JP2925208B2 - 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、トナー画像を記録材に加熱定着する画像形
成装置に関するもので、とくに、その定着装置の改良に
関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の装置に用いられている定着装置は、所
定の温度に維持された加熱ローラと、弾性層を有して該
加熱ローラに圧接する加圧ローラとによって、未定着の
トナー画像が形成された転写材を挟持搬送しつつ加熱す
る熱ローラ定着方式が知られている。

しかし、この熱ローラ定着方式では、第１に、所定温
度に立ち上げるまでの時間（画像形式作動禁止の時
間）、いわゆる、ウエイトタイムが必要であり、第２
に、熱容量が必要なため、比較的大きな電力が必要であ
り、第３に、回転ローラで、ローラ温度が高温のため、
耐熱特殊軸受が必要であり、第４に、ローラに直接手が
触れる構成となり、危険があったり、保護部材が必要で
あり、第５に、ローラ定温度および曲率により、記録材
が巻き付いてジャム発生の原因となるなどの欠点があっ
た。

そこで、最近、上記の欠点を解消するものとして、記
録材上に顕画材を顕画像に形成する画像形成手段と、固
定支持された加熱体に対向圧接して定着フィルムを介し
て記録材を該加熱体に密着させる加圧部材とにより、顕
画像を加熱定着する定着手段を有する画像形成装置が提
案されている。

そして、この提案されている画像形成装置は、たとえ
ば、第８図に示すような構成からなっている。

第８図において、１はガラス等の透明部材からなる原
稿載置台で、矢印ａの方向に往復動して原稿を走査す
る。原稿載置台１の直下には短焦点小径結像素子アレイ
２が配置されていて、原稿載置台１上に置かれた原稿像
は照明ランプ３によって照射され、その反射光像は前記
アレイ２によって感光ドラム４上にスリット露光され
る。なおこの感光ドラム４は矢印ｂの方向に回転する。
また５は帯電器であり、たとえば、酸化亜鉛感光層ある
いは有機半導体感光層等が被覆された感光ドラム４上に
一様に帯電を行なう。この帯電器５によつて一様に帯電
された感光ドラム４は、前記アレイ２によって画像露光
が行なわれた静電画像が形成される。この静電画像（静
電潜像）は、現像器６により加熱で軟化溶融する樹脂等
からなるトナーを用いて顕像化される。一方、カッセＳ
内に収納されている記録材（シート）Ｐは、給送ローラ
７と感光ドラム４上の画像と同期するようにタイミング
をとって上下方向で圧接して回転される対の搬送ローラ
８によって、感光ドラム４上に送り込まれる。そして、
転写放電器９によって、感光ドラム４上に形成されてい
るトナー像は、記録材Ｐ上に転写される。その後、公知
の分離手段によって感光ドラム４から分離された記録材
Ｐは、搬送ガイド10によって定着装置11に導かれ、加熱
定着処理された後にトレイ12上に排出される。なおトナ
ー像を転写後、感光ドラム４上の残留トナーはクリーナ
13によって除去される。

また前記定着装置11は、後述するように、装置に固定
された低熱容量線状加熱体30と、従動ローラ16と、駆動
ローラ17と、該ローラ16,17に掛けわたされた耐熱性薄
膜の定着フィルム15と、該加熱体30に対向圧接して定着
フィルム15を介して記録材Ｐを該加熱体30に密着させる
加圧部材としての加圧ローラ31などからなっている。

ところで、第８図に示した定着装置11においては、定
着フィルム15の搬送移動中に、その搬送方向に対して直
角方向への寄りが発生するので、その寄りを補正する必
要がある。この寄りの要因としては、定着フィルム15に
テンションをかけている２本のローラ16,17の平行度、
ねじれ等が考えられるが、上記の平行度等の精度を高め
ることには、限界があり、精度向上だけでは定着フィル
ム15の寄りの補正は非常に困難である。そのため、定着
フィルム15の寄り補正手段として、従動ローラ16と駆動
ローラ17のうち、少なくとも１本のローラ形状を、クラ
ウン、鍔付きローラ等にすることで、その補正を行なっ
ている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、第８図に示した定着装置では、定着フ
ィルム15が、20〜30μの耐熱フィルムを使用した場合
に、クラウン、逆クラウン、鍔付きの各ローラを使用し
ても、定着フィルム15の端面寄り、皺等を補正修正制御
することができないという問題点がある。

本発明は、このうような問題点を解決しようとするも
のである。すなわち、本発明は、定着フィルムの端面寄
りを補正するために、該定着フィルムの異常位置を容易
に検知することができる定着装置を有する画像形成装置
を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、未定着画像を
担持した記録材と接し共に移動するフィルムを有する定
着装置において、前記フィルムの移動方向と直交する方
向のフィルムの寄りを検知するための検知手段を有し、
前記フィルムは前記検知手段で検知される位置に傾斜部
を有することを特徴とする。

［作用］ 本発明によれば、記録材と共に移動するフィルムは傾
斜部を有し、フィルムの移動方向と直交する方向の寄り
を検知手段により検知するので、フィルムの一側に設け
られる１個の検知手段によりフィルムの寄りを検知する
ことができる。

［実施例］ 第１図は本発明の第１実施例を示した一部切欠平面図
であり、第２図は第１図のフィルム異常位置検知手段を
盛り込んだ定着フィルムの形状を示している。

まず、第２図の定着フィルム15はエンドレスフィルム
形状を示しているが、巻取り式の単一フィルム形状であ
ってもよい。そして、第２図（Ａ）では、フィルム位置
の位置検知個所を一部分のみ部分カットしている形状図
を示し、第２図（Ｂ）では、カット部分を定着フィルム
15全体に対して行なっている形状図を示している。ここ
で、第２図（Ａ）では、材取りの無駄が発生するが、第
２図（Ｂ）では、左右均等になるようにカットしている
ため、材取りの無駄が発生しない。

つぎに、第１図について説明する。第１図は第８図の
定着装置11を示している。

第１図の定着フィルム15は、厚み20μの耐熱フィルム
で、たとえば、ポリイミド、ポリエーテルイミド、PE
S、PFAに少なくとも画像当接面に、PTFE、PAF等のふっ
素樹脂に導電材を添加した離型層を10μコートしたエン
ドレスフィルムである。一般的には総厚100μ、より好
ましくは40μ未満である。フィルム駆動は従動ローラ16
と駆動ローラ17による駆動とテンションにより、矢印の
方向に皺なく移動する。

18は該従動ローラ16のフィルム位置検知用のフォトセ
ンサであり、この実施例では、フォトインタラプタを採
用しているが、反射型フォトセンサ、発光ダイオードお
よびフォトダイオード等を組み合わせたものであっても
よい。

また第１図では、定着フィルム15は、具体的には、第
２図（Ｂ）に示したものを使用し、定着フィルム15内の
傾斜部である斜線部26にマスキング処理させて、定着フ
ィルム15の寄りに応じて透過光を検知するが、反射型で
は、定着フィルム15のマスキング部である斜線部26にて
光を反射するような部材を施こせばよい。19は該フォト
センサ18で読み取る領域をクリーニングするための部材
である。たとえば、フエルト等からなり、定着フィルム
15に傷をつけずにクリーニングする部材であればよい。
20と21は該従動ローラ16を保持する軸受けであり、22は
圧縮ばね、23はソレノイド、24と25は側板である。

第１図に示すように構成された定着装置11において
は、定着フィルム15を矢印の方向に動作（回転）させる
と、従動ローラ16と駆動ローラ17の平行度、ねじれ等に
より、第１図の初期位置よりも、左端または右端に寄り
を発生する。

ここで、定着フィルム15の位置検知および補正がない
場合には、側板24または側板25のどちらかに定着フィル
ム15の端部が当り、こすれ、皺、端部切れ等が発生し、
さらに寄りを生じると破損に至る。

しかし、ここでは、軸受20にソレノイド23を接続し
て、従動ローラ16の位置を可変にしている。すなわち、
ソレノイド23の動作は、OFF時に定着フィルム15は手前
側に寄るように設定され、ON時に定着フィルム15は奥側
に寄るように設定されている。

第３図は電気制御の概要図を示しており、ここでは、
27はマイクロプロセッサであり、その入力端子には、フ
ォトセンサ18が該プロセッサ27のA/Dに接続されてい
る。フォトセンサは例えば受光時間に応じて高い電圧を
出力するように設計され、フィルムがフォトセンサより
遠ざかる方に寄る場合、傾斜カット部のために受光時間
及び出力電圧が増大することになる。またソレノイド23
がOUT₁に接続されている。モータ28は前記定着装置11の
駆動を行なう制御信号がOUT₂に接続されている。また図
示はしていないが、定着装置11を用いた画像処理装置の
その他の出力および入力が各々接続されている。そし
て、定着装置11および画像処理装置の制動動作のシーケ
ンスプログラム等がプログラムされたROMおよびROM等が
内蔵されている。

第４図は定着装置11のフィルム寄り制御プログラムの
フローチャートを示している。

このプログラムはマイクロプロセッサ27内の内蔵ROM
にプログラムされているものであり、一定時間間隔ご
と、または必要に応じてメインのシーケンスプログラム
等により、呼び出され、実行されるようにプログラムさ
れている。

すなわち、まず、スタート後ステップ１において、モ
ータ28がONかOFFかの判断を行なっている。

ここで、モータ28がONしている場合は、ステップ２へ
移行し、モータ28がOFFの場合は寄り制御を行なわず、
ステップ６の出口へ移行し、メインプログラムに戻るこ
とになる。

つぎに、ステップ２では、フォトセンサ18の受光側の
電圧値を読み、1V以下かどうかのデータ値をマイクロプ
ロセッサ27内のRAM上の番地へアウトされる。つぎに、
マイクロプロセッサ27からの設定値とを比較して、1V以
下あれば、ステップ５に移行し、Ｎであれば、次のステ
ップ３に移行する。

ここでは4V以上であれば、次のステップ４に移行し、
Ｎであれば、ステップ２の前へ戻る。

ステップ４では、ソレノイド23をONさせ、つぎにフラ
グをセットして、ステップ６の出口へ移行する。またス
テップ２のＹ側に移行した場合には、次のステップ５に
移行し、ソレノイド23をOFFさせ、フラグをリセット
し、ステップ６の出口へ移行し、メインプログラムに戻
ることになる。

なお上記例ではフォトセンサ18の上下限値を1V〜4Vと
して設定値としているが、とくに、力（電圧差）があれ
ばよいため、その値は任意に定めてもよい。

第５図は本発明の第２実施例の定着フィルム15の形状
を示している。

この第２実施例では、斜線部26に、コーテング、印
刷、エッチング、押印、塗装等により加工し、フィルム
異常位置検知を実施する例である。すなわち、前記フォ
トセンサ18で読み取るための読み取りフィルム端部の形
状を少なくとも一端が斜め形状にする（加工）ことによ
って定着フィルム15の位置を検知している。

この第２実施例においても、第３図および第４図で説
明した制御と同様である。

なお第２図および第５図の端面形状は斜め形状が１つ
であるが、複数であってもよい。その場合においては、
モータ28の回転数（定着フィルムの回転数）によつて、
読み取る電圧値がリップルを持つが、A/Dの入力側に最
適な容量のコンデンサ等（図示せず）を付加してリップ
ル電圧を最小限におさえるようにする。

第６図は本発明の第３実施例の定着フィルム15の形状
を示している。

この第３実施例では、定着フィルム15の端部外に斜線
部26を設けて、フィルム異常位置検知を実施する例であ
る。この第３実施例では、フォトセンサ18は反射型で検
知する必要がある。

第７図は本発明の第４実施例を示している。この第４
実施例では、従動ローラ16の面に光量を読み取る手段を
採用しており、定着フィルム15が寄ってきた場合、該フ
ィルム15がマスキングされていて、光量を遮断すれば、
その寄っていることを検知できる。

なお従動ローラ16の面側に、第５図で説明した加工方
法を採用して行なっても、同様な効果を得ることができ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、フィルムの移
動方向と直交する方向のフィルムの寄りを検知するため
の検知手段を有し、前記フィルムは前記検知手段で検知
される位置に傾斜部を有するので、フィルムの寄りを１
つの検知手段により検知することが可能となり、低コス
トでフィルムの異常位置を検知することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の定着装置を示した一部切
欠平面図、第２図（Ａ），（Ｂ）は第１図の定着装置に
用いられる定着フィルムの平面図、第３図は第１図の装
置の電気制御の説明図、第４図は同じく制御フローチャ
ート図、第５図は本発明の第２実施例の定着フィルムの
みを示した平面図、第６図は同じく第３実施例の定着フ
ィルムのみを示した平面図、第７図は同じく第４実施例
の定着フィルムおよびローラを示した部分立面図、第８
図は定着フィルムを使用した定着装置を有する画像形成
装置の断面側面図である。 11…定着装置、16…従動ローラ 17…駆動ローラ、18…フォトセンサ 20,21…軸受、23…ソレノイド 26…斜線部 27…マイクロプロセッサ 28…モータ 30…低熱容量線状加熱体 31…加圧ローラ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】未定着画像を担持した記録材と接し共に移
   動するフィルムを有する定着装置において、 前記フィルムの移動方向と直交する方向のフィルムの寄
   りを検知するための検知手段を有し、前記フィルムは前
   記検知手段で検知される位置に傾斜部を有することを特
   徴とする定着装置。