JPH09237001A - 加熱装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動体とガイド部材との摩擦抵抗を減らし、
移動体の偏り、シワの発生、削れ等、移動体の走行上の
不具合を解消し、移動体の高耐久化や処理の高速化が可
能な加熱装置及び画像形成装置を提供すること。 【解決手段】 フィルム状の移動体７１０と、該移動体
をガイドするガイド部材７１６と、該ガイド部材に対し
該移動体を介して圧接しニップｎを形成する加圧部材７
３０と、該移動体を昇温せしめ該移動体の移動と共に該
ニップ内を搬送せられる被加熱材を加熱する加熱手段
と、を有する加熱装置において、上記ガイド部材が移動
体をガイドするガイド面に、移動体の移動方向又は移動
体の移動方向と交差する方向で離間した複数のガイド部
を有していること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガイド部材にガイ
ドされて移動する耐熱性のフィルムに、被加熱材を密着
させて加熱するフィルム加熱方式の加熱装置及び該加熱
装置を電子写真・静電記録等の適宜の画像形成プロセス
における像加熱定着装置として備える画像形成装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】加熱定着装置に代表される加熱装置とし
ては、従来から熱ローラ方式、フィルム加熱方式等の接
触加熱方式が広く用いられている。

【０００３】このような装置はハロゲンランプ、発熱抵
抗体に電流を流して発熱させ、ローラやフィルムを介し
てトナー像の加熱を行なっている。

【０００４】一方、特公平５−９０２７号公報では、磁
束により定着ローラに渦電流を発生させ、ジュール熱に
よって該定着ローラを発熱させて被加熱材を加熱する装
置が提案されている。

【０００５】該装置では、渦電流の発生を利用すること
で発熱位置をトナーに近くすることができ、ハロゲンラ
ンプを用いた熱ローラよりも消費エネルギの効率アップ
が達成できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のフィルム加熱方
式では、例えばプロセススピードを高速化した場合など
には、フィルムと該フィルムをガイドするフィルムガイ
ドとの摩擦抵抗が大きくなり、フィルムが偏ったり、シ
ワが発生するなどの不具合が生じる。

【０００７】特に、磁束により定着ローラに渦電流を発
生させジュール熱によって発熱させる電磁加熱方式の装
置においては、フィルムに金属製のものを用いるため、
削れ等が問題となってくる。

【０００８】そこで本発明は移動体とガイド部材との摩
擦抵抗を減らし、移動体の偏り、シワの発生、削れ等、
移動体の走行上の不具合を解消し、移動体の高耐久化や
処理の高速化が可能な加熱装置及び画像形成装置の提供
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする加熱装置及び該加熱装置を像加熱定着装置とし
て備えた画像形成装置である。

【００１０】（１）フィルム状の移動体と、該移動体を
ガイドするガイド部材と、該ガイド部材に対し該移動体
を介して圧接しニップを形成する加圧部材と、該移動体
を昇温せしめ該移動体の移動と共に該ニップ内を搬送せ
られる被加熱材を加熱する加熱手段と、を有する加熱装
置において、上記ガイド部材が移動体をガイドするガイ
ド面に、移動体の移動方向又は移動体の移動方向と交差
する方向で離間した複数のガイド部を有していることを
特徴とする加熱装置。

【００１１】（２）上記複数のガイド部が移動体の移動
方向に対して斜めとなるように配設された格子状のリブ
であることを特徴とする（１）の加熱装置。

【００１２】（３）上記複数のガイド部が移動体の移動
方向に対して斜めとなるように配設された複数のリブで
あることを特徴とする（１）の加熱装置。

【００１３】（４）上記ガイド部材において、長尺軸に
垂直な任意の断面におけるリブの数が同じであることを
特徴とする（２）又は（３）記載の加熱装置。

【００１４】（５）上記加熱手段は、移動体に誘導電流
を発生させることにより移動体自身を発熱させることを
特徴とする（１）乃至（４）の何れかに記載の加熱装
置。

【００１５】（６）記録材上に担持させた顕画剤像を加
熱処理することを特徴とする（１）乃至（５）の何れか
に記載の加熱装置。

【００１６】（７）記録材上に顕画剤像を担持させる像
形成手段と、該記録材上の顕画剤像を加熱処理する
（１）乃至（５）の何れかに記載の加熱装置とを備えた
ことを特徴とする画像形成装置。

【００１７】〈作用〉すなわち、移動体をガイドするガ
イド部材のガイド部は、移動体の移動方向又は移動体の
移動方向と交差する方向で離間しており、移動体に対
し、線接触或は点接触等、小面積で接触することになる
ので、回転体と回転ガイドの摩擦抵抗を軽減でき、回転
体の偏りや、シワを防止することが可能となる。また、
削れに対しても有利となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】

〈実施形態例１〉 （１）画像形成装置の全体構成（図３） 図３は本発明の加熱装置を像加熱定着装置として用いた
画像形成装置の概略断面図である。

【００１９】１は第１の像担持体としての回転ドラム型
の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）である。
該感光ドラム１は矢印の時計方向に所定の周速度（プロ
セススピード）をもって回転駆動され、その回転過程で
一次帯電器２によりマイナスの所定の暗電位ＶＤに一様
に帯電処理される。

【００２０】３はレーザービームスキャナであり、不図
示の画像読取装置・ワードプロセッサ・コンピュータ等
のホスト装置から入力される目的画像情報の時系列電気
デジタル画像信号に対応して変調されたレーザービーム
を出力し、前記のように一次帯電器２でマイナスに一様
帯電された感光ドラム１面が該レーザービームで走査露
光されることで露光部分は電位絶対値が小さくなって明
電位ＶＬとなり回転感光ドラム１面に目的の画像情報に
対応した静電潜像が形成されていく。

【００２１】次いでその潜像は現像器４によりマイナス
に帯電した粉体トナーで反転現像（レーザー露光部ＶＬ
にトナーが付着）されて顕像化される。

【００２２】現像器４は回転駆動される現像スリーブ４
ａを有し、そのスリーブ外周面にマイナスの帯電を持っ
たトナーの薄層がコートされてドラム１面と対向し、ス
リーブ４ａにはその絶対値がドラム１の暗電位ＶＤより
も小さく、明電位ＶＬよりも大きな現像バイアス電圧Ｖ
ＤＣが印加されていることで、スリーブ４ａ上のトナー
が感光ドラム１の明電位ＶＬの部分のみ転移して潜像が
顕像化（反転現像）される。

【００２３】一方、給紙トレイ１４上に積載セットされ
ている第２の像担持体としての記録材１５が給紙ローラ
１３の駆動により１枚宛繰り出し給紙され、搬送ガイド
１２ａ、レジストローラ対１０・１１、転写ガイド８・
９を経由して、感光ドラム１とこれに当接させて転写バ
イアスを印加した転写部材としての転写ローラ５のニッ
プ部（転写部）ｍへ感光ドラム１の回転と周期どりされ
た適切なタイミングをもって給送されて該給送転写材１
５の面に感光ドラム１面側のトナー像が順次に転写され
ていく。転写部材としての転写ローラ５の抵抗値は１０
⁸ 〜１０⁹ Ωｍ程度のものが適当である。

【００２４】転写部を通った記録材１５は感光ドラム１
面から分離され、搬送ガイド１２ｂで定着器７へ導入さ
れて転写トナー像の定着を受け、画像形成物（プリン
ト）として排紙トレイ１６へ出力される。記録材分離後
の感光ドラム１面はクリーニング装置６で転写のこりト
ナー等の感光ドラム面残留物の除去を受けて清浄面化さ
れて繰り返して作像に供される。

【００２５】（２）定着装置７の全体構成 次に本発明の実施例の像加熱装置である定着装置を詳細
に説明する。

【００２６】まず、定着装置全体の構成を説明する。

【００２７】図１（ａ）は本発明における定着装置７の
断面図、図１（ｂ）は該定着装置７の定着フィルムの断
面図である。

【００２８】定着フィルム７１０は矢印の方向に回転
し、フィルムガイド１６によってニップ部への加圧とフ
ィルムの搬送安定性が図られている。

【００２９】さらにフィルムガイド７１６は、磁界発生
手段としてのコア７１７とコイル７１８を支持する働き
も持つ。該コア７１７はフェライトやパーマロイ等とい
ったトランスのコアに用いられる高透磁率の材料が良
く、より好ましくは１００ｋＨｚ以上でも損失の少ない
フェライトを用いるのがよい。

【００３０】コイル７１８には励磁回路（不図示）が接
続されており、この回路は２０ｋＨｚから５００ｋＨｚ
の高周波をスイッチング電源で発生できるようになって
いる。

【００３１】該磁界発生手段等を具備したフィルムガイ
ド７１６と加圧ローラ７３０とがフィルム７１０を挟ん
で圧接され、ニップｎが形成されており、上述の如く未
定着トナー像が担持された記録材１５が該ニップｎに導
入されて加熱定着処理される。

【００３２】このニップｎ内での加熱原理は、励磁回路
からの高周波電流をコイル７１８に加えることにより発
生させた交番磁束が、高透磁率コア７１７に導かれてニ
ップｎ近傍で定着フィルム７１０の発熱層７０１に作用
して渦電流を発生させ、この渦電流と発熱層７０１の固
有抵抗とによって熱が発生するものである。

【００３３】この発生した熱が弾性層７０２、離形層７
０３を介してニップｎに搬送される被記録材１５と被記
録材１５上のトナーＴに付与され、トナーＴの像を溶融
させる。そして該ニップｎ内で溶融されたトナー像が、
ニップ通過後、自然冷却して永久固着像となる。

【００３４】（３）フィルムガイド７１６のガイド部 図２にフィルムガイド７１６の斜視図および、ニップｎ
部から見た底面図を示す。

【００３５】同図に示すようにフィルムガイド７１６表
面（ガイド面）にはガイド部としてのリブ３０が設けて
ある。リブ３０はフィルムとの摺動面積を小さくするよ
うにフィルムの移動方向又はフィルムの移動方向と交差
する方向で離間させたものであり、本例ではフィルムの
移動方向に対して斜めにクロスする２０ｍｍ間隔の格子
状に形成されている。

【００３６】このようにフィルム７１０のガイド面にリ
ブ３０を設けたことによって、フィルム７１０とフィル
ムガイド７１６との摩擦力を軽減させると共に、フィル
ム幅方向の温度分布不均一性を防止している。

【００３７】つまり、リブ３０がフィルム７１０の移動
方向に対して斜めの格子状に配設されているため、フィ
ルム７１０は回転によって幅方向全域でリブ３０と接触
することになる。したがって、リブ３０をフィルム７１
０の移動方向に対して平行に配設した場合と比べ、特定
の部分が常に接触して長手方向の温度分布が不均一にな
るということが無くなる。また、上記理由により、フィ
ルム７１０とリブ部３０との摩擦による削れに対しても
有利となる。

【００３８】更に、本実施例の発展例として、フィルム
ガイド７１６の長尺軸に垂直な任意断面におけるリブ３
０の数が同じになるようにリブ間隔と角度を設定するこ
とにより、更に均一な温度分布を達成することができ
て、フィルム７１０とリブ３０との摩擦に対しても有利
となる。

【００３９】〈実施形態例２〉図４に本発明の実施形態
例２を示す。

【００４０】本形態例では、同図に示すようにフィルム
ガイド７１６の表面のリブ３１をフィルムの移動方向に
対し斜めとなるように、２０ｍｍの間隔をもって複数個
配設されている。このように配設させることによって、
フィルム７１０とフィルムガイド７１６の摩擦力を軽減
させると共に、フィルム長手方向の温度分布不均一性を
なくすことができ、また、削れに対しても有利となる。

【００４１】また、本例のようにリブ３１を配設させる
ことにより、フィルム７１０の回転に伴い該フィルム７
１０に長手方向の一端部側（図中の矢印の方向）に引き
寄せられる力が働く。

【００４２】この為、図５に示す様にフィルム７１０の
保持機構においてフィルムの寄りを規制する場合にも、
フィルム７１０が引き寄せられる片側のみに側板７０を
設け、それにフィルム７１０を付き当てるようにして保
持するだけでよく、構成の簡略化が可能となる。したが
って、装置の小型化や、低コスト化に有利となる。

【００４３】〈実施形態例３〉図６に本発明の実施形態
例３を示す。

【００４４】本実施形態例では、ガイド部として、ボス
状の突起物３２を２ｍｍ間隔で連ねたものを、フィルム
の移動方向に対して斜めとなるように２０ｍｍ間隔で複
数列配設してある。

【００４５】本例においてもボス状の突起物３２によ
り、前述の形態例２と同様、フィルム７１０とフィルム
ガイドの摩擦力を軽減させると共に、フィルム長手方向
の温度分布不均一性を無くすことができ、また、削れに
対しても有利となる。

【００４６】さらに前述の形態例２と同様にフィルム７
１０の偏りを防止するフィルムの保持方法も簡略化する
ことができ、装置の小型化や、低コスト化に有利とな
る。

【００４７】〈実施形態例４〉（図７） 図７の（ａ）・（ｂ）・（ｃ）はそれぞれガイド部の他
の構成形態例を示したものである。

【００４８】（ａ）のものは、フィルム移動方向上流側
に向けて凸の円弧上のガイド部３３ａを設けた例であ
り、フィルム７１０は移動に伴い両端部側に引っ張られ
る構成としたものである。

【００４９】（ｂ）のものは、ガイド部３３ｂをフィル
ム移動方向のニップｎより上流側にのみ設けたものであ
る。

【００５０】（ｃ）のものは、フィルム７１６の下面に
円形の穴３３ｃを空けて離間部（白抜き部）とし、その
他の表面をガイド部（網掛け部）３３ｄとしたものであ
る。

【００５１】〈その他の実施形態〉（図８） 図８の（ａ）・（ｂ）・（ｃ）はそれぞれ電磁誘導加熱
方式の像加熱装置の他の構成形態例を示し、（ｄ）は抵
抗発熱体による加熱方式の像加熱装置の構成形態例を示
したものである。

【００５２】（ａ）のものは電磁誘導加熱構造体７１７
・７１８・７１６のガイド部材７１６の下面と、駆動ロ
ーラー８１５と、従動ローラー（テンションローラー）
８１６との、３部材間にエンドレスベルト状の導電部材
としてのフィルム７１０を懸回張設して駆動ローラー８
１５によりフィルム７１０を回転駆動する構成のもので
ある。７３０はフィルム７１０を挟んでガイド部材下面
に圧接させた加圧ローラーであり、フィルム７１０の回
転移動に伴い従動回転する。

【００５３】（ｂ）のものは、電磁誘導加熱構造体７１
６・７１７・７１８のガイド部材７１６の下面と駆動ロ
ーラー８１５の２部材間にエンドレスベルト状の導電部
材としてのフィルム７１０を懸回張設して駆動ローラー
８１５により回転駆動する構成のものである。

【００５４】（ｃ）のものは、導電部材としてのフィル
ム７１０として、エンドレスベルト状のものではなく、
ロール巻きにした長尺の有端フィルムを用い、これを繰
り出し軸８１７側から電磁誘導加熱構造体７１６・７１
７・７１８のガイド部材下面を経由させて巻き取り軸８
１８側へ所定の速度で走行させるように構成したもので
ある。

【００５５】（ｄ）のものは、フィルム幅方向に長手の
線状抵抗発熱体８０１を保持したガイド部材７１６にエ
ンドレス状のフィルム７１０を外嵌し、該フィルム７１
０を挟んでガイド部材下面に加圧部材７３０を圧接し、
該加圧部材７３０の駆動によりフィルム７１０を回転駆
動するものである。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したとおり本発明によれば、移
動体とガイド部材との摩擦抵抗を減らし、移動体の偏
り、シワの発生、削れ等、移動体の走行上の不具合を解
消し、移動体の高耐久化や処理の高速化が可能な加熱装
置及び画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の加熱定着装置の概略構成図、
（ｂ）は定着フィルムの断面図

【図２】本発明の実施形態例１のガイド部材の要部斜視
図及び底面図

【図３】本発明の像加熱装置を備えた画像形成装置の要
部概略図

【図４】本発明の実施形態例２のガイド部材の要部斜視
図及び底面図

【図５】（ａ）は本発明の実施形態例２の保持機構を説
明する要部斜視図、（ｂ）はその側面図

【図６】本発明の実施形態例３のガイド部材の斜視図及
び底面図

【図７】その他のガイド部の構成を示す図

【図８】その他の実施形態の要部概略図

【符号の説明】

７１６ ガイド部材 ７１０ 移動体（フィルム） ７１７ コア ７１８ 励磁コイル ３０，３１，３２，３３ａ，３３ｂ，３３ｄ ガイド
部

フロントページの続き (72)発明者 木須 浩樹 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィルム状の移動体と、該移動体をガイ
   ドするガイド部材と、該ガイド部材に対し該移動体を介
   して圧接しニップを形成する加圧部材と、該移動体を昇
   温せしめ該移動体の移動と共に該ニップ内を搬送せられ
   る被加熱材を加熱する加熱手段と、を有する加熱装置に
   おいて、 上記ガイド部材が移動体をガイドするガイド面に、移動
   体の移動方向又は移動体の移動方向と交差する方向で離
   間した複数のガイド部を有していることを特徴とする加
   熱装置。
2. 【請求項２】 上記複数のガイド部が移動体の移動方向
   に対して斜めとなるように配設された格子状のリブであ
   ることを特徴とする請求項１の加熱装置。
3. 【請求項３】 上記複数のガイド部が移動体の移動方向
   に対して斜めとなるように配設された複数のリブである
   ことを特徴とする請求項１の加熱装置。
4. 【請求項４】 上記ガイド部材において、長尺軸に垂直
   な任意の断面におけるリブの数が同じであることを特徴
   とする請求項２又は３記載の加熱装置。
5. 【請求項５】 上記加熱手段は、移動体に誘導電流を発
   生させることにより移動体自身を発熱させることを特徴
   とする請求項１乃至４の何れかに記載の加熱装置。
6. 【請求項６】 記録材上に担持させた顕画剤像を加熱処
   理することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載
   の加熱装置。
7. 【請求項７】 記録材上に顕画剤像を担持させる像形成
   手段と、該記録材上の顕画剤像を加熱処理する請求項１
   乃至５の何れかに記載の加熱装置とを備えたことを特徴
   とする画像形成装置。