JPH04350685A - 定着装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置、とくに
、電子写真技術を用いた複写機、レーザビームプリンタ
、ファクシミリ、マイクロリーダプリンタ、画像表示（
ディスプレイ）等に用いられる現像剤の定着装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、加熱方式の定着装置としては、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記録材を挟持搬送しつつ加熱する
熱ローラ定着方式の定着装置が多用されている。

【０００３】しかし、この熱ローラ定着方式の定着装置
は、第１に、所定温度に立ち上げるまでの時間（画像形
成作動禁止の時間）、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、ローラ定着温度および曲率
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。

【０００４】そこで、上記のような欠点のない加熱方式
の定着装置として、近時は、フィルム加熱方式の定着装
置が注目され、その実用のための研究および開発が進め
られている。

【０００５】たとえば、特開昭６３−３１３１８２号公
報に記載されている方式および装置等がこれに属し、薄
肉耐熱性の定着フィルム（シート）と、該フィルムの移
動駆動手段と、該フィルムを中にしてその一方面側に固
定支持して配置された加熱体と、他方面側に対向して配
置されて該加熱体に対して該フィルムを介して画像定着
すべき記録材の顕画像担持面を密着させる加圧部材を有
し、該フィルムは少なくとも画像定着実行時は該フィル
ムとの加圧部材との間に搬送導入される画像定着すべき
記録材と順方向に同一速度で走行移動させて該走行移動
フィルムを挟んで加熱体と加圧部材との圧接で形成され
る定着ニップ部を通過させることにより該記録材の顕画
像担持面を該フィルムを介して該加熱体で加熱して顕画
像（未定着トナー像）に熱エネルギーを付与して軟化溶
融せしめ、次いで定着フィルムと記録材を離間させるか
、あるいはトナーが冷却固化した後に該フィルムと記録
材を離間させることを基本とする加熱手段および装置で
ある。

【０００６】加熱体としては、定着フィルムの幅方向を
長手とする横長の耐熱性、絶縁性、低熱容量のヒータ基
板の定着フィルム当接面側に該面の長手に沿って線状に
または細帯状に低熱容量の通電発熱抵抗体（発熱体）を
具備させた形態のものが用いられ、発熱体の両端間に電
力が供給されることで発熱体が発熱し、またヒータ基板
も加熱されて加熱体の全体が急速に昇温し、該加熱体の
熱が定着フィルムを介して記録材に与えられる。

【０００７】加熱体の温度制御は、加熱体に設けられた
温度センサと、画像形成装置本体のマイクロコンピュー
タおよび加熱体駆動（通電発熱）回路により行なわれて
所定の定着可能温度に温調管理される。また加熱体は高
温となっているが、少なくとも発熱体の発熱時は定着フ
ィルムが所定速度で加熱体上を移動駆動されているため
、定着フィルムの局所的な熱変形は起きずに、安定した
画像定着が実行される。

【０００８】このようなフィルム加熱方式の定着装置は
ウエイトタイムが短い等の長所を有し、時代の要望に合
った定着装置である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記フ
ィルム加熱方式の定着装置では、定着フィルムが薄肉厚
のフィルムであるため、機械的強度、すなわち、耐久性
に劣り、該フィルムに皺が生じたり、フィルムの破断が
生じることがあった。

【００１０】このために、第１に定着フィルムを交換す
るか、第２に定着装置ユニット全体を交換しなければな
らなかった。

【００１１】定着フィルムを交換する場合には、駆動ロ
ーラ、テンションローラ、それらを支持する部材で構成
されるフィルムユニットを取り外す必要があった。この
フィルムユニットの定着装置との結合位置は厳しい精度
が要求されており、フィルムユニットの容易な着脱性と
装着時の位置精度とは両立しずらいという問題点があっ
た。

【００１２】また定着フィルムを交換する場合には、新
しい定着フィルムを挿入するための特別な治具が必要で
あり、定着フィルムの張力を解除しながら挿入すること
は難しく、しかも、定着フィルムに傷や皺等を与えては
いけない等の厳しい条件があり、また定着装置ユニット
の交換は定着フィルムに少しでも傷や皺が発生すると、
ユニット交換しなければならなく、コスト的にも不合理
であるという問題点があった。

【００１３】本発明は、上記のような問題点を解除しよ
うとするものである。すなわち、本発明は、フィルムユ
ニットの交換を容易に行なうことができるとともに、装
着時の厳しい位置精度を両立させることができる定着装
置を提供することを目的とするものである。

【００１４】

【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、エンドレス状の定着フィルムを支持する
部材および該フィルムを駆動するローラと定着用の加熱
体とを備えたフィルムユニットからなる定着装置におい
て、前記フィルムユニットが、定着装置本体に対して着
脱可能に装着されているものとした。

【００１５】

【作用】本発明によれば、フィルムユニットが定着装置
本体に対して着脱可能となっているため、該フィルムユ
ニットを交換するには、交換しようとする古いフィルム
ユニットを定着装置本体から単に取り外し、新しいフィ
ルムユニットを定着装置本体へ単に装着するだけでよい
。

【００１６】したがって、フィルムユニットの交換が容
易となり、装着時の位置精度も保持される。

【００１７】

【実施例】図面は本発明の一実施例を示したもので、図
１は上部ユニット１００と下部ユニット２００を分離さ
せた状態を示し、図２は定着装置の概略を示し、図３は
その定着装置を拡大して示し、図４は定着フィルム２の
張力を解除した状態を示している。

【００１８】まず、図１に示すように、定着装置は、大
きく分けて、上部ユニット１００と下部ユニット２００
で構成されており、上部ユニット１００は下部ユニット
２００に対して着脱可能なものとなっている。

【００１９】また上部ユニット１００は、左右一対の保
持部材３１ａ，３１ｂ，２６ａ，２６ｂの間に互いにほ
ぼ並行支持させたフィルム駆動ローラ３、同テンション
ローラ４、加熱ホルダ６等から構成されている。

【００２０】図２に示すように、加熱ホルダ６の下面側
にはヒータとしての低熱容量の加熱体１を、断熱部材６
ａを介して取り付けてある。エンドレスベルト状の耐熱
性の定着フィルム２は、駆動ローラ３、テンションロー
ラ４、加熱体１に掛け渡され、テンションローラ４がね
じりばね等により、矢印Ａの方向に移動付勢されている
ことで、上部ユニット装着時は、常時、所定のテンショ
ンがかけられている。下部ユニット２００は、左右一対
の固定枠体２００ａ，２００ｂで、一体に結合させたス
テー８（図２および図３参照）と、該両枠体２００ａ，
２００ｂの間に組み付けた入口ガイド９と中間ガイド９
ａ、排紙ローラ１２、上部ユニット１００の駆動ローラ
３を回転させるための複数の駆動歯車３Ｇ等で構成され
ている。

【００２１】図３の上部ユニット１００のテンションロ
ーラ４を保持する保持部材（テンションアーム）２６は
、軸２７を支点として回動自在に回転する構成となって
おり、ねじりコイルばね２８で矢印Ｂの方向に付勢され
ている。該ばね２８の一端は保持部材２６と一体となっ
ている突片２９で支持され、他端は駆動ローラ３を保持
する保持部材３１と一体となっている突片３０で支持さ
れており、該方向へ、常時、力が加わっている。

【００２２】上部ユニット１００と下部ユニット２００
は、装着時、駆動ローラ３の軸端部３Ｓとピン２４で位
置決めすることができ、ピン２４は固定枠体２００ｂに
固定されている。

【００２３】上部ユニット１００を下部ユニット２００
から外す際にフック２１をピン２４から外し、保持部材
２６に固定されているピン２３に引っかかるようになっ
ている。この状態で上部ユニット１００は自由に取り外
すことができる。

【００２４】上部ユニット１００を装着する際には、固
定枠体２００ｂに固定されているピン２５がフック２１
ａの部分の近辺を押し上げる形となり、ピン２３にかか
っていたフック２１が外れ、ねじりコイルばね２８の力
により、保持部材２６を矢印の方向に付勢し、定着フィ
ルム２にテンションを与えることができる。

【００２５】図４に示す状態では、駆動ローラ保持部材
３１に回転自在に固定されているフック２１がピン２３
に引っかかり、「く」の字形に折れ曲がった状態になっ
ており、駆動ローラ３、テンションローラ４、加熱体１
の関係（断面積）が定着フィルム２の断面形状よりも、
格段に小さくなっているので、容易に定着フィルム２の
交換ができる。

【００２６】つぎに、定着実行動作について説明すると
、画像形成スタート信号により、図示されていない画像
形成装置が像形成動作して画像形成部側から定着装置へ
搬送された記録材シートＰ（図２参照）は入口ガイド９
に案内されて、温度制御された加熱体１と加圧ローラ５
との圧接部（定着ニップ部）の定着フィルム２と加圧ロ
ーラ５との間に進入して、未定着トナー画像面が該シー
トＰの搬送速度と同一速度で同方向に面移動状態の定着
フィルム２の下面に密着して面ずれや皺や寄りを生じる
ことなく、定着フィルム２と一緒の重なり状態で加熱体
１と加圧ローラ５との定着ニップ部を、挟圧力を受けつ
つ通過していく。

【００２７】該シートＰのトナー画像担持面は定着フィ
ルム面に押圧密着状態で定着ニップ部を通過していく過
程で加熱体１の熱を、定着フィルム２を介して受け、ト
ナー画像が高温溶融して該シートＰ面に軟化接着化する
。

【００２８】この実施例の場合は、記録材シートＰと定
着フィルム２との分離は該シートＰが定着ニップ部を通
過して出た時点で行なわせている。

【００２９】この分離時点において、トナーの温度は未
だトナーのガラス転移点より高温の状態にあり、したが
って、この分離時点での該シートＰと定着フィルム２と
の結合力（接着力）は小さいので、該シートＰは定着フ
ィルム２の面へのトナーオフセットをほとんど発生する
ことなく、また分離不良で定着フィルム２の面に該シー
トＰが接着したまま巻き付いてジャムしてしまうことが
なく、常にスムーズに分離していく。

【００３０】そして、ガラス転移点より高温の状態にあ
るトナーは適度なゴム特性を有するので、分離時のトナ
ー画像面は定着フィルム表面にならうことなく、適度な
凹凸表面性を有したものとなり、この表面性が保たれて
冷却固化するに至るので、定着ずみのトナー画像面には
過度の画像光沢が発生せず、高品位な画質となる。

【００３１】定着フィルム２と分離された該シートＰは
中間ガイド９ａで案内されて排紙ローラ１２へ至る間に
ガラス転移点より高温のトナーの温度が自然降温（自然
冷却）してガラス転移点以下の温度になって固化するに
至り、画像定着ずみの記録材シートＰが出力される。

【００３２】このように、定着フィルム２を駆動するた
めの駆動ローラ３とテンションローラ４と定着用の加熱
体１を備えたフィルムユニットを固定枠体２００ａ，２
００ｂに着脱可能な構成とすることにより、フィルムユ
ニットのメンテナンス、つまり、定着フィルム２の交換
、加熱体１の交換、定着フィルム２の清掃等が容易に行
なえる。

【００３３】また前記フィルムユニットを、２つの保持
部材３１，２６からなるものとし、すなわち、その１つ
は駆動ローラ３と加熱体１を支持する保持部材３１、も
う１つはテンションローラ４を支持する保持部材２６で
あり、両保持部材３１，２６を軸２７で回動自在に連結
させ、装着時には、定着装置本体と保持部材３１が位置
決め固定され、保持部材２６はフリー状態にすることに
より、装着時の位置決めと着脱が容易に行なえる。

【００３４】さらに、この構成は各ローラ３，４間と加
熱体１の間隔を極端に縮めることができるので、定着フ
ィルム２の断面外周長に対し、余裕が大きくなるため、
定着フィルム２の交換が容易となり、定着フィルム２の
交換時の該フィルム２の傷、破損等に対する安全性も高
くなる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
エンドレス状の定着フィルムを支持する部材および該フ
ィルムを駆動するローラと定着用の加熱体とを備えたフ
ィルムユニットが、定着装置本体に対して着脱可能に装
着されているので、該フィルムユニットを交換するには
、交換しようとする古いフィルムユニットを定着装置本
体から単に取り外し、新しいフィルムユニットを定着装
置本体へ単に装着するだけでよい。

【００３６】したがって、フィルムユニットの交換が容
易となり、装着時の位置精度も保持されるばかりでなく
、その交換時に、薄肉の定着フィルムに傷を付けたり、
破損させたりすることが避けられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示した分解斜視図である。

【図２】本発明の一実施例の概略を示した横断面図であ
る。

【図３】図２の拡大左側面図である。

【図４】図１の定着フィルムの張力を解除した状態を示
した断面図である。

【符号の説明】

１：加熱体　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　２：定着フィルム ３：駆動ローラ　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　４：テンションローラ ５：加圧ローラ　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　２６：テンションローラの保持部材 ３１：駆動ローラと加熱体の保持部材　　１００：上部
ユニット ２００：下部ユニット　　　　　　　　　　　　　　　
　２００ａ：一方の固定枠体 ２００ｂ：他方の固定枠体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　エンドレス状の定着フィルムを支持す
   る部材および該フィルムを駆動するローラと定着用の加
   熱体とを備えたフィルムユニットからなる定着装置にお
   いて、前記フィルムユニットが、定着装置本体に対して
   着脱可能に装着されていることを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】　　定着フィルムを支持する部材は、第１
   の部材として定着フィルムを駆動する駆動ローラと加熱
   体を支持する部材からなり、第２の部材として定着フィ
   ルムに張力を与えるテンションローラを支持する部材と
   からなり、かつ、前記第１の部材と第２の部材が該加熱
   体の近傍で回動自在に連結されている請求項１記載の定
   着装置。
3. 【請求項３】　　駆動ローラと加熱体を支持する部材は
   、装着時に定着装置本体へ位置決め固定され、テンショ
   ンローラおよびテンションローラを支持する部材は、フ
   リー状態である請求項１または２記載の定着装置。
4. 【請求項４】　　フィルムユニットは、駆動ローラと加
   熱体を支持する部材と、テンションローラを支持する部
   材とを結合固定させるロック部材を有し、定着装置本体
   へ装着した際に、該定着装置本体の一部とロック部材が
   当接してそのロック部材が解除され、テンションローラ
   を支持する部材が定着フィルムに張力を与える方向に回
   動するようにしている請求項１，２または３記載の定着
   装置。