JPH0312684A - 画像形成装置 - 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
定値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
材を記録材上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、エンドレスの定着フィルムを介
して記録材を該加熱体に密着させる加圧部材により、顕
画像を加熱定着するフィルム方式の定着手段とを有する
画像形成装置が、提案されている。

そして、上記提案の画像形成装置は、たとえば、第５図
に示すような構成からなっている。

第５図において、４はガラス等の透明材料からなる原稿
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素子アレイ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、上記アレイ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、感光ドラムフ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６図は第５図の定着装置１４を拡大して示している。

第６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
０＋ａｍ、長手長２４０ｍｍのアルミナ基板１８に抵抗
材料！９を幅１．ｏｓｓ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２０　ａ
ｓｅｃ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、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　ａｓｅｃ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
７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、　ＰＦ＾に少なくとも画像当接面側に
ＰＴＦＥ、ＰへＦ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。

２１はシリコンゴム等の離型性のよいゴム弾性層を有す
る加圧ローラで、総圧４〜７ｋｇで定着フィルム１を介
して低熱容量線状加熱体１７を加圧し、定着フィルムｌ
と圧接回転する。転写材２２上の未定着トナー２３は入
ロカイド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。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、第６図に示した定着装置１４においては
、薄膜のエンドレスの定着フィルム１の搬送路を形成す
る手段として、駆動ローラ２と従動ローラ３等で、駆動
力とテンションを与えて駆動させるため、定着フィルム
１の寄りが発生してしまうという問題点がある。

従来、この種のベルト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、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
とはなっていない、またゴム等の弾性率の大ぎい材質の
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、上記定着装置１４で使用する定着フィ
ルム１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。またローラ端部に突き当てリブ
を設ける方法やパーフォレージ日ン等についても、定着
フィルム自身の強度面、加工上のコストアップ等があっ
て、実施することが不可能に近い。

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、簡単な構成で、確実に、
定着フィルムの片寄りを防止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。

し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、顕画材を記録材
上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、エンドレスの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
記定着フィルムを駆動する駆動ローラは、両端部の直径
が中央部の直径よりも小さくなっており、かつ、従動ロ
ーラは、両端部の直径が中央部の直径よりも大きくなっ
ているものとした。

［作　　　用］ 本発明によれば、弾性率の小さいエンドレスの定着フィ
ルムを駆動するｍａクローラ形状を、両端部の直径より
も中央部の直径を大きくして、該定着フィルムの片寄り
を防止する際、従動ローラの形状を、駆動ローラとは逆
の、両端部のほうが中央部の直径よりも大きくなってい
るので、該定着フィルムの自己調心性が高められ、片寄
りを防止することができるものである。

［実　施　例］ 第１図は本発明の第１実施例を示したもので、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図において、駆動ローラ２の両端部の直径は中央部
の直径よりも小さく（細く）、また従動ローラ３の両端
部の直径は中央部の直径よりも太き（（太く）なってお
り、駆動ローラ２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、従動ローラ３は、その逆の、逆クラウン形状もし
くは逆テーパー形状をなしている。

駆動ローラ２がクラウン形状やテーパー形状となってい
ると、定着フィルム１は直径の大きいほうへ、つまり、
太いほうへ寄り移動していくので、搬送時の片寄りが防
止される。

この理由を第２図により説明する。

第２図は駆動ローラ２の左端部の部分拡大図である。駆
動ローラ２から定着フィルム１へ伝えられる駆動力は、
摩擦力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Ｆ、と進行方向と垂直の方向Ｆ２
とに分解できる。その結果、駆動ローラ２の端部では、
径の太い方向への力Ｆ、が発生する。このことは右端部
でも同様である。したがって、定着フィルム１が駆動ロ
ーラ２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。

またもし、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Ｆ２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、定着フィルムの寄り移
動は止る。

このように、エンドレスの定着フィルムｌは常に駆動ロ
ーラ２の径の太い中央部の左右の力が等しくなるまで寄
り移動するので、搬送時の片寄りが防止される。

さて、ここで使用されている定着フィルム１は弾性率が
小さい材質であるため、駆動ローラ２のクラウン量を大
きくし、上記の力Ｆ、を増加させ、片寄り防止効果を増
大させると、定着フィルム１の両縁が駆動ローラ２から
浮いてしまい、径の太い方向への力Ｆ２が得られず、結
局、片寄り防止効果が低下されてしまう、そこで、本実
施例では、従動ローラ３に、駆動ローラ２と逆のクラウ
ン形状を与えることを行なった。

このとき、従動ローラ３の摩擦係数が駆動ローラ２の摩
擦係数と等しいか、それ以上である場合、第２図の説明
を従動ローラ３にあてはめると、駆動ローラ２の寄り防
止効果はキャンセルされてしまう。しかし、第１図の定
着装置において、加圧ローラ２１によって、テンション
の他に力を加えているため、駆動ローラ２側に加圧ロー
ラ２１による摩擦力が加わり、従ｕローラ３側より駆動
側の摩擦力のほうが大きくなる。したがって、通常は、
駆動側の径の太い方向への力のほうが大きくなる。ただ
し、摩擦係数に、あらかじめ、差をつけておけば、さら
なる効果が得られる。たとえば、駆動ローラ２に表層ゴ
ムのローラ、従動ローラ３に金属ローラを使用するのが
望ましい。

なおこのとき、駆動ローラ２の両端部の直径２０ｍｍ、
中央部の直径２１．５ｇ＋ｍ、従動ローラ３の両端部の
直径１６−＠、中央部の直径１４．５ｍ■、定着フィル
ム１を薄膜円筒形として考えた場合の直径５０ａｓ、幅
２３５−園のと籾、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°は、中央部はまっ
すぐな円筒状をしており、両端部が中央部の直径よりも
細いテーパー状をなし、従動ローラ３°は、中央部は駆
動ローラ２°と同様な円筒状をなしているが、両端部は
駆動ローラ２°と逆の中央部の直径よりも太いテーパー
状をなしている。このような形状にしても、左右の端部
において、前述の第１実施例と同様な効果が得られる。

さらに、第３図では、駆動ローラ２°および従動ローラ
３′の中央部の円筒部分が端部のテーパー状の部分より
も長くなっている０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。

第４図は本発明の第３実施例を示している。

この第３実施例では、駆動ローラ２”は両端部が中央部
の直径よりも細く、従動ローラ３”およびガイドローラ
２５は両端部が中央部の直径よりも太くなっている。こ
れら従動ローラ３”およびガイドローラ２５により、弾
性率の小さい定着フィルム１を駆動する駆動ローラ２“
のクラウン量を大きくし、片寄り防止効果を増大する際
に発生する定着フィルム１の両縁の浮きを調節している
。

その他、第４図において、従動形式のガイドローラ２５
の本数を増加してもよく、また駆動ローラの両端部の直
径が中央部の直径よりも細く、両端部と中央部を凸形に
、また従動ローラが駆動ローラとは逆の凹形に滑らかに
つないだローラであれば、どんな形状のローラでもよい
。

なお画像形成装置としては、複写機に限らず、ファック
ス、プリンタ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、駆動ローラの形状を、両端部の直
径が中央部の直径よりも小さくし、弾性率の小さいエン
ドレスの定着フィルムを駆動する際、従動ローラの形状
を、駆動ローラとは逆の、両端部の直径が中央部の直径
よりも大きい形状にすることによって、簡単な構成でも
って、定着フィルムの搬送時の片寄り防止機能の高い定
着装置を有す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】

第１図は本発明の第１実施例を示した斜視図、第２図は
エンドレスの定着フィルム搬送時の片寄り防止機構の説
明図、第３図は本発明の第２実施例を示した斜視図、第
４図は同じく第３実施例を示した斜視図、第５図は定着
フィルム方式の定着装置を有する画像形成装置の一例を
示した断面側面図、第６図は第５図の定着装置を拡大し
て示した断面側面図である。 １・・・定着フィルム ２．２’、２”…駆動ローラ ３．３°、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 第 ２ 図 第 ６ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　顕画材を記録材上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、エンドレスの定着フィ
   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、前記定着フィルムを駆動する駆動ロー
   ラは、両端部の直径が中央部の直径よりも小さくなって
   おり、かつ、従動ローラは、両端部の直径が中央部の直
   径よりも大きくなっていることを特徴とする画像形成装
   置。