JP6395570B2 - Fixing device - Google Patents

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本発明は、複写機、レーザビームプリンタ、LEDプリンタ等の電子写真方式や静電記録方式等の作像プロセスを採用した画像形成装置に使用される定着装置に関するものである。   The present invention relates to a fixing device used in an image forming apparatus employing an image forming process such as an electrophotographic system or an electrostatic recording system such as a copying machine, a laser beam printer, and an LED printer.

電子写真方式や静電記録方式等の画像形成装置が備える定着装置として、フィルムを用いた定着装置が知られている。この定着装置は、筒状のフィルムと、フィルムの内面に接触するヒータと、を有し、フィルムの熱を利用して記録材に形成されたトナー像を記録材に定着する装置である。   A fixing device using a film is known as a fixing device provided in an image forming apparatus such as an electrophotographic system or an electrostatic recording system. This fixing device is a device that has a cylindrical film and a heater that comes into contact with the inner surface of the film, and fixes the toner image formed on the recording material to the recording material using the heat of the film.

この定着装置はフィルムの熱容量が小さいので、ウォームアップ時間が短いというメリットがある。しかしながら、小サイズ記録材を連続的に定着処理した場合に、記録材が通過しない領域である非通紙部の温度が過剰に上昇する非通紙部昇温が生じやすい。そこで、特許文献1には、ヒータに長細いアルミニウム板を長手方向に亘って接触させて非通紙部の熱の移動を促進させることで非通紙部昇温を抑制するものが開示されている。   This fixing device has an advantage that the warm-up time is short because the heat capacity of the film is small. However, when a small size recording material is continuously fixed, a temperature increase in the non-sheet passing portion in which the temperature of the non-sheet passing portion, which is an area through which the recording material does not pass, rises excessively easily occurs. Therefore, Patent Document 1 discloses a device that suppresses the temperature rise of the non-sheet passing portion by bringing a long thin aluminum plate into contact with the heater in the longitudinal direction to promote the movement of heat in the non-sheet passing portion. Yes.

特開平11−260533JP 11-260533 A

しかしながら、特許文献1の金属板は、ヒータのサイズに合わせて細長い形状(長さ230mm、幅10mm、厚み1.0mmのアルミニウム板)に形成されたものであるから反りやすく、金属板のヒータに対する密着性に影響を及ぼす場合がある。そこで、金属板の反りを抑制するために金属板を長手方向で複数に分割する構成が考えられるが、その分割の仕方によっては金属板による中央部と端部の間の熱の移動が妨げられる場合があるという課題がある。   However, since the metal plate of Patent Document 1 is formed in an elongated shape (aluminum plate having a length of 230 mm, a width of 10 mm, and a thickness of 1.0 mm) according to the size of the heater, it is easily warped, and the metal plate has May affect adhesion. Therefore, in order to suppress the warpage of the metal plate, a configuration in which the metal plate is divided into a plurality of parts in the longitudinal direction can be considered, but depending on the way of division, the movement of heat between the central portion and the end portion by the metal plate is hindered. There is a problem that there may be cases.

上記の課題を解決するための好適な実施形態の一つは、筒状のフィルムと、前記フィルムの内面に接触するヒータと、前記ヒータの前記フィルムの内面と接触する面と反対側の面に接触する熱伝導部材と、を備え、前記フィルムの熱を利用して記録材に形成されたトナー画像を加熱して前記トナー画像を記録材に定着する定着装置において、前記熱伝導部材は前記フィルムの母線方向で複数に分割され、そのうちの一つは、前記母線方向における前記ヒータの加熱領域の中央部から端部まで連続して前記ヒータと接触することを特徴とするものである。   One of the preferred embodiments for solving the above problems is a cylindrical film, a heater that contacts the inner surface of the film, and a surface of the heater opposite to the surface that contacts the inner surface of the film. A fixing device that heats a toner image formed on a recording material by using heat of the film and fixes the toner image on the recording material. And one of them is in contact with the heater continuously from the center to the end of the heating area of the heater in the bus direction.

本願発明によれば、フィルムと、フィルムの内面に接触するヒータと、ヒータに接触する熱伝導部材と、を有する定着装置において、熱伝導部材による長手方向の中央部と端部の間の熱の移動を妨げることなく熱伝導部材を分割した構成を実現できる。   According to the present invention, in a fixing device having a film, a heater in contact with the inner surface of the film, and a heat conduction member in contact with the heater, heat between the central portion and the end portion in the longitudinal direction by the heat conduction member can be obtained. The structure which divided | segmented the heat conductive member can be implement | achieved, without preventing a movement.

実施例1に係る画像形成装置の模式断面図1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus according to a first embodiment. 実施例1に係る定着装置の模式断面図Schematic sectional view of the fixing device according to the first embodiment. (a)実施例1に係るヒータの側面図、(b)実施例1に係るヒータの正面図(A) Side view of the heater according to the first embodiment, (b) Front view of the heater according to the first embodiment. 実施例1に係る熱伝導部材の位置を示す図The figure which shows the position of the heat conductive member which concerns on Example 1. FIG. 比較例2に係る熱伝導部材の位置を示す図The figure which shows the position of the heat conductive member which concerns on the comparative example 2 実施例1に係る定着装置を記録材搬送方向から見た図FIG. 3 is a diagram of the fixing device according to the first embodiment when viewed from the recording material conveyance direction. 実施例1及び比較例1、2においてフィルムの温度分布を示す図The figure which shows the temperature distribution of a film in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2.

本発明の実施形態について、図1〜7を参照しながら説明する。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

(画像形成装置)
本実施例に係る画像形成装置としてのレーザビームプリンタの模式断面図を図1に示す。
プリンタは、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(以下「感光体」)1と、帯電部2と、現像部4とを保持するプロセスカートリッジを備えている。また、入力された画像情報に応じた露光処理工程により、感光体の外周面に画像情報に応じた静電潜像を形成するレーザスキャナユニット3を備えている。また、記録材Pに画像を転写する転写部5と、画像を転写された記録材Pに加熱及び加圧により定着処理を施す定着部(定着装置)7を備えている。
(Image forming device)
A schematic cross-sectional view of a laser beam printer as an image forming apparatus according to the present embodiment is shown in FIG.
The printer includes a process cartridge that holds a drum-type electrophotographic photosensitive member (hereinafter “photosensitive member”) 1 as an image carrier, a charging unit 2, and a developing unit 4. In addition, a laser scanner unit 3 is provided that forms an electrostatic latent image corresponding to the image information on the outer peripheral surface of the photoconductor by an exposure processing step corresponding to the input image information. The image forming apparatus further includes a transfer unit 5 that transfers an image to the recording material P, and a fixing unit (fixing device) 7 that performs a fixing process on the recording material P to which the image has been transferred by heating and pressing.

プリンタはプリント信号を受信すると、感光体1の回転駆動が開始される。感光体1は、矢印Aの方向に所定の周速度で回転駆動される。その際、帯電部2に電源(不図示)よりバイアスが印加され、感光体1の表面が所定の表面電位に帯電される。   When the printer receives the print signal, the photosensitive member 1 starts to rotate. The photoreceptor 1 is rotationally driven in the direction of arrow A at a predetermined peripheral speed. At that time, a bias is applied to the charging unit 2 from a power source (not shown), and the surface of the photoreceptor 1 is charged to a predetermined surface potential.

次に、画像情報に応じて、感光体の表面のうち帯電処理された部位に対して、スキャナユニット3より走査および露光が行われ、画像情報に応じた静電潜像が、感光体1の表面に形成される。こうして形成された静電潜像は、現像部4によって現像され、トナー画像として可視化される。   Next, scanning and exposure are performed by the scanner unit 3 on the charged portion of the surface of the photoconductor according to the image information, and an electrostatic latent image according to the image information is formed on the photoconductor 1. Formed on the surface. The electrostatic latent image thus formed is developed by the developing unit 4 and visualized as a toner image.

一方、給送ローラ9が駆動され、給紙カセット13から記録材Pが積載された記録材から分離され給送される。記録材Pは、レジストローラ対10によって所定のタイミングにて感光体1と転写部5とで形成された転写ニップ部へと搬送される。記録材Pは転写ニップ部で搬送されながら感光体1上に形成されたトナー画像が記録材Pに転写される。そして、転写処理を終えた記録材Pは、定着部7に送られ、排紙部8を経由して、プリンタの機外へと排出される。
以上、画像形成プロセスについて説明した。
On the other hand, the feeding roller 9 is driven and separated from the recording material loaded with the recording material P from the paper feeding cassette 13 and fed. The recording material P is conveyed by a registration roller pair 10 to a transfer nip portion formed by the photoreceptor 1 and the transfer portion 5 at a predetermined timing. The toner image formed on the photoreceptor 1 is transferred to the recording material P while the recording material P is conveyed at the transfer nip portion. Then, the recording material P that has been subjected to the transfer process is sent to the fixing unit 7 and is discharged to the outside of the printer via the paper discharge unit 8.
The image forming process has been described above.

(定着装置)
次に、図2を用いて、定着装置7について説明を行う。図2において、201は筒状のフィルム、202はバックアップ部材としての加圧ローラである。203はフィルム201の内面に接触するヒータである。300は、ヒータ203に接触する熱伝導部材としての金属板である。204は、金属板300を介してヒータ203を支持する支持部材としてのヒータホルダである。金属板300は、ヒータ203とヒータホルダ204との間に挟持されている。211は、支持部材204の曲げ剛性を向上させるためのステー211である。ヒータ203は、フィルム201を介して加圧ローラ202と共に記録材を搬送するためのニップ部を形成する。尚、定着装置の説明において、長手方向とはフィルム201の母線方向と同じ方向である。
(Fixing device)
Next, the fixing device 7 will be described with reference to FIG. In FIG. 2, 201 is a cylindrical film, 202 is a pressure roller as a backup member. Reference numeral 203 denotes a heater that contacts the inner surface of the film 201. Reference numeral 300 denotes a metal plate as a heat conducting member that contacts the heater 203. Reference numeral 204 denotes a heater holder as a support member that supports the heater 203 via the metal plate 300. The metal plate 300 is sandwiched between the heater 203 and the heater holder 204. 211 is a stay 211 for improving the bending rigidity of the support member 204. The heater 203 forms a nip portion for conveying the recording material together with the pressure roller 202 through the film 201. In the description of the fixing device, the longitudinal direction is the same direction as the generatrix direction of the film 201.

フィルム201は、基層と、基層の外側に形成された表面層と、を有する。基層は、ポリイミド(PI)やポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等の樹脂またはステンレス(SUS)、ニッケル等の金属で形成される。表面層は、フッ素樹脂等の離型性に優れた材料で形成される。   The film 201 has a base layer and a surface layer formed outside the base layer. The base layer is formed of a resin such as polyimide (PI) or polyether ether ketone (PEEK), or a metal such as stainless steel (SUS) or nickel. The surface layer is formed of a material having excellent releasability such as a fluororesin.

加圧ローラ202は、図2に示すように、芯金202aと、芯金202aの外側に形成されたゴム層202bと、ゴム層の外側に形成された離型層202cと、を有する。芯金202aは、鉄やアルミニウムの金属で形成される。ゴム層202bは、シリコーンゴム、シリコーンスポンジ等で形成される。離型層202cは、フッ素樹脂等で形成される。加圧ローラ202の芯金202aは、図6の定着装置7の概略図に示すように、一方の端部に不図示の駆動源から駆動力を受けるためのギヤGが設けられている。芯金202aにギヤGを設けるスペースの関係から、加圧ローラ202の芯金202aの長さは次のようになっている。記録材の搬送領域の中央部からギヤGが設けられている側の端部(一端)までの芯金202aの長さ(距離L1)は、ギヤGが設けられていない側の端部(他端)までの芯金202aの長さ(距離L2)よりも長い。以下、加圧ローラ202の芯金202aのうちギヤGが設けられている側を長軸側と、ギヤGが設けられていない側を短軸側と、記す。尚、本実施例においては、加圧ローラ202(ニップ部)における記録材の搬送領域の中央部は、ヒータ203の発熱領域の中央部と一致するものとする。   As shown in FIG. 2, the pressure roller 202 includes a cored bar 202a, a rubber layer 202b formed outside the cored bar 202a, and a release layer 202c formed outside the rubber layer. The core metal 202a is formed of a metal such as iron or aluminum. The rubber layer 202b is formed of silicone rubber, silicone sponge, or the like. The release layer 202c is formed of a fluororesin or the like. As shown in the schematic diagram of the fixing device 7 in FIG. 6, the cored bar 202a of the pressure roller 202 is provided with a gear G for receiving a driving force from a driving source (not shown) at one end. The length of the cored bar 202a of the pressure roller 202 is as follows because of the space for providing the gear G in the cored bar 202a. The length (distance L1) of the cored bar 202a from the center of the recording material conveyance area to the end (one end) on the side where the gear G is provided is the end (others) on the side where the gear G is not provided. It is longer than the length (distance L2) of the cored bar 202a to the end). Hereinafter, of the cored bar 202a of the pressure roller 202, the side on which the gear G is provided is referred to as the long axis side, and the side on which the gear G is not provided is referred to as the short axis side. In this embodiment, it is assumed that the central portion of the recording material conveyance region in the pressure roller 202 (nip portion) coincides with the central portion of the heat generation region of the heater 203.

図2に示すヒータホルダ204は、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、液晶ポリマー(LCP)等の耐熱性の高い樹脂で形成される。ヒータホルダ204は、ヒータ203を支持しつつ、フィルム201を内面からガイドするガイド部材としても機能する。   The heater holder 204 shown in FIG. 2 is formed of a resin having high heat resistance such as polyphenylene sulfide (PPS) or liquid crystal polymer (LCP). The heater holder 204 also functions as a guide member that guides the film 201 from the inner surface while supporting the heater 203.

図3を用いてヒータ203の構成について説明する。図3(a)は、ヒータ203の側面図、図3(b)は、ヒータ203の表側の正面図である。ヒータ203は、基板203aと、基板203a上に形成された発熱抵抗体203bと、発熱抵抗体203bを保護する保護層203dと、発熱抵抗体203bに電気的に接続された電極部203cと、を有する。基板203aは、アルミナ、窒化アルミ等のセラミックで形成される。発熱抵抗体203bは、銀・パラジウム合金等を用いてスクリーン印刷によって基板203a上に形成される。電極部203cは、銀等で形成される。保護層203dは、ガラスコートであり、フィルム201との摺動性の向上にも寄与する。   The configuration of the heater 203 will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a side view of the heater 203, and FIG. 3B is a front view of the front side of the heater 203. The heater 203 includes a substrate 203a, a heating resistor 203b formed on the substrate 203a, a protective layer 203d that protects the heating resistor 203b, and an electrode portion 203c that is electrically connected to the heating resistor 203b. Have. The substrate 203a is formed of a ceramic such as alumina or aluminum nitride. The heating resistor 203b is formed on the substrate 203a by screen printing using silver / palladium alloy or the like. The electrode part 203c is formed of silver or the like. The protective layer 203d is a glass coat, and contributes to an improvement in slidability with the film 201.

本実施例に係るヒータ203は、厚さ1mmのアルミナで形成された基板203a上に、発熱抵抗体203bとして銀パラジウム(Ag/Pd)ペーストを長手方向に2本形成している。更に、基板203aの短軸側の端部において、2本の発熱抵抗体203bの端部同士が銀を塗布・焼成したもので電気的に接続されている。また、基板203aの長軸側の端部において、銀を塗布・焼成したもので電極部203cが形成されている。発熱抵抗体203bは、2本の発熱抵抗体203bが直列に接続される構成であって、2本の発熱抵抗体203bの総抵抗が18Ωになるように調整されている。電極部203cには、図6に示すコネクタCが接続され、電源(不図示)から電力が供給される。ヒータ203の発熱抵抗体203bの上にガラスコート203dが施されている。   In the heater 203 according to the present embodiment, two silver palladium (Ag / Pd) pastes are formed in the longitudinal direction as a heating resistor 203b on a substrate 203a formed of alumina having a thickness of 1 mm. Further, at the end on the short axis side of the substrate 203a, the ends of the two heating resistors 203b are electrically connected by applying and baking silver. In addition, an electrode portion 203c is formed by applying and baking silver on an end portion on the long axis side of the substrate 203a. The heating resistor 203b has a configuration in which two heating resistors 203b are connected in series, and is adjusted so that the total resistance of the two heating resistors 203b is 18Ω. A connector C shown in FIG. 6 is connected to the electrode portion 203c, and power is supplied from a power source (not shown). A glass coat 203 d is applied on the heating resistor 203 b of the heater 203.

次に、図4を用いて本実施例の金属板300の構成について説明する。図4の上図は、図3(a)と同じ図であり、図4の下図は、ヒータ203及び金属板300を支持部材203側から見た図である。本実施例の金属板300は、長手方向で300aと300bとの2部品に分割されている。金属板300aと300bは、ヒータ203のフィルム201の内面と接触する側の面と反対側の面に接触している。金属板300aのサイズは、長さ150mm、幅5mm、厚み0.1mmであり、金属板300bのサイズは、長さ90mm、幅5mm、厚み0.1mmである。このように金属板300を分割することで金属板のサイズを小さくして反りを抑制し、金属板300とヒータ203との密着性を向上させている。金属板300aと金属板300bは、いずれも長手方向の両端部をヒータホルダ204のある側に曲げて形成された曲げ部(不図示)を有し、その曲げ部をヒータホルダ204に設けられた孔部に挿し込むことで長手方向の移動が規制されている。   Next, the configuration of the metal plate 300 of this embodiment will be described with reference to FIG. The upper diagram of FIG. 4 is the same as FIG. 3A, and the lower diagram of FIG. 4 is a diagram of the heater 203 and the metal plate 300 viewed from the support member 203 side. The metal plate 300 of the present embodiment is divided into two parts 300a and 300b in the longitudinal direction. The metal plates 300a and 300b are in contact with the surface opposite to the surface that contacts the inner surface of the film 201 of the heater 203. The metal plate 300a has a length of 150 mm, a width of 5 mm, and a thickness of 0.1 mm, and the metal plate 300b has a length of 90 mm, a width of 5 mm, and a thickness of 0.1 mm. By dividing the metal plate 300 in this way, the size of the metal plate is reduced to suppress warpage, and the adhesion between the metal plate 300 and the heater 203 is improved. Each of the metal plate 300a and the metal plate 300b has a bent portion (not shown) formed by bending both ends in the longitudinal direction to a side where the heater holder 204 is provided, and the bent portion is provided in the heater holder 204. The movement in the longitudinal direction is restricted by being inserted into the.

金属板300aと金属板300bとは、発熱領域の中央部に対して非対称な形状である。金属板300aは、長手方向においてヒータ203の発熱領域(発熱抵抗体203bのある領域)の中央部から電極部203cが設けられた側の端部まで連続してヒータ203に接触している。一方、金属板300bは、長手方向において、金属板300aの端部と所定の間隔を空けて発熱領域の電極部203cが設けられていない側の端部まで連続してヒータ203に接触している。長手方向において、金属板300aは図6における加圧ローラ202の長軸側に設けられ、金属板300bは加圧ローラ202の短軸側に設けられている。尚、金属板(アルミニウム板)300の熱伝導率(200W/mk)は、ヒータ203の基板(アルミナ)203aの熱伝導率(20W/mk)よりも熱伝導率が高いので、ヒータ203の熱拡散効果が得られる。   The metal plate 300a and the metal plate 300b have an asymmetric shape with respect to the central portion of the heat generating region. The metal plate 300a is continuously in contact with the heater 203 from the center of the heat generating area of the heater 203 (area where the heat generating resistor 203b is provided) to the end on the side where the electrode section 203c is provided in the longitudinal direction. On the other hand, in the longitudinal direction, the metal plate 300b is in contact with the heater 203 continuously to the end portion of the heat generation area where the electrode portion 203c is not provided at a predetermined interval from the end portion of the metal plate 300a. . In the longitudinal direction, the metal plate 300 a is provided on the long axis side of the pressure roller 202 in FIG. 6, and the metal plate 300 b is provided on the short axis side of the pressure roller 202. Note that the heat conductivity (200 W / mk) of the metal plate (aluminum plate) 300 is higher than the heat conductivity (20 W / mk) of the substrate (alumina) 203a of the heater 203. A diffusion effect is obtained.

金属板300a上には、図4に示すように、発熱領域の中央部よりも電極部203c側に温度検知部材としてのサーミスタThが設けられている。サーミスタThは、ヒータ203の温度を金属板300aを介して検知するためのものである。ヒータ203に供給される電力は、サーミスタthの検知温度が目標温度になるように制御部(不図示)によって制御される。   On the metal plate 300a, as shown in FIG. 4, a thermistor Th as a temperature detection member is provided closer to the electrode portion 203c than the center of the heat generating region. The thermistor Th is for detecting the temperature of the heater 203 through the metal plate 300a. The electric power supplied to the heater 203 is controlled by a control unit (not shown) so that the temperature detected by the thermistor th becomes the target temperature.

次に、本実施例に係る定着装置7の定着処理動作について説明する。加圧ローラ202は、駆動源(不図示)から図6に示すギヤGを介して駆動力が伝達されて回転する。フィルム201は、ニップ部において回転する加圧ローラ202から受ける摩擦力によって加圧ローラ202に従動して回転する。この時、電源(不図示)から発熱抵抗体203bに電極部203cを介して電力が供給されて発熱抵抗体203bが発熱し、これによってフィルム201が加熱される。サーミスタThの温度が定着可能な目標温度に達した後に、ニップ部でトナー像が形成された記録材Pを搬送しながらフィルム201の熱を利用してトナー像を加熱し、トナー像を記録材Pに定着する定着処理を行う。   Next, the fixing process operation of the fixing device 7 according to the present embodiment will be described. The pressure roller 202 is rotated by a driving force transmitted from a driving source (not shown) via a gear G shown in FIG. The film 201 rotates following the pressure roller 202 by the frictional force received from the pressure roller 202 rotating at the nip portion. At this time, power is supplied from the power source (not shown) to the heating resistor 203b via the electrode portion 203c, and the heating resistor 203b generates heat, thereby heating the film 201. After the temperature of the thermistor Th reaches a fixable target temperature, the toner image is heated using the heat of the film 201 while conveying the recording material P on which the toner image is formed at the nip portion, and the toner image is recorded on the recording material P A fixing process for fixing to P is performed.

(本実施例の効果)
本実施例の効果について、本実施例と、比較例1と、比較例2と、の定着装置を用いて説明する。ここで、比較例1と比較例2の構成について説明する。比較例1は金属板300を備えていない定着装置であって、それ以外は本実施例の構成と同じである。比較例2は、本実施例と金属板300の形状が異なる定着装置であって、それ以外は本実施例と同じ構成である。比較例2の金属板300の形状について図5を用いて説明する。比較例2の金属板300は、長手方向において、金属板300aと金属板300bとに2分割されている。金属板300aと金属板300bは、同じサイズ(長さ120mm、幅10mmm、厚み0.1mm)である。長手方向において、金属板300aと金属板300bとの境界部(金属板300がヒータに接触していない領域)がヒータ203の発熱領域の中央部と一致する構成である。つまり、金属板300aと金属板300bとは、発熱領域の中央部に対して対称な形状を有している。
(Effect of this embodiment)
The effect of this embodiment will be described using the fixing devices of this embodiment, Comparative Example 1, and Comparative Example 2. Here, the structure of the comparative example 1 and the comparative example 2 is demonstrated. Comparative Example 1 is a fixing device that does not include the metal plate 300, and the other configuration is the same as that of the present embodiment. Comparative Example 2 is a fixing device in which the shape of the metal plate 300 is different from that of the present example, and the other configuration is the same as that of the present example. The shape of the metal plate 300 of the comparative example 2 is demonstrated using FIG. The metal plate 300 of the comparative example 2 is divided into two in the longitudinal direction, a metal plate 300a and a metal plate 300b. The metal plate 300a and the metal plate 300b have the same size (length 120 mm, width 10 mm, thickness 0.1 mm). In the longitudinal direction, the boundary between the metal plate 300 a and the metal plate 300 b (region where the metal plate 300 is not in contact with the heater) coincides with the central portion of the heat generation region of the heater 203. That is, the metal plate 300a and the metal plate 300b have a symmetrical shape with respect to the central portion of the heat generation region.

下記に示す条件で定着処理した後に、フィルム201の表面温度の測定を行った結果を図7及び表1に示す。フィルム201の表面温度の測定には、非接触温度計(赤外線を検出して温度分布を表示できるもの)を使用した。
記録材の種類:XEROX Business 4200(坪量75g/m2、LETTERサイズ)
加圧ローラ202の表面速度(プリンタのプロセススピード):100mm/s
目標温度:190℃(温度検知素子Thの検知温度)
通紙条件:5秒で1枚の間隔で、連続200枚
比較例1と、比較例2と、実施例1と、の各々のヒータ201の発熱領域におけるフィルム201の温度分布を図7に示す。図7の横軸はフィルム201の長手方向の位置、縦軸はフィルム201の温度である。長手方向の位置については、図には加圧ローラ202との対応関係が明確になるように、長軸側と短軸側とを記載している。
FIG. 7 and Table 1 show the results of measuring the surface temperature of the film 201 after the fixing treatment under the conditions shown below. For the measurement of the surface temperature of the film 201, a non-contact thermometer (which can detect infrared rays and display a temperature distribution) was used.
Type of recording material: XEROX Business 4200 (basis weight 75 g / m2, LETTER size)
Surface speed of the pressure roller 202 (printer process speed): 100 mm / s
Target temperature: 190 ° C. (detection temperature of temperature detection element Th)
FIG. 7 shows the temperature distribution of the film 201 in the heat generation region of each heater 201 of Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Example 1 at an interval of one sheet in 5 seconds. . The horizontal axis in FIG. 7 is the position in the longitudinal direction of the film 201, and the vertical axis is the temperature of the film 201. As for the position in the longitudinal direction, the major axis side and the minor axis side are shown in the figure so that the correspondence with the pressure roller 202 becomes clear.

また、表1には、比較例1、比較例2、実施例1のフィルム201の発熱領域の中央部と、長軸側、短軸側の測定温度を示す。表1には、測定温度と共に定着処理した画像の定着性について良好(〇)、若干劣る(△)の評価をした結果示す。   Table 1 shows the central portion of the heat generation area of the films 201 of Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Example 1, and measured temperatures on the long axis side and the short axis side. Table 1 shows the results of evaluation of good (◯) and slightly inferior (Δ) regarding the fixability of the image subjected to the fixing process together with the measured temperature.

図7によると、いずれの定着装置においても、サーミスタThによる温度検知位置におけるフィルム201の温度は目標温度(190℃)になっている。また、いずれの定着装置において、図7及び表1に示すように、フィルム201の発熱領域の両端部の温度が中央部の温度よりも低い。これは、LETTERのような大サイズ記録材を定着処理している時は、フィルム201の長手方向の両端部は中央部と同様に記録材に熱を奪われることに加えて、中央部よりも装置外部に近く放熱しやすいためである。   According to FIG. 7, in any fixing device, the temperature of the film 201 at the temperature detection position by the thermistor Th is the target temperature (190 ° C.). In any fixing device, as shown in FIG. 7 and Table 1, the temperature at both ends of the heat generation area of the film 201 is lower than the temperature at the center. This is because, when fixing a large size recording material such as LETTER, both ends in the longitudinal direction of the film 201 are deprived of heat by the recording material in the same way as the central portion, and more than the central portion. This is because it is close to the outside of the device and easily radiates heat.

比較例1は、フィルム201の長軸側の温度(183℃)は、短軸側の温度(186℃)よりも低いことがわかる。比較例1の装置で定着処理した画像の長軸側の端部の定着性は、中央部及び短軸側の端部に比較すると劣るという結果になった。これは、加圧ローラ202の軸部202aは、長軸側の方が短軸側よりも長く熱容量が大きいので、フィルム201の熱が加圧ローラ202の短軸側よりも長軸側の方に逃げやすいためである。これに加えて、ヒータ203の長軸側は、基板203aに電極部203cが設けられており、更に電極部203cにコネクタ等が接続されるため、短軸側よりも構造的に熱容量が大きくフィルム201の熱が移動しやすいのである。   Comparative Example 1 shows that the temperature on the long axis side (183 ° C.) of the film 201 is lower than the temperature on the short axis side (186 ° C.). As a result, the fixing property of the end portion on the long axis side of the image fixed by the apparatus of Comparative Example 1 was inferior to that of the end portion on the central portion and the short axis side. This is because the shaft 202a of the pressure roller 202 is longer on the long axis side than on the short axis side and has a larger heat capacity, so the heat of the film 201 is on the longer axis side than on the short axis side of the pressure roller 202. It is because it is easy to escape. In addition to this, since the electrode 203c is provided on the substrate 203a on the long axis side of the heater 203 and a connector is connected to the electrode 203c, the film has a structurally larger heat capacity than the short axis side. The heat of 201 is easy to move.

比較例2におけるフィルム201の温度は、比較例1よりも発熱領域の中央部の温度が低く、両端部の温度が高い。これは、金属板300a及び300bの熱拡散効果によって、中央部近傍の熱が温度の低い両端部に伝達されたためである。しかしながら、比較例2の装置で定着処理した画像の長軸側の端部の定着性は、中央部及び短軸側の端部よりも劣っており、フィルム201の長軸側の温度(184℃)は十分でない。   The temperature of the film 201 in the comparative example 2 is lower than that of the comparative example 1 in the central portion of the heat generating region, and the temperatures at both ends are high. This is because the heat in the vicinity of the central portion is transmitted to both ends having a low temperature due to the thermal diffusion effect of the metal plates 300a and 300b. However, the fixability at the end on the long axis side of the image fixed by the apparatus of Comparative Example 2 is inferior to that at the center and the end on the short axis side, and the temperature on the long axis side of the film 201 (184 ° C.). ) Is not enough.

一方、実施例1におけるフィルム201の長軸側の温度は186℃となり、画像端部の定着性も良好であった。これは、実施例1の装置は、金属板300aがヒータ203の発熱領域の中央部から長軸側の端部までヒータ203に連続して接触し、中央部の熱を短軸側よりも長軸側により多く伝達できるためである。これに対して、比較例2の装置は、長手方向において、発熱領域の中央部と、金属板300aと300bとの境界領域と、が一致しているので、ヒータ203の中央部の熱が金属板300を介して端部に移動し難い構成になっている。更に、比較例2の構成は、金属板300aと金属板300bとが、長手方向において、発熱領域の中央部に対して対称形状である。従って、比較例の金属板300は、ヒータ203の中央部の熱を長軸側の端部と、短軸側の端部と、にほぼ同じ熱量を伝達することになり、長手方向で一方の端部の熱容量が他方の端部よりも大きい装置の発熱分布を矯正することは難しい。   On the other hand, the temperature on the long axis side of the film 201 in Example 1 was 186 ° C., and the fixability of the image edge portion was also good. In the apparatus according to the first embodiment, the metal plate 300a continuously contacts the heater 203 from the central part of the heat generation area of the heater 203 to the end on the long axis side, and the heat at the central part is longer than that on the short axis side. This is because more can be transmitted to the shaft side. On the other hand, in the apparatus of Comparative Example 2, since the central portion of the heat generating region and the boundary region between the metal plates 300a and 300b coincide with each other in the longitudinal direction, the heat at the central portion of the heater 203 is a metal. The structure is difficult to move to the end via the plate 300. Further, in the configuration of Comparative Example 2, the metal plate 300a and the metal plate 300b are symmetrical with respect to the central portion of the heat generating region in the longitudinal direction. Therefore, the metal plate 300 of the comparative example transfers almost the same amount of heat to the end on the long axis side and the end on the short axis side of the heat at the center of the heater 203, and one of the heat is applied in the longitudinal direction. It is difficult to correct the heat generation distribution of a device having a heat capacity at one end larger than that at the other end.

以上述べたことから、本実施例は、ヒータに熱伝導部材を接触させる定着装置において、熱伝導部材による長手方向の中央部と端部の間の熱の移動を妨げることなく熱伝導部材を分割することができるという効果を奏する。   As described above, in this embodiment, in the fixing device in which the heat conducting member is brought into contact with the heater, the heat conducting member is divided without hindering the heat transfer between the central portion and the end portion in the longitudinal direction by the heat conducting member. There is an effect that can be done.

(本実施例の変形例)
本実施例の変形例について説明する。本実施例の変形例1においては、金属板300a及び金属板300bのサイズは本実施例と同じであるが、熱伝導率の異なる材料で形成されている。金属板300aを銅板(熱伝導率420w/mk)、金属板300bをアルミニウム板(200w/mk)とする。金属板300aの熱伝導率を金属板300bよりも大きくすることで、装置の長手方向の一方の端部と他方の端部における熱容量の不均衡に起因するフィルム201の温度分布の偏りを実施例1よりも矯正しやすくなるという効果を奏する。
(Modification of this embodiment)
A modification of this embodiment will be described. In the first modification of the present embodiment, the sizes of the metal plate 300a and the metal plate 300b are the same as in the present embodiment, but are formed of materials having different thermal conductivities. The metal plate 300a is a copper plate (thermal conductivity 420 w / mk), and the metal plate 300b is an aluminum plate (200 w / mk). Example: By making the thermal conductivity of the metal plate 300a larger than that of the metal plate 300b, an uneven temperature distribution of the film 201 due to an imbalance of heat capacity at one end and the other end in the longitudinal direction of the apparatus The effect is that correction becomes easier than 1.

更に、変形例2として、金属板300bを銅板(熱伝導率420w/mk)、金属板300aをアルミニウム板(200w/mk)とする構成も考えられる。本実施例は、金属板300bがヒータ203の発熱領域の中央部に接触していないので、金属板300bによる中央部から端部へ熱を移動させる機能は金属板300aのそれよりも劣る。そこで、金属板300bの熱伝導率を金属板300aよりも高くすることで、金属板300bによるヒータ203の熱を中央部から端部へ移動させる機能を向上させることができる。   Further, as a second modification, a configuration in which the metal plate 300b is a copper plate (thermal conductivity 420 w / mk) and the metal plate 300a is an aluminum plate (200 w / mk) is also conceivable. In this embodiment, since the metal plate 300b is not in contact with the central portion of the heat generating region of the heater 203, the function of transferring heat from the central portion to the end portion by the metal plate 300b is inferior to that of the metal plate 300a. Therefore, by making the thermal conductivity of the metal plate 300b higher than that of the metal plate 300a, the function of moving the heat of the heater 203 by the metal plate 300b from the central portion to the end portion can be improved.

また、金属板300aと金属板300bとの材料が同じであっても厚みもしくは短手方向の幅を異なるものとすることで、変形例1と2と同じ効果を得られる。   Moreover, even if the materials of the metal plate 300a and the metal plate 300b are the same, the same effects as those of the first and second modifications can be obtained by making the thickness or the width in the short direction different.

また、本実施例及び変形例においては、金属板300は、2分割されたものであったが、これに限定されない。金属板300bが更に複数に分割されている構成であっても効果は得られる。また、本実施例及び変形例においては、加圧ローラの長軸側と、ヒータの電極が設けられた側と、が長手方向で同じ側である。しかしながら、これらが長手方向で互いに反対側である場合、加圧ローラの長軸側に、本実施例の金属板300aを設けるものとする。   Moreover, in the present Example and the modification, although the metal plate 300 was divided into two, it is not limited to this. The effect can be obtained even if the metal plate 300b is further divided into a plurality of parts. In the present embodiment and the modification, the long axis side of the pressure roller and the side on which the heater electrode is provided are the same side in the longitudinal direction. However, when these are opposite to each other in the longitudinal direction, the metal plate 300a of the present embodiment is provided on the long axis side of the pressure roller.

尚、本実施例及び変形例は、必ずしも装置の一方の端部と他方の端部との熱容量の不均衡を前提とするものではない。本実施例は、大サイズ記録材を定着処理する際に、ヒータ203の中央部の熱をいずれかの端部へ移動しやすくすることで、端部定着性を向上させることができるという効果を奏するからである。   In addition, a present Example and modification do not necessarily presuppose the imbalance of the heat capacity of the one end part of the apparatus and the other end part. In the present embodiment, when fixing a large size recording material, the heat at the central portion of the heater 203 can be easily moved to one of the end portions, so that the end fixability can be improved. Because it plays.

また、本実施例及び変形例においては、熱伝導部材として金属板(金属で形成された板材)を用いたが、ヒータの基板よりも熱伝導率が高いものであればこれに限定されない。例えば、グラファイトで形成された板やシートであっても同様の効果が得られる。   Further, in this embodiment and the modification, a metal plate (a plate material made of metal) is used as the heat conducting member, but the present invention is not limited to this as long as the heat conductivity is higher than that of the heater substrate. For example, the same effect can be obtained even with a plate or sheet made of graphite.

更に、本実施例及び変形例の定着装置は、ヒータがフィルムを介して加圧ローラと共にニップ部を形成するものであったが、この構成に限定されない。例えば、ヒータがフィルムの内面に接触し、ヒータとは別のニップ部形成部材がフィルムを介して加圧ローラと共にニップ部を形成する定着装置であっても良い。または、フィルムと、フィルムの内面に接触するヒータと、加圧ローラと共にニップ部を形成する定着ローラを外部から加熱する構成であっても良い。   Further, in the fixing devices of the present embodiment and the modification, the heater forms the nip portion together with the pressure roller through the film, but is not limited to this configuration. For example, a fixing device in which a heater contacts an inner surface of a film and a nip portion forming member different from the heater forms a nip portion together with a pressure roller via the film may be used. Or the structure which heats the fixing roller which forms a nip part with a film, the heater which contacts the inner surface of a film, and a pressure roller from the outside may be sufficient.

201 フィルム
202 加圧ローラ
202a 加圧ローラの芯金
203 ヒータ
204 ヒータホルダ
300(300a、300b) 熱伝導部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 201 Film 202 Pressure roller 202a Metal core of pressure roller 203 Heater 204 Heater holder 300 (300a, 300b) Thermal conduction member

Claims (6)

筒状のフィルムと、
前記フィルムの内面に接触するヒータと、
前記フィルムと共に記録材を搬送するためのニップ部を形成する、軸部を備えるローラと、前記ヒータの前記フィルムの内面と接触する面と反対側の面に接触する、前記フィルムの母線方向で複数に分割された熱伝導部材と、
有し、前記フィルムの熱を利用して記録材に形成されたトナー画像を加熱して前記トナー画像を記録材に定着する定着装置において、前記ローラの前記軸部は、前記母線方向において、前記ヒータの発熱領域の中央部から一端までの距離が他端までの距離に比べて長く、
前記熱伝導部材の一つは、前記母線方向における前記ヒータの発熱領域の中央部から前記一端と同じ側の端部まで連続して前記ヒータと接触する
ことを特徴とする定着装置。
A tubular film,
A heater in contact with the inner surface of the film;
A roller having a shaft portion that forms a nip portion for conveying a recording material together with the film, and a plurality of rollers in contact with the surface of the heater opposite to the surface in contact with the inner surface of the film. A heat conduction member divided into
In the a fixing device for fixing a recording material the toner image by heating the thermal toner image formed on a recording material by using the film, the shaft portion of the roller, in the generatrix direction, The distance from the center of the heat generation area of the heater to one end is longer than the distance to the other end,
One of the heat conducting members is in contact with the heater continuously from the central portion of the heat generating area of the heater in the bus bar direction to an end portion on the same side as the one end .
前記熱伝導部材を介して前記ヒータを支持する支持部材を有し、前記熱伝導部材は前記支持部材と前記ヒータとに挟持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。   The fixing device according to claim 1, further comprising: a support member that supports the heater via the heat conductive member, the heat conductive member being sandwiched between the support member and the heater. 前記熱伝導部材は、板材であることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the heat conducting member is a plate material. 前記ヒータは、基板と、前記基板に形成された発熱抵抗体と、を有することを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の定着装置。 The heater board and the fixing device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it has a, a heating resistor formed on the substrate. 前記熱伝導部材の熱伝導率は、前記基板の熱伝導率よりも大きいことを特徴とする請求項に記載の定着装置。 The fixing device according to claim 4 , wherein a thermal conductivity of the thermal conductive member is larger than a thermal conductivity of the substrate. 前記ヒータは、前記発熱抵抗体と電気的に接続され、前記基板の長手方向の一端のみに設けられた電極部を有し、
前記熱伝導部材の一つは、前記ヒータの発熱領域のうち、その中央部から前記電極部が設けられた側と同じ側の端部まで連続して前記ヒータと接触することを特徴とする請求項又はに記載の定着装置。
The heater is electrically connected to the heating resistor, and has an electrode portion provided only at one end in the longitudinal direction of the substrate,
One of the heat conducting members is in contact with the heater continuously from a central portion of the heat generating region of the heater to an end portion on the same side as the side on which the electrode portion is provided. Item 6. The fixing device according to Item 4 or 5 .
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