JPH103227A - 像加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加圧回転体が加熱されても該加圧回転体によ
る回転体の安定した摩擦駆動を保証できる像加熱装置を
提供する。 【解決手段】 加圧回転体１１により内部に加熱体１２
を有する回転体１４を従動回転し、回転体１４と加圧回
転体１１の接触部で画像を担持した被加熱材を挟持搬送
し、回転体１４を介した加熱体１２からの熱により被加
熱材上の画像を加熱する像加熱装置において、加圧回転
体１１は、被加熱材通過域内が内部に空洞を有する耐熱
材で形成され、外周面に前記空洞に対して気密性の高い
表層１１ｂを有する第１本体部１１ａと、回転体１４の
外周面と接しその摩擦係数が第１本体部１１ａの外周面
よりも高い前記被加熱材通過域外の両端部に前記第１本
体部１１ａと隙間１１ｇを有して設けられた第２本体部
１１ｆとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加熱体（サーマル
ヒータ）と、回転体を有し、この回転体を介して被加熱
材に加熱体の熱エネルギーを付与する像加熱装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】上記のような加熱装置は、例えば特開昭
６３−３１３１８２号公報、特開平２−１５７８７８号
公報、特開平４−４４０７５〜４４０８３号公報等に提
案されており、電子写真複写機・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・画
像表示（ディスプレイ）装置・記録機等の画像形成装置
における画像加熱定着装置、即ち電子写真・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顕画剤（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・印刷紙など）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
ー像を形成担持させ、該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使用できる。

【０００３】また、例えば、画像を担持した記録材を加
熱して、つや等の表面性を改質する装置や仮定着処理す
る装置などとして使用することもできる。

【０００４】フィルム加熱方式の加熱装置は、加熱体と
して低熱容量のものを用いることができ、フィルムは薄
膜のものとすることで、従来の熱ローラ方式等の他の方
式の加熱装置に比べて省電力化やウエイトタイムの短縮
化（クイックスタート）が可能となるなどの利点を有し
ている。

【０００５】図７及び図８にそれぞれ耐熱性フィルムと
してエンドレスベルト状のフィルムを利用したフィルム
加熱方式の加熱装置の一例の概略構成を示す。なお、図
７及び図８に示す加熱装置は共に画像加熱定着装置に適
用されるものである。

【０００６】図７の加熱装置において、１４はエンドレ
スベルト状の薄膜の耐熱性フィルムであり、互いに略並
行に配設された駆動ローラ５と、テンションローラを兼
ねる従動ローラ６と、加熱体１２との３の部材間に懸回
張設されている。１は加熱体１２との間にフィルムを挟
んで圧接ニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成する加圧ロ
ーラである。加熱体１２は、全体に低熱容量のセラミッ
クヒータであり、断熱材製のヒータ保持部材１３に保持
されており、このヒータ保持部材１３を補強部材（ステ
ー）１６に取付け保持している。

【０００７】駆動源Ｍにより駆動ローラ５が図において
時計方向に回転駆動されると、エンドレスベルト状の耐
熱性フィルム（以下単にフィルムあるいは定着フィルム
と略す）１４は、その内面が加熱体１２の面に密着摺動
しながら時計方向に回転駆動され、加圧ローラ１はこの
フィルムの回転に伴い従動回転する。

【０００８】駆動ローラ５によるフィルム１４の回転駆
動がなされていて、かつ加熱体１２が通電により所定の
温度に昇温している状態において、不図示の作像部側か
ら未定着トナー画像２０を形成担持した被加熱材として
の記録材１９が前記圧接ニップ部Ｎのフィルム１４と加
圧ローラ１との間に導入されると、記録材１９が無端回
転するフィルム１４の外面に密着してフィルム１４と一
緒の重なり状態で圧接ニップ部Ｎを通過する。

【０００９】この圧接ニップ部の通過過程で、加熱体１
２の熱エネルギーがフィルム１４を介して記録材１９に
付与されて記録材１９上の未定着トナー画像２０が加熱
溶融定着処理され、さらに記録材１９は圧接ニップ部Ｎ
を通過してフィルム１４の面から分離されて排出され
る。

【００１０】この図７に示す加熱装置のようにエンドレ
スベルト状のフィルム１４の内側に駆動ローラ５を設け
てフィルムを緊張状態にて回転駆動し、加圧部材である
加圧ローラ１を従動回転させる方式の加熱装置を以下
「フィルム駆動方式」の加熱装置と称す。

【００１１】また、図８に示す加熱装置は、エンドレス
ベルト状の耐熱性を有するフィルム１４を張設部材間に
懸回張設せずに加熱体１２の外側にルーズに外嵌し、加
熱体１２との間にフィルム１４を挟ませて加圧ローラ１
１を配設して圧接ニップ部Ｎを形成している。

【００１２】そして、この加圧ローラ１１を駆動源Ｍに
より図において反時計方向Ａに回転駆動させることによ
り、回転する加圧ローラ１１とフィルム１４との摩擦力
でフィルム１４を、その内面を加熱体１２の面に密着摺
動させながら時計方向Ｂに回転駆動させる構成のもので
ある。

【００１３】加圧ローラ１１によるフィルム１４の回転
駆動がなされていて、かつ加熱体１２が通電により所定
の温度に昇温している状態において、不図示の作像部側
から未定着トナー画像２０を形成担持した被加熱材とし
ての記録材１９が圧接ニップ部Ｎのフィルム１４と加圧
ローラ１１との間に導入されることで、この加熱装置は
前述した図７の加熱装置の場合と同様に、記録材１９上
の未定着トナー画像２０の加熱溶融定着処理を行う。

【００１４】この図８の加熱装置のように、加圧ローラ
１１を駆動してフィルム１４を従動回転させる方式の装
置を以下「加圧ローラ駆動方式」の加熱装置と称す。

【００１５】この加圧ローラ駆動方式の加熱装置におい
て、加熱体１２・フィルム１４・加圧ローラ１１は、加
熱装置に対して通紙可能な最大幅の記録材１９の幅と同
等もしくはそれ以上の長手方向の幅を有している。

【００１６】加圧ローラ１１が駆動力を得てＡ方向に回
転すると、加圧ローラ１１とフィルム１４に挟まれた記
録材１９が、加圧ローラ１１の外周面の摩擦力によりＦ
方向に搬送される。このとき、記録材１９の通過域内の
範囲では、フィルム１４には記録材１９の表面の摩擦力
ｆ１が働き、記録材１９の通過域外で加圧ローラ１１と
フィルム１４が直接当たる範囲ではフィルム１４には加
圧ローラ１１の表面の摩擦力ｆ２が働く。

【００１７】従って、摩擦力ｆ１及び摩擦力ｆ２の合力
によるフィルム搬送力Ｆ１とによりフィルム１４はＢ方
向に従動回転する。

【００１８】このとき、フィルム１４の回転に抗して、
加熱体１２とフィルム１４の内面との間に摩擦力ｆ３が
働くので、フィルム１４が記録材１９との間でスリップ
しないで安定して従動回転するには、摩擦力ｆ３よりフ
ィルム搬送力Ｆ１を大きくする必要がある。ここで、フ
ィルム１４と記録材１９との間のスリップは、定着画像
の乱れや記録材へシワ発生の原因となる。

【００１９】加圧ローラ１１及びフィルム１４の外周面
は記録材１９によって搬送されてくる未定着のトナーや
紙粉が表面に付着するのを防止するため、表面層をＰＦ
Ａ，ＦＥＰ等のフッ素系の材質など離形性のよい材質で
形成している。離形性のよい材質間の摩擦係数は一般的
に低いため、前述したフィルム１４を回転させる加圧ロ
ーラ１１の摩擦力ｆ１は大きくできなかった。

【００２０】よって従来は摩擦力ｆ３を小さくするた
め、加熱体１２とフィルム１４の間の低摩擦化を図り、
加熱体１２の表面に低摩擦層をコーティングしたりグリ
スを塗布したりしていた。

【００２１】上述のフィルム駆動方式の加熱装置（図
７）と、加圧ローラ駆動方式の加熱装置（図８）とで
は、前者のフィルム駆動方式の装置に比べて後者の加圧
ローラ駆動方式の装置は、駆動ローラを減らせるため装
置の小型化やコストダウンが可能となる他、フィルムの
回転過程におけるフィルムの回転軸線方向の一方側もし
くは他方側への寄り移動力が小さく、フィルムの寄り移
動制御手段を簡単化できる等の利点を有している。

【００２２】この加圧ローラ駆動方式の装置では、前述
したようにフィルム１４がスリップしないで安定して従
動回転するには、フィルム１４に働く摩擦力ｆ１及び摩
擦力ｆ２の合力によるフィルム搬送力Ｆ１より摩擦力ｆ
３を小さくする必要があり、加熱体１２とフィルム１４
の間の低摩擦化のために加熱体１２の表面に低摩擦層を
コーティングしたり、グリスを塗布したりしていた。し
かし、以下のような欠点があった。

【００２３】加熱体１２へのコーティングやグリス塗
布は、加熱体表面の摩擦係数を初期的に下げるが、耐久
性が無いため、加熱体１２とフィルム１４の摩擦力ｆ３
を安定して下げるのは難しい。

【００２４】前述の如く、フィルム１４と加圧ローラ
１１の摩擦力ｆ２は大きくできない。

【００２５】フィルム１４と記録材１９の摩擦力ｆ１
は、フィルム１４と被加熱材としての記録材１９の摩擦
係数によって決まるが、ＯＨＰフィルムなど摩擦係数の
低い記録材を使用したときには摩擦力ｆ１が下がってし
まう。

【００２６】依って上記、の条件でフィルム１４の
搬送力Ｆ１を確保するためには、摩擦係数の低い記録材
（被加熱材）を使用することが難しかった。

【００２７】そこで、上記欠点を解決するため、例えば
特開平６−３４８１５６号公報では、被加熱材通過域外
で、フィルム外周面と加圧回転体との間の摩擦係数を高
める方法が提案されている。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】通常この種の加圧ロー
ラは、硬度や耐熱性、熱膨張を抑えるといった理由か
ら、内部に空洞を有する発泡性のシリコンゴムの外周面
に、ＦＥＰ、ＰＦＡ等の摩擦係数が低く気密性の高いコ
ーティングを施したものが多く使用されている。

【００２９】ところが特開平６−３４８１５６号公報で
提案されているように、被加熱材通過域外の部分の摩擦
係数を高めるために、ローラの両端部のコーティングを
廃止してゴム層を露出させたり、コーティング表面を荒
らす加工をするだけでは十分な摩擦係数が得られないこ
とがあった。

【００３０】また、特開平６−３４８１５６号公報で
は、摩擦係数の高い材質のローラ状の部材を左右に別体
で設けることが提案されている。

【００３１】しかしながら、そのような部材を、外周面
は気密性の高いコーティングが施され、内部に空洞を有
する発泡性のシリコンゴムの両端に密着させた場合、内
部の空洞が密封され、加熱時に空洞内の空気が膨張して
加圧ローラが風船のように膨らみ、加圧ローラによる被
加熱材の搬送速度が変化し、装置の性能に悪影響を与え
るという問題があった。

【００３２】本出願に係る発明の目的は、加圧回転体が
加熱されても該加圧回転体による回転体の安定した摩擦
駆動を保証できる像加熱装置を提供することにある。

【００３３】

【課題を解決するための手段】本出願に係る発明の目的
を実現する第１の構成は、回転体と、前記回転体の内部
に設けられた加熱体と、前記回転体と接し回転体を駆動
する加圧回転体と、を有し、前記回転体と前記加圧回転
体の接触部で画像を担持した被加熱材を挟持搬送し前記
回転体を介した前記加熱体からの熱により被加熱材上の
画像を加熱する像加熱装置において、前記加圧回転体
は、内部に空洞を有する耐熱材で形成された本体部と、
該本体部の被加熱材通過域内の外周面に形成された前記
空洞に対して気密性の高い表層と、該被加熱材通過域外
に前記回転体の周面と接しその摩擦係数が前記被加熱材
通過域内の外周面よりも高い外周面を有する高摩擦部と
を有し、前記本体の内部の空洞を外気と連通させるため
の通気手段を有することを特徴とする像加熱装置にあ
る。

【００３４】本出願に係る発明の目的を実現する第２の
構成は、回転体と、前記回転体の内部に設けられた加熱
体と、前記回転体と接し回転体を駆動する加圧回転体
と、を有し、前記回転体と前記加圧回転体の接触部で画
像を担持した被加熱材を挟持搬送し前記回転体を介した
前記加熱体からの熱により被加熱材上の画像を加熱する
像加熱装置において、前記加圧回転体は、被加熱材通過
域内が内部に空洞を有する耐熱材で形成され、外周面が
前記空洞に対して気密性の高い表層を有する第１本体部
と、前記回転体の外周面と接しその摩擦係数が前記第１
本体部の外周面よりも高い前記被加熱材通過域外に前記
第１本体部と隙間を有して設けられた第２本体部とを有
することを特徴とする像加熱装置にある。

【００３５】本出願に係る発明の目的を実現する第３の
構成は、回転体と、前記回転体の内部に設けられた加熱
体と、前記回転体と接し回転体を駆動する加圧回転体
と、を有し、前記回転体と前記加圧回転体の接触部で画
像を担持した被加熱材を挟持搬送し前記回転体を介した
前記加熱体からの熱により被加熱材上の画像を加熱する
像加熱装置において、前記加圧回転体は、被加熱材通過
域内が内部に空洞を有する耐熱材で形成され、外周面が
前記空洞に対して気密性の高い表層を有する第１本体部
と、前記被加熱材通過域外に前記第１本体部と接し、前
記回転体の外周面との摩擦係数が前記第１本体部の外周
面よりも高い第２本体部と、前記第１本体部と前記第２
本体部との密着状態で、前記第１本体部の空洞と外気と
を連通させるための通気孔とを有することを特徴とする
像加熱装置にある。

【００３６】本出願に係る発明の目的を実現する第４の
構成は、上記の第３の構成において、前記通気孔は前記
第２本体部の長さ方向に貫通孔として形成されているこ
とを特徴とする像加熱装置にある。

【００３７】本出願に係る発明の目的を実現する第５の
構成は、上記の第３の構成において、前記通気孔は前記
第１本体部と前記第２本体部との接合面に、長さ方向と
直交する方向に形成されていることを特徴とする像加熱
装置にある。

【００３８】本出願に係る発明の目的を実現する第６の
構成は、回転体と、前記回転体の内部に設けられた加熱
体と、前記回転体と接し回転体を駆動する加圧回転体
と、を有し、前記回転体と前記加圧回転体の接触部で画
像を担持した被加熱材を挟持搬送し前記回転体を介した
前記加熱体からの熱により被加熱材上の画像を加熱する
像加熱装置において、前記加圧回転体は、内部に空洞を
有する耐熱材で形成され、被加熱材通過領域内の外周面
が前記空洞に対して気密性の高い表層を有すると共に、
前記被加熱材通過領域外には該表層が非形成の第１本体
部と、前記第１本体部と接し、前記回転体の外周面との
摩擦係数が前記第１本体部の外周面よりも高い第２本体
部とを有し、前記第１本体部と前記第２本体部との密着
状態で、前記第１本体部の空洞と外気とを、前記第１本
体部の表層非形成部を通して連通させたことを特徴とす
る像加熱装置にある。

【００３９】本出願に係る発明の目的を実現する第７の
構成は、上記の第１ないし第６の構成のいずれかにおい
て、前記被加熱材は、定着画像が形成担持された記録材
であり、該記録材に該未定着画像を加熱定着させる定着
装置であることを特徴とする像加熱装置にある。

【００４０】本出願に係る発明の目的を実現する第８の
構成は、上記の第１ないし第７の構成のいずれかにおい
て、エンドレス状のフィルムであり、前記加圧回転体は
このフィルムを介して前記加熱体とニップを形成するこ
とを特徴とする像加熱装置にある。

【００４１】本出願に係る発明の目的を実現する第９の
構成は、上記第１ないし第７の構成のいずれかにおい
て、前記回転体は、芯金を備えたローラであり、前記加
圧回転体はこのローラとニップを形成することを特徴と
する像加熱装置にある。

【００４２】本出願に係る発明の目的を実現する第１０
の構成は、上記した第８の構成において、前記回転体と
してのエンドレス状のフィルムは、前記加熱体の周囲に
ルーズに外嵌されていることを特徴とする像加熱装置に
ある。

【００４３】上記の各構成において、加圧ローラ等の加
圧回転体は、加圧回転体内部の空洞に溜まった空気が外
気に対して密封されずに通気される構成なので、像加熱
のために加圧回転体が加熱されても、空洞内の空気が外
に流れ出るため、加圧回転体が異常に膨張することがな
い。したがって、摩擦駆動する回転体を安定して従動回
転することができる。

【００４４】

【発明の実施の形態】

＜第１の実施形態＞図１〜図３は本発明による像加熱装
置の第１の実施形態を示し、図１は装置の要部の一部切
欠き正面図、図２は図１の要部の拡大横断面部、図３は
圧接ニップ部付近の拡大横断面模式図である。なお、前
述した従来の技術において説明した図８に示す加圧ロー
ラ駆動方式の加熱装置と共通の構成部材・部分には同一
の符号を付してその説明を省略する。

【００４５】図１において、２４・２５は装置シャシの
左右の側板であり、加圧ローラ１１はその芯金軸１１ｄ
の両端部をそれぞれ軸受２６・２７を介して該左右の側
板２４・２５間に回転自由に支持されるように配設され
ている。１１ｃは加圧ローラ１１の芯金軸１１ｄに同心
一体に設けた歯車であり、この歯車１１ｃに駆動源Ｍか
らの回転力が伝達されることで、該加圧ローラ１１の回
転駆動がなされる。

【００４６】本実施形態の加熱体１２は低熱容量の線状
加熱体（以下ヒータと記す）であって、図３の模式図の
ように、一例として厚み０．６３５ｍｍ、幅６．５ｍ
ｍ、長さ約３７５ｍｍの熱伝導性良好なセラミックから
なるアルミナ基板１２ａと、その表面に長手に沿って通
電発熱抵抗材料を幅１．５ｍｍに細帯状に塗工して形成
した発熱体層１２ｂを基本構成とするものである。

【００４７】本実施形態では、加熱体としてのヒータ１
２と、このヒータ１２を内部に有する回転体としてのエ
ンドレス形状の耐熱性を有する定着フィルム１４の内面
との摩擦係数μ３を下げるために、ヒータ表面にガラス
コート層１２ｃを設けると共に、ヒータ１２の表面に耐
熱性グリスを塗布してヒータ１２と定着フィルム１４と
の摺動性を良くしている。

【００４８】ヒータ１２は、断熱材製のヒータ保持部材
１３に耐熱性接着剤で接着して保持されており、さらに
ヒータ保持部材１３を金属材料で構成された補強板１６
に取付けている。補強板１６は、ヒータ保持部材１３が
撓まないように剛性を向上させるための役目を果たして
いる。１５は定着フィルム１４を内側からガイドして、
定着フィルム１４の搬送を安定化させるガイド部材であ
り、ヒータ保持部材１３に固定されている。

【００４９】エンドレスベルト状の耐熱性を有する定着
フィルム１４は、ヒータ１２・ヒータ保持部材１３・補
強板１６・ガイド部材１５の組み立て体に対してルーズ
に外嵌されている。２２・２３は補強板１６の両端部に
それぞれ取付けた左右一対のフィルム端面規制板であ
る。

【００５０】ヒータ１２、ヒータ保持部材１３、補強板
１６、ガイド部材１５、定着フィルム１４、規制板２２
・２３の組立て体（ヒータ・フィルムアセンブリ）を、
その左右両端側から外方へ突出させたヒータ保持部材１
３の両端部１３ｂ・１３ｂをそれぞれ装置シャシの左右
側板２４・２５に設けた透孔２４ａ・２５ａを通して側
板２４・２５の外側へ突出させた状態にして、加圧ロー
ラ１１の上側において左右側板２４・２５の間に配置し
ている。また、左右側板２４・２５の上辺の外方折曲げ
片２４ｂ・２５ｂと、左右側板２４・２５の透孔２４ａ
・２５ａから夫々外方に突出させたヒータ保持部材１３
の両端部１３ｂ・１３ｂとの間に加圧ばね２１・２１を
夫々縮設している。

【００５１】この構成により、ヒータ・フィルムアセン
ブリに押し下げ力が作用して、ヒータ１２が定着フィル
ム１４を挟んで加圧ローラ１１の上面に総圧４〜１０ｋ
ｇｆ程度で圧接して圧接ニップ部Ｎが形成された状態に
保たれる。

【００５２】回転体である定着フィルム１４は、図３の
模式図に示したように、例えばポリイミド、ポリイミド
エーテル等の耐熱ベースフィルム１４ｃと、該フィルム
１４ｃの画像に当接する外周面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ等の
フッ素樹脂系の材料など離形性の良い材料で離形層１４
ａを設けたエンドレスベルト状フィルムである。

【００５３】本実施形態では、厚み約５０μｍのポリイ
ミドの耐熱ベースフィルム１４ｃに、離形層１４ａと耐
熱ベースフィルム１４ｃとの接着を強固にするためのプ
ライマー層１４ｂが約４μｍの厚さコートされ、また表
面に離形層１４ａとしてのＰＴＦＥを厚み１０μｍでコ
ートし、総厚約６４μｍで定着フィルム１４を構成して
いる。

【００５４】なお、ヒータ１２の発熱エネルギーの画像
当接面への伝達効率は定着フィルム１４の厚みがより薄
いほど良く、定着フィルム１４の搬送の安定性からは、
定着フィルム１４の剛性を高めるために定着フィルム１
４はより厚い方が良いため、定着フィルム１４の厚みは
２０μｍ以上１００μｍ未満が望ましい。

【００５５】ヒータ１２は、発熱体層１２ｂの長さ方向
の両端よりＡＣ１００Ｖが通電されることで、発熱体層
１２ｂの発熱で急速昇温する。該発熱体層１２ｂに対す
る通電が不図示の制御系で制御されることによりヒータ
１２の温度が所定の温度に制御される。

【００５６】加圧ローラ１１が駆動源ＭでＡ方向に回転
駆動されることにより、加圧ローラ１１と定着フィルム
１４との摩擦力でフィルム１４がその内面がヒータ１２
の面に密着摺動しながらＢ方向に回転駆動される。

【００５７】前記の左右のフィルム端面規制板２２・２
３は定着フィルム１４の長手方向の位置を規制する部材
であり、定着フィルム１４の端面との間に長手方向で１
〜２ｍｍの距離をもって設けられ、定着フィルム１４が
正規の位置にあるときは定着フィルム１４と規制板２２
・２３は接触せず、定着フィルム１４が回転中に長手方
向の一方側又は他方側に多少よったときに定着フィルム
１４の端面の規制板２２もしくは２３の側面が当たるこ
とで、定着フィルム１４を所定の範囲内にとどめておく
役目をする。

【００５８】加圧ローラ１１による定着フィルム１４の
回転駆動がなされていて、かつヒータ１２が通電により
所定の温度に昇温している状態において、不図示の作像
部側から未定着トナー画像２０が形成担持された被加熱
材としての記録材１９（図３）が入口ガイド１８に案内
されて圧接ニップ部Ｎの定着フィルム１４と加圧ローラ
１１との間に導入されることで、前述図８に示す加熱装
置の場合と同様に記録材１９上の未定着トナー画像２０
の加熱溶融定着処理がなされる。

【００５９】本実施形態において、加圧ローラ１１は芯
金軸１１ｄに同心一体にローラ状のゴム層１１ａを形成
し、そのゴム層１１ａの表面にトナー等が付着するのを
防ぐために離形層１１ｂを形成している。ゴム層１１ａ
はシリコンゴム等の耐熱性を有するゴム材料により形成
され、内部には、図２に示すように、熱を逃すための空
洞部１１ｅが長手方向にわたって複数設けられている。
離形層１１ｂはＦＥＰ、ＰＦＡ等の離形性の良いフッ素
樹脂で構成されている。

【００６０】本実施形態において、ゴム層１１ａはゴム
硬度４０〜５０°の液状シリコンゴムで構成され、その
表面に離形層１１ｂとして、フッ素ゴムにＦＥＰを分散
した材料を３０μｍ程度コーティングしている。

【００６１】さらにゴム層１１ａの両端部には、離形層
１１ｂよりも高い摩擦係数を有する耐熱性の材料で構成
されたフィルム搬送部１１ｆが同心一体に設けられてい
る。そしてゴム層１１ａとフィルム搬送部１１ｆは、加
熱されて熱膨張しても、空洞部１１ｅが密封されない程
度の隙間１１ｇを有して配設されている。

【００６２】本実施形態において、最大通紙幅２５７ｍ
ｍに対して、左右に３ｍｍの距離を持たせてゴム層１１
ａを２６３ｍｍの幅で設け、１〜２ｍｍの隙間１１ｇを
空けて、フィルム搬送部１１ｆを約１５ｍｍの幅で設け
ている。

【００６３】ここで、フィルム搬送部１１ｆは摩擦係数
（動摩擦係数、静摩擦係数ともに）が高いため、前記定
着フィルム１４の外周面との摩擦係数μ２を高くするこ
とができる。そしてそれは記録材１９の通過域外である
ため、トナー等の汚れが付着することなく安定した摩擦
係数が得られる。

【００６４】さらにゴム層１１ａとフィルム搬送部１１
ｆは、加熱されて熱膨張しても、空洞部１１ｅが密封さ
れない程度の隙間１１ｇを有して配設されているため、
空洞部１１ｅ内の空気が熱膨張してもゴム層外に流れ出
て、ゴム層１１ａの外径を変化させることがなく、安定
した記録材１９の搬送を行うことができる。

【００６５】加圧ローラ１１が駆動力を得てＡ方向に回
転すると、加圧ローラ１１と定着フィルム１４に挟まれ
た記録材１９が、加圧ローラ１１の外周面の摩擦力によ
りＦ方向に搬送される。このとき記録材１９の通過領域
内の範囲では定着フィルム１４には記録材１９の表面と
の摩擦係数μ１による摩擦力ｆ１が働き、記録材１９の
通過域外では加圧ローラ１１のフィルム搬送部１１ｆと
定着フィルム１４の外周面との前記摩擦係数μ２による
摩擦力ｆ２が働く。よって、摩擦力ｆ１及び摩擦力ｆ２
の合力によるフィルム搬送力Ｆ１により定着フィルム１
４はＢ方向に従動回転する。

【００６６】このとき定着フィルム１４の回転に抗し
て、ヒータ１２と定着フィルム１４の内面との間の前記
摩擦係数μ３による摩擦力ｆ３が働くため、定着フィル
ム１４がスリップしないで安定して従動回転するには、
定着フィルム１４に働くフィルム搬送力Ｆ１を高くする
必要がある。

【００６７】本実施形態では、摩擦係数の低い記録材１
９を使用し摩擦力ｆ１が下がっても、摩擦係数μ２を高
めることで摩擦力ｆ２を高めており、フィルム搬送力Ｆ
１を高めることができるばかりでなく、加圧ローラ１１
のゴム層１１ａのヒータ１２の加熱による熱膨張を抑
え、安定した記録材の搬送を行うことが可能となる。

【００６８】＜第２の実施形態＞図４は本発明の第２の
実施形態を示す加圧ローラの一部断面図である。

【００６９】図４において、加圧ローラ１１のゴム層１
１ａと、その両側に配置されているフィルム搬送部１１
ｆは、第１の実施形態とは異なり密着しているが、ゴム
層１１ａの内部に設けられた空洞部１１ｅ内の空気が外
気に対して密封されないように、フィルム搬送部１１ｆ
には、その軸方向全域にわたって通気孔１１ｈが複数設
けられている。

【００７０】（第２の実施形態の第１変形例）図５は第
２の実施形態の第１変形例を示す。

【００７１】本第１変形例は、加圧ローラ１１のゴム層
１１ａとフィルム搬送部１１ｆとを第１の実施形態とは
異なり密着させているが、ゴム層１１ａの内部に設けら
れた空洞部１１ｅ内の空気が外気に対して密封されない
ように、フィルム搬送部１１ｆにおけるゴム層１１ａと
の接合面に通気溝１１ｉを形成し、記録材の通過域外で
外気と空洞部を連通させるようにしている。なお、本変
形例ではフィルム搬送部１１ｆ側に通気溝１１ｉを形成
しているが、ゴム層１１ａにおけるフィルム搬送部１１
ｆとの接合面側に同様の通気溝を形成しても同様の効果
が得られる。

【００７２】（第２の実施形態の第２変形例）図６は第
２の実施形態の第２変形例を示す。

【００７３】本第２の変形例は、加圧ローラ１１のゴム
層１１ａとフィルム搬送部１１ｆを第１の実施形態とは
異なり密着させているが、ゴム層１１ａの記録材通過域
外の端部については表面の離形層１１ｂを設けずにゴム
層１１ａを露出させたゴム層露出部１１ｊを設けてい
る。

【００７４】またこのゴム層１１ａはスポンジ状の発泡
材で形成されており、内部に設けられた空洞部１１ｅ内
の空気は、細かな発泡体を通じて外気と通気するように
構成されている。

【００７５】上記の第１の実施形態では、加圧ローラ側
には隙間１１ｇの部分でヒータ１２と圧接する物がない
ために熱の奪われ方が少なく、したがって部分的にヒー
タ１２の温度が上昇する。しかし、上記した図４乃至図
６に示す第２の実施形態では、ヒータ１２の長手方向全
域にわたって加圧ローラ１２のいずれかの部分が圧接さ
れるため、ヒータ１２の温度分布が均一となり、ヒータ
１２の耐久性を犠牲にすることなく第１の実施形態と同
様の効果を得ることができる。

【００７６】＜第３の実施形態＞図９は本発明の第３の
実施形態を示す定着装置としての加熱定着器の概略図で
ある。

【００７７】本実施形態の加熱定着装置は、ハロゲンヒ
ータを定着ローラに内蔵した形式のもので、３２は回転
体である定着ローラ、３５は加圧ローラ、４１は記録材
Ｐを両ローラ３２・３５間に導くガイド、４２，４３は
両ローラ３２・３５を通過した記録材Ｐがローラに巻き
付くのを防止する分離爪、４４，４５は記録材Ｐを送り
出す排出ローラを示している。

【００７８】定着ローラ３２は、例えば芯金の上にテフ
ロン等の低摩擦材料の表面層を有していると共に、その
中心に加熱体としての加熱用ハロゲンヒータ３２ａが内
蔵されている。加圧ローラ３５は不図示の駆動源により
回転駆動される駆動ローラであり、所定の加圧力で加圧
接触する定着ローラ３２を従動駆動する。

【００７９】本実施形態においては、加圧ローラ３５
は、前述した第１、第２の各実施形態と同様のローラ構
成としており、例えば内部に軸方向に沿って貫通する空
洞を有するゴム層の両端に対して、記録材の通過領域外
に隙間を有して高摩擦係数を有する摩擦部材を設けた
り、該空洞と外部とを連通する孔部あるいは溝部を有す
る摩擦部材を該ゴム層の両端に夫々接して設けたり、通
気機能を有しない高摩擦部材を前記ゴム層の両端に夫々
接して設け、その際該ゴム層の両端部の離形層がなくゴ
ム層が露出した部分が形成され、これらの摩擦部材が回
転体としての定着ローラの低摩擦性の表面に接すること
で、その間の摩擦係数が高くなり、加圧ローラ３５の駆
動力が確実に定着ローラ３２に伝達される。

【００８０】なお、上記の各実施形態においては、加圧
回転体としての加圧ローラの両側部に高摩擦部を設けて
いるが、これに限定されるものではなく片側に設けるよ
うにしても良い。

【００８１】

【発明の効果】請求項１〜１０に係る発明によれば、加
圧ローラ内部の空洞に溜まった空気が、外気に対して密
封されずに通気している構成とすることにより、加熱し
ても空洞内の空気が外に流れ出るため、加圧ローラが異
常に膨張することがない。そのため摩擦係数の低い被加
熱材を使用しても、フィルムと被加熱材がスリップする
ことなく、安定したフィルム搬送が行えるばかりでな
く、加圧ローラが加熱されても外径の変化が少ないた
め、被加熱材をも安定して搬送することができ、画像加
熱定着装置にあっては定着画像の乱れを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態を示す像加熱装置の要部の一部
切欠き正面図。

【図２】図１の要部の拡大横断面図。

【図３】第１の実施形態を示す圧接ニップ部付近の拡大
横断面模式図。

【図４】第２の実施形態を示す加圧回転体の断面図。

【図５】第２の実施形態の第１変形例を示す加圧回転体
の断面図。

【図６】第２の実施形態の第２変形例を示す加圧回転体
の断面図。

【図７】フィルム駆動のフィルム加熱方式を用いた従来
の加熱装置の構成図。

【図８】加圧ローラ駆動のフィルム加熱方式を用いた従
来の加熱装置の構成略図。

【図９】第３の実施形態を示す定着装置の断面図。

【符号の説明】

１１、３５…加圧ローラ（加圧回転体） １２…加
熱体 １４…エンドレスベルト状の耐熱性のフィルム（定着フ
ィルム） １９…記録材（被加熱材） Ｎ…圧接ニップ
部（定着ニップ部） １１ａ…加圧ローラのゴム層 １１ｂ…離形層 １１ｅ…空洞部 １１ｆ…フィル
ム搬送部 １１ｇ…隙間 １１ｈ…通気孔 １１ｉ…通気溝 １１ｊ…ゴム層
露出部 ３２…定着ローラ ３２ａ…ヒータ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転体と、前記回転体の内部に設けられ
   た加熱体と、前記回転体と接し回転体を駆動する加圧回
   転体と、を有し、前記回転体と前記加圧回転体の接触部
   で画像を担持した被加熱材を挟持搬送し前記回転体を介
   した前記加熱体からの熱により被加熱材上の画像を加熱
   する像加熱装置において、 前記加圧回転体は、内部に空洞を有する耐熱材で形成さ
   れた本体部と、該本体部の被加熱材通過域内の外周面に
   形成された前記空洞に対して気密性の高い表層と、該被
   加熱材通過域外に前記回転体の周面と接しその摩擦係数
   が前記被加熱材通過域内の外周面よりも高い外周面を有
   する高摩擦部とを有し、前記本体の内部の空洞を外気と
   連通させるための通気手段を有することを特徴とする像
   加熱装置。
2. 【請求項２】 回転体と、前記回転体の内部に設けられ
   た加熱体と、前記回転体と接し回転体を駆動する加圧回
   転体と、を有し、前記回転体と前記加圧回転体の接触部
   で画像を担持した被加熱材を挟持搬送し前記回転体を介
   した前記加熱体からの熱により被加熱材上の画像を加熱
   する像加熱装置において、 前記加圧回転体は、被加熱材通過域内が内部に空洞を有
   する耐熱材で形成され、外周面に記空洞に対して気密性
   の高い表層を有する第１本体部と、前記回転体の外周面
   と接しその摩擦係数が前記第１本体部の外周面よりも高
   い前記被加熱材通過域外に前記第１本体部と隙間を有し
   て設けられた第２本体部とを有することを特徴とする像
   加熱装置。
3. 【請求項３】 回転体と、前記回転体の内部に設けられ
   た加熱体と、前記回転体と接し回転体を駆動する加圧回
   転体と、を有し、前記回転体と前記加圧回転体の接触部
   で画像を担持した被加熱材を挟持搬送し前記回転体を介
   した前記加熱体からの熱により被加熱材上の画像を加熱
   する像加熱装置において、 前記加圧回転体は、被加熱材通過域内が内部に空洞を有
   する耐熱材で形成され、外周面に記空洞に対して気密性
   の高い表層を有する第１本体部と、前記被加熱材通過域
   外に前記第１本体部と接し、前記回転体の外周面との摩
   擦係数が前記第１本体部の外周面よりも高い第２本体部
   と、前記第１本体部と前記第２本体部との密着状態で、
   前記第１本体部の空洞と外気とを連通させるための通気
   孔とを有することを特徴とする像加熱装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記通気孔は前記第
   ２本体部の長さ方向に貫通孔として形成されていること
   を特徴とする像過熱装置。
5. 【請求項５】 請求項３において、前記通気孔は前記第
   １本体部と前記第２本体部との接合面に、長さ方向と直
   交する方向に形成されていることを特徴とする像過熱装
   置。
6. 【請求項６】 回転体と、前記回転体の内部に設けられ
   た加熱体と、前記回転体と接し回転体を駆動する加圧回
   転体と、を有し、前記回転体と前記加圧回転体の接触部
   で画像を担持した被加熱材を挟持搬送し前記回転体を介
   した前記加熱体からの熱により被加熱材上の画像を加熱
   する像加熱装置において、 前記加圧回転体は、内部に空洞を有する耐熱材で形成さ
   れ、被加熱材通過領域内の外周面に前記空洞に対して気
   密性の高い表層を有すると共に、前記被加熱材通過領域
   外には該表層が非形成の第１本体部と、前記第１本体部
   と接し、前記回転体の外周面との摩擦係数が前記第１本
   体部の外周面よりも高い第２本体部とを有し、前記第１
   本体部と前記第２本体部との密着状態で、前記第１本体
   部の空洞と外気とを、前記第１本体部の表層非形成部を
   通して連通させたことを特徴とする像加熱装置。
7. 【請求項７】 前記被加熱材は、定着画像が形成担持さ
   れた記録材であり、該記録材に該未定着画像を加熱定着
   させる定着装置であることを特徴とする請求項１ないし
   ６のいずれか一つに記載の像加熱装置。
8. 【請求項８】 前記回転体は、エンドレス状のフィルム
   であり、前記加圧回転体はこのフィルムを介して前記加
   熱体とニップを形成することを特徴とする請求項１ない
   し７のいずれか一つに記載の像加熱装置。
9. 【請求項９】 前記回転体は、芯金を備えたローラであ
   り、前記加圧回転体はこのローラとニップを形成するこ
   とを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一つに記載
   の像加熱装置。
10. 【請求項１０】 請求項８において、前記回転体として
    のエンドレス状のフィルムは、前記加熱体の周囲にルー
    ズに外嵌されていることを特徴とする請求項８に記載の
    像加熱装置。