive gear 35 transmits the power from the circular belt motor to the pressure roller 60. At this time, the levers 33L and 33R are released from the lever fixing member in response to the operation of the drive gear 35, and the levers 33L and 33R rotate in the D1 direction (FIG. 4) with the rotation fulcrums 34L and 34R as the rotation axes. Therefore, the circular belt unit 40 is pressed against the pressure roller 60, and a nip portion N is formed between the circular belt unit 40 and the pressure roller 60. In this example, the length of the nip portion N in the longitudinal direction (Y-axis direction) is 227 mm, and the length of the nip portion N in the lateral direction (approximately Z-axis direction) perpendicular to the longitudinal direction is 8 to 11 mm. The load applied to the circular belt unit 40 is 33 to 39 kg for the entire nip portion N, for example, 36 kg. The nip pressure for a load of 36 kg is 1.32 to 2.15 kg/cm 2 . The pressure roller 60 rotates by the power transmitted from the circular belt motor. The circular belt 53 rotates with the pressure roller 60 in response to the rotation of the pressure roller 60. As a result, in the circular belt unit 40, the inner peripheral surface 56S of the circular belt 53 slides on the facing surface SF of the facing member 52 of the heat diffusion member 50 via the sliding grease GR. At this time, in the circular belt unit 40, the heat diffusion member 50 is pressed against the heater 44. In addition, in the fixing operation, the electric wire 45 passes the current supplied from the external power source to each of the heat generating parts 46a to 46e, so that the heater 44 generates heat. The heat generated by the heater 44 is transmitted to the heat diffusion member 50 via the thermal conductive grease, and then transmitted to the circular belt 53 via the sliding grease GR. When the recording medium PM passes through the nip portion N, the image transferred onto the recording medium PM is subjected to heat transmitted from the circular belt 53 and pressure from the nip portion N. As a result, the image is fixed onto the recording medium PM.

(C.効果)
このように、本実施の形態では、熱拡散部材50の対向部材52において、摺動グリスGRが塗布された対向面SFの算術平均粗さRaを0.27μm以上1.88μm以下とした。これにより、本実施の形態では、対向面SF上における摺動グリスGRの偏りを緩和できる。その結果、環状ベルト53の内周面56Sの摩耗や傷の発生を回避しつつ、良好な定着性能を確保することができる。すなわち、定着装置30では、対向面SFの算術平均粗さRaを0.27μm以上とすることにより、対向面SFに形成された微細な凹凸構造における凹部に摺動グリスGRが適切に保持される。そのうえ、対向部材52の対向面SFと環状ベルト53の内周面56Sとの接触面積は、算術平均粗さRaが0.27μm未満である場合と比較して適度に低下する。したがって、対向部材52の対向面SFに対する環状ベルト53の内周面56Sの摺動性が向上すると考えられる。特に、フィラー粒子52FがPTFEを含むようにしたので、フィラー粒子52Fの自己潤滑性に起因する摺動性の向上が期待できる。また、定着装置30では、対向部材52の対向面SFの算術平均粗さRaを1.88μm以下とすることにより、対向面SF上に広がる摺動グリスGRの厚さの偏りを緩和することができる。対向面SFが1.88μmを超えるような大きな算術平均粗さRaである場合、例えば凹凸構造における凸部の頂点と環状ベルト53の内周面56Sとが局所的に密着するようになり、介在する摺動グリスGRが面内方向において広がりにくくなってしまう。その結果、対向面SFと内周面56Sとの間に存在する摺動グリスGRは、厚さの厚い部分と厚さの薄い部分とを有することとなる。そうした場合、ヒータ44から環状ベルト53への熱伝導性にばらつきが生じてしまい、記録媒体PMに定着される印刷画像に縦すじ状の濃淡が発生する可能性が高まる。定着装置30では、対向面SFの算術平均粗さRaを1.88μm以下としているので、そのような定着性能のばらつきの発生を抑制することができる。
(C. Effects)
Thus, in the present embodiment, the arithmetic mean roughness Ra of the facing surface SF on which the sliding grease GR is applied is set to 0.27 μm or more and 1.88 μm or less in the facing member 52 of the heat diffusion member 50. This allows the uneven distribution of the sliding grease GR on the facing surface SF to be alleviated in the present embodiment. As a result, it is possible to ensure good fixing performance while avoiding wear and scratches on the inner circumferential surface 56S of the circular belt 53. That is, in the fixing device 30, by setting the arithmetic mean roughness Ra of the facing surface SF to 0.27 μm or more, the sliding grease GR is appropriately held in the recesses in the fine uneven structure formed on the facing surface SF. Moreover, the contact area between the facing surface SF of the facing member 52 and the inner circumferential surface 56S of the circular belt 53 is appropriately reduced compared to the case where the arithmetic mean roughness Ra is less than 0.27 μm. Therefore, it is considered that the slidability of the inner circumferential surface 56S of the circular belt 53 against the facing surface SF of the facing member 52 is improved. In particular, since the filler particles 52F contain PTFE, it is expected that the self-lubricating property of the filler particles 52F will improve the sliding property. In addition, in the fixing device 30, the arithmetic mean roughness Ra of the facing surface SF of the facing member 52 is set to 1.88 μm or less, so that the unevenness of the thickness of the sliding grease GR spreading on the facing surface SF can be alleviated. When the facing surface SF has a large arithmetic mean roughness Ra exceeding 1.88 μm, for example, the apex of the convex portion in the uneven structure and the inner peripheral surface 56S of the circular belt 53 will come into localized contact, making it difficult for the intervening sliding grease GR to spread in the in-plane direction. As a result, the sliding grease GR existing between the facing surface SF and the inner peripheral surface 56S will have a thick portion and a thin portion. In such a case, the thermal conductivity from the heater 44 to the circular belt 53 will vary, and the possibility of vertical stripes occurring in the printed image fixed to the recording medium PM will increase. In the fixing device 30, the arithmetic mean roughness Ra of the facing surface SF is set to 1.88 μm or less, so that the occurrence of such variations in fixing performance can be suppressed.

また、本実施の形態の定着装置30では、対向部材52がバインダ樹脂52Bおよびフィラーを含有するようにしたので、例えばガラスコートなどからなる対向部材を採用した場合と比べて環状ベルト53に対する機械的負荷を軽減できる。 In addition, in the fixing device 30 of this embodiment, the opposing member 52 contains binder resin 52B and filler, so the mechanical load on the circular belt 53 can be reduced compared to when an opposing member made of, for example, a glass coating is used.

また、本実施の形態の定着装置30では、バインダ樹脂52Bにフィラー粒子52Fを分散させた対向部材52を用いるようにしたので、上述の対向面SFの算術平均粗さRaを、より容易に適切な範囲に収めることができる。特に、フィラー粒子52Fをフッ素系樹脂により形成することにより、より高い耐熱性を確保できる。 In addition, in the fixing device 30 of this embodiment, the opposing member 52 in which the filler particles 52F are dispersed in the binder resin 52B is used, so that the arithmetic mean roughness Ra of the opposing surface SF described above can be more easily kept within an appropriate range. In particular, by forming the filler particles 52F from a fluorine-based resin, higher heat resistance can be ensured.

また、本実施の形態の定着装置30では、フィラー粒子52Fの平均粒子径を1μm以上30μm以下とすれば、環状ベルト53への良好な熱伝達性能を確保しつつ、適切な対向面SFの算術平均粗さRaを実現するのに好適である。 In addition, in the fixing device 30 of this embodiment, if the average particle diameter of the filler particles 52F is set to 1 μm or more and 30 μm or less, this is suitable for achieving an appropriate arithmetic mean roughness Ra of the opposing surface SF while ensuring good heat transfer performance to the circular belt 53.

また、本実施の形態の定着装置30では、フィラー粒子52Fの動摩擦係数を、バインダ樹脂52Bの動摩擦係数よりも小さくするようにしたので、対向面SFに対する内周面56Sの摺動性をより向上させることができる。 In addition, in the fixing device 30 of this embodiment, the dynamic friction coefficient of the filler particles 52F is set to be smaller than the dynamic friction coefficient of the binder resin 52B, which can further improve the sliding properties of the inner surface 56S against the opposing surface SF.

また、本実施の形態の定着装置30では、環状ベルト53の主成分を樹脂としたので、例えば金属製の環状ベルトを用いる場合と比べて軽量化できるうえ、コストダウンに有利である。 In addition, in the fixing device 30 of this embodiment, the main component of the circular belt 53 is resin, which is advantageous in terms of reducing weight and cost compared to, for example, a case in which a metallic circular belt is used.

また、本実施の形態の定着装置30では、加熱部材における基材51の主成分をアルミニウムとしたので、例えばステンレス鋼を基材51の主成分として採用した場合と比べ、ヒータ44が発生した熱を、より効率的に環状ベルト53へ伝達することができる。アルミニウムの熱拡散率がステンレス鋼の熱拡散率よりも高いからである。さらに、基材51の主成分としてアルミニウムを採用することにより、ステンレス鋼を基材51の主成分として採用した場合と比べ、軽量化を図ることもできる。 In addition, in the fixing device 30 of this embodiment, the main component of the substrate 51 in the heating member is aluminum, so the heat generated by the heater 44 can be transferred to the circular belt 53 more efficiently than when, for example, stainless steel is used as the main component of the substrate 51. This is because the thermal diffusivity of aluminum is higher than that of stainless steel. Furthermore, by using aluminum as the main component of the substrate 51, it is possible to achieve a lighter weight than when stainless steel is used as the main component of the substrate 51.

また、本実施の形態の定着装置30では、ヒータ44が、環状ベルト53の回転方向と直交する幅方向(Y軸方向)に沿って並ぶ複数の発熱部46a~46eを含むようにした。このため、媒体PMの幅の広狭に応じて発熱部46a~46eを選択的に通電し、発熱させることができる。ところで、複数の発熱部46a~46eの間には繋ぎ目47a~47dが発生する。繋ぎ目47a~47dでは、他の部分と比べて低温となりやすいことから、粘度の低下したグリスが生じやすい。その結果、摺動グリスGRの厚さの偏りができやすい状況となる。しかしながら、本実施の形態では、対向面SFの算術平均粗さRaを適切にコントロールすることで、そのような繋ぎ目47a~47dに起因する摺動グリスGRの厚さの偏りを十分に緩和できる。 In addition, in the fixing device 30 of this embodiment, the heater 44 includes multiple heat generating parts 46a to 46e arranged along the width direction (Y-axis direction) perpendicular to the rotation direction of the circular belt 53. Therefore, the heat generating parts 46a to 46e can be selectively energized to generate heat depending on the width of the medium PM. However, joints 47a to 47d are generated between the multiple heat generating parts 46a to 46e. The joints 47a to 47d tend to be lower in temperature than other parts, so grease with reduced viscosity is likely to be generated. As a result, the thickness of the sliding grease GR is likely to become uneven. However, in this embodiment, the arithmetic mean roughness Ra of the opposing surface SF can be appropriately controlled to sufficiently alleviate the unevenness in the thickness of the sliding grease GR caused by the joints 47a to 47d.

<2.実験例>
(実験例1-1~1-8)
上記実施の形態の定着装置30の定着性能評価を行った。ここでは、表1に示したように、対向面SFにおける算術平均粗さRaが0.10μm~2.87μmとなるようにそれぞれ対向部材52を作製し、そのような対向部材52を有する定着装置30を備えた画像形成装置1において、画像不良の発生の有無および環状ベルト53の内周面56Sにおける傷の発生の有無を確認した。

Figure 0007612992000001
2. Experimental Example
(Experimental Examples 1-1 to 1-8)
The fixing performance of the fixing device 30 of the above embodiment was evaluated. As shown in Table 1, the opposing members 52 were fabricated so that the arithmetic mean roughness Ra of the opposing surface SF was 0.10 μm to 2.87 μm, and the image forming apparatus 1 including the fixing device 30 having such opposing members 52 was checked for the occurrence of image defects and the occurrence of scratches on the inner peripheral surface 56S of the circular belt 53.
Figure 0007612992000001

各実験例では、いずれにおいても、基材51として0.485mm厚のアルミニウムを用い、対向部材52のバインダ樹脂52BとしてPAIを用い、対向部材52のフィラー粒子52FとしてPTFEを用いた。対向部材52の厚さは、いずれも15μmとした。なお、図15に、実験例1-6で使用した対向部材52のサンプルにおける赤外光(IR)分析による赤外線吸収スペクトルを示す。図15において、符号C3を付した曲線が、バインダ樹脂52BとしてのPAIと、フィラー粒子52FとしてのPTFEとを含む対向部材52(実験例1-6)の赤外線吸収スペクトルである。他の実験例においてもほぼ同様の赤外線吸収スペクトルが得られた。図15において、横軸は波数[cm-1]を示し、縦軸は強度[任意単位]を示す。また、図15において、符号C1を付した曲線はPTFEの赤外線吸収スペクトルを示し、符号C2を付した曲線はPAIの赤外線吸収スペクトルを示す。図15の曲線C1,C3において、それぞれ1140[cm-1]付近のピークおよび1200[cm-1]付近のピークが見られることは、炭素とフッ素との結合の伸縮があることを反映している。これによりPTFEが含まれていることが推定できる。これに加えて、蛍光X線分析等の元素分析により、対向部材52におけるフッ素原子の存在および存在位置が特定できる。 In each experimental example, aluminum having a thickness of 0.485 mm was used as the substrate 51, PAI was used as the binder resin 52B of the opposing member 52, and PTFE was used as the filler particles 52F of the opposing member 52. The thickness of the opposing member 52 was 15 μm in each case. FIG. 15 shows an infrared absorption spectrum by infrared (IR) analysis of the sample of the opposing member 52 used in Experimental Example 1-6. In FIG. 15, the curve marked with the symbol C3 is the infrared absorption spectrum of the opposing member 52 (Experimental Example 1-6) containing PAI as the binder resin 52B and PTFE as the filler particles 52F. Almost the same infrared absorption spectrum was obtained in the other experimental examples. In FIG. 15, the horizontal axis indicates the wave number [cm −1 ], and the vertical axis indicates the intensity [arbitrary unit]. In FIG. 15, the curve marked with the symbol C1 indicates the infrared absorption spectrum of PTFE, and the curve marked with the symbol C2 indicates the infrared absorption spectrum of PAI. The peaks at about 1140 [cm -1 ] and 1200 [cm -1 ] in the curves C1 and C3 in Fig. 15 reflect the expansion and contraction of the carbon-fluorine bond. This suggests that PTFE is included. In addition, the presence and location of fluorine atoms in the facing member 52 can be identified by elemental analysis such as fluorescent X-ray analysis.

また、算術平均粗さRaの測定は、JIS B0601:2013に規定する方法により実施した。測定装置には小坂研究所製のサーフコーダSEF3500を用いた。測定方向は、記録媒体PMの搬送方向と直交する幅方向(Y軸方向)とした。各サンプルのうち、算術平均粗さRaの評価に用いた部分の長さは4mmとした。測定速度は0.5mm/sとした。カットオフ値(上限)は0.8mmとした。すなわち、0.8mm以下の周期変動を伴う凹凸を表面粗さとみなした。なお、表1に示した算術平均粗さRaの数値は、各実験例におけるサンプルの3か所についてそれぞれ測定した値を平均したものである。
なお、各実験例では、バインダ樹脂52BとしてのPAIと、フィラー粒子52FとしてのPTFEとの存在比率を適宜調整しつつ、さらにフィラー粒子52FとしてのPTFEの平均粒子径を表1に示したように変えることで算術平均粗さRaを調整した。
The arithmetic mean roughness Ra was measured by the method specified in JIS B0601:2013. The measurement device used was a Surfcorder SEF3500 manufactured by Kosaka Laboratory. The measurement direction was the width direction (Y-axis direction) perpendicular to the conveying direction of the recording medium PM. The length of the portion of each sample used for the evaluation of the arithmetic mean roughness Ra was 4 mm. The measurement speed was 0.5 mm/s. The cutoff value (upper limit) was 0.8 mm. In other words, irregularities with periodic fluctuations of 0.8 mm or less were considered to be surface roughness. The numerical values of the arithmetic mean roughness Ra shown in Table 1 are the average values measured at three locations of the sample in each experimental example.
In each experimental example, the ratio of PAI as the binder resin 52B to PTFE as the filler particles 52F was appropriately adjusted, and the average particle diameter of the PTFE as the filler particles 52F was changed as shown in Table 1 to adjust the arithmetic mean roughness Ra.

画像不良の発生の有無については、全面100%ベタ印刷を1000回実施した際の1000回目の印刷画像における、縦すじ状の濃淡の発生の有無を評価した。表1には、印刷画像に幅1mm以上の縦すじ状の濃淡があるものを「有」、ないものを「無」と記載した。 Regarding the occurrence of image defects, the 1000th print was evaluated for the presence or absence of vertical stripes in the printed image when 1000 full-surface solid prints were performed. In Table 1, the printed image is marked "present" if there are vertical stripes in the printed image with a width of 1 mm or more, and marked "absent" if there are no vertical stripes.

環状ベルト53の傷の発生の有無の評価においては、各実験例の印刷後の環状ベルト53の内周面56Sを拡大して目視観察し、幅1mm以上の傷の有無を確認した。表1には、内周面56Sに幅1mm以上の傷があるものを「有」、ないものを「無」と記載した。 To evaluate whether scratches were present on the circular belt 53, the inner circumferential surface 56S of the circular belt 53 after printing in each experimental example was magnified and visually observed to confirm the presence or absence of scratches with a width of 1 mm or more. In Table 1, scratches with a width of 1 mm or more on the inner circumferential surface 56S are marked as "present," and scratches without scratches are marked as "absent."

表1に示したように、実験例1-2~1-6においては、対向面SFの算術平均粗さRaを0.27μm以上1.88μm以下としたので、画像不良の発生も無く、環状ベルト53の内周面56Sの傷の発生も見られなかった。したがって、対向面SFの算術平均粗さRaを0.27μm以上1.88μm以下とすることにより、環状ベルト53の内周面56Sの摩耗や傷の発生を回避しつつ、良好な定着性能を確保することができることが確認できた。 As shown in Table 1, in experimental examples 1-2 to 1-6, the arithmetic mean roughness Ra of the opposing surface SF was set to 0.27 μm or more and 1.88 μm or less, so no image defects occurred and no scratches were observed on the inner surface 56S of the circular belt 53. Therefore, it was confirmed that by setting the arithmetic mean roughness Ra of the opposing surface SF to 0.27 μm or more and 1.88 μm or less, it is possible to ensure good fixing performance while avoiding wear and scratches on the inner surface 56S of the circular belt 53.

これに対し、実験例1-1では、算術平均粗さRaが0.27μm未満である0.10μmであることから対向面SFにおける十分な摺動性が得られず、環状ベルト53の内周面56Sに傷の発生が見られた。 In contrast, in Experimental Example 1-1, the arithmetic mean roughness Ra was 0.10 μm, which is less than 0.27 μm, so sufficient sliding properties were not obtained on the opposing surface SF, and scratches were observed on the inner surface 56S of the circular belt 53.

また、実験例1-7,1-8では、印刷画像における縦すじ状の濃淡の発生が認められた。算術平均粗さRaが1.88μmを超えているため、摺動グリスGRの分布に大きな偏りが生じたため、環状ベルト53への熱伝達においてばらつきが生じたものと考えられる。 In addition, in experimental examples 1-7 and 1-8, vertical stripes of light and dark were observed in the printed image. This is thought to be due to the arithmetic mean roughness Ra exceeding 1.88 μm, which caused a large bias in the distribution of the sliding grease GR, resulting in variations in the heat transfer to the circular belt 53.

<3.変形例>
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば上記実施の形態等では4色のトナーを用いたカラー画像を形成可能な画像形成装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば5色以上のカラー画像を形成する画像形成装置であってもよい。
3. Modifications
Although the present invention has been described above with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment and various modifications are possible. For example, in the above embodiment, the image forming apparatus capable of forming a color image using four colors of toner has been described, but the present invention is not limited to this and may be an image forming apparatus that forms a color image with five or more colors, for example.

また、上記実施の形態では、直接転写方式の画像形成装置を例示して本発明を説明したが、中間転写ベルトを備えた2次転写方式の画像形成装置にも適用可能である。 In addition, in the above embodiment, the present invention has been described using a direct transfer type image forming device as an example, but it can also be applied to a secondary transfer type image forming device equipped with an intermediate transfer belt.

さらに、上記実施の形態では、本発明における「画像形成装置」の一具体例として、印刷機能を有するプリンタ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。 Furthermore, in the above embodiment, a printer having a printing function has been described as one specific example of an "image forming device" in the present invention, but this is not limited to this. In other words, the present invention can also be applied to an image forming device that functions as a multifunction device having, for example, a scanning function and a fax function in addition to such a printing function.

また、上記実施の形態では、対向部材52の対向面SFの算術平均粗さRaを、バインダ樹脂52Bにフィラー粒子52Fを混合することによりコントロールするようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。対向部材がフィラー(粒子)を含まなくとも、対向面に物理的手法もしくは化学的手法などを施すことにより、対向面に凹凸構造を形成し、所望の算術平均粗さRaを得るようにしてもよい。その場合にも、対向面に潤滑剤が適切に保持されるので、上記実施の形態と同様の効果が期待できる。 In addition, in the above embodiment, the arithmetic mean roughness Ra of the opposing surface SF of the opposing member 52 is controlled by mixing filler particles 52F into the binder resin 52B, but the present invention is not limited to this. Even if the opposing member does not contain filler (particles), a concave-convex structure may be formed on the opposing surface by applying a physical method or a chemical method to the opposing surface to obtain the desired arithmetic mean roughness Ra. In this case, the lubricant is appropriately retained on the opposing surface, so the same effect as in the above embodiment can be expected.

1…画像形成装置、2…本体フレーム、3…給紙トレイ、4…ホッピングローラ、5…レジストローラ対、6…排出ローラ対、7,8…ガイド、9…スタッカ、10…画像形成部、11,11C,11K,11M,11Y…現像ユニット、12…感光ドラム、13…帯電ローラ、14…現像ローラ、15…クリーニングブレード、16…トナー収容部、17、17C,17K,17M,17Y…露光ユニット、18…転写ベルトユニット、19…転写ベルト、20…駆動ローラ、21…従動ローラ、22,22C,22K,22M,22Y…転写ローラ、23…クリーニングブレード、30…定着装置、31L,31R…サイドフレーム、32L,32R…スプリング、33L,33R…レバー、34L,34R…回転支点、35…駆動ギア、40…環状ベルトユニット、41…ステー、42L,42R…ねじ、43…保持部材、44…ヒータ、45…電線、46a,46b,46c,46d,46e…発熱部、47a,47b,47c,47d、47e…繋ぎ目、48…保熱板、49L,49R…保持溝、50…熱拡散部材、51…基材、52…対向部材、52B…バインダ樹脂、52F…フィラー粒子、53…環状ベルト、54,61…表面層、55,63…弾性層、56…基材層、56S…内周面、60…加圧ローラ、62…接着層、64…シャフト、GR…摺動グリス、SF…対向面。 1...image forming apparatus, 2...main body frame, 3...paper feed tray, 4...hopping roller, 5...pair of registration rollers, 6...pair of discharge rollers, 7, 8...guide, 9...stacker, 10...image forming section, 11, 11C, 11K, 11M, 11Y...developing unit, 12...photosensitive drum, 13...charging roller, 14...developing roller, 15...cleaning blade, 16...toner storage section, 17, 17C, 17K, 17M, 17Y...exposure unit, 18...transfer belt unit, 19...transfer belt, 20...driving roller, 21...driven roller, 22, 22C, 22K, 22M, 22Y...transfer roller, 23...cleaning blade, 30...fixing device, 31L, 31R...side frame, 32L, 32R...spring, 33L, 33R...lever, 34L, 34R...rotation fulcrum, 35...driving gear, 40...annular belt unit, 41...stay, 42L, 42R...screw, 43...holding member, 44...heater, 45...electric wire, 46a, 46b, 46c, 46d, 46e...heat generating portion, 47a, 47b, 47c, 47d, 47e...joint, 48...heat retaining plate, 49L, 49R...holding groove, 50...heat diffusion member, 51...substrate, 52...opposing member, 52B...binder resin, 52F...filler particles, 53...annular belt, 54, 61...surface layer, 55, 63...elastic layer, 56...substrate layer, 56S...inner surface, 60...pressure roller, 62...adhesive layer, 64...shaft, GR...sliding grease, SF...opposing surface.

Claims (4)

主成分が樹脂である基材層を内周面に有する環状ベルトと、
前記環状ベルトの前記内周面と対向する対向面を有し、バインダ樹脂と、フッ素系樹脂からなる粒子と、を含む対向部材と、
前記環状ベルトの内周側に設けられ、前記環状ベルトの回転方向と直交する幅方向に沿って並ぶ複数の発熱部を有する板状ヒータと、
前記板状ヒータと対向する第1面と、前記環状ベルトと対向する第2面とを有し、前記第2面に前記対向部材が設けられた金属の基材と、
前記環状ベルトと前記対向部材との間に位置する潤滑剤と
を有し、
前記環状ベルトは、前記潤滑剤を介して前記対向面上を摺動し、
前記対向面の算術平均粗さRaは0.27μm以上1.88μm以下である
定着装置。
a circular belt having an inner circumferential surface of a base material layer whose main component is a resin ;
a facing member having a facing surface facing the inner circumferential surface of the circular belt , the facing member including a binder resin and particles made of a fluorine-based resin ;
a plate heater provided on an inner circumferential side of the circular belt and having a plurality of heat generating portions arranged along a width direction perpendicular to a rotation direction of the circular belt ;
a metal base having a first surface facing the plate heater and a second surface facing the circular belt, the second surface being provided with the facing member;
a lubricant positioned between the circular belt and the opposing member,
the circular belt slides on the opposing surface via the lubricant,
The opposing surface has an arithmetic mean roughness Ra of 0.27 μm or more and 1.88 μm or less.
前記粒子の平均粒子径は、1μm以上30μm以下である
請求項1記載の定着装置。
The average particle size of the particles is 1 μm or more and 30 μm or less.
The fixing device according to claim 1 .
前記粒子の動摩擦係数は、前記バインダ樹脂の動摩擦係数よりも小さい
請求項1または請求項2に記載の定着装置。
The dynamic friction coefficient of the particles is smaller than the dynamic friction coefficient of the binder resin.
The fixing device according to claim 1 or 2 .
請求項1から請求項のいずれか1項に記載の定着装置を備えた画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the fixing device according to any one of claims 1 to 3 .
JP2020007612A 2020-01-21 2020-01-21 Fixing device and image forming apparatus Active JP7612992B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020007612A JP7612992B2 (en) 2020-01-21 2020-01-21 Fixing device and image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020007612A JP7612992B2 (en) 2020-01-21 2020-01-21 Fixing device and image forming apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021113948A JP2021113948A (en) 2021-08-05
JP7612992B2 true JP7612992B2 (en) 2025-01-15

Family

ID=77076980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020007612A Active JP7612992B2 (en) 2020-01-21 2020-01-21 Fixing device and image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7612992B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7853013B2 (en) * 2022-02-28 2026-04-28 キヤノン株式会社 Fixing device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004206105A (en) 2002-12-12 2004-07-22 Fuji Xerox Co Ltd Sliding member for electrophotographic apparatus and fixing device using the same
JP2006084821A (en) 2004-09-16 2006-03-30 Canon Inc Heat fixing device
JP2009014893A (en) 2007-07-03 2009-01-22 Konica Minolta Business Technologies Inc Fixing device, fixing belt, and image forming apparatus
WO2016021716A1 (en) 2014-08-07 2016-02-11 株式会社アイ.エス.テイ Low-friction member, image-forming device, and agent for forming low-friction coating film
JP2019128507A (en) 2018-01-26 2019-08-01 株式会社沖データ Fixing device and image forming apparatus
JP2019191225A (en) 2018-04-18 2019-10-31 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Fixing device and image forming apparatus

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004206105A (en) 2002-12-12 2004-07-22 Fuji Xerox Co Ltd Sliding member for electrophotographic apparatus and fixing device using the same
JP2006084821A (en) 2004-09-16 2006-03-30 Canon Inc Heat fixing device
JP2009014893A (en) 2007-07-03 2009-01-22 Konica Minolta Business Technologies Inc Fixing device, fixing belt, and image forming apparatus
WO2016021716A1 (en) 2014-08-07 2016-02-11 株式会社アイ.エス.テイ Low-friction member, image-forming device, and agent for forming low-friction coating film
JP2019128507A (en) 2018-01-26 2019-08-01 株式会社沖データ Fixing device and image forming apparatus
JP2019191225A (en) 2018-04-18 2019-10-31 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Fixing device and image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021113948A (en) 2021-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6446916B2 (en) Fixing member, fixing device, and image forming apparatus
JP2017207535A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP2020003611A (en) Fixing device and image forming device
JP2005173441A (en) Fixing device and image forming apparatus
US11163248B2 (en) Fixing device and image forming apparatus
JP2013195908A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP7612992B2 (en) Fixing device and image forming apparatus
JP2009251311A (en) Fixing device and image forming apparatus having the same
JP7631710B2 (en) Fixing device and image forming apparatus
US20110008083A1 (en) Image heating apparatus
JP4548548B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP2005084484A (en) Fixing device and image forming apparatus
US7844210B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus using it
JP4534691B2 (en) Fixing device, sliding member, and image forming apparatus
JP2006091182A (en) Fixing device, belt tube and image forming apparatus
JP2021131482A (en) Fixing device and image forming apparatus
US8565660B2 (en) Fixation device and image formation apparatus
JP4244837B2 (en) Image forming apparatus
JP6019627B2 (en) Heating member, fixing device, and image forming apparatus using the same
JP6171847B2 (en) Sliding member, fixing device and image forming apparatus
JP2006126536A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP2008040321A (en) Elastic member, fixing device, and image forming apparatus
JP2005221652A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP2005300732A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP2006126467A (en) Fixing apparatus and image forming apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20210617

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221108

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230807

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230815

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231011

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240109

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240308

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20240611

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240910

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20240920

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: 20241126

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20241209

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7612992

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150