JP2003107940A - 加熱定着装置及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィルムに誘起されるＡＣ電圧を弱めること
で、飛び散りやオフセットを防止する。 【解決手段】 フィルムの導電層をコンデンサを介して
接地する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は被加熱材に熱エネル
ギーを付与する加熱装置、この加熱装置を備えた加熱定
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
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この加熱装置は、電子写真複写機・プリ
ンター・ファックスなどの画像形成装置における画像加
熱装置、すなわち電子写真・静電記録・磁気記録等の画
像形成プロセス手段において、加熱溶融性の樹脂等によ
りなるトナーを用いて記録材（エレクトロファックスシ
ート・静電記録シート・転写材シート印刷紙など）の面
に直接もしくは間接（転写）方式で形成した、目的の画
像情報に対応した未定着画像を該画像を担持している記
録材面に永久固着像として加熱定着処理するために活用
できる。

【０００３】また、画像加熱定着装置に限定されず、た
とえば画像を担持した記録材を加熱して表面性を改質す
る装置等、広く像担持体を加熱処理する手段・装置とし
て使用できる。

【０００４】従来、例えば画像の加熱定着等のための加
熱装置としては、所定の温度に維持された加熱ローラ
と、弾性層を有して前記加熱ローラに圧接する加圧ロー
ラによって記録材を挟持搬送しつつ加熱する熱ローラ方
式が多用されている。また、フラッシュ加熱方式、オー
プン加熱方式、熱板加熱方式など種々の方式・構成のも
のが知られており、実用化されている。また、米国特許
第３５７８７９７号明細書に開示のように、ベルト加熱
方式のものも知られている。

【０００５】最近では、金属や樹脂性のホルダに直接固
定支持された加熱体（サーマルヒーター、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され
る耐熱性フィルム（定着フィルム、以下、フィルムと記
す）と、このフィルムを介して記録材をヒーターに密着
させる加圧部材とを有し、ヒーターの熱をフィルムを介
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
いる未定着画像を該記録材面に加熱定着させるフィルム
加熱方式・構成の加熱定着装置が提案されている。

【０００６】本出願人の先の提案に係る例えば特開昭６
３−３１３１８号公報に開示の方式・装置等がこれに属
し、薄肉のフィルムと、このフィルムの移動駆動手段
と、このフィルムを中にしてその一面側に固定支持して
配されたヒーターと、他面側にヒーターに対向して配置
され該ヒーターに対して該フィルムを介して画像定着す
るべき記録材の顕画像担持面を密着させる加圧部材を有
し、このフィルムは少なくとも画像定着時は該フィルム
と加圧部材との間に搬送導入される画像定着すべき記録
材と順方向に同一速度で走行移動させ、この走行移動す
るフィルムを挟んでヒーターと加圧部材との圧接で形成
される定着点としての定着ニップ部を通過させることに
より、この記録材の顕画像担持面をフィルムを介してヒ
ーターで加熱して未定着画像（未定着トナー像）に熱エ
ネルギーを付与し軟化・溶融せしめて該記録材に定着さ
せ、次いで定着点通過後のフィルムと記録材を分離点で
離間させる加熱手段・装置である。

【０００７】このようなフィルム加熱方式の加熱装置に
おいては、ヒーターとして低熱容量加熱体を用いること
ができるため、接触加熱方式等の加熱装置に比べ小電力
及びウェイトタイム短縮化（クイックスタート）が可能
となる。その他、これ等加熱方式の装置の欠点を解決で
きる利点を有し、効果的なものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ヒーターには通常、商
用ＡＣ電源から電力供給されるが、このときフィルムの
導電層とヒーターの通電発熱体が静電的に結合している
ことによりフィルムにＡＣ電圧が誘起される。この誘起
されたＡＣ電圧が、しばしば画像劣化を促進させてい
た。

【０００９】本発明は以上の問題に鑑みて発明されたも
のであって少なくともヒーターと、フィルムおよび、フ
ィルムをヒーターに押圧させる加圧部材からなる加熱定
着装置において、前記フィルムが導電層を持ち、その導
電層がＡＣ電界を弱める手段に接続されていることで画
像の飛び散りやオフセットを改善できることを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は以下の構成を
備えることにより上記課題を解決できた。

【００１１】（１）少なくともヒーターと、フィルムお
よび、フィルムをヒーターに押圧させる加圧部材からな
る加熱定着装置において、前記フィルムが導電層を持
ち、その導電層がフィルムに誘起されたＡＣ電界を弱め
る手段に持続されていることを特徴とする加熱定着装
置。

【００１２】（２）前記ＡＣ電界を弱める手段がコンデ
ンサーを含む接地された線形回路であることを特徴とす
る前記（１）記載の加熱定着装置。

【００１３】（３）前記（１）または（２）記載の加熱
定着装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面について説明する。

【００１５】実施の形態１．図１は本発明の実施の形態
１による加熱装置を適用した加熱定着装置を示す概略図
であり、図１において、ヒーター２はホルダ１に取り付
けられており、ヒーター２とホルダ１はエンドレス状の
耐熱性のフィルム３（以下、定着フィルムあるいはフィ
ルムと称す）に覆われている。このフィルム３は加圧ロ
ーラ４とにより定着ニップＮを作るようにヒーター２に
圧接されており、加圧ローラ４は図示されない手段によ
り矢印方向に駆動される。この定着ニップＮを未定着画
像を有する被加熱材である記録材として紙Ｐが通過する
ことにより、未定着画像が紙Ｐに加熱定着される。加熱
体背面にはヒーター２の温度を検出するためサーミスタ
が設けられており、この温度情報をもとにヒーター２が
一定温度になるように交流電源２１と直列に接続された
通電回路２０を制御する。

【００１６】加圧ローラ４は芯金５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シリコンゴムを発
泡して形成された弾性層６からなる加圧ローラであり、
この弾性層６の上にＰＦＡ，ＰＴＦＥ，ＦＥＰ等の離型
性層を形成してもよい。

【００１７】ホルダ１はヒーターを保持し、ニップと反
対方向への放熱を防ぐための断熱支持部材であり、液晶
ポリマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ，ＰＥＥＫなどによ
り形成されている。そして、定着フィルム３が矢印のＡ
方向に余裕を持って回れるような形状と大きさであるた
め、ヒーター２およびホルダ１と定着フィルム３の間の
摩擦抵抗を小さく抑える必要がある。このため、ヒータ
ーおよび断熱支持部材１の表面に耐熱性グリースなどの
潤滑剤を少量介在させてある。これにより定着フィルム
３はスムーズに回転することが可能である。

【００１８】

【ヒーター】ヒーター２は厚さ１ｍｍ程度のアルミナ等
のセラミック基板７上に既知の厚膜印刷法等により厚さ
１０μｍ程度の通電発熱体８、さらにその上に絶縁層と
して厚さ５０〜１００μｍ程度のガラスコート３０がさ
れている。

【００１９】

【フィルム】フィルムはポリイミド等の耐熱性樹脂から
なる厚さ３０〜１００μｍ程度の基層３Ｃと厚さ１０μ
ｍ程度の導電層３ＢとＰＥＡ、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂
からなる厚さ１０μｍ程度の離型層３Ａの３層からな
る。

【００２０】このフィルムの導電層３Ｂは１０ｋΩ以上
の抵抗１０１とコンデンサ１００により接地されてい
る。

【００２１】抵抗１０１は通電発熱体に落雷等により通
常より高い電圧が印可されたとき、ガラスコートが絶縁
破壊しフィルムヘＡＣ電流が漏れるのを防止するための
ものである。

【００２２】このコンデンサ１００により通電発熱体８
から導電層３Ｂに誘起されたＡＣ電圧を低くする事がで
きる。コンデンサーは５０Ｈｚまたは６０Ｈｚにおける
インピータンスが抵抗１０１の値より小さくなるように
設定するのが望ましい。

【００２３】コンデンサーがない場合は導電層３Ｂに誘
起されたＶｐｐ：５０ｖ〜３００ｖ程度のＡＣ電界によ
り紙Ｐ上の未定着トナーＴがニップＮ上流で飛び散った
り、オフセットが悪化したりしていたが、本発明により
問題が改善あるいはなくなった。

【００２４】上記実施例においては、導電層を含む３層
構成よりなるフィルムを用いたが、基層３Ｃや離型層３
Ａが導電性であってもかまわない。

【００２５】また、基層と導電性離型層からなる２層構
成フィルム、あるいは導電性離型層からなる１層構成フ
ィルムであってもかまわない。

【００２６】実施の形態２．図２に示す装置において
は、フィルムの導電層３Ｂはオフセット防止等の日的に
より電源１０２により５０ｖ〜２ｋｖ程度の電圧を印可
されている。電源の出力インピータンスは１０ｋΩ以上
である。さらに導電層３Ｂはコンデンサ１００により接
地されている。コンデンサーは５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ
におけるインピータンスが電源の出力インピータンスの
値より小さくなるように設定するのが望ましい。

【００２７】このコンデンサ１００により通電発熱体８
から導電層３Ｂに誘起されたＡＣ電圧を低くする事がで
きる。

【００２８】コンデンサーがない場合は導電層３Ｂに誘
起されたＡＣ電界により紙上の未定着トナーＴがニップ
Ｎ上流で飛び散ったり、オフセットが悪化したりしてい
たが、本発明により問題が改善あるいはなくなった。

【００２９】さらに、上記実施例においては、フィルム
の導電層はコンデンサのみを用いて接地されているが、
コンデンサと抵抗の直列回路であってもよいし、フィル
ム上に誘起されたＡＣ電界をＤＣ電圧を大きく変化させ
ることなく弱める事が可能な回路であればどのようなも
のでも良い。

【００３０】実施の形態３．図３は前記の実施の形態１
の加熱定着装置を適用した画像形成装置を示す構成図で
ある。図３において、６１は感光ドラムであり、ＯＰ
Ｃ、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板上に
形成されている。感光ドラム１は矢印の方向に回転駆動
され、増す、その表面は帯電装置としての帯電ローラ６
２によって一様帯電される。次に、画像情報に応じてＯ
Ｎ／ＯＦＦ制御されたレーザビーム６３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６４で現像、可視化される。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。可視化されたトナー像は、転
写装置としての転写ローラ６５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６１上より転写
される。このとき記録材Ｐは感光ドラム６１と転写ロー
ラ６５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は加熱定着装置６６へと搬送さ
れ、永久画像として定着される。一方、感光ドラム６２
上に残存する転写残りの残存トナーは、クリーニング装
置６７により感光ドラム６１表面よる除去される。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように少なくともヒーター
と、フィルムおよび、フィルムをヒーターに押圧させる
加圧部材からなる加熱定着装置において、前記フィルム
が導電層を持ち、その導電層がフィルムに誘起されるＡ
Ｃ電界を弱める手段に接続されていることで画像の飛び
散りやオフセットを改善できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例であるところのフィルム方式
加熱定着装置

【図２】 本発明の実施例であるところの熱ロール方式
加熱定着装置

【図３】 本発明の実施例であるところの画像形成装置

【符号の説明】 １ ホルダ ２ ヒーター ３ フィルム ３Ａ 離型層 ３Ｂ 導電層 ３Ｃ 基層 ４ 加圧ローラ ５ 芯金 ６ 弾性層 ７ セラミック基板 ８ 通電発熱体 ２０ 通電回路 ２１ 交流電源 ３０ ガラスコート ６１ 感光ドラム ６２ 帯電ローラ ６３ レーザビーム ６４ 現像装置 ６５ 転写ローラ ６６ 加熱定着装置 ６７ クリーニング装置 １００ コンデンサ １０１ 抵抗 １０２ 電源 Ｐ 記録材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H033 AA01 AA30 BA11 BA12 BA13 BE03 3K058 AA30 BA18 DA04

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくともヒーターと、フィルムおよ
   び、フィルムをヒーターに押圧させる加圧部材からなる
   加熱定着装置において、前記フィルムが導電層を持ち、
   その導電層がフィルムに誘起されたＡＣ電界を弱める手
   段に持続されていることを特徴とする加熱定着装置。
2. 【請求項２】 前記ＡＣ電界を弱める手段がコンデンサ
   ーを含む接地された線形回路であることを特徴とする請
   求項１記載の加熱定着装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の加熱定着装置を
   用いたことを特徴とする画像形成装置。