JP2019219633A - 定着装置 - Google Patents
定着装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019219633A JP2019219633A JP2018119322A JP2018119322A JP2019219633A JP 2019219633 A JP2019219633 A JP 2019219633A JP 2018119322 A JP2018119322 A JP 2018119322A JP 2018119322 A JP2018119322 A JP 2018119322A JP 2019219633 A JP2019219633 A JP 2019219633A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fixing belt
- sheet
- belt
- fixing
- fixing device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2053—Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2064—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat combined with pressure
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/20—Details of the fixing device or porcess
- G03G2215/2003—Structural features of the fixing device
- G03G2215/2016—Heating belt
- G03G2215/2035—Heating belt the fixing nip having a stationary belt support member opposing a pressure member
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
画像形成部40は、シート給送部から給送されたシートSに対して、画像情報に基づいて画像を形成可能である。画像形成部40は、画像形成ユニット50y,50m,50c,50kと、トナーボトル41y,41m,41c,41kと、露光装置42y,42m,42c,42kと、中間転写ユニット44と、二次転写部45と、定着装置46とを備えている。尚、本実施形態の画像形成装置1は、フルカラーに対応するものであり、画像形成ユニット50y,50m,50c,50kは、イエロー(y)、マゼンタ(m)、シアン(c)、ブラック(k)の4色それぞれに同様の構成で別個に設けられている。このため、図1中では4色の各構成について同符号の後に色の識別子を付して示すが、明細書中では色の識別子を付さずに符号のみで説明する場合もある。
制御部11はコンピュータにより構成され、例えばCPUと、各部を制御するプログラムを記憶するROMと、データを一時的に記憶するRAMと、外部と信号を入出力する入出力回路とを備えている。CPUは、画像形成装置1の制御全体を司るマイクロプロセッサであり、システムコントローラの主体である。CPUは、入出力回路を介して、シート給送部や画像形成部等に接続され、各部と信号をやり取りすると共に動作を制御する。ROMには、シートSに画像を形成するための画像形成制御シーケンス等が記憶される。
次に、このように構成された画像形成装置1における画像形成動作について説明する。画像形成動作が開始されると、まず感光ドラム51が回転して表面が帯電ローラ52により帯電される。そして、露光装置42により画像情報に基づいてレーザ光が感光ドラム51に対して発光され、感光ドラム51の表面上に静電像が形成される。この静電像にトナーが付着することにより、現像されてトナー画像として可視化され、中間転写ベルト44bに転写される。
次に、定着装置46の構成について、詳細に説明する。図2及び図3に示すように、定着装置46は、回転可能な無端ベルト状の定着ベルト(第1回転体)60と、定着ベルト60の両端部を保持する支持部材61と、ヒータ部30と、ヒータホルダ65と、加圧ローラ(第2回転体)70と、を備えている。ヒータ部30は、定着ベルト60を内周側から加熱する。尚、本実施形態では、ヒータ部30は定着ベルト60を内周側から加熱するものとしているが、これには限られず、外周側から加熱するものであってもよい。加圧ローラ70は、定着ベルト60に圧接して定着ベルト60との間で定着ニップ部(ニップ部)Nを形成し、回転により定着ベルト60を回転すると共に定着ニップ部NにシートSを挟持して搬送可能である。尚、本実施形態では、定着ベルト60と加圧ローラ70との定着ニップ部NにおけるシートSの搬送方向をシート搬送方向Xとし、シート搬送方向Xに直交するシート幅方向、即ち、定着ベルト60及び加圧ローラ70の長手方向を長手方向Zとする。また、これらシート搬送方向X及び長手方向Zに直交する加圧ローラ70から定着ベルト60への加圧方向を、加圧方向Yとする。
定着ベルト60は、本実施形態では、内側から環状の基材、ベルト弾性層、表層の3層構造を有するフィルム状に形成されている。但し、定着ベルト60がフィルム状であることには限られない。定着ベルト60は、使用状態で内周面がヒータ部30及びヒータホルダ65に摺擦される無端ベルトであり、ヒータ部30を支持したヒータホルダ65の外周に周長に余裕を持たせて外嵌されている。定着ベルト60の内周面には、ヒータ部30及びヒータホルダ65との摺動性を確保するために、潤滑剤として例えばグリスが塗布されている。定着ベルト60の長手方向Zの両端部は、定着装置46の不図示のフレームに固定された支持部材61によって回転自在に支持されている。定着ベルト60は、加圧ローラ70の回転に従動して回転する。
加圧ローラ70は、内側から円筒状の基体71、弾性層72、離型層73を備える。基体71の長手方向Zの両端部は、定着装置46のフレームなどの不図示の固定部分に回転自在に支持されている。加圧ローラ70は、ヒータホルダ65に支持されたヒータ部30と共に、定着ベルト60を挟んで対向する位置に配置されている。そして、不図示の加圧機構によって加圧ローラ70と定着ベルト60とに所定の加圧力F1が付与されることで、加圧ローラ70と定着ベルト60とが圧接して弾性層72及びベルト弾性層が弾性変形する。これにより、加圧ローラ70と定着ベルト60との間には、シート搬送方向Xに所定の幅を有する定着ニップ部Nが形成される。尚、加圧機構については、既存の又は新規の適宜な機構を適用することができるので、詳細な説明は省略する。
支持部材61は、定着ベルト60の長手方向Zの両端部に設けられている。支持部材61は、長手方向Zを厚さ方向とする板状の基体62と、基体62の定着ベルト60側の側面に形成された規制面(規制部)63と、基体62から定着ベルト60側に突出して設けられた保持部64とを有し、これらは一体形成されている。支持部材61は、定着ベルト60の両端部において、保持部64を定着ベルト60の内周部に挿入して定着ベルト60を支持している。定着ベルト60の両端部に設けられた支持部材61は、規制面63や保持部64等について互いに面対称になる形状を有している。尚、本実施形態の図面では、一対の支持部材61のうちの一方のみを示している。
加圧ローラ70の駆動時に、定着ベルト60の端部に寄り力が発生する原理について、詳細に説明する。図4に示すように、初期位置にある定着ベルト60Aは不図示の加圧機構から力を受け、加圧ローラ70との間に定着ニップ部N(図2参照)を形成する。その際、初期位置にある定着ベルト60Aの中心線C1は、支持部材61と反対側にある不図示の支持部材の位置関係等によって、加圧ローラ70の中心線C2に対して傾きを有する。ここで、定着ベルト60Aの中心線C1と加圧ローラ70の中心線C2との交わる角度を、交差角θとして定義する。
次に、支持部材61による寄り力低減の原理について、詳細に説明する。端部に寄り力が発生した定着ベルト60Aは、規制面63から垂直抗力を受ける。規制面63から受ける垂直抗力の分力から、シート搬送方向Xの上流側に向けて力を受ける。この力を受けた定着ベルト60Aは、加圧ローラ70の中心線C2に倣うように位置補正され、定着ベルト60Bの位置に回転する。その結果、定着ベルト60の端部が規制面63の接点で受ける垂直抗力(寄り力)が低減する。但し、定着ベルト60と保持部64との間、定着ベルト60と規制面63との間に、それぞれ十分な隙間がなければ、定着ベルト60が加圧方向Yを中心軸にして回動できないため、寄り力の低減効果は発生しない。従って、本実施形態では、定着ベルト60と保持部64との間、定着ベルト60と規制面63との間に、それぞれ十分な隙間があるようにしている。
ここで、定着装置46の規制面63の比較例について検討する。まず、比較例1の規制面63を、図8(a)〜(c)に示す。図8(a)に示すように、規制面63は、加圧方向Yから視て、シート搬送方向Xにおいて傾斜した形状になっており、定着ベルト60がシート搬送方向Xの上流側で当接するようになっている。また、図8(b)に示すように、規制面63は、シート搬送方向Xから視て、加圧方向Yには傾斜していない。
そこで、本実施形態では、図7(a)〜(c)に示すように、規制面63は、定着ベルト60の側に突出する曲率半径10mm以上、500mm以下の曲面形状であるようにしている。また、図6に示すように、規制面63の曲面形状の頂点部63pが、長手方向Zから視て、定着ニップ部Nを通る定着ベルト60の接線L1より定着ベルト60側で、保持部64より外周側の領域Ar(図6中、ハッチングで示す)に位置するようにしている。更に、規制面63の曲面形状の頂点部63pが、シート搬送方向Xに関する定着ニップ部Nの中心を通り接線L1に直交する直線L2よりシート搬送方向Xの上流側の領域Ar(図6中、ハッチングで示す)に位置するようにしている。これにより、以下のような作用及び効果を奏することができる。
本実施形態の定着装置46の支持部材61の規制面63について、上述した図5に示す時系列に沿って、定着ベルト60を当接させた場合の応力の時間変化を測定した。その結果を図10に示す。図10に示すように、本実施例では、時刻t2と時刻t3での発生応力を最小限まで低減することができた。従って、定着ベルト60の端部での破損を防ぐことができる。
定着ベルト60の規制面63の凸形状測定は、ワンショット3D形状測定機VR−3000(キーエンス社製)を用いた三次元形状測定により行った。画像測定時は、低倍率モードの12倍/25倍で測定を行った。解析ソフトとしては、ワンショット3D形状測定機VR−3000シリーズの付属品(キーエンス社製)を用いた。加圧ローラ70の中心線C2に対して垂直で、規制面63より定着ベルト60側に任意に設定した基準面から、最も近い点を規制面63の頂点部63pと定義した。測定の際には、12倍で頂点部63pを特定した後、その部位が中心になるように25倍で再度画像取得した。25倍で取得したデータを、解析モードのプロファイル測定で解析した。解析時は、範囲を指定して頂点部63pを特定した。特定した頂点部63pを通るように、加圧方向Yとシート搬送方向Xとに垂直な断面を切り出した。切り出した断面に関して円弧フィッティングモードで、3点を指定して曲率半径を算出した。頂点部63pの曲率半径を計算する際には、頂点部63pにおける加圧方向Yに垂直な断面における最小曲率半径とシート搬送方向Xに垂直な最小曲率半径を測定した。加圧方向Yの断面とシート搬送方向Xの断面とで最小の曲率半径が異なる場合は、小さい方の曲率半径を測定値として採用した。また、フィッティング時に数回測定して凹凸方向が異なる半径が表示される場合は、平面と判定し曲率半径を無限大と定義した。
まず、定着ベルト60がポリイミド基材を持つ場合の寿命判定測定として、プリンタ(商品名:キヤノン株式会社image RUNNER ADVANCE C355F)にて寿命について評価した。定着装置46に搭載された加圧ローラ70の周速度を200mm/secに設定し、ヒータ部30の温調を190度に設定した。寿命判定方法は、以下の方法を用いて行った。印字パターンを書いた用紙を100枚連続印刷した後、一旦立ち下げ動作をし、再度100枚連続印刷するという手順を繰り返した。定着ベルト60にクラックが発生するまでの通紙枚数を寿命と定義した。定着ベルト60の端部破損の発生は、目視確認で判定した。寿命となる通紙枚数が20万枚を超えたものを目標達成と定義した。測定時の温湿度条件は23℃、30%とした。本測定では、ポリイミドで形成された外径18mm、厚さ60μmの基層を持つ定着ベルト60、加圧ローラ70は、弾性層72が厚み3.5mmのシリコーンゴム、離型層73がPFAで構成された厚み50μmチューブを被覆したものを利用した。交差角θ(図4参照)が0.15度になるように、定着ベルト60の角度を調整した。使用した用紙は、CS−680(キヤノン社製)のA4サイズとした。
Claims (6)
- シートをシート搬送方向に搬送しつつ、シートに形成されたトナー像を定着させる定着装置において、
回転可能な無端ベルト状の第1回転体と、
前記第1回転体に圧接して前記第1回転体との間でニップ部を形成し、回転により前記第1回転体を回転すると共に前記ニップ部にシートを挟持して搬送可能な第2回転体と、
前記ニップ部におけるシート搬送方向に直交するシート幅方向に関する前記第1回転体の端部を、内周側から回転可能に保持しつつ前記第1回転体を案内する保持部と、
前記第1回転体の前記シート幅方向の端部に当接して、前記シート幅方向への移動を規制する規制部と、を備え、
前記規制部は、前記第1回転体の側に突出する曲率半径10mm以上、500mm以下の曲面形状であって、前記曲面形状の頂点部が、前記シート幅方向から視て、前記ニップ部を通る前記第1回転体の接線より前記第1回転体の側で、前記保持部より外周側の領域であって、かつ、前記シート搬送方向に関する前記ニップ部の中心を通り前記接線に直交する直線より前記シート搬送方向の上流側の領域に位置する、
ことを特徴とする定着装置。 - 前記頂点部は、前記シート幅方向から視て、前記保持部の外周面から外周側に向けて5mm以内の領域に位置する、
ことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 - 前記頂点部は、前記シート幅方向から視て、前記第1回転体の回転軌道の可変範囲内に位置する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の定着装置。 - 前記頂点部は、前記シート幅方向から視て、前記保持部の前記ニップ部の側の端部を通る前記接線に平行な直線に対して、前記ニップ部の反対側に位置する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の定着装置。 - 前記頂点部は、前記シート幅方向から視て、前記シート搬送方向に関する前記保持部の上流端を通る前記接線に平行な直線に対して、前記ニップ部の反対側に位置する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の定着装置。 - 前記規制部は、前記保持部の外周側の全域に形成されている、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の定着装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018119322A JP2019219633A (ja) | 2018-06-22 | 2018-06-22 | 定着装置 |
US16/435,871 US10802430B2 (en) | 2018-06-22 | 2019-06-10 | Image heating apparatus having a belt and a regulating portion to regulate movement of the belt in a sheet width direction |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018119322A JP2019219633A (ja) | 2018-06-22 | 2018-06-22 | 定着装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019219633A true JP2019219633A (ja) | 2019-12-26 |
JP2019219633A5 JP2019219633A5 (ja) | 2021-07-26 |
Family
ID=68981736
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018119322A Pending JP2019219633A (ja) | 2018-06-22 | 2018-06-22 | 定着装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10802430B2 (ja) |
JP (1) | JP2019219633A (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11269272B2 (en) | 2019-11-12 | 2022-03-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Fixing device including an endless belt for fixing a toner image on a recording material |
JP2021096402A (ja) | 2019-12-18 | 2021-06-24 | キヤノン株式会社 | 定着装置 |
JP2021096401A (ja) | 2019-12-18 | 2021-06-24 | キヤノン株式会社 | 定着装置 |
JP7497194B2 (ja) | 2020-03-31 | 2024-06-10 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
JP2023110590A (ja) * | 2022-01-28 | 2023-08-09 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 定着装置および画像形成装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007025473A (ja) * | 2005-07-20 | 2007-02-01 | Canon Inc | 定着装置及びこれを備えた画像形成装置 |
JP2013161029A (ja) * | 2012-02-08 | 2013-08-19 | Ricoh Co Ltd | 定着装置および画像形成装置 |
JP2017173749A (ja) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | 富士ゼロックス株式会社 | ベルト搬送装置、定着装置及び画像形成装置 |
US20180017912A1 (en) * | 2016-07-18 | 2018-01-18 | S-Printing Solution Co., Ltd. | Belt type fixing apparatus and image forming apparatus having the same |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4804024B2 (ja) | 2005-04-14 | 2011-10-26 | キヤノン株式会社 | 像加熱装置及び画像形成装置 |
JP4917963B2 (ja) * | 2007-05-25 | 2012-04-18 | 株式会社リコー | 定着装置およびそれを備えた電子写真装置 |
JP2012008377A (ja) | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Canon Inc | 画像加熱装置 |
JP5852332B2 (ja) * | 2011-06-03 | 2016-02-03 | キヤノン株式会社 | 画像加熱装置 |
JP6012233B2 (ja) * | 2012-04-11 | 2016-10-25 | キヤノン株式会社 | 像加熱装置 |
JP2016148816A (ja) | 2015-02-13 | 2016-08-18 | 富士ゼロックス株式会社 | 回転装置、定着装置及び画像形成装置 |
-
2018
- 2018-06-22 JP JP2018119322A patent/JP2019219633A/ja active Pending
-
2019
- 2019-06-10 US US16/435,871 patent/US10802430B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007025473A (ja) * | 2005-07-20 | 2007-02-01 | Canon Inc | 定着装置及びこれを備えた画像形成装置 |
JP2013161029A (ja) * | 2012-02-08 | 2013-08-19 | Ricoh Co Ltd | 定着装置および画像形成装置 |
JP2017173749A (ja) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | 富士ゼロックス株式会社 | ベルト搬送装置、定着装置及び画像形成装置 |
US20180017912A1 (en) * | 2016-07-18 | 2018-01-18 | S-Printing Solution Co., Ltd. | Belt type fixing apparatus and image forming apparatus having the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20190391513A1 (en) | 2019-12-26 |
US10802430B2 (en) | 2020-10-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2019219633A (ja) | 定着装置 | |
JP4298542B2 (ja) | 像加熱装置 | |
JP5672540B2 (ja) | 定着装置及び画像形成装置並びに定着装置の使用方法 | |
US10488795B2 (en) | Fixing device for fixing an image on a recording material and including a heat-conductive member with a regulating portion | |
US10303093B2 (en) | Image forming apparatus that prompts exchange of a first rotatable member of a fixing portion based on a rotation time of the first rotatable member or a recording material length | |
JP2012145709A (ja) | 定着装置および画像形成装置 | |
JP6282141B2 (ja) | 定着装置 | |
JP5860840B2 (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
JP6493891B2 (ja) | 定着装置 | |
JP2015084082A (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
JP2005156679A (ja) | 画像形成装置 | |
US20200209788A1 (en) | Image heating apparatus which attains secure fixing of an unfixed image and reduction of energy to be consumed while securing slidability of a film | |
US10859953B2 (en) | Image fixing device with a metal sheet that covers a heater and part of a guide portion that slides against a fixing film | |
US20180196378A1 (en) | Fixing apparatus | |
US10545442B1 (en) | Image heating apparatus | |
JP2019056814A (ja) | 画像形成装置および定着装置 | |
JP4725598B2 (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
US20160109836A1 (en) | Roller and fixing apparatus | |
JP5936331B2 (ja) | 像加熱装置 | |
JP6740333B2 (ja) | 定着装置 | |
US20200209792A1 (en) | Image heating apparatus | |
JP6785683B2 (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
JP2019082733A (ja) | 像加熱装置 | |
JP2020034621A (ja) | 像加熱装置及び画像形成装置 | |
JP2020106675A (ja) | 像加熱装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20200206 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20200207 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210517 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210517 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220208 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220215 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20220809 |