JP3634679B2 - 加熱装置 - Google Patents
加熱装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3634679B2 JP3634679B2 JP21726799A JP21726799A JP3634679B2 JP 3634679 B2 JP3634679 B2 JP 3634679B2 JP 21726799 A JP21726799 A JP 21726799A JP 21726799 A JP21726799 A JP 21726799A JP 3634679 B2 JP3634679 B2 JP 3634679B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fixing
- film
- image
- heat
- fixing film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2064—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat combined with pressure
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2053—Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/20—Details of the fixing device or porcess
- G03G2215/2003—Structural features of the fixing device
- G03G2215/2016—Heating belt
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/20—Details of the fixing device or porcess
- G03G2215/2003—Structural features of the fixing device
- G03G2215/2016—Heating belt
- G03G2215/2035—Heating belt the fixing nip having a stationary belt support member opposing a pressure member
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/20—Details of the fixing device or porcess
- G03G2215/2003—Structural features of the fixing device
- G03G2215/2016—Heating belt
- G03G2215/2035—Heating belt the fixing nip having a stationary belt support member opposing a pressure member
- G03G2215/2038—Heating belt the fixing nip having a stationary belt support member opposing a pressure member the belt further entrained around one or more rotating belt support members
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加熱材を加圧・加熱する加熱装置に関する。より具体的には、電子写真装置・静電記録装置等の画像形成装置において、被記録材に形成担持させた未定着像を加熱定着処理する像加熱装置として用いて好適な加熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
便宜上、複写機・プリンタ等の画像形成装置に具備させる、トナー画像を被記録材に加熱定着させる像加熱装置(定着装置)を例にして説明する。
【0003】
画像形成装置において、電子写真プロセス・静電記録プロセス・磁気記録プロセス等の適宜の画像形成プロセス手段部で被記録材(転写材シート・エレクトロファックスシート・静電記録紙・OHPシート・印刷用紙・フォーマット紙など)に転写方式あるいは直接方式にて形成担持させた画像情報の未定着画像(トナー画像)を被記録材面に永久固着画像として加熱定着させる定着装置としては熱ローラ方式の装置が広く用いられていた。
【0004】
近時は、クイックスタートや省エネルギーの観点からフィルム加熱方式の装置が実用化されている。また電磁誘導加熱方式の装置も提案されている。
【0005】
a)熱ローラ方式
これは、定着ローラ(加熱ローラ)と加圧ローラとの圧接ローラ対を基本構成とし、前記ローラ対を回転させ、前記ローラ対の相互圧接部である定着ニップ部(加熱ニップ部)に画像定着すべき未定着トナー画像を形成担持させた被記録材を導入して挟持搬送させて、定着ローラの熱と、定着ニップ部の加圧力にて未定着トナー画像を被記録材面に熱圧定着させるものである。
【0006】
定着ローラは、一般に、アルミニウムの中空金属ローラを基体(芯金)とし、その内空に熱源としてのハロゲンランプを挿入配設してあり、ハロゲンランプの発熱で加熱され、外周面が所定の定着温度に維持されるようにハロゲンランプヘの通電が制御されて温調される。
【0007】
特に、最大4層のトナー画像層を十分に加熱溶融させて混色させる能力を要求される、フルカラーの画像形成を行なう画像形成装置の定着装置としては、被記録材とトナ一層との界面まで十分に加熱しないと定着不良が発生するので、定着ローラの芯金を高い熱容量を有するものにし、またその芯金外周にトナー画像を包み込んで均一に溶融するためのゴム弾性層を具備させ、そのゴム弾性層を介してトナー画像の加熱を行なっている。また加圧ローラ内にも熱源を具備させて加圧ロ一ラも加熱・温調する構成にしたものもある。
【0008】
b)フィルム加熱方式
フィルム加熱方式の定着装置は、例えば特開昭63−313182号公報・特開平2−157878号公報・特開平4−44075号公報・特開平4−204980号公報等に提案されている。
【0009】
即ち、加熱体としての一般にセラミックヒータと、加圧部材としての加圧ローラとの間に耐熱性フィルム(定着フィルム、定着ベルト)を挟ませて定着ニップ部を形成させ、前記定着ニップ部の定着フィルムと加圧ローラとの間こ画像定着すべき未定着トナー画像を形成担持させた被記録材を導入して定着フィルムと一緒に挟持搬送させることで、定着ニップ部においてセラミックヒータの熱を定着フィルムを介して被記録材に与え、また定着ニップ部の加圧力にて未定着トナー画像を被記録材面に熱圧定着させるものである。
【0010】
このフィルム加熱方式の定着装置は、セラミックヒータ及び定着フィルムとして低熱容量の部材を用いてオンデマンドタイプの装置を構成することができ、画像形成装置の画像形成実行時のみ熱源としてのセラミックヒータに通電して所定の定着温度に発熱させた状態にすればよく、画像形成装置の電源オンから画像形成実行可能状態までの待ち時間が短く(クイックスタート性)・スタンバイ時の消費電力も大幅に小さい(省電力)等の利点がある。
【0011】
c)電磁誘導加熱方式
特開平7−114276号公報には、定着フィルム自身あるいは定着フィルムに近接させた導電性部材に渦電流を発生させジュール熱によって発熱させる加熱装置が提案されている。この電磁誘導式・フィルム加熱方式は、発熱域を被加熱体に近くすることができるため、消費エネルギーの効率アップが達成できる。
【0012】
フィルム加熱方式あるいは電磁誘導式・フィルム加熱方式の加熱定着装置において、回転体としての円筒状もしくはエンドレスフィルム状の定着フィルムの駆動方法としては、定着フィルム内周面を案内するフィルムガイド部材(フィルム支持部材)と加圧ローラとで圧接された定着フィルムを加圧ローラの回転駆動によって従動回転させる方法(加圧ロ−ラ駆動方式)や、逆に駆動ローラとテンションローラによって張架されたエンドレスフィルム状の定着フィルムの駆動によって加圧ロ一ラを従動回転させるもの等がある。
【0013】
定着フィルム内面とフィルムガイド部材には、定着フィルムとフィルムガイド部材との摩擦による回転トルクの影響を軽減するために、耐熱性グリース等の潤滑剤を介在させる等している。
【0014】
フィルム加熱方式の装置においては、特開平5ー27619号公報に提案されているように、定着フィルムとフィルムガイド部材との間に潤滑剤(グリース)を介在させることにより定着フィルムとフィルムガイド部材との間の摺動性を確保していた。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようにフィルム加熱方式あるいは電磁誘導式・フィルム加熱方式の加熱定着装置においては、定着ニップ部で定着フィルム内面とフィルムガイド部材が摺動するために、摺動部面に耐熱グリースを塗布していたが、定着フィルムが回転すると、定着ニップ部形成のための加圧力により潤滑剤が定着フィルムと摺動部面との間から掃き出されてしまい、定着ニップ部に対応する摺動部面にはほとんど残らなかった。
【0016】
そのため、耐久により、室温などの低温時に定着フィルムと摺動部面の密着力が増し、トルクが上昇するため駆動ローラ(駆動モータ)の脱調や、定着フィルムスリップによる定着ジャム等の不具合が発生することがあった。
【0017】
そこで本発明は、フィルム加熱方式や電磁誘導式・フィルム加熱方式の加熱装置において、フィルムと摺動部面との密着力増大の問題点を解決し、室温などの低温時からの回転起動時のトルクを低く抑えることを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明は下記の構成を特徴とする加熱装置である。
【0019】
(1)第1部材に対して摺動して移動する第2部材と、該第2部材を挟んで前記第1部材と共にニップ部を形成する第3部材とを有し、前記第2部材と前記第3部材との間で被加熱材を挟持搬送して被加熱材を加圧及び加熱する加熱装置において、
前記第1部材の、前記第2部材との摺動部に、潤滑剤を保持する独立した凹部が複数個設けられており、この複数個の凹部は、その配列が第2部材移動方向に対し斜めの格子状になっていることを特徴とする加熱装置。
【0020】
(2)前記凹部を、前記摺動部の面積の20〜60%を占めるように形成したことを特徴とする(1)に記載の加熱装置。
【0021】
【0022】
【0023】
【0024】
【0025】
【0026】
【0027】
【0028】
【0029】
【0030】
【0031】
【0032】
【0033】
【0034】
【0035】
【0036】
【0037】
【0038】
【0039】
〈作 用〉
即ち、第1部材の、第2部材との摺動部に、潤滑剤を保持する独立した凹部が複数個設けられており、この複数個の凹部は、その配列が第2部材移動方向に対し斜めの格子状になっていることにより、第1部材と第2部材との摺動部における接触面積が少なくなって摺動摩擦抵抗を低減し、また潤滑剤が複数個の独立した凹部内に安定に保持されて、潤滑剤が摺動部における第1部材と第2部材との間から掃き出されてしまいほとんど残らないような事態が生じることが防止される。これにより、通紙耐久による摺動摩擦抵抗の増加を抑制することが出来て装置の長寿命化を図ることができる。
【0040】
よって、被加熱材のスリップを防止できるので、安定した被加熱材の搬送を確保することができ、画像加熱定着装置にあっては、高品位な画像と安定した被記録材の搬送を確保することが可能となる。
【0041】
さらに、加熱装置の駆動モータとして、駆動トルクのより小さなものを使用することができるので、製品コストの低減につながる。
【0042】
【0043】
【発明の実施の形態】
〈第1の実施形態例〉(図1〜図11)
本実施形態例における加熱装置は、加熱部材として電磁誘導発熱性の円筒状の定着フィルム(定着ベルト)を用いた、加圧ローラ駆動方式、電磁誘導加熱方式の画像加熱定着装置である。
【0044】
(1)装置の全体的な概略構成
図1は本実施形態例における加熱装置としての画像加熱定着装置100の要部の横断面模型図、図2は要部の正面模型図、図3は要部の縦断模型図である。
【0045】
この装置100は、大きく分けて、第1部材としての円筒状のフィルムガイド部材16と、このフィルムガイド部材16にルーズに外嵌させた、第2部材としての円筒状の電磁誘導発熱性の定着フィルム10と、フィルムガイド部材16との間に定着フィルム10を挟んでニップ部Nを形成させた、第3部材としての加圧ローラ30とからなる。
【0046】
円筒状のフィルムガイド部材(フィルム支持部材)16は左右一対の横断面略半円弧状樋型半体16aと16bとを互いに開口側を向かい合わせて組み合わせることで円筒体を構成させてある。フィルムガイド部材右側半体16aの内側には、磁場発生手段としての磁性コア17a・17b・17cと励磁コイル18を配設して保持させてある。
【0047】
加圧ローラ30は、芯金30aと、前記芯金周りに同心一体にローラ状に成形被覆させた、シリコーンゴム・フッ素ゴム・フッ素樹脂などの耐熱性弾性材層30bとで構成されており、芯金30aの両端部を装置の不図示のシャーシ側板金間に回転自由に軸受け保持させて配設してある。
【0048】
定着フィルム10を外嵌させたフィルムガイド部材16は加圧ローラ30の上側に配置され、フィルムガイド部材16内に挿通して配設した加圧用剛性ステイ22の両端部と装置シャーシ側のバネ受け部材29a・29bとの間にそれぞれ加圧バネ25a・25bを縮設することで加圧用剛性ステイ22に押し下げ力を作用させている。これにより、フィルムガイド部材16の下面と加圧ローラ30の上面とが定着フィルム10を挟んで圧接して所定幅の定着ニップ部Nが形成される。
【0049】
加圧ローラ30は駆動手段M(図1)により矢示の反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ30の回転駆動により、定着ニップ部Nにおいて加圧ローラ30と定着フィルム10の外面との摩擦力で定着フィルム10に回転力が作用し、定着フィルム10の内周面が定着ニップ部Nにおいてフィルムガイド部材16の下面に密着して摺動しながら矢示の時計方向に加圧ローラ30の周速度にほぼ対応した周速度をもってフィルムガイド部材16の外回りを回転状態になる(加圧ローラ駆動方式)。
【0050】
定着ニップ部Nにおけるフィルムガイド部材16の下面と定着フィルム10の内面との相互摺動摩擦力を低減化させるために、フィルムガイド部材16の下面の定着ニップ部Nに対応する面部分には、耐熱性・低摩擦性の摺動部材40を配設してある。この摺動部材40については後記(4)項にて詳述する。
【0051】
また、図4に示すように、右側のフィルムガイド部材半体16aの周面に、その長手方向に所定の間隔を置いて凸リブ部16cを形成具備させ、フィルムガイド部材半体16aの周面と定着フィルム10の内面との接触摺動抵抗を低減させて定着フィルム10の回転負荷を少なくしている。このような凸リブ部16cは左側のフィルムガイド部材半体16bにも同様に形成具備することができる。
【0052】
23a・23bは円筒状のフィルムガイド部材16の手前側と奥側の端部に嵌着して配設したフランジ部材であり、定着フィルム10の回転時に定着フィルムの端部を受けて定着フィルム10のフィルムガイド部材16の長手に沿う寄り移動を規制する役目をする。フランジ部材23a・23bは定着フィルム10の回転に従動で回転する構成にしてもよい。
【0053】
而して、加圧ローラ30が回転駆動され、それに伴って定着フィルム10が回転し、励磁回路27(図4)から励磁コイル18への給電により発生する磁場の作用で加熱部材としての定着フィルム10の電磁誘導発熱がなされて定着ニップ部Nが所定の温度に立ち上がって温調された状態において、不図示の画像形成手段部から搬送された未定着トナー画像tが形成された被記録材Pが定着ニップ部Nの定着フィルム10と加圧ローラ30との間に画像面が上向き、即ち定着フィルム面に対向して導入され、定着ニップ部Nにおいて画像面が定着フィルム10の外面に密着して定着フィルム10と一緒に定着ニップ部Nを挟持搬送されていく。
【0054】
この定着ニップ部Nを定着フィルム10と一緒に被記録材Pが挟持搬送されていく過程において定着フィルム10の電磁誘導発熱で加熱されて被記録材P上の未定着トナー画像tが加熱定着される。この際、入口ガイド42上で被記録材P上のトナー画像tが予備加熱される。被記録材Pは定着ニップ部Nを通過すると回転定着フィルム10の外面から分離して排出搬送されていく。被記録材P上の加熱定着トナー画像tは定着ニップ部Nを通過後、冷却して永久固着像となる。
【0055】
本実施形態例における画像加熱定着装置100では、トナーtに低軟化物質を含有させたトナーを使用したため、定着装置にオフセット防止のためのオイル塗布機構を設けていないが、低軟化物質を含有させていないトナーを使用した場合にはオイル塗布機構を設けてもよい。また、低軟化物質を含有させたトナーを使用した場合にもオイル塗布や冷却分離を行ってもよい。
【0056】
(2)磁場発生手段
磁性コア17a・17b・17cは高透磁率の部材であり、フェライトやパーマロイ等といったトランスのコアに用いられる材料がよく、より好ましくは100kHz以上でも損失の少ないフェライトを用いるのがよい。
【0057】
励磁コイル18はコイル(線輪)を構成させる導線(電線)として、一本ずつがそれぞれ絶縁被覆された銅製の細線を複数本束ねたもの(束線)を用い、これを複数回巻いて励磁コイルを形成している。本例では10ターン巻いて励磁コイル18を形成している。
【0058】
絶縁被覆は定着フィルム10の発熱による熱伝導を考慮して耐熱性を有する被覆を用いるのがよい。たとえば、アミドイミドやポリイミドなどの被覆を用いるとよい。本実施形態例においてはポリイミドによる被覆を用いており耐熱温度は220℃である。
【0059】
励磁コイル18は外部から圧力を加えて密集度を向上させてもよい。
【0060】
磁場発生手段17a・17b・17c・18と加圧用剛性ステイ22の間には絶縁部材19を配設してある。この絶縁部材19の材質としては絶縁性に優れ、耐熱性がよいものがよい。例えば、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、PEEK樹脂、PES樹脂、PPS樹脂、PFA樹脂、PTFE樹脂、FEP樹脂、LCP樹脂などを選択するとよい。
【0061】
励磁コイル18には給電部18a・18bに励磁回路27を接続してある。この励磁回路27は20kHzから500kHzの高周波をスイッチング電源で発生できるようになっている。
【0062】
励磁コイル18は励磁回路27から供給される交番電流(高周波電流)によって交番磁束を発生する。
【0063】
図5は交番磁束の発生の様子を模式的に表したものである。磁束Cは発生した交番磁束の一部を表す。磁性コア17a・17b・17cに導かれた交番磁束Cは、磁性コア17aと磁性コア17bとの間、そして磁性コア17aと磁性コア17cとの間において定着フィルム10の後述する電磁誘導発熱層1に渦電流を発生させる。この渦電流は電磁誘導発熱層1の固有抵抗によって電磁誘導発熱層1にジュール熱(渦電流損)を発生させる。ここでの発熱量Qは電磁誘導発熱層を通る磁束の密度によって決まり図5のグラフような分布を示す。
【0064】
図5のグラフは、縦軸が磁性コア17aの中心を0とした角度θで表した定着フィルム10における円周方向の位置を示し、横軸が定着フィルム10の電磁誘導発熱層1での発熱量Qを示す。ここで、発熱域Hは最大発熱量をQとした場合、発熱量がQ/e以上の領域と定義する。これは、定着に必要な発熱量が得られる領域である。
【0065】
この定着ニップ部Nの温度は、温度検知手段26(図1)を含む不図示の温調系により励磁コイル18に対する電流供給が制御されることで所定の温度が維持されるように温調される。温度検知手段26は定着フィルム10の温度を検知するサーミスタなどの温度センサであり、本例においては温度センサ26で測定した定着フィルム10の温度情報をもとに定着ニップ部Nの温度を制御するようにしている。
【0066】
(3)定着フィルム10
図6は本実施形態例における定着フィルム10の層構成模型図である。
【0067】
本例の定着フィルム10は、電磁誘導発熱性の定着フィルムの基層となる金属フィルム等でできた発熱層1と、その外面に積層した弾性層2と、更にその外面に積層した離型層3の複合構造のものである。
【0068】
発熱層1と弾性層2との間の接着、弾性層2と離型層3との間の接着のために、各層間にプライマー層(不図示)を設けてもよい。
【0069】
略円筒形状である定着フィルム10において、発熱層1が内面側であり、離型層3が外面側である。前述したように、発熱層1に交番磁束が作用することで、発熱層1に渦電流が発生して発熱層1が発熱する。この層で誘導発熱した熱が弾性層2・離型層3を介して定着フィルム10全体を加熱し、定着ニップ部Nに通紙される被記録材Pを加熱してトナーt画像の加熱定着がなされる。
【0070】
a.発熱層1
発熱層1は、ニッケル、鉄、強磁性SUS、ニッケル−コバルト合金といった強磁性体の金属を用いるとよい。
【0071】
非磁性の金属でも良いが、より好ましくは磁束の吸収のよいニッケル、鉄、磁性ステンレス、コバルト−ニッケル合金等の金属が良い。
【0072】
その厚みは次の式で表される表皮深さより厚くかつ200μm以下にすることが好ましい。表皮深さσ[m]は、励磁回路の周波数f[Hz]と透磁率μと固有抵抗ρ[Ωm]で
σ=503×(ρ/fμ)1/2
と表される。
【0073】
これは電磁誘導で使われる電磁波の吸収の深さを示しており、これより深いところでは電磁波の強度は1/e以下になっていることを示す。逆に言うと、殆どのエネルギーはこの深さまでで吸収されている(図8)。
【0074】
発熱層1の厚さは好ましくは1〜100μmがよい。発熱層1の厚みが1μmよりも小さいとほとんどの電磁エネルギーが吸収しきれないため効率が悪くなる。また、発熱層1が100μmを超えると剛性が高くなりすぎ、また屈曲性が悪くなり回転体として使用するには現実的ではない。従って、発熱層1の厚みは1〜100μmが好ましい。
【0075】
b.弾性層2
弾性層2は、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム等で、耐熱性、熱伝導率が良い材質である。
【0076】
弾性層2の厚さは10〜500μmが好ましい。この弾性層2は定着画像品質を保証するために必要な厚さである。
【0077】
カラー画像を印刷する場合、特に写真画像などでは被記録材P上で大きな面積に渡ってベタ画像が形成される。この場合、被記録材Pの凹凸あるいはトナー層tの凹凸に加熱面(離型層3)が追従できないと加熱ムラが発生し、伝熱量が多い部分と少ない部分で画像に光沢ムラが発生する。伝熱量が多い部分は光沢度が高く、伝熱量が少ない部分では光沢度が低い。
【0078】
弾性層2の厚さとしては、10μm以下では被記録材あるいはトナー層の凹凸に追従しきれず画像光沢ムラが発生してしまう。また、弾性層2が1000μm以上の場合には弾性層の熱抵抗が大きくなりクイックスタートを実現するのが難しくなる。より好ましくは弾性層2の厚みは50〜500μmが良い。
【0079】
弾性層2は、硬度が高すぎると被記録材Pあるいはトナー層tの凹凸に追従しきれず画像光沢ムラが発生してしまう。そこで、弾性層2の硬度としては60゜(JIS−A:JIS−K A型試験機)以下、より好ましくは45゜以下がよい。
【0080】
弾性層2の熱伝導率λに関しては、6×10−4〜2×10−3[cal/cm・sec・deg]がよい。熱伝導率λが6×10−4[cal/cm・sec・deg]よりも小さい場合には、熱抵抗が大きく、定着フィルム10の表層(離型層3)における温度上昇が遅くなる。熱伝導率λが2×10−3[cal/cm・sec・deg]よりも大きい場合には、硬度が高くなりすぎたり、圧縮永久歪みが悪化する。よって熱伝導率λは6×10−4〜2×10−3[cal/cm・sec・deg]が良い。より好ましくは8×10−4〜1.5×10−3[cal/cm・sec・deg]が良い。
【0081】
c.離型層3
離型層3はフッ素樹脂、シリコーン樹脂、フルオロシリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、PFA、PTFE、FEP等の離型性かつ耐熱性のよい材料を選択することができる。
【0082】
離型層3の厚さは1〜100μmが好ましい。離型層3の厚さが1μmよりも小さいと塗膜の塗ムラで離型性の悪い部分ができたり、耐久性が不足するといった問題が発生する。また、離型層が100μmを超えると熱伝導が悪化するという問題が発生し、特に樹脂系の離型層の場合は硬度が高くなりすぎ、弾性層2の効果がなくなってしまう。
【0083】
d.断熱層4
また図7に示すように、定着フィルム10の構成において、発熱層1の自由面側(発熱層1の弾性層2側とは反対面側)に断熱層4を設けてもよい。
【0084】
断熱層4としては、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、PEEK樹脂、PES樹脂、PPS樹脂、PFA樹脂、PTFE樹脂、FEP樹脂などの耐熱樹脂がよい。
【0085】
また、断熱層4の厚さとしては10〜1000μmが好ましい。断熱層4の厚さが10μmよりも小さい場合には断熱効果が得られず、また、耐久性も不足する。一方、1000μmを超えると磁性コア17及び励磁コイル18から発熱層1の距離が大きくなり、磁束が十分に発熱層1に吸収されなくなる。
【0086】
断熱層4は、発熱層1に発生した熱が定着フィルム10の内側に向かわないように断熱できるので、断熱層4がない場合と比較して被記録材P側への熱供給効率良くなる。よって、消費電力を抑えることができる。
【0087】
(4)摺動部材40
前述したように、定着ニップ部Nにおけるフィルムガイド部材16の下面と定着フィルム10の内面との相互摺動摩擦力を低減化させるためにフィルムガイド部材16の下面の定着ニップ部Nに対応する定着フィルム摺動部面には、例えばポリイミド樹脂(PI)、ガラス、アルミナ、アルミナにガラスをコートしたものなどの耐熱性・低摩擦性の摺動部材40を配設してある。
【0088】
この摺動部材40は少なくとも定着ニップ部Nの長さと幅に対応する長さと幅を有する帯板状あるいはテープ状の部材であり、本例ではフィルムガイド部材16の下面に長手に沿って具備させたはめ込み用の溝部に嵌め込んで位置決め保持させてある。さらには耐熱性接着剤で固定するとよい。
【0089】
フィルムガイド部材16の定着ニップ部Nにおける定着フィルム摺動部面である上記の摺動部材40の自由面(下面)は定着フィルム10の内面との摺動摩擦抵抗のさらなる低減のために、図9の模型図のように、独立した凹部41を複数個設けた構成にしてある。図9の(a)は摺動部材40の拡大横断面模型図、(b)は凹部41を形成した下面の平面正面模型図である。
【0090】
本例において個々の凹部41はφ0.5mm、深さ0.1mmの凹形状部である。凹部41はφ0.1〜3mm、深さ0.01mm以上で、凹部の総面積が定着ニップ部Nに対応する摺動部面の面積の20〜60%となるように摺動部材40の下面に長手方向にそって設定した間隔に形成するとよい。凹部41の中心間のピッチは任意で良いが、定着フィルム10の進行方向に対して、必ず凹部41が存在するように配設することが好ましい。
【0091】
本発明では凹部の面積の算出方法として、凹部の深さの1/2の位置における投影面積を凹部の面積とする。
【0092】
定着ニップ部N内で、長手に対する凹部41の配列はニップ幅内で凹部が必ず存在するように配列するとよい。例えば、図9の(b)や図10の例のように格子点上に配置することができる。
【0093】
比較例として、長手に連続する凹部を設けた場合、凹部のエッジ部に線状に加圧力が集中するためトルク上昇の原因となった。本例のように格子点上に凹部を配置することで、凹部のエッジ部への加圧力は分散し、トルクの上昇をさせることなく、定着フィルム10と摺動部材40の接触面積を減少させることができる。よって、定着フィルム10と摺動部材40の密着力を減少させることができる。このため、凹部41がない構成と比較して室温などの低温時からの回転起動時のトルクを低く抑えることができる。
【0094】
図11の(a)は摺動部材40の平面部40aと凹部41の接続部の一形態である。(b)に示すように摺動部材40の平面部40aと凹部41は曲面で連続的に接続するとさらによい。曲面で接続することにより定着フィルム10との接触部における摺動摩擦力の低下を図ることができるとともに、凹部41のエッジが定着フィルムを傷つけることを防止することができる。
【0095】
また、凹部41には潤滑剤Gを保持する効果がある。従来のように摺動部材40はあっても凹部41がない場合には、定着フィルム10が回転すると、定着ニップ部形成のための加圧力により、潤滑剤Gが定着フィルム10と摺動部材40との間から掃き出されてしまい、定着ニップ部Nに対応する摺動部面にはほとんど残らなかった。しかし、凹部41があることで潤滑剤Gがこの凹部41に保持されて潤滑剤Gが定着ニップ部N内に保持されるので、定着ニップ部Nに対応する摺動部材40と定着フィルム10との摺動部面の相互摺動摩擦力のさらなる低減を図ることができる。したがって、耐久によるトルクアップを防止することができ、駆動ローラ(駆動モータ)の脱調や、定着ジャム等の不具合の発生することなく、装置を高寿命化することが可能となる。
【0096】
なお、凹部41の形状や、定着ニップ部Nに対する凹部41の総面積比率等は、加圧力や、定着フィルム10・摺動部材40・フィルムガイド部材16の材質等によって適宜決定されるものである。
【0097】
本例の効果の確認として、本例の定着装置100を用いて、A4用紙5000枚ごとに室温時の回転起動トルクの測定を行った。定着ニップ部Nには20kgfで加圧し、ニップ幅は約7mmを確保した。
【0098】
比較例(従来例)として、摺動部材40として定着ニップ部対応面部分に凹部41を設けていないものを用いた場合の回転起動トルクを測定した。
【0099】
従来の凹部41を設けていない摺動部材40では、初期の回転起動トルク(駆動口一ラとしての加圧ローラ30の軸におけるトルク)が5.0kg・cmであったものが、5万枚通紙あたりから回転起動トルクの上昇率が大きくなり、10万枚を越えると7.5kg・cm以上となって、駆動ローラ(加圧ローラ30)の脱調等が発生するようになった。
【0100】
これに対し、本例のように摺動部材40の定着ニップ部対応面部分に凹部41を設けた場合、初期の回転起動トルクは4.7kg・cmで、従来よりもトルクが低い結果が得られ、5万枚通紙時点でも5.2kg・cmを維持し、20万枚通紙した時点でも7.0kg・cm以下を維持することができた。
【0101】
なお、本例ではフィルムガイド部材16の少なくとも定着ニップ部Nに対応する面部分に摺動部材40を設け、この摺動部材40に凹部41を設けたが、フィルムガイド16自体を耐熱性・摺動性の良好な材料で成形し、同時に少なくとも定着ニップ部対応面部分に凹部41を一体に形成して定着フィルム摺動部面とした構成にすることもでき、この場合も同様の効果が得られた。
【0102】
〈第2の実施形態例〉(図12)
本実施形態例は、上記の第1の実施形態例において、摺動部材40の面に設ける凹部41の形状を図12のように、水滴型で、その水滴型の円弧形状側が定着ニップ部Nにおける定着フィルム10の進行方向に対して上流側になるように配設したものである。
【0103】
水滴型の凹部41は定着フィルム10の進行方向に対して最も摺動抵抗が小さい形状であるため、第1の実施形態例よりも摺動抵抗を小さくすることができるので、起動時と定常回転時の回転トルクをさらに下げることができた。
【0104】
その他の装置構成等は第1の実施形態例の定着装置100と同様であるので再度の説明は省略する。
【0105】
【0106】
【0107】
ここで、第1と第2の実施形態例において、摺動部材40の面に対する凹部41は摺動部材上に切削して形成したり、凹部以外の部分にマスキングをしサンドブラストで形成することもできる。また摺動部材の成型時に凹部を型で成形することも可能である。また、スクリーン印刷により耐熱基板上に凹部以外の部分を形成することも可能である。この場合、ガラスなどの材料が有効である。
【0108】
〈第3の実施形態例〉(図13)
本実施形態例は、加熱体としてセラミックヒータを用いたフィルム加熱方式の定着装置例である。
【0109】
図13に示す本実施形態例の定着装置100は、大きく分けて、横断面略半円弧状樋型の耐熱性・断熱性のフィルムガイド部材16と、このフィルムガイド部材16の下面の略中央部にガイド部材長手に沿って形成具備させた溝部に嵌入して固定支持させた加熱体としてセラミックヒータ12と、このセラミックヒータ12を含むフィルムガイド部材16にルーズに外嵌させた円筒状もしくはエンドレス状の耐熱性の定着フィルム11と、フィルムガイド部材16側のセラミックヒータ12の下面との間に定着フィルム11を挟んでニップ部Nを形成させた加圧部材としての加圧ローラ30とからなる。
【0110】
本例においては、セラミックヒータ12もしくはこのセラミックヒータ12を含むフィルムガイド部材16が第1部材であり、定着フィルム11が第2部材であり、加圧ローラ30が第3部材である。
【0111】
加圧ローラ30は弾性加圧ローラであり、芯金30aにシリコーンゴム等の弾性層30bを設けて硬度を下げたもので、芯金30aの両端部を装置の不図示の手前側と奥側のシャーシ側板間に回転自由に軸受け保持させて配設してある。表面性を向上させるために、さらに外周に、PTFE、PFA、FEP等のフッ素樹脂層を設けてもよい。
【0112】
定着フィルム11を外嵌させたフィルムガイド部材16はセラミックヒータ12側を下向きにして加圧ローラ30の上側に配置され、第1の実施形態例の定着装置と同様に、フィルムガイド部材16内に挿通して配設した加圧用剛性ステイ22の両端部と装置シャーシ側のバネ受け部材との間にそれぞれ加圧バネを縮設することで加圧用剛性ステイ22に押し下げ力を作用させている。これにより、フィルムガイド部材16側のセラミックヒータ12の下面と加圧ローラ30の上面とが定着フィルム11を挟んで圧接して所定幅の定着ニップ部Nが形成される。
【0113】
加圧ローラ30は駆動手段Mにより矢示の反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ30の回転駆動により、前記加圧ローラ30と定着フィルム11の外面との摩擦力で定着フィルム11に回転力が作用し、前記定着フィルム11の内周面が定着ニップ部Nにおいてセラミックヒータ12の下面に密着して摺動しながら矢示の時計方向に加圧ローラ30の周速度にほぼ対応した周速度をもってフィルムガイド部材16の外回りを回転状態になる(加圧ローラ駆動式)。
【0114】
そして、定着ニップ部Nにおける定着フィルム摺動部面であるセラミックヒータ12の下面と定着フィルム11の内面との相互摺動摩擦力を低減化させるためにセラミックヒータ12の下面には、第1または第2の実施形態例の定着装置における摺動部材40と同様の、独立した凹部41を複数個設けた摺動部材40を配設してある。さらには定着ニップ部Nにおける該摺動部材40と定着フィルム内面との間に耐熱性グリスなどの潤滑剤Gを介在させる。
【0115】
プリントスタート信号に基づいて加圧ローラ30の回転が開始され、またセラミックヒータ12のヒートアップが開始される。加圧ローラ30の回転による定着フィルム11の回転周速度が定常化し、セラミックヒータ12の温度が所定に立ち上がった状態において、定着ニップ部Nの定着フィルム11と加圧ローラ30との間に被加熱材としてのトナー画像tを担持させた被記録材Pがトナー画像担持面側を定着フィルム11側にして導入されることで、被記録材Pは定着ニップ部Nにおいて定着フィルム11を介してセラミックヒータ12の下面に密着して定着ニップ部Nを定着フィルム11と一緒に移動通過していく。その移動通過過程においてセラミックヒータ12の熱が定着フィルム11を介して被記録材Pに付与されてトナー画像tが被記録材P面に加熱定着される。定着ニップ部Nを通過した被記録材Pは定着フィルム11の面から分離されて搬送される。
【0116】
定着フィルム11は熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために、フィルム膜厚は100μm以下、好ましくは50μm以下20μm以上の耐熱性のPTFE、PFA、FEPの単層、あるいはポリイミド、ポリイミドアミド、PEEK、PES、PPS等の外周面にPTFE、PFA、FEP等をコーティングした複合層フィルムを使用できる。本例では、ポリイミドフィルムの外周面にPTFEをコーティングした直径25mmのものを用いた。
【0117】
加熱体としてのセラミックヒータ12は、定着フィルム11・被記録材Pの移動方向に直交する方向を長手とする低熱容量の横長の線状加熱体である。本例のものはチッ化アルミニウム(AlN)等でできたヒータ基板12aと、このヒータ基板12aの表面にその長手に沿って設けた発熱層12b、例えばAg/Pd(銀/バラジウム)等の電気抵抗材料を約10μm、幅1〜5mmにスクリーン印刷等により塗エして投けた発熱層12bと、更にその上に設けたガラスやフッ素樹脂等の保護層12cを基本構成とするものである。このセラミックヒータ12のヒータ基板12aの発熱層12b・保護層12cを設けた表面側とは反対側のヒータ基板裏面側に摺動部材40を設けてある。
【0118】
前記セラミックヒータ12の発熱層12bの両端間に通電されることで発熱層12bは発熱してヒータ12が急速に昇温する。そのヒータ温度が不図示の温度センサに検知され、ヒータ温度が所定の温度に維持されるように不図示の制御回路で発熱層12bに対する通電が制御されてヒータ12は温調管理される。
【0119】
前記セラミックヒータ12は、フィルムガイド部材16の下面の略中央部にガイド長手に沿って形成具備させた溝部に保護層12c側を上向きに嵌入して固定支持させてある。
【0120】
本実施形態例の装置のように、第1または第2の実施形態例とは異なる加熱形態においても、回転起動時及び定常回転時のトルクの低滅を図ることができた。
【0121】
セラミックヒータ12のヒータ基板12a自体が定着フィルム11との摺動性が良好な材質のものであれば、別途の摺動部材40を設けずにヒータ基板12aの面を直接に定着フィルム摺動部面にしてその面に凹部41を具備させることもできる。
【0122】
本実施形態例の装置において、加熱体としてのセラミックヒータ12を鉄板などの電磁誘導発熱性部材に変更し、フィルムガイド部材16の内側に磁場発生手段としての励磁コイル・磁性コアを配設して上記の鉄板などの電磁誘導発熱性部材を加熱体として電磁誘導発熱させることで、その発熱を定着ニップ部Nにおいて定着フィルム11を介して被記録材Pに付与する構成の装置とすることもできる。
【0123】
この場合においても、加熱体としての電磁誘導発熱性部材の定着フィルム摺動部面には独立した凹部41を複数個設けた摺動部材40を配設する。また、加熱体としての電磁誘導発熱性部材自体が定着フィルム11との摺動性が良好な材質のものであれば、別途の摺動部材40を設けずに加熱体としての電磁誘導発熱性部材の面を直接に定着フィルム摺動部面にしてその面に凹部41を具備させることもできる。
【0124】
〈第4の実施形態例〉(図14)
加熱装置としての定着装置100の装置構成は第1ないし第3の実施形態例の加圧ローラ駆動方式に限られるものではない。
【0125】
例えば、図14のように、フィルムガイド16と、駆動ローラ31と、テンションローラ32との間に、電磁誘導発熱性のエンドレスフィルム状の定着フィルム10を懸回張設し、フィルムガイド部材16の下面部と加圧部材としての加圧ローラ30とを定着フィルム10を挟ませて圧接させて定着ニップ部Nを形成させ、定着フィルム10を駆動ローラ31によって回転駆動させる装置構成にすることもできる。この場合、加圧ローラ30は従動回転ローラである。
【0126】
フィルムガイド部材16の内側には磁場発生手段としての磁性コア17a・17b・17cと励磁コイル18を設けてある。
【0127】
フィルムガイド部材16の、定着ニップ部Nに対応する下面部分には定着フィルム10の内面との相互摺動摩擦力を低減化させるために摺動部材40を配設してあり、この摺動部材40の定着フィルム内面との摺動部面には、第1または第2の実施形態例の定着装置における摺動部材40と同様に、独立した凹部41を複数個設けた構成にしてある。さらには定着ニップ部Nにおける該摺動部材40と定着フィルム内面との間に耐熱性グリスなどの潤滑剤Gを介在させる。
【0128】
〈第5の実施形態例〉(図15)
本実施形態例は画像形成装置例である。本例の画像形成装置は電子写真プロセス利用のカラーレーザプリンタである。
【0129】
101は像担持体としての、有機感光体やアモルファスシリコン感光体でできた感光ドラムであり、矢示の反時計方向に所定のプロセス速度(周速度)で回転駆動される。
【0130】
感光ドラム101はその回転過程で帯電ローラ等の帯電装置102で所定の極性・電位の一様な帯電処理を受ける。
【0131】
次いでその帯電処理面にレーザ光学箱(レーザスキャナー)110から出力されるレーザ光103により画像情報の走査露光処理を受ける。レーザ光学箱110は不図示の画像読み取り装置等の画像信号発生装置からの画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調(オン/オフ)したレーザ光103を出力し、感光ドラム101面を走査露光しする。これにより感光ドラム面に画像情報に対応した静電潜像が形成される。109はレーザ光学箱110からの出力レーザ光を感光ドラム101の露光位置に偏向させるミラーである。
【0132】
フルカラー画像形成の場合は、目的のフルカラー画像の第1の色分解成分画像、例えばイエロー成分画像についての走査露光・潜像形成がなされ、その潜像が4色カラー現像装置104のうちのイエロー現像器104Yの作動でイエロートナー画像として現像される。そのイエロートナー画像は感光ドラム101と中間転写ドラム105との接触部(或いは近接部)である一次転写部T1において中間転写ドラム105面に転写される。中間転写ドラム105面に対するトナー画像転写後の感光ドラム101面はクリーナ107により転写残トナー等の付着残留物の除去を受けて清掃される。
【0133】
上記のような帯電・走査露光・現像・一次転写・清掃のプロセスサイクルが、目的のフルカラー画像の第2の色分解成分画像(例えばマゼンタ成分画像、マゼンタ現像器104Mが作動)、第3の色分解成分画像(例えばシアン成分画像、シアン現像器104Cが作動)、第4の色分解成分画像(例えば黒成分画像、黒現像器104BKが作動)の各色分解成分画像について順次実行され、中間転写ドラム105面にイエロートナー画像・マゼンタトナー画像・シアントナー画像・黒トナー画像の4色のトナー画像が順次重ねて転写されて、目的のフルカラー画像に対応したカラートナー画像が形成される。
【0134】
中間転写ドラム105は、金属ドラム上に中抵抗の弾性層と高抵抗の表層を設けたもので、感光ドラム101に接触して或いは近接して感光ドラム101と同じ周速度で矢示の時計方向に回転駆動され、中間転写ドラム105の金属ドラムにバイアス電位を与えて感光ドラム101との電位差で感光ドラム101側のトナー画像を前記中間転写ドラム105面側に転写させる。
【0135】
上記の中間転写ドラム105面に形成されたカラートナー画像は、前記中間転写ドラム105と転写ローラ106との接触ニップ部である二次転写部T2において、前記二次転写部T2に不図示の給紙部から所定のタイミングで送り込まれた被記録材Pの面に転写されていく。転写ローラ106は被記録材Pの背面からトナーと逆極性の電荷を供給することで中間転写ドラム105面側から被記録材P側へ合成カラートナー画像を順次に一括転写する。
【0136】
二次転写部T2を通過した被記録材Pは中間転写ドラム105面から分離されて定着装置(画像加熱装置)100へ導入され、未定着トナー画像の加熱定着処理を受けて、機外の不図示の排紙トレーに排出される。定着装置100は、例えば、第1の実施形態例に示した装置である。
【0137】
被記録材Pに対するカラートナー画像転写後の中間転写ドラム105はクリーナ108により転写残トナー・紙粉等の付着残留物の除去を受けて清掃される。このクリーナ108は常時は中間転写ドラム105に非接触状態に保持されており、中間転写ドラム105から被記録材Pに対するカラートナー画像の二次転写実行過程において中間転写ドラム105に接触状態に保持される。
【0138】
また転写ローラ106も常時中間転写ドラム105に非接触状態に保持されており、中間転写ドラム105から被記録材Pに対するカラートナー画像の二次転写実行過程において中間転写ドラム105に被記録材Pを介して接触状態に保持される。
【0139】
本実施例の画像形成装置は、白黒画像などモノカラー画像のプリントモードも実行できる。また両面画像プリントモード、或いは多重画像プリントモードも実行できる。
【0140】
両面画像プリントモードの場合は、定着装置100を出た1面目画像プリント済みの被記録材Pは不図示の再循環搬送機構を介して表裏反転されて再び二次転写部T2へ送り込まれて2面に対するトナー画像転写を受け、再度、定着装置100に導入されて2面に対するトナー画像の定着処理を受けることで両面画像プリントが出力される。
【0141】
多重画像プリントモードの場合は、定着装置100を出た1回目画像プリント済みの被記録材Pは不図示の再循環搬送機構を介して表裏反転されずに再び二次転写部T2へ送り込まれて1回目画像プリント済みの面に2回目のトナー画像転写を受け、再度、定着装置100に導入されて2回目のトナー画像の定着処理を受けることで多重画像プリントが出力される。
【0142】
〈その他の実施形態例〉
1)摺動部材40の面もしくは摺動部の面に設ける凹部41の平面形状は実施形態例の円形や滴形以外にも任意の形状のものとすることができる。
【0143】
2)電磁誘導発熱性の定着フィルム10は、モノクロあるいは1パスマルチカラー画像などの加熱定着用の場合は弾性層2を省略した形態のものとすることもできる。発熱層1は樹脂に金属フイラーを混入して構成したものとすることもできる。発熱層単層の部材とすることもできる。
【0144】
3)定着フィルム10や11はエンドレスの回転部材ではなく、例えば、ロール巻きにした長尺の有端のウエブ部材にし、これを繰り出して走行移動させる形態の装置構成にすることもできる。
【0145】
4)加圧部材30はローラ体に限らず、回動ベルト型など他の形態の部材にすることもできる。
【0146】
また加圧部材30側からも被記録材に熱エネルギーを供給するために、加圧部材30側にも電磁誘導加熱などの発熱手段を設けて所定の温度に加熱・温調する装置構成にすることもできる。
【0147】
5)本発明の加熱装置は実施形態例の画像加熱定着装置としてに限らず、画像を担持した被記録材を加熱してつや等の表面性を改質する像加熱装置、仮定着する像加熱装置、その他、被加熱材の加熱乾燥装置、加熱ラミネート装置など、広く被加熱材を加熱処理する手段・装置として使用できる。
【0148】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、例えばフィルム加熱方式や電磁誘導式・フィルム加熱方式等の加熱装置のように、第1部材に対して摺動して移動する第2部材と、該第2部材を挟んで第1部材と共にニップ部を形成する第3部材とを有し、第2部材と第3部材との間で被加熱材を挟持搬送して被加熱材を加圧及び加熱する加熱装置において、第1部材の、前記第2部材との摺動部に、潤滑剤を保持する独立した凹部が複数個設けられており、この複数個の凹部は、その配列が第2部材移動方向に対し斜めの格子状になってい ることにより、第1部材と第2部材との摺動部における接触面積が少なくなって摺動摩擦抵抗を低減し、また潤滑剤が複数個の独立した凹部内に安定に保持されて、潤滑剤が摺動部における第1部材と第2部材との間から掃き出されてしまいほとんど残らないような事態が生じることが防止される。これにより、通紙耐久による摺動摩擦抵抗の増加を抑制することが出来て装置の長寿命化を図ることができる。
【0149】
よって、被加熱材のスリップを防止できるので、安定した被加熱材の搬送を確保することができ、画像加熱定着装置にあっては、高品位な画像と安定した被記録材の搬送を確保することが可能となる。
【0150】
さらに、加熱装置の駆動モータとして、駆動トルクのより小さなものを使用することができるので、製品コストの低減につながる。
【0151】
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態例の定着装置の要部の横断側面模型図
【図2】同じく要部の正面模型図
【図3】同じく要部の縦断正面模型図
【図4】内部に磁場発生手段を配設支持させた右側のフィルムガイド部材半体の斜視模型図
【図5】磁場発生手段と発熱量Qの関係を示した図
【図6】電磁誘導発熱性の定着フィルムの層構成模型図(その1)
【図7】電磁誘導発熱性の定着フィルムの層構成模型図(その2)
【図8】発熱層深さと電磁波強度の関係を示したグラフ
【図9】複数の凹部を形成具備させた摺動部材の説明図
【図10】複数の凹部を形成具備させた摺動部材の平面模型図
【図11】凹部の形状説明図
【図12】第2の実施形態例の定着装置における、複数の凹部を形成具備させた摺動部材の説明図
【図13】 第3の実施形態例の定着装置の要部の横断面模型図
【図14】 第4の実施形態例の定着装置の要部の横断面模型図
【図15】 第5の実施形態例の画像形成装置の概略構成模型図
【符号の説明】
1・・発熱層、2・・弾性層、3・・離型層、4・・断熱層、10,11・・定着フィルム、16・・フィルムガイド部材、17・・磁性コア、18・・励磁コイル、23a,23b・・定着フィルム端部の規制・保持用フランジ部材、26・・温度検知素子(サーミスタ)、30・・加圧部材としての加圧ローラ、31・・駆動ローラ、32・・テンションローラ、40・・摺動部材、41・・凹部
Claims (2)
- 第1部材に対して摺動して移動する第2部材と、該第2部材を挟んで前記第1部材と共にニップ部を形成する第3部材とを有し、前記第2部材と前記第3部材との間で被加熱材を挟持搬送して被加熱材を加圧及び加熱する加熱装置において、
前記第1部材の、前記第2部材との摺動部に、潤滑剤を保持する独立した凹部が複数個設けられており、この複数個の凹部は、その配列が第2部材移動方向に対し斜めの格子状になっていることを特徴とする加熱装置。 - 前記凹部を、前記摺動部の面積の20〜60%を占めるように形成したことを特徴とする請求項1に記載の加熱装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21726799A JP3634679B2 (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 加熱装置 |
US09/628,002 US6456819B1 (en) | 1999-07-30 | 2000-07-28 | Image heating apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21726799A JP3634679B2 (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 加熱装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001042670A JP2001042670A (ja) | 2001-02-16 |
JP3634679B2 true JP3634679B2 (ja) | 2005-03-30 |
Family
ID=16701468
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21726799A Expired - Fee Related JP3634679B2 (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 加熱装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6456819B1 (ja) |
JP (1) | JP3634679B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8909116B2 (en) | 2012-01-23 | 2014-12-09 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Sliding member for fixing device, fixing device, and image forming apparatus |
US8942613B2 (en) | 2012-02-21 | 2015-01-27 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Sliding member for fixing device, fixing device, and image forming apparatus |
Families Citing this family (60)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003131502A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-05-09 | Canon Inc | イミド系摺動層を有するヒータ及びこのヒータを用いた像加熱装置 |
JP2003208055A (ja) | 2001-11-08 | 2003-07-25 | Canon Inc | 像加熱装置及びこの装置に用いられる弾性ローラ |
JP3913069B2 (ja) | 2002-01-31 | 2007-05-09 | キヤノン株式会社 | 加熱装置 |
JP3817482B2 (ja) * | 2002-02-01 | 2006-09-06 | キヤノン株式会社 | 加熱装置および画像形成装置 |
US6947699B2 (en) * | 2002-02-05 | 2005-09-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Image heating apparatus with projection extending in longitudinal direction of supporting member |
JP2003233264A (ja) * | 2002-02-12 | 2003-08-22 | Canon Inc | 定着装置 |
KR100449090B1 (ko) * | 2002-09-30 | 2004-09-18 | 삼성전자주식회사 | 화상형성장치의 정착장치 |
JP4685635B2 (ja) * | 2003-12-02 | 2011-05-18 | キヤノン電子株式会社 | 金属ベルト、定着ベルト及び加熱定着装置 |
JP4537215B2 (ja) * | 2004-02-03 | 2010-09-01 | キヤノン株式会社 | 像加熱装置 |
JP4529579B2 (ja) * | 2004-08-05 | 2010-08-25 | 富士ゼロックス株式会社 | 定着装置 |
JP4937718B2 (ja) * | 2006-12-08 | 2012-05-23 | キヤノンファインテック株式会社 | 画像形成装置 |
JP4962057B2 (ja) * | 2007-03-09 | 2012-06-27 | 富士ゼロックス株式会社 | 定着装置及び画像形成装置 |
JP5125267B2 (ja) * | 2007-07-09 | 2013-01-23 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 定着器用の摺動シートおよびその製造方法、定着器並びに画像形成装置 |
KR101154896B1 (ko) * | 2007-08-06 | 2012-06-18 | 삼성전자주식회사 | 정착유닛 및 이를 포함하는 화상형성장치 |
US7917073B2 (en) * | 2007-09-20 | 2011-03-29 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Sliding member and fixing device, and image forming apparatus using the same |
US8320810B2 (en) * | 2009-01-22 | 2012-11-27 | Lexmark International, Inc. | Belt fuser having a protuberance for an imaging device |
JP5518080B2 (ja) * | 2009-09-11 | 2014-06-11 | キヤノン株式会社 | ヒータ及びこのヒータを搭載する像加熱装置 |
EP2476027B1 (en) * | 2009-09-11 | 2014-06-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Heater, image heating device with the heater and image forming apparatus therein |
CN103826335B (zh) * | 2009-09-11 | 2016-01-13 | 佳能株式会社 | 加热器和包括该加热器的图像加热装置 |
JP5791264B2 (ja) * | 2009-12-21 | 2015-10-07 | キヤノン株式会社 | ヒータ及びこのヒータを搭載する像加熱装置 |
JP5495772B2 (ja) * | 2009-12-21 | 2014-05-21 | キヤノン株式会社 | ヒータ及びこのヒータを搭載する像加熱装置 |
JP5403264B2 (ja) | 2010-01-13 | 2014-01-29 | 株式会社リコー | 定着装置及び画像形成装置 |
JP5465100B2 (ja) | 2010-06-15 | 2014-04-09 | キヤノン株式会社 | 像加熱装置 |
KR101764202B1 (ko) * | 2010-12-22 | 2017-08-03 | 에스프린팅솔루션 주식회사 | 정착장치와 이를 가지는 화상형성장치 |
JP2012181421A (ja) * | 2011-03-02 | 2012-09-20 | Fuji Xerox Co Ltd | 定着装置用摺動部材、定着装置、及び画像形成装置 |
JP5762060B2 (ja) * | 2011-03-10 | 2015-08-12 | キヤノン株式会社 | ヒータ及びこのヒータを有する像加熱装置 |
JP5812632B2 (ja) * | 2011-03-10 | 2015-11-17 | キヤノン株式会社 | ヒータ及びこのヒータを有する像加熱装置 |
JP5832149B2 (ja) * | 2011-06-02 | 2015-12-16 | キヤノン株式会社 | 画像加熱装置及びこの装置に用いられるヒータ |
JP2013033107A (ja) | 2011-08-01 | 2013-02-14 | Fuji Xerox Co Ltd | 定着装置用摺動部材、定着装置、及び画像形成装置 |
JP5895417B2 (ja) * | 2011-09-20 | 2016-03-30 | ブラザー工業株式会社 | 定着装置 |
JP5943231B2 (ja) * | 2012-01-26 | 2016-07-05 | 株式会社リコー | 定着装置、及び、画像形成装置 |
JP6035668B2 (ja) * | 2012-01-27 | 2016-11-30 | 株式会社リコー | 定着装置、及び、画像形成装置 |
JP5674711B2 (ja) * | 2012-05-31 | 2015-02-25 | 株式会社沖データ | 定着装置および画像形成装置 |
JP6071366B2 (ja) * | 2012-09-19 | 2017-02-01 | キヤノン株式会社 | ヒータ及びこのヒータを搭載する像加熱装置 |
JP5888195B2 (ja) * | 2012-09-21 | 2016-03-16 | 富士ゼロックス株式会社 | 定着装置用摺動部材、定着装置、及び画像形成装置 |
JP6003668B2 (ja) * | 2013-01-21 | 2016-10-05 | 富士ゼロックス株式会社 | 定着装置用摺動部材、定着装置、及び画像形成装置 |
JP5843810B2 (ja) * | 2013-06-17 | 2016-01-13 | 株式会社沖データ | 定着装置、画像形成装置及び磨耗粉除去方法 |
KR20150014302A (ko) * | 2013-07-29 | 2015-02-06 | 삼성전자주식회사 | 정착장치 및 이를 갖는 화상형성장치 |
JP6476620B2 (ja) | 2013-08-26 | 2019-03-06 | 株式会社リコー | 定着装置及び画像形成装置 |
JP2015084082A (ja) * | 2013-09-17 | 2015-04-30 | 株式会社リコー | 定着装置及び画像形成装置 |
JP6318521B2 (ja) * | 2013-09-30 | 2018-05-09 | ブラザー工業株式会社 | 定着装置 |
US9703241B2 (en) | 2013-09-30 | 2017-07-11 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Fixing device provided with nip member capable of preventing outflow of lubricant |
JP6055757B2 (ja) * | 2013-12-25 | 2016-12-27 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 定着装置、シート部材及び画像形成装置 |
EP4123389B1 (en) * | 2014-03-19 | 2024-06-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Image heating apparatus and heater for use therein |
KR102050131B1 (ko) * | 2014-03-19 | 2020-01-08 | 캐논 가부시끼가이샤 | 화상 가열 장치 및 화상 가열 장치에서 사용하기 위한 히터 |
JP2015197485A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-09 | ブラザー工業株式会社 | 定着装置 |
JP6579798B2 (ja) | 2014-05-26 | 2019-09-25 | キヤノン株式会社 | ヒータ、及びこれを備えた画像加熱装置 |
JP6350137B2 (ja) * | 2014-09-03 | 2018-07-04 | 株式会社リコー | 定着装置及び画像形成装置 |
JP2017107121A (ja) * | 2015-12-11 | 2017-06-15 | 株式会社リコー | 定着装置および画像形成装置 |
JP6792331B2 (ja) * | 2015-12-22 | 2020-11-25 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー.Hewlett‐Packard Development Company, L.P. | 定着装置及び画像形成装置 |
US10031452B2 (en) | 2015-12-22 | 2018-07-24 | S-Printing Solution Co., Ltd. | Fixing device and image forming apparatus including the same |
US10025247B2 (en) * | 2016-03-11 | 2018-07-17 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device including a pressure pad with at least one mouth, and image forming apparatus incorporating same |
JP6735044B2 (ja) * | 2016-07-05 | 2020-08-05 | 株式会社リコー | 定着装置及び画像形成装置 |
US10180644B2 (en) * | 2016-07-08 | 2019-01-15 | Konica Minolta, Inc. | Fixing device having an endless belt and guide member and image forming apparatus |
JP7056183B2 (ja) * | 2018-01-31 | 2022-04-19 | ブラザー工業株式会社 | 定着装置 |
JP6684476B2 (ja) * | 2018-03-30 | 2020-04-22 | ブラザー工業株式会社 | 定着装置 |
JP7131117B2 (ja) * | 2018-06-21 | 2022-09-06 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 定着ベルトおよび定着装置並びに画像形成装置 |
JP7328090B2 (ja) * | 2019-09-05 | 2023-08-16 | 東芝テック株式会社 | 定着装置及び画像形成装置 |
JP7427431B2 (ja) | 2019-11-22 | 2024-02-05 | キヤノン株式会社 | 定着装置及び画像形成装置 |
JP2023145042A (ja) | 2022-03-28 | 2023-10-11 | 沖電気工業株式会社 | 定着装置及び画像形成装置 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2516886B2 (ja) | 1987-06-16 | 1996-07-24 | キヤノン株式会社 | 像加熱装置 |
DE3854801T2 (de) | 1987-06-16 | 1996-06-13 | Canon Kk | Bildfixiergerät |
JP2646444B2 (ja) | 1988-12-12 | 1997-08-27 | キヤノン株式会社 | 画像加熱定着装置 |
US5083168A (en) | 1988-11-15 | 1992-01-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Fixing device and fixing heater for use in the same |
US5162634A (en) * | 1988-11-15 | 1992-11-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Image fixing apparatus |
EP0461595B1 (en) | 1990-06-11 | 1996-03-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Heating apparatus using endless film |
JP2884714B2 (ja) | 1990-06-11 | 1999-04-19 | キヤノン株式会社 | 像加熱装置 |
US5210579A (en) | 1990-11-30 | 1993-05-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Image fixing apparatus having a parting resin layer for reducing frictional resistance of the film through which the image is heated |
JP2900604B2 (ja) | 1990-11-30 | 1999-06-02 | キヤノン株式会社 | 像加熱装置 |
JP2941962B2 (ja) * | 1991-01-08 | 1999-08-30 | キヤノン株式会社 | 定着装置 |
JP2690630B2 (ja) * | 1991-05-17 | 1997-12-10 | 株式会社日立製作所 | 電子写真の定着装置および電子写真装置 |
JPH0527619A (ja) | 1991-07-19 | 1993-02-05 | Canon Inc | 加熱装置 |
JP2986126B2 (ja) * | 1991-07-19 | 1999-12-06 | キヤノン株式会社 | 像加熱装置 |
JP3161114B2 (ja) * | 1992-12-29 | 2001-04-25 | キヤノン株式会社 | 加熱装置 |
JP3301162B2 (ja) | 1993-04-28 | 2002-07-15 | キヤノン株式会社 | 加熱装置 |
US5939337A (en) | 1995-08-03 | 1999-08-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Toner fixation film and toner fixation apparatus using it |
JP3483413B2 (ja) | 1996-12-27 | 2004-01-06 | キヤノン株式会社 | 加熱装置 |
-
1999
- 1999-07-30 JP JP21726799A patent/JP3634679B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-07-28 US US09/628,002 patent/US6456819B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8909116B2 (en) | 2012-01-23 | 2014-12-09 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Sliding member for fixing device, fixing device, and image forming apparatus |
US8942613B2 (en) | 2012-02-21 | 2015-01-27 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Sliding member for fixing device, fixing device, and image forming apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6456819B1 (en) | 2002-09-24 |
JP2001042670A (ja) | 2001-02-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3634679B2 (ja) | 加熱装置 | |
JP4474056B2 (ja) | 加熱装置 | |
JP3817482B2 (ja) | 加熱装置および画像形成装置 | |
JP3437392B2 (ja) | 像加熱装置 | |
JP3913069B2 (ja) | 加熱装置 | |
JP2001100575A (ja) | 像加熱装置 | |
JP2001083822A (ja) | 加熱装置、像加熱装置および画像形成装置 | |
JP4115147B2 (ja) | 加熱装置 | |
JP2002056960A (ja) | 加熱装置及び画像形成装置 | |
JP2006301106A (ja) | 加熱装置 | |
JP2003077621A (ja) | 加熱装置および画像形成装置 | |
JP2002025759A (ja) | 加熱装置および画像形成装置 | |
JP2003098895A (ja) | 像加熱装置及び画像形成装置 | |
JPH10228192A (ja) | 加熱用フィルム、加熱装置及び画像形成装置 | |
JP2001203072A (ja) | 加熱装置、像加熱装置および画像形成装置 | |
JP3912874B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2003270998A (ja) | 像加熱装置 | |
JP2004184517A (ja) | 加熱装置 | |
JP2002023534A (ja) | 加熱装置および画像形成装置 | |
JP2001228732A (ja) | 加熱装置、像加熱装置および画像形成装置 | |
JP3584132B2 (ja) | 像加熱装置 | |
JP4585700B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2005338501A (ja) | 加熱装置 | |
JP2002134264A (ja) | 加熱装置および画像形成装置 | |
JP4115137B2 (ja) | 定着装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040903 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040914 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041111 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041221 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041224 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090107 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100107 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110107 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120107 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130107 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140107 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |