JPH05188801A - 加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 定着フィルムのスリップ等を防止することが
でき、また該フィルムの表面の劣化を防止することがで
きる加熱装置を提供することにある。 【構成】 耐熱性の定着フィルム２４を介して記録材Ｐ
に熱エネルギーを付与する加熱装置において、定着フィ
ルム２４がエンドレス形状になっていて、内周面側の駆
動ローラ２５によって駆動搬送されるものからなり、か
つ、少なくとも画像形成領域にわたって該定着フィルム
２４を駆動ローラ２５への押圧と定着フィルム上のクリ
ーニングを同時に行なう手段を有している。 【効果】 定着フィルムのスリップが防止され、長期に
わたって安定した加熱動作を行なうことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は加熱装置に関するもの
で、詳しくは、記録材にトナー画像を形成し、加熱定着
して記録画像を形成する画像形成装置に用いられる加熱
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真装置等の画像形成装置に
用いられている定着装置は、所定の温度に維持された加
熱ローラと弾性層を有して、該加熱ローラとによって、
未定着トナー画像が形成された転写材を挾持搬送しつつ
加熱する熱ローラ定着方式が多用されている。

【０００３】しかしながら、熱ローラ定着では、熱容量
が大きいため、熱ローラを所定の温度にするためには、
大きな電力が必要で、かつ、時間がかかり、いわゆるウ
オームアップタイムが必要である。

【０００４】このウオームアップタイムの短縮を狙っ
て、低熱容量ヒータ及び薄層フィルムを用いたフィルム
定着装置が提案（特開昭６３−３１３１８２号公報）さ
れ、実用化されている。

【０００５】このようなフィルム定着装置の例を、図５
を参照しつつ説明する。２４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２５と、右側の従
動ローラ２６と、駆動ローラ２５と従動ローラ２６間の
下方に配置した加熱体としての低熱容量線状加熱体２０
の互いに平行な該３部材２５，２６，２０間に懸回張設
してある。

【０００６】従動ローラ２６はエンドレスベルト状の定
着フィルム２４のテンションローラを兼ねさせており、
該定着フィルム２４は駆動ローラ２５の時計方向回転駆
動に伴ない時計方向に所定の周速度、即ち画像形成部側
から搬送されてくる未定着トナー画像Ｔａを上面に担持
した転写材シートＰの搬送速度と同じ周速度をもって皺
や蛇行、速度遅れなく回動駆動される。

【０００７】２８は加圧部材としての、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あり、
前記のエンドレスベルト状定着フィルム２４の下行側フ
ィルム部分を挟ませて前記加熱体２０の下面に対して不
図示の付勢手段により例えば総圧４〜７ｋｇの当圧接を
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。

【０００８】加熱体としての低熱容量線状加熱体２０は
本例のものは、定着フィルム横断方向（定着フィルム２
４の走行方向に直角な方向）を長手とする横長の剛性，
高耐熱性，断熱性を有するヒータ支持体２７と、この支
持体の下面側に下面長手に沿って一体に取付け保持させ
た発熱体２２、検温素子２３等を具備させたヒータ基板
２１を有してなる。

【０００９】ヒータ支持体２７は加熱体２０を定着装置
および被写装置全体に対し断熱支持するもので、例えば
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。

【００１０】ヒータ基板２１は一例として厚み１．０ｍ
ｍ，幅１０ｍｍ，長さ２４０ｍｍのアルミナ基板であ
る。発熱体２２は、例えば、ヒータ基板２１の下面の略
中央部に長手に沿って、例えば、Ａｇ／Ｐｄ（銀パラジ
ウム）等の電気抵抗材料を厚み約１０μｍ，幅１〜３ｍ
ｍ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。検温素子
２３は、一例として、ヒータ基板２１の上面（発熱体２
２を設けた面とは反対側の面）の略中央部に、スクリー
ン印刷等により塗工して具備させたＰｔ膜等低熱容量の
測温抵抗体である。検温素子としては、他に低熱容量の
サーミスタ等ヒータ基板２１に当接配置する構成にして
もよい。

【００１１】線状または帯状をなす発熱体２２に対し、
その長手方向両端部より通電し、発熱体２２を略全長に
わたって発熱させる。通電はＡＣ１００Ｖであり、検温
素子２３の検知温度に応じてトライアックを含む不図示
の通電制御回路により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。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例では、加熱定着動作を続けていくと、定着フィルム２
４とヒータ基板２１表面、定着フィルム２４とヒータ支
持体２７表面との摺擦により、定着フィルム２４，ヒー
タ基板２１表面，ヒータ支持体２７等が摩耗し、摩耗粉
が発生するため次のような問題点があった。

【００１３】第１に、摩耗粉が駆動ローラ２５表面，定
着フィルム２４内面に付着し、摩擦係数μが低下する。
従って駆動ローラ２５の駆動力が定着フィルム２４に伝
達されず（スリップという）、定着フィルム２４が記録
体の搬送速度に対して遅くなり、記録体がループを形成
し、何かとこすれて記録体Ｐ上の未定着画像が乱れる。
さらにひどい場合には、定着フィルム２４が停止し、紙
搬送ができなくなる。

【００１４】第２に定着動作に伴なって生じる定着フィ
ルムへの若干のオフセットトナーや紙粉の付着が定着フ
ィルムの表層の離型性を劣化させ、定着フィルムの寿命
を縮める恐れがあった。

【００１５】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
ムのスリップ等を防止することができ、また該フィルム
の表面の劣化を防止することができる加熱装置を提供す
ることを目的とするものである。

【００１６】

【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、耐熱性フィルムの一面側に加熱体を、他
面側に記録材を密着させ、フィルムを介して該記録材に
熱エネルギーを付与する加熱装置において、該耐熱性フ
ィルムがエンドレスベルト形状になっていて、内周面側
の駆動ローラによって駆動搬送されるものからなり、か
つ、少なくとも画像形成領域にわたって該耐熱性フィル
ムを駆動ローラへの押圧と定着フィルム上のクリーニン
グを同時に行なう手段を有するものとした。

【００１７】

【作用】本発明によれば、定着フィルムを内周から駆動
する駆動ローラを有し、フィルム外周面から、少なくと
も画像形成幅もしくはそれ以上の領域にわたって、定着
フィルムを駆動ローラに押圧し、かつ、定着フィルム上
のクリーニングを行なう手段を有するので、定着フィル
ムのスリップ等が防止され、該フィルムの劣化も防止さ
れる。

【００１８】

【実施例】図１は本発明の第１実施例を示した断面図で
ある。ここで、従来例の図５と同等なものは、同一の符
号をつけて表わし、詳しい説明は省略する。

【００１９】１１は定着フィルム２４を駆動ローラ２５
に押し当て、かつ、定着フィルム２４上の異物を取り除
くために、回転自在に支持されたローラーである。１２
は該ローラ１１上の異物を掻き取る掻き取り部材であ
る。

【００２０】ローラー１１は不図示の手段により駆動ロ
ーラ２５に定着フィルム２４を介して所定の圧力（例え
ば総圧２．０〜７．０ｋｇ）をもって加圧されており、
定着フィルム２４の移動に伴って従動回転される。定着
フィルム２４が駆動ローラ２５に所定の圧力で接触して
いるので、駆動ローラ２５の摩擦係数μが低下しても、
定着フィルム２４に充分な駆動力が伝達され、長期の画
像形成動作に供用しても安定した定着フィルム２４の搬
送が実現される。

【００２１】ローラー１１としては、本実施例では、例
えば、金属、耐熱性樹脂等の剛性ローラが用いられ、定
着動作の際に生じる定着フィルム２４に付着したトナー
や紙粉等の異物は定着フィルム面と剛性ローラ表面の離
型性の違い等により定着フィルム２４面からローラ１１
表面に移動し、定着フィルム２４面上のクリーニングが
なされる。ローラ１１表面に移った異物は掻き取り部材
によってローラ１１表面より掻き取られ、不図示の異物
貯蔵庫に貯蔵される。定着フィルム２４の劣化が防止さ
れる。

【００２２】ローラ１１は剛体ローラに限らず、ゴム
層、発泡材、植毛層等を備えた弾性体ローラを利用して
も良い。

【００２３】図２は本実施例の加熱装置の平面図であ
り、駆動ローラ２５、従動ローラ２６、定着フィルム２
４，ローラ１１の長手関係を表わしたものである。最大
記録体幅Ｌ₁ よりもローラ１１の幅Ｌ₂ は等しいかそれ
以上に設定されているので、画像形成動作に伴なって発
生する異物はすべてローラ１１によってクリーニングさ
れうる。

【００２４】さらに好ましくは、定着フィルム幅Ｌ₃ よ
りも前記Ｌ₂ を大きくすると、定着フィルム２４のロー
ラ１１端面による折れ等が防止されるとともに定着フィ
ルム２４の駆動ローラ２５への密着性が端部まで保障さ
れるので、より安定した定着フィルム２４の搬送がおこ
なうことが可能であり、好ましい。

【００２５】図３は本発明の第２実施例を示している。
本実施例は、ローラ１１による定着フィルムに付着した
トナー等を、より効率的に除去するためにローラ１１を
導電性とし、ローラ１１に電源３１から電圧を印加して
ローラ１１にトナー等を静電吸着させるものである。

【００２６】このように、ローラ１１にバイアスを印加
することによって、オフセットトナー等がより効率的に
除去されるために、定着フィルム２４の離型層のより長
寿命化が可能になり、好ましい。

【００２７】本発明の第３実施例として、次のものが挙
げられる。定着フィルム２４の離型性を向上、維持する
ために、ローラ１１を多孔質部材、又は繊維部材で形成
し、シリコンオイル等の離型剤を含浸させておき、徐々
に定着フィルム２４に塗布するようにしておく。

【００２８】シリコンオイル等の離型剤が定着フィルム
に塗布されることにより、フィルムの離型性が向上し、
オフセットトナーや紙粉の定着フィルムへの付着が防止
されるので、ローラ１１の汚れが防止されるため、掻き
落とし部材がなくとも、長期に渡って良好な離型性が保
障され、好ましい。

【００２９】図４はこのような実施例を表わす図であ
り、ローラ１１は芯全４１のまわりに耐熱性の多孔質部
材層４２を形成し、５００００ＣＳのシリコンオイルを
１０ｃｃ含浸させたものであり、１０万枚以上にわたっ
て良好な離型性が維持され、ローラ１１の汚れは微少で
あった。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
定着フィルムを駆動ローラに押圧クリーニングする手段
を有するので、これにより、摩耗粉等の発生による定着
フィルムのスリップが防止されると共に、定着フィルム
表面の離型性が維持されるので、長期にわたって安定し
た加熱動作をおこなうことができる効果がある。

【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の一部を示した平面図である。

【図３】本発明の第２実施例を示した断面図である。

【図４】本発明の第３実施例を示した断面図である。

【図５】従来の技術の一例を示した断面図である。

【符号の説明】

１１…ローラ １２…掻き取り部材 ２０…低熱容量線状加熱体 ２２…発熱体 ２４…定着フィルム ２５…駆動ローラ ２６…従動ローラ ４１…芯金 ４２…多孔質部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐熱性フィルムの一面側に加熱体を、他
   面側に記録材を密着させ、フィルムを介して該記録材に
   熱エネルギーを付与する加熱装置において、該耐熱性フ
   ィルムがエンドレスベルト形状になっていて、内周面側
   の駆動ローラによって駆動搬送されるものからなり、か
   つ、少なくとも画像形成領域にわたって該耐熱フィルム
   を駆動ローラへの押圧と定着フィルム上のクリーニング
   を同時に行なう手段を有することを特徴とする加熱装
   置。
2. 【請求項２】 押圧クリーニング手段が導電性部材で形
   成され、それにバイアスが印加されるようになっている
   請求項１記載の加熱装置。
3. 【請求項３】 押圧クリーニング手段の表面が多孔質部
   材で形成されていて、それに離型剤が含浸している請求
   項１記載の加熱装置。
4. 【請求項４】 押圧クリーニング手段の表面が繊維部材
   で形成されていて、それに離型剤が含浸している請求項
   １記載の加熱装置。