JP6039270B2 - 定着装置 - Google Patents
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Description
本願発明の好適な実施態様の二つ目は、弾性層を有する定着ローラと、筒状の加熱フィルムと、前記加熱フィルムの内面に接触し前記加熱フィルムを介して前記定着ローラと共に加熱圧接部を形成する加熱圧接部形成部材と、前記定着ローラと共にニップ部を形成する加圧部材と、を有し、トナー像を担持した記録材を前記ニップ部で搬送しながら加熱してトナー像を記録材に定着する定着装置において、前記加熱圧接部形成部材は、前記加熱フィルムと共に回転せず、前記加熱圧接部の前記加熱フィルムの回転方向の中央より下流側に前記定着ローラに向かって突出する突出部を有することを特徴とするものである。
(1)画像形成装置例
図1は本実施例に係る定着装置を搭載する画像形成装置の横断側面の概略構成を表す模式断面図である。この画像形成装置は電子写真式のレーザービームプリンターである。
各画像形成部Pa〜Pdにおいて、感光ドラム117の外周面(表面)の周囲には、帯電部材としてのドラム帯電器119と、露光手段としての走査露光装置107が設けられている。また感光ドラム117表面の周囲には、現像手段としての現像器120と、ドラムクリーナ122が設けられている。そして感光ドラム117に跨るように搬送部材としての中間転写ベルト123が設けてある。この中間転写ベルト123は、駆動ローラ125aと、二次転写対向ローラ125bと、に掛け回してある。
本実施例の画像形成装置は、ホストコンピュータ、ネットワーク上の端末機、外部スキャナなどの外部装置(不図示)から出力されるプリント指令に応じて制御部101が所定の画像形成シーケンスを実行する。制御部101はCPUとROMやRAMなどのメモリとからなり、メモリには画像形成シーケンスや画像形成に必要な各種プログラムなどが記憶されている。
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である。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である。長さとは長手方向の寸法である。幅とは短手方向の寸法である。
図5(a)に実施例1に係る加熱圧接部N2の断面図を、図5(b)に実施例1に係る加熱圧接部N2の圧力分布を示す。
図5(b)に示すような加熱圧接部N2の圧力分布の測定方法について説明する。図6は加熱圧接部N2の圧力分布を測定する場合の定着装置109の断面図である。加熱圧接部N2の圧力分布の測定には、記録材型圧力分布測定素子を用いる。本実施例では、フィルム式圧分布測定システムPINCH(ニッタ株式会社)を用いて測定した。図6のように、通常のプリント動作時と同方向に定着ローラ30を回転させて、加熱圧接部N2に圧力分布測定記録材Psを突入させる。そして、定着ローラ30を回転させて加熱圧接部N2の圧力が十分に検知できる位置まで圧力分布測定記録材Psを挟持搬送した後、定着ローラ30を静止させ、静止状態で圧力分布を測定する。
加熱圧接部N2において圧力減少領域Xdを有する圧力分布を形成する方法としては、加熱フィルムガイド19の加熱圧接部N2の下流付近に、図5(a)に示す突起部19Bを設ける構成が考えられる。突起部19Bは、ヒータ15の加熱フィルム16との摺動面よりも定着ローラ30側に向かって突出している。
上述の定着動作において、記録材Pの上のトナー像Tを記録材Pに定着する際に、記録材Pに含まれる紙の繊維や、炭酸カルシウム、タルクなどの無機物からなる填料などの紙粉が脱落して定着ローラ30表面に付着する。この無機物からなる微量な紙粉に、定着ローラ30の表面に付着した微量のトナーが付着し、混ざって付着物Tcとなる。この付着物Tcは、図7に示すように、定着ローラ30の回転に伴い加熱圧接部N2において、加熱フィルム16の表面とも接触する。付着物Tcが加熱フィルム16の表面へ転移してしまうと、加熱フィルム16の表面の離型性を悪化させ、付着物Tcに更にトナーや紙紛が付着して付着物Tcを成長させてしまう。この付着物Tcは、紙粉と混ざっている為、熱を加えても軟化しにくく、粘着性も低い。このため、この付着物Tcは、加熱フィルム16の表面の離型性を上げたり、加熱フィルム16の表面と定着ローラ30の表面との温度差をつけて移動させたりする対策では十分でない場合がある。
本実施例の定着装置109では、加熱フィルム16表面への付着物の付着を抑制できる。このメカニズムについて説明する。図8(a)に加熱圧接部N2における各部材の動きを、図8(b)に加熱圧接部N2の圧力分布を示す。
ΔVd=Vrd−Vfd
圧力減少領域Xdにおいて、定着ローラ30の表面は、加熱フィルム16表面よりも周速差ΔVd分速く進む為、定着ローラ30の回転に伴い、定着ローラ30の表面と加熱フィルム16の表面にズレが発生する。その結果、定着ローラ30の表面と加熱フィルム16の表面との界面でせん断力が発生する。このせん断力の効果については後述する。
画像形成装置を用いて本実施例における定着装置109の加熱フィルム16表面への付着物Tcの付着抑制効果を確認する実験を行った。本実験に用いた画像形成装置は、プロセススピードが90mm/sで、14枚/分のフルカラープリント出力が可能なレーザービームプリンターである。
実験に用いた本実施例に係る定着装置109の構成について説明する。定着装置109の概略構成は図2に示したとおりである。ヒータ15の概略構成は図3に示したとおりである。
定着装置の他の例を説明する。図14は本実施例に係る定着装置の概略構成を表す模式断面図である。本実施例では、実施例1の定着装置109と共通する部材、及び部分には同じ符号を付して、その部材、及び部分の説明を援用する。
16 加熱フィルム
17 加圧ローラ
30 定着ローラ
51 加圧フィルム
60 ハロゲンヒータ
61 加熱ローラ
70 ハロゲンヒータ
N1 定着ニップ部
N2 加熱圧接部
P 記録材
T 未定着トナー像
Claims (8)
- 弾性層を有する定着ローラと、
筒状の加熱フィルムと、
前記加熱フィルムの内面に接触し前記加熱フィルムを介して前記定着ローラと共に加熱圧接部を形成する加熱圧接部形成部材と、
前記定着ローラに接触し前記定着ローラと共にニップ部を形成する加圧部材と、
を有し、
トナー像を担持した記録材を前記ニップ部で搬送しながら加熱してトナー像を記録材に定着する定着装置において、
前記加熱圧接部形成部材は、前記加熱フィルムと共に回転せず、
前記加熱圧接部は、前記加熱フィルムの回転方向における前記加熱圧接部の中央よりも下流側に圧力が減少してから上昇する領域を有することを特徴とする定着装置。 - 前記加熱圧接部形成部材は、前記加熱圧接部の前記加熱フィルムの回転方向の下流側に前記定着ローラに向かって突出する突出部を有し、前記加熱圧接部の前記領域は前記突出部によって形成されていることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
- 前記加熱圧接部形成部材は、
板状のヒータと、
前記ヒータの前記加熱フィルムと接触する面と反対側の面に接触して前記ヒータを支持するヒータ支持部と、前記加熱フィルムの内面に接触し前記加熱フィルムを支持する加熱フィルム支持部と、を有する支持部材と、
を備え、
前記突出部は、前記加熱フィルム支持部に形成されていることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。 - 前記加熱圧接部形成部材は、ヒータであることを特徴とする請求項1又は2に記載の定着装置。
- 前記突出部は、前記ヒータの前記加熱フィルムと接触する面よりも突出していることを特徴とする請求項3に記載の定着装置。
- 前記加熱フィルムに内包され前記加熱フィルムの内面を輻射熱で加熱するヒータを有することを特徴とする請求項1又は2に記載の定着装置。
- 弾性層を有する定着ローラと、
筒状の加熱フィルムと、
前記加熱フィルムの内面に接触し前記加熱フィルムを介して前記定着ローラと共に加熱圧接部を形成する加熱圧接部形成部材と、
前記定着ローラと共にニップ部を形成する加圧部材と、
を有し、
トナー像を担持した記録材を前記ニップ部で搬送しながら加熱してトナー像を記録材に定着する定着装置において、
前記加熱圧接部形成部材は、前記加熱フィルムと共に回転せず、前記加熱圧接部の前記加熱フィルムの回転方向の中央より下流側に前記定着ローラに向かって突出する突出部を有することを特徴とする定着装置。 - 前記加熱圧接部形成部材は、
板状のヒータと、
前記ヒータの前記加熱フィルムと接触する面と反対側の面に接触して前記ヒータを支持するヒータ支持部と、前記加熱フィルムの内面に接触し前記加熱フィルムを支持する加熱フィルム支持部と、を有する支持部材と、
を備え、
前記突出部は、前記加熱フィルム支持部に形成されていることを特徴と請求項7に記載の定着装置。
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