JP5852332B2 - 画像加熱装置 - Google Patents
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Description
(画像形成装置)
本実施形態に係わる画像加熱装置が搭載される画像形成装置の一例を図10に示す概略図を用いて説明する。画像形成装置50は、記録材搬送ベルト9上に担持した記録材P上に、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの4色のトナー像を順次転写することで、一つの画像を形成する方式である。像担持体である感光ドラム1の周面には、回転方向(矢印R1方向)に沿って順に、帯電器2、レーザ光を感光ドラム1に照射する露光装置3、現像器5、記録材搬送ベルト9を介して転写ローラ10、及び感光ドラムクリーナー16が配置されている。
次いで、本実施形態の画像加熱装置100について以下に説明する。本実施形態の画像加熱装置100は、上述のように立ち上げ時間の短縮や低消費電力化を目的としたフィルム加熱方式の画像加熱装置である。図2は本実施形態の画像加熱装置100の断面図である。図2において、定着フィルム112(回転体)は可撓性を有する回動可能な無端ベルトであり、その内周部には、加熱ヒータ113(加熱部材)が設けられている。この加熱ヒータ113により定着フィルム112は内側から加熱される。
本実施形態で、円筒状の定着フィルム112は、ヒータホルダー119に保持された加熱部材である加熱ヒータ113により内側から加熱される。ヒータホルダー119は、加熱ヒータ113の熱を奪い難いように低熱容量の材料が好ましく、本実施形態では耐熱性樹脂である液晶ポリマー(LCP)を用いた。ヒータホルダー119は強度を持たせるために鉄製のステー120で加熱ヒータ113とは反対側から支えられている。
本実施形態の加圧ローラ110は外径φ20mmであり、φ12mmの鉄製の芯金117にシリコーンゴムを発泡した厚さ4mmの弾性層116(発泡ゴム)が形成されている。加圧ローラ110は、熱容量が大きく、熱伝導率が大きいと、加圧ローラ110表面の熱が内部へ吸収され易く、加圧ローラ110の表面温度が上昇しにくくなる。すなわち、できるだけ低熱容量で熱伝導率が低く、断熱効果の高い材質の方が、加圧ローラ110表面温度の立ち上がり時間を短縮できる。上記シリコーンゴムを発泡した発泡ゴムの熱伝導率は0.11〜0.16W/m・Kである。
加熱ヒータ113は、幅6mmで厚さ1mmのアルミナの基板表面に、Ag/Pd(銀パラジウム)の通電発熱抵抗層をスクリーン印刷により10μm塗工し、その上に発熱体保護層としてガラスを50μmの厚さで覆ったものを用いた。加熱ヒータ113の背面には通電発熱抵抗層の発熱に応じて昇温したセラミック基板の温度を検知するための温度検知素子115が配置されている。この温度検知素子115の信号に応じて、長手方向端部にある不図示の電極部から通電発熱抵抗層に流す電流を適切に制御することで、加熱ヒータ113の温度を調整している。
次に、図2中矢印A1方向から見た画像加熱装置の模式図を図3に示す。図3(a)は定着フィルム112が長手方向(回動軸方向)へ寄りが発生していない時の図である。定着フィルム112内部の様子が分かるように定着フィルム112は透かして点線で示す。加圧ローラ110は、駆動ギア131から駆動を受けると図3中矢印R1方向に回転駆動する。定着フィルム112は定着ニップ部Nで加圧ローラ110から駆動を受け図3中矢印R2方向に従動回転する。
加圧ローラ110と定着フィルム112が通常回転している場合、基本的には加圧ローラ110は、回転軸方向である長手方向に均一な力で定着フィルムを回転方向である周方向へ搬送する。しかし、定着フィルム112が長手方向に均一な力で搬送されない場合がある。例えば、定着フィルム112や加圧ローラ110のアライメントが左右でずれている場合や加圧バネ114の左右のバランスが良くない場合、定着フィルム112や加圧ローラ110の左右で外径差がある場合などである。
次にジャム処理時の定着フィルム112の寄りについて説明する。画像加熱装置に記録材が残留した場合、ユーザーが加熱装置の搬送方向下流側からから記録材のジャム処理を行なったとする。このとき、搬送方向に真っ直ぐに記録材を引き抜けば定着フィルム112に寄り力は発生しないが、記録材を搬送方向に対して角度のついた斜め方向に引き抜いた場合、定着フィルム112に通常の回転時の寄り力よりも大きい寄り力が発生することがある。
定着フィルム112が長手方向に寄り、その寄り力の強さが強い場合に定着フィルム112が定着フランジの規制面に突き当たり、定着フィルム112の端部が破損することについて、以下詳しく説明する。
本実施形態の定着フランジ130の構成は、ニップ部を上方より眺めた場合に、搬送方向上流側の定着フィルム112の内周面をガイドしている領域に含まれる部分で、定着フィルム112の長手方向(回動軸方向)の寄りを規制する。このため、フィルム端部破損が発生し難い構成となる。図1は、ニップ部を上方より眺めた場合の図で、本実施形態の定着フランジ130による定着フィルム112の寄り規制の模式図である。図6と同様に、駆動ギア131側(図中右側)に定着フィルム112が寄った場合に、定着フランジ130のフィルム規制面130aに定着フィルム端部が突き当たるところの拡大図となっている。
以下に、フィルム端部破損の防止を詳しく説明する。図1(a)に示すように本実施形態の定着フランジ130の定着フィルム規制面130aは、搬送方向上流側よりも下流側の方が定着フィルム端部から離れるようにテーパー角度θがついている。定着フィルム112の搬送方向最上流端部112jと定着フィルム最上流端部112jが定着フランジ130に突き当たる最上流規制面130jとの間隔をLjとする。
定着フィルム端部から搬送方向上流側よりも下流側の方が離れるようにテーパー角度θがついている本実施形態の定着フランジ130と、従来の定着フランジ140とでフィルム端部破壊の発生し易さの比較試験を行なった。フィルム端部破損の比較は、ジャム処理により寄り力を強くした場合の比較と、通紙耐久によるフィルム端部破損の有無の確認で比較した。
本発明の第2の実施形態を以下に説明する。本実施形態において、未定着トナー像を形成する画像形成装置については、第1の実施形態と同じであり説明を省略する。また画像加熱装置においても、基本構成は第1の実施形態と同じフィルム加熱方式の画像加熱装置であり、同じ部材については、同一の符号で示し説明を省略する。本実施形態では第1の実施形態と同様に、搬送方向上流側の定着フィルム112内周面をガイドしている部分だけで、定着フィルム112の長手方向の寄りを規制する。
図7に本実施形態の定着フランジ150による定着フィルム112の寄り規制の模式図を示す。図7は、図1同様に駆動側(図中右側)に定着フィルム112が寄った場合に定着フランジ150のフィルム規制面150aに定着フィルム端部が突き当たったところの拡大図である。図7(a)は定着フィルム112が定着フランジ150に突き当たる前の模式図である。
本実施形態の定着フランジ150の構成においても、第1の実施形態と同様のフィルム端部破損の比較試験を行った。フィルム端部破損の比較結果を表2に示す。
以上、第1、第2の実施形態においては、搬送方向下流側における定着フィルム内周面が定着フランジにガイドされていない部分で定着フィルムの寄りを規制しないようにした。特に、定着フランジ規制面に上流側よりも下流側の方が定着フィルム端部から離れるようなテーパー角度θをつける構成について説明してきたが、この構成に限ったものでは無い。以下にその他の実施形態として説明する。
図8にその他の定着フランジ構成の模式図を示す。例えば、図8(a)の定着フランジ160に示すように、定着フィルム112の寄りを規制する定着フランジ規制面160aが曲面になっていても良い。上述のように定着フィルム112端部と定着フランジ規制面160aの間隔の関係が、下流側の間隔Lkが上流側の間隔Ljより大きくなるように、定着フランジ規制面160aを曲面にしても、上述と同様の作用効果が得られる。
第1、第2の実施形態においては、回転体、加熱部材、加圧部材について、同一の構成で説明したが、この構成に限ったものでは無い。例えば、加熱部材としては、図9に示すように定着フィルム112にハロゲンヒータ201を内包し、摺動部材200で加圧ローラ110と定着ニップ部Nを形成するような構成を用いても良い。
Claims (7)
- 筒状のフィルムと、
前記フィルムの外面と接触してニップ部を形成する加圧部材と、
前記フィルムの母線方向における前記フィルムの端部の近傍に設けられ、前記フィルムが前記母線方向に移動したときに前記フィルムの前記母線方向の端面と接触する第1の面と、前記フィルムの前記端部の内面に対向する第2の面と、を有する支持部材と、
を備え、前記ニップ部でトナー像が形成された記録材を搬送しながら加熱して前記トナー像を記録材に定着する定着装置において、
前記第1の面は、記録材搬送方向において、前記ニップ部の中央よりも上流側に前記フィルムの前記端面と平行な領域である第1の領域と、前記中央よりも下流側に前記第1の領域よりも前記母線方向に関し前記フィルムの前記端面から離れた領域である第2の領域と、を有することを特徴とする定着装置。 - 前記第2の領域は、前記第1の領域と連続し且つ記録材搬送方向に向かうにつれて前記母線方向に関し前記フィルムの前記端面から徐々に離れる領域であることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
- 筒状のフィルムと、
前記フィルムの外面と接触してニップ部を形成する加圧部材と、
前記フィルムの母線方向において前記フィルムの端部の近傍に設けられ、前記フィルムが前記母線方向に移動したときに前記フィルムの前記母線方向の端面と接触する第1の面と、前記フィルムの前記端部の内面に対向する第2の面と、を有する支持部材と、
を備え、前記ニップ部でトナー像が形成された記録材を搬送しながら加熱して前記トナー像を記録材に定着する定着装置において、
前記第1の面は、記録材搬送方向に関し前記ニップ部の中央よりも上流側から前記中央よりも下流側に亘って連続した領域であって記録材搬送方向に向かうにつれて前記母線方向に関し前記フィルムの前記端面から徐々に離れる領域を有し、
前記領域は、前記フィルムの前記端面に近づく方向に凸の曲面で形成されていることを特徴とする定着装置。 - 前記フィルムは、樹脂で形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の定着装置。
- 前記フィルムの内面に接触するニップ部形成部材を有し、前記ニップ部形成部材は前記加圧部材と共に前記フィルムを介して前記ニップ部を形成することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の定着装置。
- 前記加圧部材はローラであって、前記ローラの回転によって前記フィルムが回転することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の定着装置。
- 前記ニップ部形成部材は、ヒータであることを特徴とする請求項5に記載の定着装置。
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