JP2019082733A - 像加熱装置 - Google Patents
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Abstract
Description
[画像形成装置]
図4は本発明に係る像加熱装置を定着装置Cとして搭載している画像形成装置Aの一例の概略構成を示す模式図である。この画像形成装置Aは電子写真プロセスを用いたモノクロプリンタであり、ホストコンピュータ等の外部装置(不図示)から制御部Dに画像情報が入力する。制御部Dは所定の画像形成制御シーケンスを実行する。
定着装置Cに関して、正面とは用紙Pの入口側、背面とは同出口側である。左右とは装置Cを正面から見て左(一端側)または右(他端側)である。上下とは重力方向において上または下である。上流側と下流側は用紙搬送方向(記録材搬送方向)において上流側と下流側である。また、加圧ローラの軸線方向或いはこれに平行な方向を長手方向とし、これに直交する方向を短手方向とする。
フィルムユニット50は、内部アセンブリ(内蔵物:内部部材)に対してルーズに外嵌されている、可撓性を有する中空(無端状、エンドレスベルト状、筒状)の第1の回転体である定着フィルム(定着ベルト:以下、フィルムと記す)25を有する。フィルム25の内部には、加熱体としてのヒータ20、ヒータ20を保持すると共にフィルムの回転をガイドするガイド部材(保持部材)29、ガイド部材を保持する例えば鉄製の加圧剛性ステイ30が内部アセンブリとして配設されている。図9の(a)はフィルムユニット50の分解斜視模式図である。
可撓性を有するフィルム25は自由状態においては自身の弾発性により直径24mmの円筒形状を呈する。フィルム25は横断面ほぼ半円弧状のガイド部材29に対してルーズに外嵌されている。図9の(b)は本実施例におけるフィルム25の層構造を示す断面模式図であり、内側から外側に順に、基層25a、弾性層25b、表層25cの3層の複合層からなる。
ヒータ20には、一般的にセラミックヒータが使用される。図9の(c)は本実施例におけるセラミックスヒータ20の横断面模式図である。このヒータ20は、窒化アルミニウム、アルミナ等からなる耐熱性のヒータ基板(セラミック基板)20aを有している。そしてヒータ基板20aの表面に、通電により発熱する発熱抵抗層(抵抗発熱体)としての抵抗体パターン20bを、例えば印刷によってヒータ基板20aの長手方向に沿って形成している。そして、その抵抗体パターン20bの表面を保護層としてのガラス層20cで被覆している。
ガイド部材29は耐熱樹脂によって形成された部材であり、ヒータ20を支持するとともに、フィルム25の回転ガイドを兼ねている。ガイド部材29の下面には長手に沿って溝部が形成されており、ヒータ20はその溝部に表面側を外側にして嵌め込まれて支持されている。ガイド部材29の材料として、液晶ポリマー、フェノール樹脂、PPS、PEEK等の耐熱性樹脂が用いられている。
フィルム25の長手方向両端部に配置されるフランジ40(L・R)はそれぞれ左右対称形状の耐熱樹脂製のモールド成形品である。以下の記載において、「フランジ40L」は左側(一端側)のフランジ、「フランジ40R」は右側(他端側)のフランジ、「フランジ40」或いは「フランジ40(L・R)」は左右両方のフランジであるものとする。
第2の回転体としての加圧ローラ26は、フィルム25を挟んでヒータ20との間にニップ部Nを形成し、かつ、フィルム25を回転駆動するための駆動回転体である。加圧ローラ26は、芯軸部26aの外周に弾性層26bを有し、弾性層26bの外周に表層26cを有する、外径は約30mmの弾性ローラである。
フランジ40L・40Rの加圧受け部40cにはそれぞれ加圧バネ48L・484Rが当接している。加圧バネ48Lは装置枠体60の天板66の一端側のバネ受け部67Lとフランジ40Lの加圧受け部40cとの間に縮設されている。加圧バネ48Rは装置枠体60の天板66の他端側のバネ受け部67Rとフランジ40Rの加圧受け部40cとの間に縮設されている。
前記のように、加圧ローラ26のギア47に制御部Dで制御されるモータMの駆動力が駆動伝達部を介して伝達されることで、加圧ローラ26が駆動回転体として図8において矢印R26の方向に所定の周速度で回転駆動される。この加圧ローラ26の回転によりニップ部Nにおける加圧ローラ26との摩擦力でフィルム25に回転力が作用する。これにより、フィルム25はその内面がニップ部Nにおいてヒータ20の表面およびガイド部材29の外面の一部に密着して摺動しながら矢印R25の方向に加圧ローラ26の回転周速度にほぼ対応し周速度で従動回転する。
先述のように、加圧ローラ26は駆動ギア47から回転駆動を受け、図8の矢印R26方向に回転駆動する。フィルム25はニップ部Nで加圧ローラ26より回転駆動を受け、矢印R25方向に従動回転する。フィルム25は回転時に長手方向の左右いずれかに寄りが発生する場合がある。その寄りを規制するために、フランジ40(L・R)をフィルム25の両端部側に配設けている。フィルム25に寄りが発生した場合、フィルム端面25dはフランジ40の規制面40aに突き当たり、寄りが規制されるようになっている。
内周使用率Rgfを大きくすることで、上記間隔drを小さくすることができ、その結果、フィルム25の寄り力を低減することができる。
続いてフランジ40Rの規制面40aとフィルム折れについて説明する。図14は参考例のフランジ40を用いた際の、フィルム25の端面25dがフランジ40Rの規制面40aで突き当たった時の拡大図、およびガイド面40bの断面図を示す。フィルム25の回転時に、フィルム25の内面とフランジ40Rのガイド面40bは図13の(b)で説明した第2の接触領域Jrで接触している。
上述したように、フィルム25の破れを防止し、定着装置Cの耐久性を満足させるためには、以下の2点を満足する必要がある。
TjとTkを有している。上流側と下流側のテーパ形状部TjとTkの開始位置は、上流側は40cj、下流側は40ckで示している。
実施例1の定着装置の作用効果を説明するために、比較例1および同2の定着装置との比較実験を行った結果を示す。実施例1の定着装置には前述した図1に示すフランジ40を用いる。一方、比較例1、2の定着装置では、それぞれ、図16の(a)、(b)に示すフランジ40を用いる。その他の比較例1、2の構成は、実施例1と同一であるので説明を省略する。図16の(a)、(b)はそれぞれフランジ40Rであるが、フランジ40Fも同様である。
実施例2の構成について説明する。実施例2と実施例1の違いは、フランジ40のみであり、その他の構成は実施例1と同一であるため説明を省略する。実施例2のフランジ40を示した断面模式図を図2に示す。実施例2のフランジ40は、規制面40aにひさし部40gを有していることが特徴である。
良好な画像を得るために、フィルム25の導電性の基層25a(図9の(b))にトナーの帯電極性(ここではマイナス)とは逆極性(ここではプラス)のバイアス(電位)を印加する手段が有効である。フィルム25にバイアスを印加することで、未定着トナーTを用紙Pに押さえつける方向に電界の力が働く。この電界の力によって、トナーTが用紙Pの後方に飛び散る現象を抑えることができる。
(1)ニップ部Nを形成するためのフィルムユニット50と加圧ローラ26の加圧構成は、加圧ローラ26をフィルムユニット50に対して加圧する装置構成にすることもできる。フィルムユニット50と加圧ローラ26の両者を互いに加圧する構装置成にすることもできる。即ち、加圧機構はフィルムユニット50と加圧ローラ26の少なくとも一方を他方に向けて加圧する構成であればよい。
Claims (1)
- ニップ部でトナー像が形成された記録材を挟持搬送して加熱する像加熱装置であって、可撓性を有する中空の第1の回転体と、
前記第1の回転体の外面と接触して前記ニップ部を形成する第2の回転体と、
前記第1の回転体の長手端部の端面と接触することで前記第1の回転体の長手方向の移動を規制する規制面と前記第1の回転体の前記長手端部の内周面を内側から支持するガイド面とを有する規制部材と、を有し、
前記規制部材は、前記第1の回転体の回転時に、前記規制面と前記第1の回転体の端面とが摺接する第1の接触領域と、前記ガイド面と前記第1の回転体の端部の内周面とが摺接する第2の接触領域が前記第1の回転体の周方向において実質同じ位置となるように、前記規制面が前記第1の回転体の端面から離れる形状部を有し、
前記第1の接触領域及び前記第2の接触領域は共に前記ニップ部における記録材の搬送方向において上流側から下流側に亘って設けられていることを特徴とする像加熱装置。
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