JPH09197864A

JPH09197864A - 加熱定着装置

Info

Publication number: JPH09197864A
Application number: JP371696A
Authority: JP
Inventors: Toshio Miyamoto; 敏男宮本; Satoru Izawa; 悟伊澤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-01-12
Filing date: 1996-01-12
Publication date: 1997-07-31

Abstract

(57)【要約】【目的】定着時に記録材にシワが発生するのを防ぐこ
とができる加熱定着装置を提供すること。【構成】未定着画像を担持した記録材を、断熱ステイ
ホルダー１２に支持された加熱用ヒータと定着フィルム
で構成される定着部材と加圧ローラ２０を互いに圧接し
て成る定着ニップ部を通過させることにより、該記録材
に担持された未定着画像を定着せしめる加熱定着装置に
おいて、前記加圧ローラ２０を逆クラウン形状とし、前
記断熱ステイホルダー１２の加熱用ヒータ面を正クラウ
ン形状にするとともに、断熱ステイホルダー１２の正ク
ラウン量ＣＲを加圧ローラ２０の逆クラウン量ＣＲ’よ
りも大きく（ＣＲ＞ＣＲ’）設定する。本発明によれ
ば、定着ニップ部内で記録材を定着・搬送しながら、該
記録材を両側に引っ張る効果が得られるため、記録材に
シワが発生するのを防ぐことができるとともに、中央と
両端でのニップ量を略同一に保つことができるため、高
い定着性を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式、静
電記録方式等の作像プロセスを経て画像を形成する画像
形成装置に設けられる加熱定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、加熱定着装置としては、熱ローラ
方式やフィルム加熱方式を採用したものが広く用いられ
ている。特に、スタンバイ時に加熱定着装置に電力を供
給しないで消費電力を極力低く抑えた方法、詳しくは、
ヒータ部と加圧ローラの間にフィルムを介して記録材上
のトナー像を定着するフィルム加熱方式による加熱定着
方法が提案されている（特開昭６３−３１３１８２号、
特開平２−１５７８７８号、特開平４−４４０７５号、
特開平４−２０４９８０号公報等参照）。

【０００３】図１２にフィルム加熱方式を採用する加熱
定着装置要部の概略構成を示すが、該装置は、断熱ステ
イホルダー（支持体）１４２に固定支持された加熱用ヒ
ータ１４１と、該ヒータ１４１に耐熱性の薄肉フィルム
（以下、定着フィルムと称する）１４３を挟んで所定の
ニップ幅のニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成するよう
圧接された弾性加圧ローラ１５０を含んで構成されてい
る。ヒータ１４１は通電により所定の温度に加熱・温調
される。定着フィルム１４３は円筒状或はエンドレスベ
ルト状若しくはロール巻きの有端ウェブ状の部材で構成
され、不図示の駆動手段或は加圧ローラ１５０の回転力
により、定着ニップ部Ｎにおいてヒータ１４１面に密着
・摺動しつつ図示矢印ａ方向に搬送移動される。

【０００４】ヒータ１４１を所定温度に加熱・温調し、
定着フィルム１４３を矢印ａ方向に搬送移動させた状態
において、定着ニップ部Ｎの定着フィルム１４３と加圧
ローラ１５０との間に被加熱材としての記録材Ｐを供給
すると、該記録材Ｐは定着フィルム１４３の面に密着し
て該定着フィルム１４３と一緒に定着ニップ部Ｎを狭持
搬送される。すると、定着ニップ部Ｎにおいて、記録材
Ｐはヒータ１４１によって定着フィルム１４３を介して
加熱され、該記録材Ｐ上に担持された未定着トナー像ｔ
が加熱定着される。尚、定着ニップ部Ｎを通過した記録
材Ｐは定着フィルム１４３の面から剥離して搬送され
る。

【０００５】ところで、加熱部材としてのヒータ１４１
としては、一般にセラミックヒータが使用される。ヒー
タ１４１は、例えば、アルミナ等の電気絶縁性・良熱伝
導性・低熱容量のセラミック基板１４１ａの面（定着フ
ィルム１４３と対面する側の面）に基板長手（図面に垂
直の方向）に沿って銀パラジウム（Ａｇ／Ｐｂ）・Ｔａ
₂ Ｎ等の通電発熱抵抗層１４１ｂをスクリーン印刷等で
形成し、更に該通電発熱抵抗層１４１ｂの形成面を薄肉
のガラス保護層１４１ｃで覆って構成される。

【０００６】而して、セラミックヒータ１４１において
は、通電発熱抵抗層１４１ｂに通電がなされることによ
り、該通電発熱抵抗層１４１ｂが発熱してセラミック基
板１４１ａとガラス保護層１４１ｃを含むヒータ１４１
全体が急速昇温する。このヒータ１４１の温度が該ヒー
タ１４１背面に設置された不図示の温度検知手段により
検知されて不図示の通電制御部へフィードバックされ
る。すると、通電制御部は温度検知手段で検知されたヒ
ータ１４１の温度が所定のほぼ一定温度（定着温度）に
維持されるように通電発熱抵抗層１４１ｂに対する給電
を制御し、ヒータ１４１は所定の定着温度に加熱・温調
される。

【０００７】定着フィルム１４３は、定着ニップ部Ｎに
おいてヒータ１４１の熱を効率良く被加熱材としての記
録材Ｐに与えるため、その厚みは２０〜７０μｍと可成
り薄く設定されている。この定着フィルム１４３はフィ
ルム基層とプライマー層及び離型性層の３層で構成され
ており、フィルム基層側がヒータ１４１側に位置し、離
型性層が加圧ローラ１５０側に位置する。フィルム基層
はヒータ１４１のガラス保護層１４１ａより絶縁性の高
いポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ等で構成さ
れ、高い耐熱性と弾性を有している。又、フィルム基層
により定着フィルム１４３全体の引裂強度等の機械的強
度を保っている。プライマー層は厚み２〜６μｍ程度の
薄い層で形成されており、離型性層は定着フィルム１４
３に対するトナーオフセット防止層であり、これはＰＦ
Ａ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂を厚み１０μｍ程
度に被覆して構成されている。

【０００８】又、断熱ステイホルダー１４２は、例えば
耐熱性プラスチック製部材によって構成されており、加
熱用ヒータ１４１を保持するとともに、定着フィルム１
４３の搬送ガイドも兼ねている。

【０００９】このような薄い定着フィルム１４３を用い
たフィルム加熱方式の加熱定着装置においては、セラミ
ックヒータ１４１の剛性が高いため、弾性層１５１を有
する加圧ローラ１５０がこれに圧接されたヒータ１４１
の扁平下面に倣って圧接部で扁平に変形することによっ
て、所定幅の定着ニップ部Ｎが形成され、該定着ニップ
部Ｎのみを加熱することによってクイックスタートの加
熱定着が実現される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フィル
ム加熱方式を採用する従来の加熱定着装置においては、
該定着装置を記録材である紙が通過するときに定着ニッ
プ部において紙にシワが発生する場合がある。このシワ
は特に厚さの薄い紙において発生し易い。

【００１１】従来、一般的に使用されている熱ローラ方
式の加熱定着装置においては、定着ローラ外径に逆クラ
ウン形状を持たせる（外径で５０〜３００μｍ程度端部
が太い）ことにより定着ニップ部における紙搬送スピー
ドを両端部で速く、中央部で遅くして紙を両側に引っ張
る力を生じさせ、これによって紙シワの発生を防ぐ手法
が用いられている。

【００１２】一方、フィルム加熱方式を採用する加熱定
着装置においては、熱ローラに対応するものが定着フィ
ルムであるが、この定着フィルムに逆クラウン形状を持
たせるのは至難である。定着フィルムにはその厚み差で
逆クラウン形状を形成する意外に方法はなく、その内径
と外径で中央と端部に逆クラウン形状を持たせたとして
も、定着ニップ部で加圧されたときに簡単にフラットに
潰されてしまう。

【００１３】ところが、中央と端部で定着フィルムに厚
みの差を付けると、端部の厚みを厚くしなければなら
ず、端部の定着性が極端に悪化してしまう。

【００１４】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、定着時に記録材にシワが発生
するのを防ぐことができる加熱定着装置を提供すること
にある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、未定着画像を担持した記録
材を、断熱ステイホルダーに支持された加熱用ヒータと
薄肉フィルムで構成される定着部材と加圧ローラを互い
に圧接して成る定着ニップ部を通過させることにより、
該記録材に担持された未定着画像を定着せしめる加熱定
着装置において、前記加圧ローラを逆クラウン形状と
し、前記断熱ステイホルダーの加熱用ヒータ面又は加熱
用ヒータを正クラウン形状にするとともに、断熱ステイ
ホルダーの正クラウン量を加圧ローラの逆クラウン量よ
りも大きく設定したことを特徴とする。

【００１６】又、請求項２記載の発明は、未定着画像を
担持した記録材を、断熱ステイホルダーに支持された加
熱用ヒータと薄肉フィルムで構成される定着部材と加圧
ローラを互いに圧接して成る定着ニップ部を通過させる
ことにより、該記録材に担持された未定着画像を定着せ
しめ、定着ニップ部の直後に記録材を搬送するための排
紙ローラを設けて成る加熱定着装置において、前記排紙
ローラの搬送スピードを長手方向中央に対して両端部で
速くし又は排紙ローラの搬送方向を両端で外側に向ける
よう構成したことを特徴とする。

【００１７】従って、請求項１記載の発明によれば、定
着ニップ部内で記録材を定着・搬送しながら、該記録材
を両側に引っ張る効果が得られるため、記録材にシワが
発生するのを防ぐことができるとともに、中央と両端で
のニップ量を略同一に保つことができるため、高い定着
性を得ることができる。

【００１８】又、請求項２記載の発明によれば、定着ニ
ップ部の直後で記録材を両側に引っ張る効果が得られる
ため、記録材にシワが発生するのを防ぐことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００２０】＜実施の形態１＞図１は本発明に係る加熱
定着装置を備える画像形成装置要部の構成図であり、本
実施の形態に係る画像形成装置のプロセススピードは９
４ｍｍ／ｓｅｃである。

【００２１】図１において、１は感光ドラムであり、該
感光ドラム１はアルミニウムやニッケル等から成るシリ
ンダ状の基板上にＯＰＣ等の感光材料を塗布して構成さ
れている。この感光ドラム１は図示矢印方向に回転駆動
され、先ず、その表面は帯電装置としての帯電ローラ２
によって一様帯電される。次に、画像情報に応じてＯＮ
／ＯＦＦ制御されたレーザビーム３による走査露光が施
され、感光ドラム１上に静電潜像が形成される。この静
電潜像は、現像装置４において現像され、トナー像とし
て可視化される。尚、現像方法としては、ジャンピング
現像法、２成分現像法、ＦＥＥＤ現像法等が用いられ、
イメージ露光と反転現像とを組み合わせて用いられるこ
とが多い。

【００２２】而して、可視化されたトナー像は、転写装
置としての転写ローラ５により、所定のタイミングで搬
送される記録材Ｐ上に感光ドラム１上より転写される。
このとき、記録材Ｐは感光ドラム１と転写ローラ５に一
定の加圧力で狭持搬送され、未定着トナー像を担持した
記録材Ｐは本発明に係る加熱定着装置６へと搬送され、
該加熱定着装置６においてトナー像の定着を受ける。
尚、記録材Ｐに転写されないで感光ドラム１上に残存す
る転写残トナーは、クリーニング装置７により感光ドラ
ム１表面より除去される。

【００２３】次に、本発明に係る加熱定着装置６の構成
を図２に基づいて説明する。

【００２４】図２は加熱定着装置６の構成を示す断面図
であり、同図において、１０は定着部材であって、該定
着部材１０は定着フィルム１３と加熱用ヒータ１１で構
成されている。

【００２５】上記定着フィルム１３は熱容量の小さな薄
いフィルムで構成されている。具体的には、定着フィル
ム１３は、クイックスタートを可能にするために１００
μｍ以下の厚みで耐熱性、熱可塑性を有するポリイミ
ド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ、Ｐ
ＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフィルムで構成されてい
る。又、定着フィルム１３の厚みとしては、長寿命の加
熱定着装置を構成するために十分な強度を持ち、高い耐
久性を確保するために２０μｍ以上が必要である。従っ
て、定着フィルム１３の厚みとしては２０μｍ以上、１
００μｍ以下が最適である。尚、トナーのオフセット防
止や記録材Ｐの分離性を確保するために、定着フィルム
１３の表面にはＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、シリコーン
樹脂等の離型性の高い耐熱樹脂を混合して或は単独で被
覆する必要がある。本実施の形態では、定着フィルム１
３は、直径２５ｍｍ、厚み５０μｍのポリイミドフィル
ムに４μｍ程度のプライマー層、１０μｍ程度の離型性
層を形成して構成されている。

【００２６】又、前記加熱用ヒータ１１は定着フィルム
１３の内部に設けられており、該加熱用ヒータ１１によ
って記録材Ｐ上のトナー像を定着ニップ部において加熱
してこれを記録材Ｐ上に定着させる。この加熱用ヒータ
１１はアルミナ等の高絶縁性のセラミックス基板の表面
に、長手方向に沿って例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウ
ム）、ＲｕＯ₂ 、Ｔａ₂ Ｎ等の通電発熱抵抗層をスクリ
ーン印刷等により、厚み１０μｍ程度、幅１〜５ｍｍ程
度の線状若しくは細帯状に塗工して構成されている。

【００２７】１２は断熱ステイホルダーであり、これは
加熱用ヒータ１１を保持し、定着ニップ部と反対方向へ
の放熱を防ぐものであり、液晶ポリマー、フェノール樹
脂、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等により構成されている。この断
熱ステイホルダー１２には、定着フィルム１３が余裕を
もってルーズに外嵌されており、定着フィルム１３は図
示矢印方向に回転駆動される。尚、定着フィルム１３は
内部の加熱用ヒータ１１及び断熱ステイホルダー１２に
摺擦しながら回転するため、加熱用ヒータ１１及び断熱
ステイホルダー１２と定着フィルム１３の間の摩擦抵抗
を小さく抑える必要がある。このため、加熱用ヒータ１
１及び断熱ステイホルダー１２の表面には耐熱性グリー
ス等の潤滑剤が少量塗布されており、これにより定着フ
ィルム１３はスムーズに回転することが可能となる。

【００２８】又、加圧部材としての加圧ローラ２０は、
芯金２１の外側にシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱
ゴム或はシリコーンゴムを発泡させて構成した弾性層２
２を形成して構成され、本実施の形態のように弾性層２
２の上にＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型性層２３を
形成して良い。

【００２９】而して、上記加圧ローラ２０は、加熱定着
に必要な定着ニップ部を定着フィルム１３との間に形成
すべく、不図示の加圧手段によって長手方向両端部から
十分に加圧されており、長手方向一端部から芯金２１を
介して駆動力を受けることによって図示矢印方向に回転
駆動される。これにより、定着フィルム１３は断熱ステ
イホルダー１２の外側を図示矢印方向に従動回転する。
尚、定着フィルム１３の内部に不図示の駆動ローラを設
け、この駆動ローラを回転駆動することによって定着フ
ィルム１３を回転させるようにしても良い。

【００３０】図３に断熱ステイホルダー１２を記録材Ｐ
の進行方向から見た状態を示す。

【００３１】本実施の形態では、断熱ステイホルダー１
２はＰＰＳで構成されており、図３に示すように、該断
熱ステイホルダー１２は定着ニップ面側（即ち、ヒータ
１１面側）の表面が平面ではなく、下に凸の正クラウン
形状を有している。図３において断熱ステイホルダー１
２の正クラウン量はＣＲにて示され、断熱ステイホルダ
ー１２は点線で示した直線に対して最大部分でＣＲの高
さだけ膨らんでおり、本実施の形態では正クラウン量Ｃ
Ｒの大きさは４５０μｍに設定されている。これについ
ては後述する。尚、加熱用ヒータ１１は断熱ステイホル
ダー１２に貼り付けられているため、該加熱用ヒータ１
１も断熱ステイホルダー１２の表面形状に倣って正クラ
ウン形状になっている。

【００３２】ここで、断熱ステイホルダー１２の正クラ
ウン量ＣＲの測定方法について述べる。

【００３３】断熱ステイホルダー１２の上下を逆にして
これを水平な定盤の上に置き、ヒータ１１表面をハイト
ゲージ若しくはマイクロメータで測定する。又、加圧ロ
ーラ１５については、レーザ外径測長機で逆クラウン量
を測定する。

【００３４】ところで、正クラウン量ＣＲは、図３に示
すように、断熱ステイホルダー１２及びヒータ１１表面
での長手中央部と長手端部の高さの差として定義され
る。又、加圧ローラ２０を記録材Ｐの進行方向から見た
状態を図４に示すが、加圧ローラ２０の逆クラウン量Ｃ
Ｒ’は、加圧ローラ２０の長手中央部の外径Ｄ１と端部
の外径Ｄ２との差（Ｄ２−Ｄ１）／２として定義され
る。尚、本実施の形態では、加圧ローラ２０の逆クラウ
ン量ＣＲ’は１５０μｍに設定されている。

【００３５】以上のように、本実施の形態では、断熱ス
テイホルダー１２の定着ニップ面を正クラウン形状、加
圧ローラ２０を逆クラウン形状とした。断熱ステイホル
ダー１２の正クラウン量ＣＲ及び加圧ローラ２０の逆ク
ラウン量ＣＲ’の大きさと記録材Ｐのシワ（紙シワ）の
発生の頻度との関係を表１に示す。

【００３６】

【表１】表１によれば、断熱ステイホルダー１２の正クラウン量
ＣＲが０μｍ、加圧ローラ２０の逆クラウン量ＣＲ’が
０μｍではシワ発生頻度が７７／１００であった。ここ
から断熱ステイホルダー１２の正クラウン量ＣＲを１５
０，３００μｍと増やしていくと、定着ニップ部でのス
ピードが端部で速く、中央で遅くなるため、シワの程度
が次第に良くなっていく。この原理を図５に示す。

【００３７】図５は断熱ステイホルダー１２の正クラウ
ン形状によって加圧ローラ２０が潰されて逆クラウン形
状となり、定着ニップ部における回転半径が両端部で大
きく、中央部で小さくなるため、端部の搬送スピードが
速く、中央での搬送スピードが遅くなり、記録材Ｐを両
側に引っ張る力が発生し、記録材Ｐのシワのレベルが良
くなることを示している。

【００３８】表１に示すように、断熱ステイホルダー１
２の正クラウン量ＣＲを４５０μｍまで増やすと、記録
材Ｐにシワの発生はなくなった。但し、このときの定着
ニップ量を見ると、中央で９ｍｍ、端部で６ｍｍであっ
て、端部での定着性不良が発生してしまった。

【００３９】そこで、加圧ローラ２０の逆クラウン量Ｃ
Ｒ’を断熱ステイホルダー１２の正クラウン量ＣＲと組
み合わせるようにした。本実施の形態では、加圧ローラ
２０の逆クラウン量ＣＲ’を１５０μｍに設定して実験
を行った。正クラウン量ＣＲ＝０μｍ、逆クラウン量Ｃ
Ｒ’＝１５０μｍの場合はシワに対する効果は少ない。
これは加圧ローラ２０の弾性層２２に逆クラウン量Ｃ
Ｒ’＝１５０μｍ程度を付けても、弾性層２２は定着ニ
ップ部で潰れてしまい、逆クラウンの効果が見られない
ためである。

【００４０】而して、加圧ローラ２０の逆クラウン形状
と断熱ステイホルダー１２の正クラウン形状を組み合わ
せることにより、シワ防止効果と高い定着性が両立され
る。表２にまとめて示す断熱ステイホルダー１２のクラ
ウン量ＣＲ、加圧ローラ２０の逆クラウン量ＣＲ’はシ
ワ防止のために必要であるが、断熱ステイホルダー１２
は定着フィルム１３を被せた状態で加圧するために両端
で加圧する構成となる。加圧ローラ２０を樹脂製の断熱
ステイホルダー１２に加熱して加圧するため、加圧ロー
ラ２０は断熱ステイホルダー１２の正クラウン量ＣＲを
打ち消す方向に撓んでしまう。そのために断熱ステイホ
ルダー１２の正クラウン量ＣＲを加圧ローラ２０の逆ク
ラウン量ＣＲ’より大きくしなければ、長手中央付近の
加圧力が弱くなって中央の定着性が悪くなる。

【００４１】又、断熱ステイホルダー１２の正クラウン
量ＣＲのみを大きくして、加圧ローラ２０の逆クラウン
量ＣＲ’を０とすると、中央の加圧力は大きくなるが、
端部の加圧力が弱くなって端部の定着性が悪くなる。

【００４２】以上より良好な結果が得られるのは、断熱
ステイホルダー１２に正クラウン、加圧ローラ２０に逆
クラウンを設け、正クラウン量ＣＲ＞逆クラウン量Ｃ
Ｒ’の関係が成立する場合であることが分かった。尚、
本実験では記録材Ｐとして６４ｇ／ｍ² の再生紙を利用
した。

【００４３】

【表２】上段：シワ中段：定着性（端部）下段：定着性（中央）＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形態２について
説明する。

【００４４】本実施の形態に係る加熱定着装置全体の構
成は、前記実施の形態１のそれと同様であるため、それ
についての説明は省略する。

【００４５】本実施の形態では、図６に示すように、断
熱ステイホルダー３２のヒータ表面側に付けた正クラウ
ン形状が曲線状の（放物線状）の正クラウン形状でな
く、台形型の直線で結ばれた下に凸の形状を有してい
る。そして、加圧ローラ４０の逆クラウン形状も同様に
曲線でなく、台形型の直線状のものとしている。これを
図６に示す。３２は本実施の形態で使用した断熱ステイ
ホルダーであり、この断熱ステイホルダー３２は上述し
たようにヒータ表面側の形状が台形状の下に凸の形状を
している。尚、図６において、ＣＲは断熱ステイホルダ
ー３２の正クラウン量、ＣＲ’は加圧ローラ４０の逆ク
ラウン量をそれぞれ示す。

【００４６】而して、断熱ステイホルダー３２、加圧ロ
ーラ４０の各材質は前記実施の形態１と同様なものを使
用した。そして、本実施の形態においても、前記実施の
形態１と同様な効果が得られた。

【００４７】＜実施の形態３＞次に、本発明の実施の形
態３について説明する。

【００４８】本実施の形態に係る加熱定着装置全体の構
成は、前記実施の形態１のそれと同様であるため、それ
についての説明は省略する。

【００４９】本実施の形態では、図７に示すように、断
熱ステイホルダー３３にはクラウン形状を付けず、スト
レート形状にして該断熱ステイホルダー３３の表面に貼
るセラミックヒータ３４の板厚に正クラウン形状を持た
せている。尚、セラミックヒータ３４の板厚は前記実施
の形態１と同様な効果を得るために中央で１．０５ｍ
ｍ、端部で０．６０ｍｍに設定されている。

【００５０】又、加圧ローラ４０には外径に逆クラウン
形状を付けず、ストレート形状とし、内部の芯金４１に
正クラウン形状を持たせている。この加圧ローラ４０
は、室温時はその外径がφ２３ｍｍのストレート形状を
有しており、芯金４１の太さは中央で１７ｍｍ、端部で
１５ｍｍに設定されている。従って、弾性層４２の肉厚
は中央で３ｍｍ、端部で４ｍｍとなっており、加熱温調
時には弾性層４２の熱膨張により、加圧ローラ４０の外
径が中央で約１００μｍ、端部で約３００μｍだけ増加
し、該加圧ローラ４０には約１００μｍの逆クラウン量
ＣＲ’が確保された。

【００５１】而して、本実施の形態においても、前記実
施の形態１と同様にシワ防止効果が得られた。

【００５２】以上のように、定着ニップ部において断熱
ステイホルダー３３側に正クラウン形状、加圧ローラ側
４０に逆クラウン形状を設けることにより、定着フィル
ムを使用した加熱定着装置において紙シワの発生を防止
することができた。

【００５３】＜実施の形態４＞次に、本発明の実施の形
態４について説明する。

【００５４】図８は本実施の形態に係る加熱定着装置の
平面図である。尚、図８においては、定着フィルム１３
のみが示されているが、本実施の形態に係る加熱定着装
置には、図２において示した断熱ステイホルダー１２、
セラミックヒータ１１、加圧ローラ２０等を含んで構成
されている。

【００５５】定着フィルム１３は図示矢印方向に回転
し、記録材Ｐを加熱定着させながらこれを搬送する。定
着フィルム１３の下流側（記録材Ｐの搬送方向下流側）
には、駆動軸４８に結着された３つの排紙ローラ４５，
４６，４７が配されており、これらの排紙ローラ４５〜
４６は図示矢印方向に回転することによって、不図示の
コロとの間で定着直後の記録材Ｐを狭持して搬送する。
尚、排紙ローラ４５〜４７はシリコンゴム（ローラ硬度
６０°ＪＩＳ−Ａ）で構成されている。

【００５６】而して、幅方向中央に位置する排紙ローラ
４６は、その外径が１０ｍｍであって、プロセススピー
ドと等速で回転している。

【００５７】一方、端部に位置する排紙ローラ４５と４
７は、その外径が１１ｍｍであって、両排紙ローラ４
５，４７は中央の排紙ローラ４６と同一の駆動軸４８に
取り付けられているため、それらの角速度は中央の排紙
ローラ４６のそれと同じであるが、外径が大きいために
搬送速度は中央の排紙ローラ４６のそれに対して１０％
速くなっている。尚、排紙ローラ４５〜４７とコロ間に
作用する加圧力は各５００ｇで、排紙ローラ４５〜４７
とコロの幅は各１５ｍｍに設定されている。又、断熱ス
テイホルダー１２と加圧ローラ１２の加圧力は総圧１０
ｋｇに設定され、定着ニップ幅は５ｍｍ、加圧ローラ１
２の長手寸法は２２０ｍｍに設定されているため、単位
面積当たりの圧力は９ｇ／ｍｍ² 程度となっている。

【００５８】本実施の形態での効果を従来例（排紙ロー
ラ外径が同一に設定されているもの）との比較において
表３に示す。

【００５９】

【表３】表３は本実施の形態と従来例でそれぞれ総圧を５〜２０
ｋｇに変化させてシワの発生頻度と定着性を調べた結果
を示す。本実施の形態によれば、排紙ローラが紙を両側
に引っ張る効果が現れてシワの発生は少なく、総圧を２
０ｋｇにした場合のみシワが発生している。

【００６０】一方、排紙ローラが紙を両側に引っ張る効
果のない比較従来例では総圧が５ｋｇのときのみシワの
発生がなく、他の場合は全てシワが発生している。シワ
の様子としては紙の中央縦に１本３本程度入るのが多か
った。

【００６１】尚、本実施の形態では、前記実施の形態と
同様に記録材として６４ｇ／ｍｍ²の再生を使用した。
又、本実施の形態では、排紙ローラの位置を定着ニップ
部の下流約２０ｍｍの位置に設けたが、実験によれば、
排紙ローラの位置は定着ニップ部に近い方がシワ対策の
効果があるが、定着ニップ部の下流約５０ｍｍ以内に排
紙ローラを配置すれば良い結果が得られる。

【００６２】＜実施の形態５＞次に、本発明の実施の形
態５について説明する。

【００６３】図９は本実施の形態に係る加熱定着装置の
平面図である。尚、図９においては、定着フィルム１３
と排紙ローラ５１，５２，５３のみが示されているが、
本実施の形態に係る加熱定着装置には、図２において示
した断熱ステイホルダー１２、セラミックヒータ１１、
加圧ローラ２０等を含んで構成されている。

【００６４】本実施の形態では、両端の排紙ローラ５
１，５３をそれぞれ外側に向けて搬送力を持たせるよう
に約１０°の角度を付けて設けている。

【００６５】排紙ローラ５１〜５３の材質及び硬度等は
実施の形態４と同様である。又、排紙ローラ５１〜５３
はその外径が１０ｍｍに設定されてプロセススピードと
等速で回転しており、不図示のコロとの間に作用する加
圧力は各５００ｇに設定されている。

【００６６】本実施の形態では、排紙ローラ５１，５３
が定着ニップ部直後の記録材Ｐを両側に引っ張るためシ
ワに対して有効な効果が得られた。その結果を表４に示
す。

【００６７】

【表４】表４に示したように、加圧の総圧を５〜２０ｋｇに変化
させてシワのレベルを比較した。本実施の形態の方が排
紙ローラ５１，５３が記録材Ｐを両側に引っ張ているた
めにシワの発生頻度が低く、総圧が２０ｋｇのときにの
みシワが発生した。これに対して、従来例ではシワの発
生頻度が高く、総圧１０ｋｇ以上においてシワが発生し
た。

【００６８】以上のように、本実施の形態においても、
前記実施の形態と同様にシワの発生に対して効果がある
ことが分かった。

【００６９】尚、排紙ローラ５１，５３の角度は５〜３
０°の範囲がシワに対して効果があった。角度が５°以
下ではシワに対して効果がなく、３０°以上にすると記
録材Ｐを傷付けたり、記録材Ｐの両端部に斜め状のシワ
が入ったりした。良好であったのは、本実施の形態で用
いた１０°付近であった。

【００７０】＜実施の形態６＞次に、本発明の実施の形
態６について説明する。

【００７１】図１０は本実施の形態に係る加熱定着装置
の平面図、図１１は排紙ローラと排紙コロの正面図であ
る。尚、図１０においては、定着フィルム１３と排紙ロ
ーラ５４，５５，５６のみが示されているが、本実施の
形態に係る加熱定着装置には、図２において示した断熱
ステイホルダー１２、セラミックヒータ１１、加圧ロー
ラ２０等を含んで構成されている。

【００７２】本実施の形態は、図１１に示すように、排
紙コロ５７，５８，５９のうち両端部に位置する排紙コ
ロ５７と５９が記録材Ｐの搬送方向に対して所定の角度
傾斜させたことを特徴とする。このように構成すること
により、記録材Ｐを両側に引っ張る効果が得られ、記録
材Ｐのシワ発生を防ぐことができる。尚、本実施の形態
では、排紙コロ５７，５９の傾斜角は約１５°に設定さ
れている。

【００７３】排紙ローラ５４，５５，５６の材質として
は、前記実施の形態と同様にシリコンゴムが選定されて
おり、その外径は１０ｍｍ、幅は１５ｍｍに設定され、
プロセススピードと同速度で回転駆動される。

【００７４】排紙コロ５７，５８，５９はＰＯＭで構成
されており、その幅は１０ｍｍ、外径は１５ｍｍ、排紙
ローラ５４〜５７との間に作用する圧力は１０００ｇに
設定されている。尚、本実施の形態では前記実施の形態
５のように排紙ローラ毎に斜めに送るのと同様の効果を
得るために、排紙コロ５７〜５９と排紙ローラ５４〜５
７間の圧力を実施の形態５と比較して大きな１０００ｇ
に設定した。

【００７５】又、本実施の形態では、排紙ローラ５４〜
５７の駆動軸６０を１本にすることができる点で実施の
形態５よりも構成を簡略化することができる。

【００７６】而して、本実施の形態においても、シワに
対して前記実施の形態５において得られた表４に示す効
果と同様の効果が得られた。

【００７７】尚、以上の実施の形態においては、排紙ロ
ーラにシリコンゴムを使用したが、これに限るものでな
く、ＣＲゴムを用いても同様の効果が得られた。又、シ
ワ対策として、以上の実施の形態を組み合わせて使用す
ることも可能である。

【００７８】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
記載の発明によれば、定着ニップ部内で記録材を定着・
搬送しながら、該記録材を両側に引っ張る効果が得られ
るため、記録材にシワが発生するのを防ぐことができる
とともに、中央と両端でのニップ量を略同一に保つこと
ができるため、高い定着性を得ることができる。

【００７９】又、請求項２記載の発明によれば、定着ニ
ップ部の直後で記録材を両側に引っ張る効果が得られる
ため、記録材にシワが発生するのを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る加熱定着装置を備える画像形成装
置要部の構成図である。

【図２】本発明に係る加熱定着装置の断面図である。

【図３】本発明の実施の形態１に係る加熱定着装置の断
熱ステイホルダーの正面図である。

【図４】本発明の実施の形態１に係る加熱定着装置の加
圧ローラの正面図である。

【図５】本発明の実施の形態１に係る加熱定着装置の定
着ニップ部における搬送スピードを説明するための図で
ある。

【図６】本発明の実施の形態２に係る加熱定着装置の断
熱ステイホルダーと加圧ローラの正面図である。

【図７】本発明の実施の形態３に係る加熱定着装置の断
熱ステイホルダーと加圧ローラの正面図である。

【図８】本発明の実施の形態４に係る加熱定着装置の平
面図である。

【図９】本発明の実施の形態５に係る加熱定着装置の平
面図である。

【図１０】本発明の実施の形態６に係る加熱定着装置の
平面図である。

【図１１】本発明の実施の形態６に係る加熱定着装置の
排紙ローラと排紙コロの正面図である。

【図１２】従来の加熱定着装置要部の断面図である。

【符号の説明】

１０定着部材１１加熱用ヒータ１２断熱ステイホルダー１３定着フィルム２０，４０加圧ローラ３２，３３断熱ステイホルダー４３〜４７排紙ローラ５１〜５６排紙ローラ５７〜５９排紙コロＣＲ正クラウン量ＣＲ’ 逆クラウン量

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】未定着画像を担持した記録材を、断熱ス
テイホルダーに支持された加熱用ヒータと薄肉フィルム
で構成される定着部材と加圧ローラを互いに圧接して成
る定着ニップ部を通過させることにより、該記録材に担
持された未定着画像を定着せしめる加熱定着装置におい
て、前記加圧ローラを逆クラウン形状とし、前記断熱ステイ
ホルダーの加熱用ヒータ面又は加熱用ヒータを正クラウ
ン形状にするとともに、断熱ステイホルダーの正クラウ
ン量を加圧ローラの逆クラウン量よりも大きく設定した
ことを特徴とする加熱定着装置。
【請求項２】未定着画像を担持した記録材を、断熱ス
テイホルダーに支持された加熱用ヒータと薄肉フィルム
で構成される定着部材と加圧ローラを互いに圧接して成
る定着ニップ部を通過させることにより、該記録材に担
持された未定着画像を定着せしめ、定着ニップ部の直後
に記録材を搬送するための排紙ローラを設けて成る加熱
定着装置において、前記排紙ローラの搬送スピードを長手方向中央に対して
両端部で速くし又は排紙ローラの搬送方向を両端で外側
に向けるよう構成したことを特徴とする加熱定着装置。