JPH06337601A

JPH06337601A - 加熱装置

Info

Publication number: JPH06337601A
Application number: JP14991693A
Authority: JP
Inventors: Akira Yuza; 曜遊坐; Akira Kuroda; 明黒田; Nobukazu Adachi; 信和安達; Soji Sugita; 壮志杉田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-05-31
Filing date: 1993-05-31
Publication date: 1994-12-06

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、テンションレス系のフィルム加熱
方式の加熱装置において、フィルムの寄りを防ぎ、フィ
ルムの折れ、皺及び亀裂、並びにこれによる定着画像の
劣化、定着フィルムの走行不良、耐久寿命の低下、フィ
ルムの寄り規制音の発生等を生じることのない加熱装置
を提供することを目的とするものである。【構成】定着フィルム８の内面を支持する定着フィル
ムガイド（図示せず）に取り付けられたフランジ１３に
より、定着フィルム８の長手方向端部を規制し、該フラ
ンジ１３の規制面に、定着フィルム８の外周面を支持す
るリブ１５を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加熱体に摺接するよう
に移動駆動させる耐熱性フィルムと、該耐熱性フィルム
を介して加熱体に圧接させながら移動駆動させる加圧部
材とを備え、顕画像が支持された記録材を上記耐熱性フ
ィルムと加圧部材の圧接部に通過させることにより、加
熱体の熱をフィルムを介して記録材に与える方式の加熱
装置に関する。

【０００２】この加熱装置は、電子写真複写機、プリン
タ、ファックス等の画像形成装置における画像加熱定着
装置、即ち電子写真・静電記録・磁気記録等の適宜の画
像プロセス手段により加熱溶融性の樹脂等より成るトナ
ーを用いて記録材（転写材シート・エレクトロファック
スシート・静電記録シート・印刷紙等）に形成したトナ
ー画像を永久固着像として加熱定着処理する画像加熱定
着装置として活用できる。

【０００３】また、例えば、画像を担持した記録材を加
熱して表面性を改質（つや出し等）する装置、仮定着処
理する装置に使用できる。

【０００４】

【従来の技術】従来、例えば特開昭６３−３１３１８２
号公報等に記載されているように、固定支持されたヒー
タと、このヒータに摺接しつつ搬送される耐熱性の定着
フィルムと、このフィルムを介してヒータに圧接し、記
録材をフィルムに密着させる加圧部材とを有し、ヒータ
の熱を定着フィルムを介して記録材へ付与することで、
記録材面に形成担持されている未定着画像を記録材面上
に加熱定着させるフィルム加熱方式の加熱装置が提案さ
れている。

【０００５】このようなフィルム加熱方式においては、
ヒータとして低熱容量加熱体を用いることができため、
従来の接触加熱方式である熱ローラ方式やベルト加熱方
式等の加熱装置に比べ、省電力化及びウェイトタイム短
縮化（クイックスタート）が可能となり、さらに、従来
の加熱方式の種々の欠点を解決できる利点を有し、効果
的なものである。

【０００６】しかし、このフィルム加熱方式の加熱装置
は、薄膜のフィルムの全周に常にテンションを加えて張
り状態を得るようにしたものであり、そのフィルムの駆
動、走行等の制御に複雑な装置が必要であった。

【０００７】そこで、上記従来例のフィルム加熱方式の
加熱装置の改良型装置として、特願平２−１５３６０２
〜１５３６１０号、同２−３３９８９７〜３３９９００
号等（以下、テンションレス系のフィルム加熱方式の加
熱装置と記す）に記載されるような、フィルムとしてエ
ンドレスの形態のものを用い、その周長の少なくとも一
部は常にテンションフリー（テンションが加わらない状
態）とし、フィルムの走行移動は加圧部材の回転駆動力
から得るようにしたフィルム加熱方式の加熱装置が提案
されている。この装置では、フィルムの長手方向の端部
をフランジ部材で受け止めさせて規制することにより、
フィルムの寄り移動力を簡単な構成で低減化し、装置全
体の簡略化及び駆動トルクの大幅な低減を実現すること
ができた。

【０００８】図１２にテンションレス系のフィルム加熱
方式の加熱装置の一例を示す。図１２において、定着フ
ィルム８は加圧ローラ９、ヒータ１４及び記録材との摩
擦力により走行し、走行中に発生する定着フィルム８の
寄りは定着フィルム８の長手方向の端部をフランジ１３
で規制することで制御している。

【０００９】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記テンションレス系のフィルム加熱方式の加熱装置の場
合でも、加圧ローラ９及びヒータ１４の部品精度がばら
ついたり、ヒータ１４の幅方向で温度分布が生じたりす
ることによって、フィルム８の搬送力がその幅方向で不
均一となり、定着フィルム内周長と定着フィルムガイド
周長差の程度によって定着フィルム８の中心軸がフラン
ジ１３に対して傾き、フィルムの寄りを生じることがあ
った。そして、フィルム８の膜厚、材質によってはフラ
ンジ１３による規制部にて、フィルムの折れ、皺及び亀
裂を生じる現象が見られ、その結果として、画像加熱定
着装置にあっては、定着画像の劣化、定着フィルムの走
行不良、耐久寿命の低下、フィルムの寄り規制音の発生
等の欠点があった。

【００１０】本発明は、上記問題点を解決し、テンショ
ンレス系のフィルム加熱方式の加熱装置において、フィ
ルムの寄りを防ぎ、フィルムの折れ、皺及び亀裂、並び
にこれによる定着画像の劣化、定着フィルムの走行不
良、耐久寿命の低下、フィルムの寄り規制音の発生等を
生じることのない加熱装置を提供することを目的とする
ものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、固定の発熱体と、該発熱体に内面を圧接しつつ回
転走行するエンドレス形状の耐熱性薄膜定着フィルム
と、該定着フィルムの内面を該定着フィルムの長手方向
全域に亘って支持する支持部材と、上記定着フィルムを
挟んで上記発熱体と圧接部を形成する加圧部材と、上記
定着フィルムの長手方向端部を規制する規制部材とを備
え、顕画像が支持された記録材を上記圧接部に通過させ
ることにより、該顕画像及び記録材を加熱せしめる加熱
装置において、上記定着フィルムの外周面の移動を規制
する部材を設けたことにより達成される。

【００１２】

【作用】本発明のようなフィルム方式の加熱装置におい
ては、定着フィルムと接触する発熱体及び加圧部材等の
位置、あるいは各部材の膜厚、円筒度等の単品精度、も
しくは発熱体長手方向での温度分布により、定着フィル
ムの搬送力が長手方向で不均一になると、定着フィルム
の中心軸が傾き、これに加圧部材の摩擦力が加わること
によってフィルムの寄りを生ずることがあるが、本発明
によれば、定着フィルム外周面の移動を規制する部材に
より、上記定着フィルムの傾きを規制するので、上記フ
ィルムの寄りを防ぐ。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１４】〈実施例１〉先ず、本発明の実施例１を図
１ないし図５に基づいて説明する。図１は本発明の加熱
装置を備えたレーザビームプリンタの概略構成を示す断
面図である。図１において１は、所定の周速度で回転さ
れる電子写真感光体（以下、ドラムとする）である。該
ドラム１は回転過程で一次帯電器２により正または負の
所定電位に均一帯電を受け、次いでレーザスキャナ３に
よるレーザ走査露光Ｌで目的画像情報の走査書き込みを
受け、これによりドラム１上に静電潜像が形成される。
潜像の形成されたドラム１面は、現像装置４によりトナ
ーＴの供給を受けてトナー画像として顕像化され、次い
でトナー画像は転写ローラ５の位置を通過する過程で、
この転写ローラ５とドラム１との間に送られた記録材Ｐ
面に順次転写されていく。ドラム１から記録材Ｐ面への
転写は、転写ローラ５により記録材Ｐ面の裏側にトナー
画像の荷電極性と逆極性の帯電がなされることにより行
われる。次いで、記録材Ｐは転写ローラ５と逆極性の電
圧を印加した除電針６で除電され、ドラム１から分離
し、加熱装置７へ搬送される。加熱装置７では記録材Ｐ
面上のトナーＴが加熱溶融され、永久固着像として記録
材Ｐ面に定着される。

【００１５】図２、図３及び図４は本実施例の加熱装置
７の正面図、横断面図、及び斜視図である。これらの図
において８は定着フィルムであり、該定着フィルム８は
耐熱性、トナー離型性、強靭性を有する単層定着フィル
ムあるいは所望の表面処理やラミネート処理をした複合
層フィルムである。例えば、耐熱処理をした約５０μｍ
のポリエステル（ＰＥＴ）やポリイミド（ＰＩ）単層フ
ィルム、あるいは上記フィルム面をさらに４フッ化エチ
レン（ＰＴＦＥ）で離型層付与処理した複合層フィルム
等である。

【００１６】この定着フィルム８は、図２に示すように
ヒータ１４と接するように配設されているが、このヒー
タ１４の表面には、蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ、ス
クリーン印刷等で形成されたＴａＳｉＯ₂、銀パラジウ
ム、Ｔａ₂Ｎ、ＲｕＯ₂、ニクロム等の線状または細帯状
の薄膜発熱抵抗部があり、定着フィルム１４を介してそ
の熱を記録材へ伝達するようになっている。

【００１７】また、定着フィルム８はエンドレスの円筒
状で、その周方向にはニップ部を除いて張力が働いてお
らず、加圧ローラ９との摩擦力のみで回転走行する構成
をとっている。つまり、定着フィルム８の内部には、該
定着フィルム８の内面を長手方向全域に亘って支持する
定着フィルムガイド１０が、上記ヒータ１４と当接する
ように配設されており、該ヒータ１４には定着フィルム
８を介して加圧ローラ９を加圧バネ１１ａ，１１ｂによ
り所定の当接圧（例えば、Ａ４幅で総圧３〜６ｋｇｆ）
をもって圧接させている。この加圧ローラ９は、図２に
示すように、軸受１６で支持されており、駆動ギア１２
により回転駆動されるようになっている。

【００１８】また、定着フィルム８の端部は、図４に示
すように、装置組立時に定着フィルムガイド１０に取り
付けられるフランジ１３によって規制されており、加熱
装置７の駆動時に生じる定着フィルム８の寄りを防止し
ている。また、フランジ１３には、定着フィルム８の端
部を規制する面には、定着ニップ部Ｎの定着フィルム移
動方向の上流側方向に、定着フィルム８の端部の外周面
をガイドするリブ１５が設けられている。

【００１９】以上のような加熱装置において、図３に示
すように、未定着トナー画像を転写された記録材Ｐが搬
送されてくると、回転する加圧ローラ９の表面摩擦力に
より定着フィルム８と共に定着ニップ部Ｎへ進入し、少
なくとも定着ニップ部Ｎ内では、加圧バネ１１ａ，１１
ｂの当接圧によって、滑ることなく定着フィルム８及び
加圧ローラ９と同一速度で記録材Ｐの進行方向へ送られ
る。さらに、定着ニップ部Ｎを通過した後、定着フィル
ム８と記録材Ｐは引き続き溶融、軟化したトナーＴの粘
着力により密着したまま搬送され、この搬送過程を冷却
工程として、軟化、溶融したトナーＴの熱が放熱され、
トナーＴは冷却固化し、記録材Ｐ上に永久固着像が形成
される。そして、冷却工程後、定着フィルム８と記録材
Ｐはトナー冷却固化により容易に分離し、分離後記録材
Ｐは加熱装置７より排出される。

【００２０】このように、テンションレスのフィルム加
熱方式の加熱装置は、装置全体を簡略することができ、
駆動トルクを大幅に低減することができる点で優れてい
る。

【００２１】しかし、従来のテンションレスフィルム加
熱方式の加熱装置は、ヒータ１４あるいは加圧ローラ９
等の諸部材の位置、及び膜厚、円筒度等の単品精度、並
びにヒータ長手方向での温度分布により、定着フィルム
８の搬送力が長手方向で不均一となり、定着フィルム８
の寄りが発生するという問題があった。

【００２２】図５に定着フィルムの端部の寄り状態を示
す。上記要因によって定着フィルムの長手方向に搬送力
差を生じると、図に示すように定着フィルム内周長と定
着フィルムガイド周長差の程度によって、定着フィルム
８の中心軸が、定着フィルムガイド１０の支持面及びフ
ランジ１３に対してα°傾き、さらに、定着フィルム８
には加圧ローラ９の長手方向に垂直な力（摩擦力）Ｆが
働くため、定着フィルム８はＦｓｉｎα°の力で寄るこ
とになる。

【００２３】しかしながら、本実施例のように規制フラ
ンジ１３の端部規制面にリブ１５を設け、定着フィルム
端部の外周面をガイドすることにより、定着フィルム８
の中心軸と定着フィルムガイド１０の支持面のなす角α
°を規制し、定着フィルム８の寄り力を低減することが
可能になった。従って、定着フィルム８の端部の折れ、
亀裂及び皺がなくなり、定着フィルムの走行が安定し、
定着画像の不良が軽減した。

【００２４】また、定着フィルム端部をカットする際に
生じるバリ、ノッチは従来厳しく管理されてきたが、本
発明により定着フィルムの寄り力が低減され、端部のバ
リ、ノッチ等、加工上の定着フィルム端部損傷について
の制約を緩和して、コストダウンを図ることができる。

【００２５】〈実施例２〉次に、本発明の実施例２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。

【００２６】本実施例は、図６に示すように、実施例１
のリブ１５を定着フィルム８の長手方向全域に延ばした
ものである。本実施例においても、定着フィルム中心軸
と定着フィルム支持面１０ａのなす角α°を規制するこ
とで実施例１と同様の効果を奏することができる。

【００２７】〈実施例３〉次に、本発明の実施例３を図
７ないし図９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。

【００２８】実施例１では、リブ１５と定着フィルムガ
イド１０の支持面の間には定着フィルム８を挟んでギャ
ップを有しているのに対し、本実施例では、図７及び図
８に示すように板バネ１７が定着フィルム端部を定着フ
ィルムガイド１０の支持面に押し付ける構成となってい
る。

【００２９】本実施例においても、図９に示すように定
着フィルム８の中心軸と定着フィルムガイド１０の支持
面のなす角α°を規制することで実施例１と同様の効果
を奏することができる。

【００３０】また、実施例２のように定着フィルム８の
長手方向全域に延ばしたリブ１５が、定着フィルム８を
定着フィルムガイド１０の支持面に押し付ける構成とし
ても、実施例１と同様の効果を奏することができる。

【００３１】〈実施例４〉次に、本発明の実施例４を図
１０及び図１１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。

【００３２】上記実施例においては、定着フィルム８の
外周面を支持するリブは、フランジ１３の端部規制面に
設けてあるのに対し、本実施例では、図１０及び図１１
に示すように加熱装置７の上フレーム１８の一部が定着
フィルム外周面を支持する部材を兼ねる構成になってい
る。

【００３３】本実施例においても、定着フィルム８の中
心軸と定着フィルムガイド１０の支持面のなす角α°を
規制することで実施例１と同様の効果を奏することがで
きる。

【００３４】また、実施例３及び実施例４において、フ
ィルム押圧部にコロ等を設けても実施例１と同様の効果
があり、さらにフィルム外周面の損傷を防ぐことができ
る。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
定着フィルムの外周面の移動を規制する部材を設けるこ
とにより、定着フィルムの寄り力を低減し、定着フィル
ム端部の折れ、亀裂及び皺がなくなり、定着フィルムの
走行が安定し、定着画像の不良を軽減すると共に、装置
の寿命を延ばすことができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における画像形成装置の概略
構成を示す図である。

【図２】図１装置に用いられる加熱装置の一部切り欠き
正面図である。

【図３】図２装置の横断側面図である。

【図４】図２装置の斜視図である。

【図５】フィルムの寄り力発生を説明するためのモデル
図である。

【図６】本発明の実施例２における加熱装置の斜視図で
ある。

【図７】本発明の実施例３における加熱装置の横断側面
図である。

【図８】本発明の実施例３における加熱装置の斜視図で
ある。

【図９】本発明の実施例３における加熱装置の略縦断平
面図である。

【図１０】本発明の実施例４における加熱装置の正面図
である。

【図１１】図１０装置の横断側面図である。

【図１２】従来の加熱装置の概略構成を示す図である。

【符号の説明】

８定着フィルム９加圧ローラ（加圧部材）１０定着フィルムガイド（定着フィルムの内面を支持
する支持部材）１３フランジ（定着フィルムの長手方向端部を規制す
る規制部材）１４ヒータ（発熱体）１５リブ（定着フィルムの外周面の移動を規制する部
材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者杉田壮志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

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定の発熱体と、該発熱体に内面を圧接
しつつ回転走行するエンドレス形状の耐熱性薄膜定着フ
ィルムと、該定着フィルムの内面を該定着フィルムの長
手方向全域に亘って支持する支持部材と、上記定着フィ
ルムを挟んで上記発熱体と圧接部を形成する加圧部材
と、上記定着フィルムの長手方向端部を規制する規制部
材とを備え、顕画像が支持された記録材を上記圧接部に
通過させることにより、該顕画像及び記録材を加熱せし
める加熱装置において、上記定着フィルムの外周面の移
動を規制する部材を設けたことを特徴とする加熱装置。
【請求項２】定着フィルム外周面の移動を規制する部
材は、定着フィルム内面の支持部材の支持面との間に、
定着フィルムを介して所定の間隙を有することとする請
求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】定着フィルム外周面の移動を規制する部
材は、定着フィルムを定着内面の支持部材の支持面に押
し付けるようにしたこととする請求項１に記載の加熱装
置。