JP2003122149A

JP2003122149A - 定着装置

Info

Publication number: JP2003122149A
Application number: JP2001311399A
Authority: JP
Inventors: Fumiki Inui; 史樹乾; Masao Amano; 正夫天野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-10-09
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2003-04-25

Abstract

(57)【要約】【課題】スループット増加時に定着性、紙搬送性等が
悪化しない様にする事を目的とする。【解決手段】サーフ定着における定着フィルムに薄膜
金属スリーブを採用し、薄膜金属スリーブの両端に、回
動受動部材を備えさせている構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機・プリンタ
・ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置
に設けられた定着装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術を図５のレーザービームプリ
ンタを用いて説明する。レーザービームプリンタ１は、
図５に示すようにシートＳを積載するシートカセット２
ａ、シートカセット２ａ内の、シートＳの最上位のシー
トから一枚づつ給送する給送ローラ２ｂ、及び給送され
たシートＳを搬送する多数のローラ（３ａ、３ｂ、３
ｃ、３ｄ）等からなるシート搬送手段３、画像情報に基
づいた情報光Ｈを画像形成部５の電子写真感光体５ａへ
照射するスキャナユニット４、電子写真感光体５ａに画
像を形成する画像形成部５、電子写真感光体５ａに形成
された画像をシートＳに転写する転写装置６、転写され
た画像をシートＳに定着する定着装置７などにより構成
される。

【０００３】このような構成とされたレーザービームプ
リンタ１では、画像情報に基づいた情報光Ｈがスキャナ
ユニット４から電子写真感光体５ａへ照射され、電子写
真感光体５ａに潜像を形成し、この潜像を画像形成部内
に設置されたプロセス手段（不図示）が現像することに
より電子写真感光体５ａにトナー像を形成する。そし
て、このトナー像の形成と同期させて、シートＳを一枚
づつシートカセット２ａから給送ローラ２ｂ、搬送ロー
ラ３ａ、及びレジストローラ３ｂによって、画像形成部
５へと搬送し、画像形成部５の電子写真感光体５ａに形
成されたトナー像を転写装置６によってシートＳに転写
し、このトナー像が転写されたシートＳは定着装置７に
送られる。

【０００４】定着装置７は定着ヒータ７ａ、定着フィル
ム７ｂ、加圧ローラ７ｃなどにより構成されており、シ
ートＳに供給する熱は、定着ヒータ７ａにより、これを
内包・当接し、回動摺動する定着フィルム７ｂを介して
シートＳに供給する。そして、シートＳ上に形成された
トナー像は、定着装置７により加圧・熱溶融され、シー
トＳに定着される。その後、シートＳは中継ローラ３
ｃ、排紙ローラ３ｄなどによって、排紙される。

【０００５】ここで従来、定着装置７の定着ヒータ７ａ
を内包・当接して回動摺動する定着フィルム７ｂには、
ポリイミド等の樹脂フィルムが用いられ、その定着フィ
ルム７ｂを回動させる手段としては、加圧ローラ７ｃを
駆動させ、加圧ローラ７ｃとの摩擦により、定着フィル
ム７ｂを受動駆動させている。また、定着ヒータ７ａと
定着フィルム７ｂの間には、摺動グリス８が塗布されて
おり、定着ヒータ７ａと定着フィルム７ｂの摩擦の軽減
や、削れを防止している。そして、定着フィルム７ｂの
両端側には、フランジが設置されており、定着フィルム
７ｂのスラスト方向への規制をしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】トナー像をシートに定
着させるには、加圧ローラからの加圧によってトナーや
シート表面の凸凹をつぶし、断熱として作用するトナー
周辺の空気層を減少させ、定着ヒータからの熱がトナー
を溶融する事によってトナーがシート上に定着するが、
その溶融熱が熱伝導率の低い、樹脂の定着フィルムを介
してトナーに伝達させるため、スループットを増加させ
ると、その低い熱伝導率がトナーの溶融熱不足の原因の
一つとなってしまい、定着性が悪化してしまっていた。

【０００７】また、シートを定着器に通紙する際、前記
定着フィルムの加圧ローラによる摩擦受動駆動では、定
着フィルムと定着ヒータ間に発生する摩擦力やシートか
ら発生する水蒸気により、駆動側である加圧ローラ〜シ
ート間の摩擦力が、シート〜定着フィルム（〜定着ヒー
タ）間の摩擦力より小さくなってしまい、加圧ローラ〜
シート間のスリップが発生し、シートの搬送不良が発生
してしまっていた。このスリップは、特にスループット
の増加や、加圧ローラ硬度の減少、定着温度の増加によ
り、より顕著に現われていた。

【０００８】一方、定着ヒータ〜定着フィルムの摺動部
には、摺動摩擦力の軽減や削れ防止の対策から摺動グリ
スが塗布されていたが、定着フィルムの両端部から、摺
動グリスが漏れ出してしまう事があった。

【０００９】また、定着フィルムの両端部には、フラン
ジが設置されており、このフランジにより定着フィルム
のスラスト方向への規制が行われていたが、このフラン
ジと定着フィルム端部との摺動により、定着フィルムの
端部削れが発生しやすくなっていた。

【００１０】従って本発明では、スループット増加によ
る定着性の向上と、スリップによる紙の搬送不良の防
止、また、定着フィルム端部からの摺動用グリスの漏れ
防止と、定着フィルム端部の削れ防止等を達成した定着
装置を提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成する為に、請求項１記載の発明は、定着フィルムを樹
脂よりも熱伝導率の高い薄膜金属スリーブを採用して、
熱をシートに伝わり易くする事によって定着性を向上さ
せ、前記薄膜金属スリーブの両端側に、ギヤやプーリ等
の、前記薄膜金属スリーブの回動を伝達させる回動受動
部材を設置し、前記回動受動部材を駆動部材により、両
側で回動させる事により、前記薄膜金属スリーブ自体を
駆動させ、定着フィルムと定着ヒータ間の摩擦が関与し
たシートのスリップによる、搬送不良を防止した構造に
なっている。

【００１２】また、請求項２記載の発明は、請求項１に
記載された発明の中で、前記回動受動部材を回動させる
回動駆動部材を、搬送ローラや、クリーニングローラ、
加圧ローラ等の、前記薄膜金属スリーブに隣接したロー
ラ軸の両側に設置した事により、部品点数の削減や省ス
ペース化、コストダウンを可能にした構造になってい
る。

【００１３】また、請求項３記載の発明は、請求項２に
記載された発明の中で、特に回動駆動部材が歯車の場
合、相対する歯の位相をずらして設置する事により、バ
ックラッシによる前記薄膜金属スリーブの左右駆動遅れ
が発生しにくい構造になっている。

【００１４】また、請求項４記載の発明は、請求項１に
記載された発明の中で、前記回動受動部材に凹みを構成
させ、前記凹みに前記金属スリーブを内包させ前記回動
受動部材と前記金属スリーブを構成させることにより、
前記定着ヒータと前記金属スリーブの摺動用グリス漏れ
を防止させ、また、前記金属スリーブのスラスト方向の
規制が、前記回動受動部材を介してされるので、前記金
属スリーブの端部削れを防止できる構造になっている。

【００１５】また、請求項５記載の発明は、請求項４に
記載された発明の中で、前記回動受動部材の凹みを、周
状に凹凸をつける事によって前記薄膜金属スリーブが、
前記周状の凹凸によって互い違いにバックアップされ、
前記回動受動部材のトルクによって前記薄膜金属スリー
ブ端部が破損、変形する事を防止した構造になってい
る。

【００１６】整理すれば、以下（１）〜（５）の構成と
なる。

【００１７】（１）画像形成装置に備わっている、シー
トにトナー像を形成する定着装置において、前記定着装
置のヒータを内包・当接して回動摺動する薄膜金属スリ
ーブを備え、前記薄膜金属スリーブの両端側に前記薄膜
金属スリーブの回動受動部材を備え、前記回動受動部材
を回動させる事により前記薄膜金属スリーブを両側回動
させる事を特徴とする定着装置。

【００１８】（２）前記回動受動部材を回動させる回動
駆動部材を、前記薄膜金属スリーブに隣接したローラ軸
の両側に備えている事を特徴とする上記（１）記載の定
着装置。

【００１９】（３）前記回動受動部材に凹みを設け、前
記凹みに前記薄膜金属スリーブを内包させる事によっ
て、前記回動受動部材と前記薄膜金属スリーブを構成さ
せる事を特徴とする上記（１）記載の定着装置。

【００２０】（４）前記両側の回動駆動部材が歯車の場
合、相対する前記歯車の歯の位相がずれて前記ローラ軸
の両側に備わっている事を特徴とする上記（２）記載の
定着装置（５）前記回動受動部材の凹みが、周状の凹凸
として構成される事を特徴とする上記（３）記載の定着
装置。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の定着装置の実施
の形態を実施例に基いて図面を参照しながら説明する。

【００２２】〔第１実施形態〕図５は画像形成装置の概
略構成を示す断面図である。尚、本実施例では画像形成
装置の一例として、レーザープリンタを例示している。

【００２３】（レーザープリンタの構成）レーザープリ
ンタ１は、図５に示すように、シートカセット２ａ、シ
ートカセット２ａ内のシートＳの最上位のものから一枚
づつ給送する給送ローラ２ｂ及び給送されたシートＳを
搬送する多数のローラ（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）等か
ら成るシート搬送手段３、画像情報に基づいた情報光Ｈ
を画像形成部５の電子写真感光体５ａへ照射するスキャ
ナユニット４、電子写真感光体５ａに画像を形成する画
像形成部５、電子写真感光体５ａに形成された画像をシ
ートＳに転写する転写装置６、転写された画像をシート
Ｓに定着する定着装置７を備えている。

【００２４】通常レーザープリンタでは、シートＳの単
位時間あたりの出力枚数が予め決められており、このレ
ーザープリンタにおいては、各ローラ（３ａ、３ｂ、３
ｃ、３ｄ）、転写装置６、定着装置７によって搬送され
るシートＳの搬送速度がほぼ同じ速度となるように設定
されているものとする。

【００２５】なお、画像形成部５は、上述の電子写真感
光体５ａと、少なくとも１つのプロセス手段とを備え、
レーザービームプリンタ１に着脱可能なプロセスカート
リッジとしてユニット化されている。ここで、プロセス
手段としては、例えば電子写真感光体５ａを帯電させる
帯電手段、電子写真感光体５ａに形成される潜像を現像
する現像手段、電子写真感光体５ａの表面に残るトナー
をクリーニングするためのクリーニング手段等がある。

【００２６】このような構成とされたレーザービームプ
リンタ１では、画像情報に基づいた情報光Ｈをスキャン
ユニット４から電子写真感光体５ａへ照射し、電子写真
感光体５ａに潜像を形成し、この潜像を現像することに
より、電子写真感光体５ａにトナー像を形成する。そし
て、このトナー像の形成と同期させて、シートＳを一枚
づつシートカセット２ａから給送ローラ２ｂ、中継ロー
ラ３ａ、及びレジストローラ３ｂによって、画像形成部
５へと搬送し、画像形成部５の電子写真感光体５ａに形
成したトナー像を転写装置６によってシートＳに転写す
る。この転写後のシートＳは、定着装置７に搬送され、
この定着装置７によって転写トナー像が定着され、さら
に排紙ローラ（３ｃ、３ｄ）によって装置外に排出され
る。

【００２７】（本実施例における、定着器の構成）図１
〜図４は本発明の形態例である。図１における７Ｂは薄
膜金属スリーブであり、その両端には薄膜金属スリーブ
７Ｂの回動受動部材である歯車７ｄが備わっている。７
ｃは加圧ローラであり、薄膜金属スリーブ７Ｂに押し当
てられ、ニップを形成している。７ｅは回動受動部材７
ｄを回動させる、回動駆動部材である歯車であり、排紙
ローラ７ｆの排紙ローラ軸７ｇの両側に設置されてい
る。回動駆動部材７ｅを回動させる事により、薄膜金属
スリーブ７Ｂを回動させ、同時に排紙ローラ７ｆも回動
している。なお、相対する回動駆動部材７ｅはＤカット
に対する両歯車の歯の位相がずれており、バックラッシ
による薄膜金属スリーブ７Ｂの左右駆動遅れが発生し難
いようになっている。７ｊはフレームであり、７ｉは回
動受動部材７ｄに嵌合する両端部である。図２は概略分
解斜視図であるが、図２における７ａは定着ヒータを示
しており、定着ヒータ７ａ表面には薄膜金属スリーブ７
Ｂとの摺動用にグリス８が塗布されている。図３は、本
発明の回動受動部材の凹み９を薄膜金属スリーブ７Ｂに
内包させていることを示す概略断面図であり、同図にお
いて９（ハッチング／／／／部）は、回動受動部材７ｄ
の凹みであり、薄膜金属スリーブ７Ｂに内包させて構成
する事により、摺動用グリス漏れを防止している。図１
の７ｈはフランジであり、回動受動部材７ｄの軸を兼ね
た構成となっている。図４は本発明の加圧ローラと薄膜
金属スリーブとの相対関係を示す一部の平面図である
が、図３における９（ハッチング／／／／部）は回動受
動部材７ｄに周状の凹凸をつけた凹みであり、この凹み
に薄膜金属スリーブ７Ｂをはめ込ませ、薄膜金属スリー
ブ７Ｂを内包させる時に、その凹凸によって互い違いに
薄膜金属スリーブ７Ｂをバックアップしており、トルク
による、薄膜金属スリーブ７Ｂ端部の破損・変形を防止
している。

【００２８】〔第二実施形態〕前述した第一実施形態で
は、回動駆動部材７ｅに歯車を用いたが、プーリ等を用
いて、ベルト駆動にしてもよい。

【００２９】〔第三実施形態〕前述した第一実施形態で
は、回動駆動部材７ｅを排紙ローラ軸７ｇの両側に設置
したが、加圧ローラ７ｃの軸や、クリーニングローラな
ど、薄膜金属スリーブ７Ｂに隣接したローラ軸に設置し
てもよい。

【００３０】

【発明の効果】（１）定着フィルムに薄膜金属スリーブ
を用いて、熱伝導率をＵＰさせる事により、スループッ
ト増加時の定着性が有利になる。

【００３１】（２）定着フィルムである薄膜金属スリー
ブ自体を両側駆動させる事により、スループット増加時
に、定着ヒータと定着フィルムの摩擦抵抗による紙スリ
ップの搬送不良を防止できる。

【００３２】（３）薄膜金属スリーブを駆動させる回動
駆動部材を、薄膜金属スリーブに隣接するローラ軸に設
置する事により、部品点数が削減され、省スペース化・
コストダウンが実現できる。

【００３３】（４）回動部材が歯車の場合、相対する歯
車の歯の位相をずらして設置する事により、バックラッ
シによる薄膜金属スリーブの左右駆動遅れを発生し難く
できる。

【００３４】（５）回動受動部材の凹みに薄膜金属スリ
ーブを内包させ、設置する事により、定着ヒータと定着
フィルムの摺動グリス漏れを防止できる。

【００３５】（６）回動受動部材の、周状の互い違いに
凹凸をつけた凹みを薄膜金属スリーブに内包させ、バッ
クアップする事により、トルクによる薄膜金属スリーブ
端部の変形・破損を防止できる。

【００３６】（７）薄膜金属スリーブの両端に回動受動
部材を設置する事により、薄膜金属スリーブのスラスト
方向規制が回動受動部材を介して規制される為、薄膜金
属スリーブの端部削れを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態における要部構成の斜
視図

【図２】本発明の第一実施形態における定着装置の概
略分解斜視図

【図３】本発明の回動受動部材の凹みを薄膜金属スリ
ーブに内包させている事を示す概略断面図

【図４】本発明の加圧ローラと薄膜金属スリーブとの
相対関係を示す一部の平面図

【図５】レーザービームプリンタの概略構成図

【符号の説明】

１レーザービームプリンタ２ａシートカセット２ｂ給送ローラ３搬送手段３ａ搬送ローラ３ｂレジストローラ３ｃ中継ローラ３ｄ排紙ローラ４スキャナユニット５画像形成部５ａ電子写真感光体６転写装置７定着装置７ａ定着ヒータ７ｂ定着フィルム７Ｂ薄膜金属スリーブ７ｃ加圧ローラ７ｄ回動受動部材７ｅ回動駆動部材７ｆ排紙ローラ７ｇ排紙ローラ軸７ｈフランジ７ｉ回動受動部材７ｄに嵌合する両端部７ｊフレーム８グリス９回動受動部材の凹みＳシートＨ情報光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H033 AA02 AA14 AA21 AA23 BA11 BA26 BB03 BB13 BB18 BB21 BB28 BB37 BE03 3J103 AA02 AA53 BA03 FA09 FA12 FA18 GA57 GA58 GA60 HA04 HA31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成装置に備わっている、シートに
トナー像を形成する定着装置において、前記定着装置の
ヒータを内包・当接して回動摺動する薄膜金属スリーブ
を備え、前記薄膜金属スリーブの両端側に前記薄膜金属
スリーブの回動受動部材を備え、前記回動受動部材を回
動させる事により前記薄膜金属スリーブを両側回動させ
る事を特徴とする定着装置。
【請求項２】前記回動受動部材を回動させる回動駆動
部材を、前記薄膜金属スリーブに隣接したローラ軸の両
側に備えている事を特徴とする請求項１記載の定着装
置。
【請求項３】前記回動受動部材に凹みを設け、前記凹
みに前記薄膜金属スリーブを内包させる事によって、前
記回動受動部材と前記薄膜金属スリーブを構成させる事
を特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項４】前記両側の回動駆動部材が歯車の場合、
相対する前記歯車の歯の位相がずれて前記ローラ軸の両
側に備わっている事を特徴とする請求項２記載の定着装
置
【請求項５】前記回動受動部材の凹みが、周状の凹凸
として構成される事を特徴とする請求項３記載の定着装
置。