JP3155066B2

JP3155066B2 - 定着装置

Info

Publication number: JP3155066B2
Application number: JP15790592A
Authority: JP
Inventors: 曜遊坐; 明黒田; 福沢大三; 友行洋二; 亮早川; 荒矢順治; 奥田幸一; 中村俊治
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-06-17
Filing date: 1992-06-17
Publication date: 2001-04-09
Anticipated expiration: 2016-04-09
Also published as: US5742878A; JPH063982A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フィルム加熱方式の定
着装置に関するものである。

【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、すなわち、電子写真、静電記、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からな
るトナーを用いて転写媒体（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
熱して表面性を改善（つや出し等）する装置、仮定着処
理する装置に使用できる。

【０００４】

【従来の技術】従来、たとえば、特開昭６３−３１３１
８２号公報等に記載されているように、固定支持された
ヒーター（発熱体）と、このヒーターに内面を圧接しつ
つ搬送される耐熱性の定着フィルムと、この定着フィル
ムを介して転写紙をヒーターに密着させる加圧ローラと
を有し、該定着フィルムを介してヒーターの熱を転写紙
へ付与することで転写紙面の未定着画像を転写紙面上に
加熱定着させる方式および構成の装置が提案されてい
る。

【０００５】図１４には耐熱性定着フィルムとして、駆
動ローラＴＲ１、テンションローラＴＲ２及びヒーター
２０３に巻回したエンドレスベルトフィルム２０１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。

【０００６】図１４において、２０２は加圧ローラ、Ｐ
は転写紙である。

【０００７】また出願人は、さきに、図１５に示すテン
ションレス定着フィルム２０４の加圧ローラ２０２によ
る駆動方法を提案（特願平２−１５３６０２〜１５３６
１０号、特願平２−３３９８９７〜３３９９００号）し
ている。

【０００８】図１５に示す定着フィルム２０４は、加圧
ローラ２０２、ヒーター２０３および転写紙Ｐ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２０４
の寄りは定着フィルム２０４の長手方向の端部を規制部
材２０５で規制することで制御している。

【０００９】なお、２０６は定着フィルムガイドであ
り、このガイド２０６の定着フィルム支持面は、長手方
向全域に渡る構成になっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】図１４に示す従来例に
おいて、転写紙上のトナー画像を加熱および加圧するこ
とにより定着させる上記加熱装置を有する画像形成装置
の使用が長時間におよぶと、トナー溶融定着のため高温
状態にあるヒーターに押圧を受けて接触し回転する定着
フィルムは傷みやすくなる。またオフセットしたトナー
により定着フィルムおよび加圧ローラ表面は汚れ良好な
画像は得られなくなる。従って常時良好な画像を得るた
めには、定着フィルム，加圧ローラの交換、定着フィル
ムの清掃、その他の調整や交換が必要となる。このよう
な保守作業は専門知識を持つサービスマンが行っている
が、ユーザーによる容易な保守作業の手法が提案されて
いる。しかしながら上記従来例では前記定着フィルムを
前記３部材即ちローラＴＲ１、ＴＲ２、ヒーターにより
懸回張設しているために、定着器の組立，メンテナンス
および部品交換に際して以下の問題があった。

【００１１】前記ヒーター，駆動ローラ，およびテンシ
ョンローラに定着フィルムを懸回張設しつつ前記３部材
を定着フレームに固定する構成は組立，メンテナンスす
る上で困難であり、また組立，メンテナンスにより定着
フィルム，ヒーター等単部品間の位置精度がバラつき、
定着フィルムが制御をこえた蛇行をするなどの走行不良
を生じていた。

【００１２】上記加熱装置では定着フィルムの保護カバ
ーがないため定着フィルムに付着した塵，あるいはユー
ザーが定着フィルムに触れることによって付着した汚れ
等により定着不良を起こすことがあった。またトナー溶
融定着のため高温状態にある定着フィルム及び加熱装置
諸部材にユーザーが触った場合には、ユーザーの火傷，
負傷の原因になっていた。本出願に係る第１の発明の目
的は、定着器の組立，メンテナンスが容易、安全に行い
得る定着装置を提供するものである。

【００１３】また図１４に示す従来例において、転写紙
上のトナー画像を加熱および加圧することにより定着さ
せる上記加熱装置を有する画像形成装置の使用が長時間
におよぶと、トナー溶融定着のため高温状態にあるヒー
ターに押圧を受けて接触し回転する定着フィルムは傷み
やすくなる。またオフセットしたトナーにより定着フィ
ルムおよび加圧ローラ表面は汚れ良好な画像は得られな
くなる。従って常時良好な画像を得るためには、定着フ
ィルム，加圧ローラの交換、定着フィルムの清掃、その
他の調整や交換が必要となる。このような保守作業は専
門知識を持つサービスマンが行っているが、ユーザーに
よる容易な保守作業の手法が提案されている。その一例
として装置内の定着フィルム，ヒーター，定着フィルム
ガイドおよび定着フィルム保護カバー等の各構成部材を
複数組み合わせて定着上ユニットとし、これを単に新し
いものと交換する方法が考えられる。このように加熱装
置内の定着上ユニットをユーザーが取り扱うことで保守
作業の容易性，確実性あるいは加熱装置での紙ずまり等
の処理の簡便性が拡大する。

【００１４】しかしながら一方で、転写紙によらず同一
の定着上ユニットを使用すること、および定着上ユニッ
トの取扱において以下の問題点が生じることになる。

【００１５】各部材間の摩擦力の関係は図１７に示す、
ヒーターと定着フィルム内周面の摩擦係数μ１，定着フ
ィルム外周面と転写紙Ｐ面の摩擦係数μ２，定着フィル
ム外周面と加圧ローラの摩擦係数μ３および転写紙Ｐ面
と加圧ローラの摩擦係数μ４によって μ１＜μ２＜μ３ μ１＜４μ と表すことができるが、少なくとも定着ニップ内で転写
紙が、その幅方向端部と定着フィルムの幅方向端部が重
なりあうように搬送された場合（以下片側基準搬送と記
す）に上記従来例では定着ニップ内において通紙部と非
通紙部が生じ、転写紙が定着ニップを通過する間、定着
フィルムは幅方向で異なる搬送力で搬送される。すなわ
ち上述の摩擦係数の関係から（μ２＜μ３）、定着フィ
ルムの非通紙部の方が通紙部よりも定着フィルムの搬送
力が大きく、従って定着フィルムは搬送力の大きい非通
紙側へ寄る。定着フィルムはその長手方向端部で寄り規
制を受けているため、上述の片側基準搬送の場合には定
着フィルム長手方向端部の損傷が大きく定着ユニットそ
のものの寿命が短くなっていた。

【００１６】定着フィルム保護カバーを持ってユーザー
が定着上ユニットを取り扱う際、定着上ユニット内では
定着上フィルムは拘束されていないためユーザーにより
定着上ユニットが机，床に垂直に放置された場合あるい
は垂直な状態で持ち運ばれた場合、定着上ユニット内の
薄膜定着フィルムはその長手方向端部を常に寄り規制部
材に当接させられていることになり損傷が著しい。

【００１７】本出願に係る第２の発明の目的は、上記問
題点を解決した定着装置を提供することにある。

【００１８】また、テンションフリーフィルム加熱方式
の定着装置においては、定着フィルムの伝熱性や低熱容
量の点から、厚み１００μｍ以下程度の薄膜でポリイミ
ド等の弾性率の大きい材料を用いるため、定着フィルム
の駆動軸方向の変位が生じた場合、定着フィルムに皺の
発生や破れ等の危険性がある。特に、定着装置内での紙
詰まりが生じた場合、定着フィルムと加圧部材とにはさ
まれた記録材を取り除く時に定着フィルムの走行軸方向
への移動によって定着フィルムが変形しやすいという欠
点があった。

【００１９】本出願に係る第３の発明の目的は、記録材
を取除く際に、フィルムの変形を防止した定着装置を提
供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、加熱体
と、前記加熱体の回りに設けられ前記加熱体と摺動する
エンドレス状のフィルムと、前記フィルムの内面をガイ
ドするガイド部材と、前記フィルムを保護するカバー
と、前記フィルムの外面と接しフィルムを駆動する駆動
部材と、を有し、前記フィルムは前記駆動部材のみによ
って駆動され、前記フィルムを介した前記加熱体からの
熱により未定着像を記録材上に定着する定着装置におい
て、前記加熱体、前記フィルム、前記ガイド部材及び前
記カバーは一体的なユニットとして構成され、前記ユニ
ットは前記駆動部材が残される装置本体側に対して着脱
可能であることを特徴とする。第２の発明は、定着フィ
ルムと、前記定着フィルムを中にして一方面側に配置さ
れた加熱体と、他方面側に前記ヒーターに対向して配置
され、画像定着すべき転写媒体を前記定着フィルムを介
して前記ヒーターに密着させつつ、前記定着フィルムと
同一速度で走行させる加圧部材を有し、前記定着フィル
ムと前記転写紙とを一体密着状態で前記加圧部材と前記
ヒーターとで形成する定着ニップを通過させる際、前記
ヒーターの発熱で転写紙の顕画像面を定着フィルムを介
して加熱し画像定着させる加熱装置内の、少なくとも前
記ヒーター，前記定着フィルム，前記定着フィルムの内
面の長手方向全域にわたってガイドする定着フィルムガ
イド，および定着フィルムの保護カバーが一体で構成さ
れ、画像形成装置本体に対して単体で着脱可能な定着上
ユニットにおいて、前記定着フィルムおよびヒーターの
長手方向幅を種々の転写紙に相当する長さにしたことを
特徴とする。第３の発明は、周長の少なくとも一部がテ
ンションフリーである無端状定着フィルムと、前記定着
フィルムの片面側に固定支持された加熱体と、前記定着
フィルム表面に未定着記録材を加圧搬送させる加圧部材
とからなる定着装置において、前記加圧部材の定着フィ
ルムへの加圧が解除された時に、前記定着フィルムの移
動を防止する押え部材が定着フィルムに対して接離移動
自在に設けられていることを特徴とする。

【００２１】第１の発明によれば、ユーザーによる加熱
装置の容易なしかも安全なメンテナンスが可能になっ
た。

【００２２】第２の発明によれば、Ａ４，ＬＴＲ，ハガ
キ等種々の転写紙に対して専用の定着上ユニットに内包
される定着フィルムの長手方向の長さはＡ４，ＬＴＲ，
ハガキ等種々の転写紙に相当する長さであり、その他定
着フィルムガイド，ヒーター等もまた前記定着フィルム
長に合わせた構成をとっている。従って本発明による転
写紙専用定着上ユニットにおいては、従来の定着上ユニ
ットに比べて転写紙通紙時の通紙部，非通紙部の搬送力
差がないため、それによって生じる定着フィルムの寄り
を解消している。また定着上ユニットに設けた把手によ
り常に定着上ユニットが、内包する定着フィルムと平行
に取り扱われ、画像形成装置本体および加熱装置に組み
込まれた際の安定した使用を可能にするとともに定着フ
ィルムひいては定着上ユニットそのものの耐久寿命を延
ばしている。

【００２３】第３の発明によれば、定着フィルムの周長
の少なくとも一部はテンションフリーとし、フィルムの
走行移動は、加圧部材の回転駆動力から得るようにした
フィルム加熱定着装置において、前記加圧部材の定着フ
ィルムへの加圧が解除された時に、前記定着フィルムの
移動を防止する押え部材を設けることにより、定着装置
内で生じた紙詰まりの処理を容易にするとともにその後
の定着フィルムの走行性の安定化をはかるものである。

【００２４】

【実施例】第１実施例図１乃至図４は本発明の第１実施例を示し、図４はレー
ザービームプリンターの一例を示す主要側面図である。
５１は所定の周速度で回転される電子写真感光体即ちド
ラムである。ドラム５１は回転過程で一次帯電器５２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５３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５１
上に静電潜像が形成される。潜像の形成されたドラム５
１面は、現像装置５４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５５の位置を通過する過程で、この転写ローラ５
５とドラム５１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５１から転写紙Ｐ面への転写は、転
写ローラ５５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、転写ローラ５５と逆極性の電圧を印
加した除電針５６で除電され、ドラム５１から分離し、
加熱装置５７へ導入される。加熱装置５７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。定着上ユニット５８は画像形成装
置本体フレームに固設の回動レバー５９により加圧，除
圧され、画像形成装置本体フレームより単体で矢示Ａ方
向に着脱可能である。本実施例では、着脱方向の一例と
して矢示Ａ方向を指示したが、定着上ユニットの着脱方
向は当然の事ながらこの限りではない。

【００２５】図１および図２は本実施例の特徴を詳細に
示す加熱装置５７の定着上ユニット５８の断面図であ
る。前記加熱装置５７では定着フィルム６０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６１との摩擦力のみで回転走
行する構成をとっている。定着フィルム６０は耐熱性、
トナー離形性、強靭性を有する単層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。６１
は加圧部材としての加圧ローラである。ヒーター６２を
保持し、定着フィルム６０の内面を長手方向全域にわた
ってガイドするフィルムガイド部材６３と加圧ローラ６
１は定着フィルム６０を挟んで加圧バネ６４ａ，６４ｂ
により所定の当接圧（例えばＡ４幅で総圧３〜６ｋｇ）
をもって互いに圧接状態にしてある。ヒーター６２は定
着フィルムガイド部材６３の図示の位置に固定されてい
る。ヒーター６２は例えばセラミック基材に蒸着，スパ
ッタリング，ＣＶＤ，スクリーン印刷等で形成されたＴ
ａＳｉＯ２，銀パラジウム，Ｔａ₂Ｎ，ＲｕＯ₂，ニク
ロム等の線上または細帯状の薄膜発熱抵抗体である。ま
たフィルムガイド部材６３の長手方向の一端はフランジ
形状となっており、組立時に取り付けられる他端のフラ
ンジ６５とともに、加熱装置５７の駆動時に生ずる定着
フィルム６０の蛇行を、定着フィルム６０の端部を規制
することで制御している。フィルムガイド部材６３の材
質としては、金属、耐熱性樹脂等が考えられるが、本実
施例では、端部フランジ形状，定着フィルムガイド形状
を容易に自由な形状にするため例えばポリイミド樹脂な
いしはポリイミド樹脂とガラス繊維・セラミック・フッ
素樹脂等との複合材からなる耐熱性，絶縁性，靭性（高
剛性，耐衝撃破壊性，高機械的強度）のある樹脂あるい
はフェノール等の熱硬化性樹脂で形成されている。未定
着トナー画像を転写された転写紙Ｐは駆動ギア６６で回
転する加圧ローラ６１の表面摩擦力により定着フィルム
６０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、定着フィルムガイド部材等を内包
する定着上ユニット５８を画像形成装置本体に固定の付
勢手段により押し下げることでヒーター６２と加圧ロー
ラ６１間に作用する加圧バネ６４ａ，６４ｂの当接圧に
よって滑ることなく、定着フィルム６０，加圧ローラ６
１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６２の熱が定着フィルム６０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６０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６０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５７より排出される。

【００２６】図２は定着上ユニット５８をよく表す断面
図及び側面図である。定着フィルムガイド６３はその長
手方向の両端にある加圧支持部において、加圧支持部下
方を定着フィルム保護カバーの枠体と、上方を加圧バネ
を介して定着フィルム保護カバー６７の枠体と係合して
いる。前記定着フィルム保護カバー６７は定着フィルム
６０のヒーター当接部を除いて長手方向にわたり定着フ
ィルム６０をその枠体で覆っている。またヒーター側の
定着フィルム６０は転写紙通紙域外で前記カバー６７に
より覆われており、定着上ユニットがヒーターを下にし
て机，床に置かれた際、直接定着フィルムと机面，床面
とが接しない構成をとっている。定着上ユニット５８内
には不図示の固定手段で固定されたヒーター６２，ヒー
ター温度検知素子６８，安全装置６９，片端フランジ６
５がある。

【００２７】図２には、定着上ユニット５８を加熱装置
５７に組み込む前後を良く表す側面図を示す。定着上ユ
ニット５８は定着フィルム保護カバー６７の枠体を加熱
装置フレーム７０との位置決めとし、加熱装置５７に組
み込まれた後画像形成装置本体フレームに固設された回
動レバー５９で定着フィルム保護カバー６７を押し下げ
られる。この状態において加圧バネ６４ａ，６４ｂはト
ナー定着に必要な加圧力をヒーター６２，加圧ローラ６
１間に作用させる。

【００２８】本実施例においては以下の効果がある。

【００２９】・画像形成装置の使用が長時間に及び定着
フィルムの汚れ、傷が転写紙上で認められるようになっ
た際ユーザーによる容易でかつ安全なメンテナンスが可
能になる。即ち、定着上ユニットを加熱装置フレームに
対し位置決めして組み込めば定着上ユニット内の定着フ
ィルム，ヒーター，定着フィルムガイドおよび加圧ロー
ラ等を精度よく容易に組むことが可能になるとともに、
画像形成装置使用直後の高温状態にあるヒーター，定着
フィルムに触れることなく、定着フィルム保護カバーで
覆われた定着上ユニットを取り扱うため、ユーザーの火
傷，負傷はない。

【００３０】・定着フィルムは定着フィルム保護カバー
によってほぼ覆われているために、新しい定着上ユニッ
トを組み込む際、定着フィルムにユーザーが触れて定着
フィルムを汚したり、傷つけることは軽減される。また
定着上ユニットの取扱に際し定着上ユニットがヒーター
を下にして机，床に置かれた場合も定着フィルム保護カ
バーにより定着フィルムが直接床面，机面に接しないた
め定着フィルムが汚れたり、傷ついて定着性を劣下させ
ることはなくなる。

【００３１】・定着フィルム保護カバーが断熱効果をも
つ材質であるためヒーターで発生した熱量は定着フィル
ムを経て雰囲気温度を上昇させるよりも、定着フィルム
を介して加圧ローラへ伝導する割合が増し、熱効率が上
がりより低エネルギーのトナー定着が可能になる。

【００３２】・定着上ユニットが画像形成装置より単体
で着脱可能であるため加熱装置前後における転写紙の紙
ずまりの除去が容易になる。

【００３３】・画像形成装置本体フレームに固設の回動
レバーの定着フィルム保護カバーに対する押し下げ量を
加減することによってヒーター，加圧ローラ間の加圧力
を調整できる。従って転写紙の種類（紙厚等）に対応し
た良好なトナー定着が可能になるとともに画像形成装置
より排出される転写紙のカール量もまた紙種類に応じた
最小量にすることが可能になる。同様に複数個の回動レ
バーを設け、その押し下げ量に差をつけることにより定
着フィルムの加圧ローラによる搬送力差が変化し定着フ
ィルムの蛇行力，方向が調節可能になる。従ってフラン
ジによってその蛇行を規制される定着フィルム端部の損
傷を軽減できる。

【００３４】第２実施例図５、図６は本発明の第２実施例を示し、図５は画像形
成装置本体に対する加熱装置５７を示す断面図である。
定着フィルム保護カバー６７に内包される定着上ユニッ
ト５８の諸部材は、図１に示す第１実施例と同様である
が、本実施例においては、定着フィルムガイド６３が定
着フィルム保護カバー６７に固定されている。また加圧
バネ６４ａ，６４ｂは加圧ローラ軸受７１ａ，７１ｂと
加熱装置フレーム間に設けられ、図１に示す第１実施例
と同様の手段によって定着上ユニット５８が押し下げら
れると、加圧ローラ６１とヒーター６２間に所定の加圧
力が働く。

【００３５】本実施例は図１に示す第１実施例と同様の
構成，着脱法であるので、図１に示す第１実施例と同様
の効果がある。加えて本実施例には以下の特徴的な効果
がある。

【００３６】・定着フィルムガイドが定着フィルム保護
カバーに固定されているため交換に際して持ち運ばれる
定着上ユニットの内包する定着フィルム，定着フィルム
ガイドおよびヒーター間の位置精度が向上し、より安定
した定着フィルムの走行が得られる。

【００３７】・定着上ユニットに加圧バネが不要になっ
たため、定着上ユニットの組立がより容易になり、また
コストダウンになる。

【００３８】第３実施例図６は第３実施例を示す。図６において、定着上ユニッ
ト５８内には前記第２実施例と同様の諸部材が一体で形
成されている。本実施例では更に加圧ローラ６１および
駆動ギア６６もまた定着上ユニットに内包している。加
圧ローラ６１はその軸受７１ａ，７１ｂを定着フィルム
保護カバーで支持されている。本実施例の定着上ユニッ
ト５８では加圧バネ６４ａ，６４ｂは定着フィルム保護
カバー６７と加圧ローラ軸受７１ａ，７１ｂの間に設け
られており、加熱装置フレーム７０に対して前記定着上
ユニットが組み込まれる際には前記加圧ローラ軸受７１
ａ，７１ｂが前記加熱装置フレーム７０に突き当り、そ
の後前記実施例同様に定着フィルム保護カバー６７が画
像形成装置本体に固設された回動レバー５９で押し下げ
られるとヒーター６２と加圧ローラ６１の間に所定の加
圧力が作用する。図６に示す本第３実施例もまた図１，
５にそれぞれ示す第１、第２実施例と同様の効果があ
る。加えて本実施例には以下の特徴的な効果がある。

【００３９】・加圧ローラを定着上ユニットに内包して
いるため、図１，５にそれぞれ示す第１、第２実施例で
は定着フィルム保護カバーで覆うことができなかった定
着ニップ部に相当する定着フィルムを加圧ローラで保護
可能にした。従って定着上ユニットの交換に際して、定
着フィルムには直接触れられないため付着する汚れ，塵
を防ぐことが可能になる。

【００４０】・定着上ユニットの交換は加熱装置の主要
部品を交換することになり、加熱装置のより容易かつ確
実なメンテナンスが可能になる。

【００４１】また、定着上ユニット内でガイド部材，ヒ
ーターおよび定着フィルムの位置精度が決定されている
ために、定着上ユニットと加熱装置あるいは画像形成装
置の位置関係のみによって定着上ユニット内の諸部材と
加圧ローラ，加熱装置および画像形成装置との位置が決
まる。また定着フィルム保護カバーで定着フィルムをは
じめとする定着上ユニットの諸部材にユーザーが直接触
れることができないため、画像形成装置使用直後の定着
上ユニットの交換も安全に行える。

【００４２】また諸部材を内包する定着フィルム保護カ
バーにより、通常使用状態以外で定着フィルムに付着す
る汚れ，傷を防ぐことが可能になった。

【００４５】なお、本発明の実施態様として、定着上ユ
ニットは定着フィルム保護カバーが押圧を受けることに
よって、加圧部材とヒーター間に所定の加圧力が働くよ
うにすることができる。

【００４６】第４実施例図７乃至図１０は本発明の第４実施例を示し、図１０は
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。８１は所定の周速度で回転される電子写真感光体即
ちドラムである。ドラム８１は回転過程で一次帯電器８
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８３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
８１上に静電潜像が形成される。潜像の形成されたドラ
ム８１面は、現像装置８４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８５の位置を通過する過程で、この転写ロー
ラ８５とドラム８１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８１から転写紙Ｐ面への転写
は、転写ローラ８５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、転写ローラ８５と逆極性の電
圧を印加した除電針８６で除電され、ドラム８１から分
離し、加熱装置８７へ導入される。加熱装置８７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。定着上ユニット８８は画像
形成装置本体フレームに固設の回動レバー８９により加
圧，除圧され、画像形成装置本体フレームより単体で図
示Ａ方向に着脱可能である。本実施例では、着脱方向の
一例として図示Ａ方向を指示したが、定着上ユニットの
着脱方向は当然の事ながらこの限りではない。

【００４７】図７は加熱装置８７の断面図である。前記
加熱装置８７では定着フィルム９０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
らず加圧部材としての加圧ローラ９１との摩擦力のみで
回転走行する構成をとっている。定着フィルム９０、ロ
ーラ９１、ヒーター９２、ガイド部材９３、バネ９４
ａ，９４ｂは、レバー８９等で、図１乃至図６の部材に
相当するものは、これらの部材と同様に構成されてお
り、図４と同様に作用する。

【００４８】図８は加熱装置８７に対してＡ４転写紙専
用定着上ユニットを組み込んだ場合の一例を示した。Ａ
４転写紙の幅に合わせた定着フィルムであるためＡ４転
写紙の搬送により定着ニップに通紙部，非通紙部の差は
なく、定着フィルムは安定に走行する。

【００４９】図８は定着上ユニット８８をよく表す断面
図および側面図である。定着フィルムガイド９３はその
長手方向の両端にある加圧支持部において、加圧支持部
下方を定着フィルム保護カバーの枠体に当接し、上方を
加圧バネを介して定着フィルム保護カバー９７の枠体と
係合している。前記定着フィルム保護カバー９７は定着
フィルム９０のヒーター当接部を除いて長手方向にわた
り定着フィルム９０をその枠体で覆っている。把手９８
は一例として定着フィルム保護カバー９７上に図示のよ
うに設けられている。また、定着上ユニット８８内には
不図示の固定手段で固定されたヒーター９２，ヒーター
温度検知素子９９，安全装置１００，片端フランジ９５
がある。

【００５０】図９には、定着上ユニット８８を加熱装置
８７に組み込む前後を良く表す側面図を示す。定着上ユ
ニット８８は定着フィルム保護カバー９７の枠体を加熱
装置フレーム１０１との位置決めとし、加熱装置８７に
組み込まれた後画像形成装置本体フレームに固設された
不図示の回動レバーで定着フィルム保護カバー９７を押
し下げられる。この状態において加圧バネ９４ａ，９４
ｂはトナー定着に必要な加圧力をヒーター９２，加圧ロ
ーラ９１間に作用させる。

【００５１】図１に示す第１実施例本実施例においては
以下の効果がある。

【００５２】・定着上ユニットが転写紙幅に応じて形成
されている、即ち内包される定着フィルムが転写紙幅に
なっているため転写紙通紙によっても通紙部，非通紙部
の搬送力差がなく定着フィルムが安定して走行する。従
って定着フィルムの長手方向の端部が常に寄り規制部材
に当接していたり、大きな寄り力の規制を受けることが
なくなり定着フィルムの耐久寿命が向上した。また安定
走行に伴う良好なトナー定着画像が得られた。

【００５３】・定着フィルム長に相当するヒーター長で
あるため、転写紙に応じた専用の定着上ユニットを使用
する限り常に必要最小限の消費電力で稼動する加熱装置
となる。従ってより低エネルギーで画像定着でき、また
画像形成装置本体内の昇温防止にもなる。

【００５４】・定着上ユニットに設けられた把手により
定着上ユニットに内包される定着フィルムはユーザーが
この把手を持つことで常に水平に支持された安定な状態
で移動または加熱装置，画像形成装置に組み込まれ使用
される。そして上記目的を解決した把手は定着上ユニッ
ト着脱の際のための着脱ガイドとして、あるいは加熱装
置使用直後の高温時の定着上ユニット交換に際して、前
記把手に触毛，リブ等を施しておけばユーザーの火傷防
止等の手段としても効率的に利用できる。

【０１１８】第５実施例図１１は本発明の第５実施例を示し、定着上ユニットに
内包されるヒーターの発熱パターンを示す図である。転
写紙幅に応じた種々の転写紙専用の定着上ユニット内の
ヒーターは、その長手方向の長さのみならず転写紙に応
じてその発熱パターン（抵抗値）も変えている。即ち図
１１でハガキ専用定着上ユニット内のヒーターパターン
は、Ａ４専用ユニットのヒーターパターンに比べ、比較
的硬質で厚いハガキ紙に対応してパターン幅を細くし、
定電圧に対し出力電力値を大きくしている。

【００５５】図１１の本第５実施例は、図７の第４実施
例と同様の構成，着脱法であるので、第４実施例と同様
の効果がある。加えて本第５実施例には以下の特徴的な
効果がある。

【００５６】・転写紙専用の定着上ユニットに内包され
るヒーターの発熱パターンもまた転写紙に対応した専用
ヒーターにすることで、第９実施例同様定着フィルムの
安定した走行が得られる上に転写紙に応じた良好なトナ
ー定着画像が得られる。

【００５７】図１１の実施例の変形例として同実施例と
同様に転写紙専用定着上ユニットにおいて定着フィルム
の安定走行のみならずトナー画像の良好な定着性を得る
手段がある。例えば第７実施例でヒーター出力電圧を上
げる代わりにハガキ等の硬質で厚い紙質に対応するため
定着上ユニット内の加圧バネをバネ定数の大きいバネに
代える。第５実施例と同様に溶融し粘度の低下したトナ
ーが格子状の紙繊維内に入り易くなり良好なトナー定着
画像が得られる。

【００５８】第２の発明の実施態様として、定着上ユニ
ットに、定着上ユニットを定着フィルムに対して平行に
支持する把手を設けることができる。

【００５９】第６実施例図１１は第６実施例を示すフィルム加熱定着装置の断面
図である。

【００６０】定着フィルム１８１はポリイミド等の耐熱
性エンドレスフィルムであり、熱容量を小さくしてクイ
ックスタート性を向上させるためにその膜厚は１００μ
ｍ以下好ましくは４０μｍ以下２０μｍ以上で定着トナ
ーの離型性のためにその外表面にはＰＴＦＥもしくはＰ
ＦＡ等のフッ素樹脂の薄膜コーティング処理がなされて
いる。

【００６１】定着フィルム内面ガイド部材１８２はフェ
ノール等の耐熱樹脂からなり、定着フィルム１８１の内
周長よりも小さく定着フィルム１８１がガイド部材１８
２に対してルーズに外嵌した構造をとる。これは定着フ
ィルム１８１の内周面での摩擦力を極力減少し、フィル
ムスリップを防止しその走行安定性をはかるものであ
る。

【００６２】またガイド部材１８２にはセラミック基板
上に通電発熱パターンを形成したヒーター１８３が配置
され、温度検知素子１８４によって一定の温度に保たれ
るようにヒーターへの通電が制御される。

【００６３】加圧ローラ１８５は、ＨＴＶ・ＬＴＶ（シ
リコンゴム）等の耐熱性弾性ローラであり、前記ヒータ
ー１８３に対して定着フィルム１８１を押しつける方向
にバネ１８６によって加圧されるとともに図示しない駆
動装置によって矢印ａの向きに加圧ローラ１８５を回転
駆動させその表面摩擦力によって定着フィルム１８１を
矢印ｂの向きに走行させる。

【００６４】未定着トナー像をその表面にもつ記録材１
８７は、加熱ヒーター部にある定着フィルム−加圧ロー
ラ当接部に案内され加熱及び圧力によって定着される。

【００６５】定着フィルム表面に向けて接離移動自在に
設けられた定着フィルム移動防止押え部材１８８は、定
着フィルム１８１の表面に接触する部分にはシリコンゴ
ム等の耐熱性弾性体が配置されている。定着フィルム表
面を傷めない低硬度のものが望ましい。

【００６７】フィルム押え部材１８８は、フィルム走行
時すなわちプリント動作時においては、定着フィルム１
８１の表面と非接触の状態に保たれ、フィルムの摺動抵
抗を小さくすることによってその走行を安定化させる。

【００６８】また、定着フィルム１８１と加圧ローラ１
８５の加圧領域に紙詰まりが生じた場合には、加圧ロー
ラ１８５の定着フィルム１８１に対する加圧が解除され
るとともに、前記フィルム押え部材１８８が定着フィル
ム１８１に接触加圧される位置に移動し定着フィルム１
８１の回転方向及び回転駆動軸方向の移動を防止する。
したがって紙詰まりの処理で加圧領域から紙を引き抜く
動作においても定着フィルムの捩れあるいはシワは発生
しない。更に、その後加圧ローラ１８５が再び定着フィ
ルム１８１に加圧され駆動される時も加圧ローラ加圧解
除前の位置に復帰するため、定着フィルム１８１の走行
安定性は維持される。

【００６９】第７実施例図１３は本発明の第７実施例を示す。

【００７０】定着フィルム押え部材１８９はエンドレス
定着フィルム１８１の内側に接離移動自在に配置されて
いる。

【００７１】先述の実施例と同様に定着フィルム走行時
は摺動抵抗が減少するように、押え部材１８９は定着フ
ィルム１８１内周面に非接触の状態に保たれ、加圧ロー
ラ１８５の加圧解除時は、押え部材１８９が定着フィル
ム１８１の内周面に接触し図のようにガイド部材１８２
に対してテンションを張った状態になり、定着フィルム
の回転方向及び回転駆動軸方向の移動を防止できる。

【００７２】

【発明の効果】第１の発明においては、加熱装置におい
て定着フィルム保護カバー内に少なくとも定着フィル
ム，ヒーターおよび定着フィルムガイドを一体で形成、
定着上ユニットとし加熱装置または画像形成装置に対し
て単体で着脱可能とすることにより定着フィルム等の交
換の容易性，確実性が向上した。また、定着ユニット内
で定着フィルム，ヒーターおよび定着フィルムガイドの
位置精度を向上することが可能であるために、加熱装置
の組立が容易になるとともに、定着フィルムの走行時に
生じる蛇行，フィルムしわ等の走行不良を極力防止する
ことが可能になる。更には、定着フィルム保護カバーに
よりメンテナンス時に定着フィルムに付着する汚れ，傷
が防止でき、また画像形成装置使用直後にヒーター，定
着フィルム等の高温部材に触れることなく安全にメンテ
ナンスができる。従って、ユーザーによるメンテナンス
によって良好な定着画像を得られる効果がある。

【００７３】第２の発明においては、加熱装置内の少な
くとも定着フィルムおよびヒーターを転写紙のサイズ，
紙質等に対応した長さ，形状にすることにより、転写紙
の通紙に伴う定着フィルムの走行不良等の問題が解決さ
れる。また、定着上ユニットに把手を設けることによ
り、定着上ユニットが取り扱われる際も定着フィルムが
水平状態を保ち不安定状態で装置に組み込まれ走行不良
を起こすことはない。また、上記目的を達した後も前記
把手は定着上ユニット着脱ガイドあるいはユーザーの火
傷防止といった効率的な利用が可能な構成部材となって
いる。

【００７４】第３の発明によれば、周長の少なくとも一
部がテンションフリーであるベルト状定着フィルムと前
記定着フィルムの内面側に固定支持された加熱体と、前
記定着フィルム表面に加圧し駆動させる加圧部材とから
なる定着装置において、前記加圧部材の定着フィルムへ
の加圧が解除された時に前記フィルムの移動を防止する
押え部材が定着フィルムに対して接離移動自在に設ける
事によって、定着装置内での紙詰まり処理を容易にする
とともに、定着フィルムの走行安定化をはかることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す図。

【図２】図１に示す定着上ユニットの側面及び断面図。

【図３】図１に示す定着上ユニットの作動状態を示す側
面図。

【図４】図１の実施例による定着上ユニットが組込まれ
た画像形成装置本体の断面図。

【図５】本発明の第２実施例を示す図。

【図６】本発明の第３実施例を示す図。

【図７】本発明の第４実施例を示す図。

【図８】図７に示す定着上ユニットの断面及び側面図。

【図９】図７の定着上ユニットが加熱装置に組込まれる
状態の側面図。

【図１０】図７に示す加熱装置が組込まれた画像形成装
置本体の断面図。

【図１１】本発明の第５実施例を表す図。

【図１２】本発明の第６実施例の定着装置の断面図。

【図１３】本発明の第７実施例の定着装置の断面図。

【図１４】従来の定着装置の一例を示した説明図。

【図１５】従来の加熱装置の一例を示した説明図。

【図１６】諸部材の摩擦係数を示した説明図。

【図１７】諸部材の摩擦係数を示した説明図。

【符号の説明】

６０…定着フィルム６１…加圧ローラＮ…ニップ部５８，８８…定着上ユニット６７…定着フィルム保護カバー８７…加熱装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者友行洋二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 (72)発明者早川亮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 (72)発明者荒矢順治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 (72)発明者奥田幸一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 (72)発明者中村俊治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 (56)参考文献特開平４−44081（ＪＰ，Ａ) 特開平３−233583（ＪＰ，Ａ) 特開平２−168288（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱体と、前記加熱体の回りに設けられ
前記加熱体と摺動するエンドレス状のフィルムと、前記
フィルムの内面をガイドするガイド部材と、前記フィル
ムを保護するカバーと、前記フィルムの外面と接しフィ
ルムを駆動する駆動部材と、を有し、前記フィルムは前
記駆動部材のみによって駆動され、前記フィルムを介し
た前記加熱体からの熱により未定着像を記録材上に定着
する定着装置において、前記加熱体、前記フィルム、前記ガイド部材及び前記カ
バーは一体的なユニットとして構成され、前記ユニット
は前記駆動部材が残される装置本体側に対して着脱可能
であることを特徴とする定着装置。
【請求項２】定着フィルムと、前記定着フィルムを中
にして一方面側に配置された加熱体と、他方面側に前記
ヒーターに対向して配置され、画像定着すべき転写媒体
を前記定着フィルムを介して前記ヒーターに密着させつ
つ、前記定着フィルムと同一速度で走行させる加圧部材
を有し、前記定着フィルムと前記転写紙とを一体密着状
態で前記加圧部材と前記ヒーターとで形成する定着ニッ
プを通過させる際、前記ヒーターの発熱で転写紙の顕画
像面を定着フィルムを介して加熱し画像定着させる加熱
装置内の、少なくとも前記ヒーター，前記定着フィル
ム，前記定着フィルムの内面の長手方向全域にわたって
ガイドする定着フィルムガイド，および定着フィルムの
保護カバーが一体で構成され、画像形成装置本体に対し
て単体で着脱可能な定着上ユニットにおいて、前記定着
フィルムおよびヒーターの長手方向幅を種々の転写紙に
相当する長さにしたことを特徴とする定着装置。
【請求項３】周長の少なくとも一部がテンションフリ
ーである無端状定着フィルムと、前記定着フィルムの片
面側に固定支持された加熱体と、前記定着フィルム表面
に未定着記録材を加圧搬送させる加圧部材とからなる定
着装置において、前記加圧部材の定着フィルムへの加圧
が解除された時に、前記定着フィルムの移動を防止する
押え部材が定着フィルムに対して接離移動自在に設けら
れていることを特徴とする定着装置。