JP2019082733A5

JP2019082733A5 - 定着装置

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Publication number: JP2019082733A5
Application number: JP2019034621A
Authority: JP
Filing date: 2019-02-27
Publication date: 2020-02-27
Anticipated expiration: 2037-01-13

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファックス、及びこれらの機能を複数備えた複合機等の画像形成装置に搭載される定着装置に関するものである。

そこで、本発明の目的は、上記のような構成の装置においても、フィルム端部折れが発生することなくフィルム寄り力を低減させ、フィルムの耐久性能を満足させるような定着装置を提供することである。

上記目的を達成するための本発明に係る像加熱装置の代表的な構成は、筒状のフィルムと、前記フィルムの外面に接触し、前記フィルムとの間に記録材を挟持搬送するニップ部を形成するローラと、前記フィルムの長手方向における端面と対向する位置に配置されており、前記フィルムの前記長手方向の端部の内面と対向し前記フィルムの回転を案内する案内面と、前記フィルムの前記長手方向の端面と対向する対向面と、を有し、前記フィルムが前記長手方向へ移動したときに前記フィルムの前記端面が前記対向面と接触することで前記フィルムの前記長手方向への移動を規制する規制部材と、を有し、画像が形成された記録材を前記ニップ部で挟持搬送しつつ画像を記録材に定着する定着装置において、前記定着装置を前記長手方向に見たとき、前記対向面は、前記ニップ部における記録材の搬送方向において前記ニップ部の中央を通るラインよりも下流側に位置する第１領域と、前記搬送方向において前記第１領域よりも上流側に位置する第２領域と、を有し、前記長手方向において、前記第１領域は前記第２領域よりも前記フィルムの前記端面から退避しており、前記定着装置を前記長手方向に見たとき、前記対向面の前記第２領域と、前記フィルムが回転するときに前記フィルムの前記内面と接触する前記案内面の接触領域は、いずれも、前記ニップ部の前記中央を通るラインよりも上流側から下流側に亘って設けられており、且つ前記ニップ部の前記中央を通るラインよりも上流側の部分が下流側の部分よりも前記フィルムの回転方向における長さが長く、前記定着装置を前記長手方向に見たとき、前記第２領域の前記回転方向における上流端は、前記接触領域の上流端よりも前記回転方向の下流の位置又は前記接触領域の上流端と前記回転方向において同じ位置に位置することを特徴とする。

本発明によれば、可撓性を有する中空の第１の回転体（フィルム）の端部折れが発生することなく第１の回転体の寄り力を低減させ、第１の回転体の耐久性能を満足させるような定着装置を提供することができる。

図１０の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、フランジ４０を、それぞれ、内面側、側面側、天面側から見た図である。（ｄ）は縦断面図である。これらの図に示すように、フランジ４０は、規制面（規制部、鍔座：第１の面、対向面）４０ａ、ガイド面（ガイド部：第２の面、案内面）４０ｂ、加圧受け部４０ｃ、嵌着部４０ｄ、嵌着縦溝部４０ｅ、を有する。

これにより、ヒータ２０を有するガイド部材２９と加圧ローラ２６とが加圧ローラ２６の弾性層２６ｂの弾性に抗してフィルム２５を挟んで所定の加圧力をもって圧接する。本実施例の定着装置Ｃにおいては、ヒータ２０、或いはヒータ２０とガイド部材２９の一部がフィルム２５の内面に接触する当接する摺動部材（バックアップ部材、ニップ形成部材）として機能している。そのため、図８のように、フィルム２５と加圧ローラ２６との間に用紙搬送方向Ａ１に関して所定幅のニップ部Ｎが形成される。

また、実施例１のフランジ４０Ｒの規制面４０ａは、上流側と下流側とにそれぞれフィルム２５の端部から離れる方向に傾きを持たせる形状部（以降、テーパ形状部と称する）
Ｔｊ（第３領域）とＴｋ（第１領域）を有している。上流側と下流側のテーパ形状部ＴｊとＴｋの開始位置は、上流側は４０ｃｊ、下流側は４０ｃｋで示している。

テーパ形状部ＴｊとＴｋの逃げ角度（傾斜角度）は、図中に上流側θＴｊ、下流側θＴｋで示している。上流側のテーパ形状部Ｔｊの逃げ角度θＴｊと下流側のテーパ形状部Ｔｋの逃げ角度θＴｋは異なる。実施例１では、下流側のテーパ形状部Ｔｋの角度θＴｋが上流側のテーパ形状部Ｔｊの角度θＴｊよりも小さい。換言すれば、θＴｊがθＴｋよりも大きくなるように設定されている。こうすることで、逃げテーパ部付近においてフィルム２５の局所当たりを防ぐことができる。

これら上流側と下流側のテーパ形状部Ｔｊ、Ｔｋの開始位置４０ｃｊ（フィルム２５の回転方向において第２領域の下流端）、４０ｃｋ（フィルム２５の回転方向において第２領域の上流端）で挟まれる領域Ｚｒ（第２領域）でフィルム端面２５ｄと規制面４０ａが接触する。即ち、領域Ｚｒは、フィルム２５の回転時に、規制面４０ａとフィルム２５の端面２５ｄとが摺接する接触領域（以下、第１の接触領域と称す）である。そして、この第１の接触領域Ｚｒは前述の第２の接触領域Ｊｒと実質同じ位置になっている。

即ち、フランジ４０Ｒは、フィルム２５の回転時に、第１の接触領域Ｚｒと、第２の接触領域Ｊｒがフィルム２５の周方向において実質同じ位置となるように、規制面４０ａがフィルム端面２５ｄから離れる（退避する）形状部Ｔｊ、Ｔｋを有する。そして、第１の接触領域Ｚｒ及び第２の接触領域Ｊｒは共にニップ部Ｎにおける用紙Ｐの搬送方向Ａ１において上流側から下流側に亘って設けられている。

比較例２のフランジ４０Ｒは、下流側のテーパ形状部Ｔｋのテーパ開始位置４０ｃｋがフランジ４０Ｒのガイド部４０ｂの頂点からニップ線と平行になるように形成されている。このとき、フィルム２５の端面２５ｄとフランジ４０の規制面４０ａとが摺接する第１の接触領域（第２領域）は図の矢印Ｚｒで示す領域（フィルム２５の回転方向における領域Ｚｒの上流端（４０ｃｋ）が、フィルム２５の回転方向における第２の接触領域Ｊｒの上流端よりも回転方向の下流の位置となる領域Ｚｒ）となり、フィルム２５の内周とガイド面４０ｂとが摺接する第２の接触領域Ｊｒよりも狭い領域となる。その結果、フィルム２５にかかる単位面積当たりの寄り力が大きくなり、フィルム２５の座屈が発生しやすくなる。

また、比較例２の定着装置においては、比較例１の定着装置で問題が発生した１００ｋ枚のプリントを行った時点での評価は良好（〇）であり、１５０ｋ枚のプリントを行った時点で、フィルム２５の端部にて、長手方向に複数の亀裂が入り、ラッパ状に広がっていた。そしてその結果、フィルム２５の走行が不安定になり、紙搬送が乱れ画像不良が発生した。ラッパ状に広がった理由は、フィルム端部に単位面積あたりに受ける寄り力が大きいことである。耐久による基層の摩耗の進行や熱による劣化により、フィルムの強度が低下し、耐久後半にて座屈が発生したものである。

Claims

筒状のフィルムと、
前記フィルムの外面に接触し、前記フィルムとの間に記録材を挟持搬送するニップ部を形成するローラと、
前記フィルムの長手方向における端面と対向する位置に配置されており、前記フィルムの前記長手方向の端部の内面と対向し前記フィルムの回転を案内する案内面と、前記フィルムの前記長手方向の端面と対向する対向面と、を有し、前記フィルムが前記長手方向へ移動したときに前記フィルムの前記端面が前記対向面と接触することで前記フィルムの前記長手方向への移動を規制する規制部材と、
を有し、画像が形成された記録材を前記ニップ部で挟持搬送しつつ画像を記録材に定着する定着装置において、
前記定着装置を前記長手方向に見たとき、前記対向面は、前記ニップ部における記録材の搬送方向において前記ニップ部の中央を通るラインよりも下流側に位置する第１領域と、前記搬送方向において前記第１領域よりも上流側に位置する第２領域と、を有し、
前記長手方向において、前記第１領域は前記第２領域よりも前記フィルムの前記端面から退避しており、
前記定着装置を前記長手方向に見たとき、前記対向面の前記第２領域と、前記フィルムが回転するときに前記フィルムの前記内面と接触する前記案内面の接触領域は、いずれも、前記ニップ部の前記中央を通るラインよりも上流側から下流側に亘って設けられており、且つ前記ニップ部の前記中央を通るラインよりも上流側の部分が下流側の部分よりも前記フィルムの回転方向における長さが長く、
前記定着装置を前記長手方向に見たとき、前記第２領域の前記回転方向における上流端は、前記接触領域の上流端よりも前記回転方向の下流の位置又は前記接触領域の上流端と前記回転方向において同じ位置に位置する、
ことを特徴とする定着装置。
前記第１領域は、前記回転方向の下流に向かうにつれて前記フィルムの前記端面に近づくように傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
前記対向面は、更に、前記回転方向において前記第２領域よりも下流側に位置する第３領域を有し、前記長手方向において、前記第３領域は前記第２領域よりも前記フィルムの前記端面から退避していることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
前記第１領域は、前記回転方向の下流に向かうにつれて前記フィルムの前記端面に近づくように傾斜しており、前記第３領域は、前記回転方向の下流に向かうにつれて前記フィルムの前記端面から離れるように傾斜していることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
前記第１領域の傾斜角度は前記第３領域の傾斜角度よりも小さいことを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
前記定着装置は更に、前記フィルムの内面に接触し前記フィルムを介して前記ローラと共に前記ニップ部を形成するニップ形成部材を有することを特徴とする請求項１乃至５いずれか一項に記載の定着装置。
前記定着装置を前記長手方向に見たとき、前記接触領域と前記ニップ形成部材によって形成されるガイド領域Ｇの前記回転方向における長さをＬｇ、前記フィルムの内周面の長さをＬｆとすると、内面使用率Ｒｇｆ（＝Ｌｇ／Ｌｆ）が９５〜９９．８％の範囲内であることを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
前記ニップ形成部材はヒータを有することを特徴とする請求項６又は７に記載の定着装置。