JPH0444081A - 像加熱装置 - 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、加熱体に圧接させて移動駆動させた耐熱ＰＬ
フィルムの加熱体側とは反対面側に、顕画像を支持する
記録材を導入して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導
入記録材に与える方式（フィルム加熱方式）の加熱装置
に関する。

この装置は、電子η′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ｒ
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（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・印刷紙など）の面に間接（転写）方式
もしくは直接方式で形成した、目的の画像情報に対応し
た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画像加熱定着
装置として活用できる。

また、例えば、画像を担持した記録材を加熱して表面性
を改質（つや出しなと）する装置、仮定着処置する装置
に使用できる。

（背景技術） 従来、例えば画像の加熱定着のための記録利の加熱装置
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、記
録材を挟持搬送しつつ加熱する熱ローラ方式か多用され
ている。

その他、フラッシュ加熱方式、オーブン加熱方式、熱板
加熱方式、ベルト加熱方式、高周波加熱方式なと種々の
方式のものが知られている。

方、本出願人は例えば特開昭６３−３１３１８２号公報
等において、固定支持された加熱体（以下ヒータと記す
）と、該ヒータに対向圧接しつつ搬送（移動駆動）され
る耐熱性フィルムと、該フィルムを介して記録材をヒー
タに密着させる加圧部材を有し、ヒータの熱をフィルム
を介して記録材へ付与することで記録材面に形成担持さ
れている未定着画像を記録材Ｗｉに加熱定着させる方式
・構成の装置を提案し、既に実用にも供している。

より具体的には、薄肉の耐熱性フィルム（又はシー１〜
）と、該フィルムの移動駆動手段と、該フィルムを中に
してその一方面側に固定支持して配置されたヒータと、
他方面側に該ヒータに対向して配置され該ヒータに対し
て該フィルムを介して画像定着するべき記録材の顕画像
担持面を密着させる加圧部材を有し、該フィルムは少な
くとも画像定着実行時は該フィルムと加圧部材との間に
搬送導入される画像定着すべき記録材と順方向に略凹−
速度で走行移動させて該走行移動フィルムを挟んてヒー
タと加圧部材との圧接て形成される定着部としてのニッ
プ部を通過させることにより該記録材の顕画担持面を族
フィルムを介して該ヒータて加熱して顕画像（未定着ト
ナー像）に熱エネルギーを付！テして軟化・溶融せしめ
次いて定着部通過後のフィルムと記録材を分割点て離間
させることを基本とする加熱手段・装置である。

この様なフィルム加熱方式の装置においては、昇温の速
い加熱体と薄膜のフィルムを用いるためウェイトタイム
短縮化（クイックスタート）がｉｉＪ能となる、その他
、従来装置の種々の欠点を解決できるなどの利点を有し
、効果的なものである。

第１２図に耐熱性フィルムとしてエンドレスフィルムを
使用したこの種方式の画像加熱定着装置の一例の概略構
成を示した。

５１はエンドレスベルト状の耐熱性フィルム（以下定着
フィルム又はフィルムと記す）であり、左側の駆動ロー
ラ５２と、右側の従動ローラ５３と、これ等駆動ローラ
５２と従動ローラ５３間の下方に配置した低熱容量線状
加熱体５４の互いに並行な該３部材５２・５３・５４間
に懸回張設しである。

定着フィルム５１は駆動ローラ５２の時計方向回転駆動
に伴ない時計方向に所定の周速度、即ち不図示の画像形
成部側から搬送されてくる未定着トナー画像Ｔａを上面
に担持した被加熱材とじての記録利シートＰの搬送速度
（プロセススピード）と略凹し周速度をもって回転駆動
される。

５５ば加圧部側としての加圧ローラてあり、前記のエン
ドレスベル１〜状の定着フィルム５１の一ト行側フィル
ム部分を挟ませて前記加熱体５４の下面に対して不図示
の付勢手段により圧接させてあり、記Ｍ　ｔ４シートＰ
の搬送方向に順方向の反時計方向に回転する。

加熱体５４はフィルム５１０面移動方向と交差する方向
（フィルムの幅方向）を長手とする低熱容量線状加熱体
であり、ヒータ基板（ベース月）５６・通電発熱抵抗体
（発熱体）５７・表面保護層５８・検温素子５９等より
なり、断熱材６０を介して支持体６１に取付けて固定支
持させである。

不図示の画像形成部から搬送された未定着のトナー画像
Ｔａを」−面に担持した記録材シー１〜Ｐはガイド６２
に案内されて加熱体５４と加圧ローラ５５との圧接部Ｎ
の定着フィルム５１と加圧ローラ５５との間に進入して
、未定着トナー画像部が記録材シートＰの搬送速度と同
一速度で同方向に回動駆動状態の定着フィルム５１の↑
°而に密着してフィルムと一緒の重なり状態で加熱体５
４と加圧ローラ５５との相互圧接部Ｎ間を通過していく
。

加熱体５４は所定のタイミングで通電加熱されて該加熱
体５４側の熱エネルギーかフィルム５１を介して該フィ
ルムに密着状態の記録材シートＰ側に伝達され、トナー
画像Ｔａは圧接部Ｎを通過していく過程において加熱を
受けて軟化・溶融像Ｔｂとなる。

回動駆動されている定着フィルム５１は断熱材６０の曲
率の大きいエツジ部Ｓにおいて、急角度で走行方向か転
向する。従フて、定着フィルム５１と重なった状態て圧
接部Ｎを通過して搬送された記録材シートＰはエツジ部
Ｓにおいて定着フィルム５１から曲率分離し排紙されて
ゆく。

排紙部へ至る時までにはトナーは十分冷却固化し記録材
シートＰに完全に定着Ｔｃした状態となっている。

（発明が解決しようとする問題点） このようなフィルム加熱方式の装置は問題点として次の
ようなことが挙げられている。

（１）駆動ローラ５２と従動ローラ５３間や、それ等の
ローラと加熱体５４間の平行度などアライメントが狂フ
た場合には、これ等の部材５２・５３・５４の長手に沿
ってフィルム幅方向の一端側又は他端側への寄り力が働
く。

フィルム５１の寄り位置によってはフィルムの搬送力の
バランスが崩れたり、定着時の加圧力のバランスが均一
にならなかったり、加熱体１９の温度分布のバランスが
崩れる等の問題が生じることもある。

そこでフィルムの寄り移動を充電的に検知するセンサ手
段、その検知情報に応じてフィルムを寄り移動方向とは
逆方向に戻し移動させる手段例えばソレノイド等を用い
てフィルムピンチローラ等の角度を変化させる手段機構
等からなるフィルム寄り移動制御機構を付加してフィル
ム寄りを規制するの処置構成をとると、装置構成の複雑
化・大型化・コストアップ化等の一因となる。

本発明はエンドレスの耐熱性フィルムを用いたフィルム
加熱方式の加熱装置について上記のような問題点を解決
したのも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、下記のような構成を特徴とする加熱装置であ
る。

（１）固定の加熱体と、 この加熱体に内面が対向圧接されて移動駆動されるエン
ドレスの耐熱性フィルムと、前記加熱体との間に前記フ
ィルムを挟み込んてニップ部を形成し、そのニップ部に
おけるフィルム外面との間に導入された、顕画像を支持
する記録材をフィルムを介して加熱体に圧接させる部材
と、 前記フィルムにはフィルム駆動時においてフィルム移動
方向と直交するフィルム幅方向の一方側へ常に寄り力か
作用する関係構成とし、そのフィルム寄り側のフィルム
端部を受け止めてフィルムの寄り移動を規制する部材と を有することを特徴する加熱装置。

（２）前記エンドレスの耐熱性フィルムの膜ｉＴは２０
μｍ≦Ｔ≦１００μｍであることを特徴とする前記（１
）項記載の加熱装置。

（３）前記エンドレスの耐熱性フィルムは、非駆動時に
おいて前記加熱体と圧接部材とのニップ部に挟まれてい
る部分を除く残余の周長部分がテンションフリーである
ことを特徴とする前記（１）項記載の加熱装置。

（４）前記エンドレスの耐熱性フィルムは、駆動時にお
いては前記ニップ部と、該ニップ部よりもフィルム移動
方向上流側であって該ニップ部近傍のフィルム内面ガイ
ド部分と該ニップ部の間の部分のみにおいてテンション
か加わる関係構成となっていることを特徴とする前記（
１）項記載の加熱装置。

（作　用） （１）フィルムを駆動させ、加熱体を発熱させた状態に
おいて、フィルムを挟んで加熱体と圧接部月との間に形
成させたニップ部のフィルムと圧接部旧との間に記録材
を顕画像担持面側をフィルム側にして導入すると、記録
材はフィルム外面に密着してフィルムと一緒にニップ部
を移動通過していき、その移動通過過程でニップ部にお
いてフィルム内面に接している加熱体の熱エネルギーが
フィルムを介して記録材に付与され、顕画像を支持した
記録材がフィルム加熱方式で加熱処理される。

（２）フィルムは駆動時にはフィルム幅方向のフィルム
の寄り方向を常に一方向のものとなるようにし、その寄
り側のフィルム端部をその側のフィルム端部の規制部材
と１ノてのフランジ部材やフィルムリブと係合案内部材
等の手段で規制することにより、フィルムの寄り制御を
簡明なｆ膜構成で安定に且つ容易に行うことか可能とな
る。これにより装置が画像加熱定着装置である場合では
常に安定に良好な定着画像前ることができる。

（３）フィルムは熱伝導率や剛性等を考慮してその膜厚
Ｔを一般に ２０μｍ≦Ｔ≦１００μｍ に設定することで、フィルムの寄り移動側端部をフラン
ジ部材等の規制部材で強制的に規制してもフィルム端部
に座屈やシワ等の発生もなく安定に寄り規制制御かなさ
れる。

（実　施　例） 図面は本発明の一実施例装置（画像加熱定着装置１００
）を示したものである。

（１）装置１００の全体的概略構造 第１図は装置１００の横断面図、第２図は縦断面図、第
３図・第４図は装置の右側面図と左側面図、第５図は要
部の分解斜視図である。

１は板金製の横断面」二向きチャンネル（溝）形の横長
の装置フレーム（底板）、２・３はこの装置フレーム１
の左右両端部に該フレーム１に一体に具備させた左側壁
板と右側壁板、４は装置の上カバーであり、左右の側壁
板２・３の上端部間にはめ込んでその左右端部を夫々左
右側壁板２・３に対してねし５て固定される。ねし５を
ゆるめ外すことで取り外すことかできる。

６・７は左右の各側壁板２・３の略中央部面に対称に形
成した縦方向の切欠き長穴、８・９はその各長穴６・７
の下端部に嵌係合させた左右対の軸受部材である。

１０は後述する加熱体との間でフィルムを挟んてニップ
部を形成し、フィルムを駆動する回転体としてのフィル
ム加圧ローラ（圧接ローラ、バックアップローラ）であ
り、中心軸１１と、この軸に外装したシリコンゴム等の
離型性のよいゴム弾刊一体からなるローラ部１２とから
なり、中心軸１１の左右端部を夫々前記左右の軸受部材
８・９に回転自由に軸受支持させである。

１３は、板金製の横長のステーてあり、後述するフィル
ム２１の内面カイト部材と、後述する加熱体１９・断熱
部材２０の支持・補強部材を兼ねる。

このステー１３は、横長の平な底面部１４と、この底面
部１４の長子両辺から夫々一連に立ち上がらせて具備ｆ
させた横断面外向き円弧カーブの前゛壁板１５と後壁板
１６と、底面部１４の左右両端部から夫々外方へ突出さ
せた左Ｉゴ一対の水平張り出しラグ部１７・１８を有し
ている。

１９は後述する構造（第６図）を有する横長の低熱容は
線状加熱体であり、横長の断熱部材２０に取イ・］け支
持させてあり、この断熱部月２０を加熱体１９側を下向
きにして前記ステー１３の横長底面部１４の下面に並行
に一体に取イ（１け支持させである。

２１はエンドレスの耐熱性フィルムであり、加熱体１９
・断熱部材２０を含むステー１３に外嵌させである。こ
のエンドレスの耐熱性フィルム２１の内周長と、加熱体
１９・断熱部材２０を含むステ＝１３の外周長はフィル
ム２１の方を例えば３ｍｍはど大きくしてあり、従って
フィルム２１は加熱体１９・断熱部材２０を含むステ＝
１３に対して周長か余裕をもってルーズに外嵌している
。

２３はステー１３の右端部の水平張り出しラグ部１８に
対して嵌着して取（−１け支持させたフィルム端部規制
フランジ部材である。

２５はそのフランジ部材２３の外面から外方へ突出させ
た水平張り出しラグ部であり、前記ステー１３側の外向
き水平張り出しラグ部１８はこのフランジ部材２３の上
記水平張り出しラグ部２５の肉厚内に具備させた差し込
み用穴部に十分に嵌入していてフランジ部材２３をしっ
かりと支持１７ている。

木実施例装置においてはフィルム２１の左側にはその側
のフィルム端部を規制するフランジ部材を特には配設し
ておらずステー１３の左側の水平張り出しラグ部１７に
ばばね受けとしてのラグ部２４を外嵌しである。

装置の組み立ては、左右の側壁板２・３間から上カバー
４を外した状態において、軸１１の左右端部側に予め左
右の軸受部材８・９を嵌着したフィルム加圧ローラ１０
のその左右の軸受部材８・９を左右側壁板２・３の縦方
向切欠き長穴６・７に上端開放部から嵌係合させて加圧
ローラ１０を左右側壁板２・３間に入れ込み、左右の軸
受部材８・９が長穴６・７の下端部に受け止められる位
置まで下ろす（落し込み式）。

次いて、ステー１３、加熱体１９、断熱部材２０、フィ
ルム２１、右フランジ部材２３、左うグ部２４を図のよ
うな関係に予め組み立てた中間組立て体を、加熱体１９
側を下向きにして、かつ断熱部材２０の左右の外方突出
端と左右の外方水平張り出しラグ部２４・２５を夫々左
右側壁板２・３の縦方向切欠き長穴６・７に上端開放部
から嵌係合させて左右側壁板２・３間に入れ込み、下向
きの加熱体１９かフィルム２１を挟んで先に組み込んで
ある加圧ローラ１０の−１：而に当って受け１にめられ
るまで下ろす（落し込み式）。

そして左右側壁板２・３の外側に長穴６・７を通して突
出している、左右の各外方張り出しのラグ部２４・２５
の一］−に夫々コイルばね２６・２７をラグ部上面に設
けた支え凸起で位置決めさせて縦向きにセットし、十カ
バー４を、該上カバー４の左右端部側に夫々設けた外方
張り出しラグ部２８・２９を上記セットしたコイルばね
２６・２７の上端に夫々対応させて各コイルばね２６・
２７をラグ部２４・２８．２５・２９間に押し縮めなか
ら、左右の側壁板２・３の上端部間の所定の位置まで嵌
め入れてねし５で左右の側壁板２・３間に固定する。

これによりコイルばね２６・２７の押し縮め反力で、ス
テー１３、加熱体１９、断熱部材２０、フィルム２１、
右フランジ部材２３、左ラグ部２４の全体が下方へ押圧
付勢されて加熱体１９と加圧ローラ１０とがフィルム２
１を挟んて長手各部略均等に例えば総圧４〜７ｋｇの当
接圧をもって圧接した状態に保持される。

３０・３１は左右の側壁板２・３の外側に長穴６・７を
通して突出している断熱部材２０の左！ゴ両端部に夫々
嵌着した、加熱体１９に対する電力供給用の給電コネク
タである。

３２は装置フレーム１の断面壁に取付けて配設した被加
熱材人口ガイドであり、装置へ導入される被加熱材とし
ての顕画像（粉体トナー像）Ｔａを支持する記録材シー
トＰ（第７図）をフィルム２１を挟んで圧接している加
熱体１９と加圧ローラ１０とのニップ部（加熱定着部）
Ｎのフィルム２１とローラ１０との間に向けて案内する
。

３３は装置フレーム１の後面壁に取付けて配設した被加
熱材出口ガイド（分離カイト）であり、上記ニップ部を
通過して出た記録材シートを下側の排出ローラ３４と上
側のピンチコロ３８とのニップ部に案内する。

排出ローラ３４はその軸３５の左右両端部を左右の側壁
板２・３に設けた軸受３６・３７間に回転自由に軸受支
持させである。ピンチコロ３８はその軸３９を上カバー
４の後面壁の一部を内側に曲げて形成したフック部４０
に受け入れさせて自重と押しばね４１とにより排出ロー
ラ３４の上面に当接させである。このどンチコロ３８は
排出ローラ３４の回転駆動に従動回転する。

Ｇ１は、右側壁板３から外方へ突出させたローラ軸１１
の右端に固着した第１ギア、Ｇ３はおなじく右側壁板３
から外方へ突出させた排出ローラ軸３５の右端に固着し
た第３キア、Ｇ２は右側壁板３の外面に枢着して設けた
中継ギアとしての第２ギアであり、上記の第１キアＧ１
と第３ギアＧ３とに噛み合っている。

第１ギアＧ１は不図示の駆動源機構の駆動ギアＧＯから
駆動力を受けて加圧ローラ１０が第１図上反時計方向に
回転駆動され、それに連動して第１ギアＧ１の回転力が
第２ギアＧ２を介して第３ギアＧ３へ伝達されて排出ロ
ーラ３４も第１図上反時計方向に回転駆動される。

（２）動作 エンドレスの耐熱性フィルム２１は非駆動時においては
第６図の要部部分拡大図のように加熱体１９と加圧ロー
ラ１０とのニップ部Ｎに挟まれている部分を除く残余の
大部分の略全周長部分がテンションフリー（テンション
が加わらない状態）である。

第１ギアＧ１に駆動源機構の駆動ギアＧＯから駆動が伝
達されて加圧ローラ１０が所定の周速度で第７図」−反
時計方向へ回転駆動されると、ニップ部Ｎにおいてフィ
ルム２工に回転加圧ローラ１０との摩擦力で送り移動力
がかかり、エンドレスの耐熱性フィルム２１か加圧ロー
ラ１０の回転周速と略同速度をもってフィルム内面が加
熱体１９面を摺動しつつ時計方向Ａに回動移動駆動され
る。

このフィルム２１の駆動状態においてはニップ部Ｎより
もフィルム回動方向上流側のフィルム部分に引き寄せ力
ｆが作用することで、フィルム２１は第７図に実線で示
したようにニップ部よりもフィルム回動方向上流側であ
って該ニップ部近傍のフィルム内面ガイド部分、即ちフ
ィルム２１を外嵌したステー１３のフィルム内面ガイド
としての外向き円弧カーブ前面板１５の略下半面部分に
対して接触して摺動を生じながら回動する。

その結果、回動フィルム２１には上記の前面板１５との
接触摺動部の始点部０からフィルム回動方向下流側のニ
ップ部Ｎにかけてのフィルム部分Ｂにテンションが作用
した状態で回動することで、少なくともそのフィルム部
分面、即ちニップ部Ｎの記録材シート進入側近傍のフィ
ルム部分面Ｂ、及びニップ部Ｎのフィルム部分について
のシワの発生が上記のテンションの作用により防止され
る。

そして」二記のフィルム駆動と、加熱体１９への通電を
行わせた状態において、人ロガイト３２に案内されて被
加熱材としての未定着トナー像Ｔａを担持した記録材シ
ートＰがニップ部Ｎの回動フィルム２１と加圧ローラ１
０との間に像担持面上向きて導入されると記録材シート
Ｐはフィルム２１の面に密着してフィルム２１と一銘に
ニップ部Ｎを移動通過していき、その移動通過過程てニ
ップ部Ｎにおいてフィルム内面に接している加熱体１９
の熱エネルギーかフィルムを介して記録材シートＰに付
与されトナー画像Ｔａは軟化溶融像Ｔｂとなる。

ニップ部Ｎを通過した記録材シートＰはトナー温度がガ
ラス転移点より犬なる状態でフィルム２１面から離れて
出ロガイト３３で排出ローラ３４とどンチコロ３８との
間に案内されて装置外へ送り出される。記録材シートＰ
がニップ部Ｎを出てフィルム２１面から則れて排出ロー
ラ３４へ至るまでの間に軟化・溶融トナー像Ｔｂは冷却
して同化像化ＴＣＬ／て定着する。

上記においてニップ部Ｎへ導入された記録材シートＰは
前述したようにテンションが作用していてシワのないフ
ィルム部分面に常に対応密着してニップ部Ｎをフィルム
２１と一緒に移動するのでシワのあるフィルムがニップ
部Ｎを通過する事態を生じることによる加熱ムラ・定着
ムラの発生、フィルム面の折れすしを生じない。

フィルム２１は被駆動時も駆動時もその全周長の−２Ｎ
又はＢ−Ｈにしかテンションが加わらないから、即ち非
駆動時（第６図）においてはフィルム２１はニップ部Ｎ
を除く残余の大部分の略全周長部分がテンションフリー
であり、駆動時もニップ部Ｎと、そのニップ部Ｎの記録
材シート進入側近傍部のフィルム部分Ｂについてのみテ
ンションが作用し残余の大部分の略全周長部分かテンシ
ョンフリーであるから、また全体に周長の短いフィルム
を使用できるから、フィルム駆動のために必要な駆動１
ヘルクは小さいものとなり、フィルム装置構成、部品、
駆動系構成は簡略化・小型化・低コス１〜化される。

またフィルム２１の非駆動時（第６図）も駆動時（第７
図）もフィルム２１には上記のように全周長の−２Ｎ又
はＢ−Ｈにしかテンションか加わらないので、フィルム
駆動時にフィルム２１にフィルム幅方向への寄り移動を
生じても、その寄り力は小さいものである。

また本実施例装置の場合は前記の左右のコイルばね２６
・２７の駆動側である右側のばね２７の加圧力ｆ２７（
第２図）が非駆動側である左側のばね２６の加圧力ｆ２
６に比べて高くなるよう設定（ｆ２７＞ｆ２６）にする
ことでフィルム２１が駆動されているときに該フィルム
２１には常にステ＝１３の長手に沿ってフィルム幅方向
右方Ｒへ向かう寄り力が作用するようにしである。

そしてそのフィルム２１の寄り側Ｒの端部のみを規制部
材としての右側フランジ部材２７で規制することにより
、フィルムの寄り制御を安定にかつ容易に行なうことを
可能としている。これにより装置か画像加熱定着装置で
ある場合では常に安定し良好な定着画像を得ることがで
きる。

このような作用効果はフィルムに全周的にテンションを
かけて駆動するテンションタイプの装置構成の場合でも
、本実施例装置のようにテンションフリータイプの装置
構成の場合でも同様の効果を得ることができるが、該手
段構成はテンションフリータイプのものに殊に最適なも
のである。

即ちテンションフリータイプの装置ではフィルム２１が
寄り移動Ｒしてその右端縁か右側フランジ部材２３の凹
座内面２３ａに押し当り状態になってもフィルム寄り力
が小さいからその寄り力に対してフィルムの剛性が十分
に打ち勝ちフィルム端部が座屈・破損するなどのダメー
ジを生じない。

そしてフィルムの寄り規制手段は本実施例装置のように
簡単なフランジ部材２３で足りるので、この点ても装置
構成の簡略化・小型化・低コスト化がなされ、安価で信
頼性の高い装置を構成できる。

フィルム寄り規制手段としては本実施例装置の場合のフ
ランジ部材２３の他にも、例えばフィルム２１寄り側端
部にエンドレスフィルム周方向に耐熱性樹脂から成るリ
ブを設げ、このリブを規制してもよい。

更に、使用フィルム２１としては上記のように寄り力が
低下する分、剛性を低下させることができるので、より
薄肉で熱容量が小さいものを使用して装置のクイックス
タート性を向トさせることができる。

またフィルム２１を駆動時において常にその幅方向の一
方側へ寄り移動させる手段としては本実施例装置のよう
に左右の加圧ばね２６・２７の加圧力を異ならせる他に
も、加熱体１９の形状やローラ１０の形状を駆動端側と
非駆動端側とて変化をつけてフィルムの搬送力をコント
ロールしてフィルムの寄り方向を常に一方向のものとな
るようにするなどの手段をとることができる。

（３）フィルム２１について。

フィルム２１は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、フィルム２１の膜厚Ｔは総厚１０
０μｍ以下、好ましくは４０μｍ以下、２０μｍ以上の
耐熱性・離形性・強度・耐久性等のある単層或は複合層
フィルムを使用てきる。

例えば、ポリイミド・ポリエーテルイミド（ＰＥ　Ｉ　
）・ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）４フッ化エチレン
−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（
ＰＦＡ）　・ポリエーテルエーテルケトン（Ｐ　Ｅ　Ｅ
　Ｋ、　）・ポリパラバン酸（ＰＰＡ）、或いは複合層
フィルム例えば２０μｍ厚のポリイミドフィルムの少な
くとも画像当接面側にＰＴＦＥ　（４フツ化エチレン樹
脂）ＰＡＦ−ＦＥＰ等のフッ素樹脂・シリコン樹脂等更
にはそれに導電材（カーボンブラック・クラファイト・
導電性ウィスカなど）を添加した離型性コート層を１０
μｍ厚に施したものなどである。

（４）加熱体１９・断熱部材２０について。

加熱体１９は前述第１２図例装置の加熱体５４と同線に
、ヒータ基板１９ａ（第６図参照）・通電発熱抵抗体（
発熱体）１９ｂ・表面保護層１９ｃ・検温素子１．９　
ｄ等よりなる。

ヒータ基板１９ａは耐熱性・絶縁性・低熱容量・高熱伝
導性の部材であり、例えば、厚み１ｍｍ・巾１０ｍｍ・
長さ２４０ｍｍのアルミナ基板である。

発熱体１９ｂはヒータ基板１９ａの下面（フィルム２１
との対面側）の略中央部に長手に沿って、例えば、Ａｇ
／Ｐｄ（銀パラジウム）、Ｔａ２Ｎ、ＲｕＯ２等の電気
抵抗材料を厚み約１０μｍ・巾１〜３ｍｍの線状もしく
は細帯状にスクリーン印刷等により塗工し、その上に表
面保護層１９ｃとして耐熱ガラスを約１０μｍコートし
たものである。

検温素子１９ｄは一例としてヒータ基板１９ａの−Ｆ面
（発熱体１９ｂを設けた面とは反対側の而）の略中央部
にスクリーンＥＩＩＪ刷等により塗工して具備させたｐ
ｔ膜等の低熱容量の測温抵抗体である。低熱容量のサー
ミスタなども使用できる。

本例の加熱体１９の場合は、線状又は細帯状をなす発熱
体１９ｂに対し画像形成スタート信号により所定のタイ
ミングにて通電して発熱体１９ｂを略全長にわたフて発
熱させる。

通電はＡＣｌｏｏＶであり、検温素子１９ｃの検知温度
に応じてトライアックを含む不図示の通電制御回路によ
り通電する位相角を制御することにより供給電力を制御
している。

加熱体１９はその発熱体１９ｂへの通電により、ヒータ
基板１９ａ・発熱体１．９　ｂ・表面保護層１９ｃの熱
容量が小さいので加熱体表面が所要の定着温度（例えば
１４０〜２００℃）まで急速に温度上昇する。

そしてこの加熱体１９に接する耐熱性フィルム２１も熱
容量が小さく、加熱体１９側の熱エネルギーか該フィル
ム２１を介して該フィルムに圧接状態の記録材シートＰ
側に効果的に伝達されて画像の加熱定着か実行される。

上記のように加熱体重９と対向するフィルムの表面温度
は短時間にトナーの融点（又は記録材シートＰへの定着
可能温度）に対して十分な高温に昇温するので、クイッ
クスタート性に優れ、加熱体１９をあらかじめ昇温させ
ておくいわゆるスタンバイ温調の必要かなく、省エネル
ギーが実現でき、しかも機内昇温も防止できる。

断熱部材２０は加熱体１９を断熱して発熱を有効に使う
ようにするもので、断熱性・高耐熱性を有する、例えば
ｐｐｓ　（ポリフェニレンサルファイド）・ＰＡＴ（ポ
リアミ１くイミド）・ＰＩ（ポリイミド）・ＰＥＥＫ　
（ポリエーテルエーテルケトン）・液晶ポリマー等の高
耐熱性樹脂である。

（５）フィルム幅Ｃとニップ長りについて。

第８図の寸法関係図のように、フィルム２１の幅寸法な
Ｃとし、フィルム２１を挟んで加熱体１９と回転体とし
ての加圧ローラ１ｏの圧接により形成されるニップ長寸
法をＤとしたとき、Ｃ＜Ｄの関係構成に設定するのがよ
い。

即ち上記とは逆にＣ２０の関係構成でローラ１０により
フィルム２１の搬送を行なうと、ニップ長りの領域内の
フィルム部分か受けるフィルム搬送力（圧接力）と、ニ
ップ長りの領域外のフィルム部分が受けるフィルム搬送
力とが、前者のフィルム部分の内面は加熱体１９の面に
接して摺動搬送されるのに対して後者のフィルム部分の
内面は加熱体１９の表面とは材質の異なる断熱部材２０
の面に接して摺動搬送されるので、大きく異なるために
フィルム２１の幅方向両端部分にフィルム搬送過程でシ
ワや折れ等の破損を生じるおそれがある。

これに対してＣ＜Ｄの関係構成に設定することで、フィ
ルム２１の幅方向全長域Ｃの内面が加熱体１９の長さ範
囲り内の面に接して該加熱体表面を摺動して搬送される
のでフィルム幅方向全長域Ｃにおいてフィルム搬送力が
均一化するので上記のようなフィルム端部破損トラブル
が回避される。

また回転体として本実施例で使用した加圧ローラ１０は
シリコンゴム等の弾性に優れたゴム材料製であるので、
加熱されると表面の摩擦係数か変化する。そのため加熱
体１９の発熱体１９ｂに関してその長さ範囲寸法なＥと
したとき、その発熱体１９ｂの長さ範囲Ｅに対応する部
分におけるローラ１０とフィルム２１間の摩擦係数と発
熱体１９ｂの長さ範囲Ｅの外／ＩＩＩＪに対応する部分
におけるローラ１０とフィルム２１間の摩擦係数は異な
る。

しかし、Ｅ＜Ｃ＜Ｄの寸法関係構成に設定することによ
り、発熱体１９ｂの長さ範囲Ｅとフィルム幅Ｃの差を小
さくすることかできるため発熱体１９ｂの長さ範囲Ｅの
内外でのローラ１０とフィルム２１との摩擦係数の違い
がフィルムの搬送に与える影響を小さくすることができ
る。

これによって、ローラ１０によりフィルム２１を安定に
駆動することが可能となり、フィルム端部の破損を防止
することが可能となる。

フィルム端部規制手段としてのフランジ部材２２・２３
のフィルム端部規制面２２ａ・２３ａは加圧ローラ１０
の長さ範囲内であり、フィルムか寄り移動してもフィル
ム端部のダメージ防止がなされる。

（６）加圧ローラ１０について。

加熱体１９との間にフィルム２１を挟んでニップ部Ｎを
形成し、またフィルムを駆動する回転体としての加圧ロ
ーラ１０は、例えば、シリコンゴム等の離型性のよいゴ
ム弾性体からなるものであり、その形状は長手方向に関
してストレート形状ものよりも、第９図（Ａ）又は（Ｂ
）の誇張模型図のように逆クラウン形状、或いは逆クラ
ウン形状でその逆クラウンの＠部をカット１２ａした実
質的に逆クラウン形状のものがよい。

逆クラウンの程度ｄはローラ１ｏの有効長さＨが例えば
２３０ｍｍである場合においてｄ−１００〜２００μｍ に設定するのかよい。

即ち、ストレーＩ・形状の場合は部品精度のバラツキ等
により加熱体１９とのニップ部Ｎにおいて該ローラによ
りフィルム２１に加えられるフィルム幅方向に関する圧
力分布はフィルムの幅方向端部よりも中央部の方が高く
なることがあった。つまり該ローラによるフィルムの搬
送力はフィルム幅方向端部よりも中央部の方が大きくフ
ィルム２１には搬送に伴ない搬送力の小さいフィルム部
分が搬送力の大きいフィルム部分へ寄り向う力が働くの
て、フィルム端部側のフィルム部分かフィルム中央部分
へ寄っていきフィルムにシワを発生させることがあり、
更にはニップ部Ｎに記録材シートＰが導入されたときに
はその記録材シートＰにニップ部搬送通過過程でシワを
発生させることがある。

これに対して加圧ローラ１０を逆クラウンの形状にする
ことによって加熱体１９とのニップ部Ｎにおいて該ロー
ラによりフィルム２１に加えられるフィルム幅方向に関
する圧力分布は上記の場合とは逆にフィルムの幅方向端
部の方が中央部よりも大きくなり、これによりフィルム
２１には中央部から両端側へ向う力が働いて、即ちシワ
のばし作用を受けながらフィルム２１の搬送かなされ、
フィルムのシワを防止できると共に、導入記録材シート
Ｐのシワ発生を防止することか可能である。

回転体としての加圧ローラ１０は本実施例装置のように
加熱体１９との間にフィルム２１を挟んで加熱体１９に
フィルム２１を圧接させると共にフィルム２１を所定速
度に移動駆動し、フィルム２１との間に被加熱材として
の記録材シートＰが導入されたときはその記録材シート
Ｐをフィルム２１面に密着させて加熱体１９に圧接させ
てフィルム２１と共に所定速度に移動駆動させる駆動部
材とすることによりフィルムにかかる寄り力を低減する
ことか可能となると共に、加圧ローラ１０の位置や該ロ
ーラを駆動するためのギアの位置精度を向上させること
ができる。

即ち、加熱体１９に対してフィルム２１又はフィルム２
１と記録材シー１〜Ｐとを加圧圧接させる加圧機能と、
フィルム２１を移動駆動させる駆動機能とを夫々別々の
加圧機能回転体（必要な加圧力はこの回転体を加圧する
ことにより得る）とフィルム駆動機能回転体で行なわせ
る構成のものとした場合には、加熱体１９とフィルム駆
動機能回転体間のアライメントが狂った場合に薄膜のフ
ィルム２１には幅方向への大きな寄り力が働き、フィル
ム２１の端部は折れやシワ等のダメージを生じるおそれ
がある。

またフィルムの駆動部材を兼ねる加圧回転体に加熱体１
９との圧接に必要な加圧力をバネ等の押し付けにより加
える場合には該回転体の位置や、該回転体を駆動するた
めのギアの位置精度がだしすらい。

これに対して前記したように、加熱体１９に定着時に必
要な加圧力を加え回転体たる加圧ローラ１０により記録
材シートＰをフィルム２１を介して圧接させると共に、
記録材シートＰとフィルム２１の駆動をも同時に行なわ
せることにより、前記の効果を得ることがてきると共に
、装置の構成か簡略化され、安価で信頼性の高い装置を
得ることかできる。

なお、回転体としてはローラ１０に代えて、第１０図の
ように回動駆動されるエンドレスベルトＩＯＡとするこ
ともできる。

回転体１０・ＩＯＡにフィルム２１を加熱体１９に圧接
させる機能と、フィルム２１を駆動させる機能を持たせ
る構成は、本実施例装置のようなフィルムテンションフ
リータイプの装置前述第１３図例装置のもののようなフ
ィルムテンションタイプの装置にも、またフィルム寄り
規制手段がセンサ・ソレノイド方式、リブ規制方式、フ
ィルム端部（両側または片側）規制方式等の何れの場合
でも、適用して同様の作用・効果を得ることができるが
、殊にテンションフリータイプの装置構成のものに適用
して最適である。

（７）記録材シート排出速度について。

ニップ部Ｎに導入された被加熱材としての記録材シート
Ｐの加圧ローラ１０（回転体）による搬送速度、即ち該
ローラ１０の周速度なＶｔＯとし、排出ローラ３４の記
録材シート排出搬送速度、即ち該排出ローラ３４の周速
度をＶＢ２としたとき、ＶＩＯ＞ＶＢ２の速度関係に設
定するのがよい。その速度差は数％例えば工〜３％程度
の設定てよい。

装置に導入して使用できる記録材シートＰの最大幅寸法
をＦ（第８図参照）としたとき、フィルム２１の幅寸法
Ｃとの関係において、Ｆ＜Ｃの条件下ではＶＩＯ≦Ｖ３
４となる場合にはニップ部ＮとＵ［出ローラ３４との両
者間にまたがって搬送されている状態にある記録材シー
１−　Ｐはニップ部Ｎを通過中のシート部分は打ト出ロ
ーラ３４によって弓１−）１長られる。

このとき、表面に離型性の良いＰＴＦＥ等のコーチイン
クがなされているフィルム２１は加圧ローラ１０と同一
速度で搬送されている。

方記録材シートＰには加圧ローラ１０による搬送力の他
に排出ローラ３４による引っ張り搬送力も加わるため、
加圧ローラ１０の周速よりも速い速度で搬送される。つ
まりニップ部Ｎにおいて記録材シー１−　Ｐとフィルム
２１はスリップする状態を生じ、そのために記録材シー
トＰかニップ部Ｎを通過している過程で記録材シートＰ
上の未定着トナー像Ｔａ（第７図）もしくは軟化・溶融
状態となったトナー像Ｔｂに乱れを生しさせる可能性が
ある。

そこで前記したように加圧ローラ１０の周速度ＶｔＯと
排出ローラ３４の周速度Ｖ３４をＶＩＯ＞ＶＢ２ の関係に設定することて、記録材シートＰとフィルム２
１にはシートＰに排出ローラ３４による引フ張り力が作
用せす加圧ローラ１０の搬送力のみが与えられるので、
シートＰとフィルム２１間のスリップにもとすく上記の
画像孔れの発生を防止することができる。

排出ローラ３４は本実施例では加熱装置１００側に配設
具備させであるが、加熱装置１００を組み込む画像形成
装置笠木機側に具備させてもよい。

３つ （８）各部材間の摩擦係数関係について。

ａ、フィルム２１の外周面に対するローラ（回転体）１
０表面の摩擦係数なμｍ、 ｂ、フィルム２１の内周面に対する加熱体１９表面の摩
擦係数なμ２、 Ｃ１加熱体１９表面に対するローラ１０表面の摩擦係数
をμ３、 ｄ、被加熱材としての記録材シート２表面に対するフィ
ルム２１の外周面の摩擦係数をμ４、ｅ、記録材シート
Ｐ表面に対するローラ１０表面の摩擦係数をμ５、 ｆ、装置に導入される記録材シートＰの搬送方向の最大
長さ寸法をに１、 ｇ　装置が画像加熱定着装置として転写式画像形成装置
に紹み込まれている場合において画像転写手段部から画
像加熱定着装置としての該装置のニップ部Ｎまての記録
材シート（転写祠）Ｐの搬送路長をｆ１２、 とする。

而して、μｍとμ２との関係は μｍ〉μ２ の関係構成にする。

即ち、この種のフィルム加熱方式の装置ては前記μ４と
μ５との関係はμ４〈μ５と設定されており、また画像
形成装置では前記ｆＬｌと℃２との関係はｕｌ　＞１２
となっている。

このとき、μｍ≦μ２ては加熱定着手段の断面方向でフ
ィルム２１と記録材シートＰがスリップ（ローラ１０の
周速に対してフィルム２工の搬送速度が遅れる）して、
加熱定着時に記録材シート上のトナー画像か乱されてし
まう。

また、記録材シートＰとフィルム２１が一体でスリップ
（ローラ１０の周速に対してフィルム２１と記録材シー
トＰの搬送速度が遅れる）した場合には、転写式画像形
成装置の場合では画像転写手段部において記録材シート
（転写材）上にトナー画像が転写される際に、やはり記
録材上のトナー画像が乱されてしまう。

上記のようにμｍ〉μ２とすることにより、断面方向で
のローラ１０に対するフィルム２ｊと記録材シー１〜Ｐ
のスリップを防止することができる。

また、フィルム２１の幅寸法Ｃと、回転体としてのロー
ラ１０の長さ寸法Ｈと、加熱体１９の長さ寸法りに関し
て、Ｃ＜Ｈ，Ｃ＜Ｄという条件において、 μｍ〉μ３ の関係構成にする。

即ち、μｌ≦μ３の関係では加熱定着手段の幅方向で、
フィルム２１とローラ１０がスリップし、その結果フィ
ルム２１と記録材シートＰがスリップし、加熱定着時に
記録材シート上のトナー画像が乱されてしまう。

上記のようにμｍ〉μ３の関係構成にすることで、幅方
向、特に記録材シートＰの外側でローラ１０に対するフ
ィルム２１のスリップを防止することができる。

このようにμｍ〉μ２、μｍ〉μ３とすることにより、
フィルム２１と記録材シートＰの搬送速度は常にローラ
１０の周速度と同一にすることか可能となり、定着時ま
たは転写時の画像乱れを防止することができ、μｍ〉μ
２、μｍ〉μ３を同時に実施することにより、ローラ１
０の周速（＝プロセススピード）と、フィルム２１及び
記録材シートＰの搬送速度を常に同一にすることが可能
となり、転写式画像形成装置においては安定した定着画
像を得ることができる。

（９）画像形成装置例 第１１図は第１〜１０図例の画像加熱定着装置１００を
組み込んだ画像形成装置の一例の概略構成を示している
。

本例の画像形成装置は転写式電子写真プロセス利用のレ
ーザービームプリンタである。

６０はプロセスカートリッジであり、回転ドラム型の電
子写真感光体（以下、ドラムと記す）６１・帯電器６２
・現像器６３・クリーニング装置６４の４つのプロセス
機器を包含させである。このプロセスカートリッジは装
置の開閉部６５を開けて装置内を開放することで装置内
の所定の位置に対して着脱交換自在である。

画像形成スタート信号によりトラム６１が矢示の時計方
向に回転駆動され、その回転ドラム６１面が帯電器６２
により所定の極性・電位に一様帯電され、そのドラムの
帯電処理面に対してレーザースキャナ６６から出力され
る、目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対
応して変調されたレーザビーム６７による主走査露光か
なされることで、ドラム６１面に目的の画像情報に対応
した静電潜像が順次に形成されていく。その潜像は次い
で現像器６３でトナー画像として顕画化される。

一方、給紙カセット６８内の記録材シートＰが給紙ロー
ラ６９と分離バット７０との共働で１枚宛分離給送され
、レジストローラ対７１によりドラム６１の回転と同期
取りされてトラム６１とそれに対向圧接している転写ロ
ーラ７２との定着部たる圧接ニップ部７３へ給送され、
該給送記録月シートＰ面にドラム１面側のトナー画像が
順次に転写されていく。

転写部７３を通った記録材シー１〜Ｐはドラム６１面か
ら分離されて、カイト７４て定着装置１００へ導入され
、前述した該装置１００の動作・作用で未定着トナー画
像の加熱定着が実行されて出ロア５から画像形成物（プ
リント）として出力される。

転写部７３を通って記録材シートＰが分離されたドラム
６１面はクリーニング装置６４で転写残りトナー等の付
着汚染物の除去を受けて繰り返して作像に使用される。

本発明の加熱装置は上述例の画像形成装置の画像加熱定
着装置としてたけでなく、その他、画像面加熱つや出し
装置、仮定着装置としても効果的に活用することができ
る。

（発明の効果） 以−にのように本発明のフィルム加熱方式の加熱装置は
、フィルムの寄り方向を常に一方向になるようにしてそ
のフィルム寄り側端部のみを規制部材で規制するように
したことでフィルムの寄り制御を安定にかつ容易に行な
うことが可能となり、常にきれいて良好な加熱定着画像
を安定に得ることかでき、また簡単なフィルム寄り制御
手段であるので装置構成を簡略化・小型化・低コス１〜
化でき、しかも安定性・信頼性のある装置となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例装置の横断面図。 第２図は縦断面図。 第３図は右側面図。 第４図は左側面図。 第５図は要部の分解斜視図。 第６図は非駆動時のフィルム状態を示した要部の拡大横
断面図。 第７図は駆動時の同上図。 第８図は構成部材の寸法関係図。 第９図（Ａ）・（Ｂ）は夫々回転体としてのローラエ０
の形状例を示した誇張形状図。 第１０図は回転体として回動ベルトを用いた例を示す図
。 第１１図は画像形成装置例の概略構成図。 第１２図はフィルム加熱方式の画像加熱定着装置の公知
例の概略構成図。 １９は加熱体、２１はエンドレスフィルム、１３はステ
ー、１０は回転体としてのローラ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定の加熱体と、 この加熱体に内面が対向圧接されて移動駆動されるエン
   ドレスの耐熱性フィルムと、 前記加熱体との間に前記フィルムを挟み込んでニップ部
   を形成し、そのニップ部におけるフィルム外面との間に
   導入された、顕画像を支持する記録材をフィルムを介し
   て加熱体に圧接させる部材と、 前記フィルムにはフィルム駆動時において フィルム移動方向と直交するフィルム幅方向の一方側へ
   常に寄り力が作用する関係構成とし、そのフィルム寄り
   側のフィルム端部を受け止めてフィルムの寄り移動を規
   制する部材と を有することを特徴する加熱装置。
2. （２）前記エンドレスの耐熱性フィルムの膜厚Ｔは２０
   μｍ≦Ｔ≦１００μｍであることを特徴とする請求項１
   記載の加熱装置。
3. （３）前記エンドレスの耐熱性フィルムは、非駆動時に
   おいて前記加熱体と圧接部材とのニップ部に挟まれてい
   る部分を除く残余の周長部分がテンションフリーである
   ことを特徴とする請求項１記載の加熱装置。
4. （４）前記エンドレスの耐熱性フィルムは、駆動時にお
   いては前記ニップ部と、該ニップ部よりもフィルム移動
   方向上流側であって該ニップ部近傍のフィルム内面ガイ
   ド部分と該ニップ部の間の部分のみにおいてテンション
   が加わる関係構成となっていることを特徴とする請求項
   １記載の加熱装置。