JP2008281617A - Image heating device and method for manufacturing guide member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シート材上に形成される画像に熱を付与する像加熱装置及び像加熱装置に備えられるガイド部材の製造方法に関する。 The present invention relates to an image heating apparatus that applies heat to an image formed on a sheet material, and a method of manufacturing a guide member provided in the image heating apparatus.
従来、シート材上に形成される画像に熱を付与することで、シート材上に画像を熱定着させたり、またはシート材上に形成された画像に光沢を付与するといった像加熱装置が知られている。 Conventionally, there has been known an image heating apparatus that heats an image formed on a sheet material to thermally fix the image on the sheet material or adds gloss to an image formed on the sheet material. ing.
このような像加熱装置としては、内部にハロゲンランプ等の加熱部材を備える熱ローラと、熱ローラに圧接する加圧ローラとを備え、熱ローラと加圧ローラとのニップにおいて画像に熱を付与する熱ローラ方式を有するものが広く用いられている。また、熱ローラ方式の他にも、フラッシュ加熱方式、オープン加熱方式、熱板加熱方式などの加熱方式を有する像加熱装置が知られている。 Such an image heating apparatus includes a heat roller having a heating member such as a halogen lamp inside, and a pressure roller that is pressed against the heat roller, and applies heat to the image at the nip between the heat roller and the pressure roller. Those having a heat roller system are widely used. In addition to the heat roller method, an image heating apparatus having a heating method such as a flash heating method, an open heating method, or a hot plate heating method is known.
その中でも最近では、ヒータ等の加熱部材に耐熱性を有する薄い定着フィルムを直接接触させ、定着フィルムと、定着フィルムに対して圧接する加圧ローラとで形成されるニップにシート材を挟み込むことでシート材上の画像を加熱する像加熱装置が知られている。このような加熱方式はフィルム加熱方式と称される(特許文献1、特許文献2参照)。 Among them, recently, a heat-resistant thin fixing film is directly brought into contact with a heating member such as a heater, and a sheet material is sandwiched in a nip formed by the fixing film and a pressure roller that is pressed against the fixing film. An image heating apparatus that heats an image on a sheet material is known. Such a heating system is called a film heating system (see Patent Document 1 and Patent Document 2).
上記フィルム加熱方式の像加熱装置においては、発熱部材として、表面に発熱抵抗体が形成されるセラミック基板(セラミックヒータ)が用いられ、発熱抵抗体に通電することでセラミックヒータを所望の温度まで昇温させる構成である。 In the film heating type image heating apparatus, a ceramic substrate (ceramic heater) having a heating resistor formed on the surface is used as the heating member, and the ceramic heater is raised to a desired temperature by energizing the heating resistor. It is the structure which makes it warm.
このようにフィルム加熱方式の像加熱装置は、熱容量が小さいセラミックヒータや定着フィルムを用いる構成であるので、これらの部材が所定の温度まで到達するまでの時間が比較的短く、クイックスタート性に優れる。また、所定の温度に到達した後であっても、少ない消費電力でこれらの部材を所定の温度に維持することが可能になるので、省エネルギー性にも優れる。 Thus, the film heating type image heating apparatus uses a ceramic heater or a fixing film having a small heat capacity, so that it takes a relatively short time for these members to reach a predetermined temperature and has excellent quick start characteristics. . In addition, even after reaching the predetermined temperature, it becomes possible to maintain these members at the predetermined temperature with less power consumption, and thus energy saving is excellent.
また、フィルム加熱方式の像加熱装置では、定着フィルムとして円筒状のフィルムを用い、定着フィルムに加圧ローラを圧接させて加圧ローラを回転駆動させることで定着フィルムを加圧ローラに連れ回りさせる構成(加圧ローラ駆動方式)が多く用いられている。なお、定着フィルムの内側には定着フィルムの回転をガイドするガイド部材が設けられる。 Also, in the film heating type image heating apparatus, a cylindrical film is used as the fixing film, and the fixing film is rotated around the pressure roller by causing the pressure roller to come into pressure contact with the fixing film and rotating the pressure roller. A configuration (pressure roller drive system) is often used. A guide member for guiding the rotation of the fixing film is provided inside the fixing film.
定着フィルムを駆動させて加圧ローラを定着フィルムに連れ回りさせる構成(フィルム駆動方式)と比較すると、加圧ローラ駆動方式は装置本体を構成する部品数が少ない。よって、製造コストを削減させることが出来るなどの利点がある。 Compared with a configuration (film driving method) in which the fixing film is driven and the pressure roller is rotated around the fixing film (film driving method), the pressure roller driving method has a smaller number of parts constituting the apparatus main body. Therefore, there is an advantage that the manufacturing cost can be reduced.
また、フィルム加熱方式の像加熱装置は、シート材を加圧ローラと定着フィルムで形成されるニップ部において狭持搬送する構成である。すなわち、シート材に対しては加圧ローラ及び定着フィルムのそれぞれから搬送方向に摩擦力が働くことでシート材が搬送される。 In addition, the film heating type image heating apparatus has a configuration in which a sheet material is nipped and conveyed in a nip portion formed by a pressure roller and a fixing film. That is, the sheet material is conveyed to the sheet material by applying a frictional force in the conveying direction from each of the pressure roller and the fixing film.
一方で定着フィルムは内側にセラミックヒータ、及びガイド部材を有し、これらの部材と定着フィルムが直接摺擦する構成である。よって、定着フィルムに対してはセラミック
ヒータ及びガイド部材から、定着フィルムの回転方向と逆の向きに摺動摩擦抵抗が生じる。
On the other hand, the fixing film has a ceramic heater and a guide member inside, and these members and the fixing film are directly rubbed. Therefore, sliding frictional resistance is generated on the fixing film from the ceramic heater and the guide member in the direction opposite to the rotation direction of the fixing film.
すなわちこの摺動摩擦抵抗が大きすぎると、定着フィルムは加圧ローラに連れ回りすることが出来なくなるので、定着フィルムがスリップする。そして定着フィルムがスリップすることで、シート材の通紙不良が生じる。 That is, if the sliding frictional resistance is too large, the fixing film cannot be rotated with the pressure roller, and the fixing film slips. Then, the fixing film slips to cause a sheet passing defect of the sheet material.
この対策として、定着フィルムとセラミックヒータの間、及び定着フィルムとガイド部材の間の摺動摩擦抵抗を低減させるために、定着フィルムとセラミックヒータとの間にグリス等の潤滑剤を介在させる像加熱装置が知られている。 As a countermeasure, an image heating apparatus in which a lubricant such as grease is interposed between the fixing film and the ceramic heater in order to reduce sliding friction resistance between the fixing film and the ceramic heater and between the fixing film and the guide member. It has been known.
この構成によれば、定着フィルムとセラミックヒータとの間に介在する潤滑剤によって、定着フィルムとセラミックヒータ、及びガイド部材の間の摺動摩擦抵抗を低減させることが可能になるので、定着フィルムを滑らかに回転させることが可能になる。よってシート材の通紙状態を良好な状態に保つことができる。
しかしながら近年では、製造コストの削減を目的として加圧ローラを駆動する駆動モータに低トルクのモータを用いる像加熱装置が提案されている。このように低トルクの駆動モータによって加圧ローラ駆動させ、さらに定着フィルムを確実に連れ回りさせるためには、加圧ローラの定着フィルムに対する加圧力を低減させることが求められる。 However, in recent years, an image heating apparatus using a low torque motor as a drive motor for driving a pressure roller has been proposed for the purpose of reducing manufacturing costs. Thus, in order to drive the pressure roller with a low torque drive motor and to reliably rotate the fixing film, it is required to reduce the pressure applied to the fixing film by the pressure roller.
また、像加熱装置本体の耐久寿命を延ばすためにも、加圧ローラの加圧力を低減させることが求められる。 Further, in order to extend the durable life of the image heating apparatus main body, it is required to reduce the pressure applied by the pressure roller.
しかしながら加圧ローラの定着フィルムに対する加圧力が低減すると、シート材と加圧ローラ間、及びシート材と定着フィルム間の摩擦力が低減するので、加圧ローラ及び定着フィルムがシート材に対してスリップしてしまう。 However, if the pressure applied to the fixing film by the pressure roller is reduced, the frictional force between the sheet material and the pressure roller and between the sheet material and the fixing film is reduced, so that the pressure roller and the fixing film slip against the sheet material. Resulting in.
スリップが生じると、シート材を加圧ローラと定着フィルムによって狭持搬送することが不可能になり通紙不良を生じる。さらには、シート材上に形成された画像の画像縮みや、画像こすれ等の画像不良も生じてしまう。 When the slip occurs, it becomes impossible to nipping and conveying the sheet material by the pressure roller and the fixing film, resulting in poor sheet passing. Furthermore, image defects such as image shrinkage and image rubbing of the image formed on the sheet material also occur.
これを防ぐためには、定着フィルムとセラミックヒータの間、及び定着フィルムとガイド部材の間の摺動摩擦抵抗を低減させることが考えられる。摺動摩擦抵抗を低減させることで、加圧ローラのトルクが低下しても、定着フィルムが加圧ローラに確実に連れ回りすることが出来る。また、フィルム駆動方式を採用して直接フィルムを駆動させることも考えられる。 In order to prevent this, it is conceivable to reduce the sliding friction resistance between the fixing film and the ceramic heater and between the fixing film and the guide member. By reducing the sliding frictional resistance, the fixing film can be reliably rotated around the pressure roller even if the torque of the pressure roller is reduced. It is also conceivable to directly drive the film by adopting a film driving system.
例えば特許文献3には、定着フィルムの内面が粗面化された像加熱装置の構成が開示される。このように定着フィルムの内面を粗面化することで、定着フィルムの内面に潤滑剤を保持し、潤滑剤が定着フィルムの内面を安定的に循環することが可能になる。
For example,
よって定着フィルムとセラミックヒータの間、及び定着フィルムとガイド部材の間の摺動摩擦抵抗を低減させることが可能になるので、スリップが生じる可能性が低い。 Therefore, the sliding friction resistance between the fixing film and the ceramic heater and between the fixing film and the guide member can be reduced, so that the possibility of slipping is low.
しかしこの構成においては、定着フィルムの内面を粗面化することで定着フィルムとヒータの接触面積が減少するので、ヒータから定着フィルムへ効率よく熱を伝えることが困難になる。すなわちシート材上の画像に対して確実に熱を付与することが困難になる。 However, in this configuration, since the contact area between the fixing film and the heater is reduced by roughening the inner surface of the fixing film, it is difficult to efficiently transfer heat from the heater to the fixing film. That is, it becomes difficult to reliably apply heat to the image on the sheet material.
また特許文献4には、ガイド部材の表面に等間隔に溝を設け、定着フィルムとガイド部材の間に潤滑剤が介在しやすくする構成が開示されている。
この構成によれば、潤滑剤が定着フィルムの内面を安定的に循環することが可能になるので、定着フィルムとセラミックヒータの間、及び定着フィルムとガイド部材の間の摺動摩擦抵抗を低減させることでき、スリップが生じる可能性が低い。 According to this configuration, since the lubricant can stably circulate on the inner surface of the fixing film, the sliding friction resistance between the fixing film and the ceramic heater and between the fixing film and the guide member can be reduced. And slip is unlikely to occur.
しかしこの構成においては、潤滑剤が溜まった溝部分とそれ以外の部分とでは定着フィルムの内面への熱の伝わり方が異なる。すなわち、潤滑剤が多く溜まった部分と接触する定着フィルムの内面は、潤滑剤が介在するためにフィルムへ熱が伝わりにくい。一方で潤滑剤が少ない部分と接触する定着フィルムの内面は、潤滑剤の介在が少ないためにフィルムへ熱が伝わりやすい。 However, in this configuration, the way in which heat is transmitted to the inner surface of the fixing film differs between the groove portion where the lubricant is accumulated and the other portion. That is, the inner surface of the fixing film that comes into contact with a portion where a large amount of lubricant is accumulated is difficult to transmit heat to the film because the lubricant is present. On the other hand, on the inner surface of the fixing film that comes into contact with a portion having a small amount of lubricant, heat is easily transferred to the film because there is little intervention of the lubricant.
その結果、定着フィルムの表面に温度ムラが生じ、シート材上の画像に熱を付与する際に、画像の部位ごとで付与される熱量が異なってしまうので、シート材上の画像に対して確実に熱を付与することが出来ない。 As a result, temperature unevenness occurs on the surface of the fixing film, and when heat is applied to the image on the sheet material, the amount of heat applied varies depending on the portion of the image. Heat cannot be applied to
またフィルム駆動方式では、フィルムの寄り制御、駆動制御等が複雑になるので製造コストが大幅に増大してしまう。 In the film driving method, film shift control, drive control, and the like are complicated, so that the manufacturing cost is greatly increased.
すなわち従来例に係るフィルム加熱方式の像加熱装置においては、簡易な構成で、シート材上の画像に対して確実に熱を付与しつつ、定着フィルムもしくは加圧ローラがシート材に対してスリップすることを防止する構成については開示されていない。 That is, in the image heating apparatus of the film heating method according to the conventional example, the fixing film or the pressure roller slips with respect to the sheet material with a simple configuration while reliably applying heat to the image on the sheet material. The configuration for preventing this is not disclosed.
本発明は、フィルム加熱方式の像加熱装置において、簡易な構成で、シート材上の画像に対して確実に熱を付与しつつ、定着フィルムもしくは加圧ローラがシート材に対してスリップすることを防止する像加熱装置を提供することを目的とする。 In the image heating apparatus of the film heating system, the fixing film or the pressure roller slips with respect to the sheet material while reliably applying heat to the image on the sheet material with a simple configuration. An object of the present invention is to provide an image heating apparatus for preventing the above.
また、像加熱装置に用いられ、定着フィルムの回転をガイドするとともにセラミックヒータが取り付けられるガイド部材の製造方法を提供することを目的とする。 It is another object of the present invention to provide a method for manufacturing a guide member that is used in an image heating apparatus and that guides rotation of a fixing film and to which a ceramic heater is attached.
上記目的を達成するために本発明にあっては、可撓性を有するスリーブ状の回転部材と、前記回転部材の内周面と摺動する加熱部材と、前記回転部材の内側に設けられ、前記加熱部材が取り付けられると共に前記回転部材の内周面と摺動して前記回転部材の回転をガイドするガイド部材と、を備える像加熱装置において、前記ガイド部材における前記回転部材との摺動面が粗面化されるとともに(前記ガイド部材の両端部が粗面化されない場合も含む)、該摺動面の10点平均粗さRzjisが10μm以上であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, in the present invention, a flexible sleeve-shaped rotating member, a heating member that slides on the inner peripheral surface of the rotating member, and an inner side of the rotating member, An image heating apparatus comprising: a guide member that is attached to the heating member and that slides with an inner peripheral surface of the rotating member to guide rotation of the rotating member; and a sliding surface of the guide member with the rotating member Is characterized (including the case where both ends of the guide member are not roughened), and the 10-point average roughness Rzjis of the sliding surface is 10 μm or more.
また、像加熱装置に用いられる可撓性を有するスリーブ状の回転部材の内側に設けられ、前記回転部材の内周面と摺動して前記回転部材の回転をガイドするとともに、前記回転部材との摺動面の少なくとも一部に加熱部材が取り付けられるガイド部材の製造方法において、キャビティを形成する壁面であって、前記ガイド部材における前記回転部材との摺動面に対応する部分が粗面化された型を用いて型成形を行うことで、前記ガイド部材にお
ける前記回転部材との摺動面の10点平均粗さRzjisを10μm以上にすることを特徴とする。
Also provided inside the flexible sleeve-shaped rotating member used in the image heating device, sliding on the inner peripheral surface of the rotating member to guide the rotation of the rotating member, In the manufacturing method of the guide member in which the heating member is attached to at least a part of the sliding surface, the wall surface forming the cavity, the portion corresponding to the sliding surface with the rotating member in the guide member is roughened By performing mold forming using the formed mold, the 10-point average roughness Rzjis of the sliding surface of the guide member with the rotating member is set to 10 μm or more.
本発明によれば、フィルム加熱方式の像加熱装置において、簡易な構成で、シート材上の画像に対して確実に熱を付与しつつ、定着フィルムもしくは加圧ローラがシート材に対してスリップすることを防止することが可能になる。 According to the present invention, in a film heating type image heating apparatus, the fixing film or the pressure roller slips with respect to the sheet material while reliably applying heat to the image on the sheet material with a simple configuration. It becomes possible to prevent this.
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施の形態に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below based on the embodiments with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. Absent.
(第1の実施の形態)
図1乃至4を参照して本発明の第1の実施の形態に係る像加熱装置、及びガイド部材の製造方法ついて説明する。なお、ここでは本発明に係る像加熱装置の実施の一形態として、像加熱装置を画像形成装置の定着部に適用した場合について説明する。
(First embodiment)
The image heating apparatus and the guide member manufacturing method according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, as an embodiment of the image heating apparatus according to the present invention, a case where the image heating apparatus is applied to a fixing unit of an image forming apparatus will be described.
[画像形成装置の説明]
図2を参照して本実施の形態における画像形成装置の構成を説明する。図2は本実施の形態における画像形成装置として、電子写真方式プロセスを利用したレーザービームプリンタの概略構成を示すものである。また、本実施の形態ではシート材の片面にのみ画像を現像可能な画像形成装置を例にとる。
[Description of image forming apparatus]
The configuration of the image forming apparatus in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a schematic configuration of a laser beam printer using an electrophotographic process as an image forming apparatus in the present embodiment. In this embodiment, an image forming apparatus capable of developing an image only on one side of a sheet material is taken as an example.
レーザービームプリンタにおいてシート材P上に画像を形成する際は、まずレーザビームスキャナ3が、不図示のイメージスキャナ・コンピュータ等の外部機器から入力される画像情報に基づいて像担持体としての感光ドラム1の表面にレーザ光Lを照射する。
When an image is formed on a sheet material P in a laser beam printer, first, the
感光ドラム1は、帯電部材として設けられる帯電ローラ2によって予めその表面が所定の電位に帯電されており(一次帯電)、レーザ光Lが照射されることで表面に静電潜像が形成される。また、感光ドラム1は図2中矢印方向(時計回り方向)に所定の周速(プロセススピード)を以って回転する。 The surface of the photosensitive drum 1 is charged to a predetermined potential in advance by a charging roller 2 provided as a charging member (primary charging), and an electrostatic latent image is formed on the surface when the laser beam L is irradiated. . Further, the photosensitive drum 1 rotates at a predetermined peripheral speed (process speed) in the arrow direction (clockwise direction) in FIG.
そして静電潜像に対して、現像装置4に設けられる現像スリーブ4aからトナー剤が供給され、感光ドラム1の表面の静電潜像がトナー像として現像される。なお、レーザービームプリンタの場合、一般的に静電潜像の露光明部にトナー剤を付着させて現像する反転現像方式が用いられる。
Then, a toner agent is supplied to the electrostatic latent image from a developing
感光ドラム1上に現像されたトナー像は、感光ドラム1と転写ローラ9のニップ(転写部T)においてシート材P上に転写される。転写時には、転写ローラ9には不図示の転写バイアス印加電源から所定の値に制御された転写電圧(転写バイアス)が印加される。なお、転写ローラ9の構成、転写電圧の制御に関しては後述する。
The toner image developed on the photosensitive drum 1 is transferred onto the sheet material P at the nip (transfer portion T) between the photosensitive drum 1 and the
トナー像が転写されたシート材Pは、シートパス8bを通過して定着部11へ搬送される。なお、転写されずに感光ドラム1上に残留したトナー剤は、感光ドラム1の表面をクリーニングするクリーニング装置10によってクリーニングされる。
The sheet material P to which the toner image has been transferred passes through the
また、シート材Pは給送カセット5に複数積載されており、給送開始の信号に基づいて給送ローラ6、レジストローラ7、シートパス8aを通過して、所定のタイミングで転写
部Tに搬送される。
A plurality of sheet materials P are stacked in the feeding
定着部11には本実施の形態に係る像加熱装置が備えられており、搬送されてきたシート材P上に転写されたトナー像に対して熱を付与する。そしてシート材P上にはトナー像が永久定着し、シートパス8cを通過して排出口13から排出トレイ14上へ排出される。
The fixing
本実施の形態における転写ローラ9の構成について説明する。
The configuration of the
一般的に、接触型・回転型の転写ローラには、SUS、Fe等の芯金の外周に、カーボン、イオン導電性フィラー等で1×106〜1×1010Ω程度の抵抗に調整された半導電性のスポンジ弾性層が設けられた弾性スポンジローラが用いられる。 In general, for contact-type and rotary-type transfer rollers, the resistance is adjusted to about 1 × 10 6 to 1 × 10 10 Ω on the outer periphery of a core metal such as SUS or Fe with carbon, ion conductive filler, or the like. An elastic sponge roller provided with a semiconductive sponge elastic layer is used.
本実施の形態では、芯金9bの外周に、NBRゴムと界面活性剤等を反応させることで形成される導電性の弾性層9aをローラ状に設けることでイオン導電系の転写ローラ9を構成した。なお、抵抗値は1×108〜5×108Ωの範囲のものを用いた。
In this embodiment, an ion
一般的に転写ローラの抵抗は、雰囲気環境の温度、湿度に応じて変動しやすいことが知られており、転写ローラの抵抗が変動すると、転写不良や紙跡などの問題を生じる。 In general, it is known that the resistance of the transfer roller is likely to fluctuate depending on the temperature and humidity of the atmospheric environment. If the resistance of the transfer roller fluctuates, problems such as transfer failure and paper traces occur.
そこで本実施の形態では、転写ローラ9の抵抗変動に起因する転写不良や紙跡などの発生を防止するために、予め転写ローラ9の抵抗値を測定し、その測定結果に応じて転写ローラ9に印加する転写電圧を適正に制御する印加転写電圧制御が採用されている。
Therefore, in the present embodiment, in order to prevent the occurrence of transfer failure and paper marks due to the resistance fluctuation of the
また、このような印加転写電圧制御としてATVC制御(Active Transfer Voltage Control)が知られており(特開平2−123385号公報参照)、本実施の形態では転写電圧の制御としてATVC制御を用いた。 In addition, ATVC control (Active Transfer Voltage Control) is known as such applied transfer voltage control (see JP-A-2-123385), and in this embodiment, ATVC control is used as transfer voltage control.
ATVC制御は、転写時に転写ローラに印加する転写バイアスを最適化する手段であり、転写不良、紙跡の発生を防止するものである。 The ATVC control is a means for optimizing the transfer bias applied to the transfer roller at the time of transfer, and prevents the occurrence of transfer defects and paper marks.
具体的には、画像形成装置のスタンバイ中に転写ローラから感光ドラムに所望の定電流バイアスを印加し、その時のバイアス値から転写ローラの抵抗を検知し、転写時にその抵抗値に応じた転写バイアスを転写ローラに印加するものである。 Specifically, during standby of the image forming apparatus, a desired constant current bias is applied from the transfer roller to the photosensitive drum, the resistance of the transfer roller is detected from the bias value at that time, and the transfer bias corresponding to the resistance value at the time of transfer is detected. Is applied to the transfer roller.
この制御構成によれば、転写ローラ9の抵抗変動による転写不良や紙跡などの問題の発生を防止することが可能になる。
According to this control configuration, it is possible to prevent the occurrence of problems such as transfer defects and paper marks due to resistance variation of the
[像加熱装置の説明]
図1(a)を参照して、本実施の形態に係る像加熱装置の構成について説明を行う。図1(a)は、本実施の形態に係る像加熱装置の断面における概略構成図である。
[Description of image heating device]
With reference to Fig.1 (a), the structure of the image heating apparatus which concerns on this Embodiment is demonstrated. Fig.1 (a) is a schematic block diagram in the cross section of the image heating apparatus which concerns on this Embodiment.
(像加熱装置の全体構成)
上記で説明したように、本実施の形態においては像加熱装置を画像形成装置の定着部11に適用した。以下、本実施の形態に係る像加熱装置の全体構成を説明する。
(Overall configuration of image heating device)
As described above, in the present embodiment, the image heating apparatus is applied to the fixing
本実施の形態に係る像加熱装置は、テンションレスタイプの像加熱装置であって、円筒状の定着フィルム22(スリーブ状の回転部材)と、定着フィルム22に圧接する加圧ローラ24(加圧部材)と、を備える。なお、定着フィルム22は可撓性と耐熱性を有し、定着フィルム22の周長の少なくとも一部は常にテンションレス状態(テンションが加わ
らない状態)で保持される。
The image heating apparatus according to the present embodiment is a tensionless type image heating apparatus, and includes a cylindrical fixing film 22 (sleeve-like rotating member) and a pressure roller 24 (pressing pressure) that is in pressure contact with the fixing
そして定着フィルム22に対して加圧ローラ24が圧接し、加圧ローラ24が回転駆動することで定着フィルム22が加圧ローラ24に連れ回りする。
Then, the
また定着フィルム22の内側には、定着フィルム22の回転をガイドするガイド部材として、ステー部材21が設けられる。ステー部材21は、定着フィルム22の長手方向に沿って延びる形状であって、定着フィルム22がステー部材21に外嵌する。
A
また、定着フィルム22の内周長はステー部材21の外周長よりも3mm程度長く設定され、これにより定着フィルム22がステー部材21に対してルーズに外嵌することが可能になる。
In addition, the inner peripheral length of the fixing
さらに加熱部材としての板状のセラミックヒータ23が、ステー部材21の長手方向に沿って取り付けられる。すなわちステー部材21は、定着フィルム22の回転をガイドしつつセラミックヒータ23を保持するものであり、剛性及び耐熱性を有する材料から構成される。
Further, a plate-shaped
また、定着フィルム22とステー部材21との間に潤滑剤を介在させ、定着フィルム22とステー部材21の摺擦面における摺動摩擦抵抗を低減させている。本実施の形態では、フッ素樹脂PTFEで増稠したPEPE(パーフロロポリエーテル)グリスが用いられる。
Further, a lubricant is interposed between the fixing
(定着フィルムの構成)
本実施の形態における定着フィルム22(スリーブ状の回転部材)は、像加熱装置のクイックスタート性を向上させるために膜厚100μm以下とされる。本実施の形態では、膜厚約50μmのポリイミドフィルムの外周表面にPTFEをコーティングしたものが用いられ、定着フィルム22の外径を18mmとした。
(Structure of fixing film)
The fixing film 22 (sleeve-like rotating member) in the present embodiment has a film thickness of 100 μm or less in order to improve the quick start property of the image heating apparatus. In this embodiment, the outer peripheral surface of a polyimide film having a film thickness of about 50 μm is coated with PTFE, and the outer diameter of the fixing
また上記構成の他に、膜厚20μm以上50μm以下の耐熱性を有するPTFE、PFA、FEP等の単層フィルムを使用する構成であってもよい。さらに、ポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK、PES、PPS等のフィルムの外周表面にPTFE、PFA、FEP等をコーティングした複合層フィルムを使用する構成であってもよい。 In addition to the above configuration, a single layer film such as PTFE, PFA, or FEP having heat resistance of 20 μm or more and 50 μm or less may be used. Furthermore, the structure which uses the composite layer film which coat | covered PTFE, PFA, FEP etc. on the outer peripheral surface of films, such as a polyimide, a polyamideimide, PEEK, PES, and PPS, may be sufficient.
(加圧ローラの構成)
本実施の形態における加圧ローラ24(加圧部材)は、定着フィルム22に圧接することでニップ部Nを形成する。さらに定着フィルム22の内側に設けられるセラミックヒータ23が、定着フィルム22の内側においてニップ部Nに直接接触する(図1(a))。
(Configuration of pressure roller)
The pressure roller 24 (pressure member) in the present embodiment forms a nip portion N by being pressed against the fixing
そして、加圧ローラ24が図1(a)中の矢印の方向に所定の周速度で回転駆動することで、定着フィルム22が加圧ローラ24の回転速度とほぼ同速度で加圧ローラ24に連れ回りする。なお、定着フィルム22が連れ回りする際は定着フィルム22の内周面とセラミックヒータ23が摺擦する。
Then, the
また、加圧ローラ24は、芯金と、芯金の周囲を覆う弾性体層と、最外層の離型層とから形成され、不図示の軸受け手段・付勢手段により所定の押圧力をもって定着フィルム22に圧接する。
The
本実施の形態では、芯金にアルミニウムを、弾性体層にシリコーンゴムを、離型層に厚さ約30μmのPFAチューブを用いた。また、加圧ローラ24の外径は20mm、弾性
体層の厚さは3mmとした。
In this embodiment, aluminum is used for the core metal, silicone rubber is used for the elastic layer, and a PFA tube having a thickness of about 30 μm is used for the release layer. The outer diameter of the
(セラミックヒータの構成)
図3は本実施の形態におけるセラミックヒータ23(加熱部材)の正面図及び通電制御を行う回路を表す図である。
(Configuration of ceramic heater)
FIG. 3 is a front view of the ceramic heater 23 (heating member) and a circuit for performing energization control in the present embodiment.
セラミックヒータ23は、長手方向に沿って発熱抵抗体26が形成された板状のセラミック基板27から構成される。なお、セラミック基板27は、その長手方向がシート材Pの搬送方向(図3中矢印a方向)に直角な方向となるように配置される。
The
また、セラミック基板27には耐熱性、絶縁性、良熱伝導性を有する材料が用いられ、本実施の形態においては、セラミック基板27を構成する材料としてアルミナが用いられる。しかしながら窒化アルミニウム等のセラミックス材料を用いる構成であってもよい。また、セラミック基板27の寸法は、幅7mm、長さ270mm、厚さ1mmとする。
The
また、セラミック基板27上において発熱抵抗体26が形成された表面は、オーバーコート層28によって保護される。オーバーコート層28は、セラミックヒータ23の電気的絶縁性、及び定着フィルム22の摺動性を確保するために設けられるものである。本実施の形態においては、厚さ約50μmの耐熱性ガラス層をオーバーコート層28として用いた。
The surface on which the
また、発熱抵抗体26の両端部には給電用電極29、30が形成される。給電用電極29、30はAC電源33に接続され、AC電源33から電力が供給される。本実施の形態においては、銀パラジウムのスクリーン印刷パターンによって、発熱抵抗体26の両端に給電用電極29、30を形成した。
In addition,
本実施の形態における発熱抵抗体26は、銀、パラジウム、ガラス粉末(無機結着剤)、有機結着剤を混練して調合したペーストをスクリーン印刷によりセラミック基板27上に線帯状に形成して得たものである。なお、発熱抵抗体26の材料としては、銀パラジウム(Ag/Pd)以外にRuO2、Ta2N等の電気抵抗材料を用いても良い。また、発熱抵抗体26の抵抗値は常温で20Ωとした。
The
また本実施の形態では、セラミックヒータ23の温度を検温素子としてのサーミスタ25によって検温可能な構成とした。またサーミスタ25は、セラミックヒータ23に直接取り付けられるものではなく、セラミックヒータ23とは分離して設ける構成とした。
In the present embodiment, the temperature of the
本実施の形態におけるサーミスタ25は、高耐熱性の液晶ポリマーの上に断熱性を有するセラミックスペーパーを設け、その上にチップサーミスタの素子を固定する構成とした。セラミックヒータ23の検温時には、素子側をセラミックヒータ23の裏面側(発熱抵抗体26が形成されない側)に圧接させることでセラミックスヒータ23の検温が可能になる。なお、サーミスタ25は最小通紙領域内に設けられており、CPU31に接続されている。
The
そして、上記のように構成されるセラミックヒータ23を、発熱抵抗体26が形成される表面が下側となるようにしてステー部材21の下面側に取り付ける(図1(a))。
And the
この構成によれば、発熱抵抗体26が形成される表面と定着フィルム22の内周面が摺擦し、セラミックヒータ23から定着フィルム22を介してシート材上の画像に熱を付与することが可能になる。
According to this configuration, the surface on which the
以下、セラミックヒータ23によってシート材上の画像に熱を付与するプロセスについて説明を行う。
Hereinafter, the process of applying heat to the image on the sheet material by the
AC電源33が給電用電極29,30から発熱抵抗体26に通電してセラミックヒータ23が昇温すると、サーミスタ25がセラミックヒータ23の昇温を検知する。
When the
そしてサーミスタ25の出力をA/D変換した信号がCPU31に取り込まれ、その情報に基づいてトライアック32により発熱抵抗体26に通電する電力を位相制御あるいは波数制御等により制御して、セラミックヒータ23の温度制御がなされる。
Then, a signal obtained by A / D converting the output of the
すなわち、サーミスタ25の検知温度が所定の設定温度より低いと昇温するように、設定温度より高いと降温するように通電を制御することで、セラミックヒータ23を一定温度に保つことが可能になる。
In other words, the
なお、本実施の形態では、位相制御により出力を0〜100%の範囲で5%刻みの21段階で変化させている。出力100%はセラミックヒータ23に全通電したときの出力を示す。
In the present embodiment, the output is changed in 21 steps in increments of 5% in the range of 0 to 100% by phase control. The
セラミックヒータ23の温度が所定温度まで立ち上がり、定着フィルム22の回転周速度が安定すると、定着フィルム22と加圧ローラ24のニップ部Nに被加熱材としてのシート材Pが搬送される。
When the temperature of the
そして、シート材Pが定着フィルム22と加圧ローラ24によって狭持搬送されることで、セラミックヒータ23の熱が定着フィルム22を介してシート材Pに付与され、シート材P上のトナー画像がシート材Pに加熱定着される。そしてニップ部Nを通ったシート材Pは定着フィルム22から分離して排出部14へ排出される。
The sheet material P is nipped and conveyed by the fixing
(ガイド部材の構成)
図1(b)に、ガイド部材としてのステー部材21の斜視図を示す。
(Configuration of guide member)
FIG. 1B shows a perspective view of a
ステー部材21は、ポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK、PPS、液晶ポリマー等の高耐熱性樹脂や、これらの樹脂とセラミックス、金属、ガラス等との複合材料等から形成される。
The
本実施の形態においては液晶ポリマーを金型に射出して型成形を行う射出成形によってステー部材21を成形するものとした。
In the present embodiment, the
また射出成形で用いられる金型のキャビティの壁面には粗面化処理が施されており、粗面化した壁面の表面形状が射出成形時にステー部材21に転写されることで、ステー部材21における定着フィルム22との摺動面を粗面化することが可能になる。
Further, the wall surface of the cavity of the mold used in the injection molding is roughened, and the surface shape of the roughened wall surface is transferred to the
金型の表面を粗面化する手法としては、金型表面を化学薬品によって腐食させた後、模様を刻み込むエッチング処理、砂やガラスビーズなどを吹きつけ模様をつけるサンドブラスト処理、ホーニング処理などを組み合わせて行う手法が知られている。 As a method of roughening the mold surface, the mold surface is corroded with chemicals, then the etching process that engraves the pattern, the sandblasting process that sprays sand or glass beads, and the honing process are combined. Is known.
これによって金型のキャビティの壁面における、ステー部材21の摺動面に対応する部分には線、柄等の幾何学模様、梨地模様、砂目模様などを形成することができる。さらにこの金型を用いて射出成形を行うことで、表面が粗面化されたステー部材を形成することが可能になる。
As a result, a geometric pattern such as a line or a pattern, a satin pattern, a grained pattern, or the like can be formed on a portion of the wall surface of the mold cavity corresponding to the sliding surface of the
また、サンドブラスト処理や、ホーニング処理により、ステー部材表面を直接処理して表面が粗面化されたステー部材を得ることも可能である。 It is also possible to obtain a stay member having a roughened surface by directly treating the surface of the stay member by sandblasting or honing.
本実施の形態においては、金型のキャビティの壁面を粗面化することで、ステー部材21における定着フィルム22との摺動面に梨地(HNシリーズ、CN―1:(株)日本エッチング)のシボ34(十点平均粗さRzjis=50μm)を形成した。
In the present embodiment, the wall surface of the cavity of the mold is roughened so that the satin surface (HN series, CN-1: Nippon Etching Co., Ltd.) is formed on the sliding surface of the
具体的には、まず金型の脱脂、乾燥を行い、あらかじめ金型にマスキングされた転写面にパターン転写を行い、エッチング処理をして凹凸形状を作り、その後サンドブラスト処理、ホーニング処理を行って凹凸形状を整えた後、マスキングを除去する。そして金型を洗浄後、防錆処理を行うことで金型内の表面処理を完了させた。 Specifically, the mold is first degreased and dried, and pattern transfer is performed on the transfer surface previously masked by the mold, and etching is performed to create a concavo-convex shape, followed by sand blasting and honing treatment. After adjusting the shape, the masking is removed. Then, after the mold was washed, the surface treatment in the mold was completed by performing a rust prevention treatment.
また、砂目模様を形成する場合は、金型の脱脂、乾燥を行い、マスキングされた転写面にパターン転写を行い、サンドブラスト処理をして凹凸形状を作り、マスキングを除去し、洗浄後、防錆処理を行うことで金型内の表面処理を完了させた。 Also, when forming a grainy pattern, degrease and dry the mold, transfer the pattern onto the masked transfer surface, create a concavo-convex shape by sandblasting, remove the masking, wash and prevent The surface treatment in the mold was completed by performing rust treatment.
さらに線、柄等の幾何学模様を形成する場合には、フォトエッチング処理が用いられ、光に反応する耐蝕フィルムを用いて金型の表面に所望のパターンを露光、現像し、マスキングを行う。 Further, when a geometric pattern such as a line or a handle is formed, a photo-etching process is used, and a desired pattern is exposed and developed on the surface of the mold using a corrosion-resistant film that reacts with light to perform masking.
そしてエッチング処理をして凹凸形状を作り、その後サンドブラスト処理、ホーニング処理を行い、凹凸形状を整えた後、洗浄、防錆処理を行うことで金型内の表面処理を完了させた。 Then, an uneven shape was formed by performing an etching process, and thereafter a sand blasting process and a honing process were performed. After the uneven shape was adjusted, the surface treatment in the mold was completed by performing cleaning and rust prevention treatment.
(定着フィルムとステー部材の摺動性)
本実施の形態におけるステー部材21(ガイド部材)における定着フィルム22との摺擦面には、シボ34が形成されている。シボ34をステー部材21の表面に形成することで、ステー部材21と定着フィルム22との接触面積が低減し、定着フィルム22の内側とステー部材21との摺擦摩擦抵抗を低減させて定着フィルム22の回転負荷を少なくすることが可能になる。
(Slidability of fixing film and stay member)
A
さらに、潤滑剤は定着フィルム22の回転によって局所的に溜まることがなく、常にシボ34の隙間を通って安定して循環する。その結果、潤滑剤は定着フィルム22の回転開始と共に即座に定着フィルム22の内面全域に供給され、定着フィルム22とステー部材21との摺動摩擦抵抗を低減させることが可能になる。
Further, the lubricant does not accumulate locally due to the rotation of the fixing
図4は、本実施の形態における定着器11を用い、加圧ローラ24の加圧力を10kgfとして空回転させた場合の回転時間(s)と、定着フィルム22の回転トルク(kg・cm)の関係を示すものである。
FIG. 4 shows the rotation time (s) and rotation torque (kg · cm) of the fixing
また、本実施の形態(十点平均粗さRzjis=50μm、図4中(d))に対する比較例として、シボを設けない場合(a)、十点平均粗さRzjis=5μm(b)、10μm(c)、100μm(e)の場合についての結果も示す。 Further, as a comparative example with respect to the present embodiment (ten-point average roughness Rzjis = 50 μm, (d) in FIG. 4) (a) when no grain is provided (10), ten-point average roughness Rzjis = 5 μm (b), 10 μm The results for (c) and 100 μm (e) are also shown.
図4に示すようにシボ無し(a)では、初期トルク2.2kg・cmから徐々にトルクが低下していき、10s後には1.9kg・cmに達する。 As shown in FIG. 4, with no wrinkles (a), the torque gradually decreases from the initial torque of 2.2 kg · cm, and reaches 1.9 kg · cm after 10 seconds.
一方で本実施の形態(シボ有りRzjis=50μm)の場合は、初期トルク2.1kg・cmから徐々にトルクが低下していき、4s後には1.3kg・cm付近に達する。その後はトルクが1.3kg・cm付近で推移する。 On the other hand, in the case of the present embodiment (Rzjis with wrinkles = 50 μm), the torque gradually decreases from the initial torque of 2.1 kg · cm and reaches around 1.3 kg · cm after 4 s. After that, the torque changes around 1.3 kg · cm.
同様に他の比較例についてもトルクの変化を測定したところ、シボ有りRzjis=1
0μm未満では、定着フィルム22のトルクが十分に低下せず、定着フィルム22のスリップが発生してしまうことが分かった。
Similarly, when the change in torque was measured for other comparative examples, wrinkle present Rzjis = 1
It was found that when the thickness is less than 0 μm, the torque of the fixing
一般に画像形成装置では、回転を開始しておおよそ5s後にシート材が通紙される設定が多いことから、5s後におけるスリップの有無を調べたところ、定着フィルム22のスリップ発生閾値は1.5kg・cm程度であることが分かった。
In general, in an image forming apparatus, since there are many settings in which a sheet material is passed after about 5 s after starting rotation, the presence or absence of slip after 5 s was examined, and the slip generation threshold of the fixing
すなわち回転を開始してからおおよそ5s後に、定着フィルム22の回転トルクが1.5kg・cm以下であれば定着フィルム22のスリップは生じない。一方で1・5kg・cm以上であれば定着フィルム22のスリップが生じてしまう。
That is, if the rotational torque of the fixing
その結果、本実施の形態ではステー部材21の表面の10点平均粗さRzjisを50μmとしているが、10μm以上であれば、定着フィルム22のスリップが生じることがないことが分かった。
As a result, in the present embodiment, the 10-point average roughness Rzjis on the surface of the
次に、本実施の形態と比較例で、画像の光沢ムラ及び定着ムラ、スリップ、定着性、コストの比較を行った結果を図5に示す。 Next, FIG. 5 shows a result of comparison of gloss unevenness and fixing unevenness, slip, fixability, and cost of the present embodiment and the comparative example.
ここでは、本実施の形態(ステー部材21表面にシボ有り・Rzjis=50μm)に対して、比較例1〜比較例3を設定し、その結果を図5に示す。
Here, Comparative Example 1 to Comparative Example 3 are set for the present embodiment (the surface of the
各比較例の条件は、比較例1(シボ無し)、比較例2(定着フィルム22の内周面を粗面化・Rzjis=50μm)、実施例3(ステー部材21表面に定着フィルム22回転方向の溝形成・溝幅1.0mm、ピッチ1.0mm、深さ0.5mm)とした。また、光沢ムラ/定着ムラ、スリップの発生に関しては、発生なし○、発生×の2段階評価で行った。定着性の評価は、室温10℃湿度15%の環境下において、定着性を比較した結果で、比較例1に対しての比較を記す。コストに関しては、比較例1に対し、コストUPを×、それ以外を○とした。
The conditions of each comparative example are as follows: comparative example 1 (no wrinkles), comparative example 2 (roughening the inner peripheral surface of the fixing
図5に示されるように、比較例1はステー部材21の表面にシボを設ける構成ではないのでグリスが良好に循環せず、そのためにスリップが発生している。
As shown in FIG. 5, Comparative Example 1 is not configured to have a texture on the surface of the
また、比較例2は定着フィルム22の内周面が粗面化されるため、グリス循環は良好であり、光沢ムラ/定着ムラやスリップは発生しない。しかし、セラミックヒータ23と定着フィルム22内周面との接触面積が少なくなるため、熱伝導性が悪くなり、定着性が悪化している。
In Comparative Example 2, since the inner peripheral surface of the fixing
また、定着フィルム22は、金型にポリイミド樹脂をキャスト成形し、中間段階まで加熱イミド転化させ、その後プライマー層、離型層を成形する工程により作られているため、金型の表面は予め粗面化されている。
The fixing
しかしながら脱型する際に、粗面化した面に対して抜き勾配がほぼ0°になるので、脱型が難しく、歩留まりが落ち、加工時間が長くなる。その結果、製造コストがアップする。 However, when the mold is removed, the draft is approximately 0 ° with respect to the roughened surface, so that the mold removal is difficult, the yield is lowered, and the processing time is increased. As a result, the manufacturing cost increases.
比較例3は、ステー部材21の表面に溝を設ける構成としており、グリス循環は確保できるためスリップが生じることはない。
In Comparative Example 3, a groove is provided on the surface of the
さらに定着性もセラミックヒータ23と定着フィルム22の接触性が変動しないので変わらず、金型の構造を変更するのみで製造可能であるので、製造コストはさほど変わらない。
Further, the fixing property does not change because the contact property between the
ただし、定着フィルム回転方向への溝を通って潤滑剤を循環させるため、溝が形成される領域において、ステー部材21の長手方向で潤滑剤と定着フィルム22が接触する面とステー部材21と定着フィルム22が接触する面の熱伝導性が異なってしまう。その結果、定着ムラ及び光沢ムラが発生してしまう。
However, since the lubricant is circulated through the groove in the fixing film rotation direction, the surface where the lubricant and the fixing
これら比較例1〜3に対し、本実施の形態は、ステー部材21の粗面化された表面によりグリス循環を行うため、ステー部材21の長手方向において局所的な定着ムラや光沢ムラは発せず、グリス循環も良好に行われるためスリップも発生しない。
In contrast to these comparative examples 1 to 3, in the present embodiment, since the grease is circulated by the roughened surface of the
さらにセラミックヒータ23と定着フィルム22の接触性も良いので定着性も良好で、作り方も射出成形の型内の表面加工を施すことで作成できるので、従来例に対し、製造コストをアップさせることなく製造することができる。
Furthermore, since the contact property between the
以上のように、フィルム加熱方式の像加熱装置において、簡易な構成で、定着フィルム22もしくは加圧ローラ24のスリップを防止しつつ、被加熱部材を確実に加熱することが可能な像加熱装置を提供することが可能になる。
As described above, in the image heating apparatus of the film heating system, the image heating apparatus that can reliably heat the heated member while preventing the fixing
また、上記構成における定着フィルム22の代わりとして、金属で形成される定着スリーブを用いる構成であっても、同様の効果が得られ、また、定着スリーブの上に弾性層を有する構成であっても同様の効果が得られる。
Further, in place of the fixing
さらには、定着スリーブとそのステー部材から形成される磁気誘導加熱方式の定着器においても同様な効果を得ることが可能である(特開平7−114276号公報参照)。 Further, a similar effect can be obtained in a magnetic induction heating type fixing device formed of a fixing sleeve and its stay member (see Japanese Patent Laid-Open No. 7-114276).
また、本実施の形態においては、ステー部材21の表面全域を粗面化したが、定着フィルム22との摺動面のみを粗面化する構成であってもよい。
In this embodiment, the entire surface of the
また、金型の構成によっては、十分な抜き勾配がとれずステー部材21の表面にRzjisが一様に形成されない場合もある。
Further, depending on the configuration of the mold, there may be a case where a sufficient draft is not obtained and Rzjis is not uniformly formed on the surface of the
しかし、少なくともステー部材21における定着フィルム22との摺動面の表面粗さが確保できれば、定着フィルム22の内周面で潤滑剤を安定して循環させることができる。よって、ステー部材21の表面の一部を粗面化してもよいし、回転方向において表面粗さが一様でない構成であっても良い。
However, if at least the surface roughness of the sliding surface of the
また、本実施の形態では、表面を粗面化する手段として梨地状のシボを採用したが、サンドブラスト処理、ホーニング処理による砂目、フォトエッチング処理による幾何学模様でも同様の効果が得られる。 Further, in the present embodiment, a textured texture is used as means for roughening the surface, but the same effect can be obtained with a sandblasting process, a grain by a honing process, or a geometric pattern by a photoetching process.
(第2の実施の形態)
図6または図7を参照して、本発明の第2の実施の形態に係る像加熱装置について説明する。なお、ここでは本発明に係る像加熱装置の実施の一形態として、像加熱装置を画像形成装置の定着部に適用した場合について説明する。
(Second Embodiment)
An image heating apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6 or FIG. Here, as an embodiment of the image heating apparatus according to the present invention, a case where the image heating apparatus is applied to a fixing unit of an image forming apparatus will be described.
本実施の形態は、ステー部材21の表面においてシボ34が形成される領域を、ステー部材21に接触する定着フィルム22の幅よりも狭くすることを特徴とする。なお、その
他の構成に関しては第1の実施の形態と異なるものではないので説明は省略し、ここではステー部材21の表面におけるシボ形成領域についてのみ説明を行う。
The present embodiment is characterized in that the area where the
図6に、本実施の形態におけるステー部材21の側面図を示す。また、図6中にはシボ形成領域、定着フィルム摺擦領域、ステー部材21の長手方向の幅、を示す。
FIG. 6 shows a side view of the
図6に示すように、本実施の形態は、ステー部材21の表面においてシボ34が形成される領域が、定着フィルム摺動領域よりも狭いことを特徴とする。
As shown in FIG. 6, the present embodiment is characterized in that the area where the
すなわちシボ34の形成領域は潤滑剤の循環が良いため、シボ形成領域がフィルムより外側まで形成されていると、潤滑剤が定着フィルム摺動領域の外にはみ出しやすくなり、その結果、安定して潤滑剤の循環を行うことができない。
That is, since the formation area of the
さらに、潤滑剤がはみ出すことによってシート材の端部に潤滑剤が付着し、画像が汚れるといった問題が生じる。また、定着フィルム22の表面に潤滑剤が付着することで、シート材と定着フィルム22間の摩擦力が低下し、通紙不良が生じる。
Furthermore, when the lubricant protrudes, the lubricant adheres to the end portion of the sheet material, resulting in a problem that the image is stained. Further, when the lubricant adheres to the surface of the fixing
そこで、本実施の形態では、グリスを定着フィルム22の端部から漏らさないように、定着フィルム摺擦領域よりも内側にシボ形成領域が収まる構成とした。
Therefore, in the present embodiment, the wrinkle forming region is configured to be inside the fixing film rubbing region so that the grease does not leak from the end of the fixing
図7は、本実施の形態において、加圧ローラ24の加圧力を10kgfとして空回転させた場合の回転時間(h)と、定着フィルム22の回転トルク(kg・cm)の関係を示すものである。
FIG. 7 shows the relationship between the rotation time (h) and the rotation torque (kg · cm) of the fixing
シボ形成領域が定着フィルム摺擦領域よりも長い場合には、時間を経るにつれて回転トルクが上昇し、おおよそ80時間空回転させた後に定着フィルム22のスリップが発生する。
When the wrinkle forming area is longer than the fixing film rubbing area, the rotational torque increases as time passes, and slipping of the fixing
一方で、シボ形成領域よりも定着フィルム摺擦領域が長い場合には、時間を経ても回転トルクが上昇せず、ほぼ一定に保たれているのが分かる。 On the other hand, when the fixing film rubbing area is longer than the wrinkle forming area, it can be seen that the rotational torque does not increase over time and is kept substantially constant.
すなわち本実施の形態のように、ステー部材21の表面において、シボが形成されるシボ形成領域が、定着フィルム22が摺擦する領域の内側に収まるようにシボを形成することで、定着フィルム22のスリップを防止することを可能とした。
That is, as in the present embodiment, on the surface of the
また、本実施の形態では、ステー部材21の表面において、定着フィルム摺擦領域よりもシボ形成領域を狭くする構成にしたが、ステー部材21の端部から中央部になるにつれて10点平均粗さRzjis大きくなる構成であっても良い。
In the present embodiment, the wrinkle formation area is narrower than the fixing film rubbing area on the surface of the
以上より本実施の形態によれば、簡易な構成で、シート材上の画像に対して確実に熱を付与しつつ、定着フィルムもしくは加圧ローラがシート材に対してスリップすることを防止する像加熱装置を提供することが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, an image that prevents the fixing film or the pressure roller from slipping on the sheet material while reliably applying heat to the image on the sheet material with a simple configuration. A heating device can be provided.
(その他の実施の形態)
上記実施の形態においては、像加熱装置を画像形成装置の定着部に適用した場合について説明を行った。しかしながら本発明に係る像加熱装置の実施の形態にこれに限られるものではない。
(Other embodiments)
In the above embodiment, the case where the image heating apparatus is applied to the fixing unit of the image forming apparatus has been described. However, the embodiment of the image heating apparatus according to the present invention is not limited to this.
例えば、像加熱装置を、シート材に形成済みの画像を加熱することで画像に光沢を付与する光沢付与器に適用する形態であってもよい。 For example, the image heating apparatus may be applied to a gloss applicator that applies gloss to an image by heating an image formed on a sheet material.
11 定着器
21 ステー部材(ガイド部材)
22 定着フィルム(スリーブ状の回転部材)
23 セラミックヒータ(加熱部材)
24 加圧ローラ(加圧部材)
26 発熱抵抗体
11
22 Fixing film (sleeve-shaped rotating member)
23 Ceramic heater (heating member)
24 Pressure roller (Pressure member)
26 Heating resistor
Claims (9)
前記回転部材の内周面と摺動する加熱部材と、
前記回転部材の内側に設けられ、前記加熱部材が取り付けられると共に前記回転部材の内周面と摺動して前記回転部材の回転をガイドするガイド部材と、
を備える像加熱装置において、
前記ガイド部材における前記回転部材との摺動面が粗面化されるとともに、
該摺動面の10点平均粗さRzjisが10μm以上であることを特徴とする像加熱装置。 A sleeve-like rotating member having flexibility;
A heating member that slides with the inner peripheral surface of the rotating member;
A guide member that is provided inside the rotating member, is attached to the heating member, and slides on an inner peripheral surface of the rotating member to guide the rotation of the rotating member;
In an image heating apparatus comprising:
While the sliding surface of the guide member with the rotating member is roughened,
An image heating apparatus, wherein the sliding surface has a 10-point average roughness Rzjis of 10 μm or more.
サンドブラスト処理が施されて粗面化されることを特徴とする請求項1に記載の像加熱装置。 The sliding surface of the guide member with the rotating member is
The image heating apparatus according to claim 1, wherein the surface is roughened by sandblasting.
ホーニング処理が施されて粗面化されることを特徴とする請求項1または2に記載の像加熱装置。 The sliding surface of the guide member with the rotating member is
The image heating apparatus according to claim 1, wherein a honing process is performed to roughen the surface.
前記ガイド部材の端部から中央部になるにつれて大きくなることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の像加熱装置。 The 10-point average roughness Rzjis of the sliding surface of the guide member with the rotating member is
The image heating apparatus according to claim 1, wherein the image heating apparatus increases in size from an end portion to a central portion of the guide member.
前記加熱部材と前記ガイド部材に外嵌するエンドレス部材であり、
前記加熱部材と前記回転部材が摺動する部分に前記回転部材の外側から加圧部材によってシート材を圧接させることで、シート材に対して熱を付与することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の像加熱装置。 The rotating member is
An endless member that fits around the heating member and the guide member;
The heat is applied to the sheet material by pressing the sheet material with a pressure member from the outside of the rotating member to a portion where the heating member and the rotating member slide. The image heating apparatus according to any one of the above.
前記回転部材の内周面と摺動して前記回転部材の回転をガイドするとともに、
前記回転部材との摺動面の少なくとも一部に加熱部材が取り付けられるガイド部材の製造方法において、
キャビティを形成する壁面であって、前記ガイド部材における前記回転部材との摺動面に対応する部分が粗面化された型を用いて型成形を行うことで、前記ガイド部材における前記回転部材との摺動面の10点平均粗さRzjisを10μm以上にすることを特徴とするガイド部材の製造方法。 Provided inside a flexible sleeve-shaped rotating member used in the image heating device,
While sliding with the inner peripheral surface of the rotating member to guide the rotation of the rotating member,
In the guide member manufacturing method in which the heating member is attached to at least a part of the sliding surface with the rotating member,
A wall surface that forms a cavity and is molded by using a mold having a roughened portion corresponding to a sliding surface of the guide member with the rotating member. A method for producing a guide member, characterized in that the 10-point average roughness Rzjis of the sliding surface is 10 μm or more.
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