JP7254507B2 - image heating device - Google Patents
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本発明は、例えば、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、未定着トナー画像を形成担持させた記録材を加熱して画像を永久固着画像として定着させる加熱定着装置として用いて好適な像加熱装置に関するものである。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is an image heating device suitable for use as a heat fixing device for fixing an image as a permanent fixed image by heating a recording material on which an unfixed toner image is formed and supported, for example, in an image forming apparatus such as a copier or a printer. It is related to the device.
従来、例えば画像の加熱定着等のための記録材の像加熱装置には、例えば熱ローラ方式を用いたものが知られている。熱ローラ方式は、所定の温度に維持された加熱体としての熱ローラと、前記熱ローラに圧接する加圧体としての加圧ローラを有し、これらで形成されるニップ部に被加熱材としての記録材を導入して挟持搬送しつつ加熱することで記録材Pにトナー像が定着される。 2. Description of the Related Art Conventionally, as an image heating apparatus for a recording material for heat fixing of an image, for example, one using a heat roller system is known. The heat roller method has a heat roller as a heating body maintained at a predetermined temperature and a pressure roller as a pressurizing body that presses against the heat roller. The toner image is fixed on the recording material P by introducing the recording material P and heating it while nipping and conveying it.
一方で近年においては、像加熱装置は、省電力及びウェイトタイムの短縮(ファーストプリントアウトタイムの短縮)が求められている。そこで、熱ローラ方式以外にフィルム加熱方式を用いた像加熱装置が知られている。フィルム加熱方式は、熱源であるヒータと、ヒータの支持体(以下、フィルムガイド)と、フィルムガイドに加圧力を伝えるステーと、可撓性のエンドレスベルトとしての耐熱性フィルム(以下、フィルム)と、加圧体としての加圧ローラと、を有する。フィルムはヒータに対向圧接しつつ搬送され、加圧ローラはフィルムを介して被加熱材としての記録材をヒータに密着させる。このようにしてフィルム加熱方式の像加熱装置では、ヒータと加圧ローラにより形成されるニップ部において、フィルムを介してヒータの熱を記録材へ付与することで記録材面に形成担持されている未定着画像を記録材面に加熱定着させる。このようなフィルム加熱方式の像加熱装置においては、ヒータとして低熱容量のものを用いることができ、熱ローラ方式等の装置に比べ省電力及びウェイトタイムの短縮が可能になる(例えば、特許文献1・2参照)。
On the other hand, in recent years, image heating apparatuses are required to save power and shorten the wait time (shorten the first printout time). Therefore, an image heating apparatus using a film heating method other than the heat roller method is known. The film heating method consists of a heater as a heat source, a heater support (hereinafter referred to as a film guide), a stay that transmits pressure to the film guide, and a heat-resistant film as a flexible endless belt (hereinafter referred to as a film). , and a pressure roller as a pressure body. The film is conveyed while being pressed against the heater, and the pressure roller brings the recording material as the material to be heated into close contact with the heater through the film. In this way, in the film heating type image heating apparatus, the heat of the heater is applied to the recording material through the film at the nip portion formed by the heater and the pressure roller, so that the recording material is formed and carried on the surface of the recording material. The unfixed image is heat-fixed on the surface of the recording material. In such a film heating type image heating apparatus, a heater with a low heat capacity can be used, and power consumption and waiting time can be shortened as compared with a heat roller type apparatus (for example,
フィルム加熱方式の像加熱装置は、像加熱装置が定着可能な最大サイズの記録材(以後、大サイズ紙)や、大サイズ紙に比べてフィルムの軸方向長さLに対して幅の狭い記録材(以後、小サイズ紙)に形成されたトナー像が定着可能とされている。フィルム加熱方式の像加熱装置においては、小サイズ紙を連続で通紙したとき、像加熱装置の非通紙部が昇温(非通紙部昇温)することがある。小サイズ紙として、例えば軸方向長さLの2/3程度の幅の記録材をフィルム軸方向のほぼ中央部に連続的に通すと、非通紙部では記録材によって熱が奪われない。このため加圧ローラは、記録材によって熱が奪われない非通紙部に対応する領域の温度に比べ、記録材によって熱が奪われる通紙部に対応する領域の温度がより高温になる。この結果、加圧ローラは熱膨張により通紙部に対応する領域に比べて非通紙部に対応する領域は外径が大きくなり、加圧ローラは非通紙部に対応する端部と通紙部に対応する中央部とで周速差が生じ、この周速差により中央部付近でフィルムにたるみが生じる。 The image heating device of the film heating method can be used for recording materials of the maximum size that can be fixed by the image heating device (hereafter referred to as large-size paper), and for recording that is narrower than the length L in the axial direction of the film compared to large-size paper. A toner image formed on a material (hereinafter referred to as small size paper) can be fixed. In a film heating type image heating apparatus, when small-size paper is continuously passed through, the temperature of the non-sheet-passing portion of the image heating apparatus may rise (temperature rise in the non-sheet-passing portion). If a recording material having a width of about 2/3 of the length L in the axial direction, which is a small size paper, is continuously passed through the substantially central portion of the film in the axial direction, heat is not taken away by the recording material in the non-sheet-passing portions. Therefore, the pressure roller has a higher temperature in the area corresponding to the paper passing portion where heat is taken away by the recording material than in the area corresponding to the non-paper passing portion where heat is not taken away by the recording material. As a result, due to thermal expansion, the pressure roller has a larger outer diameter in the area corresponding to the paper non-passage area than in the area corresponding to the paper non-passage area, and the pressure roller communicates with the end portion corresponding to the paper non-passage area. A peripheral speed difference occurs between the central portion corresponding to the paper portion, and this peripheral speed difference causes the film to sag in the vicinity of the central portion.
記録材は、フィルムの中央部においてはたるんだフィルムに沿って押し下げられた後、ニップ部へ進入する一方、フィルムの両端部においては、フィルムはたるんでいないため、記録材は押し下げられることなく、ニップ部へ進入する。このため、記録材がニップ部に突入するタイミングが中央部と両端部でわずかにずれ、記録材にシワが発生することがあるという問題があった。 The recording material enters the nip portion after being pushed down along the slackened film at the central portion of the film. Enter the nip. For this reason, there is a problem that the timing at which the recording material enters the nip portion is slightly different between the central portion and the both end portions, and wrinkles may occur in the recording material.
この紙シワへの対応としては、例えばフィルム内部にあるステー上の任意の位置にフィルムの歪みを抑制する部材(以下、歪み抑制部材)を配置し、フィルムの軌跡を規制することで歪みを防止する方法が知られている(例えば、特許文献3)。 As a countermeasure to this paper wrinkle, for example, a member that suppresses film distortion (hereinafter referred to as a distortion suppression member) is placed at an arbitrary position on the stay inside the film, and distortion is prevented by regulating the trajectory of the film. A method for doing so is known (for example, Patent Document 3).
この方法では、ステーに歪み抑制部材を設けることで非通紙部昇温発生時にフィルムが歪むことを防止する。その結果、非通紙部昇温発生時においてもフィルムの回転軌跡が長手で変化せず、紙の先端が定着ニップ部に突入するタイミングが中央部と両端部で同じとすることで紙シワの発生を抑制する。 In this method, by providing the stay with a distortion suppressing member, the film is prevented from being distorted when the temperature of the non-sheet-passing portion rises. As a result, even when the temperature of the non-paper-passing area rises, the film's rotation trajectory does not change in the longitudinal direction, and the timing at which the leading edge of the paper enters the fixing nip is the same at the center and both ends, thereby reducing paper wrinkles. Suppress the occurrence.
フィルム内部のステーに歪み抑制部材を配置した構成においては、フィルムが歪み抑制部材に接触した結果、摺動性が悪化し、フィルムの内周面が削れるという課題があった。フィルム内周面が削れると該当の部分のみフィルム膜厚が薄くなり、スジ等の画像不良の原因となる可能性がある。 In the configuration in which the strain suppressing member is arranged on the stay inside the film, as a result of the film coming into contact with the strain suppressing member, there is a problem that the slidability deteriorates and the inner peripheral surface of the film is scraped. If the inner peripheral surface of the film is scraped, the thickness of the film is reduced only at the corresponding portion, which may cause image defects such as streaks.
そこで、本発明では歪み抑制部材を配置した構成において、フィルムの内周面が削れることを抑制し、画像不良が発生することを抑制し、長寿命化に対応した像加熱装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides an image heating apparatus that suppresses abrasion of the inner peripheral surface of the film, suppresses the occurrence of image defects, and is compatible with a longer life in a configuration in which a distortion suppressing member is arranged. aim.
上記目的を達成するため、本発明に係る像加熱装置では、記録材と接触しつつ回転する筒状のフィルムと、前記フィルムの内部空間に配置されている細長い加熱体と、前記フィルムの内部空間に配置され、前記加熱体を支持する支持部材と、前記フィルムの内部空間に配置され、前記支持部材の変形を抑制するための補強部材と、前記フィルムを介して前記加熱体とともにニップ部を形成する回転体と、を有し、前記回転体の回転によりトナー像を担持した記録材を前記ニップ部で挟持搬送しつつ加熱することでトナー像を記録材に定着する像加熱装置であって、前記像加熱装置は、前記補強部材に固定され、前記フィルムが変形した時に前記フィルムの内周面が接触し、前記フィルムに潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材を有し、前記潤滑剤供給部材は、前記フィルムと接触することで前記フィルムに潤滑剤を供給する潤滑剤供給部と、前記潤滑剤供給部を支持するベース部と、潤滑剤を貯蔵し、前記潤滑剤供給部に潤滑剤を供給する潤滑剤貯蔵部を有し、前記潤滑剤貯蔵部は前記潤滑剤供給部に覆われていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image heating apparatus according to the present invention comprises: a cylindrical film that rotates while being in contact with a recording material; an elongated heating element arranged in the inner space of the film ; a support member arranged in the inner space of the film for supporting the heating element; a reinforcing member arranged in the internal space of the film for suppressing deformation of the support member; and a nip portion formed with the heating element through the film and a rotating body for fixing the toner image on the recording material by heating the recording material carrying the toner image while the recording material is held and conveyed by the rotation of the rotating body, the image heating device comprising: The image heating device has a lubricant supplying member fixed to the reinforcing member, which contacts an inner peripheral surface of the film when the film is deformed, and supplies a lubricant to the film, and the lubricant supplying member. comprises a lubricant supply unit that supplies lubricant to the film by contact with the film, a base unit that supports the lubricant supply unit, a lubricant that is stored, and a lubricant that is supplied to the lubricant supply unit. It has a lubricant reservoir for supplying, and the lubricant reservoir is covered with the lubricant supply .
本発明に係る構成とすることにより、非通紙部昇温が発生しやすい小サイズ紙を大量に通紙した場合においても、歪み抑制部材によってフィルムの内周面が削れ、画像不良が発生することを抑制し、長寿命化に対応した像加熱装置を提供することが可能となる。 With the configuration according to the present invention, even when a large amount of small-sized paper, which tends to raise the temperature of the non-sheet passing portion, is passed, the inner peripheral surface of the film is scraped by the distortion suppressing member, and an image defect occurs. Therefore, it is possible to provide an image heating apparatus capable of extending the life of the image heating apparatus.
[実施例]
以下、図面を参照し本発明の実施例を説明する。
[Example]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1)画像形成装置
図1は、本実施例の像加熱装置を備えた画像形成装置例の概略構成図である。本実施例では、画像形成装置100として転写式電子写真プロセスを利用したレーザプリンタを例に挙げ、説明を行う。
(1) Image Forming Apparatus FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of an image forming apparatus provided with an image heating apparatus of this embodiment. In this embodiment, the
画像形成装置100は、像担持体としての感光体ドラム101、接触帯電ローラ等の帯電手段102、現像装置104、クリーニング装置105を有するカートリッジ120を備えている。感光体ドラム101は、矢印で示した反時計方向に所定の周速度(プロセススピード)をもって回転駆動される。帯電手段102は、感光体ドラム101の周面を所定の極性・電位に一様に帯電処理(一次帯電)する。一次帯電された感光体ドラム101は、帯電処理面にレーザスキャナ103から出射されたレーザ光が走査露光(照射)される。画像露光手段としてのレーザスキャナ103は、不図示のイメージスキャナ・コンピュータ等の外部機器から入力する目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応してオン/オフ変調したレーザ光を出力する。これにより感光体ドラム101は、この走査露光により感光体ドラム101の周面の露光明部の電荷が除電され、目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
The
現像装置104は、現像剤を表面に担持する現像スリーブを備える。現像装置104の現像スリーブから現像剤(トナー)を供給して、感光体ドラム101の周面に形成された静電潜像をトナー像として順次に現像する。レーザプリンタの場合、一般的に、静電潜像の露光明部にトナーを付着させて現像する反転現像方式が用いられる。
The developing
記録材Pは、画像形成装置100に対して着脱可能とされた給紙カセット109に積載され、収納されている。本実施例に係る画像形成装置100は、最大通紙幅をA4サイズ(紙幅:210mm)とした。画像形成装置100は、記録材Pを一枚ずつ分離給紙する給紙ローラ108、記録材Pを搬送する搬送ローラ110、記録材Pの給送タイミングを調整するレジストローラ111等を含むシートパス112を備える。給紙カセット109内の記録材Pは、給紙スタート信号に基づいて給紙ローラ108が駆動されることで一枚ずつ分離給送され、シートパス112を通って、感光体ドラム101と転写ローラ(転写部材)106との転写部に所定のタイミングで導入される。すなわち、感光体ドラム101上のトナー像の先端部が転写部に到達したとき、記録材Pの先端部もちょうど転写部に到達するタイミングとなるようにレジストローラ111で記録材Pの搬送が制御される。
The recording materials P are stacked and housed in a
転写部に導入された記録材Pはこの転写部位を挟持搬送され、その間、転写ローラ106には不図示の転写バイアス印加電源から所定に制御された転写電圧(転写バイアス)が印加される。転写ローラ106は、一般にFe等の芯金上にカーボン、イオン導電性フィラー等で1×106~1×1010Ω程度の抵抗に調整された半導電性のスポンジ弾性層を形成した弾性スポンジローラが用いられる。本実施例では、芯金の外回りに同心一体に、NBRゴムと界面活性剤等を反応させ、導電性を有する弾性層をローラ状に成形具備させてなるイオン導電系の転写ローラを用いた。抵抗値は1×108~5×108Ωの範囲のものを用いた。
The recording material P introduced into the transfer portion is nipped and conveyed at this transfer portion, and during this time, a predetermined controlled transfer voltage (transfer bias) is applied to the
転写ローラ106は、トナーと逆極性の転写バイアスが印加されることで転写部において感光体ドラム101の周面に形成されたトナー像が記録材Pの表面に静電的に転写される。トナー像が転写された記録材Pは、転写部からシートパス113を通って像加熱装置107へ搬送導入され、トナー像を加熱・加圧する定着処理が行われる。そして像加熱装置107でトナー像が定着させられた記録材Pは、シートパス114を通って排紙口から排紙トレイ115上に排出され、画像形成が完了する。
A transfer bias having a polarity opposite to that of the toner is applied to the
一方、感光体ドラム101の周面は、記録材Pへトナー像を転写後、ブレードからなるクリーニング装置105で転写残トナーや紙粉等が除去され、再び一次帯電されることで次の画像形成に用いられる。
On the other hand, after the toner image is transferred to the recording material P, the peripheral surface of the
(2)像加熱装置
次に、本実施例における像加熱装置107について説明する。図2は、本実施例に係るフィルム加熱方式の像加熱装置107の概略構成図である。
(2) Image Heating Device Next, the
像加熱装置107は、ヒータ(加熱体)3と、ヒータ3を保持するフィルムガイド(支持部材)1と、フィルムガイド1に加圧力を伝達するステー(補強部材)2と、フィルムガイド1の周囲を回動するフィルム4と、加圧ローラ(回転体)4と、を備える。
The
フィルムガイド1は、耐熱性及び剛性を有し、ヒータ3を保持する支持機能と、フィルム4の回動をガイドするフィルムガイド機能と、を有する部材である。フィルムガイド1は、ポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK、PPS、液晶ポリマー等の高耐熱性樹脂や、これらの樹脂とセラミックス、金属、ガラス等との複合材料等で構成できる。本実施例では液晶ポリマーを用いた。
The
ステー2は、不図示の加圧機構の加圧バネによって得られる加圧力を確実にフィルムガイド1に伝達し、加圧ローラ5とヒータ3との間にフィルム4を介してニップ部Nを形成するためのものである。ステー2は、に剛性が必要であり、一般的には金属材料が用いられる。本実施例では、ステー2の材料として鉄を用いた。
The
フィルム4は、ヒータ3が保持された、フィルムガイド部材として機能するフィルムガイド1に外嵌され、内周面がヒータ3に接触しつつフィルムガイド1の周囲を回転可能な構成としている。フィルム4は、熱容量を小さくしてウェイトタイム(ファーストプリントアウトタイム)を短縮させるために、フィルム膜厚は、450μm以下20μm以上の厚みとすることが好ましい。またフィルム4としては、耐熱性のあるPTFE、PFA、FEP等の単層フィルム、或いはポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK、PES、PPS等のフィルムにPTFE、PFA、FEP等をコーティングした複層フィルムを用いることができる。本実施例では、膜厚約60μmのポリイミドフィルムの外周面にPFAをコーティングしたものを用いた。PFAコート層の厚さは約15μmとした。フィルム4の外径は24mmとした。フィルム4の基層は上記の樹脂材料だけでなく、SUS等の金属材料を用いることもできる。なお画質を向上させるために、基層とコート層の間にシリコーンゴム等の耐熱ゴムを弾性層として形成してもよい。
The
フィルム4の駆動手段としての加圧ローラ5は、ヒータ3との間にフィルム4を挟んでニップ部Nを形成しつつ、フィルム4を従動回転させる。この加圧ローラ5は、芯金5a、弾性体層5b、最外層の表層5cからなり、フィルム4を介してヒータ3の表面に圧接するように配設する。本実施例では、芯金5aはアルミ芯金を、弾性体層5bはシリコーンゴムを、表層5cは厚さ約50μmのPFAのチューブを用いた。加圧ローラ5の外径は25mm、弾性体層5bの厚さは約3mmとした。
A pressure roller 5 as a driving means for the
加圧ローラ5は、モータMにより矢印の時計回りに所定の周速度で回転駆動される。フィルム4は、ニップ部Nにおける加圧ローラ5とフィルム4の外周面との摩擦力で加圧ローラ5からフィルム4に回転力が伝達され、ニップ部Nにおいてフィルム4の内周面がヒータ3に摺動させられつつ、従動回転させられる。このようにしてフィルム4は、加圧ローラ5の周面の移動速度とほぼ同じ速度で、フィルムガイド1の周囲を反時計回りに移動し、回転させられるようにした。
The pressure roller 5 is rotationally driven by a motor M in the clockwise direction indicated by the arrow at a predetermined peripheral speed. In the
ヒータ3は、具体的にはセラミックヒータが用いられ、フィルムガイド1の下面にフィルムガイド1の長手方向に沿って配設して保持されている。図6に本実施例におけるヒータ3の断面図を示す。ヒータ3は、基板3aと、基板3aのフィルム摺動面側に形成させた抵抗発熱体3bと、抵抗発熱体3bを形成したヒータ表面を保護する絶縁保護層3cと、を有する。ヒータ3は、抵抗発熱体3b及び絶縁保護層3cが形成された基板3aの表面側をフィルム4に対向するように下向きとした状態で、フィルムガイド1の下面側に保持され、固定されている。
A ceramic heater is specifically used as the
基板3aは、記録材Pの搬送方向に対して直交する方向を長手とした細長い形状を有し、耐熱性・絶縁性・熱伝導性を備えた材料からなる。耐熱性・絶縁性を有する基板3aは、例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウム等のセラミックス材料が用いられる。抵抗発熱体3bは、銀パラジウム・ガラス粉末(無機結着剤)・有機結着剤を混練して調合したペーストをスクリーン印刷により、基板3a上に形成される。絶縁保護層3cは、基板3a上に形成された抵抗発熱体3bを覆うように形成され、ヒータ3の表面と外部との電気的な絶縁に加え、フィルム4との摺動性が確保できるように構成されている。本実施例では、絶縁保護層3cとして、耐熱性ガラス層を用いた。
The
ヒータ3は、検温素子(サーミスタ)6で温度が検知可能とされている。本実施例では、検温素子6としてヒータ3から分離した外部当接型のサーミスタを用いている。
The temperature of the
ヒータ3は、抵抗発熱体3bに給電されることにより抵抗発熱体3bが長手全長にわたって発熱することで昇温する。この昇温はサーミスタ6で検知され、サーミスタ6の出力をA/D変換して図示しないCPUに入力し、その情報に基づいて図示しないトライアックにより抵抗発熱体3bに通電する電力を位相、波数制御等により制御して、ヒータ3の温度制御がなされる。即ちサーミスタ6の検知温度が所定の設定温度より低いとヒータ3が昇温するように、設定温度より高いと降温するように通電を制御することで、ヒータ3は定着時に一定の温度に保たれる。
The
ヒータ3の温度を所定温度に立ち上げ、加圧ローラ5によりフィルム4が従動回転した状態とされた後、フィルム4を介してヒータ3と加圧ローラ5とで形成されたニップ部Nにトナー像が転写された記録材Pが転写部から搬送される。そして、記録材Pがフィルム4と一緒にニップ部Nを挟持搬送されることにより、ヒータ3の熱がフィルム4を介して記録材Pに付与され、記録材P上の未定着トナー像が加熱・加圧され、記録材Pに定着される。ニップ部Nを通った記録材Pはフィルム4から分離され、さらに搬送される。
After the temperature of the
(3)歪み抑制部材
図3は、ステー2に取り付けた状態の歪み抑制部材7である。歪み抑制部材7はシワの原因となるフィルムの歪みを抑制するために設置するものであり、ステー2上に設置しフィルム4とフィルム内部にあるステー2との間のスペースを埋め、フィルムの軌跡を規制し歪みを抑制する。歪み抑制部材7を設置する位置としては、ヒータ3に対してニップ部Nと正反対に位置するステー2の領域が望ましく、ニップ部Nが水平方向に延びる本実施例ではステー2の鉛直上方における頂点を含む領域に設置した。ヒータ3に対してニップ部Nと正反対に位置するステー2の領域は、フィルムガイド1がなく、重力が作用することもあり、フィルム4の軌跡が本来の位置からずれ、ステー2にフィルム4が接触し易い。そのため、フィルム4の軌跡を規制し、フィルム4の歪みを抑制するためには、この部分に歪み抑制部材7を設置することが効果的である。なお、この歪み抑制部材7は、ニップ部Nの記録材Pの搬送方向における中心部から鉛直方向に延びる破線Vにおけるフィルム4の高さの中点において交差する水平方向の破線Lのより鉛直上方(矢印Zが指す側)の位置に設けられることが好ましい。また本実施例では記録材Pの搬送方向と直交する方向(長手方向)において、記録材Pが通紙される際に記録材Pの中心線が一定の基準位置(通紙中心)を通過するように位置合わせする構成とした。そこで本実施例では、歪み抑制部材7は、ステー2の通紙中心から長手方向において対称的に、通紙中心から長手方向の一端、他端側にそれぞれ35mm離れた位置に一つずつ設けられる構成とした。歪み抑制部材7は、ステー2に沿って湾曲し、フィルム4の長手方向を短辺、フィルム4の回転方向を長辺として、ステー2の頂点を基準として上下流対称な形状を有する。なお、歪み抑制部材7の大きさ、形状、個数などはそれぞれの定着装置によって様々であり、ここで示した構成に限定されることはない。
(3) Distortion Suppression Member FIG. 3 shows the
次に、本実施例の歪み抑制部材7について説明する。図4は、歪み抑制部材7の断面図である。歪み抑制部材7は、潤滑剤が貯蔵されている潤滑剤貯蔵部7aと、潤滑剤が浸み込んだ潤滑剤供給部7bと、潤滑剤供給部7bを支持する歪み抑制部材ベース部7cと、を有する。
Next, the
潤滑剤貯蔵部7aは、歪み抑制部材ベース部7cに設けられ、その中に潤滑剤が貯蔵されている。潤滑剤供給部7bは、シート状の部材であり、潤滑剤貯蔵部7aの開口部を覆うように接着して配置されており、フィルム4が歪んだ際には潤滑剤が含浸した潤滑剤供給部7bがフィルム4の内周面に接触し、フィルム4の歪みを抑制する。潤滑剤供給部7bは、潤滑剤が含浸する部材であればよく、フェルト等の繊維層が好ましく、材質としては、アラミド繊維、ガラス繊維、カーボン繊維などが挙げられる。本実施例では潤滑剤供給部7bとしてアラミド繊維のフェルトを用いた。歪み抑制部材ベース部7cは、ステー2に接着された部材であり、耐熱性とフィルムの変形を抑制するための剛性が求められる。歪み抑制部材ベース部7cの材料としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK、PPS、液晶ポリマー等の高耐熱性樹脂や、これらの樹脂とセラミックス、金属、ガラス等との複合材料等が望ましい。本実施例では歪み抑制部材ベース部7cの材料として液晶ポリマーを用いた。
The
潤滑剤としては、パーフロロポリエーテル基油をフッ素樹脂で増ちょうしたグリース、ジメチルシリコンをはじめとするシリコーンオイル等、耐熱性のあるものであれば良い。本実施例では、パーフロロポリエーテル基油をフッ素樹脂で増ちょうしたグリースを用いた。 As the lubricant, heat-resistant materials such as grease obtained by thickening a perfluoropolyether base oil with a fluororesin, silicone oil such as dimethyl silicone, and the like may be used. In this example, a grease obtained by thickening a perfluoropolyether base oil with a fluororesin was used.
図5は、歪み抑制部材7を図4中の矢印αの方向から見た図である。本実施例では歪み抑制部材7のフィルム4と接触する面はほぼ全面が潤滑剤供給部7bで構成されている。本実施例の構成を採用することにより、フィルム4が撓み、フィルム4の内周面に接触した場合であっても潤滑剤が含浸した潤滑剤供給部7bに接触することにより、従来に比べより長期にわたってフィルム4がスムーズに回転する状態を保つことができる。この結果、フィルム4の内周面が削れ、画像にスジが発生することも抑制することができる。
FIG. 5 is a view of the
以下では、本実施例の構成と比較例の構成でのスジの発生状況の比較結果を表1に示す。比較例の構成は本実施例の構成に倣い、フィルムと加圧ローラの直径はφ24mm、ヒータはセラミックヒータ、フィルムガイド及びステーも本実施例と同じ構成である。異なる点としては歪み抑制部材7を有さない点である。比較のために行った耐久試験の条件としてはA5サイズの光沢紙を連続通紙した。
Table 1 below shows the results of comparison of streak occurrence between the configuration of the present embodiment and the configuration of the comparative example. The configuration of the comparative example follows the configuration of this embodiment, the diameter of the film and pressure roller is φ24 mm, the heater is a ceramic heater, and the film guide and stay have the same configuration as that of this embodiment. A different point is that the
50,000枚毎に定期チェックを行い、スジの発生を確認した。スジの発生の確認方法としてはA5サイズの光沢紙を100枚連続で通紙し非通紙部が昇温した最後の10枚(91枚目から100枚目)でスジが発生した枚数を確認した。 Periodic checks were performed every 50,000 sheets to confirm the occurrence of streaks. As a method for checking the occurrence of streaks, 100 sheets of A5 size glossy paper were passed continuously, and the number of sheets on which streaks occurred was checked on the last 10 sheets (91st to 100th sheets) when the temperature of the non-passing area was increased. bottom.
その結果、比較例の構成では200,000枚付近からスジが発生し始める。一方、本実施例の構成では400,000枚まで通紙を行っても全く発生しなかった。 As a result, in the configuration of the comparative example, streaks begin to appear around 200,000 sheets. On the other hand, in the configuration of the present embodiment, even when 400,000 sheets of paper were fed, no such problem occurred.
以上説明したように、歪み抑制部材7に潤滑剤貯蔵部7aを設け、その開口部を覆うように潤滑剤供給部7bを配置することで、歪み抑制部材7とフィルム4の接触部へ常に潤滑剤を供給することが可能となる。その結果、フィルム4の内周面と歪み抑制部材7の間には常に潤滑剤が介在した状態とされることでフィルム4が削れることが抑制させられ、従来よりも長寿命が達成できる。
As described above, the
本実施例では歪み抑制部材7の構成の一例として上記の構成を用いて説明したものの、歪み抑制部材の構成としてはその数や形状、及び設置位置等を限定するものではない。従って、例えばフィルムの径が小さいなどの理由でフィルムとステーの間のスペースが狭く、歪み抑制部材を配置できない構成においてはステーの一部を切欠き、歪み抑制部材が設置される部分に穴を設け、歪み抑制部材を配置する構成としてもよい。
In the present embodiment, the above configuration is used as an example of the configuration of the
また、本実施例では潤滑剤供給部と潤滑剤貯蔵部を両方とも有する構成を例に説明したものの、潤滑剤貯蔵部を持たず潤滑剤供給部に潤滑剤を含浸したものを用いてもよい。 In addition, although the structure having both the lubricant supply section and the lubricant storage section has been described as an example in this embodiment, the lubricant supply section may be impregnated with a lubricant without having the lubricant storage section. .
加熱体についても、本実施例では加熱体がニップ内にあり、無端状のフィルムが摺動する構成を用いて説明したものの、加熱体についてはその限りではない。例えば、ハロゲンヒーター等の無端状のフィルムに摺動しない構成においても本実施例の構成を採用することで同様の効果を得ることが可能である。さらには、加熱体を持たずに無端状のフィルム自体が発熱する電磁誘導発熱方式の加熱定着構成においても本実施例の構成を採用することで同様の効果を得ることが可能である。 As for the heating body, although the heating body is in the nip and the endless film slides in the present embodiment, the heating body is not limited to this. For example, it is possible to obtain the same effect by adopting the configuration of this embodiment even in a configuration that does not slide on an endless film such as a halogen heater. Furthermore, the same effect can be obtained by adopting the configuration of this embodiment even in the heating and fixing configuration of the electromagnetic induction heating system in which the endless film itself generates heat without having a heating member.
加えて、図6に示すように加熱源を有する無端状の加熱回転体8と、加熱回転体8と接触して加熱ニップ部N2を形成する定着回転体9と、定着回転体9と接触して定着ニップ部N1を形成する無端状の加圧回転体10と、を有する像加熱装置としてもよい。この場合、定着回転体9は加熱ニップ部N2で加熱回転体8によって表面を加熱され、定着ニップ部N1でトナー像を担持する記録材を挟持搬送しつつ、トナー像を記録材上に加熱定着する。このような構成においても本実施例の構成を採用することで無端状の加熱回転体8及び無端状の加圧回転体10において同様の効果を得ることができる。
In addition, as shown in FIG. The image heating apparatus may have an endless pressing
さらには歪み抑制部材は、実施例に係る構成を限らない。例えば、歪み抑制部材の幅が広い場合、歪み抑制部材のフィルムに接触する面がフィルムから受ける圧力は場所によって異なる。そのため、歪み抑制部材の表面に位置する潤滑剤供給部の受ける圧力も場所によって異なり、結果として潤滑剤供給部の面内で潤滑剤をフィルム内周面に一様に供給することができない場合がある。そこで歪み抑制部材のフィルムに接触する面の一部に支持部を設け、歪み抑制部材の強度を高めることで、フィルムの歪みを抑制しつつ歪み抑制部材への潤滑剤の供給が可能となる。以下では、支持部を有する歪み抑制部材を備えた像加熱装置に係る本実施例の変形例1について、説明を行う。
Furthermore, the distortion suppressing member is not limited to the configuration according to the embodiment. For example, when the width of the strain-reducing member is wide, the pressure that the film-contacting surface of the strain-reducing member receives from the film differs depending on the location. Therefore, the pressure applied to the lubricant supply portion located on the surface of the distortion suppressing member also varies depending on the location, and as a result, there are cases where the lubricant cannot be uniformly supplied to the inner peripheral surface of the film within the plane of the lubricant supply portion. be. Therefore, by providing a supporting portion on a part of the surface of the strain suppressing member that contacts the film to increase the strength of the strain suppressing member, it becomes possible to supply the lubricant to the strain suppressing member while suppressing the strain of the film.
変形例1では、歪み抑制部材7のみが実施例と異なり、その他の像加熱装置の構成は実施例と同様である。図7は変形例1に係る歪み抑制部材7の断面図であり、図8は変形例1における歪み抑制部材7を図7の矢印αの方向から見た図である。歪み抑制部材7の基本的な構成は実施例の歪み抑制部材と同じであり、その構成は潤滑剤貯蔵部7a、潤滑剤供給部11b、歪み抑制部材ベース部7cからなる。
In
変形例1では、歪み抑制部材ベース部7cに支持部X1及びX2を有する。すなわち、潤滑剤貯蔵部7aに隣接するように支持部X1、X2を配置する構成、より具体的には複数の潤滑剤貯蔵部7aの間に歪み抑制部材ベース部7cの一部である支持部X1、X2が位置し、複数の潤滑剤貯蔵部7aが分割された構成としている。この時、支持部X1、X2のフィルム4と接触する面は、潤滑剤供給部7bのフィルム4と接触する面と段差なく、支持部X1、X2又は潤滑剤供給部7bの角部がフィルム4に接触しない構成とされている。
In
このようにして、フィルム4は、歪み抑制部材7の潤滑剤供給部7bと支持部X1、X2に接触する構成とした。実施例に比べ、本変形例1では、支持部X1、X2が歪み抑制部材のベース部11cを構成する液晶ポリマーで形成されているため、フェルト材で構成された潤滑剤供給部7bよりも強度が高い。そのため、歪み抑制部材7の幅を長手方向において、長くした場合であってもフィルム4を支持部X1、X2で支持し、フィルム4の歪みを抑制することが可能である。同時に潤滑剤供給部7bにより歪み抑制部材7の表面には潤滑剤が供給される構成とすることで、フィルム4と支持部X1、X2とが接触した場合であっても支持部X1、X2でフィルム4の内周面が削れることを抑制し、像形成装置の長寿命化を達成できる。
In this manner, the
また、変形例1では歪み抑制部材の構成の一例として上記の構成を用いて説明したものの、歪み抑制部材の構成としてはその数、形状、設置位置、素材等を限定するものではない。変形例1では、潤滑剤供給部11b(潤滑剤貯蔵部7a)の長手方向がフィルム4の回転方向に沿い、支持部X1、X2がフィルム4の回転方向に延びる構成としたが、これに限らず、例えば図9に示す構成としてもよい。すなわち、図9(a)に示すように、潤滑剤供給部11b(潤滑剤貯蔵部7a)がフィルム4の回転方向と交差する方向に延びる支持部X1、X2で複数に分割された構成としてもよい。さらには、図9(b)に示すように、潤滑剤供給部11b(潤滑剤貯蔵部7a)の長手方向がフィルム4の回転方向と直交する方向に沿い、支持部X1、X2がフィルム4の回転方向と直交する方向に延びる構成としてもよい。加えて図9(c)に示すように、潤滑剤供給部11b(潤滑剤貯蔵部7a)がそれぞれ交差する支持部X1、X2で複数に分割された構成としてもよい。この他、図9(d)に示すように、潤滑剤供給部11b(潤滑剤貯蔵部7a)に取り囲まれる複数の支持部Xを配置した構成としてもよい。
In addition, although
1 フィルムガイド
2 ステー
3 ヒータ
4 フィルム
5 加圧ローラ
6 検温素子(外部当接型サーミスタ)
7 歪み抑制部材
8 加熱回転体
9 定着回転体
10 加圧回転体
N ニップ部
P 記録材
T トナー
a 記録材搬送方向
REFERENCE SIGNS
7
Claims (7)
前記フィルムの内部空間に配置されている細長い加熱体と、
前記フィルムの内部空間に配置され、前記加熱体を支持する支持部材と、
前記フィルムの内部空間に配置され、前記支持部材の変形を抑制するための補強部材と、
前記フィルムを介して前記加熱体とともにニップ部を形成する回転体と、
を有し、前記回転体の回転によりトナー像を担持した記録材を前記ニップ部で挟持搬送しつつ加熱することでトナー像を記録材に定着する像加熱装置であって、
前記像加熱装置は、前記補強部材に固定され、前記フィルムが変形した時に前記フィルムの内周面が接触し、前記フィルムに潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材を有し、
前記潤滑剤供給部材は、前記フィルムと接触することで前記フィルムに潤滑剤を供給する潤滑剤供給部と、前記潤滑剤供給部を支持するベース部と、潤滑剤を貯蔵し、前記潤滑剤供給部に潤滑剤を供給する潤滑剤貯蔵部を有し、
前記潤滑剤貯蔵部は前記潤滑剤供給部に覆われている
ことを特徴とする像加熱装置。 a cylindrical film that rotates while being in contact with the recording material;
an elongated heating element disposed in the interior space of the film ;
a support member arranged in the internal space of the film and supporting the heating element;
a reinforcing member disposed in the internal space of the film for suppressing deformation of the supporting member;
a rotating body forming a nip portion with the heating body through the film ;
and fixing the toner image to the recording material by heating the recording material carrying the toner image by the rotation of the rotating body while nipping and conveying the recording material in the nip portion ,
The image heating device has a lubricant supplying member fixed to the reinforcing member, which contacts the inner peripheral surface of the film when the film is deformed, and supplies lubricant to the film,
The lubricant supply member includes a lubricant supply portion that supplies lubricant to the film by coming into contact with the film, a base portion that supports the lubricant supply portion, and a lubricant that stores and supplies the lubricant. having a lubricant reservoir for supplying lubricant to the
The lubricant reservoir is covered by the lubricant supply
An image heating device characterized by:
ことを特徴とする請求項1に記載の像加熱装置。 2. The image heating apparatus according to claim 1, wherein a plurality of said lubricant supply members are provided in the longitudinal direction of said heating body .
前記潤滑剤供給部は、前記加熱体の長手方向において、前記補強部材の前記基準位置に対し、対称的に配置されている
ことを特徴とする請求項2に記載の像加熱装置。 The image heating device is aligned so that the center line of the recording material passes through a fixed reference position in the longitudinal direction of the heating member , and the recording material is conveyed to the nip portion,
3. The image heating apparatus according to claim 2 , wherein the lubricant supply section is arranged symmetrically with respect to the reference position of the reinforcing member in the longitudinal direction of the heating body .
ことを特徴とする請求項1に記載の像加熱装置。 2. An image heating apparatus according to claim 1 , wherein the base portion has a support portion adjacent to the lubricant supply portion, which supports the film by coming into contact with the film when the film is deformed. .
ことを特徴とする請求項4に記載の像加熱装置。 5. The image heating apparatus according to claim 4 , wherein the surface of the support portion that contacts the film is formed without a step from the surface of the lubricant supply portion that contacts the film.
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の像加熱装置。 6. An image heating apparatus according to claim 4 , wherein said support portion is a part of said base portion positioned between said plurality of said lubricant supply portions.
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