(57)【要約】【課題】定着フィルムの回転トルクの増大によるスリップの発生を防止する。【解決手段】定着フランジのフィルム端部規制板を別部材として、回転可能に支持する。このようにすることで、フィルムの回転にともなって端部規制板も従動回転するため、定着フィルムが端部規制板に突き当たって摺擦することによるトルクの増大がなくなり、スリップを防止できる。【選択図】　　　　図２
2004013019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定の加熱体と、この加熱体に内面を圧接しつつ回転走行するエンドレスの耐熱性フィルムと前記耐熱性フィルムを挟み込んで前記加熱体とニップ部を形成し、そのニップ部に於ける前記耐熱性フィルム外面との間に搬送された顕画像を支持する転写媒体の顕画像支持面を前記耐熱性フィルムを介して前記加熱体に圧接しつつ前記耐熱性フィルムと一体で搬送する加圧ローラーと前記耐熱性フィルムの長手方向両端部を規制する規制部材を有する加熱装置において、
前記規制部材は、前記耐熱性フィルムの回転に対して順方向に回転可能に支持されることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記規制部材は、前記耐熱性フィルムの回転速度に対して、略等速度で回転駆動されることを特徴とする請求項１記載の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱体に圧接させて移動駆動させた耐熱性フィルムの加熱体側とは反対面側に、顕画像を支持する転写紙を導入し、密着させてフィルムと一緒に加熱体位置を通過させることで加熱体の熱をフィルムを介して転写紙に与える方式（フィルム加熱方式）の加熱装置に関する。
【０００２】
この装置は、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形成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転写紙（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、画像を担持した転写紙を加熱して表面性を改質（つや出し等）する装置、仮定着処置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号公報等のように、固定支持された加熱体（以下ヒーターと記す）と、このヒーターに対向圧接しつつ搬送（移動駆動）される耐熱性の定着フィルムと、このフィルムを介して転写紙をヒーターに密着させる加圧部材を有し、ヒーターの熱を定着フィルムを介して転写紙へ付与することで転写紙面に形成担持されている未定着画像を転写紙面上に加熱定着させる方式・構成の装置が提案されている。図７には耐熱性定着フィルムとしてエンドレスベルトフィルムを使用したこの種の方式の画像加熱定着装置の一例を示した。
【０００５】
８はエンドレスベルト状の薄膜耐熱性定着フィルムである。ヒーター１１は前記定着フィルム８を介して加圧部材である加圧ローラー９と所定の当接圧をもって互いに圧接状態にあり定着ニップを形成している。不図示の画像形成部から搬送された未定着トナー画像を担持した転写紙は、前記定着ニップを通過する過程で加熱、加圧される。この過程でトナー画像は軟化、溶融、固化して永久固着像を形成する。
【０００６】
また本出願人は先に図８に示すテンションレス定着フィルムの加圧ローラーによる駆動方法を提案している。図８に示す定着フィルムは加圧ローラー、ヒーターおよび転写紙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の寄りは定着フィルム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。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのようなフィルム加熱方式の装置には以下の問題点があった。
【０００８】
例えば回転走行する定着フィルムと定着フィルムを挟み定着ニップを形成する加圧ローラーおよびヒーターの部品精度がバラついたり、ヒーターの幅方向で温度分布が生じたりすることによって、定着フィルムの搬送力はその幅方向で不均一となり、方向を限定できない定着フィルムの寄りが生じる。テンションレス定着フィルムの場合、寄りの制御は端部のフランジ１３による突き当てのみであるため、寄り力が強くなるほど定着フィルムの端部がフランジ１３に摺擦する力が強くなり、定着フィルムを駆動するために必要なトルクが増大することになる。
【０００９】
このようにトルクが増すと、定着フィルムを加圧ローラにより回転駆動させることができなくなり、所謂スリップを引き起こす。
【００１０】
この現象は、定着フィルムの回転速度が速いほど、すなわち画像加熱装置の回転速度が速いほど顕著になる傾向がある。
【００１１】
従来、フィルム加熱タイプの加熱装置は比較的低速の画像形成装置等に用いられていたため、この現象が顕在化することはなかった。しかし近年、省エネルギー化とともに画像形成装置の高速化の進行は著しく、フィルム加熱方式の加熱装置の高速機への適用が強く求められるに至って、今後の技術的重要課題として、スリップの低減を図る必要性が高まってきているのである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本出願における第一の発明では、固定の加熱体と、この加熱体に内面を圧接しつつ回転走行するエンドレスの耐熱性フィルムと前記耐熱性フィルムを挟み込んで前記加熱体とニップ部を形成し、そのニップ部に於ける前記耐熱性フィルム外面との間に搬送された顕画像を支持する転写媒体の顕画像支持面を前記耐熱性フィルムを介して前記加熱体に圧接しつつ前記耐熱性フィルムと一体で搬送する加圧ローラーと前記耐熱性フィルムの長手方向両端部を規制する規制部材を有する加熱装置において、前記規制部材は、前記耐熱性フィルムの回転に対して順方向に回転可能に支持されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本出願における第二の発明では、第一の発明の加熱装置において、前記規制部材は前記耐熱性フィルムの回転に対して、略等速度で回転駆動されることを特徴とする。
【００１４】
これにより本出願における第一の発明では、耐熱性フィルムの寄り力が増大して規制部材に強く圧接しても、耐熱性フィルムと規制部材の摺擦によるトルクの増大を抑えることができ、安定した定着フィルムの走行が可能になる。
【００１５】
また、本出願における第二の発明では、第一の発明で得られた上記の効果をより確実に発揮させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図１は本発明の一実施例を適用したレーザービームプリンターの一例を示す主要側面図である。１は所定の周速度で回転される電子写真感光体（以下ドラムと呼ぶ）である。ドラム１は回転過程で帯電ローラ２により正または負の所定電位に均一帯電をうけ、次いでレーザースキャナ３によるレーザー走査露光Ｌで目的画像情報の走査書き込みをうける。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の供給をうけてトナー画像として顕像化される。次いでトナー画像は転写ローラー５の位置を通過する過程で、この転写ローラー５とドラム１との間に送られた転写紙Ｐ面に順次転写されていく。ドラム１から転写紙Ｐ面への転写は、転写ローラー５により転写紙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。次いで転写紙Ｐは除電針６で除電されてドラム１から分離し、加熱装置７へ搬送される。加熱装置７では転写紙Ｐ面上のトナーＴが加熱溶融され、永久固着像として転写紙Ｐ面に定着される。
【００１７】
図２は本発明の特徴を最もよく表す定着器７の断面図、また、図３は定着フィルム８の端部を規制するフィルム内面摺動部材１３ａと端部規制部材１３ｂの斜視図である。
【００１８】
定着フィルム８は耐熱性、トナー離形性、強靱性を有する単層固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、あるいは前記フィルム面を更に４フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）で離形層付与処理した複合層フィルムなどである。前記定着器７では定着フィルム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、加圧ローラー９との摩擦力のみで回転走行する構成をとっている。
【００１９】
フィルムガイド部材１４は、定着フィルム８の内面を長手方向全域にわたってガイドするとともに、ヒータを支持するヒータホルダーとしての機能を持ち、押圧部材１５と、これを加圧する加圧バネ１０ａ、１０ｂにより所定の当接圧（例えばＡ４幅で総圧３〜６ｋｇ）をもって、ヒーター１１と加圧ローラー９を定着フィルム８を挟んで圧接状態にする。ヒーター１１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る。
【００２０】
フィルム内面摺動部材１３ａおよびフィルム端部規制板１３ｂは、組立時にフィルムガイド部材１４に取り付けられ、定着フィルムの幅方向の端部を規制して、加熱装置７の駆動時に生ずる定着フィルム８の寄りを制御する。
【００２１】
端部規制板１３ｂはフィルム内面摺動部材１３ａの内面に、突出部Ｑをはめ込んで支持されており、突出部Ｑは内面摺動部材１３ａの円弧状内面に対して、回転可能に十分空隙をもつように成形されている。
【００２２】
未定着トナー画像を転写された転写紙Ｐは駆動ギヤ１２で回転する加圧ローラー９の表面摩擦力により定着フィルム８とともに定着ニップ部へ搬送された後、少なくとも定着ニップ部内では、加圧バネ１０ａ、１０ｂによる当接圧によって滑ることなく、定着フィルム８、加圧ローラー９と同一速度で転写紙Ｐの進行方向へ送られる。この定着ニップ部通過過程を加熱および加圧工程として、ヒーター１１の熱が定着フィルム８を介して転写紙Ｐへ伝達され、転写紙Ｐ上の未定着トナーＴが溶融、加圧される。定着ニップ部を通過した後、定着フィルム８と転写紙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る。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、転写紙Ｐ上に永久固着像が形成される。冷却工程後、定着フィルム８と転写紙Ｐはトナー冷却固化により容易に分離し、分離後転写紙Ｐは加熱装置７より排出される。
【００２３】
図４に定着フィルムに寄りが発生した場合の状態を平面図で示す。定着フィルムの寄りは諸部材（特にヒーター、加圧ローラー）の位置精度がでていなかったり、ヒーター幅方向で温度分布が生じたりして定着フィルム８の搬送力が幅方向で均一でない場合および定着フィルムの単品精度（膜厚、円筒度等）がでていない場合に起こるが、その時の定着フィルム端部の寄り状態は一様にして図４に示す形態をとる。即ち上記要因によって生じる定着フィルム搬送力差が、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中心軸を定着フィルムガイド、端部規制板に対してα°傾ける。加圧ローラーの幅方向に垂直な力（摩擦力）Ｆによって定着フィルムはＦｓｉｎα°の力で寄ることになる。この時定着フィルム端部の周上の１点（Ａ）は仮に端部規制板がなければ図４に示すように螺旋状の軌跡を描くはずであるが、端部規制板によりあたかも定着フィルムガイドに直交して回転している様に見える。
【００２４】
本実施例の構成では、回転走行するテンションレス定着フィルムの寄り力が小さい時には、上記のように端部規制板１３ｂにより定着フィルム端部は規制されている。
【００２５】
これに対して、定着フィルムの寄り力の増大により、フィルム端部が強く端部規制板１３ｂに押圧された場合、端部規制板１３ｂは、回転可能に支持されているため、フィルムの回転にともなってフィルム回転順方向に従動回転する。
【００２６】
端部規制板が、従来のように固定支持されていた時には、定着フィルムと端部規制板は摺擦するため、寄り力が強くなるほど定着フィルムは回転しづらくなっていた。しかし、本実施例の構成では、端部規制板が定着フィルムに従動回転するため、定着フィルムの回転を阻害することがない。
【００２７】
したがって、定着フィルム端部の端部規制板への圧接によるトルクの増大を軽減することができ、定着フィルムのスリップを防止することができる。
【００２８】
（実施例２）
図５は本発明の第２の実施例を最もよく表す定着器７の断面図、図６はフィルム端部規制板１３ｂの斜視図である。
【００２９】
本実施例による定着フィルム端部規制板１３ｂは、図示するごとくその円状外周面にギヤ歯型形状を有し、加圧ローラ９の軸９ａに取り付けられたギヤ１６により駆動回転する。
【００３０】
端部規制板１３ｂの回転速度は、ほぼ定着フィルムの回転速度に一致する。
【００３１】
実施例１の構成では、端部規制板１３ｂは定着フィルム８の端部の圧接により従動回転する構成のため、必ずしも定着フィルム８と等速度で回転するとは限らず、端部規制板１３ｂと内面摺動部材１３ａの部品精度によっては、全く回転しなくなる可能性もあった。回転しない場合は言うに及ばず、等速度以下で回転している場合でも、定着フィルム８と端部規制板１３ｂの摺擦で定着フィルム８の駆動トルクは増大し、スリップをおこす可能性は否定できない。
【００３２】
これに対して本実施例の構成では、端部規制板１３ｂは常にギヤ１６により、定着フィルム８の回転速度とほぼ等速で回転し続けることができる。
【００３３】
したがって、定着フィルム８との間の摺擦によってトルクが増大することはなく、スリップの防止の点で、実施例１よりもさらに有効に作用する。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、定着フィルム端部規制部材を、定着フィルムの回転駆動にともなって、順方向に回転可能とすることで、定着フィルムの端部規制部材への圧接による定着フィルムの駆動トルクの増大を最小限に抑え、トルクの増大に起因する定着フィルムのスリップを防止する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１を適用した画像形成装置本体の断面図である。
【図２】本発明の実施例１を適用した加熱装置の断面図である。
【図３】本発明の実施例１を適用した定着フィルム内面摺動部材および端部規制板の図である。
【図４】加熱装置に於ける定着フィルムの寄り状態図である。
【図５】本発明の実施例２を適用した加熱装置の断面図である。
【図６】本発明の実施例２を適用した定着フィルム内面摺動部材および端部規制板の図である。
【図７】従来の加熱装置の図である。
【図８】従来の加熱装置の図である。
【符号の説明】
１：ドラム
２：帯電ローラ
３：スキャナー
４：現像装置
５：転写ローラー
６：除電針
７：加熱装置
８：定着フィルム
９：加圧ローラー
１０：加圧バネ
１１：ヒーター
１２：駆動ギヤ
１３ａ：定着フィルム内面摺動部材
１３ｂ：定着フィルム端部規制板
１４：定着フィルムガイド
１５：押圧部材
１６：ギヤ
【図１】
2004013019.tif 000003
【図２】
2004013019.tif 000004
【図３】
2004013019.tif 000005
【図４】
2004013019.tif 000006
【図５】
2004013019.tif 000007
【図６】
2004013019.tif 000008
【図７】
2004013019.tif 000009
【図８】
2004013019.tif 000010