JP3024981B2 - 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、電子写真複写装置等の画像形成装置に装備
される定着装置、特に耐熱性のエンドレスフィルムを介
して記録紙上のトナー画像を加熱定着する定着装置に関
するものである。

［従来の技術］ 電子写真複写装置等の画像形成装置に装備される加熱
方式の定着装置として、例えば小容量の発熱体からの熱
をトナー画像に密着する耐熱性のフィルムを介して該ト
ナー画像に伝達し、トナー画像を溶融する方式の定着装
置が近年提案されており、該耐熱性フィルムは記録紙と
共に移動する構成となっていて、該発熱体と加圧ローラ
との間に配置されている。

耐熱性フィルムは、定着装置の装備される画像形成装
置の高速化の要請等から、エンドレスフィルムに構成さ
れるものが多く、例えば加圧ローラを駆動する駆動機構
と同期して駆動される駆動ローラ及び従動ローラ等から
構成するフィルム駆動機構によって回転駆動される。

ところで、上記した従来のエンドレスフィルムを使用
した定着装置においては、該フィルムが巻き回されるロ
ーラの径公差等により、フィルム駆動中に該フィルムに
ローラの片側方向への寄り力が発生する。

そこで、ローラをクラウン形状にしたり、フィルムの
一側端と当接するツバをローラに設けたり、フィルムの
一側端にリブを設けると共にこのリブと当接する規制部
材を定着装置本体に設けるといった特別な制御手段を用
いることなくフィルムの片寄りを防止する方法が提案さ
れている。

また、フィルムの位置を検知して、フィルムが一方向
へ片寄ってきたことを検知した場合、ローラの位置の変
化させることにより逆方向へ向かせ、逆方向に片寄った
場合には上記と逆の動作を行なわせ、これを繰り返すこ
とによりフィルムを一定範囲内に納める制御方式を有す
るものも提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記した種々のフィルム片寄り防止対策にお
いて、これらいずれの方式においてもローラの径公差等
により寄り力は発生しており、例えば駆動ローラをクラ
ウン形状とする方式においては、クラウンローラによる
フィルムの寄り防止力と公差等による寄り防止力がバラ
ンスをとった所でフィルムの寄りが停止するため、フィ
ルムの停止位置が装置によりバラツキ、このバラツキが
大きい場合にはその余裕を見ることから装置の大型化を
招くという難点があった。

また、ローラにツバを設けたり、フィルムにリブを設
けて寄りを抑える方式においては、フィルムが薄膜なた
めフィルムの端面を傷めてしまうという難点があった。

さらに、フィルムの位置検知を行なって寄りを制御す
る方式においては、ローラ等の公差が大きければ、フィ
ルムの制御幅も大きくなるという難点があった。

このようなことから、ローラの径公差等による片寄り
力を最小限にするため、初期のフィルム位置を調整する
ための手段を設けることが行なわれている。

このような位置調整手段としては、エンドレスフィル
ムが巻き回されるローラのうち、従動ローラのテンショ
ンを調整する方式が提案されたが、薄膜のエンドレスフ
ィルムにヒータの熱が加わっているため、フィルムの片
伸び等が発生し易くなるという難点があった。

またヒータの位置を調整する方式も提案されたが、ニ
ップ位置が変化するため、複写機等の画像形成装置本体
における記録紙搬送とのマッチングにずれを生じ、紙シ
ワや斜行等の発生を招く難点があった。

本発明の目的は、このような従来の難点を解消し、エ
ンドレスフィルムの巻き回されるローラのローラ径等に
よる寄り力を最小限に抑え、エンドレスフィルムの安定
な走行を確保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］ 本発明の目的を実現する構成は、加熱体と、第１のロ
ーラと、第２のローラと、少なくとも前記第１のローラ
及び第２のローラに巻き回された移動可能なエンドレス
状のフィルムと、を有し、前記フィルムを介した前記加
熱体からの熱により未定着像を記録材上に定着する定着
装置において、前記フィルムの移動方向と直交する方向
への寄りを制御するため前記第１のローラの軸方向の傾
きを制御する自動寄り制御手段と、前記第２のローラの
軸方向の傾きを調整可能とする調整手段と、を有するこ
とを特徴とするものである。

［作 用］ 上記の如く構成した定着装置は、第１のローラによる
片寄り防止動作に加え、第２のローラの軸方向の傾き調
整を行って、ローラの径公差による耐熱性のシート部材
の寄り力を最小限に抑える。

［実施例］ 以下本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第４図は本発明を有効に実施することができる原稿載
置台移動型の電子写真複写装置の概略断面図である。

４はガラス等の透明部材からなる原稿載置台で、矢印
ａ方向往復移動して原稿を走査可能とする。原稿載置台
４の真下には短焦点小径結像素子アレイ５が配置され、
原稿載置台４上に載置された原稿像は照明ランプ６によ
って照射され、その反射光像は上記アレイ５によって感
光ドラム７上にスリット露光される。なおこの感光ドラ
ム７は矢印ｂ方向に回転する。８は帯電器で、例えば酸
化亜鉛感光層あるいは有機半導体感光層等を被覆された
感光ドラム７上に一様帯電を行なう。この帯電器８によ
り一様帯電されたドラム７は、素子アレイ５によって画
像露光が行なわれて静電潜像が形成される。この静電潜
像は現像器９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、給紙カセットＳに収容されている記録シートＰ
は、給紙ローラ10と感光ドラム７上のトナー画像と同期
するようタイミングをとって上下方向で圧接して回転す
る対の搬送ローラ11によってドラム７上に送り込まれ
る。そして、転写帯電器12によってドラム７のトナー画
像がシートＰに転写される。その後、公知の分離手段に
よってドラム７から分離されたシートＰは、搬送ガイド
13によって本実施例の定着装置14に導かれ、加熱定着処
理された後に排紙トレイ15上に排出される。なお、トナ
ー像の転写後、ドラム７上の転写残トナーはクリーナ16
によって除去されることなり、次ぎの画像形成に供され
る。

本実施例による定着装置14の概略構成を第５図に示
す。

17は定着装置本体に固定支持された低熱容量の線状加
熱体で、一例として、厚み1.0mm、幅10mm、長手長さ240
mmのアルミナ基板18に抵抗材料19を幅1.0mmに塗布して
形成され、長手方向両端より通電される。通電は、DC10
0Vの周期20mmsecのパルス状波形で、検温素子20により
検温されて得られた温度情報に基づきコントロールされ
た所望の温度、エネルギー放出量に応じたパルスをその
パルス幅を変化させて行なう。与えるパルス幅は、0.5
〜5msecとしている。

このようにエネルギー、温度制御された加熱体17に当
接して図中矢印方向に耐熱性のフィルム（以下定着フィ
ルムと称す）１は移動する。定着フィルム１はエンドレ
スフィルムに形成されていて、例えば駆動ローラ２、従
動ローラ３等のローラに巻き回され、無端回動するよう
になっている。この定着フィルム１の一例としては、厚
み20μｍの耐熱性フィルム、例えばポリイミド、ポリエ
ーテルイミド、PES,PFA,に少なくともトナー画像当接面
側にPTFE、PFA等のフッ素樹脂に導電材を添加した離型
層を10μｍ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より薄く、好ましくは40μ未満であ
る。フィルムの駆動は、駆動ローラ２と従動ローラ３に
よる駆動力とテンションにより矢印方向に行なわれる。

21はシリコンゴム等の離型性の良いゴム弾性層を有す
る加圧ローラで、総圧４〜7kgで定着フィルム１を介し
て加熱体を加圧し、フィルム１と圧接回転する未定着ト
ナー23が担持された記録シート22は入り口ガイド24によ
り定着部に導かれ、上述の加熱工程を経て定着像を得る
ようにしている。

第１図は、定着装置14の片寄り防止機構を示してい
る。

この片寄り防止機構は、駆動ローラ２の駆動軸を軸支
する一方の軸受部材2aと、従動ローラ３の回転軸を軸支
する一方の軸受部材3aとを夫々偏心可能としたもので、
軸受部材2aは偏心用の偏心溝部25aが形成された偏心板2
5に固定されていて、該偏心溝部25aに挿通されるビス26
により定着装置本体27に固定され、偏心板25をビス26に
より規制されながら回動することにより、駆動ローラ２
の回転軸を偏心させることができ、所望する偏心位置で
ビス26をネジ締めすることにより軸受部材2aの位置を固
定することができるようになっている。

一方、従動ローラ３は定着フィルム１にテンションを
与える機能を有していて、その軸受部材3aは、バネ部材
3bにより駆動ローラ２から遠ざかる方向へ付勢されて上
記したテンションを定着フィルム１に与える。

また、軸受部材3aは、定着装置本体27に対して回動可
能に軸支されている回動レバー3cにより上下方向移動可
能に支持されており、この回動レバー3cの先端部が装置
本体27に取付けられている電磁ソレノイド29に連結さ
れ、この電磁ソレノイド29への通電を制御することによ
りバネ部材3bに付勢されている軸受3aを偏心可能として
いる。

第６図はフィルム検知部の拡大図で、28は従動ローラ
３の両端部に近接して配置された透過型のフィルム検知
センサで、フィルム１に片寄りが発生した場合、定着フ
ィルムの端部に接触している揺動可能な検知レバー28a
によって片寄り側フィルム検知センサに片寄り信号が入
り、不図示の電磁ソレノイド駆動回路に信号が送られ、
電磁ソレノイド29を駆動制御して従動ローラ３を上下移
動させる自動変位動作を行なう。

このように構成したフィルム寄り制御機構は、フィル
ムを回動する２本のローラにねじれがある場合、フィル
ムが浮き上がらずに回動していればフィルムが１回転す
る間に、傾いているローラ上でローラの傾き分移動する
という掛かわり原理を利用しており、本実施例において
は定着フィルムが矢印ｄ方向へ回転しているため、フィ
ルムが矢印ｂ方向へある一定距離以上寄った場合、寄っ
た側のフィルム検知センサ28に信号が入り、該信号によ
りソレノイド29が駆動し、従動ローラ３の一端を引き上
げ、駆動ローラと従動ローラにねじれを作り、フィルム
を矢印ｃ方向へ寄せる。逆にｃ方向へある一定距離以上
寄った場合、上記と同様に寄った側のセンサに信号が入
り、ソレノイド29により従動ローラ３の一端を引き上
げ、駆動ローラと従動ローラに先程とは逆のねじれを作
り、フィルムをｂ方向へ寄せ、従動ローラを上下させる
ことによるフィルムの寄り制御を行なう。

ところで、初期の状態でローラ径等の公差によって寄
り力が発生していると、フィルムを制御する幅が大きく
なってしまう。

そのため、本実施例では初期の状態で矢印ｂ方向に寄
り力が発生している場合、第２図に示すように、側板27
に嵌合された偏心板25を時計回りに回転させ、駆動ロー
ラ２の一端を上げ、駆動ローラを従動ローラのねじれの
傾きを大きくし、片寄り力が小さくなる位置で固定ビス
26を取付ける。このとき、偏心させることによる駆動ロ
ーラの高さの変位量は、第１図に示す、例えば内径45mm
のフィルムを用いた場合には、０〜1.5mmの範囲の調整
が有効である。

逆に、初期の状態で矢印ｃ方向へ寄り力が発生してい
る場合には、偏心板25を反時計回りに回転し、片寄り力
が小さくなる位置で固定する。

したがって、本実施例によればフィルムの寄り制御の
幅も小さくでき、フィルムを安定に走行させることがで
きる。

上記した実施例において、軸受部材2aの位置調整は、
偏心板を用いていたが、第３図に示すような構成であっ
てもよい。

これは、装置本体の側板27に長孔34を設けてこれに軸
受部材35を挿通して軸受押え板30を取付け、この長孔34
の上下に軸受押え板30を挟むようにして軸受支持板31、
32を取付けている。そしてこれら軸受支持板31、32と軸
受押え板35との間に夫々バネ33を設けている。また上側
の軸受支持板31には軸受押え板30に当接するビス36が螺
着されていて、このビス36を回転することにより、軸受
押え板30が矢印ｃ方向へ移動して、駆動ローラ２の回転
軸の上下方向の変位調整を行ない、定着フィルム１の位
置補正を行なう。

なお上記した各実施例はいずれもローラの片側にのみ
変位調整を行なって片寄りを防止する機構を設けている
が、ローラの両側に設けてもよい。

また、従動ローラを偏心調整（変位制御）し、駆動ロ
ーラを軸心調整する構成としているが、その逆であって
も良い。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、加熱体と、第
１のローラと、第２のローラと、少なくとも前記第１の
ローラ及び第２のローラに巻き回された移動可能なエン
ドレス状のフィルムと、を有し、前記フィルムを介した
前記加熱体からの熱により未定着像を記録材上に定着す
る定着装置において、前記フィルムの移動方向と直交す
る方向への寄りを制御するため前記第１のローラの軸方
向の傾きを制御する自動寄り制御手段と、前記第２のロ
ーラの軸方向の傾きを調整可能とする調整手段と、を有
するので、従来のように例えば従動ローラのみの自動寄
り制御を行う場合での制御量の増大に起因する弊害がな
く、少ない制御量によりエンドレスフィルムの片寄りを
防止することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による定着装置の一実施例を示す片寄り
防止機構の概略図、第２図はその一部の拡大正面図、第
３図は他の実施例の正面図、第４図は本発明を有効に実
施することができる電子写真複写装置の概略図、第５図
は定着装置の概略図、第６図はフィルム検知部の拡大図
である。 1:定着フィルム、2:駆動ローラ 3:従動ローラ、2a、3a:軸受部材 25:偏心板。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加熱体と、第１のローラと、第２のローラ
   と、少なくとも前記第１のローラ及び第２のローラに巻
   き回された移動可能なエンドレス状のフィルムと、を有
   し、前記フィルムを介した前記加熱体からの熱により未
   定着像を記録材上に定着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への寄りを制御
   するため前記第１のローラの軸方向の傾きを制御する自
   動寄り制御手段と、前記第２のローラの軸方向の傾きを
   調整可能とする調整手段と、を有することを特徴とする
   定着装置。