JPH04308143A

JPH04308143A - 定着装置

Info

Publication number: JPH04308143A
Application number: JP7116791A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Awaya; 粟屋哲郎; Atsushi Hosoi; 細井　敦; Shigeo Kimura; 木村茂雄; Hidekazu Maruta; 丸田秀和; Katsuaki Kobayashi; 小林克彰; Kensaku Kusaka; 草加健作; Akira Yamamoto; 明山本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-04-03
Filing date: 1991-04-03
Publication date: 1992-10-30

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】

【０００１】

【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の定着装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、顕画像を支持する記録材を加熱す
る定着装置としては、所定の温度に維持された加熱ロー
ラと、弾性層を有して前記加熱ローラに圧接する加圧ロ
ーラによって、記録材を挟持搬送しつつ加熱する熱ロー
ラ方式が多用されている。

【０００３】この熱ローラ方式では、熱ローラの表面が
所定の温度に達するまでのウォームアップ時間が長いと
いう欠点もしくは顕画像のオフセットが発生するという
欠点があった。

【０００４】上記の欠点を解消するものとして、たとえ
ば、米国特許第３５７８７９７号明細書、特公昭５１−
２９８２５号公報、特開昭６３−３１３１８２号公報で
は、ウェブ、ベルト、フィルム等のシート状部材を介し
て顕画像を加熱定着することが提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
シートを用いる方式の定着装置では、シートの移動速度
と記録材の搬送速度が概略等速でないと、記録体上の顕
画像が尾引きまたは前引きのように流れて画像を乱す欠
点があり、シートを安定して搬送する必要がある。また
定着フィルムに薄膜のエンドレスフィルムを用いた場合
には、その定着フィルムを搬送する手段として、ローラ
等で該フィルムの全域にテンションをかけて駆動させる
ため、該フィルムに寄りが発生してしまう。そして、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、あるレベルまで抑えることも可能であるが、量産
性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する定着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。

【０００６】これを解決する方法として、耐熱性フィル
ムの少なくとも片側端部外周に複数個のパーフォレーシ
ョンを設け、これらのパーフォレーションにスプロケッ
トが係合しつつ回転することによってフィルム搬送を行
なう機構を設けることにより、フィルム寄りを防止し、
フィルムの滑りを防止するものが提案されている。

【０００７】しかしながら、上述の提案では、薄膜のフ
ィルムを用いるため、パーフォレーションとスプロケッ
トの係合部でフィルムが裂けてしまうという問題点があ
り、またフィルムに対して端部からのみ駆動を加えるた
めに加熱体と加圧ローラ間で形成される圧接部の負荷に
より、フィルムに皺を生じやすいという問題点があった
。

【０００８】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、定着フィル
ムの寄り、皺の発生等を防止し、かつ、パーフォレーシ
ョンの裂け等を防止し、安定した定着フィルムの搬送が
長期にわたって実現できる定着装置を提供することを目
的とするものである。

【０００９】

【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、耐熱性を有してエンドレス状に１本以上
のローラに掛け渡されて駆動される薄膜の定着フィルム
を介して、記録材上の未定着トナー像を加熱溶融して定
着させる定着装置において、該ローラの少なくとも１本
の表面に弾性層を有し、かつ、前記定着フィルムの少な
くとも片側端部に設けられたフィルム端部強化部材と、
該端部強化部材に設けられた複数個のパーフォレーショ
ンとを有し、しかも、該パーフォレーションに係合する
フィルム搬送用のスプロケットを有するものとした。

【００１０】

【作用】本発明によれば、エンドレス状の薄膜の定着フ
ィルムを搬送するローラのうちの少なくとも１本のロー
ラの表面に弾性層を有し、かつ、その定着フィルムの少
なくとも片側端部の内周面または外周面に該フィルムを
強化する端部強化部材を有するとともに、複数個のパー
フォレーションを有し、そして、該パーフォレーション
にスプロケットが係合しつつ定着フィルムの搬送が行な
われるので、該定着フィルムの寄りや皺の発生等が生じ
なく、また該パーフォレーションの裂け等も防止される
。

【００１１】

【実施例】図２は本発明の第１実施例の定着装置を使用
している画像形成装置の断面図である。

【００１２】図２において、１０１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１０１の直下には短焦点小径
結像素子アレイ１０２が配置されて、原稿載置台１０１
上に置かれた原稿像は照明ランプ１０３によって照射さ
れ、その反射光像は上記アレイ１０２によって感光ドラ
ム１０４上にスリット露光される。なおこの感光ドラム
１０４は矢印ｂの方向に回転する。

【００１３】また１０５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１０４上に一様に帯電を行なう。この帯電器１
０５により一様に帯電された感光ドラム１０４は、該素
子アレイ１０２によって画像露光が行なわれた静電画像
が形成される。この静電画像は、現像器１０６により加
熱で軟化溶融する樹脂等によりトナーを用いて顕像化さ
れる。

【００１４】一方、カセットＳ内に収納された転写材シ
ートＰは、給送ローラ１０７と感光ドラム１０４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１０８によって感光ドラ
ム１０４上に送り込まれる。そして、転写放電器１０９
によって、感光ドラム１０４上に形成されているトナー
像は、転写材シートＰに転写される。

【００１５】その後、公知の分離手段によって感光ドラ
ム１０４から分離された転写材シートＰは、搬送ガイド
１１０によって定着装置１１１に導かれ、加熱定着処理
された後にトレイ１１２上に排出される。

【００１６】なおトナー像を転写後、感光ドラム１０４
上の残留トナーはクリーナ１１３によって除去される。

【００１７】前記定着装置１１１は、後述するように、
定着フィルム１、駆動ローラ２、従動ローラ３、加熱体
４、加圧ローラ５などからなっている。

【００１８】図１は前記定着装置１１１を拡大して示し
た断面図である。図１において、１はエンドレスベルト
状の定着フィルムであり、左側の駆動ローラ２と、右側
の従動ローラ３と、駆動ローラ２と従動ローラ３の間の
下方に配置した加熱体４の、互いに平行な該３つの部材
２，３，４の間に懸回張設してある。この定着フィルム
１の詳細については後述する。

【００１９】従動ローラ３は定着フィルム１のテンショ
ンローラを兼ねさせており、定着フィルム１は駆動ロー
ラ２の時計方向回転駆動に伴ない、時計方向に所定の周
速度、すなわち、画像形成部側から搬送されてくる未定
着トナー画像を上面に担持した転写材シートＰ（図２参
照）の搬送速度と同じ速度をもって皺や蛇行、速度遅れ
なく回転駆動される。

【００２０】５は加圧部材としての、シリコンゴム等の
離型性のよい弾性層を有する加圧ローラであり、定着フ
ィルム１の下行側フィルム部分を挟ませて加熱体４の下
面に対して図示されていない付勢手段により、たとえば
、総圧４〜７ｋｇの当接圧をもって対向圧接させてあり
、転写材シートＰの搬送方向に順方向の反時計方向に回
転する。

【００２１】加熱体４は低熱容量線状のものからなり、
定着フィルム１の移動方向とほぼ直角な方向を長手方向
として設けられ、この長手方向に沿った熱伝導性の良好
なヒータ基板６と、通電により発熱する抵抗発熱体７と
を有し、ヒータ基板６には最小記録材通過領域幅内に温
度検知素子８が設けられている。

【００２２】この加熱体４は剛性、高耐熱性、耐熱性を
有するヒータ支持体９によって支持されている。またヒ
ータ支持体９は加熱体４を定着装置１１１（図２参照）
および複写装置全体に対し、断熱支持するもので、たと
えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＡＩ
（ポリアミドイミド）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＥＫ
（ポリエーテルエーテルケトン）、液晶ポリマー等の高
耐熱性樹脂や、これらの樹脂とセラミックス、金属、ガ
ラス等との複合材料などで構成できる。

【００２３】ヒータ基板６は、一例として、厚み１．０
ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ２４０ｍｍのアルミナ基板であ
る。

【００２４】抵抗発熱体７は、たとえば、ヒータ基板６
の下面のほぼ中央部に長手に沿って、たとえば、Ａｇ／
Ｐｄ（銀パラジウム）等の電気抵抗材料を厚み約１０μ
ｍ、幅１〜３ｍｍにスクリーン印刷等により塗工し、そ
の上に表面保護層として耐熱ガラスを約１０μｍコート
する。

【００２５】温度検知素子８は、一例として、ヒータ基
板６の上面（抵抗発熱体７を設けた面とは反対側の面）
のほぼ中央部にスクリーン印刷等により塗工して具備さ
せたＰｔ膜等の低熱容量の測温抵抗体である。温度検知
素子としては、他に低熱容量のサーミスタ等をヒータ基
板６に当接配置する構成にしてもよい。

【００２６】本例の場合は、線状または帯状をなす抵抗
発熱体７に対し、その長手方向両端部から通電し、該発
熱体７をほぼ全長にわたって発熱させる。通電圧は交流
１００Ｖであり、該検知素子８の検知温度に応じてトラ
イアックを含む図示されていない通電制御回路によって
通電する位相角を制御することにより、通電電力を制御
している。

【００２７】つぎに、定着動作について説明すると、図
２の画像形成装置において、画像形成スタート信号によ
り装置が画像形成動作して転写部から定着装置１１１へ
搬送された未定着の粉末トナー画像を上面に担持した転
写材シートＰは、図１のガイド１０に案内されて加熱体
４と加圧ローラ５との圧接部の定着フィルム１と加圧ロ
ーラ５との間に侵入して、未定着トナー画像面が転写材
シートＰの搬送速度と同一速度で同方向に回動状態の定
着フィルム１の下面に密着して、面ずれ、皺や寄りを生
じることなく、定着フィルム１と一緒の重なり状態で加
熱体４と加圧ローラ５との相互圧接部間を挟圧力を受け
つつ通過していく。

【００２８】加熱体４は画像形成スタート信号により所
定のタイミングで通電加熱されるので、トナー画像は圧
接部において加熱を受けて軟化、溶融像となる。

【００２９】定着フィルム１はヒータ支持体９の曲率の
大きい（曲率半径が約２ｍｍ）エッジ部Ｅにおいて、急
角度（屈曲角度がほぼ４５度）で走行方向が転向する。したがって、定着フィルム１と重なった状態で圧接部を
通過して搬送された転写材シートＰは、エッジ部Ｅにお
いて定着フィルム１から曲率分離し、図２のトレイ１１
２へ排紙されていく。

【００３０】この分離点は加熱体４を離れ、断熱材であ
るヒータ支持体９のエッジ部Ｅであるため、抵抗発熱体
７の位置よりもトナーは温度低下している。

【００３１】ただし、この分離点でのトナー温度はトナ
ーのガラス転移点より大、さらには軟化温度よりも大で
ある。

【００３２】排紙される時までにはトナーは十分冷却固
化し、転写材シートＰに完全に定着した状態となってい
る。

【００３３】本実施例で用いたトナーは加熱溶融時の粘
度が十分高いので、定着フィルム１と分離する際のトナ
ー温度がトナーの融点以上であっても、トナーどうしの
固着力が定着フィルム１に対するトナー粘着力より極め
て大きい。したがって、定着フィルム１と転写材シート
Ｐの離反に際し、定着フィルム１に対するトナーオフセ
ットは実質的に発生することはない。

【００３４】また本実施例において、加熱体４のうち、
抵抗発熱体７およびヒータ基板６の熱容量が小さく、か
つ、これらがヒータ支持体９により断熱されているので
、圧接部における加熱体４の表面温度は短時間にトナー
の融点（または該シートＰへの定着可能温度）に対して
十分な高温に昇温するので、加熱体４をあらかじめ昇温
させておく（いわゆるスタンバイ温調）必要がなく、省
エネルギーが実現でき、しかも、機内昇温も防止できる
。

【００３５】つぎに、本実施例の定着フィルム１につい
て説明すると、定着フィルム１は、耐熱性、離型性、耐
久性のあるものからなり、一般に１００μｍ以下、好ま
しくは４０μｍ以下の単層あるいは複合層フィルムを使
用できる。

【００３６】図３は複合層フィルムの一例の層構成断面
模式図であり、１ａは該定着フィルム１の基層（ベース
フィルム）としての耐熱層、１ｂは該耐熱層１ａの外面
（トナー画像に対面する側の面）に積層した離型層であ
る。

【００３７】前記耐熱層１ａは、たとえば、ポリイミド
、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエー
スルサルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ
）、ポリパラバン酸（ＰＰＡ）などの高耐熱性樹脂フィ
ルムや、Ｎｉ・ＳＵＳ・Ａｌ等の金属など、強度および
耐熱性に優れたものが使用できる。この耐熱層１ａはフ
ィラーの混入していないピュアなものを使用することが
好ましいが、強度アップまたは熱伝導性向上のためにフ
ィラーを混入してもよい。

【００３８】前記離型層１ｂは、たとえば、ポリテトラ
フルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ＰＦＡ、ＦＥＰ等のふ
っ素樹脂や、シリコン樹脂などが好ましい。耐熱層１ａ
に対する離型層１ｂの積層形成は離型層フィルムの接着
ラミネート、離型性材料の静電塗装（コーティング）、
蒸着、ＶＣＤ等の成形技術による積層、耐熱層材料と離
型性材料の共押し出しによる二層フィルム化などで行な
うことができる。

【００３９】なお離型層１ｂにカーボンブラック、グラ
ファイト、導電性ウィスカ等の導電材を混入する等の方
法により、定着フィルム１の表面抵抗を下げることが好
ましい。その場合、定着フィルム１のトナー当接面の帯
電を防止できる。定着フィルム１のトナー当接面が絶縁
性の場合、定着フィルム１の前記表面が帯電し、転写材
シートＰ上のトナー画像を乱したり、トナー画像が定着
フィルム１に転移（いわゆる帯電オフセット）したりす
る場合があるが、上記の対策により、これらの問題が回
避できる。

【００４０】図４は該定着フィルム１の端部の層構成断
面模式図であり、耐熱層１ａおよび離型層１ｂは図３で
説明したとおりである。また１ｃは該耐熱層１ａの内面
に積層されたフィルム端部強化部材であり、１ｄは該端
部強化部材１ｃを耐熱層１ａと接着する接着層である。

【００４１】前記端部強化部材１ｃは、たとえば、ポリ
イミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルス
ルホン、ポリエーテルイミド、ポリパラバン酸、ポリエ
チレンテレフタレート、ＰＰＳなどの耐熱性樹脂フィル
ムや、Ｎｉ・ＳＵＳ・Ａｌ・りん青銅等の金属など、強
度および耐熱性に優れたものが使用できる。該端部強化
部材１ｃの厚さは２０〜２００μｍのものが用いられ、
さらに好ましくは５０〜１５０μｍがよい。

【００４２】前記接着層１ｄは、耐熱性のあるフェノー
ル樹脂、エポキシ樹脂系の接着剤または耐熱性の両面テ
ープ等が用いられる。この接着層１ｄは、定着フィルム
１の回動に伴なってしごきを受けるので、弾性を持つこ
とが好ましい。

【００４３】図５は定着フィルム１の平面図であり、前
記端部強化部材１ｃで補強された補強部分１ｅにパーフ
ォレーション１６が等間隔に設けられている。

【００４４】図６は図１の駆動ローラ２の中央部の断面
図である。図６において、１１は該駆動ローラ２の芯部
分であり、Ｆｅ，ＳＵＳ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｔｉ等の金属ロ
ーラからなり、本実施例では、直径を１８ｍｍにしてい
る。１２は該芯部分１１の表面を被覆した導電性の弾性
体表層である。この弾性体表層１２としては、シリコン
ゴム、ふっ素ゴム、ウレタンゴム等の耐熱性ゴムにカー
ボンブラック、グラファイト、導電性ウィスカ等の導電
材を混入したものが用いられる。

【００４５】このように、導電材を混入することにより
、弾性体表層１２の体積抵抗値を１０１１Ωｃｍ以下と
することが好ましい。１０１２Ωｃｍ以上では駆動ロー
ラと定着フィルム１との間で発生する摩擦帯電によるチ
ャージアップで帯電オフセット、ごみ等の付着の防止効
果は高くなく、１０１１Ωｃｍ以下とすることで十分な
効果が得られた。

【００４６】なお本実施例では、弾性体表層１２の体積
抵抗値を１０８Ωｃｍとしている。加熱体４の加熱動作
による熱は定着フィルム１を介して駆動ローラ２に伝達
される。記録材として最大幅のものよりも小さいサイズ
のものを使用した場合に加熱体４の部分で２０〜６０℃
の温度差を生じ、駆動ローラ２にも温度差が伝達される
。弾性体表層１２に温度差を生じると、該表層１２は熱
膨張係数が大きいため、温度差により駆動ローラ２の径
に差を生じやすいこと、また温度により表面の摩擦係数
が変化するため、定着フィルム１の安定走行に支障をき
たす恐れがある。本発明者らの実験によると、弾性体表
層１２の厚みが５ｍｍ以上ある時に走行安定性に問題を
起し、定着フィルム１に皺等を発生してしまうことがあ
った。したがって、弾性体表層１２の厚みは５ｍｍ未満
がよく、さらに好ましくは２ｍｍ以下がよい。すなわち
、弾性体表層１２が薄層であれば該表層自体の熱膨張が
少ないこと、また芯金である金属ローラの芯部分１１の
熱伝導性がゴムである弾性体表層１２の熱伝導性に比較
して格段によいため、駆動ローラ軸方向の熱伝導により
駆動ローラ自体の温度分布を厚層の弾性体表層１２を持
った場合に比較して小さくすることが可能であり、定着
フィルム１の安定走行が実現できる。

【００４７】ただし、極端に薄くすると、スリップ防止
効果が薄れてくるため、弾性体表層１２は３０μｍ以上
とすることが好ましい。

【００４８】図７は図１の駆動ローラ２の端部の断面図
であり、図８は同じく駆動ローラ２の平面図である。

【００４９】図７および図８において、１３は該駆動ロ
ーラ２の端部に設けられたスプロケットである。

【００５０】前記スプロケット１３は、定着フィルム１
の端部に設けてあるパーフォレーション１６（図５参照
）と同一ピッチに配置され、該パーフォレーション１６
と係合し、定着フィルム１を搬送するとともに、該フィ
ルム１の搬送に伴なって生じる寄りを規制する。

【００５１】定着フィルム１は、主に駆動ローラ２の表
面の摩擦力により搬送される。駆動ローラ２の弾性体表
層１２の摩擦係数が小さい場合、定着フィルム１はパー
フォレーション１６とスプロケット１３の係合のみによ
り搬送されるが、加熱体４と加圧ローラ５の形成する圧
接部が大きな負荷になるため、パーフォレーション１６
側の定着フィルム１のみが搬送され、定着フィルム１に
皺等を発生する恐れがあること、およびパーフォレーシ
ョン１６に多大な力が加わるので、パーフォレーション
１６が裂ける恐れが生じ、好ましくない。

【００５２】すなわち、定着フィルム１を駆動ローラ２
の摩擦力により搬送することにより、該フィルム１の軸
方向にわたって均一な駆動力を与えることができるので
、安定したフィルム搬送をすることができる。したがっ
て、パーフォレーション１６とスプロケット１３の係合
による搬送力は、定着フィルムの滑り等を防止し、定着
フィルム１の搬送速度を安定化するために用いられる。

【００５３】図９は本実施例の平面図であり、つまり、
図１の平面図である。同図において、１４と１５は該フ
ィルム１にテンションを与えるための付勢手段で、従動
ローラ３の軸受に取り付けられている。すなわち、定着
フィルム１は付勢手段１４，１５による付勢力を調整す
ることなどにより、搬送時に常に矢印Ｃの方向（パーフ
ォレーション１６側からフリー方向）に寄り力が働くよ
うに構成されている。反対に、パーフォレーション１６
側に寄り力が働くように調整すると、定着フィルム１が
スプロケット１３で動きが規制されているため、定着フ
ィルム１に皺が生じたり、あびせを生じたりするので、
好ましくない。

【００５４】図１から図９まで説明した本発明の第１実
施例の定着装置においては、定着フィルム１の端部強化
部材１ｃは該フィルム１の内周面側に設けられており、
駆動ローラ２の端部に設けられたスプロケット１３とパ
ーフォレーション１６と係合する。

【００５５】定着フィルム１は前述のように、高耐熱性
が要求され、かつ、薄膜の必要があるので、強度的には
、あまり強くないのが一般的である。したがって、スプ
ロケット１３によりパーフォレーション１６に力が加わ
ると、定着フィルム１が容易に裂けるという問題点が生
じるため、その対策としてパーフォレーション１６の部
分の強化がなされるが、このとき、該端部強化部材１ｃ
がスプロケット１３側にあることが好ましい。これはス
プロケット１３の爪がパーフォレーション１６の穴に入
る時に両者の位置に微小なずれがあると、その爪が定着
フィルム１の端部に衝突し、該爪が定着フィルム１と滑
りながら該穴に入っていく。このとき、該爪が定着フィ
ルム１の耐熱層１ａ（穴の端部）にあたると、耐熱層１
ａの強度不足から定着フィルム１の裂けを生じやすい。すなわち、前記爪との接触面をより強度の大きい材料で
強化することにより、このような原因による定着フィル
ム１の破損は防止される。

【００５６】なおパーフォレーション１６の部分は、最
大通紙幅よりも外側にあるので、加熱体４の加熱幅より
も外側にあり、耐熱温度は耐熱層１ａ程は要求されない
。かつ、定着性を考慮しなくてもよいため、材料の選択
範囲が広がり、厚層のものが使用できるので、フィルム
端部強化部材１ｃは十分な強度が確保できる。したがっ
て、スプロケット１３側には、該端部強化部材１ｃを当
接させることが好ましい。

【００５７】図１０は本発明の第２実施例を示した平面
図である。この第２実施例においては、耐熱性のエンド
レス状の定着フィルム１の両端部にフィルム端部強化部
材および等間隔に複数個のパーフォレーション１６ａ，
１６ｂを設け、該パーフォレーション１６ａ，１６ｂは
駆動ローラ２の両端部に設けられたスプロケット１３ａ
，１３ｂにそれぞれ係合している。

【００５８】この第２実施例においても、定着フィルム
１の搬送は、主に駆動ローラ２の弾性体表層の摩擦力に
よってなされる。またパーフォレーション１６ａ，１６
ｂとスプロケット１３ａ，１３ｂの係合による搬送力は
定着フィルム１の滑り等を防止し、定着フィルム１の搬
送速度を安定化するために用いられる。

【００５９】またこの第２実施例ではパーフォレーショ
ン１６ａ，１６ｂとスプロケット１３ａ，１３ｂの係合
が定着フィルム１の両端部で行なわれているために、定
着フィルム１の搬送に伴なって生じる寄り力が、矢印Ｃ
の方向であっても、矢印Ｄの方向であっても、どちらで
も、定着フィルム１に皺や、あびせがない良好な搬送状
態が得られるので、定着フィルム１の寄り方向を規制す
る必要がなく、定着装置の製作が極めて容易になるとと
もに、定着動作の繰り返しに伴なって発生する摩耗粉等
により、定着フィルム１の寄り方向が変化しても、支障
なく定着動作を続けることが可能である。

【００６０】図１１は本発明の第３実施例を示した断面
図である。この第３実施例では、スプロケット１３を有
するスプロケットローラ１７を駆動ローラ２と従動ロー
ラ３の間に設けており、定着フィルム１の外周面側から
係合するようになっている。

【００６１】図１２は図１１の定着フィルム１の中央部
の断面図であり、図１３は同じく定着フィルム１の端部
の断面図であり、図１４は同じく定着フィルム１の平面
図である。

【００６２】この第３実施例に用いられている定着フィ
ルム１は、中央部では、図１２に示すように、前述の第
１実施例と同等のものであるが、外周面両端部は、図１
３に示すように、離型層はコーティングされておらず、
耐熱層（ベース層）１ａに接着層１ｄを介してフィルム
端部強化部材１ｃが取り付けられている。

【００６３】また図１１のスプロケットローラ１７は表
面にシリコンゴム等のゴム弾性層を有し、定着フィルム
１を滑ることがないようにしてある。

【００６４】この第３実施例のように、スプロケットロ
ーラ１７のスプロケット１３を定着フィルム１の外周面
から係合させることにより、定着フィルム１の駆動ロー
ラ２に対する巻き付け角を大きくすることが可能になる
ので、駆動ローラ２の駆動力が、より効率的に定着フィ
ルム１に伝達され、該フィルム１の滑り等が、より防止
される。

【００６５】さらに、駆動ローラ２の端部にスプロケッ
トを設ける場合よりも、スプロケット１３の部分の昇温
が防止されるので、加熱動作に伴なうスプロケット１３
が変形する恐れが少なくなり、材料選択の余地が広がる
。

【００６６】前記スプロケットローラ１７は、定着フィ
ルム１の周速度と同速に駆動されても、定着フィルム１
に従動でも、どちらでもよい。いずれの場合でも、定着
フィルム１の搬送は、主に駆動ローラ２の弾性体表層の
摩擦駆動力により行なわれることが好ましい。

【００６７】また定着フィルム１の搬送に伴なって生じ
るフィルム寄りは、スプロケット１３とパーフォレーシ
ョン１６の係合により防止され、長期にわたって安定し
た定着フィルム１の搬送が実現できる。

【００６８】図１５は本発明の第４実施例を示した断面
図である。この第４実施例では、駆動ローラ２の両端に
スプロケット１３を設け、定着フィルム１の両端にパー
フォレーションを設けたもので、定着フィルム１の搬送
に伴なう寄り力が駆動ローラ２の軸方向に対してどちら
に加わっても、スプロケット１３とパーフォレーション
の係合により規制されるので、従動ローラの付勢力調整
等による寄り規制は不要となり、従動ローラは廃止し得
る。したがって、定着装置のより小型化が可能となる。

【００６９】図１６は本発明の第５実施例を示した断面
図であり、図１７はその平面図である。

【００７０】この第５実施例では、駆動ローラ２の両端
にスプロケットローラ１７を設け、定着フィルム１の両
端内周面にフィルム端部強化部材１ｃとパーフォレーシ
ョン１６とを設けたものである。

【００７１】すなわち、スプロケットローラ１７の半径
は、駆動ローラ２の半径より、該端部強化部材１ｃの厚
み分だけ小さくしており、またスプロケットローラ１７
は駆動ローラ２の軸方向に摺動可能とし、スプロケット
ローラ１７と同時に回転する。

【００７２】定着フィルム１は付勢手段１４，１５によ
る付勢力を調整することなどにより、搬送時に常に矢印
Ｃの方向に寄り力が働くように構成されている。これに
よって、加熱動作による、定着フィルム１の軸方向の伸
び又はスプロケットローラ１７の軸方向の伸びが発生し
ても、パーフォレーション部の破損や、フィルムのしわ
、あびせがない良好な搬送状態が得られる。また、パー
フォレーション１６とスプロケットＢの係合により、定
着フィルムの滑り等を防止し、定着フィルム１の搬送速
度を安定化できる。

【００７３】図１８は本発明の第６実施例を示した断面
図であり、図１９はその平面図である。

【００７４】この第６実施例では、加圧ローラ５が駆動
ローラを兼ねており、加圧ローラ５の一端部側に等間隔
にスプロケット１３が設けられている。そして、定着フ
ィルム１は図１９に示すように、外面の大部分にコート
層１ｆを有するが、片側端部の一部にコートされていな
い部分１ｇを有し、その部分にフィルム端部強化部材１
ｃとパーフォレーション１６とが設けられている。

【００７５】また２１はフィルムガイドであり、その外
面は定着フィルム１の内面と接するため、該フィルム１
との摩擦係数が小さい素材を用いるか、あるいは外面を
適当にコーティングして平滑にして摩擦係数を小さくし
ておく。

【００７６】前記定着フィルム１は、フィルムガイド２
１と加熱体４との間に掛け渡され、ベルト搬送路を形成
している。

【００７７】加圧ローラ５が反時計方向に回転すると、
定着フィルム１は、パーフォレーション１６に加圧ロー
ラ５のスプロケット１３が係合しながら搬送される。

【００７８】従来の定着装置においては、駆動ローラに
付着したグリースやほこり、または温度上昇によるロー
ラ表面の摩擦係数の低下により、フィルムのすべりがお
こっていたが、この第６実施例では、駆動ローラの摩擦
力によるフィルム駆動でないため、定着フィルム１の寄
り力を発生することがなく、パーフォレーション１６と
スプロケット１３の係合によって、すべりをおこすこと
もなく、定着フィルム１を一定速度で確実に搬送するこ
とができる。また駆動ローラと加圧ローラ５が一体にな
っているため、より安価な構造となっている。

【００７９】図２０は本発明の第７実施例を示した平面
図であり、図２１は図２０の駆動ローラ２とスプロケッ
トローラ１７の平面図であり、図２２は図２１の断面図
である。

【００８０】この第７実施例は前述の第５実施例とほぼ
同様であるが、駆動ローラ２とスプロケットローラ１７
の関係が異なる。

【００８１】すなわち、図２１および図２２に示すよう
に、駆動ローラ２の両端部のスプロケットローラ１７は
、止め金１８によって軸方向に固定され、またスプロケ
ットローラ１７は駆動ローラ２と同軸上に、受け１９と
ピン２０によって同速で駆動されるようになっている。

【００８２】そして、スプロケットローラ１７に設けら
れたスプロケット１３の駆動ローラ軸方向の距離は、定
着フィルム１の両端部に設けられたパーフォレーション
１６の間の距離と一致させており、定着フィルム１はス
プロケット１３とパーフォレーション１６の係合により
フィルム寄りが規制される。

【００８３】このように、定着フィルム１の両端部のパ
ーフォレーション１６の位置に合わせてスプロケット１
３の位置を、駆動ローラ２の軸方向に遊びがないように
固定されているので、常にパーフォレーション１６にス
プロケット１３（爪）が係合し、位置ずれによる定着フ
ィルム１の傷の発生が防止され、定着装置の耐久性が増
大する。

【００８４】図２３は本発明の第８実施例に用いられる
定着フィルム１の断面図である。この第８実施例では、
定着フィルム１の耐熱層１ａとフィルム端部強化部材１
ｃには、同心円上にパーフォレーション１６が設けられ
ており、耐熱層１ａに設けられた穴径ｄ１　は該端部強
化部材１ｃに設けられた穴径ｄ２　よりも大きい。

【００８５】本実施例においては、前記穴径ｄ１　を３
ｍｍとし、前記穴径ｄ２　を２．５ｍｍとしている。

【００８６】このようにすることにより、スプロケット
の係合の際の、耐熱層１ａ、離型層１ｂ、接着層１ｄの
パーフォレーション１６の部分が、フィルム端部強化部
材１ｃによって保護される。

【００８７】図２４は本発明の第９実施例に用いられる
定着フィルム１の断面図である。この第９実施例では、
定着フィルム１のフィルム端部強化部材１ｃのパーフォ
レーション１６の穴部にボス２２を有し、ボス２２の高
さは、接着層１ｄと耐熱層１ａと離型層１ｂの合計の厚
みよりも高くなっている。

【００８８】このようにすることにより、スプロケット
の係合の際の、耐熱層１ａ、離型層１ｂ、接着層１ｄの
パーフォレーション１６の部分の穴が、該端部強化部材
１ｃのボス２２によって保護され、かつ、該端部強化部
材１ｃ自体のパーフォレーション２６の部分の強度も増
すので、より強いパーフォレーション１６を有する定着
フィルム１となる。

【００８９】図２５は本発明の第１０実施例に用いられ
る定着フィルム１の断面図である。この第１０実施例で
は、定着フィルム１の端部内周面に接着されるフィルム
端部強化部材１ｃは、シームレスベルト状となっている
ため、定着フィルム１の端部の厚さが、どこも均一であ
り、駆動ローラ、従動ローラ、加熱体の間に懸回張設し
てある定着フィルム１の屈曲率が均一なので、常に安定
したテンションが該フィルム１に与えることができ、安
定したフィルム搬送を得ることができる。

【００９０】図２６は本発明の第１１実施例に用いる定
着フィルム１と駆動ローラ２の断面図である。

【００９１】フィルム端部強化部材１ｃは、シームレス
であることが好ましいが、継ぎ目のあるものでも、使い
こなすことが可能である。

【００９２】この第１１実施例は、それを示している。図２６で、該端部強化部材１ｃは、Ｍの部において継が
れている。フィルムをつなげるときは、該端部強化部材
１ｃ間に間隔をあけずに重ねるようにすることが好まし
い。該端部強化部材１ｃ間に隙間があると、その部分の
弾性率がフィルム端部強化部材１ｃのある部分の弾性率
と大きく異なるので、定着フィルム１に折れめが入りや
すくなり、好ましくない。

【００９３】フィルム端部強化部材１ｃを重ねる方向は
、定着フィルム１の搬送方向Ｎに対して重ねにより生じ
る段のうち、内周面側が搬送方向Ｎの下流側にくること
が好ましい。

【００９４】定着フィルム１の搬送に伴なって、段差部
分が加熱体やスプロケット等に当り、該端部強化部材１
ｃが定着フィルム１の耐熱層１ａから剥がれることが防
止される。

【００９５】そして、定着フィルム１の両端にフィルム
端部強化部材１ｃが設けられている場合には、該端部強
化部材１ｃの重ね方向が同一であることが好ましく、ま
た該端部強化部材１ｃの重なり部分には、パーフォレー
ションの穴がないことが、重ね部分の剥がれを防止する
うえで好ましい。

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
エンドレス状の薄膜の定着フィルムを搬送するローラの
うちの少なくとも１本のローラの表面に弾性層を有し、
かつ、その定着フィルムの少なくとも片側端部の内周面
または外周面に該フィルムを強化する端部強化部材を有
するとともに、複数個のパーフォレーションを有して、
該パーフォレーションにスプロケットが係合しつつ定着
フィルムの搬送が行なわれるので、該定着フィルムの寄
りや皺の発生等が生じなく、また該パーフォレーション
の裂け等も防止される。したがって、定着フィルムの安
定した搬送が長期にわたって実現できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示した断面図である。

【図２】図１の定着装置を使用している画像形成装置の
断面図である。

【図３】図１の定着フィルムの複合フィルムの層構成断
面図である。

【図４】図１の定着フィルムの端部の層構成断面図であ
る。

【図５】図１の定着フィルムの平面図である。

【図６】図１の駆動ローラの中央部の断面図である。

【図７】図１の駆動ローラの端部の断面図である。

【図８】図１の駆動ローラの平面図である。

【図９】図１の定着装置の平面図である。

【図１０】本発明の第２実施例を示した断面図である。

【図１１】本発明の第３実施例を示した断面図である。

【図１２】図１１の定着フィルムの中央部の断面図であ
る。

【図１３】図１１の定着フィルムの端部の断面図である
。

【図１４】図１１の定着フィルムの平面図である。

【図１５】本発明の第４実施例を示した断面図である。

【図１６】本発明の第５実施例を示した断面図である。

【図１７】図６の定着装置の平面図である。

【図１８】本発明の第６実施例を示した断面図である。

【図１９】図１８の定着装置の平面図である。

【図２０】本発明の第７実施例を示した断面図である。

【図２１】図２０の駆動ローラとスプロケットローラの
平面図である。

【図２２】図２０の駆動ローラとスプロケットローラの
断面図である。

【図２３】本発明の第８実施例に用いる定着フィルムの
断面図である。

【図２４】本発明の第９実施例に用いる定着フィルムの
断面図である。

【図２５】本発明の第１０実施例に用いる定着フィルム
の断面図である。

【図２６】本発明の第１１実施例に用いる定着フィルム
と駆動ローラの断面図である。

【符号の説明】

１…定着フィルム　　　　　　　　　　　　　　　　１
ａ…耐熱層１ｂ…離型層　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　１ｃ…フィルム端部強化部材２…駆動ローラ　　　　　　　　　　　　　　　　　　
３…従動ローラ４…加熱体　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　５…加圧ローラ１２…弾性体表層　
　　　　　　　　　　　　　　　１３…スプロケット１
６…パーフォレーション　　　　　　　　１７…スプロ
ケットローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　耐熱性を有してエンドレス状に１本以
上のローラに掛け渡されて駆動される薄膜の定着フィル
ムを介して、記録材上の未定着トナー像を加熱溶融して
定着させる定着装置において、該ローラの少なくとも１
本の表面に弾性層を有し、かつ、前記定着フィルムの少
なくとも片側端部に設けられたフィルム端部強化部材と
、該端部強化部材に設けられた複数個のパーフォレーシ
ョンとを有し、しかも、該パーフォレーションに係合す
るフィルム搬送用のスプロケットを有することを特徴と
する定着装置。
【請求項２】　　フィルム端部強化部材が、定着フィル
ムの端部内周面に設けられている請求項１記載の定着装
置。
【請求項３】　　フィルム端部強化部材が、定着フィル
ムの端部外周面に設けられている請求項１記載の定着装
置。
【請求項４】　　パーフォレーションにスプロケットが
フィルム端部強化部材側から係合するようになっている
請求項１，２または３記載の定着装置。
【請求項５】　　フィルム端部強化部材が、定着フィル
ムの両端部に設けられている請求項１，２，３または４
記載の定着装置。
【請求項６】　　パーフォレーションに係合するスプロ
ケットが、加圧ローラに設けられている請求項１，２，
３，４または５記載の定着装置。
【請求項７】　　パーフォレーションに係合するスプロ
ケットを有するスプロケットローラが、駆動ローラの端
部に同軸上に回転自在に設けられており、かつ、前記ス
プロケットローラの直径が該駆動ローラの直径より小さ
くなっている請求項１，２，３，４または５記載の定着
装置。
【請求項８】　　スプロケットローラが、軸方向の移動
を禁止されている請求項７記載の定着装置。
【請求項９】　　フィルム端部強化部材が、定着フィル
ムの両端部内周面に設けられており、かつ、該フィルム
端部強化部材に設けられたパーフォレーションの穴径が
定着フィルムに設けられたパーフォレーションの穴径よ
り小さく、前記両パーフォレーションの位置が同心円上
になっている請求項１，２，４，５，６，７または８記
載の定着装置。
【請求項１０】　　フィルム端部強化部材にボスを有し
、該ボスの高さが定着フィルムの厚みより大であり、か
つ、該ボスが定着フィルムに設けられた穴に嵌合されて
いる請求項１，２，４，５，６，７，８または９記載の
定着装置。
【請求項１１】　　スプロケットローラが、駆動ローラ
と従動ローラの間に設けられている請求項１，２，３，
４，５，８，９または１０記載の定着装置。
【請求項１２】　　フィルム端部強化部材が、シームレ
ス部材により構成されている請求項１，２，３，４，５
，６，７，８，９，１０または１１記載の定着装置。
【請求項１３】　　フィルム端部強化部材が、継ぎ目の
ある部材からなり、かつ、継ぎ目で二重になっており、
定着フィルムの搬送方向は継ぎ目の内周面側の段が該端
部強化部材の二重部の下流側になるように設定されてい
る請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０ま
たは１１記載の定着装置。