JPH0713448A - 定着装置 - Google Patents

定着装置

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JPH0713448A
JPH0713448A JP15853693A JP15853693A JPH0713448A JP H0713448 A JPH0713448 A JP H0713448A JP 15853693 A JP15853693 A JP 15853693A JP 15853693 A JP15853693 A JP 15853693A JP H0713448 A JPH0713448 A JP H0713448A
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JP
Japan
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belt
heating element
fixing device
temperature coefficient
fixing belt
Prior art date
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Pending
Application number
JP15853693A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeru Obata
小幡  茂
Junichi Matsuno
順一 松野
Tsutomu Hiraoka
平岡  力
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】ベルト式定着装置1の定着ベルト3を、電鋳プ
ロセスにより製造し、正温度係数抵抗素子発熱体2に接
する面の凹凸が大きい場合は、平滑化処理を行い、正温
度係数抵抗素子発熱体2に接する面の表面あらさが0.
5μm 未満の滑らかな面を有し厚さが40μm前後の
Niの定着ベルト3を用いた定着装置。 【効果】金属性の定着ベルトを用いたベルト式定着装置
において、正温度係数抵抗素子発熱体に接する面の表面
あらさが0.5μm 未満の定着ベルトを装着した構成に
より、正温度係数抵抗素子発熱体の寿命,熱効率が向上
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は発熱体として正温度係数
抵抗素子を用いて、その熱エネルギをベルトを介して記
録材に付与する方式の定着装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、複写機,光プリンタ等の画像形成
装置に用いられている定着装置として、内部にヒータを
有した加熱ローラと、弾性層で被覆され加熱ローラに圧
接する加圧ローラで構成された熱ローラ定着方式が広く
使用されていた。しかし、加熱ローラのウォームアップ
タイムが長い,消費電力が大きい等の欠点があった。
【0003】そこで、これらの欠点を克服するベルト定
着方式が種々提案されている。このベルト定着方式は、
発熱体にベルトを接触させて移動し、ベルトの発熱体側
とは反対の面に記録材を加圧密着してベルトとともに発
熱体位置を移動通過させ、発熱体からベルトを介して記
録材に熱エネルギを与える方式である。
【0004】このベルト定着方式におけるベルトに関し
て、特開平3−25475号公報では、ポリイミド等の耐熱樹
脂のフィルムを用い、フィルムの発熱体側の面の表面あ
らさを0.5μm 以上7μm以下と限定し、フィルムの
片寄り,しわの発生を防止している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】フィルムの発熱体側の
面の表面あらさ0.5μm 以上7μm以下のフィルムが
発熱体と摺動する際、初期の凹凸,摺動を繰り返すこと
によって削り取られた突起の発熱体とフィルム間への堆
積によって、発熱体の表面が摩耗し、発熱体の寿命が低
下する、突起物の堆積によって発熱体からフィルムへの
熱伝導率が低下して発熱体の熱効率が低下するという問
題が発生する。さらに、エンドレス状の樹脂フィルムを
長時間使用した場合、熱膨張によるフィルム径の変化,
発熱体とフィルムとの摩擦力の変化により、フィルムが
軸方向に移動してしまったり、しわが発生する等の問題
もある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、用紙上に形成
された未定着トナー像を、耐熱性のシームレスベルトを
介して加熱溶融し、用紙上にトナー像を定着させる定着
装置において、電鋳プロセスによる金属性のシームレス
ベルトを用い、さらに、ベルトの発熱体に接する面の表
面あらさを0.5μm 未満に抑えるようにした。
【0007】
【作用】ベルト定着装置のシームレスベルトの正温度係
数抵抗素子発熱体に接する面の表面あらさを0.5μm
未満に抑えることにより、正温度係数抵抗素子発熱体表
面の摩耗量を低減し、寿命の向上が図られ、さらに、発
熱体の熱効率の向上も図ることができる。また、電鋳プ
ロセスによる金属性のベルトを用いることにより、正温
度係数抵抗素子発熱体からの熱伝導率がよく、長時間使
用した場合でも、熱膨張によるフィルム径の変化,発熱
体とフィルムとの摩擦力の変化が小さく、ベルトの軸方
向への移動,しわの発生等を防止できる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
【0009】図1に本発明の定着装置を適用した電子写
真装置の断面図を示す。ホッパ内に堆積した用紙8を一
枚ずつ分離給送して、屈曲ガイド12へ搬送する。搬送
ローラ10により、用紙8は感光ドラム15上のトナー
が転写される転写部へ搬送される。感光ドラム15上の
トナー像は現像機16により可視化される。その後、用
紙8は金属のシームレスの定着ベルト3,駆動プーリ
4,正温度係数抵抗素子発熱体2,加圧ローラ5,剥離
ローラ6,補助ローラ7からなるベルト式定着装置1へ
搬送され、トナー像は用紙8へ定着される。定着後の用
紙8は、搬送ローラ14により屈曲ガイド13へ送ら
れ、搬送ローラ11によりアウトプットトレイへ搬出さ
れる。
【0010】図2にベルト式定着装置1の構成を示す。
以下、その動作を説明する。
【0011】定着ベルト3は、駆動プーリ4によって矢
印Aの方向へ回転し、未定着トナー9をのせた用紙8と
共に正温度係数抵抗素子発熱体2と加圧ローラ5に接す
るニップ部Nに搬送される。そして、正温度係数抵抗素
子発熱体2の熱により加熱され、空気によって十分冷却
された後、剥離ローラ6によって用紙8と分離される。
そのため、用紙8上の未定着トナー9は、ニップ部Nで
加熱されて溶融後、冷却されて用紙8に固着し定着ベル
ト3と分離されるため、高温オフセットが生じない。
【0012】定着ベルト3は、正温度係数抵抗素子発熱
体2の熱が瞬時にトナー及び用紙8に伝わるように十分
薄く、用紙8と接触する面にはフッ素系樹脂層が施され
ている。一例として、厚み30μmのNiの基材の表面
に導電材を添加したPTFE(四フッ化エチレン樹脂)
を20μmの厚みで被覆したものである。
【0013】駆動プーリ4と補助ローラ7の表面には、
耐熱性の高摩擦係数を有するシリコーンゴムが被覆され
ており、駆動プーリ4と定着ベルト3との滑りを防いで
いる。尚、シリコーンゴムの他に、駆動プーリ4の表面
に微小な凹凸を付けるローレット処理を施してもよい。
加圧ローラ5の形状は、用紙のしわを防止するため逆ク
ラウン形状になっている。
【0014】次に本発明における定着ベルト3について
説明する。まず、電鋳プロセスについて説明する。図3
に電鋳プロセスの概略図を示す。金属(例えばNi)の
メッキ液18の中に、定着ベルト3の内径に等しい金属
性の母材17を浸し、この母材17とメッキ液18を電
極19で接続して電圧をかけることにより、金属のメッ
キ液18のイオンが母材17の表面に付着し薄膜を形成
する。この時、電圧をかける時間を制御することによ
り、所定の膜厚を得ることができる。所定の膜厚が得ら
れた後、母材17から剥がされ、継ぎ目のない定着ベル
ト3ができあがる。このプロセスにより作られた定着ベ
ルト3の、正温度係数抵抗素子発熱体2に接する面(裏
面)の表面あらさの状態を図5,図6に示す。図に示す
ように、母材17の表面あらさの状態によって、定着ベ
ルト3の裏面のあらさが左右される。図5のように、母
材17の凹凸が大きい場合、定着ベルト3の裏面には
0.5μm以上の凹凸(突起)が全面にみられる。この
状態で定着ベルト3と正温度係数抵抗素子発熱体2を摺
動させた場合、正温度係数抵抗素子発熱体2の定着ベル
ト3と接する面は、突起によって摩耗する。さらに摺動
を続けると、定着ベルト3の突起が削れ、正温度係数抵
抗素子発熱体2と定着ベルト3の間に堆積し、正温度係
数抵抗素子発熱体2の摩耗を増大させ、寿命を低下させ
る。図4に、定着ベルト3の裏面の表面あらさと正温度
係数抵抗素子発熱体2の摩耗量の関係を示す。表面あら
さが大きくなると正温度係数抵抗素子発熱体2の摩耗量
が多くなる。また、突起物の堆積によって、正温度係数
抵抗素子発熱体2と定着ベルト3の間に空気の層がで
き、熱伝導が悪くなり、正温度係数抵抗素子発熱体2の
熱効率を低下させてしまい、画質の劣化を招いてしま
う。そこで、本発明は、図6に示すような、定着ベルト
3の裏面の表面あらさが0.5μm 未満の平滑な定着ベ
ルト3を用いる。この定着ベルト3は、電鋳プロセスに
より製作された後、裏面のあらさが大きいものは図7に
示すような方法によって、凹凸を除去する。この後処理
を行うことによっても、表面あらさ0.5μm 未満の定
着ベルト3が得られる。
【0015】図7は、ローラ20,ローラ21の二本の
ローラを用いて、定着ベルト3の裏面の凹凸を除去する
方法である。定着ベルト3をローラ20,ローラ21と
の間に回転可能な状態で挟持し、ローラ20とローラ2
1にそれぞれ矢印で示した方向に押付力を作用させて、
ローラ20とローラ21を等速で回転させる。押付力を
作用させながら回転させることにより、定着ベルト3の
裏面の凹凸を押しつぶし、平滑な面を得ることができ
る。
【0016】定着ベルト3は厚さが40μm前後と大変
薄いため、ベルトの回転によるしわの発生等を考慮して
金属ベルトを採用した。材質に関しては、熱伝導率が良
く、しかも、他の金属に比べ熱膨張率が低いNiを用い
た。Niは金属の中でも電鋳プロセスによる製造が容易
というメリットもある。
【0017】以上の実施例による定着ベルト3をベルト
式定着装置1に用いることにより、正温度係数抵抗素子
発熱体2表面の摩耗量を低減し、寿命の向上が図られ、
さらに、図8のベルト表面の温度データに示すように、
発熱体の熱効率の向上も図ることができる。そして、電
鋳プロセスによる金属性のベルトを用いることにより、
正温度係数抵抗素子発熱体2からの熱伝導率がよく、長
時間使用した場合でも、熱膨張によるベルト径の変化,
しわの発生等を防止できる。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、ベルト式定着を適用し
た電子写真装置において、定着ベルトの正温度係数抵抗
素子発熱体に接する面の表面あらさを0.5μm 未満と
することで、正温度係数抵抗素子発熱体表面の摩耗の低
減,発熱体の熱効率の向上を図ることができる。また、
電鋳プロセスによる金属性のベルト、特に熱伝導率が良
く、熱膨張率が低いNiベルトを用いることにより、正
温度係数抵抗素子発熱体からの熱伝導率がよく、熱膨張
によるベルト径の変化,しわの発生等を防止でき、高画
質の画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の定着装置を適用した電子写真装置の断
面図。
【図2】本発明の定着ベルトを適用したベルト式定着装
置の断面図。
【図3】電鋳プロセスの説明図。
【図4】定着ベルト裏面の表面あらさと正温度係数抵抗
素子発熱体表面の摩耗量の関係の説明図。
【図5】定着ベルト裏面の状態図(母材の凹凸大)。
【図6】定着ベルト裏面の状態図(母材の凹凸小)。
【図7】定着ベルト裏面の凹凸の除去方法の説明図。
【図8】正温度係数抵抗素子発熱部の定着ベルト表面の
温度特性図。
【符号の説明】
2…正温度係数抵抗素子発熱体、3…定着ベルト、4…
駆動プーリ、5…加圧ローラ、6…剥離ローラ、7…補
助ローラ、8…用紙、9…未定着トナー。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】用紙上に形成された未定着トナー像を、耐
    熱性のシームレスベルトを介して加熱溶融し、用紙上に
    トナー像を定着させる定着装置において、トナー像を加
    熱溶融する発熱体に接触しながら移動する上記シームレ
    スベルトに、金属性のシームレスベルトを用い、前記発
    熱体に接する面の表面あらさが0.5μm 未満であるこ
    とを特徴とする定着装置。
  2. 【請求項2】請求項1における前記シームレスベルトを
    電鋳プロセスによるNiの金属ベルトとした定着装置。
  3. 【請求項3】請求項1における前記シームレスベルトを
    電鋳プロセスにより表面あらさが0.5μm 未満の母材
    で製作した定着装置。
  4. 【請求項4】請求項1における前記シームレスベルトの
    裏面の表面あらさが大きいベルトを二本のローラで挟持
    し、前記二本のローラに圧力を加えながら回転させるこ
    とにより、発熱体に接する面の凹凸を除去した定着装
    置。
  5. 【請求項5】請求項1におけるトナー像を加熱溶融する
    発熱体に、正温度係数抵抗素子発熱体を用いた定着装
    置。
JP15853693A 1993-06-29 1993-06-29 定着装置 Pending JPH0713448A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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