JP2014215581A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題手段】
記録材に画像を形成する画像形成部101と、記録材に形成された画像を定着する定着部であって、熱可塑性樹脂を含む材料で形成された第一回転体51と、前記第一回転体と圧接してニップ部Nを形成する第二回転体30と、を有し、前記ニップ部で記録材を挟持しつつ加熱して画像を記録材に定着する定着部102と、前記第一回転体若しくは前記第二回転体の回転を制御する制御手段103と、を有する画像形成装置において、前記第一回転体若しくは前記第二回転体の回転を停止する時点で、前記第一回転体若しくは前記第二回転体の少なくとも一方の温度が前記第一回転体のガラス転移点以上の場合、前記温度が前記第一回転体のガラス転移点よりも低い温度になってから停止させることを特徴とする。
【選択図】図9
Description
以下、本発明を図面に基づいて詳しく説明する。本発明の好適な実施形態は、本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明は以下の実施例により限定されるものではなく、本発明の思想の範囲内において種々の構成を他の公知の構成に置き換えることは可能である。
(1)画像形成装置100
図1は電子写真記録技術を用いた画像形成装置(本実施例ではフルカラープリンタ)100の一例の概略構成を表す断面図である。
図2は定着装置102の概略構成を表す断面図である。図3は定着装置102の記録材搬送方向上流側からの概略構成を表す正面図である。図4(a)は定着装置102に用いるセラミックヒータ23の概略構成を表す断面図、図4(b)はセラミックヒータのフィルム非摺動面側からの平面図である。図5はセラミックヒータ23の通電制御系のブロック図である。
定着ローラ30は、鉄、SUS、アルミニウム等の金属材料からなる芯金30Aを有する。この芯金30Aの長手方向両端部の軸部間の外周面上にはシリコーンゴムなどを主成分とする弾性層30Bが形成されており、この弾性層の外周面上にはPTFE、PFA又はFEPなどを主成分とする離型層30Cが形成されている。芯金30Aの長手方向両端部の軸部は定着装置102のフレームFに回転可能に支持されている。この芯金30Aの長手方向端部にはモータM1によって回転されるギアG1が固着されている。
加熱ユニット20は、セラミックヒータ(熱源)21と、筒状のフィルム(加熱部材)22と、フィルムガイド(支持部材)24を有する。
加圧ユニット50は、フィルム51と、フィルムガイド(支持部材)52を有する。フィルムガイド52は、耐熱性材料を用いて横断面略凹字形状に形成されている。
図2を参照して、定着装置102の加熱定着処理動作を説明する。CPUとROMやRAMなどのメモリからなる制御部(制御手段)103はプリント信号に応じてモータM1を回転駆動し、これによりモータは定着ローラ30を矢印方向に回転させる。この定着ローラ30の回転に追従して加圧ユニット50のフィルム51はフィルムの内周面(内面)がフィルムガイド52の平坦面52Aに摺動しながら矢印方向に回転する。また定着ローラ30の回転に追従して加熱ユニット20のフィルム22はフィルムの内周面(内面)がヒータ203の保護層21Cに摺動しながら矢印方向に回転する。
ヒータ23の通電発熱抵抗体21Bへの通電によってフィルム16が加熱されると、その熱は加熱ニップ部N2において定着ローラ30へ伝達し、さらに加圧ニップ部N1で記録材P若しくはフィルム51へ伝達される。加圧ユニット50には熱源がなく、また、加圧ニップ部N1を通過する記録材Pによって熱が奪われていくため、プリント時のフィルム16とフィルム51の温度には定常的に差が存在する。よって、フィルム16とフィルム51に求められる耐熱性も異なり、通常プリント時に求められる耐熱性はフィルム16で200℃程度、フィルム51では120℃程度である。ただし、小サイズの記録材Pのプリント時にはヒータ23の通電発熱抵抗体21Bの構成上、記録材の通過しない非通過領域は熱が奪われないため昇温をしていき、大サイズの記録材Pのプリント時よりも局所的に60℃程度高い耐熱性を求められる。
図6は結晶性樹脂の概念図である。図7は結晶性樹脂の弾性率温度依存性を表す概念図である。図8は結晶性樹脂の線膨張係数温度依存性を表す概念図である。
実際に、本実施例の定着装置102を搭載した画像形成装置100を用いてフィルム51のクリープ発生の抑制効果の確認を行った。フィルム51の層構成は、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)を主成分とするフィルム基層の外周面に、PFAを主成分とする表面層を被覆するという二層構造である。また、画像形成装置のプロセススピードは150mm/秒であり、定着温度はヒータ21の温度で180℃に設定してある。加熱ユニット20と加圧ユニット50の定着ローラ30への加圧力は各98N(10kgf)で、両ユニットが定着ローラと形成する加熱ニップ部N2の幅と定着ニップ部N1の幅はそれぞれ6mmとなるように設定してある。
画像形成装置の他の例を説明する。本実施例では実施例1の画像形成装置100と同じ部分・部材には同じ符号を付している。
画像形成装置の他の例を説明する。本実施例では実施例1の画像形成装置100と同じ部分・部材には同じ符号を付している。
図17は定着装置102の他の概略構成を表す断面図である。実施例1の定着装置102に代えて、図17に示すようなフィルム加熱式の定着装置を用いてもよい。図17に示す定着装置102は、加熱ユニット20と、定着ローラ30と同じ構成の加圧ローラ70と、を有する。加圧ローラ70において、70Aは芯金、70Bは弾性層、70Cは離型層である。
Claims (5)
- 記録材に画像を形成する画像形成部と、
記録材に形成された画像を定着する定着部であって、熱可塑性樹脂を含む材料で形成された第一回転体と、前記第一回転体と圧接してニップ部を形成する第二回転体と、を有し、前記ニップ部で記録材を挟持しつつ加熱して画像を記録材に定着する定着部と、
前記第一回転体若しくは前記第二回転体の回転を制御する制御手段と、
を有する画像形成装置において、
前記第一回転体若しくは前記第二回転体の回転を停止する時点で、前記第一回転体若しくは前記第二回転体の少なくとも一方の温度が前記第一回転体のガラス転移点以上の場合、前記温度が前記第一回転体のガラス転移点よりも低い温度になってから停止させることを特徴とする画像形成装置。 - 記録材に画像を形成する画像形成部と、
記録材に形成された画像を定着する定着部であって、熱可塑性樹脂を含む材料で形成された第一回転体と、前記第一回転体と圧接してニップ部を形成する第二回転体と、を有し、前記ニップ部で記録材を挟持しつつ加熱して画像を記録材に定着する定着部と、
前記第一回転体と前記第二回転体の圧接を軽減する圧解除手段と、
前記第一回転体若しくは前記第二回転体を制御すると共に前記圧解除手段を制御する制御手段と、
を有する画像形成装置において、
前記第一回転体若しくは前記第二回転体の回転を停止する時点で、前記第一回転体若しくは前記第二回転体の少なくとも一方の温度が前記第一回転体のガラス転移点以上の場合、前記圧解除手段で前記第一回転体と前記第二回転体の圧接を軽減する圧解除状態にした上で回転を停止させることを特徴とする画像形成装置。 - 記録材に画像を形成する画像形成部と、
記録材に形成された画像を定着する定着部であって、熱可塑性樹脂を含む材料で形成された第一回転体と、前記第一回転体と圧接してニップ部を形成する第二回転体と、を有し、前記ニップ部で記録材を挟持しつつ加熱して画像を記録材に定着する定着部と、
前記第一回転体若しくは前記第二回転体の回転を制御する制御手段と、
を有する画像形成装置において、
前記第一回転体と前記第二回転体が回転された状態で前記第一回転体を前記第一回転体のガラス転移点以上になるように加熱するモードを有し、前記モードはユーザーの選択によって、若しくは外乱によって強制的に前記画像形成装置の電源が切られた場合自動的に選択されるモードであることを特徴とする画像形成装置。 - 前記第一回転体若しくは前記第二回転体の温度を検出する検出手段を有することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の画像形成装置。
- 前記第一回転体が筒状のフィルムであり、前記第二回転体がローラであることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の画像形成装置。
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