JP2894787B2 - 定着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は複写機、レーザビームプリンタ、静電プリン
タ等のトナー像を記録シートに記録する画像形成装置に
用いられる定着装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の画像形成装置に装備される定着装置に
おいて、記録シート上のトナー像を定着する手段として
は、熱ローラを用いたものが多く提案されているが、消
費電力が大きくなり、定着可能な温度に到達するまでの
時間が長くなる等の欠点があった。

これに対し、上記欠点を改善する耐熱性フィルムを用
いた定着方式が特開昭63−313182号により提案されてい
る。

この定着装置は、例えば線状発熱部を有する発熱体と
加圧ローラとの間に耐熱性フィルムを配置し、未定着ト
ナー画像を担持した記録シートを該耐熱性フィルムと共
に、該発熱体と加圧ローラとの間を通過させ、該発熱部
からの熱を該耐熱性フィルムを通して未定着トナー画像
に伝えて溶融定着している。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら従来の耐熱フィルムを用いた方式の定着
装置では、耐熱フィルムとして薄膜のエンドレスフィル
ムを用い、またフィルムを無端搬送する手段としてロー
ラ等でフィルムにテンションをかけて駆動させるため、
フィルムの寄りが発生してしまう。

従来この種のフィルム搬送時の寄りに対しては、ロー
ラ間ピッチ、テンションの調整、フィルムの円筒度の単
品精度によりあるレベルまで押さえることも可能である
が、量産性等を考慮すると限界があり、根本的解決策と
なっていない。

またゴム等の弾性率の大きい材質のフィルムであれ
ば、クラウン形状のローラによる自己調心も考えられる
が、上記定着方式で使用できるエンドレスフィルムにお
いては、弾性率が小さく非常に薄膜なため、効果が期待
できない。

これに対し、光センサーによりフィルムの寄りを検知
し、その結果をフィードバックして従動ローラを上下さ
せることにより、一定の範囲内にフィルムの寄りをおさ
える方法が提案されているが、この方式の定着装置は光
センサーや従動ローラを上下させる機構等が必要であ
り、定着装置が複雑で大型になり、重量も重いなどの欠
点があった。

本発明の目的は、簡単な構成で確実に耐熱性エンドレ
スフィルムの片寄りを防止することができる定着装置を
提供することにある。

［課題を解決するための手段及び作用］ 本発明の目的を実現する定着装置は、未定着像を担持
した記録材と接し共に移動するエンドレス状のフィルム
と、このフィルムの片側端部に設けられたリブと、前記
フィルムの寄りを規制するための規制部材と、を有する
定着装置において、前記フィルムは、前記リブを有する
端部とは反対方向に寄り力が作用するように設定されて
おり、前記規制部材は前記フィルムの寄り力により前記
リブと当接する位置に設けられているものである。

この構成では、フィルムに作用する寄り力でフィルム
のリブが規制部材に当接し、フィルムの寄り規制を確実
に行えることとなる。

また、前記リブは、前記フィルムの外周面に設けるこ
とができる。

さらに、前記規制部材は、前記リブと従動回転する回
転体とすることにより、寄り規制による摺動抵抗を減ら
すことが可能となる。

また、前記リブは段差部を有する構成とすることがで
き、上段部分を規制する構成とすることで、リブの強度
および耐久性を向上させることが可能となる。

さらに、前記リブの前記規制部材と当接する面を、前
記フィルム表面に向かって前記規制部材側に傾斜させる
ことにより、リブの強度および耐久性を向上させること
が可能となる。

［実施例］ 実施例１ 第１図に本発明の実施例１である定着装置の断面を示
す。図において、１は加熱体、２は定着フィルムであ
り、ポリイミド、ポリエーテルイミド、PES等の耐熱性
樹脂の厚さ20μのフィルムの片面にPTFE等の離型層がコ
ートされている。フィルムの総厚は一般的に50μ以下が
好ましい。３はフィルムの片側（手前）端部外周に設け
られたリブであり、フィルムと同材質で一体成形したも
のでも、後から摺動性の良い別材質例えばウレタンゴム
やシリコンゴム等のリブを接着等により形成したもので
もかまわない。

前記定着フィルム２は、駆動ローラ４とテンションロ
ーラ５の間にかけ渡され、加熱体１と合わせてフィルム
搬送路を形成している。定着フィルム２は、付勢手段８
（９）により、テンションローラ軸受６（７）を介して
テンションローラ５を矢印Ａの方向に付勢する事によ
り、テンションを与えられ駆動ローラ４により矢印Ｂ方
向に搬送される。ここで駆動ローラ４はフィルム２の搬
送を確実に行なう為、鉄等の芯金の表面にSiゴム等のコ
ーティング層を設けている。10は加圧ローラであり、シ
リコンゴム等の離型性の良いゴム弾性層を有し、定着に
必要な力でフィルム２を加熱体１に加圧している。又加
圧ローラ10の両端はフィルム２に従動して回転する様に
図示しない軸受により支持される。加熱体１は耐熱性樹
脂よりなる断熱部材11を介して前記加圧力に耐える様な
剛性を有するスティ12上に固定されている。又13は記録
シートの入口ガイド、14は分離ガイド、15は一対のロー
ラ15a,15bからなる排紙ローラである。

第２図は第１図を右上方から見た図であり、16はリブ
３と干渉してフィルム２の図中右方向移動を規制するた
めの規制部材で、駆動ローラ４の外周に沿って、リブ３
の内側に設置されている。

フィルム２は、付勢手段8,9による付勢力を、付勢手
段８の付勢力（f₁）＜付勢手段９の付勢力（f₂）、の関
係に調節しておくことにより、搬送時常に矢印Ｃの方向
に寄り力が働らくようにしている。

フィルム２の搬送時、フィルム２には矢印Ｃの方向に
寄り力が働らくが、リブ３が規制部材16にぶつかり規制
されて寄りが停止する。この時規制部材16の少なくとも
リブ３と摺動する面は摺動性の良い、ポリアセタールや
フッ素樹脂等の材料である事が望ましい。

上記構成において、図示しない記録シートは入口ガイ
ド13上を通り、フィルム２と加圧ローラ10の間に送り込
まれ、記録シート上のトナー像は、加熱体１と加圧ロー
ラ10による熱と圧により加熱溶融し記録シート上に定着
され、分離ガイド14を至て、排紙ローラ15により装置外
へ排出される。

以上のように、エンドレスフィルム２の片側端部にリ
ブ３を設け、フィルム搬送時の寄り力を、リブ３を設け
た端部と反対方向に常に働らく構成にし、リブ３の内側
に設けた規制部材16でリブを押える事により、簡単かつ
確実に寄り制御を行う事ができる。実験では、リブ巾、
１〜10mm程度のウレタンゴム製のリブをエポキシ系接着
材でフィルムに接着成形した場合、寄り力10kg以上の力
に耐えるリブが成形できた。

実施例２ 第３図は本発明の実施例２である定着装置を示す。実
施例１と同様に、定着エンドレスフィルム２の片側（手
前）端部外周にリブ３を設けており、定着フィルム２は
付勢手段８（９）によりテンションローラ軸受６（７）
を介してテンションローラ５を矢印Ａの方向に付勢する
事によりテンションを与えられ、駆動ローラ４により矢
印Ｂの方向に搬送される。

第４図は第３図を右上方から見た図であり、図におい
て18はリブ３の内側面と従動回転する回転体である規制
部材、17は規制部材18を軸支する規制支板であり、規制
部材18及び規制支板17は駆動ローラ４の外周に沿ってリ
ブ３の内側に設置されている。

フィルム２はローラ類4,5の平行度や傾き、又は、付
勢手段8,9による付勢力を調節するなどにより、フィル
ム搬送時常に矢印Ｃの方向に寄り力が働らくように構成
されているが、リブ３が規制部材18にぶつかると、リブ
３の内側面を規制部材18が従動回転しながら規制するた
め、摺擦抵抗が小さく、リブに無理な力を掛けることな
く寄りは停止できる。この時規制支板17は少なくとも規
制部材18が摺動回転している面は、摺動性の良い、フッ
素樹脂等の材料、又規制部材18は、摺動性の良い樹脂
か、鉄等の金属材料である事が望ましい。

以上の様にエンドレスフィルム２の片側端部にリブ３
を設け、フィルム搬送時の寄り力を、リブ３を設けた端
部と反対方向に常に働らく構成にし、リブ３の内側に設
けた、リブと従動回転する回転体である規制部材18でリ
ブを押える事により、リブとの摺擦抵抗を小なくする事
ができ、リブに無理な力を掛ける事なく、簡単かつ確実
に寄り制御を行う事ができる。又リブに無理な力が掛か
らず、リブの摩耗、リブを接着成形した場合は、接着剥
れ等を減少させる事ができ、耐久性が大巾に向上する。

実施例３ 第５図は本発明の実施例３である定着装置を示す。本
実施例の定着フィルム20は片側（手前）端部外周に段付
のリブ21を設けたものである。定着フィルム20は付勢手
段８（９）により、テンションローラ軸受６（７）を介
して、テンションローラ５を矢印Ａの方向に付勢する事
によりテンションを与えられ、駆動ローラ４により矢印
Ｂの方向に搬送される。

第６図は第５図を右上方から見た図であり、第７図
は、規制部断面の拡大図である。図において、22はリブ
21の段の上段の内側面と従動回転する回転体である規制
部材、23は規制部材22を軸支する規制支板であり、規制
部材22及び規制支板23は、駆動ローラ４の外周に沿って
リブ21の内側に設置されている。

フィルム20はローラ類4,5の平行度や傾き、又は付勢
手段8,9による付勢力を調節するなどにより、フィルム
搬送時、常に矢印Ｃの方向に寄り力が働らくように構成
されているが、リブ21が規制部材22にぶつかると、リブ
21の上段の内側面を規制部材22が従動回転しながら規制
するため、摺擦抵抗が小さく、リブ21に無理な力を掛け
ることなく、寄りは停止できる。この時、リブ21は寄り
力と同じ大きさの規制力を規制部材22から矢印Ｄの方向
に受けている。

第８図は実施例２で示した定着装置の規制部断面の拡
大図であるが、やはり、リブ３は規制力を矢印Ｄの方向
に受けているため、特にリブ３をフィルム２に接着によ
り成形した場合には、耐久等によりフィルム２とリブ３
の規制側隅部Ｇから破損する可能性がある。

これに対し実施例３におけるリブ21は、段の上段部分
に規制力を受けるので、フィルム20とリブ21の規制側隅
部Ｆから破損する事はなくなる。この場合、規制力の影
響は、リブ21の段差の隅部であるＥが受けやすいが、Ｅ
部にＲを付けるなどによりリブ21自体の強度をあげる事
によって、フィルムとリブ全体の強度は大巾に向上す
る。又本実施例においては、定着装置の長手寸法を長く
する事なくリブとフィルムの接触面積を増やすことがで
きるので、更にフィルムとリブの強度を向上させる事が
できる。

本実施例は、リブに段差を設け、上段の側面を規制す
る構成とすることにより、リブとフィルムの強度を向上
させることができ特に、リブをフィルムに接着すること
により成形する場合に有効である。

実施例４ 第９図は本発明の実施例４である定着装置のリブ規制
部断面の拡大図である。図において、フィルム25の片側
端部外周に規制側の側面がフィルムに近づくに従って、
リブ巾が広くなる方向に傾斜しているリブ26を設けてい
る。28はリブ26の斜面に沿って従動回転する回転体であ
る規制部材である。27は規制部材28を軸支する規制支板
であり、規制部材28及び規制支板27は、フィルム25に設
けられたリブ26の内側に配置されている。

リブ26の内斜面を規制部材28が従動回転しながら寄り
規制する時、リブ26は規制部材28からＨの方向に規制力
を受けるが、その規制力H₁とH₂の方向に分解される。よ
ってリブ26は、H₂の方向に力を常に受けることになり、
又、フィルム25は駆動ローラ４によって裏側をしっかり
と支持されているのでリブ26とフィルム25の隅部Ｉから
破損することはない。よって、リブの強度及び耐久性を
向上させることができる。

以上の様に、規制側の側面がフィルムに近づくに従っ
てリブ巾が広くなる方向に傾斜しているリブにする事に
より、リブの強度及び耐久性を向上できる。又、この実
施例も、リブをフィルムに接着して成形する場合に、特
に有効である。

［発明の効果］ 本発明によれば、フィルムに作用する寄り力でフィル
ムのリブが規制部材に当接するので、フィルムの寄り規
制を簡単な構成で確実に行うことができる。

また、前記規制部材を前記リブと従動回転する回転体
とすることにより、寄り規制による摺動抵抗を減らすこ
とが可能となる。

さらに、前記リブは段差部を有する構成とすることが
でき、上段部分を規制する構成とすることで、リブの強
度および耐久性を向上させることが可能となる。

また、前記リブの前記規制部材と当接する面を、前記
フィルム表面に向かって前記規制部材側に傾斜させるこ
とにより、リブの強度および耐久性を向上させることが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１の定着装置の断面図、第２図
は第１図の右上視図、第３図は実施例２の定着装置の断
面図、第４図は第３図の右上視図、第５図は実施例３の
定着装置の断面図、第６図は第５図の右上視図、第７図
は実施例３のリブ規制部断面の拡大図、第８図は実施例
２のリブ規制部断面の拡大図、第９図は実施例４の定着
装置のリブ規制部断面の拡大図である。 １…加熱体、2,20,25…定着フィルム、3,21,26…リブ、
４…駆動ローラ、５…テンションローラ、6,7…テンシ
ョンローラ軸受、8,9…付勢手段、10…加圧ローラ、11
…断熱部材、12…スティ、13…入口ガイド、14…分離ガ
イド、15…排紙ローラ、16,18,22,28…寄り規制部材、1
7,23,27…規制支板。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】未定着像を担持した記録材と接し共に移動
   するエンドレス状のフィルムと、このフィルムの片側端
   部に設けられたリブと、前記フィルムの寄りを規制する
   ための規制部材と、を有する定着装置において、 前記フィルムは、前記リブを有する端部とは反対方向に
   寄り力が作用するように設定されており、前記規制部材
   は前記フィルムの寄り力により前記リブと当接する位置
   に設けられていることを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】前記リブは、前記フィルムの外周面に設け
   られていることを特徴とする請求項１に記載の定着装
   置。
3. 【請求項３】前記規制部材は、前記リブと従動回転する
   回転体であることを特徴とする請求項１または２に記載
   の定着装置。
4. 【請求項４】前記リブは、段差部を有することを特徴と
   する請求項１、２または３に記載の定着装置。
5. 【請求項５】前記リブの前記規制部材と当接する面は、
   前記フィルム表面に向かって前記規制部材側に傾斜して
   いることを特徴とする請求項１、２、３または４に記載
   の定着装置。