JP2003337485A - 加熱定着装置 - Google Patents

加熱定着装置

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JP2003337485A
JP2003337485A JP2002146313A JP2002146313A JP2003337485A JP 2003337485 A JP2003337485 A JP 2003337485A JP 2002146313 A JP2002146313 A JP 2002146313A JP 2002146313 A JP2002146313 A JP 2002146313A JP 2003337485 A JP2003337485 A JP 2003337485A
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Japan
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layer
conductive
pressure roller
film
heating
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JP2002146313A
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Takahiro Uchiyama
高広 内山
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱定着装置の定着フィルムと加圧ローラ芯
金との導通構成を簡単にすると共に、導通を安定して確
保する。 【解決手段】 加圧ローラ端部の定着フィルム導電層対
向部は、表層に離型層を形成せず、加圧ローラ芯金と定
着フィルムの導電層の導通を加圧ローラの導電性の弾性
層を介して確保する。また、端部の弾性層露出部の外径
を他の部分に比べ大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やプリンタ
ーに用いられる定着装置等の像加熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば、画像の加熱定着等のため
の記録材の加熱装置として、所定の温度に維持された加
熱ローラと、弾性層を有して該加熱ローラに圧接する加
圧ローラを有し、該両ローラによって、未定着トナーが
形成された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、出願人は先に特開昭63−
313182号公報で、固定支持された加熱体〈サーマ
ルヒータ〉と、該ヒータに対向圧接しつつ、搬送される
耐熱性フィルム(定着フィルム)と、概フィルムを介し
て記録材をヒータに密着させる加圧部材を有し、ヒータ
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記録材面に加熱定
着される方式構成の定着装置を提案した。このような加
熱定着方式の定着装置においてはヒータとして低熱容量
加熱体を用いることができる。そのため従来の接触加熱
方式である熱ローラ方式やベルト加熱方式に比べて小電
力化およびウエイトタイム短縮(クイックスタート)が
可能になる。
【0003】このようなフィルムを画像に接触させる加
熱装置においても熱ローラ方式と同様にオフセットが発
生する。
【0004】そのトナーオフセットの一つとして静電要
因のオフセットがあり、この静電オフセットは記録材上
の帯電したトナーが静電的にフィルムに転移することで
発生するものである。その結果、オフセットトナーの再
転写による記録材の汚れ、オフセットトナーが加圧ロー
ラに付着して加圧部材がトナー汚れすることによる記録
材の加圧部材に対する巻き付き等を引き起こす可能性が
ある。
【0005】この静電的なオフセットを防止するために
はフィルム表面電位を制御する必要があり、そのため特
開平1−187582号公報のように、フィルムのトナ
ー像と接する離型層を低抵抗化し、この離型層を接地す
ることでフィルムの表面の表面電位を低下させる方法が
実現されている。上記のようにフィルムを接地するする
構成として、加圧ローラ芯金を介して導通をとる方法が
実現されている。図8に加圧ローラユニットの構成、図
7に従来の加熱定着装置におけるフィルムの導通をとる
構成を示す。
【0006】図8のように、加圧ローラ6の端部の金属
製の加圧ローラ芯金7には導電性ゴムリング13が接続
されている。図7は加熱装置端部の構成であり、加圧ロ
ーラ6の端部の導電性ゴムリング1をニップ部において
フィルム2の端部の導通部2bに圧接させることでフィ
ルム2と加圧ローラ芯金7の導通を得てはいる。また、
加圧ローラ芯金7は導電軸受や、カーボンチップ接点1
1を介し、接地している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のように
加圧ローラと導電ゴムリングを別部材とした場合、装置
の構造が複雑になるとともに、導電ゴムリング部品コス
ト、加圧部材への組立にコストがかかっていた。また、
加圧ローラの回転により芯金から導電ゴムリングが脱落
してしまい、フィルムの導電層と加圧部材の芯金間の導
通が不十分になる可能性があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明においては、少なくとも薄膜フィルムを介して
被加熱体を加熱する加熱体と、前記加熱体との間に形成
したニップ部に導入された前記被加熱体を前記薄膜フィ
ルムを介して前記加熱体に加圧する加圧体とを有する加
熱装置において、加圧体は導電性の芯金と、芯金上に導
電性の弾性層を有し、前記薄膜フィルムの導電層は前記
加圧体の導電性の弾性層を介して芯金と導通を得ている
ことを特徴とする。
【0009】また、加圧体は導電性の芯金と、芯金上に
導電性の弾性層と、加熱装置長手端部の一部の領域を除
いて弾性層上に離型層を有し、前記加熱装置長手方向端
部の離型層を形成していない弾性層露出部において、薄
膜フィルムの導電層は、加圧体の導電性の弾性層を介し
て芯金と導通を得ていることを特徴とする。また、前記
加熱装置長手方向端部の離型層を形成していない弾性層
露出部の加圧体の外径は、離型層形成部の外径に比べ、
大きいことを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】(第1の実施形態)図2は本発明
の一実施形態としてのテンションレス加熱方式の加熱装
置の概略構成を示す横断面図である。本実施形態では、
この加熱装置を画像形成装置の画像加熱定着装置として
用いている。
【0011】図2において、1は耐熱性樹脂性の横長ス
テーであり、下記のエンドレスフィルム2の内面のガイ
ド部材となる。
【0012】2はエンドレス耐熱性フィルムであり、ヒ
ータ3を含む上記ステー1に外線させてある。このエン
ドレスの耐熱性フィルム2の内周長とヒータ3を含むス
テー1の外周長はフィルムの方を例えば3mm程大きく
してあり、従ってフィルム2は、ヒータ3を含むステー
1に対して周長が余裕をもってルーズに外嵌している。
【0013】ヒータ3は、アルミナ等でできた基板の略
中央に沿って、例えばAg/Pd(銀パラジウム)等の
電気抵抗材料(発熱体)4を厚み10μm、幅1〜3m
mにスクリーン印刷等により塗工し、その上に保護層5
としてガラスやフッソ素樹脂等をコートしている。
【0014】6はヒータ3との間でフィルム2を挟んで
定着ニップ部Nを形成し、フィルム2を駆動する回転体
としての加圧ローラであり、接地された加圧ローラ芯金
7とこの軸に外装したシリコーンゴム等の離型性のよい
耐熱性ゴムを用いた加圧ローラ弾性体部8とからなり、
芯金7の端部が不図示の駆動手段により駆動されること
で矢印の半時計方向に回転駆動される。加圧ローラ6が
回転駆動されることでエンドレスの耐熱性フィルム2も
矢印の方向に回転駆動される。
【0015】エンドレスの耐熱性フィルム2は非駆動時
においてはヒータ3と加圧ローラ4とのニップ部Nに挟
まれている部分を除く残余の大部分は略全周長部分がテ
ンションフリーである。
【0016】加圧ローラ6が回転駆動されるとニップ部
Nにおいてフィルム2に加圧ローラ6の回転周速と略同
速度をもってフィルム裏面が加熱体3の面(保護層5の
面)を摺動しつつ時計方向に回転駆動される。このフィ
ルム駆動時においてはニップ部Nとこのニップ部Nより
もフィルム移動方向上流側にあって、このニップ部近傍
のフィルム内面ガイド部分とニップ部の間の部分のみに
おいてフィルムにテンションが加わる。
【0017】上記フィルム駆動とヒータ3の発熱体4へ
の通電を行わせた状態において、未定着像Tを担持した
記録材Pがニップ部Nのフィルム2と加圧ローラ6との
間に像担持体面上向きで導入されると、記録材Pはフィ
ルム2と一緒にニップ部Nを通過していき、該ニップ部
Nにおいてフィルム裏面に接しているヒータ3の熱エネ
ルギーがフィルム2を介して記録材Pに付与されてトナ
ー像Tの熱定着がなされる。
【0018】ここでフィルム2は熱容量を小さくしてク
イックスタート性を向上させるために、その膜厚は総厚
100μm以下が好ましく耐熱性、強度、耐久性等のあ
るポリイミド、PEEK、PES、PPS等の基層2a
の外周表面にプライマーをかねた導電層2bをコーティ
ングし、更にその上に離型性に優れた略絶縁のPTF
E、PFA、FEP等の離型層2cをコーティングした
複合層フィルムをしようしている。本実施形態において
は、基層2aにポリイミド、その外周表面にカーボンを
分散したプライマー(導電層)2bをコーティングし、
その上の最表層の離型層2cにPTFEのコーティング
したものを用いた。図1に加熱装置長手端部におけるフ
ィルム2と加圧ローラ6の構成を示す。本実施形態にお
いては、離型層2cのPTFEは加圧ローラ芯金の導通
をとるために長手片側端部のみコーティングせずにプラ
イマーを露出させている。
【0019】図3に本発明に係わる加圧ローラの構成を
示す。加圧ローラ6はAl、Fe等の金属製の芯金7
と、該芯金7に外装したLTV、RTVといった弾性を
有した耐熱性の導電性シリコーンゴムからなる弾性体部
8と、離型性を有するフッ素樹脂によってコーティング
された離型層9からなる。図1に示すように、前記フィ
ルム2と同様に、加圧ローラ6の離型層9は長手片側端
部のみ離型層9のコーティングせずに弾性層8の導電性
シリコーンゴムが露出させている。
【0020】よって、フィルム2の導電層2bは長手片
側端部の定着ニップNにおいて、加圧ローラの導電性の
弾性層8と接触することにより、芯金7との導通を得て
いる。また、図4に示すように芯金7はカーボンチップ
接点11により接地している。
【0021】なお本実施形態においては芯金7を直接ア
ースに接続しているが、抵抗、バリスタ、ダイオード等
を介して接地してもよい。また、芯金7にバイアスを印
加しても良い。
【0022】(第2の実施形態)図5に本発明に係わる
加圧ローラの構成を示す。他の加熱定着装置の構成につ
いては、図1に示した第1の実施形態の装置と同等であ
り、実施形態1と同一要素には同一符号を付し、重複す
る説明は省略する。本実施形態における加圧ローラはA
l、Fe等の金属製の芯金7と、該芯金7に外装したL
TV、RTVといった弾性を有した耐熱性の導電性シリ
コーンゴムからなる弾性体部8と、離型性を有するフッ
素樹脂によってコーティングされた離型層9からなる。
加圧ローラ6の離型層9は長手片側端部のみ離型層9の
コーティングせずに弾性層8の導電性シリコーンゴムが
露出させている。また、長手片側端部の弾性層露出部の
外径φ22、他の離型層コーティング部の外径をφ20
とし、弾性層露出部の外径を他の部分に比べ外径を大き
くしている。
【0023】上記構成により、フィルム2の導電層2b
と加圧ローラの弾性層8の接触を安定して維持すること
ができる。
【0024】実施形態1と同様に、フィルム2の導電層
2bは長手片側端部の定着ニップNにおいて、加圧ロー
ラの導電性の弾性層8と接触することにより、芯金7と
の導通を得ている。また、図4に示すように芯金7はカ
ーボンチップ接点11により接地している。
【0025】(第3の実施形態)図6に本発明に係わる
加圧ローラの構成を示す。他の加熱定着装置の構成につ
いては、図1に示した第1の実施形態の装置と同等であ
り、実施形態1と同一要素には同一符号を付し、重複す
る説明は省略する。
【0026】本実施形態における加圧ローラはA1、F
e等の金属製の芯金7と、該芯金7に外装したLTV、
RTVといつた弾性を有した耐熱性の導電性シリコーン
ゴムからなる弾性体部8と、離型性を有するPFA等の
フツ素樹脂チューブからなるチューブ層12からなる。
加圧ローラ6のチューブ層12は長手片側端部のみ被覆
されておらず弾性層8の導電性シリコーンゴムが露出さ
せている。
【0027】加圧ローラは、まず芯金7と弾性層の接着
を行いφ22の弾性層を形成する。次にチューブの内面
に接着剤を塗布し、弾性体を挿入し加熱硬化により弾性
体部8とチューブ層12の接着を行う。被覆するチュー
ブは、弾性体部と接着したときにφ20になるように、
弾性体より内径が小径に形成されている。
【0028】よって、長手片側端部の弾性層露出部の外
径はφ22、他のチューブ層被服部の外径はφ20にな
り、弾性層露出部の外径は他の部分に比べ外径が大きく
なる。
【0029】実施形態1と同様に、フィルム2の導電層
2bは長手片側端部の定着ニップNにおいて、加圧ロー
ラの導電性の弾性層8と接触することにより、芯金7と
の導通を得ている。また、図4に示すように芯金7はカ
ーボンチップ接点11により接地している。
【0030】上記構成により、フィルム2の導電層2b
と加圧ローラの弾性層8の接触を安定して維持すること
ができる。
【0031】なお上に示した実施形態においては芯金7
を直接アースに接続しているが、抵抗、バリスタ、ダイ
オード等を介して接地してもよい。また、芯金7にバイ
アスを印加しても良い。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フィルムの導電層と加圧部材の芯金間の導通を安定して
維持することができる。また、フィルム導電層と加圧ロ
ーラ芯金間の電気的に接続する部材の機能を加圧部材に
もたすことによって、部品を削除することができ、装置
のコストダウンをはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1における加熱定着装置長手
端部における構成図。
【図2】本発明の加熱定着装置の概略構成図。
【図3】本発明の実施形態1における加圧ローラの構成
図。
【図4】本発明の加熱定着装置の導通の取り方をあらわ
す図。
【図5】本発明の実施形態2における加圧ローラの構成
図。
【図6】本発明の実施形態3における加圧ローラの構成
図。
【図7】従来例における加熱定着装置長手端部における
構成図
【図8】従来例における加圧ローラの構成図。
【符号の説明】
1 ステー 2 フィルム 2b フィルム導電層 2c フィルム離型層 3 ヒータ 6 加圧ローラ 7 加圧ローラ芯金 8 加圧ローラ弾性層 9 加圧ローラ離型層

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも薄膜フィルムを介して被加熱
    体を加熱する加熱体と、前記加熱体との間に形成したニ
    ップ部に導入された前記被加熱体を前記薄膜フィルムを
    介して前記加熱体に加圧する加圧体とを有する加熱装置
    において、 加圧体は導電性の芯金と、芯金上に導電性の弾性層を有
    し、前記薄膜フィルムの導電層は前記加圧体の導電性の
    弾性層を介して芯金と導通を得ていることを特徴とする
    加熱定着装置。
  2. 【請求項2】 加圧体は導電性の芯金と、芯金上に導電
    性の弾性層と、加熱装置長手端部の一部の領域を除いて
    弾性層上に離型層を有し、 前記加熱装置長手方向端部の離型層を形成していない弾
    性層露出部において、薄膜フィルムの導電層は、加圧体
    の導電性の弾性層を介して芯金と導通を得ていることを
    特徴とする請求項1記載の加熱定着装置。
  3. 【請求項3】 前記加熱装置長手方向端部の離型層を形
    成していない弾性層露出部の加圧体の外径は、離型層形
    成部の外径に比べ、大きいことを特徴とする請求項2記
    載の加熱定着装置。
JP2002146313A 2002-05-21 2002-05-21 加熱定着装置 Withdrawn JP2003337485A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012053275A (ja) * 2010-09-01 2012-03-15 Konica Minolta Business Technologies Inc 定着装置及び画像形成装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012053275A (ja) * 2010-09-01 2012-03-15 Konica Minolta Business Technologies Inc 定着装置及び画像形成装置

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Effective date: 20050802