KR101425165B1 - 가열 회전체, 정착 장치, 및 화상 형성 장치 - Google Patents

가열 회전체, 정착 장치, 및 화상 형성 장치 Download PDF

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Abstract

기록 매체 위의 현상제의 가열에 사용되는 가열 회전체는 양단부가 회전 가능하게 지지된 금속제의 통 형상체를 구비한다. 상기 통 형상체는 축방향의 단부에 중앙부에 비해 두꺼운 후육부를 갖고, 가압 회전체에 의해 가압되는 외주면의 가압 영역에서, 그 (가열 회전체의) 단면 형상은 단부로부터 중앙부에 걸쳐 변화된다.

Description

가열 회전체, 정착 장치, 및 화상 형성 장치{HEATING ROTATOR, FIXING DEVICE AND IMAGE FORMING DEVICE}
본 발명은 가열 회전체, 정착 장치, 및 화상 형성 장치에 관한 것이다.
종래, 열원에 의해 가열된 가열 회전체와 가압 회전체로 형성되는 가압 영역에 현상제 화상이 전사된 기록 용지를 통과시켜, 열과 압력의 작용에 의해 현상제 화상을 용융하여 정착하는 정착 장치가 있다.
여기서, 가열 회전체와 가압 회전체를 사용한 정착 장치의 일례(一例)로서, 가열 회전체가 무단(無端) 형상의 벨트 부재이며 가압 회전체가 롤 부재로 구성되고, 벨트 부재의 양단(兩端)을 상기 벨트 부재의 외경보다 큰 내경을 가진 베어링 부재로 유지하여, 롤 부재와 접촉시킨 것이 있다(예를 들면, 일본국 특허 제3738615호 공보 참조).
일본국 특허 제3738615호 공보에 개시되는 정착 장치는, 벨트 부재의 중앙부로부터 양단부까지 변형시켜 가압 영역을 형성하고 있고, 가압 영역의 형상이 벨트 부재의 폭방향으로 동일하게 되어 있다. 이 때문에, 벨트 부재를 직접 회전 구동하지 않고, 롤 부재를 회전 구동시켜 벨트 부재를 회전시키고 있다.
한편, 가열 회전체의 일례로서, 양단부를 중앙부보다 두껍게 하여 베어링으로 직접 지지 가능하게 한 롤 부재가 있다(예를 들면, 일본국 특개평10-166100호 공보 참조).
일본국 특개평10-166100호 공보에 기재되는 롤 부재는, 중앙부의 두께가 0.2㎜ 내지 0.5㎜, 양단부의 두께가 0.5㎜ 내지 1.0㎜로 되어 있다.
본 발명은 가압 영역에서의 축방향의 단면 형상을 변화시킬 수 있고, 가열 회전체를 직접 구동하는 경우에 가열 회전체의 단부의 파손을 억제할 수 있는 가열 회전체, 정착 장치, 및 화상 형성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제 1 형태와 관련된 가열 회전체는, 양단부가 회전 가능하게 지지된 금속제(製)의 통 형상체를 구비하고, 상기 통 형상체는, 축방향의 단부에 중앙부에 비해 두꺼운 후육부(厚肉部)를 갖고, 가압 회전체에 의해 가압되는 외주면의 가압 영역에서, 그 (가열 회전체의) 단면 형상이 단부로부터 중앙부에 걸쳐 변화하는, 기록 매체 위의 현상제의 가열에 사용되는 가열 회전체이다.
본 발명의 제 1 형태에 의하면, 가압 영역에서의 축방향의 단면 형상을 변화시킬 수 있고, 가열 회전체를 직접 구동하는 경우에, 가열 회전체의 단부에 후육부를 설치하지 않은 경우와 비교하여, 가열 회전체의 단부의 파손을 억제할 수 있다.
본 발명의 제 1 형태와 관련된 가열 회전체는, 상기 통 형상체는, 한쪽 단부만이 상기 후육부로 되어도 된다.
상기 구성에 의하면, 양단부가 후육부인 가열 회전체의 가공 공정에 비해 공정을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 제 2 형태와 관련된 정착 장치는, 본 발명의 제 1 형태의 가열 회전체와, 상기 가열 회전체의 양단부를 회전 가능하게 지지하는 지지 구조와, 상기 가열 회전체를 가열하는 가열 장치와, 양단부가 회전 가능하게 지지되고 상기 가열 회전체의 외주면을 가압하는 가압 회전체를 갖고, 상기 가열 회전체의 내측에는, 상기 가열 회전체에 접촉하여 상기 가압 회전체로부터의 가압을 받는 부재가 존재하지 않는다.
본 발명의 제 2 형태에 의하면, 가열 회전체를 직접 구동하는 경우에, 가열 회전체의 단부에 후육부를 설치하지 않은 경우와 비교하여, 가열 회전체의 단부의 파손을 억제할 수 있다.
본 발명의 제 2 형태와 관련된 정착 장치는, 상기 지지 구조에는, 구동력이 전달되는 구동력 전달 부재가 부착되어 있어도 된다.
상기 구성에 의해, 가열 회전체를 직접 구동할 수 있다.
본 발명의 제 2 형태와 관련된 정착 장치에 있어서, 상기 가압 회전체는, 발포 스폰지 탄성층을 가져도 된다.
상기 구성에 의하면, 가압 회전체가 발포 스폰지 탄성층을 갖지 않은 경우와 비교하여, 가압 회전체의 열팽창을 억제할 수 있다.
본 발명의 제 2 형태와 관련된 정착 장치는, 상기 가압 회전체는, 무단(無端) 형상의 회전 부재와, 상기 회전 부재의 내측에 설치되고, 상기 회전 부재를 통하여 상기 가열 회전체의 외주면을 가압하는 동시에 상기 가열 회전체의 단면 형상을 축방향에서 변화시키는 가압 부재를 가져도 된다.
상기 구성에 의하면, 본 구성을 갖고 있지 않은 경우와 비교하여, 가열 회전체의 가압 영역의 형상을 다양하게 변경할 수 있다.
본 발명의 제 2 형태와 관련된 정착 장치는, 상기 가열 장치는, 자계(磁界)를 발생시키는 자계 발생 유닛을 갖고, 상기 가열 회전체는, 상기 자계의 전자기 유도에 의해 발열하는 발열층을 가져도 된다.
상기 구성에 의하면, 가열 장치가 자계 발생 유닛을 갖고 있지 않은 경우와 비교하여, 정착 장치의 상승 시간을 짧게 할 수 있다.
본 발명의 제 2 형태와 관련된 정착 장치는, 상기 가열 회전체는, 감온(感溫) 자성 금속으로 구성되고 상기 발열층을 지지하는 지지층을 가져도 된다.
상기 구성에 의하면, 가열 회전체가 감온 자성 금속으로 구성된 지지층을 갖고 있지 않은 경우와 비교하여, 발열층의 과잉된 발열을 억제할 수 있다.
본 발명의 제 2 형태와 관련된 정착 장치는, 상기 가열 회전체는, 상기 발열층의 산화를 보호하는 보호층을 가져도 된다.
상기 구성에 의하면, 가열 회전체가 발열층의 산화를 보호하는 보호층을 갖고 있지 않은 경우와 비교하여, 발열층의 산화를 억제할 수 있다.
본 발명의 제 3 형태와 관련된 화상 형성 장치는, 본 발명의 제 2 형태의 정착 장치와, 노광 광을 출사하는 노광부와, 상기 노광 광으로 형성된 잠상을 현상제로 현상하여 현상제 화상을 형성하는 현상부와, 상기 현상제 화상을 기록 매체 위에 전사하는 전사부와, 상기 전사부에서 상기 현상제 화상이 전사된 기록 매체를 상기 정착 장치에 반송하는 반송부를 구비하고 있다.
상기 구성에 의하면, 본 구성을 갖고 있지 않은 경우와 비교하여, 화상 형성 장치를 장기간 사용할 수 있다.
본 발명의 실시형태는 하기의 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태와 관련된 화상 형성 장치의 전체도;
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태와 관련된 정착 장치의 단면도;
도 3의 (a)는 본 발명의 제 1 실시형태와 관련된 가열 회전체의 축방향 단면도이며, 도 3의 (b)는 본 발명의 제 1 실시형태와 관련된 가열 회전체의 층 구성을 나타낸 단면도;
도 4의 (a) 내지 도 4의 (c)는 본 발명의 제 1 실시형태와 관련된 가열 회전체의 제조 방법을 나타낸 공정도;
도 5는 본 발명의 제 1 실시형태와 관련된 제어 회로 및 통전 회로의 접속 도;
도 6의 (a)는 본 발명의 제 1 실시형태와 관련된 가열 회전체 및 가압 롤의 단면도이며, 도 6의 (b) 및 도 6의 (c)는 본 발명의 제 1 실시형태와 관련된 가열 회전체 및 가압 롤의 축방향 단부 및 중앙부에서의 단면도;
도 7의 (a)는 본 발명의 제 1 실시형태와 관련된 가압 영역의 형상을 나타낸 평면도이며, 도 7의 (b)는 본 발명의 제 1 실시형태와 관련된 정착 장치에서의 토너상(像)의 정착 상태를 나타낸 단면도;
도 8의 (a) 내지 도 8의 (c)는 본 발명의 제 1 실시형태와 관련된 정착 장치의 다른 제 1 실시예를 나타낸 단면도;
도 9의 (a) 내지 도 9의 (c)는 본 발명의 제 1 실시형태와 관련된 정착 장치의 다른 제 2 실시예를 나타낸 단면도;
도 10의 (a) 내지 도 10의 (c)는 본 발명의 제 1 실시형태와 관련된 정착 장치의 다른 제 2 실시예의 가열 회전체의 제조 방법을 나타낸 공정도;
도 11은 본 발명의 제 2 실시형태와 관련된 정착 장치의 단면도;
도 12의 (a)는 본 발명의 제 2 실시형태와 관련된 가열 회전체 및 가압 롤의 단면도이며, 도 12의 (b) 및 도 12의 (c)는 본 발명의 제 2 실시형태와 관련된 가열 회전체 및 가압 롤의 축방향 단부 및 중앙부에서의 단면도;
도 13은 본 발명의 제 2 실시형태와 관련된 정착 장치에서의 토너상의 정착 상태를 나타낸 단면도;
도 14의 (a)는 본 발명의 제 3 실시형태와 관련된 정착 장치의 단면도이며, 도 14의 (b)는 본 발명의 제 3 실시형태와 관련된 가열 회전체의 층 구성을 나타낸 단면도;
도 15의 (a)는 본 발명의 제 3 실시형태와 관련된 가열 회전체 및 가압 롤의 단면도이며, 도 15의 (b) 및 도 15의 (c)는 본 발명의 제 3 실시형태와 관련된 가열 회전체 및 가압 롤의 축방향 단부 및 중앙부에서의 단면도;
도 16의 (a)는 본 발명의 제 3 실시형태와 관련된 정착 장치에서의 토너상의 정착 상태를 나타낸 단면도이며, 도 16의 (b)는 본 발명의 제 3 실시형태와 관련된 가열 회전체를 자계(H)가 관통하는 상태를 나타낸 단면도;
도 17은 본 발명의 제 3 실시형태와 관련된 가열 회전체의 기층(基層)의 투자율과 온도의 관계를 나타낸 모식도.
본 발명의 가열 회전체, 정착 장치, 및 화상 형성 장치의 제 1 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다.
도 1에는 화상 형성 장치로서의 프린터(10)가 나타나 있다. 프린터(10)는 프린터(10)의 본체를 구성하는 케이싱(12)에 광주사 장치(54)가 고정되어 있고, 광주사 장치(54)에 인접하는 위치에, 광주사 장치(54) 및 프린터(10)의 각 부의 동작을 제어하는 제어 유닛(50)이 설치되어 있다.
광주사 장치(54)는 광원(도시하지 않음)으로부터 출사된 광빔을 회전 다면경(폴리곤 미러)으로 주사하고, 반사 미러 등의 복수의 광학 부품으로 반사하여, 옐로(Y), 마젠타(M), 시안(C), 및 블랙(K)의 각 현상제(토너)에 대응한 광빔(60Y, 60M, 60C, 60K)을 출사하도록 되어 있다. 광빔(60Y, 60M, 60C, 60K)은, 각각 대응하는 각 감광체(20Y, 20M, 20C, 20K)로 안내된다.
프린터(10)의 하방측에는 기록 용지(P)를 수납하는 용지 수용부(14)가 설치되어 있다. 용지 수용부(14)의 상방에는, 반송되는 기록 용지(P)의 선단부 위치를 조정하는 한 쌍의 레지스트 롤(16)이 설치되어 있다. 또한, 프린터(10)의 중앙부에는 화상 형성 유닛(18)이 설치되어 있다. 화상 형성 유닛(18)은 전술한 4개의 감광체(20Y, 20M, 20C, 20K)를 구비하고 있고, 이들이 상하 1열로 나열해 있다.
감광체(20Y, 20M, 20C, 20K)의 회전 방향 상류측에는, 감광체(20Y, 20M, 20C, 20K)의 표면을 대전하는 대전 롤러(22Y, 22M, 22C, 22K)가 설치되어 있다. 또한, 감광체(20Y, 20M, 20C, 20K)의 회전 방향 하류측에는, Y, M, C, K의 각 토너를 각각 감광체(20Y, 20M, 20C, 20K) 위에 현상하는 현상기(24Y, 24M, 24C, 24K)가 설치되어 있다.
한편, 감광체(20Y, 20M)에는 제 1 중간 전사체(26)가 접촉하고, 감광체(20C, 20K)에는 제 2 중간 전사체(28)가 접촉하고 있다. 그리고, 제 1 중간 전사체(26), 제 2 중간 전사체(28)에는 제 3 중간 전사체(30)가 접촉하고 있다. 제 3 중간 전사체(30)와 대향하는 위치에는 전사 롤(32)이 설치되어 있고, 전사 롤(32)과 제 3 중간 전사체(30) 사이에 기록 용지(P)가 반송되어, 제 3 중간 전사체(30) 위의 현상제 화상(토너상)을 기록 용지(P)에 전사시킨다.
기록 용지(P)가 반송되는 용지 반송로(34)의 하류에는 정착 장치(100)가 설치되어 있다. 정착 장치(100)는 가열 회전체(102)와 가압 롤(104)을 갖고 있어, 기록 용지(P)를 가열 및 가압하여 토너상을 기록 용지(P)에 정착시킨다. 토너상이 정착된 기록 용지(P)는, 용지 반송로(34)의 하류측에 설치된 용지 반송 롤(36)에 의해 반송되어, 프린터(10)의 상부에 설치된 집적부(38)에 배출된다.
여기서, 프린터(10)의 화상 형성에 대해서 설명한다.
화상 형성이 개시되면, 각 감광체(20Y, 20M, 20C, 20K)의 표면이 대전 롤러(22Y, 22M, 22C, 22K)에 의해 균일하게 대전된다. 그리고, 광주사 장치(54)로부터 출력 화상에 대응한 광빔(60Y, 60M, 60C, 60K)이, 대전 후의 감광체(20Y, 20M, 20C, 20K)의 표면에 조사되어, 감광체(20Y, 20M, 20C, 20K) 위에 각 색분해 화상에 따른 정전 잠상이 형성된다. 이 정전 잠상에 대하여 현상기(24Y, 24M, 24C, 24K)가 선택적으로 각 색, 즉 Y, M, C, K의 토너를 부여하여, 감광체(20Y, 20M, 20C, 20K) 위에 Y, M, C, K색의 토너상이 형성된다.
그 후, 마젠타용의 감광체(20M)로부터 제 1 중간 전사체(26)에 마젠타의 토너상이 1차 전사된다. 또한, 옐로용의 감광체(20Y)로부터 제 1 중간 전사체(26)에 옐로의 토너상이 1차 전사되어, 제 1 중간 전사체(26) 위에서 상기 마젠타의 토너상에 중합된다.
한편, 마찬가지로 블랙용의 감광체(20K)로부터 제 2 중간 전사체(28)에 블랙의 토너상이 1차 전사된다. 또한, 시안용의 감광체(20C)로부터 제 2 중간 전사체(28)에 시안의 토너상이 1차 전사되어, 제 2 중간 전사체(28) 위에서 상기 블랙의 토너상에 중합된다.
제 1 중간 전사체(26)에 1차 전사된 마젠타와 옐로의 토너상은 제 3 중간 전사체(30)에 2차 전사된다. 한편, 제 2 중간 전사체(28)에 1차 전사된 블랙과 시안의 토너상도 제 3 중간 전사체(30)에 2차 전사된다. 여기서, 먼저 2차 전사되어 있는 마젠타, 옐로의 토너상과, 시안, 블랙의 토너상이 중합되어, 컬러(3색)와 블랙의 풀(full) 컬러 토너상이 제 3 중간 전사체(30) 위에 형성된다.
2차 전사된 풀 컬러 토너상은 제 3 중간 전사체(30)와 전사 롤(32) 사이의 닙부에 도달한다. 그 타이밍에 동기하여, 레지스트 롤(16)로부터 기록 용지(P)가 당해 닙 부분에 반송되어, 기록 용지(P) 위에 풀 컬러 토너상이 3차 전사(최종 전사)된다.
이 기록 용지(P)는, 그 후, 정착 장치(100)에 보내져, 가열 회전체(102)와 가압 롤(104)의 접촉부인 가압 영역(S)(도 7의 (a) 참조)을 통과한다. 그 때, 가열 회전체(102)와 가압 롤(104)로부터 부여되는 열과 압력의 작용에 의해, 풀 컬러 토너상이 기록 용지(P)에 정착된다. 정착 후, 기록 용지(P)는 용지 반송 롤(36)에 의해 반송되어 집적부(38)에 배출되고, 기록 용지(P)로의 풀 컬러 화상 형성이 종료된다.
다음에, 본 실시형태와 관련된 정착 장치(100)에 대해서 설명한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 정착 장치(100)는 기록 용지(P)의 진입 또는 배출을 행하기 위한 개구가 형성된 케이싱(120)을 구비하고 있다. 케이싱(120)의 내부에는, 화살표 A방향으로 회전하는 무단(無端) 형상의 가열 회전체(102)가 설치되어 있다.
가열 회전체(102)의 외주면과 대향하는 위치에는, 절연성의 재료로 구성된 보빈(108)이 배치되어 있다. 보빈(108)은 가열 회전체(102)의 외주면에 따른 대략 원호 형상으로 형성되어 있고, 가열 회전체(102)와는 반대측 면의 대략 중앙부로부터, 볼록부(108A)가 돌출 설치되어 있다. 또한, 보빈(108)과 가열 회전체(102)의 간격은 1㎜ 내지 3㎜ 정도로 되어 있다.
보빈(108)에는, 통전에 의해 자계(H)를 발생시키는 여자(勵磁) 코일(110)이, 볼록부(108A)를 중심으로 하여 축방향(도 2의 지면(紙面) 깊이 방향)으로 복수회 감겨져 있다. 또한, 보빈(108)과 반대측에서 여자 코일(110)과 대향하는 위치에는, 보빈(108)의 원호 형상을 따라 대략 원호 형상으로 형성된 자성체 코어(112)가 배치되어, 보빈(108)에 지지되어 있다.
한편, 가열 회전체(102)의 외주면에는, 가열 회전체(102)의 회전에 대하여 화살표 B방향으로 종동(從動) 회전하는 가압 롤(104)이 압접되어 있다. 가압 롤(104)은 축방향 길이가 가열 회전체(102)보다 짧게 되어 있다. 또한, 가열 회전체(102)와 가압 롤(104)이 접촉하는 가압 영역(S)에 작용하는 하중은 15kgf 내지 20kgf로 되고, 본 실시형태에서는 20kgf로 되어 있다.
또한, 가압 롤(104)은 알루미늄 등의 금속으로 이루어지는 금속 코어(106) 주위에, 두께 5㎜의 발포 실리콘 고무 스폰지 탄성층을 설치하고, 또한 발포 실리콘 고무 스폰지 탄성층의 외측에, 두께 50㎛의 카본 함유 PFA로 이루어지는 이형층(離型層)을 피복한 구성으로 되어 있다. 금속 코어(106) 주위에 설치되는 스폰지 탄성층은, 예를 들면 금속 코어(106)의 길이 방향으로 관통하는 복수의 관통 홀을 갖고 있는 것을 사용해도 된다.
가열 회전체(102)의 표면에서, 여자 코일(110)과 대향하지 않은 영역이면서 또한 기록 용지(P)의 배출측의 영역에는, 가열 회전체(102)의 표면 온도를 측정하는 비접촉식의 온도 센서(118)가 설치되어 있다. 온도 센서(118)의 설치 위치는 기록 용지(P)의 가로 폭의 대소(大小)에 의해 측정값이 변하지 않도록, 가열 회전체(102)의 축방향(도 2의 지면 깊이 방향)의 대략 중앙부로 되어 있다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 온도 센서(118)는 배선(132)을 통하여 전술한 제어 유닛(50)(도 1 참조)의 내부에 설치된 제어 회로(134)에 접속되어 있다. 또한, 제어 회로(134)는 배선(136)을 통하여 통전 회로(138)에 접속되어 있고, 통전 회로(138)는 배선(140, 142)을 통하여 전술한 여자 코일(110)에 접속되어 있다. 통전 회로(138)는 제어 회로(134)로부터 보내지는 전기 신호에 의거하여 구동 또는 구동 정지되고, 배선(140, 142)을 통하여 여자 코일(110)에 교류 전류를 공급(화살표 방향) 또는 공급 정지하도록 되어 있다.
여기서, 제어 회로(134)는 온도 센서(118)로부터 보내진 전기량에 의거하여 가열 회전체(102) 표면의 온도를 측정하여, 이 측정 온도와 미리 기억되어 있는 정착 설정 온도(본 실시형태에서는 170℃)와 비교한다. 그리고, 측정 온도가 정착 설정 온도보다 낮은 경우는, 통전 회로(138)를 구동하여 여자 코일(110)에 통전하고, 자기 회로로서의 자계(H)(도 2 참조)를 발생시킨다. 또한, 측정 온도가 정착 설정 온도보다 높은 경우는, 통전 회로(138)를 정지하도록 되어 있다.
다음에, 가열 회전체(102)의 구성에 대해서 설명한다.
도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 가열 회전체(102)는 중공(中空)의 통 형상체이며, 축방향(화살표 M방향) 양단부(102A, 102B)의 외경이 중앙부(102C)의 외경보다 크고, 양단부(102A, 102B)의 내경이 중앙부(102C)와 거의 동일하게 되어 있다. 이에 의해, 가열 회전체(102)의 양단부(102A, 102B)의 두께(t1, t2)는 중앙부(102C)의 두께(t3)보다 크게 되어 있어, 가열 회전체(102)의 양단부(102A, 102B)는 외측으로 볼록한 후육부(厚肉部)로 되어 있다.
또한, 가열 회전체(102)의 축방향의 길이 L=300㎜로 되어 있다. 또한, 가열 회전체(102)의 축방향의 양단부(102A, 102B)의 길이는, 정착을 행하는 기록 용지(P)(도 2 참조)의 가로 폭에 맞춰 결정되지만, 각각 30㎜ 내지 40㎜가 바람직하고, 여기서는 각각 30㎜로 하고 있다. 중앙부(102C)에서의 직경은 26㎜ 내지 30㎜가 바람직하고, 여기서는 30㎜로 하고 있다.
도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 가열 회전체(102)는 반경 방향의 내측으로부터 외측을 향하여 기층(基層)(122), 발열층(124), 보호층(126), 탄성층(128), 및 이형층(130)으로 구성되어 있고, 이들이 적층되어 일체로 되어 있다.
여기서, 도 3의 (a) 및 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 가열 회전체(102)의 양단부(102A, 102B)와 중앙부(102C)의 두께의 차이는, 기층(122), 발열층(124), 및 보호층(126)의 두께가 양단부(102A, 102B)와 중앙부(102C)에서 상이한 것에 의한다. 가열 회전체(102)의 양단부(102A, 102B)에서의 기층(122), 발열층(124), 및 보호층(126)의 두께(t1, t2)는 동일하게 되어 있고, 0.5㎜ 내지 1.0㎜의 두께가 바람직하다. 이 때문에, t1=t2=1.0㎜로 하고 있다.
한편, 중앙부(102C)에서의 기층(122), 발열층(124), 및 보호층(126)의 두께(t3)는 70㎛ 내지 200㎛의 두께가 바람직하다. 이 때문에, t3=90㎛로 하고 있다. 또한, 탄성층(128) 및 이형층(130)의 두께는 축방향으로 거의 동일하게 되어 있다.
기층(122)은 가열 회전체(102)의 강도를 유지하기 위한 토대가 되는 것이므로, 비자성의 스테인리스로 구성되어 있다. 또한, 기층(122)에는 스틸이나 스테인리스 이외에, 철, 니켈, 크롬, 실리콘, 붕소, 니오브, 구리, 지르코늄, 코발트 등의 금속, 또는 이들의 합금이나 이들로 이루어지는 다층 클래드 메탈 등으로 구성되는 금속 재료를 사용할 수 있다. 다층 클래드 메탈의 경우에는, 발열층(124)을 포함한 적어도 2층 이상의 이종(異種) 금속으로 이루어지는 것을 선택해도 된다.
발열층(124)은 전술한 자계(H)(도 2 참조)를 없애는 자계를 생성하도록 와전류가 흐르는 전자기 유도 작용에 의해 발열하는 금속 재료로 구성되고, 예를 들면, 금, 은, 구리, 알루미늄, 아연, 주석, 납, 비스무트, 베릴륨, 안티몬, 또는 이들의 합금의 금속 재료를 사용할 수 있다. 본 실시형태에서는, 고유 저항을 2.7×10-8Ω㎝ 이하로 작게 하여 필요한 발열량을 효율적으로 얻는 것, 및 저비용의 관점에서, 발열층(124)으로서 구리를 사용하고 있다.
또한, 발열층(124)은 열용량이 될 수 있는 한 작은 쪽이 정착 장치(100)의 웜업(worm-up) 시간(정착 동작 가능해질 때까지의 시간)을 단축할 수 있기 때문에, 될 수 있는 한 얇은 층을 설치하는 것이 바람직하다. 상기한 비자성 금속이면 2㎛ 내지 20㎛의 두께의 층으로 가열할 수 있지만, 본 실시형태에서는 발열층(124)의 두께를 10㎛로 하고 있다.
보호층(126)의 재질 및 두께는 자계(H)(도 2 참조)를 차단하지 않는 것이나 발열층(124)의 발열 효율을 저해하지 않는 것, 또는, 산화(녹)나 부식에 강한 등의 관점에서 결정되지만, 본 실시형태에서는 보호층(126)을 비자성 스테인리스(고유 저항 60×10-8Ωm 내지 80×10-8Ωm)로 구성하고, 두께를 30㎛로 하고 있다. 또한, 기층(122), 발열층(124), 및 보호층(126)을 일체로 성형하여, 클래드 강(鋼)으로 이루어지는 심리스(seamless) 관으로 하고 있다.
탄성층(128)은 뛰어난 탄성과 내열성이 얻어지는 등의 관점에서, 실리콘계 고무, 또는 불소계 고무가 사용되고, 본 실시형태에서는 실리콘 고무를 사용하고 있다. 또한, 본 실시형태에서는 탄성층(128)의 두께를 200㎛로 하고 있다.
이형층(130)은 기록 용지(P) 위에서 용융된 토너(T)(도 2 참조)와의 접착력을 약화시켜, 기록 용지(P)를 가열 회전체(102)로부터 박리하기 쉽게 하기 위해 설치된다. 뛰어난 표면 이형성을 얻기 위해서는, 이형층(130)으로서, 불소 수지, 실리콘 수지, 또는 폴리이미드 수지를 사용하는 것이 바람직하고, 본 실시형태에서는 PFA(4불화 에틸렌·퍼플루오로 알콕시 에틸렌 공중합 수지)를 사용하고 있다. 또한, 본 실시형태에서는 이형층(130)의 두께를 30㎛로 하고 있다.
본 발명에서는 가열 회전체(102)와 가압 롤(104)을 가압하여 기록 용지(P)를 정착할 때, 가열 회전체(102)의 내측에 가압 롤(104)로부터의 가압을 받는 부재를 필요로 하지 않는다. 따라서, 가열 회전체(102)의 내주면에 슬라이딩 저항이 생기지도 않고, 가열 회전체(102)로부터 열이 빼앗기는 것도 적어진다. 본 발명의 가열 회전체(102)는 가압을 받는 부재가 없어도, 15kgf 내지 20kgf의 가압을 했을 때의 가압 영역의 면압(面壓)이 0.5kgf/㎠로 되어, 정착 성능은 유지된다.
다음에, 가열 회전체(102)의 제조 방법에 대해서 설명한다.
도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 우선, 기층(122), 발열층(124), 및 보호층(126)(도 3의 (b) 참조)이 일체로 된 클래드 강으로 이루어지는 심리스 관(121)을 성형한다. 그리고, 심리스 관(121)의 내측에 가공 장치(도시 생략)의 회전축(123)을 삽입 통과시키는 동시에, 심리스 관(121)의 한쪽 단부에 고정용 지그(125)를 외삽(外揷)하여 심리스 관(121)을 고정시킨다. 이 상태에서 회전축(123)을 회전시켜, 심리스 관(121)을 회전시킨다.
계속해서, 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, 심리스 관(121)이 회전한 상태에서 심리스 관(121)의 한쪽 단부의 외주면에 주걱(spatula)(127)을 접촉시키고, 회전축(123)의 축방향으로 이동시켜 스피닝(spinning) 가공한다. 이에 의해, 심리스 관(121)에 후육부(121A)와 박육부(薄肉部)(121C)가 형성된다.
계속해서, 도 4의 (c)에 나타낸 바와 같이, 주걱(127)을 더 이동시켜서 박육부(121C)의 영역을 넓힌 후, 주걱(127)을 심리스 관(121)으로부터 떨어지게 하여 회전축(123)의 회전을 정지시킨다. 이에 의해, 심리스 관(121)의 다른쪽 단부에 후육부(121B)가 형성된다.
계속해서, 심리스 관(121)의 외주면 위에 탄성층(128) 및 이형층(130)(도 3의 (b) 참조)을 피복한다. 이와 같이 하여, 가열 회전체(102)가 형성된다.
다음에, 가열 회전체(102) 및 가압 롤(104)의 단면 상태에 대해서 설명한다.
도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이, 가열 회전체(102)의 한쪽 단부(102B)에는 구동 모터(도시하지 않음)에 의해 회전 구동되는 구동 부재(144)가 부착되어 있다. 구동 부재(144)는 가열 회전체(102)의 내경과 대략 동일한 외경을 가진 원주 형상의 지지부(146)와, 지지부(146)의 단부에 일체 형성된 기어부(148)로 구성되어 있다.
지지부(146) 및 기어부(148)의 단면 중앙에는, 가열 회전체(102)의 길이 방향으로 연장되는 원주 봉 형상의 샤프트(150)가 압입(壓入)되는 관통 홀(146A)이 형성되어 있다. 여기서, 구동 부재(144)는 관통 홀(146A)에 샤프트(150)가 압입되고, 지지부(146)의 외주면이 가열 회전체(102)의 내주면에 접착됨으로써 부착되어 있다.
한편, 가열 회전체(102)의 다른쪽 단부(102A)에는 캡 부재(152)가 부착되어 있다. 캡 부재(152)는 가열 회전체(102)의 내경과 대략 동일한 외경을 가진 원주 형상의 지지부(152A)가 돌출 설치되어 있고, 단면 중앙에는 샤프트(150)가 압입되는 관통 홀(152B)이 형성되어 있다.
또한, 캡 부재(152)는 구동 부재(144)가 가열 회전체(102)에 부착된 후, 샤프트(150)에 관통 홀(152B)이 외삽 압입되고, 지지부(152A)의 외주면이 가열 회전체(102)의 내주면에 접착됨으로써 부착되어 있다. 샤프트(150)의 양단은 각각 정착 장치(100)의 케이싱(120)(도 2 참조) 내에 설치된 베어링(도시하지 않음)에 삽입 통과되어, 회전 가능하게 지지되어 있다.
여기서, 가열 회전체(102)는 양단부(102A, 102B)가 중앙부(102C)보다 두껍고 강성이 높게 되어 있고, 또한, 지지부(146) 및 지지부(152A)에 의해 내측으로부터 지지되기 때문에, 가열 회전체(102)와 가압 롤(104)이 접촉하는 가압 영역(S)의 양단부에서 지지부(146) 및 지지부(152A)의 외형에 따른 형상으로 된다.
이에 의해, 도 6의 (b)의 단면 A-A'에 나타낸 바와 같이, 가열 회전체(102)의 단면 형상이 원형 형상으로 유지되고 있다. 또한, 단면 A-A'는 가열 회전체(102)의 우측 단부(102B)에 가까운 단면을 나타내고 있지만, 좌측 단부(102A)의 단면 상태도 동일하기 때문에, 도시를 생략하고 있다. 또한, 이후의 실시형태의 설명에서, 가열 회전체의 중앙부와 단부의 단면을 도시할 때에는, 단부의 단면을 한쪽 단면으로 표시하여 다른쪽 단면의 도시를 생략한다.
가압 롤(104)은 발포 스폰지 탄성층을 갖고 있기 때문에, 가열 회전체(102)의 외주면을 따라 변형하여 직경 방향으로 오목한 형상으로 되어 있다. 또한, 단면 A-A'에서는, 가열 회전체(102)의 축방향과 교차하는 방향의 가압 영역(S)의 폭은 W1로 되어 있다.
한편, 도 6의 (c)의 단면 B-B'에 나타낸 바와 같이, 가열 회전체(102)의 축방향의 중앙부에서는 내측으로부터 지지하는 부재가 없기 때문에, 가열 회전체(102)의 가열 영역의 단면 형상이 평탄하게 되어 있다. 또한, 단면 B-B'에서는, 가열 회전체(102)의 축방향과 교차하는 방향의 가압 영역(S)의 폭은 W2로 되어 있다.
다음에, 본 발명의 제 1 실시형태의 작용에 대해서 설명한다.
도 1, 도 2, 도 5, 도 6에 나타낸 바와 같이, 전술한 프린터(10)의 화상 형성 공정을 거쳐, 토너(T)가 전사된 기록 용지(P)가 정착 장치(100)에 보내진다. 정착 장치(100)에서는 제어 유닛(50)에 의해 구동 모터(도시하지 않음)가 구동되고, 기어부(148)가 회전하여 가열 회전체(102)가 화살표 A방향으로 회전한다. 가압 롤(104)은 그에 종동하여 화살표 B방향으로 회전한다. 이 때, 제어 회로(134)로부터의 전기 신호에 의거하여 통전 회로(138)가 구동되어, 여자 코일(110)에 교류 전류가 공급된다.
여자 코일(110)에 교류 전류가 공급되면, 여자 코일(110) 주위에 자기 회로로서의 자계(H)가 생성 소멸을 반복한다. 그리고, 자계(H)가 가열 회전체(102)의 발열층(124)을 가로지르면, 자계(H)의 변화를 방해하는 자계가 생기도록 발열층(124)에 와전류가 발생한다.
발열층(124)은 발열층(124)의 표피 저항, 및 발열층(124)을 흐르는 와전류의 크기에 비례하여 발열하고, 이에 의해 가열 회전체(102)가 가열된다. 가열 회전체(102)의 표면 온도는 온도 센서(118)에 의해 검지(檢知)되고, 정착 설정 온도 170℃에 도달하지 않은 경우는, 제어 회로(134)가 통전 회로(138)를 구동 제어하여 여자 코일(110)에 교류 전류를 통전한다. 또한, 정착 설정 온도에 도달해 있을 경우는, 제어 회로(134)가 통전 회로(138)의 제어를 정지시킨다.
계속해서, 정착 장치(100)에 보내진 기록 용지(P)는, 정착 설정 온도(170℃)로 되어 있는 가열 회전체(102)와, 가압 롤(104)에 의해 가열 및 가압되어, 토너상(T)이 기록 용지(P)의 표면에 정착된다. 정착 장치(100)로부터 배출된 기록 용지(P)는 용지 반송 롤(36)에 의해 집적부(38)에 배출된다.
도 7의 (a) 및 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이, 정착 장치(100)에서는 가열 회전체(102)와 가압 롤(104)의 외형이 평탄 형상으로 되는 가압 영역(S)의 폭(W2)의 영역을 기록 용지(P)가 통과한다. 여기서, 가열 회전체(102)의 양단부(102A, 102B)가 후육부로 되어 있어, 중앙부(102C)에 비해 강성이 높게 되어 있으므로, 가열 회전체(102)에 구동력(회전력)을 작용시켜 가압 영역(S)의 변형의 응력이 양단부(102A, 102B)까지 전파해도, 양단부(102A, 102B)에서의 파손의 발생이 억제되고 있다.
또한, 정착 장치(100)에서는 가압 롤(104)이 발포 스폰지 탄성층을 갖고 있기 때문에, 가열 회전체(102)에 의해 가열되어도 가압 롤(104)의 열팽창이 억제되고 있지만, 가압 롤(104)이 열팽창하여 외경이 커지는 일이 있어도, 가열 회전체(102)를 직접 구동하고 있기 때문에, 가열 회전체(102)의 외경에 맞춰 기록 용지(P)의 반송 속도가 결정된다. 이에 의해, 가열 회전체(102)는 미리 설정되어 있는 선속도(線速度)를 유지하면서 회전 구동된다.
여기서, 기록 용지(P)가, 복수층을 갖는 봉투였을 경우, 가열 회전체(102)와 가압 롤(104)의 외형이 평탄 형상으로 되는 가압 영역(S)의 폭(W2)이 봉투의 폭 이상이면, 봉투에는, 상층 및 하층을 각각 원호 형상으로 뒤로 젖혀지게 하는 압축 응력 또는 인장 응력이 거의 작용하지 않고, 화살표 F방향으로 직진하면서 열과 압력의 작용에 의해 토너(T)가 정착된다. 즉, 평탄 형상의 가압 영역(S)에 의해, 가압 영역이 위나 아래로 볼록한 형상을 갖고 있는 경우에 비해 봉투와 같은 다층 구조의 기록 용지는 구겨지기 어렵다.
다음에, 본 발명의 제 1 실시형태의 정착 장치(100)의 다른 제 1 실시예에 대해서 설명한다. 또한, 전술한 제 1 실시형태와 기본적으로 동일한 부품에는, 상기 제 1 실시형태와 동일한 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
도 8의 (a)에는 정착 장치(160)가 나타나 있다. 정착 장치(160)는 전술한 정착 장치(100)(도 2 참조)의 가열 회전체(102)를 대신하여, 가열 회전체(162)를 설치한 구성으로 되어 있다. 가열 회전체(162)는 중공의 통 형상체이며, 축방향의 한쪽 단부(162B)의 외경이 다른쪽 단부(162A) 및 중앙부(102C)의 외경보다 크고, 양단부(162A, 162B)의 내경은 중앙부(102C)와 거의 동일하게 되어 있다.
이에 의해, 가열 회전체(162)의 한쪽 단부(162B)의 두께는 중앙부(162C)의 두께보다 크게 되어 있고, 가열 회전체(162)의 한쪽 단부(162B)만이 외측으로 볼록한 후육부로 되어 있다. 또한, 가열 회전체(162)의 축방향의 길이 L=300㎜로 되어 있다. 또한, 가열 회전체(162)의 축방향의 한쪽 단부(162B)의 길이는, 정착을 행하는 기록 용지(P)(도 1 참조)의 가로 폭에 맞춰 결정되지만, 여기서는 30㎜로 하고 있다.
가열 회전체(162)의 층 구성은, 가열 회전체(102)와 마찬가지로서, 반경 방향의 내측으로부터 외측을 향하여 기층(122), 발열층(124), 보호층(126), 탄성층(128), 및 이형층(130)(도 3의 (b) 참조)이 적층되어 일체로 되어 있다. 또한, 가열 회전체(162)의 한쪽 단부(162B)에는 구동 부재(144)가 부착되어 있고, 가열 회전체(162)의 다른쪽 단부(162A)에는 캡 부재(152)가 부착되어 있다.
여기서, 가열 회전체(162)는 한쪽 단부(162B)가 중앙부(162C)보다 두껍고 강성이 높게 되어 있고, 또한, 양단부(162A, 162B)가 지지부(146) 및 지지부(152A)에 의해 내측으로부터 지지되기 때문에, 가열 회전체(162)와 가압 롤(104)이 접촉하는 가압 영역(S)의 양단부에서 지지부(146) 및 지지부(152A)의 외형에 따른 형상으로 된다.
이에 의해, 도 8의 (b)의 단면 C-C'에 나타낸 바와 같이, 가열 회전체(162)의 단면 형상이 원형 형상으로 유지되고 있다. 또한, 가압 롤(104)은 발포 스폰지 탄성층을 갖고 있기 때문에, 가열 회전체(102)의 외주면을 따라 변형하여 직경 방향으로 오목한 형상으로 되어 있다. 또한, 단면 C-C'에서는, 가열 회전체(162)의 축방향과 교차하는 방향의 가압 영역(S)의 폭은 W3으로 되어 있다.
한편, 도 8의 (c)의 단면 D-D'에 나타낸 바와 같이, 가열 회전체(162)의 축방향의 중앙부(162C)에서는 내측으로부터 지지하는 부재가 없기 때문에, 가열 회전체(162)의 가압 영역(S)의 단면 형상이 평탄하게 되어 있다. 또한, 단면 D-D'에서는, 가열 회전체(162)의 축방향과 교차하는 방향의 가압 영역(S)의 폭은 W4로 되어 있다.
도 8의 (a)에 나타낸 바와 같이, 정착 장치(160)에서는 가열 회전체(162)와 가압 롤(104)의 외형이 평탄 형상으로 되는 가압 영역(S)의 폭(W4)의 영역을 기록 용지(P)가 통과한다. 여기서, 가열 회전체(162)의 한쪽 단부(162B)가 후육부이고 중앙부(162C)에 비해 강성이 높게 되어 있고, 또한, 가열 회전체(162)의 다른쪽 단부(162A)가 지지부(152A)에 의해 지지되고 있기 때문에, 양단부(162A, 162B)에서의 파손의 발생이 억제되고 있다.
다음에, 본 발명의 제 1 실시형태의 정착 장치(100)의 다른 제 2 실시예에 대해서 설명한다. 또한, 전술한 제 1 실시형태와 기본적으로 동일한 부품에는, 상기 제 1 실시형태와 동일한 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
도 9의 (a)에는 정착 장치(170)가 나타나 있다. 정착 장치(170)는 전술한 정착 장치(100)(도 2 참조)의 가열 회전체(102)를 대신하여, 가열 회전체(172)를 설치한 구성으로 되어 있다. 가열 회전체(172)는 중공의 통 형상체이며, 축방향의 한쪽 단부(172B)의 외경이 다른쪽 단부(172A) 및 중앙부(172C)의 외경보다 크고, 한쪽 단부(172B)의 내경은 중앙부(172C)와 거의 동일하게 되어 있다.
또한, 가열 회전체(172)의 다른쪽 단부(172A)에는, 샤프트(150)를 향하여 직경 방향 내측에 단면 L자 형상으로 접어 구부린 단면(172D)이 형성되어 있다. 단면(172D)은 샤프트(150)의 축방향으로 보아서 원형으로 되어 있고, 이 원형의 중앙부에 관통 홀(174)이 형성되어 있다. 또한, 단면(172D)의 관통 홀(174)에는 캡 부재(176)가 부착되어 있다. 또한, 단면(172D)은 가열 회전체(172)의 직경 방향으로 연장되어 있고, 후육부로 되어 있다.
캡 부재(176)는 관통 홀(174)의 내경과 대략 동일한 외경을 가진 원주 형상의 지지부(176A)가 돌출 설치되어 있고, 단면 중앙에는 샤프트(150)가 압입되는 관통 홀(176B)이 형성되어 있다. 여기서, 캡 부재(176)는 구동 부재(144)가 가열 회전체(172)에 부착된 후, 샤프트(150)에 관통 홀(176B)이 외삽 압입되어, 지지부(176A)의 외주면이 관통 홀(176B)의 내주면에 접착됨으로써 부착되어 있다.
가열 회전체(172)는 한쪽 단부(172B)와 단면 L자 형상의 다른쪽 단부(172A)가 중앙부(172C)보다 두껍고 강성이 높게 되어 있고, 또한, 지지부(146) 및 지지부(176A)에 의해 내측으로부터 지지되기 때문에, 가열 회전체(172)와 가압 롤(104)이 접촉하는 가압 영역(S)의 양단부에서 지지부(146) 및 지지부(176A)의 외형에 따른 형상으로 된다.
가열 회전체(172)의 한쪽 단부(172B)의 두께는 중앙부(172C)의 두께보다 크게 되어 있고, 가열 회전체(172)의 한쪽 단부(172B)만이 외측으로 볼록한 후육부로 되어 있다. 또한, 가열 회전체(172)의 축방향의 길이 L=300㎜로 되어 있다. 또한, 가열 회전체(172)의 축방향의 한쪽 단부(172B)의 길이는, 정착을 행하는 기록 용지(P)(도 1 참조)의 가로 폭에 맞춰 결정되지만, 여기서는 30㎜로 하고 있다.
가열 회전체(172)의 층 구성은, 가열 회전체(102)와 마찬가지로서, 반경 방향의 내측으로부터 외측을 향하여 기층(122), 발열층(124), 보호층(126), 탄성층(128), 및 이형층(130)(도 3의 (b) 참조)이 적층되어 일체로 되어 있다.
다음에, 가열 회전체(172)의 제조 방법에 대해서 설명한다.
도 10의 (a)에 나타낸 바와 같이, 우선, 기층(122), 발열층(124), 및 보호층(126)(도 3의 (b) 참조)이 일체로 된 클래드 강으로 이루어지는 판재(板材)(171)를 형성해 둔다. 그리고, 볼록형(169A) 및 오목형(169B)을 가진 프레스기(169)에 의해 판재(171)를 프레스하여, 바닥이 있는 컵 형상으로 내측에 중공부(173)를 갖는 가열 회전체(172)를 형성한다.
계속해서, 도 10의 (b)에 나타낸 바와 같이, 회전축(123)에 가열 회전체(172)의 중공부(173)를 외삽하여 부착하고, 회전축(123)을 회전시키는 동시에, 주걱(127)을 회전축(123)을 따라 화살표 방향으로 이동시키면서 스피닝 가공한다. 그리고, 주걱(127)을 도중에 떼어 냄으로써 가열 회전체(172)의 한쪽단에 두꺼운 단부(172B)가 형성되고, 중앙에 중앙부(172C)가 형성된다. 또한, 가열 회전체(172)는 이 시점에서는 다른쪽 단부(172A)측이 닫혀 원판부(172D)가 형성되어 있다.
계속해서, 도 10의 (c)에 나타낸 바와 같이, 회전축(123)의 회전이 정지된 후에 회전축(123)으로부터 가열 회전체(172)를 떼어 내어, 드릴(도시 생략)에 의해 원판부(172D)의 중앙에 관통 홀(174)을 형성한다. 이와 같이 하여, 두꺼운 단부(172B) 및 관통 홀(174)을 갖는 가열 회전체(172)가 형성된다.
여기서, 도 9의 (a)에 나타낸 바와 같이, 가열 회전체(172)는 한쪽 단부(172B)가 중앙부(172C)보다 두껍고 강성이 높게 되어 있고, 또한, 양단부(172A, 172B)가 지지부(176A) 및 지지부(146)에 의해 내측으로부터 지지되기 때문에, 가열 회전체(172)와 가압 롤(104)이 접촉하는 가압 영역(S)의 양단부에서 지지부(176A) 및 지지부(146)의 외형에 따른 형상으로 된다.
이에 의해, 도 9의 (b)의 단면 E-E'에 나타낸 바와 같이, 가열 회전체(172)의 단면 형상이 원형 형상으로 유지되고 있다. 또한, 가압 롤(104)은 발포 스폰지 탄성층을 갖고 있기 때문에, 가열 회전체(102)의 외주면을 따라 변형하여 직경 방향으로 오목한 형상으로 되어 있다. 또한, 단면 E-E'에서는, 가열 회전체(172)의 축방향과 교차하는 방향의 가압 영역(S)의 폭은 W5로 되어 있다.
한편, 도 9의 (c)의 단면 F-F'에 나타낸 바와 같이, 가열 회전체(172)의 축방향의 중앙부(172C)에서는 내측으로부터 지지하는 부재가 없기 때문에, 가열 회전체(172)의 가압 영역(S)의 단면 형상이 평탄하게 되어 있다. 또한, 단면 F-F'에서는, 가열 회전체(172)의 축방향과 교차하는 방향의 가압 영역(S)의 폭은 W6으로 되어 있다.
도 9의 (a)에 나타낸 바와 같이, 정착 장치(170)에서는 가열 회전체(172)와 가압 롤(104)의 외형이 평탄 형상으로 되는 가압 영역(S)의 폭(W6)의 영역을 기록 용지(P)가 통과한다. 여기서, 가열 회전체(172)의 한쪽 단부(172B)가 후육부이고 중앙부(172C)에 비해 강성이 높게 되어 있고, 또한, 가열 회전체(172)의 다른쪽 단부(172A)가 지지부(176A)에 의해 지지되고 있기 때문에, 양단부(172A, 172B)에서의 파손의 발생이 억제되고 있다.
다음에, 본 발명의 가열 회전체, 정착 장치, 및 화상 형성 장치의 제 2 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다. 또한, 전술한 제 1 실시형태와 기본적으로 동일한 부품에는, 상기 제 1 실시형태와 동일한 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
도 11에는 정착 장치(180)가 나타나 있다. 정착 장치(180)는 제 1 실시형태의 정착 장치(100)의 가압 롤(104)을 대신하여, 무단 형상의 가압 벨트(182)가 사용되고 있다.
가압 벨트(182)는 두께 60㎛의 폴리이미드로 이루어지는 무단 벨트 형상의 기층 위에, 두께 30㎛의 PFA로 이루어지는 이형층이 피복된 구성으로 되어 있다. 또한, 가압 벨트(182)는 폭방향의 길이가 240㎜로 되어 있다. 또한, 가압 벨트(182)는 유연성이 풍부한 것이 좋으므로, 예를 들면 두께 20㎛ 내지 40㎛의 스틸이나 스테인리스, 니켈 전기 주조 등이라도 된다.
한편, 도 12의 (a)에 나타낸 바와 같이, 가압 벨트(182)의 내측 대략 중앙에는 각기둥 형상의 지지 부재(184)가 설치되어 있다. 지지 부재(184)에는 축방향 양단면으로부터 외측을 향하여 원주 형상의 지축(支軸)(186)이 각각 돌출 설치되어 있고, 지축(186)의 단부는 정착 장치(180)의 케이싱(120)(도 11 참조)의 측면부에 고정되어 있다.
지지 부재(184)의 일측면(가열 회전체(102)와 가압 벨트(182)의 접촉측)에는, 내열성 수지인 PPS(폴리페닐렌술파이드)로 이루어지는 직방체 형상의 가압 패드(188)의 한쪽 측면이 접착되어 있다. 또한, 가압 패드(188)의 다른쪽 측면은 가압 벨트(182)의 내주면에 접촉하고 있어, 가열 회전체(102)와 가압 벨트(182)가 접촉하는 가압 영역(S)을 가압하고 있다. 이 가압 영역(S)에 작용하는 하중은 20kgf로 되어 있다. 또한, 가압 패드(188)는 액정 폴리머로 구성해도 된다.
한편, 가압 벨트(182)의 양단부 내측에는 가압 벨트(182)의 내경과 거의 동일한 외경을 가진 원반 형상의 캡 부재(187)가 각각 부착되어 있다. 캡 부재(187)의 중앙에는 관통 홀이 형성되어 있고, 이 관통 홀에 베어링(189)이 끼워맞춤 고정되어 있다.
여기서, 캡 부재(187)는 가압 벨트(182) 내에 지지 부재(184) 및 가압 패드(188)가 배치된 후, 지축(186)에 베어링(189)의 홀 부(189A)가 외삽되는 동시에, 외주면이 가압 벨트(182)의 내측에 접착됨으로써, 가압 벨트(182)의 양단부에 부착되어 있다. 이에 의해, 가압 벨트(182)는 지축(186)을 중심으로 하여 회전 가능하게 지지되고, 가열 회전체(102)의 회전에 의해 종동 회전한다.
다음에, 가열 회전체(102) 및 가압 벨트(182)의 단면 상태에 대해서 설명한다.
도 12의 (a)에 나타낸 바와 같이, 가열 회전체(102)의 한쪽 단부에는 기어부(148)가 부착되고, 다른쪽 단부에는 캡 부재(152)가 부착되어 있다. 가열 회전체(102)는 한쪽 단부(102B)가 중앙부(102C)보다 두껍고 강성이 높게 되어 있고, 또한, 양단부(102A, 102B)가 지지부(152A) 및 지지부(146)에 의해 내측으로부터 지지되기 때문에, 가열 회전체(102)와 가압 벨트(182)가 접촉하는 가압 영역(S)의 양단부에서 지지부(152A) 및 지지부(146)의 외형에 따른 형상으로 된다.
이에 의해, 도 12의 (b)의 단면 G-G'에 나타낸 바와 같이, 가열 회전체(102)의 단면 형상이 원형 형상으로 유지되고 있다. 또한, 가압 벨트(182)는 얇은 원통체로 되어 있기 때문에, 가열 회전체(102)의 외주면을 따라 변형하여 직경 방향으로 오목한 형상으로 되어 있다. 또한, 단면 G-G'에서는, 가열 회전체(102)의 축방향과 교차하는 방향의 가압 영역(S)의 폭은 W7로 되어 있다.
한편, 도 12의 (c)의 단면 H-H'에 나타낸 바와 같이, 가열 회전체(102)의 축방향의 중앙부(102C)에서는 내측으로부터 지지하는 부재가 없기 때문에, 가열 회전체(102)의 가압 영역(S)의 단면 형상이 평탄하게 되어 있다. 또한, 단면 H-H'에서는, 가열 회전체(102)의 축방향과 교차하는 방향의 가압 영역(S)의 폭은 W8로 되어 있다.
가압 영역(S)의 폭(W7, W8)은 가열 회전체(102)와 지지 부재(184)가 각각 하중을 받아서 휨으로써, 가열 회전체(102)의 축방향의 양단부(102A, 102B)에서의 폭(W7)보다 중앙부(102C)에서의 폭(W8)쪽이 좁아진다. 또한, 가압 패드(188)의 재질 또는 형상을 바꿈으로써, 가열 회전체(102)의 축방향에서의 가압 영역(S)의 폭이 조정된다. 예를 들면, 가압 패드(188)의 축방향의 높이를 단부보다 중앙부를 크게 하거나, 또는, 지지 부재(184)의 가압 패드(188)측의 두께를 중앙부가 볼록하게 되도록 해도 된다.
다음에, 본 발명의 제 2 실시형태의 작용에 대해서 설명한다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 토너(T)가 전사된 기록 용지(P)가 정착 장치(180)에 보내진다. 정착 장치(180)에서는 가열 회전체(102)가 화살표 A방향으로 회전하고, 가압 벨트(182)가 그에 종동하여 화살표 B방향으로 회전한다. 그리고, 여자 코일(110)에 교류 전류가 공급되고, 여자 코일(110) 주위에 자계(H)가 생성 소멸을 반복하여 가열 회전체(102)의 발열층(124)이 발열하고, 이에 의해 가열 회전체(102)가 가열된다.
계속해서, 정착 장치(180)에 보내진 기록 용지(P)는, 미리 결정된 정착 설정 온도로 되어 있는 가열 회전체(102)와, 가압 벨트(182)에 의해 가열 및 가압되어, 토너상(T)이 기록 용지(P)의 표면에 정착된다.
도 12의 (a) 및 도 13에 나타낸 바와 같이, 정착 장치(180)에서는 가열 회전체(102)와 가압 벨트(182)의 외형이 평탄 형상으로 되는 가압 영역(S)의 폭(W8)의 영역을 기록 용지(P)가 통과한다. 여기서, 가열 회전체(102)의 양단부(102A, 102B)가 후육부로 되어 있어, 중앙부(102C)에 비해 강성이 높게 되어 있으므로, 가열 회전체(102)에 구동력(회전력)을 작용시켜 가압 영역(S)의 변형의 응력이 양단부(102A, 102B)까지 전파해도, 양단부(102A, 102B)에서의 파손의 발생이 억제되고 있다.
또한, 정착 장치(180)에서는 가압 벨트(182)의 내측에 배치된 가압 패드(188)의 재질 또는 형상을 바꿈으로써, 가열 회전체(102)의 축방향에서의 가압 영역(S)의 폭이 조정되고 있다. 이에 의해, 기록 용지(P) 위의 토너상(T)에 미리 결정된 열량 및 가압력을 부여하여 정착이 행해진다.
다음에, 본 발명의 가열 회전체, 정착 장치, 및 화상 형성 장치의 제 3 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다. 또한, 전술한 제 1, 제 2 실시형태와 기본적으로 동일한 부품에는, 상기 제 1, 제 2 실시형태와 동일한 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
도 14의 (a)에는 정착 장치(190)가 나타나 있다. 정착 장치(190)는 제 2 실시형태의 정착 장치(180)의 가열 회전체(102)를 대신하여, 가열 회전체(192)와, 가열 회전체(192)의 내측에 배치된 내측 부재(194)가 설치되어 있다. 또한, 가압 벨트(182)의 축방향 길이를 360㎜로 하고, 가압 패드(188)의 축방향 길이를 350㎜로 하고 있다.
도 14의 (b)에 나타낸 바와 같이, 가열 회전체(192)는 반경 방향의 내측으로부터 외측을 향하여 기층(191), 발열층(124), 보호층(126), 탄성층(128), 및 이형층(130)으로 구성되어 있고, 이들이 적층되어 일체로 되어 있다. 가열 회전체(192)의 축방향 길이는 370㎜로 되어 있다.
기층(191)은 가열 회전체(192)의 가열 설정 온도 이상이고, 가열 회전체(192)의 내열 온도 이하의 온도 영역에 있는 투자율 변화 개시 온도로부터 투자율이 연속적으로 저하하기 시작하는 특성을 가진 감온(感溫) 자성 금속으로 구성된다. 구체적으로는, 정자강(整磁鋼), 비정질 합금 등이 사용되고, Fe, Ni, Si, B, Nb, Cu, Zr, Co, Cr, V, Mn, Mo 등으로 이루어지는 금속 합금 재료로, 예를 들면, Fe-Ni의 이원계 감온 자성 합금이나 Fe-Ni-Cr의 삼원계 감온 자성 합금을 사용하는 것이 바람직하다. 여기서, 도 17에 나타낸 바와 같이, 투자율 변화 개시 온도란, 투자율(JIS C2531로 측정)이 연속적으로 저하하기 시작하는 온도로서, 자계(H)의 자속의 관통량이 변화하기 시작하는 점을 말한다.
도 14의 (a) 및 도 14의 (b)에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에서는 정착 장치(190)의 내열 온도 240℃, 정착 설정 온도 170℃로 하여, 투자율 변화 개시 온도가 200℃ 정도의 두께 90㎛의 스틸을 기층(191)으로서 사용하고 있다. 이에 의해, 기층(191)은 투자율 변화 개시 온도보다 낮은 온도에서는 강자성체로 되어, 여자 코일(110)로부터 발생한 자계(H)를 침입시킨다. 또한, 기층(191)은 투자율 변화 개시 온도보다 높은 온도에서는 비자성화(상자성체화)하여 자계(H)의 자속 관통량이 많아진다. 또한, 도 14의 (a)의 자계(H)의 자로(磁路)는 가열 회전체(192)의 기층(191)이 투자율 변화 개시 온도 이상의 상태를 나타내고 있다.
한편, 가열 회전체(192)의 내측에는 비자성체인 알루미늄으로 이루어지는 내측 부재(194)가 가열 회전체(192)와 비접촉으로 배치되어 있다. 내측 부재(194)의 양단에는, 외측을 향하여 원주 형상의 지축(195)(도 15의 (a) 참조)이 돌출 설치되고 있고, 이 지축(195)이 정착 장치(190)의 케이싱(120)에 고정되어 있다.
내측 부재(194)는 가열 회전체(192)와 대향하여 원호 형상으로 형성된 원호부(194A)와, 기둥 형상으로 형성된 기둥부(194B)로 구성되고, 원호부(194A)와 기둥부(194B)는 일체 형성되어 있다. 원호부(194A)는 가열 회전체(102)와 비접촉 상태로 되어 있다. 여기서, 가열 회전체(192)를 자계(H)의 자속이 관통하는 경우는, 이 원호부(194A)와 자성체 코어(112) 사이에서 자계(H)에 의한 폐자로(閉磁路)가 형성된다. 또한, 가열 회전체(192)의 외주면에는 전술한 가압 벨트(182)가 접촉하고 있다.
다음에, 가열 회전체(192) 및 가압 벨트(182)의 단면 상태에 대해서 설명한다.
도 15의 (a)에 나타낸 바와 같이, 가열 회전체(192)의 양단부 내측에는, 가열 회전체(192)의 내경과 거의 동일한 외경을 가진 원반 형상의 캡 부재(196)가 각각 부착되어 있다. 캡 부재(196)의 중앙에는 관통 홀이 형성되어 있고, 이 관통 홀에 베어링(197)이 끼워맞춤 고정되어 있다.
여기서, 캡 부재(196)는 가열 회전체(192) 내에 내측 부재(194)가 배치된 후, 지축(195)에 베어링(197)의 홀 부(197A)가 외삽되는 동시에 외주면이 가열 회전체(192)의 내측에 접착됨으로써, 가열 회전체(192)의 양단부에 부착되어 있다. 이에 의해, 가열 회전체(192)는 지축(195)을 중심으로 하여 회전 가능하게 지지되어 있다.
또한, 가열 회전체(192)는 전술한 가열 회전체(102)와 동일한 제조 방법으로 형성되고, 양단부(192A, 192B)가 중앙부(192C)보다 두껍고 강성이 높게 되어 있다. 가열 회전체(192)의 한쪽 단부(192B)의 외주면에는 구동용의 기어(198)가 접착 고정되어 있다.
또한, 가열 회전체(192)는 양단부(192A, 192B)가 캡 부재(196)에 의해 내측으로부터 지지되기 때문에, 가열 회전체(192)와 가압 벨트(182)가 접촉하는 가압 영역(S)의 양단부에서 캡 부재(196)의 외형에 따른 형상으로 된다.
이에 의해, 도 15의 (b)의 단면 J-J'에 나타낸 바와 같이, 가압 영역(S)의 양단부 위치에서는 가열 회전체(192)의 단면 형상이 원형 형상으로 유지되고 있다. 또한, 가압 벨트(182)는 얇은 원통체로 되어 있기 때문에, 가열 회전체(192)의 외주면을 따라 변형하여 직경 방향으로 오목한 형상으로 되어 있다. 또한, 단면 J-J'에서는, 가열 회전체(192)의 축방향과 교차하는 방향의 가압 영역(S)의 폭은 W9로 되어 있다.
한편, 도 15의 (c)의 단면 K-K'에 나타낸 바와 같이, 가열 회전체(192)의 축방향의 중앙부(192C)에서는 내측으로부터 지지하는 부재가 없기 때문에, 가열 회전체(192)의 가압 영역(S)의 단면 형상이 평탄하게 되어 있다. 또한, 단면 K-K'에서는, 가열 회전체(192)의 축방향과 교차하는 방향의 가압 영역(S)의 폭은 W10으로 되어 있다.
도 15의 (a), 도 15의 (b) 및 도 15의 (c)에 나타낸 바와 같이, 가압 영역(S)의 폭(W9, W10)은 가열 회전체(192)와 지지 부재(184)가 각각 하중을 받아서 휨으로써, 가열 회전체(192)의 축방향의 양단부(192A, 192B)에서의 폭(W9)보다 중앙부(192C)에서의 폭(W10)쪽이 좁아진다. 또한, 가압 패드(188)의 재질 또는 형상을 바꿈으로써, 가열 회전체(192)의 축방향에서의 가압 영역(S)의 폭이 조정된다. 예를 들면, 가압 패드(188)의 축방향의 높이를 단부보다 중앙부를 크게 하거나, 또는, 지지 부재(184)의 가압 패드(188)측의 두께를 중앙부가 볼록하게 되도록 해도 된다.
다음에, 본 발명의 제 3 실시형태의 작용에 대해서 설명한다.
도 14의 (a) 및 도 16의 (a)에 나타낸 바와 같이, 토너(T)가 전사된 기록 용지(P)가 정착 장치(190)에 보내진다. 정착 장치(190)에서는 가열 회전체(192)가 화살표 A방향으로 회전하고, 가압 벨트(182)가 그에 종동하여 화살표 B방향으로 회전한다. 그리고, 여자 코일(110)에 교류 전류가 공급되고, 여자 코일(110) 주위에 자계(H)가 생성 소멸을 반복하여 가열 회전체(192)의 발열층(124)(도 14의 (b) 참조)이 발열하고, 이에 의해 가열 회전체(192)가 가열된다.
계속해서, 정착 장치(190)에 보내진 기록 용지(P)는, 미리 결정된 정착 설정 온도로 되어 있는 가열 회전체(192)와, 가압 벨트(182)에 의해 가열 및 가압되어, 토너상(T)이 기록 용지(P)의 표면에 정착된다.
또한, 정착 장치(190)에서는 가열 회전체(192)와 가압 벨트(182)의 외형이 평탄 형상으로 되는 가압 영역(S)의 폭(W9)의 영역을 기록 용지(P)가 통과한다. 여기서, 도 15의 (a)에 나타낸 바와 같이, 가열 회전체(192)의 양단부(192A, 192B)가 후육부로 되어 있어, 중앙부(192C)에 비해 강성이 높게 되어 있으므로, 가열 회전체(192)에 구동력(회전력)을 작용시켜 가압 영역(S)의 변형의 응력이 양단부(192A, 192B)까지 전파해도, 양단부(192A, 192B)에서의 파손의 발생이 억제되고 있다.
또한, 정착 장치(190)에서는 가압 벨트(182)의 내측에 배치된 가압 패드(188)의 재질 또는 형상을 바꿈으로써, 가열 회전체(192)의 축방향에서의 가압 영역(S)의 폭이 조정되고 있다. 이에 의해, 기록 용지(P) 위의 토너상(T)에 미리 결정된 열량 및 가압력을 부여하여 정착이 행해진다.
여기서, 정착 장치(190)에서 가열 회전체(192)의 기층(191)(도 14의 (b) 참조)의 온도가 투자율 변화 개시 온도 이하일 경우는, 기층(191)이 강자성체이기 때문에, 발열층(124)을 관통한 자계(H)는 기층(191)에 침입하여 폐자로를 형성하여 자계(H)를 강화시킨다. 이에 의해, 발열층(124)의 발열량이 필요로 되는 발열량까지 도달한다.
한편, 도 14의 (a) 및 도 16의 (b)에 나타낸 바와 같이, 정착 장치(190)에서 가열 회전체(192)의 기층(191)의 온도가 투자율 변화 개시 온도 이상이 되었을 경우는, 자계(H)가 기층(191)을 관통하여 내측 부재(194)에 도달하여 폐자로를 형성한다. 이 때, 기층(191)에서 폐자로를 형성했을 때에 비해 발열층(124)에 작용하는 자계(H)가 약해지기 때문에, 발열층(124)의 발열량이 감소하여, 발열층(124)은 필요 이상으로 온도 상승되지 않게 된다.
또한, 본 발명은 상기의 실시형태에 한정되지 않는다.
프린터(10)는 고체의 현상제(토너)를 사용하는 건식(乾式)의 전자 사진 방식뿐만 아니라, 액체 현상제를 사용하는 것이어도 된다.
가열 회전체(102, 162, 172, 192)의 각 후육부는, 가열 회전체의 직경 방향 외측으로 볼록한 것, 내측으로 불록한 것 중 어느 쪽의 형태이어도 된다. 또한, 정착 장치(180, 190)에서, 양단부에 후육부가 있는 가열 회전체(102, 192)를, 한쪽 단부에 후육부가 있는 가열 회전체(162)로 치환해도 된다.
가열 회전체(102, 192)를 가열하는 가열 장치로서, 여자 코일(110) 이외에, 가열 회전체(102, 192)의 내측 또는 외측에 히터를 배치해도 된다. 또한, 가열 회전체(102, 192)의 온도 센서(118)의 부착 위치는 가열 회전체(102, 192)의 표면측에 한정되지 않고, 내측(내주면)에 부착해도 된다. 이 경우, 가열 회전체(102, 192)의 표면이 마모되기 어려워진다.
또한, 본 실시형태에서는 가압 영역(S)의 단면 형상이 가열 회전체의 축방향 양단부에서 가압 롤(또는 가압 벨트)측으로 볼록하게 되고, 축방향 중앙부에서 평탄하게 되도록 하고 있었지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 가압 영역(S)의 단면 형상은 가열 회전체측으로 볼록한 것으로 해도 된다. 이는 가압 롤이나 가압 패드의 형상과 강성을 적절히 선택함으로써 조정된다.
또한, 정착 장치(190)에서 가압 벨트(182)에 발포 스폰지 탄성층을 설치해도 되고, 캡 부재(196)와 기어(198)를 일체로 구성해도 된다.
본 발명의 대표적 실시예의 상기 기술은 예시와 설명을 위해 제공되었다. 본 발명은 개시된 그 형태에 철저하거나 한정되지 않는다. 다수의 변형과 변경이 이 기술분야의 당업자에게 자명할 것임은 명백하다. 대표적 실시예는 본 발명의 원리와 그 응용을 가장 잘 설명하기 위하여 선택되어 설명되었고, 그에 따라 이 기술분야의 다른 자가 다양한 실시예와 예기된 특정 용도에 적합한 다양한 변형예로 본 발명을 이해할 수 있다. 본 발명의 범위는 하기의 청구항과 그 동등물에 의해 규정된다.
10 : 프린터
12, 120 : 케이싱
14 : 용지 수용부
16 : 레지스트 롤
18 : 화상 형성 유닛
20Y, 20M, 20C, 20K : 감광체
24Y, 24M, 24C, 24K : 현상기
26 : 제 1 중간 전사체
28 : 제 2 중간 전사체
30 : 제 3 중간 전사체
32 : 전사 롤
34 : 용지 반송로
36 : 용지 반송 롤
38 : 집적부
50 : 제어 유닛
54 : 광주사 장치
60Y, 60M, 60C, 60K : 광빔
P : 기록 용지
100, 160, 170, 180, 190 : 정착 장치
102, 162, 172, 192 : 가열 회전체
104 : 가압 롤
110 : 여자 코일
118 : 온도 센서
122, 191 : 기층
124 : 발열층
126 : 보호층
128 : 탄성층
130 : 이형층
134 : 제어 회로
138 : 통전 회로

Claims (16)

  1. 가열 회전체로서,
    양단부가 회전 가능하게 지지된 금속제(製)의 통 형상체를 구비하고, 상기 통 형상체는, 축방향의 단부에 중앙부에 비해 두꺼운 후육부(厚肉部)를 갖고, 가압 회전체에 의해 가압되는 외주면의 가압 영역에서, 상기 가열 회전체의 축에 수직하고, 상기 가열 회전체의 폭방향에서 본 단면의 단면 형상이 가압 영역의 단부로부터 가압 영역의 중앙부에 걸쳐 변화하고, 가압 영역의 중앙부는 평탄면이 되며, 상기 평탄면에서 기록 매체가 통과하고, 상기 가압 영역의 단부는 곡면인, 상기 기록 매체 위의 현상제의 가열에 사용되는 가열 회전체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 후육부가 상기 통 형상체의 축방향의 한쪽 단부에만 설치되는 가열 회전체.
  3. 제 1 항에 기재된 가열 회전체와,
    상기 가열 회전체의 양단부를 회전 가능하게 지지하는 지지 구조와,
    상기 가열 회전체를 가열하는 가열 장치와,
    양단부가 회전 가능하게 지지되고 상기 가열 회전체의 외주면을 가압하는 가압 회전체를 구비하고,
    상기 가열 회전체의 내측에 상기 가열 회전체에 접촉하여 상기 가압 회전체로부터의 가압을 받는 부재가 존재하지 않는 정착 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 지지 구조에는, 구동력이 전달되는 구동력 전달 부재가 부착되어 있는 정착 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 가압 회전체는, 발포 스폰지 탄성층을 갖는 정착 장치.
  6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 가압 회전체는, 무단(無端) 형상의 회전 부재와, 상기 회전 부재의 내측에 설치되고, 상기 회전 부재를 통하여 상기 가열 회전체의 외주면을 가압하는 동시에 상기 가열 회전체의 단면 형상을 축방향에서 변화시키는 가압 부재를 갖는 정착 장치.
  7. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 가열 장치는, 자계(磁界)를 발생시키는 자계 발생 유닛을 갖고, 상기 가열 회전체는, 상기 자계의 전자기 유도에 의해 발열하는 발열층을 갖는 정착 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가열 회전체는, 감온(感溫) 자성 금속으로 구성되고 상기 발열층을 지지하는 지지층을 갖는 정착 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 가열 회전체는, 상기 발열층의 산화를 보호하는 보호층을 갖는 정착 장치.
  10. 제 3 항에 기재된 정착 장치와,
    노광 광을 출사하는 노광부와,
    상기 노광 광으로 형성된 잠상을 현상제로 현상하여 현상제 화상을 형성하는 현상부와,
    상기 현상제 화상을 기록 매체 위에 전사하는 전사부와,
    상기 현상제 화상이 전사된 기록 매체를 상기 정착 장치에 반송하는 반송부를 구비하는 화상 형성 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 후육부가 상기 통 형상체의 축방향의 양단부에 설치되는 가열 회전체.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 후육부는 상기 통 형상체의 외면이 외측으로 융기하도록 형성되는 가열 회전체.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 후육부는 상기 통 형상체의 내면이 내측으로 융기하도록 형성되는 가열 회전체.
  14. 양단부가 회전 가능하게 지지된 금속제의 통 형상체를 구비하고, 상기 통 형상체는, 축방향의 단부에 중앙부에 비해 두꺼운 후육부를 갖는 가열 회전체이며, 가압 회전체에 의해 가압되는 외주면의 가압 영역에서, 상기 가열 회전체의 축방향에 수직하고, 상기 가열 회전체의 폭방향에서 본 단면 형상이 가압 영역의 단부로부터 가압 영역의 중앙부에 걸쳐 변화하고, 가압 영역의 중앙부는 평탄면을 포함하며, 상기 평탄면에서 기록 매체가 통과하고, 상기 가압 영역의 단부는 곡면인, 상기 기록 매체 위의 현상제의 가열에 사용되는 가열 회전체와,
    상기 가열 회전체의 양단부를 회전 가능하게 지지하는 지지 구조와,
    상기 가열 회전체를 가열하는 가열 장치와,
    양단부가 회전 가능하게 지지되고, 상기 가열 회전체의 외주면을 가압하는 상기 가압 회전체를 구비하는 정착 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 가압 회전체는 상기 가열 회전체의 외주면을, 상기 가열 회전체의 내면에서 접촉하고 상기 가압 회전체로부터의 가압을 받는 부재가 상기 가열 회전체의 내측에 존재하지 않는 상태에서, 가압하는 정착 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 지지 구조가, 상기 후육부의 내측에 끼워맞춰지는 지지 부재를 통하여 상기 통 형상체를 회전 가능하게 지지하는 정착 장치.
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