JPH06175519A - 像加熱装置並びにエンドレスベルト - Google Patents
像加熱装置並びにエンドレスベルトInfo
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- JPH06175519A JPH06175519A JP35023192A JP35023192A JPH06175519A JP H06175519 A JPH06175519 A JP H06175519A JP 35023192 A JP35023192 A JP 35023192A JP 35023192 A JP35023192 A JP 35023192A JP H06175519 A JPH06175519 A JP H06175519A
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- film
- recording material
- film member
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的の一つは、定着フィルムの離型
層の削れを防止することのできる像加熱装置を提供する
ことにある。 【構成】 定着フィルムの基層6a上に離型層6bを形
成し、該離型層6bの厚さを、最小通紙幅Wminに対
応する位置の両端と中央においてt2=t4=t3=7μ
mとし、領域Wminの外側では両端に向う程徐々に肉
厚化させ、最大通紙幅Wmaxに対応する位置の両端で
はt1=t5=15μmとする。
層の削れを防止することのできる像加熱装置を提供する
ことにある。 【構成】 定着フィルムの基層6a上に離型層6bを形
成し、該離型層6bの厚さを、最小通紙幅Wminに対
応する位置の両端と中央においてt2=t4=t3=7μ
mとし、領域Wminの外側では両端に向う程徐々に肉
厚化させ、最大通紙幅Wmaxに対応する位置の両端で
はt1=t5=15μmとする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、記録材上の画像を加熱
する像加熱装置に関し、特に記録材の未定着画像を加熱
定着する装置に好適な像加熱装置に関する。
する像加熱装置に関し、特に記録材の未定着画像を加熱
定着する装置に好適な像加熱装置に関する。
【0002】また、本発明は、上記のような画像形成装
置及び像加熱装置に用いられるエンドレスベルトに関す
るものである。
置及び像加熱装置に用いられるエンドレスベルトに関す
るものである。
【0003】
【従来の技術】従来、未定着画像の加熱定着や、画像の
表面性の改質を行う像加熱装置としては、加熱ローラと
加圧ローラとで画像を支持した記録材を挟持搬送する熱
ローラ方式が広く用いられてきたが、このような熱ロー
ラ方式では、加熱ローラの熱容量が大きいため、熱ロー
ラを所定の定着温度まで加熱するのに要する時間(いわ
ゆるウォームアップ時間)が長くかかるという問題があ
った。
表面性の改質を行う像加熱装置としては、加熱ローラと
加圧ローラとで画像を支持した記録材を挟持搬送する熱
ローラ方式が広く用いられてきたが、このような熱ロー
ラ方式では、加熱ローラの熱容量が大きいため、熱ロー
ラを所定の定着温度まで加熱するのに要する時間(いわ
ゆるウォームアップ時間)が長くかかるという問題があ
った。
【0004】そこで、特開昭63−313182号公
報、特開平2−157878号公報等において、低熱容
量のサーマルヘッドと、このサーマルヘッドと摺動する
薄肉のフィルムを用い、ウォームアップ時間を短縮した
フィルム加熱定着方式が提案された。
報、特開平2−157878号公報等において、低熱容
量のサーマルヘッドと、このサーマルヘッドと摺動する
薄肉のフィルムを用い、ウォームアップ時間を短縮した
フィルム加熱定着方式が提案された。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例によれば、以下のような問題点があった。先ず第一
の問題点は、上記フィルムの離型層に関するものであ
る。上記従来例においては、フィルムの記録材当接側の
面に画像の付着を防止するための薄い離型層が設けられ
ているが、単一の寸法の記録材を連続して大量に処理し
た場合、記録材の進行方向と直角方向の両端(木端)と
の摺擦により上記フィルムの離型層が削られ、ひどいと
きには上記木端部分で離型層が完全になくなり、別のよ
り大きなサイズの記録材を処理したときに画像がフィル
ムにオフセットする可能性があった。
来例によれば、以下のような問題点があった。先ず第一
の問題点は、上記フィルムの離型層に関するものであ
る。上記従来例においては、フィルムの記録材当接側の
面に画像の付着を防止するための薄い離型層が設けられ
ているが、単一の寸法の記録材を連続して大量に処理し
た場合、記録材の進行方向と直角方向の両端(木端)と
の摺擦により上記フィルムの離型層が削られ、ひどいと
きには上記木端部分で離型層が完全になくなり、別のよ
り大きなサイズの記録材を処理したときに画像がフィル
ムにオフセットする可能性があった。
【0006】このような現象は、表面に離型層を有する
熱ローラを有する従来の熱ローラ定着方式を用いた熱装
置でも同様に起こりうるものである。しかしながら、従
来の熱ローラ定着方式におけるよりも、フィルム定着方
式では、下記の理由により離型層削れの問題に対する対
処が難しい。
熱ローラを有する従来の熱ローラ定着方式を用いた熱装
置でも同様に起こりうるものである。しかしながら、従
来の熱ローラ定着方式におけるよりも、フィルム定着方
式では、下記の理由により離型層削れの問題に対する対
処が難しい。
【0007】フィルムの厚さ方向の熱伝導を良くする
のが必要であるので、フィルムの離型層を厚肉化するの
に限界がある。熱ローラ方式に比べ、相対的に薄い離型
層を用いる必要がある。
のが必要であるので、フィルムの離型層を厚肉化するの
に限界がある。熱ローラ方式に比べ、相対的に薄い離型
層を用いる必要がある。
【0008】ヒータ及びフィルムの熱容量が、例えば
熱ローラ方式で用いられる加熱ローラの熱容量より小さ
いので、記録材幅の外側で発生する非通紙部昇温が熱ロ
ーラ方式を採用した場合よりも大きい。一般に離型層に
用いられる低表面エネルギーの樹脂材料は、高温になる
ほど耐摩耗性が低下する。すると、高温になる離型層記
録材木端当接部の摩耗が増大する。
熱ローラ方式で用いられる加熱ローラの熱容量より小さ
いので、記録材幅の外側で発生する非通紙部昇温が熱ロ
ーラ方式を採用した場合よりも大きい。一般に離型層に
用いられる低表面エネルギーの樹脂材料は、高温になる
ほど耐摩耗性が低下する。すると、高温になる離型層記
録材木端当接部の摩耗が増大する。
【0009】また、第二の問題点は、上記フィルム方式
の従来例装置を長期に亘って使用した場合のフィルムの
走行不良に関するものである。つまり、長期の使用によ
りフィルムがヒータ等と摺動してフィルム等の摩耗粉が
発生し、その摩耗粉が駆動ローラ表面に付着して、その
結果、フィルムが駆動ローラに対しスリップして記録材
を搬送できなくなる虞があった。
の従来例装置を長期に亘って使用した場合のフィルムの
走行不良に関するものである。つまり、長期の使用によ
りフィルムがヒータ等と摺動してフィルム等の摩耗粉が
発生し、その摩耗粉が駆動ローラ表面に付着して、その
結果、フィルムが駆動ローラに対しスリップして記録材
を搬送できなくなる虞があった。
【0010】また、第三の問題点は、フィルムの「寄
り」に関するものである。上記フィルム式の定着装置に
おいては、フィルムが回転軸長手方向に移動してフィル
ムが寄るという現象が発生する。特に、記録材がフィル
ム中央部からずれて通過する場合、ヒータ面及び駆動ロ
ーラ部の温度分布が不均一になり、高温側へフィルムが
移動する。この移動量が拡大すると、フィルムは定着装
置端部に突き当たり、薄膜フィルムではフィルムにシワ
が生じたり、フィルムが破れてしまう等の不都合が生じ
る。
り」に関するものである。上記フィルム式の定着装置に
おいては、フィルムが回転軸長手方向に移動してフィル
ムが寄るという現象が発生する。特に、記録材がフィル
ム中央部からずれて通過する場合、ヒータ面及び駆動ロ
ーラ部の温度分布が不均一になり、高温側へフィルムが
移動する。この移動量が拡大すると、フィルムは定着装
置端部に突き当たり、薄膜フィルムではフィルムにシワ
が生じたり、フィルムが破れてしまう等の不都合が生じ
る。
【0011】そこで、上記フィルムの位置を検知し、そ
の結果をフィードバックしてフィルムの寄り方向を変え
る機構が提案されたが(特願昭63−159721
号)、このような方式では構成が非常に複雑になるた
め、フィルム端部に設けられたリブに力を加えることに
より、フィルムの寄り、蛇行を防止する方法が提案され
ている(特開平1−160277号公報)。
の結果をフィードバックしてフィルムの寄り方向を変え
る機構が提案されたが(特願昭63−159721
号)、このような方式では構成が非常に複雑になるた
め、フィルム端部に設けられたリブに力を加えることに
より、フィルムの寄り、蛇行を防止する方法が提案され
ている(特開平1−160277号公報)。
【0012】しかし、この装置では、フィルムの回転に
より寄り力が生じ、フィルム、さらにリブに対して強い
応力が作用するため、次のような欠点があった。
より寄り力が生じ、フィルム、さらにリブに対して強い
応力が作用するため、次のような欠点があった。
【0013】1)応力によりリブに歪みが生じて回転ムラ
につながり、回転時のトルクが一定でなくなる。
につながり、回転時のトルクが一定でなくなる。
【0014】2)上記の現象のため、リブがしごかれてし
まい、リブの裂け、切れ、剥れやフィルム破れを誘発す
る。
まい、リブの裂け、切れ、剥れやフィルム破れを誘発す
る。
【0015】本発明の第一の目的は、上記問題点を解決
し、定着フィルムの離型層の削れを防止することのでき
る像加熱装置を提供することにある。
し、定着フィルムの離型層の削れを防止することのでき
る像加熱装置を提供することにある。
【0016】本発明の第二の目的は、上記問題点を解決
し、定着フィルムの摩耗粉により記録材の搬送不良を生
じることのない像加熱装置を提供することにある。
し、定着フィルムの摩耗粉により記録材の搬送不良を生
じることのない像加熱装置を提供することにある。
【0017】本発明の第三の目的は、上記問題点を解決
し、リブを損傷させることなく位置ずれを修正すること
のできる定着フィルム等のエンドレスベルトを提供する
ことにある。
し、リブを損傷させることなく位置ずれを修正すること
のできる定着フィルム等のエンドレスベルトを提供する
ことにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】本願第一発明によれば、
上記第一の目的は、発熱体と摺接しながら有端または無
端移動自在に配設されたフィルム部材と、該フィルム部
材に圧接するように配設された加圧ローラとを備え、上
記フィルム部材と加圧ローラで記録材を挟持搬送するこ
とにより記録材及び記録材上の未定着現像剤像を加熱す
る像加熱装置において、上記フィルム部材は、少なくと
も上記発熱体と摺接する基層と、記録材と接触する離型
層を有し、該離型層は、上記フィルム部材の記録材搬送
方向と直角の方向にて、中央部より端部の方が厚くなる
ように形成されていることにより達成される。
上記第一の目的は、発熱体と摺接しながら有端または無
端移動自在に配設されたフィルム部材と、該フィルム部
材に圧接するように配設された加圧ローラとを備え、上
記フィルム部材と加圧ローラで記録材を挟持搬送するこ
とにより記録材及び記録材上の未定着現像剤像を加熱す
る像加熱装置において、上記フィルム部材は、少なくと
も上記発熱体と摺接する基層と、記録材と接触する離型
層を有し、該離型層は、上記フィルム部材の記録材搬送
方向と直角の方向にて、中央部より端部の方が厚くなる
ように形成されていることにより達成される。
【0019】また、本願第二発明によれば、上記第二の
目的は、発熱体及び支持体の周りに所定の張力をもって
張設され、該支持体の回転によって該発熱体と摺接しな
がら有端または無端移動自在に配設されたフィルム部材
と、該フィルム部材に圧接するように配設された加圧ロ
ーラとを備えた像加熱装置において、上記フィルム部材
の張力を変化せしめる張力可変手段を有し、該張力可変
手段は、上記フィルム部材の有端または無端移動の累積
時間の増加に伴い、該フィルム部材の張力を増大させる
ように設定されいることにより達成される。
目的は、発熱体及び支持体の周りに所定の張力をもって
張設され、該支持体の回転によって該発熱体と摺接しな
がら有端または無端移動自在に配設されたフィルム部材
と、該フィルム部材に圧接するように配設された加圧ロ
ーラとを備えた像加熱装置において、上記フィルム部材
の張力を変化せしめる張力可変手段を有し、該張力可変
手段は、上記フィルム部材の有端または無端移動の累積
時間の増加に伴い、該フィルム部材の張力を増大させる
ように設定されいることにより達成される。
【0020】さらに、本願第三発明によれば、上記第三
の目的は、少なくとも片側端部にリブを有する耐熱性エ
ンドレスベルトにおいて、上記リブの外周面が凹凸形状
になっていることにより達成される。
の目的は、少なくとも片側端部にリブを有する耐熱性エ
ンドレスベルトにおいて、上記リブの外周面が凹凸形状
になっていることにより達成される。
【0021】
【作用】本願第一発明によれば、記録材は、フィルム部
材と加圧ローラの圧接部に案内され、該圧接部にてフィ
ルム部材の表面と摺擦する。しかし、本発明によれば、
フィルム部材の表面の離型層は、記録材搬送方向と直角
の方向にて、中央部よりも端部の方が厚くなるように形
成されているので、記録材の幅方向の両端のエッジ部と
上記離型層の摺擦により、該離型層が欠落することがな
く、長期に亘って良好な加熱・定着性を維持する。
材と加圧ローラの圧接部に案内され、該圧接部にてフィ
ルム部材の表面と摺擦する。しかし、本発明によれば、
フィルム部材の表面の離型層は、記録材搬送方向と直角
の方向にて、中央部よりも端部の方が厚くなるように形
成されているので、記録材の幅方向の両端のエッジ部と
上記離型層の摺擦により、該離型層が欠落することがな
く、長期に亘って良好な加熱・定着性を維持する。
【0022】また、本願第二発明によれば、支持体は、
フィルム部材とのスリップを生ずることなく該フィルム
部材を所定の速度で移動せしめるように、所定のトルク
で回転するが、長期間の使用に伴って発熱体とフィルム
部材の摺動による摩擦粉が発生し、またフィルム部材の
クリープ現象による伸びが発生して支持体とフィルム部
材はスリップし易くなる。そこで、張力可変手段により
フィルム部材の張力を増大させることによりスリップを
抑え、記録材の搬送性を長期に亘って良好に保つ。
フィルム部材とのスリップを生ずることなく該フィルム
部材を所定の速度で移動せしめるように、所定のトルク
で回転するが、長期間の使用に伴って発熱体とフィルム
部材の摺動による摩擦粉が発生し、またフィルム部材の
クリープ現象による伸びが発生して支持体とフィルム部
材はスリップし易くなる。そこで、張力可変手段により
フィルム部材の張力を増大させることによりスリップを
抑え、記録材の搬送性を長期に亘って良好に保つ。
【0023】さらに、本願第三発明によれば、リブの外
周面が凹凸形状になっているため、リブを屈曲させて内
周面にエンドレスベルトを接着しても、該内周面に応力
が集中せず、エンドベルトの接着面に撓みを生じない。
また、エンドレスベルトを回転させた際の該エンドレス
ベルトの「寄り」をリブの規制によって防止する場合で
も、リブに生じる歪みが減少し、さらにエンドレスベル
トに対する応力も低下し、所定の接着力を維持しながら
エンドレスベルトの安定した回転が得られる。
周面が凹凸形状になっているため、リブを屈曲させて内
周面にエンドレスベルトを接着しても、該内周面に応力
が集中せず、エンドベルトの接着面に撓みを生じない。
また、エンドレスベルトを回転させた際の該エンドレス
ベルトの「寄り」をリブの規制によって防止する場合で
も、リブに生じる歪みが減少し、さらにエンドレスベル
トに対する応力も低下し、所定の接着力を維持しながら
エンドレスベルトの安定した回転が得られる。
【0024】
【実施例】本発明の実施例1ないし実施例14を図面に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【0025】〈実施例1〉先ず、本発明の実施例1を図
1ないし図4に基づいて説明する。図1は本発明の実施
例1の定着装置を用いた画像形成装置である。図1にお
いて、101はガラス等の透明部材から成る原稿載置台
で、矢印aの方向に往復動して原稿を操作する。この原
稿載置台101の直下には短焦点小径結像素子アレイ1
02が配置されていて、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。また、105は帯電器であり、
例えば、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う。この
帯電器105により一様に帯電された感光ドラム104
は、上記アレイ102によって画像露光が行われた静電
画像が形成される。この静電画像(静電潜像)は、現像
装置106により加熱で軟化溶融する樹脂等から成る粉
体トナーを用いて顕画像化される。一方、カセットS内
に収納されている記録紙等の記録材Pは、給送ローラ1
07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4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1
04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1
04から分離された記録材Pは搬送ガイド110によっ
て定着装置60に導かれ、加熱定着処理された後にトレ
イ122上に排出される。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123によっ
て除去される。
1ないし図4に基づいて説明する。図1は本発明の実施
例1の定着装置を用いた画像形成装置である。図1にお
いて、101はガラス等の透明部材から成る原稿載置台
で、矢印aの方向に往復動して原稿を操作する。この原
稿載置台101の直下には短焦点小径結像素子アレイ1
02が配置されていて、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。また、105は帯電器であり、
例えば、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う。この
帯電器105により一様に帯電された感光ドラム104
は、上記アレイ102によって画像露光が行われた静電
画像が形成される。この静電画像(静電潜像)は、現像
装置106により加熱で軟化溶融する樹脂等から成る粉
体トナーを用いて顕画像化される。一方、カセットS内
に収納されている記録紙等の記録材Pは、給送ローラ1
07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4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1
04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1
04から分離された記録材Pは搬送ガイド110によっ
て定着装置60に導かれ、加熱定着処理された後にトレ
イ122上に排出される。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123によっ
て除去される。
【0026】図2は定着装置60の拡大断面図である。
図2において、1は装置に固定された低熱容量の線状の
加熱体であって、例えば、厚み1.0mm、幅10m
m、長手方向長さ240mmのアルミナ基板2に銀パラ
ジウム等の抵抗材料3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、サーミスタ
等の検温素子5の検知温度が所定の一定温度に保たれる
よう、マイクロコンピュータを含むコントロール手段
(図示せず)により通電制御される。
図2において、1は装置に固定された低熱容量の線状の
加熱体であって、例えば、厚み1.0mm、幅10m
m、長手方向長さ240mmのアルミナ基板2に銀パラ
ジウム等の抵抗材料3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、サーミスタ
等の検温素子5の検知温度が所定の一定温度に保たれる
よう、マイクロコンピュータを含むコントロール手段
(図示せず)により通電制御される。
【0027】このように、温度制御された加熱体1に当
接して、図中矢印方向に定着フィルム6は移動する。こ
の定着フィルム6には、厚み20μmの耐熱フィルム、
例えば、ポリイミド、ポリエーテルイミド、PES、P
FAの、少なくとも画像当接面に、PTFE、PFA等
のフッ素樹脂に導電材を添加した離型層をコートしたエ
ンドレスフィルムが用いられる。一般的には総厚100
μm未満、より好ましくは、40μm未満にする。この
定着フィルム6の駆動は、駆動ローラ7と従動ローラ8
による駆動とテンションにより、矢印方向にシワなく移
動する。
接して、図中矢印方向に定着フィルム6は移動する。こ
の定着フィルム6には、厚み20μmの耐熱フィルム、
例えば、ポリイミド、ポリエーテルイミド、PES、P
FAの、少なくとも画像当接面に、PTFE、PFA等
のフッ素樹脂に導電材を添加した離型層をコートしたエ
ンドレスフィルムが用いられる。一般的には総厚100
μm未満、より好ましくは、40μm未満にする。この
定着フィルム6の駆動は、駆動ローラ7と従動ローラ8
による駆動とテンションにより、矢印方向にシワなく移
動する。
【0028】9は、シリコー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4〜5kgで定着
フィルム6を介して加熱体1を加圧し、該フィルム6と
圧接回転する。
ム弾性層を有する加圧ローラで、総圧4〜5kgで定着
フィルム6を介して加熱体1を加圧し、該フィルム6と
圧接回転する。
【0029】記録材P上の未定着トナーTは、入口ガイ
ド10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。
ド10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。
【0030】なお、図2の実施例では、定着フィルム6
がエンドレスベルトであるが、図3に示すように有端の
フィルムでもよい。
がエンドレスベルトであるが、図3に示すように有端の
フィルムでもよい。
【0031】図4は、定着フィルム6を図2において手
前から奥側に向かって切断した断面図である。6aは、
加熱体1と摺動する、厚さt0=20μmの基層であ
り、6bは記録材Pと接触する離型層である。
前から奥側に向かって切断した断面図である。6aは、
加熱体1と摺動する、厚さt0=20μmの基層であ
り、6bは記録材Pと接触する離型層である。
【0032】本画像形成装置で使用可能な記録材の最小
幅はWmin、最大幅はWmaxであり、記録材は、加
熱装置の記録材搬送方向と直角の方向における略中央に
て、記録材の幅方向中央部が対応するように、いわゆる
中央基準で加熱装置へ搬送される。
幅はWmin、最大幅はWmaxであり、記録材は、加
熱装置の記録材搬送方向と直角の方向における略中央に
て、記録材の幅方向中央部が対応するように、いわゆる
中央基準で加熱装置へ搬送される。
【0033】本実施例で用いられる定着フィルムの離型
層の厚さは、図4に示すように、最小通紙幅Wminに
対応する位置の両端と中央の厚さを、それぞれt2,
t4,t3としたとき、t2=t4=t3=7μmである。
離型層の厚さは、領域Wminの外側では、両端に向か
う程徐々に肉厚化しており、最大通紙幅Wmaxに対応
する位置の両端ではt1=t5=15μmである。
層の厚さは、図4に示すように、最小通紙幅Wminに
対応する位置の両端と中央の厚さを、それぞれt2,
t4,t3としたとき、t2=t4=t3=7μmである。
離型層の厚さは、領域Wminの外側では、両端に向か
う程徐々に肉厚化しており、最大通紙幅Wmaxに対応
する位置の両端ではt1=t5=15μmである。
【0034】本発明の装置で幅Wmaxの大サイズ紙を
用い、10万枚程度の通紙テストを行ったところ、紙種
や紙厚等が最悪の条件下においては記録材の両端部に対
応する定着フィルム離型層6bに約8μmの摩耗が局所
的に生じた。しかし、離型層はなおその部分において7
μm残っているので、その後の定着動作に何ら支障が生
じなかった。
用い、10万枚程度の通紙テストを行ったところ、紙種
や紙厚等が最悪の条件下においては記録材の両端部に対
応する定着フィルム離型層6bに約8μmの摩耗が局所
的に生じた。しかし、離型層はなおその部分において7
μm残っているので、その後の定着動作に何ら支障が生
じなかった。
【0035】〈比較例1〉図8に示すように、均一な厚
みの離型層6bをもつ定着フィルムを用いて同様のテス
トを行った場合、テストの結果、記録材の両端木端部に
対応する位置の離型層6bが記録材との摩耗により欠落
した。その結果、その後同じサイズの記録材を加熱処理
した場合、若干記録材が斜行した場合等に上記離型層欠
落部に記録材が接触し、記録材上の画像が一部定着フィ
ルムに転移する問題が発生した。
みの離型層6bをもつ定着フィルムを用いて同様のテス
トを行った場合、テストの結果、記録材の両端木端部に
対応する位置の離型層6bが記録材との摩耗により欠落
した。その結果、その後同じサイズの記録材を加熱処理
した場合、若干記録材が斜行した場合等に上記離型層欠
落部に記録材が接触し、記録材上の画像が一部定着フィ
ルムに転移する問題が発生した。
【0036】〈実施例2〉次に、本発明の実施例2につ
いて説明する。なお、実施例1との共通箇所の説明は省
略する。実施例1では定着フィルムの両端位置の方が中
央より肉厚なので、記録材の両端で加熱体1からの熱伝
導が悪くなり、加熱不良が発生する虞がある。そのよう
な場合、加熱体1と加圧ローラ9の間の加圧力を両端部
で中央より高くする、あるいは加熱体温度を両端部で中
央部より高くする等工夫すればよい。
いて説明する。なお、実施例1との共通箇所の説明は省
略する。実施例1では定着フィルムの両端位置の方が中
央より肉厚なので、記録材の両端で加熱体1からの熱伝
導が悪くなり、加熱不良が発生する虞がある。そのよう
な場合、加熱体1と加圧ローラ9の間の加圧力を両端部
で中央より高くする、あるいは加熱体温度を両端部で中
央部より高くする等工夫すればよい。
【0037】〈実施例3〉次に、本発明の実施例3を図
5に基づいて説明する。なお、実施例1との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。本実施例の画像形
成装置では、単一のサイズの記録材、例えば、ロール紙
を用いる。用いる記録材の幅をWpaperとすると、
本実施例で用いる定着フィルムの離型層は、記録材端部
に対応する部分より外側で肉厚になっている。図5で、
t3’=7μm、t1’=15μmであり、基層6aの厚
さは均一である。
5に基づいて説明する。なお、実施例1との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。本実施例の画像形
成装置では、単一のサイズの記録材、例えば、ロール紙
を用いる。用いる記録材の幅をWpaperとすると、
本実施例で用いる定着フィルムの離型層は、記録材端部
に対応する部分より外側で肉厚になっている。図5で、
t3’=7μm、t1’=15μmであり、基層6aの厚
さは均一である。
【0038】本実施例によれば、記録材端部を除き、記
録材通過部で定着フィルムの厚さが等しいので、記録材
による離型層6bの損傷なしに均一な加熱が得られる。
録材通過部で定着フィルムの厚さが等しいので、記録材
による離型層6bの損傷なしに均一な加熱が得られる。
【0039】〈実施例4〉次に、本発明の実施例4を図
6に基づいて説明する。なお、実施例1との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。図6に示すよう
に、基層6aの肉厚を中央>両端、離型層6bの肉厚を
中央<両端とし、かつ、全域で定着フィルムの肉厚を均
一とする。
6に基づいて説明する。なお、実施例1との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。図6に示すよう
に、基層6aの肉厚を中央>両端、離型層6bの肉厚を
中央<両端とし、かつ、全域で定着フィルムの肉厚を均
一とする。
【0040】本実施例によれば、実施例1と同じく、記
録材端部との接触による離型層の損傷があっても離型層
は完全には脱落しない。しかも、定着フィルムの厚さが
いたるところで均一なので、均一な加熱が得られる。
録材端部との接触による離型層の損傷があっても離型層
は完全には脱落しない。しかも、定着フィルムの厚さが
いたるところで均一なので、均一な加熱が得られる。
【0041】〈実施例5〉次に、本発明の実施例5を図
7に基づいて説明する。図7に示すように、基層6bの
記録材との当接面側を平面で形成し、湾曲した側に基層
6aを形成する。
7に基づいて説明する。図7に示すように、基層6bの
記録材との当接面側を平面で形成し、湾曲した側に基層
6aを形成する。
【0042】本実施例によれば、湾曲した基層6aの湾
曲形状に沿うように、加熱体1を凸面状に形成すること
により、定着フィルムがこのヒータ凸部にガイドされる
ため、定着フィルムの回転方向と直角方向の動きを防止
できる。
曲形状に沿うように、加熱体1を凸面状に形成すること
により、定着フィルムがこのヒータ凸部にガイドされる
ため、定着フィルムの回転方向と直角方向の動きを防止
できる。
【0043】〈実施例6〉次に、本発明の実施例6を図
9ないし図11に基づいて説明する。図10は本発明の
定着装置60を用いた画像形成装置の一例の概略構成を
示す図である。図10に示すように本実施例の画像形成
装置は、原稿台固定、光学系移動型、回転ドラム型、転
写式の電子写真複写装置である。
9ないし図11に基づいて説明する。図10は本発明の
定着装置60を用いた画像形成装置の一例の概略構成を
示す図である。図10に示すように本実施例の画像形成
装置は、原稿台固定、光学系移動型、回転ドラム型、転
写式の電子写真複写装置である。
【0044】本実施例装置においては、図10に示すよ
うに固定の原稿台ガラス20上に原稿19を所要に載置
し、所要の複写条件を設定した後、コピースタートキー
を押すと、感光体ドラム39が矢印で示す時計方向に所
定の周速度で回転駆動される。また、光源21(22は
反射笠)と第一ミラー23が原稿台ガラス20の下面に
沿ってガラス左辺側のホームポジションからガラス右辺
側へ所定の速度Vで移動し、第二ミラー24、第三ミラ
ー25が同方向にV/2の速度で移動することで、原稿
台ガラス20上の載置原稿19の下向き画像面が左辺側
から右辺側に照明走査され、その照明走査光の原稿面反
射光が結像レンズ29、固定第四〜第六ミラー26,2
7,28を介して回転感光体ドラム39面に結像露光
(スリット露光)される。
うに固定の原稿台ガラス20上に原稿19を所要に載置
し、所要の複写条件を設定した後、コピースタートキー
を押すと、感光体ドラム39が矢印で示す時計方向に所
定の周速度で回転駆動される。また、光源21(22は
反射笠)と第一ミラー23が原稿台ガラス20の下面に
沿ってガラス左辺側のホームポジションからガラス右辺
側へ所定の速度Vで移動し、第二ミラー24、第三ミラ
ー25が同方向にV/2の速度で移動することで、原稿
台ガラス20上の載置原稿19の下向き画像面が左辺側
から右辺側に照明走査され、その照明走査光の原稿面反
射光が結像レンズ29、固定第四〜第六ミラー26,2
7,28を介して回転感光体ドラム39面に結像露光
(スリット露光)される。
【0045】回転感光体ドラム39の表面は、この露光
前に一次帯電器30により正または負の所定電位に一様
に帯電処理されており、この帯電面に対して上記の露光
がなされることで、ドラム39面に原稿画像に対応した
パターンの静電潜像が順次に形成される。感光体ドラム
39面に形成される静電潜像は、現像装置31の現像ロ
ーラ32でトナー像として顕画像化される。
前に一次帯電器30により正または負の所定電位に一様
に帯電処理されており、この帯電面に対して上記の露光
がなされることで、ドラム39面に原稿画像に対応した
パターンの静電潜像が順次に形成される。感光体ドラム
39面に形成される静電潜像は、現像装置31の現像ロ
ーラ32でトナー像として顕画像化される。
【0046】一方、給紙ローラ51により記録材Pが給
送され、ガイド33を通って所定のタイミングでドラム
39と転写帯電器34との間の転写部へ導入されて転写
コロナを受けることでドラム39に接し、ドラム39面
側のトナー顕画像が記録材下面に順次転写される。
送され、ガイド33を通って所定のタイミングでドラム
39と転写帯電器34との間の転写部へ導入されて転写
コロナを受けることでドラム39に接し、ドラム39面
側のトナー顕画像が記録材下面に順次転写される。
【0047】像転写部を通過した記録材Pは除電針35
によって背面電荷の除電を受けつつ、ドラム39面から
順次に分離され、搬送部38、入口ガイド10で定着装
置60へ導入され、後述するようにトナー画像定着を受
け、画像形成物として機外へ排出される。
によって背面電荷の除電を受けつつ、ドラム39面から
順次に分離され、搬送部38、入口ガイド10で定着装
置60へ導入され、後述するようにトナー画像定着を受
け、画像形成物として機外へ排出される。
【0048】転写後のドラム39の表面はクリーニング
器36のクリーニングブレード37によって残りトナー
等の汚れが清掃除去され、繰り返して像形成に供され
る。
器36のクリーニングブレード37によって残りトナー
等の汚れが清掃除去され、繰り返して像形成に供され
る。
【0049】上述のように往路を移動した移動光学部材
21〜25は所定の往路終点に到達すると、復路を移動
するように設定されており、初めのホームポジションへ
戻り、次のコピーサイクルの開始まで待機する(以下、
この工程を光学系のバック工程と称する)。
21〜25は所定の往路終点に到達すると、復路を移動
するように設定されており、初めのホームポジションへ
戻り、次のコピーサイクルの開始まで待機する(以下、
この工程を光学系のバック工程と称する)。
【0050】コピースタートキーが押される前に複数枚
(例えば100枚)のコピー枚数が指定された場合、光
学系のバック工程が終了した後に、図11に示すように
マイクロコンピュータ(以下MPUとする。)18によ
り所定のインターバルをもって上記の工程を繰り返す。
(例えば100枚)のコピー枚数が指定された場合、光
学系のバック工程が終了した後に、図11に示すように
マイクロコンピュータ(以下MPUとする。)18によ
り所定のインターバルをもって上記の工程を繰り返す。
【0051】次に、本実施例装置に装着される定着装置
60を図9に基づいて詳しく説明する。図9において6
はエンドレスベルト状の定着フィルムであり、該定着フ
ィルム6は左側の駆動ローラ7と、右側の従動ローラ8
と、この両ローラ7,8間の下方に固定配設した低熱容
量線状ヒータ1との間に張設してある。
60を図9に基づいて詳しく説明する。図9において6
はエンドレスベルト状の定着フィルムであり、該定着フ
ィルム6は左側の駆動ローラ7と、右側の従動ローラ8
と、この両ローラ7,8間の下方に固定配設した低熱容
量線状ヒータ1との間に張設してある。
【0052】従動ローラ8は定着フィルム6を外側に張
る方向にテンションを与えるテンションローラを兼ねて
おり、本実施例においては、該従動ローラ8は軸受63
により回動自在に支持されている。軸受63はポリアセ
タール樹脂等から成るすべり軸受またはベアリングであ
る。軸受63はバネ61により、定着フィルム6を張る
方向に引っ張られている。バネ61のもう一方の端はス
テンレス製ワイヤー等の可撓性の部材(図示せず)と結
合しており、その部材はプーリ62の外周面に固着され
ている。バネ61の引張り力T2の方向は、駆動ローラ
7と駆動ローラ8の上部における定着フィルム6のテン
ションT1の方向と同じである。プーリ62はステッピ
ングモータ(図示せず)と同軸的に結合している。
る方向にテンションを与えるテンションローラを兼ねて
おり、本実施例においては、該従動ローラ8は軸受63
により回動自在に支持されている。軸受63はポリアセ
タール樹脂等から成るすべり軸受またはベアリングであ
る。軸受63はバネ61により、定着フィルム6を張る
方向に引っ張られている。バネ61のもう一方の端はス
テンレス製ワイヤー等の可撓性の部材(図示せず)と結
合しており、その部材はプーリ62の外周面に固着され
ている。バネ61の引張り力T2の方向は、駆動ローラ
7と駆動ローラ8の上部における定着フィルム6のテン
ションT1の方向と同じである。プーリ62はステッピ
ングモータ(図示せず)と同軸的に結合している。
【0053】上記のステッピングモータが図中反時計回
りに回転すると、プーリ62も同じ方向に回転し、可撓
性の部材(図示せず)を巻き取る。すると、バネ61の
変位量が増加し、引張り力T2が大きくなる。その結
果、定着フィルム6のテンションT1も増大する。な
お、駆動ローラ回動の上流側における定着フィルムのテ
ンションはT3で駆動ローラに対する定着フィルムの巻
き付け角はθである。なお、テンションT3の大きさ
は、テンションT1より大きいが、T1の大きさが増加す
ると、T3の大きさも増加する。
りに回転すると、プーリ62も同じ方向に回転し、可撓
性の部材(図示せず)を巻き取る。すると、バネ61の
変位量が増加し、引張り力T2が大きくなる。その結
果、定着フィルム6のテンションT1も増大する。な
お、駆動ローラ回動の上流側における定着フィルムのテ
ンションはT3で駆動ローラに対する定着フィルムの巻
き付け角はθである。なお、テンションT3の大きさ
は、テンションT1より大きいが、T1の大きさが増加す
ると、T3の大きさも増加する。
【0054】また、定着フィルム6は、表面にシリコー
ンゴム等を被覆して摩擦係数を高めた駆動ローラ7の時
計方向の回転駆動に伴い、時計方向に所定の周速度をも
ってシワや蛇行、速度遅れなく回転駆動される。
ンゴム等を被覆して摩擦係数を高めた駆動ローラ7の時
計方向の回転駆動に伴い、時計方向に所定の周速度をも
ってシワや蛇行、速度遅れなく回転駆動される。
【0055】9は加圧手段としてのシリコーンゴム等の
離型性の良いゴム弾性層を有する加圧ローラであり、上
記のエンドレスベルト状定着フィルム6の下方側フィル
ム部分をヒータ1との間に挟ませて、ヒータ1の下面に
対してバネ等の付勢手段により、例えば5〜10kg/
cm の当接力をもって対向圧接させてあり、記録材Pの
搬送方向に順方向の反時計方向に回転する。
離型性の良いゴム弾性層を有する加圧ローラであり、上
記のエンドレスベルト状定着フィルム6の下方側フィル
ム部分をヒータ1との間に挟ませて、ヒータ1の下面に
対してバネ等の付勢手段により、例えば5〜10kg/
cm の当接力をもって対向圧接させてあり、記録材Pの
搬送方向に順方向の反時計方向に回転する。
【0056】回転駆動されるエンドレス状の定着フィル
ム6は繰り返してトナー画像の加熱定着に供されるの
で、耐熱性・離型性・耐久性に優れ、一般的には100
μm以下、好ましくは40μm以下の薄肉のものを使用
する。一例としては、厚さ20μmのポリイミド、ポリ
エーテルイミド、ポリエーテルサルホン、ポリエーテ
ル、エーテルケトン等の高耐熱樹脂や、ニッケル、SU
S等の金属の薄肉エンドレスベルトの外周面にPTFE
(四フッ化エチレン樹脂)、PFA(四フッ化エチレン
・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂)
等の低表面エネルギーの樹脂、又はこれらの樹脂にカー
ボンブラック等の導電材を添加した離型コート層を10
μm厚に施した総厚30μmのエンドレスベルトであ
る。
ム6は繰り返してトナー画像の加熱定着に供されるの
で、耐熱性・離型性・耐久性に優れ、一般的には100
μm以下、好ましくは40μm以下の薄肉のものを使用
する。一例としては、厚さ20μmのポリイミド、ポリ
エーテルイミド、ポリエーテルサルホン、ポリエーテ
ル、エーテルケトン等の高耐熱樹脂や、ニッケル、SU
S等の金属の薄肉エンドレスベルトの外周面にPTFE
(四フッ化エチレン樹脂)、PFA(四フッ化エチレン
・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂)
等の低表面エネルギーの樹脂、又はこれらの樹脂にカー
ボンブラック等の導電材を添加した離型コート層を10
μm厚に施した総厚30μmのエンドレスベルトであ
る。
【0057】低熱容量のヒータ1は、例えば厚さ1.0
mm、幅10mm、長手方向長さ340mmのアルミナ
基板2に、銀パラジウムや酸化ルテニウム等の抵抗材料
を厚さ10μm、幅1.0mmに塗工して発熱層3を形
成し、さらにその上に厚さ10μmのフィルム6との摺
動を考慮したガラス等の保護層4を形成したものであ
り、ヒータ支持体11に取り付け保持させて固定支持さ
せる。
mm、幅10mm、長手方向長さ340mmのアルミナ
基板2に、銀パラジウムや酸化ルテニウム等の抵抗材料
を厚さ10μm、幅1.0mmに塗工して発熱層3を形
成し、さらにその上に厚さ10μmのフィルム6との摺
動を考慮したガラス等の保護層4を形成したものであ
り、ヒータ支持体11に取り付け保持させて固定支持さ
せる。
【0058】ヒータ支持体11は、ヒータ1を定着装置
60及び画像形成装置に対し断熱支持する、断熱性、高
耐熱性、剛性を有するもので、例えばPPS(ポリフェ
ニレンサルファイド)、PEEK(ポリエーテルエーテ
ルケトン)、液晶ポリマ等の高耐熱性樹脂や、これらの
樹脂とセラミックス、金属等との複合材料などで構成さ
れる。
60及び画像形成装置に対し断熱支持する、断熱性、高
耐熱性、剛性を有するもので、例えばPPS(ポリフェ
ニレンサルファイド)、PEEK(ポリエーテルエーテ
ルケトン)、液晶ポリマ等の高耐熱性樹脂や、これらの
樹脂とセラミックス、金属等との複合材料などで構成さ
れる。
【0059】ヒータの発熱層3には長手方向両端から通
電される。通電は交流100Vであり、基板2の裏面に
熱伝導性シリコーンゴム接着剤等で接着又は圧接又は一
体的に形成されたNTCサーミスタ等のサーミスタ5の
検知温度に応じMPU18により通電制御される。
電される。通電は交流100Vであり、基板2の裏面に
熱伝導性シリコーンゴム接着剤等で接着又は圧接又は一
体的に形成されたNTCサーミスタ等のサーミスタ5の
検知温度に応じMPU18により通電制御される。
【0060】図11はヒータ1を給紙側からみた側面図
である。発熱層3は基板2の下面の中央部に基板長手方
向に沿って一直線上に形成してある。3aと3bはこの
発熱層3の左端部と右端部に設けた銀等の良導電材質の
通電用電極(入力端子)である。
である。発熱層3は基板2の下面の中央部に基板長手方
向に沿って一直線上に形成してある。3aと3bはこの
発熱層3の左端部と右端部に設けた銀等の良導電材質の
通電用電極(入力端子)である。
【0061】eはこの電極3a,3b間の発熱層3の有
効全長域であり、本実施例の場合は、装置に供給して使
用できる最大サイズ記録材をA3版(幅297mm)と
し、その記録材幅に対応する長さ寸法に設定してある。
効全長域であり、本実施例の場合は、装置に供給して使
用できる最大サイズ記録材をA3版(幅297mm)と
し、その記録材幅に対応する長さ寸法に設定してある。
【0062】また、本実施例の画像形成装置は、発熱層
3の左側の基線イを基準とする、いわゆる片側基準で各
種サイズの記録材が供給されるものである。A6版(幅
105mm)の通紙域は本実施例の画像形成装置で使用
可能な最小サイズの記録材の通紙域である。
3の左側の基線イを基準とする、いわゆる片側基準で各
種サイズの記録材が供給されるものである。A6版(幅
105mm)の通紙域は本実施例の画像形成装置で使用
可能な最小サイズの記録材の通紙域である。
【0063】5Aは、最小通紙域内に設けられた温度検
知素子であるサーミスタである。定着時MPU18はサ
ーミスタ5Aの検知出力が所定の一定値となるようにヒ
ータ駆動回路16を制御し発熱層3への通電を制御して
いる。5Bは最小通紙域外に設けられた温度検知素子で
あるサーミスタで、本実施例では最大通紙域e内に、さ
らにはB4版(幅257mm)の通紙域d外に配置して
ある。
知素子であるサーミスタである。定着時MPU18はサ
ーミスタ5Aの検知出力が所定の一定値となるようにヒ
ータ駆動回路16を制御し発熱層3への通電を制御して
いる。5Bは最小通紙域外に設けられた温度検知素子で
あるサーミスタで、本実施例では最大通紙域e内に、さ
らにはB4版(幅257mm)の通紙域d外に配置して
ある。
【0064】以上のような本実施例装置においては、画
像形成スタート信号により画像形成装置が像形成動作を
開始した後に、所定のタイミングで定着フィルム6の回
動及びヒータ1への通電が開始される。すると、記録材
Pは未定着トナー画像Tを上面に担持して転写部34か
ら定着装置60へ搬送され、さらに入口ガイド10に案
内されて、急速に所定の定着温度まで昇温したヒータ1
と、加圧ローラ9との圧接部Nに未定着トナーをヒータ
側にして定着フィルム6と密着して進入する。
像形成スタート信号により画像形成装置が像形成動作を
開始した後に、所定のタイミングで定着フィルム6の回
動及びヒータ1への通電が開始される。すると、記録材
Pは未定着トナー画像Tを上面に担持して転写部34か
ら定着装置60へ搬送され、さらに入口ガイド10に案
内されて、急速に所定の定着温度まで昇温したヒータ1
と、加圧ローラ9との圧接部Nに未定着トナーをヒータ
側にして定着フィルム6と密着して進入する。
【0065】進入した記録材Pは面ズレやシワ寄りを生
じることなく移動定着フィルム6と一緒の重なり状態で
ヒータ1と加圧ローラ9との定着ニップ部Nを挟圧力を
受けつつ通過し、記録材Pのトナー画像担持面は定着フ
ィルム面に押圧定着状態で定着ニップ部Nを通過する過
程で発熱層3の熱を定着フィルム6を介して受け、トナ
ー画像が高温溶融して記録材P面に軟化接着化した像T
aとなる。
じることなく移動定着フィルム6と一緒の重なり状態で
ヒータ1と加圧ローラ9との定着ニップ部Nを挟圧力を
受けつつ通過し、記録材Pのトナー画像担持面は定着フ
ィルム面に押圧定着状態で定着ニップ部Nを通過する過
程で発熱層3の熱を定着フィルム6を介して受け、トナ
ー画像が高温溶融して記録材P面に軟化接着化した像T
aとなる。
【0066】本実施例装置の場合は、記録材Pと定着フ
ィルム6との分離は記録材Pが定着ニップ部Nを通過し
て出た時点で行わせている。この分離時点において溶融
トナーTaの温度は未だトナーのガラス転移点より高温
の状態にある。この分離点でガラス転移点より高温の状
態にあるトナーTa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、定着済のトナー画
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。
ィルム6との分離は記録材Pが定着ニップ部Nを通過し
て出た時点で行わせている。この分離時点において溶融
トナーTaの温度は未だトナーのガラス転移点より高温
の状態にある。この分離点でガラス転移点より高温の状
態にあるトナーTa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、定着済のトナー画
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。
【0067】定着フィルム6と分離された記録材Pは排
紙ガイド12で案内されて排紙ローラ対15へ至る間に
ガラス転移点より高温のトナーTa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
し、画像Tbに至る。そして、画像定着済の記録材Pと
して出力される。
紙ガイド12で案内されて排紙ローラ対15へ至る間に
ガラス転移点より高温のトナーTa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
し、画像Tbに至る。そして、画像定着済の記録材Pと
して出力される。
【0068】次に、定着フィルム6と駆動ローラ7の間
のスリップを防止する方法について説明する。
のスリップを防止する方法について説明する。
【0069】先ず、定着装置60において、定着フィル
ム6を所定の速度で回転するときに駆動ローラ軸に印加
する必要のあるトルクをTD(kg・cm)とする。一
方、定着フィルムを強制的に停止させた状態で駆動ロー
ラに回転力を与え、駆動ローラが定着フィルムとスリッ
プするときに駆動ローラ軸に印加されるトルクをT
S(kg・cm)とする。すると、定着フィルム6が駆
動ローラ7に対しすべりなく回転するには、常に、TS
>TDが成立する必要がある。
ム6を所定の速度で回転するときに駆動ローラ軸に印加
する必要のあるトルクをTD(kg・cm)とする。一
方、定着フィルムを強制的に停止させた状態で駆動ロー
ラに回転力を与え、駆動ローラが定着フィルムとスリッ
プするときに駆動ローラ軸に印加されるトルクをT
S(kg・cm)とする。すると、定着フィルム6が駆
動ローラ7に対しすべりなく回転するには、常に、TS
>TDが成立する必要がある。
【0070】上記トルクTDは、定着フィルムとヒータ
の間の摩擦力や、駆動ローラと駆動ローラ軸受(図示せ
ず)の摩擦力、あるいは従動ローラ8と従動ローラ軸受
63の間に摩擦力等の和であるが、これらはいずれも定
着装置60の使用に伴って増加する。
の間の摩擦力や、駆動ローラと駆動ローラ軸受(図示せ
ず)の摩擦力、あるいは従動ローラ8と従動ローラ軸受
63の間に摩擦力等の和であるが、これらはいずれも定
着装置60の使用に伴って増加する。
【0071】一方、上記トルクTSについて下記の関係
が知られている。
が知られている。
【0072】
【数1】
【0073】ただし、rは駆動ローラの半径(cm)、
μは駆動ローラと定着フィルム内面の間の静摩擦係数で
ある。
μは駆動ローラと定着フィルム内面の間の静摩擦係数で
ある。
【0074】定着装置60の使用に伴い、定着フィルム
がヒータと摺動して摩耗粉を発生し、その摩耗粉が駆動
ローラ表面に付着し、その結果、上記μが低下する。ま
た、定着フィルムにテンションを与え続けていると、例
えば、図9においてプーリ62を固定していると、バネ
61の変位量が低下し、張力T2が低下する。その結
果、テンションT1が低下する。
がヒータと摺動して摩耗粉を発生し、その摩耗粉が駆動
ローラ表面に付着し、その結果、上記μが低下する。ま
た、定着フィルムにテンションを与え続けていると、例
えば、図9においてプーリ62を固定していると、バネ
61の変位量が低下し、張力T2が低下する。その結
果、テンションT1が低下する。
【0075】以上の結果、上記トルクTSは、定着装置
の耐久使用に伴って小さくなる。したがって、TS−TD
の値は、定着装置の使用枚数に応じて増加させればよ
い。そのためには、上記(1)式において、T1を増加
させればよく、それを実現するには、使用枚数に応じて
プーリ62を反時計回りに回転し、可撓性の部材(図示
せず)をプーリに巻き取ることで、バネ61の伸び量を
増加させればよい。
の耐久使用に伴って小さくなる。したがって、TS−TD
の値は、定着装置の使用枚数に応じて増加させればよ
い。そのためには、上記(1)式において、T1を増加
させればよく、それを実現するには、使用枚数に応じて
プーリ62を反時計回りに回転し、可撓性の部材(図示
せず)をプーリに巻き取ることで、バネ61の伸び量を
増加させればよい。
【0076】次に、上記の方法を実現するためのプーリ
62の回転シーケンスについて説明する。
62の回転シーケンスについて説明する。
【0077】本実施例において、積算のコピー枚数がM
PU18内のメモリ素子に記録される。定着装置60が
本実施例の電子写真複写機に実装されてからの積算コピ
ー枚数が1万枚の倍数になる毎に、マイクロコンピュー
タからの信号により、ステッピングモータ(図示せず)
が所定の角度だけ回転し、その結果、ステッピングモー
タと同軸的に支持されたプーリ62が図9において反時
計回り(矢印の方向)に回転する。すると、プーリ外周
に固定された可撓性の部材(図示せず)がプーリに巻き
取られるため、この部材と結合されたバネ61は伸ばさ
れ、従動ローラ8に印加される引張り力T2は増加す
る。すると、定着フィルムのテンションT1も増加す
る。本実施例において、初期の定着フィルムテンション
T1は3kg・fであり、1万枚当たり0.3kg・f
だけテンションT1を増加させるようにプーリ62を回
転させる。
PU18内のメモリ素子に記録される。定着装置60が
本実施例の電子写真複写機に実装されてからの積算コピ
ー枚数が1万枚の倍数になる毎に、マイクロコンピュー
タからの信号により、ステッピングモータ(図示せず)
が所定の角度だけ回転し、その結果、ステッピングモー
タと同軸的に支持されたプーリ62が図9において反時
計回り(矢印の方向)に回転する。すると、プーリ外周
に固定された可撓性の部材(図示せず)がプーリに巻き
取られるため、この部材と結合されたバネ61は伸ばさ
れ、従動ローラ8に印加される引張り力T2は増加す
る。すると、定着フィルムのテンションT1も増加す
る。本実施例において、初期の定着フィルムテンション
T1は3kg・fであり、1万枚当たり0.3kg・f
だけテンションT1を増加させるようにプーリ62を回
転させる。
【0078】その結果、定着フィルムと駆動ローラの間
の摩擦係数μの低下によるTSの低下がT1の増加により
抑えられ、本実施例装置の耐久寿命である10万枚のコ
ピーの後もTS−TD>0で、定着フィルムの駆動ローラ
に対するスリップは発生しなかった。
の摩擦係数μの低下によるTSの低下がT1の増加により
抑えられ、本実施例装置の耐久寿命である10万枚のコ
ピーの後もTS−TD>0で、定着フィルムの駆動ローラ
に対するスリップは発生しなかった。
【0079】〈比較例2〉実施例6でプーリ62を固定
した場合、5万枚コピー後には定着フィルム6がクリー
プにより伸びてT1が初期に比べ低下し、また駆動ロー
ラ表面に定着フィルムの摩耗粉が付着することにより上
記μの値が低下し、TS<TDとなった。その結果、定着
フィルムのスリップが発生した。
した場合、5万枚コピー後には定着フィルム6がクリー
プにより伸びてT1が初期に比べ低下し、また駆動ロー
ラ表面に定着フィルムの摩耗粉が付着することにより上
記μの値が低下し、TS<TDとなった。その結果、定着
フィルムのスリップが発生した。
【0080】〈比較例3〉初期の定着フィルムテンショ
ンT1を実施例6の二倍である6kg・cmに設定する
と、駆動ローラ入口側における定着フィルムテンション
T3もまた二倍となる。これは、下式の関係が発生する
からである。
ンT1を実施例6の二倍である6kg・cmに設定する
と、駆動ローラ入口側における定着フィルムテンション
T3もまた二倍となる。これは、下式の関係が発生する
からである。
【0081】
【数2】
【0082】したがって、定着フィルム6がヒータ支持
体11により初期から実施例6に比べて二倍の力で摺擦
され、実施例6に比べ多くの定着フィルム摩耗粉が発生
する。この摩耗粉は定着フィルム内面に付着して駆動ロ
ーラに運ばれ、その表面に付着するので、定着フィルム
と駆動ローラの間のμは実施例6に比べ、早くから著し
く低下する。TSに対しT1は一次関数で寄与するのに対
し、μは指数関数で寄与するので本実施例の場合TSの
低下が実施例6より大きい。
体11により初期から実施例6に比べて二倍の力で摺擦
され、実施例6に比べ多くの定着フィルム摩耗粉が発生
する。この摩耗粉は定着フィルム内面に付着して駆動ロ
ーラに運ばれ、その表面に付着するので、定着フィルム
と駆動ローラの間のμは実施例6に比べ、早くから著し
く低下する。TSに対しT1は一次関数で寄与するのに対
し、μは指数関数で寄与するので本実施例の場合TSの
低下が実施例6より大きい。
【0083】〈実施例7〉次に、本発明の実施例7を図
12に基づいて説明する。なお、実施例6との共通箇所
には同一符号を付して説明を省略する。
12に基づいて説明する。なお、実施例6との共通箇所
には同一符号を付して説明を省略する。
【0084】図11は、本実施例の定着装置の断面図で
ある。本実施例においては、プーリ62に代わり、ステ
ッピングモータ(図示せず)と同軸的に配置されたギア
64と、それに係合するラック65を有する。ラック6
5は、ガイド板66により、駆動ローラから従動ローラ
に至る部分の定着フィルムテンションT1の方向と同じ
方向に平行移動可能に支持されている。ラック65は従
動ローラ軸受63と係合するバネ61と係合する。
ある。本実施例においては、プーリ62に代わり、ステ
ッピングモータ(図示せず)と同軸的に配置されたギア
64と、それに係合するラック65を有する。ラック6
5は、ガイド板66により、駆動ローラから従動ローラ
に至る部分の定着フィルムテンションT1の方向と同じ
方向に平行移動可能に支持されている。ラック65は従
動ローラ軸受63と係合するバネ61と係合する。
【0085】本実施例装置においては、定着装置が1万
枚使用されるごとに、ギア64が図中時計回りに所定の
角度だけ回転する。その結果、テンションT1は、1万
枚ごとに実施例6と同じだけ増加する。なお、プーリの
回転は1万枚ごとに限定されず、他の枚数ごと、あるい
は連続的に少量ずつ回転してもよい。また、枚数ごとで
はなく、所定の使用時間ごとに回転してもよい。
枚使用されるごとに、ギア64が図中時計回りに所定の
角度だけ回転する。その結果、テンションT1は、1万
枚ごとに実施例6と同じだけ増加する。なお、プーリの
回転は1万枚ごとに限定されず、他の枚数ごと、あるい
は連続的に少量ずつ回転してもよい。また、枚数ごとで
はなく、所定の使用時間ごとに回転してもよい。
【0086】〈実施例8〉次に、本発明の実施例8につ
いて説明する。なお、実施例6との共通箇所の説明は省
略する。
いて説明する。なお、実施例6との共通箇所の説明は省
略する。
【0087】本実施例は、実施例6において、ステッピ
ングモータをプーリ62と同軸的に配置せず、ステッピ
ングモータから公知の減速ギア列を介してプーリ62を
駆動したものである。
ングモータをプーリ62と同軸的に配置せず、ステッピ
ングモータから公知の減速ギア列を介してプーリ62を
駆動したものである。
【0088】本実施例によれば、ステッピングモータの
トルクを低くできる。また、プーリ62の回転角度の精
度を向上させることができる。
トルクを低くできる。また、プーリ62の回転角度の精
度を向上させることができる。
【0089】〈実施例9〉次に、本発明の実施例9を図
13に基づいて説明する。なお、実施例6との共通箇所
には同一符号を付して説明を省略する。
13に基づいて説明する。なお、実施例6との共通箇所
には同一符号を付して説明を省略する。
【0090】図13は、本実施例装置の断面図である。
本実施例は、プーリ62の代わりに偏心プーリ67が配
置されている。軸位置は図中+で示されている。偏心プ
ーリ67は、ステッピングモータ(図示せず)により時
計方向に回転可能である。軸受63は引張り力T2の方
向に応じ、図中Aの方向で揺動自在である。
本実施例は、プーリ62の代わりに偏心プーリ67が配
置されている。軸位置は図中+で示されている。偏心プ
ーリ67は、ステッピングモータ(図示せず)により時
計方向に回転可能である。軸受63は引張り力T2の方
向に応じ、図中Aの方向で揺動自在である。
【0091】本実施例によれば、定着装置が1万枚使用
されるごとに、偏心プーリ67が図中時計回りに所定の
角度だけ回転する。すると、実施例6と同じ方法でテン
ションT1の大きさが増加する。一方、引張り力T2の方
向は偏心プーリ67の回転に伴い、より図中下向きとな
る。図中点線で示した引張り力T2’の方向である。す
ると、バネ61と係合して軸受63はバネ61に引っ張
られて図中下方に変位する。すると、T1の方向も、よ
り下向きとなり、その結果巻き付け角θが大きくなる。
されるごとに、偏心プーリ67が図中時計回りに所定の
角度だけ回転する。すると、実施例6と同じ方法でテン
ションT1の大きさが増加する。一方、引張り力T2の方
向は偏心プーリ67の回転に伴い、より図中下向きとな
る。図中点線で示した引張り力T2’の方向である。す
ると、バネ61と係合して軸受63はバネ61に引っ張
られて図中下方に変位する。すると、T1の方向も、よ
り下向きとなり、その結果巻き付け角θが大きくなる。
【0092】本実施例によれば、定着装置の使用が進む
につれ、駆動ローラに対する定着フィルムの巻き付け角
θを大きくできるので、上記(1)式よりTSを大きく
でき定着フィルムスリップをより効果的に防止できる。
につれ、駆動ローラに対する定着フィルムの巻き付け角
θを大きくできるので、上記(1)式よりTSを大きく
でき定着フィルムスリップをより効果的に防止できる。
【0093】〈実施例10〉次に、本発明の実施例10
を図14に基づいて説明する。なお、実施例6との共通
箇所には同一符号を付して説明を省略する。
を図14に基づいて説明する。なお、実施例6との共通
箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【0094】図14は、本実施例装置の断面図である。
本実施例は、従動ローラ軸受63がバネ61に係合して
おり、バネ61の他方の端は固定支持されているところ
が実施例6と異なる。
本実施例は、従動ローラ軸受63がバネ61に係合して
おり、バネ61の他方の端は固定支持されているところ
が実施例6と異なる。
【0095】また、クリーニングローラ68が定着フィ
ルムに対して所定の押圧力が得られるように、駆動ロー
ラと従動ローラの共通接線(二本のうち図中上方の側)
よりも下部にくるように配置されている。
ルムに対して所定の押圧力が得られるように、駆動ロー
ラと従動ローラの共通接線(二本のうち図中上方の側)
よりも下部にくるように配置されている。
【0096】クリーニングローラ68は、ステンレス鋼
製芯金の回りにシリコーンスポンジ層を介してアラミド
繊維から成るフェルトを被覆したものである。このクリ
ーニングローラ68は、偏心軸受69により支持されて
いる。偏心軸受69は、外周がギアとなっており、別の
ギア70と係合している。ギア70はモータ(図示せ
ず)により図中時計回りに回転する。
製芯金の回りにシリコーンスポンジ層を介してアラミド
繊維から成るフェルトを被覆したものである。このクリ
ーニングローラ68は、偏心軸受69により支持されて
いる。偏心軸受69は、外周がギアとなっており、別の
ギア70と係合している。ギア70はモータ(図示せ
ず)により図中時計回りに回転する。
【0097】本実施例によれば、定着装置が1万枚使用
されるごとに、ギア70がモータ(図示せず)により図
中時計回りに所定角度だけ回転する。すると、ギア70
と係合した偏心軸受69が反時計回りに回転し、クリー
ニングローラ68の軸位置が図中下方に変位する。する
と、定着フィルム下方に変位することになり、その結
果、テンションT1が増加する。また、フィルム巻き付
け角θが増大する。
されるごとに、ギア70がモータ(図示せず)により図
中時計回りに所定角度だけ回転する。すると、ギア70
と係合した偏心軸受69が反時計回りに回転し、クリー
ニングローラ68の軸位置が図中下方に変位する。する
と、定着フィルム下方に変位することになり、その結
果、テンションT1が増加する。また、フィルム巻き付
け角θが増大する。
【0098】このいずれの効果によっても、上記スリッ
プトルクTSは増加し、定着フィルムの駆動ローラに対
するスリップが防止できる。
プトルクTSは増加し、定着フィルムの駆動ローラに対
するスリップが防止できる。
【0099】本実施例によれば、クリーニング手段の押
圧力アップが同時に行えるので、定着フィルムの耐久使
用によるオフセットを低減できる。
圧力アップが同時に行えるので、定着フィルムの耐久使
用によるオフセットを低減できる。
【0100】〈実施例11〉次に、本発明の実施例11
を図15に基づいて説明する。なお、実施例6との共通
箇所には同一符号を付して説明を省略する。
を図15に基づいて説明する。なお、実施例6との共通
箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【0101】図15は、本実施例装置の断面図である。
本実施例は、駆動ローラにギア70が、駆動ローラ軸の
Dカットにより取り付けてあり、このギア70の回転が
二段ギア71,72,73,74により減速され、二段
ギア74からベルト75によりもう一つの二段ギア76
にその回転が伝達される。二段ギア76が上記のような
ギア列により回転すると、クリーニングローラ68の偏
心軸受69が図中反時計回りに回転する。
本実施例は、駆動ローラにギア70が、駆動ローラ軸の
Dカットにより取り付けてあり、このギア70の回転が
二段ギア71,72,73,74により減速され、二段
ギア74からベルト75によりもう一つの二段ギア76
にその回転が伝達される。二段ギア76が上記のような
ギア列により回転すると、クリーニングローラ68の偏
心軸受69が図中反時計回りに回転する。
【0102】本実施例によれば、モータを用いないで、
クリーニングローラを図中下方に変位できるので、構成
が簡略化できる。なお、駆動ローラ7の回転を偏心軸受
69へ減速しつつ伝達するギア列の構成は、本実施例に
限定されず、公知の減速ギア列のいずれをも使用可能で
ある。
クリーニングローラを図中下方に変位できるので、構成
が簡略化できる。なお、駆動ローラ7の回転を偏心軸受
69へ減速しつつ伝達するギア列の構成は、本実施例に
限定されず、公知の減速ギア列のいずれをも使用可能で
ある。
【0103】〈実施例12〉次に、本発明の実施例12
を図16ないし図22に基づいて説明する。図16及び
図17は本発明の実施例12におけるエンドレスベルト
としての定着フィルムを用いた複写機、LBP等の画像
形成装置で用いられる定着装置を示す。図16におい
て、1は加熱体、6は本発明を適用した定着フィルムで
あり、ポリイミド、ポリエーテルイミド、PES等の耐
熱性樹脂の厚さ20μm程度のものが用いられる。フィ
ルムの総厚は一般的に40μm以下が望ましい。
を図16ないし図22に基づいて説明する。図16及び
図17は本発明の実施例12におけるエンドレスベルト
としての定着フィルムを用いた複写機、LBP等の画像
形成装置で用いられる定着装置を示す。図16におい
て、1は加熱体、6は本発明を適用した定着フィルムで
あり、ポリイミド、ポリエーテルイミド、PES等の耐
熱性樹脂の厚さ20μm程度のものが用いられる。フィ
ルムの総厚は一般的に40μm以下が望ましい。
【0104】52は、フィルム非コート部に設けられた
補給部材であるリブであり、例えば、ゴム(ウレタンゴ
ムやシリコーンゴム等)等のフィルム6とは別の材質で
形成し、後からフィルム6に接着したものである。
補給部材であるリブであり、例えば、ゴム(ウレタンゴ
ムやシリコーンゴム等)等のフィルム6とは別の材質で
形成し、後からフィルム6に接着したものである。
【0105】上記定着フィルム6は駆動ローラ7と従動
ローラ8の間に掛け渡され、加熱体1と合わせてベルト
状搬送路を形成している。定着フィルム6は付勢手段3
08,309により従動ローラ軸受306,307を介
して従動ローラ8を矢印Aの方向に付勢することによ
り、張力を与えられ、駆動ローラ7により矢印Bの方向
に搬送される。ここで、駆動ローラ7はフィルム6の搬
送を確実に行うため、鉄等の芯金の表面にシリコーンゴ
ム等のコーティング層を設けている。
ローラ8の間に掛け渡され、加熱体1と合わせてベルト
状搬送路を形成している。定着フィルム6は付勢手段3
08,309により従動ローラ軸受306,307を介
して従動ローラ8を矢印Aの方向に付勢することによ
り、張力を与えられ、駆動ローラ7により矢印Bの方向
に搬送される。ここで、駆動ローラ7はフィルム6の搬
送を確実に行うため、鉄等の芯金の表面にシリコーンゴ
ム等のコーティング層を設けている。
【0106】9は加圧ローラでありシリコーンゴム等の
離型性の良いゴム弾性層を有し、定着に必要な力でフィ
ルム6を加熱体1に加圧している。また、加圧ローラ9
の両端はフィルム6に従動して回転するように、軸受
(図示せず)により支持される。加熱体1は耐熱性樹脂
より成る断熱部材311を介して上記加圧力に絶えるよ
うな剛性を有するステイ312上に固定されている。1
0は入口ガイド、12は分離ガイド、15は排紙ローラ
である。
離型性の良いゴム弾性層を有し、定着に必要な力でフィ
ルム6を加熱体1に加圧している。また、加圧ローラ9
の両端はフィルム6に従動して回転するように、軸受
(図示せず)により支持される。加熱体1は耐熱性樹脂
より成る断熱部材311を介して上記加圧力に絶えるよ
うな剛性を有するステイ312上に固定されている。1
0は入口ガイド、12は分離ガイド、15は排紙ローラ
である。
【0107】定着フィルム6は付勢手段308,309
による付勢力を調節することなどにより、搬送時常に矢
印Cの方向に寄り力が働くように構成されている。ま
た、316はリブ52を規制するための規制部材であ
り、駆動ローラ7の外周に沿ってリブ52よりフィルム
中央側に設置されている。したがって、駆動ローラ7が
回転し、フィルム6が搬送されると、矢印Cの方向に寄
り力が働くが、リブ52が規制部材316にぶつかり、
規制されて寄り力が停止する。
による付勢力を調節することなどにより、搬送時常に矢
印Cの方向に寄り力が働くように構成されている。ま
た、316はリブ52を規制するための規制部材であ
り、駆動ローラ7の外周に沿ってリブ52よりフィルム
中央側に設置されている。したがって、駆動ローラ7が
回転し、フィルム6が搬送されると、矢印Cの方向に寄
り力が働くが、リブ52が規制部材316にぶつかり、
規制されて寄り力が停止する。
【0108】次に、本発明を実施したリブ52について
図18〜図21に基づいて説明する。リブ52は図18
のように外周面に切れ込みが入っている。この深さは、
リブ全高の10%〜70%くらいであり、約0.3〜
1.0mmとなっている。切れ込みのピッチはリブの材
質のゴムの硬度と関連していて、硬度10〜100°
(JISA)において円周上1〜30°ピッチで配設し
てあるものが好ましい。一例として、耐熱ウレタンゴム
製硬度85°、切れ込み深さ0.3mmのU型形状円周
上5°おきに設けられたものと、切れ込みのないものに
ついての比較を行う。これらのリブをフィルムに接着
し、曲率10mmの曲面に沿ってフィルムを当接させる
と、図19のようになった。
図18〜図21に基づいて説明する。リブ52は図18
のように外周面に切れ込みが入っている。この深さは、
リブ全高の10%〜70%くらいであり、約0.3〜
1.0mmとなっている。切れ込みのピッチはリブの材
質のゴムの硬度と関連していて、硬度10〜100°
(JISA)において円周上1〜30°ピッチで配設し
てあるものが好ましい。一例として、耐熱ウレタンゴム
製硬度85°、切れ込み深さ0.3mmのU型形状円周
上5°おきに設けられたものと、切れ込みのないものに
ついての比較を行う。これらのリブをフィルムに接着
し、曲率10mmの曲面に沿ってフィルムを当接させる
と、図19のようになった。
【0109】切れ込みのないものでは、リブ内面に応力
が集中するため、リブ−フィルム接着面に撓みが生じ、
剥れを誘発している。これに対し、切れ込みのあるもの
では、リブ−フィルム接着は曲面にそって剥れなく屈曲
している。
が集中するため、リブ−フィルム接着面に撓みが生じ、
剥れを誘発している。これに対し、切れ込みのあるもの
では、リブ−フィルム接着は曲面にそって剥れなく屈曲
している。
【0110】さらに、両者に対して図20のように荷重
をかけながら曲面にそって回転を行うと、図21に示す
ようにリブがフィルムより剥れる時間に大きな差が現れ
た。このことより切れ込みがリブにフィルム間の接着剥
れ防止に対して大きな効果をもっていることがわかる。
をかけながら曲面にそって回転を行うと、図21に示す
ようにリブがフィルムより剥れる時間に大きな差が現れ
た。このことより切れ込みがリブにフィルム間の接着剥
れ防止に対して大きな効果をもっていることがわかる。
【0111】また、切れ込みの形状は、アールをもった
U型のものと、アールをもたないV型のものがあるが、
図22のようにV型のものについては、切れ込みが進行
していく可能性が大きいため、U型のものを用いた。
U型のものと、アールをもたないV型のものがあるが、
図22のようにV型のものについては、切れ込みが進行
していく可能性が大きいため、U型のものを用いた。
【0112】上記構成において、転写部(図示せず)で
転写され、トナーTの載った記録材Pは、入口ガイド1
0上を通り、フィルム6と加圧ローラ9の間に送り込ま
れる。このとき、加熱体1の通電によって、フィルム6
が加熱され所定の温度に保たれているため、トナーTが
載った記録材Pは、加熱体1及びフィルム6と加圧ロー
ラ9によって加熱、加圧搬送されることにより定着さ
れ、分離ガイド12を経て排紙ローラ15により装置外
へ排出される。
転写され、トナーTの載った記録材Pは、入口ガイド1
0上を通り、フィルム6と加圧ローラ9の間に送り込ま
れる。このとき、加熱体1の通電によって、フィルム6
が加熱され所定の温度に保たれているため、トナーTが
載った記録材Pは、加熱体1及びフィルム6と加圧ロー
ラ9によって加熱、加圧搬送されることにより定着さ
れ、分離ガイド12を経て排紙ローラ15により装置外
へ排出される。
【0113】以上のように本発明を画像形成装置の定着
装置に定着フィルムを用いることによって、耐久性のあ
る定着装置を提供することができる。
装置に定着フィルムを用いることによって、耐久性のあ
る定着装置を提供することができる。
【0114】〈実施例13〉次に、本発明の実施例13
を図23及び図24に基づいて説明する。なお、実施例
12との共通箇所には同一符号を付して説明を省略す
る。図23に本発明の実施例13におけるエンドレスフ
ィルムとして定着フィルムを用いた定着装置を示す。リ
ブ52はフィルム6の両端部に接着されている。リブ5
2外周面凹凸状となっており、また、凹凸の波はフィル
ム長手方向に対して角度θをもっている。θは30〜6
0°が適当である。フィルム6は駆動ローラ7と従動ロ
ーラ8の間に掛け渡され、加熱体1と合わせてベルト状
搬送路を形成している。フィルム6を介して駆動ローラ
と相対した位置に駆動ローラと平行な補助ローラ(ピン
チローラ)352が置かれ、これにはリブの凹凸と嵌合
する凹凸をもったシリコーンゴム等のコーティング層3
50,351が設けてある。
を図23及び図24に基づいて説明する。なお、実施例
12との共通箇所には同一符号を付して説明を省略す
る。図23に本発明の実施例13におけるエンドレスフ
ィルムとして定着フィルムを用いた定着装置を示す。リ
ブ52はフィルム6の両端部に接着されている。リブ5
2外周面凹凸状となっており、また、凹凸の波はフィル
ム長手方向に対して角度θをもっている。θは30〜6
0°が適当である。フィルム6は駆動ローラ7と従動ロ
ーラ8の間に掛け渡され、加熱体1と合わせてベルト状
搬送路を形成している。フィルム6を介して駆動ローラ
と相対した位置に駆動ローラと平行な補助ローラ(ピン
チローラ)352が置かれ、これにはリブの凹凸と嵌合
する凹凸をもったシリコーンゴム等のコーティング層3
50,351が設けてある。
【0115】ここでフィルムが図24のように矢印Bの
方向に回転をすると、補助ローラより受ける力は、リブ
の凸面状部位では矢印C,Dのように分解する。このた
め、フィルム端部に向けて力Cが働き、この結果、フィ
ルムは回転している状態では常に両端部に方向に向けて
働くことになる。この結果、フィルムは常に張られた状
態にあり、シワなく回転することが可能となる。こうし
てエンドレスベルトとしての定着フィルムの安定した回
転が得られる。
方向に回転をすると、補助ローラより受ける力は、リブ
の凸面状部位では矢印C,Dのように分解する。このた
め、フィルム端部に向けて力Cが働き、この結果、フィ
ルムは回転している状態では常に両端部に方向に向けて
働くことになる。この結果、フィルムは常に張られた状
態にあり、シワなく回転することが可能となる。こうし
てエンドレスベルトとしての定着フィルムの安定した回
転が得られる。
【0116】〈実施例14〉次に、本発明の実施例14
を図25及び図26に基づいて説明する。なお、実施例
12との共通箇所には同一符号を付して説明を省略す
る。
を図25及び図26に基づいて説明する。なお、実施例
12との共通箇所には同一符号を付して説明を省略す
る。
【0117】図25は本発明の実施例14におけるエン
ドレスベルト感光体を用いた電子写真装置の断面図を示
す。図において、321が本発明を適用した、エンドレ
スベルト感光体である。図26は、ベルト感光体321
の上視図であるが、ポリエチレンテレフタレート等より
成るベースベルトの外面全域にプライマー層を塗布した
後、有機あるいは無機の光導電体層がコートされている
部分が321aとコートされていない部分321b,3
21cとに区別される。コートされていない部分321
bと321cはそれぞれ非通紙領域であり、通紙部に影
響しないように充分な距離が採られて設けらている。
ドレスベルト感光体を用いた電子写真装置の断面図を示
す。図において、321が本発明を適用した、エンドレ
スベルト感光体である。図26は、ベルト感光体321
の上視図であるが、ポリエチレンテレフタレート等より
成るベースベルトの外面全域にプライマー層を塗布した
後、有機あるいは無機の光導電体層がコートされている
部分が321aとコートされていない部分321b,3
21cとに区別される。コートされていない部分321
bと321cはそれぞれ非通紙領域であり、通紙部に影
響しないように充分な距離が採られて設けらている。
【0118】感光ベルト321自体は薄肉であるため、
ベルトのコートされていない部分321bと321cの
場所に例えば、シリコーンゴム等のベルト321とは別
の材質であるリブ322,323が接着されている。リ
ブの外周面は凹凸形状をなしており、凹凸は等間隔に設
けられている。このベルト感光体321は二本のローラ
324,325により支持され、ベルト感光体321に
接着されたリブの凹凸に、外部から圧接される駆動ロー
ラ339の凹凸面に係合しながら矢印Dの方向に回転す
ることにより、矢印Eの方向に搬送される。
ベルトのコートされていない部分321bと321cの
場所に例えば、シリコーンゴム等のベルト321とは別
の材質であるリブ322,323が接着されている。リ
ブの外周面は凹凸形状をなしており、凹凸は等間隔に設
けられている。このベルト感光体321は二本のローラ
324,325により支持され、ベルト感光体321に
接着されたリブの凹凸に、外部から圧接される駆動ロー
ラ339の凹凸面に係合しながら矢印Dの方向に回転す
ることにより、矢印Eの方向に搬送される。
【0119】326は、帯電器であり、ベルト感光体3
21上に一様帯電を行う。一様に帯電された感光体32
1は、露光装置327によって露光され、静電潜像が形
成される。次に、現像装置328より顕像化される。ま
た、カセット329内の記録材330は、給送ローラ3
31と感光体321上の画像形成装置とレジストするよ
うにタイミングをとって回転するレジストローラ332
とによって感光体321上に送り込まれて、次に、転写
装置332よって感光体321上のトナー像が記録材3
30上に転写される。その後、感光体321上は除電装
置334によって除電され、さらに、感光体321上に
残余トナーはクリーニング装置335によってクリーニ
ングされる。一方、感光体321から分離された記録材
330は定着装置336に導かれ、記録材330上のト
ナー像が定着された後に排出ローラ337により排紙ト
レイ338上に排出される。
21上に一様帯電を行う。一様に帯電された感光体32
1は、露光装置327によって露光され、静電潜像が形
成される。次に、現像装置328より顕像化される。ま
た、カセット329内の記録材330は、給送ローラ3
31と感光体321上の画像形成装置とレジストするよ
うにタイミングをとって回転するレジストローラ332
とによって感光体321上に送り込まれて、次に、転写
装置332よって感光体321上のトナー像が記録材3
30上に転写される。その後、感光体321上は除電装
置334によって除電され、さらに、感光体321上に
残余トナーはクリーニング装置335によってクリーニ
ングされる。一方、感光体321から分離された記録材
330は定着装置336に導かれ、記録材330上のト
ナー像が定着された後に排出ローラ337により排紙ト
レイ338上に排出される。
【0120】ベルト感光体321の搬送時、ベルトは駆
動ローラ339からの荷重を直接凹凸面を通して受ける
ため、ベルトはすべりを生じず、確実に精度良く搬送す
ることができ、また凹凸により応力が低減され、リブ−
ベルト間の接着力は保持される。
動ローラ339からの荷重を直接凹凸面を通して受ける
ため、ベルトはすべりを生じず、確実に精度良く搬送す
ることができ、また凹凸により応力が低減され、リブ−
ベルト間の接着力は保持される。
【0121】以上のように、本発明の画像形成装置のベ
ルト感光体に用いることによって、ベルト感光体の精度
良い搬送を簡単な方法で確実に行うことができ、装置の
簡略化や耐久性向上も図れる。
ルト感光体に用いることによって、ベルト感光体の精度
良い搬送を簡単な方法で確実に行うことができ、装置の
簡略化や耐久性向上も図れる。
【0122】また、上記実施例では、本発明を定着エン
ドレスベルトとエンドレスベルト感光体に適用した場合
をそれぞれ説明したが、それに限られことなく、表面に
コート層を設けた搬送エンドレスベルトや中間転写エン
ドレスベルト等にも本発明を適用できる。
ドレスベルトとエンドレスベルト感光体に適用した場合
をそれぞれ説明したが、それに限られことなく、表面に
コート層を設けた搬送エンドレスベルトや中間転写エン
ドレスベルト等にも本発明を適用できる。
【0123】
【発明の効果】以上説明したように、本願第一発明によ
れば、フィルム部材の離型層の厚さを、記録材搬送方向
と直角方向にて、中央部よりも端部の方を厚くするよう
に形成したので、熱伝導性を損なうことなく、非通紙部
昇温により高温になる離型層端部と記録材の幅方向の両
端エッジ部との摺擦による離型層の欠落を防止すること
ができ、長期に亘って良好な加熱・定着性を維持するこ
とができる。
れば、フィルム部材の離型層の厚さを、記録材搬送方向
と直角方向にて、中央部よりも端部の方を厚くするよう
に形成したので、熱伝導性を損なうことなく、非通紙部
昇温により高温になる離型層端部と記録材の幅方向の両
端エッジ部との摺擦による離型層の欠落を防止すること
ができ、長期に亘って良好な加熱・定着性を維持するこ
とができる。
【0124】また、本願第二発明によれば、フィルム式
像加熱装置において、フィルム部材の張力を変化させる
張力可変手段を設け、装置の使用時間、すなわちフィル
ム部材の走行時間の増加に応じて上記張力を増加させる
ようにしたので、支持体とフィルム部材のスリップを防
ぎ、記録材の搬送不良及び定着不良、並びにフィルム部
材が停止状態で発熱体から加熱されることによる損傷等
を防止することができる。
像加熱装置において、フィルム部材の張力を変化させる
張力可変手段を設け、装置の使用時間、すなわちフィル
ム部材の走行時間の増加に応じて上記張力を増加させる
ようにしたので、支持体とフィルム部材のスリップを防
ぎ、記録材の搬送不良及び定着不良、並びにフィルム部
材が停止状態で発熱体から加熱されることによる損傷等
を防止することができる。
【0125】さらに、本願第三発明によれば、エンドレ
スベルトのリブの外周面を凹凸形状にしたので、リブへ
の歪みが減少し、エンドレスベルトへの応力を低下させ
ることができる。これにより、安定してエンドレスベル
トを走行させることができ、そのエンドレスベルトを用
いた定着装置、画像形成装置等の品質を高め、信頼性を
向上させることができる。特に、リブを規制することに
よりエンドレスベルトの寄り、蛇行を防止する手段を有
する装置に用いた場合に有効である。
スベルトのリブの外周面を凹凸形状にしたので、リブへ
の歪みが減少し、エンドレスベルトへの応力を低下させ
ることができる。これにより、安定してエンドレスベル
トを走行させることができ、そのエンドレスベルトを用
いた定着装置、画像形成装置等の品質を高め、信頼性を
向上させることができる。特に、リブを規制することに
よりエンドレスベルトの寄り、蛇行を防止する手段を有
する装置に用いた場合に有効である。
【図1】本発明の実施例1装置の概略構成を示す図であ
る。
る。
【図2】図1装置に用いられる定着装置の概略構成を示
す図である。
す図である。
【図3】図2装置のフィルム部材を有端のフィルムとし
た場合の概略構成を示す図である。
た場合の概略構成を示す図である。
【図4】図1装置のフィルム部材の記録材搬送方向と直
角方向の断面を示す図である。
角方向の断面を示す図である。
【図5】本発明の実施例3におけるフィルム部材の記録
材搬送方向と直角方向の断面を示す図である。
材搬送方向と直角方向の断面を示す図である。
【図6】本発明の実施例4におけるフィルム部材の記録
材搬送方向と直角方向の断面を示す図である。
材搬送方向と直角方向の断面を示す図である。
【図7】本発明の実施例5におけるフィルム部材の記録
材搬送方向と直角方向の断面を示す図である。
材搬送方向と直角方向の断面を示す図である。
【図8】従来例装置におけるフィルム部材の記録材搬送
方向と直角方向の断面を示す図である。
方向と直角方向の断面を示す図である。
【図9】本発明の実施例6装置の概略構成を示す図であ
る。
る。
【図10】図9装置を組み込んだ本発明の実施例6にお
ける複写機の概略構成を示す図である。
ける複写機の概略構成を示す図である。
【図11】図10装置に用いられる発熱体及び該発熱体
の制御手段の概略構成を示す図である。
の制御手段の概略構成を示す図である。
【図12】本発明の実施例7装置の概略構成を示す図で
ある。
ある。
【図13】本発明の実施例9装置の概略構成を示す図で
ある。
ある。
【図14】本発明の実施例10装置の概略構成を示す図
である。
である。
【図15】本発明の実施例11装置の概略構成を示す図
である。
である。
【図16】本発明の実施例12における定着装置の概略
構成を示す断面図である。
構成を示す断面図である。
【図17】図16装置の平面図である。
【図18】図16装置に用いられるリブの概略構成を示
す正面図である。
す正面図である。
【図19】本発明のリブと従来のリブの内周面にそれぞ
れエンドレスベルトを接着して屈曲させた場合の接着面
の状態を比較した図である。
れエンドレスベルトを接着して屈曲させた場合の接着面
の状態を比較した図である。
【図20】図19に示すそれぞれのエンドレスベルトを
用いて行った実験の方法を示す図である。
用いて行った実験の方法を示す図である。
【図21】図20の実験の結果を示す図である。
【図22】本発明のリブの切れ込みの態様を示す図であ
る。
る。
【図23】本発明の実施例13装置の概略構成を示す平
面図である。
面図である。
【図24】図23装置にてエンドレスベルトを回転させ
た場合にリブに働く力を説明するための図である。
た場合にリブに働く力を説明するための図である。
【図25】本発明の実施例14装置の概略構成を示す断
面図である。
面図である。
【図26】図25装置に用いられるエンドレスベルト感
光体の概略構成を示す図である。
光体の概略構成を示す図である。
1 ヒータ、加熱体(発熱体) 6 フィルム(フィルム部材、エンドレスベルト) 6a 基層 6b 離型層 7 駆動ローラ(支持体) 8 従動ローラ(支持体) 9 加圧ローラ(加圧手段) 52 リブ P 記録材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石渡 和彦 東京都大田区下丸子三丁目30番2号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 丸田 秀和 東京都大田区下丸子三丁目30番2号キヤノ ン株式会社内
Claims (6)
- 【請求項1】 発熱体と摺接しながら有端または無端移
動自在に配設されたフィルム部材と、該フィルム部材に
圧接するように配設された加圧ローラとを備え、上記フ
ィルム部材と加圧ローラで記録材を挟持搬送することに
より記録材及び記録材上の未定着現像剤像を加熱する像
加熱装置において、上記フィルム部材は、少なくとも上
記発熱体と摺接する基層と、記録材と接触する離型層を
有し、該離型層は、上記フィルム部材の記録材搬送方向
と直角の方向にて、中央部より端部の方が厚くなるよう
に形成されていることを特徴とする像加熱装置。 - 【請求項2】 フィルム部材の基層は、該フィルム部材
の記録材搬送方向と直角の方向にて、中央部より端部の
方が薄くなるように形成されていることとする請求項1
に記載の像加熱装置。 - 【請求項3】 発熱体及び支持体の周りに所定の張力を
もって張設され、該支持体の回転によって該発熱体と摺
接しながら有端または無端移動自在に配設されたフィル
ム部材と、該フィルム部材に圧接するように配設された
加圧ローラとを備えた像加熱装置において、上記フィル
ム部材の張力を変化せしめる張力可変手段を有し、該張
力可変手段は、上記フィルム部材の有端または無端移動
の累積時間の増加に伴い、該フィルム部材の張力を増大
させるように設定されいることを特徴とする像加熱装
置。 - 【請求項4】 少なくとも片側端部にリブを有する耐熱
性エンドレスベルトにおいて、上記リブの外周面が凹凸
形状になっていることを特徴とするエンドレスベルト。 - 【請求項5】 リブは、エンドレスベルト上に接着によ
り取り付けられていることとする請求項4に記載のエン
ドレスベルト。 - 【請求項6】 請求項4または請求項5に記載のエンド
レスベルトを発熱体と支持体の周りに張設し、該エンド
レスベルトを介して上記発熱体に圧接するように配設さ
れた加圧ローラを備えたこととする像加熱装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35023192A JPH06175519A (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | 像加熱装置並びにエンドレスベルト |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35023192A JPH06175519A (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | 像加熱装置並びにエンドレスベルト |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06175519A true JPH06175519A (ja) | 1994-06-24 |
Family
ID=18409112
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35023192A Pending JPH06175519A (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | 像加熱装置並びにエンドレスベルト |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06175519A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1555229A2 (en) * | 2004-01-19 | 2005-07-20 | Ricoh Company, Ltd. | Belt member and belt device using the same |
JP2006091214A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Fuji Xerox Co Ltd | 定着装置、ベルト管状体および画像形成装置 |
US8724059B2 (en) | 2003-02-26 | 2014-05-13 | Compound Photonics Limited | Vertically aligned nematic mode liquid crystal display having large tilt angles and high contrast |
-
1992
- 1992-12-04 JP JP35023192A patent/JPH06175519A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8724059B2 (en) | 2003-02-26 | 2014-05-13 | Compound Photonics Limited | Vertically aligned nematic mode liquid crystal display having large tilt angles and high contrast |
US9551901B2 (en) | 2003-02-26 | 2017-01-24 | Compound Photonics Limited | Vertically aligned nematic mode liquid crystal display having large tilt angles and high contrast |
EP1555229A2 (en) * | 2004-01-19 | 2005-07-20 | Ricoh Company, Ltd. | Belt member and belt device using the same |
JP2006091214A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Fuji Xerox Co Ltd | 定着装置、ベルト管状体および画像形成装置 |
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