JP2010054821A - Image heating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置に関し、特に複写機やプリンタ等に搭載される加熱定着装置として用いれば有効な像加熱装置に関する。 The present invention relates to an image heating apparatus that heats an image formed on a recording material, and more particularly to an image heating apparatus that is effective when used as a heat fixing apparatus mounted on a copying machine, a printer, or the like.
従来、電子写真方式、静電記録方式等を採用する画像形成装置に具備される加熱定着装置(以下、定着装置と呼ぶ)においては、未定着トナー像を担持した記録材を、互いに圧接して回転する定着ローラと加圧ローラとで形成されるニップ部を通過させることにより記録材上に永久画像として定着させる、いわゆる熱ローラ方式の定着装置が広く用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a heat fixing device (hereinafter referred to as a fixing device) provided in an image forming apparatus employing an electrophotographic method, an electrostatic recording method, etc., recording materials carrying unfixed toner images are pressed against each other. 2. Description of the Related Art A so-called heat roller type fixing device is widely used in which a nip portion formed by a rotating fixing roller and a pressure roller is passed to fix a recording material as a permanent image.
また一方で、スタンバイ時に定着装置に電力を供給せず、消費電力を極力低く抑えたフィルム加熱方式の定着装置が実用化されている。フィルム加熱方式の定着装置は、例えば特開昭63-313182号公報・特開平2-157878号公報・特開平4-44075号公報・特開平4-204980号公報等に提案され実用化されている。 On the other hand, a film heating type fixing device has been put into practical use in which power is not supplied to the fixing device during standby and power consumption is kept as low as possible. A film heating type fixing device has been proposed and put to practical use, for example, in JP-A-63-313182, JP-A-2-157878, JP-A-4-44075, and JP-A-4-204980. .
図10(a)に代表的なフィルム加熱方式の定着装置を表す概略構成図を記す。断熱性ホルダー52に保持されたセラミックヒータ51と加圧ローラ50との間に樹脂性や金属性の高熱伝導フィルム53(以下、定着フィルムと記す)を挟んで定着ニップ部Nを形成させ、その定着ニップ部Nに未定着トナー画像を形成担持させた記録材を導入して加熱定着を行う。良好な定着画像を得る為の十分な定着ニップ幅Nを形成する手段として、ヒータ51および定着フィルム53を含む定着部材は、加圧ローラ50に対して不図示の加圧バネ等によって、加圧ローラ50の弾性に抗して押圧されている。また、定着部材の長手方向に渡って、略均一な幅の定着ニップ幅Nを安定して形成する為に逆Uの字形状に成型した金属製のステー54を介して断熱性ホルダー52の長手方向に略均一な加圧力を与えている。
FIG. 10A is a schematic configuration diagram showing a typical film heating type fixing device. A fixing nip portion N is formed by sandwiching a resinous or metallic high thermal conductive film 53 (hereinafter referred to as a fixing film) between the
このようなフィルム加熱方式の定着装置で用いられている代表的なヒータ51を図10(b)に示す。例えば特開平6-5356号公報に提案されているように、これらのヒータはアルミナや窒化アルミなどの平板細長形状をした高絶縁性基板51aの一面に通電発熱抵抗層51bを形成したものであり、その発熱抵抗層はガラス膜51cで保護されている。定着フィルムはこの保護ガラス膜と摺動するように接触して回転する。あるいは、セラミック基板のもう一方の面に摺動性の良いガラス膜が形成され、その摺動ガラス膜と定着フィルムが摺動するように用いられる。従って抵抗発熱体の熱はヒータの長手全域に渡って塗工されたガラス膜を介して定着フィルムに伝達される。
A
このようなフィルム加熱方式の定着装置を用いたプリンター、複写機等の各種画像形成装置は、加熱効率の高さや立ち上りの速さにより、待機中の予備加熱の不要化や、ウエイトタイムの短縮化など従来の熱ローラ等を用いて加熱定着させる方式に比べて多くの利点を有している。
しかしながら、上述したようなフィルム加熱定着装置の構成では次に述べるような問題がある。 However, the configuration of the film heat fixing apparatus as described above has the following problems.
昨今のプリンタや複写機等をはじめとするOA機器は、企業のオフィスのみならずSOHOや一般家庭においても高い需要があり、世界的にみても地域や経済格差に関係なく広く普及してきたといえる。特に中国やインドのように近年になって急激に経済発展してきたような新興市場では、普及型製品の需要の増加は著しいものである。しかしながら一方で、このような新興市場では環境やインフラの整備が十分でないために、先進国との環境の違いが製品に対して引き起こす問題も年々増えつつある。 OA devices such as recent printers and copiers are in high demand not only in corporate offices but also in SOHO and general households, and it can be said that they have become widespread worldwide regardless of regional or economic disparity. Especially in emerging markets, such as China and India, where rapid economic development has occurred in recent years, the increase in demand for popular products is significant. On the other hand, however, the environment and infrastructure are not sufficiently developed in these emerging markets, and the problems caused by the environmental differences with developed countries are increasing year by year.
例えば、ユーザーの使用環境が劣悪な場合、ホコリや細かい砂などの塵埃が一般的なオフィス環境よりも多い。プリンタ・複写機等の精密機器では、製品が動作中に帯びる静電気等によって、ホコリが本体の内部に侵入して堆積し、それらが原因となって生じる問題も少なくない。 For example, when the user's usage environment is poor, dust such as dust and fine sand is more than the general office environment. In precision devices such as printers and copiers, there are not a few problems caused by dust that enters and accumulates inside the main body due to static electricity or the like that occurs during operation of the product.
上述したようなフィルム加熱定着器の場合、定着フィルムや加圧ローラの摺動により、各部材が静電気を帯びやすく、それらに引き寄せられて加熱定着器の周辺は特に多くのホコリが堆積している。また、加熱定着装置は画像形成プロセスの中でも最終工程になるので、画像形成装置の排紙口近くに設置されている。また加熱により機内昇温した雰囲気を機外に効率よく放出するために、排気口等が周辺に配置されることが多い。従って、扇風機やファンが作動しているような室内でホコリや砂が常に舞っているような環境では、容易に定着器周辺に付着することになる。一方で、フィルム加熱定着では、定着フィルムの摺動回転性を向上させる為に、フィルムと加熱ヒータとの間に耐熱性グリース等の潤滑剤を介在させることが多い。このグリースはヒータが加熱されて動作状態になると、グリースの粘度が下がりヒータとの間でよく潤滑するようになる。しかしながら流動性が上がる為に、長手方向のフィルム端部からグリースが流出し、フィルム端面や加圧ローラ端面を汚してしまうことが多い。前述した本体内部に侵入する砂や埃はこのような流出したグリスと付着しやすく、一旦付着すると半永久的にその周囲に付着したままとなる。これらの付着した砂埃のうち、フィルム端部近傍に存在するものの中には、フィルムの内面にもぐりこみ、ヒータや断熱ホルダーとの間に挟まって滞留するものもある。特にフィルム内面の定着ニップ内に滞留した砂埃は、長手中央の方向に移動する場合もあり、何かのきっかけである場所に滞留する。滞留した砂埃は高い圧力でフィルム内面を擦リ続ける為に、樹脂等で成型された定着フィルム内面は容易に周方向の傷がついてしまう。このような周方向の傷は加熱ヒータからの熱をフィルムに伝達する際に熱抵抗となり、加熱定着後の画像に縦スジを発生させてしまったり、またフィルムの回転数が増加すると、フィルム内面に亀裂を発生させる要因にもなったりする。一旦亀裂の入った定着フィルムは回転方向の力を受けると瞬時に裂けや破れに進行し、このようになればもはや記録材の加熱定着を行うことは不可能となる。 In the case of the film heat fixing device as described above, each member is easily charged with static electricity due to the sliding of the fixing film and the pressure roller, and a large amount of dust is accumulated around the heat fixing device by being attracted to them. . Further, since the heat fixing device is the final step in the image forming process, it is installed near the paper discharge port of the image forming device. Further, in order to efficiently discharge the atmosphere heated in the apparatus by heating to the outside of the apparatus, an exhaust port or the like is often arranged around the periphery. Therefore, in an environment where dust and sand are constantly flying in a room where a fan or a fan is operating, it easily adheres to the periphery of the fixing device. On the other hand, in film heat fixing, a lubricant such as heat resistant grease is often interposed between the film and the heater in order to improve the sliding rotation of the fixing film. When the heater is heated and becomes in an operating state, the grease decreases in viscosity and is well lubricated with the heater. However, since fluidity increases, grease often flows out from the end of the film in the longitudinal direction, and the end surface of the film and the end surface of the pressure roller are often soiled. The aforementioned sand and dust that enter the inside of the main body are likely to adhere to such leaked grease, and once attached, the material remains attached to the periphery semipermanently. Among these adhering dusts, some that exist in the vicinity of the end of the film are also sunk into the inner surface of the film, and are retained between the heater and the heat insulating holder. In particular, the dust staying in the fixing nip on the inner surface of the film may move in the direction of the longitudinal center and stay in a place where something is triggered. Since the accumulated dust continues to rub against the inner surface of the film with high pressure, the inner surface of the fixing film molded with resin or the like is easily damaged in the circumferential direction. Such circumferential scratches become thermal resistance when transferring heat from the heater to the film, causing vertical streaks in the image after heat-fixing, and increasing the number of rotations of the film. It may be a factor that causes cracks. Once the cracked fixing film receives a force in the rotational direction, it proceeds to tear or tear instantaneously, and in this case, it becomes impossible to heat-fix the recording material.
そこで本発明に係る目的は、埃や砂の多い環境で画像形成装置が使用されても、画像不良や、定着フィルムの破損等が発生することのない像加熱装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image heating apparatus that does not cause image defects or damage to a fixing film even when the image forming apparatus is used in an environment with a lot of dust and sand.
上記目的を達成する為に、本発明による像加熱装置は、互いに圧接させた加熱部材と加圧部材との間に形成されるニップ部に、記録材を導入して通過させることにより加熱をおこなう像加熱装置において、
前記加熱部材は、プレート状のヒータと、前記ヒータと加圧部材に挟まれて、ヒータと摺動しながら加圧部材と同速で移動する低熱容量の耐熱フィルムからなり、
前記ヒータのフィルムと接触する面上には、フィルムの長手端部より内側の位置において、フィルムの移動方向と平行な段差が設けてあることを特徴とする像加熱装置である。
In order to achieve the above object, an image heating apparatus according to the present invention heats a recording material by introducing it through a nip formed between a heating member and a pressure member that are pressed against each other. In the image heating device,
The heating member comprises a plate-shaped heater and a heat-resistant film having a low heat capacity that is sandwiched between the heater and the pressure member and moves at the same speed as the pressure member while sliding with the heater.
On the surface of the heater in contact with the film, a step parallel to the moving direction of the film is provided at a position inside the longitudinal end of the film.
上記に説明した構成により、像加熱装置が埃や砂の多い環境において使用されても、フィルム端部から内部に侵入する埃や砂をヒータとフィルムの間に設けた段差によって形成される隙間に滞留させることが出来、砂や埃がそれ以上内部に侵入することを抑制する。また砂や埃によってフィルム内面が削れることを防止できるので、削れによって発生する画像縦スジの画像不良や、フィルム破損等の問題を防止することが可能となる。 With the configuration described above, even if the image heating device is used in an environment where there is a lot of dust and sand, the dust and sand that enter the inside from the end of the film are formed in the gap formed by the step provided between the heater and the film. It can be retained and prevents further sand and dust from entering the interior. Moreover, since it is possible to prevent the inner surface of the film from being scraped by sand or dust, it is possible to prevent problems such as image defects of image vertical stripes and film damage caused by the scraping.
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。 Next, details of the present invention will be described in accordance with the description of the embodiments.
(1)画像形成装置例
図1は本実施例における画像形成装置の概略構成図である。
(1) Example of Image Forming Apparatus FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus in this embodiment.
1は感光ドラムであり、OPC、アモルファスSe、アモルファスSi等の感光材料がアルミニウムやニッケルなどのシリンダ状の基盤上に形成されている。感光ドラム1は矢印の方向に回転駆動され、まず、その表面は帯電装置としての帯電ローラ2によって一様帯電される。次に、レーザースキャナ3より、画像情報に応じてON/OFF制御されたレーザビームLによる走査露光が施され、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置4で現像、可視化される。現像方法としては、ジャンピング現像法、2成分現像法、FEED現像法などが用いられ、イメージ露光と反転現像とを組み合わせて用いられることが多い。
Reference numeral 1 denotes a photosensitive drum, in which a photosensitive material such as OPC, amorphous Se, or amorphous Si is formed on a cylindrical substrate such as aluminum or nickel. The photosensitive drum 1 is rotationally driven in the direction of an arrow, and first, the surface thereof is uniformly charged by a
可視化されたトナー像は、転写装置としての転写ローラ5により、所定のタイミングで搬送された記録材P上に感光ドラム1上より転写される。ここで感光ドラム1上のトナー像の画像形成位置と記録材の先端の書き出し位置が合致するように8のセンサにて記録材の先端を検知し、タイミングを合わせている。所定のタイミングで搬送された記録材Pは感光ドラム1と転写ローラ5に一定の加圧力で挟持搬送される。このトナー像が転写された記録材Pは定着装置6へと搬送され、永久画像として定着される。一方、感光ドラム1上に残存する転写残りの残留トナーは、クリーニング装置7により感光ドラム1表面より除去される。また、9は加熱定着装置6内に設けられた排紙センサであり、紙がトップセンサ8と排紙センサの間で紙詰まりなどを起こした際に、それを検知する為のセンサである。
The visualized toner image is transferred from the photosensitive drum 1 onto the recording material P conveyed at a predetermined timing by a transfer roller 5 as a transfer device. Here, the leading edge of the recording material is detected by eight sensors so that the image forming position of the toner image on the photosensitive drum 1 matches the writing position of the leading edge of the recording material, and the timing is adjusted. The recording material P conveyed at a predetermined timing is nipped and conveyed between the photosensitive drum 1 and the transfer roller 5 with a constant pressure. The recording material P onto which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing device 6 and fixed as a permanent image. On the other hand, the residual toner remaining on the photosensitive drum 1 is removed from the surface of the photosensitive drum 1 by the cleaning device 7.
(2)加熱定着装置6
図2は加熱定着装置6の概略構成模式図である。この加熱定着装置6は基本的には互いに圧接してニップ部Nを形成する定着アセンブリ10と加圧ローラ20よりなるフィルム加熱方式の加熱定着装置である。
(2) Heat fixing device 6
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the heat fixing device 6. This heat fixing device 6 is basically a film heating type heat fixing device comprising a fixing
図2の断面図(a)、斜視図(c)において示すように、定着アセンブリ10は主に定着フィルム13と、加熱ヒータ11とヒータを保持する断熱ホルダー12、および加圧バネ15より加圧力を受けて断熱ホルダー12を加圧ローラ20に抗して押圧する金属ステー14から構成される。
1) 定着フィルム13
定着フィルム13は、クイックスタートを可能にするために総厚200μm以下の厚みの耐熱性フィルムである。ポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK等の耐熱性樹脂、あるいは耐熱性、高熱伝導性を有するSUS、Al、Ni、Cu、Zn等の純金属あるいは合金を基層として形成されている。樹脂製の基層の場合は熱伝導性を向上させるために、BN、アルミナ、Al等の高熱伝導性粉末を混入してあっても良い。また、長寿命の加熱定着装置を構成するために充分な強度を持ち、耐久性に優れた定着フィルム13として、総厚20μm以上の厚みが必要である。よって定着フィルム13の総厚としては20μm以上200μm以下が最適である。さらにオフセット防止や記録材の分離性を確保するために表層にはPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、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)、FEP(テトラフルオロエチレン ヘキサフルオロプロピレン共重合体)、ETFE(エチレン テトラフルオロエチレン共重合体)、CTFE(ポリクロロトリフルオロエチレン)、PVDF(ポリビニリデンフルオライド)等のフッ素樹脂、シリコーン樹脂等の離型性の良好な耐熱樹脂を混合ないし単独で被覆して離型性層を形成してある。被覆の方法としては、定着フィルム13の外面をエッチング処理した後に離型性層をディッピングするか、粉体スプレー等の塗布であってもよい。あるいは、チューブ状に形成された樹脂を定着フィルム13の表面に被せる方式であっても良い。または、定着フィルム13の外面をブラスト処理した後に、接着剤であるプライマ層を塗布し、離型性層を被覆する方法であっても良い。
2) 加熱ヒータ11
図2(b)ヒータ断面図に示すように加熱部材としての加熱ヒータ11は、定着フィルム13の内面に接触することによりニップ部Nの加熱を行う。低熱容量のプレート状であり、アルミナや窒化アルミ等の絶縁性セラミック基板11aの表面に、長手方向に沿って、Ag/Pd(銀パラジウム)、RuO2、Ta2N等の通電発熱抵抗層11bが、厚み約10μm、幅約1〜5mm程度でスクリーン印刷等により形成されている。この加熱ヒータ11が定着フィルム13と接する面には、熱効率を損なわない範囲で通電発熱抵抗層を保護する保護層11cを設ける。保護層の厚みは十分薄く、表面性を良好にする程度が望ましい。一般的には厚み30μm〜200μm程度のガラスコートが用いられる。本実施例に係る加熱ヒータの長手方向の構成に関する詳細は後述する。
As shown in the cross-sectional view (a) and the perspective view (c) of FIG. 2, the fixing
1) Fixing
The fixing
2)
As shown in the heater cross-sectional view of FIG. 2B, the
加熱ヒータ11を保持する断熱ホルダー12は、液晶ポリマー、フェノール樹脂、PPS、PEEK等の耐熱性樹脂により形成さる。熱伝導率が低いほど加圧ローラ20への熱伝導が良くなるので、樹脂層中にガラスバルーンやシリカバルーン等のフィラーを内包してあっても良い。定着フィルム13の回転を案内する役目も持つ。
The
14は金属ステーであり、断熱ホルダー12と接触し、定着アセンブリ全体の撓みや捩れを抑制する。
3) 加圧ローラ20
加圧ローラ20はSUS、SUM、Al等の金属製芯金21の外側にシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムで形成した弾性ソリッドゴム層、あるいはより断熱効果を持たせるためにシリコーンゴムを発泡して形成した弾性スポンジゴム層、あるいはシリコーンゴム層内に中空のフィラー(マイクロバルーン等)を分散させ、硬化物内に気体部分を持たせて断熱効果を高めた弾性気泡ゴム層等の弾性層22からなる弾性ローラである。この上にパーフルオロアルコキシ樹脂(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン樹脂(PTFE)等の離型性層を形成してあってもよい。
4) 加熱定着装置6の駆動および制御方法
定着部材10は次のような構成により加圧ローラ20の弾性に抗して押圧され、所定のニップNを形成する。すなわち、図2(c)に示すように、金属ステー14は、その長手方向の両端が断熱ホルダー12から突き出ていて、ステー両端部にあるバネ受け部14aがバネ受け部材を介してコイルバネ15によって加圧される(本実施例では総圧10.0〜12.0kg)。荷重はステー足部14bを介して断熱ホルダー12の長手方向に渡って均一に伝達される。
3)
The
4) Driving and Control Method of Heat Fixing Device 6 The fixing
定着ニップ部Nでは、加圧力によって定着フィルム13が加熱ヒータ11と加圧ローラ20の間に挟まれることで撓み、加熱ヒータ11の加熱面に密着した状態になる。
In the fixing nip portion N, the fixing
加圧ローラ20は芯金21の端部に設けられた不図示の駆動ギアにより、図2(a)の矢印の方向に回転する駆動力を得る。駆動力は制御手段を統制する不図示のCPUからの指令に従い、不図示のモータより伝達される。
The
この加圧ローラの回転駆動に伴って、定着フィルム13は加圧ローラ20との摩擦力により従動回転する。定着フィルム13と加熱ヒータ11との間には、フッ素系やシリコーン系の耐熱性グリース等の潤滑材を介在させることにより、摩擦抵抗を低く抑え、滑らかに定着フィルム13が回転可能となる。
As the pressure roller rotates, the fixing
また、加熱ヒータの温度制御はセラミック基板の背面に設けた不図示のサーミスタ等温度検知素子の信号に応じて、CPUが通電発熱抵抗層に印加する電圧のデューティー比や波数等を決定し適切に制御することで、定着ニップ内の温度を所望の定着設定温度に保つ。 Also, the temperature control of the heater is appropriately determined by determining the duty ratio and wave number of the voltage applied by the CPU to the energization heating resistor layer according to the signal from the temperature detection element such as thermistor (not shown) provided on the back of the ceramic substrate. By controlling, the temperature in the fixing nip is maintained at a desired fixing set temperature.
未定着トナー画像を保持した記録材Pは所定のタイミングに、不図示の供給手段によって適宜供給され、定着ニップ内に搬送され加熱定着が行われる。定着ニップより排出された記録材Pは不図示の排紙ガイドに案内されて排出される。
(3)実施例における加熱ヒータの特徴
本実施例を代表する加熱ヒータ11の長手方向の詳細な構成を図3に示す。従来例に代表する加熱ヒータでは、図4に示すように、加熱ヒータ表面に設けた保護ガラスはフィルム端面よりも外側まで延長されているので、フィルム内面のヒータと接触している部分は、長手方向に一様にフラットな面を形成してある。これに対して図3に示すように本実施例では、定着フィルム13の端部の位置から内側で且つ通電発熱抵抗層より外側の領域において、保護ガラスに段差を設けることを特徴としている。このような段差は、例えばスクリーン印刷等の手法により、まず一層目を塗工し乾燥した後に、二層目を塗工する等の方法により形成することが可能である。保護ガラスは、本来通電発熱抵抗層をヒータと接触する部材に対して絶縁する目的で設ける為、抵抗層の厚みやガラスの材質にも因るが、少なくとも30〜50μmは必要である。従って、第一層の厚みを30〜50μmで塗工した後に第二層を塗工することになる。後述するが、フィルム内部に侵入してくる砂埃がそれ以上内側に侵入しないように食い止める為には砂埃の粒径以上の段差を設けることが好ましい。砂埃の粒径はおよそ10μm〜50μmとすれば、2層形成部分のガラスの総厚みは一層目の厚みに粒径相当の厚みが加わるので、50μmから100μmくらいが適当である。また、1層目のガラス対して、2層目のガラスの材質を変更したり、摺動性の向上を図る目的で、ポリイミド等のイミド系樹脂を塗工したりすることも可能である。
(4)効果の比較
1) 従来例との比較
以下に、本実施例を代表する構成としてヒータガラス面のフィルム端部より内側に段差を設けたものと、従来構成として段差のないヒータを用いて、それぞれのヒータを具備した加熱定着器をプリンタに搭載し、通紙耐久により性能比較を行った。段差による砂埃侵入の抑制効果を確かめる為に、フィルム端面が端部にヒータ面に塗布するグリースと同じものを2mg程度塗布して引き伸ばし、その上から、粒度分布が1μm〜100μmで分布する砂埃100mgをふりかけ、市場で起こり得るような埃の付着状態を模擬的に作り出し、その状態で5万枚の通紙耐久試験を行った。本実施例での比較実験では、ヒータ面のガラスの段差は50μmとしている。結果を表1に示す。
The recording material P holding the unfixed toner image is appropriately supplied by a supply unit (not shown) at a predetermined timing, and is conveyed into the fixing nip to be heated and fixed. The recording material P discharged from the fixing nip is guided and discharged by a paper discharge guide (not shown).
(3) Features of the heater in the embodiment FIG. 3 shows a detailed configuration of the
(4) Comparison of effects 1) Comparison with conventional example In the following, as a representative configuration of this example, a step provided on the inner side of the film end of the heater glass surface, and a conventional stepped heater are used. A heat fixing device equipped with each heater was mounted on a printer, and the performance was compared based on the endurance of paper passing. In order to confirm the effect of suppressing dust intrusion due to steps, the end of the film is applied to the end with about 2 mg of the same grease as the grease applied to the heater surface and stretched. In order to create a dusty state that could occur in the market, a 50,000-sheet endurance test was conducted. In the comparative experiment in this example, the glass step on the heater surface is 50 μm. The results are shown in Table 1.
以上に説明したように、ヒータガラス面のフィルム端部より内側に段差を設けることにより、フィルム端部から砂埃が奥まで侵入することを防止でき、画像不良やフィルム破損の発生を抑制することが可能となる。 As explained above, by providing a step inside the film end of the heater glass surface, dust can be prevented from entering from the end of the film, and image defects and film breakage can be suppressed. It becomes possible.
図6に実施例2を代表する加熱ヒータ11の構成を示す。本実施例では通電発熱抵抗層11bを設けた面と反対の面(裏面)に電極を設け、電極と通電発熱抵抗層はセラミック基板に設けたスルーホールによって導通経路を確保する。このような構成にすることで、発熱抵抗層の上に設けるガラス層1層のみによって、実施例1と同様の構成を達成できる。すなわち、保護ガラスの長手方向の塗布領域を定着フィルムの内側で且つ通電発熱抵抗層より外側とすることで、セラミック基板と保護ガラスによってできる段差を設けることができる。この段差を30μm〜100μmとすることで、砂埃の侵入を抑制することができる。また、保護ガラス1層のみで、段差を設けることができるので、通電発熱抵抗層部分の保護ガラスの膜厚を実施例1よりも薄くすることができるので、熱伝導性を向上させることが可能となる。実際に定着フィルム表面の温度を180℃に維持する為には、実施例1の構成で保護ガラスの総厚みを100μmとした場合は、ヒータの温調温度を205℃に設定する必要があるのに対して、実施例2の構成では、保護ガラスの厚みは50μmであり、ヒータの温調温度を195℃に下げることが可能である。
FIG. 6 shows a configuration of the
図7に実施例3を代表する加熱ヒータ11の構成を示す。本実施例では、ヒータに形成する通電抵抗発熱体11bをセラミック基板の裏面側(ニップ加熱面とは反対側)に形成し、発熱体の熱エネルギーを基板を介してニップ側へ伝達するような場合においては、セラミック基板の表面に設けた摺動層11dによって、実施例1、実施例2同様の構成を達成できる。実施例1や実施例2の場合は、通電発熱抵抗層と保護ガラスの耐圧を確保する必要があるので、少なくともガラスのように十分な絶縁性を確保できる材料で且つ厚みも30μm以上必要とするが、本実施例のように発熱抵抗層が裏面にあれば、ニップ側への絶縁はセラミック基板によって確保できる為、基板表面に設ける摺動層11dによって砂埃の侵入を食い止めることができる。
FIG. 7 shows the configuration of the
この摺動層11dは主として定着フィルムとの摺動性向上を目的としているので、材料としてはガラス層のみならず、ポリイミド、ポリアミドイミド等のイミド系樹脂の他、PTFEやPFAのフッ素系樹脂、またはグラファイト、ダイアモンド・ライク・カーボン(DLC)、二硫化モリブデン等から成る乾性皮膜等によって形成することもできる。実施例1や実施例2のように加熱面に保護ガラスが設定されるような場合、例えば定着フィルムのベース層にステンレス等の金属製薄肉スリーブ等を用いると、ガラスと金属層の摺動性が悪いので金属スリーブ内面が削れたりする問題が生じる。このようなケースにおいては上記のような樹脂層により摺動層を形成することが望ましい。これら摺動層の長手方向の塗布域を実施例1、実施例2と同じく、定着フィルムの端面より内側でかつ通電発熱抵抗層より外側の位置までとして段差を設けることにより、同様の効果を得ることができる。また、摺動層の厚みも熱伝導性を考慮して薄く設定できるが、薄くしすぎるとフィルム内に侵入してくる砂埃の粒径が大きい場合は、侵入防止の効果が働かないので、実際には装置が使用されるユーザーの環境に応じて想定される埃や砂の粒径に応じて設定する必要がある。 Since the sliding layer 11d is mainly intended to improve the sliding property with the fixing film, the material is not only a glass layer, but also imide resins such as polyimide and polyamideimide, PTFE and PFA fluorine resins, Alternatively, it can be formed by a dry film made of graphite, diamond-like carbon (DLC), molybdenum disulfide, or the like. When protective glass is set on the heating surface as in Example 1 or Example 2, for example, if a thin metal sleeve such as stainless steel is used for the base layer of the fixing film, the sliding property between the glass and the metal layer This causes a problem that the inner surface of the metal sleeve is scraped. In such a case, it is desirable to form the sliding layer with the resin layer as described above. The same effect can be obtained by providing a step in the longitudinal direction of the sliding layer in the same manner as in Examples 1 and 2 up to the position inside the end face of the fixing film and outside the energization heating resistor layer. be able to. In addition, the thickness of the sliding layer can also be set thin considering thermal conductivity, but if it is too thin, if the particle size of dust entering the film is large, the effect of preventing intrusion will not work. It is necessary to set according to the particle size of the dust and sand assumed according to the environment of the user in which the apparatus is used.
図8に実施例4を代表する加熱ヒータの構成を示す。本実施例では、実施例1〜実施例3にあるようにヒータに設ける保護ガラスや摺動層によって砂埃の侵入防止用段差を設けるのではなく、図8に示すように、ヒータを構成する基板の厚みを長手方向で変化させることにより段差を形成する。主としてアルミナや窒化アルミで成型されるヒータ基板は、押し出し成型によって平板を形成し、平板を分割することによって複数の長手基板を得る。図のように段差を有するヒータ基板を成型する場合も、押し出し成型により、押し出し方向と平行に段差を有するような平板を形成した後、段差と垂直な方向に分割すれば、所望の基板を得ることができる。図に示すように、段差を有する基板に対して、通電発熱抵抗層と電極、保護ガラスを順次積層すれば、ガラスがヒータ基板の段差に倣う形で表面に段差が形成される。このようなヒータを用いることでも、フィルム内部への砂埃侵入を抑制することができ、実施例1〜実施例3と同様の効果を得ることができる。また、ヒータ裏面に発熱抵抗層を形成する場合で、ヒータ表面の摺動層をできるだけ薄く設定したい場合やあるいは摺動層を特に必要としなくてもフィルムとの良好な摺動状態を確保できるような場合は本実施例のようにヒータ基板によって段差を設けることによってのみ砂埃侵入防止の段差を形成することができる。 FIG. 8 shows a configuration of a heater representing the fourth embodiment. In this embodiment, as shown in FIG. 8, the substrate constituting the heater is not provided with a protective glass or sliding layer provided on the heater as in Examples 1 to 3, but a step for preventing dust from entering. A step is formed by changing the thickness of the film in the longitudinal direction. A heater substrate molded mainly of alumina or aluminum nitride forms a flat plate by extrusion molding, and obtains a plurality of longitudinal substrates by dividing the flat plate. Even when a heater substrate having a step as shown in the figure is formed, a desired substrate can be obtained by forming a flat plate having a step parallel to the extrusion direction by extrusion and then dividing the plate in a direction perpendicular to the step. be able to. As shown in the figure, when a current-carrying resistance layer, an electrode, and protective glass are sequentially laminated on a substrate having a step, the step is formed on the surface so that the glass follows the step of the heater substrate. Also by using such a heater, it is possible to suppress the intrusion of dust into the film, and the same effects as in the first to third embodiments can be obtained. In addition, when a heating resistance layer is formed on the back side of the heater, it is possible to ensure a good sliding state with the film even if it is desired to set the sliding layer on the heater surface as thin as possible, or even if the sliding layer is not particularly required. In this case, the step for preventing dust intrusion can be formed only by providing the step with the heater substrate as in this embodiment.
(本発明の他の発展形態)
(1)図9に示すように、電磁誘導加熱方式の加熱定着器においては、励磁コイル42、磁性コア44によって、電磁誘導発熱性を有する金属製スリーブを基層とする定着フィルム43事体が発熱するため、ニップ部において上記実施例のようなプレート状のヒータを有さない。その代りに、定着に必要な適正幅のニップを形成する為に、ニップ部のフィルム内面側には摺動板41が設けられている。摺動板は、セラミックやガラスあるいは耐熱性と摺動性を有する樹脂等により成型されるが、このような摺動板の表面に、定着フィルム端部より内側の位置に段差を設けることによっても、砂埃等の侵入を段差によって防ぐことが出来、本発明の効果を得ることができる。
(Other developments of the present invention)
(1) As shown in FIG. 9, in an electromagnetic induction heating type heat fixing device, a fixing
(2)本発明では、各図に説明したようにヒータ面に設ける段差を、記録材の進行方向と平行になるように設けたが、段差の形態としてはこれに限られるものではない。例えば、段差が定着フィルムに対して傷を発生させるような要因になる場合等は、段差をフィルムの回転方向に対して直線あるいは曲線で斜めに設けることも可能である。また段差の形状も、直角に限られるものではなく、機能や定着フィルムとの接触状態を考慮して、鋭角や鈍角あるいはR形状にしたり、面取りを行ったりしても良い。 (2) In the present invention, as described in each drawing, the step provided on the heater surface is provided so as to be parallel to the traveling direction of the recording material. However, the form of the step is not limited to this. For example, when the level difference causes a flaw on the fixing film, the level difference can be provided obliquely with a straight line or a curve with respect to the rotation direction of the film. Further, the shape of the step is not limited to a right angle, and may be an acute angle, an obtuse angle, an R shape, or chamfered in consideration of the function and the contact state with the fixing film.
1 感光ドラム
2 帯電ローラ
3 スキャナー
4 現像装置
5 転写ローラ
6 加熱定着装置
7 クリーニング装置
8 トップセンサ
9 排紙センサ
10 定着アセンブリ
11 加熱ヒータ
11a ヒータ基板
11b 通電発熱抵抗層
11c 保護ガラス
11d 摺動層
12 断熱ホルダー
13 定着フィルム
14 金属ステー
15 加圧バネ
16 端部規制フランジ
20 加圧ローラ
21 芯金
22 弾性層
41 摺動板
42 励磁コイル
43 定着フィルム
44 磁性コア
50 加圧ローラ
51 セラミックヒータ
52 断熱ホルダー
53 定着フィルム
54 金属ステー
P 記録材
L レーザー光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
前記加熱部材は、プレート状のヒータと、前記ヒータと加圧部材に挟まれて、ヒータと摺動しながら加圧部材と同速で移動する低熱容量の耐熱フィルムからなり、
前記ヒータのフィルムと接触する面上には、フィルムの長手端部より内側の位置において、段差が設けてあることを特徴とする像加熱装置。 In an image heating apparatus that performs heating by introducing and passing a recording material through a nip formed between a heating member and a pressure member that are pressed against each other,
The heating member comprises a plate-shaped heater and a heat-resistant film having a low heat capacity that is sandwiched between the heater and the pressure member and moves at the same speed as the pressure member while sliding with the heater.
An image heating apparatus, wherein a step is provided on the surface of the heater in contact with the film at a position inside the longitudinal end of the film.
前記段差は、前記ガラスコート層で形成した段差であることを特徴とする請求項1に記載の像加熱装置。 The heater is a heater having a good thermal conductivity substrate, an energization heating resistance layer provided on the first surface on the good thermal conductivity substrate, and a glass coat layer as a protective layer for the energization heating resistance layer. ,
2. The image heating apparatus according to claim 1, wherein the step is a step formed by the glass coat layer.
前記段差は、前記良熱伝導性基板の第2の面に形成した、摺動層と良熱伝導性基板によって形成される段差であることを特徴とする請求項1に記載の像加熱装置。 The heater is a heater having a good thermal conductivity substrate, an energization heating resistance layer provided on the first surface on the good thermal conductivity substrate, and a glass coat layer as a protective layer for the energization heating resistance layer. ,
2. The image heating apparatus according to claim 1, wherein the step is a step formed by a sliding layer and a good heat conductive substrate formed on the second surface of the good heat conductive substrate.
前記段差は、前記ガラスコート層と良熱伝導性基板によって形成される段差であることを特徴とする請求項1に記載の像加熱装置。 The heater includes a highly heat conductive substrate, an energization heating resistor layer provided on the first surface of the good heat conductivity substrate, a glass coat layer provided as a protective layer for the energization heating resistor layer, An electrode for energizing the heat generating resistance layer is provided on the second surface of the good heat conductive substrate, and the electrode and the current generating heat resistance layer are heaters having a conduction path by a through hole provided in the good heat conductive substrate. ,
2. The image heating apparatus according to claim 1, wherein the step is a step formed by the glass coat layer and a highly heat conductive substrate.
前記段差は、予め良熱伝導性基板に設けた段差によって形成することを特徴とする請求項1に記載の像加熱装置。 The heater is a heater having a good thermal conductivity substrate, an energization heating resistance layer provided on the first surface on the good thermal conductivity substrate, and a glass coat layer as a protective layer for the energization heating resistance layer. ,
2. The image heating apparatus according to claim 1, wherein the step is formed by a step provided in advance on a good heat conductive substrate.
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US9670562B2 (en) | 2013-06-06 | 2017-06-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Metal substrate for fixing member, manufacturing method therefor, fixing member, and fixing assembly |
US9329546B2 (en) | 2014-03-31 | 2016-05-03 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Fixing device |
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