JPH1174068A - 加熱装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 付着物が回転体に付着するのを防いで、該付
着物による汚れや被加熱材の分離性の悪化等の不具合を
防止した加熱装置及び画像形成装置を提供すること。 【解決手段】 導電性の回転体１と、該回転体１とニッ
プ部Ｎを形成する加圧部材５とを有し、前記回転体１と
前記加圧部材とのニップ部Ｎで被加熱材を挟持搬送させ
ることで被加熱材を加熱する加熱装置１００において、
回転体１の回転軸方向端部側に、導電板１０を設け、該
回転体１と該導電板１０を導通させ、該導電板１０に当
接させて摺動部材１１を設けたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被加熱材を加圧・
加熱する加熱装置、該加熱装置を像加熱手段若しくは定
着手段として備えた電子写真装置・静電記録装置等の画
像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機・プリンター等の画像形成
装置に具備させ、未定着のトナー画像を被記録材に加熱
定着させる加熱定着装置に代表される像加熱装置として
は、熱ローラ方式のものが広く用いられている。

【０００３】熱ローラ方式の加熱装置としての定着装置
は、定着ローラ（加熱ローラ）と加圧ローラとの圧接ロ
ーラ対を基本構成とするものであり、該ローラ対を回転
させ、該ローラ対の相互圧接部である定着（加熱）ニッ
プ部に未定着画像が形成された被記録材を導入して挟持
搬送させて、定着ローラの熱と、定着ニップ部の加圧力
にて未定着画像を被記録材に熱圧定着させるものであ
る。

【０００４】定着ローラは、一般に、アルミニウム等の
中空金属ローラを基体（芯金）とし、その内空に熱源と
してのハロゲンランプを挿入配設してあり、ハロゲンラ
ンプの発熱で加熱され、外周面が所定の定着温度に維持
されるようにハロゲンランプへの通電が制御されて温調
される。

【０００５】一方、実開昭５１−１０９７３６号公報に
は、磁束により定着ローラに電流を誘導させて該電流の
ジュール熱によって発熱させる誘導加熱定着装置が開示
されている。これは、誘導電流の発生を利用することで
直接定着ローラを発熱させることができ、ハロゲンラン
プを熱源として用いた熱ローラ方式の定着装置よりも高
効率の定着プロセスを達成している。

【０００６】また、米国特許５２７８６１８号に示すよ
うに、発熱体である定着ローラをフィルムとし全体の熱
容量を下げてより効率化を図ったものや、定着に作用す
るエネルギーをより高密度で得る為に定着ローラに励磁
コイルを接近させたりして効率化を図った電磁誘導加熱
方式の定着装置も考案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た定着装置（加熱装置）においては、以下に示すような
問題があった。

【０００８】一般に、定着ローラ及び加圧ローラのニッ
プ部を通過して被加熱材の画像面が定着ローラから順次
に離れていくとき、画像を構成しているトナーの一部が
大なり小なり定着ローラに付着残留する。この現象をオ
フセットというが、特に、トナー積載量の多い画像を複
数枚連続して加熱しようとした場合には、付着するトナ
ー量が多くなり、条件によってはその付着トナーが原因
となって、被加熱材の分離性を悪化させたり、被加熱材
に再付着して画像面を汚したりする不具合が発生してい
た。

【０００９】本発明は、上記問題点に鑑みて為されたも
のであり、付着物が回転体に付着するのを防いで、該付
着物による汚れや被加熱材の分離性の悪化等の不具合を
防止した加熱装置及び画像形成装置の提供を目的とす
る。

【００１０】

【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。

【００１１】〔１〕：導電性の回転体と、該回転体とニ
ップ部を形成する加圧部材とを有し、前記回転体と前記
加圧部材とのニップ部で被加熱材を挟持搬送させること
で被加熱材を加熱する加熱装置において、回転体の回転
軸方向端部側に、導電板を設け、該回転体と該導電板を
導通させ、該導電板に当接させて摺動部材を設けたこと
を特徴とする加熱装置。

【００１２】〔２〕：導電性の回転体と、該回転体とニ
ップ部を形成する加圧部材とを有し、前記回転体と前記
加圧部材とのニップ部で被加熱材を挟持搬送させること
で被加熱材を加熱する加熱装置において、回転体の回転
軸方向端部側に、絶縁性の保持リングと導電板とを設
け、該回転体と該導電板を導通させ、該導電板に当接さ
せて摺動部材を設けたことを特徴とする加熱装置。

【００１３】〔３〕：導電性の回転体と、該回転体とニ
ップ部を形成する加圧部材とを有し、前記回転体と前記
加圧部材とのニップ部で被加熱材を挟持搬送させること
で被加熱材を加熱する加熱装置において、回転体の回転
軸方向端部側に、導電性の保持リングを設け、該保持リ
ングに当接させて摺動部材を設けたことを特徴とする加
熱装置。

【００１４】〔４〕：前記摺動部材を介して、前記回転
体にバイアスを印加することを特徴とする〔１〕，
〔２〕又は〔３〕記載の加熱装置。

【００１５】〔５〕：回転体である電磁誘導発熱性部材
と、該電磁誘導発熱性部材に磁場を作用させて発熱させ
る磁場発生手段を有する第１部材と、該第１部材に直接
あるいは他部材を挟んで相互圧接してニップ部を形成す
る加圧部材である第２部材を有し、該ニップ部に導入さ
れて挟持搬送される被加熱材に電磁誘導発熱性部材の熱
エネルギーを付与して該被加熱材を加熱することを特徴
とする〔１〕乃至〔４〕のいずれか１項に記載の加熱装
置。

【００１６】〔６〕：前記被加熱材が加熱処理すべき画
像を担持させた被記録材であり、該画像を加熱処理する
像加熱手段として〔１〕乃至〔５〕のいずれか１項に記
載の加熱装置を備えたことを特徴とする加熱装置。

【００１７】〔７〕：被記録材に顕画剤画像を形成担持
させる作像手段と、該被記録材に形成担持させた顕画剤
画像を加熱処理する像加熱手段とを有し、該像加熱手段
が〔１〕乃至〔５〕の何れか１項に記載の加熱装置であ
ることを特徴とする画像形成装置。

【００１８】〔８〕：被記録材に未定着画像を形成担持
させる作像手段と、該被記録材に形成担持させた未定着
像を定着させる定着手段とを有し、該定着手段が〔１〕
乃至〔６〕の何れか１項に記載の加熱装置であることを
特徴とする画像形成装置。

【００１９】

〔９〕：被帯電体としての像担持体と、該
像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体を露光し
て静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像にトナー
を付着させてトナー像を形成する現像手段と、該像担持
体上のトナー像を転写材に転写する転写手段と、該転写
材に転写されたトナー像を永久固着像とする定着手段と
を備え、該定着手段が〔１〕乃至〔６〕の何れか１項に
記載の加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。

【００２０】（作用）上記構成とし、回転体をトナー等
の付着物と同極性に帯電させること或は該付着物と異極
性に帯電しないように回転体を除電することにより、付
着物が静電力等によって回転体に付着するのを防止し
て、該付着物による汚れや被加熱材の分離性の悪化を招
くことを防止している。

【００２１】特に、画像形成装置や、像加熱手段或は定
着手段としての加熱装置において、トナー積載量の多い
画像を複数枚連続して加熱しようとした場合にも、トナ
ーが静電力等によって定着フィルム等の回転体に付着す
るのを防止することで、トナーによる被加熱材の分離性
の悪化や、被加熱材への再付着による画像不良等の不具
合の発生を防止することが可能となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】

〔第１の実施形態例〕 §１．加熱装置の全体構成 本実施形態例は、本発明に係る加熱装置としての加熱定
着装置である。本例の加熱定着装置は、電磁誘導発熱部
材として円筒状フィルムを用いた電磁誘導加熱方式・加
圧ローラ駆動方式の装置である。

【００２３】図１は、本例の定着装置１００の要部の正
面模型図、図２は要部の横断面模型図、図３は要部の縦
断面正面模型図である。また、図４は、フィルム断面の
拡大図、図５はフィルム端部付近の断面模型図である。

【００２４】本例の加熱定着装置１００は、電磁誘導発
熱部材としての回転体、すなわちエンドレスベルトとし
ての円筒状の電磁誘導発熱性フィルム（定着フィルム）
１と、フィルムガイド部材２と、磁場発生手段としての
励磁コイル３及び磁性コア（芯金）４と、加圧部材とし
ての加圧ローラ５とを備え、定着フィルム１と加圧ロー
ラ５とが接触する定着ニップ部Ｎに未定着トナー像ｔを
形成担持させた被加熱材としての被記録材Ｐを導入し、
該定着ニップ部Ｎで被記録材Ｐを加圧しながら定着フィ
ルム１の電磁誘導発熱により加熱して、未定着トナー画
像ｔを被記録材Ｐ面に融着固定するものである。

【００２５】定着フィルム１は、図４に示すように、電
磁誘導発熱性フィルムの基層となる金属フィルム等でで
きた発熱層１ａと、その外面に積層した弾性層１ｂと、
その外面に積層した離型層１ｃの３層複合構造のもので
ある。

【００２６】発熱層１ａは、ニッケル、鉄、強磁性ＳＵ
Ｓ、ニッケル−コバルト合金等といった強磁性体の金属
を用いるのが好ましく、電磁エネルギーの吸収効率とフ
ィルムの剛性との関係上、１〜１００μｍの厚さが好ま
しい。

【００２７】弾性層１ｂは、カラー画像等を定着する際
に、被記録材Ｐの凹凸あるいは未定着トナー画像ｔのト
ナー層の凹凸に加熱面（離型層１ｃ）を追従させて画像
の光沢ムラを防止するために必要な層であり、シリコー
ンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコンゴム等の耐熱性
がよく熱伝導率の良いものが用いられ、厚さ１０〜５０
０μｍ、硬度６０°（ＪＩＳ−Ａ）以下とするのが好ま
しい。

【００２８】離型層１ｃは、厚さ１〜１００μｍの、フ
ッ素樹脂、シリコーン樹脂、フルオロシリコンゴム、フ
ッ素ゴム、シリコーンゴム、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ
等の離型性かつ耐熱性の良いものが用いられる。

【００２９】なお、発熱層１ａの自由面側（発熱層１ａ
の弾性層１ｂ側とは反対側）に、断熱層を設け、発熱層
１ａに発生した熱が定着フィルムの内側に向かわないよ
うに断熱して、被記録材Ｐ側への熱供給効率を向上させ
る構成としてもよい。

【００３０】フィルムガイド部材２は、励磁コイル３と
定着フィルム１との絶縁性確保のため、フェノール樹
脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミ
ド樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＦＥＰ樹脂、ＬＣＰ樹脂等の絶
縁性及び耐熱性のよい材料が用いられ、加圧ローラ５に
対する圧接部（定着ニップ部Ｎ）への加圧、磁場発生手
段としての励磁コイル３及び磁性コア４の支持、定着フ
ィルム１の支持、該定着フィルム１の回転時の搬送安定
性を図る役目をする。

【００３１】励磁コイル３は一本ずつがそれぞれ絶縁被
覆された銅製の細線を複数本束ねた束線を磁性コア４に
複数回巻くことによってコイル（線輪）を形成してお
り、該コイルの一対の引き出し線（給電線）が不図示の
励磁回路に接続されている。励磁コイル３は本例におい
ては、耐熱性の絶縁被膜としてポリイミドを用い、巻き
数を６回（６ターン）としたものを用いている。細線の
直径や、束線の断面積等は励磁コイル３に流す電流量に
よって決まるが、本例では直径０．２ｍｍの細線を９８
本束ねたもの（束線断面積約３．１ｍｍ² ）を用いてい
る。上述のごとく磁性コア４に巻いた励磁コイル３は、
定着フィルム１の移動方向と直交する方向（定着フィル
ム１の軸芯方向）の幅にわたって連続して設けられてい
る。

【００３２】励磁コア４は、断面形状がＴ型のコアであ
り、フェライトやパーマロイ等といったトランスのコア
に用いられる材料（より好ましくは１００ｋＨｚ以上で
も損失のないフェライト）が用いられる。

【００３３】加圧ローラ５は、芯金５ａと、該芯金周り
に成形被覆させたシリコーンゴム・フッ素ゴム・フッ素
樹脂などの耐熱性・弾性材料５ｂとで構成されており、
芯金５ａの両端部を装置の不図示のシャーシ側板金間に
回転自由に軸受け保持させて配設してある。

【００３４】また、図１及び図３に示すように、この加
圧ローラ５の上側に定着フィルム１、フィルムガイド部
材２、励磁コイル３、励磁コア４、加圧用剛性ステイ
６、フランジ部材である保持リング７ａ・７ｂからなる
加熱ユニット（第１部材）が配設され、加圧用剛性ステ
イ６の両端部と装置シャーシ側のバネ受け部材８ａ・８
ｂとの間にそれぞれ加圧バネ９ａ・９ｂを縮設すること
で加圧剛性用ステイ６に押し下げ力を作用させている。
これにより、フィルムガイド部材２の下面と加圧ローラ
５（第１部材）の上面とが定着フィルム１を挟んで圧接
して所定幅の定着ニップ部Ｎが形成される。

【００３５】加圧ローラ５は、駆動手段Ｍにより図２中
矢示の反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ５
の回転駆動による該加圧ローラ５と定着フィルム１の外
面との摩擦力で定着フィルム１に回転力が作用して、該
定着フィルム１がその内面を定着ニップＮにおいてフィ
ルムガイド部材２の下面に密着させて摺動しながら矢示
の時計方向に加圧ローラ５の回転速度にほぼ対応した周
速度をもってフィルムガイド部材２の外回りを回転す
る。定着ニップ部Ｎにおける加熱原理は以下に示すとお
りである。

【００３６】励磁コイル３に、励磁回路（不図示）から
２０ｋＨｚ〜５００ｋＨｚの交番電流を流すことにより
交番磁束を発生させる。その交番磁束は、定着フィルム
１の発熱層１ａに渦電流を発生させ、この渦電流は発熱
層１ａの固有抵抗によりジュール熱を発生させる。発生
した熱は弾性層１ｂ、離型層１ｃを介してニップＮに挟
持搬送される被記録材Ｐと被記録材Ｐ上の未定着トナー
画像ｔを加熱する。

【００３７】§２．フランジ部材及び導電板 本形態例では、フィルム１の端部をフランジ部材である
保持リング７ａ，７ｂで規制して該フィルム１の走行安
定性を図ると共に、導電板１０及びバイアス印加部材１
１を設けてフィルム１にバイアスを印加する構成となっ
ている。

【００３８】保持リング７は、フェノール樹脂、ポリイ
ミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、Ｐ
ＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＦＡ樹脂、Ｐ
ＴＦＥ樹脂、ＦＥＰ樹脂、ＬＣＰ樹脂等の絶縁性及び耐
熱性のよい材料からなる厚さ０．５〜３ｍｍのリング状
のキャップである。該保持リング７は、ガイド部材２の
端部に回転自在で且つ軸方向の移動を規制された状態に
取りつけられており、フィルム１の寄りを規制すること
で該フィルム１の回転安定性を確保している。該保持リ
ング７は、該フィルム１に伴って回転する構成であるの
で、該寄りを規制する際にフィルム端部の摩耗や亀裂等
の破損を招くことがない。

【００３９】導電板１０は、金属などの導電性の材料か
らなる厚さ０．１〜３ｍｍのリング状の部材であり、フ
ィルムガイド部材端部の保持リング７ｂの外側に回転自
在に設けられている。また、該導電板１０は、図５に模
式的に示したように接点（弾性部材で圧接するものや導
電性接着剤で接着するもの等）１０ａを介して該フィル
ム１の発熱層１ａと電気的に接続されており、該接点或
は保持リング７ｂを介してフィルム１に伴って回転する
ように構成されている。

【００４０】そして、この導電板１０に当接するよう
に、金属、カーボンなどの導電性かつ耐熱性の材料から
なるチップ状の摺動部材１１が装置基板１００ａに設け
られ、この摺動部材１１を介して電源１２によりバイア
ス（定着バイアス）が印加される。

【００４１】該定着バイアスとしては、たとえばトナー
と同極性の直流バイアスが印加される。なお、印加され
るバイアス値は、装置の構成、環境等により適宜設定す
れば良く、直流バイアスに交流バイアスを重畳させたバ
イアスを印加しても良い。また、加圧ローラにもバイア
ス印加手段を設け、フィルム及び加圧ローラの両方にバ
イアスを印加する構成としてもよい。

【００４２】なお、導電板１０と保持リング７ｂ、及び
保持リング７ａ，７ｂとフィルム１間は、フィルム１の
回転の安定性によって、接着固定してもしなくてもよ
い。

【００４３】§３．本実施形態例の効果 上記構成とすることで、フィルム１をトナーと同極性に
帯電させ、トナーが静電力等によってフィルム１に付着
するのを防ぐことができる。このため、該付着トナーに
よる汚れや被加熱材Ｐの分離性の悪化を生じさせること
がない。

【００４４】特に、トナー積載量の多い画像を複数枚連
続して加熱する場合にも、トナーが静電力等によって定
着フィルム１に付着するのを防止でき、トナーによる被
加熱材の分離性の悪化や、被加熱材への再付着による画
像不良等の不具合の発生を防止することが可能となっ
た。

【００４５】また、バイアスを印加するための摺動部材
１１を、フィルムに直接摺擦させずに、導電板１０に摺
擦させているため、耐久を通しても、フィルム等の劣化
の影響を受けずに安定してバイアスの印加が行え、良好
に画像形成を行うことができた。

【００４６】表１は、本例の加熱装置を用いて、トナー
積載量の多い画像を複数枚連続通紙して、オフセットの
評価を行った結果を示す。比較例として、摺動部材及び
バイアス印加手段を持たないものについての結果も示
す。

【００４７】

【表１】 このように比較例では、オフセットにより画像汚れ、分
離不良等の不具合が発生してしまうのに対し、本例で
は、オフセットによる不具合の発生のない良好な画像が
得られた。

【００４８】§４．本実施形態例の変形例 図６に本形態例の変形例を示す。図６（ａ）は装置片側
端部の模式断面図、図６（ｂ）はフランジ部材１３の模
式斜視図である。本変形例では、上述の導電板１０の代
わりに金属などからなる導電性のフランジ部材１３を用
いたものである。

【００４９】フランジ部材１３は、たとえば銅板をプレ
ス加工するなどして成形され、保持リング７ｂの外側か
らフィルム１に対して嵌着される。該フランジ部材１３
は、フィルム１側に設けた複数個の突起部（固定接点）
１３ａが板バネのように弾性力でフィルムの内面の発熱
層に圧接することで固定されており、フィルム１の回転
に伴って回転する。

【００５０】このフランジ部材１３にも、摺動部材１１
が設けられ、この摺動部材１１を介して電源１２により
定着バイアスが印加される。

【００５１】上記構成とすることで、上記第１の形態例
の効果と同様、付着トナーによる被加熱材の分離性の悪
化や、被加熱材への再付着による画像不良等の不具合の
発生を防止することが可能となる。

【００５２】また、本例ではフィルム１とフランジ部材
１３の突起部１３ａを略固定した状態で接続し、摺動接
点となる摺動部材１１をフランジ部材１３に摺擦させて
いるため、フィルム１が直接摺擦されず、耐久を通して
もフィルム等の劣化の影響を受けず、良好な画像形成を
行うことができた。

【００５３】本例においてもトナー積載量の多い画像を
複数枚連続通紙して、オフセットの評価を行ったとこ
ろ、オフセットによる不具合の発生のない良好な画像が
得られた。

【００５４】〔第２の実施形態例〕本例は、図７に示す
ように、第１の形態例の絶縁性の保持リング７ｂを導電
性の保持リング１４とし、この保持リング１４に摺動部
材１１を設け、定着バイアスを印加する構成のものであ
る。

【００５５】保持リング１４は、フェノール樹脂、ポリ
イミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、
ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＦＡ樹脂、
ＰＴＦＥ樹脂、ＦＥＰ樹脂、ＬＣＰ樹脂等の耐熱性の樹
脂に、カーボン、金属等の導電性のフィラーを分散させ
て導電性としたものである。

【００５６】保持リング１４は、フィルム内面の発熱層
に導電的に接続されるように、フィルム内面に接着固定
され、フィルム１の回転に伴いフィルムガイド２にガイ
ドされて回転する。

【００５７】なお、本例では、保持リング１４とフィル
ム１を接着固定した例を示したが、フィルム１の回転安
定性が確保される場合などには、必ずしも保持リング１
４とフィルム１を接着固定しなくてもよい。

【００５８】上記のように構成することで、とくに、ト
ナー積載量の多い画像を複数枚連続して加熱しようとし
た場合においても、オフセットによりトナーが定着フィ
ルム１に付着するのを防止し、トナーが付着することに
よる被加熱材の分離性の悪化や、オフセットしたトナー
が被加熱材へ再付着することによる画像不良等の不具合
の発生を防止することが可能となる。

【００５９】さらに、保持リングを導電性とすることに
より、第１の形態例における導電板１０を省略できるた
め、構成の簡略化が可能となる。

【００６０】本例においても、実際にトナー積載量の多
い画像を複数枚連続通紙して、オフセットの評価を行っ
たところ、オフセットによる不具合の発生のない良好な
画像が得られた。

【００６１】〔第３の実施形態例〕本実施形態例は加熱
体としてセラミックヒータを用いたフィルム加熱方式の
定着装置例である。

【００６２】図８は該装置２００の正面模型図、図９は
縦断面模型図、図１０は横断面模型図である。

【００６３】１８は横断面略半円弧状の耐熱性、断熱性
のフィルムガイド、１７は加熱体としてのセラミックヒ
ータであり、フィルムガイド１８の下面の略中央部にガ
イド長手に沿って形成具備させた溝部に嵌入して固定支
持させてある。

【００６４】１６は円筒状もしくはエンドレス状の耐熱
性の定着フィルムである。該定着フィルム１６はフィル
ムガイド１８にルーズに外嵌させてある。

【００６５】２５はフィルムガイド１８の一端部側に嵌
着させた、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミ
ド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ
樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＦＥＰ
樹脂、ＬＣＰ樹脂等の耐熱性の樹脂に、カーボン、金属
等の導電性のフィラーを分散させて導電性としたものか
らなる環状フランジ部材であり、フィルム寄り移動規制
用部材であるとともに、後述するようにバイアス印加部
材もかねる。

【００６６】２０はフィルムガイド１８の内側に挿通し
た加圧用剛性ステイである。

【００６７】上記のフィルムガイド１８、セラミックヒ
ータ１７、定着フィルム１６、環状フランジ部材２５、
加圧用剛性ステイ２０の組立体を便宜上「加熱アセンブ
リ」と称す。

【００６８】１９は加圧部材としての弾性加圧ローラで
あり、芯金１９ａにシリコーンゴム等の弾性層１９ｂを
設けて硬度を下げたもので、芯金１９ａの両端部を装置
の不図示のシャーシ側板間に回転自由に軸受け保持させ
て配設してある。また、表面性を向上させるために、さ
らに外周に、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂
層を設けてもよい。

【００６９】この加圧ローラ１９の上側に、上記の加熱
アセンブリをフィルムガイド１８の下面側を下向きにし
て配設し、ステイ２０の両端部と装置シャーシ側板側の
バネ受け部材２１，２１との間にそれぞれ加圧バネ２
２，２２を縮設することでステイ２０に押し下げ力を作
用させている。これによりフィルムガイド１８が加圧さ
れてフィルムガイド１８の下面に配設したセラミックヒ
ータ１７の下面と加圧ローラ１９とが定着フィルム１６
を挟んで圧接して定着ニップ部Ｎが形成される。

【００７０】加圧ローラ１９は駆動手段Ｍにより図１０
中矢示の反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ
１９の回転駆動による該加圧ローラ１９と定着フィルム
１６の外面との摩擦力で定着フィルム１６に回転力が作
用して、該定着フィルム１６がその内面を定着部ニップ
Ｎにおいてセラミックヒータ１７の下面に密着させて摺
動しながら矢示の時計方向に加圧ローラ１９の回転速度
にほぼ対応した周速度をもってフィルムガイド１８の外
回りを回転状態になる（加圧ローラ駆動方式）。

【００７１】定着ニップ部Ｎにおけるセラミックヒータ
１７の下面と定着フィルム１６の内面との相互摺動摩擦
力を低減化させるため定着ニップ部Ｎのセラミックヒー
タ１７の下面と定着フィルム１６の内面との間に耐熱性
グリスなどの潤滑剤を介在させる。

【００７２】プリントスタート信号に基づいて加圧ロー
ラ１９の回転が開始され、また、セラミックヒータ１７
のヒートアップが開始される。加圧ローラ１９の回転に
よる定着フィルム１６の回転周速度が定常化し、セラミ
ックヒータ１７の温度が所定に立ち上がった状態におい
て、定着ニップ部Ｎの定着フィルム１６と加圧ローラ１
９との間に被加熱材としてのトナー画像ｔを担持させた
被記録材Ｐがトナー画像担持体面を定着フィルム１６側
にして導入されることで、被記録材Ｐは定着ニップ部Ｎ
において定着フィルム１６を介してセラミックヒータ１
７の下面に密着して定着ニップ部Ｎを定着フィルム１６
と一緒に移動通過していく。その移動通過過程において
セラミックヒータ１７の熱が定着フィルム１６を介して
被記録材Ｐに付与されてトナー画像ｔが被記録材Ｐ面に
加熱定着される。定着ニップ部Ｎを通過した被記録材Ｐ
は定着フィルム１６の面から分離されて搬送される。

【００７３】定着フィルム１６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
１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下２０μｍ以上
の金属フィルムの単層、あるいは金属フィルムの外周面
にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等をコーティングした複合
層フィルムを使用できる。本例では、Ｎｉ（ニッケル）
電鋳フィルムの外周面にＰＴＦＥをコーティングした直
径２０ｍｍのものを用いた。

【００７４】加熱体としてのセラミックヒータ１７は、
定着フィルム１６、被記録材Ｐの移動方向に直交する方
向を長手とする低熱容量の横長の線状加熱体である。図
１１は該セラミックヒータ１７の横断面模型図であり、
アルミナ等でできたヒータ基板１７ａと、このヒータ基
板１７ａの表面に沿って設けた発熱層１７ｂ、たとえば
Ａｇ／Ｐｄ（銀／パラジウム）等の電気抵抗材料を約１
０μｍ、幅１〜５ｍｍにスクリーン印刷等により塗工し
て設けた発熱層１７ｂと、さらにその上に設けたガラス
やフッ素樹脂等の保護層１７ｃを基本構成とするもので
ある。

【００７５】該セラミックヒータ１７の発熱層１７ｂの
両端間に通電されることで発熱層１７ｂは発熱してヒー
タ１７が急速に昇温する。そのヒータ温度が不図示の温
度センサに検知され、ヒータ温度が所定の温度に維持さ
れるように不図示の制御回路で発熱層１７ｂに対する通
電が制御されてヒータ１７は温調管理される。

【００７６】該セラミックヒータ１７は、フィルムガイ
ド１８の下面の略中央部にガイド長手に沿って形成具備
させた溝部に保護層１７ｃ側を露呈させて嵌入して固定
支持させてある。したがって定着ニップ部Ｎにおいてこ
のセラミックヒータ１７の保護層１７ｃの面と定着フィ
ルム１の内面が相互接触摺動する。

【００７７】フィルム長手方向端部のフランジ部材２５
には、たとえばカーボンチップ等の摺動部材１１が設け
られており、さらにこの摺動部材１１は電源１２に接続
され、フィルムにバイアスを印加する構成となってい
る。

【００７８】印加バイアスとしては、装置の条件等によ
って適宜設定され、本例では、０Ｖ印加（アース）する
ように設定されている。

【００７９】上記構成とすることで、特に、トナー積載
量の多い画像を複数枚連続して加熱しようとした場合に
おいても、オフセットによりトナーが定着フィルムに付
着するのを防止し、付着したトナーによる被加熱材の分
離性を悪化や、被加熱材への再付着による画像不良等の
不具合の発生を防止することが可能となる。

【００８０】本形態例において、セラミックヒーター１
７は定着フィルム１６側に発熱層１７ｂを配置した例を
示したが、これに限らず窒化アルミ等を用いた良熱伝導
性の基板の加熱面（フィルム摺動面）と反対側の面に発
熱層を設けた背面加熱型のセラミックヒータを用いても
良い。

【００８１】〔第４の実施形態例〕本実施形態は、例え
ば第１の実施形態例の加熱定着装置を用いた画像形成装
置である。図１２は該画像形成装置の概略構成図であ
る。本例の画像形成装置は電子写真カラープリンタであ
る。

【００８２】１０１は有機感光体やアモルファスシリコ
ン感光体でできた電子写真感光ドラム（像担持体）であ
り、矢示の反時計方向に所定のプロセススピード（周速
度）で回転駆動される。

【００８３】感光体ドラム１０１はその回転過程で帯電
ローラ等の帯電装置１０２で所定の極性・電位の一様な
帯電処理を受ける。

【００８４】ついでその帯電処理面にレーザ光学箱（レ
ーザスキャナー）１１０から出力されるレーザ光１０３
による、目的の画像情報の走査露光処理を受ける。レー
ザ光学箱１１０は不図示の画像読取装置等の画像信号発
生装置からの目的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（オン／オフ）したレーザ光１０３を
出力して回転感光体ドラム面を走査露光するもので、こ
の走査露光により回転感光ドラム１０１面に走査露光し
た目的画像情報に対応した静電潜像が形成される。１０
９はレーザ光学箱１１０からの出力レーザ光を感光体ド
ラム１０１の露光位置に偏向させるミラーである。

【００８５】フルカラー画像形成の場合は、目的のフル
カラー画像の第１の色分解成分画像、たとえばイエロー
成分画像についての走査露光・潜像形成がなされ、その
潜像が４色カラー現像装置１０４のうちのイエロー現像
器１０４Ｙの作動でイエロートナー画像として現像され
る。そのイエロートナー画像は感光体ドラム１０１と中
間転写体ドラム１０５との接触部（あるいは近接部）で
ある一次転写部Ｔ１において中間転写ドラム１０５の面
に転写される。中間転写ドラム１０５面に対するトナー
画像転写後の回転感光体ドラム１０１面はクリーナ１０
７により転写残りトナー等の付着残留物の除去を受けて
清掃される。

【００８６】上記のような帯電・走査露光・現像・一次
転写・清掃のプロセスサイクルが、、目的のフルカラー
画像の、第２の色分解成分画像（たとえばマゼンタ成分
画像、マゼンタ現像器１０４Ｍが作動）、第３の色成分
画像（たとえばシアン成分画像、シアン現像器１０４Ｃ
が作動）、第４の色成分画像（たとえば黒成分画像、黒
現像器１０４ＢＫが作動）の各色分解成分画像について
順次に実行され、中間転写体ドラム１０５面にイエロー
トナー画像・マゼンタトナー画像・シアントナー画像・
黒トナー画像の都合４色のトナー画像が順次重ねて転写
されて、目的のフルカラー画像に対応したカラートナー
画像が合成形成される。

【００８７】中間転写体ドラム１０５は、金属ドラム上
に中抵抗の弾性層と高抵抗の表層を有するもので、感光
体ドラム１０１に接触してあるいは近接して感光体ドラ
ム１０１と略同じ周速度で矢示の時計方向に回転駆動さ
れ、中間転写体ドラム１０５の金属ドラムにバイアス電
位を与えて感光体ドラム１０１との電位差で感光体ドラ
ム１０１側のトナー画像を該中間転写体ドラム１０５面
側に転写させる。

【００８８】上記の中間転写体１０５面に合成形成され
たカラートナー画像は、該回転中間転写体ドラム１０５
と転写ローラ（転写装置）１０６との接触ニップ部であ
る二次転写部Ｔ２において、該二次転写部Ｔ２に不図示
の給紙部から所定のタイミングで送り込まれた被記録材
Ｐの面に転写されていく。転写ローラ１０６は被記録材
Ｐの背面からトナーと逆極性の電荷を供給することで中
間転写体ドラム１０５面側から被記録材Ｐ側へ合成カラ
ートナー画像を順次に一括転写する。

【００８９】二次転写部Ｔ２を通過した被記録材Ｐは中
間転写体ドラム１０５の面から分離されて像加熱装置
（定着装置）１００へ導入され、未定着トナー画像の加
熱定着処理を受けてカラー画像形成物として機外の不図
示の排紙トレーに排出される。像加熱装置１００は例え
ば第１の実施形態例の加熱定着装置である。

【００９０】被記録材Ｐに対するカラートナー画像転写
後の回転中間転写体ドラム１０５はクリーナ１０８によ
り転写残りトナー・紙粉等の付着残留物の除去を受けて
清掃される。このクリーナ１０８は常時は中間転写体ド
ラム１０５に非接触状態に保持されており、中間転写体
ドラム１０５から被記録材Ｐに対するカラートナー画像
の二次転写実行過程において中間転写体ドラム１０５に
接触状態に保持される。

【００９１】また、転写ローラ１０６も常時は中間転写
体ドラム１０５に非接触状態に保持されており、中間転
写体ドラム１０５から被記録材Ｐに対するカラートナー
画像の二次転写実行過程において中間転写体ドラム１０
５に被記録材Ｐを介して接触状態に保持される。

【００９２】しかして、本例の画像形成装置において、
被帯電体としての電子写真感光体ドラム（像担持体）１
０１と、電子写真感光体ドラム１０１を帯電する帯電ロ
ーラ（帯電装置）１０２と、該電子写真感光体ドラム１
０１を露光して静電潜像を形成する露光装置１１０と、
該静電潜像にトナーを付着させてトナー画像を形成する
現像装置１０４と、電子写真感光体ドラム１０１上のト
ナー画像を転写材としての被記録材Ｐ上に転写する転写
装置１０５・１０６とにより、被記録材に未定着のトナ
ー画像（未定着像）を形成担持させる作像手段を構成し
ている。

【００９３】本例の画像形成装置は、白黒画面などモノ
カラー画像のプリントモードも実行できる。また両面画
像プリントモード、あるいは多重画像プリントモードも
実行できる。

【００９４】両面画像プリントモードの場合は、像加熱
装置１００を出た１面目画像プリント済みの被記録材Ｐ
は不図示の再循環搬送機構を介して表裏反転されて再び
二次転写部Ｔ２へ送り込まれて２面に対するトナー画像
転写を受け、再度、像加熱装置１００に導入されて２面
に対するトナー画像の定着処理を受けることで両面画像
プリントが出力される。

【００９５】多重画像プリントモードの場合は、像加熱
装置１００を出た１回目画像プリント済みの被記録材Ｐ
は不図示の再循環搬送機構を介して表裏反転されずに再
び二次転写部Ｔ２へ送り込まれて１回目画像プリント済
みの面に２回目のトナー画像転写を受け、再度、像加熱
装置１００に導入されて２回目のトナー画像の定着処理
を受けることで多重画像プリントが出力される。

【００９６】以上のようにフルカラー画像を形成する場
合、複数のトナー画像と合成することや、ベタ塗り部分
が増すこと等により、トナーの積載量が多くなる傾向に
あるが、本例によれば、オフセットしたトナーによる被
加熱材の分離性の悪化や、被加熱材への再付着による画
像不良等の不具合の発生を防止することができる。

【００９７】〔その他〕 ．本発明の加熱装置は上記形態例で示した定着装置１
００，２００としてばかりでなく、その他、画像を担持
した転写材を加熱して表面性（つや等）を改質する装
置、トナー画像を仮定着する装置等の像加熱装置や、シ
ート状物を給紙して乾燥処理・ラミネート処理する装置
等の加熱装置として広く使用できる。

【００９８】．上記形態例では、フィルム１にバイア
スを印加する構成としたが、本発明はこれに限らず摺動
部材を介してアースすることや、回転体と摺動部材との
摺動（摩擦）により該回転体を帯電或は除電して、回転
体がトナー等の付着物と異極性に帯電しないように構成
したものでも良い。

【００９９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、付
着物が回転体に付着するのを防いで、該付着物による汚
れや被加熱材の分離性の悪化等の不具合を防止した加熱
装置及び画像形成装置を提供することができる。

【０１００】特に、画像形成装置や像加熱手段としての
加熱装置において、トナー積載量の多い画像を複数枚連
続して加熱する場合にも、トナーが定着フィルム等の回
転体に付着（オフセット）するのを防止して、トナーが
付着することによる被加熱材の分離性の悪化や、被加熱
材への再付着による画像不良等の不具合を防止すること
を可能とした。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施形態例の加熱定着装置の正面模型
図

【図２】 同装置の要部の横断面模型図

【図３】 同装置の要部の縦断面正面模型図

【図４】 同装置の定着フィルムの層構成の模型図

【図５】 同装置の長手方向端部の簡略図

【図６】 第１の実施形態例の変形例の長手方向端部の
簡略図

【図７】 第２の実施形態例の加熱定着装置における長
手方向端部の簡略図

【図８】 第３の実施形態例の加熱定着装置における正
面模型図

【図９】 同装置の要部の縦断面正面模型図

【図１０】 同装置の要部の横断面模型図

【図１１】 同装置のセラミックヒータの横断面模型図

【図１２】 上記加熱定着装置を備えた画像形成装置の
概略構成図他のフィルム駆動方式の例を示す加熱装置の
概略構成図

【符号の説明】

１，１６ 定着フィルム ２，１８ フィルムガイド部材 ５，１９ 加圧ローラ ６，２０ 加圧用剛性ステイ ７ａ，７ｂ，１３，２５ フランジ部材 １０ 導電板 １１ 摺動部材 １２ 電源 １４ 保持リング １００，２００ 加熱定着装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 篤義 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 (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性の回転体と、該回転体とニップ部
   を形成する加圧部材とを有し、前記回転体と前記加圧部
   材とのニップ部で被加熱材を挟持搬送させることで被加
   熱材を加熱する加熱装置において、 回転体の回転軸方向端部側に、導電板を設け、該回転体
   と該導電板を導通させ、該導電板に当接させて摺動部材
   を設けたことを特徴とする加熱装置。
2. 【請求項２】 導電性の回転体と、該回転体とニップ部
   を形成する加圧部材とを有し、前記回転体と前記加圧部
   材とのニップ部で被加熱材を挟持搬送させることで被加
   熱材を加熱する加熱装置において、 回転体の回転軸方向端部側に、絶縁性の保持リングと導
   電板とを設け、該回転体と該導電板を導通させ、該導電
   板に当接させて摺動部材を設けたことを特徴とする加熱
   装置。
3. 【請求項３】 導電性の回転体と、該回転体とニップ部
   を形成する加圧部材とを有し、前記回転体と前記加圧部
   材とのニップ部で被加熱材を挟持搬送させることで被加
   熱材を加熱する加熱装置において、 回転体の回転軸方向端部側に、導電性の保持リングを設
   け、該保持リングに当接させて摺動部材を設けたことを
   特徴とする加熱装置。
4. 【請求項４】 前記摺動部材を介して、前記回転体にバ
   イアスを印加することを特徴とする請求項１，２又は３
   記載の加熱装置。
5. 【請求項５】 回転体である電磁誘導発熱性部材と、該
   電磁誘導発熱性部材に磁場を作用させて発熱させる磁場
   発生手段を有する第１部材と、 該第１部材に直接あるいは他部材を挟んで相互圧接して
   ニップ部を形成する加圧部材である第２部材を有し、 該ニップ部に導入されて挟持搬送される被加熱材に電磁
   誘導発熱性部材の熱エネルギーを付与して該被加熱材を
   加熱することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１
   項に記載の加熱装置。
6. 【請求項６】 前記被加熱材が加熱処理すべき画像を担
   持させた被記録材であり、該画像を加熱処理する像加熱
   手段として請求項１乃至５のいずれか１項に記載の加熱
   装置を備えたことを特徴とする加熱装置。
7. 【請求項７】 被記録材に顕画剤画像を形成担持させる
   作像手段と、該被記録材に形成担持させた顕画剤画像を
   加熱処理する像加熱手段とを有し、該像加熱手段が請求
   項１乃至５の何れか１項に記載の加熱装置であることを
   特徴とする画像形成装置。
8. 【請求項８】 被記録材に未定着画像を形成担持させる
   作像手段と、該被記録材に形成担持させた未定着像を定
   着させる定着手段とを有し、該定着手段が請求項１乃至
   ６の何れか１項に記載の加熱装置であることを特徴とす
   る画像形成装置。
9. 【請求項９】 被帯電体としての像担持体と、該像担持
   体を帯電する帯電手段と、前記像担持体を露光して静電
   潜像を形成する露光手段と、該静電潜像にトナーを付着
   させてトナー像を形成する現像手段と、該像担持体上の
   トナー像を転写材に転写する転写手段と、該転写材に転
   写されたトナー像を永久固着像とする定着手段とを備
   え、該定着手段が請求項１乃至６の何れか１項に記載の
   加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。