JP2022133558A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
Fixing device and image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022133558A JP2022133558A JP2021032295A JP2021032295A JP2022133558A JP 2022133558 A JP2022133558 A JP 2022133558A JP 2021032295 A JP2021032295 A JP 2021032295A JP 2021032295 A JP2021032295 A JP 2021032295A JP 2022133558 A JP2022133558 A JP 2022133558A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nip
- paper
- heating element
- fixing device
- rotating body
- 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
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 79
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 33
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 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
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、定着装置及び画像形成装置に関し、特に、レーザプリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真記録方式を利用する画像形成装置における定着装置に関する。 The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus, and more particularly to a fixing device in an image forming apparatus such as a laser printer, a copying machine, and a facsimile machine that uses an electrophotographic recording method.
画像形成装置における定着装置として、加熱部材である定着フィルム内部に加熱源を配置し、加圧部材である加圧ローラと定着フィルム間にて定着ニップ部を形成するものが、例えば特許文献1に開示されている。この定着装置は、定着フィルムの熱容量が小さいので、定着フィルムを瞬時に高温に到達させることができる。 As a fixing device in an image forming apparatus, a fixing device in which a heat source is arranged inside a fixing film as a heating member and a fixing nip portion is formed between a pressure roller as a pressure member and the fixing film is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200004. disclosed. In this fixing device, since the heat capacity of the fixing film is small, the fixing film can reach a high temperature instantaneously.
また、例えば特許文献2及び特許文献3には、特許文献1と同様に定着フィルムと加圧ローラとを有し、定着ニップ部に定着フィルムの内周面と接触する定着ニップ形成部材を有する定着装置が開示されている。この定着ニップ形成部材は、用紙の搬送方向の下流側かつ定着ニップ部の領域(以下、定着ニップ領域という)外に突起物を有しており、用紙の分離性能を高めている。
Further, for example,
定着ニップ領域を用紙が通過すると、用紙上に形成されたトナー像は加熱されながら定着フィルムと接触する。加熱されたトナーは粘性が高まり、定着フィルムの外表面(以下、定着フィルム外表面という)とトナー像とが接着する傾向がある。この接着力が高すぎる場合、用紙が定着フィルム外表面に接着したまま貼りつき、用紙が定着フィルム外表面から分離できない場合がある。特許文献1の定着装置において、定着フィルムは真円に近い楕円形状であり、定着フィルム外表面の曲率半径はいずれの箇所でもほぼ同じなので、分離性能の向上が課題となる。
When the paper passes through the fixing nip area, the toner image formed on the paper contacts the fixing film while being heated. The heated toner increases in viscosity and tends to adhere the toner image to the outer surface of the fixing film (hereinafter referred to as the outer surface of the fixing film). If this adhesive strength is too high, the paper may adhere to the outer surface of the fixing film and may not be separated from the outer surface of the fixing film. In the fixing device of
また、画像形成装置には、排出された用紙の積載性も求められる。用紙の表面側に加熱源を配置する定着構成において、用紙の表面の方が裏面より高温に達する。このような場合、用紙の裏面側が内側となる円筒状に用紙が丸まりやすい。丸まり方が強い場合、用紙を排出部に積載できないことがある。特許文献2の定着装置において、ニップ形成部材は、搬送方向の下流側かつ定着ニップ領域の外側に突起物を備え、その突起物は加圧ローラの方向に大きく張り出している。用紙が加圧ローラの回転方向に沿って排出されるので、加熱によって丸まる方向と、排出方向によってつけられるくせの方向とが同一方向となっており、高温高湿下の条件で用紙が円筒状に丸まる場合がある。
In addition, the image forming apparatus is required to have a stackability of ejected sheets. In fuser configurations that place the heat source on the front side of the paper, the front side of the paper reaches a higher temperature than the back side. In such a case, the paper tends to curl into a cylindrical shape with the back side of the paper on the inside. If the paper is curled too much, it may not be possible to stack the paper on the discharge section. In the fixing device of
特許文献3に示す定着装置は、特許文献1に示す定着装置であり、かつ、特許文献2の特徴である突起物を備えている。定着ニップ部の外側にある突起物は定着フィルムと接触する際、定着フィルムの温度を低下させる場合がある。特に、用紙の幅方向において、発熱体よりも外側の領域においては、定着フィルムの温度の低下量が顕著である。定着フィルムの温度の低下量に連動して、発熱体の端部近傍に対応する定着フィルムの温度も低下してしまう。そのため、幅が広い用紙を定着ニップ部に搬送した際に、用紙の幅方向における端部のトナー像の定着性を損ねる場合がある。
The fixing device disclosed in
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、用紙の分離性能及び排出された用紙の積載性を向上させつつ、用紙の幅方向における端部の定着性能を低下させないようにすることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made under such circumstances, and is intended to improve the paper separation performance and the stackability of ejected paper, while preventing the deterioration of the fixing performance at the edges in the width direction of the paper. for the purpose.
上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。
(1)回転可能な筒状の第1の回転体と、前記第1の回転体を付勢する第2の回転体と、前記第1の回転体の内周側に位置し、前記第1の回転体を支持して前記第1の回転体と前記第2の回転体との接触領域であるニップ領域を形成するニップ形成部材と、前記第1の回転体の内周面と接するように前記ニップ形成部材によって保持されるヒータ基板と、前記ヒータ基板面上かつ記録材の搬送方向に直交する長手方向に線状となる発熱体と、を有するヒータと、を備え、記録材に担持されたトナー像を前記ニップ領域において加熱する定着装置であって、前記ニップ形成部材が、前記ニップ領域の内側、かつ前記搬送方向の下流側の端部の近傍に位置し、前記第1の回転体の前記内周面と当接する第1の凸部と、前記ニップ領域の外側、かつ前記搬送方向の下流側に位置し、前記第1の回転体の前記内周面と当接する第2の凸部と、を有し、前記ヒータが前記第1の回転体の前記内周面と接している前記ニップ領域における前記第1の回転体と前記第2の回転体との接触面を通り、前記接触面と平行に伸びるニップ接線に対して直交する方向において、前記第1の凸部の先端と前記ニップ接線との間の第1の距離Y1が、前記第2の凸部の先端と前記ニップ接線との間の第2の距離Y2よりも小さく、前記第2の凸部が、前記ニップ接線を越えずに、前記直交する方向において前記第2の回転体の方へ延びており、前記第2の凸部の先端部の曲率半径が、前記第1の回転体の内周円の半径よりも小さく、前記長手方向の中央部における前記第2の距離をY2c、前記長手方向の端部における前記第2の距離をY2eとすると、Y2e>Y2cであることを特徴とする定着装置。
(2)記録材にトナー像を形成する画像形成手段と、前記(1)に記載の定着装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configurations.
(1) A rotatable tubular first rotating body, a second rotating body that biases the first rotating body, and a rotating body that is positioned inside the first rotating body and that rotates the first rotating body. a nip forming member that supports the rotating body and forms a nip area that is a contact area between the first rotating body and the second rotating body, and a nip forming member that is in contact with the inner peripheral surface of the first rotating body; a heater substrate held by the nip forming member; and a heater having a linear heating element on the surface of the heater substrate and extending in a longitudinal direction perpendicular to the conveying direction of the recording material, the heater being carried by the recording material. In the fixing device for heating the toner image in the nip area, the nip forming member is positioned inside the nip area and near an end on the downstream side in the conveying direction, and the first rotating body and a second protrusion located outside the nip area and downstream in the conveying direction and in contact with the inner peripheral surface of the first rotating body. through the contact surface between the first rotating body and the second rotating body in the nip region where the heater is in contact with the inner peripheral surface of the first rotating body; A first distance Y1 between the tip of the first protrusion and the nip tangent in the direction perpendicular to the nip tangent extending parallel to the contact surface is the tip of the second protrusion and the nip. is smaller than a second distance Y2 between the tangent and the second protrusion extends toward the second rotating body in the orthogonal direction without crossing the nip tangent; 2 is smaller than the radius of the inner peripheral circle of the first rotating body, the second distance at the central portion in the longitudinal direction is Y2c, and the end portion in the longitudinal direction is Assuming that the second distance is Y2e, the fixing device is characterized in that Y2e>Y2c.
(2) An image forming apparatus comprising: image forming means for forming a toner image on a recording material; and the fixing device according to (1).
本発明によれば、用紙の分離性能及び排出された用紙の積載性を向上させつつ、用紙の幅方向における端部の定着性能を低下させないようにすることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the paper separation performance and the stackability of the discharged paper, while preventing the deterioration of the fixing performance of the edges in the width direction of the paper.
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
[定着装置]
本発明は、レーザプリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真記録方式を利用する画像形成装置における定着装置に関する。実施例1の定着装置1の断面図を図1に示す。定着装置1は、円筒状の回転可能な第1の回転体としての定着フィルム2と、定着フィルム2と共に定着ニップ部を形成する第2の回転体としての加圧ローラ3、ヒータ4、ヒータ4を保持するニップ形成部材5、を有する。ニップ形成部材5は、定着フィルム2の内周側に配置され、定着ニップ部において定着フィルム2を支持する。定着装置1は、定着装置1の長手方向の強度を保持するステー6を更に有する。定着装置1の長手方向は記録材としての用紙の搬送方向に略直交する方向でもある。定着ニップ部は、ニップ形成部材5によって形成される、定着フィルム2と加圧ローラ3との接触領域であるニップ領域に形成される。
[Fixing device]
The present invention relates to a fixing device in image forming apparatuses such as laser printers, copiers, and facsimiles that use an electrophotographic recording method. A cross-sectional view of the
定着フィルム2は、膜厚50μmのポリイミド基材の上に、膜厚200μmのシリコーンゴム層、その上に、膜厚20μmのPFA離型層で構成される。加圧ローラ3は外径13mmのSUM芯金、その上に膜厚3.5mmのシリコーンゴム弾性層、更にその上に膜厚40μmのPFA離型層で構成される。駆動源(不図示)により、加圧ローラ3を回転させ、加圧ローラ3により付勢される定着フィルム2は加圧ローラ3の駆動を受け従動回転する。
The
ヒータ4はニップ形成部材5に保持され、定着フィルム2の内周面とヒータ4の表面とが接触する。ステー6は、不図示の手段によって両端が加圧され、その加圧力はニップ形成部材5、定着フィルム2を介して加圧ローラ3が受ける。これにより、定着フィルム2と加圧ローラ3とが押圧接触する定着ニップ部を形成する。ニップ形成部材5は剛性・耐熱性・断熱性を有する必要があり、液晶ポリマーで形成される。
The
ヒータ4は、アルミナなどで形成された板状のセラミック基板の上に、銀とパラジウムが主成分の発熱体とで形成される。セラミック基板上のヒータ4が発熱する。ヒータ4の裏面には、温度検知手段であるサーミスタ(不図示)と安全素子であるサーモスイッチ(不図示)が接触して配置される。サーミスタはチップ抵抗式のサーミスタである。サーミスタのチップ抵抗を検出し、サーミスタにより検出された結果はヒータ4の温度制御に使用される。セラミック基板としてはアルミナ(Al2O3)、窒化アルミ(AlN)、ジルコニア(ZrO2)、炭化ケイ素(SiC)等が広く知られている。中でも、アルミナ(Al2O3)は価格的にも安く工業的に入手容易である。また、基板には、強度面に優れる金属を用いてもよく、金属基板としては、ステンレス(SUS)が価格的にも強度的にも優れており好適に用いられる。基板としてセラミック基板、金属基板のいずれを用いる場合においても、導電性を有する場合は絶縁層を設けて使用すればよい。
The
サーミスタは過剰昇温も検出できる。サーモスイッチはバイメタルサーモスイッチであり、ヒータ4とサーモスイッチは電気的に接続されている。サーモスイッチがヒータ4裏面の過剰昇温を検知すると、サーモスイッチ内部のバイメタルが動作し、ヒータ4に供給される電力を遮断することができる。
Thermistors can also detect overheating. The thermoswitch is a bimetallic thermoswitch, and the
[ヒータの構成]
図2(a)はヒータ4の長手方向を示す図である。ヒータ基板49はアルミナなどで形成された板状のセラミック基板であり、厚みt=1mm、幅W=7.0mm、長さL=277.2mmである。幅Wは用紙の搬送方向の長さであり、長さLは用紙の搬送方向に直交する方向、すなわち長手方向の長さである。ヒータ基板49上(ヒータ基板面上)に、発熱体41、42、43、44、導電経路(符号なし)、電力供給接点45、46、47、48を印刷プロセスで形成する。図2において、発熱体41、42、43、44(以下、41~44のようにも記す)は白で、導電経路は斜線で、電力供給接点45、46、47、48(以下、45~48のようにも記す)は黒で、それぞれ表す。
[Structure of heater]
FIG. 2(a) is a view showing the longitudinal direction of the
第1の発熱体である発熱体41、第4の発熱体である発熱体42、第2の発熱体である発熱体43、第3の発熱体である発熱体44の幅W方向(短手方向)における配置は次のとおりである。長手方向の長さが最も長い(例えば、222mm)発熱体41、2番目に長い長さ(例えば188mm)の発熱体43、3番目に長い長さ(例えば、154mm)の発熱体44、最も長い発熱体42の順に等間隔に配置する。発熱体41~44間のそれぞれ間隔は0.7mmである。発熱体41~44は全て長手方向を左右方向とすると、左右対称の形状である。
The width W direction (short side) of the
図2(b)はヒータ4の端部拡大図である。発熱体41、42は左右端部のみ形状の異なる略線状の発熱体である。発熱体41、42の右端をH、発熱体41、42の形状が変化する変化点をI、J、Kと表記する。H-I間隔は例えば7.0mm、I-J間隔は例えば3.0mm、J-K間隔は例えば10.0mmである。右端Hの位置における発熱体41、42の幅w1は例えば1.0mmである。変化点Iの位置における発熱体41、42の幅w2は例えば0.7mmである。変化点Jの位置における発熱体41、42の幅w3は例えば0.7mmである。変化点Kの位置における発熱体41、42の幅w4は例えば0.805mmである。発熱体41、42の中央部の幅はいずれの箇所でも0.805mmの均一形状である。発熱体41、42の幅が広い領域(幅広領域、右端H近傍)は、幅が狭い領域(I-J間)に比べて電力密度が低い。このため、実施例1における発熱体41、41の両端部は中央部に比べて、電力密度がやや低いという特徴がある。また、発熱体41、42の厚みは例えば10μm、長手方向の長さは上述したように例えば222mmである。
FIG. 2(b) is an enlarged end view of the
長手方向の長さが短い発熱体43、44は、幅が長手方向において均一である線状の発熱体である。発熱体43は、例えば、幅0.8mm、厚み10μm、長さ188mmである。発熱体44は、例えば、幅0.7mm、厚み10μm、長さ154mmである。
The
[用紙幅と発熱体の制御]
このような発熱体41~44を有する実施例1の定着装置1にて対応できる最大の用紙の幅(以下、用紙幅という)は216mmのLTR用紙である。なお、用紙幅は、搬送方向に略直交する方向における長さである。LTR用紙やA4用紙などの用紙幅の広い用紙を定着ニップ部にて搬送する(以下、通紙するという)場合、電力供給接点45と電力供給接点46との間に交流電圧を印加し、発熱体41、42に略同時に電流を流して発熱させる。
[Paper Width and Heating Element Control]
The maximum sheet width (hereinafter referred to as sheet width) that can be handled by the fixing
また、用紙幅182mmのB5用紙を通紙する場合は、発熱体41、42に略同時に電流を流して発熱させる制御1と、電力供給接点46と電力供給接点47間に交流電圧を印加し、発熱体43にのみに電流を流す制御2と、を交互に使用する。さらに、用紙幅148.5mmのA5用紙を通紙する場合は、発熱体41、42に略同時に電流を流して発熱させる制御1と、電力供給接点47と電力供給接点48間に交流電圧を印加し、発熱体44にのみ電流を流して発熱させる制御3と、を交互に使用する。
Further, when B5 paper with a paper width of 182 mm is passed,
LTR用紙の場合、幅方向における用紙域外にはみ出す発熱体41、42の領域が狭い。A4用紙の場合はLTR用紙に比べその領域が広い。幅方向において、定着フィルム2や加圧ローラ3は発熱体41~44よりも長く構成することが一般的である。用紙域外にはみ出した発熱体の領域が狭いと、少ないエネルギー量(発熱量)で用紙域外の広い領域(定着フィルム2や加圧ローラ3の幅方向端部)を加熱することになる。そのため、定着フィルム2や加圧ローラ3の幅方向端部の温度が低くなりやすい。用紙域外にはみ出す発熱体の領域が狭いほど、幅方向における端部の温度低下が課題として顕在化しやすい。一方、B5用紙やA5用紙の場合、長さの長い発熱体41、42を使う場合があり、用紙域外にはみ出す発熱体41~44の領域が広い制御(制御1)を併用するため、幅方向における定着フィルム2や加圧ローラ3の端部の温度低下のリスクは低い。
In the case of LTR paper, the areas of the
発熱体41~44は例えば銀とパラジウムが主成分の導電材、導電経路と電力供給接点45~48には例えば銀が主成分の導電材を使用する。発熱体41~44の長手方向の両端間の電気抵抗を、例えば、最長の発熱体41、42はどちらも20Ω、2番目の長さの発熱体43は20Ω、3番目の長さの発熱体44は25Ωとする。最長の発熱体41、42の一方の端部に共通の電力供給接点45、他方の端部に共通の電力供給接点46が電気的に接続されている。このため、電力供給接点45、46間における最長の発熱体41、42の合成電気抵抗は10Ωである。
The
[定着装置のニップ形状部材の構成]
図3(a)に搬送方向の下流側から見た定着装置1の長手方向の図を示す。定着装置1の長手方向における中央部の位置をA-A’、定着装置1の端部(紙面向かって右側)の位置をB-B’とすると、A-A’位置とB-B’位置との距離は111mmである。B-B’位置はヒータ4の発熱体41及び発熱体42の端部の位置に相当する(図2(b)参照)。A-A’位置とB-B’位置との間にC-C’位置を定義し、A-A’位置からC-C’位置までの距離を61mmとする。同様にA-A’位置とB-B’位置との間にF-F’位置も定義し、A-A’位置からF-F’位置までの距離を86mmとする。また、定着装置1の端部(紙面向かって左側)の位置をD-D’とすると、A-A’位置からD-D’位置までの距離は111mmである。
[Structure of Nip Shaped Member of Fixing Device]
FIG. 3A shows a longitudinal view of the fixing
図3(b)を用いて定着装置1の中央部A-A’位置及びC-C’位置における定着装置1の断面について説明する。定着フィルム2と加圧ローラ3とが接触する領域をニップ領域N1、定着フィルム2とヒータ4とが接触する領域をニップ領域N2とする。ニップ領域N2の接線をニップ接線W(破線)とし、ニップ接線Wと平行な方向をX方向(図3(b)の紙面において右方向(搬送方向と逆方向)がプラス)とする。また、図3(b)の紙面上、ニップ接線Wと直交する方向をY方向(図3(b)の紙面において上方向がプラス)とする。ニップ接線Wは、ヒータ4が定着フィルム2の内周面と接しているニップ領域N2における定着フィルム2と加圧ローラ3との接触面を通り、接触面と平行に伸びる直線である。
Sections of the fixing
定着装置1の長手方向の中央におけるニップ形成部材5は、第1の凸部51と、第2の凸部52と、を備える。第1の凸部51は、用紙の搬送方向においてヒータ4よりも下流側に位置し、かつ、定着フィルム2を挟んで加圧ローラ3と接触する凸部である。第1の凸部51は、ニップ領域N1内(領域内)、かつ搬送方向の下流側のニップ領域N1の端部の近傍に位置する。第1の凸部51は、ニップ接線Wに略直交する方向において、ニップ接線Wを越えずに、加圧ローラ3の方(Y軸方向マイナス側)へ延びて(突出して)いる。第1の凸部51は、定着フィルム2の内周面を押圧し、押圧されている個所における定着フィルム2の外表面の曲率半径を変化させる。第1の凸部51は、用紙が定着ニップ部から排出される直前の位置に配置し、高い圧力(ピーク圧)を用紙に付与し、トナー像を用紙に固着させる機能を有する。第1の凸部51は、定着ニップ部の、搬送方向における下流側の端部近傍において、定着フィルム2の内周面を加圧ローラ3へ向けて押圧する。第1の凸部51において、ニップ領域N1内に位置し、かつ、加圧ローラ3側(Y軸方向マイナス側)に最も張り出している点を第1の凸部51の頂点511とする。第1の凸部51の頂点511とニップ接線Wとの距離を第1の距離とする。
The
第2の凸部52は、搬送方向においてヒータ4及び第1の凸部51よりも下流側に位置し、かつ、定着フィルム2の内周面と当接し、加圧ローラ3から圧を受けない、言い換えれば定着フィルム2を介して加圧ローラ3とは接しない凸部である。第2の凸部52は、ニップ領域の外側、かつ搬送方向の下流側に位置する。第2の凸部52は、ニップ接線Wに略直交する方向において、加圧ローラ3の方(Y軸方向マイナス側)へ延びている。第2の凸部52は、定着フィルム2を挟んで加圧ローラ3と接触しない。第2の凸部52は、用紙が定着ニップ部から排出された直後の位置において、定着フィルム2の内周面を押圧して定着フィルム2に変曲点を付与することで、定着フィルム2の外表面の曲率半径を小さくできる。これにより、第2の凸部52は、定着フィルム2から用紙を分離させる機能を有する。第1の凸部51と第2の凸部52との間に定着フィルム2の内周面とニップ形成部材5とが当接せず、かつ、定着フィルム2の外表面と加圧ローラ3とが接触しない空間Rを設けることで、定着フィルム2を第2の凸部52に巻きつくように接触させる。これにより、定着フィルム2が第2の凸部52により確実に接触できるため、用紙の定着フィルム2からの分離性能を安定して付与できる。ここで、ニップ領域N1は、例えば約8mm、ニップ領域N2は約6mmである。
The second
第2の凸部52において、加圧ローラ3側(Y軸方向マイナス側)に最も張り出している点を第2の凸部52の頂点521とする。第1の凸部51は、第2の凸部52よりも搬送方向の上流側(X方向プラス側)に位置し、第1の凸部51の頂点511と第2の凸部52の頂点521との間のX方向における距離Xaは例えば3mmである。第2の凸部52はニップ接線Wに到達することなく、ニップ接線Wと間隔を有して配置され、第2の凸部52の頂点521からニップ接線Wまでの第2の距離(最小退避量)Yaは例えば0.8mmである。ここで、第2の凸部52の頂点521のニップ接線Wまでの距離(最小退避量Ya)とは、ニップ接線Wに対して略直交する方向における、第2の凸部52の頂点521とニップ接線Wとの間の距離である。なお、第1の凸部51の頂点511(先端)とニップ接線Wとの間の第1の距離(距離Y1)は、第2の凸部52の頂点521(先端)とニップ接線Wとの間の第2の距離(距離Y2)よりも小さい。また、長手方向の中央部における第2の距離をY2c、長手方向の端部における第2の距離をY2eとすると、Y2e>Y2cの関係が成り立つ。
A
第2の凸部52の先端部分は長手方向に略直交する方向における断面形状が例えば半径4mmの半円形状であり、定着フィルム2の内周面と当接する領域の曲率半径R52は4mmである。定着フィルム2は内周円の半径が9mmの略円筒形状であり、外表面の曲率半径は基本的には約9mmである。曲率半径の小さい第2の凸部52を定着フィルム2の内周面に押圧接触させ、押圧箇所における定着フィルム2の表面の曲率半径を小さくすることで、用紙の定着フィルム2からの分離性能を高めることができる。第2の凸部52の曲率半径は、定着フィルム2の内周円の半径より小さいことが好ましい。ここで、定着フィルム2の内周円の半径とは、円筒状の定着フィルム2の円筒が延びる方向に直交する断面において、定着フィルム2が形成する略円形に内接する最大の円の半径である。
The tip portion of the second
図3(c)を用いてF-F’位置における定着装置1の断面について説明する。第1の凸部51はA-A’位置やC-C’位置の形状と同様である。一方、第2の凸部52がニップ接線Wから遠ざかる。例えばF-F’位置における最小退避量Ybは1.6mmである(Yb>Ya)。このように、第2の凸部52の頂点521は、C-C’位置からB-B’位置に向かうに従って最小退避量Ybの値が大きくなるようなスロープ形状を成している。
A cross section of the fixing
図3(d)を用いて定着装置1端部のB-B’位置における定着装置1の断面について説明する。定着装置1の長手方向の端部におけるニップ形成部材5は第1の凸部51を備える。ここで、ニップ形成部材5には、中央部とは異なり、第2の凸部が存在しない。第1の凸部51の頂点511から搬送方向の下流に距離Xa離れた位置において、ニップ形成部材5とニップ接線Wとの間の距離Ycは、例えば2.8mmである。ニップ領域N1を通過した定着フィルム2はいずれの部材にも接触しないので、定着フィルム2の温度低下を抑制できる。
A cross section of the fixing
図3(a)のA-A’位置とC-C’位置間におけるニップ形成部材5の断面形状は図3(b)で示した断面形状が幅方向に連続する。そして、C-C’位置から端部のB-B’位置に向かうに従って、第2の凸部52の頂点521がニップ接線Wから遠ざかり、第2の凸部52が幅方向にスロープ形状を成す。なお、幅方向において、ニップ形成部材5はA-A’位置を中心とした左右対称の形状である。よって、紙面向かって右側の長手方向の形状について詳細な説明を実施し、左側の説明については一部省略する。
The cross-sectional shape of the
[ニップ形成部材の長手方向の構成]
図4(a)はニップ形成部材5の斜視図であり、搬送方向の下流側にある第2の凸部52を紙面手前とした斜めから見た図である。また、図4(b)は図4(a)の一部(主に右側の端部)を拡大した図である。また、図4には、図3のA-A’位置等も示している。これらの図より、ニップ形成部材5の第2の凸部52の幅方向における特徴について説明する。第2の凸部52は、A-A’位置からC-C’位置まではニップ接線Wと第2の凸部52の頂点521との間の距離は同一(一定)である。C-C’位置からE-E’位置までは、ニップ接線Wと頂点521との間の距離が徐々に拡大するスロープ形状である。E-E’位置からB-B’位置を含む外側の領域には第2の凸部は存在しない。すなわち、ニップ形成部材5は、発熱体41、42の幅広領域に対応する領域を除いた領域に第2の凸部52を有している。なお、A-A’位置とE-E’位置との間の距離は105mm、A-A’位置とC-C’位置との間の距離は61mmである。
[Longitudinal Configuration of Nip Forming Member]
FIG. 4(a) is a perspective view of the
スロープ形状を選択した理由について以下に説明する。もし、第2の凸部がA-A’位置からE-E’位置まで同一の断面形状で、E-E’位置より外側で急に第2の凸部がなくなるような(言い換えれば不連続な)ニップ形成部材であれば、E-E’位置にて定着フィルム2に急峻な変位を付与することになる。急峻な変位は定着フィルム2に摩耗や、亀裂などの破壊を発生させるおそれがある。よって、実施例1では、第2の凸部52として、定着フィルム2に急峻な変位を付与させないスロープ形状を採用している。
The reason for choosing the slope shape will be explained below. If the second protrusion has the same cross-sectional shape from the AA' position to the EE' position, and the second protrusion suddenly disappears outside the EE' position (in other words, it is discontinuous). b) If it is a nip forming member, a sharp displacement is given to the fixing
[ニップ形成部材とヒータとの関係]
図5(a)はニップ形成部材5とヒータ4の端部(右側の端部)の拡大図である。紙面向かって上側が搬送方向の下流側である。発熱体41、42の最端部の位置をH1-H1’位置とする。ニップ形成部材5の第2の凸部52の頂点521は、端部に向かうほどニップ接線Wから遠ざかり、E-E’位置より外側の領域において第2の凸部52は存在しない。E-E’位置とH1-H1’位置との間は例えば7mmである。第2の凸部52は、最長の発熱体である発熱体41、42の端部よりも幅方向における内側(紙面向かって左側)に限定して配置されている。
[Relationship Between Nip Forming Member and Heater]
FIG. 5(a) is an enlarged view of the
さらに、発熱体41、42は、図2で説明したように両端(図2(b)のH)の幅が中央部より広い。つまり、発熱体41、42の両端部は、単位長さあたりの発熱量が小さい。本発明は幅方向の温度低下を課題とするので、発熱量の小さい領域においても、可能であれば第2の凸部を設置しない方がよい。実施例1では、単位長さあたりの発熱量が幅方向において相対的に小さい領域(H1-H1’位置からE-E’位置)において、第2の凸部52を設けていない。言い換えれば、幅方向において、単位長さあたりの発熱量が相対的に小さくない領域(発熱体の端部より紙面向かって左側)に限定して、第2の凸部52を配置している。
Furthermore, the
図5(b)はニップ形成部材5とヒータ4の端部拡大図であり、前述した説明に対して、幅方向に反対方向(左側の端部)を示す図である。発熱体41、42の最端部の位置をH2-H2’位置とする。こちらの方向においても、第2の凸部52を最長の発熱体である発熱体41、42の端部よりも幅方向における内側(紙面向かって右側)に限定して配置している。また、単位長さあたりの発熱量が相対的に小さい領域には、第2の凸部52を設けていない。
FIG. 5(b) is an enlarged end view of the
[効果]
実施例1の効果を確認するために、ニップ形成部材の形状が異なる比較例1、比較例2との比較により、(i)用紙の分離性能、(ii)排出された用紙の積載性、(iii)用紙の幅方向における端部の定着性能を確認した。
[effect]
In order to confirm the effects of Example 1, comparisons were made with Comparative Examples 1 and 2, in which the shape of the nip forming member was different. iii) The fixing performance of the edges in the width direction of the paper was confirmed.
(比較例1)
図6(a)に搬送方向の下流側から見た比較例1の定着装置の長手方向の図を示す。定着装置の中央部の位置をA-A’、定着装置の端部(紙面向かって右側)の位置をB-B’とする。ここで、A-A’位置とB-B’位置との間の距離は111mmである。なお、図3と共通する部材や名称には同じ符号を付している。
(Comparative example 1)
FIG. 6A shows a longitudinal direction view of the fixing device of Comparative Example 1 as viewed from the downstream side in the conveying direction. Let AA' be the position of the central portion of the fixing device, and BB' be the position of the edge of the fixing device (on the right side of the paper). Here, the distance between the AA' position and the BB' position is 111 mm. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the member and name which are common in FIG.
図6(b)は定着装置の中央部のA-A’位置における定着装置の断面図であり、図6(c)は定着装置の端部のB-B’位置における定着装置の断面図である。比較例1では、ニップ形成部材60には、幅方向いずれの箇所においても第2の凸部が存在しない。第1の凸部61は実施例1で説明した第1の凸部51と同様の形状であり、幅方向に同一形状で連続する。実施例1と比較例1とを比較することにより、第2の凸部の効果について確認する。定着フィルム2、加圧ローラ3、ヒータ4など実施例1と同様の条件に付いては説明を省略する。
FIG. 6B is a cross-sectional view of the fixing device taken along line AA' at the center of the fixing device, and FIG. 6C is a cross-sectional view of the fixing device taken along line BB' at the end of the fixing device. be. In Comparative Example 1, the
(比較例2)
図7(a)に搬送方向の下流側から見た比較例2の定着装置の長手方向の図を示す。定着装置の中央部の位置をA-A’、定着装置の端部(紙面向かって右側)の位置をB-B’とする。ここで、A-A’位置とB-B’位置との間の距離は111mmである。なお、図3と共通する部材や名称には同じ符号を付している。
(Comparative example 2)
FIG. 7A shows a longitudinal view of the fixing device of Comparative Example 2 as viewed from the downstream side in the transport direction. Let AA' be the position of the central portion of the fixing device, and BB' be the position of the edge of the fixing device (on the right side of the paper). Here, the distance between the AA' position and the BB' position is 111 mm. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the member and name which are common in FIG.
図7(b)は定着装置の中央部のA-A’位置における定着装置の断面図であり、図7(c)は定着装置の端部のB-B’位置における定着装置の断面図である。比較例2の定着装置はニップ形成部材70を有しており、ニップ形成部材70には頂点711を有する第1の凸部71及び頂点721を有する第2の凸部72が設けられている。比較例2では、実施例1とは大きく異なる点が2つある。1つ目は、第2の凸部72がニップ接線Wと交差する点である。第2の凸部72の頂点721とニップ接線Wとの、ニップ接線Wに直交する方向における距離は0.3mmである。2つ目はA-A’位置からB-B’位置まで第2の凸部72の形状が同一(一定)で幅方向に連続する点である。この2つの大きな違いを実施例1の構成と比較する。定着フィルム2、加圧ローラ3、ヒータ4など実施例1と同様の条件に付いては説明を省略する。
7B is a cross-sectional view of the fixing device taken along line AA' at the center of the fixing device, and FIG. 7C is a cross-sectional view of the fixing device taken along line BB' at the end of the fixing device. be. The fixing device of Comparative Example 2 has a
(i)用紙の分離性能
用紙の分離性能について、実施例1、比較例1、2の構成にて比較した。定着フィルム2と加圧ローラ3とで形成される定着ニップ部に、トナー像が定着フィルム2と接触する向きで用紙を突入させた。定着ニップ部から排出された用紙が定着フィルム2から分離されたかどうかを確認した。
(i) Paper Separation Performance The configurations of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 were compared in terms of paper separation performance. A sheet of paper was pushed into the fixing nip portion formed by the fixing
試験条件について以下に記す。試験室の温度を30℃、湿度を80%とした。用紙は坪量60g/m2、厚さ81μmのキヤノン製CS-060FのA4用紙を使用した。定着装置1内のサーミスタが220℃を維持するよう定着装置1に投入する電力を制御した。駆動源(不図示)より加圧ローラ3を回転させ、用紙を200mm/secで搬送させた。先後端余白5mm、左右余白5mm、マゼンタ色のトナーを0.5mg/cm2、シアン色のトナーを0.5mg/cm2の密度にて重ねて用紙上に形成した。ここで先後端とは用紙の搬送方向の下流側(先端)の端部と上流側(後端)の端部をいう。
Test conditions are described below. The temperature in the test room was 30°C and the humidity was 80%. Canon CS-060F A4 paper having a basis weight of 60 g/m 2 and a thickness of 81 μm was used. The electric power supplied to the
用紙の分離性能について確認結果を記す。実施例1、比較例2は用紙を分離することができた。その一方、比較例1は用紙を分離できなかった。分離性能の試験結果について考察する。実施例1のニップ形成部材5では曲率半径が小さい第2の凸部52を有し、比較例2のニップ形成部材70では曲率半径が小さい第2の凸部72を有し、定着フィルム2の内周面に押圧接触させている。これにより押圧箇所において定着フィルム2の表面の曲率半径を大幅に小さくすることができ、その域にて用紙を分離することが可能になった。一方、比較例1では第2の凸部を有しておらず、定着フィルム2の表面の曲率半径を小さくできず、用紙を分離することが不可能であった。
Confirmation results of paper separation performance are described below. In Example 1 and Comparative Example 2, the paper could be separated. On the other hand, in Comparative Example 1, the paper could not be separated. Consider the test results of the separation performance. The
(ii)定着装置1から排出される用紙の積載性
(画像形成装置について)
図8に示す画像形成装置を使用して、実施例1、比較例1、2の構成にて、排出される用紙の積載可否を確認した。画像形成装置はインライン方式のカラーレーザビームプリンタである。以下に画像形成装置の構成について説明する。画像形成装置は、イエロー(Y)色、マゼンタ(M)色、シアン(C)色、ブラック(Bk)色の4つのステーションを備える。各ステーションは、いずれも同構成であり、図8では、ブラック(Bk)のステーションに符号を付し他のステーションの符号は省略する。各ステーションには像担持体である感光ドラム20、感光ドラム20を帯電する帯電ローラ21、感光ドラム20上のトナーを回収するクリーニングユニット22、現像ローラとトナーと現像ブレードとからなる現像ユニット23が備わっている。これらは画像形成装置から着脱自在な一体型のプロセスカートリッジである。露光装置24はレーザー光を多面鏡によって走査させるスキャナユニットであり、画像信号に基づいて変調された走査ビームを感光ドラム20上に照射する。感光ドラム20と1次転写ローラ25は中間転写ベルト13を挟んで対向配置される。中間転写ベルト13はテンションローラ14、2次転写対向ローラ12、補助ローラ15に張架し、2次転写対向ローラ12に2次転写ローラ11を対向配置する。中間転写ベルトクリーニングユニット16は中間転写ベルト13上のトナーを除去する。定着装置1は搬送方向において2次転写ローラ11より下流側に配置する。
(ii) Stackability of paper ejected from fixing device 1 (Regarding image forming apparatus)
Using the image forming apparatus shown in FIG. 8, whether or not discharged paper can be stacked in the configurations of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 was checked. The image forming apparatus is an in-line color laser beam printer. The configuration of the image forming apparatus will be described below. The image forming apparatus has four stations for yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk). Each station has the same configuration, and in FIG. 8, the station of black (Bk) is denoted by reference numerals, and the reference numerals of other stations are omitted. Each station has a
次に画像形成プロセスについて説明する。露光装置24により感光ドラム20上に静電潜像を形成する。その感光ドラム20がトナーを表面に保持する現像ローラと接触し、感光ドラム20上にトナー像を現像する。1次転写ローラ25に電圧を印加し、感光ドラム20上のトナー像を中間転写ベルト13に転写する。2次転写ローラ11に電圧を印加し、給紙ローラ17によって搬送路に給紙され、搬送ローラによって2次転写ローラ11に搬送される用紙(用紙束の最上面の1枚)に、中間転写ベルト13上のトナー像を転写する。定着装置1に到達するまでに用紙上に未定着のトナー像を形成するために寄与する部材は画像形成手段として機能する。定着装置1はトナー像を用紙上に加熱固着させる。その用紙は画像形成装置の排出部に積載される。
Next, the image forming process will be described. An electrostatic latent image is formed on the
試験条件について以下に記す。試験室の温度を30℃、湿度を80%とした。用紙は坪量60g/m2、厚さ81μmのキヤノン製CS-060FのA4用紙を使用した。定着装置1内のサーミスタが220℃を維持するよう定着装置1に投入する電力を制御した。画像形成装置のプロセススピードは200mm/secである。トナー像を用紙に形成せずに、用紙を連続で10枚通紙し、用紙の丸まり方と排出部の積載可否を確認した。
Test conditions are described below. The temperature in the test room was 30°C and the humidity was 80%. Canon CS-060F A4 paper having a basis weight of 60 g/m 2 and a thickness of 81 μm was used. The electric power supplied to the
図9に、実施例1の用紙の積載性の説明図を示す。図9(a)は、定着装置1から排出される用紙の状態を示している。図9(a)において、搬送方向に対して、用紙の表面(表側の面)が内側となるように緩やかに湾曲して、定着装置1から用紙が排出された。図9(a)において、斜線が示されている面が用紙の裏面である。図9(b)に、用紙を連続で排出した際の1枚目から3枚目までの、排出部において用紙が積載される様子を示す。用紙は画像形成装置の排出部にきれいに重なって積載された。実施例1のみならず、比較例1においても、ほぼ同様に用紙は難なく積載された。
FIG. 9 shows an explanatory diagram of the stackability of sheets in the first embodiment. FIG. 9A shows the state of the paper discharged from the fixing
次に、図10に、比較例2の用紙の積載性の説明図を示す。図10(a)は、定着装置1から排出される用紙の状態を示している。用紙の長手方向において、用紙の裏面が内側となるよう円筒状に丸まって用紙が排出された。図10(a)において、斜線が示されている面が用紙の裏面である。図10(b)に、用紙を連続で排出した際の1枚目から3枚目までの、排出部に用紙が排出される様子を示す。まず、円筒状に丸まった用紙が1枚目として排出部に排出された。2枚目の用紙は、1枚目の用紙を押し出しつつ、排出部に排出された。同じように、3枚目の用紙は、2枚目の用紙を押し出し、2枚目の用紙が1枚目の用紙を押し出し、1枚目の用紙は排出部より落下した。比較例2では用紙の積載は不可であった。
Next, FIG. 10 shows an explanatory diagram of the stackability of sheets in Comparative Example 2. As shown in FIG. FIG. 10A shows the state of the paper discharged from the fixing
図11に、分離性能として、各定着装置1による定着フィルム2からの用紙の分離の可(〇)否(×)と、排出された用紙の積載性として、排出部における用紙積載の可(〇)否(×)と、を示す。また、搬送方向の下流側におけるニップ形成部材5、60、70の長手方向における中央部の部分断面図と、用紙の排出方向Nwを示す。用紙の排出方向Nwは、搬送方向の下流側における定着フィルム2と加圧ローラ3とが接触するニップ部の接線から求められる方向である。すなわち、排出方向Nwは、定着ニップ部の用紙の搬送方向における下流側の端部における接線方向である。また、図11にはニップ接線Wに平行なX方向とX方向に略直交するY方向も図示する。
In FIG. 11, as separation performance, the paper can be separated from the fixing
実施例1、比較例1においては、排出方向NwがY軸方向プラス側の方向成分を有して傾斜した状態で用紙が排出されている。加熱によって用紙が丸まる向きとは逆向きに用紙にくせをつけて用紙が排出されるため、排出部における用紙の積載が可能であった。一方、比較例2においては、第2の凸部72が、Y軸方向において、第1の凸部71よりもマイナス側に突出しており、用紙の排出方向NwがY軸方向マイナス側の方向成分を有して傾斜した状態で用紙が排出されている。そのため、用紙が丸まり、用紙の積載は不可であった。排出方向NwがY軸方向プラス側に傾斜するように用紙を排出させると、用紙表面が内側になるように用紙を湾曲させて排出できるため、加熱によって用紙が円筒状に丸まる方向とは逆方向に用紙にくせづけすることができる。第1の凸部51と第2の凸部52とを有するニップ形成部材5を定着装置1に搭載する際には、第2の凸部52の先端を、Y軸方向において、少なくとも第1の凸部の先端よりプラス側に配置することで、用紙の積載を可能にすることができた。これらのことから、実施例1の構成であれば、用紙の分離性能と排出された用紙の積載性を両立できることが確認できた。
In Example 1 and Comparative Example 1, the paper is discharged in a state where the discharge direction Nw is tilted with a directional component on the positive side in the Y-axis direction. Since the paper is ejected with a curl in the direction opposite to the direction in which the paper is curled by heating, it was possible to stack the paper in the ejection section. On the other hand, in Comparative Example 2, the second
(iii)用紙幅方向端部の定着性能
幅方向における端部の定着性能について、実施例1、比較例1、2の構成を比較した。定着フィルム2と加圧ローラ3とで形成される定着ニップ部に、トナー像が定着フィルム2と接触する向きで用紙を突入させた。定着ニップ部から排出された用紙にトナー像が定着できているかどうかを確認した。
(iii) Fixing Performance at Edges in Paper Width Direction Regarding the fixing performance at edges in the width direction, configurations of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 were compared. A sheet of paper was pushed into the fixing nip portion formed by the fixing
試験条件について以下に記す。試験室の温度を15℃、湿度を10%とした。用紙は坪量90g/m2、HP製のLaserJetPaper(LTR用紙)を使用した。定着装置1内のサーミスタが220℃を維持するよう定着装置1に投入する電力を制御した。駆動源(不図示)より加圧ローラ3を回転させ、用紙を200mm/secで搬送させた。先後端余白5mm、左右余白5mm、マゼンタ色のトナーを0.5mg/cm2、シアン色のトナーを0.5mg/cm2の密度にて重ねて用紙上に形成した。ここで先後端とは用紙の搬送方向の下流側(先端)の端部と上流側(後端)の端部をいう。連続して10枚を通紙し、用紙上にトナー像が定着できたかどうかを確認した。
Test conditions are described below. The temperature in the test room was 15° C. and the humidity was 10%. As the paper, HP LaserJetPaper (LTR paper) with a basis weight of 90 g/m 2 was used. The electric power supplied to the
実施例1、比較例1の場合、用紙上のトナー像は全域で定着できた。一方、比較例2の場合、用紙の幅方向における端部の位置にて、トナー像が用紙に定着できていない箇所が複数発生した。実施例1は発熱体41、42の端部より外側かつ搬送方向の下流側かつニップ域外に第2の凸部が存在しない。また、比較例1は第2の凸部が存在しない。一方、比較例2は、全域に第2の凸部72が存在する。実施例1も比較例1も幅方向の端部における定着フィルム2の温度低下が発生しなかったため、用紙全域にてトナー像が定着できた。一方、比較例2においては、LTR用紙の幅方向の端部かつ、搬送方向の下流側かつニップ域外において、定着フィルム2に第2の凸部72が接触する。このため、その近傍にて定着フィルム2の温度低下が発生し、それが原因で用紙上のトナー像を定着できない箇所が発生した。なお、用紙の幅方向における端部の定着性能についても、図11に可(〇)否(×)を記載する。
In the case of Example 1 and Comparative Example 1, the toner image on the paper could be fixed over the entire area. On the other hand, in the case of Comparative Example 2, there were a plurality of locations where the toner image could not be fixed on the paper at the end positions in the width direction of the paper. In Example 1, the second protrusion does not exist outside the ends of the
この比較実験により、発熱体41~44の端部より外側かつ搬送方向の下流側かつニップ域外において、定着フィルム2と接触する第2の凸部が存在することで、定着フィルムの温度低下を招き、定着不良が発生することが確認できた。つまり、前述した領域に第2の凸部を設けないことが用紙の幅方向における端部の定着性能を満たすためには重要であることが確認できた。
According to this comparative experiment, the existence of the second convex portion in contact with the fixing
以上、実施例1によれば、第2の凸部52の先端部分の曲率半径を定着フィルム2の内表面の半径よりも小さくすると共に、第2の凸部52の先端を第1の凸部51よりも加圧ローラ3又はニップ接線Wから遠位に配置する。これにより、用紙の分離性能及び排出された用紙の積載性を両立させることができる。さらに、用紙の幅方向において、発熱体41、42の内側に限定して、第2の凸部52を配置することで、最大用紙幅のLTR用紙の端部の定着性の低下を回避できる。
以上の説明において、カラーレーザビームプリンタを例に説明したが、実施例1の定着装置は、モノクロ、カラーに関わらず、電子写真記録方式を利用する画像形成装置であれば、特に制限なく用いることができる。
As described above, according to the first embodiment, the radius of curvature of the tip portion of the second
In the above description, a color laser beam printer is used as an example, but the fixing device of the first embodiment can be used without any particular limitation, regardless of monochrome or color, as long as it is an image forming device that uses an electrophotographic recording method. can be done.
以上、実施例1によれば、用紙の分離性能及び排出された用紙の積載性を向上させつつ、用紙の幅方向における端部の定着性能を低下させないようにすることができる。 As described above, according to the first embodiment, it is possible to improve the sheet separation performance and the stackability of discharged sheets, while preventing the deterioration of the fixing performance at the edges in the width direction of the sheets.
2 定着フィルム
3 加圧ローラ
4 ヒータ
5 ニップ形成部材
51 第1の凸部
52 第2の凸部
2 fixing
Claims (8)
前記ニップ形成部材が、前記ニップ領域の内側、かつ前記搬送方向の下流側の端部の近傍に位置し、前記第1の回転体の前記内周面と当接する第1の凸部と、前記ニップ領域の外側、かつ前記搬送方向の下流側に位置し、前記第1の回転体の前記内周面と当接する第2の凸部と、を有し、
前記ヒータが前記第1の回転体の前記内周面と接している前記ニップ領域における前記第1の回転体と前記第2の回転体との接触面を通り、前記接触面と平行に伸びるニップ接線に対して直交する方向において、前記第1の凸部の先端と前記ニップ接線との間の第1の距離Y1が、前記第2の凸部の先端と前記ニップ接線との間の第2の距離Y2よりも小さく、前記第2の凸部が、前記ニップ接線を越えずに、前記直交する方向において前記第2の回転体の方へ延びており、前記第2の凸部の先端部の曲率半径が、前記第1の回転体の内周円の半径よりも小さく、前記長手方向の中央部における前記第2の距離をY2c、前記長手方向の端部における前記第2の距離をY2eとすると、Y2e>Y2cであることを特徴とする定着装置。 a rotatable cylindrical first rotating body; a second rotating body that biases the first rotating body; and a nip forming member that forms a nip area that is a contact area between the first rotating body and the second rotating body by supporting the A toner image carried on a recording material, comprising: a heater substrate held by a member; is heated in the nip region,
the nip forming member includes a first convex portion positioned inside the nip region and in the vicinity of a downstream end portion in the conveying direction and in contact with the inner peripheral surface of the first rotating body; a second convex portion located outside the nip region and downstream in the conveying direction and in contact with the inner peripheral surface of the first rotating body;
a nip extending parallel to the contact surface through the contact surface between the first rotating body and the second rotating body in the nip region where the heater is in contact with the inner peripheral surface of the first rotating body; In a direction perpendicular to the tangent, a first distance Y1 between the tip of the first protrusion and the nip tangent is the second distance between the tip of the second protrusion and the nip tangent. , the second protrusion extends toward the second rotating body in the orthogonal direction without crossing the nip tangent, and the tip of the second protrusion is smaller than the radius of the inner circumference circle of the first rotating body, the second distance is Y2c at the central portion in the longitudinal direction, and the second distance is Y2e at the ends in the longitudinal direction Then, a fixing device characterized by satisfying Y2e>Y2c.
前記ニップ形成部材は、前記幅広領域に対応する領域を除いた領域に前記第2の凸部を備えることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の定着装置。 The heating element has, in the longitudinal direction, wide regions at both ends having a width that is wider than the width of the central portion in the conveying direction,
The fixing device according to any one of claims 1 to 4, wherein the nip forming member has the second convex portion in a region other than a region corresponding to the wide region.
前記ヒータは、前記第1の発熱体と対称となるように前記ヒータ基板の前記短手方向の他方の端部に配置された第4の発熱体を有し、
前記第2の発熱体及び前記第3の発熱体は、前記ヒータ基板の前記短手方向において前記第1の発熱体と前記第4の発熱体との間に配置されることを特徴とする請求項6に記載の定着装置。 The first heating element is arranged at one end in the short direction of the heater substrate,
The heater has a fourth heating element disposed at the other end of the heater substrate in the short direction so as to be symmetrical with the first heating element,
The second heating element and the third heating element are arranged between the first heating element and the fourth heating element in the lateral direction of the heater substrate. Item 7. The fixing device according to item 6.
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の定着装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 an image forming means for forming a toner image on a recording material;
a fixing device according to any one of claims 1 to 7;
An image forming apparatus comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021032295A JP2022133558A (en) | 2021-03-02 | 2021-03-02 | Fixing device and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021032295A JP2022133558A (en) | 2021-03-02 | 2021-03-02 | Fixing device and image forming apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022133558A true JP2022133558A (en) | 2022-09-14 |
Family
ID=83230088
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021032295A Pending JP2022133558A (en) | 2021-03-02 | 2021-03-02 | Fixing device and image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022133558A (en) |
-
2021
- 2021-03-02 JP JP2021032295A patent/JP2022133558A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11353812B2 (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP7408321B2 (en) | Fixing device and image forming device | |
US10802427B2 (en) | Heating device for fixing device of image forming apparatus having plurality of resistance heating elements and power interrupter | |
CN111459000B (en) | Heater including a plurality of heat generating members, fixing device, and image forming apparatus | |
US8433228B2 (en) | Method and apparatus for stripping media from a surface in an apparatus useful for printing | |
US8712268B2 (en) | Fixing apparatus | |
US11531294B2 (en) | Image forming apparatus including a plurality of heat generating elements | |
JP2011033671A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2023085496A (en) | Image formation device | |
JP2022133558A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
CN107526273B (en) | Heater, fixing device, and image forming apparatus | |
JP5455493B2 (en) | Image forming apparatus | |
US11500314B2 (en) | Image forming apparatus and cleaning method | |
JP2019105836A (en) | Heater, fixing device, and image forming apparatus | |
JP2018031869A (en) | Pictorial image heating device, and heater | |
US11835896B2 (en) | Fixing device provided with heater and image forming apparatus | |
KR20080041379A (en) | Fusing device and image forming apparatus using the same | |
JP7276700B2 (en) | Fixing device and image forming device | |
JP7267726B2 (en) | image forming device | |
JP7481675B2 (en) | Heater member, heating device, fixing device and image forming apparatus | |
JP7478346B2 (en) | Heater member, heating device, fixing 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: 20240214 |