JPH02271376A

JPH02271376A - 定着装置

Info

Publication number: JPH02271376A
Application number: JP9207489A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Koshimizu; 小清水　義之
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-04-12
Filing date: 1989-04-12
Publication date: 1990-11-06
Anticipated expiration: 2011-01-31
Also published as: JPH0810375B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、トナー画像を記録材に加熱定着する画像形成
装置の定着装置に関するものである。

［従来の技術］従来、複写機などの画像形成装置では、ヒータを内蔵し
た熱ローラに加圧ローラを圧接させ、これらのローラ間
のニップ部に未定着画像を担持した記録材を通過させる
ことにより、定着を行なう熱ロール方式が知られている
。この熱ロール方式の定着装置では、常に、熱ロールが
一定温度以上に昇温されていなければならないので、コ
ピーをしない時は、電力の無駄使いであり、また複写機
のメインスイッチを入れた後、ファーストコピーが行な
えるまでのつオームアップ時間も１分近くかかるもので
あった。

そこで、本出願人は、熱損失が少なく、かつ、ウオーム
アツプ時間がきわめて短い定着方式を提案している。こ
の定着方式は、記録材上に形成された顕画像と接しなが
ら記録材の搬送速度で心動する耐熱性の定着フィルムと
、パルス状に通電発熱して顕画像を加熱溶融させる固定
の発熱体と、前記定着フィルムを間に挟んで該発熱体と
加圧ローラとを圧接させる加圧機構と、加熱溶融した画
像が冷却固化した後に該定着フィルムを前記記録材から
離間させる機構とから構成されるものである。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、上記の定着装置では、熱損失が少なく、
かつ、ウオームアツプ時間がきわめて短い利点を有する
が、記録材が固定された加熱体と加圧ローラとに、定着
フィルムとともに挟持されたとき、記録材の上方側は加
熱体の平面であって、かつ、下方側は比較的曲率の大き
な加圧ローラの曲面であるため、加熱された記録材は下
方側の加圧ローラにならうように、カールしながら進ん
でしまうという問題点があった。またこれに加えて、記
録材は重力により下方へ力を受け、とくに、記録材が水
分を多く含んだ紙等の場合、紙白の水分が加熱により蒸
発して紙は収縮するので、カールは、より発生しやすい
。

すなわち、記録材は、上記定着装置を通って加熱定着さ
れると、平面状の加熱体と反対方向、つまり、加圧ロー
ラ側ヘカールしてしまうという問題点があった。

本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
ある。すなわち、本発明は、加熱定着された記録材がカ
ールしないようにした定着装置を提供することを目的と
するものである。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために、本発明は、記録材上に顕画
像を形成する画像形成手段と、固定された加熱体に対向
圧接して定着フィルムを介して記録材を前記加熱体に密
着させる加圧部材とによって該顕画像を加熱定着する定
着装置において、前記加熱体のフィルム接触面が少なく
ともニップ中央からニップ下流側に向かって加圧回転体
とは反対側に実質的に湾曲しているものとした。

［作　　　用］本発明によれば、加熱体の定着フィルムとの当接表面の
形状を加圧ローラの曲率のＲとは逆の形状、すなわち、
加圧ローラ方向に凸形状にしたので、記録材のカールの
発生をおさえることができる。

［実　施　例］第１図ないし第３図は本発明の第１実施例を示している
。

そして、第２図は画像形成装置の概略構造を示している
ので、まず、第２図について説明する。

第２図において、１はガラス等の透明部材からなる原稿
載置台で、矢印ａの方向に往復動して原稿を走査する。

この原稿載置台１の直下には短焦点小径結像素子アレイ
２が配置されていて、原稿載置台１上に置かれた原稿像
は照明ランプ３によって照射され、その反射光像は前記
アレイ２によって感光ドラム４上にスリット露光される
。なおこの感光ドラム４は矢印すの方向に回転する。ま
た５は帯電器であり、たとえば、酸化亜鉛感光層あるい
は有機半導体感光層等を被覆した感光ドラム４上に一様
に帯電を行なう、この帯電器５により一様に帯電された
感光ドラム４は、前記アレイ２によフて画像露光が行な
われた静電画像が形成される。この静電画像（静電潜像
）は、現像器６により加熱で軟化溶融する樹脂等からな
るトナーを用いて顕像化される。一方、カセットＳ内に
収納されている記録紙等の記録材Ｐは、給送ローラフと
感光ドラム４上の画像と同期するようにタイミングをと
って上下方向で圧接して回転される対の搬送ローラ８に
よって、感光ドラム４上に送り込まれる。そして、転写
放電器９によって、感光ドラム４上に形成されているト
ナー像は、記録材Ｐ上に転写される。その後、公知の分
離手段によって感光ドラム４から分離された記録材Ｐは
、搬送ガイド１０によフて定着装置１１に導かれ、加熱
定着処理された後にトレイ２２上に排出される。なおト
ナー像を転写後、感光ドラム４上の残留トナーはクリー
ナ２３によって除去される。

第３図（ａ）は第２図の定着装置１１を拡大して示して
いる。

同図において、１２は装置に固定された低熱容量の線状
の加熱体であって、たとえば、厚み１．０ｍ１１．幅１
０ｉａ＋、長手長２４０ｍｍのアルミナ基板１３に抵抗
材料１４を幅１．０ｍ＋ｗに塗工したもので、長平方向
両端から通電される１通電は直流１００　Ｖの周期２０
　ｍ５ｅｃのパルス状波型で、検温素子１５によりコン
トロールされた所望の温度とエネルギー放出量に応じた
パルスを、そのパルス幅を変化させて与える。はぼパル
ス幅は０．５〜５１Ｂｓｅｃとなる。

このように、温度とエネルギーの制御された加熱体１２
に当接して、図中、矢印方向に定着フィルム１６は移動
する。この定着フィルム１６の一例として、厚み２０μ
の耐熱フィルム、たとえば、ポリイミド、ポリエーテル
イミド、ＰＥＳ、ＰＦＡに、少なくとも画像当接面側に
ＰＴＦＥ％ＰＦＡ等のふっ素樹脂に導電材を添加した離
型層を１０μコートしたエンドレスフィルムである。−
数的には総厚１００μ、より好ましくは４０μ未満にす
る。この定着フィルム１６の駆動は、駆動ローラ１７と
従動ローラ１８による駆動とテンションにより、矢印方
向に皺なく移動する。

１９はシリコンゴム等の離型性のよいゴム弾性層を有す
る加圧ローラで、総圧４〜７ｋｇで定着フィルム１６を
介して加熱体１２を加圧し、該フィルム１６と圧接回転
する。

記録材Ｐ上の未定着トナー２０は、入口ガイド２１によ
り定着部に導かれ、上述の加熱により定着像を得るもの
である。

なお第３図（ａ）では、定着フィルム１６がエンドレス
ベルトであるが、第３図（ｂ）に示すように、定着フィ
ルム１６は、有端のフィルムでもよい。また画像形成装
置としては、複写機、プリンタ、ファックス等のトナー
を用いて画像を形成する装置すべての定着装置に適応す
るものである。

第１図は第３図（ａ）に示した定着装置の加熱体１２の
部分拡大図である。

前述したように、１３はアルミナ基板であり、その上に
発熱体である抵抗材料１４が塗っである。さらに、その
上にガラス材料の保護層５１が覆っている。

以上のアルミナ基板１３、抵抗材料１４、保護層５Ｉが
一体で、断熱体５３に耐熱性の両面テープまたは耐熱性
接着剤によって取り付けられている。この断熱体５３は
、加熱体部をささえるステー５２に取り付けられている
。このステー５２は、加圧ローラ１９によって加圧され
ても中央部で大きなたわみが生じないような材質および
構造が必要である。

本発明では、加熱体１２の定着フィルム１６と接してい
る面、すなわち、加圧ローラ１９とニップを形成してい
る面に、加圧ローラ１９に対して凸型の形状となってい
る。このような形状とすると、記録材Ｐはニップ内で下
に凸の形で加熱されて、その後、ローラによって排出さ
れるから、紙などの記録材Ｐには、加熱体１２の凸形Ｒ
形状にならうような形、すなわち、上向きにカールする
ようになる。

ところで、加熱体１２の表面が平面である場合は、前述
したように、加圧ローラ１９にならうような形、すなわ
ち、下向きにカールするわけであるから、この実施例の
ように、加熱体１２の表面を凸形Ｒ形状のＲを適当にと
ってやれば、各々の要因が相殺して、真フすぐな、カー
ルのない定着後の記録材Ｐが得られる。

前記のように、加熱体１２のフィルム当接表面を凸形Ｒ
形状にするためには、第１図のように、表面の保護層５
１をＲ形状に削ればよい。

第４図は本発明の第２実施例を示している。

この第２実施例では、あらかじめ、凸形Ｒ形状にアルミ
ナ基板１３を削っておき、その上に抵抗材料１４を塗っ
て、さらに、保護層５１を均一に覆っている。

第５図は本発明の第３実施例を示している。

この第３実施例では、基板５５、抵抗材料１４、保護Ｆ
Ｉ５１がフレキシブルである場合であり、断熱体５３を
凸形Ｒ形状にしている。なお断熱体５３は、−数的に耐
熱性樹脂、たとえば、ｐｐｓ　（ボリフエリレンサルフ
ァイド）、ＰＥＥＫ　（ポリエーテルケトン）などがよ
い。

第６図は本発明の第４実施例を示している。

この第４実施例では、前記第３実施例で断熱体５３を凸
形Ｒ形状にするかわりに、ステー５２を凸形Ｒ形状にし
ている。

第７図は本発明の第５実施例を示している。

この第５実施例では、アルミナ基板１３、抵抗材料１４
、保護層５１からなる、いわゆる、ヒータの表面を凸形
Ｒ形状にするかわりに、第７図に示すように、比較的幅
の狭いヒータと凸形Ｒ形状の断熱体５３を組み合わせた
構成としている。この場合は、ヒータの保護層５１の表
面は平面でよいので、安価である。一方、断熱体５３は
前述のように、ＰＰＳやＰＥＥＫを使用すれば、射出成
形等が可能なため、容易に、かつ、安価に凸形Ｒ形状を
実現できて、有利である。

なお前記いずれの実施例の場合も、ニップ内のうち、ニ
ップ中央からニップ下流側（排紙ガイド５４側）のみを
凸形のＲ形状にしてもよい。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、ニップ内の加熱
体の形状を記録材の進行方向で加圧ローラに対して凸形
Ｒ形状にしているので、該記録材の加圧ローラ方向への
カール、すなわち、下カールを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

３４１図は本発明の第１実施例の加熱体を示した立面断
面図、第２図は第１図の加熱体を有する定着装置を使用
している画像形成装置の立面断面図、第３図（ａ）、（
ｂ）は第２図の定着装置の定着フィルムについての説明
図、第４図は本発明の第２実施例の加熱体を示した立面
断面図、第５図は同じく第３実施例の加熱体を示した立
面断面図、第６図は同じく第４実施例の加熱体を示した
立面断面図、第７図は同じく第５実施例の加熱体を示し
た立面断面図である。１１・・・定着装置　　　１２・・・加熱体１３・・・
アルミナ基板　１４・・・抵抗材料１５・・・検温素子
　　　１６・・・定着フィルム１７・・・駆動ローラ　
　１８・・・従動ローラ１９・・・加圧ローラ　　２０
・・・未定着トナー２１・・・入口ガイド　　５１・・
・保護層５２・・・ステー　　　　５３・・・断熱体５
４・・・排紙ガイド　　５５・・・基板。第１図

Claims

【特許請求の範囲】１　記録材上に顕画像を形成する画像形成手段と、固定
された加熱体に対向圧接して定着フィルムを介して記録
材を前記加熱体に密着させる加圧部材とによって該顕画
像を加熱定着する定着装置において、前記加熱体のフィ
ルム接触面が少なくともニップ中央からニップ下流側に
向かって加圧回転体とは反対側に実質的に湾曲している
ことを特徴とする定着装置。２　加熱体がニップ部での記録材の搬送方向でクラウン
形状となっている請求項１記載の定着装置。