Фиксирующее устройство

Фиксирующее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ И ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение имеет отношение к фиксирующему устройству для фиксации тонерного изображения на листе. Это фиксирующее устройство может быть смонтировано в устройстве для формирования изображения, таком как копировальная машина, принтер, факсимильный аппарат или многофункциональная машина, имеющая множество функций этих машин.

В традиционном устройстве для формирования изображения электрофотографического типа тонерное изображение формируется на листе посредством использования тонера, в который включен разделительный агент (воск), и затем фиксируется под воздействием тепла и давления в фиксирующем устройстве.

Было известно, что во время фиксации воск, включенный в тонер, выпаривается и сразу после этого конденсируется. Как известно авторам настоящего изобретения, было обнаружено, что в окружении отверстия ввода листа фиксирующего устройства конденсированный воск (частицы с размером от нескольких нанометров до нескольких сотен нанометров, в дальнейшем также называемые пылью) присутствует и осаждается в большом количестве. Когда против такого воска не предпринимаются никакие меры, сразу после конденсации он присутствует в большом количестве в окружении отверстия ввода листа, и большая часть воска распространяется за пределы фиксирующего устройства, и, таким образом, имеется опасение, что на изображение будет оказано негативное влияние. Таким образом, требуется, чтобы частицы воска сразу после конденсации увеличились в диаметре, чтобы не распространяться за пределы фиксирующего устройства.

С другой стороны, в фиксирующем устройстве типа электромагнитной индукции, описанном в выложенной патентной заявке Японии (JP-A) 2010-217580, чтобы воспрепятствовать фиксации и осаждению воска на держателе катушки, в окружении держателя катушки обеспечен элемент генерации тепла. В частности, воск сжижается посредством нагрева держателя катушки элементом генерации тепла, так, что воск, фиксированный на держателе катушки, падает вниз.

Кроме того, в фиксирующем устройстве, описанном в документе JP-A 2011-112708, когда мелкие частицы, осажденные на фиксирующем валике, удаляются с помощью очищающего полотна, материал для захвата мелких частиц содержится в очищающем полотне.

Однако в фиксирующих устройствах, описанных в документах JP-A 2010-217580 и JP-A 2011-112708, не может быть подавлено распространение пыли, присутствующей в большом количестве в окружении отверстия ввода листа, за пределы фиксирующих устройств, и поэтому их средства не представляют собой решения.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Основная задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить фиксирующее устройство, способное подавлять распространение частиц, имеющих заданный диаметр, получающихся из разделительного агента, за пределы фиксирующего устройства как такового.

Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить фиксирующее устройство, способное ускорять увеличение диаметра частиц, имеющих заданный диаметр, получающихся из разделительного агента.

В соответствии с аспектом настоящего изобретения обеспечено фиксирующее устройство, содержащее: первый и второй способные вращаться элементы, выполненные с возможностью тепловой фиксации, в зажиме между ними, нефиксированного тонерного изображения, сформированного на листе посредством использования тонера, содержащего разделительный агент; корпус, выполненный с возможностью размещения первого и второго способных вращаться элементов, включающий в себя отверстия ввода листа и отверстие выгрузки листа; и секцию подавления, выполненную с возможностью подавления распространения по направлению к отверстию выгрузки листа частиц, имеющих заданный диаметр, получающихся из разделительного агента в окружении отверстия ввода листа, причем секция подавления обеспечена в позиции от 0,5 мм до 3,5 мм от поверхности первого способного вращаться элемента в пространстве в упомянутом корпусе от отверстия ввода листа до отверстия выгрузки листа.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения обеспечено фиксирующее устройство, содержащее: первый и второй способные вращаться элементы, выполненные с возможностью фиксации, в зажиме между ними, тонерного изображения, сформированного на листе посредством использования тонера, содержащего разделительный агент; корпус, выполненный с возможностью размещения первого и второго способных вращаться элементов, включающий в себя отверстия ввода листа и отверстие выгрузки листа; и механизм подавления, обеспеченный в пространстве в корпусе от отверстия ввода листа до отверстия выгрузки листа, выполненный смежным с потоком воздуха в окружении первого способного вращаться элемента вдоль направления вращения первого способного вращаться элемента, и выполненный с возможностью подавления потока воздуха в противоположном направлении по отношению к потоку воздуха вдоль направления вращения.

В соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения обеспечено фиксирующее устройство, содержащее: первый и второй способные вращаться элементы, выполненные с возможностью фиксации, в зажиме между ними, тонерного изображения, сформированного на листе посредством использования тонера, содержащего разделительный агент; корпус, выполненный с возможностью размещения первого и второго способных вращаться элементов, включающий в себя отверстия ввода листа и отверстие выгрузки листа; и секцию подавления, выполненную с возможностью подавления распространения по направлению к отверстию выгрузки листа, частиц, имеющих заданный диаметр, образующихся из разделительного агента, причем секция подавления обеспечена в окружении поверхности первого способного вращаться элемента в пространстве в корпусе от отверстия ввода листа до отверстия выгрузки листа, причем когда разрыв между секцией подавления и первым способным вращаться элементом составляет G (мм), и периферийная скорость первого способного вращаться элемента составляет V (мм/с), удовлетворено следующее отношение:

0,5≤G≤0,0059×V+0,72.

Эти и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более понятны после рассмотрения последующего описания предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения совместно с сопроводительными чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1(a) и (b) - соответственно, схематическая иллюстрация и разобранный вид в перспективе фиксирующего устройства.

Фиг. 2 - разобранный вид в перспективе блока фиксации.

Фиг. 3 - схематическая иллюстрация устройства для формирования изображения.

Фиг. 4(a) - увеличенное изображение зажима, показанного на фиг. 1(a), 4(b) - схематическое изображение, показывающее структуру слоев фиксирующей ленты, и 4(c) - схематическое изображение, показывающее структуру слоев прижимного валика.

Фиг. 5 - вид в перспективе, показывающий позиционное отношение между блоком фиксации и листом.

Фиг. 6(a) - схематическое изображение, показывающее явление слипания пыли, и 6(b) - схематическое изображение для иллюстрации явления осаждения.

Фиг. 7 - схематическое изображение для иллюстрации точки формирования пыли.

Фиг. 8 - график, показывающий плотность пыли на периферии фиксирующей ленты.

Фиг. 9 - схематическое изображение для иллюстрации потока воздуха на периферии фиксирующей ленты и прижимного валика.

Фиг. 10(a) - схематическое изображение, показывающее путь прохождения пыли во время передачи почти центральной части листа через зажим, и 10(b) - схематическое изображение, показывающее путь прохождения, когда задний конец листа входит в зажим.

Фиг. 11 - схематическое изображение для иллюстрации позиции, в которой обеспечен элемент подавления распространения.

Фиг. 12-15 - схематические виды в разрезе фиксирующего устройства.

Фиг. 16(a) - вид в перспективе, показывающий позиционное отношение между блоком фиксации и листом, и 16(b) - частично увеличенное изображение элемента подавления распространения и фиксирующей ленты.

Фиг. 17(a) - схематический вид в разрезе фиксирующего устройства, и 17(b) - частично увеличенное изображение элемента подавления распространения и фиксирующей ленты.

Фиг. 18 - схематический вид в разрезе фиксирующего устройства.

Фиг. 19(a) и (b) - частично увеличенные изображения элемента подавления распространения и фиксирующей ленты.

Фиг. 20 - график, показывающий результат проверки плотности пыли.

Фиг. 21 - график, показывающий отношение между разрывом и периферийной скоростью.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Ниже будут подробно описаны варианты выполнения фиксирующего устройства в соответствии с настоящим изобретением. При этом, если не определено иначе, в контексте настоящего изобретения конструкции различных устройств могут быть заменены другими конструкциями.

<Вариант осуществления 1>

(1) Общая конструкция устройства для формирования изображения

Перед описанием фиксирующего устройства сначала представлена общая конструкция устройства для формирования изображения.

Фиг. 3 является схематическим видом в разрезе устройства 1 для формирования изображения. Это устройство 1 для формирования изображения является полноцветным лазерным принтером с четырьмя основными цветами (устройство для формирования цветного изображения), использующим электрофотографический процесс. Таким образом, устройство для формирования изображения формирует изображение на листе P (материале для записи, таком как лист, лист пленки для проектора (OHP), этикеточная бумага с покрытием) на основе электрического сигнала изображения, введенного от внешнего устройства B, такого как персональный компьютер или устройство для считывания изображений, в секцию A цепи управления (средство управления или центральный процессор).

Секция A цепи управления передает различные части информации в электрическом виде между собой и внешним устройством B или операционной секцией C, и осуществляет интегрированное управление процессом формирования изображения устройства 1 для формирования изображения в соответствии с заданной управляющей программой и таблицей ссылок.

В качестве секции 5 формирования изображения устройство для формирования изображения включает в себя с первой по четвертую (четыре) станции 5Y, 5M, 5C и 5K формирования изображения (картриджи обработки). С первой по четвертую станции 5Y, 5M, 5C и 5K формирования изображения одна за другой расположены параллельно от левой стороны до правой стороны на фиг. 3 по существу в центральной части внутренней части устройства 1 для формирования изображения.

Каждая станция формирования изображения включает в себя одинаковый механизм электрофотографической обработки. Каждая из станций 5Y, 5M, 5C и 5K формирования изображения в этом варианте осуществления включает в себя электрофотографический светочувствительный элемент 6 с барабанным типом вращения (именуемый в дальнейшем “барабан”) в качестве элемента переноса изображения, на котором должно быть сформировано изображение. В качестве средства обработки, действующем на барабане 6, обеспечены заряжающийся валик 7, очищающий элемент 41 и блок 9 проявки.

Первая станция 5Y формирования изображения размещает проявляющее вещество (тонер) желтого цвета (Y) в камере размещения тонера блока 9 проявки. Вторая станция 5M формирования изображения размещает тонер пурпурного цвета (M) в камере размещения тонера блока 9 проявки. Третья станция 5C формирования изображения размещает тонер синего цвета (C) в камере размещения тонера блока 9 проявки. Четвертая станция 5K формирования изображения размещает тонер черного цвета (K) в камере размещения тонера блока 9 проявки.

В главном узле 1A устройства ниже соответствующих станций 5Y, 5M, 5C и 5K формирования изображения обеспечен блок 8 лазерного сканера в качестве средства экспонирования информация изображения для соответствующих барабанов 6. Кроме того, в главном узле 1A устройства на соответствующих станциях 5Y, 5M, 5C и 5K формирования изображения обеспечен блок 10 конвейера промежуточного переноса.

Блок 10 включает в себя ведущий валик 10a, представленный на правой стороне на фиг. 2, натяжной валик 10b, представленный на левой стороне на фиг. 2, и конвейер 10c промежуточного переноса (называемый в дальнейшем конвейером) в качестве элемента промежуточного переноса, простирающуюся и растянутую на этих валиках. Кроме того, в конвейере 10c параллельно по отношению друг к другу обеспечены с первого по четвертый (четыре) валики 11 первичного переноса напротив барабанов 6 соответствующих станций 5Y, 5M, 5C и 5K формирования изображения. Часть верхней поверхности каждого из барабанов 6 станций 5Y, 5M, 5C и 5K формирования изображения находится в контакте с нижней поверхностью конвейера 10c в позиции соответствующего валика 11 первичного переноса. Контактная часть является секцией первичного переноса.

Вне кривой части конвейера 10c, находящейся в контакте с ведущим валиком 10a, обеспечен валик 12 вторичного переноса. Контактная часть между конвейером 10c и вторичным валиком 12 передачи является секцией вторичного переноса. Вне кривой части конвейера 10c, находящейся в контакте с натяжным валиком 10b, обеспечено устройство 10d очистки конвейера переноса.

В нижней части главного узла 1A устройства обеспечена кассета 2 подачи листов. Кассета 2 выполнена с возможностью выниматься и вставляться в главный узел 1A устройства заданным образом.

На фиг. 3 на правой стороне в главном узле 1A устройства восходящий путь D передачи листов (вертикальный путь) предназначен для передачи вверх листа P, захваченного из кассеты 2. На пути D передачи листов, в порядке от нижней стороны до верхней стороны, обеспечены пара валиков, состоящая из валика 2a подачи и валика 2b торможения, пара 4 валиков записи, валик 12 вторичной передачи, фиксирующее устройство 103, двусторонняя заслонка 15a, пара валиков 14 выгрузки. Верхняя поверхность главного узла 1A устройства состоит из лотка 16 выгрузки (секции укладки выгруженных листов).

На фиг. 3 на стороне правой поверхности главного узла 1A устройства обеспечена секция 3 ручной подачи (многоцелевой лоток). Секция 3 ручной подачи может быть помещена в закрытое состояние (втянутое состояние), в котором секция 3 ручной подачи вертикально поднята и сложена относительно главного узла 1A устройства, как обозначено штрих-пунктиром с двумя точками, когда не используется. Во время использования секция 3 ручной подачи поворачивается в сторону, как обозначено сплошной линией, для помещения в открытое состояние.

(1-1) Последовательность формирования изображения устройства для формирования изображения

Процесс формирования полноцветного изображения состоит в следующем.

Секция A цепи управления начинает процесс формирования изображения устройства 1 для формирования изображения на основе сигнала начала печати. Таким образом, синхронно с формированием изображения каждый из барабанов 6 с первой по четвертую станции 5Y, 5M, 5C и 5K формирования изображения приводится во вращательное движение в заданном направлении по часовой стрелке, обозначенном стрелкой. Также конвейер 10c приводится во вращательное движение со скоростью, соответствующей скорости барабана 6 в направлении против часовой стрелки (в таком же, как направление вращения барабана 6), обозначенном стрелкой R. Также приводится в действие блок 8 лазерного сканера.

Синхронно с этим приведением в действие в каждой из станций 5Y, 5M, 5C и 5K формирования изображения поверхность барабана 6 однородно электрически заряжается до заданной полярности и заданного потенциала посредством заряжающего валика 7, к которому прикладывается заданный заряд. Посредством блока 8 лазерного сканера поверхность каждого барабана 6 подвергается сканирующей экспозиции лазерным лучом, модулированным в зависимости от сигнала информации изображения соответствующего из цветов Y, M, C и K. В результате на поверхности каждого барабана 6 формируется электростатическое скрытое изображение в зависимости от сигнала информации изображения соответствующего цвета. Сформированное электростатическое скрытое изображение проявляется как тонерное изображение (проявленное изображение) посредством валика проявки (проявляющего элемента) блока 9 проявки. К валику проявки прикладывается заданное напряжение смещения проявки.

Посредством описанного выше процесса формирования электрофотографического изображения направление Y, соответствующее компоненту Y полноцветного изображения, формируется на барабане 6 из первой станции 5Y формирования изображения. Тонерное изображение первично переносится на конвейер 10c в секции первичного переноса станции 5Y формирования изображения. Направление M, соответствующее компоненту M полноцветного изображения, формируется на барабане 6 второй станции 5M формирования изображения. Тонерное изображение первично переносится с наложением на тонерное изображение Y, которое уже было перенесено на конвейер 10c, в секции первичного переноса станции 5M формирования изображения. Направление C, соответствующее компоненту C полноцветного изображения, формируется на барабане 6 третьей станции 5C формирования изображения. Тонерное изображение первично переносится с наложением на тонерные изображения Y и M, которые уже были перенесены на конвейер 10c, в секции первичного переноса станции 5C формирования изображения. Направление K, соответствующее компоненту K полноцветного изображения, формируется на барабане 6 четвертой станции 5K формирования изображения. Тонерное изображение первично переносится с наложением на тонерные изображения Y, M и C, которые уже были переданы на конвейер 10c, в секции первичного переноса станции 5K формирования изображения.

К каждому из от первого до четвертого валиков 11 первичного переноса с заданной синхронизацией прикладывается напряжение смещения первичного переноса противоположной полярности по отношению к полярности заряда тонера и заданного потенциала. Таким образом, нефиксированные полноцветные тонерные изображения Y, M, C и К искусственно формируются на движущемся конвейере 10c. Эти нефиксированные тонерные изображения переносятся посредством последующего вращения конвейера 10c для достижения секции вторичного переноса.

На каждой из станций 5 формирования изображения поверхность барабана 6 после первичного переноса тонерного изображения на конвейер 10c вытирается очищающим элементом 41 (очищающим полотном) для удаления оставшегося тонера первичного переноса, и тем самым подвергается следующему этапу формирования изображения.

С другой стороны, листы P в кассете 2 подаются один за другим валиком 2a подачи и валиком 2b торможения при заданной синхронизации, и поданный лист P передается к паре валиков 4 записи. В случае работы в ручном режиме лист P на лотке 3 ручной подачи подается валиком 3a подачи и затем передается к паре валиков 4 записи посредством пары валиков 3b переноса.

Лист P передается к секции вторичной передачи при заданной синхронизации посредством пары валиков 4 записи. К валику 12 вторичного переноса при заданной синхронизации прикладывается напряжение смещения вторичного переноса с противоположной полярностью по отношению к нормальной полярности заряда тонера. В результате, в процессе, в котором лист P зажимается и передается через секцию вторичного переноса, четыре наложенные цветные тонерные изображения на конвейере 10c все вместе вторично переносятся на поверхность листа P.

Лист P, выходящий из секции вторичного переноса, отделяется от конвейера 10c для переноса в фиксирующее устройство 103, и затем тонерные изображения термически фиксируются на листе P. Лист P, выходящий из фиксирующего устройства 103, проходит через нижнюю сторону двусторонней заслонки 15a, удерживаемой в первом положении a, обозначенном сплошной линией, и затем выгружается на лоток 16 выгрузки посредством пары валиков 14 выгрузки. Остаточный тонер вторичной передачи, остающийся на поверхности конвейера 10c после вторичной передачи тонерных изображений на лист P, удаляется с поверхности конвейера посредством устройства 10d очистки конвейера передачи, и затем очищенная поверхность конвейера подвергается последующему этапу формирования изображения.

Лист P, выходящий из фиксирующего устройства 103, который был уже подвергнут формированию изображения на его одной (первой) поверхности (стороне), не выгружается на лоток 16 выгрузки, а также может быть подвергнут двусторонней печати посредством его передачи на путь 15b рециркуляции для выполнения печати на другой (второй) поверхности (стороне) листа P. В этом случае лист P, выходящий из фиксирующего устройства 103, который уже был подвергнут формированию изображения на одной его поверхности, проходит через верхнюю сторону двусторонней заслонки 15a, переключенной во второе положение b, обозначенное пунктирной линией, и затем передается по направлению к лотку 16 выгрузки посредством переключателя 15 конвейера.

Затем, когда нижний конец листа P относительно направления передачи достигает позиции на двусторонней 15a заслонке, двусторонняя заслонка 15a возвращается в первое положение a, и одновременно переключающий валик 15 приводится в обратное движение. В результате лист P передается обратно вниз по пути 15b рециркуляции к паре валиков 4 записи снова через пару валиков 15c и 3b передачи. После этого, аналогично случаю процесса в режиме формирования одностороннего изображения, лист P, который уже подвергнут двусторонней печати, передается через путь, включающий в себя секцию вторичного переноса, фиксирующее устройство 103 и пару валиков 14 выгрузки, и тем самым выгружается на лоток 16 выгрузки.

При этом, в этом варианте осуществления в качестве устройства 1 для формирования изображения используется полноцветный лазерный принтер, включающий в себя множество барабанов 6, однако настоящее изобретение применимо также к фиксирующему устройству, которое будет смонтировано в монохроматической копировальной машине или принтере. Таким образом, устройство для формирования изображения, в котором должно быть смонтировано фиксирующее устройство настоящего изобретения, не ограничено полноцветным лазерным принтером.

(2) Конструкция фиксирующего устройства

Далее будет описано фиксирующее устройство 103. На фиг. 1(a) представлен схематический вид в разрезе фиксирующего устройства 103, и на фиг. 1(b) представлен развернутый вид в перспективе фиксирующего устройства 103. Фиксирующее устройство в этом варианте осуществления имеет конструкцию, в которой обеспечена пара валиков для формирования зажима между ними для нагревания и прижимания листа при переносе зажатого листа во время фиксации. В частности, используется фиксирующее устройство с фиксацией с помощью ленты (пленки), использующее в качестве источника нагрева планарный (тонкий пластинчатый) нагреватель 101a, такой как керамический нагреватель. Устройство нагревания этого типа было известно, например, из документа JP-A Hei 4-44075.

Фиксирующее устройство 103 представляет собой удлиненное устройством, так что направление, параллельное по отношению к направлению, перпендикулярному по отношению к направлению (X) передачи листа P в плоскости пути передачи листа в зажиме, является продольным направлением. Фиксирующее устройство 103 в общих чертах включает в себя блок фиксации, снабженный блоком 101 нагревания и прижимным валиком 102 (прижимающим элементом), и включает в себя корпус 100, размещающий эти элементы.

(2-1) Конструкция корпуса

В корпусе 100, как показано на фиг. 1(a), отверстие 400 ввода (открытие ввода листа) сформировано в позиции, в которой лист должен вводиться, и отверстие 500 выгрузки (отверстие выгрузки листа) сформировано в позиции, в которой лист должен быть выгружен. Кроме того, фиксирующая лента 105 и прижимной валик 102 расположены таким образом, чтобы отверстие 400 ввода было расположено ниже отверстия выгрузки относительно направления гравитации, и устройство в этом варианте осуществления имеет конструкцию, которая представляет собой так называемое устройство с вертикальным путем, в котором лист передается снизу вверх относительно направления гравитации.

(2-2) Конструкция блока нагревания

Фиг. 2 является развернутым видом в перспективе блока 101 нагревания. При этом также проиллюстрирован прижимной валик 102.

Блок 101 нагревания является сборным элементом, включающим в себя держатель 104 нагревателя, планарный нагреватель 101a, прижимную опору 104a, фиксирующую ленту 105 в качестве способного вращаться элемента нагревания для вращения, фланцы 106L и 106R, расположенные по краям фиксирующей ленты 105 относительно продольного направления фиксирующей ленты 105, и т.п.

Держатель 104 нагревателя представляет собой удлиненный элемент, имеющий почти полукруглую форму канавки в поперечном сечении и сформирован из жаростойкой смолы, такой как жидкокристаллический полимер. Нагреватель 101a представляет собой удлиненный планарный тепловыделяющий элемент, имеющий низкую тепловую емкость, керамический нагреватель, резко увеличивающий температуру при подаче электроэнергии, и обеспечивается и удерживается вдоль держателя 104 нагревателя. Прижимная опора 104a представляет собой удлиненный твердый элемент, имеющий форму буквы U в поперечном сечении, и сформированный из металла, такого как железо, и обеспеченный внутри держателя 104 нагревателя. Фиксирующая лента 105 свободно обхватывает снаружи сборный элемент из держателя 104 нагревателя, нагревателя 101a и прижимной опоры 104a.

Фланцы 106L и 106R представляют собой симметричные формованные элементы, сформированные из жаростойкой смолы, и смонтированы симметрично на краях в продольном направлении держателя 104 нагревателя. Фланцы 106L и 106R соответствуют дугообразным удерживающим элементам 1 для удержания фиксирующей ленты 105 и для направления вращения фиксирующей ленты 105. Движение краев фиксирующей ленты 105 в продольном направлении ограничено фланцами 106L и 106R.

Каждый из фланцев 106L и 106R включает в себя, как показано на фиг. 2, фланцевую часть 106a, полочную часть 106b и часть 106c для нажима. Фланцевая часть 106a представляет собой элемент для ограничения перемещения фиксирующей ленты 105 в направлении толкания, посредством приема поверхности края фиксирующей ленты 105, и ее внешняя конфигурация больше, чем внешняя конфигурация фиксирующей ленты 105. Полочная часть 106b, имеющая дугообразную форму, обеспечена на стороне внутренней поверхности фланцевой части 106a и удерживает внутреннюю поверхность края фиксирующей ленты для поддержания цилиндрической формы фиксирующей ленты 105. Часть 106c для нажима обеспечена на стороне наружной поверхности фланцевой части 106a гребня и принимает силу нажима с помощью средства нажима (не показано).

(2-2-1) Структура фиксирующей ленты

Фиг. 4(a) и 4(b) являются схематическими изображениями, показывающими структуру слоев фиксирующей ленты 105 в этом варианте осуществления. На фиг. 4(a) показано увеличенное изображение зажима 101b, показанного на фиг. 1(a). Фиксирующая лента 105 представляет собой состоящий из слоев элемент, в котором имеется бесконечный (цилиндрический) базовый слой 105a, грунтовочный слой 105b, упругий слой 105c и барьерный слой 105d. Фиксирующая лента 105 представляет собой в целом гибкий тонкий элемент с низкой теплоемкостью.

Базовый слой 105a сформирован из металла, такого как нержавеющая сталь (SUS) и имеет толщину приблизительно 30 мкм для противостояния тепловому напряжению и механическому напряжению. Грунтовочный слой 105b сформирован на базовом слое 105a посредством нанесения грунтового покрытия с толщиной приблизительно 5 мкм.

Упругий слой 105c деформируется, когда тонерное изображение прижимается к фиксирующей ленте 105, и выполняет функцию, заставляющую барьерный слой 105d войти в герметичный контакт с тонерным изображением. Барьерный слой 105d использует материал смолы PFA, превосходный по барьерным свойствам и жароустойчивым свойствам, чтобы гарантировать производительность для предотвращения смещения пыли тонера и бумаги. Толщина барьерного слоя 105d составляет приблизительно 20 мкм с точки зрения обеспечения свойства теплопроводности.

(2-3) Структура прижимного валика

Фиг. 4(c) является схематическим изображением, показывающим структуру слоев прижимного валика 102.

Прижимной валик 102 представляет собой упругий валик, включающий в себя металлический стержень 102a из алюминия или железа, упругий слой 102b, сформированный из силиконового каучука и т.п., и барьерный слой 102c для покрытия упругого слоя 102b. Барьерный слой 102c сформирован из фторсодержащей смолы, такой как PFA, и представляет собой трубчатое покрытие.

Корпус 100 включает в себя, как показано на фиг. 1, удлиненную внутреннюю металлическую пластинчатую рамку, составленную базовой пластиной 109, ребром 108, боковой пластиной 107L и другой боковой пластиной 107R. Кроме того, корпус 100 включает в себя удлиненную внешнюю рамку из жаростойкой смолы, составленную крышкой 110, первой верхней крышкой 111, передней крышкой 112, второй верхней крышкой 113, боковой крышкой 117L и другой боковой крышкой 117R. При этом на фиг. 1(b) для упрощения чертежа часть компонентов, таких как вторая верхняя крышка 113, опущены из иллюстрации.

Прижимной валик 102 обеспечен и поддерживается с возможностью поворота между боковой пластиной 107L и другой боковой пластиной 107R внутренней рамки через опору 125 (фиг. 19) в качестве держателя 2 на каждом из краев металлического стержня 102a.

Блок 101 нагревания расположен параллельно по отношению к прижимному валику 102 боковой пластиной 107L и другой боковой пластиной 107R внутренней рамки, находясь напротив прижимного валика 102 на стороне нагревателя 101a.

При этом фланцы 106L и 106R на краях блока 101 нагревания сцеплены с возможностью скольжения с направляющими отверстиями (не показаны), направленными к прижимному валику 102, сформированными в боковых пластинах 107L и 107R на краях внутренней рамки. Также каждый из фланцев 106L и 106R на краях прижимается c заданной силой T нажима (фиг. 1(b)) в направлении к прижимному валику 102 средством нажима (не показано).

В результате фиксирующая лента 105 вращается посредством вращения прижимного валика 102. Таким образом, в этом варианте осуществления прижимной валик 102 выполняет также функцию ведущего валика (вращающегося элемента управления) для приведения во вращательное движение фиксирующей ленты 105.

Посредством описанной выше силы нажима фланцы 106L и 106R, прижимная опора 104a и держатель 104 нагревателя все вместе перемещаются в направлении к прижимному валику 102. По этой причине нагреватель 101a прижимается к прижимному валику 102 через фиксирующую ленту 105 с заданной силой T нажима таким образом, что зажим 101b (фиг 1(a) и фиг. 4(a)), имеющий заданную ширину, формируется между фиксирующей лентой 105 и прижимным валиком 102 относительно направления передачи листа (X).

(2-4) Последовательность фиксации

Процесс последовательности фиксации (процесс фиксации) фиксирующего устройства 103 состоит в следующем.

Секция A цепи управления приводит во вращательное движение заданный валик 102 в момент синхронизации управления в направлении R102 вращения на фиг. 1(a) с заданной скоростью. Приведение во вращательное движение прижимного валика 102 выполняется посредством передачи движущей силы источника (не показан) на механизм G приведения в движение (фиг. 2), составляющий единое целое с прижимным валиком 102.

Посредством приведения во вращательное движение прижимного валика 102 в зажиме 101b вращательный момент действует на фиксирующую ленту 105 вследствие силы трения между фиксирующей лентой 105 и прижимным валиком 102. В результате фиксирующая лента 105 вращается вокруг держателя 104 нагревателя и прижимной опоры 104a посредством прижимного валика 102 со скоростью, по существу соответствующей скорости прижимного валика 102, скользя своей внутренней поверхностью по нагревателю 101a в тесном контакте с нагревателем 101a.

Кроме того, секция A цепи управления начинает подачу питания (электроэнергии) от секции источника питания (не показана) нагревателю 101a. Подача питания нагревателю 101a выполняется через соединители 101dL и 101dR (фиг. 2) для подачи питания, смонтированные на нагревателе 101a на краях нагревателя 101a. Посредством этой подачи питания нагреватель 101a быстро нагревается по всей эффективной длине. Это повышение температуры обнаруживается терморезистором TH в качестве средства обнаружения температуры, обеспеченным на тыльной стороне (напротив зажима 101b) нагревателя 101a.

На основе температуры нагревателя, обнаруженной терморезистором TH, секция A цепи управления управляет питанием, которое должно подаваться нагревателю 101a, таким образом, чтобы температура нагревателя увеличивалась и поддерживалась равной заданной целевой установленной температуре. Целевая установленная температура в этом варианте осуществления составляет приблизительно 170°C.

В описанном выше состоянии фиксирующего устройства лист P, на котором находятся нефиксированные тонерные изображения S, переносится со стороны секции вторичного переноса секции формирования изображения на сторону фиксирующего устройства 103 и затем вводится во вход зажима 101c (фиг. 1(a)), будучи направлен направляющим элементом 110a (фиг. 1(a)) таким образом, чтобы лист P был зажат и передан через зажим 101b. В процессе, в котором лист P зажимается и передается через зажим 101b, к листу P прикладывается тепло нагревателя 101a через фиксирующую ленту 105. Нефиксированные тонерные изображения S плавятся теплом нагревателя 101a и фиксируются на листе P с помощью давления, прикладываемого к зажиму 101b. Лист P, выходящий из зажима 101b, отправляется за пределы фиксирующего устройства 103 парой валиков 118 выгрузки (фиг. 1(a)).

(3) Разделительный агент, включенный в тонер

Далее будет описан разделительный агент, включенный (содержащийся) в тонер S, то есть, воск в этом варианте осуществления.

Имеется опасение, что будет вызвано явление, называемое смещенном, при котором тонер S передается на фиксирующую ленту 105 во время фиксации, и такое явление смещения приводит к фактору, который вызывает такую проблему, как дефект изображения.

Поэтому в этом варианте осуществления в тонер S включен воск. Таким образом, во время фиксации воск вытекает из тонера S. В результате воск, расплавленный нагреванием, присутствует в промежутке между фиксирующей лентой 105 и тонерным изображением на листе P, с тем чтобы стало возможно предотвратить явление смещения (действие разделения).

В связи с этим вещество, содержащее молекулярную структуру воска, называется здесь воском. Например, такой воск получается посредством реакции молекулы смолы тонера с молекулярной структурой воска. Кроме того, в качестве разделительного агента, кроме воска также возможно использовать другое вещество, такое как силиконовое масло, имеющее разделительное действие.

В этом варианте осуществления используется твердый парафин, и точка плавления Tm воска составляет приблизительно 75°C. В случае, когда температура нагревателя в зажиме 101b поддерживается на уровне целевой установленной температуры 170°C, точка плавления Tm устанавливается таким образом, чтобы воск в тонере S был мгновенно расплавлен для вытекания в промежуток между тонерным изображением и фиксирующей лентой 105.

Когда воск расплавляется, часть воска, такая как компонент с низкой молекулярной массой воска, испаряется. Хотя воск состоит из молекулярного компонента с длинными цепочками, длина компонента не однородна и имеет некоторое распределение. Таким образом, можно считать, что воск содержит компонент с низкой молекулярной массой, имеющий короткую цепочку и низкую точку кипения, и компонент с высокой молекулярной массой, имеющий длинную цепочку и высокую точку кипения, и что компонент с низкой молекулярной массой как часть воска испаряется.

Выпаренный компонент воска конденсируется при охлаждении в воздухе, и, таким образом мелкие частицы (пыль) с диаметром от нескольких нанометров до нескольких сотен нанометров могут присутствовать после конденсации. Однако предполагается, что большая часть сжатого компонента воска формирует мелкие частицы с диаметром от нескольких нанометров до нескольких десятков нанометров. Эта пыль представляет собой компонент воска и поэт