JP2000206806A - 加熱定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
加熱定着装置及び画像形成装置Info
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- JP2000206806A JP2000206806A JP11006226A JP622699A JP2000206806A JP 2000206806 A JP2000206806 A JP 2000206806A JP 11006226 A JP11006226 A JP 11006226A JP 622699 A JP622699 A JP 622699A JP 2000206806 A JP2000206806 A JP 2000206806A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】薄肉フイルムとヒ−タの接触面積が増加し、こ
の薄肉フイルムの摺動抵抗が加圧ロ−ラの記録材搬送力
より大となり、記録材と加圧ロ−ラの間でスリップが生
じ、ジャムが発生するという課題があった。 【解決手段】加熱定着装置において、加熱部材の薄肉フ
ィルム摺擦面に固体潤滑剤微粉末を介在させたことを特
徴とする。
の薄肉フイルムの摺動抵抗が加圧ロ−ラの記録材搬送力
より大となり、記録材と加圧ロ−ラの間でスリップが生
じ、ジャムが発生するという課題があった。 【解決手段】加熱定着装置において、加熱部材の薄肉フ
ィルム摺擦面に固体潤滑剤微粉末を介在させたことを特
徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式、静
電記録方式を用いて記録材上に形成した未定着トナー像
を該記録材に定着固定する加熱定着装置および該加熱定
着装置を適用した画像形成装置にに関するものである。
電記録方式を用いて記録材上に形成した未定着トナー像
を該記録材に定着固定する加熱定着装置および該加熱定
着装置を適用した画像形成装置にに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の加熱定着装置としては、
熱ローラー方式やフィルム加熱方式の装置が広く用いら
れている。特にヒータ部と加圧ローラの間をフィルムと
ともに記録材上を通過させて該記録材上の未定着トナー
像を定着する、スタンバイ時に加熱定着装置に電力を供
給せず、消費電力を極力低く抑えたフィルム加熱方式に
よる加熱定着方法が、特開昭63−313182号公報
・特開平2−157878号公報・特開平4−4407
5号公報・特開平4−204980号公報等に提案され
ている。
熱ローラー方式やフィルム加熱方式の装置が広く用いら
れている。特にヒータ部と加圧ローラの間をフィルムと
ともに記録材上を通過させて該記録材上の未定着トナー
像を定着する、スタンバイ時に加熱定着装置に電力を供
給せず、消費電力を極力低く抑えたフィルム加熱方式に
よる加熱定着方法が、特開昭63−313182号公報
・特開平2−157878号公報・特開平4−4407
5号公報・特開平4−204980号公報等に提案され
ている。
【0003】図8はこのフィルム加熱方式による装置の
要部の概略構成図を示したもので、図8(a)におい
て、ステイホルダー(支持体)12に固定支持させた加
熱部材(加熱体、以下ヒータと記す)11と、このヒー
タ11に耐熱性の薄肉フィルム(以下、定着フィルムと
記す)13を挟んで所定のニップ幅のニップ部(定着ニ
ップ部)Nを形成させて圧接させた弾性加圧ローラ20
を有する。上記ヒータ11は通電により所定の温度に加
熱・温調される。上記定着フィルム13は不図示の駆動
手段あるいは加圧ローラ20の回転力により、定着ニッ
プ部Nにおいて、ヒータ11面に密着・摺動しつつ矢印
aの方向に搬送移動される、円筒状あるいはエンドレス
ベルト状、もしくはロール巻きのウェブ状の部材であ
る。
要部の概略構成図を示したもので、図8(a)におい
て、ステイホルダー(支持体)12に固定支持させた加
熱部材(加熱体、以下ヒータと記す)11と、このヒー
タ11に耐熱性の薄肉フィルム(以下、定着フィルムと
記す)13を挟んで所定のニップ幅のニップ部(定着ニ
ップ部)Nを形成させて圧接させた弾性加圧ローラ20
を有する。上記ヒータ11は通電により所定の温度に加
熱・温調される。上記定着フィルム13は不図示の駆動
手段あるいは加圧ローラ20の回転力により、定着ニッ
プ部Nにおいて、ヒータ11面に密着・摺動しつつ矢印
aの方向に搬送移動される、円筒状あるいはエンドレス
ベルト状、もしくはロール巻きのウェブ状の部材であ
る。
【0004】次に加熱定着動作について説明する。
【0005】上記ヒータ11を所定の温度に加熱・温調
させ、定着フィルム13を矢印の方向に搬送移動させた
状態において、定着ニップ部Nの定着フイルム13と加
圧ローラ20との間に未定着トナー像tを形成担持させ
た被加熱材としての記録材Pを導入すると、記録材Pは
定着フィルム13の面に密着して該定着フィルムと一緒
に定着ニップ部Nを挟持搬送される。この定着ニップ部
Nにおいて、記録材P及びトナー像tがヒータ11によ
り定着フィルム13を介して加熱され、記録材P上のト
ナー像tが該記録材上に加熱定着される。そして、定着
ニップ部Nを通った記録材Pは定着フィルム13から剥
離して搬送される。
させ、定着フィルム13を矢印の方向に搬送移動させた
状態において、定着ニップ部Nの定着フイルム13と加
圧ローラ20との間に未定着トナー像tを形成担持させ
た被加熱材としての記録材Pを導入すると、記録材Pは
定着フィルム13の面に密着して該定着フィルムと一緒
に定着ニップ部Nを挟持搬送される。この定着ニップ部
Nにおいて、記録材P及びトナー像tがヒータ11によ
り定着フィルム13を介して加熱され、記録材P上のト
ナー像tが該記録材上に加熱定着される。そして、定着
ニップ部Nを通った記録材Pは定着フィルム13から剥
離して搬送される。
【0006】上記ヒータ11には一般にセラミックヒー
タが使用される。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11aの面(定着
フィルム13と対面する側の面)に基板長手(図面に垂
直の方向)に沿って銀パラジューム(Ag/Pd)・T
a2 N等の通電発熱抵抗層11bをスクリーン印刷等で
形成具備させ、さらに該発熱抵抗層形成面を薄肉ガラス
保護層11cで覆ったものである。
タが使用される。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11aの面(定着
フィルム13と対面する側の面)に基板長手(図面に垂
直の方向)に沿って銀パラジューム(Ag/Pd)・T
a2 N等の通電発熱抵抗層11bをスクリーン印刷等で
形成具備させ、さらに該発熱抵抗層形成面を薄肉ガラス
保護層11cで覆ったものである。
【0007】このセラミックヒータ11は通電発熱抵抗
層11bに通電がなされることにより該通電発熱抵抗層
が発熱して、セラミック基板11a・ガラス保護層11
cのヒータ全体が急速昇温する。このヒータ11の昇温
がヒータ背面に配置された温度検知手段14により検知
され、検知温度が不図示の通電制御部ヘフィードバック
される。通電制御部は温度検知手段14で検知されるヒ
ータ温度がほぼ一定温度(定着温度)に維持されるよう
に、通電発熱抵抗層11bに対する通電を制御する。す
なわちヒータ11は所定の定着温度に加熱・温調され
る。
層11bに通電がなされることにより該通電発熱抵抗層
が発熱して、セラミック基板11a・ガラス保護層11
cのヒータ全体が急速昇温する。このヒータ11の昇温
がヒータ背面に配置された温度検知手段14により検知
され、検知温度が不図示の通電制御部ヘフィードバック
される。通電制御部は温度検知手段14で検知されるヒ
ータ温度がほぼ一定温度(定着温度)に維持されるよう
に、通電発熱抵抗層11bに対する通電を制御する。す
なわちヒータ11は所定の定着温度に加熱・温調され
る。
【0008】上記定着フィルム13は、定着ニップ部N
においてヒータ11の熱を効率よく被加熱材としての記
録材Pに与えるため、厚みは総厚100μm以下、好ま
しくは20〜70μmとかなり薄くしている。この定着
フイルム13は図8(b)に示すように、フイルム基層
13a、プライマー層13b、離型性層13cの3層で
構成されており、フイルム基層13a側がヒータ側であ
り、離型性層13c側が加圧ローラ側である。フィルム
基層13aはヒータ11のガラス保護層11cより絶縁
性の高いポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK等で
あり、耐熱性、高弾性を有している。また、このフイル
ム基層13aにより、定着フィルム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13bは厚み2
〜6μm程度の薄い層で形成されている。離型性層13
cは定着フィルム13に対するトナーオフセット防止層
であり、PFA,PTFE,FEP等のフッ素樹脂を厚
み10μm程度に被覆して形成してある。
においてヒータ11の熱を効率よく被加熱材としての記
録材Pに与えるため、厚みは総厚100μm以下、好ま
しくは20〜70μmとかなり薄くしている。この定着
フイルム13は図8(b)に示すように、フイルム基層
13a、プライマー層13b、離型性層13cの3層で
構成されており、フイルム基層13a側がヒータ側であ
り、離型性層13c側が加圧ローラ側である。フィルム
基層13aはヒータ11のガラス保護層11cより絶縁
性の高いポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK等で
あり、耐熱性、高弾性を有している。また、このフイル
ム基層13aにより、定着フィルム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13bは厚み2
〜6μm程度の薄い層で形成されている。離型性層13
cは定着フィルム13に対するトナーオフセット防止層
であり、PFA,PTFE,FEP等のフッ素樹脂を厚
み10μm程度に被覆して形成してある。
【0009】上記ステイホルダー12は、例えば耐熱性
プラスチック製部材より形成され、ヒータ11を保持す
るとともに定着フィルム13の搬送ガイドも兼ねてい
る。ヒータ11およびステイホルダー12と定着フィル
ム13の間には摩擦抵抗を小さく抑えるため、シリコー
ンオイル等の耐熱性グリースを少量介在させてある。
プラスチック製部材より形成され、ヒータ11を保持す
るとともに定着フィルム13の搬送ガイドも兼ねてい
る。ヒータ11およびステイホルダー12と定着フィル
ム13の間には摩擦抵抗を小さく抑えるため、シリコー
ンオイル等の耐熱性グリースを少量介在させてある。
【0010】このような定着用の薄いフィルム13を用
いたフィルム加熱方式の加熱装置においては、ヒータ1
1の高い剛性のために、弾性層22を有している加圧ロ
ーラ20がこれを圧接させたヒータ11の扁平下面にな
らって、圧接部で扁平になって所定幅の定着ニップ部N
を形成し、定着ニップ部Nのみを加熱することでクイッ
クスタートの加熱定着を実現している。
いたフィルム加熱方式の加熱装置においては、ヒータ1
1の高い剛性のために、弾性層22を有している加圧ロ
ーラ20がこれを圧接させたヒータ11の扁平下面にな
らって、圧接部で扁平になって所定幅の定着ニップ部N
を形成し、定着ニップ部Nのみを加熱することでクイッ
クスタートの加熱定着を実現している。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
プリント速度の高速化に対応するために、定着ニップ幅
Nを広く(加熱領域を広く)とるようになり、これに伴
い、セラミック基板幅も広くなってきている。このた
め、定着フィルムとヒータの接触面積が増加し、定着フ
ィルムの摺動抵抗が増加するようになった。
プリント速度の高速化に対応するために、定着ニップ幅
Nを広く(加熱領域を広く)とるようになり、これに伴
い、セラミック基板幅も広くなってきている。このた
め、定着フィルムとヒータの接触面積が増加し、定着フ
ィルムの摺動抵抗が増加するようになった。
【0012】一方、加圧ローラは定着フィルムの回転駆
動及び記録材の搬送を行うためにある程度の搬送力を必
要とするが、加圧ローラヘのトナー付着等を防ぐため
に、表層にPFAチューブ等のトナー離型性の良い材料
が用いられており、加圧ローラの搬送力には限界があ
る。このために、定着フィルムの摺動抵抗が加圧ローラ
の記録材搬送力より大となり、記録材と加圧ローラの間
でスリップが生じ、ジャムが発生するという課題が発生
するようになった。
動及び記録材の搬送を行うためにある程度の搬送力を必
要とするが、加圧ローラヘのトナー付着等を防ぐため
に、表層にPFAチューブ等のトナー離型性の良い材料
が用いられており、加圧ローラの搬送力には限界があ
る。このために、定着フィルムの摺動抵抗が加圧ローラ
の記録材搬送力より大となり、記録材と加圧ローラの間
でスリップが生じ、ジャムが発生するという課題が発生
するようになった。
【0013】特に、加熱定着装置が冷えた状態からのプ
リントは、摺動グリースの潤滑性が不十分となり、ヒー
タと定着フィルムとの密着による摺動抵抗が加圧ローラ
の記録材搬送力より大きくなってしまう。また、このよ
うな場合、加圧ローラも十分には暖まっていないため、
搬送中に記録材から発生した水蒸気が加圧ローラ表面に
結露し、記録材との間で膜となり、加圧ローラ搬送力を
低下させ、よりスリップを起こしやすくなってしまうと
いう課題があった。
リントは、摺動グリースの潤滑性が不十分となり、ヒー
タと定着フィルムとの密着による摺動抵抗が加圧ローラ
の記録材搬送力より大きくなってしまう。また、このよ
うな場合、加圧ローラも十分には暖まっていないため、
搬送中に記録材から発生した水蒸気が加圧ローラ表面に
結露し、記録材との間で膜となり、加圧ローラ搬送力を
低下させ、よりスリップを起こしやすくなってしまうと
いう課題があった。
【0014】本発明は上記のような課題を解消するため
になされたもので、長寿命化を図ることができる加熱定
着装置を得ることを目的とする。
になされたもので、長寿命化を図ることができる加熱定
着装置を得ることを目的とする。
【0015】また、この加熱定着装置を適用して、ジャ
ム等の搬送トラブルを防止し、円滑な画像形成動作を行
う画像形成装置を得ることを目的とする。
ム等の搬送トラブルを防止し、円滑な画像形成動作を行
う画像形成装置を得ることを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明は以下の構成から
なることを特徴とする加熱定着装置及び画像形成装置で
ある。
なることを特徴とする加熱定着装置及び画像形成装置で
ある。
【0017】(1)絶縁基板上に形成された抵抗発熱体
と、該抵抗発熱体を覆うガラス保護層とからなる加熱部
材と、この加熱部材からの熱を薄肉フィルムを介して記
録材に付与して該記録材上の未定着トナー像を定着固定
して永久画像とする加熱定着装置において、上記加熱部
材の薄肉フィルム摺擦面に固体潤滑剤微粉末を介在させ
たことを特徴とする加熱定着装置。
と、該抵抗発熱体を覆うガラス保護層とからなる加熱部
材と、この加熱部材からの熱を薄肉フィルムを介して記
録材に付与して該記録材上の未定着トナー像を定着固定
して永久画像とする加熱定着装置において、上記加熱部
材の薄肉フィルム摺擦面に固体潤滑剤微粉末を介在させ
たことを特徴とする加熱定着装置。
【0018】(2)上記加熱部材の薄肉フィルム摺擦面
に固体潤滑剤薄膜を設けたことを特徴とする(1)記載
の加熱定着装置。
に固体潤滑剤薄膜を設けたことを特徴とする(1)記載
の加熱定着装置。
【0019】(3)上記ガラス保護層又は薄肉フィルム
の少なくとも一方に固体潤滑剤微粉末を分散させたこと
を特徴とする(1)記載の加熱定着装置。
の少なくとも一方に固体潤滑剤微粉末を分散させたこと
を特徴とする(1)記載の加熱定着装置。
【0020】(4)絶縁基板上に形成された抵抗発熱体
と該抵抗発熱体を覆うガラス保護層とからなる加熱部材
と、この加熱部材からの熱を薄肉フィルムを介して記録
材に付与して該記録材上の未定着ドナー像を定着固定し
て永久画像とする加熱定着装置において、上記加熱部材
の薄肉フィルム摺擦面表面粗さが定着ニップ内より定着
ニップ外の方が大きいことを特徴とする加熱定着装置。
と該抵抗発熱体を覆うガラス保護層とからなる加熱部材
と、この加熱部材からの熱を薄肉フィルムを介して記録
材に付与して該記録材上の未定着ドナー像を定着固定し
て永久画像とする加熱定着装置において、上記加熱部材
の薄肉フィルム摺擦面表面粗さが定着ニップ内より定着
ニップ外の方が大きいことを特徴とする加熱定着装置。
【0021】(5)上記ガラス保護層をブラストするこ
とによって薄肉フィルム当接面を所定表面粗さとしたこ
とを特徴とする(4)記載の加熱定着装置。
とによって薄肉フィルム当接面を所定表面粗さとしたこ
とを特徴とする(4)記載の加熱定着装置。
【0022】(6)上記ガラス保護層に耐熱性微粒子を
分散させて薄肉フィルム当接面を所定表面粗さとしたこ
とを特徴とする(4)記載の加熱定着装置。
分散させて薄肉フィルム当接面を所定表面粗さとしたこ
とを特徴とする(4)記載の加熱定着装置。
【0023】(7)上記絶縁基板に凹凸を設けて薄肉フ
ィルム当接面を所定表面粗さとしたことを特徴とする
(4)記載の加熱定着装置。
ィルム当接面を所定表面粗さとしたことを特徴とする
(4)記載の加熱定着装置。
【0024】(8)薄肉フィルムは、厚みが20〜10
0μmの円筒状あるいはエンドレス状もしくは巻き取り
式のウェブ状のいずれかであることを特徴とする(1)
から(7)のうちのいずれか1項記載の加熱定着装置。
0μmの円筒状あるいはエンドレス状もしくは巻き取り
式のウェブ状のいずれかであることを特徴とする(1)
から(7)のうちのいずれか1項記載の加熱定着装置。
【0025】(9)記録材に未定着トナー画像を形成担
持させる作像手段と、前記記録材に形成担持させた未定
着トナー画像を該記録材に加熱定着させる加熱定着手段
とを有する画像形成装置において、前記加熱定着手段が
(1)から(8)のうちのいずれか1項記載の加熱定着
装置であることを特徴とする画像形成装置。
持させる作像手段と、前記記録材に形成担持させた未定
着トナー画像を該記録材に加熱定着させる加熱定着手段
とを有する画像形成装置において、前記加熱定着手段が
(1)から(8)のうちのいずれか1項記載の加熱定着
装置であることを特徴とする画像形成装置。
【0026】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一形態を添付図面
について説明する。
について説明する。
【0027】実施の形態1.図1は本発明の実施の形態
1に係る加熱定着装置の要部の構成図を示すもので、図
1において、13は熱容量の小さな定着フィルムであ
り、クイックスタートを可能にするために100μm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,PFA,P
TFE,FEP等のフイルムである。
1に係る加熱定着装置の要部の構成図を示すもので、図
1において、13は熱容量の小さな定着フィルムであ
り、クイックスタートを可能にするために100μm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,PFA,P
TFE,FEP等のフイルムである。
【0028】また、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、耐久性に優れたフィルムとし
て、20μm以上の厚みが必要である。よって、定着フ
ィルム13の厚みとしては20μm以上100μm以下
が最適である。さらに、オフセット防止や記録材の分離
性を確保するために、表層にはPFA,PTFE,FE
P等の離型性の良好な耐熱樹脂を混合ないし単独で被覆
したものである。
めに十分な強度を持ち、耐久性に優れたフィルムとし
て、20μm以上の厚みが必要である。よって、定着フ
ィルム13の厚みとしては20μm以上100μm以下
が最適である。さらに、オフセット防止や記録材の分離
性を確保するために、表層にはPFA,PTFE,FE
P等の離型性の良好な耐熱樹脂を混合ないし単独で被覆
したものである。
【0029】11は定着フィルム13の内部に具備され
たヒータであり、このヒータ11により、記録材上のト
ナー像を溶融、定着させるニップ部の加熱を行う。12
は上記ヒータ11を保持し、ニップ部と反対方向への放
熱を防ぐためのステイホルダーであり、液晶ポリマー、
フェノール樹脂、PPS,PEEK等により形成されて
おり、定着フィルム13が余裕をもってルーズに外嵌さ
れていて、矢印の方向に回転自在に配置されている。そ
して、上記ヒータ11、ステイホルダー12、定着フィ
ルム13で定着部材10を構成している。
たヒータであり、このヒータ11により、記録材上のト
ナー像を溶融、定着させるニップ部の加熱を行う。12
は上記ヒータ11を保持し、ニップ部と反対方向への放
熱を防ぐためのステイホルダーであり、液晶ポリマー、
フェノール樹脂、PPS,PEEK等により形成されて
おり、定着フィルム13が余裕をもってルーズに外嵌さ
れていて、矢印の方向に回転自在に配置されている。そ
して、上記ヒータ11、ステイホルダー12、定着フィ
ルム13で定着部材10を構成している。
【0030】加圧部材としての加圧ローラ20は芯金2
1の外側にシリコンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムある
いはジリコーンゴムを発泡して形成された弾性層22を
有し、この弾性層22の表面にPFA,PTFE,FE
P等の離型性層を形成してある。この加圧ローラ20は
上記の定着フィルム13の方向に不図示の加圧手段によ
り、長手方向両端部から加熱定着に必要なニップ部を形
成するように十分に加圧されており、長手方向端部から
芯金21を介して不図示の回転駆動により、矢印の方向
に回転駆動される。これにより上記定着フィルム13は
ステイホルダー12の外側を図の矢印方向に従動回転す
る。
1の外側にシリコンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムある
いはジリコーンゴムを発泡して形成された弾性層22を
有し、この弾性層22の表面にPFA,PTFE,FE
P等の離型性層を形成してある。この加圧ローラ20は
上記の定着フィルム13の方向に不図示の加圧手段によ
り、長手方向両端部から加熱定着に必要なニップ部を形
成するように十分に加圧されており、長手方向端部から
芯金21を介して不図示の回転駆動により、矢印の方向
に回転駆動される。これにより上記定着フィルム13は
ステイホルダー12の外側を図の矢印方向に従動回転す
る。
【0031】この実施の形態1では、ヒータ11の定着
フィルム摺動面に、二硫化モリブデン、グラファイト、
BN等の固体潤滑剤微粉末31を少量介在させて、摺動
抵抗を低減させる構成としたものである。
フィルム摺動面に、二硫化モリブデン、グラファイト、
BN等の固体潤滑剤微粉末31を少量介在させて、摺動
抵抗を低減させる構成としたものである。
【0032】尚、固体潤滑剤微粉末31のヒータ11表
面への介在は、固体潤滑剤微粉末31をエタノール等の
揮発性溶剤に分散させ、その溶液をヒータllに塗布す
ることによって行った。
面への介在は、固体潤滑剤微粉末31をエタノール等の
揮発性溶剤に分散させ、その溶液をヒータllに塗布す
ることによって行った。
【0033】この構成により、ヒータ11と定着フィル
ム13との密着を防げ、加熱定着装置の状態に依らず、
安定加熱定着を行った結果を表1に示す。尚、スリップ
の評価は加熱定着装置を十分に冷却し、スリップの発生
しやすい状態で行った。
ム13との密着を防げ、加熱定着装置の状態に依らず、
安定加熱定着を行った結果を表1に示す。尚、スリップ
の評価は加熱定着装置を十分に冷却し、スリップの発生
しやすい状態で行った。
【0034】
【表1】
【0035】表1からわかるように、印字率が高い(ベ
タ黒)方が加圧ローラ20側への水蒸気の放出が多くな
るため、スリップに起因するスリップジャムが発生しや
すいことがわかるが、固体潤滑剤微粉末31を用いるこ
とにより高印字率のパターンでもスリップジャムを防止
することができる。
タ黒)方が加圧ローラ20側への水蒸気の放出が多くな
るため、スリップに起因するスリップジャムが発生しや
すいことがわかるが、固体潤滑剤微粉末31を用いるこ
とにより高印字率のパターンでもスリップジャムを防止
することができる。
【0036】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、個体潤滑剤微粉末31を加熱用ヒータ11面に介在
させることによって、加熱定着装置の状態及び使用環境
等に依らずスリップジャムの発生を防止することができ
る。
ば、個体潤滑剤微粉末31を加熱用ヒータ11面に介在
させることによって、加熱定着装置の状態及び使用環境
等に依らずスリップジャムの発生を防止することができ
る。
【0037】実施の形態2.図2は本発明の実施の形態
2に係る加熱定着装置の要部の構成図を示すもので、ヒ
ータ11の表面に固体潤滑剤薄膜32を焼結形成し、定
着フィルム13の摺動抵抗を低減させる構成としたもの
である。尚、その他の構成は前記実施の形態1と同様で
あり、再度の説明は省略する。
2に係る加熱定着装置の要部の構成図を示すもので、ヒ
ータ11の表面に固体潤滑剤薄膜32を焼結形成し、定
着フィルム13の摺動抵抗を低減させる構成としたもの
である。尚、その他の構成は前記実施の形態1と同様で
あり、再度の説明は省略する。
【0038】この実施の形態2の構成では、ヒータ11
の製造時に固体潤滑薄膜32を焼結形成するプロセスが
必要となるが、潤滑剤としての寿命を大幅に伸ばすこと
ができる。
の製造時に固体潤滑薄膜32を焼結形成するプロセスが
必要となるが、潤滑剤としての寿命を大幅に伸ばすこと
ができる。
【0039】表2は固体潤滑剤微粉末31を使用した場
合と固体潤滑薄膜32を使用した場合で、スリップ防止
効果が得られる耐久枚数の比較を行った結果を示すもの
である。
合と固体潤滑薄膜32を使用した場合で、スリップ防止
効果が得られる耐久枚数の比較を行った結果を示すもの
である。
【0040】
【表2】
【0041】表2からわかるように、固体潤滑材微粉末
31を使用した場合、15万程度の通紙まで、スリップ
防止効果が得られるたのに対して、固体潤滑薄膜32を
使用した場合、20万枚通紙後でもスリップ防止効果が
得られ、固体潤滑剤微粉末31よりも明らかに長く潤滑
剤として機能する。
31を使用した場合、15万程度の通紙まで、スリップ
防止効果が得られるたのに対して、固体潤滑薄膜32を
使用した場合、20万枚通紙後でもスリップ防止効果が
得られ、固体潤滑剤微粉末31よりも明らかに長く潤滑
剤として機能する。
【0042】尚、この実施の形態2では固体潤滑剤薄膜
32を厚さ1Oμm程度に形成したが、膜厚を調整する
ことによって、加熱定着装置の寿命に合わせた潤滑剤寿
命の設定が可能であるが、厚くしすぎると、熱効率の低
下により定着性の悪化を招くため、厚さ50μm以下が
好ましい。
32を厚さ1Oμm程度に形成したが、膜厚を調整する
ことによって、加熱定着装置の寿命に合わせた潤滑剤寿
命の設定が可能であるが、厚くしすぎると、熱効率の低
下により定着性の悪化を招くため、厚さ50μm以下が
好ましい。
【0043】以上のように、この実施の形態2では、ヒ
ータ11の定着フィルム13摺動面に固体潤滑剤薄膜3
2を設けることによって、スリップ防止効果の長寿命化
を図ることができる。
ータ11の定着フィルム13摺動面に固体潤滑剤薄膜3
2を設けることによって、スリップ防止効果の長寿命化
を図ることができる。
【0044】実施の形態3.図3はこの実施の形態3に
よるヒータ11の構成を示す拡大断面図であり、ガラス
保護層11cに二硫化モリプデン、グラファイト、BN
等の固体潤滑剤微粉末31等を分散させ、フィルム摺動
抵抗を低減させる構成としたものである。尚、その他の
構成は前記実施の形態1と同様であり、再度の説明は省
略する。
よるヒータ11の構成を示す拡大断面図であり、ガラス
保護層11cに二硫化モリプデン、グラファイト、BN
等の固体潤滑剤微粉末31等を分散させ、フィルム摺動
抵抗を低減させる構成としたものである。尚、その他の
構成は前記実施の形態1と同様であり、再度の説明は省
略する。
【0045】この実施の形態3の構成では、定着フィル
ム13との摺動によりヒータ11のガラス保護層11c
が摩耗していく場合でも、摺動面に固体潤滑剤微粉末3
1が存在するため、長く潤滑性能を得ることができる。
また、ヒータ11の製造工程に大きな変更を行うことな
く、スリップを防止して、記録材の搬送円滑化を図るこ
とができる。
ム13との摺動によりヒータ11のガラス保護層11c
が摩耗していく場合でも、摺動面に固体潤滑剤微粉末3
1が存在するため、長く潤滑性能を得ることができる。
また、ヒータ11の製造工程に大きな変更を行うことな
く、スリップを防止して、記録材の搬送円滑化を図るこ
とができる。
【0046】この実施の形態3の構成でスリップの評価
を行ったところ、実施の形態2の固体潤滑薄膜32と同
等以上の潤滑性能耐久性が得られた。尚、固体潤滑剤微
粉末31の分散量としては、ガラス保護層11cの絶縁
性能及び耐久性の観点から5〜30%VOL程度が好ま
しい。
を行ったところ、実施の形態2の固体潤滑薄膜32と同
等以上の潤滑性能耐久性が得られた。尚、固体潤滑剤微
粉末31の分散量としては、ガラス保護層11cの絶縁
性能及び耐久性の観点から5〜30%VOL程度が好ま
しい。
【0047】また、この実施の形態3では、ヒータ11
のガラス保護層11cに固体潤滑剤微粉末31を分散さ
せたが、定着フィルム13の基層13aに分散させるこ
とによっても同様の効果を得ることができることが確認
された。このときの分散量は、定着フィルムの耐久性及
び熱伝導率等の観点から5〜30%VOL程度が好まし
い。
のガラス保護層11cに固体潤滑剤微粉末31を分散さ
せたが、定着フィルム13の基層13aに分散させるこ
とによっても同様の効果を得ることができることが確認
された。このときの分散量は、定着フィルムの耐久性及
び熱伝導率等の観点から5〜30%VOL程度が好まし
い。
【0048】以上のように、この実施の形態3によれ
ば、ヒータ又は定着フィルムの少なくとも一方に固体潤
滑剤微粉末31を分散させることにより、低コストで長
寿命の潤滑性能が得られ、スリップジャムを防止するこ
とができる。
ば、ヒータ又は定着フィルムの少なくとも一方に固体潤
滑剤微粉末31を分散させることにより、低コストで長
寿命の潤滑性能が得られ、スリップジャムを防止するこ
とができる。
【0049】実施の形態4.図4はこの実施の形態4に
よる加熱定着装置の要部の概略構成図であり、ヒータ1
1のガラス保護層11cの定着ニップ部N外をブラスト
することによって表面を粗し、定着フィルム13との接
触面積を減らし、摺動抵抗を低減させる構成としたもの
である。ブラスト後のガラス保護層11cの表面粗さは
Rz=1〜50μm(ブラスト無し部はRz=0.1〜
2μm程度)である。尚、その他の構成は前記実施の形
態1と同様であり、再度の説明は省略する。
よる加熱定着装置の要部の概略構成図であり、ヒータ1
1のガラス保護層11cの定着ニップ部N外をブラスト
することによって表面を粗し、定着フィルム13との接
触面積を減らし、摺動抵抗を低減させる構成としたもの
である。ブラスト後のガラス保護層11cの表面粗さは
Rz=1〜50μm(ブラスト無し部はRz=0.1〜
2μm程度)である。尚、その他の構成は前記実施の形
態1と同様であり、再度の説明は省略する。
【0050】この実施の形態4では、ヒータ11と定着
フィルム13が密着しすぎることによる摺動抵抗の増加
を防ぐことができ、スリップを防止することができる。
また、ガラス保護層11cをブラストする領域を定着ニ
ップ部N外としたため、定着ニップ部Nでのヒータ11
と定着フィルム13の接触面積減少による熱効率の低下
もなく、定着性を悪化させることもない。
フィルム13が密着しすぎることによる摺動抵抗の増加
を防ぐことができ、スリップを防止することができる。
また、ガラス保護層11cをブラストする領域を定着ニ
ップ部N外としたため、定着ニップ部Nでのヒータ11
と定着フィルム13の接触面積減少による熱効率の低下
もなく、定着性を悪化させることもない。
【0051】表3はガラス保護層11cをブラストした
場合としない場合で、スリップ防止効果の比較をおこな
った結果を示す。
場合としない場合で、スリップ防止効果の比較をおこな
った結果を示す。
【0052】
【表3】
【0053】表3からわかるように、この実施の形態4
の構成により、高湿環境においても印字パターンに依ら
ずスリップジャムの発生を防止することができる。ま
た、ヒータ11のガラス保護層11cの定着ニップ外を
ブラストすることによって、定着性を悪化させることな
く、スリップ防止を図ることができる。
の構成により、高湿環境においても印字パターンに依ら
ずスリップジャムの発生を防止することができる。ま
た、ヒータ11のガラス保護層11cの定着ニップ外を
ブラストすることによって、定着性を悪化させることな
く、スリップ防止を図ることができる。
【0054】実施の形態5.図5はこの実施の形態5に
よるヒータ1lの構成を示す拡大断面図であり、ガラス
保護層11cにガラス粒子等の耐熱性微粒子41を分散
させる構成としたものである。尚、分散させた粒子径は
10〜50μm程度で、分散させる領域は、前記実施の
形態と同様、定着ニップNの外とした。その他の構成は
前記実施の形態1と同様であり、再度の説明は省略す
る。
よるヒータ1lの構成を示す拡大断面図であり、ガラス
保護層11cにガラス粒子等の耐熱性微粒子41を分散
させる構成としたものである。尚、分散させた粒子径は
10〜50μm程度で、分散させる領域は、前記実施の
形態と同様、定着ニップNの外とした。その他の構成は
前記実施の形態1と同様であり、再度の説明は省略す
る。
【0055】この実施の形態5の構成では、前記実施の
形態と同様、定着ニップN外の表面粗さを大きくするこ
とができ、定着フィルム13との接触面積が低減できる
ため、摺動抵抗を減らすことができる。また、この実施
の形態5の構成はガラス保護層11cの表面をブラスト
する方法に比べ、定着フィルム13の摺動面が滑らかと
なるため、定着フィルム13の削れ等の弊害がなく、ス
リップを防止することができる。ガラス保護層11cを
ブラストした場合と、耐熱性微粒子41を分散した場合
でスリップの評価を行った結果、両者とも20万枚通紙
後でもスリップの発生はなく、良好な結果が得られた。
形態と同様、定着ニップN外の表面粗さを大きくするこ
とができ、定着フィルム13との接触面積が低減できる
ため、摺動抵抗を減らすことができる。また、この実施
の形態5の構成はガラス保護層11cの表面をブラスト
する方法に比べ、定着フィルム13の摺動面が滑らかと
なるため、定着フィルム13の削れ等の弊害がなく、ス
リップを防止することができる。ガラス保護層11cを
ブラストした場合と、耐熱性微粒子41を分散した場合
でスリップの評価を行った結果、両者とも20万枚通紙
後でもスリップの発生はなく、良好な結果が得られた。
【0056】次に、上記2つの構成で通紙耐久を行い、
定着フィルム13に与えるダメージの比較を行った結果
を表4に示す。
定着フィルム13に与えるダメージの比較を行った結果
を表4に示す。
【0057】
【表4】
【0058】表4からわかるように、ガラス保護層11
cをブラストするより耐熱性微粒子41を分散させた方
が、定着フィルム13に与えるダメージが少なく、耐久
性に優れていることがわかる。尚、この実施の形態5で
は、ガラス保護層11cに分散させる粒子として、ガラ
ス粒子を使用したが、PPS等を使用してもよい。この
ように、ガラス保護層11cに耐熱性微粒子41を分散
させることにより、定着フィルム13にダメージを与え
ることなく、スリップを防止することができる。
cをブラストするより耐熱性微粒子41を分散させた方
が、定着フィルム13に与えるダメージが少なく、耐久
性に優れていることがわかる。尚、この実施の形態5で
は、ガラス保護層11cに分散させる粒子として、ガラ
ス粒子を使用したが、PPS等を使用してもよい。この
ように、ガラス保護層11cに耐熱性微粒子41を分散
させることにより、定着フィルム13にダメージを与え
ることなく、スリップを防止することができる。
【0059】実施の形態6.図6はこの実施の形態6に
よるヒータの構成を示す拡大断面図であり、セラミック
基板の定着ニップ外に炭酸ガスレーザ等により凹凸を設
け、その上にガラス保護層11cを設ける構成とした。
尚、その他の条件は前記実施の形態と同様であり、再度
の説明は省略する。
よるヒータの構成を示す拡大断面図であり、セラミック
基板の定着ニップ外に炭酸ガスレーザ等により凹凸を設
け、その上にガラス保護層11cを設ける構成とした。
尚、その他の条件は前記実施の形態と同様であり、再度
の説明は省略する。
【0060】この実施の形態6の構成では、ガラス保護
層11cの表面ブラストあるいは粒子分散に比べて、ヒ
ータ11製造工程が簡略化できる。つまり、ガラス保護
層11cの表面ブラストヒータ11製造後、微小領域の
ブラスト工程が必要となり、また、粒子分散は定着ニッ
プ内外でガラスコート工程を別にする必要がある。しか
るに、この実施の形態6の構成では、基板11aは炭酸
ガスレーザ等で加工可能であるため、微小領域も比較的
容易であり、ガラス保護層11cの形成も通常通りの工
程で形成可能である。
層11cの表面ブラストあるいは粒子分散に比べて、ヒ
ータ11製造工程が簡略化できる。つまり、ガラス保護
層11cの表面ブラストヒータ11製造後、微小領域の
ブラスト工程が必要となり、また、粒子分散は定着ニッ
プ内外でガラスコート工程を別にする必要がある。しか
るに、この実施の形態6の構成では、基板11aは炭酸
ガスレーザ等で加工可能であるため、微小領域も比較的
容易であり、ガラス保護層11cの形成も通常通りの工
程で形成可能である。
【0061】この実施の形態6の構成にて、スリップの
評価を行ったところ、20万枚以上の通紙耐久によって
もスリップの発生は無く、十分なスリップ防止の効果が
確認された。また、30万枚以上の通紙においても、定
着フィルムの破れや裂け等の発生もなく、定着フィルム
13へ与えるダメージも少ないことが確認された。
評価を行ったところ、20万枚以上の通紙耐久によって
もスリップの発生は無く、十分なスリップ防止の効果が
確認された。また、30万枚以上の通紙においても、定
着フィルムの破れや裂け等の発生もなく、定着フィルム
13へ与えるダメージも少ないことが確認された。
【0062】実施の形態7.図7は、本発明の実施の形
態7に係る画像形成装置の構成図を示すもので、図7に
おいて、1は感光ドラムであり、OPC、アモルファス
Se、アモルファスSi等の感光材料がアルミニウムや
ニッケルなどのシリンダ状の基体上に形成されている。
この感光ドラム1は矢印の方向に回転駆動されるように
支持されており、まず、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、静電潜像が形成される。この静電潜像
は、現像装置4で現像、可視化される。この現像方法と
しては、ジャンピング現像法、2成分現像法、FEED
現像法などが用いられ、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。
態7に係る画像形成装置の構成図を示すもので、図7に
おいて、1は感光ドラムであり、OPC、アモルファス
Se、アモルファスSi等の感光材料がアルミニウムや
ニッケルなどのシリンダ状の基体上に形成されている。
この感光ドラム1は矢印の方向に回転駆動されるように
支持されており、まず、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、静電潜像が形成される。この静電潜像
は、現像装置4で現像、可視化される。この現像方法と
しては、ジャンピング現像法、2成分現像法、FEED
現像法などが用いられ、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。
【0063】上記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
れた記録材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
加圧力で挟持搬送される。このトナー像が転写された記
録材Pは上記実施の形態のいずれかの加熱定着装置6へ
と搬送され、記録材上の未定着トナー像を永久画像とし
て加熱定着される。一方、感光ドラム1上に残存する転
写残りの残留トナーは、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、感光都ラムは次の画像形成
に供される。
しての転写ローラ5により、所定のタイミングで搬送さ
れた記録材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
加圧力で挟持搬送される。このトナー像が転写された記
録材Pは上記実施の形態のいずれかの加熱定着装置6へ
と搬送され、記録材上の未定着トナー像を永久画像とし
て加熱定着される。一方、感光ドラム1上に残存する転
写残りの残留トナーは、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、感光都ラムは次の画像形成
に供される。
【0064】以上の実施の形態7によれば、本発明の加
熱定着装置を適用したので、記録材の搬送を円滑に行
い、定着トラブルのない、高品質の画像形成を行うこと
ができる。
熱定着装置を適用したので、記録材の搬送を円滑に行
い、定着トラブルのない、高品質の画像形成を行うこと
ができる。
【0065】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
オンデマンド定着において、定着フィルムの摺動抵抗を
低減するように構成したので、搬送時における記録材の
スリップの発生を防止することができる加熱定着装置を
得ることができる。
オンデマンド定着において、定着フィルムの摺動抵抗を
低減するように構成したので、搬送時における記録材の
スリップの発生を防止することができる加熱定着装置を
得ることができる。
【0066】また、この加熱定着装置を適用することに
より、記録材の搬送を円滑に行い、高品質の画像形成を
行うことができる画像形成装置を得ることができる。
より、記録材の搬送を円滑に行い、高品質の画像形成を
行うことができる画像形成装置を得ることができる。
【図1】本発明の実施の形態1に係る加熱定着装置の要
部の構成図である。
部の構成図である。
【図2】本発明の実施の形態2に係る加熱定着装置の要
部の構成図である。
部の構成図である。
【図3】本発明の実施の形態3に係る加熱部材を示す拡
大断面図である。
大断面図である。
【図4】本発明の実施の形態4に係る加熱定着装置の要
部の構成図である。
部の構成図である。
【図5】本発明の実施の形態5に係る加熱部材を示す拡
大断面図である。
大断面図である。
【図6】本発明の実施の形態6に係る加熱部材を示す拡
大断面図である。
大断面図である。
【図7】本発明の実施の形態7に係る画像形成装置の構
成図である。
成図である。
【図8】従来の加熱定着装置を示す構成図である。
11 加熱部材(ヒータ)、11a セラミック基板、
11b 発熱抵抗層、11c ガラス保護層、31 固
体潤滑剤微粒子、32 固体潤滑剤薄膜、41耐熱性微
粒子(ガラス粒子)。
11b 発熱抵抗層、11c ガラス保護層、31 固
体潤滑剤微粒子、32 固体潤滑剤薄膜、41耐熱性微
粒子(ガラス粒子)。
Claims (9)
- 【請求項1】 絶縁基板上に形成された抵抗発熱体と該
抵抗発熱体を覆うガラス保護層とからなる加熱部材と、
この加熱部材からの熱を薄肉フィルムを介して記録材に
付与して該記録材上の未定着トナー像を定着固定する加
熱定着装置において、前記加熱部材の薄肉フィルム摺擦
面に固体潤滑剤微粉末を介在させたことを特徴とする加
熱定着装置。 - 【請求項2】 前記加熱部材の薄肉フィルム摺擦面に固
体潤滑剤薄膜を設けたことを特徴とする請求項1記載の
加熱定着装置。 - 【請求項3】 前記ガラス保護層又は薄肉フィルムの少
なくとも一方に固体潤滑剤微粉末を分散させたことを特
徴とする請求項1記載の加熱定着装置。 - 【請求項4】 絶縁基板上に形成された抵抗発熱体と該
抵抗発熱体を覆うガラス保護層とからなる加熱部材と、
この加熱部材からの熱を薄肉フィルムを介して記録材に
付与して該記録材上の未定着トナー像を定着固定する加
熱定着装置において、前記加熱部材の薄肉フィルム摺擦
面表面粗さが定着ニップ内より定着ニップ外の方が大き
いことを特徴とする加熱定着装置。 - 【請求項5】 前記ガラス保護層をブラストすることに
よって薄肉フィルム当接面を所定表面粗さとしたことを
特徴とする請求項4記載の加熱定着装置。 - 【請求項6】 前記ガラス保護層に耐熱性微粒子を分散
させて薄肉フィルム当接面を所定表面粗さとしたことを
特徴とする請求項4記載の加熱定着装置。 - 【請求項7】 前記絶縁基板に凹凸を設けて薄肉フィル
ム当接面を所定表面粗さとしたことを特徴とする請求項
4記載の加熱定着装置。 - 【請求項8】 薄肉フィルムは、厚みが20〜100μ
mの円筒状あるいはエンドレス状もしくは巻き取り式の
ウェブ状のいずれかであることを特徴とする請求項1か
ら請求項7のうちのいずれか1項記載の加熱定着装置。 - 【請求項9】 記録材に未定着トナー像を形成担持させ
る作像手段と、前記記録材に形成担持させた未定着トナ
ー像を該記録材に加熱定着させる加熱定着手段とを有す
る画像形成装置において、前記加熱定着手段が請求項1
から請求項8のうちのいずれか1項記載の加熱定着装置
であることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11006226A JP2000206806A (ja) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | 加熱定着装置及び画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11006226A JP2000206806A (ja) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | 加熱定着装置及び画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000206806A true JP2000206806A (ja) | 2000-07-28 |
Family
ID=11632616
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11006226A Pending JP2000206806A (ja) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | 加熱定着装置及び画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000206806A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015059956A (ja) * | 2013-09-17 | 2015-03-30 | 株式会社リコー | 定着装置及び画像形成装置 |
-
1999
- 1999-01-13 JP JP11006226A patent/JP2000206806A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015059956A (ja) * | 2013-09-17 | 2015-03-30 | 株式会社リコー | 定着装置及び画像形成装置 |
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