JP6766237B2 - Image heating device - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式などの複写機・レーザービームプリンタ等の画像形成装置に搭載する定着装置として用いれば好適な画像加熱装置に関する。 The present invention relates to an image heating device suitable for use as a fixing device mounted on an image forming device such as a copying machine such as an electrophotographic system or a laser beam printer.
画像加熱装置としては、記録材(紙など)上に形成させた未定着トナー像を記録材に加熱定着させる定着装置、記録材に仮定着されたトナー画像あるいは一度加熱定着されたトナー像を再度加熱加圧して光沢度を向上させる画質改質装置などが挙げられる。以下、定着装置として説明する。 The image heating device includes a fixing device that heats and fixes an unfixed toner image formed on a recording material (paper, etc.) to the recording material, a toner image that is assumed to be attached to the recording material, or a toner image that has been heat-fixed once again. Examples thereof include an image quality modifier that improves glossiness by heating and pressurizing. Hereinafter, the fixing device will be described.
定着装置には、従来から熱ローラ方式、フィルム(ベルト)加熱方式などの装置が知られている。 As the fixing device, devices such as a thermal roller method and a film (belt) heating method have been conventionally known.
フィルム加熱方式の定着装置(特許文献1)は、セラミックス製の基板上に抵抗発熱体を有する加熱ヒータ、加熱ヒータと接触しつつ加熱され回転する定着フィルム、定着フィルムを介して加熱ヒータとニップ部を形成する加圧ローラなどを有している。未定着トナー画像を担持する記録材(以下、用紙と記す)は、このニップ部で挟持搬送されつつ加熱され、これによりトナー画像は用紙に定着される。 The film heating type fixing device (Patent Document 1) includes a heating heater having a resistance heating element on a ceramic substrate, a fixing film that is heated and rotated while in contact with the heating heater, and a heating heater and a nip portion via the fixing film. It has a pressure roller or the like that forms a film. The recording material (hereinafter referred to as paper) that supports the unfixed toner image is heated while being sandwiched and conveyed by the nip portion, whereby the toner image is fixed on the paper.
複数色のトナー像を重ねるカラー画像形成装置では、トナーをより混色させ定着画質を向上させるために定着フィルムの上にゴム層を設ける場合もある。モノクロの画像形成装置では定着フィルムの熱容量を極力減らし温度の立ち上がりを早くするためゴム層を設けない構成が多い。定着フィルムの材質としては強度が高く熱伝導性の高いSUSなどの金属材料や、熱容量が小さく成型性が良好なPIなどの耐熱性樹脂などが用いられる。 In a color image forming apparatus that superimposes toner images of a plurality of colors, a rubber layer may be provided on the fixing film in order to further mix the toner and improve the fixing image quality. In many monochrome image forming devices, a rubber layer is not provided in order to reduce the heat capacity of the fixing film as much as possible and accelerate the temperature rise. As the material of the fixing film, a metal material such as SUS having high strength and high thermal conductivity, a heat-resistant resin such as PI having a small heat capacity and good moldability, and the like are used.
いずれにしてもフィルム加熱方式の定着装置は、熱ローラ方式の定着装置の熱ローラに比べ、熱容量の小さいフィルムを定着部材として用いているため定着部材を所定温度に立ち上げるまでの時間を短縮することができる。また立ち上がり時間が短いため、スタンバイ時に定着部材を暖めておく必要がなく消費電力を極力低く抑えることが可能である。 In any case, the film heating type fixing device uses a film having a smaller heat capacity as the fixing member than the thermal roller of the thermal roller type fixing device, so that the time required to raise the fixing member to a predetermined temperature is shortened. be able to. In addition, since the rise time is short, it is not necessary to keep the fixing member warm during standby, and power consumption can be suppressed as low as possible.
フィルム加熱方式の定着装置に用いる一般的な加熱ヒータの模式図を図15の(a)に示す。この図は定着フィルムと接触し定着フィルムを加熱する抵抗発熱体201、202を有するヒータ表面を示している。加熱ヒータ200は、細長いセラミックス製の基板207の上に平行2条の抵抗発熱体201、202が導電体203を介して直列に設けられる構成をとることが多い。抵抗発熱体201、202の端部にはそれぞれ導電性の電極204、205が設けられ、電極部204、205から抵抗発熱体201、202に通電することで発熱するようになっている。 A schematic diagram of a general heating heater used in a film heating type fixing device is shown in FIG. 15 (a). This figure shows the surface of a heater having resistance heating elements 201 and 202 that come into contact with the fixing film and heat the fixing film. The heating heater 200 often has a configuration in which two parallel resistance heating elements 201 and 202 are provided in series on a substrate 207 made of elongated ceramics via a conductor 203. Conductive electrodes 204 and 205 are provided at the ends of the resistance heating elements 201 and 202, respectively, and heat is generated by energizing the resistance heating elements 201 and 202 from the electrode portions 204 and 205, respectively.
この加熱ヒータ200を熱容量の小さい定着フィルムの内面に接触させ直接定着フィルムを加熱するため、定着フィルムや加圧ローラが長手方向一様に素早く温度が立ち上がるようになっている。しかし、抵抗発熱体201、202の長手幅に対し比較的幅の狭い用紙(小サイズ用紙)を連続して通紙させると、定着フィルムを介して加熱ヒータ200が密着する加圧ローラの非通紙領域の温度が通紙領域よりも高くなってしまう。 Since the heating heater 200 is brought into contact with the inner surface of the fixing film having a small heat capacity to directly heat the fixing film, the fixing film and the pressure roller are uniformly and quickly raised in temperature in the longitudinal direction. However, when paper (small size paper) having a width relatively narrow with respect to the longitudinal width of the resistance heating elements 201 and 202 is continuously passed, the pressurizing roller 200 is not passed through the fixing film. The temperature of the paper area becomes higher than that of the paper passing area.
図15の(b)に小サイズ用紙を通紙した時の加圧ローラの長手方向の温度分布を示す。小サイズ用紙を連続して通紙させると非通紙領域の加圧ローラ温度が上昇してしまうため、加圧ローラの耐熱温度を超えないように通紙間隔をあけ、昇温した加圧ローラの温度を均すような制御をしている。そのため、フィルム加熱方式の定着装置では小サイズ用紙の生産性が低下してしまうことが課題の一つとなっている。 FIG. 15B shows the temperature distribution in the longitudinal direction of the pressurizing roller when a small-sized paper is passed through the paper. If small-sized paper is continuously passed through, the temperature of the pressurizing roller in the non-passing area rises. Therefore, the pressurizing roller is heated at intervals so as not to exceed the heat resistant temperature of the pressurizing roller. It is controlled to level the temperature of the paper. Therefore, one of the problems in the film heating type fixing device is that the productivity of small size paper is lowered.
この小サイズ用紙の生産性を上げるため、図15の(c)に示すように、基板207の抵抗発熱体201、202のある面とは逆の面(基板裏面)に熱伝導部材208を設ける構成をとることがある(特許文献2)。 In order to increase the productivity of this small size paper, as shown in FIG. 15 (c), the heat conductive member 208 is provided on the surface (back surface of the substrate) opposite to the surface of the resistance heating elements 201 and 202 of the substrate 207. It may have a configuration (Patent Document 2).
ヒータ基板207の裏面に、熱伝導部材208として、ヒータ基板よりも熱伝導率の高い銀ペーストを塗布して設ける場合や、アルミ板など接触さる場合などがある。アルミ板は銀よりも熱伝導率は低いが金属の中では比較的高熱伝導であり安価で設置できる利点がある。このような熱伝導部材208を加熱ヒータ裏面に設けることにより、小サイズ用紙を通紙した場合における非通紙領域の熱をヒータ長手方向に均すことができ、小サイズ用紙の生産性を上げることが可能となる。 The back surface of the heater substrate 207 may be provided with a silver paste having a thermal conductivity higher than that of the heater substrate as the heat conductive member 208, or may come into contact with an aluminum plate or the like. Although the aluminum plate has a lower thermal conductivity than silver, it has a relatively high thermal conductivity among metals and has the advantage of being inexpensive to install. By providing such a heat conductive member 208 on the back surface of the heater, the heat in the non-passing region when the small size paper is passed can be equalized in the longitudinal direction of the heater, and the productivity of the small size paper is improved. It becomes possible.
しかしながら、このように熱伝導部材208を加熱ヒータ200に設ける場合、加熱ヒータ200(ヒータ基板207)の熱膨張量と熱伝導部材208の熱膨張量が異なることによる熱伝導部材208の変形が生ずることがある。 However, when the heat conductive member 208 is provided in the heater 200 in this way, the heat conductive member 208 is deformed due to the difference between the thermal expansion amount of the heater 200 (heater substrate 207) and the thermal expansion amount of the heat conductive member 208. Sometimes.
加熱ヒータ200が加熱と冷却を繰り返す(ヒートサイクル)と、この熱膨張に差がる状態での伸縮の繰り返しとなるため熱伝導部材に応力が繰り返しかかり、アルミ板など強度の弱い材料を熱伝導部材208に用いた場合に変形する場合がある。 When the heater 200 repeats heating and cooling (heat cycle), it repeatedly expands and contracts in a state where there is a difference in thermal expansion, so that stress is repeatedly applied to the heat conductive member, and heat conduction of weak materials such as aluminum plates. It may be deformed when used for the member 208.
熱伝導部材208が変形してしまうと加熱ヒータ200との密着性が低下してしまい、熱伝導部材208による温度の均し効果が低下しまうことがある。このヒートサイクルによる熱伝導部材208の変形を防止するために、熱伝導部材208をヒータ長手方向で複数部材に分けて用いると上記のようなヒートサイクルによる変形を抑えられることが考えられる。熱伝導部材208の大きさを複数部材に分割して部材一つの幅を短くし、一つの部材の膨張量を少なくすることでヒートサイクルによる熱伝導部材208にかかる応力を緩和し、熱伝導部材208の変形を抑えることができる。 If the heat conductive member 208 is deformed, the adhesion to the heater 200 is lowered, and the temperature leveling effect of the heat conductive member 208 may be lowered. In order to prevent the deformation of the heat conductive member 208 due to this heat cycle, it is conceivable that the deformation due to the heat cycle as described above can be suppressed by using the heat conductive member 208 divided into a plurality of members in the longitudinal direction of the heater. By dividing the size of the heat conductive member 208 into a plurality of members to shorten the width of one member and reducing the amount of expansion of one member, the stress applied to the heat conductive member 208 due to the heat cycle is relaxed, and the heat conductive member The deformation of 208 can be suppressed.
しかしながら、上述のように熱伝導部材208を長手方向で複数部材に分割して加熱ヒータ200の裏面に設けた構成においては次のような事象が発生することがあった。 However, in the configuration in which the heat conductive member 208 is divided into a plurality of members in the longitudinal direction and provided on the back surface of the heater 200 as described above, the following events may occur.
図16の(a)に熱伝導部材208を長手中央部で2つに分割した構成の模式図を示す。Qは熱伝導部材208が加熱ヒータ裏面に接触している第一領域である。Sは分割した熱伝導部材208の相互離間部である。この離間部Sが、熱伝導部材208が加熱ヒータ裏面に接触していない第二領域である。この場合、第一領域Qと第二領域Sとで定着フィルムに長手方向の温度ムラが発生してしまい定着画像で光沢ムラなど画像不良が発生することがあった。この光沢ムラは特に熱伝導部材208が冷めている状態(コールド状態)からの加熱ヒータ立ち上げ時に顕著に発生する。 FIG. 16A shows a schematic view of a configuration in which the heat conductive member 208 is divided into two at the central portion of the longitudinal portion. Q is the first region where the heat conductive member 208 is in contact with the back surface of the heater. S is a mutual separation portion of the divided heat conductive members 208. This separation portion S is a second region where the heat conductive member 208 is not in contact with the back surface of the heater. In this case, temperature unevenness in the longitudinal direction may occur in the fixing film in the first region Q and the second region S, and image defects such as gloss unevenness may occur in the fixed image. This gloss unevenness is particularly remarkable when the heat conductive member 208 is started up from a cold state (cold state).
図16の(b)に、図16の(a)の熱伝導部材分割構成の加熱ヒータ200を用いた定着装置をコールド状態から立ち上げた時の定着フィルムの温度ムラを表した図を示す。
この図に示すように加熱ヒータ長手方向において、第二領域Sに対応している加熱ヒータ部分は熱伝導部材280に熱を奪われないため、第一領域Qに対応している加熱ヒータ部分よりも温度が高温になってしまう。そのため、加熱ヒータ200の第二領域Sに対応している定着フィルム部分及び加圧ローラ部分の温度も高温になる。そして、定着画像において第二領域Sに対応している部分の光沢が上がり、縦方向(用紙搬送方向)に光沢スジの入った画像になってしまうことがあった。
FIG. 16B shows a diagram showing the temperature unevenness of the fixing film when the fixing device using the heater 200 having the heat conductive member divided configuration of FIG. 16A is started up from the cold state.
As shown in this figure, in the longitudinal direction of the heater, the heater portion corresponding to the second region S does not take heat to the heat conductive member 280, so that the heater portion corresponding to the first region Q is used. However, the temperature becomes high. Therefore, the temperature of the fixing film portion and the pressure roller portion corresponding to the second region S of the heater 200 also becomes high. Then, in the fixed image, the gloss of the portion corresponding to the second region S is increased, and the image may have gloss streaks in the vertical direction (paper transport direction).
熱伝導部材208が十分に暖まった状態(ホット状態)になると加熱ヒータ200の熱は熱伝導部材208に逃げ難くなるため、この長手方向の温度ムラによる光沢ムラ画像は発生し難い。また上述の様なカラー画像形成装置で用いられるゴム層を設けた定着フィルムを用いる場合においても、ゴム層の熱容量により長手方向の温度ムラが緩和されるため比較的この光沢ムラ画像は発生し難くい。 When the heat conductive member 208 is sufficiently warmed (hot state), the heat of the heater 200 is unlikely to escape to the heat conductive member 208, so that an image of uneven gloss due to temperature unevenness in the longitudinal direction is unlikely to occur. Further, even when a fixing film provided with a rubber layer used in a color image forming apparatus as described above is used, the temperature unevenness in the longitudinal direction is alleviated by the heat capacity of the rubber layer, so that this gloss unevenness image is relatively unlikely to occur. No.
一般的にモノクロの画像形成装置に用いられるような熱容量の小さい定着フィルムを用いる場合にコールド状態からの立ち上げ時に長手方向の温度ムラが生じ易いため、この光沢ムラ画像が発生し易いことが分かっている。 It has been found that when a fixing film having a small heat capacity, which is generally used in a monochrome image forming apparatus, is used, temperature unevenness in the longitudinal direction is likely to occur when starting up from a cold state, so that this glossy uneven image is likely to occur. ing.
このコールド状態からの立ち上げ時に発生する長手方向の温度ムラを抑制するために、加熱ヒータ200の第二領域Sに対応している抵抗発熱体部分の発熱量を抑えた構成をとることが考えられる。この構成にすることでコールド状態の光沢ムラを抑えられる。 In order to suppress the temperature unevenness in the longitudinal direction that occurs when starting up from this cold state, it is conceivable to adopt a configuration that suppresses the amount of heat generated by the resistance heating element portion corresponding to the second region S of the heater 200. Be done. With this configuration, uneven gloss in the cold state can be suppressed.
しかし、熱伝導部材208が十分に暖まったホット状態になると加熱ヒータ200の第二領域Sに対応している部分の発熱量が足りなくなる。そのために、逆に、定着画像において第二領域Sに対応している部分の光沢が下がることで縦方向に光沢スジの入った画像になってしまうことがあった。 However, when the heat conductive member 208 becomes sufficiently warm and hot, the amount of heat generated in the portion of the heater 200 corresponding to the second region S becomes insufficient. Therefore, on the contrary, in the fixed image, the gloss of the portion corresponding to the second region S may be lowered, resulting in an image having gloss streaks in the vertical direction.
そこで、本発明の目的は、フィルム加熱方式の画像加熱装置における上記のような課題を解消することにある。即ち、装置で使用可能な最大幅サイズの記録材よりも幅が小さい記録材の導入による非通過部昇温を抑制して生産性を向上し、且つコールド状態からホット状態まで光沢ムラの画像不良の発生がない画像加熱装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in a film heating type image heating device. That is, the introduction of a recording material having a width smaller than the maximum width size of the recording material that can be used in the device suppresses the temperature rise of the non-passing portion to improve the productivity, and the image defect of gloss unevenness from the cold state to the hot state. It is to provide an image heating apparatus which does not generate.
上記の目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の代表的な構成は、
細長い基板と、前記基板上に長手方向に沿って形成された通電により発熱する抵抗発熱体と、を有する加熱部材と、
前記加熱部材の周りを回転可能とされた、内周面が前記加熱部材の第一の面と摺動する無端状ベルトと、
前記加熱部材の第二の面と接触する、前記基板よりも熱伝導率が高い熱伝導部材と、
前記無端状ベルトと接触することで、前記無端状ベルトの回転を支持するガイド部材と、
前記無端状ベルトの外周面に接触してニップ部を形成するニップ部形成部材と、
を有し、画像を担持した記録材を挟持搬送しつつ加熱する画像加熱装置であって、
前記記録材の搬送路面内で記録材の搬送方向と直交する方向において、前記画像加熱装置で搬送可能な最大幅サイズの記録材の通過領域の領域内で、前記熱伝導部材が前記加熱部材と接触している第一領域は、前記熱伝導部材が接触していない第二領域よりも広く、
前記記録材の搬送方向の上流側へ突出し、前記無端状ベルトと接触している、前記ガイド部材の凸部は、前記第二領域に対応する位置に設けられていることを特徴とする。
A typical configuration of the image heating device according to the present invention for achieving the above object is
A heating member having an elongated substrate and a resistance heating element formed on the substrate along the longitudinal direction to generate heat by energization.
An endless belt whose inner peripheral surface slides on the first surface of the heating member, which is rotatable around the heating member,
A heat conductive member having a higher thermal conductivity than the substrate, which is in contact with the second surface of the heating member.
A guide member that supports the rotation of the endless belt by coming into contact with the endless belt.
A nip portion forming member that contacts the outer peripheral surface of the endless belt to form a nip portion ,
The a, an image heating apparatus for heating while nipping and conveying the recording material bearing the images,
In the direction orthogonal to the transport direction of the recording material in the transport path surface of the recording material, the heat conductive member and the heating member are within the region of the passage region of the recording material having the maximum width size that can be transported by the image heating device. The first region in contact is wider than the second region in which the heat conductive member is not in contact.
The convex portion of the guide member, which protrudes upstream in the transport direction of the recording material and is in contact with the endless belt, is provided at a position corresponding to the second region.
本発明によれば、装置で使用可能な最大幅サイズの記録材よりも幅が小さい記録材の導入による非通過部昇温を抑制して生産性を向上し、且つコールド状態からホット状態まで光沢ムラの画像不良の発生がない画像加熱装置を提供することができる。
抑制することができる。
According to the present invention, the temperature rise of the non-passing portion due to the introduction of the recording material having a width smaller than the maximum width size recording material that can be used in the apparatus is suppressed to improve the productivity, and the gloss is increased from the cold state to the hot state. It is possible to provide an image heating device that does not cause uneven image defects.
It can be suppressed.
[実施例1]
まず、本実施例1における画像形成装置の本体構成を説明し、次いで、本発明に係わる画像加熱装置(定着装置)について詳述する。
[Example 1]
First, the main body configuration of the image forming apparatus in the first embodiment will be described, and then the image heating apparatus (fixing apparatus) according to the present invention will be described in detail.
(画像形成装置例の説明)
図14は本実施例1における画像形成装置50の概略図である。この画像形成装置50は転写型の電子写真プロセスを用いたモノクロプリンタである。1は像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(以下、ドラムと記す)であり、矢印R1の時計方向に所定の周速度(プロセススピード)で回転駆動される。このドラム1の周りにはドラム回転方向に沿って順に、ドラム1に作用する電子写真プロセス手段としての、帯電器2、露光装置3、現像器5、転写ローラ10、及び感光ドラムクリーナー16が配置されている。
(Explanation of an example of an image forming apparatus)
FIG. 14 is a schematic view of the image forming apparatus 50 in the first embodiment. The image forming apparatus 50 is a monochrome printer using a transfer type electrophotographic process. Reference numeral 1 denotes a drum-type electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as a drum) as an image carrier, which is rotationally driven at a predetermined peripheral speed (process speed) in the clockwise direction of arrow R1. A charger 2, an exposure device 3, a developing device 5, a transfer roller 10, and a photosensitive drum cleaner 16 are arranged around the drum 1 in order along the drum rotation direction as electrophotographic process means acting on the drum 1. Has been done.
本例では回転するドラム1はその周面が帯電器2によってマイナス極性の所定の電位に一様に帯電される。その帯電処理面に対して露光装置3により画像露光がなされる。本例では露光装置3はレーザスキャナであり、パソコン等の外部ホスト装置500(図2)から制御部(制御回路部)400に入力した電気的画像情報に対応して変調されたレーザ光Lを出力してドラム1の帯電処理面を走査露光する。これによりドラム1の表面上に露光パターンに対応した静電潜像が形成される(ドラム1の表面の露光された部分は表面電位が上がる)。 In this example, the peripheral surface of the rotating drum 1 is uniformly charged to a predetermined potential of negative polarity by the charger 2. An image exposure is performed on the charged surface by the exposure apparatus 3. In this example, the exposure device 3 is a laser scanner, and the laser beam L modulated according to the electrical image information input from the external host device 500 (FIG. 2) such as a personal computer to the control unit (control circuit unit) 400 is emitted. The output is performed to scan and expose the charged surface of the drum 1. As a result, an electrostatic latent image corresponding to the exposure pattern is formed on the surface of the drum 1 (the surface potential of the exposed portion of the surface of the drum 1 rises).
その静電潜像がブラックトナーが入った現像器5によってトナー像として現像される。
本例ではトナーはマイナス極性に帯電されており、ドラム1上の静電潜像部にのみマイナストナーが付着し、ドラム1上にトナー像が形成される。
The electrostatic latent image is developed as a toner image by the developer 5 containing black toner.
In this example, the toner is negatively charged, and the negative toner adheres only to the electrostatic latent image portion on the drum 1, and a toner image is formed on the drum 1.
一方、シート状の記録材(以下、用紙と記す)Pが積載収容されているカセット7から用紙Pが給紙ローラ4によって所定の制御タイミングで一枚分離給紙される。記録材Pは紙に限られない。樹脂シートやコート紙など紙以外の材質のシート材、紙との複合シート材であってもよい。また、用紙Pの幅もしくは幅サイズとは、用紙面において、用紙搬送方向(記録材搬送方向)に直交する方向に寸法である。また、画像形成装置又は定着装置で搬送可能(使用可能)な最大幅サイズの用紙を大サイズ用紙、この大サイズ用紙よりも幅が小さい用紙を小サイズ用紙とする。 On the other hand, the paper P is separately fed from the cassette 7 in which the sheet-shaped recording material (hereinafter referred to as paper) P is loaded and accommodated by the paper feed roller 4 at a predetermined control timing. The recording material P is not limited to paper. A sheet material other than paper, such as a resin sheet or coated paper, or a composite sheet material with paper may be used. The width or width size of the paper P is a dimension on the paper surface in a direction orthogonal to the paper transport direction (recording material transport direction). Further, the maximum width size paper that can be conveyed (usable) by the image forming apparatus or the fixing device is referred to as a large size paper, and the paper having a width smaller than this large size paper is referred to as a small size paper.
カセット7から給紙された用紙Pが搬送ローラ6によってドラム1と転写ローラ10との当接ニップ部である転写ニップ部Nに搬送されて、転写ニップ部Nで挟持搬送される。用紙Pが転写ニップ部Nを通過する間、転写ローラ10には不図示の電源からトナーの極性とは逆の極性であるプラス極性の転写バイアスが印加される。これにより、ドラム1側のトナー像が転写ニップ部Nにおいて用紙Pの面に順次に転写される。 The paper P fed from the cassette 7 is conveyed by the transfer roller 6 to the transfer nip portion N, which is the contact nip portion between the drum 1 and the transfer roller 10, and is sandwiched and conveyed by the transfer nip portion N. While the paper P passes through the transfer nip portion N, a positive polarity transfer bias having a polarity opposite to that of the toner is applied to the transfer roller 10 from a power source (not shown). As a result, the toner image on the drum 1 side is sequentially transferred to the surface of the paper P at the transfer nip portion N.
転写ニップ部Nを通った用紙Pはドラム面から分離され、定着装置100に搬送されてトナー像の加熱定着処理を受ける。定着装置100を通った用紙Pは画像形成物として排紙ローラ8によりプリンタ上面の排出トレイ9に排出される。また、用紙分離後(転写後)のドラム1は弾性体ブレードを有する感光ドラムクリーナー16によって表面の転写残トナーが除去されて清掃面化され、繰り返して画像形成に供される。 The paper P that has passed through the transfer nip portion N is separated from the drum surface, transported to the fixing device 100, and subjected to the heat fixing treatment of the toner image. The paper P that has passed through the fixing device 100 is discharged to the discharge tray 9 on the upper surface of the printer by the paper discharge roller 8 as an image forming material. Further, the drum 1 after the paper is separated (after transfer) is made into a cleaning surface by removing the transfer residual toner on the surface by the photosensitive drum cleaner 16 having an elastic blade, and is repeatedly subjected to image formation.
(定着装置の概要)
本実施例の定着装置100は、立ち上げ時間の短縮や低消費電力化を目的としたフィルム(ベルト)加熱方式の画像加熱装置である。図1は本実施例における定着装置100の要部の横断面模式図である。図2は図1中矢印A1方向(用紙搬送方向)から見た定着装置100の要部の正面模式図である。図3の(a)は同じく縦断正面模式図、(b)は図1中矢印A2方向から見た定着装置100の要部の一部切り欠き模式図である(定着フィルム112が切り欠かれている)。図4はフィルムユニット101の分解斜視模式図である。
(Overview of fixing device)
The fixing device 100 of this embodiment is a film (belt) heating type image heating device for the purpose of shortening the start-up time and reducing power consumption. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a main part of the fixing device 100 in this embodiment. FIG. 2 is a front schematic view of a main part of the fixing device 100 as viewed from the direction of arrow A1 (paper transport direction) in FIG. FIG. 3A is a schematic front view of the vertical section, and FIG. 3B is a schematic view of a part of the main part of the fixing device 100 as viewed from the direction of arrow A2 in FIG. 1 (the fixing film 112 is cut out). There is). FIG. 4 is an exploded perspective schematic view of the film unit 101.
ここで、定着装置100において、正面側とは用紙Pが導入される側である。背面側とはそれとは反対側である。左右とは定着装置100を正面側から見て左(一端側)と右(他端側)である。上流側と下流側は用紙搬送方向A1に関して上流側と下流側である。なお、図面は定着装置100もしくはその構成部材の模式図であり、明細書に記載した構成部材の実寸法とは比率的に対応しているものではない。 Here, in the fixing device 100, the front side is the side on which the paper P is introduced. The back side is the opposite side. The left and right are the left (one end side) and the right (the other end side) when the fixing device 100 is viewed from the front side. The upstream side and the downstream side are the upstream side and the downstream side with respect to the paper transport direction A1. The drawings are schematic views of the fixing device 100 or its constituent members, and do not correspond to the actual dimensions of the constituent members described in the specification in proportion to each other.
本実施例における定着装置100は、無端状ベルトとしての可撓性を有する筒状の定着フィルム112を備えている、左右方向に長いフィルムユニット101を有する。また、このフィルムユニット101と実質平行に配列されていて、定着フィルム112の外面(外周面)に接触してニップ部Noを形成する回転体としての弾性を有する加圧ローラ110を備えている。 The fixing device 100 in this embodiment has a film unit 101 that is long in the left-right direction and includes a tubular fixing film 112 having flexibility as an endless belt. Further, it is provided with a pressure roller 110 which is arranged substantially parallel to the film unit 101 and has elasticity as a rotating body which comes into contact with the outer surface (outer peripheral surface) of the fixing film 112 to form a nip portion No.
フィルムユニット101は、上記の定着フィルム112、加熱部材としての加熱ヒータ113、加熱ヒータ113を保持するヒータホルダー130、ヒータホルダー130を支持するステー120、左右のフランジ部材150L、150R等を有する。 The film unit 101 includes the fixing film 112, a heating heater 113 as a heating member, a heater holder 130 for holding the heating heater 113, a stay 120 for supporting the heater holder 130, left and right flange members 150L, 150R, and the like.
加熱ヒータ113は、細長い基板207(図5)とこの基板上に長手方向に沿って形成された通電により発熱する平行2条の抵抗発熱体201、202を有するセラミックヒータであり、抵抗発熱体201、202に対する通電により急峻に昇温する。この加熱ヒータ113は、ヒータホルダー130に長手に沿って形成された溝穴130aに、抵抗発熱体201、202を有する表面側(第一の面)を外向きにして嵌め込まれて保持されている。 The heating heater 113 is a ceramic heater having an elongated substrate 207 (FIG. 5) and two parallel resistance heating elements 201 and 202 formed on the substrate along the longitudinal direction to generate heat by energization, and is a resistance heating element 201. , 202 is energized to raise the temperature sharply. The heating heater 113 is fitted and held in a groove hole 130a formed along the length of the heater holder 130 with the surface side (first surface) having the resistance heating elements 201 and 202 facing outward. ..
ヒータホルダー130は、加熱ヒータ113の熱を奪い難いように低熱容量の材料が好ましく、本実施例では耐熱性樹脂である液晶ポリマー(LCP)にガラスバルーンを入れ、熱伝導率と熱容量を抑えたものを用いた。ヒータホルダー130は強度を持たせるために鉄製のステー120で加熱ヒータ113とは反対側から支えられている。定着フィルム112は左右のフランジ部材150L、150R間において、加熱ヒータ113、ヒータホルダー130、ステー120のアセンブリ(組み立て体)に対してルーズに外嵌されている。 The heater holder 130 is preferably made of a material having a low heat capacity so as not to take heat from the heater 113. In this embodiment, a glass balloon is put in a liquid crystal polymer (LCP) which is a heat resistant resin to suppress the thermal conductivity and the heat capacity. I used the one. The heater holder 130 is supported by an iron stay 120 from the side opposite to the heater 113 in order to give strength. The fixing film 112 is loosely fitted between the left and right flange members 150L and 150R with respect to the assembly of the heating heater 113, the heater holder 130, and the stay 120.
左右のフランジ部材150L、150Rは耐熱性・電気絶縁性樹脂による左右対称形状の成形体であり、それぞれ、ステー120の左端部と右端部の所定の位置に嵌着されて位置決め固定されている。左右のフランジ部材150L、150Rは、それぞれ、定着フィルム端部を受け止める第一規制部としての鍔座部150aを有する。また、それぞれ、定着フィルム112の左右端部に内嵌する第二規制部としての内面ガイド部150bを有する。この内面ガイド部150bのフィルム回転方向におけるフィルム内面当接形状はほぼ半円形状である。 The left and right flange members 150L and 150R are symmetrically shaped bodies made of heat-resistant and electrically insulating resin, and are fitted and fixed at predetermined positions on the left end portion and the right end portion of the stay 120, respectively. The left and right flange members 150L and 150R each have a flange portion 150a as a first regulating portion for receiving the end portion of the fixing film. In addition, each has an inner surface guide portion 150b as a second regulating portion that is internally fitted to the left and right end portions of the fixing film 112. The film inner surface contact shape of the inner surface guide portion 150b in the film rotation direction is substantially a semicircular shape.
加圧ローラ110は、その芯金117の両端部がそれぞれ装置シャーシ(不図示)の左右の側板間に軸受部材を介して回転可能に保持されて配設されている。フィルムユニット101はこの加圧ローラ110に対して加熱ヒータ113を対向させて実質平行に配列されている。 Both ends of the core metal 117 of the pressure roller 110 are rotatably held between the left and right side plates of the apparatus chassis (not shown) via bearing members. The film unit 101 is arranged substantially in parallel with the heating heater 113 facing the pressurizing roller 110.
そして、左右のフランジ部材150L、150Rからそれぞれ外方に突出しているステー120の左右の端部と装置シャーシ側の左右の固定のばね受け部材102L・102Rとの間にそれぞれ加圧ばね103L、103Rが縮設されている。このばねの縮設反力によりステー120が加圧ローラ110の側に向う方向に所定の押圧力で押圧付勢される。 Then, the pressure springs 103L and 103R are between the left and right ends of the stay 120 protruding outward from the left and right flange members 150L and 150R and the left and right fixed spring receiving members 102L and 102R on the device chassis side, respectively. Has been reduced. Due to the contraction reaction force of this spring, the stay 120 is pressed and urged with a predetermined pressing force in the direction toward the pressure roller 110.
この押圧付勢により、ヒータホルダー130に保持されている加熱ヒータ113の表面
(第一の面)とヒータホルダー130の表面の一部が定着フィルム112を挟んで加圧ローラ110に対して加圧ローラ110の弾性層116の弾性に抗して圧接される。
Due to this pressing force, the surface (first surface) of the heater 113 held by the heater holder 130 and a part of the surface of the heater holder 130 pressurize the pressurizing roller 110 with the fixing film 112 sandwiched between them. It is pressure-welded against the elasticity of the elastic layer 116 of the roller 110.
これにより、加熱ヒータ113の表面側は定着フィルム112の内面に接触し、定着フィルム112を内面から加熱する内面ニップNiを形成する。そして、定着フィルム112を挟むように、加熱ヒータ113に対向して加圧ローラ110が圧接して定着フィルム112の外表面と加圧ローラ110との間に用紙搬送方向A1において所定幅の定着ニップ(ニップ部)Noが形成される。 As a result, the surface side of the heating heater 113 comes into contact with the inner surface of the fixing film 112, and forms an inner surface nip Ni that heats the fixing film 112 from the inner surface. Then, the pressurizing roller 110 is pressed against the heating heater 113 so as to sandwich the fixing film 112, and a fixing nip having a predetermined width in the paper transport direction A1 is provided between the outer surface of the fixing film 112 and the pressurizing roller 110. (Nip portion) No is formed.
加圧ローラ110は制御部400で制御されるモータ(回転手段)Mの駆動力を動力伝達機構(不図示)を介して受けて図1において矢印R2の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。本実施例では、加圧ローラ110は表面移動速度200mm/secで回転するようになっている。 The pressurizing roller 110 receives the driving force of the motor (rotating means) M controlled by the control unit 400 via a power transmission mechanism (not shown) and is rotationally driven at a predetermined speed in the counterclockwise direction of arrow R2 in FIG. Will be done. In this embodiment, the pressure roller 110 rotates at a surface moving speed of 200 mm / sec.
この加圧ローラ110の回転駆動に伴い定着フィルム112が、その内周面が定着ニップNoにおいて加熱ヒータ表面に接触摺動しつつ加熱ヒータ113、ヒータホルダー130、ステー120のアセンブリ周りを矢印R3の時計方向に従動回転する。この定着フィルム112の回転を円滑にするために加熱ヒータ113およびヒータホルダー130の表面と定着フィルム112の内面との間に潤滑剤(グリス)を介在させるとよい。 Along with the rotational drive of the pressurizing roller 110, the fixing film 112 moves around the assembly of the heating heater 113, the heater holder 130, and the stay 120 while the inner peripheral surface of the fixing film 112 touches and slides on the surface of the heating heater at the fixing nip No. It rotates clockwise. In order to facilitate the rotation of the fixing film 112, a lubricant (grease) may be interposed between the surfaces of the heater 113 and the heater holder 130 and the inner surface of the fixing film 112.
左右のフランジ部材150L、150Rの鍔座部150aは、それぞれ、定着フィルム112の回転に伴う左右方向(幅方向)への片寄り移動を定着フィルム112の端部を受け止めることで規制する。また、内面ガイド部150bは、それぞれ、定着フィルム112の両端部を定着フィルム内面から支持して定着フィルム112の回転の支持をする(回転軌道決め)。 The flange members 150a of the left and right flange members 150L and 150R each regulate the offset movement in the left-right direction (width direction) accompanying the rotation of the fixing film 112 by receiving the end portion of the fixing film 112. Further, each of the inner surface guide portions 150b supports both ends of the fixing film 112 from the inner surface of the fixing film to support the rotation of the fixing film 112 (rotational trajectory determination).
加熱ヒータ113は、後述するように、抵抗発熱体201、202の通電による発熱で急峻に加熱され、所定の温度に立ち上げられて温調される。そして、加圧ローラ110が回転駆動され、加熱ヒータ113が所定の温度に立ち上げられて温調された状態において、画像形成部において未定着トナー像Tが形成された用紙Pが定着ニップNoに、画像面が定着フィルム112に対面するように導入される。 As will be described later, the heating heater 113 is rapidly heated by the heat generated by the energization of the resistance heating elements 201 and 202, and is raised to a predetermined temperature to control the temperature. Then, in a state where the pressurizing roller 110 is rotationally driven and the heater 113 is raised to a predetermined temperature to control the temperature, the paper P on which the unfixed toner image T is formed in the image forming portion is set to the fixing nip No. , The image surface is introduced so as to face the fixing film 112.
そして、用紙Pは定着ニップNoで挟持搬送されて、定着ニップNoにおいて加熱ヒータ113により加熱される定着フィルム112の熱とニップ圧で加熱加圧され、用紙Pに未定着トナー像Tが固着像として定着される。 Then, the paper P is sandwiched and conveyed by the fixing nip No., and is heated and pressurized by the heat of the fixing film 112 heated by the heating heater 113 and the nip pressure at the fixing nip No, and the unfixed toner image T is fixed on the paper P. Is established as.
Xは大サイズ用紙の通紙領域である。本実施例の装置において大小各種幅サイズの用紙の通紙は用紙幅中心の所謂中央基準搬送でなされる。Oはその中央基準線(仮想線)である。Xaは小サイズ用紙の通紙領域(通紙部:通過部)である。Xbは小サイズ用紙を通紙したときに生じる大サイズ用紙の通紙領域との差領域((X−Xa)/2)である非通紙領域(非通紙部:非通過部)である。定着フィルム112の両端部はそれぞれフランジ部材150L、150Rの鍔座部150aによって鍔座部内面から通紙領域Xよりも外側において規制されている。 X is a paper passing area for large size paper. In the apparatus of this embodiment, the paper of various width sizes is passed by the so-called center reference transport centered on the paper width. O is the central reference line (virtual line). Xa is a paper passing area (paper passing portion: passing portion) of small size paper. Xb is a non-passing region (non-passing portion: non-passing portion) which is a difference region ((X-Xa) / 2) from the passing region of the large-sized paper that occurs when the small-sized paper is passed. .. Both ends of the fixing film 112 are regulated by the flange members 150L and 150R of the flange members 150a from the inner surface of the flange portion to the outside of the paper passing region X, respectively.
(加圧ローラ)
本実施例における加圧ローラ110は外径φ20mmであり、φ12mmの鉄製の芯金117にシリコーンゴムを発泡した厚さ4mmの弾性層116(発泡ゴム)が形成されている。加圧ローラ110は、熱容量が大きく、熱伝導率が大きいと、加圧ローラ表面の熱が内部へ吸収され易く表面温度が上昇しにくくなる。すなわち、できるだけ低熱容量で熱伝導率が低く、断熱効果の高い材質の方が加圧ローラ表面温度の立ち上がり時間を短縮できる。
(Pressurized roller)
The pressure roller 110 in this embodiment has an outer diameter of φ20 mm, and an elastic layer 116 (foam rubber) having a thickness of 4 mm is formed by foaming silicone rubber on an iron core metal 117 having a diameter of 12 mm. When the pressure roller 110 has a large heat capacity and a large thermal conductivity, the heat on the surface of the pressure roller is easily absorbed into the inside, and the surface temperature is unlikely to rise. That is, a material having as low a heat capacity as possible, a low thermal conductivity, and a high heat insulating effect can shorten the rise time of the surface temperature of the pressurized roller.
上記シリコーンゴムを発泡した発泡ゴムの熱伝導率は0.11〜0.16W/m・Kであり、0.25〜0.29W/m・K程度のソリッドゴムよりも熱伝導率が低い。また、熱容量に関係する比重はソリッドゴムが約1.05〜1.30であるのに対して、発泡ゴムが約0.45〜0.85であり、低熱容量でもある。従って、この発泡ゴムは、加圧ローラ表面温度の立ち上がり時間を短縮できる。 The thermal conductivity of the foamed rubber obtained by foaming the silicone rubber is 0.11 to 0.16 W / m · K, which is lower than that of the solid rubber of about 0.25 to 0.29 W / m · K. Further, the specific gravity related to the heat capacity is about 1.05 to 1.30 for solid rubber, while it is about 0.45 to 0.85 for foam rubber, which is also a low heat capacity. Therefore, this foam rubber can shorten the rise time of the pressure roller surface temperature.
加圧ローラ110の外径は小さい方が熱容量を抑えられるが、小さ過ぎると定着ニップNoの幅が狭くなってしまうので適度な径が必要であり、本実施例では、外径をφ20mmとした。弾性層116の肉厚に関しても、薄過ぎれば金属製の芯金117に熱が逃げるので適度な厚みが必要であり、本実施例では、弾性層116の厚さを4mmとした。 The smaller the outer diameter of the pressurizing roller 110, the more the heat capacity can be suppressed. However, if it is too small, the width of the fixing nip No. becomes narrow, so an appropriate diameter is required. In this embodiment, the outer diameter is set to φ20 mm. .. Regarding the wall thickness of the elastic layer 116, if it is too thin, heat escapes to the metal core metal 117, so that an appropriate thickness is required. In this embodiment, the thickness of the elastic layer 116 is set to 4 mm.
弾性層116の上には、トナーの離型層として、パーフルオロアルコキシ樹脂(PFA)からなる離型層118が形成されている。離型層118は定着フィルム112の後述する離型層127と同様、チューブを被覆させたものでも表面を塗料でコートしたものでも良いが、本実施例では、耐久性に優れるチューブを使用した。離型層118の材質としては、PFAの他に、PTFE、FEP等のフッ素樹脂や、離型性の良いフッ素ゴムやシリコーンゴム等を用いても良い。 On the elastic layer 116, a release layer 118 made of perfluoroalkoxy resin (PFA) is formed as a release layer of toner. The release layer 118 may be a tube coated or a surface coated with a paint, similarly to the release layer 127 described later of the fixing film 112, but in this embodiment, a tube having excellent durability was used. As the material of the release layer 118, in addition to PFA, fluororesin such as PTFE and FEP, fluororubber and silicone rubber having good releasability may be used.
加圧ローラ110の表面硬度は、低いほど軽圧で定着ニップNoの幅が得られるが、低すぎると耐久性が低下するため、本実施例では、Asker−C硬度(4.9N荷重)で、40°とした。 As the surface hardness of the pressure roller 110 is lower, the width of the fixing nip No. can be obtained with a lighter pressure, but if it is too low, the durability is lowered. Therefore, in this embodiment, the Asker-C hardness (4.9 N load) is used. , 40 °.
(定着フィルム)
本実施例における定着フィルム112は、外力をかけて変形させていない自由状態においては、自身の弾性で外径がφ20mmの薄肉のほぼ円筒形状をなす可撓性を有する耐熱性部材である。厚み方向には多層構成となっている。定着フィルム112の層構成としては、フィルムの強度を保つための基層126と、表面への汚れ付着低減のための離型層127からなる。
(Fixing film)
The fixing film 112 in this embodiment is a heat-resistant member having its own elasticity and flexibility having a thin, substantially cylindrical shape with an outer diameter of φ20 mm in a free state where it is not deformed by applying an external force. It has a multi-layer structure in the thickness direction. The layer structure of the fixing film 112 includes a base layer 126 for maintaining the strength of the film and a release layer 127 for reducing dirt adhesion to the surface.
基層126の材質は、加熱ヒータ113の熱を受けるため耐熱性が必要であり、また加熱ヒータ113と摺動するため強度も必要である。そのため、SUS(Stainless Used Steel:ステンレス鋼)やニッケルなどの金属やポリイミドなどの耐熱性樹脂を用いると良い。金属は樹脂に比べると強度があるため薄肉化でき、また熱伝導率も高いため、加熱ヒータ113の熱を定着フィルム表面へ伝達しやすい。 The material of the base layer 126 needs to have heat resistance because it receives the heat of the heating heater 113, and also needs to have strength because it slides on the heating heater 113. Therefore, it is preferable to use a metal such as SUS (Stainless Steel: stainless steel) or nickel, or a heat-resistant resin such as polyimide. Since metal is stronger than resin, it can be thinned, and because it has high thermal conductivity, it is easy to transfer the heat of the heater 113 to the surface of the fixing film.
樹脂は金属に比べると比重が小さいため熱容量が小さく温まりやすい利点がある。また樹脂は塗工成型により薄肉のフィルムが成型できるため安価に成型できる。本実施例では、定着フィルム112の基層126の材質としてポリイミド樹脂を用い、熱伝導率と強度を向上させるためカーボン系のフィラーを添加して用いた。基層126の厚さは薄いほど加熱ヒータ113の熱を定着フィルム表面に伝達しやすいが強度が低下するため15μm〜100μm程度が好ましく、本実施例では50μmとした。 Since resin has a lower specific gravity than metal, it has the advantage of having a small heat capacity and being easily warmed. In addition, the resin can be molded at low cost because a thin film can be molded by coating molding. In this example, a polyimide resin was used as the material of the base layer 126 of the fixing film 112, and a carbon-based filler was added to improve the thermal conductivity and strength. The thinner the base layer 126, the easier it is to transfer the heat of the heater 113 to the surface of the fixing film, but the strength decreases, so it is preferably about 15 μm to 100 μm, and in this example, it is set to 50 μm.
定着フィルム112の離型層127の材質は、パーフルオロアルコキシ樹脂(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン樹脂(PTFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン樹脂(FEP)等のフッ素樹脂を用いると好ましい。本実施例ではフッ素樹脂の中でも離型性と耐熱性に優れるPFAを用いた。 As the material of the release layer 127 of the fixing film 112, it is preferable to use a fluororesin such as perfluoroalkoxy resin (PFA), polytetrafluoroethylene resin (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene resin (FEP). In this example, PFA having excellent mold releasability and heat resistance was used among the fluororesins.
離型層127は、チューブを被覆させたものでも良いが、表面を塗料でコートしたものでも良く、本実施例では、薄肉成型に優れるコートにより離型層127を成型した。離型層127は薄いほど加熱ヒータ113の熱を定着フィルム112表面に伝達しやすいが、薄すぎると耐久性が低下するため、5μm〜30μm程度が好ましく、本実施例では10μmとした。 The release layer 127 may be coated with a tube, but may be coated with a paint on the surface. In this embodiment, the release layer 127 is molded with a coat excellent in thin-wall molding. The thinner the release layer 127, the easier it is to transfer the heat of the heater 113 to the surface of the fixing film 112, but if it is too thin, the durability is lowered. Therefore, it is preferably about 5 μm to 30 μm, and in this example, it is set to 10 μm.
(加熱ヒータ)
本実施例の加熱ヒータ113はフィルム加熱方式の加熱装置で用いられる一般的なヒータであり、セラミックス製の基板上に抵抗発熱体を直列に設けたものを用いている。
(Heater)
The heating heater 113 of this embodiment is a general heater used in a film heating type heating device, and uses a resistance heating element provided in series on a ceramic substrate.
図5の(a)は本実施例の加熱ヒータ113の表面側(第一の面)の模式図(図1中矢印A3方向から見た加熱ヒータ113の模式図)である。同図の(b)は裏面側(第二の面)の模式図(図1中矢印A2方向から見た加熱ヒータ113の模式図)である。同図の
(c)は(b)におけるc−c線に沿う拡大横断面模式図である。
FIG. 5A is a schematic view of the surface side (first surface) of the heater 113 of this embodiment (schematic view of the heater 113 seen from the direction of arrow A3 in FIG. 1). (B) of the figure is a schematic view of the back surface side (second surface) (schematic view of the heater 113 seen from the direction of arrow A2 in FIG. 1). (C) of the figure is an enlarged cross-sectional schematic view along the line cc in (b).
この加熱ヒータ113は、長手方向の幅Wb=270mm、用紙搬送方向A1の幅Wh=6mm、厚さH=1mmの細長いアルミナ板を基板207として用いている。そして、この基板207の表面に長手に沿ってAg/Pd(銀パラジウム)の平行2条の抵抗発熱体201、202をスクリーン印刷により10μm塗工し、その上に発熱体保護層209としてガラスを50μmの厚さで覆ったものを用いた。 The heating heater 113 uses an elongated alumina plate having a width Wb = 270 mm in the longitudinal direction, a width Wh = 6 mm in the paper transport direction A1, and a thickness H = 1 mm as the substrate 207. Then, 10 μm of Ag / Pd (silver-palladium) parallel resistance heating elements 201 and 202 of Ag / Pd (silver-palladium) are coated on the surface of the substrate 207 by screen printing by screen printing, and glass is coated on the heating element protective layer 209 as a heating element protective layer 209. The one covered with a thickness of 50 μm was used.
本実施例において装置で搬送可能な最大幅サイズの用紙(大サイズ用紙)はレターサイズの幅216mmとしている。従って、本実施例において大サイズ用紙の通紙領域Xの幅はレターサイズの幅216mmである。平行2条の抵抗発熱体201、202の長手方向の幅Wは、そのレターサイズ幅216mmを十分加熱できるようにレターサイズの幅216mmより左右1mmずつ長い218mmとしている。 In this embodiment, the maximum width size paper (large size paper) that can be conveyed by the apparatus is a letter size width of 216 mm. Therefore, in this embodiment, the width of the paper passing area X of the large size paper is the letter size width 216 mm. The width W of the two parallel resistance heating elements 201 and 202 in the longitudinal direction is 218 mm, which is 1 mm longer on each side than the letter size width 216 mm so that the letter size width 216 mm can be sufficiently heated.
基板207上の抵抗発熱体201、202はそれぞれ他端側の端部において導電体203を介して直列に設けられ、発熱体保護層209で覆われている。抵抗発熱体201、202の一端側の端部にはそれぞれ導電性の電極204、205が設けられている。この電極204、205に対してコネクタ(不図示)を介して給電部401が接続されている。 The resistance heating elements 201 and 202 on the substrate 207 are respectively provided in series at the other end side via the conductor 203, and are covered with the heating element protective layer 209. Conductive electrodes 204 and 205 are provided at one end of the resistance heating elements 201 and 202, respectively. A power feeding unit 401 is connected to the electrodes 204 and 205 via a connector (not shown).
給電部401から電極204、205に通電されることで抵抗発熱体201、202が全長幅Wに渡って発熱する。これにより、大サイズ用紙の通紙領域Xを包含している抵抗発熱体201、202の全長幅Wに対応する加熱ヒータ長さ領域部分が急峻に加熱される。 When the electrodes 204 and 205 are energized from the power feeding unit 401, the resistance heating elements 201 and 202 generate heat over the entire length width W. As a result, the heater length region portion corresponding to the total length width W of the resistance heating elements 201 and 202 including the paper passing region X of the large-sized paper is steeply heated.
加熱ヒータ113の裏面(基板207の裏面)には抵抗発熱体201、202の発熱に応じて昇温したセラミック基板207の温度を検知するための温度検知素子115が配置されている。 On the back surface of the heating heater 113 (the back surface of the substrate 207), a temperature detecting element 115 for detecting the temperature of the ceramic substrate 207 that has been heated according to the heat generated by the resistance heating elements 201 and 202 is arranged.
温度検知素子115は大小どの幅の用紙も通紙領域となるヒータ部分の基板温度を検知する。本例において、温度検知素子115は、ホルダー130に保持されている加熱ヒータ113の基板207の裏面に対して、ホルダー130に設けた穴部130b(図4)から差し込まれて基板裏面に設けられた後述する熱伝導部材140を介して当接されている。即ち、温度検知素子115は熱伝導部材140を介して加熱ヒータ113の温度を検知する。 The temperature detection element 115 detects the substrate temperature of the heater portion, which is the paper passing region for paper of any width. In this example, the temperature detection element 115 is inserted into the back surface of the substrate 207 of the heater 113 held in the holder 130 from the hole 130b (FIG. 4) provided in the holder 130 and is provided on the back surface of the substrate. The contact is made via the heat conductive member 140 described later. That is, the temperature detecting element 115 detects the temperature of the heating heater 113 via the heat conductive member 140.
温度検知素子115から制御部400に加熱ヒータ113の温度に関する検知信号が入力する。制御部400は温度検知素子115から入力する加熱ヒータ113の温度に関する検知信号が所定の定着温度に対応する信号に維持されるように給電部401から加熱ヒータ113の抵抗発熱体201、202に流す電流量(電力)を適切に制御する。即ち、加熱ヒータ113の温度が所定の定着温度に温調される。 A detection signal regarding the temperature of the heater 113 is input from the temperature detection element 115 to the control unit 400. The control unit 400 sends a detection signal regarding the temperature of the heater 113 input from the temperature detection element 115 from the power supply unit 401 to the resistance heating elements 201 and 202 of the heater 113 so as to be maintained at a signal corresponding to a predetermined fixing temperature. Appropriately control the amount of current (electric power). That is, the temperature of the heater 113 is adjusted to a predetermined fixing temperature.
(熱伝導部材)
本実施例の加熱ヒータ113の裏面(基板207の裏面)には長手に沿って加熱ヒータ113の長手に沿う温度を均すための熱伝導部材140が設けられている。熱伝導部材140の材質としては、加熱ヒータ113の基板207の材質よりも熱伝導率が高い程、加熱ヒータ113や定着フィルム112及び加圧ローラ110などの定着部材の温度を均す効果が高い。上述の通り、熱伝導部材140としては、熱伝導性の高い銀ペーストを塗布して設ける場合や、グラファイトのシートやアルミ板などの金属板を接触さる場合などがある。
(Heat conductive member)
On the back surface of the heater 113 of this embodiment (the back surface of the substrate 207), a heat conductive member 140 for equalizing the temperature along the length of the heater 113 is provided along the length. As for the material of the heat conductive member 140, the higher the thermal conductivity than the material of the substrate 207 of the heater 113, the higher the effect of leveling the temperature of the fixing members such as the heating heater 113, the fixing film 112, and the pressure roller 110. .. As described above, the heat conductive member 140 may be provided by applying a silver paste having high thermal conductivity, or may be brought into contact with a metal plate such as a graphite sheet or an aluminum plate.
熱伝導部材140としてシートや金属板を用いる場合は、その厚みにより熱伝導部材140の熱容量を調整し易い利点がある。本実施例では、金属の中では比較的高熱伝導であり安価で設置できるアルミ板を熱伝導部材140として用いた。熱伝導部材140は厚みが厚い程温度を均す効果が高くなるため、小サイズ用紙を連続通紙する場合における用紙定着処理の生産性が向上する。 When a sheet or a metal plate is used as the heat conductive member 140, there is an advantage that the heat capacity of the heat conductive member 140 can be easily adjusted by the thickness thereof. In this embodiment, an aluminum plate, which has relatively high thermal conductivity among metals and can be installed at low cost, is used as the thermal conductive member 140. The thicker the heat conductive member 140, the higher the effect of leveling the temperature. Therefore, the productivity of the paper fixing process in the case of continuously passing small size paper is improved.
しかしながら、熱容量が大きくなってしまうため、加熱ヒータ113の立ち上がり時間が遅くなってしまう。そのため、用紙Pの生産性と加熱ヒータ113の立ち上がり時間のバランスで熱伝導部材140の材料や厚さを調整する必要がある。本実施例の熱伝導部材140は、厚みが0.5mmで、短手幅が加熱ヒータ113の幅Whと同じ6mmのアルミ板を用いた。 However, since the heat capacity becomes large, the rise time of the heater 113 becomes slow. Therefore, it is necessary to adjust the material and thickness of the heat conductive member 140 by balancing the productivity of the paper P and the rise time of the heater 113. For the heat conductive member 140 of this embodiment, an aluminum plate having a thickness of 0.5 mm and a short width of 6 mm, which is the same as the width Wh of the heater 113, was used.
また、加熱ヒータ113の基板207であるアルミナと熱伝導部材140のアルミで熱膨張率が違うため、加熱と冷却のヒートサイクルを繰り返すと熱伝導部材140が変形する場合がある。そのため、本実施例の熱伝導部材140は、長手方向中央部で2分割した構成になっている。 Further, since the coefficient of thermal expansion differs between the alumina which is the substrate 207 of the heater 113 and the aluminum of the heat conductive member 140, the heat conductive member 140 may be deformed when the heat cycle of heating and cooling is repeated. Therefore, the heat conductive member 140 of this embodiment is divided into two at the central portion in the longitudinal direction.
熱伝導部材140の長手分割は、分割数が多い程、熱伝導部材140の一つの長手幅が小さくなるため、熱膨張も小さくなり、ヒートサイクルによる変形はし難くなる。しかし、分割数が多い程、加熱ヒータ113の長手方向の熱の均し効果が小さくなってしまう。特に上述のように小サイズ用紙を連続通紙した時の非通紙部Xb(図2)の温度をヒータ長手方向に均すには、非通紙部Xbと通紙部Xaに熱伝導部材140をまたがせる必要がある。本実施例の熱伝導部材140は、図5の(b)のように、長手中央部で2つに分割された構成とした。 As for the longitudinal division of the heat conductive member 140, as the number of divisions increases, the longitudinal width of one of the heat conductive members 140 becomes smaller, so that the thermal expansion becomes smaller and the deformation due to the heat cycle becomes difficult. However, as the number of divisions increases, the effect of leveling heat in the longitudinal direction of the heater 113 becomes smaller. In particular, in order to equalize the temperature of the non-passing portion Xb (FIG. 2) when small-sized paper is continuously passed as described above in the longitudinal direction of the heater, a heat conductive member is formed on the non-passing portion Xb and the passing portion Xa. It is necessary to straddle 140. As shown in FIG. 5B, the heat conductive member 140 of this embodiment has a configuration in which it is divided into two at the central portion of the longitudinal portion.
図5の(b)に示すように、熱伝導部材140は、分割距離Yだけ離れて、長手方向中央部で2つに分割された構成になっている。分割距離Yは分割した熱伝導部材140が熱膨張した時に接触しないだけ離せば良く、本実施例では分割距離Yを5mmとした。 As shown in FIG. 5B, the heat conductive member 140 is divided into two at the central portion in the longitudinal direction, separated by a division distance Y. The division distance Y may be separated as long as it does not come into contact when the divided heat conductive member 140 thermally expands, and in this embodiment, the division distance Y is set to 5 mm.
熱伝導部材140の長手方向の幅は長い程、熱を長手方向に均す効果は高くなるが、大サイズ用紙を通紙した場合に、端部の熱が放熱し易くなるため、大サイズ用紙の幅方向端部の定着性が低下する場合がある。そのため本実施例では熱伝導部材140の長手方向の幅(左右端の位置)を加熱ヒータ113の抵抗発熱体210、202の長手幅Wと同じ幅にした。 The longer the width of the heat conductive member 140 in the longitudinal direction, the higher the effect of equalizing the heat in the longitudinal direction. However, when the large size paper is passed through, the heat at the edges is easily dissipated, so that the large size paper is used. The fixability of the widthwise end of the paper may decrease. Therefore, in this embodiment, the width (positions of the left and right ends) of the heat conductive member 140 in the longitudinal direction is set to be the same as the longitudinal width W of the resistance heating elements 210 and 202 of the heating heater 113.
加熱ヒータ113と熱伝導部材140は、図1のように、ヒータホルダー130に設けた溝穴130aに嵌め込まれ保持されている。 As shown in FIG. 1, the heating heater 113 and the heat conductive member 140 are fitted and held in the groove holes 130a provided in the heater holder 130.
ここで、用紙Pの搬送路面内で用紙Pの搬送方向A1と直交する方向において、大サイズ用紙の通紙領域(通過領域)Xの領域内で、熱伝導部材140が加熱ヒータ113と接触している領域を第一領域Qとする。また、熱伝導部材140が加熱ヒータ113と接触していない分割離間領域を第二領域Sとする。第一領域Qは第二領域Sよりも広い。 Here, in the direction orthogonal to the transport direction A1 of the paper P in the transport path surface of the paper P, the heat conductive member 140 comes into contact with the heater 113 within the region of the paper passing region (passing region) X of the large-sized paper. Let the region Q be the first region Q. Further, the divided and separated region in which the heat conductive member 140 is not in contact with the heater 113 is defined as the second region S. The first region Q is wider than the second region S.
(定着フィルムの接触部材)
次いで本発明の特徴である、無端状ベルト(定着フィルム)の接触部材について説明する。本実施例の定着装置100には、定着フィルム112の内面と接触する接触部材190が設けられている。この接触部材190が定着フィルム112と接触している領域を第三領域Kとすると、接触部材190は、定着フィルム112の周方向において加熱ヒータ113における第二領域Sに対応する位置に配設されている。第三領域Kは少なくとも第二領域Sを含んでおり、本実施例においては、第三領域Kの幅Zは第二領域Sの幅Yとほぼ同一である。
(Contact member of fixing film)
Next, the contact member of the endless belt (fixing film), which is a feature of the present invention, will be described. The fixing device 100 of this embodiment is provided with a contact member 190 that comes into contact with the inner surface of the fixing film 112. Assuming that the region where the contact member 190 is in contact with the fixing film 112 is the third region K, the contact member 190 is arranged at a position corresponding to the second region S in the heater 113 in the circumferential direction of the fixing film 112. ing. The third region K includes at least the second region S, and in this embodiment, the width Z of the third region K is substantially the same as the width Y of the second region S.
図3の(a)、(b)に示すように、熱伝導部材140は分割距離Y(第二領域Sの幅)だけ離れて長手方向中央部で2つに分割された構成になっている。定着フィルム112の周方向において、熱伝導部材140が分割され加熱ヒータ113と熱伝導部材140が接触していない第二領域Sに対応する位置に、定着フィルム112の内面と接触する接触部材190が設けられた構成となっている。 As shown in FIGS. 3A and 3B, the heat conductive member 140 is divided into two at the central portion in the longitudinal direction separated by a division distance Y (width of the second region S). .. In the circumferential direction of the fixing film 112, the contact member 190 in contact with the inner surface of the fixing film 112 is located at a position corresponding to the second region S in which the heat conductive member 140 is divided and the heater 113 and the heat conductive member 140 are not in contact with each other. It has a provided configuration.
本実施例の接触部材190は、ヒータホルダー130と同じ材質の耐熱性樹脂のLCPを用い、鉄製ステー120の上部に設けられ、回転状態の定着フィルム112の内面と常に接触摺動する構成となっている。 The contact member 190 of this embodiment uses a heat-resistant resin LCP made of the same material as the heater holder 130, is provided on the upper portion of the iron stay 120, and is configured to always contact and slide with the inner surface of the rotating fixing film 112. ing.
熱伝導部材140が長手方向で分割されているけれども上記のような接触部材190は無い構成では、定着装置をコールド状態から加熱ヒータ113を立ち上げると、加熱ヒータ裏面に熱伝導部材140が接触していない第二領域Sが高温になる。そのため、定着フィルム112に幅方向(長手方向)の温度ムラが発生した(図16)。 In a configuration in which the heat conductive member 140 is divided in the longitudinal direction but does not have the contact member 190 as described above, when the heater 113 is started from the cold state of the fixing device, the heat conductive member 140 comes into contact with the back surface of the heater. The second region S, which is not used, becomes hot. Therefore, temperature unevenness in the width direction (longitudinal direction) occurred in the fixing film 112 (FIG. 16).
しかし、本実施例1の構成では、定着フィルム112の周方向において、第二領域Sに対応する位置に定着フィルム112の内面と接触する接触部材190を設けている。そのため、第二領域Sに対応する位置で高温になる定着フィルム112の温度を接触部材190が低下させ、長手方向での定着フィルム112の温度ムラを低減することができる。 However, in the configuration of the first embodiment, the contact member 190 that comes into contact with the inner surface of the fixing film 112 is provided at a position corresponding to the second region S in the circumferential direction of the fixing film 112. Therefore, the contact member 190 lowers the temperature of the fixing film 112 that becomes hot at the position corresponding to the second region S, and the temperature unevenness of the fixing film 112 in the longitudinal direction can be reduced.
また、本実施例の構成では、定着装置100がホット状態になると定着フィルム112の接触部材190の温度も上がるため、接触部材190が定着フィルム112の内面に接触していても定着フィルム112の熱を奪い難くなる。そのためホット状態でも定着フィルム112の温度ムラは発生し難い。本実施例の構成では、定着装置100のコールド状態からホット状態まで定着フィルム112や加圧ローラ110の長手方向の温度ムラが発生し難い。 Further, in the configuration of this embodiment, since the temperature of the contact member 190 of the fixing film 112 also rises when the fixing device 100 becomes hot, the heat of the fixing film 112 even if the contact member 190 is in contact with the inner surface of the fixing film 112. It becomes difficult to take away. Therefore, temperature unevenness of the fixing film 112 is unlikely to occur even in a hot state. In the configuration of this embodiment, temperature unevenness in the longitudinal direction of the fixing film 112 and the pressure roller 110 is unlikely to occur from the cold state to the hot state of the fixing device 100.
すなわち、熱伝導部材140を分割して加熱ヒータ113に設ける構成において、定着フィルム112の周方向において、加熱ヒータ113の第二領域Sに対応する定着フィルム部分に接触部材190を接触させる。これにより、装置のコールド状態からホット状態まで定着フィルム112や加圧ローラ110の温度ムラの発生を抑制することができる。 That is, in the configuration in which the heat conductive member 140 is divided and provided in the heating heater 113, the contact member 190 is brought into contact with the fixing film portion corresponding to the second region S of the heating heater 113 in the circumferential direction of the fixing film 112. As a result, it is possible to suppress the occurrence of temperature unevenness of the fixing film 112 and the pressure roller 110 from the cold state to the hot state of the apparatus.
(効果の確認)
ここで、接触部材190を有する本実施例1の構成と接触部材190の無い比較例構成とで長手方向の温度ムラによる光沢ムラの発生有無の比較を行った。
(Confirmation of effect)
Here, the presence or absence of gloss unevenness due to temperature unevenness in the longitudinal direction was compared between the configuration of the first embodiment having the contact member 190 and the comparative example configuration without the contact member 190.
比較例構成としては、次の1)と、2)の構成も比較した。1)接触部材190が無い構成、2)接触部材190が無く、かつ、第二領域Sに対応する加熱ヒータ部分の抵抗発熱体の発熱量を抑えた構成。 As comparative example configurations, the following configurations 1) and 2) were also compared. 1) A configuration without a contact member 190, 2) A configuration without a contact member 190, and a configuration in which the amount of heat generated by the resistance heating element of the heating heater portion corresponding to the second region S is suppressed.
印字画像としては、全面に均一なパターンを印字すると光沢ムラが見えやすく、特にトナーの載り量が多いベタ画像を印字すると光沢ムラが発生し易い。定着装置100が冷えたコールドの状態から加熱ヒータ113を立ち上げ、全面ベタ画像と印字率が50%の全面ハーフトーン画像を交互に各50枚ずつ印字し合計100枚の画像に光沢ムラの発生有無について確認した。 As a printed image, if a uniform pattern is printed on the entire surface, uneven gloss is likely to be seen, and particularly if a solid image with a large amount of toner is printed, uneven gloss is likely to occur. The heating heater 113 is started from the cold state where the fixing device 100 is cold, and 50 sheets each of a solid image on the entire surface and a halftone image on the entire surface having a printing rate of 50% are alternately printed, and gloss unevenness occurs in a total of 100 images. I confirmed the existence.
定着画像において、加熱ヒータ113の第二領域Sに対応する個所に光沢ムラが発生した場合を×、光沢ムラの発生が無い場合を○、として評価した比較結果を表1に示す。 Table 1 shows the comparison results in which the case where the gloss unevenness occurred in the portion corresponding to the second region S of the heater 113 in the fixed image was evaluated as x, and the case where the gloss unevenness did not occur was evaluated as ◯.
比較例構成1)の通常の加熱ヒータを用いた場合、上述のように熱伝導部材140が暖まっていないコールド状態の時、加熱ヒータ113の第一領域Qに対応する部分は加熱ヒータ113の熱が熱伝導部材140に逃げる。そのため、加熱ヒータ113の第二領域Sに対応する部分で温度ムラになる。 When the normal heater of Comparative Example configuration 1) is used, when the heat conductive member 140 is not warmed as described above, the portion corresponding to the first region Q of the heater 113 is the heat of the heater 113. Escapes to the heat conductive member 140. Therefore, the temperature becomes uneven in the portion of the heater 113 corresponding to the second region S.
そのため1〜5枚目でベタ画像及び印字率の低いハーフトーン画像においても光沢ムラが発生した。しかし、印字枚数が多くなり熱伝導部材140が暖まったホット状態になると第一領域Qにおいて熱伝導部材140から加熱ヒータ113に熱が逃げなくなり光沢ムラの発生は無くなった。 Therefore, gloss unevenness occurred even in the solid image and the halftone image having a low printing rate on the 1st to 5th sheets. However, when the number of printed sheets increases and the heat conductive member 140 becomes warm and hot, heat does not escape from the heat conductive member 140 to the heater 113 in the first region Q, and the occurrence of gloss unevenness disappears.
また、比較例構成2)の第二領域Sに対応する部分の抵抗発熱体の発熱量を抑えた構成では、コールド状態では長手方向の温度ムラが無く光沢ムラの発生は無い。しかし、印字枚数が多くなり熱伝導部材140が暖まったホット状態になると第二領域Sの発熱量が足りなくなり光沢ムラが発生した。 Further, in the configuration in which the calorific value of the resistance heating element in the portion corresponding to the second region S of the comparative example configuration 2) is suppressed, there is no temperature unevenness in the longitudinal direction and no gloss unevenness occurs in the cold state. However, when the number of printed sheets increases and the heat conductive member 140 becomes warm and hot, the amount of heat generated in the second region S becomes insufficient and uneven gloss occurs.
一方、本実施例1の構成では、ベタ画像においてもコールド状態からホット状態まで長手方向の温度ムラによる光沢ムラの発生は確認されなかった。 On the other hand, in the configuration of the first embodiment, the occurrence of gloss unevenness due to temperature unevenness in the longitudinal direction from the cold state to the hot state was not confirmed even in the solid image.
本実施例1の構成のように、定着フィルム112の周方向において、加熱ヒータ112の第二領域Sに対応する位置に定着フィルム112の内面と接触する接触部材190を設ける。これにより、定着装置100の暖まり具合によらず、定着フィルム112と加圧ローラ110の温度ムラを抑制することができ、光沢ムラの画像不良を抑制することができる。 As in the configuration of the first embodiment, the contact member 190 that comes into contact with the inner surface of the fixing film 112 is provided at a position corresponding to the second region S of the heating heater 112 in the circumferential direction of the fixing film 112. As a result, temperature unevenness between the fixing film 112 and the pressure roller 110 can be suppressed regardless of how warm the fixing device 100 is, and image defects due to gloss unevenness can be suppressed.
本実施例1の構成では、接触部材190の材質として耐熱性樹脂のLCPを用いたが、これに限らない。 In the configuration of the first embodiment, the heat-resistant resin LCP is used as the material of the contact member 190, but the present invention is not limited to this.
加熱ヒータ113の第二領域Sの温度上昇に応じて、接触部材190の熱の吸熱量をその形状や熱伝導率などで調整すると良い。例えば、加熱ヒータ113の入力電力が大きく、加熱ヒータ113の第二領域Sの温度上昇が非常に早い場合、第二領域Sに対応する定着フィルム部分の熱を奪いやすくする接触部材190にすると良い。例えば、接触部材190の表面性を良くすることや定着フィルム112との接触圧を高めることなどにより、定着フィルム112から熱を奪いやすくさせても良い。 The amount of heat absorbed by the contact member 190 may be adjusted by its shape, thermal conductivity, or the like in accordance with the temperature rise in the second region S of the heater 113. For example, when the input power of the heater 113 is large and the temperature of the second region S of the heater 113 rises very quickly, it is preferable to use the contact member 190 that makes it easy to take away the heat of the fixing film portion corresponding to the second region S. .. For example, heat may be easily taken from the fixing film 112 by improving the surface property of the contact member 190 or increasing the contact pressure with the fixing film 112.
また、接触部材190の材質を熱伝導の高い材料を用いて、これが接触している定着フィルム部分から熱を奪いやすく、且つ熱容量を大きくするような調整しても良い。 Further, the material of the contact member 190 may be adjusted by using a material having high thermal conductivity so as to easily take heat from the fixing film portion to which the contact member 190 is in contact and to increase the heat capacity.
例えば、接触部材190の材料を熱伝導部材140と同じ金属(本実施例ではアルミ)にして、加熱ヒータ113の第一領域Qと第二領域Sにそれぞれ対応する定着フィルム部分の温度の立ち上がりを合わせる。これにより、定着フィルム112の温度ムラを均一にするように調整しても良い。 For example, the material of the contact member 190 is made of the same metal as the heat conductive member 140 (aluminum in this embodiment), and the temperature rise of the fixing film portion corresponding to the first region Q and the second region S of the heater 113 is set. match. As a result, the temperature unevenness of the fixing film 112 may be adjusted to be uniform.
接触部材190を定着フィルム112の周方向に複数個所設けることや、接触部材190を大きくして接触面積を大きくして熱を奪いやすくさせる構成にしても良い。 A plurality of contact members 190 may be provided in the circumferential direction of the fixing film 112, or the contact members 190 may be enlarged to increase the contact area so that heat can be easily taken away.
このように加熱ヒータ113の第二領域Sに対応する定着フィルム部分の温度上昇に合わせて、接触部材190の接触状態や形状、材料(熱伝導率や熱容量)などにより、定着フィルム112から熱を逃がす量を最適化する。これにより、定着フィルム112の長手方向の温度ムラを無くすように調整をすると良い。 In this way, heat is transferred from the fixing film 112 according to the contact state and shape of the contact member 190, the material (thermal conductivity and heat capacity), etc., in accordance with the temperature rise of the fixing film portion corresponding to the second region S of the heater 113. Optimize the amount to escape. Thereby, it is preferable to adjust so as to eliminate the temperature unevenness in the longitudinal direction of the fixing film 112.
[実施例2]
第2の実施例を以下に説明する。本実施例2では定着フィルム112の内面に接触して定着フィルム112の回転を内面から支持する支持部材(ガイド部材)を定着フィルム112の周方向において加熱ヒータ113の第二領域Sに対応する位置に一致させて配設する。即ち、上記の支持部材を接触部材としても機能させている。これにより、定着フィルム112の幅方向(長手方向)の温度ムラを抑制し、光沢ムラの発生を抑えている。これを以下に説明する。
[Example 2]
A second embodiment will be described below. In the second embodiment, a support member (guide member) that contacts the inner surface of the fixing film 112 and supports the rotation of the fixing film 112 from the inner surface is positioned in the circumferential direction of the fixing film 112 corresponding to the second region S of the heater 113. Arrange in line with. That is, the above support member also functions as a contact member. As a result, temperature unevenness in the width direction (longitudinal direction) of the fixing film 112 is suppressed, and the occurrence of gloss unevenness is suppressed. This will be described below.
本実施例2において、未定着トナー像を形成する画像形成装置については、上記実施例1と同じく一般的であり、その説明を省略する。また定着装置100においても、基本構成は実施例1と同じフィルム加熱方式の画像加熱装置であり、同じ部材については、同一の符号で示し説明を省略する。 In the second embodiment, the image forming apparatus for forming the unfixed toner image is the same as that in the first embodiment, and the description thereof will be omitted. Further, also in the fixing device 100, the basic configuration is the same film heating type image heating device as in the first embodiment, and the same members are indicated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
図6の(a)に本実施例2の定着装置100の横断面模式図を示す。同図(b)にヒータホルダー130の斜視模式図を示す。図6の(a)中矢印A1方向から見た定着装置100の模式図を図7の(a)に示す。図6の(a)中矢印A2方向から見た定着装置100の模式図を図7の(b)に示す。図7は定着フィルム112の支持部材と熱伝導部材140の位置関係が分かりやすいように、定着フィルム112と加熱ヒータ113と熱伝導部材140は透かして点線で示す。 FIG. 6A shows a schematic cross-sectional view of the fixing device 100 of the second embodiment. FIG. 3B shows a schematic perspective view of the heater holder 130. A schematic view of the fixing device 100 seen from the direction of the middle arrow A1 in FIG. 6A is shown in FIG. 7A. A schematic view of the fixing device 100 viewed from the direction of the middle arrow A2 in FIG. 6A is shown in FIG. 7B. In FIG. 7, the fixing film 112, the heater 113, and the heat conductive member 140 are shown by watermarks so that the positional relationship between the support member of the fixing film 112 and the heat conductive member 140 can be easily understood.
ヒータホルダー130には、定着フィルム112の回転を、用紙Pの搬送方向の上流側から支持する上流支持部材131、及び下流側で支持する下流支持部材132が、ヒータホルダー130の長手に沿って間隔をあけて複数個設けられている。ヒータホルダー130は、この支持部材131、132が、加熱ヒータ113と熱伝導部材140を保持する保持部と一体となって成型されたものを用いた。 In the heater holder 130, an upstream support member 131 that supports the rotation of the fixing film 112 from the upstream side in the transport direction of the paper P and a downstream support member 132 that supports the rotation of the paper P from the downstream side are spaced along the length of the heater holder 130. There are a plurality of them. As the heater holder 130, the support members 131 and 132 were molded integrally with the holding portion for holding the heating heater 113 and the heat conductive member 140.
本実施例では、上流支持部材131と下流支持部材132は、通紙領域Xにおいて、ヒータホルダー130の長手に沿って各5か所設けられている。そして、各支持部材131、132は定着フィルム112の内面に接触することで定着フィルム112の回転支持(回転ガイド)をする構成である。各支持部材131、132の定着フィルム112に対する接触部がそれぞれ第三領域(凸部)Kとなる。 In this embodiment, the upstream support member 131 and the downstream support member 132 are provided at five locations along the length of the heater holder 130 in the paper passing region X. Then, each of the support members 131 and 132 is configured to rotate support (rotation guide) of the fixing film 112 by contacting the inner surface of the fixing film 112. The contact portion of each of the support members 131 and 132 with respect to the fixing film 112 is the third region (convex portion) K, respectively.
そして、上記の支持部材131、132の長手方向5か所の内、長手中央部の支持部材131、132は、定着フィルム112の周方向において加熱ヒータ113の第二領域Sに対応する位置に一致させた構成となっている。即ち、この長手中央部の支持部材131、132を第二領域Sに対応する接触部材としても機能させた構成となっている。これにより、定着フィルム112の幅方向(長手方向)の温度ムラを抑制し、光沢ムラの発生を抑えている。 Then, among the five locations in the longitudinal direction of the support members 131 and 132, the support members 131 and 132 in the longitudinal center portion coincide with the positions corresponding to the second region S of the heater 113 in the circumferential direction of the fixing film 112. It has a configured structure. That is, the support members 131 and 132 at the central portion of the longitudinal portion also function as contact members corresponding to the second region S. As a result, temperature unevenness in the width direction (longitudinal direction) of the fixing film 112 is suppressed, and the occurrence of gloss unevenness is suppressed.
一方、上記の長手中央部以外の支持部材131、132は、加熱ヒータ113の第一領域Qに対応する定着フィルム領域において定着フィルム112を内面から支持している。
定着フィルム112の内面から接触することで定着フィルム112を支持する場合、支持部材が接触する個所は基本的に定着フィルム112の温度が低下する。
On the other hand, the support members 131 and 132 other than the longitudinal central portion support the fixing film 112 from the inner surface in the fixing film region corresponding to the first region Q of the heating heater 113.
When the fixing film 112 is supported by contacting from the inner surface of the fixing film 112, the temperature of the fixing film 112 basically drops at the point where the support member contacts.
しかし、加熱ヒータ113の第1一領域Qに対応する定着フィルム領域において定着フィルム112を内面から支持する場合は、熱伝導部材140により温度が均される。そのため、定着フィルム112の支持部の温度低下は緩和され、定着フィルム112や加圧ローラ110などの定着部材の長手方向の温度ムラは発生し難い。 However, when the fixing film 112 is supported from the inner surface in the fixing film region corresponding to the first region Q of the heater 113, the temperature is leveled by the heat conductive member 140. Therefore, the temperature drop of the support portion of the fixing film 112 is alleviated, and temperature unevenness in the longitudinal direction of the fixing member such as the fixing film 112 and the pressure roller 110 is unlikely to occur.
前述した実施例1では、定着フィルム112の回転の支持を、定着フィルムの両端部において左右のフランジ部材150L、150Rの内面ガイド部150bによって内面から支持されている構成であった。これに対して、本実施例2では通紙領域Xにおいても上記支持部材131、132で支持している。通紙領域Xでも定着フィルム112の内面を支持することで定着フィルム112の回転がより安定する。 In the first embodiment described above, the rotational support of the fixing film 112 is supported from the inner surface by the inner surface guide portions 150b of the left and right flange members 150L and 150R at both ends of the fixing film. On the other hand, in the second embodiment, the paper passing area X is also supported by the support members 131 and 132. By supporting the inner surface of the fixing film 112 even in the paper passing region X, the rotation of the fixing film 112 becomes more stable.
定着フィルム112は上述の通り定着ニップNoで加圧ローラ110から動力をもらい回転するため、定着フィルム112は定着ニップNoの位置を基準に回転する。定着ニップNoの位置を決める加熱ヒータ113はヒータホルダー130によって位置が決められている。そのため、定着フィルム112の回転を支持する支持部材131、132を加熱ヒータ113の保持部と一体にすることで、定着フィルム112の回転軌道の位置を決めやすい利点がある。 As described above, the fixing film 112 rotates by receiving power from the pressurizing roller 110 at the fixing nip No. Therefore, the fixing film 112 rotates with reference to the position of the fixing nip No. The position of the heating heater 113 that determines the position of the fixing nip No. is determined by the heater holder 130. Therefore, by integrating the support members 131 and 132 that support the rotation of the fixing film 112 with the holding portion of the heating heater 113, there is an advantage that the position of the rotation trajectory of the fixing film 112 can be easily determined.
前述したように、熱伝導部材140を長手方向で分割した構成では、そのままでは、定着装置100をコールド状態から加熱ヒータ113を立ち上げると、加熱ヒータ113の第二領域Sは高温になるため、定着フィルム112の温度ムラが発生していた。 As described above, in the configuration in which the heat conductive member 140 is divided in the longitudinal direction, when the heating heater 113 is started from the cold state of the fixing device 100 as it is, the second region S of the heating heater 113 becomes hot. The temperature unevenness of the fixing film 112 was generated.
しかし、本実施例2の構成においては、定着フィルム112の周方向において加熱ヒータ113の第二領域Sに対応する位置に定着フィルム112の支持部材131、132を一致させて配置している。第二領域Sに対応する部分で高温になる定着フィルム112の温度を低下させ、長手方向での定着フィルム112の温度ムラを低減することができる。 However, in the configuration of the second embodiment, the support members 131 and 132 of the fixing film 112 are arranged at positions corresponding to the second region S of the heater 113 in the circumferential direction of the fixing film 112. It is possible to reduce the temperature of the fixing film 112, which becomes hot in the portion corresponding to the second region S, and reduce the temperature unevenness of the fixing film 112 in the longitudinal direction.
実施例1と同様に、本実施例2の構成でも、ホット状態になると定着フィルム112の支持部材131、132の温度も上がるため、定着フィルム112の内面に接触していても定着フィルム112の熱を奪い難くなる。そのためホット状態でも定着フィルム112の温度ムラは発生し難い。そのため本実施例2の構成では、コールド状態からホット状態まで定着フィルムや加圧ローラの長手方向の温度ムラが発生し難い。 Similar to the first embodiment, also in the configuration of the second embodiment, the temperature of the support members 131 and 132 of the fixing film 112 rises in the hot state, so that the heat of the fixing film 112 even if it is in contact with the inner surface of the fixing film 112. It becomes difficult to take away. Therefore, temperature unevenness of the fixing film 112 is unlikely to occur even in a hot state. Therefore, in the configuration of the second embodiment, temperature unevenness in the longitudinal direction of the fixing film and the pressure roller is unlikely to occur from the cold state to the hot state.
本実施例2の構成においても、実施例1と同様に、光沢ムラの発生有無の確認を行ったが、ベタ画像においてもコールド状態からホット状態まで長手方向の温度ムラによる光沢ムラの発生は確認されなかった。 In the configuration of the second embodiment, the presence or absence of gloss unevenness was confirmed in the same manner as in the first embodiment, but the occurrence of gloss unevenness due to the temperature unevenness in the longitudinal direction from the cold state to the hot state was also confirmed in the solid image. Was not done.
上記の本実施例2の構成は、加熱ヒータ113の第一領域Qに対応する定着フィルム部分を内面から支持部材131、132で支持する構成について説明した。しかし、第一領域Qに対応する定着フィルム部分において支持部材131、132による温度ムラが発生する場合は、第一領域Qに対応する定着フィルム部分において支持部材131、132を接触させない構成にしても良い。 The configuration of the second embodiment described above describes a configuration in which the fixing film portion corresponding to the first region Q of the heater 113 is supported from the inner surface by the support members 131 and 132. However, if temperature unevenness occurs due to the support members 131 and 132 in the fixing film portion corresponding to the first region Q, the support members 131 and 132 may not be brought into contact with each other in the fixing film portion corresponding to the first region Q. good.
即ち、第二領域Sでは支持部材131、132が接触部材として定着フィルム112に接触しているが、画第一領域Qでは支持部材131、132が定着フィルム112に接触しない構成にしても良い。 That is, in the second region S, the support members 131 and 132 are in contact with the fixing film 112 as contact members, but in the first image region Q, the support members 131 and 132 may not be in contact with the fixing film 112.
定着装置100の立ち上げ時間を短くするために、熱伝導部材140の熱容量を小さくして対応する場合がある。例えば、アルミ板の厚さを薄くする場合や、高熱伝導の銀ペーストを薄く塗る場合、薄肉のグラファイトシートなどを使用する場合がある。このように熱伝導部材140の熱容量が小さい場合、熱伝導部材140による加熱ヒータ113の長手方向の熱の均し効果が低くなる。 In order to shorten the start-up time of the fixing device 100, the heat capacity of the heat conductive member 140 may be reduced. For example, when the thickness of the aluminum plate is reduced, when a silver paste having high heat conductivity is applied thinly, a thin graphite sheet or the like may be used. When the heat capacity of the heat conductive member 140 is small as described above, the heat leveling effect of the heat conductive member 140 in the longitudinal direction of the heater 113 becomes low.
そのため、第一領域Qに対応する定着フィルム部分においても支持部材131、132で定着フィルムを内面から支持すると、温度ムラになることがある。このような場合、例えば、図8に示すように、定着フィルム112の支持部材131、132を、加熱ヒータ113の第二領域Sに対応する支持部材131、132だけを定着フィルム112の内面に接触させる構成にする。そして、第一領域Qに対応する支持部材163は定着フィルム112の通常の回転では接触しないように構成しても良い。 Therefore, even in the fixing film portion corresponding to the first region Q, if the fixing film is supported from the inner surface by the support members 131 and 132, temperature unevenness may occur. In such a case, for example, as shown in FIG. 8, the support members 131 and 132 of the fixing film 112 are brought into contact with the inner surface of the fixing film 112 only with the support members 131 and 132 corresponding to the second region S of the heater 113. Make the configuration to let. Then, the support member 163 corresponding to the first region Q may be configured so as not to come into contact with the fixing film 112 in the normal rotation.
また、上記と同様な目的において、第三領域Kにおける支持部材(接触部材)131、132の定着フィルム112との接触面積は、第一領域Qにおける支持部材131、132との接触面積よりも広くするように構成しても良い。 Further, for the same purpose as described above, the contact area of the support members (contact members) 131 and 132 in the third region K with the fixing film 112 is wider than the contact area with the support members 131 and 132 in the first region Q. It may be configured to do so.
また、第三領域Kにおける支持部材131、132の定着フィルム112との接触圧は、第一領域Qにおける支持部材131、132の定着フィルム112との接触圧よりも高くするように構成しても良い。 Further, the contact pressure of the support members 131 and 132 in the third region K with the fixing film 112 may be made higher than the contact pressure of the support members 131 and 132 with the fixing film 112 in the first region Q. good.
また、第三領域Kにおける支持部材131、132の熱伝導率は、第一領域Qにおける支持部材131、132の熱伝導率よりも高くするように構成しても良い。 Further, the thermal conductivity of the support members 131 and 132 in the third region K may be configured to be higher than the thermal conductivity of the support members 131 and 132 in the first region Q.
[その他の実施例]
1)実施例1および実施例2において熱伝導部材140は、変形防止のため長手方向中央部で2分割した構成について説明したが、この構成に限ったものではない。例えば、図9の(a)に示すように、熱伝導部材140を3分割させた構成でも、加熱ヒータ113の第二領域Sに対応する定着フィルム内面部分を支持する支持部材131、132を一致させるように設ける。これにより、定着フィルム112長手方向の温度ムラは抑制でき、光沢ムラを抑えることができる。
[Other Examples]
1) In the first and second embodiments, the heat conductive member 140 is divided into two at the central portion in the longitudinal direction in order to prevent deformation, but the structure is not limited to this. For example, as shown in FIG. 9A, even in the configuration in which the heat conductive member 140 is divided into three, the support members 131 and 132 that support the inner surface portion of the fixing film corresponding to the second region S of the heater 113 coincide with each other. Provide to let. As a result, temperature unevenness in the longitudinal direction of the fixing film 112 can be suppressed, and gloss unevenness can be suppressed.
前述したように、定着装置100の立ち上げ時間を短くするために、熱伝導部材140の熱容量を小さくして対応する場合において光沢ムラになるようであれば、図9の(b)のようにして対応できる。即ち、加熱ヒータ113の第二領域Sに対応する部分のみで定着フィルム112の内面を支持部材131、132で支持すれば、光沢ムラの発生を抑えることができる。 As described above, if the heat capacity of the heat conductive member 140 is reduced in order to shorten the start-up time of the fixing device 100 and the gloss becomes uneven, as shown in FIG. 9B. Can be handled. That is, if the inner surface of the fixing film 112 is supported by the support members 131 and 132 only at the portion corresponding to the second region S of the heater 113, the occurrence of uneven gloss can be suppressed.
2)また、実施例1および実施例2においては、加熱ヒータ113の第二領域Sに対応する定着フィルム部分において定着フィルム内面と接触摺動する接触部材190や支持部材142、162について説明したが、この構成形態に限られない。例えば、図10に示すような回転する回転接触部材220を設けても良い。 2) Further, in the first and second embodiments, the contact members 190 and the support members 142 and 162 that contact and slide with the inner surface of the fixing film in the fixing film portion corresponding to the second region S of the heater 113 have been described. , The configuration is not limited to this. For example, a rotating rotary contact member 220 as shown in FIG. 10 may be provided.
回転接触部材220は、定着フィルム112の周方向において加熱ヒータ113における第二領域Sに対応させて、ステー120の上部位置に配設されている。そして、回転する定着フィルム112の内面に接触し矢印R4方向に回転するようになっている。このように定着フィルム112に接触する接触部材220を回転部材にすることで定着フィルム112の回転トルクを抑えることができるだけでなく、定着フィルム112の内面の摩耗や傷の発生を抑制することができる。 The rotary contact member 220 is arranged at an upper position of the stay 120 in the circumferential direction of the fixing film 112 so as to correspond to the second region S in the heater 113. Then, it comes into contact with the inner surface of the rotating fixing film 112 and rotates in the direction of arrow R4. By making the contact member 220 in contact with the fixing film 112 a rotating member in this way, not only can the rotational torque of the fixing film 112 be suppressed, but also wear and scratches on the inner surface of the fixing film 112 can be suppressed. ..
3)またこれまで説明した実施例においては、加熱ヒータ裏面に熱伝導部材が接触していない部分に定着フィルムの内面と接触する接触部材や支持部材について説明したが、これに限らず、定着フィルム外表面と接触する接触部材を設けても良い。 3) Further, in the examples described so far, the contact member and the support member that come into contact with the inner surface of the fixing film at the portion where the heat conductive member does not contact the back surface of the heater have been described, but the fixing film is not limited to this. A contact member that comes into contact with the outer surface may be provided.
図11は、定着フィルム112に用紙Pが巻き付きそうになった場合に定着フィルム112から用紙Pを分離するための分離爪230を定着フィルム112の外表面に接触させた例である。そして、定着フィルム112の周方向において加熱ヒータ113における第二領域Sに対応する位置に一致させて上記の分離爪230を配設している。即ち、上記の分離爪230を接触部材としても機能させている。これにより、定着フィルム122の幅方向(長手方向)の温度ムラを抑制し、光沢ムラの発生を抑えている。 FIG. 11 shows an example in which the separation claw 230 for separating the paper P from the fixing film 112 is brought into contact with the outer surface of the fixing film 112 when the paper P is about to be wrapped around the fixing film 112. Then, the separation claw 230 is arranged so as to coincide with the position corresponding to the second region S in the heater 113 in the circumferential direction of the fixing film 112. That is, the separation claw 230 also functions as a contact member. As a result, temperature unevenness in the width direction (longitudinal direction) of the fixing film 122 is suppressed, and the occurrence of gloss unevenness is suppressed.
定着フィルム112の外表面に接触させる接触部材は、定着フィルム112の周方向において加熱ヒータ113における第二領域Sに対応する位置に一致させるように設置すれば、この分離爪に限らず、上述と同様の作用効果が得られる。 If the contact member that comes into contact with the outer surface of the fixing film 112 is installed so as to coincide with the position corresponding to the second region S in the heating heater 113 in the circumferential direction of the fixing film 112, the contact member is not limited to this separation claw, as described above. Similar effects can be obtained.
4)また、実施例1および実施例2においては、モノクロ画像形成装置用の定着装置について、同一の構成で説明したがこの構成に限ったものでは無い。例えば、カラー画像形成装置で多く用いられる定着フィルム112としてゴム層を有するフィルムを用いた構成や、加圧ローラ110のゴム層としてソリッドゴムを用いた定着装置において本発明を適応しても良い。 4) Further, in the first and second embodiments, the fixing device for the monochrome image forming device has been described with the same configuration, but the present invention is not limited to this configuration. For example, the present invention may be applied to a structure using a film having a rubber layer as the fixing film 112 often used in a color image forming apparatus, or a fixing device using a solid rubber as the rubber layer of the pressure roller 110.
上記のようなカラー画像形成装置では、定着フィルム112や加圧ローラ110の熱容量が大きいため、長手方向の温度ムラが緩和されやすい。しかし、複数色のトナー像を重ねるため、モノクロの画像よりもトナーの載り量が多く温度ムラによる光沢ムラが発生し易い。 In the color image forming apparatus as described above, since the fixing film 112 and the pressure roller 110 have a large heat capacity, temperature unevenness in the longitudinal direction can be easily alleviated. However, since the toner images of a plurality of colors are superimposed, the amount of toner applied is larger than that of a monochrome image, and gloss unevenness due to temperature unevenness is likely to occur.
5)また、用紙Pとして光沢紙を用い、高い光沢性(グロス)が求められるため、光沢ムラが見えやすい場合がある。このようなカラー画像形成装置において、加熱ヒータ裏面に熱伝導部材140を分割して用いる場合も上記のようにして対応できる。即ち、定着フィルム112の周方向において加熱ヒータ113における第二領域Sに対応する位置に一致させて接触部材を定着フィルムに接触させることで温度ムラによる光沢ムラを抑えることができる。 5) Further, since glossy paper is used as the paper P and high glossiness is required, uneven glossiness may be easily seen. In such a color image forming apparatus, the case where the heat conductive member 140 is divided and used on the back surface of the heater can be dealt with as described above. That is, gloss unevenness due to temperature unevenness can be suppressed by bringing the contact member into contact with the fixing film in the circumferential direction of the fixing film 112 so as to coincide with the position corresponding to the second region S in the heater 113.
6)また、以上説明した構成は、定着フィルム112と加圧ローラ110で形成される定着ニップNoで用紙Pへのトナー像Tの定着を行う定着装置ついて説明した。図12のような外部加熱方式の定着装置に本発明を適用しても光沢ムラを抑えることができる。 6) Further, the configuration described above has described a fixing device for fixing the toner image T on the paper P with the fixing nip No. formed by the fixing film 112 and the pressure roller 110. Even if the present invention is applied to an external heating type fixing device as shown in FIG. 12, uneven gloss can be suppressed.
この外部加熱方式の定着装置100は、加熱ヒータ113を定着フィルム112に内包し定着ローラ300の外表面に圧接して加熱ニップN2で定着ローラ300の表面を加熱する。定着ローラ300にニップ部形成部材としての加圧ローラ301を圧接して形成された定着ニップN1で用紙Pへのトナー像Tの定着を行う構成となっている。 In this external heating type fixing device 100, the heating heater 113 is enclosed in the fixing film 112, pressed against the outer surface of the fixing roller 300, and the surface of the fixing roller 300 is heated by the heating nip N2. The fixing nip N1 formed by pressure-contacting the fixing roller 300 with the pressure roller 301 as a nip portion forming member is configured to fix the toner image T on the paper P.
このような構成においても、加熱ヒータ113の裏面に熱伝導部材140を分割して設ける場合に、実施例1や2と同様構成とする。即ち、定着フィルム112の周方向において加熱ヒータ113における第二領域Sに対応する位置に一致させて定着フィルムに接触する接触部材190などを配設する。これにより、長手方向の温度ムラを緩和することができ上述と同様の作用効果が得られる。 Even in such a configuration, when the heat conductive member 140 is separately provided on the back surface of the heater 113, the configuration is the same as in the first and second embodiments. That is, a contact member 190 or the like that comes into contact with the fixing film is arranged so as to coincide with the position corresponding to the second region S in the heating heater 113 in the circumferential direction of the fixing film 112. As a result, the temperature unevenness in the longitudinal direction can be alleviated, and the same effect as described above can be obtained.
7)また以上説明した構成は、加熱ヒータ113が、加圧ローラ110若しくは定着ローラ300に対向して形成されるニップ部で定着フィルム112を加熱する構成について説明したが、これに限らない。 7) Further, the configuration described above describes a configuration in which the heating heater 113 heats the fixing film 112 at a nip portion formed so as to face the pressurizing roller 110 or the fixing roller 300, but the present invention is not limited to this.
図13に示すように、加熱ヒータ113と定着フィルム112の内面で形成する加熱ニップN3が、定着フィルム112の外表面と加圧ローラ110で形成する定着ニップN4とは別の個所に設けられる構成でも良い。104と105は定着フィルム112の内側に配設され、定着フィルム112を挟んで加圧ローラ110と対向するバックアップ部材としての滑性板とその保持部材である。 As shown in FIG. 13, the heating nip N3 formed on the inner surface of the heating heater 113 and the fixing film 112 is provided at a place different from the outer surface of the fixing film 112 and the fixing nip N4 formed by the pressurizing roller 110. But it's okay. 104 and 105 are a sliding plate as a backup member and a holding member thereof, which are arranged inside the fixing film 112 and face the pressure roller 110 with the fixing film 112 interposed therebetween.
このような構成においても、加熱ヒータ113の裏面に熱伝導部材140を分割して設ける場合に、実施例1や2と同様構成とする。即ち、定着フィルム112の周方向において加熱ヒータ113における第二領域Sに対応する位置に一致させて定着フィルムに接触する接触部材190などを配設する。これにより、長手方向の温度ムラを緩和することができ上述と同様の作用効果が得られる。 Even in such a configuration, when the heat conductive member 140 is separately provided on the back surface of the heater 113, the configuration is the same as in the first and second embodiments. That is, a contact member 190 or the like that comes into contact with the fixing film is arranged so as to coincide with the position corresponding to the second region S in the heating heater 113 in the circumferential direction of the fixing film 112. As a result, the temperature unevenness in the longitudinal direction can be alleviated, and the same effect as described above can be obtained.
8)画像加熱装置には、未定着トナー画像Tを固着像として定着する定着装置以外にも、記録材に仮定着されたトナー画像あるいは一度加熱定着されたトナー像を再度加熱加圧して光沢度を向上させる画質改質装置なども包含される。 8) In the image heating device, in addition to the fixing device that fixes the unfixed toner image T as a fixed image, the toner image assumed to be attached to the recording material or the toner image that has been heat-fixed once is heated and pressed again to have glossiness. It also includes an image quality modifier for improving the image quality.
9)図12の装置において、ニップ部形成部材としての加圧ローラ301は定着ローラ300および用紙Pよりも表面の摩擦係数が小さい、横長のパッド状部材などの非回転部材にすることもできる。定着ニップN1に導入された用紙Pは裏面側(非画像形成面側)が非回転部材の形態のニップ形成部材の摩擦係数が小さい表面に対して摺動しながら、定着ローラ300の回転搬送力で定着ニップN1を挟持搬送されていく。 9) In the apparatus of FIG. 12, the pressurizing roller 301 as the nip portion forming member may be a non-rotating member such as a horizontally long pad-shaped member having a smaller surface friction coefficient than the fixing roller 300 and the paper P. The paper P introduced into the fixing nip N1 slides on the back surface (non-image forming surface side) of the nip forming member in the form of a non-rotating member with a small friction coefficient, while the rotational transport force of the fixing roller 300. The fixing nip N1 is sandwiched and conveyed at.
9)画像形成装置において、用紙Pにトナー像を形成する画像形成部は実施例の転写方式の電子写真画像形成部に限られない。例えば、用紙Pとして感光紙を用いてこれにトナー像を直接方式で形成する電子写真画像形成部であってもよい。また、像担持体として静電記録誘電体や磁気記録磁性体を用いる転写方式の静電記録画像形成部や磁気記録画像形成部であってもよい。また、記録材として静電記録紙や磁気記録紙を用いてこれにトナー像を直接方式で形成する静電記録画像形成部や磁気記録画像形成部であってもよい。 9) In the image forming apparatus, the image forming section that forms the toner image on the paper P is not limited to the electrophotographic image forming section of the transfer method of the embodiment. For example, it may be an electrophotographic image forming unit in which a photosensitive paper is used as the paper P and a toner image is directly formed on the photosensitive paper. Further, it may be a transfer type electrostatic recording image forming unit or a magnetic recording image forming unit using an electrostatic recording dielectric or a magnetic recording magnetic material as the image carrier. Further, it may be an electrostatic recording image forming unit or a magnetic recording image forming unit which directly forms a toner image on the electrostatic recording paper or the magnetic recording paper as a recording material.
100・・画像加熱装置、113・・加熱部材、207・・基板、201,202・・抵抗発熱体、112・・無端状ベルト、140・・熱伝導部材、190・・接触部材、No・・ニップ部、118・・回転体、P・・記録材、T・・画像、A1・・記録材の搬送方向、X・・最大幅サイズの記録材の通過領域、Q・・第一領域、S・・第一領域、K・・第三領域 100 ... Image heating device, 113 ... Heating member, 207 ... Substrate, 201, 202 ... Resistance heating element, 112 ... Endless belt, 140 ... Heat conduction member, 190 ... Contact member, No ... Nip part, 118 ... rotating body, P ... recording material, T ... image, A1 ... recording material transport direction, X ... maximum width size recording material passing area, Q ... first area, S・ ・ First area, K ・ ・ Third area
Claims (9)
前記加熱部材の周りを回転可能とされた、内周面が前記加熱部材の第一の面と摺動する無端状ベルトと、
前記加熱部材の第二の面と接触する、前記基板よりも熱伝導率が高い熱伝導部材と、
前記無端状ベルトと接触することで、前記無端状ベルトの回転を支持するガイド部材と、
前記無端状ベルトの外周面に接触してニップ部を形成するニップ部形成部材と、
を有し、画像を担持した記録材を挟持搬送しつつ加熱する画像加熱装置であって、
前記記録材の搬送路面内で記録材の搬送方向と直交する方向において、前記画像加熱装置で搬送可能な最大幅サイズの記録材の通過領域の領域内で、前記熱伝導部材が前記加熱部材と接触している第一領域は、前記熱伝導部材が接触していない第二領域よりも広く、
前記記録材の搬送方向の上流側へ突出し、前記無端状ベルトと接触している、前記ガイド部材の凸部は、前記第二領域に対応する位置に設けられていることを特徴とする画像加熱装置。 A heating member having an elongated substrate and a resistance heating element formed on the substrate along the longitudinal direction to generate heat by energization.
An endless belt whose inner peripheral surface slides with the first surface of the heating member, which is rotatable around the heating member.
A heat conductive member having a higher thermal conductivity than the substrate, which is in contact with the second surface of the heating member.
A guide member that supports the rotation of the endless belt by coming into contact with the endless belt.
A nip portion forming member that contacts the outer peripheral surface of the endless belt to form a nip portion ,
The a, an image heating apparatus for heating while nipping and conveying the recording material bearing the images,
In the direction orthogonal to the transport direction of the recording material in the transport path surface of the recording material, the heat conductive member and the heating member are within the region of the passage region of the recording material having the maximum width size that can be transported by the image heating device. The first region in contact is wider than the second region in which the heat conductive member is not in contact.
Image heating characterized in that the convex portion of the guide member, which protrudes upstream in the transport direction of the recording material and is in contact with the endless belt, is provided at a position corresponding to the second region. apparatus.
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