JP2023138283A - Heating device, fixing device, and image forming apparatus - Google Patents
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Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、加熱装置、定着装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a heating device, a fixing device, and an image forming device.
複写機又はプリンタなどの画像形成装置に搭載される加熱装置の一例として、用紙などの記録媒体を加熱して記録媒体上の未定着画像を記録媒体に定着させる定着装置が知られている。 2. Description of the Related Art As an example of a heating device installed in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a fixing device is known that heats a recording medium such as paper to fix an unfixed image on the recording medium to the recording medium.
このような定着装置においては、ベルトなどの回転体に対して相対的に摺動するニップ形成部材及びベルト保持部材(例えば、下記特許文献1参照)などの部材と回転体との間に生じる摺動抵抗を低減するため、一般的にオイルあるいはグリースなどの潤滑性を有する物質(以下、「潤滑剤」という。)が用いられている。潤滑性を有する物質とは、部品と部品の間に介在することで、それら部品間の摩擦抵抗を減少させる物質のことを指す。
In such a fixing device, sliding that occurs between members such as a nip forming member and a belt holding member (for example, see
海外、特に欧州において、環境への関心が非常に高く、電子写真プロセスを用いた複写機、複合機、プリンタなどの画像形成装置においても、画像形成時に発生する揮発性有機化合物(VOC)、オゾン、ダスト、微粒子などに対する様々な認定基準が存在し、特にドイツ政府の研究機関においては、「ブルーエンジェルマーク」と言うエコラベル制度があり、認証を受けた製品及びサービスにのみラベルの使用が認められる。 Overseas, especially in Europe, concern about the environment is very high, and image forming devices such as copiers, multifunction devices, and printers that use electrophotographic processes also emit volatile organic compounds (VOCs) and ozone during image formation. There are various certification standards for , dust, fine particles, etc., and especially in German government research institutes, there is an eco-label system called "Blue Angel Mark", which allows only certified products and services to use the label. .
「ブルーエンジェルマーク」の認証を受けていない製品であっても、販売ができなくなるわけではないが、認証を受けていないと言うことは、環境へ配慮されていない製品と受け取られることが多く、特に公官庁において、その傾向が強い。そのため、「ブルーエンジェルマーク」の認証があるかないかでは、製品の販売に大きな影響を与えてしまう。 Even if a product is not certified with the Blue Angel Mark, it does not mean that it cannot be sold, but the fact that it is not certified is often perceived as a product that is not environmentally friendly. This tendency is particularly strong in public offices. Therefore, the presence or absence of Blue Angel Mark certification has a significant impact on product sales.
「ブルーエンジェルマーク」の認証には、様々な試験をクリアする必要があるが、特に微粒子の試験が非常に厳しい。具体的には、画像形成装置から発生する5.6nm~560nmの微粒子を粒子計測器FMPS(Fast Mobility Particle Sizer)で計測した際に得られる微粒子の数が、3.5×1011個/10分より少ないことが求められ、将来的にはさらに厳しい基準値になることが予想されている。この場合の微粒子の数は微粒子を形成する物質の種類及び状態、例えば、無機物/有機物の区別はなく、固体/液体(ミスト)の区別もない。あくまでも微粒子の大きさと数のみが関係する。 To receive the "Blue Angel Mark" certification, a product must pass a variety of tests, but the particulate test is particularly demanding. Specifically, when fine particles of 5.6 nm to 560 nm generated from an image forming apparatus are measured using a particle counter FMPS (Fast Mobility Particle Sizer), the number of fine particles obtained is 3.5 × 10 11 pieces/10 It is expected that the standards will become even stricter in the future. In this case, the number of fine particles does not depend on the type and state of the substance forming the fine particles, for example, there is no distinction between inorganic/organic matter, and there is no distinction between solid/liquid (mist). Only the size and number of fine particles are relevant.
微粒子は、画像形成装置を構成する様々な部材から発生するとされているが、定着装置のみを起動させることで、微粒子の発生量が大幅に上昇することから、定着装置が微粒子の主な発生原因であることが分かっている。実際、前述の潤滑剤を高温に加熱すると、微粒子が検出されるため、潤滑剤は微粒子の発生源の一つである。潤滑剤を高温に加熱することで、潤滑剤の極一部の成分が高温のガスとして揮発した後、そのガスが冷却されて凝結し、微粒子となると考えられている。潤滑剤を高温環境に晒さないようにし、画像形成装置からの微粒子の発生を抑制することが求められている。 It is said that fine particles are generated from various components that make up an image forming apparatus, but since the amount of fine particles generated increases significantly when only the fixing device is activated, it is assumed that the fixing device is the main cause of fine particle generation. It is known that In fact, when the aforementioned lubricants are heated to high temperatures, particulates are detected, so the lubricants are one of the sources of particulates. It is believed that by heating a lubricant to a high temperature, a small portion of the lubricant's components evaporate as a high-temperature gas, which is then cooled and condensed to form fine particles. There is a need to prevent lubricants from being exposed to high-temperature environments and to suppress the generation of fine particles from image forming apparatuses.
本発明では、微粒子の発生を抑制することを目的とする。 The present invention aims to suppress the generation of fine particles.
上記課題を解決するため、本発明に係る加熱装置は、回転可能に保持される回転体と、前記回転体を加熱する加熱源と、前記回転体の長手方向両端部を保持する回転体保持部材と、前記回転体保持部材に付着する液状又は半固体状の潤滑性を有する物質を備え、前記回転体保持部材の温度が、前記液状又は半固体状の潤滑性を有する物質の微粒子の発生温度より低いことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a heating device according to the present invention includes a rotating body that is rotatably held, a heat source that heats the rotating body, and a rotating body holding member that holds both longitudinal ends of the rotating body. and a substance having liquid or semi-solid lubricating properties that adheres to the rotating body holding member, wherein the temperature of the rotating body holding member is a temperature at which fine particles of the substance having liquid or semi-solid lubricating properties are generated. characterized by lower
本発明によれば、微粒子の発生を抑制できる。 According to the present invention, generation of fine particles can be suppressed.
以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材及び構成部品などの構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。 Hereinafter, the present invention will be explained based on the accompanying drawings. In addition, in each drawing for explaining the present invention, components such as members and components having the same function or shape are given the same reference numerals as much as possible so that they can be distinguished. Omitted.
図1は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。ここで、本明細書中における「画像形成装置」には、プリンタ、複写機、ファクシミリ、印刷機、又は、これらのうちの二つ以上を組み合わせた複合機などが含まれる。また、以下の説明で使用する「画像形成」とは、文字及び図形などの意味を持つ画像を形成するだけでなく、パターンなどの意味を持たない画像を形成することも意味する。まず、図1を参照して、本実施形態に係る画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. Here, the "image forming apparatus" in this specification includes a printer, a copying machine, a facsimile machine, a printing machine, or a multifunction machine that combines two or more of these. Furthermore, "image formation" used in the following description means not only forming images with meaning such as characters and figures, but also forming images without meaning such as patterns. First, with reference to FIG. 1, the overall configuration and operation of an image forming apparatus according to this embodiment will be described.
図1に示されるように、本実施形態に係る画像形成装置100は、用紙などのシート状の記録媒体に画像を形成する画像形成部200と、記録媒体に画像を定着させる定着部300と、記録媒体を画像形成部200へ供給する記録媒体供給部400と、記録媒体を装置外へ排出する記録媒体排出部500を備えている。
As shown in FIG. 1, the
画像形成部200には、作像ユニットとしての4つのプロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkと、各プロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkが備える感光体2に静電潜像を形成する露光装置6と、記録媒体に画像を転写する転写装置8が設けられている。
The
各プロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの異なる色のトナー(現像剤)を収容している以外、基本的に同じ構成である。具体的に、各プロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkは、表面に画像を担持する像担持体としての感光体2と、感光体2の表面を帯電させる帯電部材3と、感光体2の表面に現像剤としてのトナーを供給してトナー画像を形成する現像装置4と、感光体2の表面を清掃するクリーニング部材5を備えている。
Each
転写装置8は、中間転写ベルト11と、一次転写ローラ12と、二次転写ローラ13を備えている。中間転写ベルト11は、無端状のベルト部材であり、複数の支持ローラによって張架されている。一次転写ローラ12は、中間転写ベルト11の内側に4つ設けられている。各一次転写ローラ12が中間転写ベルト11を介して各感光体2に接触することにより、中間転写ベルト11と各感光体2との間に一次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ13は、中間転写ベルト11の外周面に接触し、二次転写ニップを形成している。
The
定着部300においては、画像が転写された記録媒体を加熱する加熱装置としての定着装置20が設けられている。定着装置20は、記録媒体上の画像を加熱する定着ベルト21と、定着ベルト21に接触してニップ部(定着ニップ)を形成する加圧ローラ22などを備えている。
The fixing
記録媒体供給部400には、記録媒体としての用紙Pを収容する給紙カセット14と、給紙カセット14から用紙Pを送り出す給紙ローラ15が設けられている。以下、「記録媒体」を「用紙」として説明するが、「記録媒体」は紙(用紙)に限定されない。「記録媒体」は、紙(用紙)だけでなくOHPシート又は布帛、金属シート、プラスチックフィルム、あるいは炭素繊維にあらかじめ樹脂を含浸させたプリプレグシートなども含む。また、「用紙」には、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙(コート紙及びアート紙など)、トレーシングペーパなども含まれる。
The recording
記録媒体排出部500には、用紙Pを画像形成装置外に排出する一対の排紙ローラ17と、排紙ローラ17によって排出された用紙Pを載置する排紙トレイ18が設けられている。
The recording
次に、図1を参照しつつ本実施形態に係る画像形成装置100の印刷動作について説明する。
Next, the printing operation of the
画像形成装置100において印刷動作が開始されると、各プロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkの感光体2及び転写装置8の中間転写ベルト11が回転を開始する。また、給紙ローラ15が、回転を開始し、給紙カセット14から用紙Pが送り出される。送り出された用紙Pは、一対のタイミングローラ16に接触することにより静止し、用紙Pに転写される画像が形成されるまで用紙Pの搬送が一旦停止される。
When a printing operation is started in the
各プロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkにおいては、まず、帯電部材3によって、感光体2の表面が均一な高電位に帯電される。次いで、原稿読取装置によって読み取られた原稿の画像情報、あるいは端末からプリント指示されたプリント画像情報に基づいて、露光装置6が、各感光体2の表面(帯電面)を露光する。これにより、露光された部分の電位が低下して各感光体2の表面に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に対して現像装置4がトナーを供給し、各感光体2上にトナー画像が形成される。各感光体2上に形成されたトナー画像は、各感光体2の回転に伴って一次転写ニップ(一次転写ローラ12の位置)に達すると、回転する中間転写ベルト11上に順次重なり合うように転写される。かくして、中間転写ベルト11上にフルカラーのトナー画像が形成される。なお、各プロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkのいずれか一つを使用して単色画像を形成したり、いずれか2つ又は3つのプロセスユニットを用いて2色又は3色の画像を形成したりすることもできる。また、中間転写ベルト11へトナー画像が転写された後は、クリーニング部材5によって各感光体2上の残留トナーなどが除去される。
In each of the
中間転写ベルト11上に転写されたトナー画像は、中間転写ベルト11の回転に伴って二次転写ニップ(二次転写ローラ13の位置)へ搬送され、タイミングローラ16によって搬送されてきた用紙P上に転写される。その後、用紙Pは、定着装置20へと搬送され、定着ベルト21と加圧ローラ22によって用紙P上のトナー画像が加熱及び加圧され、トナー画像が用紙Pに定着される。そして、用紙Pは、記録媒体排出部500へ搬送され、排紙ローラ17によって排紙トレイ18へ排出される。これにより、一連の印刷動作が終了する。
The toner image transferred onto the
続いて、図2及び図3に基づき、本実施形態に係る定着装置の基本構成について説明する。図2は、本実施形態に係る定着装置を、定着ベルト21の長手方向中央部M(図3参照)において切断した中央部断面図である。なお、ここでいう定着ベルトの「長手方向」とは、図3中の矢印Xにて示される方向であり、加圧ローラ22の回転軸方向、あるいは定着ベルト21と加圧ローラ22との間(ニップ部)を通過する用紙の幅方向(用紙搬送方向とは交差する方向)と同じ方向を意味する。また、以下の説明中の「長手方向」も同じ意味である。
Next, the basic configuration of the fixing device according to this embodiment will be explained based on FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a sectional view of the center portion of the fixing device according to the present embodiment, taken at a longitudinal center portion M (see FIG. 3) of the fixing
図2及び図3に示されるように、本実施形態に係る定着装置20は、定着ベルト21及び加圧ローラ22のほか、ヒータ23と、ニップ形成部材24と、ステー25と、反射部材26(図2参照)と、ベルト保持部材27(図3参照)と、温度センサ28(図2参照)を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the fixing
定着ベルト21は、用紙Pの未定着トナー担持面に接触して未定着トナー(未定着画像)を用紙Pに定着させる回転体(第一回転体又は定着部材)である。
The fixing
具体的に、定着ベルト21は、内周面側から外周面側に向かって順に、基材、弾性層、離型層が積層される無端状のベルトにより構成される。基材は、層厚が30~50μmであって、ニッケル、ステンレスなどの金属材料、あるいはポリイミドなどの樹脂材料により形成される。弾性層は、層厚が100~300μmであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴムなどのゴム材料により形成される。定着ベルト21が弾性層を有していることにより、ニップ部における定着ベルト21の表面に微小な凹凸が形成されなくなるため、用紙P上のトナー画像に熱が均一に伝わりやすくなる。離型層は、層厚が10~50μmであって、PFA(テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、ポリイミド、ポリエーテルイミド、PES(ポリエーテルサルファイド)などの材料により形成される。定着ベルト21が、離型層を有していることにより、トナー(トナー画像)に対する離型性(剥離性)が確保される。また、定着ベルト21は、小型化及び低熱容量化のため、その全体の厚さが1mm以下、直径が30mm以下であることが好ましい。
Specifically, the fixing
加圧ローラ22は、定着ベルト21の外周面に対向して配置される回転体(第二回転体又は対向部材)である。
The
具体的に、加圧ローラ22は、中実の鉄製芯材と、この芯材の外周面に設けられる弾性層と、弾性層の外周面に設けられる離型層により構成される。芯材は、中空の部材であってもよい。弾性層は、シリコーンゴム、又は発泡性シリコーンゴム、あるいはフッ素ゴムなどにより形成される。離型層は、PFA又はPTFEなどのフッ素樹脂により形成される。
Specifically, the
ヒータ23は、定着ベルト21を加熱する加熱源である。本実施形態においては、ヒータ23として、ハロゲンヒータが用いられている。また、ヒータ23は、ハロゲンヒータのほか、カーボンヒータ又はセラミックヒータなどの他の輻射熱式のヒータであってもよいし、電磁誘導加熱方式の加熱源であってもよい。また、本実施形態においては、ヒータ23が、定着ベルト21の内側に2つ配置されているが、ヒータ23の数は、1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。
The
ニップ形成部材24は、定着ベルト21の内側に配置され、加圧ローラ22の加圧力を受けて定着ベルト21と加圧ローラ22との間にニップ部Nを形成する部材である。ニップ形成部材24は、ベースパッド29と、摺動シート30を有している。
The
ベースパッド29は、定着ベルト21の長手方向Xへ連続して配置され、ステー25に固定されている。ベースパッド29が加圧ローラ22の加圧力を受けることにより、ニップ部Nの形状が決定される。ベースパッド29の材料としては、耐熱温度が200℃以上の耐熱性部材が用いられることが好ましい。例えば、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、液晶ポリマー(LCP)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリアミドイミド(PAI)、又は、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などの一般的な耐熱性樹脂が挙げられる。このような耐熱性材料をベースパッド29の材料として用いることにより、定着温度域におけるベースパッド29の熱変形を防止でき、ニップ部Nの形状を安定させることができる。ニップ部Nの形状は、図2に示されるような凹形状のほか、平坦状、あるいはそれ以外の形状であってもよい。
The
摺動シート30は、ベースパッド29と定着ベルト21の内周面との間に介在する低摩擦性の部材である。摺動シート30が、ベースパッド29と定着ベルト21との間に介在していることにより、ベースパッド29に対する定着ベルト21の摺動抵抗が低減される。なお、ベースパッド29自体が低摩擦性の部材で形成されている場合は、摺動シート30を有しない構成であってもよい。
The sliding
ステー25は、ニップ形成部材24を加圧ローラ22側とは反対側から支持する支持部材である。ステー25がニップ形成部材24を支持することにより、加圧ローラ22の加圧によるニップ形成部材24の撓み(特に定着ベルト21の長手方向に渡る撓み)が抑制される。これにより、均一な幅のニップ部Nが得られる。ステー25の材料としては、剛性を確保するため、SUS又はSECCなどの鉄系金属材料が好ましい。
The
反射部材26は、ヒータ23から放射される輻射熱(赤外線)を反射する部材である。ヒータ23から放出される輻射熱が、反射部材26によって定着ベルト21へ反射されることにより、定着ベルト21が効率良く加熱される。また、反射部材26は、ステー25とヒータ23との間に介在して、ステー25への熱伝達を抑制する機能も兼ねる。これにより、定着に直接寄与しない部材への熱の流動を抑制できるため、エネルギー消費の効率化を図れる。反射部材26の材料としては、アルミニウム又はステンレスなどの金属材料を用いることができる。特に、反射部材26が、アルミニウム製の基材の表面に反射率の高い銀を蒸着して構成されている場合は、加熱効率がより一層向上する。
The reflecting
ベルト保持部材27は、定着ベルト21を回転可能に保持する一対の回転体保持部材である。図3に示されるように、ベルト保持部材27は、定着ベルト21の長手方向両端部においてその内側に挿入され、定着ベルト21を内側から回転可能に保持する。なお、ここでいう定着ベルト21の「長手方向両端部」、及び以下の説明中における定着ベルト21の「長手方向端部」は、定着ベルト21の長手方向の最も端の端縁のみを意味する場合に限らない。「長手方向両端部」及び「長手方向端部」には、定着ベルト21の長手方向の最も端の端縁のほか、定着ベルト21を長手方向に三等分した場合の端縁から三分の一の長さの範囲内における任意の位置も含まれる。従って、ベルト保持部材27は、定着ベルト21の長手方向の最も端の端縁を含む領域(長手方向端部)を保持する場合のほか、定着ベルト21の端縁を含まない領域(長手方向端部)を保持する場合であってもよい。
The
具体的に、ベルト保持部材27は、定着ベルト21の長手方向端部内に挿入される断面C字状の挿入部27aと、挿入部27aよりも大きい外径に形成された規制部27bと、後述の側板に固定される固定部27cを有している。規制部27bは、少なくとも定着ベルト21の外径よりも大きく形成されており、定着ベルト21に長手方向Xの寄り(長手方向への移動)が生じた場合にその寄りを規制する。挿入部27aは、定着ベルト21の長手方向端部内に挿入されることにより、定着ベルト21を内側から回転可能に保持する。
Specifically, the
温度センサ28は、定着ベルト21の温度を検知する温度検知部材である。本実施形態においては、温度センサ28として、定着ベルト21の外周面に対して非接触に配置される非接触式の温度センサが用いられている。この場合、温度センサ28は、定着ベルト21の外周面近傍の雰囲気温度を定着ベルト21の表面温度として検知する。また、温度センサ28は、非接触式のセンサに限らず、定着ベルト21に接触して表面温度を検知する接触式のセンサであってもよい。温度センサ28としては、例えば、サーモパイル、サーモスタット、サーミスタ又はNCセンサなどの公知の温度センサを用いることが可能である。
本実施形態に係る定着装置20は、次のように動作する。
The fixing
画像形成装置本体に設けられている駆動源の駆動によって加圧ローラ22が図2中の矢印方向へ回転すると、加圧ローラ22の回転に伴って定着ベルト21が従動回転する。また、ヒータ23が発熱し、ヒータ23によって定着ベルト21が加熱される。このとき、温度センサ28によって検知された定着ベルト21の温度に基づいてヒータ23の発熱量が制御されることにより、定着ベルト21の温度が所定の定着温度(画像定着可能な温度)となるように制御される。そして、定着ベルト21の温度が定着温度となった状態において、未定着画像を担持する用紙Pが、定着ベルト21と加圧ローラ22との間(ニップ部N)へ搬送されると、定着ベルト21と加圧ローラ22によって用紙Pが加熱及び加圧され、用紙P上の画像が用紙Pに定着される。
When the
ここで、上記のようなニップ形成部材24を備える定着装置においては、定着ベルト21が回転すると、ニップ形成部材24に対して定着ベルト21が摺動するため、定着ベルト21とニップ形成部材24との間において摺動抵抗が発生する。このときの摺動抵抗を低減するため、定着ベルト21とニップ形成部材24との間には、一般的に、シリコーンオイル、シリコーングリース、フッ素グリース、フッ素オイルなどの潤滑剤が介在するように塗布されている。潤滑剤は、例えば、ニップ形成部材24のベースパッド29と定着ベルト21の内周面との間に配置される摺動シート30(図2参照)に含ませられ、摺動シート30から潤滑剤が染み出すことにより、ニップ形成部材24と定着ベルト21との間に潤滑剤が介在する。
Here, in the fixing device including the
また、上記のように、一対のベルト保持部材27によって定着ベルト21を保持する構成においては、定着ベルト21が回転すると、各ベルト保持部材27に対して定着ベルト21が摺動する。このとき、各ベルト保持部材27と定着ベルト21との間においても摺動抵抗が生じるため、その摺動抵抗を低減する目的で、各ベルト保持部材27と定着ベルト21との間においても、上記のような潤滑剤を介在させている。
Further, as described above, in the configuration in which the fixing
このように、ニップ形成部材24及びベルト保持部材27などの摺動部材を備える構成においては、定着ベルト21の摺動性を向上させるため、一般的に、シリコーンオイル、シリコーングリース、フッ素グリース、フッ素オイルなどの潤滑剤が用いられている。しかしながら、定着装置の温度上昇に伴い潤滑剤の低分子の一部の成分が揮発し、大気で冷やされることにより凝集すると、微粒子が発生するため、定着装置から微粒子が放出される虞がある。ここで、「微粒子」とは、後述の図34に示される関係を調べるための測定条件により測定される微粒子及び超微粒子(以下、「FP/UFP」という。)であり、粒径が5.6nm~560nmの粒子である。
As described above, in a configuration including sliding members such as the
近年、環境問題に対する意識の高まりから、製品から放出されるFP/UFPの発生を抑制する対策が望まれており、画像形成装置においてもFP/UFPの発生が少ない製品の開発が求められている。 In recent years, as awareness of environmental issues has increased, measures to suppress the generation of FP/UFP emitted from products are desired, and there is also a need for the development of products that generate less FP/UFP in image forming devices. .
そこで、本発明者らは、定着装置からのFP/UFPの発生を抑制する対策を検討するにあたって、まず、潤滑剤として用いられるシリコーンオイル及びフッ素グリースの温度上昇と、これらの潤滑剤から生じるFP/UFPの発生濃度(1cm3あたりのFP/UFPの発生個数)との関係を調べる試験を行った。その結果を、図34に示す。 Therefore, in considering measures to suppress the generation of FP/UFP from the fixing device, the inventors first investigated the temperature rise of silicone oil and fluorine grease used as lubricants, and the FP generated from these lubricants. A test was conducted to investigate the relationship between the concentration of FP/UFP generated (number of FP/UFP generated per 1 cm 3 ). The results are shown in FIG.
本試験は、JIS A 1901に準拠した1立米チャンバー(換気回数:5回)内で、サンプル容器内の液状又は半固体状の潤滑性物質を加熱した。図35に示されるように、サンプル容器1000は、50mm×50mm×5mmのアルミ板に、φ22mmで深さ2mmの窪み1000aを設けたものを使用し、この窪み1000aにサンプルを配置する。サンプルが配置されたサンプル容器1000を加熱装置(アズワン製クリーンホットプレートMH-180CS、アズワン製コントローラMH-3CS)のホットプレート上に置き、設定温度250℃でサンプルを加熱した。ホットプレートの温度をモニターしながら、チャンバー内のFP/UFP個数濃度を測定装置(高速応答型パーティクルサイザーFMPS : Fast Mobility Particle Sizer, TSI; Model 3091)を用いて測定した(Export時のUse Averaging Interval:30秒)。潤滑剤としては、フッ素グリースと、シリコーンオイルを用いサンプル量は36μlとした。図34における実線が、フッ素グリースから生じるFP/UFPの個数濃度を示し、同図中の一点鎖線が、シリコーンオイルから生じるFP/UFPの個数濃度を示す。また、図34においては、横軸にホットプレートの温度が示されているが、ホットプレートの温度上昇と潤滑剤の温度上昇はほぼ同期して変化するため、ここでは、ホットプレートの温度を潤滑剤の温度とみなす。
In this test, a liquid or semi-solid lubricant substance in a sample container was heated in a 1 cubic meter chamber (ventilation number: 5 times) in accordance with JIS A 1901. As shown in FIG. 35, the
図34に示されるように、実線にて示されるフッ素グリースにおいては、温度が185℃に達したあたりからFP/UFPが発生し始め、温度が194℃を超えたあたりから発生するFP/UFPの個数濃度が急激に上昇した。一方、一点鎖線にて示されるシリコーンオイルにおいては、温度が200℃に達したあたりからFP/UFPが発生し始め、温度が210℃を超えたあたりから発生するFP/UFPの個数濃度が急激に上昇した。この急激に濃度が上昇する温度を微粒子発生温度とし、チャンバー内のFP/UFP個数濃度が4000個/cm3以上となる温度とした。 As shown in Figure 34, in the fluorine grease shown by the solid line, FP/UFP begins to occur when the temperature reaches 185°C, and FP/UFP begins to occur when the temperature exceeds 194°C. The number concentration increased rapidly. On the other hand, in the silicone oil shown by the dashed-dotted line, FPs/UFPs begin to be generated when the temperature reaches 200℃, and the number concentration of FPs/UFPs that are generated suddenly increases when the temperature exceeds 210℃. Rose. The temperature at which the concentration rapidly increased was defined as the particle generation temperature, and was defined as the temperature at which the number concentration of FP/UFP in the chamber was 4000 particles/cm 3 or more.
このように、フッ素グリースにおいては温度が185℃に達するとFP/UFPが発生し、シリコーンオイルにおいては温度が200℃に達するとFP/UFPが発生することから、200℃を超える温度となり得る定着装置においては、潤滑剤からFP/UFPが発生する虞がある。従って、このようなFP/UFPを効果的に低減するには、FP/UFPが発生しやすい部分の温度上昇を抑制することが重要である。 In this way, FP/UFP occurs in fluorine grease when the temperature reaches 185°C, and FP/UFP occurs in silicone oil when the temperature reaches 200°C. In the device, there is a possibility that FP/UFP may be generated from the lubricant. Therefore, in order to effectively reduce such FP/UFP, it is important to suppress the temperature rise in the portion where FP/UFP is likely to occur.
しかしながら、これまで、FP/UFPが定着装置のどの部分から多く発生しているかについて特定できていなかった。そのため、本発明者らは、FP/UFPの主な発生源についての鋭意検討を行い、その結果、主にベルト保持部材に付着する潤滑剤から多くのFP/UFPが発生することが分かった。その理由及び発生のメカニズムについて以下説明する。 However, until now, it has not been possible to identify from which part of the fixing device the FP/UFP occurs in large numbers. Therefore, the present inventors conducted a thorough study on the main sources of FP/UFP, and as a result, it was found that a large amount of FP/UFP is generated mainly from the lubricant adhering to the belt holding member. The reason and mechanism of occurrence will be explained below.
図36は、従来の定着装置における定着ベルトの長手方向端部側の構成を示す断面図である。 FIG. 36 is a cross-sectional view showing the configuration of a longitudinal end portion of a fixing belt in a conventional fixing device.
図36に示されるように、従来の定着装置は、上記本発明の実施形態に係る定着装置と同じように、定着ベルト210の長手方向端部を保持するベルト保持部材270を備えている。ベルト保持部材270の外周面には、定着ベルト210の摺動抵抗を低減するために潤滑剤が塗布されている。なお、ベルト保持部材270の外周面に潤滑剤が積極的に塗布されていない場合であっても、定着ベルトとニップ形成部材との間に介在する潤滑剤が、定着ベルトの回転に伴って流動することにより、ベルト保持部材270の外周面に付着することもある。
As shown in FIG. 36, the conventional fixing device includes a
ここで、従来の定着装置において、複数の用紙が連続通紙されて定着処理が続けて行われると、最大幅の用紙が通過する最大通紙領域(最大記録媒体通過領域)Wよりも外側の非通紙領域においては、通紙に伴う熱の消費がされにくいため、蓄熱により定着ベルト210が温度上昇する。そして、その定着ベルト210の熱が、定着ベルト210の長手方向端部を保持するベルト保持部材270に伝達されると、ベルト保持部材270が定着ベルト210の熱の影響を受けて温度上昇する。また、図36に示されるように、ヒータ230の発熱部Hが最大通紙領域Wの外側まで延長されている構成においては、非通紙領域における定着ベルト210の温度上昇がより顕著となるため、ベルト保持部材270の温度上昇も顕著となる傾向にある。このように、従来の定着装置においては、定着ベルト210の非通紙領域である長手方向端部側の温度上昇に伴い、その長手方向端部側を保持するベルト保持部材270の温度が過剰に上昇する虞があるため、図36に示されるように、定着ベルト210内に遮蔽部材310を設けて温度上昇を抑制する対策を講じているものがある。遮蔽部材310は、非通紙領域におけるヒータ230と定着ベルト210との間、及びヒータ230とベルト保持部材270との間に設けられており、ヒータ230から定着ベルト210及びベルト保持部材270への輻射熱を遮蔽する。
Here, in a conventional fixing device, when a plurality of sheets are continuously passed and the fixing process is performed continuously, the area outside the maximum paper passing area (maximum recording medium passing area) W where the largest width paper passes is In the non-sheet passing area, heat is not easily consumed due to paper passing, so the temperature of the fixing
しかしながら、遮蔽部材310は、ヒータ230から放出される輻射熱を直接受けて高温になるため、遮蔽部材310の温度上昇がベルト保持部材270の温度上昇を招く要因となっていることが分かった。特に、小型の定着装置においては、定着ベルト210が小径であるため、遮蔽部材310とベルト保持部材270が互いに近接し、ベルト保持部材270が遮蔽部材310の熱の影響を受けやすい環境にある。そして、このような遮蔽部材310の熱の影響と、定着ベルト210の非通紙領域における熱の影響により、ベルト保持部材270の温度が上記のようなFP/UFPの発生温度を超えると、ベルト保持部材270に付着する潤滑剤が温度上昇して、潤滑剤からFP/UFPが発生する。このように、従来の定着装置においては、ベルト保持部材270の温度上昇を効果的に抑制できなかったため、ベルト保持部材270の温度上昇に伴い潤滑剤からFP/UFPが発生する場合があった。
However, since the shielding
ここで、本発明者らは、従来の定着装置においてFP/UFPの発生速度(単位時間あたりの発生個数)を調べる試験を行った。図37は、従来の定着装置を用いて10分間連続通紙して定着処理を行った際のベルト保持部材の温度上昇を示し、図38は、その連続通紙10分間中に従来の定着装置から生じるFP/UFPの発生速度を示す。 Here, the present inventors conducted a test to investigate the rate of generation of FP/UFP (number of generation per unit time) in a conventional fixing device. FIG. 37 shows the temperature rise of the belt holding member when the conventional fixing device was used to continuously pass paper for 10 minutes to perform the fixing process, and FIG. shows the generation rate of FP/UFP resulting from
まず、図37に示されるベルト保持部材の温度上昇について説明すると、この温度上昇は、連続通紙10分間中のベルト保持部材の温度を熱電対を用いて測定した結果である。図37に示される結果によれば、従来の定着装置においては、連続通紙開始後の3分を経過したあたりで、ベルト保持部材の温度が、シリコーンオイル由来のFP/UFPが急激に増加する温度である210℃を超え、さらに10分経過には235℃まで上昇した。また、このとき、遮蔽部材の温度は340℃まで上昇していた。このように、図37に示される結果から、従来の定着装置においては、遮蔽部材が高温となることにより、ベルト保持部材が遮蔽部材の熱の影響を受けてFP/UFP発生温度を超える温度となり得ることが分かった。 First, the temperature rise of the belt holding member shown in FIG. 37 will be explained. This temperature rise is the result of measuring the temperature of the belt holding member during 10 minutes of continuous sheet feeding using a thermocouple. According to the results shown in FIG. 37, in the conventional fixing device, the temperature of the belt holding member and the FP/UFP derived from silicone oil increase rapidly around 3 minutes after the start of continuous paper feeding. The temperature exceeded 210°C, and rose to 235°C after another 10 minutes. Moreover, at this time, the temperature of the shielding member had risen to 340°C. As described above, from the results shown in FIG. 37, in the conventional fixing device, when the shielding member becomes high temperature, the belt holding member is affected by the heat of the shielding member and reaches a temperature exceeding the FP/UFP generation temperature. I found out that I can get it.
次に、図38に示されるFP/UFPの発生速度は、従来の定着装置を備える画像形成装置を試験室(容積2.18m3のチャンバー)内に設置し、用紙を10分間連続通紙して白紙の状態で出力した際のFP/UFPの発生速度(1秒あたりのFP/UFPの発生個数)の測定結果を示す。このときの連続通紙時のプリント速度は、60ppm(Page Par Minutes)とした。また、用紙を白紙の状態で出力したのは、トナー中のワックスなどから生じるFP/UFPが、測定対象に含まれないようにするためである。なお、測定対象は、ブルーエンジェル規格において規定される粒径が5.6[nm]~560[nm]のFP/UFPを対象とした。 Next, the generation speed of FP/UFP shown in FIG. 38 was determined by installing an image forming apparatus equipped with a conventional fixing device in a test chamber (a chamber with a volume of 2.18 m3 ) and continuously passing paper through for 10 minutes. The results of measuring the FP/UFP generation rate (the number of FP/UFP generation per second) when outputting a blank page are shown. The printing speed during continuous paper feeding at this time was 60 ppm (Page Par Minutes). Furthermore, the reason why the paper was output in a blank state was to prevent FP/UFP generated from wax in the toner from being included in the measurement target. The measurement target was FP/UFP with a particle size of 5.6 [nm] to 560 [nm] as defined in the Blue Angel Standard.
図38から分かるように、従来の定着装置を搭載する画像形成装置においては、ベルト保持部材の温度が200℃を超える3分経過あたりから(図37参照)、FP/UFPが発生し始め、その後、ベルト保持部材の温度がさらに上昇するのに伴ってFP/UFPの発生個数(発生速度)も増加した。その結果、10分間におけるFP/UFPの発生個数は、4.0×1011個を超えた。 As can be seen from FIG. 38, in an image forming apparatus equipped with a conventional fixing device, FP/UFP begins to occur around 3 minutes after the temperature of the belt holding member exceeds 200°C (see FIG. 37). As the temperature of the belt holding member further increased, the number of FP/UFPs (generation rate) also increased. As a result, the number of FP/UFP generated in 10 minutes exceeded 4.0×10 11 .
このように、図37及び図38に示される試験結果から、従来の定着装置、及びこれを備える画像形成装置においては、定着装置を10分間稼働させて用紙を連続通紙すると、ベルト保持部材の温度上昇に伴ってFP/UFPの発生個数が大幅に増加することが分かった。このことから、ベルト保持部材に付着している潤滑剤がFP/UFPの発生源となっているといえる。従って、定着装置から排出されるFP/UFPの個数を効果的に低減するには、ベルト保持部材の温度上昇を抑制し、ベルト保持部材に付着する潤滑剤の温度上昇を抑制することが重要であるといえる。 As described above, from the test results shown in FIGS. 37 and 38, in a conventional fixing device and an image forming apparatus equipped with the same, when the fixing device is operated for 10 minutes and paper is continuously passed through, the belt holding member is It was found that the number of FP/UFPs generated increased significantly as the temperature increased. From this, it can be said that the lubricant adhering to the belt holding member is the source of FP/UFP. Therefore, in order to effectively reduce the number of FPs/UFPs discharged from the fixing device, it is important to suppress the temperature rise of the belt holding member and the temperature rise of the lubricant adhering to the belt holding member. It can be said that there is.
そこで、本発明の実施形態においては、ベルト保持部材の温度上昇を抑制するため、以下のような対策を講じている。 Therefore, in the embodiment of the present invention, the following measures are taken to suppress the temperature rise of the belt holding member.
図4は、本発明の実施形態に係る定着装置を、定着ベルトの長手方向端部において切断した端部断面図、図5は、本実施形態に係る定着装置を、定着ベルトの長手方向に沿って切断した端部側の断面図である。 FIG. 4 is an end sectional view of the fixing device according to the embodiment of the present invention, cut at the longitudinal end of the fixing belt, and FIG. FIG.
図4及び図5に示されるように、本実施形態に係る定着装置20は、図36に示される従来の定着装置と同じように、ヒータ23とベルト保持部材27との間に遮蔽部材31を備えている。この遮蔽部材31の構成及び機能は、基本的に図36に示される遮蔽部材310の構成及び機能と同じである。補足すると、遮蔽部材31は、ステー25に固定され、定着ベルト21の内周面に沿った円弧状に形成されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the fixing
ここで、上記遮蔽部材31を便宜的に「第一の遮蔽部材」と称すると、本実施形態においては、第一の遮蔽部材31とベルト保持部材27との間に、さらに別の遮蔽部材である第二の遮蔽部材32が設けられている。図4及び図5においては、定着ベルト21の長手方向Xの一端側の構成のみを示しているが、他端側においても同じように、第一の遮蔽部材31に加え、第二の遮蔽部材32が設けられている。
Here, if the shielding
第二の遮蔽部材32は、定着ベルト21の内周面に沿って円弧状に形成される遮蔽部32aと、ベルト保持部材27と側板33(図5参照)との間に挟まれて取り付けられる取付部32bを有している。図6に示されるように、取付部32bには、ベルト保持部材27の固定部27cに設けられた凸部27dに対して係合する係合部としての孔部32cが設けられている。この孔部32cに対してベルト保持部材27の凸部27dが挿入されることにより、第二の遮蔽部材32がベルト保持部材27に取り付けられる。さらに、ベルト保持部材27の固定部27cと第二の遮蔽部材32に設けられた各ねじ挿通孔27e,32dにねじ34が挿通され、ねじ34が側板33に締結されることにより、第二の遮蔽部材32がベルト保持部材27と側板33との間に挟まれて固定される。
The
第一の遮蔽部材31は、ステンレス製の板材により構成されており、ヒータ23からベルト保持部材27へ放出される輻射熱(赤外線)を遮蔽することにより、ベルト保持部材27への熱の伝達を抑制する。一方、第二の遮蔽部材32は、第一の遮蔽部材31よりも熱伝導率の良い銅板により構成されており、第一の遮蔽部材31からベルト保持部材27への熱の移動を遮蔽すると共に、受けた熱を側板33へ逃がし、ベルト保持部材27への熱の伝達を抑制する。特に、本実施形態においては、側板33が、耐熱性の樹脂材料などから成るベルト保持部材27よりも熱伝導率の良い金属材料により構成されているため、第二の遮蔽部材32の熱を側板33へ効果的に逃がすことができる。
The
このように、第一の遮蔽部材31及び第二の遮蔽部材32は、いずれも、ヒータ23からベルト保持部材27への熱の伝達を抑制する熱伝達抑制部材として機能する。これにより、ベルト保持部材27への熱の伝達を効果的に抑制でき、ベルト保持部材27の温度上昇をこれまでよりも高度に抑制できる。
In this way, the first shielding
図7は、本実施形態に係る定着装置を用いて連続通紙を行った場合の、連続通紙10分間中のベルト保持部材の温度上昇を示し、図8は、そのときのFP/UFPの発生速度(単位時間あたりの発生個数)を示す。図7及び図8の各図において、実線が本実施形態の結果であり、破線は比較のために示された従来例の結果である。なお、本試験の実施条件は、上記図37及び図38に示される従来の定着装置における試験条件と同じ条件である。 FIG. 7 shows the temperature rise of the belt holding member during 10 minutes of continuous paper passing when the fixing device according to the present embodiment is used to continuously pass paper, and FIG. 8 shows the temperature rise of the FP/UFP at that time. Indicates the rate of occurrence (number of occurrences per unit time). In each figure of FIG. 7 and FIG. 8, the solid line is the result of this embodiment, and the broken line is the result of the conventional example shown for comparison. Note that the conditions for conducting this test are the same as those for the conventional fixing device shown in FIGS. 37 and 38 above.
図7から分かるように、本実施形態においては、従来例に比べてベルト保持部材の温度上昇を大幅に抑制することができた。従来例においては、ベルト保持部材の温度が、シリコーンオイル由来のFP/UFPが急激に増加する温度である210℃を超えるのに対し、本実施形態においては、ベルト保持部材の温度が210℃を超えることはなかった。さらに、本実施形態においては、ベルト保持部材の温度が、フッ素グリース由来のFP/UFPが急激に増加する温度である194℃を超えることもなかった。 As can be seen from FIG. 7, in this embodiment, the temperature rise of the belt holding member could be significantly suppressed compared to the conventional example. In the conventional example, the temperature of the belt holding member exceeds 210°C, which is the temperature at which FP/UFP derived from silicone oil rapidly increases, whereas in the present embodiment, the temperature of the belt holding member exceeds 210°C. It was never exceeded. Furthermore, in this embodiment, the temperature of the belt holding member did not exceed 194° C., which is the temperature at which FP/UFP derived from fluorine grease rapidly increases.
このため、図8に示されるように、本実施形態においては、FP/UFPの発生を従来に比べて効果的に抑制できた。従来例においては、通紙開始後3分経過あたりからFP/UFPが発生し始め、その後、FP/UFPの発生個数(発生速度)がさらに増加したが、本実施形態においては、通紙開始後3分以降もFP/UFPの発生を効果的に抑制できた。 Therefore, as shown in FIG. 8, in this embodiment, the occurrence of FP/UFP could be suppressed more effectively than in the prior art. In the conventional example, FP/UFP began to occur after 3 minutes had passed after the start of paper feeding, and the number of FP/UFP occurrences (occurrence speed) further increased thereafter, but in this embodiment, after the start of paper feeding, The generation of FP/UFP could be effectively suppressed even after 3 minutes.
また、図9は、本実施形態と従来例における微粒子(FP/UFP)の発生個数(累積数)を比較して示す図であり、図9に示される結果からも、本実施形態においては、従来例に比べてFP/UFPの発生個数を大幅に低減できたことが分かる。 Further, FIG. 9 is a diagram showing a comparison of the number (cumulative number) of fine particles (FP/UFP) generated in this embodiment and the conventional example, and from the results shown in FIG. 9, in this embodiment, It can be seen that the number of FP/UFP occurrences was significantly reduced compared to the conventional example.
以上のように、本実施形態においては、定着装置が、ベルト保持部材の温度上昇を抑制するための手段(熱伝達抑制部材)として、ヒータ23とベルト保持部材27との間に配置される第一の遮蔽部材31(第一の熱伝達抑制部材)に加え、第一の遮蔽部材31とベルト保持部材27との間に配置される第二の遮蔽部材32(第二の熱伝達抑制部材)を備えているため、連続プリント10分間中におけるベルト保持部材の温度を、シリコーンオイル由来のFP/UFPが急激に増加する210℃以下に抑えることができる。これにより、本実施形態に係る定着装置によれば、従来例に比べてシリコーンオイルから発生するFP/UFPの発生個数を大幅に低減できるようになる。
As described above, in the present embodiment, the fixing device includes a heat transfer suppressing member disposed between the
また、ベルト保持部材上の潤滑剤から発生するFP/UFPをより確実に低減する観点からすれば、プリントを行う間のベルト保持部材の温度が、ベルト保持部材上の潤滑剤のFP/UFP発生温度よりも低いことが好ましい。一般的に、市場における画像形成装置の使用は、数分以内の連続プリントがほとんどであり、5分以上の連続プリントを行うことは稀である。そのため、FP/UFPの発生を抑制するには、連続プリント10分間中のベルト保持部材の温度が、ベルト保持部材上の潤滑剤のFP/UFP発生温度よりも低くできれば十分である。 In addition, from the perspective of more reliably reducing FP/UFP generated from the lubricant on the belt holding member, it is important to note that the temperature of the belt holding member during printing is such that the FP/UFP generated by the lubricant on the belt holding member is reduced. Preferably, the temperature is lower than the temperature. In general, image forming apparatuses in the market are mostly used for continuous printing within a few minutes, and it is rare to perform continuous printing for more than 5 minutes. Therefore, in order to suppress the generation of FP/UFP, it is sufficient if the temperature of the belt holding member during 10 minutes of continuous printing can be lower than the FP/UFP generation temperature of the lubricant on the belt holding member.
また、シリコーンオイル由来のFP/UFPの発生をより効果的に抑制するには、連続プリント10分間中におけるベルト保持部材の温度を、シリコーンオイル由来のFP/UFPの発生温度である200℃以下に抑えることが好ましい。さらに、連続プリント10分間中におけるベルト保持部材の温度を194℃以下に抑えるようにすれば、フッ素グリース由来のFP/UFPの発生も抑制できるようになる。また、連続プリント10分間中におけるベルト保持部材の温度を185℃以下に抑えるようにすれば、フッ素グリース由来のFP/UFPの発生をより効果的に抑制できるようになる。また、シリコーンオイルに代えてシリコーングリースを使用する場合は、シリコーンオイルの場合と同じようにベルト保持部材の温度を制御することにより同じ効果が得られる。また、フッ素グリースに代えてフッ素オイルを使用する場合も、フッ素グリースの場合と同じようにベルト保持部材の温度を制御することにより同じ効果が得られる。 In addition, in order to more effectively suppress the generation of FP/UFP derived from silicone oil, the temperature of the belt holding member during 10 minutes of continuous printing should be kept below 200°C, which is the generation temperature of FP/UFP derived from silicone oil. It is preferable to suppress it. Furthermore, by suppressing the temperature of the belt holding member to 194° C. or lower during 10 minutes of continuous printing, generation of FP/UFP derived from fluorine grease can also be suppressed. Further, by suppressing the temperature of the belt holding member to 185° C. or lower during 10 minutes of continuous printing, generation of FP/UFP derived from fluorine grease can be more effectively suppressed. Further, when using silicone grease instead of silicone oil, the same effect can be obtained by controlling the temperature of the belt holding member in the same way as in the case of silicone oil. Further, even when fluorine oil is used instead of fluorine grease, the same effect can be obtained by controlling the temperature of the belt holding member as in the case of fluorine grease.
ここで、上記「連続プリント10分間中におけるベルト保持部材の温度」とは、次の手順により測定されたベルト保持部材の温度を意味する。温度測定の手順は、まず、定着装置(加熱装置)が搭載される画像形成装置を、23℃環境の測定室に設置し、画像形成装置の電源を投入して立ち上げた後に、待機時間(例えば、60分)経過してから印刷指示を行う。印刷条件は、プリント速度がデフォルト設定とし、プリント速度がもっとも速いモードに設定する。また、使用する用紙は坪量70g/m2でA4サイズもしくはレターサイズとし、ヨコ通紙可能なものはヨコ通紙とし、ヨコ通紙できないものはタテ通紙とする。ここでいう「ヨコ通紙」とは、用紙の長辺が搬送方向と直交する方向で搬送されることを意味し、「タテ通紙」とは、用紙の短辺が搬送方向と直交する方向で搬送されることを意味する。そして、1枚目の用紙が排出された時点を印刷開始として10分間のベルト保持部材の温度を熱電対で測定する。ただし、排紙トレイ容量や給紙トレイ容量の関係で連続プリント可能な時間が10分以下の場合は、連続プリント可能な時間でのベルト保持部材の温度を測定する。また、上記で規定した測定方法に加えて、ブルーエンジェルの微粒子基準に準拠した装置及び条件で測定してもよい。 Here, the above-mentioned "temperature of the belt holding member during 10 minutes of continuous printing" means the temperature of the belt holding member measured by the following procedure. The temperature measurement procedure is as follows: First, install the image forming apparatus equipped with the fixing device (heating device) in a measurement room in a 23°C environment, turn on the power to the image forming apparatus, and start up the image forming apparatus. For example, the print instruction is issued after 60 minutes have passed. As for the printing conditions, the printing speed is set as the default setting, and the printing speed is set to the fastest mode. In addition, the paper to be used has a basis weight of 70 g/m 2 and is A4 size or letter size. If the paper can be passed horizontally, the paper is passed horizontally, and if the paper cannot be passed horizontally, the paper is passed vertically. "Horizontal paper feeding" here means that the long side of the paper is transported in a direction perpendicular to the transport direction, and "vertical paper feeding" means that the paper is transported in a direction in which the short side of the paper is perpendicular to the transport direction. means that it is transported by Then, the temperature of the belt holding member is measured using a thermocouple for 10 minutes, with printing starting at the time when the first sheet of paper is discharged. However, if the time during which continuous printing is possible is less than 10 minutes due to the capacity of the paper ejection tray and the capacity of the paper feeding tray, the temperature of the belt holding member during the continuous printing time is measured. In addition to the measurement method specified above, measurement may be performed using an apparatus and conditions that comply with Blue Angel's particulate standards.
また、本実施形態に係る定着装置においては、ベルト保持部材の温度上昇を効果的に抑制できるようにするため、次のような構成を具備している。 Further, the fixing device according to the present embodiment has the following configuration in order to effectively suppress the temperature rise of the belt holding member.
具体的には、図4及び図5に示されるように、第二の遮蔽部材32の遮蔽部32aと第一の遮蔽部材31との間に隙間Sが設けられている。このため、第一の遮蔽部材31がヒータ23によって加熱されて温度上昇しても、第一の遮蔽部材31と第二の遮蔽部材32との間の空気層(隙間S)の断熱効果によって、第一の遮蔽部材31の熱が第二の遮蔽部材32へ伝わりにくくなる。これにより、第二の遮蔽部材32が温度上昇しにくくなるので、ベルト保持部材27の温度上昇も効果的に抑制できる。
Specifically, as shown in FIGS. 4 and 5, a gap S is provided between the shielding
また、上記隙間Sは、少なくとも定着ベルト21の長手方向Xにおけるヒータ23の発熱部Hが配置される範囲に渡って設けられていることが好ましい。なお、本実施形態におけるヒータ23の「発熱部」とは、ハロゲンヒータのガラス管内に収容されるタングステンワイヤの主に発熱が生じる部分であり、具体的には、タングステンワイヤが巻回された部分を意味する。タングステンワイヤが巻回されていない直線状部分においても厳密には通電により僅かに発熱するが、このような主として発熱しない部分は発熱部には含まれない。
Further, it is preferable that the gap S is provided over at least the range in the longitudinal direction X of the fixing
このようなヒータ23の発熱部Hが配置される範囲においては、第一の遮蔽部材31がヒータ23から放出される輻射熱を直接受けて温度上昇しやすいため、発熱部Hが配置される範囲において第一の遮蔽部材31と第二の遮蔽部材32が互いに隙間Sを介して(非接触に)配置されることが好ましい。これにより、第一の遮蔽部材31から第二の遮蔽部材32への熱の移動を効果的に抑制でき、ベルト保持部材27の温度上昇も効果的に抑制できるようになる。
In the range where the heat generating part H of the
また、第一の遮蔽部材31と第二の遮蔽部材32との間に隙間Sを確保するため、第一の遮蔽部材31及び第二の遮蔽部材32はなるべく薄い板材により構成されることが好ましい。例えば、第二の遮蔽部材32の厚さは、0.15mm以上0.6mmであることが好ましい。本実施形態においては、第一の遮蔽部材31が厚さ0.3mmのステンレス板によって構成され、第二の遮蔽部材32は厚さ0.15mmの銅板によって構成されている。
Further, in order to ensure a gap S between the first shielding
また、第二の遮蔽部材32の材質は、銅以外に、ステンレス(SUS)などの鋼、アルミニウムなどであってもよい。また、第二の遮蔽部材32は、熱を効果的に逃がせるように、熱伝導率が10W/m・k以上の材料により構成されることが好ましい。
Moreover, the material of the
また、本実施形態においては、図5に示されるように、第二の遮蔽部材32がベルト保持部材27の固定部27cと側板33との間に挟まれて取り付けられることにより、第二の遮蔽部材32がベルト保持部材27の挿入部27aに対して非接触に保持されている。このように、第二の遮蔽部材32がベルト保持部材27の挿入部27aに対して非接触であることにより、第二の遮蔽部材32の熱が挿入部27aに伝達されにくくなるため、挿入部27aの外周面に付着する潤滑剤の温度上昇も効果的に抑制できる。
Moreover, in this embodiment, as shown in FIG. The
以上の本実施形態に係る説明においては、FP/UFPが発生する物質として、フッ素グリース、フッ素オイル、シリコーンオイル、シリコーングリースを例に挙げたが、本発明は、これら以外の液状又は半固体状の潤滑性物質(潤滑性を有する物質)が用いられる場合にも適用可能である。なお、本発明において、潤滑性物質(潤滑性を有する物質)とは、部品と部品の間に介在することで、それら部品間の摩擦抵抗を減少させる物質のことを指す。フッ素グリース、フッ素オイル、シリコーンオイル、シリコーングリース以外の液状又は半固体状の潤滑性物質が定着装置内に収容されている場合であっても、本発明によれば、ベルト保持部材の温度上昇を抑制でき、ベルト保持部材に付着する潤滑性物質の温度上昇も抑制できるため、FP/UFPの発生を効果的に抑制することが可能である。また、ベルト保持部材に2種類以上の潤滑剤が付着している場合は、これらの潤滑剤のFP/UFP発生温度のうち、低い方の発生温度よりも、連続プリント10分間中のベルト保持部材の温度が低くなるように制御することが好ましい。 In the above description of this embodiment, fluorinated grease, fluorinated oil, silicone oil, and silicone grease have been cited as examples of substances that generate FP/UFP, but the present invention is applicable to liquid or semi-solid substances other than these. It is also applicable when a lubricating substance (a substance having lubricating properties) is used. In the present invention, a lubricating substance (a substance having lubricating properties) refers to a substance that is present between parts and reduces the frictional resistance between the parts. According to the present invention, even if a liquid or semi-solid lubricating substance other than fluorine grease, fluorine oil, silicone oil, or silicone grease is contained in the fixing device, the temperature rise of the belt holding member can be prevented. Since it is possible to suppress the temperature increase of the lubricating substance adhering to the belt holding member, it is possible to effectively suppress the occurrence of FP/UFP. In addition, if two or more types of lubricants are attached to the belt holding member, the temperature of the belt holding member during continuous printing for 10 minutes should be lower than the lower of the FP/UFP generation temperatures of these lubricants. It is preferable to control the temperature to be low.
また、FP/UFPの発生原因となるベルト保持部材の温度上昇は、単位時間あたりの通紙枚数が多い画像形成装置ほど顕著になるので、本発明は、特に通紙枚数が多い画像形成装置に適用された場合に、大きな効果を期待できる。プリント速度とFP/UFPの発生個数との関係を示す図10によれば、連続プリント10分間中に定着装置から発生するFP/UFPの個数は、プリント速度が50ppm(Page Par Minutes)を超えたあたりから特に多くなる。従って、本発明は、プリント速度が50ppm以上の定着装置又は画像形成装置に適用された場合に、より大きな効果を期待できる。また、図5に示されるように、ヒータ23がベルト保持部材27の内側に配置される構成の場合も、ベルト保持部材27が温度上昇しやすいため、このような構成の定着装置においても、本発明を適用することにより大きな効果を期待できる。
Furthermore, the temperature rise of the belt holding member, which causes FP/UFP, becomes more pronounced in image forming apparatuses that pass a large number of sheets per unit time. If applied, great effects can be expected. According to FIG. 10, which shows the relationship between print speed and the number of FP/UFPs generated, the number of FPs/UFPs generated from the fixing device during 10 minutes of continuous printing is greater than 50 ppm (Page Par Minutes) when the print speed exceeds 50 ppm (Page Par Minutes). Especially from around the area. Therefore, the present invention can be expected to have greater effects when applied to a fixing device or an image forming apparatus with a printing speed of 50 ppm or more. Furthermore, as shown in FIG. 5, even in the case where the
続いて、上記実施形態(第一実施形態)とは異なる本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明においては、主に上記実施形態とは異なる部分について説明し、それ以外の部分については基本的に同じ構成であるので適宜説明を省略する。 Next, an embodiment of the present invention different from the above embodiment (first embodiment) will be described. In the following description, parts that are different from the above embodiment will be mainly described, and since the other parts have basically the same configuration, the description will be omitted as appropriate.
図11は、本発明の第二実施形態の構成を示す図である。 FIG. 11 is a diagram showing the configuration of the second embodiment of the present invention.
図11に示される第二実施形態においては、第二の遮蔽部材32が取付部材としてのブラケット35を介して側板33に取り付けられている。詳しくは、ブラケット35が、側板33のベルト保持部材27側の面とは反対側の面に固定され、このブラケット35の側板33に固定される面とは反対側に第二の遮蔽部材32の取付部32bが取り付けられている。
In the second embodiment shown in FIG. 11, the
この場合、第二の遮蔽部材32は、上記第一実施形態のように、側板33とベルト保持部材27との間に挟まれるように取り付けられていないので、第二の遮蔽部材32からベルト保持部材27への熱の移動を抑制できる。すなわち、第二の遮蔽部材32は、ベルト保持部材27に対して非接触に(直接接触しないように)配置されているので、第二の遮蔽部材32の熱がベルト保持部材27に伝わるのを抑制できる。従って、第二実施形態の構成によれば、ベルト保持部材27の温度上昇をより効果的に抑制できるようになる。
In this case, the
図12及び図13は、本発明の第三実施形態の構成を示す図である。 12 and 13 are diagrams showing the configuration of a third embodiment of the present invention.
図12及び図13に示される第三実施形態においては、第二の遮蔽部材32が、上記第一実施形態のような熱伝導率が高い部材ではなく、反対に熱伝導率が低い部材によって構成されている。この場合、熱伝導率が低い部材から成る第二の遮蔽部材32が、第一の遮蔽部材31とベルト保持部材27との間に介在していることにより、第一の遮蔽部材31の熱がベルト保持部材27へ伝わりにくくなる。これにより、ベルト保持部材27の温度上昇を効果的に抑制できる。すなわち、第三実施形態における第二の遮蔽部材32は、その断熱効果によって、ベルト保持部材27への熱の伝達を抑制する熱伝達抑制部材(第二の熱伝達抑制部材)として機能する。
In the third embodiment shown in FIGS. 12 and 13, the
本実施形態においては、第二の遮蔽部材32が第一の遮蔽部材31とベルト保持部材27とによって挟まれて保持されているが、第二の遮蔽部材32は、第一の遮蔽部材31に一体的に固定されることにより保持されてもよい。また、図13に示されるように、第二の遮蔽部材32は、第一の遮蔽部材31及びベルト保持部材27に対して接触している場合のほか、第一の遮蔽部材31及びベルト保持部材27に対して非接触に配置されてもよい。第二の遮蔽部材32の熱伝導率は、ベルト保持部材27への熱伝達を効果的に抑制するため、0.05W/m・k以下であることが好ましい。例えば、第二の遮蔽部材32は、グラスウールなどの熱伝導率が低く耐熱性を有する部材によって構成されることが好ましい。
In this embodiment, the
図14及び図15に、第三実施形態に係る定着装置を用いた場合の、連続通紙10分間中のFP/UFPの発生速度と発生個数(累積数)を示す。この場合も、試験条件は、上記従来の定着装置における試験条件と同じである。また、図14及び図15の各図において、実線が第三実施形態の結果を示し、破線は従来例の結果を示す。 FIGS. 14 and 15 show the rate of occurrence of FP/UFP and the number of occurrences (cumulative number) during 10 minutes of continuous sheet feeding when using the fixing device according to the third embodiment. In this case as well, the test conditions are the same as those for the conventional fixing device. Moreover, in each figure of FIG. 14 and FIG. 15, the solid line shows the result of the third embodiment, and the broken line shows the result of the conventional example.
図14及び図15に示されるように、第三実施形態においても、従来例に比べてFP/UFPの発生個数を大幅に低減できた。従って、第三実施形態のように、断熱機能を有する第二の遮蔽部材32を用いた構成においても、上記各実施形態と同じような効果を得ることが可能である。
As shown in FIGS. 14 and 15, in the third embodiment as well, the number of FP/UFPs generated could be significantly reduced compared to the conventional example. Therefore, even in a configuration using the
また、ベルト保持部材の温度上昇を抑制する方法として、次のような構成及び方法も有効である。 Furthermore, the following configuration and method are also effective as a method of suppressing the temperature rise of the belt holding member.
図16に示される本発明の第四実施形態においては、ベルト保持部材27を冷却する冷却装置36が設けられている。冷却装置36は、気流発生部材としての吸引ファン37と、ダクト38を備えている。ダクト38の吸気口38aは、ベルト保持部材27が配置される定着ベルト21の長手方向両端部に対向するように配置されている。
In the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 16, a
また、図16に示されるように、本実施形態においては、連続プリント枚数をカウントするカウント部102と、冷却装置36を稼動させるか否かの判定基準となる所定の連続プリント枚数を記憶する記憶部103と、カウント部102及び記憶部103から得られる情報に基づき冷却装置36を稼動させるか否かを判定する判定部104を備える制御装置101が設けられている。記憶部103によって記憶される連続プリント枚数は、実験などにより得られる連続プリント枚数とベルト保持部材27の温度の相関関係、あるいは、連続プリント枚数とベルト保持部材27上の潤滑剤の温度との相関関係に基づいて、ベルト保持部材27上の潤滑剤からFP/UFPが発生し得る連続プリン枚数をあらかじめ特定し、その特定された連続プリント枚数よりも少ない値で設定される。例えば、潤滑剤としてシリコーンオイルが用いられる場合は、ベルト保持部材27の温度がシリコーンオイル由来のFP/UFPが発生し得る210℃となる連続プリント枚数を特定し、その特定された連続プリント枚数よりも少ない枚数を、判定基準となる所定の連続プリント枚数として設定する。
Further, as shown in FIG. 16, in this embodiment, a counting unit 102 that counts the number of consecutively printed sheets and a memory that stores a predetermined number of consecutively printed sheets that is a criterion for determining whether or not to operate the
上記のように構成された第四実施形態において、連続プリント枚数がカウント部102によってカウントされ、カウントされた連続プリント枚数が記憶部103に記憶されている所定の連続プリント枚数に達した場合は、判定部104の指示により冷却装置36が稼働する。これにより、吸引ファン37が回転駆動を開始し、ダクト38を介してベルト保持部材27近傍の空気(熱気)が吸引される。また、これにより、ベルト保持部材27の周囲に気流が発生するため、ベルト保持部材27が空冷され、ベルト保持部材27の温度上昇が抑制される。なお、ベルト保持部材27の周囲に気流を発生させる気流発生部材としては、上記のような吸引ファン37のほか、定着装置20(ベルト保持部材27)に向かって送風する送風ファンであってもよい。
In the fourth embodiment configured as described above, the number of consecutive prints is counted by the counting unit 102, and when the counted number of consecutive prints reaches a predetermined number of consecutive prints stored in the
このように、第四実施形態においては、カウントされた連続プリント枚数が所定の連続プリント枚数に達した場合に、冷却装置36が稼働するため、連続プリント枚数がベルト保持部材27上の潤滑剤からFP/UFPが発生し得る連続プリント枚数となる前に、ベルト保持部材27の温度を下げることができる。ここで、上記「カウントされた連続プリント枚数が所定の連続プリント枚数に達した場合」とは、カウントされた連続プリント枚数が所定の連続プリント枚数に達した瞬間のほか、カウントされた連続プリント枚数が所定の連続プリント枚数を超え、かつ、ベルト保持部材27上の潤滑剤からFP/UFPが発生し得る連続プリン枚数を超えないタイミングを意味する。このため、本実施形態においては、ベルト保持部材27上の潤滑剤からFP/UFPが発生する前に、ベルト保持部材27の温度を下げることができ、FP/UFPの発生を未然に回避できる。
As described above, in the fourth embodiment, when the counted number of consecutive prints reaches the predetermined number of consecutive prints, the
また、図17に示される本発明の第五実施形態のように、冷却装置36の稼動タイミングを判定する情報として、温度センサ39の検知温度を用いてもよい。この場合、温度検知部材である温度センサ39は、加圧ローラ22の長手方向両端部に対向するように配置され、加圧ローラ22の長手方向両端部の表面温度を検知する。また、記憶部103には、ベルト保持部材27上の潤滑剤からFP/UFPが発生しない加熱ローラの温度が記憶されている。すなわち、記憶部103に記憶されている加圧ローラ22の温度は、加圧ローラ22の温度とベルト保持部材27の温度の相関関係、あるいは、加圧ローラ22の温度とベルト保持部材27上の潤滑剤の温度との相関関係に基づいて、ベルト保持部材27上の潤滑剤からFP/UFPが発生し得る加圧ローラ22の温度を特定し、その特定された加圧ローラ22の温度よりも低い値の温度に設定されている。なお、加圧ローラ22の温度に代えて、定着ベルト21の温度を検知する温度センサ28(図2参照)の検知温度を用いてもよい。
Further, as in the fifth embodiment of the present invention shown in FIG. 17, the temperature detected by the
本実施形態においては、温度センサ39の検知温度が上昇して記憶部103に記憶されている所定の温度に達すると、判定部104の指示により冷却装置36が稼働する。これにより、上記実施形態と同じように、ベルト保持部材27が空冷され、ベルト保持部材27の温度上昇が抑制される。なお、本実施形態においても、冷却装置36は、吸引ファンを備えるものであってもよいし、送風ファンを備えるものであってもよい。
In this embodiment, when the temperature detected by the
また、本実施形態においては、検知温度が所定の温度に達した場合に、冷却装置36が稼働するため、加圧ローラ22の温度がベルト保持部材27上の潤滑剤からFP/UFPが発生し得る加圧ローラ22の温度となる前に、ベルト保持部材27の温度を下げることができる。ここで、上記「検知温度が所定の温度に達した場合」とは、検知温度が所定の温度に達した瞬間のほか、検知温度が所定の温度を超え、かつ、ベルト保持部材27上の潤滑剤からFP/UFPが発生し得る加圧ローラ22の温度を超えないタイミングを意味する。これにより、本実施形態においても、FP/UFPの発生を未然に回避できる。
Further, in this embodiment, since the
上記図16及び図17に示される各実施形態においては、ベルト保持部材27の温度を低下させるために冷却装置36を用いているが、冷却装置36を用いる方法に代えて、プリント速度(単位時間あたりのプリント枚数)を低下させる方法を採用してもよい。
In each of the embodiments shown in FIGS. 16 and 17, the
図18に示される本発明の第六実施形態は、プリント速度を低下させる方法を用いた実施形態である。この場合、制御装置101が、連続プリント枚数をカウントするカウント部102のほか、あらかじめ設定された所定の連続プリント枚数を記憶する記憶部103と、カウント部102及び記憶部103から得られる情報に基づきプリント速度を低下させるか否かを判定する判定部104を備えている。記憶部103において記憶される連続プリント枚数は、上記実施形態と同じであり、ベルト保持部材27上の潤滑剤からFP/UFPが発生すると想定される連続プリント枚数よりも少ない値に設定されている。
A sixth embodiment of the present invention shown in FIG. 18 is an embodiment using a method of reducing printing speed. In this case, the
本実施形態において、カウントされた連続プリント枚数が記憶部103に記憶されている連続プリント枚数に達すると、判定部104の指示によりプリント速度を低下させる。すなわち、画像形成部200における画像形成動作、記録媒体供給部400における給紙動作のほか、用紙搬送装置の搬送速度などを制御する。また、これに伴って、加圧ローラ22の回転駆動及びヒータ23の発熱量も制御する。
In the present embodiment, when the counted number of consecutive prints reaches the number of consecutive prints stored in the
このように、プリント速度を低下させることにより、定着装置20における単位時間あたりの通紙枚数が減るので、ヒータ23の発熱量を低下させることができる。これにより、ベルト保持部材27の温度を抑制できる。また、本実施形態においては、潤滑剤からFP/UFPが発生する前にプリント速度を低下させることができるため、上記実施形態と同じように、FP/UFPの発生を未然に回避することが可能である。
By lowering the print speed in this way, the number of sheets passed per unit time in the fixing
また、図19に示される本発明の第七実施形態のように、温度センサ39によって検知される加圧ローラ22の温度に基づいて、プリント速度を低下させるか否か判定するようにしてもよい。本実施形態における記憶部103には、上記実施形態と同じように、ベルト保持部材27上の潤滑剤からFP/UFPが発生すると想定される加圧ローラ22の温度よりも低い値に設定された温度が記憶されている。この場合、温度センサ39の検知温度が上昇して記憶部103に記憶されている所定の温度に達すると、プリント枚数を低下させる。これにより、FP/UFPの発生前にベルト保持部材27の温度を下げることができるため、FP/UFPの発生を未然に回避できる。なお、本実施形態においても、加圧ローラ22の温度に代えて、定着ベルト21の温度を検知する温度センサ28の検知温度を用いてもよい。
Further, as in the seventh embodiment of the present invention shown in FIG. 19, it may be determined whether or not to reduce the printing speed based on the temperature of the
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態の構成に限らず、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。上記実施形態においては、ヒータ23からベルト保持部材27への輻射熱の伝達を抑制する熱伝達抑制部材として第一の遮蔽部材31と第二の遮蔽部材32が設けられているが、連続プリント10分間中におけるベルト保持部材27の温度を210℃以下に抑えることができれば、第一の遮蔽部材31を省略してもよい。
Although each embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the configuration of each of the above-described embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the gist of the invention. In the above embodiment, the first shielding
また、本発明は、上記のような構成の定着装置に限らず、種々の構成の定着装置にも適用可能である。以下に、本発明を適用可能な定着装置の構成をいくつか例示する。 Further, the present invention is applicable not only to the fixing device having the above-described configuration but also to fixing devices having various configurations. Below, some configurations of fixing devices to which the present invention can be applied will be illustrated.
図20及び図21に示される定着装置40は、第一回転体としての定着ベルト41と、第二回転体としての加圧ローラ42と、加熱源としてのヒータ43と、加熱源保持部材としてのヒータホルダ44と、支持部材としての加圧ステー45と、温度検知部材としてのサーミスタ48と、回転体保持部材としてのフランジ47(図21参照)を備えている。
The fixing
図20に示される定着ベルト41と加圧ローラ42の機能及び構成は、上記図2に示される定着ベルト21及び加圧ローラ22と基本的に同じである。
The functions and configurations of the fixing
ヒータ43は、板状基板と、その基板上に設けられた抵抗発熱体を有するセラミックヒータであり、抵抗発熱体への通電により発熱する。ヒータ43は、定着ベルト41の内周面に接触するように配置されており、ヒータ43が発熱すると、定着ベルト41が内側から加熱される。また、ヒータ43は、加圧ローラ42との間に定着ベルト41を挟んでニップ部Nを形成するニップ形成部材としての機能も兼ねる。
The
ヒータホルダ44は、ヒータ43を保持する加熱源保持部材である。ヒータホルダ44は、例えば耐熱性の樹脂により構成されている。この場合、ヒータホルダ44が定着ベルト41の内周面に沿って半円弧状の断面に形成されていることにより、ヒータホルダ44によって定着ベルト41の回転軌道が規制される。
The
加圧ステー45は、ヒータホルダ44を支持する支持部材である。加圧ステー45がヒータホルダ44を支持していることにより、加圧ローラ42の加圧によるヒータホルダ44及びヒータ43の撓みが抑制され、加圧ローラ42と定着ベルト41との間に均一な幅のニップ部Nが形成される。加圧ステー45は、剛性を確保するため、ステンレス(SUS)などの金属材料により構成されることが好ましい。
The pressure stay 45 is a support member that supports the
また、加圧ステー45には、温度検知部材としてのサーミスタ48が設けられている。サーミスタ48は、定着ベルト41の内周面に対して接触又は非接触に対向することにより定着ベルト41の温度を検知する。
Further, the
フランジ47は、上記ベルト保持部材27と同じように、定着ベルト41の長手方向両端部を保持する一対の保持部材である。このフランジ47も、定着ベルト41内に挿入される挿入部としてのバックアップ部47aと、定着ベルト41の長手方向の移動を規制する規制部としてのフランジ部47bとを有している。この場合、各フランジ47は、バネなどの付勢部材によって定着ベルト41の各端部に向かって付勢されることにより、定着ベルト41内に挿入された状態で保持される。
The
このような構成の定着装置40においても、ヒータ43が発熱すると、フランジ47が温度上昇し、フランジ47に付着する潤滑剤が温度上昇してFP/UFPが発生する虞がある。従って、図20及び図21に示される定着装置40においても本発明を適用することにより、フランジ47の温度上昇を抑制し、FP/UFPの発生を抑制することが可能である。
Even in the fixing
次に、図22及び図23に示される定着装置50は、上記図20及び図21に示される定着装置40と同じように、セラミックヒータ(ヒータ53)を備える定着装置である。具体的に、図22及び図23に示される定着装置50は、第一回転体としての定着ベルト51と、第二回転体としての加圧部材52と、加熱源としてのヒータ53と、加熱源保持部材としてのヒータホルダ54と、支持部材としての補強部材55と、回転体保持部材としてのベルト保持部57(図23参照)と、温度検知部材としての感熱体58(図23参照)と、カバー部材59(図23参照)を備えている。
Next, the fixing
図22及び図23に示される定着ベルト51、加圧部材52、ヒータ53、ヒータホルダ54、補強部材55、ベルト保持部57のそれぞれの機能及び構成は、上記図20及び図21に示される定着ベルト41、加圧ローラ42、ヒータ43、ヒータホルダ44,加圧ステー45、フランジ47と基本的に同じである。
The functions and configurations of the fixing
感熱体58は、ヒータホルダ54のヒータ53を保持する面とは反対側に設けられ、ヒータホルダ54を介してヒータ53の温度を検知する。感熱体58の検知温度に基づいてヒータ53の発熱が制御されることにより、定着ベルト51が所定の定着温度に維持される。
The heat
カバー部材59は、耐熱樹脂製の箱状の部材である。カバー部材59が、定着ベルト51内において感熱体58を介してヒータホルダ54と対向するように配置されることにより、対応する感熱体58がカバー部材59によって覆われる。
The
このように、本発明が適用される定着装置は、ヒータ53の温度を検知する感熱体58と、感熱体58を覆うカバー部材59を備えるものであってもよい。
In this way, the fixing device to which the present invention is applied may include the heat
続いて、図24及び図25に示される定着装置60は、上記図2及び図3に示される定着装置20と同じように、加熱源としてハロゲンヒータ(ヒータ63)を備える定着装置である。具体的に、図24及び図25に示される定着装置60は、第一回転体としての定着ベルト61と、第二回転体としての加圧ローラ62と、加熱源としてのヒータ63と、ニップ形成部材64と、支持部材としての支持部65と、反射部材としての反射板66と、回転体保持部材としての保持枠67(図25参照)と、摺動部材としてのリング68(図25参照)を備えている。
Next, a fixing
図24及び図25に示される定着ベルト61、加圧ローラ62、ヒータ63、ニップ形成部材64、支持部65、反射板66、保持枠67のそれぞれの機能及び構成は、図2及び図3に示される定着ベルト21、加圧ローラ22、ヒータ23、ニップ形成部材24、ステー25、反射部材26、ベルト保持部材27と基本的に同じである。なお、ニップ形成部材64は、金属製のベースパッド640と、ベースパッド640と定着ベルト61の内周面との間に介在するフッ素樹脂製の摺動シート641を有している。
The functions and configurations of the fixing
リング68は、定着ベルト61内に挿入される保持枠67の挿入部としての筒状部67aの外周面に装着され、定着ベルト61の長手方向端縁と保持枠67の規制部としての固定プレート67bとの間に介在する。定着ベルト61が回転すると、定着ベルト61と一緒にリング68が連れ回りする、あるいは、定着ベルト61が低摩擦性のリング68に対して摺動することにより、定着ベルト61と保持枠67との間において生じる摺動抵抗が低減される。
The
このように、本発明が適用される定着装置は、リング68を備えるものであってもよい。
In this way, the fixing device to which the present invention is applied may include the
続いて、図26及び図27に示される定着装置70は、上記図2及び図3に示される定着装置20と同じように、加熱源としてハロゲンヒータ73を備える定着装置である。具体的に、図26及び図27に示される定着装置70は、第一回転体としての定着ベルト71と、第二回転体としての加圧ローラ72と、加熱源としてのハロゲンヒータ73と、ニップ形成部材74と、反射部材76と、回転体保持部材としてのベルト支持部材77(図27参照)と、温度検知部材としての温度センサ78と、ガイド部材79を備えている。
Next, a fixing
図26及び図27に示される定着ベルト71、加圧ローラ72、ハロゲンヒータ73、ニップ形成部材74、反射部材76、ベルト支持部材77、温度センサ78は、図2及び図3に示される定着ベルト21、加圧ローラ22、ヒータ23、ニップ形成部材24、反射部材26、ベルト保持部材27、温度センサ28と基本的に同じ機能を有する。
The fixing
ただし、図26及び図27に示される反射部材76は、ハロゲンヒータ73から放出される輻射熱(赤外線)を定着ベルト71ではなく、主にニップ形成部材74に反射する。反射部材76は、ハロゲンヒータ73の外側を覆うように断面U字形に形成されており、反射部材76のハロゲンヒータ73と対向する内側の面76aが反射率の高い反射面となっている。このため、ハロゲンヒータ73から輻射熱が放出されると、輻射熱が反射部材76の反射面76aによってニップ形成部材74へ反射される。
However, the reflecting
これにより、ニップ形成部材74は、ハロゲンヒータ73からニップ形成部材74に向かって放出される輻射熱と、反射部材76によってニップ形成部材74へ反射される輻射熱によって加熱される。そして、ニップ形成部材74の熱は、ニップ部Nにおいて定着ベルト21へ伝達される。すなわち、この場合、ニップ形成部材74は、ニップ部Nを形成するほか、ニップ部Nにおいて熱を定着ベルト71へ伝達する伝熱部材としても機能する。このため、ニップ形成部材74は、熱伝導率の良い銅又はアルミニウムなどの金属材料によって構成されている。
As a result, the
また、反射部材76は、ニップ形成部材74を支持する支持部材(ステー)としての機能も兼ねる。反射部材76が、定着ベルト71の長手方向に渡ってニップ形成部材74を支持することにより、ニップ形成部材74の撓みが抑制され、定着ベルト71と加圧ローラ72との間に均一な幅のニップ部Nが形成される。反射部材76は、支持部材としての機能を確保するため、SUS、SECCなどの剛性の高い金属材料により構成されることが好ましい。
Further, the reflecting
ガイド部材79は、定着ベルト71の内側に配置され、回転する定着ベルト71を内側からガイドする部材である。ガイド部材79は、定着ベルト71の内周面に沿って湾曲するガイド面79aを有しており、定着ベルト71がこのガイド面79aに沿ってガイドされることにより、定着ベルト71が大きな変形を伴うことなく円滑に回転する。
The
このように、本発明が適用される定着装置は、熱伝導性の良いニップ形成部材74を介してハロゲンヒータ73の熱を伝達し、定着ベルト71を加熱する構成であってもよい。
In this manner, the fixing device to which the present invention is applied may be configured to heat the fixing
続いて、図28及び図29に示される定着装置80は、上記図20及び図21に示される定着装置40と同じように、加熱源としてセラミックヒータ(ヒータ83)を備える定着装置である。具体的に、図28及び図29に示される定着装置80は、第一回転体としての定着ベルト81と、第二回転体としての加圧ローラ82と、加熱源としてのヒータ83と、加熱源保持部材としての保持部材84と、支持部材としてのステー85と、回転体保持部材としての円弧状ガイド87(図29参照)と、熱伝達部材である熱拡散部材88と、断熱部材としての保熱板89を備えている。
Next, a fixing
図28及び図29に示される定着ベルト81、加圧ローラ82、ヒータ83、保持部材84、ステー85、円弧状ガイド87は、図20及び図21に示される定着ベルト41、加圧ローラ42、ヒータ43、ヒータホルダ44,加圧ステー45、フランジ47と基本的に同じ機能を有する。なお、保持部材84は、ヒータ83のほか、熱拡散部材88と保熱板89を重ねた状態で保持する。
The fixing
熱拡散部材88は、ステンレス、アルミニウム合金、鉄などの金属材料により構成されている。熱拡散部材88は、定着ベルト81の内周面に接触するように配置されており、ヒータ83から生じる熱を定着ベルト81へ伝達すると共に、定着ベルト81を介して加圧ローラ82に接触し、ニップ部Nを形成する。また、ヒータ83と熱拡散部材88との間に熱伝導グリースが塗布されており、ヒータ83から熱拡散部材88への熱伝達効率を向上させている。一方、保熱板89は、ヒータ83の熱が保持部材84とステー85に伝達されるのを抑制するため、ヒータ83の熱拡散部材88側の面とは反対側に配置されている。
The
定着ベルト81が回転すると、熱拡散部材88に対して定着ベルト81が摺動するため、定着ベルト81と熱拡散部材88との間には摺動性を向上させる潤滑剤が塗布されている。また、定着ベルト81に対して接触する熱拡散部材88の摺動面には、低摩擦で耐摩耗性を有するガラスコーティング又は硬質クロムメッキなどの表面層が形成されている。
When the fixing
このような定着装置においても、ヒータ83の発熱により円弧状ガイド87が温度上昇すると、円弧状ガイド87に付着する潤滑剤が温度上昇してFP/UFPが発生する虞があるため、本発明を適用することにより、FP/UFPの発生を抑制することが可能である。
Even in such a fixing device, if the temperature of the
続いて、図30及び図31に示される定着装置90は、第一回転体としての無端状のベルト91と、加熱部材としての加熱ローラ96と、加熱源としてのヒータ93と、第二回転体としての加圧ローラ92と、ニップ形成部材94と、支持部材95と、ガイド部材98と、潤滑剤供給部材としての潤滑剤塗布部材99と、軸受97(図31参照)を備える定着装置である。
Next, the fixing
図30に示されるように、ベルト91は、加熱ローラ96とニップ形成部材94とガイド部材98に巻きかけられている。加熱ローラ96がバネなどによりニップ形成部材94に対して離れる方向に付勢されていることにより、ベルト91に所定の張力が付与されている。この状態で、加圧ローラ92が回転駆動することにより、ベルト91が従動回転する。
As shown in FIG. 30, the
ニップ形成部材94は、押圧部材940と、押圧部材940とベルト91の内周面との間に介在する低摩擦性の摺動シート941を有している。押圧部材940が支持部材95によって支持されていることにより、押圧部材940が加圧ローラ92の加圧力を受け、ニップ部Nが形成される。
The
ヒータ93は、ハロゲンヒータなどであり、加熱ローラ96内に配置されている。ヒータ93が発熱すると、加熱ローラ96が加熱され、加熱ローラ96の熱がベルト91へ伝達される。
The
潤滑剤塗布部材99は、ベルト91の内周面に接触し、ベルト91の内周面に対して摺動性を向上させる潤滑剤を供給する。ベルト91の内周面に供給された潤滑剤は、ベルト91の回転に伴って、ガイド部材98とベルト91との間、及びニップ形成部材94とベルト91との間に介在し、ベルト91が円滑に回転できるようになる。
The
ここで、加熱ローラ96は、回転可能となるように、一般的にすべり軸受又はボールベアリングなどの軸受97によって保持される。このような回転体保持部材としての軸受97は、加熱ローラ96の軸方向両端部(長手方向両端部)に装着されており、軸受には加熱ローラ96が回転する際の摺動抵抗又は回転トルクを低減する潤滑剤が塗布されている。
Here, the
従って、加熱ローラ96が加熱され、その熱の影響を軸受97が受けると、軸受97に付着する潤滑剤が温度上昇することにより、FP/UFPが発生する虞がある。このため、図30に示される定着装置においても、本発明を適用することが好ましい。例えば、加熱ローラ96の内側に、上記のような熱伝達抑制部材としての第一の遮蔽部材31及び第二の遮蔽部材32を配置することにより、ヒータ93から加熱ローラ96を保持する回転体保持部材(軸受97)への熱の伝達を効果的に抑制できるようになる。これにより、上記実施形態と同じように、FP/UFPの発生個数を低減できるようになる。
Therefore, when the
また、本発明は、図32及び図33に示されるような構成の定着装置110にも適用可能である。
Further, the present invention is also applicable to a
図32及び図33に示される定着装置110は、第一回転体としての定着ベルト111と、定着ローラ116と、第二回転体としての加圧ローラ112と、加熱源としてのヒータ113と、ニップ形成部材としての加圧パッド114と、ガイド部材115と、支持部材117と、温度検知部材としての温度センサ118と、熱伝達部材119と、回転体保持部材としてのベルト保持部材122(図33参照)を備えている。
The fixing
図32に示される定着ベルト111は、定着ローラ116と、加圧パッド114と、ガイド部材115と、熱伝達部材119に巻きかけられている。定着ローラ116は、加圧ローラ112が回転駆動することにより、従動回転する。
The fixing
ヒータ113は、セラミックヒータなどの面状又は板状のヒータであり、熱伝達部材119に設けられている。熱伝達部材119は、ヒータ113と定着ベルト111の間に介在し、ヒータ113の熱を定着ベルト111へ伝達する部材である。また、熱伝達部材119は、支持部材117に取り付けられたバネ120によって定着ベルト111の内周面に接触するように付勢されている。
The
加圧パッド114は、支持部材117に取り付けられた別のバネ121によって定着ベルト111の内周面に接触するように付勢されている。これにより、加圧パッド114は、定着ベルト111を介して加圧ローラ112に圧接され、定着ベルト111と加圧ローラ112との間にニップ部Nが形成される。
The
ガイド部材115は、支持部材117に取り付けられて支持されている。また、ガイド部材115には、温度センサ118が取り付けられており、温度センサ118によって定着ベルト111の温度が検知される。
図32に示されるような定着装置110においても、定着ベルト111の長手方向両端部を保持するベルト保持部材122が設けられているため、定着ベルト111が加熱されると、ベルト保持部材122に付着する潤滑剤が温度上昇することにより、FP/UFPが発生する虞がある。従って、このような定着装置110においても、本発明を適用することにより、上記各実施形態と同じように、FP/UFPの発生を効果的に抑制することが可能である。
The fixing
また、本発明は、上記のような電子写真方式の画像形成装置に搭載される定着装置に適用される場合に限らない。例えば、本発明は、インクジェット方式の画像形成装置に搭載され、用紙に塗布されたインクなどの液体を乾燥させる乾燥装置など、定着装置以外の加熱装置に対しても適用可能である。 Further, the present invention is not limited to the case where it is applied to a fixing device installed in an electrophotographic image forming apparatus as described above. For example, the present invention is applicable to heating devices other than fixing devices, such as a drying device that is installed in an inkjet image forming apparatus and dries liquid such as ink applied to paper.
図39に、乾燥装置を備えるインクジェット式画像形成装置の一形態を示す。 FIG. 39 shows one embodiment of an inkjet image forming apparatus including a drying device.
図39に示されるインクジェット式画像形成装置2000は、画像読取装置202と、画像形成部203と、シート供給装置204と、乾燥装置206と、シート排出部207を備えている。また、インクジェット式画像形成装置2000の横には、シート揃え装置3000が配置されている。
An inkjet
このインクジェット式画像形成装置2000においては、印刷動作開始の指示があると、シート供給装置204から記録媒体としての用紙などのシートが給送される。シートが画像形成部203に搬送されると、画像読取装置202によって読み取られた原稿の画像情報、あるいは端末からプリント指示されたプリント情報に基づき画像形成部203の液体吐出ヘッド214からシートにインクが吐出され、シート上に画像が形成される。
In this inkjet
画像が形成されたシートは、乾燥装置206を通過する搬送路222か、乾燥装置206を通過しない搬送路223かへ、選択的に案内される。シートが乾燥装置206へ案内された場合は、乾燥装置206によってシート上のインクの乾燥が促進され、シートがシート排出部207かシート揃え装置3000へ案内される。一方、シートが乾燥装置206を通過しない搬送路223へ案内された場合は、そのままシートがシート排出部207かシート揃え装置3000へ案内される。また、シートがシート揃え装置3000に案内された場合は、シートが揃えて載置される。
The sheet with the image formed thereon is selectively guided to either a
図40に示されるように、上記乾燥装置206は、第一回転体としての加熱ベルト291と、第二回転体としての加熱ローラ292と、加熱ベルト291を加熱する加熱源としての第一ヒータ293と、加熱ローラ292を加熱する加熱源としての第二ヒータ294と、ニップ形成部材295と、支持部材としてのステー296と、反射部材297と、加熱ベルト291を回転可能に保持する回転体保持部材としてのベルト保持部材298を備えている。
As shown in FIG. 40, the
ニップ形成部材295は、加熱ベルト291を介して加熱ローラ292の外周面に接触し、加熱ベルト291と加熱ローラ292との間にニップ部Nを形成する。図40に示されるように、画像(インクI)を担持するシート250が乾燥装置206のニップ部Nへ搬送されると、図中の矢印方向へ回転する加熱ベルト291と加熱ローラ292によってシート250が搬送されながら加熱される。これにより、シート250上のインクIの乾燥が促進される。
The
図40に示される乾燥装置206において、加熱ベルト291は、その長手方向両端部に配置される一対のベルト保持部材298によって回転可能に保持されているため、加熱ベルト291が加熱され、ベルト保持部材298が温度上昇すると、ベルト保持部材298に付着する潤滑剤からFP/UFPが発生する虞がある。従って、このような乾燥装置206においても、本発明を適用することにより、ベルト保持部材298の温度上昇を抑制でき、FP/UFPの発生を効果的に抑制できるようになる。
In the
また、本発明は、図41に示されるようなラミネート処理装置を備える画像形成装置にも適用可能である。 Further, the present invention is also applicable to an image forming apparatus including a lamination processing apparatus as shown in FIG. 41.
図41に示される画像形成装置4000は、ラミネート処理装置401のほか、複数の作像ユニット411C,411M,411Y,411Bk、露光装置412及び転写装置413を有する画像形成部402と、定着装置403と、記録媒体供給部としての給紙部404を備えている。
The
ラミネート処理装置401は、2枚のシート間に用紙が挿入された状態でこれらを加熱及び加圧して用紙にシートを熱圧着する加熱装置である。具体的に、ラミネート処理装置401は、シート450を供給するシート供給部420と、シート供給部420から供給されたシートを2枚のシートに剥離するシート剥離部430と、剥離された2枚のシート間に用紙が挿入された状態で用紙とシートを加熱及び加圧しながら搬送する回転体としての熱加圧ローラ440を備えている。熱加圧ローラ440は、ヒータなどの加熱源によって加熱される。また、熱加圧ローラ44は、長手方向両端部が一対の軸受などの回転体保持部材によって回転可能に保持されている。
The
図41に示される画像形成装置4000において、給紙部404から記録媒体としての用紙Pが画像形成部402に供給されると、画像形成部402において画像が形成され、供給された用紙Pに対して画像が転写される。そして、画像が転写された用紙Pは、定着装置403へ搬送され、画像の定着処理が行われる。なお、画像形成部402における画像形成動作及び転写動作(各作像ユニット411C,411M,411Y,411Bk、露光装置412及び転写装置413の各動作)、及び定着装置403における定着動作は、上記実施形態のものと基本的に同じであるので説明を省略する。
In the
定着処理が行われた用紙Pは、続いてラミネート処理装置401へ搬送され、剥離された2枚のシート間に挿入される。そして、用紙Pは2枚のシートに挟まれた状態で熱加圧ローラ440によって加熱及び加圧され、シートと用紙Pが熱圧着されて装置外に排出される。
The paper P that has been subjected to the fixing process is then conveyed to the
このとき、熱加圧ローラ440がヒータなどの加熱源によって加熱され、熱加圧ローラ440を支持する軸受の温度が上昇すると、軸受に付着する潤滑剤からFP/UFPが発生する虞がある。そのため、このような熱加圧ローラ440を備えるラミネート処理装置401においても本発明を適用することにより、熱加圧ローラ440を保持する軸受の温度上昇を抑制でき、FP/UFPの発生を効果的に抑制することが可能となる。
At this time, if the
以上説明した本発明の態様をまとめると、本発明には、少なくとも下記の構成を備える加熱装置、定着装置、画像形成装置が含まれる。 To summarize the aspects of the present invention described above, the present invention includes a heating device, a fixing device, and an image forming apparatus having at least the following configurations.
[第1の構成]
第1の構成は、回転可能に保持される回転体と、前記回転体を加熱する加熱源と、前記回転体の長手方向両端部を保持する回転体保持部材と、前記回転体保持部材に付着する液状又は半固体状の潤滑性を有する物質を備え、前記回転体保持部材の温度が、前記液状又は半固体状の潤滑性を有する物質の微粒子の発生温度より低い加熱装置である。
[First configuration]
The first configuration includes a rotating body that is rotatably held, a heating source that heats the rotating body, a rotating body holding member that holds both ends of the rotating body in the longitudinal direction, and a rotating body that is attached to the rotating body holding member. The heating device includes a liquid or semi-solid lubricating substance, and the temperature of the rotating body holding member is lower than the temperature at which fine particles of the liquid or semi-solid lubricating substance are generated.
[第2の構成]
第2の構成は、回転可能に保持される回転体と、前記回転体を加熱する加熱源と、前記回転体の長手方向両端部を保持する回転体保持部材と、前記回転体保持部材に付着する液状又は半固体状の潤滑性を有する物質を備え、連続プリント10分間中における前記回転体保持部材の温度が210℃以下の加熱装置である。
[Second configuration]
The second configuration includes a rotating body that is rotatably held, a heating source that heats the rotating body, a rotating body holding member that holds both longitudinal ends of the rotating body, and a rotating body that is attached to the rotating body holding member. The heating device is equipped with a liquid or semi-solid lubricating substance, and the temperature of the rotating body holding member is 210° C. or less during continuous printing for 10 minutes.
[第3の構成]
第3の構成は、前記第2の構成において、連続プリント10分間中における前記回転体保持部材の温度が200℃以下の加熱装置である。
[Third configuration]
A third configuration is a heating device in which the temperature of the rotating body holding member during 10 minutes of continuous printing is 200° C. or less in the second configuration.
[第4の構成]
第4の構成は、前記第2の構成において、連続プリント10分間中における前記回転体保持部材の温度が194℃以下の加熱装置である。
[Fourth configuration]
A fourth configuration is a heating device in which the temperature of the rotating body holding member during 10 minutes of continuous printing is 194° C. or lower in the second configuration.
[第5の構成]
第5の構成は、前記第2の構成において、連続プリント10分間中における前記回転体保持部材の温度が185℃以下の加熱装置である。
[Fifth configuration]
A fifth configuration is a heating device in which the temperature of the rotating body holding member during 10 minutes of continuous printing is 185° C. or less in the second configuration.
[第6の構成]
第6の構成は、前記第2又は第3の構成において、前記液状又は半固体状の潤滑性を有する物質が、シリコーンオイル、シリコーングリースの少なくとも1つを含む加熱装置である。
[Sixth configuration]
A sixth configuration is a heating device in the second or third configuration, in which the liquid or semisolid lubricating substance includes at least one of silicone oil and silicone grease.
[第7の構成]
第7の構成は、前記第4又は第5の構成において、前記液状又は半固体状の潤滑性を有する物質が、シリコーンオイル、シリコーングリース、フッ素オイル、フッ素グリースの少なくとも1つを含む加熱装置である。
[Seventh configuration]
A seventh configuration is a heating device according to the fourth or fifth configuration, wherein the liquid or semi-solid lubricating substance includes at least one of silicone oil, silicone grease, fluorine oil, and fluorine grease. be.
[第8の構成]
第8の構成は、前記第1から第7のいずれか1つの構成において、前記加熱源が前記回転体保持部材の内側に配置される加熱装置である。
[Eighth configuration]
An eighth configuration is a heating device in which the heating source is arranged inside the rotating body holding member in any one of the first to seventh configurations.
[第9の構成]
第9の構成は、前記第1から第8のいずれか1つの構成において、前記加熱源から前記回転体保持部材への熱の伝達を抑制する熱伝達抑制部材を備える加熱装置である。
[Ninth configuration]
A ninth configuration is a heating device in any one of the first to eighth configurations, including a heat transfer suppressing member that suppresses transfer of heat from the heating source to the rotating body holding member.
[第10の構成]
第10の構成は、前記第9の構成において、前記熱伝達抑制部材は、前記加熱源と前記回転体保持部材との間に配置される第一の熱伝達抑制部材と、前記第一の熱伝達抑制部材と前記回転体保持部材との間に配置される第二の熱伝達抑制部材を有する加熱装置である。
[Tenth configuration]
In a tenth configuration, in the ninth configuration, the heat transfer suppressing member includes a first heat transfer suppressing member disposed between the heating source and the rotating body holding member, and a first heat transfer suppressing member disposed between the heating source and the rotating body holding member. The heating device includes a second heat transfer suppressing member disposed between the transfer suppressing member and the rotating body holding member.
[第11の構成]
第11の構成は、前記第10の構成において、前記第一の熱伝達抑制部材と前記第二の熱伝達抑制部材は、少なくとも前記回転体の長手方向における前記加熱源の発熱部が配置される範囲において、互いに非接触に配置される加熱装置である。
[Eleventh configuration]
In an eleventh configuration, in the tenth configuration, the first heat transfer suppressing member and the second heat transfer suppressing member are arranged such that at least a heat generating portion of the heating source in the longitudinal direction of the rotating body is disposed. The heating devices are arranged without contacting each other in the area.
[第12の構成]
第12の構成は、前記第10又は第11の構成において、前記第二の熱伝達抑制部材は、前記回転体保持部材に直接接触しないように配置される加熱装置である。
[Twelfth configuration]
A twelfth configuration is a heating device in the tenth or eleventh configuration, in which the second heat transfer suppressing member is arranged so as not to directly contact the rotating body holding member.
[第13の構成]
第13の構成は、前記第10から第12のいずれか1つの構成において、前記第二の熱伝達抑制部材は、熱伝導率が10W/m・k以上の部材により構成される加熱装置である。
[13th configuration]
In a thirteenth configuration, in any one of the tenth to twelfth configurations, the second heat transfer suppressing member is a heating device configured of a member having a thermal conductivity of 10 W/m·k or more. .
[第14の構成]
第14の構成は、前記第10又は第11の構成において、前記第二の熱伝達抑制部材は、熱伝導率が0.05W/m・k以下の部材により構成される加熱装置である。
[Fourteenth configuration]
A fourteenth configuration is a heating device in the tenth or eleventh configuration, in which the second heat transfer suppressing member is made of a member having a thermal conductivity of 0.05 W/m·k or less.
[第15の構成]
第15の構成は、前記第1から第14のいずれか1つの構成において、前記回転体保持部材を冷却する冷却装置を備え、連続プリント枚数が所定の枚数に達した場合に、前記冷却装置を稼動させる加熱装置である。
[15th configuration]
A fifteenth configuration, in any one of the first to fourteenth configurations, includes a cooling device that cools the rotating body holding member, and when the number of consecutive prints reaches a predetermined number, the cooling device is turned on. This is a heating device that is operated.
[第16の構成]
第16の構成は、前記第1から第14のいずれか1つの構成において、前記回転体保持部材を冷却する冷却装置と、前記加熱装置の温度を検知する温度検知部材を備え、前記温度検知部材の検知温度が上昇して所定の温度に達した場合に、前記冷却装置を稼動させる加熱装置である。
[Sixteenth configuration]
A sixteenth configuration, in any one of the first to fourteenth configurations, includes a cooling device that cools the rotating body holding member and a temperature detection member that detects the temperature of the heating device, the temperature detection member The cooling device is a heating device that operates the cooling device when the detected temperature of the cooling device increases and reaches a predetermined temperature.
[第17の構成]
第17の構成は、前記第1から第14のいずれか1つの構成において、連続プリント枚数が所定の枚数に達した場合に、プリント速度を低下させる加熱装置である。
[Seventeenth configuration]
A seventeenth configuration is a heating device that reduces the printing speed when the number of consecutively printed sheets reaches a predetermined number in any one of the first to fourteenth configurations.
[第18の構成]
第18の構成は、前記第1から第14のいずれか1つの構成において、前記加熱装置の温度を検知する温度検知部材を備え、前記温度検知部材の検知温度が上昇して所定の温度に達した場合に、プリント速度を低下させる加熱装置である。
[18th configuration]
An eighteenth configuration, in any one of the first to fourteenth configurations, includes a temperature detection member that detects the temperature of the heating device, and the temperature detected by the temperature detection member increases to reach a predetermined temperature. This is a heating device that reduces the printing speed when
[第19の構成]
第19の構成は、前記第2から第7のいずれか1つの構成において、前記連続プリント10分間中のプリントの速度は、50ppm以上の加熱装置である。
[19th configuration]
A nineteenth configuration is a heating device according to any one of the second to seventh configurations, in which the printing speed during the continuous printing for 10 minutes is 50 ppm or more.
[第20の構成]
第20の構成は、前記第1から第19のいずれか1つ構成の加熱装置を用いて未定着画像を担持する記録媒体を加熱し、前記未定着画像を前記記録媒体に定着させる定着装置である。
[Twentieth configuration]
A 20th configuration is a fixing device that heats a recording medium carrying an unfixed image using the heating device of any one of the 1st to 19th configurations, and fixes the unfixed image on the recording medium. be.
[第21の構成]
第21の構成は、前記第1から第19のいずれか1つの構成の加熱装置、又は、前記第20の構成の定着装置を備える画像形成装置である。
[21st configuration]
A twenty-first configuration is an image forming apparatus including the heating device of any one of the first to nineteenth configurations or the fixing device of the twentieth configuration.
20 定着装置(加熱装置)
21 定着ベルト(第一回転体)
22 加圧ローラ(第二回転体)
23 ヒータ(加熱源)
27 ベルト保持部材(回転体保持部材)
31 第一の遮蔽部材(第一の熱伝達抑制部材)
32 第二の遮蔽部材(第二の熱伝達抑制部材)
36 冷却装置
100 画像形成装置
H 発熱部
N ニップ部
X 長手方向
20 Fixing device (heating device)
21 Fixing belt (first rotating body)
22 Pressure roller (second rotating body)
23 Heater (heating source)
27 Belt holding member (rotating body holding member)
31 First shielding member (first heat transfer suppressing member)
32 Second shielding member (second heat transfer suppressing member)
36
Claims (21)
前記回転体を加熱する加熱源と、
前記回転体の長手方向両端部を保持する回転体保持部材と、
前記回転体保持部材に付着する液状又は半固体状の潤滑性を有する物質を備え、
前記回転体保持部材の温度が、前記液状又は半固体状の潤滑性を有する物質の微粒子の発生温度より低いことを特徴とする加熱装置。 a rotating body rotatably held;
a heating source that heats the rotating body;
a rotating body holding member that holds both longitudinal ends of the rotating body;
comprising a liquid or semi-solid lubricating substance that adheres to the rotating body holding member,
A heating device characterized in that the temperature of the rotating body holding member is lower than the generation temperature of the fine particles of the liquid or semi-solid lubricating substance.
前記回転体を加熱する加熱源と、
前記回転体の長手方向両端部を保持する回転体保持部材と、
前記回転体保持部材に付着する液状又は半固体状の潤滑性を有する物質を備え、
連続プリント10分間中における前記回転体保持部材の温度が210℃以下であることを特徴とする加熱装置。 a rotating body rotatably held;
a heating source that heats the rotating body;
a rotating body holding member that holds both longitudinal ends of the rotating body;
comprising a liquid or semi-solid lubricating substance that adheres to the rotating body holding member,
A heating device characterized in that the temperature of the rotating body holding member during 10 minutes of continuous printing is 210° C. or less.
連続プリント枚数が所定の枚数に達した場合に、前記冷却装置を稼動させる請求項1から5のいずれか1項に記載の加熱装置。 comprising a cooling device that cools the rotating body holding member,
The heating device according to any one of claims 1 to 5, wherein the cooling device is operated when the number of consecutively printed sheets reaches a predetermined number.
前記加熱装置の温度を検知する温度検知部材を備え、
前記温度検知部材の検知温度が上昇して所定の温度に達した場合に、前記冷却装置を稼動させる請求項1から5のいずれか1項に記載の加熱装置。 a cooling device that cools the rotating body holding member;
comprising a temperature detection member that detects the temperature of the heating device,
The heating device according to any one of claims 1 to 5, wherein the cooling device is operated when the temperature detected by the temperature detection member increases and reaches a predetermined temperature.
前記温度検知部材の検知温度が上昇して所定の温度に達した場合に、プリント速度を低下させる請求項1から5のいずれか1項に記載の加熱装置。 comprising a temperature detection member that detects the temperature of the heating device,
The heating device according to any one of claims 1 to 5, wherein the printing speed is reduced when the temperature detected by the temperature detection member increases and reaches a predetermined temperature.
An image forming apparatus comprising the heating device according to claim 1 .
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