JP2020118765A - Image formation device - Google Patents
Image formation device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020118765A JP2020118765A JP2019007897A JP2019007897A JP2020118765A JP 2020118765 A JP2020118765 A JP 2020118765A JP 2019007897 A JP2019007897 A JP 2019007897A JP 2019007897 A JP2019007897 A JP 2019007897A JP 2020118765 A JP2020118765 A JP 2020118765A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fixing pad
- belt
- fixing
- sliding sheet
- roller
- 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.)
- Granted
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title abstract description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 2
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004977 Liquid-crystal polymers (LCPs) Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
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
- G03G15/2017—Structural details of the fixing unit in general, e.g. cooling means, heat shielding means
-
- 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
- G03G15/2017—Structural details of the fixing unit in general, e.g. cooling means, heat shielding means
- G03G15/2028—Structural details of the fixing unit in general, e.g. cooling means, heat shielding means with means for handling the copy material in the fixing nip, e.g. introduction guides, stripping means
-
- 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
Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus.
定着装置を備える画像形成装置が知られている。近年、定着装置には、省エネ化、コストダウンの観点から定着パッドを用いた方式が採用される場合がある。 An image forming apparatus including a fixing device is known. In recent years, a fixing device may employ a method using a fixing pad from the viewpoint of energy saving and cost reduction.
このような定着装置に関しては、たとえば特開2006−47769号公報(特許文献1)および特開2013−68724号公報(特許文献2)に記載されている。 Such a fixing device is described, for example, in JP-A-2006-47769 (Patent Document 1) and JP-A-2013-68724 (Patent Document 2).
定着パッドを用いた方式の定着装置においては、定着パッドはベルトに押し当てた状態で固定される。定着装置においては、定着パッドとローラとがベルトを挟み込むように配置され、ローラは定着パッドに向けて定着ベルトを加圧する。定着パッドは一般的に樹脂製であり剛性が低いので、ローラからの加圧を受けたときには、もしパッド単独であれば容易にベンディングしてしまう。加圧を受けた際のベンディングを抑制するために、金属製の板材によって形成された支持部材がパッドの背面に設置される。 In a fixing device using a fixing pad, the fixing pad is fixed while being pressed against a belt. In the fixing device, the fixing pad and the roller are arranged so as to sandwich the belt, and the roller presses the fixing belt toward the fixing pad. Since the fixing pad is generally made of resin and has low rigidity, it is easily bent if the pad is used alone when pressure is applied from the roller. In order to suppress bending when pressure is applied, a support member formed of a metal plate material is installed on the back surface of the pad.
支持部材の剛性を高めるためにはある程度の肉厚が必要となる。しかし、厚い板材で支持部材を形成した場合、支持部材の熱容量が大きくなってしまう。定着装置におけるベルトには熱源からの熱が付与されているので、ベルトは高温になった状態で定着ニップ部に到達する。この熱が記録媒体としての用紙に伝わることによって用紙上のトナーを溶かして用紙に定着させる。 To increase the rigidity of the support member, a certain amount of wall thickness is required. However, when the support member is formed of a thick plate material, the heat capacity of the support member increases. Since the heat from the heat source is applied to the belt in the fixing device, the belt reaches the fixing nip portion in a high temperature state. This heat is transferred to the paper as a recording medium to melt the toner on the paper and fix it on the paper.
しかし、ベルトから定着ニップ部に持ち込まれた熱は、ベルトの表面から用紙に伝わるだけでなくベルトの裏側にある定着パッドにも伝わってしまう。この熱はさらに、定着パッドから支持部材に伝わって支持部材を温めてしまう。支持部材を温めるということ、熱源からベルトに与えられた熱エネルギーが無駄な形で浪費されてしまうことに他ならない。熱エネルギーは元はといえば熱源を発熱させるための電気エネルギーによって発生したものであるので、これが浪費されるということは、電気エネルギーの無駄ということになる。 However, the heat carried from the belt to the fixing nip portion is not only transferred from the surface of the belt to the paper but also to the fixing pad on the back side of the belt. This heat is further transferred from the fixing pad to the support member and warms the support member. It means that the support member is warmed, and the heat energy given to the belt from the heat source is wasted in a wasteful manner. Since the heat energy is originally generated by the electric energy for causing the heat source to generate heat, wasting this is a waste of the electric energy.
そこで、本発明は、定着装置におけるベルトに与えられた熱エネルギーが無駄な形で浪費されてしまう度合いを軽減することができる画像形成装置を提供することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that can reduce the degree to which the thermal energy applied to the belt in the fixing device is wasted in a wasteful manner.
上記目的を達成するため、本発明に基づく画像形成装置は、記録媒体を上流から下流に搬送するために循環可能な無端状のベルトと、上記ベルトの内側から上記ベルトを少なくとも第1の側に向けて押圧する定着パッドと、上記ベルトと上記定着パッドとの間に配置された摺動シートと、上記定着パッドを上記ベルトとは反対側から支持する支持部材と、ローラとを備え、上記ローラと上記定着パッドとは上記摺動シートおよび上記ベルトを挟み込んでおり、上記定着パッドは、上記ローラ側の面に複数の凹部を有する。 To achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes an endless belt that can be circulated to convey a recording medium from upstream to downstream, and the belt from the inside of the belt to at least the first side. The roller includes: a fixing pad that is pressed toward the sliding sheet; a sliding sheet that is arranged between the belt and the fixing pad; a supporting member that supports the fixing pad from the side opposite to the belt; and a roller. And the fixing pad sandwiches the sliding sheet and the belt, and the fixing pad has a plurality of recesses on the roller side surface.
本発明によれば、閉ざされた空間となった凹部が介在することで、定着パッドの表面近傍での断熱性が高まり、その結果、ベルトから支持部材への伝熱が抑制される。その結果、定着装置におけるベルトに与えられた熱エネルギーが無駄な形で浪費されてしまう度合いを軽減することができる画像形成装置とすることができる。 According to the present invention, the heat insulating property in the vicinity of the surface of the fixing pad is enhanced by interposing the recessed portion which is a closed space, and as a result, heat transfer from the belt to the support member is suppressed. As a result, it is possible to provide an image forming apparatus that can reduce the degree to which the thermal energy applied to the belt in the fixing device is wasted in a wasteful manner.
(実施の形態1)
(構成)
図1〜図10を参照して、本発明に基づく実施の形態1における画像形成装置について説明する。
(Embodiment 1)
(Constitution)
An image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施の形態における画像形成装置801の概念図を図1に示す。画像形成装置801は、筐体1と、筐体1の下部に配置されたカセット40とを備える。筐体1の内部には、感光体44、帯電器46、転写ベルト47、画像露光装置48、現像ローラ45、1次転写ローラ42、2次転写ローラ43、定着装置101などが配置されている。カセット40内には1以上の記録媒体2が格納されている。記録媒体2は、たとえば紙であってよいが、紙以外のものであってもよい。転写ベルト47は無端状であって、循環して走行するように配置されている。
FIG. 1 shows a conceptual diagram of the
画像形成装置801においては、感光体44の表面が、帯電器46によって一様に所定電位となるように帯電させられる。この帯電域に対して画像露光装置48から原稿画像に応じた画像露光が施される。これによって、感光体44の表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像バイアスを印加された現像ローラ45で現像されて可視トナー像とされる。1次転写ローラ42にはトナーを引き寄せるバイアスが印加されており、感光体44の表面の可視トナー像は転写ベルト47に転写される。
In the
一方、給紙ローラ41によってカセット40から記録媒体2が1枚ずつ取り出され、2次転写ローラ43に搬送される。2次転写ローラ43にも1次転写ローラ42と同様に電圧が印加されている。転写ベルト47は、2次転写ローラ43と押圧ローラ49とによって挟まれており、この部分は2次転写ニップ部38となっている。記録媒体2が2次転写ニップ部38を通過する際には、記録媒体2および転写ベルト47が2次転写ローラ43と押圧ローラ49とによって挟み込まれて押圧される。転写ベルト47によって搬送された可視トナー像は2次転写ニップ部38において記録媒体2に転写される。可視トナー像を担持した状態の記録媒体2は、定着装置101へと送り込まれる。定着装置101の詳細な構造は、後述する。定着装置101では、加熱および加圧が行なわれ、トナーは記録媒体2に定着する。このようにして画像形成が完了した記録媒体2は、出口39から排出される。
On the other hand, the
定着装置101を単独で取り出したところを図2に示す。定着装置101は、無端状のベルト51と、加圧のためのローラ58と、ベルト51の内側に固定的に配置された定着パッド52とを備える。定着パッド52とローラ58とがベルト51を挟み込むように位置付けられており、これらによって定着ニップ部50が形成されている。定着パッド52は、ベルト51の経路を規定している。ベルト51は定着パッド52の形状に沿って送られる。
FIG. 2 shows the fixing
定着パッド52は支持部材54によって支持されている。加熱部材57の内側に熱源56が配置されている。ベルト51は、加熱部材57と定着パッド52とによって張架されている。ローラ58は、図示しないモータによって、所定の回転速度で回転する。これによりベルト51が送られる。
The fixing
定着パッド52は、たとえばポリフェニレンスルファイド、ポリイミド、液晶ポリマーなどの樹脂で形成されていてよい、定着パッド52は、樹脂の代わりに、アルミ、鉄などの金属、セラミックなどで形成されていてもよい。定着パッド52は、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどからなる固定部材を備えていてもよい。定着パッド52は2以上の部品の組合せによって構成されていてもよい。
The fixing
加熱部材57は、アルミ、SUSなどの金属で形成された部材であり、ほぼ円筒形状である。ローラ58は、芯金/弾性層/離形層の3層構造となっている。弾性層はシリコーンゴム、フッ素ゴムなどのように耐熱性が高い材料で形成されていることが好ましい。芯金は、アルミ、鉄などの金属で形成されていることが好ましい。芯金はパイプ形状であってよく、中実形状であってもよい。離型層は、フッ素チューブで形成されるか、フッ素系コーティングなどの離型性を付与した構成が好ましい。
The
熱源56はハロゲンヒータであってもよい。あるいは、熱源56は、加熱部材57および/またはベルト51をIHで加熱する方式であってもよい。加熱部材57および/またはベルト51を抵抗発熱体で形成しておいて、これ自体を発熱させる方式を採用してもよい。
The
トナー画像が転写された記録媒体2は、トナー画像が転写された表面を、加熱されたベルト51に向けた状態で定着ニップ部50に搬送され、定着ニップ部50を通過する。定着ニップ部50を通過する記録媒体2は、ベルト51とローラ58とに挟み込まれることによって押圧されて加熱される。これにより、トナー画像が記録媒体2に定着する。
The
定着パッド52の近傍を拡大したところを図3に示す。この図においては、記録媒体2は矢印91,92に示すように、下から上へと送られていくので、下方が上流側であり、上方が下流側である。ローラ58は、図3における左に向かって押圧する。
An enlarged view of the vicinity of the
定着ニップ部50に送り込まれてきた記録媒体2は、矢印91で示されるように正しく定着ニップ部50へと導かれる。定着ニップ部50を通過した記録媒体2は矢印92で示されるように定着ニップ部50から排出される。
The
図4〜図6を参照して、定着パッド52を支持部材54に取り付けることについて説明する。定着パッド52は表面6を有する。表面6には複数の凹部5が設けられている。支持部材54は、板金によって形成されたものであってよい。図4および図5に示すように、支持部材54には、定着パッド52を取り付けるための孔54aが設けられている。図5に示すように、定着パッド52の支持部材54側の面には、支持部材54に取り付けるためにピン52bが設けられている。孔54aにピン52bを嵌入することで、定着パッド52を支持部材54に取り付けることができる。取付けを完了した状態の斜視図を図6に示す。定着パッド52と支持部材54とを組み合わせ、さらに摺動シート53を巻き付ける。こうして、図7に示すような定着パッド構造体60が出来上がる。摺動シート53の端は定着パッド52と支持部材54との間に入り込んでいてもよい。
The attachment of the
定着パッド52を正面から見たところを図8に示す。ここで示す例では、凹部5は正面から見て長方形である。複数の凹部5は平行に配置されている。定着パッド52の一部を取り出したところを図9に示す。図10に示すように、定着パッド52の表面6を覆うように摺動シート53が配置される。摺動シート53に当接しながらベルト51が矢印90の向きに搬送されていく。ベルト51の搬送方向と凹部5の長手方向は必ずしも垂直というわけではないが、図10では、説明の便宜のため、模式的に示している。図10では、定着パッド52および摺動シート53を凹部5の長手方向に垂直な面で切った断面とベルト51とを同時に示している。凹部5の入り口は摺動シート53によって塞がれているので、凹部5の内部は外界から隔離された空間となっている。すなわち、凹部5に空隙が生じている。
A front view of the
本実施の形態における画像形成装置801の構成は、以下のように表現することができる。画像形成装置801は、記録媒体2を上流から下流に搬送するために循環可能な無端状のベルト51と、ベルト51の内側からベルトを少なくとも第1の側95に向けて押圧する定着パッド52と、ベルト51と定着パッド52との間に配置された摺動シート53と、定着パッド52をベルト51とは反対側から支持する支持部材54と、ローラ58とを備え、ローラ58と定着パッド52とは摺動シート53およびベルト51を挟み込んでおり、定着パッド52は、ローラ58側の面に複数の凹部5を有する。
The configuration of
(作用・効果)
本実施の形態では、図10に示したように、定着パッド52が摺動シート53によって覆われることで凹部5が閉ざされた空間となり、断熱性を高めることができる。従来であれば、ベルト51から摺動シート53を介して定着パッド52に熱が伝わり、さらに支持部材54にまで熱が伝わってしまうという問題があったが、閉ざされた空間となった凹部5が介在することで、定着パッド52の表面近傍での断熱性が高まり、その結果、ベルト51から支持部材54への伝熱が抑制される。これにより省エネ性能を高めることができる。すなわち、定着装置におけるベルトに与えられた熱エネルギーが無駄な形で浪費されてしまう度合いを軽減することができる画像形成装置とすることができる。
(Action/effect)
In the present embodiment, as shown in FIG. 10, the fixing
定着パッド52の凹部5は摺動シート53によって塞がれるので、凹部5の中にグリス、摩耗カスなどが入ることを防止でき、耐久性にも優れる。
Since the
なお、図10に示した例では、凹部5の底は表面6と平行な平面となっているが、凹部5の内部の形状はこのような形状に限らない。たとえば図11に示すように、凹部5の底は曲面となっていてもよい。
In the example shown in FIG. 10, the bottom of the
異なる例を示す。たとえば図12に示した例では、凹部がV字状となっており、凸部も尖っている。定着パッド52がこのような形状であっても一応の効果は得られるが、好ましくない。この場合、摺動シート53が定着パッド52に対して点接触となってしまうので、摺動シート53自体が定着パッド52の形状に沿って凹凸を繰り返す形状となってしまう。この場合、摺動シート53の凹凸の影響を受けてベルト51も凹凸を繰り返す形状となってしまう。こうなると、定着ニップ部50における圧力分布が不均一になってしまう。そうなると、定着ノイズが発生するおそれがある。ここでいう「定着ノイズ」とは、たとえば画像に部分的にトナー未定着の領域が残ったり、トナー定着不足による光沢ムラとなって表れたりする不良を含む。
Here is a different example. For example, in the example shown in FIG. 12, the concave portion is V-shaped and the convex portion is also sharp. Even if the
このような不良発生を防ぐためには、図13に示すように、凸部の上面すなわち表面6が平坦な面として残っている形状であることが好ましい。このようになっていれば、表面6に摺動シート53が当接することで、摺動シート53は比較的平坦な形状となり、さらに摺動シート53に当接するベルト51も比較的平坦な状態で搬送されることとなり、定着ニップ部50における圧力分布をなるべく均一なものとすることができる。
In order to prevent such defects from occurring, it is preferable that the upper surface of the convex portion, that is, the
複数の凹部5は、定着パッド52のローラ58側の面において前記上流から前記下流に向かう任意の直線を想定したとき、前記任意の直線をどこに設定しても凹部ではない箇所を少なくとも一度は通るように配置されていることが好ましい。このことを図14〜図16を参照して説明する。図14〜図16は、定着パッド52のローラ58側の面を正面から見たところである。
Assuming an arbitrary straight line extending from the upstream side to the downstream side on the surface of the
たとえば図14に示す定着パッド52zでは、複数の凹部5の各々は、通紙方向に平行な方向を長手方向とするように配置されている。複数の凹部5がこのように配置されている場合には、矢印81と矢印82とで、定着ニップ部50内において凹部ではない箇所を通る回数や長さが大きく異なる。矢印81では、定着ニップ部50を通過する間はずっと凹部5を通っており、凹部ではない箇所を一度も通っていない。一方、矢印82では、定着ニップ部50を通過する間は常に凹部ではない箇所を通っている。このように、矢印81,82で凹部ではない箇所を通る回数や長さが大きく異なることは、定着度合いの不均一化をもたらすので、定着ノイズが発生しやすく、好ましくない。
For example, in the
たとえば図15に示す定着パッド52では、複数の凹部5の各々は、通紙方向に対して45°の角度で交差する方向を長手方向とするように配置されている。複数の凹部5がこのように配置されていれば、矢印81で示すように、定着ニップ部50を通過する間に凹部5を通り、凹部ではない箇所も通る。矢印81の位置を左右に適当にずらしても必ず凹部5を1回以上通過する。このようになっていれば、定着度合いが、定着パッドの長手方向のどの位置においてもほぼ均一となり、定着ノイズの発生を防ぐことができる。
For example, in the
たとえば図16に示す定着パッド52iにおいては、複数の凹部5の各々が通紙方向に対して約20°の角度で交差する方向を長手方向とするように配置されている。定着パッド52iでは、複数の凹部5の各々の形状は長方形ではなくS字形である。凹部5はこのような形状であってもよい。このような場合にも、矢印81で示すように、定着ニップ部50を通過する間に凹部5を通り、凹部ではない箇所も通る。矢印81の位置を左右に適当にずらしても必ず凹部5を1回以上通過する。この場合にも、図15の例と同様に、定着ノイズの発生を防ぐことができる。
For example, in the
図15〜図16では、複数の凹部5の各々は溝状であったが、溝状に限らずドット状であってもよい。たとえば図17に示す定着パッド52jにおいては、複数の凹部5の各々は四角形のドット状である。ここでいう四角形はたとえば菱形であってもよい。この場合、矢印81に注目すれば、定着ニップ部50を通過する間に凹部5を通り、凹部ではない箇所も通る。矢印81の位置を左右に適当にずらしても矢印82,83,84,85を想定しても必ず凹部5を1回以上通過する。この場合にも、定着ノイズの発生を防ぐことができる。
In FIGS. 15 to 16, each of the plurality of
図18に示す定着パッド52kにおいては、複数の凹部5の各々は円形である。この場合も、矢印81に注目すれば、定着ニップ部50を通過する間に凹部5を通り、凹部ではない箇所も通る。この場合にも、定着ノイズの発生を防ぐことができる。
In the
ただし、図17、図18に示した例では、矢印81〜85のうち矢印81,85においては3個の凹部5を通過するので、凹部5を通っている距離が長く、矢印83においては2個の凹部5を通過するので凹部5を通っている距離が短い。矢印82,84においては凹部5を横切る箇所はないので、凹部5を通っている距離がほぼない。逆に、凹部5ではない箇所すなわち表面6を通る距離は、矢印82,84において長く、矢印83において短く、矢印82,84においてはさらに短いといえる。このような差があると、場所によって定着度合いに差が生じうる。ドット状に設ける場合、複数の凹部5の配置は、できるだけ、表面6を通る距離に差が小さくなるような配置とすることが好ましい。たとえば図19に示す定着パッド52mのようなものであることが好ましい。定着パッド52mでは、複数の凹部5の各々は円形であり、凹部5が通紙方向に並ぶ個数がどの場所でも等しい。図18に示す定着パッド52kでは、凹部5が3個並ぶ箇所と2個並ぶ箇所とが交互に配置されていたが、図19に示す定着パッド52mでは、凹部5はいずれの場所においても通紙方向に3個ずつ並んでいる。このようになっていれば、少なくとも矢印81,83,85に関しては、いずれにおいても3個の凹部5を通過するので、表面6を通る距離の差を小さくすることができる。
However, in the example shown in FIGS. 17 and 18, the
ニップ作業時のニップ圧力が最大となる箇所では、定着強度が決まってしまうので、この箇所には凹部が配置されないことが好ましい。言い換えれば、複数の凹部5は、ローラ58とベルトが密着する領域内における圧力分布が最大となる位置を避けて配置されていることが好ましい。たとえば図20に示すように、単純な形状の定着パッド52nの上にローラ58が押し当てられた状態で、矢印97に沿って通紙する場合には、図21に示すように、定着パッド52nでは、最大圧位置9を避けて凹部5が配置されている。この例では、定着パッド52nは入口側も出口側もほぼ対称な形状であるので、最大圧位置9も中央付近となっている。最大圧位置9においては、凹部5ではなく表面6が配置されている。最大圧位置9では、表面6が横一直線に連なっている。
Since the fixing strength is determined at the portion where the nip pressure is maximized during the nip work, it is preferable that no recess is provided at this portion. In other words, it is preferable that the plurality of
図22に示すように、入口側より出口側の方が突出した形状の定着パッド52rである場合には、最大圧位置9は出口に近い位置にある。この場合には、図23に示すように、パッド部材52rは出口に近い位置にある最大圧位置9を避けて凹部5が配置されている。
As shown in FIG. 22, when the
摺動シート53の断面を拡大したところを図24に示す。摺動シート53は面53aと面53bとを有する。面53bは、凹凸を有する。面53aはベルト51が擦過する面である。面53bは定着パッド52に当接する面である。摺動シート53の定着パッド52側の面53bは凹凸を有し、定着パッド52に設けられた前記複数の凹部5の各々の幅は、摺動シート53の凹凸に含まれる凸部の幅より小さいことが好ましい。このことを図25〜図26を参照して説明する。定着パッド52に設けられた前記複数の凹部5の各々の幅をL1とする。摺動シート53の凹凸に含まれる凸部の幅をL2とする。図25に示す例においては、L1>L2である。この例では、部位G1,G2,G3,G4において摺動シート53の凸部が摺動シート53の凹部5に入り込んでいる。このようになると、定着のために必要な圧力をかけることができなくなり、局所的に定着不良が発生してしまう。定着不良としては、たとえば光沢度の低下をもたらす。
FIG. 24 shows an enlarged cross section of the sliding
図26に示す例では、L1<L2である。この例では、いずれの部位においても摺動シート53の凸部が摺動シート53の凹部5に入り込むことはない。
In the example shown in FIG. 26, L1<L2. In this example, the convex portion of the sliding
摺動シート53は、ガラス繊維にフッ素コーティングされた布状のシート部材であってよい。摺動シート53の厚さはたとえば120μmであってよい。
The sliding
例えば摺動シート53の織りの周期が1.2mmピッチであるとすると、凸部の幅は0.6mmとなる。この場合、定着パッド52の凹部5の幅が0.9mmであると、凹部5への入り込みが生じてしまう。
For example, if the weaving cycle of the sliding
摺動シート53の織りの周期が1.2mmピッチであっても、定着パッド52の凹部5の幅が0.4mmであれば、凸部の幅0.6mmより小さいので、凹部5への入り込みは生じない。
Even if the weaving cycle of the sliding
(実験)
摺動シート53の面に凹凸があるか否かにかかわらず、定着パッド52の凹部5の幅が広すぎると、摺動シート53が局所的に沈み込んでしまうことがありうる。この凹部5の幅と摺動シート53の厚みとの関係を検証した実験について説明する。
(Experiment)
Regardless of whether the surface of the sliding
定着パッド52の表面に複数の凹部5を設けたものを用意した。複数の凹部5の各々は通紙方向に対して45°傾いた方向を長手方向とするように配置した。
A fixing
摺動シート53としては、表1に示す条件のものを用いた。
As the sliding
上述の定着パッド52および摺動シート53を含む定着装置を備える画像形成装置を用いて、普通紙に3色重ねのベタカラー画像を印刷し、この定着画像の光沢度を計測評価した。
An image forming apparatus including a fixing device including the
表2に示すように、凹部5の幅を0.4mmから1.4mmまで0.2mm刻みで変化させて実験を行なった。
As shown in Table 2, the experiment was performed by changing the width of the
実験結果を図27に示す。このグラフに示すように、凹部5の幅が1.0mm未満であれば、光沢度の極端な低下は見られないことがわかった。矢印88は、ほぼ水平であり、光沢度がほとんど変わっていないことを示している。しかし、凹部5の幅が1.0mm以上になると、矢印89に示すように、光沢度が急激に低下する。すなわち、定着不良が生じている。この実験では、摺動シート53の厚さは200μmであり、光沢度が極端に低下しない条件の上限である1.0mmは摺動シート53の厚さの5倍である。
The experimental results are shown in FIG. As shown in this graph, it was found that when the width of the
以上より、定着パッド52に設けられた複数の凹部5の各々の幅は、摺動シート53の厚みの5倍未満であることが好ましい。
From the above, it is preferable that the width of each of the plurality of
このことについて、図28〜図30を参照して説明する。
図28には、定着パッド52に摺動シート53および記録媒体2が重ねられて押圧される様子をモデル化したものである。凹部5の幅がLであるものとし、凹部5の上で摺動シート53に荷重Wが作用しているものとする。図29に示すように、このときの凹部5内での摺動シート53のたわみ量をδとする。計算するとたわみ量δ=WL3/3EIとなる。Wは荷重、Lは梁の長さ、Eは縦弾性係数、Iは断面2次モーメントである。断面2次モーメントIの様子は図30に示すように梁の断面形状を仮定して計算することができる。断面図で見たときの梁の幅をbとし、高さをhとしている。h/2をeとしている。摺動シート53のたわみ量δは、梁の長さLの3乗、すなわち凹部5の幅の3乗に比例する。一方、摺動シート53のたわみ量δは、摺動シート53の厚さhの3乗に反比例する。したがって、L/hを一定に保てば、摺動シート53のたわみ量は一定値となる。
This will be described with reference to FIGS. 28 to 30.
FIG. 28 shows a model of a state in which the sliding
この結論からすれば、上述のように、定着パッド52に設けられた複数の凹部5の各々の幅は、摺動シート53の厚みの5倍未満であることとすれば、摺動シート53のたわみ量は良好な値を維持できるはずである。
From this conclusion, as described above, assuming that the width of each of the plurality of
なお、上記実施の形態のうち複数を適宜組み合わせて採用してもよい。
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
It should be noted that a plurality of the above-mentioned embodiments may be appropriately combined and adopted.
It should be noted that the above-described embodiments disclosed this time are exemplifications in all respects, and are not restrictive. The scope of the present invention is defined by the claims, and includes meanings equivalent to the claims and all modifications within the scope.
1 筐体、2 記録媒体、5 凹部、6 表面、9 最大圧位置、38 2次転写ニップ部、39 出口、40 カセット、41 給紙ローラ、42 1次転写ローラ、43 2次転写ローラ、44 感光体、45 現像ローラ、46 帯電器、47 転写ベルト、48 画像露光装置、49 押圧ローラ、50 定着ニップ部、51 ベルト、52,52i,52j,52k,52m,52n,52r,52z 定着パッド、52b ピン、53 摺動シート、53a,53b (摺動シートの)面、54 支持部材、54a 孔、56 熱源、57 加熱部材、58 (加圧のための)ローラ、59 加熱ローラ、60 定着パッド構造体、81,82,83,84,85,88,89,90,91,92 矢印、95 第1の向き、96 (ローラの回転を示す)矢印、97 (通紙方向を示す)矢印、101 定着装置、801 画像形成装置。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ベルトの内側から前記ベルトを少なくとも第1の側に向けて押圧する定着パッドと、
前記ベルトと前記定着パッドとの間に配置された摺動シートと、
前記定着パッドを前記ベルトとは反対側から支持する支持部材と、
ローラとを備え、
前記ローラと前記定着パッドとは前記摺動シートおよび前記ベルトを挟み込んでおり、
前記定着パッドは、前記ローラ側の面に複数の凹部を有する、画像形成装置。 An endless belt that can be circulated to convey the recording medium from upstream to downstream,
A fixing pad that presses the belt from the inside of the belt toward at least the first side;
A sliding sheet arranged between the belt and the fixing pad,
A support member for supporting the fixing pad from the side opposite to the belt,
Equipped with a roller,
The roller and the fixing pad sandwich the sliding sheet and the belt,
The image forming apparatus, wherein the fixing pad has a plurality of recesses on the roller side surface.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019007897A JP7305962B2 (en) | 2019-01-21 | 2019-01-21 | image forming device |
CN202010044658.8A CN111458999A (en) | 2019-01-21 | 2020-01-16 | Image forming apparatus with a toner supply device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019007897A JP7305962B2 (en) | 2019-01-21 | 2019-01-21 | image forming device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020118765A true JP2020118765A (en) | 2020-08-06 |
JP7305962B2 JP7305962B2 (en) | 2023-07-11 |
Family
ID=71685051
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019007897A Active JP7305962B2 (en) | 2019-01-21 | 2019-01-21 | image forming device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7305962B2 (en) |
CN (1) | CN111458999A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220404747A1 (en) * | 2021-06-18 | 2022-12-22 | Kyocera Document Solutions Inc. | Fixing device and image forming apparatus |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006047769A (en) * | 2004-08-05 | 2006-02-16 | Fuji Xerox Co Ltd | Fixing device |
JP2012083632A (en) * | 2010-10-14 | 2012-04-26 | Canon Inc | Fixing device |
JP2014081399A (en) * | 2012-10-12 | 2014-05-08 | Fuji Xerox Co Ltd | Slide sheet, fixing apparatus, and image forming apparatus |
JP2015210456A (en) * | 2014-04-30 | 2015-11-24 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Fixing device and image forming apparatus |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3791376B2 (en) * | 2001-09-27 | 2006-06-28 | 富士ゼロックス株式会社 | Fixing device |
JP5125267B2 (en) * | 2007-07-09 | 2013-01-23 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | Sliding sheet for fixing device and manufacturing method thereof, fixing device and image forming apparatus |
JP5365908B2 (en) * | 2008-06-16 | 2013-12-11 | 株式会社リコー | Fixing apparatus and image forming apparatus |
JP5556343B2 (en) * | 2009-09-03 | 2014-07-23 | 株式会社リコー | Fixing apparatus and image forming apparatus |
JP6003668B2 (en) * | 2013-01-21 | 2016-10-05 | 富士ゼロックス株式会社 | Sliding member for fixing device, fixing device, and image forming apparatus |
JP6860854B2 (en) * | 2017-05-22 | 2021-04-21 | 株式会社リコー | Fixing device, image forming device |
-
2019
- 2019-01-21 JP JP2019007897A patent/JP7305962B2/en active Active
-
2020
- 2020-01-16 CN CN202010044658.8A patent/CN111458999A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006047769A (en) * | 2004-08-05 | 2006-02-16 | Fuji Xerox Co Ltd | Fixing device |
JP2012083632A (en) * | 2010-10-14 | 2012-04-26 | Canon Inc | Fixing device |
JP2014081399A (en) * | 2012-10-12 | 2014-05-08 | Fuji Xerox Co Ltd | Slide sheet, fixing apparatus, and image forming apparatus |
JP2015210456A (en) * | 2014-04-30 | 2015-11-24 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Fixing device and image forming apparatus |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220404747A1 (en) * | 2021-06-18 | 2022-12-22 | Kyocera Document Solutions Inc. | Fixing device and image forming apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111458999A (en) | 2020-07-28 |
JP7305962B2 (en) | 2023-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10564579B2 (en) | Fixing apparatus | |
KR100844241B1 (en) | Image heating apparatus and fixing apparatus | |
US8428502B2 (en) | Belt-type fixing device and image forming apparatus using same | |
US20110044734A1 (en) | Fixing device and image forming apparatus incorporating same | |
US20050152721A1 (en) | Fixing device, image forming apparatus using the fixing device, and heat insulating member | |
JP2016173457A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP7073751B2 (en) | Fixing device and image forming device | |
US10310424B2 (en) | Fixing device that alleviates a physical load on non-heat-generating regions of a heat generating layer of a fixing film | |
US9217972B2 (en) | Fixing device of an image forming apparatus | |
JP4106971B2 (en) | Fixing apparatus and electrophotographic apparatus using the same | |
JP6459541B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
EP1460489A2 (en) | Image forming apparatus with a virtually straight nip between fixing belt and pressure roller | |
JP2020118765A (en) | Image formation device | |
JP4595596B2 (en) | Fixing device and image forming apparatus using the same | |
JP7146469B2 (en) | FIXING DEVICE, IMAGE FORMING APPARATUS HAVING FIXING DEVICE, AND HEATING BODY | |
JP7243214B2 (en) | image forming device | |
JP2016057527A (en) | Pressing device for fixing device, fixing device, and image forming apparatus | |
JP6516154B2 (en) | Fixing device, image forming device | |
JP2021131466A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2020149013A (en) | Heating device, fixing device, and image forming apparatus | |
JP2021056442A (en) | Heating apparatus and image forming apparatus | |
JP2021002024A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP7225925B2 (en) | Fixing device and image forming device | |
US9128436B2 (en) | Fixing device, and image forming apparatus | |
US20230116189A1 (en) | Heater, heating device, and image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211117 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220928 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221004 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221205 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230207 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230406 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230530 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230612 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7305962 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |