JPH1048977A - 像加熱装置 - Google Patents
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- JPH1048977A JPH1048977A JP6815297A JP6815297A JPH1048977A JP H1048977 A JPH1048977 A JP H1048977A JP 6815297 A JP6815297 A JP 6815297A JP 6815297 A JP6815297 A JP 6815297A JP H1048977 A JPH1048977 A JP H1048977A
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Abstract
部の損傷を緩和する。 【解決手段】 フィルム20の端部を支持する従動リン
グ28とフィルム20との間に弾性リング27を設け
る。
Description
て渦電流を発生させてフィルムを発熱させる像加熱装置
に関し、特に電子写真装置、静電記録装置などの画像形
成装置に用いられ未定着画像を定着する定着装置に好適
な像加熱装置に関する。
装置としては、熱ローラ方式、フィルム加熱方式等の接
触加熱方式の定着装置が広く用いられており、これらの
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
っている。従って、発熱位置とトナーとの間には、フィ
ルム加熱方式の定着装置であっても若干の距離を有して
おり、その分だけ消費エネルギーの効率が低下せざるを
得なかった。
されているように、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ローラを発熱させる加熱装
置が提案され、渦電流の発生を利用することで、発熱位
置をトナーにより近くすることができ、消費エネルギー
の効率の向上が図られた。さらに、より一層の熱効率の
向上のために、薄いフィルム自身に渦電流を発生させて
発熱させ、加熱を行う方式の定着装置が提案された。
磁誘導を利用したフィルム方式の定着装置は、例えば、
装置を高速化したり、耐久性を上げようとした場合、フ
ィルムが寄ってフィルム端部と定着装置の側板の摺擦等
により、フィルムの長手方向端部が破損してしまうこと
があった。
本発明は、回転移動可能なエンドレス状のフィルムと、
磁束を発生する励磁コイルと、を有し、この励磁コイル
により発生する磁束により前記フィルムに渦電流を発生
させてフィルムを発熱させ、このフィルムからの熱によ
り記録材上の画像を加熱する像加熱装置において、前記
フィルムの移動方向と直交する方向のフィルム端部を支
持する支持部材と、この支持部材とフィルム端部の間に
設けられた弾性部材と、を有することを特徴とするもの
である。
像加熱装置を定着装置として用いた画像形成装置の断面
図である。
写真感光体(以下、感光ドラムと記す)である。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(帯電ローラ)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。
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、上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。
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。
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位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の部分にのみ転移して潜像
が顕像化(反転現像)される。
ている記録材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の回転と同期どりされた適切なタイミングをも
って給送されて記録材15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の体積抵抗値は108〜109Ωcm程度のもの
が適当である。
面から分離され、搬送ガイド12bで像加熱装置である
定着装置7へ導入されて転写トナー像の加熱定着を受
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で転写残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。
る定着装置を詳細に説明する。
面図である。
レス状の定着フィルムであり、矢印の方向に回転し、フ
ィルムガイド21によって圧接部(以下、ニップ部とす
る)への加圧とフィルムの搬送安定性が図られている。
また、この定着フィルム20は、図7(b)の断面図に
示すように、導電性部材から形成される発熱層20a上
に、ゴム等の弾性層20bを有しており、さらにトナー
との分離性を上げるために離型層20cが形成された構
成となっている。従って、上記フィルムガイド21に支
持された高透磁率のコア22と励磁コイル23により、
定着フィルム20の発熱層20aに渦電流を発生させる
ことにより、発熱層20aは発熱し、ニップ部nにおい
て記録材15上の未定着トナーTを加熱できるようにな
っている。
磁性SUS,ニッケル−コバルト合金といった強磁性体
の金属から形成される厚さ1〜100μmのものが好ま
しい。
フッ素ゴム,フルオロシリコーンゴム等の耐熱性,熱伝
導性の良い材料からなる厚さ10〜500μmのものが
好ましい。
A,PTFE,FEP等),シリコーン樹脂,フルオロ
シリコーンゴム,フッ素ゴム,シリコーンゴム等の離型
性、耐熱性の良い材料からなる厚さ1〜100μmのも
のが好ましい。
やパーマロイ等といったトランスのコアに用いられる材
料、より好ましくは100kHz以上でも損失の少ない
フェライトが用いられており、このコア22の周囲に巻
かれたコイル23に、励磁回路(不図示)から20kH
z〜500kHzの高周波電流を流すことにより磁束が
発生し、この磁束の変化によって発熱層20aに渦電流
が発生し、発熱層20aの固有抵抗に基づきジュール熱
により発熱が生じるのである。
ム20には、加圧部材として、芯金24aとシリコンゴ
ム層24bからなる加圧ローラ24が圧接するように配
設されており、該加圧ローラ24と定着フィルム20で
形成されたニップnに被加熱材としての未定着トナー像
Tをのせた記録材15を通すことで加熱定着を行う。
0の発熱層20aに発生した熱は、弾性層20b、離型
層20cを介してニップnに伝達され、このニップnに
挟持搬送される記録材15と記録材15上のトナーTを
加熱するため、ニップn内ではトナーTが溶融し、ニッ
プnを通過した後、冷却して永久固着像となり、定着が
行われるのである。
には、フィルムに寄りが発生しフィルムの端部と定着装
置の側板が摺擦し、フィルムの端部が破損する場合があ
った。
2、及び3に示すような構成をとっている。図1は本発
明の第1の実施の形態の特徴を最も良く表す定着装置の
長手端部の断面図である。また、図2は、本実施形態の
特徴を最も良く表す定着装置の長手端部の分解斜視図で
あり、図3は、図2における面Aでの断面図である。
からなる保持ステーで、長手方向端部でフィルムガイド
21の中央部を貫通して設けられている。この保持ステ
ー25は、フィルムガイド21を介してフィルム20を
加圧ローラ24側に当接させるためのもので、バネ等の
導電性加圧部材26によって、保持ステー25と加圧ロ
ーラ芯金24bを保持することによって、フィルムと加
圧ローラとが所定の圧力になるように調整されている。
なお、加圧部材26は接地されている。
の導電性保持部材29bから構成される接地部材であ
り、導電ブラシ29aはフィルムの発熱層20aに当接
され、非磁性導電性保持部材29bは保持ステー25に
固定支持されている。フィルム20は、部材29によっ
て、保持ステー25及び導電性加圧部材26を介して加
圧ローラ芯金24aと接続され、接地されるため、フィ
ルムと加圧ローラの電位は同電位(0V)となり、オフ
セットを防止できる。すなわち、フィルムが耐久を通じ
て劣化しても、定着フィルムと加圧ローラの表面電位が
上昇してチャージアップしてしまうのを防止でき、オフ
セットの発生しない良好な定着画像を得ることが可能と
なる。
部材であるフィルム端部支持部材としての従動リング、
27はシリコンゴム等の弾性部材からなる弾性リングで
あり、図2のようにフィルムの移動方向と直交する方向
のフィルム端部にはめ込まれ、従動リング28はフィル
ムの寄りを規制する規制部材としての規制板30に当接
されている。
脂,ポリイミド樹脂,ポリアミド樹脂,ポリアミドイミ
ド樹脂,PEEK樹脂,PES樹脂,PPS樹脂,フッ
素樹脂(PFA,PTFE,FEPetc.),LCP
(liquid crystal polymer:液
晶ポリマー)樹脂,これらの混合樹脂等の耐熱性の良い
材料からなる厚さ0.5〜3mmのものが好ましい。
するとともに、従動リング28により、フィルム端部と
規制板30の摩擦による劣化を防止でき、さらに、弾性
リング27が介在するので、フィルム20が加圧ローラ
24により押圧されるニップ部nで生じるフィルム20
の歪みを、剛体である従動リング28に直接伝えること
なく、弾性リング27により歪みを吸収し、応力緩和す
ることができるので、例えば、装置を高速化する場合
や、耐久性を上げえようとする場合であっても、フィル
ム端部の破断、破損を防止でき、また、劣化しにくくす
ることが可能である。
の形態におけるフィルム20と弾性リング27との間
に、摺擦部材である粘着層40を設けたものである。
ルム20との接触面、及び弾性リング27の従動リング
28との接触面に、シリコーン系粘着剤等の粘着剤を塗
布して粘着層を設けたもので、フィルム20と弾性リン
グ27、及び、弾性リング27と従動リング28が粘着
して、これらが一体的にスムーズに回転できるようにし
たものである。このような構成とすることで、フィル
ム、弾性リング、及び従動リングが一体的にスムーズな
回転を行なうため、各部材間での無駄な摺擦を無くせた
り、また、従動リング28、および弾性リング27は、
フィルムに対して、粘着されているのみで、互いに独立
して回転することも可能で、ジャム時等に無理な力が加
わった場合においても、フィルムは弾性リング27及び
従動リング28から独立して動きフィルムの破損を防止
できる。このような構成とすることにより、フィルム端
部に極端な力が加わるのが回避できるため、フィルム端
部での劣化を防止でき、高速化、高耐久性化が可能とな
る。また本実施の形態においても弾性部材でフィルムの
寄りを緩和しフィルム端部の損傷を防止することができ
る。
を、弾性リングのみに塗布して粘着層40を形成してい
るが、従動リング面、及びフィルム面、またはこれらす
べての面に粘着層を形成してもよい。また、弾性リング
と従動リングの粘着性がよい場合などには、弾性リング
と従動リングの間の粘着層を省略でき、また逆に、フィ
ルムと弾性リングの粘着性がよい場合にはフィルムと弾
性リング間の粘着層を省略してもよい。さらに、粘着性
のよい弾性部材を弾性リングとして用いてもよい。
ルム支持部材である従動リングで導電性の弾性接着剤3
2によって、フィルム20の導電層である発熱層20a
と接着され、導電性の規制板30につき当てるように保
持されている。これら31、32はフィルムと一体とな
って動作し、規制板30面と摺擦して回転する。従って
フィルムと従動リングの無駄な摺擦を無くしてフィルム
の劣化を防止することができる。なお、導電性フィルム
支持部材31と、規制板30との間には、導電性グリー
ス等を塗布するなどして、フィルムが確実に接地される
ようにしてある。従って、フィルムは、導電性弾性接着
剤32及び導電性フィルム支持部材31、規制板30を
介して接地されているため、特に、例えば低温低湿環境
下での多量の連続通紙という条件であってもチャージア
ップを防止し、オフセットの発生を防ぐことが可能であ
る。また、フィルム20のニップ部nにおける変形によ
る従動リング31との歪みが、導電性弾性接着剤32を
用いることにより、緩和されるため、フィルムの端部劣
化、破損に対し有利となり、装置の高速化、高耐久化が
可能となる。
に接着し、規制板に当接するという構成であるため、装
置の簡略化が可能となる。
0°のシリコンゴム等の絶縁性の弾性部材で、本実施の
形態ではディッピングにより、フィルム端部に、厚さ1
〜3mmの弾性層をフィルムを挟むように設けている。
34は、POM、ABS樹脂等の絶縁性の従動リング
で、弾性層33が設けられたフィルムに被せて、規制板
30につき当てるように保持される。また、35は、バ
イアス印加部材で、フィルムの導電層である発熱層に当
接された導電性ブラシ35a及び、電源35bから構成
される。電源35bには、トナーと同極性の電圧が印加
される。
脂,ポリイミド樹脂,ポリアミド樹脂,ポリアミドイミ
ド樹脂,PEEK樹脂,PES樹脂,PPS樹脂,フッ
素樹脂(PFA,PTFE,FEP etc.),LC
P(liquid crystal polymer:
液晶ポリマー)樹脂,これらの混合樹脂等の耐熱性の良
い材料からなる厚さ0.5〜3mmのものが好ましい。
(プロセススピード200mm/sec)して空回転耐
久した結果である。比較例として、弾性部材の硬度を2
°および50°の場合についても同様に、空回転耐久を
行った。なお、表1は、回転数をA4通紙枚数に換算し
たものである。硬度が50°の場合、15万枚通紙相当
の回転で、フィルムの端部の破損が生じた。また、硬度
2°の弾性部材を用いた場合、10万枚通紙相当の回転
で弾性部材自身が劣化してしまい、直後に、フィルム端
部も破断した。一方、本実施の形態の場合、35万枚通
紙相当の回転耐久を行ってもフィルム端部劣化、及び破
断は発生しなかった。
低湿環境下での耐久試験による画像評価の結果を示した
ものである。なお、トナーはマイナス帯電のものを用
い、バイアスは−500V印加した。比較例として、印
加バイアス0V(アース)、およびフィルム電位をフロ
ートにしたものについても、同様に画像評価した。フィ
ルム電位がフロートの場合、15万枚通紙時点からオフ
セットの点でNGとなるのに対し、本実施の形態の場
合、35万枚通紙しても、オフセットの点はOKレベル
であった。
00Vのみしか示していないが、印加するバイアスは、
トナーの性質や、プロセススピード等により、最適な値
に、適宜変更して設定される。
グ34により、フィルム端部と規制板30の摩擦による
劣化を防止できるとともに、弾性部材33によって加圧
ローラとのニップ部での形状変化による変形による、従
動リング34との歪みを緩和させることが可能となり、
例えば装置を高速化する場合や、耐久性を上げようとす
る場合であっても、フィルム端部の破断、破損を防止で
き、また、劣化しにくくすることが可能となる。また、
バイアス印加によって、低温低湿環境においても、耐久
を通じてオフセットの発生を防止でき、良好な画像品質
を保つことが可能となる。
フィルム端部の破損、及び劣化を防止でき、装置の高速
化及び高耐久化が可能となる。
の長手端部の断面図
の長手端部の断面図
の長手端部の断面図
の長手端部の断面図
図
面図
Claims (7)
- 【請求項1】 回転移動可能なエンドレス状のフィルム
と、磁束を発生する励磁コイルと、を有し、この励磁コ
イルにより発生する磁束により前記フィルムに渦電流を
発生させてフィルムを発熱させ、このフィルムからの熱
により記録材上の画像を加熱する像加熱装置において、 前記フィルムの移動方向と直交する方向のフィルム端部
を支持する支持部材と、この支持部材とフィルム端部の
間に設けられた弾性部材と、を有することを特徴とする
像加熱装置。 - 【請求項2】 前記フィルムの寄りを規制する規制部材
を有し、前記支持部材は前記規制部材と当接することを
特徴とする請求項1の像加熱装置。 - 【請求項3】 前記フィルムと前記弾性部材と前記支持
部材はそれぞれ独立して回転移動可能であることを特徴
とする請求項1の像加熱装置。 - 【請求項4】 前記弾性部材は前記フィルムとの当接面
に粘着層を有することを特徴とする請求項1の像加熱装
置。 - 【請求項5】 前記弾性部材は接着剤であり、前記支持
部材は前記フィルムに接着固定されていることを特徴と
する請求項1の像加熱装置。 - 【請求項6】 前記フィルムは前記支持部材を介して接
地されていることを特徴とする請求項1の像加熱装置。 - 【請求項7】 前記弾性部材はJIS−A硬度が5〜4
0°であることを特徴とする請求項1の像加熱装置。
Priority Applications (2)
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