JPH0312682A - 画像形成装置における定着フィルム駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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定着装置
を有する画像形成装置における定１着フィルム駆動装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、記録材上のトナー画像を定着する手段としては、
所定の温度に維持された加熱ローラを使用する熱ローラ
方式が一般的であった。しかし、前記熱ローラ方式では
、定着可能な温度に到達するまでの時間、いわゆる、ウ
ェイトタイムが長く、また常時、加熱ローラの温度を所
定価に維持する必要があるため、消費電力が大きいなど
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、顕画
材を記録材にのせて顕画像を形成する画像形成手段と、
加熱体に対向圧接してエンドレスの定着フィルムを介し
て前記記録材を該加熱体に密着させる加圧部材により顕
画像を加熱定着する定着手段とを有する画像形成装置が
提案されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記提案の画像形成装置の定着装置にお
いては、薄膜のエンドレスの定着フィルムの搬送路を形
成する手段として、ローラ等で、駆動力とテンションを
与えて駆動させるため、その搬送方向に対して直角方向
に、定着フィルムに寄りが発生してしまう。

この寄りを防止するには、ローラ間ピッチ。

テンションの調整、定着ベルト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、根本的な解決策とはな
らない、また、ゴム等の弾性率の大きい材質あるいは皮
革製等の動力伝達用のベルトであれば、クラウン形状の
ローラによる自己調心も考えられるが、前記定着装置で
使用する定着フィルムにおいては、弾性が小さく、非常
に薄膜であるため、上記のベルトのような効果が期待で
きなく、またローラ端部に突き当てリブを設ける方法や
、パーフオレーシヨン等についても、定着フィルム自体
の強度面、加工上のコストアップ等があって、実施する
ことが、きわめて困難であるという問題点がある。

本発明は、上記の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、低コストで、容易に実施
することができる定着フィルムの自己調心が可能な画像
形成装置における定着フィルム駆動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、本発明の画像形成装置にお
ける定着フィルム駆動装置は、顕画材を記録材にのせて
顕画像を形成する画像形成手段と、加熱体に対向圧接し
てエンドレスの定着フィルムを介ｌノで前記記録材を該
加熱体に密着させる加圧部材により顕画像を加熱定着す
る定着手段とを有する画像形成装置において、前記定着
フィルムが、耐熱性を有する薄膜の幅広のものからなり
、かつ、該定着フィルムの中央部の周長が両縁部の周長
よりも長くなっているようにした。

（作　　　用〕 本発明によれば、エンドレスの定着フィルムの中央部の
周長が両縁部の周長よりも長くなっているので、つまり
、該定着フィルムを円筒形のように考えた場合に、中央
部の直径が両縁部の直径よりも大きくなっているので、
ゴム等の弾性率の大きい材質のエンドレスベルトと同等
のクラウンがローラに与えられ、該定着フィルムの自己
調心性を高め、片寄りが防止される。

〔実　施　例） 第１図は本発明の第１実施例を示している。

同図において、１は後述するエンドレスの定着フィルム
、２は駆動ローラ、３は従動ローラである。

第２図は、第１図の定着フィルム１の片寄り防止機構の
説明図であり、駆動ローラ２（従動ローラ３）の片端部
の部分拡大図である。

すなわち、該ローラ２（３）からエンドレスの定着フィ
ルム１へ伝えられる駆動力はＦであり、この力Ｆは、第
２図に示すように、定着フィルム１の進行方向Ｆｌと進
行方向と垂直の方向Ｆ２とに分解できる。その結果、該
ローラ２（３）の端部では径の太い方向への力Ｆ２が発
生する。したがって、定着フィルム１が両ローラ２，３
に対して左右片寄りなく掛かっている時は、径の太い方
向への力が釣り合って、定着フィルム１は安定して送ら
れる。

もし、定着フィルム１が左にずれた場合、左側の径の太
い方向の力Ｆｚが右側のそれよりも大きくなり、定着フ
ィルム１は左から右へと寄り移動し、ちょうど、左右の
力が等しくなったところで、定着フィルム１の寄り移動
は止まる。

このように、定着フィルム１は、掌に、該ローラ２（３
）の径の太い中央部へ左右の力が等しくなるまで寄り心
動するので、搬送時の片寄りが防止される。

また実験結果から、クラウン形状１．５＋ｎ＋ｎのとき
、最も効果が得られた。

さて、ここで、いままで使用されているエンドレスフィ
ルムは弾性が小さい材質であった。

そのため、ローラのクラウン量を大ぎくすると、フィル
ムの両縁がローラから浮いてしまい、径の太い方向への
力Ｆ２が得られなくなってしまい、片寄り防止効果が低
下された。

そこで、本実施例では、定着フィルム１に、駆動ローラ
２、従動ローラ３と同様のクラウン形状を与えることを
行なった。

すなわち、定着フィルム１の中央部の周長を両縁部の周
長よりも長くした。つまり、エンドレスの定着フィルム
ｌを円筒形と考えた場合に、中央部の直径が両縁部の直
径よりも大きくした。

これにより、該ローラ２，３のクラウン形状を大きくし
たときの径の太い方向への力Ｆ２が得られ、したがって
、該ローラ２，３のクラウン形状を大きくし、径の太い
方向への力Ｆ２を増加させ、片寄り防止効果を増大させ
た。

つぎに、本実施例装置の画像形成装置の概略構造を第４
図により説明する。

第４図において、４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４の直下には短焦点小径結像アレイ５が配置
されていて、原稿載置台４上に置かれた原稿像は照明ラ
ンプ６によって照射され、その反射光像は該アレイ５に
よって感光ドラム７上にスリット露光される。

なお、感光ドラム７は矢印すの方向に回転する。また８
は帯電器であり、たとえば、酸化亜鉛感光層あるいは有
機半導体感光層等を被覆した感光ドラム７上に一様に帯
電を行なう。この帯電器８により一様に帯電された感光
ドラム７は、該アレイ５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、カセットＳ内に収納されている記録材（シート）
Ｐは、給送ローラ１０と感光ドラム７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１１によって、感光ドラム７上に送
り込まれる。そして、転写放電器１２によって、感光ド
ラム７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
７から分離された記録材Ｐは、搬送ガイド１３によって
定着装置１４に導かれ、加熱定着処理された後にトレイ
１５上に排出される。なおトナー像を転写後、感光ドラ
ム７上の残留トナーはクリーナ１６によって除去される
。

第５図は第４図の定着装置１４を拡大して示している。

第５図において、１７は装置に固定支持された低熱容量
線状加熱体であって、たとえば、厚み１．０ｍｍ、幅１
０ｍｍ、長手長２４ｏＩｌＩＩｉｌのアルミナ基板１８
に抵抗材料１９を幅１．０ｍｍに塗工したもので、長手
方向両端から通電される。通電は直流１００ｖの周期２
０　ｒａｓｅｃのパルス状波形で、検温素子２０により
コントロールされた所望の温度およびエネルギー放出量
に応じたパルスを、そのパルス幅を変化させて与える。

はぼパルス幅は０．５〜５　ａ＋ｓｅｃとなる。

このように、エネルギー、温度制御された前記加熱体１
フに当接して、図中、矢印の方向に定着フィルム１は移
動する。この定着フィルム１の一例として、厚み２０μ
の耐熱フィルム、たとえば、ポリイミド、ポリエーテル
イミド。

ＰＥＳ、ＰＦＡに少なくとも画像当接面側にＰＴＦＥ、
ＰＡＦ等のふっ素樹脂に導電材を添加した離型層をｌＯ
μ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。

フィルム駆動は駆動ローラ２と従動ローラ３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。

また２１はシリコンゴム等の離型性のよいゴム弾性層を
有する加圧部材としての加圧ローラで、総圧４〜７ｋｇ
で定着フィルム１を介して前記加熱体１７を加圧し、定
着フィルム１と圧接回転する。転写材２２上の未定着ト
ナー２３は人口ガイド２４により定着部に導かれ、上述
の加熱により定着像を得るものである。

さて、第１図については、さきにも、概略述べたが、第
１図は第５図の定着装置１４の定着フィルム１の近傍を
斜上からみた図である。

第１図中、駆動ローラ２および従動ローラ３の両端部の
直径は、中央部の直径よりも小さ（（細かく）なってお
り、駆動ローラ２および従動ローラ３は両端部と中央部
を円弧で結んだクラウン形状もしくは直線で結んだテー
パーローラ形状をなしている。

このように、前記両ローラ２，３がクラウン形状やテー
パーローラ形状となっていると、さきほどの第２図で述
べた理由で、定着フィルム１は、直径の大きい（太い）
はうへ寄り移動していくので、つまり、中央部へと寄り
移動していくので、搬送時の片寄りが防止される。

ここで、定着フィルム１の中央部の周長を両縁部の周長
よりも長くして、すなわち、定着フィルム１に、駆動ロ
ーラ２および従動ローラ３と同様のクラウン形状を与え
たことにより、寄り防止効果を増大させた。

このとき、駆動ローラ２の両端直径２０　ｍｍ。

中央直径２１．５ｍｍ、従動ローラ３の両端直径１６１
、中央直径！７．５ａ＋ｉとし、定着フィルム１を薄膜
円筒のように考えた場合に、定着フィルム１の両端直径
５０■、中央直径５１．５１ｆｆｉ、幅２３５■とした
結果、最も効果が得られた。

第３図は本発明の第２実施例を示している。

この第２実施例では、駆動ローラ２°および従動ローラ
３°の中央部は、まっすぐな円筒状をなしており、両端
部が中央部の直径よりも小さい（細かい）テーパー状を
なしている。さらに、エンドレスの定着フィルム１も、
前記ローラ２°、３゛と同様の形状をなすように、両縁
部の周長が中央部の周長よりも短くして、左右の端部に
おいて、前述と同様な効果が得られるようにしている。

さらに、第３図では、駆動ローラ２°および従動ローラ
３°の円筒部分の軸方向の長さが端部のテーパ一部分の
軸方向の長さよりも長くなっている。円筒部分は作り易
いので、こうすることにより、精度のよいローラを安価
に得ることができる。

その他、両端部の直径が中央部の直径よりも小さく、両
端部と中央部を凸形に滑らかにつないだローラであれば
、どんな形状のローラであってもよく、それに対応する
周長関係を有する形状のエンドレスの定着フィルムを使
用することにより、左右の端部に前述と同様な効果が得
られる。

また画像形成装置としては、複写機に限らず、プリンタ
、ファックス等のトナーを用いて画像を形成する装置全
ての定着装置に適応するものである。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、エンドレスの定
着フィルムの中央部の周長が両縁部の周長よりも長くな
っているので、この定着フィルムの形状に対応させたロ
ーラ間に、該定着フィルムを掛けて駆動することにより
、該定着フィルムの自己調心性が高められ、したがって
、搬送時に片寄ることのない定着フィルムを有する定着
装置からなる画像形成装置を提供することが可能となっ
た。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施態様を示したもので、第１図は第１
実施例の斜視図、第２図は定着フィルムの片寄り防止機
構の説明図、第３図は第２実施例の斜視図、第４図は画
像形成装置の断面側面図、第５図は第４図の定着装置の
拡大断面側面図である。 １・・・定着フィルム　　　２，２°・・・駆動ローラ
３．３°・・・従動ローラ　　１４・・・定着装置１７
・・・低熱容量線状加熱体 ２１・・・加圧ローラ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　顕画材を記録材にのせて顕画像を形成する画像形成
   手段と、加熱体に対向圧接してエンドレスの定着フィル
   ムを介して前記記録材を該加熱体に密着させる加圧部材
   により顕画像を加熱定着する定着手段とを有する画像形
   成装置において、前記定着フィルムが、耐熱性を有する
   薄膜の幅広のものからなり、かつ、該定着フィルムの中
   央部の周長が両縁部の周長よりも長くなっていることを
   特徴とする画像形成装置における定着フィルム駆動装置
   。 ２　定着フィルムの搬送路を形成する駆動ローラおよび
   従動ローラが、ともに、その中央部の直径が両端部の直
   径よりも大きくなっている請求項１記載の画像形成装置
   における定着フィルム駆動装置。 ３　駆動ローラおよび従動ローラが、中央部と両端部を
   円弧で結んだクラウン形状になつている請求項２記載の
   画像形成装置における定着フィルム駆動装置。 ４　駆動ローラおよび従動ローラが、中央部と両端部を
   直線で結んだテーパー形状になつている請求項２記載の
   画像形成装置における定着フィルム駆動装置。