JPH02162382A - 定着装置 - Google Patents

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、複写機・レーザビームプリンタ・ファクシミ
リ・マイクロフィルムリータプリンタ・画像表示（デイ
スプレィ）装置・記録機等の画像形成装置に関する。

更に詳しくは、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記録材（エレクトロファックスシー
ト・静電記録シート・転写材シート・印刷紙なと）の面
に直接方式もしくは間接（転写）方式で目的の画像情報
に対応した未定着のトナー画像を形成担持させ、該未定
着のトナー画像を該画像を担持している記録材面に永久
固着画像として加熱定着処理する方式の画像形成装置に
関する。

（従来の技術） 従来、この種の装置に用いられている定着装置は、所定
の温度に維持された加熱ローラと、弾性層を有して該加
熱ローラに圧接する加圧ローラとによって、未定着のト
ナー画像が形成された記録材を挟持搬送しつつ加熱する
ローラ定着方式が多用されている。

又米国特許第３，５７８，７９７号明細書に開ボのよう
なベルト定着方式も知られている。これは ■トナー像を加熱体ウェブに接触させてその融点へ加熱
して溶融し、 ■溶融後、そのトナーを冷却して比較的高い粘性とし、 ■トナーのイ」着する傾向を弱めた状態て加熱体ウェブ
から剥す、 という過程を経ることによって、オフセットを生ぜずに
定着する方式である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上述のような従来の熱ロール定着方式、及
びベルト定着方式には次のような問題かあった。

熱ロール定着方式 ■所定温度に立ち上がるまでにかなり時間がかかり、そ
の間は画像形成作動禁止の時間となる。

即ち所謂ウェイトタイムがある。

■熱容量が必要な為大きな電力が必要である。

■回転ローラでローラ温度が高温の為に耐熱性特殊軸受
けが必要。

■ローラに直接手が触れる構成となり、危険があったり
、保護部材か必要。

■ローラの定温度及び曲率により記録材がローラに巻き
付き記録材のジャム（Ｊａｍ）　トラブルをみやすい。

ベルト定着方式 この方式の場合も上記熱ローラ定着方式の０項や０項と
同様のウェイトタイム、大電力消費等の問題がある。

本発明は、上述の従来装置の有していた問題点を解決し
、定着不良やオフセットを生じさせることなく加熱体の
熱容量を小さくすることを可能とし、その結果待機時間
や消費電力、更には機内昇温の小さい、またその他にも
顕著な特長を有する画像形成装置を提供することを目的
とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、 記録材面に加熱溶融性の樹脂等より成るトナーを担持さ
せて目的の画像情報に対応した未定着のトナー画像を形
成する画像形成手段、 定着フィルムと、該定着フィルムの走行駆動手段と、該
定着フィルムを中にしてその一方面側に配置された加熱
体と、他方面側に配置され、前記加熱体に対して該定着
フィルムを介して記録材の未定着トナー画像担持側の面
を密着させる加圧部材を備え、前記画像形成手段側から
搬送されてくる未定着トナー画像を担持した記録材の搬
送速度と同一速度で同一方向に走行駆動させた定着フィ
ルムと前記加圧部材との間に該記録材を導入して未定着
トナー画像を記録材面に加熱定着するトナー画像加熱定
着手段、 を有し、前記トナー画像加熱定着手段の定着フィルムは
記録材のトナー画像と接する側の面が粗面である、 ことを特徴とする画像形成装置 である。

又上記構成の画像形成装置の定着フィルムの粗面に関し
、特に、その粗度が０．３μｍ≦Ｒｚ≦１０μｍ（Ｒ２
は十点平均粗さ）であることを特徴とする画像形成装置
である。

更にまた同じく定着フィルムの粗面に関し、特に、深さ
０．３μｍ以上の凹凸の平均間隔が５０μｍ以下である
ことを特徴とする画像形成装置である。

（作用） （１）記録材の搬送方向と同一速度で同一方向に走行駆
動状態の定着フィルムと加圧部材との間に導入された画
像定着すべき記録材は、定着フィルム面に未定着トナー
画像担持側の面が密着して定着フィルムと一緒の重なり
状態で加熱体と加圧部材との相互圧接部（定着ニップ部
）を挟圧力を受けつつ互いに速度差による面ズレを生じ
たり、しわ寄ったりすることなく一体的に重なり密着し
て通過していく。

■加熱工程 この相互圧接部通過過程て記録材面の未定着トナー画像
が定着フィルムを介して加熱体によって加熱軟化・溶融
される。この場合加熱体と加圧部材の相互圧接部におい
て加熱体・定着フィルム・トナー画像・記録材は加圧部
材によって良好に押圧密着されて効果的に熱伝達される
ことにより、短い時間の加熱によってトナーは十分に軟
化・溶融されて良好な定着性が得られる。

ここで本発明で記述されるトナーの軟化・溶融に関して
注記する。トナーの「融点」と便宜的に表現している温
度は、トナーが定着するために最低必要な温度を意味し
ており、その定着下限温度で、溶融といえる程粘度が低
下する場合や、軟化といった程度の粘度低下の場合があ
る。したがって定着する際に溶融と便宜的に表現してい
る場合でも、実際には軟化といった程度の粘度低下を示
している場合がある。本発明ではこのような場合も含む
。同様に、トナーが冷却固定したと便宜的に表現してい
る場合も、トナーによフては同化とはいえず高粘度化と
いった方が適切である場合がある。本発明ではこのよう
な場合も含む。

■冷却工程 定着フィルム面に密着して加熱体と加圧部材との相互圧
接部を順次に通過するトナー画像加熱軟化・溶融済みの
記録材部分は圧接部通過後も定着フィルム面に密着させ
たままの搬送を引続きしばらく続行させ、この間を冷却
工程として前記加熱工程で軟化・溶融させたトナーの熱
を放熱させてトナーを冷却固定させる。この冷却固化で
トナーの凝集力は非常に大きくなって一団となって挙動
することになり、又記録材側に対する粘着・固着力が増
大する一方、定着フィルム側に対するそれは極めて低下
していく。記録材に対してはトナーは前記加熱工程で加
熱軟化・溶融された際加圧部材によって加圧されるため
、少なくともトナー画像の一部は記録材表面層に浸透し
、その浸透分の冷却同化によるアンカー効果で冷却固化
トナーの記録材側に対する粘着・固着力が増大する。

■離反（分離）工程 上記の冷却工程によりトナー画像の冷却同化がなされた
後、定着フィルム面から記録材を順次に離反させる。こ
の離反時にはトナー画像は冷却同化で記録材に対する粘
着・固着力が十分に大きく、定着フィルムに対するそれ
は極めて小さい状態となっているから、画像定着済みの
記録材部分は定着フィルムに対するトナーオフセットを
発生することなく容易に順次に分離されていく。

かくして走行する定着フィルム面に未定着トナー画像担
持面が面するように画像定着すべき記録材を同一速度で
上記定着フィルムに密着走行せしめ、該定着フィルムを
介して加熱体によりトナー画像を加熱溶融せしめ、トナ
ー像が冷却固定化した後に記録材と定着フィルムとを離
反させているので定着フィルムに対するトナーオフセッ
トを発生することがなく、かつ熱容量の小さい発熱体を
用い、その発熱体への給電を簡素な構成のもとに行なう
ことが可能となり、定着するためにトナーを昇温させる
べき温度（融点または軟化点）に対して、十分に高い温
度の加熱体を維持することによってトナー画像を効率的
に加熱することか可能となり、少ないエネルギーで定着
不良のない十分良好な定着が可能となり、その結果、装
置使用時の待機時間や、消費電力、さらには機内昇温の
小さな画像形成装置を得るという効果を奏する。

なお、上記■加熱・■冷却・■分離の３つの工程のうち
、トナーが高温で十分に溶融するものであれば（トナー
の加熱溶融時の粘度か十分高ければ）加熱工程でトナー
を十分に高温溶融させたら直ちに（トナー温度が融点以
上のときに）記録材を定着フィルム面から分離させて加
熱工程後の冷却工程は廃止する構成にしてもよく、本発
明の範ちゅうに属するものである。

（２）前記したように記録材上の定着すべき未定着トナ
ー画像は加熱体と加圧部材との圧接部（定着ニップ部）
を定着フィルムと共に通過していく加熱工程で定着フィ
ルムを介して加熱体により加熱されて軟化溶融（低粘化
）され、加熱体と加圧部材間の印加圧力にて定着フィル
ム面と密着化し、その密着状態のまま冷却工程で固化（
粘度増大）されてから定着フィルムとの分離かなされる
ので、定着フィルムとの分離がなされた定着済みのトナ
ー画像の外面形状は定着フィルムのトナー画像と接する
側の面の表面形状にならう。そのため定着フィルムのト
ナー画像と接する側の面があまりに平滑であると定着ト
ナー画像の表面がそれにならって平滑面となって光沢を
持ち、画質・画像品位を低める。

この問題を回避するために、加熱工程で加熱されて軟化
溶融した低粘度状態のトナー画像が十分な冷却固化がな
されず実質的に軟化溶融直後時の低粘度状態であるとき
に定着フィルムとの分離を行なうと所謂高温オフセット
現象を生じやすいという別の問題を生じる。

本発明は定着フィルムのトナー画像と接する側の面につ
いてその面を粗面としたので、定着トナー画像の表面形
状は定着フィルムの粗面にならったものとなることで光
沢の発生か防止され、光沢による画質低下の問題を解消
てきる。

定着フィルムの上記粗面の具体的度合は実験により、粘
度０．３μｍ≦Ｒ，，≦１０μｍであること、深さ０．
３μｍ以上の凹凸の平均間隔が５０μｍ以下であること
が、定着トナー画像の光沢による画質低下はないか、小
さくて実用範囲内となることがわかった。

（実施例） 本例装置は原稿載置台往復動型・回転トラム型・転写式
の電子写真複写装置である。

（１）装置の全体的概略構成（第１図）第１図において
、１００は装置機筺、１は該機筺の上面板１００ａ上に
配設したガラス板等の透明板部材よりなる往復動型の原
稿載置台てあり、機筺上面板１００ａ上を図面上右方ａ
、左方ａに夫々所定の速度で往復移動駆動される。

Ｇは原稿であり、複写すべき画像面側を下向きにして原
稿載置台１の上面に所定の載置基準に従って載置し、そ
の上に原稿圧着板１ａをかぶせて押え込むことによりセ
ットされる。

１００ｂは機筺上面板１００ａ面に原稿載置台１の往復
移動方向とは直角の方向（紙面に垂直の方向）を長手と
して開口された原稿照明部としてのスリット開口部であ
る。原稿載置台１上に載置セットした原稿Ｇの下向き画
像面は原稿載置台１の右方ａへの往動移動過程で右辺側
から左辺側にかけて順次にスリット開口部１００ｂの位
置を通過していき、その通過過程でランプ７の光りをス
リット開口部１００ｂ、透明な原稿載置台１を通して受
けて照明走査される。その照明走査光の原稿面反射光が
短焦点小径結像素子アレイ２によって感光ドラム３面に
結像露光される。

感光ドラム３は例えば酸化亜鉛感光層・有機半導体感光
層等の感光層が被覆処理され、中心支軸３ａを中心に所
定の周速度で矢示すの時計方向に回転駆動され、その回
転過程で帯電器４により正極性又は負極性の−様な帯電
処理を受け、その様帯電面に前記のｙＸＭ画像の結像露
光（スリット露光）を受けることにより感光ドラム３面
には結像露光した原稿画像に対応した静電潜像が順次に
形成されていく。

この静電潜像は現像器５により加熱で軟化溶融する樹脂
等より成るトナーにて順次に顕像化され、該顕像たるト
ナー画像が転写部としての転写放電器８の配設部位へ移
行していく。

Ｓは記録材としての転写材シートＰを積載収納したカセ
ットであり、該カセット内のシートが給送ローラ６の回
転により１枚宛繰出し給送され、次いでレジストローラ
９により、ドラム３上のトナー画像形成部の先端が転写
放電器８の部位に到達したとき転写材シートＰの先端も
転写放電器８と感光ドラム３との開位置に丁度到達して
両者−致するようにタイミングと′りされて同期給送さ
れる。そしてその給送シートの面に対して転写放電器８
により感光ドラム３側のトナー画像が順次に転写されて
いく。

転写部でトナー画像転写を受けたシートは不図示の分離
手段で感光ドラム３面から順次に分離されて搬送ガイド
１０によって後述する定着装置１１に導かれて担持して
いる未定着トナー画像の加熱定着処理を受け、画像形成
物（コピー）として機外の排紙トレイ１２上に排出され
る。

方、トナー画像転写後の感光ドラム３の面はクリーニン
グ装置１３により転写残りトナー等の付着汚染物の除去
を受けて縁り返して画像形成に使用される。

（２）定着装置（第１・２図） ２４はエンドレスベルト状の定着フィルムであり、左側
の駆動ローラ２５と、右側の従動ローラ２６と、駆動ロ
ーラ２５の下方に配置した分離ローラ２７と、駆動ロー
ラ２５と従動ローラ２６間の下方に配置した加熱体とし
ての低熱容量線状加熱体２０の互いに並行な該４部材２
５・２６・２７・２０間に懸回張設しである。

従動ローラ２６はエンドレスベルト状の定着フィルム２
４のテンションローラを兼ねさせており、該定着フィル
ム２４は駆動ローラ２５の時計方向回転駆動に伴ない時
計方向に所定の周速度、即ち画像形成部８側から搬送さ
れてくる未定着トナー画像Ｔａを上面に担持した転写材
シートＰの搬送速度と同じ周速度をもってシワや蛇行、
速度遅れなく回動駆動される。

２８は加圧部材としての、シリコンゴム等の離型性の良
いゴム弾性層を有する加圧ローラであり、前記のエンド
レスベルト状定着フィルム２４の下行側フィルム部分を
挟ませて前記加熱体２０の下面に対して不図示の付勢手
段により例えば総圧４〜７ｋｇの当圧接をもって対向圧
接させてあり、転写材シートＰの搬送方向に順方向の反
時計方向に回転する。

回動駆動されるエンドレスベルト状の定着フィルム２４
はその外周面、即ち記録材としての転写材シートＰのト
ナー画像と接する側の面を粗面化しである。この定着フ
ィルム２４については後記（４）項で詳述する。

加熱体としての低熱容量線状加熱体２０は例えば、厚み
１．０ｍｍ・巾１０ｍｍ・長さ２４０ｍｍのアルミナ基
板２１の下面の略中央部分に長手に沿って例えばＴａ２
　Ｎ等の電気抵抗材料を巾１．０ｍｍに塗工して線状も
しくは帯状の発熱体２２を具備させてなるものである。

本例の場合はこの線状もしくは帯状の発熱体２２に対し
てその長子両端部より通電して発熱体２２を全長にわた
って発熱させる。通電はＤＣｌｏｏＶの周期２０ｍ５ｅ
ｃのパルス状波形で、検温素子２３によりコントロール
された所望の温度、エネルギ放出量に応じたパルスをそ
のパルス巾を変化させて与える通電制御回路構成にして
あり、パルス巾は略０．５〜５ｍ５ｅｃの範囲で制御さ
れ、発熱体２２はパルスが人力される都度瞬時に２００
〜３００°Ｃ前後までＡ−温する。又本例では定着装置
１１よりも転写材シート搬送方向上流側の定着装置寄り
にシートの先端・後端検知センサ（不図示）を設けてあ
り、該センサのシート検知信号により発熱体２２に対す
る通電期間をシートＰが定着装置１１を通過している必
要期間たけに制御している。

定着フィルム２４はエンドレスベルト状に限らず、第３
図例のように送り出し軸３０にロール巻に巻回した有端
の定着フィルム２４を加熱体２０と加圧ローラ２８との
間、分離ローラ２７の下を経由させて巻取り軸３１に係
止させて、送り出し軸３０側から巻取り軸３１側へ転写
材シートＰの搬送速度と同一速度をもって走行させる構
成であってもよい。

（３）定着実行動作 画像形成スタート信号により装置か画像形成動作して転
写部８から定着装置１１へ搬送された、未定着のトナー
画像Ｔａを上面に担持した転写材シートＰの先端が定着
装置寄りに配設した前述のセンサ（不図示）により検知
されると定着フィルム２４の回動（又は走行）が開始さ
れ、転写材シートＰはガイド２９に案内されて加熱体２
０と加圧ローラ２８との圧接部Ｎの定着シート２４と加
圧ローラ２２との間に進入して、未定着トナー画像面が
シートＰの搬送速度と同一速度で同方向に面移動状態の
定着フィルム２４の下面に密着して面ズレやしわ寄りを
生じることなく定着フィルム２４と一緒の重なり状態で
加熱体２０と加圧ローラ２８との相互圧接部Ｎ間を挟圧
力を受けつつ通過していく。

この相互圧着部通過過程を加熱工程として前記（作用）
の（１）−０項に述べたトナー画像の加熱軟化・溶融が
行なわれる。本実施例における加熱工程は前述のごとく
、加熱体２０に線状の発熱体２２を設け、加熱体２１と
一体的に形成された低熱容量の上記発熱体２２にパルス
状に通電し発熱を繰り返すように構成された加熱体２１
によって行なわれている。即ち所定の搬送速度で搬送さ
れたシートＰ上のトナー画像ＴａはシートＰの搬送され
る定着フィルム２４とともに、順次加熱体２０の発熱体
２２の幅に応して決定される線状の加熱部の有効幅内Ｗ
に送り込まれて加熱を受けて軟化・溶融像Ｔｂとなる。

加熱体２０と加圧ローラ２８との相互圧接部Ｎを通過し
たシート部分は分離ローラ２７の位置へ到達するまでの
間は加熱体２０と分離ローラ２７間で展張して正走行し
ている定着フィルム部分に引き続き密着したまま搬送さ
れていく。

この搬送過程を冷却工程として前記（作用）の（１）−
０項に述べたように軟化・溶融トナーＴｂの熱が放熱さ
れてトナーの冷却固化Ｔｃがなされる。

そして分離ローラ対２７の位置へ到達すると、定着フィ
ルム２４は曲率の大きい分離ローラ２７の面に沿ってシ
ートＰ面から離れる方向に走行方向が転向されて定着フ
ィルム２４とシートＰとか互いに離反（分離）してシー
トＰは排紙トレイ１１へ排紙されていく。この離反時点
までにはトナーは十分に冷却固化して前記（作用）の（
１）−０項に述べたようにシートＰに対するトナーの粘
着・固着力が十分に大きく、定着フィルム２４に対する
それは極めて小さい状態となっているから定着フィルム
２４とシートＰの離反は定着フィルム２４に対するトナ
ーオフセットを実質的に発生することなく容易に順次に
なされる。

本実施例においては加熱体２０の線状の発熱体２２は通
電により短時間にトナーの融点（ないし定着可能温度）
に対して充分な高温に昇温するので、加熱体の予備加熱
が不要である。

かかる構成の木実施例装置にあっては、シートＰ上の加
熱敵性のトナーより成るトナー画像は先ず、定着フィル
ム２４を介して加熱体２０によって加熱溶融され、特に
、その表層部は完全に軟化溶融する。この際、加圧ロー
ラ２８によって加熱体、定着フィルム、トナー画像、シ
ートは良好に密着されており、効率的に熱伝達される。

これによりシートＰ自体の加熱は極力抑えてトナー画像
を効率的に加熱溶融させることができ、特に、通電発熱
時間を限定することにより、省エネルギー化を図ること
ができる。

加熱体は小型もので十分でありそのため熱容量が小さく
なり、予め加熱体を昇温させる必要がないので、非画像
形成時の消費電力も小さくすることができ、また機内昇
温も防止できることになる。

（４）定着フィルム２４について 定着フィルム２４は耐熱性・離型性・耐久性等のある、
一般に１００μｍ以下、好ましくは４０μｍ以下の単層
或は複合層フィルムを使用できる。

第４図は複合層フィルムの一例の層構成断面模式図であ
り、２４ａは定着フィルムの基層（ベースフィルム）と
しての耐熱層、２４ｂは該耐熱層２４ａの外面（トナー
画像に対面する側の面）に積層した離型層であり、この
離型層の自由度を粗面化２４ｃしである。この粗面化離
型層面が該定着フィルムの、トナー画像に接する側の面
である。

耐熱層２４ａは例えばポリイミド、ポリエーテルエーテ
ルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ
）、ポリエーテルイミド（ＰＥ■）、ポリパラバン酸（
ＰＰＡ）、ＰＦＡなとの高耐熱性樹脂フィルムや、Ｎｉ
−３ＵＳ−Ａｕ等の金属など、強度・耐熱性に優れたも
のが使用できる。

離型層２４ｂは例えばＰＴＦＥ　（ポリテトラフルオロ
エチレン）・ＰＦＡ−ＦＥＰ等のフッ素樹脂や、シリコ
ン樹脂などが好ましい。耐熱層２４ａに対する離型層２
４ｂの積層形成は離型層フィルムの接着ラミネート、離
型層材料の静電塗装（コーチインク）・蒸着・ＣＶＤ等
の成膜技術による積層、耐熱層材料と離型層材料の共押
し出しによる２層フィルム化などで行なうことができる
。

離型層２４ｂの粗面化２４ｃは、サンドブラスト加工、
離型層材料への充填材混入、エンボス加工等で行なうこ
とかできる。第６図はエンホス加工例を示している。即
ち耐熱層２４ａ用のフィルムと離型層２４ｂ用のフィル
ムとをラミネータて積層する場合に、離型層フィルム２
４ｂ側の圧着ローラ１０５をその外周面をエツチングに
より深さ２μｍの−様な凹凸粗面にした粗らしローラ（
エンボスローラ）とし、該ローラをヒータ１０４て加熱
しつつバックアップローラ１０３と粗らしローラ１０５
の間で上記両フィルム２４ａ・２４ｂを加圧してラミネ
ートすると共に離型層フィルム２４ｂの外面を粗面化２
４ｃする。

離型層２４ｂの粗面化２４ｃを特にサンドブラスト加工
で行なう場合において、耐熱層２４ａと離型層２４ｂと
の接着強度が弱いと離型層の剥離が発生する場合がある
。これを防ぐために、下記のような処置を１つ或は組合
せ選択してもしくは全ての採択するとよい。

■耐熱層２４ａの、離型層２４ｂを形成する側の面を予
めサンドブラスト処理（Ｒ，，０，１〜５μｍ）１７て
から離型層２４ｂを積層形成する。

■耐熱層２４ａの、離型層２４ｂを形成する側の面を放
電処理して離型層２４ｂを形成する。

■耐熱層２４ａと離型層２４ｂの間のフッ素樹脂等の接
着層を設ける。この接着層の厚さは定着フィルムの熱容
量を低減させるために薄い方が好ましく、５μｍ以下が
望ましい。

定着フィルム２４は強度・離型性を両立できれば単層フ
ィルムであってもよく、その外表面の粗面化は前述のよ
うな手法で行なうことができる。

例えば充填材で強化したＰＦＡ等が使用可能である。

具体例１ 耐熱層２４ａ・・・厚さ２０μｍのポリイミドフイイル
ム 離型層２４ｂ・・・厚さ１０μｍのＰＴＦＥ離型層粗面
度・・・十点平均粗さＲ２−２μｍ、粗さ０．３μｍ以
上の凹凸の 平均距離が５μｍ以下 離型層２４ｂの粗面化２４ｃは粒径約２０μｍのガラス
ピーズの吹き付けによるサンドブラスト加工により上記
の粗面度になるまで行なった。

この定着フィルム２４を用いて得られる定着トナー画像
の表面形状は、第５図に模式的に示したように定着フィ
ルム２４の粗面化２４Ｃした離型層２４ｂの表面形状に
ならい、Ｒ２は約２μｍ、凹凸の平均距離は５μｍ以下
となった。これにより定着トナー画像の画質低下は小さ
く、実用範囲内であった。

比較例１ 上記具体例１の定着フィルムで、離型層表面の粗面加工
をしない場合、定着フィルムのトナー画像側表面（離型
層表面）のＲ，は０．１μｍ以下である。このような定
着フィルムを用いて得た定着トナー画像は第７図例のよ
うにその表面形状が平滑で光沢を持ち、画質上問題であ
フだ。

本発明者らが定着フィルムのサンドブラスト条件をかえ
て行なった実験によると、定着フィルムのトナー画像側
表面のＲ２か０．３μｍ以上で、かつ深さ０．３μｍ以
上の凹凸の平均間隔が５０μｍ以上、好ましくは２０μ
ｍ以下であれば定着画像の光沢が実用上問題なかった。

比較例２ 具体例１の定着フィルムにおいて離型層２４ｂの厚さを
２０μｍにし、粗面化度のＲ２を１２μｍにした定着フ
ィルムを用いて定着動作を行なった場合、 ■定着フィルムの凹凸かそのまま定着フィルムの厚さム
ラとなり、場所による定着性のムラが発生。

■定着フィルムへのトナーの物理的接着力が増し、オフ
セットトナー量が増加。

本発明者らの実験によると、このような問題が許容され
るＲ２の上限は１０μｍであるが、好ましくは３μｍ以
下である。

具体例２ 耐熱層２４ａ・・・厚さ２０μｍのポリイミドフィルム 離型層２４ｂ・・・充填材として平均粒径０．３μｍの
ＳｉＯ２微粒子を配合 混入した厚さ１０μｍのＰＴ ＦＥフィルム 離型層２４ｂの焼成後のサンドブラスト加工はなし。し
かし充填剤の混入により離型層２４ｂの外表面はＲ２＝
０．６μｍ、深さ０．３μｍ以上の凹凸の平均距離１μ
ｍの粗面化状態になっている。従ってこの例の特有の効
果としてはサンドブラスト加工などの別途の粗面化加工
を必要としないことである。

充填剤はＳｉＯ２以外に、例えばアルミナ・酸化チタン
・チッ化チタン等でもよいし、金属粒子やカーボンブラ
ック粒子等の低抵抗物質を用いることもできる。

低抵抗物質を用いることによる特有の効果として該物質
の混入で離型層の体積抵抗率を１０１１Ω・ｃｍ以下、
好ましくは１０７Ω・ｃｍ以下とすることで、定着フィ
ルムのトナー像接触面の帯電防止による、トナーの静電
気オフセット防止が可能となる。

（５）その他 前述第３図のように定着フィルム２４として有端のもの
を用いる場合、送出し軸側の定着フィルムが巻取り軸側
にほとんど全て巻取られて使用されたら新しいロール巻
フィルムと交換する方式にすることもてきる（巻取り交
換式）。

このうよな巻取り交換式の場合は定着フィルムの耐久性
に関係なく薄肉化が可能となり、低電力化することがで
きる。例えば定着フィルムとしてＰＥＴ　（ポリエステ
ル）フィルムなどの安価な基材を用い、耐熱処理を施し
た例えば１２．５μｍ程度又はそれ以下の薄肉のものを
用いることができる。

或は定着フィルム面へのトナーオフセットは前述したよ
うに実質的に生じないので定着フィルムの使用に伴なう
熱変形や劣化が小さければ巻取り軸側へ巻取られた使用
済みのシートを適時に送出し軸側へ巻戻し制御して、或
は巻取り軸側と送出し軸側とを反転交換するなどして複
数回繰返して使用することもできる（巻戻し繰返し使用
式）。

巻戻し繰返し使用式では定着フィルムとしては例えば、
耐熱性・機械的強度等に優れた基材として２５μｍ厚の
ポリイミド樹脂フィルムを用いてその面に離型性の高い
フッ素樹脂等よりなる離型層を設けた複合層フィルムを
用いることができ、巻戻し逆走性時は圧力解除機構を自
動制御させて加熱体と加圧ローラとの当圧接を解除状態
に保持させるのかよい。

巻戻し繰返し使用式やエンドレスベルト型のように複数
回使用する場合は、フィルム面クリーニング用にフェル
トパッドを設けると共に若干の離型剤、例えばシリコン
オイルを含浸させて該パッドをフィルム面に当接するさ
せるなどしてフィルム面のクリーニングと離型性の更な
る向上を行なうようにしてもよい。定着フィルムが絶縁
性のフッ素樹脂処理品の場合などではトナー画像を攪乱
する静電気がフィルムに発生し易いので、その対処のた
めに接地した除電ブラシで除電処置するのもよい。接地
せずにブラシにバイアス電圧を印加してトナー画像を攪
乱しない範囲てフィルムを帯電させても良い。さらにフ
ッ素樹脂に導電性の粉体繊維、例えばカーボンブラック
等を添加して、上述の静電気による画像部れを防止する
のも策である。また、加圧ローラの除帯電及び導電化に
関しても同様の手段により行なうことができる。また、
帯電防止剤等の塗布や、添加を行なっても良い。

定着フィルムはエンドレスベルト式、巻取り交換式、巻
戻し繰返し使用式の何れにしても定着装置１１の所定部
所に着脱自在のカートリッジ構成にすることにより定着
フィルムの交換等を容易化することができる。

加熱体２０の構成及び発熱体２２への通電制御は実施例
のものに限定されない、加熱体２０は熱ローラ型であっ
てもよいし、発熱体２２は厚膜の抵抗体やＰＴＣ特性を
有するセラミック製チップ・アレイなとてあってもよく
、通電制御もパルス状に与えるものではなく通常通電で
あってもよい。

加熱工程で加熱溶融されたトナーの冷却固化は自然放熱
で行なってもよいし、送風手段、放熱フィンの配設等で
強制冷却で行なうようにすることもてきる。

トナーが高温で十分に溶融するものであれば、第８図例
のように加熱工程（定着ニップ部）でトナーを十分に高
温溶融させたら加熱工程後の冷却工程なしに直ちに記録
材（転写材シート）Ｐを定着フィルム２４面から分離さ
せる構成にしてもよい。

以上の実施例装置は転写式の電子複写装置であるが、画
像形成のプロセス・手段はエレクトロファックス紙・静
電記録紙等に直接にトナー画像を形成担持させる直接式
や、磁気記録画像形成式、その他適宜の画像形成プロセ
ス・手段で記録材上に加熱溶融性トナーによる画像を形
成し、それを加熱定着する方式の複写機・レーザビーム
プリンタ・ファクシミリ・マイクロフィルムリーダプリ
ンタ・デイスプレィ装置・記録機等の各種の画像形成装
置に本発明は有効に適用できるものである。

（発明の効果） 以上のように本発明はトナー画像加熱定着式の画像形成
装置について、定着不良やオフセットを生しさせること
なく加熱手段である加熱体の熱容量を小さくすることが
可能で、待機時間や消費電力、さらには機内昇温の小さ
い良好な定着画像画質の画像形成物を常に安定に出力で
きる画像形成装置を実現できる。又定着フィルムは薄肉
のものをシワ発生の問題なく支障なく長期にわたって繰
り返して使用することができる。

又本発明は定着フィルムのトナー画像と接する側の面に
ついてその面を粗面としたので、定着トナー画像の表面
形状は定着フィルムの粗面にならフたものとなることで
光沢の発生が防止され、光沢による画像低下の問題を解
消できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例装置の概略構成を示す縦断正面図、第
２図は定着装置部分の拡大図、第３図は定着装置の他の
構成例の概略図、第４図は定着フィルムの一例の層構成
の断面模型図、第５図は定着トナー画像の表面形状を示
す模式図、第６図はエンボス加工による離型層表面の粗
面化工程図、第７図は光沢を持つ定着トナー画像の表面
形状を示す模式図、第８図は定着装置の他の構成例の概
略図である。 ３はドラム型回転感光体、１１は定着装置、２４は定着
フィルム、２０は加熱体、２８は加圧ローラ、Ｐは転写
材シート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）記録材面に加熱溶融性の樹脂等より成るトナーを
   担持させて目的の画像情報に対応した未定着のトナー画
   像を形成する画像形成手段、 定着フィルムと、該定着フィルムの走行駆動手段と、該
   定着フィルムを中にしてその一方面側に配置された加熱
   体と、他方面側に配置され、前記加熱体に対して該定着
   フィルムを介して記録材の未定着トナー画像担持側の面
   を密着させる加圧部材を備え、前記画像形成手段側から
   搬送されてくる未定着トナー画像を担持した記録材の搬
   送速度と同一速度で同一方向に走行駆動させた定着フィ
   ルムと前記加圧部材との間に該記録材を導入して未定着
   トナー画像を記録材面に加熱定着するトナー画像加熱定
   着手段、 を有し、前記トナー画像加熱定着手段の定着フィルムは
   記録材のトナー画像と接する側の面が粗面である、 ことを特徴とする画像形成装置。 （２）前記定着フィルムの粗面は粗度が ０．３μｍ≦Ｒ＿ｚ≦１０μｍ （Ｒ＿ｚは十点平均粗さ） である、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置
   。 （３）前記定着フィルムの粗面は深さ０．３μｍ以上の
   凹凸の平均間隔が５０μｍ以下である、ことを特徴とす
   る請求項１記載の画像形成装置。