JPH075784A - 加熱装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱ローラ方式やフィルム加熱方式等の、加熱
体１と加圧部材２との圧接ニップ部Ｎで被加熱材８を加
熱する加熱装置において、非通紙部昇温の発生を緩和も
しくは防止して、該非通紙部昇温に起因する種々の問
題、加圧部材の熱膨張に起因する問題を解消すること。 【構成】 加熱体１と加圧部材２との圧接ニップ部Ｎで
被加熱材８を加熱する加熱装置であって、加熱体１に弾
性を具備させて該加熱体１の弾性変形により加圧部材２
との間に所定幅の圧接ニップ部Ｎを形成させたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加熱体と加圧部材との
圧接ニップ部で被加熱材を加熱する加熱装置、また該加
熱装置を加熱定着装置として備える画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】加熱体と加圧部材との圧接ニップ部で被
加熱材を加熱する加熱装置の具体例として、電子写真プ
リンター、電子写真複写機、静電記録装置等の画像形成
装置における、熱ローラ方式の画像加熱定着装置があ
る。

【０００３】これは、加熱体としての加熱ローラ（定着
ローラ）と、これに圧接させた加圧部材としての加圧ロ
ーラを基本構成とし、この一対のローラを回転させて該
両ローラ対の圧接ニップ部（定着ニップ部）に未定着画
像（トナー画像）を形成担持させた被加熱材としての被
記録材（転写材シート・静電記録紙・エレクトロファッ
クス紙・印字用紙等）を導入して圧接ニップ部を挟持搬
送通過させることで、加熱ローラの熱と圧接ニップ部の
加圧力にて未定着画像を被記録材面に永久固着画像とし
て熱圧定着させるものである。

【０００４】熱ローラ方式において、加熱ローラを表面
発熱型のローラとしたものは、エネルギー効率が高く表
面温度の立ち上がりが早くてプリント時に室温から定着
可能温度に迅速に立ち上げることができるためスタンバ
イ時の消費電力をゼロにすることができ、省エネルギー
タイプの装置である。

【０００５】また、省エネルギータイプの他の加熱装置
もしくは画像加熱定着装置としてフィルム加熱方式の装
置が実用化されている。これは例えば特開昭６３−３１
３１８２号公報、特開平２−１５７８７８、４−４４０
７５〜４４０８３、４−２０４９８０〜２０４９８４号
公報等に提案されており、加熱体に耐熱性フィルム（定
着フィルム）を加圧部材で密着させて摺動搬送させ、該
耐熱性フィルムを挟んで加熱体と加圧部材とで形成され
る圧接ニップ部の耐熱性フィルムと加圧部材との間に被
加熱材を導入して耐熱性フィルムと一緒に圧接ニップ部
を搬送させて加熱体の熱を耐熱性フィルムを介して被加
熱材に付与する装置である。

【０００６】フィルム加熱方式の加熱装置は、加熱体と
して低熱容量線状加熱体を、フィルムとして薄膜の低熱
容量のものを用いることができるため、省電力化・ウェ
イトタイム短縮化（クイックスタート性）が可能にな
り、また本機内昇温を抑えることができ、画像加熱定着
装置にあっては定着点と分離点が別に設定できるためオ
フセットを防止できる等の利点を有する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述の熱ローラ方式や
フィルム加熱方式など、加熱体と加圧部材との圧接ニッ
プ部で被加熱材を加熱する加熱装置において、従来は加
熱体に対する加圧部材を耐熱性ゴムなどの弾性体ローラ
にしてこの加圧弾性体ローラの弾性変形により加熱体と
の間に所定幅の圧接ニップ部を形成させていた。

【０００８】しかし、加圧部材としての耐熱性ゴムなど
の弾性体ローラは熱伝導性が悪く、また熱膨張率が大き
い。そのため次のような問題があった。

【０００９】．熱ローラ方式やフィルム加熱方式の加
熱装置において、装置に導入使用可能な最大幅の被加熱
材よりも小さい幅の被加熱材（小サイズ被加熱材）を連
続的に導入通紙して加熱処理を実行させていくと、加熱
体と加圧部材との間に形成される圧接ニップ部の、被加
熱材が通過する領域（通紙部領域）に対応する加熱体部
分は温調系により被加熱材の加熱のための熱消費が補償
されて所定温度に維持管理されるのに対して、被加熱材
が通過しない領域（非通紙部領域）に対応する加熱体部
分は被加熱材の加熱に熱が消費されないので蓄熱し、こ
の非通紙部領域に対応する加熱体部分・加圧部材部分、
フィルム加熱方式の加熱装置にあっては加熱体部分・耐
熱性フィルム部分・加圧部材部分の温度が、所定温度に
維持管理される通紙部領域よりも昇温していく所謂「非
通紙部昇温」現象を生じるが、加圧部材としての耐熱性
ゴムなどの弾性体ローラの熱伝導性の悪さがこの非通紙
部昇温現象を助長させる大きな原因の１つとなってい
る。

【００１０】特に、表面発熱型の加熱ローラを用いた熱
ローラ方式の加熱装置や、フィルム加熱方式の加熱装置
では加圧部材（定着ローラ、定着フィルム）の圧接ニッ
プ部長手方向の熱伝導が悪いため、非通紙部昇温が大き
くなり、加圧弾性体ローラや軸受等、加熱部材近傍の部
品に熱ダメージを与え易くなる。

【００１１】．この非通紙部昇温の温度上昇が著しい
と、次に、今まで通紙していた小サイズ被加熱材よりも
大サイズの被加熱材が通紙されたとき非通紙部昇温して
いる圧接ニップ部部分に対応する被加熱材部分の加熱温
度が他の被加熱材部分よりも高くなり、加熱むらを生じ
させる。

【００１２】被加熱材が画像定着すべき未定着顕画剤像
を支持した被記録材であれば画像の定着むら・光沢むら
やトナーオフセット等を生じさせることになる。

【００１３】フィルム加熱方式の加熱装置において、加
熱体とフィルムとの摺動摩擦抵抗を低減させるためにそ
の間に潤滑剤として耐熱グリスを介在させた場合にはそ
のグリスが非通紙部昇温の過熱で蒸発してフィルム搬送
不良等を生じたり、フィルム寿命を低下させる。

【００１４】．また加熱部材としての耐熱性ゴムなど
の弾性体ローラの大きな熱膨張率により非通紙部昇温に
より、該ローラの通紙部領域のローラ外径と、非通紙部
領域のローラ外径とに大きな差を生じて、この状態時に
大サイズの被加熱材を通紙すると紙しわ等の異常画像が
発生するという問題があった。

【００１５】．また加圧弾性体ローラを被加熱材や耐
熱性フィルムを搬送させる駆動ローラとした装置の場合
は、被加熱材や耐熱性フィルムの搬送速度はこの駆動ロ
ーラの周速で決まるため、該駆動ローラとしての加圧弾
性体ローラの熱膨張率が大きいと周速が変化しやすく、
例えば画像形成装置の画像加熱定着装置の場合、被記録
材が画像転写部等の作像部と画像加熱定着装置との間に
またがっているとき被記録材が画像加熱定着装置に引っ
張られることになって、形成画像が伸びたり、画像がブ
レたりする。

【００１６】そこで、本発明は非通紙部昇温の発生を緩
和もしくは防止して、該非通紙部昇温に起因する上述の
ような問題を解消すること、また加圧部材の熱膨張に起
因する問題を解消すること等を目的とするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする加熱装置及び画像形成装置である。

【００１８】（１）加熱体と加圧部材との圧接ニップ部
で被加熱材を加熱する加熱装置であって、加熱体に弾性
を具備させて該加熱体の弾性変形により加圧部材との間
に所定幅の圧接ニップ部を形成させたことを特徴とする
加熱装置。

【００１９】（２）加熱体に耐熱性フィルムを加圧部材
で密着させて摺動搬送させ、該耐熱性フィルムを挟んで
加熱体と加圧部材とで形成される圧接ニップ部の耐熱性
フィルムと加圧部材との間に被加熱材を導入して耐熱性
フィルムと一緒に圧接ニップ部を搬送させて加熱体の熱
を耐熱性フィルムを介して被加熱材に付与するフィルム
加熱方式の加熱装置であって、加熱体に弾性を具備させ
て該加熱体の弾性変形により加圧部材との間に耐熱性フ
ィルムを挟んで所定幅の圧接ニップ部を形成させたこと
を特徴とする加熱装置。

【００２０】（３）加圧部材は剛体であることを特徴と
する（１）又は（２）に記載の加熱装置。

【００２１】（４）加圧部材は良熱伝導体であることを
特徴とする（１）又は（２）に記載の加熱装置。

【００２２】（５）加圧部材は回転体であることを特徴
とする（１）又は（２）に記載の加熱装置。

【００２３】（６）加熱体が弾性を有する表面発熱型の
回転体であることを特徴とする（１）に記載の加熱装
置。

【００２４】（７）被加熱材が顕画像を支持した被記録
材であり、顕画像を加熱する加熱定着装置であることを
特徴とする（１）乃至（６）の何れかに記載の加熱装
置。

【００２５】（８）前記（１）乃至（７）の何れかに記
載の加熱装置を、被記録材の顕画像を加熱する加熱定着
装置として備えることを特徴とする画像形成装置。

【００２６】

【作用】加熱体に弾性を具備させて該加熱体の弾性変形
により加圧部材との間に所定幅の圧接ニップ部を形成さ
せたことで、加圧部材としては、良熱伝導性を有し、ま
た熱膨張も極めて少なく外径精度のよい剛体部材を用い
ることが可能である。

【００２７】これにより加熱体と加圧部材との圧接ニッ
プ部長手方向に沿う熱伝導性が大きくなるので、非通紙
部領域の熱が通紙部領域へ拡散しやすく非通紙部領域の
蓄熱による過昇温が抑えられて、非通紙部昇温現象が緩
和或は防止される。

【００２８】従って、非通紙部昇温に起因する、加熱部
材近傍の軸受等の部品の熱ダメージ、被加熱材としての
被記録材の画像の加熱定着むら・光沢むら・オフセット
等の異常画像や、紙しわ等の発生が除去される。

【００２９】また、加熱体に弾性を持たせたことから、
圧接ニップ部に導入した被加熱材としての被記録材の顕
画像担持面に、弾性を有する該加熱体の表面が該加熱体
の弾性変形により被記録材面に沿って密着して顕画像に
熱伝導がなされるため、熱効率が上がり、また顕画像を
包み込む効果もあるため、定着性が良好になると同時
に、静電オフセットの発生も軽減させることができる。

【００３０】また、加圧部材を被加熱材やフィルム加熱
方式の加熱装置におけるフィルムを搬送させる駆動回転
体とした場合も、熱膨張による周速が変化が小さく、被
記録材やフィルムの搬送性・搬送速度が安定し、被記録
材が引っ張られることによる画像の伸びやブレが生じる
ことが防止される。

【００３１】

【実施例】

〈実施例１〉（図１〜図３） 本実施例の加熱装置は表面発熱型の加熱ローラを用いた
熱ローラ方式の画像加熱定着装置である。図１は該装置
の要部の横断面模型図、図２は加熱ローラの一端側の縦
断面模型図である。

【００３２】１は加熱体としての、弾性を具備させた表
面発熱型の加熱ローラ（定着ローラ）、２は加圧部材と
しての加圧ローラであり、該両ローラ１・２を上下に並
行に配列して互いに所定の押圧力をもって圧接させてあ
る。

【００３３】Ｎは該両ローラ１・２の圧接により加熱ロ
ーラ１の弾性変形で該両ローラ１・２間に形成された圧
接ニップ部（定着ニップ部）である。加熱ローラ１は駆
動手段Ｍにより矢示の時計方向ａに回転駆動され、加圧
ローラ２はこれに従動して回転する。

【００３４】加熱ローラ１は、芯材１ａ上に耐熱性断熱
材から成る断熱層１ｂ、弾性体発熱層１ｃを順次形成
し、最表層に加熱ローラ表面の汚染を防止するための耐
熱離型層１ｄを被覆した構成となっている。

【００３５】芯材１ａは、加熱ローラ１の強度を得るも
ので、アルミニウムやステンレス等を円筒状又は中空円
筒状に加工したもの等を用い得る。

【００３６】断熱層１ｂは、加熱ローラ１の温度立上り
を早くするために発熱層１ｃにより発生した熱が芯材１
ａ側に逃げないように設けられたものである。断熱層１
ｂを構成する耐熱性断熱材としては、ガラス短繊維等の
耐熱性強化用繊維を約３０〜４０％混合したナイロン
６、ナイロン６６、ポリエチレンテレフタラート、ポリ
ブチレンテレフタラート、ポリフェニレンサルファイド
等の耐熱性強化樹脂や、シリコン樹脂、フッ素樹脂、ポ
リイミド、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール
等の耐熱性高分子、発泡ガラス等の無機固体断熱材等を
用い得る。

【００３７】弾性体発熱層１ｃを構成する抵抗発熱弾性
体としては、シリコンゴム、フッ素ゴム等の樹脂にカー
ボンブラック等の導電性フィラーを添加し、体積抵抗率
を１×１０^-1Ωｃｍ以下に設定した耐熱性導電性弾性体
等を用いることができる。

【００３８】耐熱離型層１ｄとしては、ＰＦＡ、ＰＴＦ
Ｅ等のフッ素樹脂を用いることができる。この耐熱離型
層１ｄの厚さは発熱層１ｃから、圧接ニップ部Ｎへ導入
された被加熱材としての被記録材８への熱伝導を妨げな
いように２０μｍ以下にすることが望ましい。

【００３９】加熱ローラ１の弾性体発熱層１ｃの両端部
には図２に示すように通電用電極１ｅが取付けられてお
り、この電極１ｅを介して弾性体発熱層１ｃに通電を行
い、加熱ローラ１の表面を加熱させる。

【００４０】加圧ローラ２は、アルミニウム、銅等の熱
伝導性の高い金属や、アルミナ等を用いた中空円筒状の
良熱伝導性芯材２ａの上に、耐熱離型層２ｂとしてＰＦ
Ａ、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂やフッ素ゴム／フッ素樹脂
混合ラテックスを１０〜５０μの厚みでコーティングし
たものを用い得る。

【００４１】また、圧接ニップ部Ｎのニップ幅を大きく
とるために、図３に示すように良熱伝導性芯材２ａ上に
耐熱性の薄肉ゴム２ｃを被覆した加圧ローラ構成として
も良い。このときの薄肉ゴム２ｃの厚さは加圧ローラ２
の表面の熱伝導性を下げないように１ｍｍ以下、好まし
くは０．５ｍｍ以下にすることが望ましい。更にこの薄
肉ゴム層２ｃの上に耐熱離型層２ｂを設けても良い。

【００４２】而して、加熱ローラ１と加圧ローラ２との
ローラ対１・２を回転駆動させ、加熱ローラ１の発熱層
１ｃに通電して発熱させて加熱ローラ１の表面温度を所
定の定着温度に昇温させて、圧接ニップ部Ｎに対して未
定着顕画像Ｔを形成担持させた被記録材８を導入するこ
とで、該被記録材８が圧接ニップ部Ｎを挟持搬送され、
未定着顕画像Ｔが加熱ローラ１の熱と圧接ニップ部Ｎの
圧力で被記録材８の面に熱圧定着される。

【００４３】本実施例装置の加熱ローラ１は表面発熱型
であるからエネルギー効率が高く発熱層１ｃに通電する
と表面温度の立ち上がりが早くてプリント時に室温から
定着可能温度に迅速に立ち上げることができるためスタ
ンバイ時の消費電力をゼロにでき省エネルギーができ
る。

【００４４】またプリント時は該加熱ローラ１の表面温
度が不図示の温度検知素子で検知されて該素子の検知温
度が所定の定着温度に維持されるように発熱層１ｃに対
する通電が不図示の通電制御回路により制御される。

【００４５】ａ）加熱ローラ１に弾性を具備させて該加
熱ローラ１の弾性変形により加圧ローラ２との間に所定
幅の圧接ニップ部Ｎを形成させたことで、加圧ローラ２
として剛体からなる良熱伝導体を用いることを可能とし
ている。

【００４６】これにより加熱ローラ１と加圧ローラ２と
の圧接ニップ部長手方向に沿う熱伝導性が大きくなるの
で、非通紙部領域の熱が通紙部領域へ拡散しやすく非通
紙部領域の蓄熱による過昇温が抑えられて、非通紙部昇
温が緩和或は防止される。

【００４７】ｂ）従って、非通紙部昇温による加熱部材
近傍の軸受等の部品の熱ダメージが防止される。

【００４８】ｃ）非通紙部昇温に起因する被記録材の画
像の加熱定着むら・光沢むら・オフセット等の異常画像
や、紙しわ等の発生が除去される。

【００４９】ｄ）加熱ローラ１に弾性を持たせたことか
ら、圧接ニップ部Ｎに導入した被記録材８の顕画像担持
面に該加熱ローラ１の表面が該ローラの弾性変形により
被記録材面に沿って密着して顕画像（トナー画像）に熱
伝導がなされるため、熱効率が上がり、また顕画像を包
み込む効果もあるため、定着性が良好になると同時に、
静電オフセットの発生も軽減させることができる。

【００５０】ｅ）加圧ローラ２は、熱伝導性が悪く、ま
た熱膨張率が大きい耐熱性ゴムなどの弾性体ローラでな
く、熱伝導性が良く、また熱膨張率も極めて小さい、外
径精度の良い剛体ローラを使用できるから、非通紙部昇
温に起因する該ローラの通紙部領域のローラ外径と非通
紙部領域のローラ外径とのに大きな熱膨張差による被加
熱材の紙しわ等の異常画像が発生が防止される。

【００５１】ｆ）また該加圧ローラを被加熱材の駆動ロ
ーラとした場合も、熱膨張による周速が変化が小さく被
記録材が引っ張られることによる画像の伸びやブレが生
じることが防止される。

【００５２】〈実施例２〉（図４） 上記実施例１では加熱ローラ１の表面の発熱層１ｃその
ものに弾性を持たせていたが、本実施例では厚さ３０〜
５０μｍの発熱層１ｇを弾性層１ｆと共に加圧ローラ２
に圧接させることで上記実施例１と同等の効果を持たせ
ている。

【００５３】即ち図４のように本実施例装置の加熱ロー
ラ１は、アルミニウムやステンレス等の芯材１ａ上に耐
熱性断熱材から成る断熱層１ｂ、耐熱性弾性体から成る
弾性層１ｆを順次形成し、その上に厚さ３０〜５０μｍ
以下の発熱層１ｇを接着し、最表層に耐熱離型層１ｄを
被覆した構成となっている。

【００５４】弾性層１ｆは、シリコンゴム、フッ素ゴム
等である。

【００５５】発熱層１ｇは、例えばＰＦＡ、ＰＴＦＥ、
ＥＰＥ等のフッ素樹脂、ポリイミド等の耐熱性樹脂等を
フィルム状に成形したヒータ基材上に、Ａｇ／Ｐｄ等の
電気抵抗材料をスクリーン印刷等により厚さが約１０μ
ｍ程度になるように塗工したフィルム状の発熱体であ
る。

【００５６】この発熱層１ｇには不図示の電極が取り付
けられており、この電極を介して通電を行い、加熱ロー
ラ表面を加熱する。

【００５７】加熱ローラ２は実施例１と同一構成の良熱
伝導体ローラである。

【００５８】本実施例では加熱ローラ１と加圧ローラ２
との圧接ニップ部Ｎを加熱ローラ１の弾性層１ｆの弾性
によって形成し、また前記実施例１と同様に加圧ローラ
２を良熱伝導体で構成することによって装置長手方向の
熱伝導性を確保している。

【００５９】従って、本実施例装置の場合も前記実施例
１の装置と同様の前記ａ）〜ｆ）の作用効果を有する。

【００６０】また、加圧ローラ１の発熱と弾性とを、発
熱層１ｇと弾性層１ｆにより機能分離したため、表面発
熱層１ｇを形成する材料、弾性層１ｆを形成する材料と
して使用可能な材料選択の幅が広がる。

【００６１】更に、本実施例のような表面発熱層１ｆは
加熱ローラ長手方向の配熱分布調節が容易であるため、
良熱伝導性加圧ローラ２と組み合わせれば更に確実な定
着温度制御が可能になる。

【００６２】〈実施例３〉（図５・図６） 本実施例装置はフィルム加熱方式の加熱装置（画像加熱
定着装置）である。本例の装置は特開平４−４４０７５
〜４４０８３号公報、同４−２０４９８０〜２０４９８
４号公報等に開示の所謂テンションレスタイプのフィル
ム加熱方式の装置である。図５は装置の要部の横断面
図、図６は圧接ニップ部部分の拡大図である。

【００６３】７は横断面略半円弧状樋型のフィルム内面
ガイドステーであり、このステーの外側下面に長手に沿
って形成した溝内に後述する、弾性を持たせた低熱容量
の線状加熱体５を嵌入して固定支持させてある。

【００６４】ステー７は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサル
ファイド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、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や、これらの樹脂とセラ
ミックス、金属、ガラス等との複合材料などで構成でき
る。

【００６５】６は円筒状の耐熱性フィルムであり、上記
の加熱体５を含むステー７に外嵌させてある。この円筒
状フィルム６の内周長と、加熱体５を含むステー７の外
周長はフィルム６の方を例えば３ｍｍ程度大きくしてあ
り、従ってフィルム６は加熱体５を含むステー７に対し
て周長が余裕をもってルーズに外嵌している。

【００６６】フィルム６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、フィルム膜厚は１００
μｍ以下、好ましくは６０μｍ以下２０μｍ以上の耐熱
性・離型性・強度・耐久性・可撓性のある単層、あるい
は複合層フィルムを使用できる。

【００６７】例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等の単
層フィルム、或いはポリイミド、ポリアミドイミド、Ｐ
ＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ等のフィルムの外周表面にＰＴ
ＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等の離型層をコーティングした複
合層フィルム等である。

【００６８】加圧ローラ２は前述実施例１・２と同様の
良熱伝導体ローラであり、不図示の軸受手段・付勢手段
により所定の押圧力をもってフィルム６を挟ませて加熱
体５の表面に圧接させて配設して圧接ニップ部Ｎを形成
させてある。

【００６９】そして該加圧ローラ２は駆動手段Ｍにより
不図示の動力伝達系を介して回転駆動力が伝達されて矢
示の反時計方向に回転駆動される。

【００７０】この加圧ローラ２の回転駆動による該ロー
ラとフィルム外面との摩擦力でフィルム６に直接的に回
転力が作用し（被記録材８が圧接ニップ部Ｎに導入され
たときは被記録材８を介してフィルム６に回転力が間接
的に作用）、該フィルム６が加熱体５の表面に圧接摺動
しつつ矢示の時計方向ａに回転駆動される。フィルム内
面ガイドステー７はフィルム６の回転を容易にするもの
である。またフィルム６の内面と加熱体５の表面との摺
動抵抗を低減するために両者の間に耐熱性グリス等の潤
滑剤を少量介在させるのがよい。

【００７１】加圧ローラ２の回転によるフィルム６の回
転周速度が定常化し、加熱体５の温度が所定に立ち上が
った状態において、フィルム６を挟んで加熱体５と加圧
ローラ２とで形成される圧接ニップ部Ｎのフィルム６と
加圧ローラ２との間に被加熱材としての画像定着すべき
被記録材８が導入されてフィルム６と一緒に圧接ニップ
部Ｎを挟持搬送されることにより、加熱体５の熱がフィ
ルム６を介して被記録材８に付与され被記録材８上の未
定着顕画像Ｔが被記録材８面に加熱定着されるものであ
る。圧接ニップ部Ｎを通った被記録材８はフィルム６の
面から分離されて搬送される。

【００７２】本例のテンションレスタイプのフィルム加
熱方式の装置は、フィルム回転駆動状態時に圧接ニップ
部Ｎとこの圧接ニップ部Ｎよりもフィルム回転方向上流
側のフィルム内面ガイドステー外面部分とフィルムとの
接触部領域のフィルム部分のみにテンションが作用し、
残余の大部分のフィルム部分にはテンションが作用しな
い。

【００７３】そのためフィルム回転駆動状態時における
フィルム６のステー長手に沿う寄り移動力が小さく、フ
ィルムの寄り移動規制手段ないしはフィルム寄り制御手
段を簡単化することができる。例えばフィルムの寄り移
動規制手段としてはフィルム端部を受け止めるフランジ
部材９のような簡単なものにすることができ、フィルム
寄り制御手段は省略して装置のコストダウンや小型化を
図ることができる。

【００７４】加熱体５は図６に層構成を示したように、
発熱フィルム５ａ〜５ｃを耐熱性弾性層５ｄを介してヒ
ータ支持体５ｅに接着してなる、フィルム６もしくは被
記録材８の搬送方向ａに対して直角方向を長手とする細
長のものである。

【００７５】発熱フィルム５ａ〜５ｃは、ＰＥＡ、ＰＴ
ＦＥ、ＦＥＰ、ＥＰＥ等のフッ素樹脂やポリイミド等の
耐熱性樹脂等のフィルム状に成形したヒータ基材５ａ上
に、発熱層５ｂ、発熱体保護層５ｃを順次に形成してな
るものである。

【００７６】発熱層５ｂは、ヒータ基板５ａの表面に長
手に沿って、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、Ｒｕ
Ｏ₂ 、Ｔａ₂ Ｎ等の電気抵抗材料をスクリーン印刷等に
より、厚み約１０μｍ、幅１〜３ｍｍの線状もしくは細
帯状に塗工して形成したものである。

【００７７】耐熱性弾性層５ｄはシリコンゴム、フッ素
ゴム等である。

【００７８】ヒータ支持体５ｅは、高耐熱性樹脂や、こ
れらの樹脂とセラミックス、金属、ガラス等との複合材
料等である。

【００７９】上記加熱体５の発熱体保護層５ｃ上に更に
フィルム６の内面との摩擦を低減するためにＰＦＡ、Ｐ
ＴＦＥ等の耐熱離型層をコートしても良い。

【００８０】上記の加熱体５は弾性層５ｄを含み弾性を
具備しており、図６のようにその弾性変形によりフィル
ム６を挟んで良熱伝導体である加圧ローラ２との間に所
定幅の圧接ニップ部Ｎが形成される。

【００８１】従って、本実施例のフィルム加熱方式の加
熱装置の場合も、前述実施例１の装置のａ）〜ｆ）と同
様の作用効果を有する。

【００８２】更に本実施例のような発熱層５ｂは加熱体
長手方向の配熱分布調節が可能であるため、良熱伝導性
加圧ローラ２とを組み合わせれば更に確実な定着温度制
御が可能になる。

【００８３】また加圧ローラは外径精度が良く、熱膨張
も極めて少ないことから、本実施例のようにフィルム６
や被記録材８を加圧ローラ２の駆動で搬送する装置にお
いてはフィルム６・被記録材８の搬送性が良好になる。

【００８４】〈実施例４〉（図７〜図９） 図７〜図９はそれぞれフィルム加熱方式の加熱装置の他
の構成形態例を示したものである。

【００８５】図７のものは、第１のフィルム懸回ローラ
１１と、第２のフィルム懸回ローラ１２と、断熱ホルダ
１０に保持させた加熱体５との互いに並行の３部材１１
・１２・５間に、エンドレスベルト状の耐熱性フィルム
６を懸回張設し、フィルム６を挟んで加熱体５に圧接さ
せて加圧ローラ２を配設し、耐熱性フィルム６を第１の
フィルム懸回ローラ１１、或いは加圧ローラ２をフィル
ム駆動ローラとして回転搬送Ａする構成のものである。
第１のフィルム懸回ローラ１１を駆動ローラとしたとき
は加圧ローラ２は従動回転する。

【００８６】図８のものは加熱体５と１本のフィルム懸
回ローラ１４の２部材５・１４間にエンドレスベルト状
の耐熱性フィルム６を懸回張設し、フィルム６を挟んで
加圧ローラ２を加熱体５に圧接させて配設し、耐熱性フ
ィルム６をフィルム懸回ローラ１４、或いは加圧ローラ
２をフィルム駆動ローラとして回転搬送ａする構成のも
のである。フィルム懸回ローラ１４を駆動ローラとした
ときは加圧ローラ２は従動回転する。

【００８７】図９のものは、耐熱性フィルム６として、
エンドレスベルト状のものではなく、ロール巻きにした
長尺の有端フィルムを用い、これを繰り出し軸１５側か
ら加熱体５を経由させて巻き取り軸１６側へ掛け渡し、
フィルム６を挟んで加熱体５に加圧ローラ２を圧接さ
せ、フィルム６を巻き取り軸１６側へ走行搬送する構成
のものである。加圧ローラ２をフィルム駆動ローラとす
ることもできる。

【００８８】上記図７〜図９の何れの装置も、加熱体５
及び加圧ローラ２をそれぞれ前述実施例３のものと同様
に、弾性を持たせた加熱体及び良熱伝導ローラとしてあ
り、実施例３のものと同様の作用効果を有する。

【００８９】〈実施例５〉（図１０） 図１０は例えば前述した実施例１に示したような本発明
に従う加熱ローラ方式の加熱装置としての画像加熱定着
装置Ａ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原稿台往復動型・回転
ドラム型・転写式・プロセスカートリッジ着脱方式の電
子写真複写装置である。

【００９０】１００は装置機筺、１０１はその装置機筺
の上面板１０２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であり、機筺上面板１０１
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。

【００９１】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１０１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１０３をかぶせて押
え込むことによりセットされる。

【００９２】１０４は機筺上面板１０２面に原稿載置台
１０１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。

【００９３】原稿載置台１０１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１０１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１０４の位置を通過していき、その通過過程でラン
プ１０５の光Ｌをスリット開口部１０４、透明な原稿載
置台１０１を通して受けて照明走査され、その照明走査
光の原稿面反射光が像素子アレイ１０６によって感光ド
ラム１０７面に結像露光される。

【００９４】感光ドラム１０７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１０８を中心に所定の周速度で矢示ｂの時計方向に回
転駆動され、その回転過程で帯電器１０９により正極性
又は負極性の一様な帯電処理を受け、その一様帯電面に
前記の原稿画像の結像露光（スリット露光）を受けるこ
とにより感光ドラム１０７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。

【００９５】この静電潜像は現像器１１０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
１１１の配設部位へ移行していく。

【００９６】Ｓは被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１１２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１１３により、ドラム１０７上のト
ナー画像形成部の先端が転写放電器１１１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１１１と感
光ドラム１０７との間位置に丁度到達して両者一致する
ようにタイミングどりされて同期給送される。

【００９７】そしてその給送シートの面に対して転写放
電器１１１により感光ドラム１０７側のトナー画像が順
次に転写されていく。

【００９８】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１０７面から順次に分離
されて搬送装置１１４によって前述の定着装置Ａに導か
れて担持している未定着トナー画像の加熱定着を受け、
画像形成物（コピー）として排出ローラ１１６を通って
機外の排紙トレイ１１７上に排出される。

【００９９】画像転写後の感光ドラム１０７の面はクリ
ーニング装置１１８により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画像形成に使用される。

【０１００】ＰＣは装置本体１００内のカートリッジ着
脱部１２０に着脱されるプロセスカートリッジであり、
本例の場合は、像担持体としての感光ドラム１０７、帯
電器１０９、現像器１１０、クリーニング装置１１８の
４つのプロセス機器を包含させて一括して装置本体１０
０に対して着脱交換自在としてある。

【０１０１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、熱ローラ
方式やフィルム加熱方式等の、加熱体と加圧部材との圧
接ニップ部で被加熱材を加熱する加熱装置において、非
通紙部昇温の発生を緩和もしくは防止して、該非通紙部
昇温に起因する前述のような種々の問題を解消でき、ま
た加圧部材の熱膨張に起因する問題を解消することがで
き、所期の目的がよく達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の装置（熱ローラ方式の加熱装置）
の要部の横断面模型図

【図２】 加熱ローラの一端側の縦断面模型図

【図３】 加圧ローラの他の構成例の横断面模型図

【図４】 実施例２の装置（熱ローラ方式の加熱装置）
の要部の横断面模型図

【図５】 実施例３の装置（フィルム加熱方式の加熱装
置）の要部の横断面模型図

【図６】 圧接ニップ部部分の拡大図

【図７】 フィルム加熱方式の加熱装置の他の構成形態
例の図（その１）

【図８】 フィルム加熱方式の加熱装置の他の構成形態
例の図（その２）

【図９】 フィルム加熱方式の加熱装置の他の構成形態
例の図（その３）

【図１０】 実施例５の画像形成装置の概略構成図

【符号の説明】 １ 加熱体としての加熱ローラ １ａ 芯材 １ｂ 断熱層 １ｃ 弾性体発熱層 １ｄ 耐熱離型層 １ｅ 通電用電極 １ｆ 弾性層 １ｇ 発熱層 ２ 加圧部材としての加圧ローラ ２ａ 良熱伝導性芯材 ２ｂ 耐熱離型層 ２ｃ 耐熱性薄肉ゴム層 Ｎ 圧接ニップ部 ５ 加熱体 ５ａ ヒータ基材 ５ｂ 発熱層 ５ｃ 発熱体保護層 ５ｄ 耐熱性弾性層 ５ｅ ヒータ支持体 ６ 耐熱性フィルム ７ ステー ８ 被加熱材としての被記録材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 敏男 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 諏訪 貢一 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 月田 辰一 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 伊澤 悟 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

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱体と加圧部材との圧接ニップ部で被
   加熱材を加熱する加熱装置であって、加熱体に弾性を具
   備させて該加熱体の弾性変形により加圧部材との間に所
   定幅の圧接ニップ部を形成させたことを特徴とする加熱
   装置。
2. 【請求項２】 加熱体に耐熱性フィルムを加圧部材で密
   着させて摺動搬送させ、該耐熱性フィルムを挟んで加熱
   体と加圧部材とで形成される圧接ニップ部の耐熱性フィ
   ルムと加圧部材との間に被加熱材を導入して耐熱性フィ
   ルムと一緒に圧接ニップ部を搬送させて加熱体の熱を耐
   熱性フィルムを介して被加熱材に付与するフィルム加熱
   方式の加熱装置であって、加熱体に弾性を具備させて該
   加熱体の弾性変形により加圧部材との間に耐熱性フィル
   ムを挟んで所定幅の圧接ニップ部を形成させたことを特
   徴とする加熱装置。
3. 【請求項３】 加圧部材は剛体であることを特徴とする
   請求項１又は同２に記載の加熱装置。
4. 【請求項４】 加圧部材は良熱伝導体であることを特徴
   とする請求項１又は同２に記載の加熱装置。
5. 【請求項５】 加圧部材は回転体であることを特徴とす
   る請求項１又は同２に記載の加熱装置。
6. 【請求項６】 加熱体が弾性を有する表面発熱型の回転
   体であることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
7. 【請求項７】 被加熱材が顕画像を支持した被記録材で
   あり、顕画像を加熱する加熱定着装置であることを特徴
   とする請求項１乃至同６の何れかに記載の加熱装置。
8. 【請求項８】 請求項１乃至同７の何れかに記載の加熱
   装置を、被記録材の顕画像を加熱する加熱定着装置とし
   て備えることを特徴とする画像形成装置。