JPH0341489A - 定着装置 - Google Patents

定着装置

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JPH0341489A
JPH0341489A JP1176618A JP17661889A JPH0341489A JP H0341489 A JPH0341489 A JP H0341489A JP 1176618 A JP1176618 A JP 1176618A JP 17661889 A JP17661889 A JP 17661889A JP H0341489 A JPH0341489 A JP H0341489A
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Yoshiyuki Koshimizu
小清水 義之
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、トナー像を記録材に加熱定着する画像形成装
置の定着装置に関するものである。
〔従来の技術) 従来、記録材上のトナー像を定着する手段としては、所
定の温度に維持された加熱ローラを使用する熱ローラ方
式が一般的であった。しかし、前記熱ローラ方式では、
定着可能な温度に到達するまでの時間、いわゆる、ウェ
イトタイムが長く、また常時、加熱ローラの温度を所定
値に維持する必要があるため、消費電力が大きいなどの
欠点があった。
そこで、最近、上記の欠点を解消するものとして、耐熱
エンドレスの定着フィルムを介して記録材上のトナー像
を加熱溶融することにより定着させる定着装置が、本出
願人から提案されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記提案の定着装置では、トナー像を加
熱して定着させるため、各部の昇温などにより、次に述
べるような問題点があった。
たとえば、この定着装置をくり返し、あるいは連続で使
用した場合、加熱体の下流側にある駆動ローラは、かな
り昇温して蓄熱してくる。
とくに、加熱体の幅よりも狭い記録材、たとえは、紙を
通した場合、非通紙部昇温により、顕著である。さらに
、上記のような小サイズの記録材を加熱体の中心に振り
分けた状態でなく通した場合は、どちらかに非通紙部が
片寄って駆動ローラに温度分布が生じてしまう。また、
この定着装置を含む画像形成装置本体の発熱源、たとえ
ば、電装部などの影響により、駆動ローラに温度分布が
生じてしまうことがある。
このように、駆動ローラに温度分布が生じると、駆動ロ
ーラの熱膨張差により、ローラ径は長平方向に分布を生
じてしまう。こうした場合、定着フィルムの寄りに大き
な影響を与えて、何らかの寄り防止手段を設けているに
もかかわらず、定着フィルムが寄り切って破損してしま
うことがあった。またローラ径が均一でないと、定着フ
ィルムに皺が発生して破損してしまうこともあった。
これらに加えて、駆動ローラ径に長平方向に分布がない
場合ても、駆動ローラの昇温膨張により、駆動ローラ径
か増大して定着フィルムの送りスピード、すなわち、記
録材の搬送スピードが変化する。この時、記録材上にト
ナー像を転写する部分が定着装置と近接している画像形
成装置の場合、画像に乱れが生じることがあった。
本発明者等の実験によると、直径20mm、ゴム厚1m
mの駆動ローラでは、25℃の温度上昇で、約0.04
mmの直径の増大がみられ、これが寄りのバランスを大
きく崩1ノていた。
本発明は、上記のような問題点を解決しようとするもの
である。すなわち、本発明は、駆動ローラの昇温を抑え
ることができて、定着フィルムの寄り切りおよび皺によ
る破損を防止し、同時に画像の乱れを防止することがで
きる定着装置を提供することを目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明は、耐熱エンドレス
の定着フィルムが駆動ローラを含む適数本のローラ類に
よって駆動され、かつ、該定着フィルムを介して記録材
上のトナー像を加熱溶融することにより定着させる定着
装置において、前記ローラ類のうちの少なくとも駆動ロ
ーラを冷却する冷却手段を有するもの−とした。
〔作   用) 本発明によれは、定着フィルムを駆動する適数本のロー
ラ類のうちの少なくとも駆動ローラが冷却手段によって
冷却されて、該ローラの昇温が抑制されるので、該フィ
ルムの寄り切りおよび皺による破損が防止され、かつ画
像の乱れも防止される。
〔実 施 例〕
第1図は本発明の第1実施例を示し、第2図は第1図の
定着装置を使用する画像形成装置の一例を示している。
まず、第2図において、1はガラス等の透明部材からな
る原稿載置台で、矢印aの方向に往復動じて原稿を走査
する。原稿載置台1の直下には短焦点小径結像素子アレ
イ2が配置されていて、原稿載置台1上に置かれた原稿
像は照明ランプ3によって照射され、その反射光像は上
記アレイ2によって感光ドラム4上にスリット露光され
る。なおこの感光ドラム4は矢印すの方向に回転する。
また5は帯電器であり、たとえは、酸化亜鉛感光層ある
いは有機半導体感光層等を被覆した感光ドラム4上に一
様に帯電を行なう。この帯電器5により一様に帯電され
た感光ドラム4は、上記アレイ2によって画像露光が行
なわれた静電画像が形成される。この静電画像(静電潜
像)は、現像器6により加熱で軟化溶融する樹脂等から
なるトナーを用いて顕像化される。一方、カセットS内
に収納されている記録材(シート)Pは、給送ローラ7
と感光ドラム4上の画像と同期するようにタイミングを
とって上下方向で圧接して回転される対の搬送ローラ8
によって、感光ドラム4上に送り込まれる。そして、転
写放電器9によって、感光ドラム4上に形成されている
トナー像は、記録材P上に転写される。その後、公知の
分離手段によって感光ドラム4から分離された記録材P
は、搬送ガイド10によって定着装置11に導かれ、加
熱定着処理されに後にトレイ12上に排出される。なお
トナー像を転写後、感光しラム4上の残留トナーはクリ
ーナ13によって除去される。
第3図は第2図の定着装置11を拡大して示している。
第3図において、20は装置に固定支持された低熱容量
線状加熱体であって、たとえば、厚みiomm、幅10
mm、長手長240mmのアルミナ基板21に抵抗材料
22を幅1.0mmに塗工したもので、長手方向両端か
ら通電される。通電は直流100Vの周期20 m5e
cのパルス状波形で、検温素子23によりコントロール
された所望の温度およびエネルギー放出量に応じたパル
スを、そのパルス幅を変化させて与える。はぼパルス幅
は05〜5 m5ecとなる。
このように、エネルギー、温度制御された低熱容量線状
加熱体20に当接して、図中、矢印方向に定着フィルム
24は移動する。この定着フィルム24の一例として、
厚み20μの耐熱フィルム、たとえば、ボリイくド、ポ
リエーテルイミド、PES、PFAに少なくとも画像当
接面にPTFE、PFA等のふっ素樹脂に導電材を添加
した離型層を10μコートしたエンドレスフィルムであ
る。−数的には総厚100μ、より好ましくは40μ未
満である。
フィルム駆動は駆動ローラ25と従動ローラ26による
駆動とテンションにより矢印の方向に移動する。
27はシリコンゴム等の離型性のよいゴム弾性層を有す
る加圧ローラで、総圧4〜7kgで定着フィルム24を
介して前記加熱体20を加圧し、定着フィルムと圧接回
転する。
記録材28上の未定着トナー29は入口ガイド30から
定着部に導かれ、上述の加熱により定着像を得るもので
ある。
また画像形成装置としては、複写機、プリンタ、FAX
等のトナーを用いて画像を形成する装置全ての定着装置
に適応するものである。
ところで、−数的にこうした耐熱薄膜のエンドレスの定
着フィルム24を使用した定着装置11では、定着フィ
ルム24の寄り防止機構を設けている。本実施例では、
その−例として、光学センサにより定着フィルム24の
寄りを検知して、その結果をフィードバックして従動ロ
ーラ26を上下させることにより、一定の範囲内に定着
フィルム24の寄りを抑えるように構成した例を説明す
る。
第4図および第5図は上記例を実施した定着装置を奥側
からみた側面の断面図である。
従動ローラ26の軸受35は上下方向に摺動可能に側板
46に支承され、かつ、従動ローラ26の一端を回転自
在に支承し、従動ローラ26の他端は側板47に設けら
れた軸受(図示せず)に回転自在に支承されている。
側板46に取付けられた固定部材36は軸受35を押し
上げるkめのはね37の一端を支持し、軸受35の下端
部はばね37の他端が押圧している。ばねクラッチ38
は入力ハブ(図示せず)と制御用爪(図示せず)を有す
るコイルはね(図示せず)と制御用爪を保持するように
設けられたコントロールカラー40aと出力ハブ41と
で構成され、コントロールカラー40aが第4図、第5
図のように、係合爪40bまたは40cがレバー爪44
と係合して停止させられている時は、人力ハブの動力は
出力ハブ41に伝達されない。レバー爪44が係合爪4
0bまたは40c とから離間すると、コントロールカ
ラー40aは回転可能状態となり、入力ハブから出力ハ
ブ41へ動力か伝達される。人力ハブは図示されていな
いギアを介して矢印Jの方向に回転力が常に伝達されて
いる。出力ハブ41には角度によって半径の異なるカム
39が一体に回転するように固定されている。第4図に
示すように、係合爪40bとレバー爪44が係合してい
る時、カム39の下方の半径は最大であり、第5図に示
すように、係合爪40cとレバー爪44とが係合してい
る時、カム39の下方の半径は最小であり、他の位置で
は、その間をなめらかに接続されている。
したかって、係合爪40bがレバー爪44と係合した状
態では、カム39の最大半径部が軸受35を下方へ押し
下げ、係合爪40cがレバー爪44と係合した状態では
、軸受35はばね37により上方へ押し上げられる。
レバー43は側板46に植設された支軸42に回動自在
に支承され、地鳴にはレバー爪44が形成され、またこ
の他端はソレノイド45の作動杆と連結している。ソレ
ノイド45は、後述するように、センサ48,49から
の信号に応じて所定時間だけONされるようになされて
いる。
センサ48,49は定着フィルム24が所定の位置より
も奥側へまたは前側へ移動したことを検出するものであ
る。センサー48.49の出力信号はマイクロコンピュ
ータに送られて、所定のシーケンスのもとに、ソレノイ
ド45をON・OFFさせる。
第6図は給紙側からみた従動ローラ26と駆動ローラ2
5の位置関係を示したものである。
前述したように、第5図で示したカム39の最小半径部
が軸受35と対向すると、ばね37により、従動ローラ
26の端部は押し上げられ、第6図に示すように、従動
ローラ26は右上り状態になる。この時、定着フィルム
24は右側(奥側)方向に移動する。前述したように、
カム39により軸受35が押し下げられると、定着フィ
ルム24は逆に左側(前側)方向に移動させることがで
きる。
つまり、センサ48,49の出力信号により、カム機構
等を伴なって、従動ローラ26を移動させることによっ
て、通常、定着フィルム24を一定範囲内の寄りで安定
走行させることができる。
さきにも述へたように、第1図は本発明の第1実施例を
示したもので、定着装置11の手前側からみた側面の断
面図である。
第1図において、101はクロスフローファンで、専用
小型直流モータで駆動される。このファン101は矢印
Aの方向に回転して、矢印1 B、Cの方向の空気流を発生させる。その結果、D部は
負圧になるから、矢印Eのような風の流れが発生して、
駆動ワーク25の付近から風をひく構成となり、駆動ロ
ーラ25は冷却される。
第7図は本発明の第2実施例を示している。
この第2実施例では、画像形成装置本体の構成上で余裕
がある場合で、クロスフローファン102の人口側から
駆動ローラ25の付近の風を矢印F、Gのようにひいて
いる。
なお、どちらの場合も、クロスフローファン101.1
02は、画像形成装置本体の他の昇温部、たとえば、メ
インモータ部や電装部の昇温防止や、プロセスユニット
部で発生するオゾンの機外への排出のための使用として
兼用してもよい。
ところで、本構成の定着装置では、熱ローラ方式の定着
装置の加熱ローラと違って、定着フィルム24を冷却し
ても差支えない。その理由は、記録材上のトナー像は、
ニップ部で急速 2 に加熱圧接されて定着されるため、その定着性や対オフ
セット性は、ニップ部以外の定着フィルム24の温度に
は依存しないからである。また必要な電力量が定着フィ
ルム24の冷却により増加したりすることもない。
第8図は本発明の第3実施例を示している。
すなわち、第8図は定着装置11を排紙側からみた立面
図である。
第8図において、103は軸流式小型ファンで、専用小
型直流モータ等により駆動され、矢印Hの方向に風をお
こす。駆動ローラ25はバイブ材に定着フィルム24と
の摩擦力を高めるためにシリコンゴムが表面に焼付けし
である。
そして、駆動ローラ25の両端には、風路をふさがない
ように、穴のあいたフランジ107゜108か取付けら
れていて、それぞれ軸受で受けられている。前記ファン
103が回転すると、駆動ローラ25内に矢印Iの方向
に風の流れができて、駆動ローラ25の昇温を防止する
。より効率を上げるために、該ファン103と駆動ロー
ラ25を結ぶような形状のフード106を設i−1てい
る。また放熱・冷却効果を上げるために、駆動ローラ2
5のバイブ内側にファンを設けてもよい。
なお該ファン103はモータで駆動するかわりに、駆動
ローラ25と同軸で回転させてもよい。
〔発明の効果) 以上説明したように、本発明によれは、定着フィルムを
駆動する適数本のローラ類のうちの少なくとも駆動ロー
ラが、つまり、該定着フィルムに熱的に最も悪影響を及
ぼす駆動ローラが、冷却手段によって冷却されて、該ロ
ーラの昇温か抑制されるのて、異常な寄りバランスの崩
れによる定着フィルム寄り切りでの破損および皺による
破損を防止する効果かある。また、これらに加えて、定
着フィルムの搬送スピードを一定に保つことかてきるの
で、画像の乱れの発生を防止する効果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例を示した断面側面図、第2
図は第1図の定着装置を使用する画像形成装置の断面側
面図、第3図は第2図の定着装置の拡大断面側面図、第
4図は第3図の定着フィルム寄り防止機構の1つの状態
を示した断面側面図、第5図は同じくもう1つの状態を
示した断面側面図、第6図は第4図および第5図の機構
による定着フィルムの動きの説明図、第7図は本発明の
第2実施例を示した断面側面図、第8図は同じく第3図
実施例を示した立面図である。 11・・・定着装置 20・・・低熱容量線状加熱体 24・・・定着フィルム  25・・・駆動ローラ26
・・・従動ローラ   27・・・加圧ローラ101.
102・・・クロスフローファン103・・・軸流式小
型ファン 第 3 図 第 図 第 5 図 第 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 耐熱エンドレスの定着フィルムが駆動ローラを含む
    適数本のローラ類によって駆動され、かつ、該定着フィ
    ルムを介して記録材上のトナー像を加熱溶融することに
    より定着させる定着装置において、前記ローラ類のうち
    の少なくとも駆動ローラを冷却する冷却手段を有するこ
    とを特徴とする定着装置。
JP1176618A 1989-07-07 1989-07-07 定着装置 Expired - Fee Related JP2545135B2 (ja)

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ES90112948T ES2064545T3 (es) 1989-07-07 1990-07-06 Aparato para la fijacion de imagenes y aparato formador de imagenes.
EP90112948A EP0406892B1 (en) 1989-07-07 1990-07-06 Image fixing apparatus and image forming apparatus
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