JP5991756B2 - 像加熱装置 - Google Patents
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Description
(1)画像形成装置例
図11は本発明に係る像加熱装置を定着装置(定着器)として搭載した画像形成装置の一例の概略構成を表わす横断面図である。この画像形成装置は、転写式電子写真プロセス利用のレーザービームプリンタである。
以下の説明において、定着装置及び定着装置を構成する部材に関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向をいう。短手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向をいう。長手幅とは長手方向の寸法である。短手幅とは短手方向の寸法である。
定着フィルム13は、クイックスタートを可能にするために総厚200μm以下の厚みの耐熱性フィルムである。この定着フィルム13は、定着フィルム13の筒状の基層として、ポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK等の耐熱性樹脂ベルト、或いはステンレス、ニッケル等の金属ベルトを用いている。このうち、前者の耐熱性樹脂ベルトに関しては熱伝導性を向上させるために、BN、アルミナ、Al等の高熱伝導性粉末を混入してあっても良い。また、耐久寿命の長い定着装置を構成するために充分な強度を持ち、耐久性に優れた定着フィルム13として、総厚20μm以上の厚みが必要である。よって定着フィルム13の総厚としては20μm以上200μm以下が最適である。
加圧ローラ20は、SUS、SUM、Al等の金属製の芯金21の長手方向両端部の軸部21a間の外周面上に弾性層22を形成した弾性ローラである。弾性層22として、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムで形成した弾性ソリッドゴム層を用いることができる。或いは、より断熱効果を持たせるためにシリコーンゴムを発泡して形成した弾性スポンジゴム層を用いることができる。或いは、シリコーンゴム層内に中空のフィラー(マイクロバルーン等)を分散させ、硬化物内に気体部分を持たせて断熱効果を高めた弾性気泡ゴム層を用いることができる。この弾性層22の外周面上に表層としてPFA、PTFE等の離型性層23を形成してあってもよい。
図1、図3を参照してヒータ11の構成を説明する。図3はヒータ11の概略構成を表わす模式図である。
ヒータホルダ12は、ヒータ11を支持すると共に定着フィルム13の回転をガイドするための部材であり、液晶ポリマー、フェノール樹脂、PPS、PEEK等の耐熱性樹脂により形成されている。ヒータホルダ12は、熱伝導率が低いほど加圧ローラ20への熱伝導が良くなるので、耐熱性樹脂層中にガラスバルーンやシリカバルーン等のフィラーを内包してあっても良い。ヒータホルダ12の耐熱温度は約300℃である。
金属ステー14は、剛性を有する所定の金属材料を用いて横断面略逆U字形状に形成されている。この金属ステー14の短手方向両側のステー足部14bは、ヒータ支持面部12aの定着ニップ部N側とは反対側の背面に設けられた一対の側壁部12gとホルダ部12dの内壁面12d1との間の底面19hに載置されている(図1参照)。この金属ステー14の長手方向両端部はヒータホルダ12から突き出ている(図2参照)。
本実施例の定着装置FUは、プリント指令に応じて駆動制御部(不図示)がモータ(不図示)を回転駆動する。加圧ローラ20は芯金21の端部に設けられた駆動ギア(不図示)でモータの出力軸の回転駆動力を得て図1にて示す矢印方向に回転する。本実施例では、加圧ローラ3の周速度を168mm/secとし、画像形成装置の印刷能力としてはA4サイズ紙を毎分30枚印字可能なようにモータを駆動制御している。
図5に従来の定着装置におけるヒータとヒータホルダの構成を示す。図5では、従来のヒータと本実施例のヒータ11を容易に対比できるように、本実施例のヒータ11と共通する部材、部分には同一符号を付している。同様に、従来のヒータホルダと本実施例のヒータホルダ12を容易に対比できるように、本実施例のヒータホルダと共通する部材、部分には同一符号を付している。
図4を参照して、本実施例のヒータホルダ12の構成を説明する。図4において、(a)は本実施例のヒータ11の定着ニップ部N側からの表面図である。(b)は本実施例のヒータホルダ12の定着ニップ部N側からのヒータ支持面部12aの説明図である。(c)は本実施例のヒータホルダ12の記録材搬送方向上流側からのヒータ支持面部12aの説明図である。(d)はヒータ11とヒータ11を支持しているヒータホルダ12の定着ニップ部N側からの表面図である。(e)はヒータホルダ12を記録材搬送方向上流側から透視しヒータ支持面部12aに支持されているヒータ11を表わす模式図である。(f)はヒータホルダ12を記録材搬送方向上流側から透視しホルダ部12dに溶融埋没したヒータ11を表わす模式図である。
本実施例の定着装置の効果を確認するために、図4(b)に示す本実施例のヒータホルダ12と、比較のために図5(c)に示す従来タイプのヒータホルダ12を用い、ヒータ11の異常昇温時における双方のヒータホルダ12の比較検証実験を行った。本実施例のヒータホルダ12を用いた定着装置、及び従来タイプのヒータホルダ12を用いた定着装置を搭載する画像形成装置はFPOTを6秒に高速化した仕様であり、従来構成の画像形成装置では適切な通電遮断が困難な条件下における比較実験である。
他の定着装置を説明する。本実施例の定着装置FUは、実施例1の定着装置FUにおいけるヒータホルダ12のヒータ支持面部12a背面の構成が異なる点を除いて、実施例1の定着装置FUと同じ構成としてある。
他の定着装置を説明する。本実施例の定着装置FUは、ヒータホルダ12において、ヒータ支持面部12aの発熱領域部A1と非発熱領域部B1の境界位置をヒータ支持面部12aの発熱領域部A1の若干内側に修正したものである。更に、回転軌道保持部12cの非発熱領域部B2においてヒータ支持面部12aと回転軌道保持部12cを短手方向で不連続としたものである。この点を除いて、実施例1の定着装置FUと同じ構成としてある。
他の定着装置を説明する。本実施例の定着装置FUは、実施例1の定着装置FUにおいけるヒータホルダ12のヒータ支持面部12a背面の構成が異なる点を除いて、実施例1の定着装置FUと同じ構成としてある。
本実施例の定着装置は、記録材が担持する未定着トナー画像を記録材に加熱定着する装置としての使用に限られず、記録材に仮定着されたトナー画像を加熱してトナー画像の表面に光沢性を付与する像加熱装置として使用することもできる。
Claims (6)
- 基板と、前記基板の長手方向に沿って形成された発熱抵抗体層と、を有する加熱体と、前記加熱体を支持する加熱体支持部材と、前記加熱体支持部材で支持した前記加熱体と接触しつつ回転する筒状の加熱回転体と、前記加熱回転体を介して前記加熱体とニップ部を形成する加圧部材とを有し、前記ニップ部で画像を担持した記録材を搬送しつつ加熱する像加熱装置において、
前記加熱体は、前記発熱抵抗体層が形成された発熱領域と、前記発熱抵抗体層の形成されていない非発熱領域と、を前記基板の長手方向に連続して有しており、
前記加熱体支持部材は、前記加熱体を支持するための加熱体支持面部と、前記加熱体支持面部の前記基板の長手方向と直交する短手方向の両側で前記加熱回転体の回転軌道を保持する回転軌道保持部と、を有し、
前記加熱体支持面部と、前記回転軌道保持部は、それぞれ、前記発熱領域に相当する発熱領域部と、前記非発熱領域に相当する非発熱領域部と、を前記基板の長手方向に有し、
前記加熱体支持面部は前記回転軌道保持部の前記発熱領域部と前記非発熱領域部の間で連続であり、前記回転軌道保持部は前記加熱体支持面部の前記発熱領域部のみに対応して配設されていることを特徴とする像加熱装置。 - 基板と、前記基板の長手方向に沿って形成された発熱抵抗体層と、を有する加熱体と、前記加熱体を支持する加熱体支持部材と、前記加熱体支持部材で支持した前記加熱体と接触しつつ回転する筒状の加熱回転体と、前記加熱回転体を介して前記加熱体とニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記ニップ部で画像を担持した記録材を搬送しつつ加熱する像加熱装置において、
前記加熱体は、前記発熱抵抗体層が形成された発熱領域と、前記発熱抵抗体層の形成されていない非発熱領域と、を前記基板の長手方向に連続して有しており、
前記加熱体支持部材は、前記加熱体を支持するための加熱体支持面部と、前記加熱体支持面部の前記基板の長手方向と直交する短手方向の両側で前記加熱回転体の回転軌道を保持する回転軌道保持部と、を有し、
前記加熱体支持面部と、前記回転軌道保持部は、それぞれ、前記発熱領域に相当する発熱領域部と、前記非発熱領域に相当する非発熱領域部と、を前記基板の長手方向に有し、
前記加熱体支持面部は前記回転軌道保持部の前記発熱領域部と前記非発熱領域部の間で連続であり、前記回転軌道保持部は前記加熱体支持面部の前記発熱領域部と前記非発熱領域部の間で不連続であることを特徴とする像加熱装置。 - 基板と、前記基板の長手方向に沿って形成された発熱抵抗体層と、を有する加熱体と、前記加熱体を支持する加熱体支持部材と、前記加熱体支持部材で支持した前記加熱体と接触しつつ回転する筒状の加熱回転体と、前記加熱回転体を介して前記加熱体とニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記ニップ部で画像を担持した記録材を搬送しつつ加熱する像加熱装置において、
前記加熱体は、前記発熱抵抗体層が形成された発熱領域と、前記発熱抵抗体層の形成されていない非発熱領域と、を前記基板の長手方向に連続して有しており、
前記加熱体支持部材は、前記加熱体を支持するための加熱体支持面部と、前記加熱体支持面部の前記基板の長手方向と直交する短手方向の両側で前記加熱回転体の回転軌道を保持する回転軌道保持部と、を有し、
前記加熱体支持面部と、前記回転軌道保持部は、それぞれ、前記発熱領域に相当する発熱領域部と、前記非発熱領域に相当する非発熱領域部と、を前記基板の長手方向に有し、
前記加熱体支持面部は前記回転軌道保持部の前記発熱領域部と前記非発熱領域部の間で前記長手方向に連続であり、前記回転軌道保持部の前記非発熱領域部において前記加熱体支持面部と前記回転軌道保持部が前記短手方向で不連続であることを特徴とする像加熱装置。 - 基板と、前記基板の長手方向に沿って形成された発熱抵抗体層と、を有する加熱体と、前記加熱体を支持する加熱体支持部材と、前記加熱体支持部材で支持した前記加熱体と接触しつつ回転する筒状の加熱回転体と、前記加熱回転体を介して前記加熱体とニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記ニップ部で画像を担持した記録材を搬送しつつ加熱する像加熱装置において、
前記加熱体は、前記発熱抵抗体層が形成された発熱領域と、前記発熱抵抗体層の形成されていない非発熱領域と、を前記基板の長手方向に連続して有しており、
前記加熱体支持部材は、前記加熱体を支持するための加熱体支持面部と、前記加熱体支持面部の前記基板の長手方向と直交する短手方向の両側で前記加熱回転体の回転軌道を保持する回転軌道保持部と、を有し、
前記加熱体支持面部と、前記回転軌道保持部は、それぞれ、前記発熱領域に相当する発熱領域部と、前記非発熱領域に相当する非発熱領域部と、を前記基板の長手方向に有し、
前記加熱体支持面部は前記回転軌道保持部の前記発熱領域部と前記非発熱領域部および前記発熱領域部の端部との間で前記長手方向に連続であり、前記回転軌道保持部の前記非発熱領域部および前記発熱領域部の端部との間において前記加熱体支持面部と前記回転軌道保持部が前記短手方向で不連続であることを特徴とする像加熱装置。 - 前記加熱体支持面部の厚みが均一であることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の像加熱装置。
- 前記加熱体支持面部は、前記加熱体支持面部の厚み方向において前記加熱体支持面部の反対側に前記基板の長手方向に沿って形成された側壁部を有し、前記側壁部は前記加熱体支持面部の前記非発熱領域部と対応する領域で不連続であることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の像加熱装置。
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