JPH0519651A - 加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィルム加熱方式の加熱装置について、フィ
ルム８に折れ、シワを生じさせることなく、フィルムの
寄りを簡略に、安定に制御することを可能にすること。 【構成】 固定の加熱体１４と、この加熱体に内面が対
向圧接されて移動駆動される耐熱性フィルム８と、前記
加熱体との間に前記フィルムを挟み込んでニップ部Ｎを
形成し、そのニップ部における前記フィルム外面との間
に搬送された被加熱材Ｐを前記フィルムを介して前記加
熱体に圧接させる加圧部材９とを有する加熱装置におい
て、前記フィルム８の幅方向の少なくとも片側端部を補
強８ａすること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加熱体に圧接させて移
動駆動させた耐熱性フィルムの加熱体側とは反対面側
に、顕画像を支持する転写紙等の被加熱材を導入して密
着させてフィルムと一緒に加熱体位置を通過させること
で加熱体の熱をフィルムを介して被加熱材に与えるフィ
ルム加熱方式の加熱装置に関する。

【０００２】この装置は、電子写真複写機・プリンタ・
ファックス等の画像形成装置における画像加熱定着装
置、即ち電子写真・静電記録・磁気記録等の適宜の画像
形成プロセス手段により加熱溶融性の樹脂等より成るト
ナーを用いて記録材（転写材シート・エレクトロファッ
クスシート・静電記録シート・印刷紙等）に形成したト
ナー画像を永久固着像として定着する画像加熱定着装置
として活用できる。

【０００３】また、例えば、画像を担持した記録材を加
熱して表面性を改質（つや出し等）する装置、仮定着処
置する装置などに使用できる。

【０００４】

【従来の技術】従来、例えば特開昭６３−３１３１８２
号公報のように、固定支持された加熱体（以下ヒーター
と記す）と、このヒーターに対向圧接しつつ搬送（移動
駆動）される耐熱性の定着フィルムと、このフィルムを
介して記録材をヒーターに密着させる加圧部材を有し、
ヒーターの熱を定着フィルムを介して記録材へ付与する
ことで、記録材面に形成担持されている未定着画像を記
録材面上に加熱定着させる方式・構成の装置が提案され
ている。

【０００５】図７に耐熱性定着フィルムとしてエンドレ
スベルトフィルムを使用したこの主の方式の画像加熱定
着装置の一例の要部の概略を示した。

【０００６】８はエンドレスベルト状或いはロール巻に
巻かれていて繰り出される有端の長尺ウエブ状の薄膜耐
熱性定着フィルムである。ヒーター１４は前記定着フィ
ルム８を介して加圧部材としての加圧ローラー９と所定
の当接圧をもって互いに圧接状態にあり定着ニップ部Ｎ
を形成している。

【０００７】不図示の画像形成部側（Ｃ）から搬送され
た未定着トナー画像Ｔａを担持した被加熱材としての記
録材Ｐはフィルム８に密着してフィルムと一緒に定着ニ
ップ部Ｎを通過していき、該定着ニップ部Ｎを通過する
過程で加熱、加圧される。この過程でトナー画像は軟
化、溶融、固化して永久固着像Ｔｂを形成する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
なフィルム加熱方式の装置には以下の問題点があった。
即ち、走行する定着フィルム８と該定着フィルム８を挟
み定着ニップ部Ｎを形成する加圧ローラー９およびヒー
ター１４の部品精度がバラついたり、ヒーター１４の幅
方向で温度分布が生じたりすることによって、定着フィ
ルム８の搬送力はその幅方向で不均一となり、方向を限
定できない定着フィルムの寄りが生じる。従来、この寄
りを制御するための構成は、複雑化しており、コストア
ップ、装置の大型化の要因となっていた。また定着フィ
ルムの端部を規制することでのみ寄り制御を行う簡略化
した構成の場合であっても、定着フィルム８の膜厚、材
質によっ定着フィルムに折れ、シワを生じ、定着画像の
劣化、定着フィルムの走行不能といった問題があった。

【０００９】本発明はフィルム加熱方式の加熱装置につ
いて、フィルム８に折れ、シワを生じさせることなく、
フィルムの寄りを簡略に、安定に制御することを可能に
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、固定の加熱体
と、この加熱体に内面が対向圧接されて移動駆動される
耐熱性フィルムと、前記加熱体との間に前記フィルムを
挟み込んでニップ部を形成し、そのニップ部における前
記フィルム外面との間に搬送された被加熱材を前記フィ
ルムを介して前記加熱体に圧接させる加圧部材とを有す
る加熱装置において、前記フィルムの幅方向の少なくと
も片側端部を補強することを特徴とする加熱装置、であ
る。

【００１１】

【作用】即ち、本発明によれば、フィルムの幅方向の少
なくとも片側端部を補強することにより、フィルムの補
強側端部と他方側の端部と内周長差ないしは肉厚差によ
りフィルムに生じる寄り方向をフィルム幅方向の一方向
に限定できて寄り制御を簡略化することが可能となる。

【００１２】

【実施例】

＜実施例１＞（図１〜図４） （１）画像形成装置例 図４は本発明に従う加熱装置を定着器として用いたレー
ザービームプリンターの一例の構成略図である。

【００１３】１は所定の周速度（プロセススピード）を
もって矢示の時計方向に回転駆動される電子写真感光体
ドラム（以下、ドラムと略記する）である。ドラム１は
回転過程で一次帯電器２により正または負の所定電位に
均一帯電をうけ、次いでレーザースキャナ３によるレー
ザー走査露光Ｌで目的画像情報の走査書き込みをうけ
る。これによりドラム１上に目的画像情報に対応した静
電潜像が形成される。

【００１４】潜像の形成されたドラム１面は、現像装置
４によりトナーＴの供給をうけてトナー画像として顕画
化される。

【００１５】次いでそのトナー画像は転写ローラー５の
位置を通過する過程で、この転写ローラー５とドラム１
との間に、給紙カセット２０、給紙ローラー２１、分離
爪又は分離パッド２２、レジストローラー対２３等から
なる給紙部から送られた記録材Ｐ面に順次転写されてい
く。ドラム１から記録材Ｐ面への転写は、転写ローラー
５で記録材Ｐ面の裏側に対しての荷電極性と逆極性の帯
電がなされることにより行われる。

【００１６】トナー画像の転写を受けた記録材Ｐは、転
写ローラー５と逆極性の電圧を印加した除電針６で除電
され、ドラム１から分離し、定着器７へ搬送されてトナ
ー画像定着を受けて排紙ローラー２４により機外へ排出
される。

【００１７】記録材分離後のドラム１面はクリーニング
器２５で転写残りトナー等の残留付着物の除去を受けて
清浄面化されて繰り返して作像に供される。 （２）定着器７ 定着器７では記録材Ｐ面上の未定着トナー画像が加熱溶
融され、永久固着像として記録材Ｐ面に定着される。

【００１８】図４には定着器７の横断面が示されてい
る。図１および図２は定着器７の縦断正面図および要部
の中間部省略の正面図である。

【００１９】定着フィルム８は耐熱性、トナー離形性、
強靭性を有する単層定着フィルムあるいは所望の表面処
理やラミネート処理をした複合層フィルムである。例え
ば耐熱処理をした約５０μｍのポリエステル（ＰＥＴ）
やポリイミド（Ｐ１）単層フィルム、あるいは前記フィ
ルム面を更に４フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）で離形層付
与処理した複合層フィルムなどである。

【００２０】本実施例の定着器７では定着フィルム８は
エンドレスの円筒状で、その周方向にはニップ部Ｎを除
いて張力が働いておらず、加圧ローラー９との摩擦力の
みで回転走行する構成をとっている。

【００２１】また、定着フィルム８の少なくとも一方の
幅方向端部側８ａは、定着フィルム端部をフィルム内面
側に折り返すことによって膜厚を増し、強度を向上させ
ている。

【００２２】定着フィルム８の内面を長手方向全域にわ
たってガイドするフィルムガイド部材１０と当接したヒ
ーター１４と加圧ローラー９とは、定着フィルム８を挟
んで加圧バネ１１ａ・１１ｂにより所定の当接圧（例え
ばＡ４幅で総圧３〜６ｋｇ）をもって互いに圧接状態に
してある。

【００２３】ヒーター１４の表面には蒸着、スパッタリ
ング、ＣＶＤ、スクリーン印刷等で形成されたＴａＳｉ
Ｏ₂ 、銀パラジウム、Ｔａ₂ Ｎ、ＲｕＯ₂ 、ニクロム等
の線状または細帯状の薄膜発熱抵抗部がある。

【００２４】前記のように折り返し形状にして端部強度
を向上させた定着フィルム８の幅方向の補強側の一端部
８ａを装置組み立て時にフィルムガイド部材１０に取り
付けられるフランジ１３で規制することにより、定着器
７の駆動時に生じる定着フィルム８の寄りは、制御され
ている。

【００２５】未定着トナー画像を転写された記録材Ｐは
駆動ギア１２で回転する加圧ローラー９の表面摩擦力に
より定着フィルム８とともに定着ニップ部Ｎへ搬送され
た後、少なくとも定着ニップ部Ｎ内では、加圧バネ１１
ａ、１１ｂによる当接圧によって滑ることなく、定着フ
ィルム８、加圧ローラー９と同一速度で記録材Ｐの進行
方向へ送られる。

【００２６】この定着ニップ部Ｎにおける通過過程を加
熱および加圧工程として、ヒーター１４の熱が定着フィ
ルム８を介して記録材Ｐへ伝達され、記録材Ｐ上の未定
着トナーが溶融・軟化、加圧される。

【００２７】定着ニップ部Ｎを通過した後、定着フィル
ム８と記録材Ｐとは引き続き溶融・軟化したトナーの粘
着力により密着したまま搬送される。この搬送過程を冷
却工程として溶融・軟化したトナーの熱が放熱され、ト
ナーは冷却固化し、記録材Ｐ上に永久固着像が形成され
る。

【００２８】冷却工程後、定着フィルム８と記録材Ｐは
トナー冷却固化により容易に分離し、記録材Ｐは定着器
７より排出される。

【００２９】而して、少なくとも片側に強化端部８ａを
有する定着フィルム８では、幅方向で膜厚の差があり、
折り返しをして端部を強化した側８ａは膜厚が厚い。即
ちフィルム内周長において、強化端部８ａ側のほうが短
いため、定着フィルム８は装置駆動時にこの端部側方向
Ａ（図１・図２）へのみ寄り移動力を受ける。

【００３０】ところで各部材１４・８・９・Ｐ間の摩擦
力の関係は図３に示すように、 ａ．ヒーター１４とフィルム８の内面との摩擦係数μ
１、 ｂ．定着フィルム８の外周面と記録材Ｐ面の摩擦係数μ
２、 ｃ．フィルム８の外周面と加圧ローラー９との摩擦係数
をμ３、 とすると、 μ１＜μ２＜μ３ と表すことができるが、少なくともニップ部Ｎ内で記録
材Ｐが、その幅方向端部とフィルム８の幅方向端部が重
なりあうように搬送された場合（以下、片側基準搬送と
記す）には、記録材Ｐがニップ部Ｎを通過する間、フィ
ルム８は幅方向で異なる搬送力をうける。すなわち上述
の摩擦係数の関係から（μ２＜μ３）、フィルム８の非
通紙部の方が通紙部よりもフィルム８の搬送力が大き
く、従ってフィルム８は搬送力の大きい非通紙側へ寄り
移動する。

【００３１】端部８ａを強化した定着フィルム８を使う
場合、図２に示すように強化端部８ａとは逆側を記録材
Ｐの片側基準搬送として記録材Ｐを搬送すれば、定着フ
ィルム８の寄り方向は図１・図２のＡ方向、また強化端
部８ａ側を基準として記録材Ｐを搬送した場合には定着
フィルム８の寄り方向はその逆のＢ方向であるが、 Ａ≧Ｂ となるように定着フィルム８の幅方向の内周長差を設定
すれば、記録材Ｐの搬送時、非搬送時および搬送基準に
よらず定着フィルム８の寄り方向Ａは、定着フィルム８
の強化した端部８ａ側になる。

【００３２】従って本実施例においては以下の効果があ
る。

【００３３】．記録材Ｐの搬送時、非搬送時、搬送基
準によらず定着フィルム８の寄り方向は、端部強化８ａ
によるフィルムの内周長差により限定される。即ち常に
端部強化した側へ定着フィルム８を寄らせることが可能
であるので、定着フィルムの折れ、シワのない安定し
た、しかも単純な寄り制御が可能になる。

【００３４】．フィルムの寄り方向がＡ方向に限定さ
れるため定着フィルム８の端部規制のためのフランジ１
３はフィルム寄り方向Ａ側の片側だけになり、コストダ
ウンが可能になった。

【００３５】＜実施例２＞（図５） 図５は定着フィルム８の端部補強の他の要領を表す、定
着フィルムの縦断面図である。実施例１と同様にこの実
施例２においても定着フィルム８の少なくとも幅方向の
片側端部は補強８ｂされている。図５においてエンドレ
ス形状の定着フィルム８の片側端部には、その全周にわ
たって端部補強のための補強テープ８ｂが貼られてい
る。定着フィルム８の巾方向の膜厚差が、この補強テー
プ８ｂの膜厚、巻数によって管理できるため、実施例１
と同様に記録材の搬送時、非搬送時および搬送基準によ
らずフィルムの寄り方向を限定可能である。従って定着
フィルム８を常に補強端部８ｂ側に寄らせておけば定着
フィルム８の折れ、シワのない安定した、しかも単純化
した寄り制御が可能になる。

【００３６】＜実施例３＞（図６） 図６は定着フィルム８の端部補強の更に他の要領を表
す、定着フィルムの縦断面図である。実施例１や実施例
２と同様にこの実施例３においても定着フィルム８の少
なくとも幅方向の片側端部は補強８ｃされている。図６
においてエンドレス形状の定着フィルム８の片側端部８
ｃは，他方の端部に比べて膜厚を増して、強度を向上さ
せている。前述の実施例１や同２と同様にこの実施例に
おいてもエンドレス形状の定着フィルム８の巾方向で膜
厚差、即ち内周長差があるために記録材の搬送時、非搬
送時および搬送基準によらず定着フィルム８の寄り方向
を限定できる。

【００３７】更にこの実施例３では、特に端部補強のた
めのスペースを定着フィルム巾方向に設ける必要はな
い。即ち定着フィルムの巾方向の長さは、画像形成装置
で送られる記録材の最大巾に等しくすることができ、従
って定着器ユニットはもちろん画像形成装置本体もまた
巾方向に小型化できるという特有の効果が得られる。な
お、フィルム８は実施例のエンドレスベルト状だけに限
らず、有端の長尺フィルムをロール巻きにしたものに
し、それを繰り出して走行させる構成とすることもでき
る。

【００３８】

【発明の効果】以上のように本発明のフィルム加熱方式
の加熱装置は、フィルムの少なくとも巾方向の片側端部
を補強するという簡単な構成で、フィルムの安定かつ簡
略化した寄り制御を可能にした。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例定着器の縦断正面図

【図２】 要部の中間部省略の正面図

【図３】 主要部材間の摩擦係数関係図

【図４】 該定着器を用いたレーザービームプリンタの
一例の概略構成図

【図５】 端部補強の他の要領を表す定着フィルムの縦
断面図

【図６】 端部補強の更に他の要領を表す定着フィルム
の縦断面図

【図７】 フィルム加熱方式の加熱装置の説明図

【符号の説明】

１：電子写真感光体 ２：一次帯電器 ３：レーザースキャナー ４：現像装置 ５：転写ローラー ６：除電針 ７：定着器 ８：定着フィルム ８ａ・８ｂ・８ｃ：定着フィルムの端部補強部 ９：加圧ローラー １０：ガイド １１：加圧バネ １２：駆動ギア １３：フランジ １４：ヒーター

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 固定の加熱体と、この加熱体に内面が対
   向圧接されて移動駆動される耐熱性フィルムと、前記加
   熱体との間に前記フィルムを挟み込んでニップ部を形成
   し、そのニップ部における前記フィルム外面との間に搬
   送された被加熱材を前記フィルムを介して前記加熱体に
   圧接させる加圧部材を有する加熱装置において、前記フ
   ィルムの幅方向の少なくとも片側端部を補強することを
   特徴とする加熱装置。