JPH08328407A - 加熱装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接触加熱タイプの加熱装置について、高湿度
下、低湿度下等の環境の如何に拘わらずオフセットの発
生を防止すること。 【構成】 加熱部材７と被加熱部材Ｐを接触させて被加
熱部材を加熱処理する接触加熱タイプの加熱装置におい
て、前記加熱部材７は、少なくとも、導電層と、その上
に形成された、被加熱部材と接する離型層を持ち、該離
型層表面に電荷を付与した時に発生する表面電位が電荷
量を増した時一定値にとどまる特性を持つ事を特徴とす
る加熱装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加熱部材と被加熱部材
を接触させて被加熱部材を加熱処理する接触加熱タイプ
の加熱装置、及び該加熱装置を画像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】接触加熱タイプの加熱装置には熱ローラ
方式やフィルム加熱方式等の装置があり、例えば、複写
機・レーザービームプリンタ・ファクシミリ・マイクロ
フィルムリーダプリンタ・画像表示（ディスプレイ）装
置・記録機等の画像形成装置において、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なるトナーを用いて画像支持体
としての被記録材（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・印刷紙等）の面に転写方式
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（被定着像）を該画像を担持してい
る被記録材面に永久固着画像として加熱定着処理する画
像加熱定着装置などとして用いられている。

【０００３】熱ローラ方式の画像加熱定着装置は、加熱
部材として所定の温度に加熱温調される加熱ローラと、
弾性を有し該加熱ローラに圧接する加圧部材としての加
圧ローラを有し、該両ローラの圧接ニップ部に被加熱部
材としての画像定着処理すべき被記録材を導入して挟持
搬送させて加熱ローラにより未定着画像を加熱定着させ
るものである。

【０００４】フィルム加熱方式の画像加熱定着装置は、
特開昭６３−３１３１８２号公報・特開平２−１５７８
７８号公報・特開平４−４４０７５号公報・特開平４−
２０４９８０号公報等に開示されるように、発熱部材と
加圧部材との間に耐熱性フィルムを挟ませてニップ部を
形成させ、ニップ部において耐熱性フィルムを発熱部材
で加熱するとともに、ニップ部の耐熱性フィルムと加圧
部材との間に被加熱部材としての画像定着処理すべき被
記録材を導入して耐熱性フィルムと一緒にニップ部を移
動通過させて発熱部材で加熱された耐熱性フィルムで未
定着画像を加熱定着させるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の熱ローラ方式や
フィルム加熱方式のように、加熱ローラや耐熱性フィル
ムなどの加熱部材と被加熱部材を接触させて被加熱部材
を加熱処理する接触加熱タイプの加熱装置においては、
静電的要因により、被加熱部材側の物質が加熱部材面に
転移付着するオフセットが発生する。

【０００６】画像加熱定着装置についていえば、被加熱
部材としての被記録材側の担持トナー画像のトナーの一
部が加熱部材面に転移付着するトナーオフセットが発生
する。

【０００７】そこで、加熱部材としての加熱ローラや耐
熱性フィルムの表面離型層を低抵抗化する事で加熱部材
の表面電位を低下させて静電的要因によるオフセットを
防止する事が提案されている。

【０００８】しかしながら、この場合においても、通紙
される被加熱部材としての被記録材が高湿度環境下で吸
湿して低抵抗化したものであると、被記録材に保持され
ているトナーと逆極性の転写電荷が加熱部材側の低抵抗
化離型層にリークしてしまう。

【０００９】そのため被記録材とトナー間の静電的吸引
力が働かなくなりオフセットが発生したり、像担持体か
ら被記録材にトナー画像を転写する画像転写部の転写電
流が被記録材を通して加熱部材の低抵抗化離型層に流れ
込んでしまい画像転写部において画像転写ぬけが発生し
てしまう。

【００１０】加熱部材の表面離型層が絶縁層である場合
には、低湿度環境下においてその絶縁性表面離型層が通
紙した被記録材との摩擦によりトナーと逆極性に帯電し
て被記録材上のトナーを引きつけオフセットが発生した
り、画像転写部通過後の被記録材を像担持体から分離す
るために除電手段により被記録材を除電した時オフセッ
トする。

【００１１】そこで本発明は、接触加熱タイプの加熱装
置について、高湿度下、低湿度下等の環境の如何に拘わ
らずオフセットの発生を防止することを目的とする。

【００１２】

【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。

【００１３】（１）加熱部材と被加熱部材を接触させて
被加熱部材を加熱処理する接触加熱タイプの加熱装置に
おいて、前記加熱部材は、少なくとも、導電層と、その
上に形成された、被加熱部材と接する離型層を持ち、該
離型層表面に電荷を付与した時に発生する表面電位が電
荷量を増した時一定値にとどまる特性を持つ事を特徴と
する加熱装置。

【００１４】（２）前記加熱部材の離型層が厚さ１０μ
ｍ以下のフッ素樹脂からなる事を特徴とする（１）に記
載の加熱装置。

【００１５】（３）前記加熱部材の離型層が４フッ化エ
チレン樹脂を含む事を特徴とする（１）に記載の加熱装
置。

【００１６】（４）前記加熱部材の離型層中に導電性フ
ィーラを入れた事を特徴とする（１）に記載の加熱装
置。

【００１７】（５）前記加熱部材に対向圧接してニップ
部を形成する加圧部材を有し、該ニップ部に被加熱部材
を導入し通過させる事により被加熱部材を加熱する装置
である事を特徴とする（１）乃至（４）の何れか１つに
記載の加熱装置。

【００１８】（６）前記加圧部材が表層に絶縁性を持つ
事を特徴とする（５）に記載の加熱装置。

【００１９】（７）前記加熱部材は、発熱部材と、一面
が該発熱部材と接触摺動し、他面が被加熱部材と接触す
る耐熱性フィルムであり、発熱部材上を該耐熱性フィル
ムと被記録部材が一緒に移動する事により発熱部材で加
熱された耐熱性フィルムで被加熱部材が加熱されること
を特徴とする（１）乃至（６）の何れか１つに記載の加
熱装置。

【００２０】（８）前記加熱部材が熱ローラである事を
特徴とする（１）乃至（６）の何れか１つに記載の加熱
装置。

【００２１】（９）前記（１）乃至（６）の何れかに記
載の加熱装置を、被記録材に未定着画像を加熱定着させ
る画像加熱定着装置として備えている事を特徴とする画
像形成装置。

【００２２】（１０）像担持体に画像を形成する手段
と、その形成画像を被記録材に転写する手段と、画像転
写後の被記録材を除電する手段を有している事を特徴と
する（９）に記載の画像形成装置。

【００２３】

【作用】

ａ）加熱部材が、少なくとも、導電層と、その上に形成
された、被加熱部材に接する離型層を持ち、該離型層表
面に電荷を付与した時に発生する表面電位が電荷量を増
した時一定値にとどまる特性を持つ事により、低湿度下
において被加熱部材との摩擦により加熱部材が帯電して
も、加熱部材の表面離型層の帯電電位が一定値以上には
ならないため（これは離型層が薄いため表面電位が一定
以上になると離型層が微視的に絶縁破壊し表面電荷が導
電層へ逃げてしまうためと考えられる）、被加熱部材側
から加熱部材側への物質の静電的オフセット（転移付
着）、画像加熱定着装置にあっては低湿度下のトナーオ
フセットの発生を防止できる。

【００２４】また、離型層を導電化した場合の様に、高
湿度下において被加熱部材に存在する電荷をリークさせ
て被加熱部材と該被加熱部材側の物質の静電的吸引力を
なくしてオフセットをおこす事も防止され、画像加熱定
着装置にあっては高湿度下のトナーオフセットの発生を
防止できる。また画像形成装置において、被加熱部材と
しての同一の被記録材が画像形成機構部の転写部と画像
加熱定着装置の定着ニップ部との間にまたがって存在す
る状態の場合でも、転写部での転写電流が高湿度下で低
抵抗化した被記録材を通して加熱部材の離型層に流れ込
んで転写ぬけをおこす事もない。

【００２５】即ち、低湿度下、高湿度下でも被加熱部材
側から加熱部材側への物質のオフセット（転移付着）、
画像加熱定着装置にあってはトナーオフセットを防止で
きる。

【００２６】加熱部材の導電層は接地せずにフロートに
することもでき、この場合は接地のための手段を必要と
しないから部品点数を減らせる。

【００２７】ｂ）加熱部材の離型層は厚さ１０μｍ以下
のフッ素樹脂からなる層にすることでオフセット防止の
効果が高くなることが試験の結果判明した。

【００２８】ｃ）加熱部材の離型層はＰＴＦＥを含むこ
とで、膜厚が厚くでき、摩耗による離型性低下がなく、
さらに製造時に膜厚がふれてもオフセットが発生しにく
いため、製造時の歩留りが高くなる。

【００２９】ｄ）加熱部材の離型層中には導電性フィー
ラを入れることで、低湿度下のオフセット防止性の改善
がなされること、膜厚を厚くでき摩耗による離型性の低
下の防止ができることが試験の結果判明した。

【００３０】ｅ）また、画像転写後に被記録材を像担持
体から分離させるために被記録材を除電する手段を有す
る画像形成装置において、除電により被記録材の裏の転
写電荷が減少してトナーを被記録材面に静電気的に引き
つける力が弱まっていても、画像加熱定着装置において
加熱部材の表面離型層の帯電電位が一定値以上にはなら
ないため該被記録材側から加熱部材側への電荷の逃げ量
は少なく、この場合も加熱部材へのトナーオフセットが
防止できる。

【００３１】ｆ）加熱部材に対する加圧部材の表層を絶
縁性にすることで被加熱部材側から加圧部材側への電荷
の逃げが防止されて、高湿度下のオフセット防止性をさ
らに改善できる。また加圧部材を導電化処置しなくても
よいから加圧部材をコストダウンできる。

【００３２】

【実施例】

〈実施例１〉（図１〜図４） （１）画像形成装置例 図１は画像形成装置例の概略図である。本例の画像形成
装置は転写方式の電子写真プロセス利用のプリンタもし
くは複写機である。

【００３３】Ａは画像形成機構部、Ｂは画像加熱定着装
置である。

【００３４】画像形成機構部Ａにおいて、２１は像担持
体としての回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光
ドラムと記す）である。矢示の時計方向に所定の周速度
（プロセススピード）にて回転駆動される。感光ドラム
２１は、例えば、ＯＰＣ、アモルファスＳｅ、アモルフ
ァスＳｉ等の感光材料層をアルミニウムやニッケル等の
シリンダ状基体上に形成したものである。

【００３５】２２はこの回転感光ドラム２１の外周面を
所定の極性・電位に一様に帯電処理する一次帯電手段と
しての帯電ローラである。

【００３６】この回転感光ドラム２１の一次帯電処理面
に対して不図示の画像露光手段（レーザビーム走査露光
手段、原稿画像のスリット露光手段など）により目的の
画像情報に対応した画像露光２３がなされることで、回
転感光ドラム２１面に露光画像に対応した静電潜像が形
成される。例えばレーザプリンタであれば、画像情報に
応じてＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザビーム２３による
走査露光が施され、静電潜像が形成される。

【００３７】２４は現像手段である。回転感光ドラム面
に形成された静電潜像をトナー画像として現像する。現
像方法としては、ジャンピング現像法、２成分現像法、
ＦＥＥＤ現像法などが用いられ、イメージ露光と反転現
像とを組み合わせて用いられることが多い。

【００３８】２５は転写手段としての転写帯電器であ
る。回転感光ドラム２１と該転写帯電器２５との間の転
写部に不図示の給紙部から所定のタイミングで搬送され
た被記録材（転写材シート）Ｐの背面にトナーの帯電極
性（本例ではマイナス）とは逆極性のプラスの電荷を与
えることで回転感光ドラム面のトナー画像を静電転写す
る。

【００３９】転写部を通り、感光ドラム２１の面に密着
している被記録材Ｐは分離手段で分離されて加熱装置と
しての画像加熱定着装置Ｂへ搬送・導入され、トナー画
像の加熱定着処理を受けてプリントあるいはコピーとし
て出力される。

【００４０】本実施例の装置においては、画像形成機構
部Ａの転写部と、画像加熱定着装置Ｂの加熱定着部との
間の被記録材搬送路長は、装置に給紙される被記録材Ｐ
の最大長より短い。したがって、同一の被記録材Ｐが画
像形成機構部Ａの転写部と画像加熱定着装置Ｂの加熱定
着部との間にまたがって存在する状態を生じ得る。

【００４１】感光ドラム２１面からの被記録材Ｐの分離
手段としては、分離爪式、分離ベルト式、除電式、それ
らの併用式などがある。

【００４２】２６は転写部の次位に配設した除電手段と
しての除電針である。転写部を通った被記録材Ｐを除電
して回転感光ドラム２１の面から分離させる働きをす
る。

【００４３】なお、本実施例１および後述する実施例２
〜４においては除電式以外の分離手段にて被記録材Ｐを
感光ドラム１面から分離させているものとする。

【００４４】２７は感光ドラムクリーニング手段であ
る。被記録材Ｐに対するトナー画像転写後の回転感光ド
ラム面を清掃する。感光ドラム２１は清掃されて繰り返
して作像に供される。

【００４５】（２）画像加熱定着装置Ｂ 図２は画像加熱定着装置Ｂ部分の拡大模型図である。本
例の画像加熱定着装置Ｂはエンドレスベルト状フィルム
を用いたフィルム加熱方式の装置である。

【００４６】１は発熱部材としての例えばセラミックス
ヒータ、２は該ヒータの支持体、８は駆動ローラ、９は
従動ローラであり、互いに略並行に配列配設してある。
７はこれらの部材間に懸回張設させたエンドレスベルト
状の耐熱性フィルム（以下、定着フィルムと記す）であ
る。従動ローラ９をテンションローラにしてたるみなく
張設した状態にさせてある。

【００４７】１０は加圧部材としての弾性加圧ローラで
あり、鉄・ステンレス等の芯金１１にシリコーンゴム等
の離型性の良いゴム弾性層１２を形成したものである。
定着フィルム７を挟ませて不図示の付勢手段により例え
ば総圧４〜１２ｋｇの当接圧をもってヒータ１に対向圧
接させて配設してあり、定着フィルム７を挟んでヒータ
１との間に所定幅の圧接ニップ部Ｎ（定着ニップ部）が
形成される。この加圧ローラ１０の芯金１１はノイズ防
止のために接地してある。

【００４８】駆動ローラ８が不図示の駆動系にて矢示の
時計方向に回転駆動されることで、定着フィルム７がこ
の駆動ローラ８の外面とフィルム内面との摩擦力で駆動
ローラ８、従動ローラ９、ヒータ１間を矢示の時計方向
に所定の周速度にて回転駆動され、定着ニップ部Ｎにお
いて定着フィルム７の内面はヒータの下面に密着して摺
動移動する。定着ニップ部Ｎにおいて定着フィルム７を
挟んでヒータに圧接している加圧ローラ１０はこの定着
フィルム７の回転に伴い従動回転する。

【００４９】ヒータ１と定着フィルム７の内面との摩擦
摺動抵抗を低減させて定着フィルム７を低トルクでスム
ーズに回転させるために、ヒータ１のフィルム摺動面と
フィルム内面間に耐熱性グリース等の潤滑剤を少量介在
させるとよい。

【００５０】ヒータ１に対して通電がなされると該ヒー
タが発熱して定着ニップ部において定着フィルム７を加
熱する。ヒータ１は所定の温度に温調される。

【００５１】定着イルム７が回転駆動され、ヒータ１が
所定の温度に温調された状態において、画像形成機構部
Ａ側から定着ニップ部Ｎの定着フィルム７と加圧ローラ
１０との間に画像定着処理すべき被記録材Ｐ（紙）がガ
イド１８に案内されて導入されることで、被記録材Ｐは
定着フィルム１の外面に密着して該定着フィルム７と一
緒に定着ニップ部を挟持搬送され、定着ニップ部Ｎにお
いてヒータ１で加熱された定着フィルム７の熱により未
定着トナー画像Ｔａが加熱を受けて軟化・溶融像Ｔｂと
なる。

【００５２】回転する定着フィルム７は定着ニップ部Ｎ
を通過すると、ヒータ支持体２の曲率の大きいエッジ部
Ｓ（曲率半径が約２ｍｍ）において急角度（屈折角度θ
が約４５°）で走行方向が転向する。従って、定着フィ
ルム７と重なった状態で定着ニップ部Ｎを通過して搬送
された被記録材Ｐは、上記のエッジ部Ｓにおいて定着フ
ィルム７の外面から曲率分離し、排出側へ搬送されてい
く。定着ニップ部Ｎで加熱を受けて軟化・溶融像Ｔｂと
なったトナー画像は被記録材が排紙されるときまでには
十分に冷却固化して被記録材Ｐ面に完全に定着した永久
画像Ｔｃとなる。

【００５３】ａ）ヒータ１ ヒータ１は定着フィルム７の移動方向に直交する方向を
長手とする横長の低熱容量線状加熱体である。本実施例
のヒータ１はセラミックスヒータであり、 ．耐熱性・絶縁性・低熱容量のセラミックスヒータ基
板３、例えば厚み１ｍｍ・幅１０ｍｍ・長さ２４０ｍｍ
のアルミナ基板、 ．この基板３の表面（定着フィルム７との対向面）の
略中央部に長手に沿って、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジ
ウム）やＴａ₂ Ｎ等の電気抵抗材料を厚み１０μｍ・幅
１〜３ｍｍの線状あるいは細帯状のパターンにしてスク
リーン印刷等により塗工して形成した通電発熱抵抗層
４、 ．その上を被覆させた表面保護層６、例えば約１０μ
ｍ厚のガラス層 ．基板３の裏面の略中央部にスクリーン印刷等により
塗工して具備させた検温素子５としてのＰｔ等の低熱容
量の測温抵抗体 などからなる。検温素子５は低熱容量のサーミスタなど
をヒータ基板３に当接配置する構成にしてもよい。

【００５４】このヒータ１をヒータ支持体２に取付け保
持させて固定支持させてある。ヒータ支持体２はヒータ
１を定着装置及び画像形成装置全体に対し断熱支持する
断熱性・高耐熱性・剛性を有するものである。

【００５５】本例の場合は該ヒータ１の通電発熱抵抗体
層４に対しその長手両端部より通電し該通電発熱抵抗体
層４を略全長にわたって発熱させる。この発熱によるヒ
ータ温度状態が検温素子５で検知され、その検知温度に
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、検知素子５の検知温度即ちヒータ１の温度が所定の
定着温度に維持されるように通電発熱抵抗体層４に対す
る通電電力が制御される。

【００５６】このようなセラミックスヒータ１はヒータ
基板３・通電発熱抵抗体層４を含めて全体的に熱容量が
小さく、かつヒータ支持体２により断熱支持されている
ので、定着ニップ部Ｎにおけるヒータ表面温度は短時間
にトナーの融点（又は被記録材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、ヒータ１をあらかじ
め予熱させておく所謂スタンバイ温調の必要がなく、加
熱装置にクイックスタート性を具備させることができ、
省エネルギーが実現でき、しかも機内昇温も防止でき
る。

【００５７】ｂ）定着フィルム７ このフィルム加熱方式の画像定着装置Ｂにおいて、定着
フィルム７は被加熱部材としての被記録材Ｐに接触して
加熱する加熱部材であり、前述したように、静電的要因
により、被記録材Ｐ側のトナー画像のトナーの一部が加
熱部材である該定着フィルム７の外面に転移付着するト
ナーオフセットが発生する。

【００５８】本実施例ではこの定着フィルム７の外面に
対するトナーオフセットを高湿度下・低湿度下等の環境
の如何に拘わらず防止するために、定着フィルム７の構
成を下記のようにした。

【００５９】図３は本実施例における定着フィルム７の
層構成模型図であり、絶縁性のベース樹脂フィルム（樹
脂基材）１０１と、その外面に形成した導電層１０２
と、その上に形成した離型層１０３とからなる３層構成
のフィルムであり、離型層１０３表面に電荷を付与した
時に発生する表面電位が電荷量を増した時一定値にとど
まる特性を持つものである。

【００６０】離型層１０３の自由面が被加熱部材として
の被記録材Ｐに接触する面であり、ベース樹脂フィルム
１０１の自由面がヒータ１に対する接触摺動面である。

【００６１】．具体的に、絶縁性のベース樹脂フィル
ム１０１は、例えば、厚さ２０〜８０μｍ、体積抵抗値
１０¹¹Ω・ｃｍ以上の耐熱性のポリイミドフィルム等で
ある。

【００６２】本実施例では、厚み４０μｍ、体積抵抗１
０¹⁴Ω・ｃｍのポリイミドフィルムである。

【００６３】．導電層１０２は、ベース樹脂フィルム
１０１に離型層１０３を接着させるプライマー層でもあ
り、表面抵抗１０⁷ Ω／□以下で、厚さ３〜８μｍの導
電性プライマー層である。

【００６４】本実施例では、表面抵抗５×１０⁴ Ω／□
以下で、厚み４μｍの層である。

【００６５】．離型層１０３は、離型性にすぐれたＰ
ＦＡ（パーフルオロアルコキシテトラフルオロエチレ
ン）やＰＴＦＥ（４フッ化エチレン、ポリテトラフルオ
ロエチレン）等のフッ素樹脂やシリコーン樹脂の層であ
る。

【００６６】本実施例では、ＰＴＦＥからなるフッ素樹
脂を厚み８μｍでスプレー塗布して形成したものであ
る。

【００６７】本実施例において該定着フィルム７は導電
層１０２を接地して用いている。

【００６８】この定着フィルム７は離型層１０３の表面
に電荷を付与した時、その表面電位が一定値にとどまる
性質を持つ。

【００６９】即ち、この定着フィルム７の離型層側表面
（定着フィルム表面）を図３の様にコロナ帯電器２００
により帯電させた時の該帯電器２００への印加電圧とフ
ィルム表面電位の関係を図４に示す。１５℃・１０％Ｒ
Ｈで測定した。

【００７０】定着フィルム７の導電層（導電性プライマ
ー部）１０２を接地し、コロナ帯電器２００に＋極を印
加しフィルム７の離型層側表面に近づけ１０秒間動作さ
せた後、５秒後に表面電位計(TREK344) をフィルムの帯
電面に近づけて測定した。表面電位は測定を開始して２
分たってもほとんど減衰しない。

【００７１】図４に示す様に、帯電器２００への印加電
圧を上げてもフィルム表面電位Ｅは５００Ｖ〜５５０Ｖ
とほとんど変化しない。これは離型層１０３が薄いため
表面電位が一定値以上になると離型層１０３が絶縁破壊
し、表面電荷が導電層１０２へ逃げてしまうためと考え
られる。

【００７２】この様なフィルム７を用いると、低湿度下
において被記録材Ｐとフィルム７との摩擦によりフィル
ム７が帯電しても、その帯電電位が一定値以上にならな
いため、被記録材Ｐ側から定着フィルム外面へのトナー
のオフセット防止性がよい。

【００７３】また、離型層１０３を導電化した場合の様
に、高湿度下において被記録材Ｐに存在する転写電荷を
リークさせて被記録材とトナーの静電的吸引力をなくし
てオフセットをおこす事もないし、同一の被記録材Ｐが
図１のように画像形成機構部Ａの転写部と画像加熱定着
装置Ｂの定着ニップ部との間にまたがって存在する状態
の場合でも、転写部での転写電流が被記録材Ｐを通して
定着フィルム７の離型層１０３に流れ込んで転写ぬけを
おこす事もない。

【００７４】離型層１０３の膜厚は厚くなると絶縁耐圧
が高くなるため、前述のコロナ帯電時の表面電位は、例
えば１５μｍについては、図４のＦに示す様に印加電圧
が高くなるにしたがい高くなる。

【００７５】ＰＴＦＥ離型層１０３について膜厚を種々
に振った場合の定着フィルム７のオフセット防止性の評
価と表面電位Ｈを調べた。その結果を表１に示す。オフ
セット防止性の評価において、〇印は問題のないレベ
ル、△印はそれより悪いレベル、×印は不良レベルであ
る（後述の表２、表４においても同じ）。

【００７６】

【表１】 即ち、ＰＴＦＥ離型層１０３についてその膜厚が１５μ
ｍ以上においては、前述の電荷をフィルム表面に付与し
ても表面電位が変化しない性質が失われ、オフセット防
止性が悪化している。

【００７７】又、表２は、離型層１０３の材質をＰＦＡ
にし、そのＰＦＡ離型層１０３について膜厚を種々に振
った場合の定着フィルム７のオフセット防止性の評価と
表面電位Ｈを調べた結果である。

【００７８】

【表２】 即ち、離型層１０３の材質をＰＴＦＥとＰＦＡで比較す
ると、表１と表２の対比から、ＰＴＦＥ離型層の方がＰ
ＦＡ離型層よりも、より厚い膜厚でも上記の性質を示
し、オフセット防止性が良い。

【００７９】これはＰＦＡよりＰＴＦＥの方が融点が高
く、微視的なピンホールが発生しやすいためと思われ
る。

【００８０】このようにＰＴＦＥ離型層は膜厚を厚くで
き、摩耗による離型性低下がなく、さらに製造時に膜厚
がふれてもオフセットが発生しにくいため、製造時の歩
留りが高くなる。ＰＦＡ等のフッ素樹脂中にＰＴＦＥを
混ぜても同様な効果が得られる。

【００８１】〈実施例２〉実施例１において定着フィル
ム７の導電層１０２を接地せずにフロートにして用いて
も、実施例１と同様の効果が得られた。

【００８２】フロートの場合、導電層１０２の電位は定
着ニップ部Ｎに導入された被記録材Ｐの電位と同じとな
ると考えられる。この時、定着フィルム７の表面が帯電
するとフィルム表面と導電層１０２に電位差が発生し離
型層１０３が絶縁破壊し、フィルム表面上の電荷が消失
し、オフセット防止性が良いと考えられる。

【００８３】また、導電層１０２をフロートにすると、
離型層１０３の膜厚が厚くて本発明のフィルムの様な特
性がない場合、オフセット防止性が接地した場合よりも
悪化するが、上記帯電特性を持てばフロートとしても使
用する事が可能となり、接地するための部品点数を減ら
せる。

【００８４】〈実施例３〉定着フィルム７の離型層１０
３中に、カーボン、金属微粉、金属酸化物微粉等の導電
材（導電性フィーラ）をわずかに分散させると、離型層
１０３の膜厚が厚くても本発明の帯電特性を得られる事
がある。

【００８５】ＰＴＦＥ／ＰＦＡ＝７／３のフッ素樹脂中
にカーボンを０．３％入れた場合、表３に示す様に、配
合量０％では離型層膜厚１０μｍ以上で本発明の帯電特
性が消えるのに対し、０．３％を入れた場合は離型層膜
厚２５μｍまで帯電特性を維持している。低湿度下のオ
フセットもそれにともない改善されている。本発明では
膜厚を厚くでき摩耗による離型性の低下を防止できる。

【００８６】一方、２．０％を混ぜた場合はフィルムは
完全に低抵抗となってしまい、図３の方法で帯電電位を
測ると、まったく帯電しない。このフィルムを用いると
高湿度下でオフセットが発生した。

【００８７】

【表３】 〈実施例４〉実施例１〜３において、加圧部材としての
加圧ローラ１０はその少なくとも表面は絶縁性が望まし
い。これは高湿度下において定着ニップ部Ｎに導入され
た被記録材Ｐの転写電荷の加圧ローラ１０側への逃げに
起因する、定着フィルム外面へのトナーオフセットをさ
らに良く防止できるためである。

【００８８】フィルムの膜厚が厚い等により本発明の様
な帯電特性のない定着フィルムを用いると、加圧ローラ
１０を絶縁性にした場合、低湿度下での被記録材Ｐとフ
ィルム７の摩擦によるトナーオフセットが発生するが、
本発明の帯電特性をもつフィルムであれば、加圧ローラ
１０を絶縁性とし、高湿度下のオフセットを改善し、か
つ低湿度下の摩擦帯電によるオフセットも発生しない。
加圧ローラ１０を導電性とする場合はゴムにカーボン等
を混ぜるためコストが高くなるが、それもない。

【００８９】〈実施例５〉図１の画像形成装置のように
画像形成機構部Ａにおいて転写部通過後の被記録材Ｐを
感光ドラム２１面から分離する手段として除電手段２６
を使用すると被記録材Ｐの裏の転写電荷が減少してトナ
ーを被記録材Ｐ面に静電気的に引きつける力が弱まるた
め、画像定着装置Ｂにおいて加熱部材としての定着フィ
ルム７の外面にトナーオフセットが発生しやすい。

【００９０】しかし、本発明の帯電特性の定着フィルム
７を用いると、除電手段２６を使ってもオフセットの発
生を防止する事ができる。

【００９１】．ＰＴＦＥ／ＰＦＡ＝７／３樹脂にカー
ボンを０．３％入れて膜厚１０μｍとした離型層１０３
を具備させた定着フィルム、 ．ＰＴＦＥで膜厚５μｍとした離型層１０３を具備さ
せた定着フィルム、 ．ＰＦＡで膜厚３０μｍとした離型層１０３を具備さ
せた定着フィルム、 ．ＰＴＦＥ／ＰＦＡ＝７／３，カーボン２．０％，膜
厚１０μｍとした離型層１０３を具備させた定着フィル
ム の各定着フィルムを用いた場合について、それぞれ帯電
電位Ｈと、図１のように除電手段２６を用いた画像形成
装置における、定着フィルムに対するトナーオフセット
を評価した。その結果を表４に示す。

【００９２】なお、除電手段２６は除電針である。この
除電針２６に−３ＫＶの除電バイアスを印加して被記録
材Ｐを感光ドラム２１から分離しやすくしている。定着
フィルム７の導電層１０２は接地している。加圧ローラ
１０は絶縁ゴムを使用している。

【００９３】

【表４】 との定着フィルムについては図３の装置で測定した
帯電電位は印加電圧を上げても一定値をとり、オフセッ
ト防止性も良いのに対し、の定着フィルムについては
印加電圧が高くなると帯電電位も高くなってしまう。オ
フセット防止性も悪い。またの定着フィルムについて
も帯電電位は０Ｖで、オフセットも悪い。

【００９４】以上の結果は定着フィルムの導電層１０２
を接地せずにフロートにしても同じであった。

【００９５】本発明のフィルムを用いればオフセットも
なく、被記録材Ｐの感光ドラム２１からの分離もし易く
する事ができる。

【００９６】〈実施例６〉（図５） 図５の（ａ）・（ｂ）・（ｃ）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。

【００９７】（ａ）のものは、発熱部材としてのヒータ
１と駆動ローラ８の２部材間にエンドレスベルト状の耐
熱性フィルム７を懸回張設して該フィルム７を回転駆動
させるようにしたものである。

【００９８】（ｂ）のものは、下面にヒータ１を保持さ
せた、横断面略半円弧状のヒータ支持体２の外側に円筒
状の耐熱性フィルム７をルーズに外嵌させ、該フィルム
７を挟ませて加圧ローラ１０をヒータ１に対向圧接させ
る。加圧ローラ１０を回転駆動させてニップ部Ｎにおけ
るフィルム７と加圧ローラ１０の摩擦力でフィルム内面
をヒータ１に密着摺動させながらフィルム７を回転させ
るものである。

【００９９】（ｃ）のものは、耐熱性フィルム７として
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１３からヒータ１を経由させて巻き取り軸１４
へ所定の速度で走行移動させるように構成したものであ
る。

【０１００】このような構成形態のフィルム加熱方式の
加熱装置においても加熱部材としての耐熱性フィルム７
を本発明に従う構成・特性のものとすることで実施例１
〜５の場合と同様の効果が得られる。

【０１０１】発熱部材としてのヒータ１は実施例のよう
なセラミックスヒータに限られるものではなく、例え
ば、磁界発生手段と磁性金属部材からなる誘導発熱タイ
プのヒータなどでもよく、発熱部材としてのヒータ１の
種類・構成は任意である。また加熱部材としての耐熱性
フィルム７自体を誘導発熱性のフィルムにして、該フィ
ルム７を磁界発生手段の磁界作用で発熱させる構成のも
のとすることもできる。

【０１０２】〈実施例７〉（図６） 本発明はフィルム加熱方式の加熱装置に限られるもので
はなく、熱ローラ方式の加熱装置においても同様の効果
がある事はいうまでもない。

【０１０３】図６は熱ローラ方式の加熱装置の一例の概
略構成図であり、加熱部材として所定の温度に加熱温調
される加熱ローラ１５と、弾性を有し該加熱ローラに圧
接する加圧部材としての加圧ローラ１０を有し、該両ロ
ーラの圧接ニップ部Ｎに被加熱部材としての画像定着処
理すべき被記録材Ｐを導入して挟持搬送させて加熱ロー
ラ１５により未定着画像を加熱定着させるものである。

【０１０４】加熱ローラ１５は、アルミニウム製等のシ
リンダ型のローラ基体１６と、その外周面に形成した離
型層１７と、ローラ基体１６内に挿入配設した発熱部材
（熱源）としての例えばハロゲンヒータ１８等からな
る。加熱ローラ１５の加熱を誘導加熱方式にすることも
できる。

【０１０５】このような熱ローラ方式の加熱装置におい
ても加熱部材としての加熱ローラ１５を本発明に従う構
成・特性のものとすることで実施例１〜５の場合と同様
の効果が得られる。

【０１０６】〈その他〉本発明は、要するに、加熱部材
と被加熱部材を接触させて被加熱部材を加熱処理する加
熱部材接触タイプの加熱装置について、接触加熱部材の
形態の如何に拘わらずその加熱部材を本発明に従う構成
・特性のものとすることで所期の効果を得ることができ
る。

【０１０７】被加熱部材の表裏両面側にそれぞれ加熱部
材を接触させて加熱する両面加熱装置でもよく、この場
合はその両加熱部材の少なくとも１つを本発明に従う構
成・特性のものとすることで所期の効果を得ることがで
きる。

【０１０８】本発明の加熱装置は実施例の画像加熱定着
装置としてばかりではなく、例えば、画像を担持した被
記録材を加熱して表面性（つや出しなど）を改質する装
置、仮定着する装置、シート状の材料を搬送しつつ加熱
や乾燥、ラミネート処理する装置など被加熱材の加熱装
置として広く利用できる。

【０１０９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、接触加熱
タイプの加熱装置、該加熱装置を画像加熱定着装置とし
て備える画像形成装置について、高湿度下、低湿度下等
の環境の如何に拘わらず加熱部材に対するオフセットの
発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置例の概略図

【図２】画像加熱定着装置部分の拡大模型図

【図３】加熱部材としての定着フィルムの層構成模型図
と、帯電特性測定要領説明図

【図４】帯電器への印加電圧と定着フィルム表面電位の
相関グラフ

【図５】（ａ）・（ｂ）・（ｃ）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図

【図６】熱ローラ方式の加熱装置の概略構成図

【符号の説明】

Ａ 画像形成機構部 Ｂ 画像加熱定着装置 １ ヒータ（発熱部材） ２ ヒータ支持体 ７ 定着フィルム（加熱部材） １０１ ベース樹脂フィルム １０２ 導電層（導電性プライマー層） １０３ 離型層 １０ 加圧ローラ（加圧部材） Ｎ 定着ニップ部 Ｐ 被記録材（被加熱部材） １５ 加熱ローラ（加熱部材）

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱部材と被加熱部材を接触させて被加
   熱部材を加熱処理する接触加熱タイプの加熱装置におい
   て、 前記加熱部材は、少なくとも、導電層と、その上に形成
   された、被加熱部材と接する離型層を持ち、該離型層表
   面に電荷を付与した時に発生する表面電位が電荷量を増
   した時一定値にとどまる特性を持つ事を特徴とする加熱
   装置。
2. 【請求項２】 前記加熱部材の離型層が厚さ１０μｍ以
   下のフッ素樹脂からなる事を特徴とする請求項１に記載
   の加熱装置。
3. 【請求項３】 前記加熱部材の離型層が４フッ化エチレ
   ン樹脂（ＰＴＦＥ）を含む事を特徴とする請求項１に記
   載の加熱装置。
4. 【請求項４】 前記加熱部材の離型層中に導電性フィー
   ラを入れた事を特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
5. 【請求項５】 前記加熱部材に対向圧接してニップ部を
   形成する加圧部材を有し、該ニップ部に被加熱部材を導
   入し通過させる事により被加熱部材を加熱する装置であ
   る事を特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１つに
   記載の加熱装置。
6. 【請求項６】 前記加圧部材が表層に絶縁性を持つ事を
   特徴とする請求項５に記載の加熱装置。
7. 【請求項７】 前記加熱部材は、発熱部材と、一面が該
   発熱部材と接触摺動し、他面が被加熱部材と接触する耐
   熱性フィルムであり、発熱部材上を該耐熱性フィルムと
   被記録部材が一緒に移動する事により発熱部材で加熱さ
   れた耐熱性フィルムで被加熱部材が加熱されることを特
   徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１つに記載の加
   熱装置。
8. 【請求項８】 前記加熱部材が熱ローラである事を特徴
   とする請求項１乃至請求項６の何れか１つに記載の加熱
   装置。
9. 【請求項９】 請求項１乃至請求項６の何れかに記載の
   加熱装置を、被記録材に未定着画像を加熱定着させる画
   像加熱定着装置として備えている事を特徴とする画像形
   成装置。
10. 【請求項１０】 像担持体に画像を形成する手段と、そ
    の形成画像を被記録材に転写する手段と、画像転写後の
    被記録材を除電する手段を有している事を特徴とする請
    求項９に記載の画像形成装置。