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JP2023165389A - Heating device, fixation device, and image formation device - Google Patents

Heating device, fixation device, and image formation device Download PDF

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Publication number
JP2023165389A
JP2023165389A JP2022185661A JP2022185661A JP2023165389A JP 2023165389 A JP2023165389 A JP 2023165389A JP 2022185661 A JP2022185661 A JP 2022185661A JP 2022185661 A JP2022185661 A JP 2022185661A JP 2023165389 A JP2023165389 A JP 2023165389A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
belt
fixing
fixing belt
silicone oil
holding member
Prior art date
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Pending
Application number
JP2022185661A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
利幸 加幡
Toshiyuki Kahata
広太 塩寺
Kota Shiodera
貴之 安藤
Takayuki Ando
雅裕 醒井
Masahiro Samei
洋 吉永
Hiroshi Yoshinaga
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.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Priority to US18/136,879 priority patent/US12072651B2/en
Publication of JP2023165389A publication Critical patent/JP2023165389A/en
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  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Abstract

Figure 2023165389000001

【課題】超微小粒子の発生を抑制する。
【解決手段】加熱装置20は、回転可能に保持される回転体21と、回転体21を加熱する加熱源23と、回転体21の長手方向両端部を保持する回転体保持部材27と、回転体保持部材27に付着するシリコーンオイル又はシリコーングリースを備え、シリコーンオイル又はシリコーングリースに含まれる12量体以上で17量体以下のシロキサンの濃度が、1250ppm以下である。
【選択図】図3

Figure 2023165389000001

[Problem] To suppress the generation of ultrafine particles.
A heating device 20 includes a rotating body 21 that is rotatably held, a heating source 23 that heats the rotating body 21, a rotating body holding member 27 that holds both longitudinal ends of the rotating body 21, and a rotating body holding member 27 that holds both longitudinal ends of the rotating body 21. The silicone oil or silicone grease that adheres to the body holding member 27 is provided, and the concentration of 12-mer or more and 17-mer or less siloxane contained in the silicone oil or silicone grease is 1250 ppm or less.
[Selection diagram] Figure 3

Description

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

複写機又はプリンタなどの画像形成装置に搭載される加熱装置の一例として、用紙などの記録媒体を加熱して記録媒体上の未定着画像を記録媒体に定着させる定着装置が知られている。 2. Description of the Related Art As an example of a heating device installed in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a fixing device is known that heats a recording medium such as paper to fix an unfixed image on the recording medium to the recording medium.

定着装置においては、ベルトなどの回転体に対して相対的に摺動するニップ形成部材及びベルト保持部材(例えば、下記特許文献1参照)などの摺動部材を備えるものがある。斯かる定着装置においては、摺動部材と回転体との間に生じる摺動抵抗を低減するため、一般的にオイルあるいはグリースなどの潤滑性を有する物質(以下、「潤滑剤」という。)が用いられている。この潤滑性を有する物質とは、部品と部品の間に介在することで、それら部品間の摩擦抵抗を減少させる物質のことを指す。 Some fixing devices include sliding members such as a nip forming member and a belt holding member (for example, see Patent Document 1 below) that slide relative to a rotating body such as a belt. In such a fixing device, a lubricating substance such as oil or grease (hereinafter referred to as a "lubricant") is generally used to reduce the sliding resistance generated between the sliding member and the rotating body. It is used. This lubricating substance refers to a substance that is present between parts and reduces the frictional resistance between the parts.

海外、特に欧州において、環境への関心が非常に高く、電子写真プロセスを用いた複写機、複合機、プリンタなどの画像形成装置においても、画像形成時に発生する揮発性有機化合物(VOC)、オゾン、ダスト、微粒子などに対する様々な認定基準が存在し、特にドイツ政府の研究機関においては、「ブルーエンジェルマーク」と言うエコラベル制度があり、認証を受けた製品及びサービスにのみラベルの使用が認められる。 Overseas, especially in Europe, concern about the environment is very high, and image forming devices such as copiers, multifunction devices, and printers that use electrophotographic processes also emit volatile organic compounds (VOCs) and ozone during image formation. There are various certification standards for , dust, fine particles, etc., and especially in German government research institutes, there is an eco-label system called "Blue Angel Mark", which allows only certified products and services to use the label. .

「ブルーエンジェルマーク」の認証を受けていない製品であっても、販売ができなくなるわけではないが、認証を受けていないと言うことは、環境へ配慮されていない製品と受け取られることが多く、特に公官庁において、その傾向が強い。そのため、「ブルーエンジェルマーク」の認証があるかないかでは、製品の販売に大きな影響を与えてしまう。 Even if a product is not certified with the Blue Angel Mark, it does not mean that it cannot be sold, but the fact that it is not certified is often perceived as a product that is not environmentally friendly. This tendency is particularly strong in public offices. Therefore, the presence or absence of Blue Angel Mark certification has a significant impact on product sales.

「ブルーエンジェルマーク」の認証には、様々な試験をクリアする必要があるが、特に超微小粒子の試験が非常に厳しい。具体的には、画像形成装置から発生する5.6nm~560nmの超微小粒子を粒子計測器FMPS(Fast Mobility Particle Sizer)で計測した際に得られる超微小粒子の数が、3.5×1011個/10分より少ないことが求められ、将来的にはさらに厳しい基準値になることが予想されている。この場合の超微小粒子の数は超微小粒子を形成する物質の種類及び状態、例えば、無機物/有機物の区別はなく、固体/液体(ミスト)の区別もない。あくまでも超微小粒子の大きさと数のみが関係する。 To receive the "Blue Angel Mark" certification, it is necessary to pass various tests, but the test for ultra-fine particles is particularly demanding. Specifically, the number of ultrafine particles obtained when measuring ultrafine particles of 5.6 nm to 560 nm generated from an image forming apparatus using a particle counter FMPS (Fast Mobility Particle Sizer) is 3.5. ×10 11 pieces/10 minutes or less is required, and it is expected that the standard value will become even stricter in the future. In this case, the number of ultrafine particles does not depend on the type or state of the substance forming the ultrafine particles, for example, there is no distinction between inorganic/organic matter, and there is no distinction between solid/liquid (mist). All that matters is the size and number of ultrafine particles.

超微小粒子は、画像形成装置を構成する様々な部材から発生するとされているが、定着装置のみを起動させることで、超微小粒子の発生量が大幅に上昇することから、定着装置が超微小粒子の主な発生原因であることが分かっている。実際、前述の潤滑剤を高温に加熱すると、超微小粒子が検出されるため、潤滑剤は超微小粒子の発生源の一つである。潤滑剤を高温に加熱することで、潤滑剤の極一部の成分が高温のガスとして揮発した後、そのガスが冷却されて凝結し、超微小粒子となると考えられている。潤滑剤を高温環境に晒さないようにし、画像形成装置からの超微小粒子の発生を抑制することが求められている。 Ultrafine particles are said to be generated from various components that make up an image forming device, but starting only the fixing device significantly increases the amount of ultrafine particles generated. It is known that this is the main cause of ultrafine particles. In fact, when the aforementioned lubricant is heated to a high temperature, ultrafine particles are detected, so the lubricant is one of the sources of ultrafine particles. It is believed that by heating a lubricant to a high temperature, a small portion of the lubricant's components evaporate as a high-temperature gas, which is then cooled and condensed to form ultrafine particles. There is a need to prevent lubricants from being exposed to high-temperature environments and to suppress the generation of ultrafine particles from image forming apparatuses.

本発明では、加熱装置、画像形成装置より排出される超微小粒子を抑制することを目的とする。 The present invention aims to suppress ultrafine particles discharged from heating devices and image forming devices.

上記課題を解決するため、本発明に係る加熱装置は、回転可能に保持される回転体と、前記回転体を加熱する加熱源と、前記回転体の長手方向両端部を保持する回転体保持部材と、前記回転体保持部材に付着するシリコーンオイル又はシリコーングリースを備え、前記シリコーンオイル又は前記シリコーングリースに含まれる12量体以上で17量体以下のシロキサンの濃度が、1250ppm以下であることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a heating device according to the present invention includes a rotating body that is rotatably held, a heat source that heats the rotating body, and a rotating body holding member that holds both longitudinal ends of the rotating body. and silicone oil or silicone grease that adheres to the rotating body holding member, and the concentration of siloxane of 12-mer or more and 17-mer or less contained in the silicone oil or silicone grease is 1250 ppm or less. shall be.

本発明によれば、超微小粒子の発生を抑制できる。 According to the present invention, generation of ultrafine particles can be suppressed.

本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本実施形態に係る定着装置の中央部断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the center of the fixing device according to the present embodiment. 本実施形態に係る定着装置の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the fixing device according to the present embodiment. 本実施形態に係る定着装置を定着ベルトの長手方向に沿って切断した端部側の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the end portion of the fixing device according to the present embodiment taken along the longitudinal direction of the fixing belt. 潤滑剤の温度と超微小粒子の発生濃度との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the temperature of a lubricant and the concentration of ultrafine particles generated. サンプル容器の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a sample container. プリント速度と超微小粒子の発生速度との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between printing speed and generation speed of ultrafine particles. 本発明を適用可能な他の定着装置の構成を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of another fixing device to which the present invention is applicable. 図8に示される定着装置の分解斜視図である。9 is an exploded perspective view of the fixing device shown in FIG. 8. FIG. 本発明を適用可能なさらに別の定着装置の構成を示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing the configuration of yet another fixing device to which the present invention is applicable. 図10に示される定着装置の分解斜視図である。11 is an exploded perspective view of the fixing device shown in FIG. 10. FIG. 本発明を適用可能なさらに別の定着装置の構成を示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing the configuration of yet another fixing device to which the present invention is applicable. 図12に示される定着装置の分解斜視図である。13 is an exploded perspective view of the fixing device shown in FIG. 12. FIG. 本発明を適用可能なさらに別の定着装置の構成を示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing the configuration of yet another fixing device to which the present invention is applicable. 図14に示される定着装置を定着ベルトの長手方向に沿って切断した断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view of the fixing device shown in FIG. 14 taken along the longitudinal direction of the fixing belt. 本発明を適用可能なさらに別の定着装置の構成を示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing the configuration of yet another fixing device to which the present invention is applicable. 図16に示される定着装置の分解斜視図である。17 is an exploded perspective view of the fixing device shown in FIG. 16. FIG. 本発明を適用可能なさらに別の定着装置の構成を示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing the configuration of yet another fixing device to which the present invention is applicable. 図18に示される加圧ローラの保持構造を示す断面図である。19 is a sectional view showing a holding structure for the pressure roller shown in FIG. 18. FIG. 本発明を適用可能なさらに別の定着装置の構成を示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing the configuration of yet another fixing device to which the present invention is applicable. 図20に示される定着装置の斜視図である。21 is a perspective view of the fixing device shown in FIG. 20. FIG. 乾燥装置を備えるインクジェット式画像形成装置の一形態を示す図である。1 is a diagram showing one form of an inkjet image forming apparatus including a drying device. 乾燥装置の一例を示す図である。It is a figure showing an example of a drying device. ラミネート処理装置を備える画像形成装置の一形態を示す図である。1 is a diagram showing one form of an image forming apparatus including a lamination processing device.

以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材及び構成部品などの構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。 Hereinafter, the present invention will be explained based on the accompanying drawings. In addition, in each drawing for explaining the present invention, components such as members and components having the same function or shape are given the same reference numerals as much as possible so that they can be distinguished. Omitted.

図1は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。ここで、本明細書中における「画像形成装置」には、プリンタ、複写機、ファクシミリ、印刷機、又は、これらのうちの二つ以上を組み合わせた複合機などが含まれる。また、以下の説明で使用する「画像形成」とは、文字及び図形などの意味を持つ画像を形成するだけでなく、パターンなどの意味を持たない画像を形成することも意味する。まず、図1を参照して、本実施形態に係る画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. Here, the "image forming apparatus" in this specification includes a printer, a copying machine, a facsimile machine, a printing machine, or a multifunction machine that combines two or more of these. Furthermore, "image formation" used in the following description means not only forming images with meaning such as characters and figures, but also forming images without meaning such as patterns. First, with reference to FIG. 1, the overall configuration and operation of an image forming apparatus according to this embodiment will be described.

図1に示されるように、本実施形態に係る画像形成装置100は、用紙などのシート状の記録媒体に画像を形成する画像形成部200と、記録媒体に画像を定着させる定着部300と、記録媒体を画像形成部200へ供給する記録媒体供給部400と、記録媒体を装置外へ排出する記録媒体排出部500を備えている。 As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 100 according to the present embodiment includes an image forming section 200 that forms an image on a sheet-like recording medium such as paper, a fixing section 300 that fixes the image on the recording medium, The apparatus includes a recording medium supply section 400 that supplies a recording medium to the image forming section 200, and a recording medium discharge section 500 that discharges the recording medium to the outside of the apparatus.

画像形成部200には、作像ユニットとしての4つのプロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkと、各プロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkが備える感光体2に静電潜像を形成する露光装置6と、記録媒体に画像を転写する転写装置8が設けられている。 The image forming section 200 includes four process units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk as image forming units, and an exposure device that forms an electrostatic latent image on the photoreceptor 2 provided in each process unit 1Y, 1M, 1C, and 1Bk. 6, and a transfer device 8 for transferring an image onto a recording medium.

各プロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの異なる色のトナー(現像剤)を収容している以外、基本的に同じ構成である。具体的に、各プロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkは、表面に画像を担持する像担持体としての感光体2と、感光体2の表面を帯電させる帯電部材3と、感光体2の表面に現像剤としてのトナーを供給してトナー画像を形成する現像装置4と、感光体2の表面を清掃するクリーニング部材5を備えている。 Each process unit 1Y, 1M, 1C, and 1Bk has basically the same configuration except that it contains toner (developer) of different colors of yellow, magenta, cyan, and black corresponding to the color separation components of a color image. be. Specifically, each of the process units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk includes a photoreceptor 2 as an image carrier that carries an image on its surface, a charging member 3 that charges the surface of the photoreceptor 2, and a charging member 3 that charges the surface of the photoreceptor 2. The photoreceptor 2 includes a developing device 4 that supplies toner as a developer to form a toner image, and a cleaning member 5 that cleans the surface of the photoreceptor 2.

転写装置8は、中間転写ベルト11と、一次転写ローラ12と、二次転写ローラ13を備えている。中間転写ベルト11は、無端状のベルト部材であり、複数の支持ローラによって張架されている。一次転写ローラ12は、中間転写ベルト11の内側に4つ設けられている。各一次転写ローラ12が中間転写ベルト11を介して各感光体2に接触することにより、中間転写ベルト11と各感光体2との間に一次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ13は、中間転写ベルト11の外周面に接触し、二次転写ニップを形成している。 The transfer device 8 includes an intermediate transfer belt 11, a primary transfer roller 12, and a secondary transfer roller 13. The intermediate transfer belt 11 is an endless belt member, and is stretched by a plurality of support rollers. Four primary transfer rollers 12 are provided inside the intermediate transfer belt 11. Each primary transfer roller 12 contacts each photoreceptor 2 via the intermediate transfer belt 11, thereby forming a primary transfer nip between the intermediate transfer belt 11 and each photoreceptor 2. The secondary transfer roller 13 contacts the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 11 to form a secondary transfer nip.

定着部300においては、画像が転写された記録媒体を加熱する加熱装置としての定着装置20が設けられている。定着装置20は、記録媒体上の画像を加熱する定着ベルト21と、定着ベルト21に接触してニップ部(定着ニップ)を形成する加圧ローラ22などを備えている。 The fixing unit 300 is provided with a fixing device 20 as a heating device that heats the recording medium onto which the image has been transferred. The fixing device 20 includes a fixing belt 21 that heats an image on a recording medium, a pressure roller 22 that contacts the fixing belt 21, and forms a nip (fixing nip), and the like.

記録媒体供給部400には、記録媒体としての用紙Pを収容する給紙カセット14と、給紙カセット14から用紙Pを送り出す給紙ローラ15が設けられている。以下、「記録媒体」を「用紙」として説明するが、「記録媒体」は紙(用紙)に限定されない。「記録媒体」は、紙(用紙)だけでなくOHPシート又は布帛、金属シート、プラスチックフィルム、あるいは炭素繊維にあらかじめ樹脂を含浸させたプリプレグシートなども含む。また、「用紙」には、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙(コート紙及びアート紙など)、トレーシングペーパなども含まれる。 The recording medium supply section 400 is provided with a paper feed cassette 14 that accommodates paper P as a recording medium, and a paper feed roller 15 that feeds the paper P from the paper feed cassette 14. Hereinafter, the "recording medium" will be explained as "paper," but the "recording medium" is not limited to paper. The "recording medium" includes not only paper but also an OHP sheet or cloth, a metal sheet, a plastic film, a prepreg sheet in which carbon fiber is pre-impregnated with a resin, and the like. In addition to plain paper, "paper" also includes cardboard, postcards, envelopes, thin paper, coated paper (coated paper, art paper, etc.), tracing paper, and the like.

記録媒体排出部500には、用紙Pを画像形成装置外に排出する一対の排紙ローラ17と、排紙ローラ17によって排出された用紙Pを載置する排紙トレイ18が設けられている。 The recording medium ejecting section 500 is provided with a pair of paper ejection rollers 17 for ejecting the paper P out of the image forming apparatus, and a paper ejection tray 18 on which the paper P ejected by the paper ejection rollers 17 is placed.

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

画像形成装置100において印刷動作が開始されると、各プロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkの感光体2及び転写装置8の中間転写ベルト11が回転を開始する。また、給紙ローラ15が、回転を開始し、給紙カセット14から用紙Pが送り出される。送り出された用紙Pは、一対のタイミングローラ16に接触することにより静止し、用紙Pに転写される画像が形成されるまで用紙Pの搬送が一旦停止される。 When a printing operation is started in the image forming apparatus 100, the photoreceptors 2 of each process unit 1Y, 1M, 1C, and 1Bk and the intermediate transfer belt 11 of the transfer device 8 start rotating. Further, the paper feed roller 15 starts rotating, and the paper P is sent out from the paper feed cassette 14. The fed paper P comes into contact with the pair of timing rollers 16 and comes to rest, and the conveyance of the paper P is temporarily stopped until an image to be transferred to the paper P is formed.

各プロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkにおいては、まず、帯電部材3によって、感光体2の表面が均一な高電位に帯電される。次いで、原稿読取装置によって読み取られた原稿の画像情報、あるいは端末からプリント指示されたプリント画像情報に基づいて、露光装置6が、各感光体2の表面(帯電面)を露光する。これにより、露光された部分の電位が低下して各感光体2の表面に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に対して現像装置4がトナーを供給し、各感光体2上にトナー画像が形成される。各感光体2上に形成されたトナー画像は、各感光体2の回転に伴って一次転写ニップ(一次転写ローラ12の位置)に達すると、回転する中間転写ベルト11上に順次重なり合うように転写される。かくして、中間転写ベルト11上にフルカラーのトナー画像が形成される。なお、各プロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkのいずれか一つを使用して単色画像を形成したり、いずれか2つ又は3つのプロセスユニットを用いて2色又は3色の画像を形成したりすることもできる。また、中間転写ベルト11へトナー画像が転写された後は、クリーニング部材5によって各感光体2上の残留トナーなどが除去される。 In each of the process units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk, first, the surface of the photoreceptor 2 is charged to a uniform high potential by the charging member 3. Next, the exposure device 6 exposes the surface (charged surface) of each photoreceptor 2 based on the image information of the document read by the document reading device or the print image information instructed to print from the terminal. As a result, the potential of the exposed portion decreases, and an electrostatic latent image is formed on the surface of each photoreceptor 2. The developing device 4 supplies toner to this electrostatic latent image, and a toner image is formed on each photoreceptor 2. When the toner images formed on each photoreceptor 2 reach the primary transfer nip (the position of the primary transfer roller 12) as each photoreceptor 2 rotates, they are transferred onto the rotating intermediate transfer belt 11 so as to overlap one another. be done. In this way, a full-color toner image is formed on the intermediate transfer belt 11. In addition, it is possible to form a monochrome image using any one of the process units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk, or to form a two-color or three-color image using any two or three process units. You can also Further, after the toner image is transferred to the intermediate transfer belt 11, residual toner and the like on each photoreceptor 2 is removed by the cleaning member 5.

中間転写ベルト11上に転写されたトナー画像は、中間転写ベルト11の回転に伴って二次転写ニップ(二次転写ローラ13の位置)へ搬送され、タイミングローラ16によって搬送されてきた用紙P上に転写される。その後、用紙Pは、定着装置20へと搬送され、定着ベルト21と加圧ローラ22によって用紙P上のトナー画像が加熱及び加圧され、トナー画像が用紙Pに定着される。そして、用紙Pは、記録媒体排出部500へ搬送され、排紙ローラ17によって排紙トレイ18へ排出される。これにより、一連の印刷動作が終了する。 The toner image transferred onto the intermediate transfer belt 11 is conveyed to the secondary transfer nip (the position of the secondary transfer roller 13) as the intermediate transfer belt 11 rotates, and onto the paper P conveyed by the timing roller 16. transcribed into. After that, the paper P is conveyed to the fixing device 20, and the toner image on the paper P is heated and pressed by the fixing belt 21 and the pressure roller 22, and the toner image is fixed on the paper P. Then, the paper P is conveyed to the recording medium discharge section 500 and discharged to the paper discharge tray 18 by the paper discharge roller 17. This completes the series of printing operations.

続いて、図2及び図3に基づき、本実施形態に係る定着装置の基本構成について説明する。図2は、本実施形態に係る定着装置を、定着ベルト21の長手方向中央部M(図3参照)において切断した中央部断面図である。なお、ここでいう定着ベルトの「長手方向」とは、図3中の矢印Xにて示される方向であり、加圧ローラ22の回転軸方向、あるいは定着ベルト21と加圧ローラ22との間(ニップ部)を通過する用紙の幅方向(用紙搬送方向とは交差する方向)と同じ方向を意味する。また、以下の説明中の「長手方向」も同じ意味である。 Next, the basic configuration of the fixing device according to this embodiment will be explained based on FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a sectional view of the center portion of the fixing device according to the present embodiment, taken at a longitudinal center portion M (see FIG. 3) of the fixing belt 21. As shown in FIG. Note that the "longitudinal direction" of the fixing belt here refers to the direction indicated by the arrow X in FIG. It means the same direction as the width direction of the paper (the direction that intersects with the paper conveyance direction) passing through the nip section. Furthermore, "longitudinal direction" in the following description has the same meaning.

図2及び図3に示されるように、本実施形態に係る定着装置20は、定着ベルト21及び加圧ローラ22のほか、ヒータ23と、ニップ形成部材24と、ステー25と、反射部材26(図2参照)と、ベルト保持部材27(図3参照)と、温度センサ28(図2参照)を備えている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the fixing device 20 according to the present embodiment includes, in addition to the fixing belt 21 and the pressure roller 22, a heater 23, a nip forming member 24, a stay 25, and a reflecting member 26 ( (see FIG. 2), a belt holding member 27 (see FIG. 3), and a temperature sensor 28 (see FIG. 2).

定着ベルト21は、用紙Pの未定着トナー担持面に接触して未定着トナー(未定着画像)を用紙Pに定着させる回転体(第一回転体又は定着部材)である。 The fixing belt 21 is a rotating body (first rotating body or fixing member) that contacts the unfixed toner carrying surface of the paper P and fixes the unfixed toner (unfixed image) to the paper P.

具体的に、定着ベルト21は、内周面側から外周面側に向かって順に、基材、弾性層、離型層が積層される無端状のベルトにより構成される。基材は、層厚が30~50μmであって、ニッケル、ステンレスなどの金属材料、あるいはポリイミドなどの樹脂材料により形成される。弾性層は、層厚が100~300μmであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴムなどのゴム材料により形成される。定着ベルト21が弾性層を有していることにより、ニップ部における定着ベルト21の表面に微小な凹凸が形成されなくなるため、用紙P上のトナー画像に熱が均一に伝わりやすくなる。離型層は、層厚が10~50μmであって、PFA(テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、ポリイミド、ポリエーテルイミド、PES(ポリエーテルサルファイド)などの材料により形成される。定着ベルト21が、離型層を有していることにより、トナー(トナー画像)に対する離型性(剥離性)が確保される。また、定着ベルト21は、小型化及び低熱容量化のため、その全体の厚さが1mm以下、直径が30mm以下であることが好ましい。 Specifically, the fixing belt 21 is constituted by an endless belt in which a base material, an elastic layer, and a release layer are laminated in order from the inner peripheral surface side to the outer peripheral surface side. The base material has a layer thickness of 30 to 50 μm and is made of a metal material such as nickel or stainless steel, or a resin material such as polyimide. The elastic layer has a layer thickness of 100 to 300 μm and is made of a rubber material such as silicone rubber, foamable silicone rubber, or fluororubber. Since the fixing belt 21 has the elastic layer, minute irregularities are not formed on the surface of the fixing belt 21 in the nip portion, so that heat is easily transferred to the toner image on the paper P evenly. The release layer has a layer thickness of 10 to 50 μm and is made of PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer), PTFE (polytetrafluoroethylene), polyimide, polyetherimide, PES (polyether sulfide). It is made of materials such as Since the fixing belt 21 has a release layer, release properties (peelability) for the toner (toner image) are ensured. Further, in order to reduce the size and heat capacity of the fixing belt 21, it is preferable that the entire thickness is 1 mm or less and the diameter is 30 mm or less.

加圧ローラ22は、定着ベルト21の外周面に対向して配置される回転体(第二回転体又は対向部材)である。 The pressure roller 22 is a rotating body (second rotating body or opposing member) that is arranged to face the outer circumferential surface of the fixing belt 21 .

具体的に、加圧ローラ22は、中実の鉄製芯材と、この芯材の外周面に設けられる弾性層と、弾性層の外周面に設けられる離型層により構成される。芯材は、中空の部材であってもよい。弾性層は、シリコーンゴム、又は発泡性シリコーンゴム、あるいはフッ素ゴムなどにより形成される。離型層は、PFA又はPTFEなどのフッ素樹脂により形成される。 Specifically, the pressure roller 22 includes a solid iron core material, an elastic layer provided on the outer peripheral surface of the core material, and a release layer provided on the outer peripheral surface of the elastic layer. The core material may be a hollow member. The elastic layer is formed of silicone rubber, foamable silicone rubber, fluororubber, or the like. The release layer is formed of a fluororesin such as PFA or PTFE.

ヒータ23は、定着ベルト21を加熱する加熱源である。本実施形態においては、ヒータ23として、ハロゲンヒータが用いられている。また、ヒータ23は、ハロゲンヒータのほか、カーボンヒータ又はセラミックヒータなどの他の輻射熱式のヒータであってもよいし、電磁誘導加熱方式の加熱源であってもよい。また、本実施形態においては、ヒータ23が、定着ベルト21の内側に2つ配置されているが、ヒータ23の数は、1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。 The heater 23 is a heat source that heats the fixing belt 21. In this embodiment, a halogen heater is used as the heater 23. In addition to the halogen heater, the heater 23 may be a radiant heater such as a carbon heater or a ceramic heater, or may be an electromagnetic induction heating source. Further, in this embodiment, two heaters 23 are arranged inside the fixing belt 21, but the number of heaters 23 may be one, three or more.

ニップ形成部材24は、定着ベルト21の内側に配置され、定着ベルト21を介して加圧ローラ22に接触し、定着ベルト21と加圧ローラ22との間にニップ部Nを形成する部材である。ニップ形成部材24は、ベースパッド29と、摺動シート30を有している。 The nip forming member 24 is a member that is disposed inside the fixing belt 21, contacts the pressure roller 22 via the fixing belt 21, and forms a nip portion N between the fixing belt 21 and the pressure roller 22. . The nip forming member 24 has a base pad 29 and a sliding sheet 30.

ベースパッド29は、定着ベルト21の長手方向Xへ連続して配置され、ステー25に固定されている。ベースパッド29が加圧ローラ22の加圧力を受けることにより、ニップ部Nの形状が決定される。ベースパッド29の材料としては、耐熱温度が200℃以上の耐熱性部材が用いられることが好ましい。例えば、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、液晶ポリマー(LCP)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリアミドイミド(PAI)、又は、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などの一般的な耐熱性樹脂が挙げられる。このような耐熱性材料をベースパッド29の材料として用いることにより、定着温度域におけるベースパッド29の熱変形を防止でき、ニップ部Nの形状を安定させることができる。ニップ部Nの形状は、図2に示されるような凹形状のほか、平坦状、あるいはそれ以外の形状であってもよい。 The base pad 29 is arranged continuously in the longitudinal direction X of the fixing belt 21 and is fixed to the stay 25. The shape of the nip portion N is determined by the base pad 29 receiving the pressing force of the pressure roller 22. As the material for the base pad 29, it is preferable to use a heat-resistant member having a heat-resistant temperature of 200° C. or higher. For example, common heat-resistant materials such as polyether sulfone (PES), polyphenylene sulfide (PPS), liquid crystal polymer (LCP), polyether nitrile (PEN), polyamideimide (PAI), or polyether ether ketone (PEEK) Examples include polyester resins. By using such a heat-resistant material as the material for the base pad 29, thermal deformation of the base pad 29 in the fixing temperature range can be prevented, and the shape of the nip portion N can be stabilized. The shape of the nip portion N may be a concave shape as shown in FIG. 2, a flat shape, or another shape.

摺動シート30は、ベースパッド29と定着ベルト21の内周面との間に介在する低摩擦性の部材である。摺動シート30が、ベースパッド29と定着ベルト21との間に介在していることにより、ベースパッド29に対する定着ベルト21の摺動抵抗が低減される。なお、ベースパッド29自体が低摩擦性の部材で形成されている場合は、摺動シート30を有しない構成であってもよい。 The sliding sheet 30 is a low-friction member interposed between the base pad 29 and the inner peripheral surface of the fixing belt 21 . Since the sliding sheet 30 is interposed between the base pad 29 and the fixing belt 21, the sliding resistance of the fixing belt 21 with respect to the base pad 29 is reduced. Note that if the base pad 29 itself is formed of a low-friction member, the sliding sheet 30 may not be provided.

ステー25は、ニップ形成部材24を加圧ローラ22側とは反対側から支持する支持部材である。ステー25がニップ形成部材24を支持することにより、加圧ローラ22の加圧によるニップ形成部材24の撓み(特に定着ベルト21の長手方向に渡る撓み)が抑制される。これにより、均一な幅のニップ部Nが得られる。ステー25の材料としては、剛性を確保するため、SUS又はSECCなどの鉄系金属材料が好ましい。 The stay 25 is a support member that supports the nip forming member 24 from the side opposite to the pressure roller 22 side. Since the stay 25 supports the nip forming member 24, the deflection of the nip forming member 24 due to the pressure applied by the pressure roller 22 (particularly the deflection in the longitudinal direction of the fixing belt 21) is suppressed. As a result, a nip portion N having a uniform width can be obtained. The material of the stay 25 is preferably a ferrous metal material such as SUS or SECC in order to ensure rigidity.

反射部材26は、ヒータ23から放射される輻射熱(赤外線)を反射する部材である。ヒータ23から放出される輻射熱が、反射部材26によって定着ベルト21へ反射されることにより、定着ベルト21が効率良く加熱される。また、反射部材26は、ステー25とヒータ23との間に介在して、ステー25への熱伝達を抑制する機能も兼ねる。これにより、定着に直接寄与しない部材への熱の流動を抑制できるため、エネルギー消費の効率化を図れる。反射部材26の材料としては、アルミニウム又はステンレスなどの金属材料を用いることができる。特に、反射部材26が、アルミニウム製の基材の表面に反射率の高い銀を蒸着して構成されている場合は、加熱効率がより一層向上する。 The reflecting member 26 is a member that reflects radiant heat (infrared rays) emitted from the heater 23. The radiant heat emitted from the heater 23 is reflected to the fixing belt 21 by the reflecting member 26, so that the fixing belt 21 is efficiently heated. Further, the reflecting member 26 is interposed between the stay 25 and the heater 23 and also has the function of suppressing heat transfer to the stay 25. This makes it possible to suppress the flow of heat to members that do not directly contribute to fixing, thereby increasing the efficiency of energy consumption. As the material of the reflective member 26, a metal material such as aluminum or stainless steel can be used. In particular, when the reflective member 26 is configured by depositing silver with high reflectance on the surface of an aluminum base material, the heating efficiency is further improved.

ベルト保持部材27は、定着ベルト21を回転可能に保持する一対の回転体保持部材である。図3に示されるように、ベルト保持部材27は、定着ベルト21の長手方向両端部においてその内側に挿入され、定着ベルト21を内側から回転可能に保持する。なお、ここでいう定着ベルト21の「長手方向両端部」、及び以下の説明中における定着ベルト21の「長手方向端部」は、定着ベルト21の長手方向の最も端の端縁のみを意味する場合に限らない。「長手方向両端部」及び「長手方向端部」には、定着ベルト21の長手方向の最も端の端縁のほか、定着ベルト21を長手方向に三等分した場合の端縁から三分の一の長さの範囲内における任意の位置も含まれる。従って、ベルト保持部材27は、定着ベルト21の長手方向の最も端の端縁を含む領域(長手方向端部)を保持する場合のほか、定着ベルト21の端縁を含まない領域(長手方向端部)を保持する場合であってもよい。 The belt holding members 27 are a pair of rotating body holding members that rotatably hold the fixing belt 21 . As shown in FIG. 3, the belt holding member 27 is inserted inside the fixing belt 21 at both ends in the longitudinal direction, and rotatably holds the fixing belt 21 from the inside. Note that "both ends in the longitudinal direction" of the fixing belt 21 here and "ends in the longitudinal direction" of the fixing belt 21 in the following description mean only the ends of the fixing belt 21 in the longitudinal direction. Not limited to cases. “Both ends in the longitudinal direction” and “ends in the longitudinal direction” include the end edge of the fixing belt 21 at the end in the longitudinal direction, as well as the end edge of the fixing belt 21 divided into three equal parts in the longitudinal direction. Any position within one length is also included. Therefore, the belt holding member 27 is used not only to hold an area including the most longitudinal edge of the fixing belt 21 (longitudinal end) but also to hold an area that does not include the edge of the fixing belt 21 (longitudinal end). It may also be the case that a part) is retained.

具体的に、ベルト保持部材27は、定着ベルト21の長手方向端部内に挿入される断面C字状の挿入部27aと、挿入部27aよりも大きい外径に形成された規制部27bと、後述の側板に固定される固定部27cを有している。規制部27bは、少なくとも定着ベルト21の外径よりも大きく形成されており、定着ベルト21に長手方向Xの寄り(長手方向への移動)が生じた場合にその寄りを規制する。挿入部27aは、定着ベルト21の長手方向端部内に挿入されることにより、定着ベルト21を内側から回転可能に保持する。 Specifically, the belt holding member 27 includes an insertion part 27a having a C-shaped cross section that is inserted into the longitudinal end of the fixing belt 21, a regulating part 27b formed to have a larger outer diameter than the insertion part 27a, and a restriction part 27b that will be described later. It has a fixing part 27c fixed to the side plate of. The regulating portion 27b is formed to be larger than at least the outer diameter of the fixing belt 21, and regulates the shifting of the fixing belt 21 when it shifts in the longitudinal direction X (movement in the longitudinal direction). The insertion portion 27a rotatably holds the fixing belt 21 from inside by being inserted into the longitudinal end portion of the fixing belt 21.

ベルト保持部材27としては、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテル・エーテル・ケトン、ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリイミド、ポリベンゾイミダゾール、ポリブチレンナフタレートなどの「スーパーエンジニアリングプラスチック」と称される樹脂材料が用いられ、中でも、加工性、耐熱性の観点から、液晶ポリマーが好ましい。また、ベルト保持部材27として、上記スーパーエンジニアリングプラスチック中にガラス繊維を混合させて形成されたものは、温度変化に対するベルト保持部材27の変形を防止できるので、より好ましい。 As the belt holding member 27, resin materials called "super engineering plastics" such as polyphenylene sulfide, polyether ether ketone, polyarylate, liquid crystal polymer, polyimide, polybenzimidazole, and polybutylene naphthalate are used. Among these, liquid crystal polymers are preferred from the viewpoints of processability and heat resistance. Further, as the belt holding member 27, it is more preferable that the belt holding member 27 is formed by mixing glass fiber with the above-mentioned super engineering plastic because it can prevent the belt holding member 27 from deforming due to temperature changes.

温度センサ28は、定着ベルト21の温度を検知する温度検知部材である。本実施形態においては、温度センサ28として、定着ベルト21の外周面に対して非接触に配置される非接触式の温度センサが用いられている。この場合、温度センサ28は、定着ベルト21の外周面近傍の雰囲気温度を定着ベルト21の表面温度として検知する。また、温度センサ28は、非接触式のセンサに限らず、定着ベルト21に接触して表面温度を検知する接触式のセンサであってもよい。温度センサ28としては、例えば、サーモパイル、サーモスタット、サーミスタ又はNCセンサなどの公知の温度センサを用いることが可能である。 Temperature sensor 28 is a temperature detection member that detects the temperature of fixing belt 21 . In this embodiment, a non-contact type temperature sensor is used as the temperature sensor 28, which is disposed in a non-contact manner with respect to the outer peripheral surface of the fixing belt 21. In this case, the temperature sensor 28 detects the ambient temperature near the outer peripheral surface of the fixing belt 21 as the surface temperature of the fixing belt 21. Further, the temperature sensor 28 is not limited to a non-contact type sensor, but may be a contact type sensor that comes into contact with the fixing belt 21 to detect the surface temperature. As the temperature sensor 28, for example, a known temperature sensor such as a thermopile, thermostat, thermistor, or NC sensor can be used.

本実施形態に係る定着装置20は、次のように動作する。 The fixing device 20 according to this embodiment operates as follows.

画像形成装置本体に設けられている駆動源の駆動によって加圧ローラ22が図2中の矢印方向へ回転すると、加圧ローラ22の回転に伴って定着ベルト21が従動回転する。また、ヒータ23が発熱し、ヒータ23によって定着ベルト21が加熱される。このとき、温度センサ28によって検知された定着ベルト21の温度に基づいてヒータ23の発熱量が制御されることにより、定着ベルト21の温度が所定の定着温度(画像定着可能な温度)となるように制御される。そして、定着ベルト21の温度が定着温度となった状態において、未定着画像を担持する用紙Pが、定着ベルト21と加圧ローラ22との間(ニップ部N)へ搬送されると、定着ベルト21と加圧ローラ22によって用紙Pが加熱及び加圧され、用紙P上の画像が用紙Pに定着される。 When the pressure roller 22 rotates in the direction of the arrow in FIG. 2 by driving a drive source provided in the main body of the image forming apparatus, the fixing belt 21 rotates as the pressure roller 22 rotates. Further, the heater 23 generates heat, and the fixing belt 21 is heated by the heater 23 . At this time, the amount of heat generated by the heater 23 is controlled based on the temperature of the fixing belt 21 detected by the temperature sensor 28, so that the temperature of the fixing belt 21 becomes a predetermined fixing temperature (temperature at which image fixation is possible). controlled by. Then, in a state where the temperature of the fixing belt 21 has reached the fixing temperature, when the paper P carrying an unfixed image is conveyed between the fixing belt 21 and the pressure roller 22 (nip portion N), the fixing belt The paper P is heated and pressurized by the pressure roller 21 and the pressure roller 22, and the image on the paper P is fixed to the paper P.

ところで、特開平8-262903号公報においては、回転可能な加熱定着ロールと、この加熱定着ロールに接触するエンドレスベルト(定着ベルト)と、エンドレスベルトを介して加熱定着ロール(加圧ローラ)に圧接する圧力パッド(ニップ形成部材)を備える定着装置が記載されている。加圧パッドは、エンドレスベルトの内側に非回転状態で配置され、エンドレスベルトを加熱定着ロールに圧接させる。これにより、加熱定着ロールの表面が弾性変形すると共に、エンドレスベルトと加熱定着ロールとの間に記録シート(トナー像を保持した記録媒体又は記録材)を通過させるベルトニップが形成される。この画像定着装置の構成によれば、ベルトニップにおける熱損失が低減されると共に、記録シートと加熱定着ロールとの速度差の発生及びベルトニップ内の空気又は水蒸気によるトナー画像の乱れを防止できるとされている。 By the way, in JP-A-8-262903, a rotatable heat fixing roll, an endless belt (fixing belt) that contacts the heat fixing roll, and a press contact with the heat fixing roll (pressure roller) via the endless belt are disclosed. A fusing device is described that includes a pressure pad (nip forming member). The pressure pad is disposed inside the endless belt in a non-rotating state and presses the endless belt against the heat fixing roll. As a result, the surface of the heat-fixing roll is elastically deformed, and a belt nip is formed between the endless belt and the heat-fixing roll, through which the recording sheet (recording medium or recording material holding a toner image) is passed. According to the configuration of this image fixing device, it is possible to reduce heat loss in the belt nip, and also to prevent a speed difference between the recording sheet and the heat fixing roll and disturbance of the toner image due to air or water vapor in the belt nip. has been done.

しかしながら、エンドレスベルトの内周面と圧力パッド(ニップ形成部材)との摩擦係数が大きいと、加熱定着ロールの駆動トルクが大きくなり、ギア受け部に働く応力が大きくなってギア及びコアの破損が生じる虞がある。また、加熱定着ロールによるエンドレスベルトの駆動力に比べて、エンドレスベルトと圧力パッドとの間の摩擦力が無視しえない程大きくなると、加熱定着ロールとエンドレスベルトとの間においてスリップが生じ、記録シート上の未定着トナー画像がずれる虞もある。 However, if the coefficient of friction between the inner circumferential surface of the endless belt and the pressure pad (nip forming member) is large, the driving torque of the heat fixing roll will be large, and the stress acting on the gear receiving section will be large, causing damage to the gear and core. There is a possibility that this may occur. In addition, if the frictional force between the endless belt and the pressure pad is too large to ignore compared to the driving force of the endless belt by the heat-fixing roll, slippage will occur between the heat-fixing roll and the endless belt, causing recording. There is also a possibility that the unfixed toner image on the sheet may be shifted.

そこで、これらの問題を解決するため、特開平10-213984号公報においては、圧力パッド(押圧パッド)とエンドレスベルトとの間に、潤滑剤としての変性シリコーンオイルを介在させる定着装置が提案されている。 これにより、加熱定着ロールに対する記録シートの離型性を低下させることなく、エンドレスベルトの安定的な走行性能(回転性)を確保できるとしている。 In order to solve these problems, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-213984 proposes a fixing device in which modified silicone oil is interposed as a lubricant between a pressure pad and an endless belt. There is. This makes it possible to ensure stable running performance (rotation performance) of the endless belt without reducing the releasability of the recording sheet from the heat-fixing roll.

しかしながら、上記特開平10-213984号公報に記載の定着装置においては、エンドレスベルトが摺動する圧力パッドの表面を低摩擦面にするための低摩擦シートの摩擦係数を低減しているのみで、低摩擦シートあるいはエンドレスベルトに対する変性シリコーンオイルの表面濡れ特性に関しては考慮されていない。このため、変性シリコーンオイルを安定して保持させることが難しく、保守が困難であるという問題がある。 However, in the fixing device described in JP-A-10-213984, the friction coefficient of the low-friction sheet is only reduced to make the surface of the pressure pad on which the endless belt slides a low-friction surface. No consideration is given to the surface wetting properties of modified silicone oil on low-friction sheets or endless belts. Therefore, there is a problem that it is difficult to stably hold the modified silicone oil, and maintenance is difficult.

そこで、この問題を解決するため、特開2010-211220号公報においては、凹凸を有する基材上に設けられ、少なくとも摺動面に耐熱性樹脂を含む非多孔質状シートを、圧力パッド(押圧部材)とエンドレスベルト(樹脂フィルム管状体)との間に介在するシート上摺動部材として用いる構成が提案されている。また、別の特開2001-249558号公報においては、圧力パッド(押圧部材)の摺接面に、親油化処理したフッ素樹脂を使用する、あるいは親油化剤をフッ素樹脂と併用する定着装置が提案されている。これにより、潤滑剤に対する濡れ性を改善でき、オイル涸れが生じ難くなるため、安定した摺動性能を実現して定着画像の質及び定着性を良好に維持できるとしている。 Therefore, in order to solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-211220 discloses that a pressure pad (pressing A structure has been proposed for use as a sliding member on a sheet interposed between an endless belt (resin film tubular body) and an endless belt (resin film tubular body). Furthermore, in another Japanese Patent Application Publication No. 2001-249558, a fixing device uses a fluororesin treated to make it lipophilic on the sliding surface of a pressure pad (pressing member), or uses a lipophilic agent in combination with the fluororesin. is proposed. This improves the wettability to the lubricant and makes it difficult for oil to run out, so it is possible to achieve stable sliding performance and maintain good quality and fixability of fixed images.

上記のようなニップ形成部材(圧力パッド)の摺接面と定着ベルト(エンドレスベルト)の内周面との間にシリコーンオイルなどの潤滑剤を介在させる定着装置においては、エネルギー効率が高く、省エネルギー化を図りやすい利点がある。このため、斯かる定着装置は、多くの画像形成装置に用いられている。 The fixing device described above, which uses a lubricant such as silicone oil between the sliding surface of the nip forming member (pressure pad) and the inner peripheral surface of the fixing belt (endless belt), is highly energy efficient and energy saving. It has the advantage of being easy to implement. For this reason, such fixing devices are used in many image forming apparatuses.

ここで、画像形成装置から発生する超微小粒子は、画像形成装置を構成する様々な部材から発生することが知られている。中でも、定着装置のみを駆動させた場合に、超微小粒子の発生量が大幅に上昇することから、定着装置が超微小粒子の主な発生原因であることが分かっている。また、画像面積が低い画像を印刷すると、超微小粒子の発生が減少するため、トナーが超微小粒子発生に関係していることも知られている。 Here, it is known that ultrafine particles generated from an image forming apparatus are generated from various members constituting the image forming apparatus. Among these, it is known that the fixing device is the main cause of the generation of ultrafine particles because the amount of ultrafine particles generated increases significantly when only the fixing device is driven. It is also known that toner is involved in the generation of ultrafine particles, since the generation of ultrafine particles decreases when an image with a low image area is printed.

なお、本明細書中において「超微小粒子」とは、後述の図5に示される関係を調べるための測定条件により測定される微粒子及び超微粒子(「FP/UFP」という場合もある。)であり、粒径が5.6nm~560nmの粒子を意味する。 Note that in this specification, "ultrafine particles" refer to fine particles and ultrafine particles (sometimes referred to as "FP/UFP") measured under measurement conditions for examining the relationship shown in FIG. 5, which will be described later. , meaning particles with a particle size of 5.6 nm to 560 nm.

また、超微小粒子の成分について詳細な分析が行われており、第34回エアロゾル科学・技術研究討論会講演要旨集211-212(2017)においては、トナー由来のパラフィン、高級アルコールのほか、12量体(D12)以上で17量体(D17)以下の環状シロキサンが、超微小粒子の成分であることが報告されている。 In addition, detailed analysis has been conducted on the components of ultrafine particles, and in the 34th Aerosol Science and Technology Research Conference Abstracts 211-212 (2017), in addition to toner-derived paraffin and higher alcohols, It has been reported that a cyclic siloxane having a 12-mer (D12) or more and a 17-mer (D17) or less is a component of ultrafine particles.

このような12~17量体の環状シロキサンは、通常、シリコーンゴム又はシリコーンオイル中に不純物として存在している。例えば、特許第4985803号公報においては、超微小粒子としてのシロキサンが、定着装置に用いられるローラのシリコーンゴムから発生することが記載されている。しかしながら、12~17量体の環状シロキサンが具体的に何から多く発生しているのかは分からなかった。 Such 12- to 17-mer cyclic siloxanes are usually present as impurities in silicone rubber or silicone oil. For example, Japanese Patent No. 4985803 describes that siloxane as ultrafine particles is generated from silicone rubber of a roller used in a fixing device. However, it was not clear from what specifically the 12-17-mer cyclic siloxane was generated.

また、定着装置から発生する超微小粒子は、定着ベルトが加熱され、定着ベルトの温度が高いほど多くなる傾向にある。このような定着ベルトの温度上昇に伴う超微小粒子増加に対する対策として、トナーの低融点化がある。トナーを低融点化することにより、定着ベルトの温度を低く設定できるため、超微小粒子の発生を抑制できる。また、定着ベルトの温度を低く設定できる条件の場合、押圧部材と定着ベルトとの間に介在させるシリコーンオイルとして、低分子シロキサンを除去していない低コストのシリコーンオイルを用いることができる。 Further, the number of ultrafine particles generated from the fixing device tends to increase as the fixing belt is heated and the temperature of the fixing belt becomes higher. As a countermeasure against the increase in ultrafine particles caused by the rise in temperature of the fixing belt, there is a method of lowering the melting point of the toner. By lowering the melting point of the toner, the temperature of the fixing belt can be set low, thereby suppressing the generation of ultrafine particles. Further, in the case of conditions where the temperature of the fixing belt can be set low, a low-cost silicone oil from which low-molecular-weight siloxane is not removed can be used as the silicone oil interposed between the pressing member and the fixing belt.

しかしながら、プリント速度向上の要求により、プリント速度を速くすると、定着ベルトの表面温度を変えていないにも関わらず、超微小粒子の発生が生じるようになった。これは、プリント速度を速くすると、定着ベルトの温度を一定に維持するために、定着ベルトを加熱するヒータの出力が高くなったことによると考えられる。すなわち、出力が高いヒータによって定着ベルト内のシリコーンオイルが直接加熱されることにより、シリコーンオイルが温度上昇しやすくなり、シリコーンオイルから超微小粒子が発生したものと考えられる。 However, due to the demand for increased printing speed, when the printing speed is increased, ultrafine particles are generated even though the surface temperature of the fixing belt is not changed. This is thought to be due to the fact that when the print speed is increased, the output of the heater that heats the fixing belt increases in order to maintain the temperature of the fixing belt constant. That is, it is considered that the silicone oil in the fixing belt is directly heated by a high-output heater, so that the temperature of the silicone oil tends to rise, and ultrafine particles are generated from the silicone oil.

このような定着ベルト内のシリコーンオイルに由来する超微小粒子の発生を抑制するため、例えば、特許第6213313号公報においては、ニップ形成部材(押圧部材)の摺接外面と定着ベルト(エンドレスベルト)の摺接内面との間のシリコーンオイルに含まれる11~17量体のシロキサン含有量を、2000ppm以下にすることが提案されている。 In order to suppress the generation of such ultrafine particles originating from silicone oil in the fixing belt, for example, in Japanese Patent No. 6213313, the sliding contact outer surface of the nip forming member (pressing member) and the fixing belt (endless belt ) has been proposed to reduce the content of 11 to 17-mer siloxane contained in the silicone oil between the sliding surface and the sliding surface to 2000 ppm or less.

すなわち、上記特許第6213313号公報においては、ニップ形成部材と定着ベルトとの間に介在するシリコーンオイルが超微小粒子の発生由来であると考えられている。そこで、本発明者らは、定着装置から発生する超微小粒子の多くが定着ベルトとニップ形成部材との間に介在するシリコーンオイルを由来としていることを検証するため、定着ベルトとニップ形成部材との間に11~17量体のシロキサン含有量が低いシリコーンオイルを塗布して定着処理を行った。しかしながら、超微小粒子の発生を効果的に抑制することはできなかった。また、特許第5153251号公報に開示されるような、3~20量体の環状シロキサン含有量が極めて少ないシリコーンオイルを定着ベルトとニップ形成部材との間に介在させた場合も、超微小粒子の発生を効果的に抑制することはできなかった。 That is, in the above-mentioned Japanese Patent No. 6213313, it is considered that the silicone oil interposed between the nip forming member and the fixing belt is the source of the ultrafine particles. Therefore, in order to verify that most of the ultrafine particles generated from the fixing device originate from the silicone oil interposed between the fixing belt and the nip forming member, we A fixing process was carried out by applying a silicone oil containing a low amount of 11 to 17-mer siloxane between the two. However, the generation of ultrafine particles could not be effectively suppressed. Furthermore, when a silicone oil with an extremely low content of tri- to 20-mer cyclic siloxane, as disclosed in Japanese Patent No. 5153251, is interposed between the fixing belt and the nip forming member, ultrafine particles It was not possible to effectively suppress the occurrence of

そこで、本発明者らは、定着装置のどの部分から超微小粒子が多く発生しているか詳細に検証したところ、定着ベルトの端部付近から超微小粒子が多く発生することが分かった。検証当初、超微小粒子の発生原因は、定着ベルトとニップ形成部材との間に介在するシリコーンオイルであると考えられていたため、超微小粒子の発生原因を特定する上記検証試験においては、ベルト保持部材の外周面と定着ベルトの内周面との間に介在するシリコーンオイルについて考慮していなかった。すなわち、ベルト保持部材に付着するシリコーンオイルの量は、定着ベルトとニップ形成部材との間に介在するシリコーンオイルの量に比べれば圧倒的に少ないうえ、ベルト保持部材は、定着ベルトを加熱するヒータから離れているため、検証当初、ベルト保持部材上のシリコーンオイルは、超微小粒子の発生にはあまり関係ないと考えられていた。 Therefore, the present inventors conducted a detailed examination to determine from which part of the fixing device many ultrafine particles were generated, and found that many ultrafine particles were generated near the ends of the fixing belt. At the beginning of the verification, it was thought that the cause of the generation of ultrafine particles was silicone oil interposed between the fixing belt and the nip forming member, so in the above verification test to identify the cause of the generation of ultrafine particles, No consideration was given to silicone oil interposed between the outer peripheral surface of the belt holding member and the inner peripheral surface of the fixing belt. In other words, the amount of silicone oil that adheres to the belt holding member is overwhelmingly smaller than the amount of silicone oil that is interposed between the fixing belt and the nip forming member, and the belt holding member is not connected to the heater that heats the fixing belt. At the beginning of the verification, it was thought that the silicone oil on the belt holding member had little to do with the generation of ultrafine particles.

しかしながら、本発明者らは、ベルト保持部材上に付着するシリコーンオイルを拭き取り、トナーが付着しない白紙画像を印刷したところ、超微小粒子の発生量が大幅に低下することを見出した。このことから、定着装置から生じる超微小粒子の主たる発生源は、ベルト保持部材と定着ベルトとの間に介在するシリコーンオイルであることが分かった。 However, the inventors of the present invention discovered that when the silicone oil adhering to the belt holding member was wiped off and a blank image to which toner did not adhere was printed, the amount of ultrafine particles generated was significantly reduced. From this, it was found that the main source of ultrafine particles generated from the fixing device was the silicone oil interposed between the belt holding member and the fixing belt.

超微小粒子の発生を効果的に抑制するには、ベルト保持部材と定着ベルトの間にシリコーンオイルなどの潤滑剤を介在させないことが有効である。しかしながら、その場合、ベルト保持部材に対する定着ベルトの円滑な摺動が得られなくなると共に、定着ベルトの端部が傷つき、定着装置の製品寿命が短くなる虞がある。特に、ベルト保持部材の材料にガラス繊維が含まれている場合は、ベルト保持部材の表面に露出するガラス繊維によって定着ベルトの内周面が傷つけられる虞がある。従って、定着ベルトの内周面の傷つきを抑制するには、ベルト保持部材の外周面と定着ベルトの内周面との間にシリコーンオイルなどの潤滑剤を介在させることが好ましい。 In order to effectively suppress the generation of ultrafine particles, it is effective not to use a lubricant such as silicone oil between the belt holding member and the fixing belt. However, in this case, smooth sliding of the fixing belt with respect to the belt holding member may not be achieved, and the ends of the fixing belt may be damaged, which may shorten the product life of the fixing device. In particular, when the material of the belt holding member includes glass fibers, there is a risk that the inner peripheral surface of the fixing belt may be damaged by the glass fibers exposed on the surface of the belt holding member. Therefore, in order to suppress damage to the inner circumferential surface of the fixing belt, it is preferable to interpose a lubricant such as silicone oil between the outer circumferential surface of the belt holding member and the inner circumferential surface of the fixing belt.

斯かる事情に鑑み、本発明においては、定着ベルトなどの回転体とこれを保持する回転体保持部材との間に潤滑剤を介在させる構成において、潤滑剤に由来する超微小粒子の発生を抑制することを目的とする。以下、超微小粒子の発生を抑制する方法について、本発明の実施形態を例に説明する。 In view of such circumstances, in the present invention, in a structure in which a lubricant is interposed between a rotating body such as a fixing belt and a rotating body holding member that holds the same, generation of ultrafine particles derived from the lubricant is prevented. The purpose is to suppress. Hereinafter, a method for suppressing the generation of ultrafine particles will be described using an embodiment of the present invention as an example.

上記のように、図1~図3に示される本実施形態に係る定着装置20においては、定着ベルト21が回転すると、定着ベルト21内に配置されるニップ形成部材24に対して定着ベルト21が摺動するため、定着ベルト21とニップ形成部材24との間には、潤滑剤が塗布されている。これにより、定着ベルト21とニップ形成部材24との間において生じる摺動抵抗が低減されるため、定着ベルト21の円滑な回転を維持できると共に、定着ベルト21の摩耗を抑制できる。潤滑剤としては、一般的に、シリコーンオイル、シリコーングリース、フッ素グリース、フッ素オイルなどが用いられる。また、潤滑剤は、ニップ形成部材24のベースパッド29と定着ベルト21の内周面との間に配置される摺動シート30(図2参照)に含ませられ、摺動シート30から潤滑剤が染み出すことにより、ニップ形成部材24と定着ベルト21との間に潤滑剤が介在する。 As described above, in the fixing device 20 according to the present embodiment shown in FIGS. 1 to 3, when the fixing belt 21 rotates, the fixing belt 21 moves against the nip forming member 24 disposed inside the fixing belt 21. A lubricant is applied between the fixing belt 21 and the nip forming member 24 so that the fixing belt 21 and the nip forming member 24 can slide. This reduces the sliding resistance generated between the fixing belt 21 and the nip forming member 24, so that smooth rotation of the fixing belt 21 can be maintained and wear of the fixing belt 21 can be suppressed. As the lubricant, silicone oil, silicone grease, fluorine grease, fluorine oil, etc. are generally used. Further, the lubricant is contained in a sliding sheet 30 (see FIG. 2) disposed between the base pad 29 of the nip forming member 24 and the inner peripheral surface of the fixing belt 21, and the lubricant is contained in the sliding sheet 30 (see FIG. 2). As the lubricant oozes out, the lubricant is present between the nip forming member 24 and the fixing belt 21.

また、本実施形態に係る定着装置20においては、定着ベルト21の長手方向両端部を回転可能に保持する一対のベルト保持部材27が設けられているため、各ベルト保持部材27と定着ベルト21との間にも、摺動抵抗を低減する目的で上記のような潤滑剤が介在している。特に、ベルト保持部材27がガラス繊維を含有する場合は、表面に露出したガラス繊維が定着ベルト21を傷つけ、定着ベルト21の回転を阻害させ、画像品質を劣化させる虞があるため、シリコーンオイル、シリコーングリース、フッ素グリース、フッ素オイルなどの潤滑剤をベルト保持部材27の外周面と定着ベルト21の内周面との間に介在させることが好ましい。 Further, in the fixing device 20 according to the present embodiment, since a pair of belt holding members 27 that rotatably hold both ends of the fixing belt 21 in the longitudinal direction are provided, each belt holding member 27 and the fixing belt 21 The above-mentioned lubricant is also present between the two for the purpose of reducing sliding resistance. In particular, when the belt holding member 27 contains glass fibers, the glass fibers exposed on the surface may damage the fixing belt 21, inhibit rotation of the fixing belt 21, and deteriorate image quality. It is preferable that a lubricant such as silicone grease, fluorine grease, or fluorine oil be interposed between the outer circumferential surface of the belt holding member 27 and the inner circumferential surface of the fixing belt 21 .

このように、回転する定着ベルト21に対して相対的に摺動するニップ形成部材24及びベルト保持部材27などのような摺動部材を備える構成においては、定着ベルト21の摺動性を向上させるため、一般的に、シリコーンオイル、シリコーングリース、フッ素グリース、フッ素オイルなどの潤滑剤が用いられている。これらの潤滑剤の中でも、特に、シリコーンオイル、シリコーングリースは、適度な耐熱性を有し、フッ素オイル、フッ素グリースに比べて安価なため、潤滑剤として好適に用いられる。 In this way, in a configuration including sliding members such as the nip forming member 24 and the belt holding member 27 that slide relative to the rotating fixing belt 21, the sliding properties of the fixing belt 21 are improved. Therefore, lubricants such as silicone oil, silicone grease, fluorine grease, and fluorine oil are generally used. Among these lubricants, silicone oil and silicone grease are particularly suitable for use as lubricants because they have appropriate heat resistance and are cheaper than fluorine oil and fluorine grease.

一般的に、用紙が接触する部分の定着ベルト21の表面温度は、画像品質に与える影響が大きいことから、厳格に管理されている。このことは、本実施形態に係る定着装置においても同じであり、用紙上の未定着画像を定着処理する際、定着ベルト21に対して用紙が接触すると、定着ベルト21から用紙へ熱が移動して消費されるため、消費した熱を定着ベルト21へ補うように、ヒータ23から定着ベルト21へ熱が与えられる。一方、定着ベルト21の用紙が接触しない部分においては、通紙に伴う熱の消費がされにくいため、複数の用紙が連続通紙された場合に、定着ベルト21が蓄熱されて温度上昇する傾向にある。 Generally, the surface temperature of the fixing belt 21 at the portion that comes into contact with the paper is strictly controlled because it has a large effect on image quality. This is the same in the fixing device according to this embodiment, and when the paper contacts the fixing belt 21 when fixing an unfixed image on the paper, heat is transferred from the fixing belt 21 to the paper. Therefore, heat is applied from the heater 23 to the fixing belt 21 so as to supplement the consumed heat to the fixing belt 21. On the other hand, in the portions of the fixing belt 21 where the paper does not come in contact with each other, heat is less likely to be consumed when paper passes, so when a plurality of papers are passed continuously, the fixing belt 21 tends to accumulate heat and rise in temperature. be.

従って、図4に示されるように、最大幅の用紙が通過する最大通紙領域(最大記録媒体通過領域)Wよりも外側の領域(非通紙領域)においては、定着ベルト21が温度上昇しやすいため、定着ベルト21が温度上昇すると、その温度上昇する部分を保持するベルト保持部材27も温度上昇し、ベルト保持部材27に付着するシリコーンオイル又はシリコーングリースも温度上昇する。特に、図4に示されるようなヒータ23の発熱部Hが最大通紙領域Wの外側まで延長される構成においては、非通紙領域における定着ベルト21の温度上昇がより顕著となるため、ベルト保持部材27の温度上昇に伴うシリコーンオイル又はシリコーングリースの温度上昇も顕著となる。 Therefore, as shown in FIG. 4, the temperature of the fixing belt 21 increases in the area (non-paper passing area) outside the maximum paper passing area (maximum recording medium passing area) W where the largest paper passes. Therefore, when the temperature of the fixing belt 21 rises, the temperature of the belt holding member 27 that holds the portion where the temperature rises also rises, and the temperature of the silicone oil or silicone grease that adheres to the belt holding member 27 also rises. In particular, in a configuration in which the heat generating portion H of the heater 23 extends to the outside of the maximum paper passing area W as shown in FIG. As the temperature of the holding member 27 increases, the temperature of the silicone oil or silicone grease also increases significantly.

その結果、ベルト保持部材27と定着ベルト21の間に介在するシリコーンオイル又はシリコーングリースの温度が温度上昇し、シリコーンオイル又はシリコーングリースに含まれる12量体以上で17量体以下のシロキサンが揮発すると、超微小粒子が発生する虞がある。 As a result, the temperature of the silicone oil or silicone grease interposed between the belt holding member 27 and the fixing belt 21 increases, and the siloxane containing 12-mer or more and 17-mer or less contained in the silicone oil or silicone grease evaporates. , there is a possibility that ultrafine particles may be generated.

図5は、ベルト保持部材27に用いられる一般的なシリコーンオイルをホットプレートで加熱した際のホットプレート温度と測定雰囲気中のFP/UFPの濃度(1cmあたりのFP/UFPの個数)との関係を示すグラフである。 Figure 5 shows the relationship between the hot plate temperature and the concentration of FP/UFP (number of FP/UFP per 1 cm3 ) in the measurement atmosphere when general silicone oil used for the belt holding member 27 is heated with a hot plate. It is a graph showing a relationship.

図5に示される関係を調べる本試験においては、JIS A 1901に準拠した1立米チャンバー(換気回数:5回)内で、サンプル容器内のシリコーンオイルを加熱した。図6に示されるように、サンプル容器1000は、50mm×50mm×5mmのアルミ板に、φ22mmで深さ2mmの窪み1000aを設けたものを使用し、この窪み1000aにサンプルを配置する。サンプルが配置されたサンプル容器1000を加熱装置(アズワン製クリーンホットプレートMH-180CS、アズワン製コントローラMH-3CS)のホットプレート上に置き、設定温度250℃でサンプルを加熱した。ホットプレートの温度をモニターしながら、チャンバー内のFP/UFP個数濃度を測定装置(高速応答型パーティクルサイザーFMPS : Fast Mobility Particle Sizer, TSI; Model 3091)を用いて測定した(Export時のUse Averaging Interval:30秒)。サンプル量(シリコーンオイルの量)は36μlとした。図5においては、横軸にホットプレートの温度が示されているが、ホットプレートの温度上昇と潤滑剤の温度上昇はほぼ同期して変化するため、ここでは、ホットプレートの温度をシリコーンオイルの温度とみなす。 In this test to investigate the relationship shown in FIG. 5, silicone oil in a sample container was heated in a 1 cubic meter chamber (ventilation number: 5 times) in accordance with JIS A 1901. As shown in FIG. 6, the sample container 1000 is a 50 mm x 50 mm x 5 mm aluminum plate with a recess 1000a having a diameter of 22 mm and a depth of 2 mm, and a sample is placed in the recess 1000a. The sample container 1000 containing the sample was placed on a hot plate of a heating device (Clean Hot Plate MH-180CS manufactured by As One, Controller MH-3CS manufactured by As One), and the sample was heated at a set temperature of 250°C. While monitoring the temperature of the hot plate, the number concentration of FP/UFP in the chamber was measured using a measuring device (Fast Mobility Particle Sizer (FMPS: Fast Mobility Particle Sizer, TSI; Model 3091). :30 seconds). The sample volume (silicone oil volume) was 36 μl. In Figure 5, the horizontal axis shows the temperature of the hot plate, but since the temperature rise of the hot plate and the temperature rise of the lubricant change almost synchronously, here, the temperature of the hot plate is expressed as the temperature of the silicone oil. Regarded as temperature.

図5に示されるように、FP/UFPは、シリコーンオイルの温度が200℃に達したあたりから発生し始め、温度が210℃を超えたあたりからFP/UFPの個数濃度が急激に上昇した。この急激に個数濃度が上昇する210℃以上においては、チャンバー内のFP/UFP個数濃度が4000個/cm以上となった。 As shown in FIG. 5, FP/UFP began to be generated when the temperature of the silicone oil reached 200°C, and the number concentration of FP/UFP rapidly increased when the temperature exceeded 210°C. At temperatures above 210° C. where the number concentration rapidly increases, the number concentration of FP/UFP in the chamber reached 4000 pieces/cm 3 or more.

このように、一般的に用いられるシリコーンオイルにおいては、温度が200℃に達すると、シリコーンオイル中に含まれる12量体以上で17量体以下のシロキサンが揮発し、FP/UFPが発生する。また、図5には示されていないが、シリコーングリースにおいても、シリコーンオイルと同じように、温度が200℃に達した場合に、FP/UFPが発生する。 Thus, in commonly used silicone oils, when the temperature reaches 200° C., siloxanes containing 12-mer or more and 17-mer or less contained in the silicone oil volatilize, generating FP/UFP. Although not shown in FIG. 5, FP/UFP occurs in silicone grease when the temperature reaches 200° C., similarly to silicone oil.

このことから、定着処理中(連続通紙中)にベルト保持部材27の温度が200℃以上となる定着装置において、超微小粒子の発生を抑制するには、超微小粒子の主な発生要因である、ベルト保持部材27に付着するシリコーンオイル又はシリコーングリース中の12~17量体(12量体以上で17量体以下)のシロキサンの濃度を低くすることが不可欠であるといえる。そのため、本発明においては、ベルト保持部材27に付着するシリコーンオイル又はシリコーングリース中の12~17量体のシロキサンの濃度を、(0ppm以上)1250ppm以下となるようにしている。これにより、定着処理中にベルト保持部材27の温度が200℃以上となる定着装置においても、超微小粒子の発生を効果的に抑制できるようになる。さらに、超微小粒子の発生をより一層抑制するには、ベルト保持部材27に付着するシリコーンオイル又はシリコーングリース中の12~17量体のシロキサンの濃度を500ppm以下とすることが好ましい。 For this reason, in order to suppress the generation of ultrafine particles in a fixing device where the temperature of the belt holding member 27 is 200°C or higher during the fixing process (during continuous sheet feeding), it is necessary to It can be said that it is essential to lower the concentration of 12-17-mer (12-mer or more and 17-mer or less) siloxane in the silicone oil or silicone grease that adheres to the belt holding member 27, which is a contributing factor. Therefore, in the present invention, the concentration of 12-17-mer siloxane in the silicone oil or silicone grease that adheres to the belt holding member 27 is set to be (0 ppm or more) and 1250 ppm or less. This makes it possible to effectively suppress the generation of ultrafine particles even in a fixing device where the temperature of the belt holding member 27 reaches 200° C. or higher during the fixing process. Furthermore, in order to further suppress the generation of ultrafine particles, it is preferable that the concentration of 12-17-mer siloxane in the silicone oil or silicone grease adhering to the belt holding member 27 is 500 ppm or less.

以下に、本発明において用いられるシリコーンオイルの一例について説明する。 An example of silicone oil used in the present invention will be explained below.

本発明において、ベルト保持部材27と定着ベルト21との間に介在させるシリコーンオイルの一例としては、オルガノポリシロキサンから成るシリコーンオイルが用いられる。オルガノポリシロキサンは、例えば、下記一般組成式(1)により表される化合物、又は、主鎖がRSiO2/2で(RはRと同様の意味を表す)により示されるジオルガノシロキサン単位の繰り返しから成る化合物が例示される。 In the present invention, as an example of the silicone oil interposed between the belt holding member 27 and the fixing belt 21, silicone oil made of organopolysiloxane is used. Organopolysiloxane is, for example, a compound represented by the following general composition formula (1), or a diorganopolysiloxane whose main chain is R b SiO 2/2 (R b represents the same meaning as R a ). Examples include compounds consisting of repeating siloxane units.

SiO(4-a)/2・・・(1) R a SiO (4-a)/2 ...(1)

上記式(1)中、Rは炭素数1~20の置換基を有していてもよい一価の炭化水素基を示し、aの値は1~2.5の任意の数である。Rにおける炭素数1~20の置換基を有していてもよい一価の炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基等のアルキル基;シクロヘキシル基、シクロヘプチル基などのシクロアルキル基;ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基などのアルケニル基、フェニル基、トリル基などのアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基などのアラルキル基などが挙げられ、これらの中では、特にメチル基が好適である。 In the above formula (1), R a represents an optionally substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the value of a is an arbitrary number from 1 to 2.5. Specific examples of the monovalent hydrocarbon group which may have a substituent having 1 to 20 carbon atoms in R a include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert- Alkyl groups such as butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, decyl group; cycloalkyl group such as cyclohexyl group, cycloheptyl group; vinyl group, allyl group, propenyl group, isopropenyl group, butenyl group, etc. Examples include alkenyl groups, phenyl groups, aryl groups such as tolyl groups, and aralkyl groups such as benzyl groups and phenylethyl groups. Among these, methyl groups are particularly preferred.

また、前記一価の炭化水素基が置換基を有する場合(変性シリコーンオイル)の置換基としては、非置換の炭化水素基が有する水素の少なくとも一部がアミノ基、エポキシ基、カルボキシル基、カルビノール基、メタクリル基、アクリル基、メルカプト基、フェノール基、水酸基、ポリエーテル基、アルコキシ基などや、フッ素、塩素、臭素などのハロゲン原子で置換されたものが挙げられる。 In addition, when the monovalent hydrocarbon group has a substituent (modified silicone oil), the substituent includes an amino group, an epoxy group, a carboxyl group, a carboxylic acid group, etc. Examples include those substituted with a nol group, methacrylic group, acrylic group, mercapto group, phenol group, hydroxyl group, polyether group, alkoxy group, and halogen atoms such as fluorine, chlorine, and bromine.

上記各種シリコーンオイルの中でも、超微小粒子の発生をより抑制できることから、ジメチルシリコーンオイルが特に好ましく用いられる。ただし、本発明に用いるシリコーンオイルは超微小粒子の発生を抑制するため、オルガノポリシロキサンを構成する分子のうち、12~17量体のシロキサンの濃度が、1250ppm以下、さらに好ましくは、500ppm以下である。 Among the various silicone oils mentioned above, dimethyl silicone oil is particularly preferably used because it can further suppress the generation of ultrafine particles. However, in order to suppress the generation of ultrafine particles in the silicone oil used in the present invention, the concentration of 12-17-mer siloxane among the molecules constituting the organopolysiloxane is 1250 ppm or less, more preferably 500 ppm or less. It is.

12~17量体のシロキサンの濃度を1250ppm以下にする方法としては、加熱減圧する方法、メタノール、エタノール、ブタノールなどのアルコール類による溶媒抽出による精製、トルエンとアセトンとの混合溶媒を溶離液として液体クロマトグラフ法による精製が例示できる。 Methods for reducing the concentration of 12-17-mer siloxane to 1250 ppm or less include heating and depressurizing, purification by solvent extraction with alcohols such as methanol, ethanol, and butanol, and purification using a mixed solvent of toluene and acetone as an eluent. An example is purification by chromatography.

本発明においては、定着温度における粘度が10000cSt(10000mm/s)以下、特に5000cSt(5000mm/s)以下のシリコーンオイルを使用する場合に特に有効である。 The present invention is particularly effective when using a silicone oil whose viscosity at the fixing temperature is 10,000 cSt (10,000 mm 2 /s) or less, particularly 5,000 cSt (5,000 mm 2 /s) or less.

また、本発明に係る回転体保持部材(ベルト保持部材27)上には、シリコーンオイルに代わり、シリコーングリースを用いてもよい。シリコーングリースは、上記シリコーンオイルを基油として、金属石鹸、ポリフルオロエチレンなどの増ちょう剤により半固形化したものが用いられる。 Moreover, silicone grease may be used instead of silicone oil on the rotating body holding member (belt holding member 27) according to the present invention. The silicone grease used is one obtained by using the above-mentioned silicone oil as a base oil and making it semi-solid with a thickener such as metal soap or polyfluoroethylene.

続いて、本発明の実施例と比較例を例に挙げて、本発明についてさらに具体的に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではない。 Next, the present invention will be described in more detail by citing Examples and Comparative Examples of the present invention. Note that the present invention is not limited to the examples described below.

<シリコーンオイルの調整1>
まず、下記表1中の実施例及び比較例において用いられるシリコーンオイルについて説明する。表1中のシリコーンオイル1は、市販のジメチルシリコーンオイル(シリコーンオイル1)[動粘度(25℃):104mm/s]であり、その他のシリコーンオイル2、3、4は、シリコーンオイル1を195℃、215℃、230℃で真空乾燥処理することにより得られたものである。これらのシリコーンオイル1~4に含まれる12~17量体の環状シロキサンの濃度は、下記表1に記載の通り互いに異なっている(表1中のシリコーンオイル1~4横の括弧書き参照)。環状シロキサンの濃度は、下記条件のガスクロマトグラフ法により測定された値である。
[測定条件]
カラム:ZB-5 L=30m、ID=0.25mm、Film=0.25μm
カラム昇温:40℃(保持1min)~20℃/min~320℃(保持35min)
キャリアガス:He
イオン化法:EI法(70eV)
測定モード:トータルイオンクロマトグラム(TIC)
<Silicone oil adjustment 1>
First, the silicone oil used in the Examples and Comparative Examples shown in Table 1 below will be explained. Silicone oil 1 in Table 1 is commercially available dimethyl silicone oil (silicone oil 1) [kinematic viscosity (25°C): 104 mm 2 /s], and other silicone oils 2, 3, and 4 are silicone oil 1. These were obtained by vacuum drying at 195°C, 215°C, and 230°C. The concentrations of the 12- to 17-mer cyclic siloxane contained in these silicone oils 1 to 4 are different from each other as shown in Table 1 below (see the parentheses next to silicone oils 1 to 4 in Table 1). The concentration of cyclic siloxane is a value measured by gas chromatography under the following conditions.
[Measurement condition]
Column: ZB-5 L=30m, ID=0.25mm, Film=0.25μm
Column temperature increase: 40°C (holding 1 min) ~ 20°C/min ~ 320°C (holding 35 min)
Carrier gas: He
Ionization method: EI method (70eV)
Measurement mode: Total ion chromatogram (TIC)

Figure 2023165389000002
Figure 2023165389000002

<実施例1>
実施例1においては、図2及び図3に示される構成の定着装置が用い、この定着装置が備えるベルト保持部材27として、液晶ポリマー中にガラス繊維、カーボンブラック、ガラスビーズを有するものを用いた。また、摺動シート30に上記シリコーンオイル1を染み込ませ、ベルト保持部材27の外周面に上記シリコーンオイル3を塗布した。そして、定着ベルト21を1回転させ、定着ベルト21の内周面に接触する摺動シート30の摺動部と、ベルト保持部材27に接触する定着ベルト21の内周面に各シリコーンオイルを介在させた。このように構成された定着装置を、プリント速度が50ppm(Page Par Minutes)の画像形成装置に搭載し、ドイツ環境ラベル「ブルーエンジェルマーク」の認証試験所において10分間連続プリントを行った。その結果、実施例1においては、上記表1に示されるように、連続プリント10分間中の超微小粒子の発生速度が3.0×1011個/10分となり、「ブルーエンジェルマーク」の認証基準である3.5×1011個/10分以下となった。また、連続プリント10分間中のベルト保持部材27の最高温度は、203℃であった。さらに、室内環境でプリントを行い、合計5万枚の画像形成を行ったところ、定着ベルト21の端部に異常は見られなかった。
<Example 1>
In Example 1, a fixing device having the configuration shown in FIGS. 2 and 3 was used, and the belt holding member 27 included in this fixing device was made of a liquid crystal polymer containing glass fibers, carbon black, and glass beads. . Further, the sliding sheet 30 was impregnated with the silicone oil 1, and the outer peripheral surface of the belt holding member 27 was coated with the silicone oil 3. Then, the fixing belt 21 is rotated once, and each silicone oil is applied to the sliding portion of the sliding sheet 30 that contacts the inner circumferential surface of the fixing belt 21 and the inner circumferential surface of the fixing belt 21 that contacts the belt holding member 27. I let it happen. The fixing device configured as described above was installed in an image forming apparatus with a printing speed of 50 ppm (Page Par Minutes), and continuous printing was performed for 10 minutes at a certification laboratory for the German environmental label "Blue Angel Mark". As a result, in Example 1, as shown in Table 1 above, the generation rate of ultrafine particles during 10 minutes of continuous printing was 3.0 × 10 11 pieces/10 minutes, and the “Blue Angel Mark” This was below the certification standard of 3.5×10 11 pieces/10 minutes. Further, the maximum temperature of the belt holding member 27 during 10 minutes of continuous printing was 203°C. Furthermore, when printing was carried out in an indoor environment and a total of 50,000 images were formed, no abnormality was found at the end of the fixing belt 21.

<実施例2>
実施例2においては、ベルト保持部材27の外周面に塗布されるシリコーンオイルに、上記シリコーンオイル4を用いた。それ以外は、上記実施例1と同じである。そして、実施例1と同じように、認証試験所において画像形成を行い、超微小粒子の発生速度を測定した。その結果、上記表1に示されるように、実施例2においては、連続プリント10分間中の超微小粒子の発生速度が2.4×1011個/10分となり、「ブルーエンジェルマーク」の認証基準(3.5×1011個/10分)以下となった。また、連続プリント10分間中のベルト保持部材27の最高温度は203℃で、5万枚画像形成後の定着ベルト21の端部に異常は見られなかった。
<Example 2>
In Example 2, the silicone oil 4 described above was used as the silicone oil applied to the outer peripheral surface of the belt holding member 27. The rest is the same as Example 1 above. Then, in the same manner as in Example 1, image formation was performed at a certified testing laboratory, and the generation rate of ultrafine particles was measured. As a result, as shown in Table 1 above, in Example 2, the generation rate of ultrafine particles during 10 minutes of continuous printing was 2.4 × 10 11 particles/10 minutes, which resulted in a "Blue Angel Mark". This was below the certification standard (3.5×10 11 pieces/10 minutes). Further, the maximum temperature of the belt holding member 27 during 10 minutes of continuous printing was 203° C., and no abnormality was observed at the end of the fixing belt 21 after forming 50,000 images.

<実施例3>
実施例3においては、ベルト保持部材27の外周面に塗布されるシリコーンオイルに、上記シリコーンオイル2を用いた。それ以外は、上記実施例1と同じである。そして、実施例1と同じように、認証試験所において画像形成を行い、超微小粒子の発生速度を測定した。その結果、上記表1に示されるように、実施例3においては、連続プリント10分間中の超微小粒子の発生速度が3.5×1011個/10分となり、「ブルーエンジェルマーク」の認証基準(3.5×1011個/10分)以下となった。また、連続プリント10分間中のベルト保持部材27の最高温度は203℃で、5万枚画像形成後の定着ベルト21の端部に異常は見られなかった。
<Example 3>
In Example 3, the silicone oil 2 described above was used as the silicone oil applied to the outer peripheral surface of the belt holding member 27. The rest is the same as Example 1 above. Then, in the same manner as in Example 1, image formation was performed at a certified testing laboratory, and the generation rate of ultrafine particles was measured. As a result, as shown in Table 1 above, in Example 3, the generation rate of ultrafine particles during 10 minutes of continuous printing was 3.5 × 10 11 particles/10 minutes, and the “Blue Angel Mark” This was below the certification standard (3.5×10 11 pieces/10 minutes). Further, the maximum temperature of the belt holding member 27 during 10 minutes of continuous printing was 203° C., and no abnormality was observed at the end of the fixing belt 21 after forming 50,000 images.

<比較例1>
比較例1においては、ベルト保持部材27の外周面に塗布されるシリコーンオイルに、上記シリコーンオイル1を用いた。それ以外は、上記実施例1と同じである。そして、実施例1と同じように、認証試験所において画像形成を行い、超微小粒子の発生速度を測定した。その結果、上記表1に示されるように、比較例1においては、連続プリント10分間中の超微小粒子の発生速度が5.9×1011個/10分となり、「ブルーエンジェルマーク」の認証基準(3.5×1011個/10分)を超えた。また、連続プリント10分間中のベルト保持部材27の最高温度は203℃で、5万枚画像形成後の定着ベルト21の端部に異常は見られなかった。
<Comparative example 1>
In Comparative Example 1, the silicone oil 1 described above was used as the silicone oil applied to the outer peripheral surface of the belt holding member 27. The rest is the same as Example 1 above. Then, in the same manner as in Example 1, image formation was performed at a certified testing laboratory, and the generation rate of ultrafine particles was measured. As a result, as shown in Table 1 above, in Comparative Example 1, the generation rate of ultrafine particles during 10 minutes of continuous printing was 5.9 x 10 11 particles/10 minutes, which was the result of the "Blue Angel Mark". The certification standard (3.5×10 11 pieces/10 minutes) was exceeded. Further, the maximum temperature of the belt holding member 27 during 10 minutes of continuous printing was 203° C., and no abnormality was observed at the end of the fixing belt 21 after forming 50,000 images.

<比較例2>
比較例2においては、ベルト保持部材27の外周面にシリコーンオイルを塗布しない以外、上記実施例1と同じとした。そして、実施例1と同じように、認証試験所において画像形成を行い、超微小粒子の発生速度を測定した。その結果、上記表1に示されるように、比較例2においては、連続プリント10分間中の超微小粒子の発生速度が1.6×1011個/10分となり、「ブルーエンジェルマーク」の認証基準(3.5×1011個/10分)以下となった。また、連続プリント10分間中のベルト保持部材27の最高温度は205℃で、5万枚画像形成後の定着ベルト21の端部に多数のキズが生じていた。
<Comparative example 2>
Comparative Example 2 was the same as Example 1 except that silicone oil was not applied to the outer peripheral surface of the belt holding member 27. Then, in the same manner as in Example 1, image formation was performed at a certified testing laboratory, and the generation rate of ultrafine particles was measured. As a result, as shown in Table 1 above, in Comparative Example 2, the generation rate of ultrafine particles during 10 minutes of continuous printing was 1.6 x 10 11 particles/10 minutes, which resulted in a "Blue Angel Mark". This was below the certification standard (3.5×10 11 pieces/10 minutes). Further, the maximum temperature of the belt holding member 27 during 10 minutes of continuous printing was 205° C., and many scratches were observed at the end of the fixing belt 21 after forming images on 50,000 sheets.

<シリコーンオイルの調整2>
次に、下記表2中の実施例及び比較例において用いられるシリコーンオイルについて説明する。表2中のシリコーンオイル5、6、7は、上記シリコーンオイル1をエタノールに混合して撹拌した後、静置し、シリコーンオイルとエタノールの分離後に抽出されたシリコーンオイルを180℃、200℃、220℃で真空乾燥処理して得られたものである。また、表2中のシリコーンオイル8は、上記シリコーンオイル1を下記条件で液体クロマトグラフィー( L C ) により精製されたものである。
[生成条件]
装置:Hi-Sep LC プレップA型(綜研化学社製)
カラム:20mmΦ×250mm(直径×長さ)
充填剤:ODS-W(綜研化学社製)15/30μm
溶離液:アセトン/トルエンのステップワイズ
洗浄液:トルエン100%
検出:RI(示差屈折計)、Range64
流量:13ml/min(線速、4.12cm/min)
温度:室温(25℃)
試料:ジメチルポリシロキサン/[溶媒、アセトン+トルエン(混合比10/4)]
<Silicone oil adjustment 2>
Next, silicone oils used in Examples and Comparative Examples shown in Table 2 below will be explained. Silicone oils 5, 6, and 7 in Table 2 are silicone oils 5, 6, and 7, which are obtained by mixing the above silicone oil 1 with ethanol, stirring it, leaving it to stand, separating the silicone oil and ethanol, and then heating the extracted silicone oil at 180°C, 200°C, It was obtained by vacuum drying at 220°C. Moreover, silicone oil 8 in Table 2 is obtained by refining the above-mentioned silicone oil 1 by liquid chromatography (LC) under the following conditions.
[Generation conditions]
Equipment: Hi-Sep LC prep type A (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.)
Column: 20mmΦ x 250mm (diameter x length)
Filler: ODS-W (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) 15/30μm
Eluent: Stepwise acetone/toluene Washing solution: 100% toluene
Detection: RI (differential refractometer), Range64
Flow rate: 13ml/min (linear speed, 4.12cm/min)
Temperature: Room temperature (25℃)
Sample: Dimethylpolysiloxane/[Solvent, acetone + toluene (mixing ratio 10/4)]

Figure 2023165389000003
Figure 2023165389000003

<実施例4>
実施例4においては、摺動シート30に染み込ませられるシリコーンオイルと、ベルト保持部材27の外周面に塗布されるシリコーンオイルに、上記シリコーンオイル5を用いた。それ以外は、上記実施例1と同じである。そして、実施例4の定着装置を、プリント速度が60ppm(Page Par Minutes)の画像形成装置に搭載し、ドイツ環境ラベル「ブルーエンジェルマーク」の認証試験所において10分間連続プリントを行った。その結果、実施例4においては、上記表2に示されるように、連続プリント10分間中の超微小粒子の発生速度が3.0×1011個/10分となり、「ブルーエンジェルマーク」の認証基準(3.5×1011個/10分)以下となった。また、連続プリント10分間中のベルト保持部材27の最高温度は、212℃であった。
<Example 4>
In Example 4, the silicone oil 5 was used as the silicone oil impregnated into the sliding sheet 30 and the silicone oil applied to the outer peripheral surface of the belt holding member 27. The rest is the same as Example 1 above. Then, the fixing device of Example 4 was installed in an image forming apparatus with a printing speed of 60 ppm (Page Par Minutes), and continuous printing was performed for 10 minutes at a certification laboratory for the German environmental label "Blue Angel Mark." As a result, in Example 4, as shown in Table 2 above, the generation rate of ultrafine particles during 10 minutes of continuous printing was 3.0 × 10 11 pieces/10 minutes, and the “Blue Angel Mark” This was below the certification standard (3.5×10 11 pieces/10 minutes). Further, the maximum temperature of the belt holding member 27 during 10 minutes of continuous printing was 212°C.

<実施例5>
実施例5においては、ベルト保持部材27の外周面に塗布されるシリコーンオイルに、上記シリコーンオイル6を用いた。それ以外は、上記実施例4と同じである。そして、実施例4と同じように、認証試験所において画像形成を行い、超微小粒子の発生速度を測定した。その結果、上記表2に示されるように、実施例5においては、連続プリント10分間中の超微小粒子の発生速度が2.6×1011個/10分となり、「ブルーエンジェルマーク」の認証基準(3.5×1011個/10分)以下となった。また、連続プリント10分間中のベルト保持部材27の最高温度は212℃であった。
<Example 5>
In Example 5, the silicone oil 6 described above was used as the silicone oil applied to the outer peripheral surface of the belt holding member 27. The rest is the same as in Example 4 above. Then, in the same manner as in Example 4, image formation was performed at a certified testing laboratory, and the generation rate of ultrafine particles was measured. As a result, as shown in Table 2 above, in Example 5, the generation rate of ultrafine particles during 10 minutes of continuous printing was 2.6 × 10 11 particles/10 minutes, which resulted in the formation of the "Blue Angel Mark". This was below the certification standard (3.5×10 11 pieces/10 minutes). Further, the maximum temperature of the belt holding member 27 during 10 minutes of continuous printing was 212°C.

<実施例6>
実施例6においては、ベルト保持部材27の外周面に塗布されるシリコーンオイルに、上記シリコーンオイル7を用いた。それ以外は、上記実施例4と同じである。そして、実施例4と同じように、認証試験所において画像形成を行い、超微小粒子の発生速度を測定した。その結果、上記表2に示されるように、実施例6においては、連続プリント10分間中の超微小粒子の発生速度が1.5×1011個/10分となり、「ブルーエンジェルマーク」の認証基準(3.5×1011個/10分)以下となった。また、連続プリント10分間中のベルト保持部材27の最高温度は212℃であった。
<Example 6>
In Example 6, the silicone oil 7 described above was used as the silicone oil applied to the outer peripheral surface of the belt holding member 27. The rest is the same as in Example 4 above. Then, in the same manner as in Example 4, image formation was performed at a certified testing laboratory, and the generation rate of ultrafine particles was measured. As a result, as shown in Table 2 above, in Example 6, the generation rate of ultrafine particles during 10 minutes of continuous printing was 1.5 × 10 11 particles/10 minutes, which resulted in the formation of the "Blue Angel Mark". This was below the certification standard (3.5×10 11 pieces/10 minutes). Further, the maximum temperature of the belt holding member 27 during 10 minutes of continuous printing was 212°C.

<実施例7>
実施例7においては、ベルト保持部材27の外周面に塗布されるシリコーンオイルに、上記シリコーンオイル8を用いた。それ以外は、上記実施例4と同じである。そして、実施例4と同じように、認証試験所において画像形成を行い、超微小粒子の発生速度を測定した。その結果、上記表2に示されるように、実施例7においては、連続プリント10分間中の超微小粒子の発生速度が0.8×1011個/10分となり、「ブルーエンジェルマーク」の認証基準(3.5×1011個/10分)以下となった。また、連続プリント10分間中のベルト保持部材27の最高温度は212℃であった。
<Example 7>
In Example 7, the silicone oil 8 described above was used as the silicone oil applied to the outer peripheral surface of the belt holding member 27. The rest is the same as in Example 4 above. Then, in the same manner as in Example 4, image formation was performed at a certified testing laboratory, and the generation rate of ultrafine particles was measured. As a result, as shown in Table 2 above, in Example 7, the generation rate of ultrafine particles during 10 minutes of continuous printing was 0.8 × 10 11 particles/10 minutes, and the “Blue Angel Mark” This was below the certification standard (3.5×10 11 pieces/10 minutes). Further, the maximum temperature of the belt holding member 27 during 10 minutes of continuous printing was 212°C.

<比較例3>
比較例3においては、摺動シート30に染み込ませられるシリコーンオイルに、上記シリコーンオイル8を用い、ベルト保持部材27の外周面に塗布されるシリコーンオイルに、シリコーンオイル1を用いた以外は、上記実施例4と同じである。そして、実施例4と同じように、認証試験所において画像形成を行い、超微小粒子の発生速度を測定した。その結果、上記表2に示されるように、比較例3においては、連続プリント10分間中の超微小粒子の発生速度が6.6×1011個/10分となり、「ブルーエンジェルマーク」の認証基準(3.5×1011個/10分)を超えた。また、連続プリント10分間中のベルト保持部材27の最高温度は212℃であった。
<Comparative example 3>
In Comparative Example 3, the above silicone oil 8 was used as the silicone oil impregnated into the sliding sheet 30, and the silicone oil 1 was used as the silicone oil applied to the outer peripheral surface of the belt holding member 27. This is the same as in Example 4. Then, in the same manner as in Example 4, image formation was performed at a certified testing laboratory, and the generation rate of ultrafine particles was measured. As a result, as shown in Table 2 above, in Comparative Example 3, the generation rate of ultrafine particles during 10 minutes of continuous printing was 6.6 x 10 11 particles/10 minutes, which resulted in a "Blue Angel Mark". The certification standard (3.5×10 11 pieces/10 minutes) was exceeded. Further, the maximum temperature of the belt holding member 27 during 10 minutes of continuous printing was 212°C.

以上のように、表1及び表2の結果によれば、シリコーンオイル中に含まれる12~17量体の環状シロキサンの濃度が1250ppm以下である実施例1~7において、いずれも、連続プリント10分間中の超微小粒子の発生速度が「ブルーエンジェルマーク」の認証基準(3.5×1011個/10分)以下となった。これに対して、シリコーンオイル中に含まれる12~17量体の環状シロキサンの濃度が1250ppmよりも高い比較例1、3においては、いずれも、連続プリント10分間中の超微小粒子の発生速度が「ブルーエンジェルマーク」の認証基準(3.5×1011個/10分)を超える結果となった。このことから、ベルト保持部材27に付着するシリコーンオイル中の12~17量体のシロキサンの濃度を1250ppm以下にすることにより、連続プリント10分間中の超微小粒子の発生を効果的に抑制できるといえる。好ましくは、12~17量体のシロキサンの濃度を500ppm以下にすれば、超微小粒子の発生をより一層抑制できるようになる。さらに、12~17量体のシロキサンは、超微小粒子の発生源であるため、シリコーンオイルに含まれる12~17量体のシロキサンが少ないほど、超微小粒子は少なくなる。シリコーンオイルに含まれる12~17量体のシロキサンは、既存の精製方法により少なくすることができ、0ppmとすることも可能である。例えば、上記シリコーンオイル8の精製において用いられる液体クロマトグラフィー( L C ) による精製を3回繰り返すことにより、シリコーンオイル中の12~17量体のシロキサン濃度を0ppmにできる。また、この12~17量体のシロキサン濃度が0ppmであるシリコーンオイルを、上記実施例7のシリコーンオイル8に代えて同じように画像形成を行ったところ、連続プリント10分間中の超微小粒子の発生速度が0.8×1011個/10分となり、「ブルーエンジェルマーク」の認証基準(3.5×1011個/10分)以下となった。よって、本発明においては、シリコーンオイル中に含まれる12~17量体のシロキサンの濃度を、0ppm以上、1250ppm以下とする。 As described above, according to the results in Tables 1 and 2, in Examples 1 to 7 in which the concentration of 12-17-mer cyclic siloxane contained in the silicone oil was 1250 ppm or less, continuous print 10 The generation rate of ultrafine particles per minute was below the "Blue Angel Mark" certification standard (3.5 x 10 11 particles/10 minutes). On the other hand, in Comparative Examples 1 and 3, in which the concentration of 12-17-mer cyclic siloxane contained in the silicone oil was higher than 1250 ppm, the generation rate of ultrafine particles during 10 minutes of continuous printing was The results exceeded the "Blue Angel Mark" certification standard (3.5 x 10 11 pieces/10 minutes). From this, by reducing the concentration of 12-17-mer siloxane in the silicone oil adhering to the belt holding member 27 to 1250 ppm or less, it is possible to effectively suppress the generation of ultrafine particles during 10 minutes of continuous printing. It can be said. Preferably, if the concentration of the 12-17-mer siloxane is 500 ppm or less, the generation of ultrafine particles can be further suppressed. Furthermore, since 12-17-mer siloxane is a source of ultrafine particles, the less 12-17-mer siloxane contained in silicone oil, the fewer ultrafine particles there will be. The amount of 12-17-mer siloxane contained in silicone oil can be reduced to 0 ppm using existing purification methods. For example, by repeating the purification by liquid chromatography (L C ) used in the purification of silicone oil 8 three times, the concentration of 12-17-mer siloxane in the silicone oil can be reduced to 0 ppm. Furthermore, when image formation was performed in the same manner by replacing silicone oil with a 12-17-mer siloxane concentration of 0 ppm in place of silicone oil 8 in Example 7, ultrafine particles were observed during continuous printing for 10 minutes. The generation rate was 0.8×10 11 pieces/10 minutes, which was below the “Blue Angel Mark” certification standard (3.5×10 11 pieces/10 minutes). Therefore, in the present invention, the concentration of 12-17-mer siloxane contained in silicone oil is set to 0 ppm or more and 1250 ppm or less.

また、表1中の比較例2においては、定着ベルト21の端部に多数のキズが生じたことから、このようなキズの発生を抑制するには、ベルト保持部材27と定着ベルト21との間にシリコーンオイルなどの潤滑剤を介在させることが重要であるといえる。これに対して、実施例1~7においては、ベルト保持部材27と定着ベルト21との間にシリコーンオイルを介在させているため、定着ベルト21の端部に異常は発生しなかった。従って、実施例1~7の場合は、定着ベルト21の端部の傷つきを抑制し、定着装置の長寿命化が図れると共に、超微小粒子の発生も抑制できるといえる。このように、本発明によれば、定着ベルト21の傷つきを抑制するために、ベルト保持部材27と定着ベルト21との間にシリコーンオイルを介在させた構成においても、超微小粒子の発生を抑制できるので、長寿命で、かつ、超微小粒子の発生量が少ない定着装置の提供を実現できる。 In addition, in Comparative Example 2 in Table 1, many scratches occurred at the end of the fixing belt 21, so in order to suppress the occurrence of such scratches, the belt holding member 27 and the fixing belt 21 should be It can be said that it is important to interpose a lubricant such as silicone oil in between. On the other hand, in Examples 1 to 7, since silicone oil was interposed between the belt holding member 27 and the fixing belt 21, no abnormality occurred at the end of the fixing belt 21. Therefore, in the cases of Examples 1 to 7, it can be said that damage to the ends of the fixing belt 21 can be suppressed, the life of the fixing device can be extended, and the generation of ultrafine particles can also be suppressed. As described above, according to the present invention, even in a configuration in which silicone oil is interposed between the belt holding member 27 and the fixing belt 21 in order to suppress damage to the fixing belt 21, generation of ultrafine particles can be prevented. Since this can be suppressed, it is possible to provide a fixing device that has a long life and generates a small amount of ultrafine particles.

一般的に、画像形成の生産性が高い(プリント速度が速い)ほど、ヒータ23から定着ベルト21へ供給される熱量が多くなるため、ベルト保持部材27の温度も高くなる傾向にある。例えば、A4サイズの用紙を1分間に50枚以上(50ppm以上)の速度で画像形成を行う場合は、ベルト保持部材27の温度が200℃以上となる可能性が高い。従って、このような画像形装置においては、ベルト保持部材27に付着するシリコーンオイル又はシリコーングリースの温度が超微小粒子発生温度である200℃以上となって、超微小粒子が多く発生する虞がある。 Generally, the higher the productivity of image formation (the faster the printing speed), the greater the amount of heat supplied from the heater 23 to the fixing belt 21, and therefore the temperature of the belt holding member 27 tends to become higher. For example, when forming images on A4 size paper at a rate of 50 sheets or more per minute (50 ppm or more), the temperature of the belt holding member 27 is likely to be 200° C. or more. Therefore, in such an image forming apparatus, the temperature of the silicone oil or silicone grease adhering to the belt holding member 27 may exceed 200° C., which is the ultrafine particle generation temperature, and a large number of ultrafine particles may be generated. There is.

すなわち、超微小粒子の発生原因となるベルト保持部材27の温度上昇は、単位時間あたりの通紙枚数が多い画像形成装置ほど顕著になるので、本発明は、特に通紙枚数が多い画像形成装置に適用された場合に、大きな効果を期待できる。プリント速度とFP/UFPの発生速度との関係を示す図7によれば、連続プリント10分間中に定着装置から発生するFP/UFPの個数は、プリント速度が50ppm(Page Par Minutes)を超えたあたりから特に多くなる。従って、本発明は、プリント速度が50ppm以上の定着装置又は画像形成装置に適用された場合に、より大きな効果を期待できる。 That is, the temperature rise of the belt holding member 27, which causes the generation of ultrafine particles, becomes more pronounced in image forming apparatuses that pass a large number of sheets per unit time. Great effects can be expected when applied to equipment. According to FIG. 7, which shows the relationship between print speed and FP/UFP generation rate, the number of FP/UFP generated from the fixing device during 10 minutes of continuous printing is greater than 50 ppm (Page Par Minutes) when the print speed exceeds 50 ppm (Page Par Minutes). Especially from around the area. Therefore, the present invention can be expected to have greater effects when applied to a fixing device or an image forming apparatus with a printing speed of 50 ppm or more.

また、ベルト保持部材27の最高温度が、連続プリント10分間中に200℃以上で240℃以下の範囲内に達する場合は、シリコーンオイル又はシリコーングリースの温度が超微小粒子発生温度である200℃以上となる可能性が高い。従って、本発明は、連続プリント10分間中におけるベルト保持部材27の最高温度が200℃以上で240℃以下の範囲となる定着装置に適用された場合に、より大きな効果を期待できる。 In addition, if the maximum temperature of the belt holding member 27 reaches within the range of 200°C or more and 240°C or less during 10 minutes of continuous printing, the temperature of the silicone oil or silicone grease is 200°C, which is the ultrafine particle generation temperature. There is a high possibility that it will be more than that. Therefore, the present invention can be expected to have greater effects when applied to a fixing device in which the maximum temperature of the belt holding member 27 during 10 minutes of continuous printing is in the range of 200° C. or higher and 240° C. or lower.

ここで、ベルト保持部材27の最高温度が200℃以上で240℃以下の範囲に到達するタイミングが、連続プリント10分間中としているのは、一般的に、市場における画像形成装置の使用が数分以内の連続プリントであることがほとんどであり、5分以上の連続プリントを行うことは稀だからである。そのため、本発明においては、少なくとも連続プリント10分間中の超微小粒子の発生を抑制できれば十分である。 Here, the timing at which the maximum temperature of the belt holding member 27 reaches a range of 200° C. or more and 240° C. or less is during 10 minutes of continuous printing is because image forming apparatuses in the market are generally used for several minutes. This is because continuous printing for 5 minutes or more is rarely performed. Therefore, in the present invention, it is sufficient to suppress the generation of ultrafine particles during at least 10 minutes of continuous printing.

なお、上記「連続プリント10分間中におけるベルト保持部材の最高温度」とは、次の手順により測定されたベルト保持部材の最大の温度を意味する。温度測定の手順は、まず、定着装置(加熱装置)が搭載される画像形成装置を、23℃環境の測定室に設置し、画像形成装置の電源を投入して立ち上げた後に、待機時間(例えば、60分)経過してから印刷指示を行う。印刷条件は、プリント速度がデフォルト設定とし、プリント速度がもっとも速いモードに設定する。また、使用する用紙は坪量70g/mでA4サイズもしくはレターサイズとし、ヨコ通紙可能なものはヨコ通紙とし、ヨコ通紙できないものはタテ通紙とする。ここでいう「ヨコ通紙」とは、用紙の長辺が搬送方向と直交する方向で搬送されることを意味し、「タテ通紙」とは、用紙の短辺が搬送方向と直交する方向で搬送されることを意味する。そして、1枚目の用紙が排出された時点を印刷開始として10分間のベルト保持部材の温度を熱電対で測定する。ただし、排紙トレイ容量や給紙トレイ容量の関係で連続プリント可能な時間が10分以下の場合は、連続プリント可能な時間でのベルト保持部材の温度を測定する。また、上記で規定した測定方法に加えて、ブルーエンジェルの超微小粒子基準に準拠した装置及び条件で測定してもよい。 Note that the above-mentioned "maximum temperature of the belt holding member during 10 minutes of continuous printing" means the maximum temperature of the belt holding member measured by the following procedure. The temperature measurement procedure is as follows: First, install the image forming apparatus equipped with the fixing device (heating device) in a measurement room in a 23°C environment, turn on the power to the image forming apparatus, and start up the image forming apparatus. For example, the print instruction is issued after 60 minutes have passed. As for the printing conditions, the printing speed is set as the default setting, and the printing speed is set to the fastest mode. In addition, the paper to be used has a basis weight of 70 g/m 2 and is A4 size or letter size. If the paper can be passed horizontally, the paper is passed horizontally, and if the paper cannot be passed horizontally, the paper is passed vertically. "Horizontal paper feeding" here means that the long side of the paper is transported in a direction perpendicular to the transport direction, and "vertical paper feeding" means that the paper is transported in a direction in which the short side of the paper is perpendicular to the transport direction. means that it is transported by Then, the temperature of the belt holding member is measured using a thermocouple for 10 minutes, with printing starting at the time when the first sheet of paper is discharged. However, if the time during which continuous printing is possible is less than 10 minutes due to the capacity of the paper ejection tray and the capacity of the paper feeding tray, the temperature of the belt holding member during the continuous printing time is measured. In addition to the measurement method specified above, measurement may be performed using an apparatus and conditions that comply with Blue Angel's ultrafine particle standards.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は図2~図4に示される構成の定着装置に限らず、その他の構成の定着装置にも適用可能である。以下に、本発明を適用可能な定着装置の構成をいくつか例示する。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the fixing devices having the configurations shown in FIGS. 2 to 4, but is also applicable to fixing devices having other configurations. Below, some configurations of fixing devices to which the present invention can be applied will be illustrated.

図8及び図9に示される定着装置40は、第一回転体としての定着ベルト41と、第二回転体としての加圧ローラ42と、加熱源としてのヒータ43と、加熱源保持部材としてのヒータホルダ44と、支持部材としての加圧ステー45と、温度検知部材としてのサーミスタ48と、回転体保持部材としてのフランジ47(図9参照)を備えている。 The fixing device 40 shown in FIGS. 8 and 9 includes a fixing belt 41 as a first rotating body, a pressure roller 42 as a second rotating body, a heater 43 as a heat source, and a heat source holding member. It includes a heater holder 44, a pressure stay 45 as a support member, a thermistor 48 as a temperature detection member, and a flange 47 (see FIG. 9) as a rotating body holding member.

図8に示される定着ベルト41と加圧ローラ42の機能及び構成は、上記図2に示される定着ベルト21及び加圧ローラ22と基本的に同じである。 The functions and configurations of the fixing belt 41 and the pressure roller 42 shown in FIG. 8 are basically the same as those of the fixing belt 21 and the pressure roller 22 shown in FIG. 2 above.

ヒータ43は、板状基板と、その基板上に設けられた抵抗発熱体を有するセラミックヒータであり、抵抗発熱体への通電により発熱する。ヒータ43は、定着ベルト41の内周面に接触するように配置されており、ヒータ43が発熱すると、定着ベルト41が内側から加熱される。また、ヒータ43は、加圧ローラ42との間に定着ベルト41を挟んでニップ部Nを形成するニップ形成部材としての機能も兼ねる。 The heater 43 is a ceramic heater having a plate-shaped substrate and a resistance heating element provided on the substrate, and generates heat by applying electricity to the resistance heating element. The heater 43 is arranged so as to be in contact with the inner peripheral surface of the fixing belt 41, and when the heater 43 generates heat, the fixing belt 41 is heated from the inside. Further, the heater 43 also functions as a nip forming member that forms a nip portion N with the fixing belt 41 sandwiched between the heater 43 and the pressure roller 42 .

ヒータホルダ44は、ヒータ43を保持する加熱源保持部材である。ヒータホルダ44は、例えば耐熱性の樹脂により構成されている。この場合、ヒータホルダ44が定着ベルト41の内周面に沿って半円弧状の断面に形成されていることにより、ヒータホルダ44によって定着ベルト41の回転軌道が規制される。 The heater holder 44 is a heating source holding member that holds the heater 43. The heater holder 44 is made of, for example, heat-resistant resin. In this case, since the heater holder 44 is formed to have a semicircular arc-shaped cross section along the inner peripheral surface of the fixing belt 41, the rotation trajectory of the fixing belt 41 is regulated by the heater holder 44.

加圧ステー45は、ヒータホルダ44を支持する支持部材である。加圧ステー45がヒータホルダ44を支持していることにより、加圧ローラ42の加圧によるヒータホルダ44及びヒータ43の撓みが抑制され、加圧ローラ42と定着ベルト41との間に均一な幅のニップ部Nが形成される。加圧ステー45は、剛性を確保するため、ステンレス(SUS)などの金属材料により構成されることが好ましい。 The pressure stay 45 is a support member that supports the heater holder 44. Since the pressure stay 45 supports the heater holder 44, the deflection of the heater holder 44 and the heater 43 due to the pressure applied by the pressure roller 42 is suppressed, and a uniform width is maintained between the pressure roller 42 and the fixing belt 41. A nip portion N is formed. The pressure stay 45 is preferably made of a metal material such as stainless steel (SUS) in order to ensure rigidity.

また、加圧ステー45には、温度検知部材としてのサーミスタ48が設けられている。サーミスタ48は、定着ベルト41の内周面に対して接触又は非接触に対向することにより定着ベルト41の温度を検知する。 Further, the press stay 45 is provided with a thermistor 48 as a temperature detection member. The thermistor 48 detects the temperature of the fixing belt 41 by facing the inner peripheral surface of the fixing belt 41 in contact or non-contact.

フランジ47は、上記ベルト保持部材27と同じように、定着ベルト41の長手方向両端部を保持する一対の保持部材である。このフランジ47も、定着ベルト41内に挿入される挿入部としてのバックアップ部47aと、定着ベルト41の長手方向の移動を規制する規制部としてのフランジ部47bとを有している。この場合、各フランジ47は、バネなどの付勢部材によって定着ベルト41の各端部に向かって付勢されることにより、定着ベルト41内に挿入された状態で保持される。 The flanges 47 are a pair of holding members that hold both ends of the fixing belt 41 in the longitudinal direction, similarly to the belt holding member 27 described above. This flange 47 also has a backup part 47a as an insertion part inserted into the fixing belt 41, and a flange part 47b as a regulating part that regulates movement of the fixing belt 41 in the longitudinal direction. In this case, each flange 47 is held inserted into the fixing belt 41 by being urged toward each end of the fixing belt 41 by a biasing member such as a spring.

このような構成の定着装置40においても、ヒータ43が発熱すると、フランジ47が温度上昇し、フランジ47に付着するシリコーンオイル又はシリコーングリース中の12~17量体のシロキサンが揮発し、超微小粒子が発生する虞がある。従って、図8及び図9に示される定着装置40においても本発明を適用することにより、超微小粒子の発生を抑制することが可能である。 Even in the fixing device 40 having such a configuration, when the heater 43 generates heat, the temperature of the flange 47 rises, and the 12-17-mer siloxane in the silicone oil or silicone grease adhering to the flange 47 evaporates, causing ultra-fine particles. Particles may be generated. Therefore, by applying the present invention to the fixing device 40 shown in FIGS. 8 and 9, it is possible to suppress the generation of ultrafine particles.

次に、図10及び図11に示される定着装置50は、上記図8及び図9に示される定着装置40と同じように、セラミックヒータ(ヒータ53)を備える定着装置である。具体的に、図10及び図11に示される定着装置50は、第一回転体としての定着ベルト51と、第二回転体としての加圧部材52と、加熱源としてのヒータ53と、加熱源保持部材としてのヒータホルダ54と、支持部材としての補強部材55と、回転体保持部材としてのベルト保持部57(図11参照)と、温度検知部材としての感熱体58(図11参照)と、カバー部材59(図11参照)を備えている。 Next, the fixing device 50 shown in FIGS. 10 and 11 is a fixing device including a ceramic heater (heater 53), like the fixing device 40 shown in FIGS. 8 and 9 described above. Specifically, the fixing device 50 shown in FIGS. 10 and 11 includes a fixing belt 51 as a first rotating body, a pressure member 52 as a second rotating body, a heater 53 as a heat source, and a heat source. A heater holder 54 as a holding member, a reinforcing member 55 as a supporting member, a belt holding part 57 as a rotating body holding member (see FIG. 11), a heat sensitive element 58 as a temperature sensing member (see FIG. 11), and a cover. A member 59 (see FIG. 11) is provided.

図10及び図11に示される定着ベルト51、加圧部材52、ヒータ53、ヒータホルダ54、補強部材55、ベルト保持部57のそれぞれの機能及び構成は、上記図8及び図9に示される定着ベルト41、加圧ローラ42、ヒータ43、ヒータホルダ44、加圧ステー45、フランジ47と基本的に同じである。 The functions and configurations of the fixing belt 51, pressure member 52, heater 53, heater holder 54, reinforcing member 55, and belt holding section 57 shown in FIGS. 10 and 11 are the same as those of the fixing belt 51 shown in FIGS. 8 and 9. 41, pressure roller 42, heater 43, heater holder 44, pressure stay 45, and flange 47 are basically the same.

感熱体58は、ヒータホルダ54のヒータ53を保持する面とは反対側に設けられ、ヒータホルダ54を介してヒータ53の温度を検知する。感熱体58の検知温度に基づいてヒータ53の発熱が制御されることにより、定着ベルト51が所定の定着温度に維持される。 The heat sensitive element 58 is provided on the side of the heater holder 54 opposite to the surface that holds the heater 53, and detects the temperature of the heater 53 via the heater holder 54. The fixing belt 51 is maintained at a predetermined fixing temperature by controlling the heat generation of the heater 53 based on the detected temperature of the heat sensitive element 58.

カバー部材59は、耐熱樹脂製の箱状の部材である。カバー部材59が、定着ベルト51内において感熱体58を介してヒータホルダ54と対向するように配置されることにより、対応する感熱体58がカバー部材59によって覆われる。 The cover member 59 is a box-shaped member made of heat-resistant resin. The cover member 59 is disposed within the fixing belt 51 so as to face the heater holder 54 with the heat sensitive body 58 in between, so that the corresponding heat sensitive body 58 is covered by the cover member 59 .

このように、本発明が適用される定着装置は、ヒータ53の温度を検知する感熱体58と、感熱体58を覆うカバー部材59を備えるものであってもよい。 In this way, the fixing device to which the present invention is applied may include the heat sensitive body 58 that detects the temperature of the heater 53 and the cover member 59 that covers the heat sensitive body 58.

続いて、図12及び図13に示される定着装置60は、上記図2及び図3に示される定着装置20と同じように、加熱源としてハロゲンヒータ(ヒータ63)を備える定着装置である。具体的に、図12及び図13に示される定着装置60は、第一回転体としての定着ベルト61と、第二回転体としての加圧ローラ62と、加熱源としてのヒータ63と、ニップ形成部材64と、支持部材としての支持部65と、反射部材としての反射板66と、回転体保持部材としての保持枠67(図13参照)と、摺動部材としてのリング68(図13参照)を備えている。 Next, the fixing device 60 shown in FIGS. 12 and 13 is a fixing device that includes a halogen heater (heater 63) as a heat source, like the fixing device 20 shown in FIGS. 2 and 3 above. Specifically, the fixing device 60 shown in FIGS. 12 and 13 includes a fixing belt 61 as a first rotating body, a pressure roller 62 as a second rotating body, a heater 63 as a heat source, and a nip forming device. A member 64, a support part 65 as a support member, a reflection plate 66 as a reflection member, a holding frame 67 as a rotating body holding member (see FIG. 13), and a ring 68 as a sliding member (see FIG. 13). It is equipped with

図12及び図13に示される定着ベルト61、加圧ローラ62、ヒータ63、ニップ形成部材64、支持部65、反射板66、保持枠67のそれぞれの機能及び構成は、図2及び図3に示される定着ベルト21、加圧ローラ22、ヒータ23、ニップ形成部材24、ステー25、反射部材26、ベルト保持部材27と基本的に同じである。なお、ニップ形成部材64は、金属製のベースパッド640と、ベースパッド640と定着ベルト61の内周面との間に介在するフッ素樹脂製の摺動シート641を有している。 The functions and configurations of the fixing belt 61, pressure roller 62, heater 63, nip forming member 64, support section 65, reflection plate 66, and holding frame 67 shown in FIGS. 12 and 13 are shown in FIGS. 2 and 3. The fixing belt 21, pressure roller 22, heater 23, nip forming member 24, stay 25, reflecting member 26, and belt holding member 27 shown are basically the same. Note that the nip forming member 64 includes a metal base pad 640 and a fluororesin sliding sheet 641 interposed between the base pad 640 and the inner peripheral surface of the fixing belt 61.

リング68は、定着ベルト61内に挿入される保持枠67の挿入部としての筒状部67aの外周面に装着され、定着ベルト61の長手方向端縁と保持枠67の規制部としての固定プレート67bとの間に介在する。定着ベルト61が回転すると、定着ベルト61と一緒にリング68が連れ回りする、あるいは、定着ベルト61が低摩擦性のリング68に対して摺動することにより、定着ベルト61と保持枠67との間において生じる摺動抵抗が低減される。 The ring 68 is attached to the outer peripheral surface of the cylindrical portion 67a as an insertion portion of the holding frame 67 inserted into the fixing belt 61, and is attached to the longitudinal edge of the fixing belt 61 and the fixing plate as a regulating portion of the holding frame 67. 67b. When the fixing belt 61 rotates, the ring 68 rotates together with the fixing belt 61, or the fixing belt 61 slides against the low-friction ring 68, so that the fixing belt 61 and the holding frame 67 are separated. The sliding resistance that occurs between the two is reduced.

このように、本発明が適用される定着装置は、リング68を備えるものであってもよい。 In this way, the fixing device to which the present invention is applied may include the ring 68.

続いて、図14及び図15に示される定着装置70は、上記図2及び図3に示される定着装置20と同じように、加熱源としてハロゲンヒータ73を備える定着装置である。具体的に、図14及び図15に示される定着装置70は、第一回転体としての定着ベルト71と、第二回転体としての加圧ローラ72と、加熱源としてのハロゲンヒータ73と、ニップ形成部材74と、反射部材76と、回転体保持部材としてのベルト支持部材77(図15参照)と、温度検知部材としての温度センサ78と、ガイド部材79を備えている。 Next, a fixing device 70 shown in FIGS. 14 and 15 is a fixing device that includes a halogen heater 73 as a heat source, similar to the fixing device 20 shown in FIGS. 2 and 3 above. Specifically, the fixing device 70 shown in FIGS. 14 and 15 includes a fixing belt 71 as a first rotating body, a pressure roller 72 as a second rotating body, a halogen heater 73 as a heat source, and a nip. It includes a forming member 74, a reflecting member 76, a belt supporting member 77 (see FIG. 15) as a rotating body holding member, a temperature sensor 78 as a temperature detecting member, and a guide member 79.

図14及び図15に示される定着ベルト71、加圧ローラ72、ハロゲンヒータ73、ニップ形成部材74、反射部材76、ベルト支持部材77、温度センサ78は、図2及び図3に示される定着ベルト21、加圧ローラ22、ヒータ23、ニップ形成部材24、反射部材26、ベルト保持部材27、温度センサ28と基本的に同じ機能を有する。 The fixing belt 71, pressure roller 72, halogen heater 73, nip forming member 74, reflective member 76, belt support member 77, and temperature sensor 78 shown in FIGS. 14 and 15 are the fixing belt 71 shown in FIGS. 2 and 3. 21, the pressure roller 22, the heater 23, the nip forming member 24, the reflecting member 26, the belt holding member 27, and the temperature sensor 28 have basically the same functions.

ただし、図14及び図15に示される反射部材76は、ハロゲンヒータ73から放出される輻射熱(赤外線)を定着ベルト71ではなく、主にニップ形成部材74に反射する。反射部材76は、ハロゲンヒータ73の外側を覆うように断面U字形に形成されており、反射部材76のハロゲンヒータ73と対向する内側の面76aが反射率の高い反射面となっている。このため、ハロゲンヒータ73から輻射熱が放出されると、輻射熱が反射部材76の反射面76aによってニップ形成部材74へ反射される。 However, the reflecting member 76 shown in FIGS. 14 and 15 mainly reflects the radiant heat (infrared rays) emitted from the halogen heater 73 not to the fixing belt 71 but to the nip forming member 74. The reflective member 76 is formed to have a U-shaped cross section so as to cover the outside of the halogen heater 73, and an inner surface 76a of the reflective member 76 facing the halogen heater 73 is a reflective surface with high reflectance. Therefore, when radiant heat is emitted from the halogen heater 73, the radiant heat is reflected by the reflective surface 76a of the reflective member 76 toward the nip forming member 74.

これにより、ニップ形成部材74は、ハロゲンヒータ73からニップ形成部材74に向かって放出される輻射熱と、反射部材76によってニップ形成部材74へ反射される輻射熱によって加熱される。そして、ニップ形成部材74の熱は、ニップ部Nにおいて定着ベルト21へ伝達される。すなわち、この場合、ニップ形成部材74は、ニップ部Nを形成するほか、ニップ部Nにおいて熱を定着ベルト71へ伝達する伝熱部材としても機能する。このため、ニップ形成部材74は、熱伝導率の良い銅又はアルミニウムなどの金属材料によって構成されている。 As a result, the nip forming member 74 is heated by the radiant heat emitted toward the nip forming member 74 from the halogen heater 73 and the radiant heat reflected toward the nip forming member 74 by the reflecting member 76. Then, the heat of the nip forming member 74 is transferred to the fixing belt 21 at the nip portion N. That is, in this case, the nip forming member 74 not only forms the nip portion N, but also functions as a heat transfer member that transmits heat to the fixing belt 71 in the nip portion N. For this reason, the nip forming member 74 is made of a metal material such as copper or aluminum that has good thermal conductivity.

また、反射部材76は、ニップ形成部材74を支持する支持部材(ステー)としての機能も兼ねる。反射部材76が、定着ベルト71の長手方向に渡ってニップ形成部材74を支持することにより、ニップ形成部材74の撓みが抑制され、定着ベルト71と加圧ローラ72との間に均一な幅のニップ部Nが形成される。反射部材76は、支持部材としての機能を確保するため、SUS、SECCなどの剛性の高い金属材料により構成されることが好ましい。 Further, the reflecting member 76 also functions as a supporting member (stay) that supports the nip forming member 74. By supporting the nip forming member 74 in the longitudinal direction of the fixing belt 71 by the reflecting member 76, deflection of the nip forming member 74 is suppressed, and a uniform width is formed between the fixing belt 71 and the pressure roller 72. A nip portion N is formed. The reflecting member 76 is preferably made of a highly rigid metal material such as SUS or SECC in order to ensure its function as a supporting member.

ガイド部材79は、定着ベルト71の内側に配置され、回転する定着ベルト71を内側からガイドする部材である。ガイド部材79は、定着ベルト71の内周面に沿って湾曲するガイド面79aを有しており、定着ベルト71がこのガイド面79aに沿ってガイドされることにより、定着ベルト71が大きな変形を伴うことなく円滑に回転する。 The guide member 79 is a member that is disposed inside the fixing belt 71 and guides the rotating fixing belt 71 from the inside. The guide member 79 has a guide surface 79a that curves along the inner circumferential surface of the fixing belt 71, and as the fixing belt 71 is guided along the guide surface 79a, the fixing belt 71 is largely deformed. Rotates smoothly without any movement.

このように、本発明が適用される定着装置は、熱伝導性の良いニップ形成部材74を介してハロゲンヒータ73の熱を伝達し、定着ベルト71を加熱する構成であってもよい。 In this manner, the fixing device to which the present invention is applied may be configured to heat the fixing belt 71 by transmitting the heat of the halogen heater 73 via the nip forming member 74 having good thermal conductivity.

続いて、図16及び図17に示される定着装置80は、上記図8及び図9に示される定着装置40と同じように、加熱源としてセラミックヒータ(ヒータ83)を備える定着装置である。具体的に、図16及び図17に示される定着装置80は、第一回転体としての定着ベルト81と、第二回転体としての加圧ローラ82と、加熱源としてのヒータ83と、加熱源保持部材としての保持部材84と、支持部材としてのステー85と、回転体保持部材としての円弧状ガイド87(図17参照)と、熱伝達部材である熱拡散部材88と、断熱部材としての保熱板89を備えている。 Next, a fixing device 80 shown in FIGS. 16 and 17 is a fixing device that includes a ceramic heater (heater 83) as a heat source, like the fixing device 40 shown in FIGS. 8 and 9 described above. Specifically, the fixing device 80 shown in FIGS. 16 and 17 includes a fixing belt 81 as a first rotating body, a pressure roller 82 as a second rotating body, a heater 83 as a heat source, and a heat source. A holding member 84 as a holding member, a stay 85 as a supporting member, an arcuate guide 87 (see FIG. 17) as a rotating body holding member, a heat diffusion member 88 as a heat transfer member, and a retainer as a heat insulating member. A hot plate 89 is provided.

図16及び図17に示される定着ベルト81、加圧ローラ82、ヒータ83、保持部材84、ステー85、円弧状ガイド87は、図8及び図9に示される定着ベルト41、加圧ローラ42、ヒータ43、ヒータホルダ44,加圧ステー45、フランジ47と基本的に同じ機能を有する。なお、保持部材84は、ヒータ83のほか、熱拡散部材88と保熱板89を重ねた状態で保持する。 The fixing belt 81, pressure roller 82, heater 83, holding member 84, stay 85, and arcuate guide 87 shown in FIGS. 16 and 17 are the fixing belt 41, pressure roller 42, and It basically has the same functions as the heater 43, heater holder 44, pressure stay 45, and flange 47. Note that the holding member 84 holds not only the heater 83 but also a heat diffusion member 88 and a heat retaining plate 89 in a stacked state.

熱拡散部材88は、ステンレス、アルミニウム合金、鉄などの金属材料により構成されている。熱拡散部材88は、定着ベルト81の内周面に接触するように配置されており、ヒータ83から生じる熱を定着ベルト81へ伝達すると共に、定着ベルト81を介して加圧ローラ82に接触し、ニップ部Nを形成する。また、ヒータ83と熱拡散部材88との間に熱伝導グリースが塗布されており、ヒータ83から熱拡散部材88への熱伝達効率を向上させている。一方、保熱板89は、ヒータ83の熱が保持部材84とステー85に伝達されるのを抑制するため、ヒータ83の熱拡散部材88側の面とは反対側に配置されている。 The heat diffusion member 88 is made of a metal material such as stainless steel, aluminum alloy, or iron. The heat diffusion member 88 is arranged so as to be in contact with the inner peripheral surface of the fixing belt 81 , and transmits the heat generated from the heater 83 to the fixing belt 81 , and also contacts the pressure roller 82 via the fixing belt 81 . , forming a nip portion N. Furthermore, thermally conductive grease is applied between the heater 83 and the heat diffusion member 88 to improve the efficiency of heat transfer from the heater 83 to the heat diffusion member 88. On the other hand, the heat retaining plate 89 is arranged on the side opposite to the surface of the heater 83 on the heat diffusion member 88 side in order to suppress the heat of the heater 83 from being transmitted to the holding member 84 and the stay 85.

定着ベルト81が回転すると、熱拡散部材88に対して定着ベルト81が摺動するため、定着ベルト81と熱拡散部材88との間には摺動性を向上させる潤滑剤としてのシリコーンオイル又はシリコーングリースが塗布されている。また、定着ベルト81に対して接触する熱拡散部材88の摺動面には、低摩擦で耐摩耗性を有するガラスコーティング又は硬質クロムメッキなどの表面層が形成されている。 When the fixing belt 81 rotates, the fixing belt 81 slides against the heat diffusion member 88, so silicone oil or silicone is used as a lubricant between the fixing belt 81 and the heat diffusion member 88 to improve sliding properties. Grease is applied. Furthermore, a surface layer such as glass coating or hard chrome plating, which has low friction and wear resistance, is formed on the sliding surface of the heat diffusion member 88 that comes into contact with the fixing belt 81 .

このような定着装置においても、ヒータ83の発熱により円弧状ガイド87が温度上昇すると、円弧状ガイド87に付着するシリコーンオイル又はシリコーングリース中の12~17量体のシロキサンが揮発して、超微小粒子が発生する虞がある。このため、本発明を適用することにより、超微小粒子の発生を抑制することが可能である。 Even in such a fixing device, when the temperature of the arcuate guide 87 rises due to the heat generated by the heater 83, the 12-17-mer siloxane in the silicone oil or silicone grease adhering to the arcuate guide 87 evaporates, resulting in ultrafine particles. Small particles may be generated. Therefore, by applying the present invention, it is possible to suppress the generation of ultrafine particles.

続いて、図18及び図19に示される定着装置90は、第一回転体としての無端状のベルト91と、加熱部材としての加熱ローラ96と、加熱源としてのヒータ93と、第二回転体としての加圧ローラ92と、ニップ形成部材94と、支持部材95と、ガイド部材98と、潤滑剤供給部材としての潤滑剤塗布部材99と、軸受97(図19参照)を備える定着装置である。 Next, the fixing device 90 shown in FIGS. 18 and 19 includes an endless belt 91 as a first rotating body, a heating roller 96 as a heating member, a heater 93 as a heating source, and a second rotating body. The fixing device includes a pressure roller 92 as a roller, a nip forming member 94, a support member 95, a guide member 98, a lubricant applying member 99 as a lubricant supply member, and a bearing 97 (see FIG. 19). .

図18に示されるように、ベルト91は、加熱ローラ96とニップ形成部材94とガイド部材98に巻きかけられている。加熱ローラ96がバネなどによりニップ形成部材94に対して離れる方向に付勢されていることにより、ベルト91に所定の張力が付与されている。この状態で、加圧ローラ92が回転駆動することにより、ベルト91が従動回転する。 As shown in FIG. 18, the belt 91 is wound around a heating roller 96, a nip forming member 94, and a guide member 98. A predetermined tension is applied to the belt 91 by urging the heating roller 96 away from the nip forming member 94 by a spring or the like. In this state, the pressure roller 92 is rotationally driven, and the belt 91 is driven to rotate.

ニップ形成部材94は、押圧部材940と、押圧部材940とベルト91の内周面との間に介在する低摩擦性の摺動シート941を有している。押圧部材940が支持部材95によって支持されていることにより、押圧部材940が加圧ローラ92の加圧力を受け、ニップ部Nが形成される。 The nip forming member 94 includes a pressing member 940 and a low-friction sliding sheet 941 interposed between the pressing member 940 and the inner peripheral surface of the belt 91. Since the pressing member 940 is supported by the supporting member 95, the pressing member 940 receives the pressing force of the pressing roller 92, and a nip portion N is formed.

ヒータ93は、ハロゲンヒータなどであり、加熱ローラ96内に配置されている。ヒータ93が発熱すると、加熱ローラ96が加熱され、加熱ローラ96の熱がベルト91へ伝達される。 The heater 93 is a halogen heater or the like, and is arranged inside the heating roller 96. When the heater 93 generates heat, the heating roller 96 is heated, and the heat of the heating roller 96 is transmitted to the belt 91.

潤滑剤塗布部材99は、ベルト91の内周面に接触し、ベルト91の内周面に対して摺動性を向上させる潤滑剤を供給する。ベルト91の内周面に供給された潤滑剤は、ベルト91の回転に伴って、ガイド部材98とベルト91との間、及びニップ形成部材94とベルト91との間に介在し、ベルト91が円滑に回転できるようになる。 The lubricant application member 99 contacts the inner circumferential surface of the belt 91 and supplies a lubricant to the inner circumferential surface of the belt 91 to improve sliding properties. As the belt 91 rotates, the lubricant supplied to the inner circumferential surface of the belt 91 is interposed between the guide member 98 and the belt 91 and between the nip forming member 94 and the belt 91, so that the lubricant is supplied to the inner peripheral surface of the belt 91. Allows smooth rotation.

ここで、加熱ローラ96は、回転可能となるように、一般的にすべり軸受又はボールベアリングなどの軸受97によって保持される。このような回転体保持部材としての軸受97は、加熱ローラ96の軸方向両端部(長手方向両端部)に装着されており、軸受には加熱ローラ96が回転する際の摺動抵抗又は回転トルクを低減する潤滑剤としてのシリコーンオイル又はシリコーングリースが塗布されている。 Here, the heating roller 96 is generally held by a bearing 97 such as a sliding bearing or a ball bearing so as to be rotatable. The bearings 97 as such a rotating body holding member are attached to both axial ends (both longitudinal ends) of the heating roller 96, and the bearings have sliding resistance or rotational torque when the heating roller 96 rotates. Silicone oil or silicone grease is applied as a lubricant to reduce

従って、加熱ローラ96が加熱され、その熱の影響を軸受97が受けると、軸受97に付着するシリコーンオイル又はシリコーングリースが温度上昇することにより、12~17量体のシロキサンが揮発し、超微小粒子が発生する虞がある。このため、図18に示される定着装置においても、本発明を適用することが好ましい。これにより、上記実施形態と同じように、超微小粒子の発生個数を低減できるようになる。 Therefore, when the heating roller 96 is heated and the bearing 97 is affected by the heat, the temperature of the silicone oil or silicone grease adhering to the bearing 97 rises, causing the 12-17-mer siloxane to volatilize and become ultra-fine. Small particles may be generated. Therefore, it is preferable to apply the present invention to the fixing device shown in FIG. 18 as well. This makes it possible to reduce the number of ultrafine particles generated, as in the above embodiment.

また、本発明は、図20及び図21に示されるような構成の定着装置110にも適用可能である。 Further, the present invention is also applicable to a fixing device 110 having a configuration as shown in FIGS. 20 and 21.

図20及び図21に示される定着装置110は、第一回転体としての定着ベルト111と、定着ローラ116と、第二回転体としての加圧ローラ112と、加熱源としてのヒータ113と、ニップ形成部材としての加圧パッド114と、ガイド部材115と、支持部材117と、温度検知部材としての温度センサ118と、熱伝達部材119と、回転体保持部材としてのベルト保持部材122(図21参照)を備えている。 The fixing device 110 shown in FIGS. 20 and 21 includes a fixing belt 111 as a first rotating body, a fixing roller 116, a pressure roller 112 as a second rotating body, a heater 113 as a heat source, and a nip. A pressure pad 114 as a forming member, a guide member 115, a support member 117, a temperature sensor 118 as a temperature detection member, a heat transfer member 119, and a belt holding member 122 as a rotating body holding member (see FIG. 21). ).

図20に示される定着ベルト111は、定着ローラ116と、加圧パッド114と、ガイド部材115と、熱伝達部材119に巻きかけられている。定着ローラ116は、加圧ローラ112が回転駆動することにより、従動回転する。 The fixing belt 111 shown in FIG. 20 is wound around a fixing roller 116 , a pressure pad 114 , a guide member 115 , and a heat transfer member 119 . The fixing roller 116 rotates as the pressure roller 112 rotates.

ヒータ113は、セラミックヒータなどの面状又は板状のヒータであり、熱伝達部材119に設けられている。熱伝達部材119は、ヒータ113と定着ベルト111の間に介在し、ヒータ113の熱を定着ベルト111へ伝達する部材である。また、熱伝達部材119は、支持部材117に取り付けられたバネ120によって定着ベルト111の内周面に接触するように付勢されている。 The heater 113 is a planar or plate-shaped heater such as a ceramic heater, and is provided on the heat transfer member 119. The heat transfer member 119 is a member that is interposed between the heater 113 and the fixing belt 111 and transfers the heat of the heater 113 to the fixing belt 111. Further, the heat transfer member 119 is urged by a spring 120 attached to the support member 117 so as to contact the inner circumferential surface of the fixing belt 111 .

加圧パッド114は、支持部材117に取り付けられた別のバネ121によって定着ベルト111の内周面に接触するように付勢されている。これにより、加圧パッド114は、定着ベルト111を介して加圧ローラ112に圧接され、定着ベルト111と加圧ローラ112との間にニップ部Nが形成される。 The pressure pad 114 is urged by another spring 121 attached to the support member 117 so as to contact the inner peripheral surface of the fixing belt 111 . As a result, the pressure pad 114 is pressed against the pressure roller 112 via the fixing belt 111, and a nip portion N is formed between the fixing belt 111 and the pressure roller 112.

ガイド部材115は、支持部材117に取り付けられて支持されている。また、ガイド部材115には、温度センサ118が取り付けられており、温度センサ118によって定着ベルト111の温度が検知される。 Guide member 115 is attached to and supported by support member 117. Further, a temperature sensor 118 is attached to the guide member 115, and the temperature of the fixing belt 111 is detected by the temperature sensor 118.

図20に示されるような定着装置110においても、定着ベルト111の長手方向両端部を保持するベルト保持部材122が設けられているため、定着ベルト111が加熱されると、ベルト保持部材122に付着するシリコーンオイル又はシリコーングリースが温度上昇することにより、12~17量体のシロキサンが揮発し、超微小粒子が発生する虞がある。従って、このような定着装置110においても、本発明を適用することにより、上記各実施形態と同じように、超微小粒子の発生を効果的に抑制することが可能である。 The fixing device 110 as shown in FIG. 20 also includes a belt holding member 122 that holds both ends of the fixing belt 111 in the longitudinal direction. When the temperature of the silicone oil or silicone grease increases, the 12-17-mer siloxane may evaporate and ultrafine particles may be generated. Therefore, by applying the present invention to such a fixing device 110, it is possible to effectively suppress the generation of ultrafine particles, as in each of the above embodiments.

また、本発明は、上記のような電子写真方式の画像形成装置に搭載される定着装置に適用される場合に限らない。例えば、本発明は、インクジェット方式の画像形成装置に搭載され、用紙に塗布されたインクなどの液体を乾燥させる乾燥装置など、定着装置以外の加熱装置に対しても適用可能である。 Further, the present invention is not limited to the case where it is applied to a fixing device installed in an electrophotographic image forming apparatus as described above. For example, the present invention is applicable to heating devices other than fixing devices, such as a drying device that is installed in an inkjet image forming apparatus and dries liquid such as ink applied to paper.

図22に、乾燥装置を備えるインクジェット式画像形成装置の一形態を示す。 FIG. 22 shows one embodiment of an inkjet image forming apparatus including a drying device.

図22に示されるインクジェット式画像形成装置2000は、画像読取装置202と、画像形成部203と、シート供給装置204と、乾燥装置206と、シート排出部207を備えている。また、インクジェット式画像形成装置2000の横には、シート揃え装置3000が配置されている。 An inkjet image forming apparatus 2000 shown in FIG. 22 includes an image reading device 202, an image forming section 203, a sheet feeding device 204, a drying device 206, and a sheet discharging section 207. Further, a sheet aligning device 3000 is arranged next to the inkjet image forming apparatus 2000.

このインクジェット式画像形成装置2000においては、印刷動作開始の指示があると、シート供給装置204から記録媒体としての用紙などのシートが給送される。シートが画像形成部203に搬送されると、画像読取装置202によって読み取られた原稿の画像情報、あるいは端末からプリント指示されたプリント情報に基づき画像形成部203の液体吐出ヘッド214からシートにインクが吐出され、シート上に画像が形成される。 In this inkjet image forming apparatus 2000, when there is an instruction to start a printing operation, a sheet such as paper as a recording medium is fed from the sheet feeding device 204. When the sheet is conveyed to the image forming unit 203, ink is applied to the sheet from the liquid ejection head 214 of the image forming unit 203 based on the image information of the document read by the image reading device 202 or the print information instructed to print from the terminal. It is ejected and an image is formed on the sheet.

画像が形成されたシートは、乾燥装置206を通過する搬送路222か、乾燥装置206を通過しない搬送路223かへ、選択的に案内される。シートが乾燥装置206へ案内された場合は、乾燥装置206によってシート上のインクの乾燥が促進され、シートがシート排出部207かシート揃え装置3000へ案内される。一方、シートが乾燥装置206を通過しない搬送路223へ案内された場合は、そのままシートがシート排出部207かシート揃え装置3000へ案内される。また、シートがシート揃え装置3000に案内された場合は、シートが揃えて載置される。 The sheet with the image formed thereon is selectively guided to either a conveyance path 222 that passes through the drying device 206 or a conveyance path 223 that does not pass through the drying device 206. When the sheet is guided to the drying device 206, the drying device 206 accelerates the drying of the ink on the sheet, and the sheet is guided to the sheet discharge section 207 or the sheet alignment device 3000. On the other hand, when the sheet is guided to the conveyance path 223 that does not pass through the drying device 206, the sheet is directly guided to the sheet discharge section 207 or the sheet alignment device 3000. Further, when the sheets are guided to the sheet alignment device 3000, the sheets are aligned and placed.

図23に示されるように、上記乾燥装置206は、第一回転体としての加熱ベルト291と、第二回転体としての加熱ローラ292と、加熱ベルト291を加熱する加熱源としての第一ヒータ293と、加熱ローラ292を加熱する加熱源としての第二ヒータ294と、ニップ形成部材295と、支持部材としてのステー296と、反射部材297と、加熱ベルト291を回転可能に保持する回転体保持部材としてのベルト保持部材298を備えている。 As shown in FIG. 23, the drying device 206 includes a heating belt 291 as a first rotating body, a heating roller 292 as a second rotating body, and a first heater 293 as a heat source for heating the heating belt 291. , a second heater 294 as a heat source that heats the heating roller 292, a nip forming member 295, a stay 296 as a supporting member, a reflecting member 297, and a rotating body holding member that rotatably holds the heating belt 291. A belt holding member 298 is provided.

ニップ形成部材295は、加熱ベルト291を介して加熱ローラ292の外周面に接触し、加熱ベルト291と加熱ローラ292との間にニップ部Nを形成する。図23に示されるように、画像(インクI)を担持するシート250が乾燥装置206のニップ部Nへ搬送されると、図中の矢印方向へ回転する加熱ベルト291と加熱ローラ292によってシート250が搬送されながら加熱される。これにより、シート250上のインクIの乾燥が促進される。 The nip forming member 295 contacts the outer peripheral surface of the heating roller 292 via the heating belt 291 and forms a nip portion N between the heating belt 291 and the heating roller 292. As shown in FIG. 23, when a sheet 250 carrying an image (ink I) is conveyed to the nip portion N of the drying device 206, the sheet 250 is moved by a heating belt 291 and a heating roller 292 rotating in the direction of the arrow in the figure. is heated while being transported. This accelerates the drying of the ink I on the sheet 250.

図23に示される乾燥装置206において、加熱ベルト291は、その長手方向両端部に配置される一対のベルト保持部材298によって回転可能に保持されているため、加熱ベルト291が加熱され、ベルト保持部材298が温度上昇すると、ベルト保持部材298に付着するシリコーンオイル又はシリコーングリースから超微小粒子が発生する虞がある。従って、このような乾燥装置206においても、本発明を適用することにより、超微小粒子の発生を効果的に抑制できるようになる。 In the drying device 206 shown in FIG. 23, the heating belt 291 is rotatably held by a pair of belt holding members 298 disposed at both ends in the longitudinal direction, so that the heating belt 291 is heated and the belt holding members If the temperature of the belt holding member 298 increases, there is a possibility that ultrafine particles will be generated from the silicone oil or silicone grease that adheres to the belt holding member 298. Therefore, by applying the present invention to such a drying device 206 as well, generation of ultrafine particles can be effectively suppressed.

また、本発明は、図24に示されるようなラミネート処理装置を備える画像形成装置にも適用可能である。 Further, the present invention is also applicable to an image forming apparatus including a lamination processing apparatus as shown in FIG. 24.

図24に示される画像形成装置4000は、ラミネート処理装置401のほか、複数の作像ユニット411C,411M,411Y,411Bk、露光装置412及び転写装置413を有する画像形成部402と、定着装置403と、記録媒体供給部としての給紙部404を備えている。 The image forming apparatus 4000 shown in FIG. 24 includes a lamination processing apparatus 401, an image forming section 402 including a plurality of image forming units 411C, 411M, 411Y, and 411Bk, an exposure device 412, and a transfer device 413, and a fixing device 403. , a paper feed section 404 as a recording medium supply section.

ラミネート処理装置401は、2枚のシート間に用紙が挿入された状態でこれらを加熱及び加圧して用紙にシートを熱圧着する加熱装置である。具体的に、ラミネート処理装置401は、シート450を供給するシート供給部420と、シート供給部420から供給されたシートを2枚のシートに剥離するシート剥離部430と、剥離された2枚のシート間に用紙が挿入された状態で用紙とシートを加熱及び加圧しながら搬送する回転体としての熱加圧ローラ440を備えている。熱加圧ローラ440は、ヒータなどの加熱源によって加圧され、長手方向両端部が一対の軸受などの回転体保持部材によって回転可能に保持されている。 The lamination processing apparatus 401 is a heating apparatus that heats and presses two sheets with a paper inserted between them to bond the sheet to the paper by thermocompression. Specifically, the lamination processing apparatus 401 includes a sheet supply unit 420 that supplies the sheet 450, a sheet peeling unit 430 that peels the sheet supplied from the sheet supply unit 420 into two sheets, and a sheet peeling unit 430 that peels the sheet supplied from the sheet supply unit 420 into two sheets. A heating and pressing roller 440 is provided as a rotating body that conveys the sheets while heating and pressurizing the sheets while the sheets are inserted between the sheets. The thermal pressure roller 440 is pressurized by a heating source such as a heater, and both ends in the longitudinal direction are rotatably held by a pair of rotating body holding members such as bearings.

図24に示される画像形成装置4000において、給紙部404から記録媒体としての用紙Pが画像形成部402に供給されると、画像形成部402において画像が形成され、供給された用紙Pに対して画像が転写される。そして、画像が転写された用紙Pは、定着装置403へ搬送され、画像の定着処理が行われる。なお、画像形成部402における画像形成動作及び転写動作(各作像ユニット411C,411M,411Y,411Bk、露光装置412及び転写装置413の各動作)、及び定着装置403における定着動作は、上記実施形態のものと基本的に同じであるので説明を省略する。 In the image forming apparatus 4000 shown in FIG. 24, when paper P as a recording medium is supplied from the paper feed unit 404 to the image forming unit 402, an image is formed on the supplied paper P. The image is transferred. Then, the paper P on which the image has been transferred is conveyed to a fixing device 403, where image fixing processing is performed. Note that the image forming operation and transfer operation in the image forming unit 402 (each operation of the image forming units 411C, 411M, 411Y, 411Bk, the exposure device 412, and the transfer device 413) and the fixing operation in the fixing device 403 are the same as those in the above embodiment. Since it is basically the same as that of , the explanation will be omitted.

定着処理が行われた用紙Pは、続いてラミネート処理装置401へ搬送され、剥離された2枚のシート間に挿入される。そして、用紙Pは2枚のシートに挟まれた状態で熱加圧ローラ440によって加熱及び加圧され、シートと用紙Pが熱圧着されて装置外に排出される。 The paper P that has been subjected to the fixing process is then conveyed to the lamination processing apparatus 401 and inserted between the two separated sheets. Then, the paper P is heated and pressurized by the thermal pressure roller 440 while being sandwiched between the two sheets, and the sheet and the paper P are bonded by thermocompression and are discharged from the apparatus.

このとき、熱加圧ローラ440がヒータなどの加熱源によって加熱され、熱加圧ローラ440を支持する軸受の温度が上昇すると、軸受に付着するシリコーンオイル又はシリコーングリースから超微小粒子が発生する虞がある。そのため、このような熱加圧ローラ440を備えるラミネート処理装置401においても本発明を適用することにより、超微小粒子の発生を効果的に抑制することが可能となる。 At this time, when the thermal pressure roller 440 is heated by a heat source such as a heater and the temperature of the bearing that supports the thermal pressure roller 440 increases, ultrafine particles are generated from the silicone oil or silicone grease that adheres to the bearing. There is a possibility. Therefore, by applying the present invention to the lamination processing apparatus 401 including such a hot pressure roller 440, it is possible to effectively suppress the generation of ultrafine particles.

また、本発明には、少なくとも下記の構成を備える加熱装置、定着装置、画像形成装置が含まれる。 Further, the present invention includes a heating device, a fixing device, and an image forming device having at least the following configurations.

[第1の構成]
第1の構成は、回転可能に保持される回転体と、前記回転体を加熱する加熱源と、前記回転体の長手方向両端部を保持する回転体保持部材と、前記回転体保持部材に付着するシリコーンオイル又はシリコーングリースを備え、前記シリコーンオイル又は前記シリコーングリースに含まれる12量体以上で17量体以下のシロキサンの濃度が、1250ppm以下の加熱装置である。
[First configuration]
The first configuration includes a rotating body that is rotatably held, a heating source that heats the rotating body, a rotating body holding member that holds both ends of the rotating body in the longitudinal direction, and a rotating body that is attached to the rotating body holding member. The heating device is equipped with silicone oil or silicone grease, and the concentration of 12-mer or more and 17-mer or less siloxane contained in the silicone oil or silicone grease is 1250 ppm or less.

[第2の構成]
第2の構成は、前記第1の構成の加熱装置において、前記回転体保持部材が、ガラス繊維を含有する加熱装置である。
[Second configuration]
In a second configuration, in the heating device of the first configuration, the rotating body holding member contains glass fiber.

[第3の構成]
第3の構成は、前記第1又は第2の構成の加熱装置において、連続プリント10分間中における前記回転体保持部材の最高温度が200℃以上で240℃以下の加熱装置である。
[Third configuration]
A third configuration is a heating device of the first or second configuration in which the maximum temperature of the rotating body holding member during 10 minutes of continuous printing is 200° C. or higher and 240° C. or lower.

[第4の構成]
第4の構成は、前記第1から第3のいずれか1つの構成において、前記シリコーンオイル又は前記シリコーングリースに含まれる12量体以上で17量体以下のシロキサンの濃度が、500ppm以下の加熱装置である。
[Fourth configuration]
A fourth configuration is a heating device according to any one of the first to third configurations, in which the concentration of siloxane of 12-mer or more and 17-mer or less contained in the silicone oil or the silicone grease is 500 ppm or less. It is.

[第5の構成]
第5の構成は、前記第1から第4のいずれか1つの構成の加熱装置を用いて未定着画像を担持する記録媒体を加熱し、前記未定着画像を前記記録媒体に定着させる定着装置である。
[Fifth configuration]
A fifth configuration is a fixing device that heats a recording medium carrying an unfixed image using the heating device of any one of the first to fourth configurations and fixes the unfixed image on the recording medium. be.

[第6の構成]
第6の構成は、前記第5の構成の定着装置において、前記回転体としての無端状のベルトと、前記ベルトの外周面に対向して配置される対向部材と、前記ベルトを介して前記対向部材に接触し前記ベルトと前記対向部材との間にニップ部を形成するニップ形成部材とを備える定着装置である。
[Sixth configuration]
In a sixth configuration, in the fixing device of the fifth configuration, an endless belt as the rotating body, a facing member disposed facing the outer circumferential surface of the belt, and a facing member disposed opposite to the outer circumferential surface of the belt, and a The fixing device includes a nip forming member that contacts the member and forms a nip between the belt and the opposing member.

[第7の構成]
第7の構成は、前記第1から第4のいずれか1つの構成の加熱装置、あるいは、前記第5又は第6の構成の定着装置を備える画像形成装置である。
[Seventh configuration]
A seventh configuration is an image forming apparatus including the heating device of any one of the first to fourth configurations, or the fixing device of the fifth or sixth configuration.

20 定着装置(加熱装置)
21 定着ベルト(回転体、ベルト)
22 加圧ローラ(対向部材)
23 ヒータ(加熱源)
24 ニップ形成部材
27 ベルト保持部材(回転体保持部材)
100 画像形成装置
N ニップ部
P 用紙(記録媒体)
X 長手方向
20 Fixing device (heating device)
21 Fixing belt (rotating body, belt)
22 Pressure roller (opposing member)
23 Heater (heating source)
24 Nip forming member 27 Belt holding member (rotating body holding member)
100 Image forming apparatus N Nip section P Paper (recording medium)
X Longitudinal direction

特開2013-164453号公報Japanese Patent Application Publication No. 2013-164453

Claims (7)

回転可能に保持される回転体と、
前記回転体を加熱する加熱源と、
前記回転体の長手方向両端部を保持する回転体保持部材と、
前記回転体保持部材に付着するシリコーンオイル又はシリコーングリースを備え、
前記シリコーンオイル又は前記シリコーングリースに含まれる12量体以上で17量体以下のシロキサンの濃度が、1250ppm以下であることを特徴とする加熱装置。
a rotating body rotatably held;
a heating source that heats the rotating body;
a rotating body holding member that holds both longitudinal ends of the rotating body;
comprising silicone oil or silicone grease that adheres to the rotating body holding member,
A heating device characterized in that the silicone oil or the silicone grease has a concentration of 12-mer or more and 17-mer or less siloxane of 1250 ppm or less.
前記回転体保持部材は、ガラス繊維を含有する請求項1に記載の加熱装置。 The heating device according to claim 1, wherein the rotating body holding member contains glass fiber. 連続プリント10分間中における前記回転体保持部材の最高温度が200℃以上で240℃以下である請求項1又は2に記載の加熱装置。 The heating device according to claim 1 or 2, wherein the maximum temperature of the rotating body holding member during 10 minutes of continuous printing is 200°C or more and 240°C or less. 前記シリコーンオイル又は前記シリコーングリースに含まれる12量体以上で17量体以下のシロキサンの濃度が、500ppm以下である請求項1又は2に記載の加熱装置。 The heating device according to claim 1 or 2, wherein the concentration of 12-mer or more and 17-mer or less siloxane contained in the silicone oil or the silicone grease is 500 ppm or less. 請求項1又は2に記載の加熱装置を用いて未定着画像を担持する記録媒体を加熱し、前記未定着画像を前記記録媒体に定着させることを特徴とする定着装置。 A fixing device, characterized in that the heating device according to claim 1 or 2 is used to heat a recording medium carrying an unfixed image to fix the unfixed image on the recording medium. 前記回転体としての無端状のベルトと、
前記ベルトの外周面に対向して配置される対向部材と、
前記ベルトを介して前記対向部材に接触し前記ベルトと前記対向部材との間にニップ部を形成するニップ形成部材とを備える請求項5に記載の定着装置。
an endless belt as the rotating body;
a facing member disposed facing the outer circumferential surface of the belt;
The fixing device according to claim 5, further comprising a nip forming member that contacts the opposing member via the belt and forms a nip portion between the belt and the opposing member.
請求項1又は2に記載の加熱装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus comprising the heating device according to claim 1 or 2.
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