JP2003076178A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 定着フィルムの摺動駆動性能の安定化。異常
画像・通紙搬送性の悪化を防止し信頼性を向上。定着フ
ィルムの摩耗を抑制し、耐久性を向上。 【解決手段】 定着フィルムと、ヒータの摺動面を形成
する発熱体のガラス絶縁層面に、溝をもうけ摺動グリス
を保持する。溝はプレス、研削等で加工される。また、
溝を発熱体の近傍に設けることによって、低温状態から
の駆動時瞬時にグリスが軟化するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真画像形成装
置に関するものである。

【０００２】ここで、電子写真画像形成装置とは、電子
写真画像形成方式を用いて転写シートに画像を形成する
ものである。そして、電子写真画像形成装置の例として
は、例えば電子写真複写機、電子写真プリンター（例え
ば、レーザービームプリンター、ＬＥＤプリンター等）
ファクシミリ装置及び、ワードプロセッサー等が含まれ
る。このうち特に、未定着画像を加熱してシート状の転
写材に定着する加熱定着装置を備える画像記録装置であ
って、特に、加熱定着装置がテンションレス・フィルム
方式を採用している画像形成装置に関するものである。

【０００３】

【従来の技術】与えられた画像情報に応じた未定着画像
を加熱してシート状の転写材に定着する従来の画像記録
装置に活用されていたエンドレスフィルム方式を採用し
た加熱定着装置のうち所謂テンションレス・フィルム方
式を採用した加熱定着装置に関して述べる。

【０００４】上記加熱定着装置３００にあっては、図６
に示すように、熱供給源としての加熱体たるセラミック
ヒータ２０１と、セラミックヒータ２０１を支持するた
めの支持体２０２と、セラミックヒータ２０１の一方の
面に対して摺動自在であるとともに、支持体２０２に無
張力にて巻回された無端状定着フィルム３０１と、シリ
コーンゴムなどの離型性の良い弾性層を有する円柱状に
形成され、回動自在に軸支された加圧ローラ２０６とを
共有している。

【０００５】また上記加熱定着器３００にあっては、定
着フィルム３０１が支持体２０２に対して無張力に巻回
されるので、定着フィルム３０１は、セラミックヒータ
２０１を構成する保護層に摺接する領域を除く大部分に
わたり、無張力にあることから、摺動時の寄りをフィル
ムにテンションをかけたエンドレスフィルム方式よりも
少なくすることが出来る。更には、定着フィルム３０１
の側部を受け止めるフランジを加熱定着器に設けること
で、摺動時のフィルムの寄りを容易に防止することが可
能であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】近年、定着過程の高速
化が要望されており、このため定着フィルム３０１を構
成する基層に、熱抵抗を低下せしめる効果を有する充填
材たる熱伝導フィラーを分散させて、定着フィルム３０
１の熱抵抗を小さくすることにより、装置の大型化や複
雑化を要することなく、熱効率を高めることが可能な加
熱定着装置、及び、これを活用した画像形成装置が提案
されている。

【０００７】しかしながら、上記構成では、定着フィル
ムの基層に分散せしめる熱伝導フィラーの充填量を多く
する必要があることから、定着フィルムの内周面の表面
粗さが粗くなり、摺動時にセラミックヒータが有するガ
ラス保護層と摺擦され摩耗する。特に、上記定着フィル
ムの摺動が長期にわたるさいには、発生した摩耗粉が定
着フィルムとセラミックヒータとの隙間に蓄積して、定
着フィルムが、所定の摺動速度で摺動駆動されることが
阻害される虞れがあり、更に、上記摩耗粉の蓄積状況が
進むと、ついに定着フィルムが摺動不能に陥る虞があ
る。

【０００８】そこで、上記定着フィルムとセラミックヒ
ータのガラス保護層との間に、摩擦抵抗を低下せしめる
ためのグリスを塗布して、定着フィルムを円滑に摺動せ
しめることにより、定着フィルムとセラミックヒータの
ガラス保護層の摺擦により生じる摩耗粉の発生量の抑制
を押さえることが可能である。しかし、定着フィルムが
加圧ローラにてセラミックヒータに圧接されることか
ら、グリスが定着フィルムとセラミックヒータのガラス
保護層間から漏れでしまい上記効果が低下してしまう場
合があった。

【０００９】そこで本発明は、テンションレス・フィル
ム駆動方式を採用する加熱定着装置を有する画像形成装
置であって、熱伝導フィラーを分散させた基層を有する
定着フィルムから生じた摩耗粉や、上記グリスが漏れて
しまい摺動性が低下するによる定着フィルムの摺動阻害
を防止できる画像形成装置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば 通電を受けて発熱する発熱手段を有する加熱体と、該
加熱体を支持する支持体と、該加熱体の他方の面に対し
て摺動自在であると共に、上記支持体に無張力にて巻回
された無端状の定着フィルムと、円筒状または円錐状に
形成され、未定着像を担持したシート状の転写材を挟ん
で上記定着フィルムを上記発熱手段の一方の面に圧接せ
しめる加圧ローラと、上記加熱体は、ヒータ基材と、該
ヒータ基材上に形成具備された通電により発熱する複数
本の抵抗体と、該ヒータ基材の抵抗体と、該ヒータ基材
の抵抗体形成部を被覆させた電気絶縁層を基本構成体と
し、上記定着フィルムと、上記加熱体の電気絶縁層間に
グリスを有する加熱定着装置が設けられている画像形成
装置であって、上記加熱体の電気絶縁層の表面に溝を加
工を施すものである。

【００１１】上記加熱体の電気絶縁層の表面の溝形状
は、加圧ローラのスラスト方向に加工するものである。

【００１２】または上記加熱体の電気絶縁層の表面に
溝形状は、略網目状に加工するものである。

【００１３】または上記加熱体の電気絶縁層の表面に
溝加工を、切削で形成または、切削で形成し、その後、
表面を研磨加工するものである。

【００１４】または、上記加熱体の電気絶縁層の表面
の溝加工は、加熱プレス加工で形成するものである。

【００１５】または上記加熱体の電気絶縁層の表面に
溝加工を、加熱プレス加工で形成し、その後、表面を研
磨加工するものである。

【００１６】または上記加熱体の電気絶縁層の表面に
溝の深さを０．５μｍから１０μｍの範囲で加工するも
のである。

【００１７】またはヒータ加熱体のガラスの電気絶縁
層の表面に溝を加工し、溝加工部が、前記のヒータ基材
上に形成具備された通電により発熱する複数本の抵抗体
の上面に配置するものである。

【００１８】または、前記ガラス絶縁層の表面前記溝
の斜面を、定着フィルムの回動方向に対して、斜面が上
がる形状に形成するものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】（第１の実施例）以下、本発明の
実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

【００２０】図１は、本発明の第一の実施の形態に係る
画像形成装置に備えられた加熱定着器に関する概略構成
図である。尚、従来の技術にて説明された加熱装置３０
０（図６）の有する部材などと同様の機能などを有する
部材などについては、図６と同符号を付与することによ
り説明を省略する。

【００２１】上記加熱定着器６は、熱供給源としての加
熱体たるセラミックヒータ２０１と、セラミックヒータ
２０１を支持するための支持体２０２と、セラミックヒ
ータ２０１の一方の面に対して摺動自在であるととも
に、支持体２０２に無張力にて巻目された無端状の定着
フィルム１２と、シリコーンゴムなどの離型性のよい弾
性層を有する円柱状に形成され、回動自在に軸支された
加圧ローラ２０６とを有している。

【００２２】上記加熱定着器６の有する支持体２０２
は、セラミックヒータ２０１を支持すると共に、定着フ
ィルム１２のガイド及び加熱定着器６の補強部材として
のステーを兼ねており、支持体２０２の材質としては、
ＰＰＳ、ＰＡＩ、ＰＩ、ＰＥＥＫ、及び液晶ポリマーな
どの高耐熱性樹脂や、これらの樹脂と、セラミック、金
属あるいはガラスなどとの複合材料などが挙げられる。

【００２３】上記定着フィルム１２とセラミックヒータ
２０１のガラス保護層２０１ａとの間に、摩擦抵抗を低
下せしめるためのグリスを塗布して、定着フィルム１２
を円滑に摺動せしめることにより、定着フィルム１２と
セラミックヒータ２０１のガラス保護層２０１ａの摺接
により生じる摩耗粉の発生量の抑制を押さえることが可
能である。

【００２４】また、図２は、本発明の第一の実施の形態
に係る画像形成装置に備えられた加熱定着器ヒータに関
する断面図である。図２に示したように、上記ガラス保
護層２０１ａの表面に、加圧ローラ２０６の回転軸方向
に溝加工２０１ｂを設ける。

【００２５】また、図３は、本発明の第一の実施の形態
に係る画像形成装置に備えられた加熱定着器ヒータに関
する断面図である。図３に示したように、上記ガラス保
護層２０１ａの表面に溝を、略網目形状２０１Ｃに加工
しても同様の効果が得られる。

【００２６】上記加熱体のガラス絶縁層２０１ａの表面
に溝加工を、切削で形成してもよい。上記加熱体のガラ
ス絶縁層２０１ａの表面に溝加工を、切削で形成し、そ
の後、表面を研磨加工すれば、更に表面粗さが細かくな
り、定着フィルム１２とセラミックヒータ２０１との摺
動抵抗は低減する。

【００２７】また、上記加熱体のガラス絶縁層２０１ａ
の表面に溝加工を、加熱プレス加工で形成すれば、研削
加工よりも、加工時間が短縮され、生産性が向上しなが
ら同様の効果が得られる。

【００２８】また、上記加熱体のガラス絶縁層２０１ａ
の表面に溝加工を、加熱プレス加工で形成し、その後、
表面を研磨加工すれば、更に表面粗さが細かくなり、定
着フィルム１２とセラミックヒータ２０１との摺動抵抗
は更に低減する。

【００２９】また、上記加熱体のガラス絶縁層２０１ａ
の表面に溝の深さを０．５μｍから１０μｍの範囲で加
工すれば、グリスをガラス絶縁層２０１ａに保持しなが
ら、定着フィルム１２とセラミックヒータ２０１との摺
動抵抗は更に低減する。

【００３０】（第２の実施例）以下、本発明の実施の形
態を図面に基づいて詳細に説明する。

【００３１】図４は、本発明の第二の実施の形態に係る
画像形成装置に備えられた加熱定着器ヒータに関する断
面図である。

【００３２】前記加熱体のガラス絶縁層２０１ａの表面
に溝２０１ｂを加工し、前記の溝２０１ｂ加工部が、前
記のヒータ基材上に形成具備された通電により発熱する
複数本の抵抗体２０１ｄの上面に配置される。

【００３３】セラミックヒータ２０１を、上記構成とす
ることにより、ガラス絶縁層２０１ａの表面に形成され
た溝２０１ｂに保持されたグリスがガラス絶縁層２０１
ａと定着フィルム１２間の摺動抵抗を低減させる効果が
増大する。

【００３４】（第３の実施例）以下、本発明の実施の形
態を図面に基づいて詳細に説明する。

【００３５】図５は、本発明の第三の実施の形態に係る
画像形成装置に備えられた加熱定着器に関する断面図で
ある。

【００３６】前記加熱体のガラス絶縁層２０１ａの表面
に溝２０１ｅを加工し、前記の溝２０１ｅの加工部が、
前記のヒータ基材上に形成具備された通電により発熱す
る複数本の抵抗体２０１ｄの上面に配置される。

【００３７】また、本実施例におけるガラス絶縁層２０
１ａの表面前記溝の斜面を、図５に示したように、定着
フィルム１２の回動方向に対して、斜面が上がる形状と
することによって、溝２０１ｅの端部で発生する摺動抵
抗を軽減するものである。セラミックヒータ２０１を、
上記構成とすることにより、ガラス絶縁層２０１ａと定
着フィルム１２間の摺動抵抗を低減させる効果が増大す
る。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本出願によれば、
定着フィルムとセラミックヒータが有するガラス保護層
間の摺動抵抗を低減させることが可能となり、 定着フィルムの摺動駆動性能を安定させることがで
き、異常画像・通紙搬送性の悪化などを防ぎ、信頼性を
向上させることができる。

【００３９】定着フィルムの摩耗を抑制することが可
能であり、耐久性を向上させることができる。

【００４０】装置の大型化や複雑化を要することな
く、熱効率を高める加熱定着装置が、実現可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第一の実施の形態に係る画像形成装
置に備えられた加熱定着器に関する概略構成図

【図２】 本発明の第一の実施の形態に係る画像形成装
置に備えられた加熱定着器ヒータに関する断面図

【図３】 本発明の第一の実施の形態に係る画像形成装
置に備えられた加熱定着器ヒータに関する断面図

【図４】 本発明の第二の実施の形態に係る画像形成装
置に備えられた加熱定着器ヒータに関する断面図

【図５】 本発明の第三の実施の形態に係る画像形成装
置に備えられた加熱定着器に関する概略構成図

【図６】 従来例に係る画像形成装置に備えられた加熱
定着器に関する概略構成図

【符号の説明】

６ 加熱定着器 １２ 定着フィルム ２０１ セラミックヒータ ２０１ａ 電気絶縁層（ガラス保護層） ２０１ｂ 溝 ２０１ｄ 抵抗体

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通電を受けて発熱する発熱手段を有する
   加熱体と、該加熱体を支持する支持体と、該加熱体の他
   方の面に対して摺動自在であると共に、上記支持体に無
   張力にて巻回された無端状の定着フィルムと、円筒状ま
   たは円錐状に形成され、未定着像を担持したシート状の
   転写材を挟んで上記定着フィルムを上記発熱手段の一方
   の面に圧接せしめる加圧ローラと、上記加熱体は、ヒー
   タ基材と、該ヒータ基材上に形成具備された通電により
   発熱する複数本の抵抗体と、該ヒータ基材の抵抗体と該
   ヒータ基材の抵抗体形成部を被覆させた電気絶縁層を基
   本構成体とし、上記定着フィルムと、上記加熱体の電気
   絶縁層間にグリスを有する加熱定着装置が設けられてい
   る画像形成装置であって、 上記加熱体の電気絶縁層の表面に溝を加工したことを特
   徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 通電を受けて発熱する発熱手段を有する
   加熱体と、該加熱体を支持する支持体と、該加熱体の他
   方の面に対して摺動自在であると共に、上記支持体に無
   張力にて巻回された無端状の定着フィルムと、円筒状ま
   たは円錐状に形成され、未定着像を担持したシート状の
   転写材を挟んで上記定着フィルムを上記発熱手段の一方
   の面に圧接せしめる加圧ローラと、上記加熱体は、ヒー
   タ基材と、該ヒータ基材上に形成具備された通電により
   発熱する複数本の抵抗体と、該ヒータ基材の抵抗体と該
   ヒータ基材の抵抗体形成部を被覆させた電気絶縁層を基
   本構成体とし、上記定着フィルムと、上記加熱体の電気
   絶縁層間にグリスを有する加熱定着装置が設けられてい
   る画像形成装置であって、 上記加熱体の電気絶縁層の表面に溝を加工し、前記の溝
   加工部が、前記のヒータ基材上に形成具備された通電に
   より発熱する複数本の抵抗体の該上面にかつ電気絶縁層
   外表面に配置されたことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 ヒータ基材がセラミック基材であること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 電気絶縁性被覆層がガラス層であること
   を特徴とする請求項１、２又は３に記載の画像形成装
   置。
5. 【請求項５】 上記加熱体の電気絶縁層の表面に溝を、
   加圧ローラの回転軸スラスト方向に加工したことを特徴
   とする請求項１、２，３又は４に記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 上記加熱体の電気絶縁層の表面に溝を、
   略網目状に加工したことを特徴とする請求項１、２，３
   又は４に記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 上記加熱体の電気絶縁層の表面に溝加工
   を、切削で形成したことを特徴とする請求項５又は６に
   記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 上記加熱体の電気絶縁層の表面に溝加工
   を、切削で形成し、その後、表面を研磨加工したことを
   特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
9. 【請求項９】 上記加熱体の電気絶縁層の表面に溝加工
   を、加熱プレス加工で形成したことを特徴とする請求項
   ５又は６に記載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 上記加熱体の電気絶縁層の表面に溝加
    工を、加熱プレス加工で形成し、その後、表面を研磨加
    工したことを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形
    成装置。
11. 【請求項１１】 上記加熱体の電気絶縁層の表面に溝の
    深さを０．５μｍから１０μｍの範囲で加工したことを
    特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。