JP2001006868A

JP2001006868A - 加熱部材、加熱装置および画像形成装置

Info

Publication number: JP2001006868A
Application number: JP11176836A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Suzuki; 雅博鈴木; Tokuyoshi Abe; 篤義阿部; Hitoshi Sato; 仁佐藤; Tatsuro Hayakawa; 辰郎早川; Akihiko Takeuchi; 竹内　　昭彦
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-06-23
Filing date: 1999-06-23
Publication date: 2001-01-12

Abstract

(57)【要約】【課題】一方の面が支持部材と摺動し他方の面が被加熱
部材と接して被加熱部材を加熱する加熱部材１０、該加
熱部材を有する加熱装置について、加熱部材の支持部材
との摺動抵抗を低減し、また通紙耐久による摺動抵抗の
増加を抑制する。【解決手段】上記加熱部材１０の支持部材と摺動する面
に、セラミック粒子もしくは合成樹脂粒子の少なくとも
一方を金属マトリックス中に分散させた金属層５を設け
たこと。あるいは、加熱部材の支持部材と摺動する面
に、セラミック粒子もしくは合成樹脂粒子の少なくとも
一方を金属マトリックス中に分散させた金属層を設け、
さらにこの層の支持部材側とは反対面側に単一金属もし
くは合金で構成される金属層を積層させたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加熱部材、加熱装
置および画像形成装置に関する。

【０００２】より詳しくは、一方の面が支持部材と摺動
し他方の面が被加熱部材と接して被加熱部材を加熱する
加熱部材、該加熱部材を被加熱部材の加熱手段として備
えた加熱装置、および該加熱装置を画像加熱定着装置と
して備えた画像形成装置に関する。

【０００３】本発明において、加熱装置は、例えば、画
像形成装置において被記録材に形成担持させた未定着画
像を被記録材に永久固着画像として熱定着させる像加熱
装置（加熱定着装置、加熱定着器）、未定着画像を加熱
して仮定着させる像加熱装置、画像を担持した被記録材
を加熱して艶等の表面性を改質する像加熱装置、その他
の被加熱材を乾燥やラミネート等の熱処理する装置であ
る。

【０００４】

【従来の技術】以下、画像形成装置の画像加熱定着装置
を例にして説明する。

【０００５】従来、画像形成装置において、適宜の画像
形成プロセス手段で被記録材に間接あるいは直接に形成
担持させた未定着トナー画像を被記録材面に永久固着画
像として加熱定着させる定着装置としては、熱ローラ方
式の装置が広く用いられている。近年では、クイックス
タートや省エネルギーの観点からフィルム加熱方式の装
置が実用化されているが、さらに高効率な定着装置とし
て金属からなるフィルム自身を発熱させる電磁誘導加熱
方式の装置が提案されている。

【０００６】実開昭５１−１０９７３９号公報には、交
番磁場により加熱部材（発熱体）としての定着フィルム
の金属層に渦電流を誘導させて、そのジュール熱で発熱
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フィルムを発熱
させることができ、ハロゲンランプを熱源とする熱ロー
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。

【０００７】しかしながら、磁場発生手段としての励磁
コイルにより発生した交番磁束のエネルギーは定着フィ
ルム全体の昇温に使われるため放熱損失が大きい。その
ため、投入したエネルギーに対して定着に作用するエネ
ルギーの割合が低く、効率が悪いという欠点があった。

【０００８】そこで、定着に作用するエネルギーを高効
率で得るために、加熱部材である定着フィルムに励磁コ
イルを接近させたり、励磁コイルの交番磁束分布を定着
ニップ部近傍に集中させたりして、高効率の定着装置が
考案された。

【０００９】図１１に、励磁コイルの交番磁束分布を定
着ニップ部に集中させて効率を向上させた電磁誘導加熱
方式の定着装置の一例の概略構成を示す。

【００１０】１０は電磁誘導発熱層（導電体層、磁性体
層、抵抗体層）を有する加熱部材としての円筒状の定着
フィルムである。

【００１１】１６は横断面略半円弧状樋型のフィルム支
持部材であり、円筒状定着フィルム１０はこのフィルム
支持部材１６の外側にルーズに外嵌させてある。

【００１２】１５はフィルム支持部材１６の内側に配設
した磁場発生手段であり、励磁コイル１８とＥ型の磁性
コア（芯材）１７とからなる。

【００１３】３０は弾性加圧ローラであり、定着フィル
ム１０を挟ませてフィルム支持部材１６の下面と所定の
圧接力をもって所定幅の定着ニップ部Ｎ（加熱ニップ
部）を形成させて相互圧接させてある。前記磁場発生手
段１５の磁性コア１７は定着ニップ部Ｎに対応させて配
設してある。

【００１４】加圧ローラ３０は駆動手段Ｍにより矢示の
反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ３０の回
転駆動により、前記加圧ローラ３０と定着フィルム１０
の外面との摩擦力で定着フィルム１０に回転力が作用し
て、前記定着フィルム１０がその内面が定着ニップ部Ｎ
においてフィルム支持部材１６の下面に密着して摺動し
ながら矢示の時計方向に加圧ローラ３０の周速度にほぼ
対応した周速度をもってフィルム支持部材１６の外周を
回転する（加圧ローラ駆動方式）。

【００１５】フィルム支持部材１６は、定着ニップ部Ｎ
への加圧、磁場発生手段１５としての励磁コイル１８と
磁性コア１７の支持、定着フィルム１０の支持、定着フ
ィルム１０の回転時の搬送安定性を図る役目をする。こ
のフィルム支持部材１６は磁束の通過を妨げない絶縁性
の部材であり、高い荷重に耐えられる材料が用いられ
る。

【００１６】図１２に加熱部材としての定着フィルム１
０の層構成の概略図を示す。定着フィルム１０は外側か
ら内側に順に離型層１、弾性層２、発熱層３を有する複
合フィルムである。離型層１はＰＦＡ等の離型性の良い
フッ素樹脂等で構成される。弾性層２はシリコーンゴム
等の弾性に富む合成ゴム等で構成される。発熱層３は電
磁誘導による渦電流により自己発熱する層であり、ニッ
ケル等の強磁性金属で構成される。この発熱層３に非磁
性金属を用いても良いが、強磁性金属を用いた場合に比
べて発熱効率は低下する。

【００１７】励磁コイル１８は不図示の励磁回路から供
給される交番電流によって交番磁束を発生する。交番磁
束は定着ニップ部Ｎの位置に対応しているＥ型の磁性コ
ア１７により定着ニップ部Ｎに集中的に分布し、その交
番磁束は定着ニップ部Ｎにおいて定着フィルム１０の発
熱層３に渦電流を発生させる。この渦電流は電磁誘導発
熱層の固有抵抗によって発熱層３にジュール熱を発生さ
せる。

【００１８】この定着フィルム１０の電磁誘導発熱は交
番磁束を集中的に分布させた定着ニップ部Ｎにおいて集
中的に生じて定着ニップ部Ｎが高効率に加熱される。

【００１９】定着ニップ部Ｎの温度は、温度検知手段
（不図示）を含む温調制御系により、励磁コイル１８へ
の電流供給が制御されることで所定の温度が維持される
ように温調される。

【００２０】而して、加圧ローラ３０が回転駆動され、
それに伴って加熱部材としての円筒状の定着フィルム１
０がフィルム支持部材１６の外周を回転し、励磁回路か
らの励磁コイル１８への給電により、上記のように定着
フィルム１０の電磁誘導発熱がなされて定着ニップ部Ｎ
が所定の温度に立ち上がる。そして温調された状態にお
いて、画像形成手段部（不図示）から搬送された未定着
トナー画像ｔが形成された被記録材Ｐは、定着ニップ部
Ｎの定着フィルム１０と加圧ローラ３０との間に画像面
が上向きに、即ち定着フィルム面に対向して導入され、
定着ニップ部Ｎにおいて画像面が定着フィルム１０の外
面に密着して定着フィルム１０と一緒に定着ニップ部Ｎ
を挟持搬送されていく。この定着ニップ部Ｎを定着フィ
ルム１０と一緒に被記録材Ｐが挟持搬送されていく過程
において定着フィルム１０は加熱されて、被記録材Ｐ上
の未定着トナー画像ｔが加熱定着される。被記録材Ｐは
定着ニップ部Ｎを通過後、定着フィルム１０の外周面か
ら離れて搬送されていく。

【００２１】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、以
上に述べたような加熱部材としての定着フィルム１０の
内周面がフィルム支持部材１６の表面と摺動する構成の
定着装置では、以下のような問題があった。

【００２２】すなわち、定着フィルム１０の回転時は、
定着ニップ部Ｎにおいて前記定着フィルム１０の内面と
フィルム支持部材１６の表面とが摺擦するため、定着フ
ィルム１０の内面とフィルム支持部材１６の表面との間
の摺動性が定着装置の駆動トルクを大きく左右する。特
に加圧ローラ３０駆動の場合、この摺動性が悪いと、定
着フィルム１０とフィルム支持部材１６との摺動抵抗が
大きくなり、定着フィルム１０と駆動伝達手段の加圧ロ
ーラ３０との間でスリップが発生しやすい。特に、通紙
時においては、定着フィルム１０と共に搬送される被記
録材Ｐと加圧ローラ３０との間でスリップが発生しやす
い。

【００２３】この摺動抵抗は、定着ニップ部Ｎにかかる
加圧力が大きいほど大きい。特に、トナー載り量の多い
フルカラー画像形成装置の定着装置として用いる場合、
定着性を向上させるために、モノカラー画像形成装置の
定着装置より加圧力を大きくして、ニップ幅を広く取る
必要がある。またＯＨＰフィルム上のカラートナー像の
透過性を向上させるために、加圧力を大きくして定着ニ
ップ部Ｎ内の面圧をより高くし、トナー像表面を平滑化
する必要がある。このように、フルカラー画像形成装置
の定着装置として使用すると、加圧力が高いために、摺
動抵抗が大きく、スリップ発生が顕著となる。

【００２４】トナー像ｔを載せた被記録材Ｐの通紙時に
スリップが発生した場合、過剰な熱供給とスリップによ
りトナー像ｔが乱され、画像上にスリップ跡が発生す
る。また、このスリップにより、定着装置での被記録材
Ｐの排紙タイミングが遅れて、うまく排紙できずにジャ
ムが発生しやすい。さらに、定着フィルム１０の回転時
の摺動抵抗が大きいほど、定着装置の駆動モータに大き
な駆動トルクを要求されるため、駆動モータのコストが
上昇する問題があった。

【００２５】以上のような問題を解決するために、特開
平５−２７６１９号公報に提案されているように、定着
フィルム１０の内周面とフィルム支持部材１６との間に
耐熱グリース等の潤滑剤を介在させることにより、定着
フィルム１０の回転時の摺動抵抗を軽減させる方法があ
る。

【００２６】しかしながら、定着装置内部のような高温
下で耐熱グリースを使用し続けると、グリースが劣化し
たり、摺動部である定着ニップ部Ｎに分布するグリース
量が減少して、潤滑性が失われる。さらに、定着フィル
ム１０の内周面の金属層の摺動時の削れによるキズや、
その削れ粉よっても、潤滑性が失われる。このように、
耐熱グリースを塗布しても、摺動抵抗が低い状態は長続
きせず、徐々に摺動抵抗が増加する傾向がある。そのた
め、定着装置を使用し続けるほど、被記録材Ｐの搬送が
不安定になり、被記録材Ｐのスリップが多発し、画像不
良や定着装置でのジャムが多発する問題があった。

【００２７】よって、前記潤滑剤の塗布に頼らずに、加
熱部材としての定着フィルム１０の内面もしくはフィル
ム支持部材１６自体の表面の潤滑性を向上させる必要が
ある。

【００２８】そこで本発明は、一方の面が支持部材と摺
動し他方の面が被加熱部材と接して被加熱部材を加熱す
る加熱部材の支持部材との摺動抵抗を低減し、さらに通
紙耐久による摺動抵抗の増加を抑制することを目的とす
る。

【００２９】

【発明が解決しようとしている手段】本発明は、下記に
述べる構成を特徴とする加熱部材、加熱装置および画像
形成装置である。

【００３０】（１）一方の面が支持部材と摺動し他方の
面が被加熱部材と接して被加熱部材を加熱する加熱部材
であって、支持部材と摺動する面にセラミックス粒子も
しくは合成樹脂粒子の少なくとも一方を金属マトリック
ス中に分散させた金属層を設けたことを特徴とする加熱
部材。

【００３１】（２）一方の面が支持部材と摺動し他方の
面が被加熱部材と接して被加熱部材を加熱する加熱部材
であって、支持部材と摺動する面にセラミックス粒子も
しくは合成樹脂粒子の少なくとも一方を金属マトリック
ス中に分散させた金属層を設け、さらにこの層の支持部
材側とは反対面側に単一金属もしくは合金で構成される
金属層を積層させたことを特徴とする加熱部材。

【００３２】（３）前記金属マトリックス中に分散され
たセラミックス粒子は窒化ホウ素もしくグラファイトも
しくは二硫化モリブデンのうちの少なくとも１種類から
なり、その粒径は０．１〜１０μｍであることを特徴と
する（１）に記載の加熱部材。

【００３３】（４）前記金属マトリックス中に分散され
たセラミックス粒子は窒化ホウ素もしくグラファイトも
しくは二硫化モリブデンのうちの少なくとも１種類から
なり、その粒径は０．１〜１０μｍであることを特徴と
する（２）に記載の加熱部材。

【００３４】（５）前記金属マトリックス中に前記セラ
ミックス粒子が分散されている金属層において、セラミ
ックス粒子の全ての含有量が０．２〜２０重量％である
ことを特徴とする（１）または（３）に記載の加熱部
材。

【００３５】（６）前記金属マトリックス中に前記セラ
ミックス粒子が分散されている金属層において、セラミ
ックス粒子の全ての含有量が０．２〜３０重量％である
ことを特徴とする（２）または（４）に記載の加熱部
材。

【００３６】（７）前記金属マトリックス中に分散され
た合成樹脂粒子はフッ素樹脂からなり、その粒径は０．
１〜１０μｍであることを特徴とする（１）に記載の加
熱部材。

【００３７】（８）前記金属マトリックス中に分散され
た合成樹脂粒子はフッ素樹脂からなり、その粒径は０．
１〜１０μｍであることを特徴とする（２）に記載の加
熱部材。

【００３８】（９）前記合成樹脂粒子が分散されている
金属層において、合成樹脂粒子の全ての含有量が２〜４
０体積％であることを特徴とする（１）または（７）に
記載の加熱部材。

【００３９】（１０）前記合成樹脂粒子が分散されてい
る金属層において、合成樹脂粒子の全ての含有量が２〜
５０体積％であることを特徴とする（２）または（８）
に記載の加熱部材。

【００４０】（１１）前記粒子が分散されている金属マ
トリックスは、ニッケルもしくはニッケル基合金である
ことを特徴とする（１）から（１０）の何れかに記載の
加熱部材。

【００４１】（１２）交番磁場の作用により電磁誘導発
熱する層を有することを特徴とする（１）から（１１）
の何れかに記載の加熱部材。

【００４２】（１３）被加熱部材側の表面に離型層を有
することを特徴とする（１）から（１２）の何れかに記
載の加熱部材。

【００４３】（１４）回転体であることを特徴とする
（１）から（１３）の何れかに記載の加熱部材。

【００４４】（１５）エンドレスフィルム状の回転体で
あることを特徴とする（１）から（１３）の何れかに記
載の加熱部材。

【００４５】（１６）被加熱部材を加熱する加熱部材と
して（１）から（１５）の何れかに記載の加熱部材を有
することを特徴とする加熱装置。

【００４６】（１７）一方の面が支持部材と摺動し他方
の面が被加熱部材と接する加熱部材を有し、該加熱部材
で被加熱部材を加熱する加熱装置において、加熱部材が
（１）から（１５）の何れかに記載の加熱部材であるこ
とを特徴とする加熱装置。

【００４７】（１８）一方の面が支持部材と摺動し他方
の面が被加熱部材と接する加熱部材と、該加熱部材を介
して支持部材に圧接してニップを形成する加圧部材と、
を有し、前記ニップ部の加熱部材と加圧部材の間で被加
熱部材を挟持搬送して加熱部材で被加熱部材を加熱する
加熱装置において、加熱部材が（１）から（１５）の何
れかに記載の加熱部材であることを特徴とする加熱装
置。

【００４８】（１９）前記加熱部材は、前記加圧部材も
しくは加熱部材外周面に圧接する圧接部材と加熱部材と
の表面の摩擦によって、加圧部材もしくは圧接部材に従
動して駆動されることを特徴とする（１８）に記載の加
熱装置。

【００４９】（２０）前記被加熱部材が未定着トナー像
を担持した被記録材であり、加熱部材の熱により未定着
トナー像が被記録材に熱定着されることを特徴とする
（１６）から（１９）の何れかに記載の加熱装置。

【００５０】（２１）交番磁場を作用させて前記加熱部
材を電磁誘導発熱させる手段を有することを特徴とする
（１６）から（２０）の何れかに記載の加熱装置。

【００５１】（２２）被記録材に未定着トナー像を形成
する画像形成手段と、その未定着トナー像を被記録材に
熱定着させる加熱定着手段を有する画像形成装置におい
て、加熱定着手段が（１６）から（２１）の何れかに記
載の加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。

【００５２】（２３）前記画像形成装置は、カラー画像
形成が可能であることを特徴とする（２２）に記載の画
像形成装置。

【００５３】〈作用〉金属マトリックスにセラミック
ス粒子もしくは合成樹脂粒子の少なくとも一方を分散さ
せた金属層は、セラミックス粒子もしくは合成樹脂粒子
を分散含有させていない金属層よりも、潤滑性が格段に
優れる。また耐摩耗性も向上する。

【００５４】本発明は、一方の面が支持部材と摺動し他
方の面が被加熱部材と接して被加熱部材を加熱する、金
属層を有する加熱部材、および該加熱部材を有する加熱
装置において、加熱部材の支持部材と摺動する面にセラ
ミックス粒子もしくは合成樹脂の少なくとも一方を金属
マトリックス中に分散させた金属層を設けたことで、加
熱部材の支持部材との摺動面の摺動抵抗を低減し、さら
に通紙耐久による摺動抵抗の増加を抑制することが出来
る。

【００５５】よって、被加熱部材のスリップを防止でき
るので、安定した被加熱部材の搬送を確保することがで
き、画像加熱定着装置にあっては、高品位な画像と安定
した被記録材の搬送を提供することが可能となる。

【００５６】さらに、加熱装置の駆動モータとして、駆
動トルクのより小さなものを使用することができるの
で、製品コストの低減につながる。

【００５７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態について
説明する。

【００５８】〈第１の実施例〉（図１〜図９）（１）画像形成装置例図１は画像形成装置の一例の構成略図である。本例の画
像形成装置は電子写真プロセス利用のカラーレーザプリ
ンタである。

【００５９】１０１は像担持体としての、有機感光体や
アモルファスシリコン感光体でできた感光ドラムであ
り、矢示の反時計方向に所定のプロセス速度（周速度）
で回転駆動される。

【００６０】感光ドラム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。

【００６１】次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
により画像情報の走査露光処理を受ける。レーザ光学箱
１１０は不図示の画像読み取り装置等の画像信号発生装
置から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（オン／オフ）したレーザ光１０３を出力し、
感光ドラム１０１面を走査露光しする。これにより感光
ドラム面に画像情報に対応した静電潜像が形成される。
１０９はレーザ光学箱１１０からの出力レーザ光を感光
ドラム１０１の露光位置に偏向させるミラーである。

【００６２】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、例えばイエロー成
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ドラム１０１と中間
転写ドラム１０５との接触部（或いは近接部）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
後の感光ドラム１０１面はクリーナ１０７により転写残
トナー等の付着残留物の除去を受けて清掃される。

【００６３】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（例えばマゼンタ成分画像、
マゼンタ現像器１０４Ｍが作動）、第３の色分解成分画
像（例えばシアン成分画像、シアン現像器１０４Ｃが作
動）、第４の色分解成分画像（例えば黒成分画像、黒現
像器１０４ＢＫが作動）の各色分解成分画像について順
次実行され、中間転写ドラム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形成
される。

【００６４】中間転写ドラム１０５は、金属ドラム上に
中抵抗の弾性層と高抵抗の表層を設けたもので、感光ド
ラム１０１に接触して或いは近接して感光ドラム１０１
と同じ周速度で矢示の時計方向に回転駆動され、中間転
写ドラム１０５の金属ドラムにバイアス電位を与えて感
光ドラム１０１との電位差で感光ドラム１０１側のトナ
ー画像を前記中間転写ドラム１０５面側に転写させる。

【００６５】上記の中間転写ドラム１０５面に形成され
たカラートナー画像は、前記中間転写ドラム１０５と転
写ローラ１０６との接触ニップ部である二次転写部Ｔ２
において、前記二次転写部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ドラム１
０５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。

【００６６】二次転写部Ｔ２を通過した被記録材Ｐは中
間転写ドラム１０５面から分離されて定着装置（像加熱
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、機外の不図示の排紙トレーに排出され
る。定着装置１００については次の（２）項で詳述す
る。

【００６７】被記録材Ｐに対するカラートナー画像転写
後の中間転写ドラム１０５はクリーナ１０８により転写
残トナー・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は常時は中間転写ドラム１０５
に非接触状態に保持されており、中間転写ドラム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ドラム１０５に接触状態に保持
される。

【００６８】また転写ローラ１０６も常時中間転写ドラ
ム１０５に非接触状態に保持されており、中間転写ドラ
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ドラム１０５に被記録
材Ｐを介して接触状態に保持される。

【００６９】本実施例の画像形成装置は、白黒画像など
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も実行できる。

【００７０】両面画像プリントモードの場合は、定着装
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、定着装置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。

【００７１】（２）定着装置１００本実施例における加熱装置としての定着装置１００は電
磁誘導加熱方式の装置である。図２は本例の定着装置１
００の要部の横断側面模型図、図３は要部の正面模型
図、図４は要部の縦断模型図である。

【００７２】本実施例の定着装置１００は前述図１１の
定着装置と同様に、加熱部材として電磁誘導発熱性の円
筒状の定着フィルムを用いた、加圧ローラ駆動方式、電
磁誘導加熱方式の装置である。図１１の装置と共通の構
成部材・部分には同一の符号を付して再度の説明を省略
する。

【００７３】磁場発生手段は磁性コア１７ａ・１７ｂ・
１７ｃ及び励磁コイル１８からなる。

【００７４】磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃは高透磁
率の部材であり、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がよく、より好ましくは
１００ｋＨｚ以上でも損失の少ないフェライトを用いる
のがよい。

【００７５】励磁コイル１８には給電部１８ａ・１８ｂ
に励磁回路２７（図５）を接続してある。この励磁回路
２７は２０ｋＨｚから５００ｋＨｚの高周波をスイッチ
ング電源で発生できるようになっている。

【００７６】励磁コイル１８は励磁回路２７から供給さ
れる交番電流（高周波電流）によって交番磁束を発生す
る。

【００７７】１６ａ，１６ｂは横断面略半円弧状樋型の
フィルム支持部材であり、開口側を互いに向かい合わせ
て略円柱体を構成し、その外側に加熱部材である円筒状
の定着フィルム１０をルーズに外嵌させてある。

【００７８】前記フィルム支持部材１６ａは、磁場発生
手段としての磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃと励磁コ
イル１８を内側に保持している。また、フィルム支持部
材１６ａには図４のように紙面垂直方向を長手とする良
熱伝導部材４０が定着ニップ部Ｎの加圧ローラ３０との
対向面側で、定着フィルム１０の内側に配設してある。

【００７９】この良熱電導性部材４０は、定着ニップ部
Ｎにおいて、加圧ローラ３０の加圧力に対して、定着フ
ィルム１０をその内周面から支持する部材である。本実
施例においては、良熱伝導性部材４０にアルミニウムを
用いている。前記良熱伝導部材４０は熱伝導率ｋがｋ＝
２４０［Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1］であり、厚さ１［ｍｍ］であ
る。また、良熱伝導部材４０は磁場発生手段である励磁
コイル１８と磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃから発生
する磁場の影響を受けないように、この磁場の外に配設
してある。具体的には、良熱伝導部材４０を励磁コイル
１８に対して磁性コア１７ｃを隔てた位置に配設し、励
磁コイル１８による磁路の外側に位置させて良熱伝導部
材４０に影響を与えないようにしている。

【００８０】２２はフィルム支持部材１６ｂの内面平面
部と良熱伝導部材４０に当接させて配設した横長の加圧
用剛性ステイである。

【００８１】１９は磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃ及
び励磁コイル１８と加圧用剛性ステイ２２の間を絶縁す
るための絶縁部材である。

【００８２】フランジ部材２３ａ・２３ｂはフィルム支
持部材１６ａ・１６ｂのアセンブリの左右両端部に外嵌
し、前記左右位置を固定しつつ回転自在に取り付け、定
着フィルム１０の回転時に前記定着フィルム１０の端部
を受けて定着フィルム１０のフィルム支持部材１６長手
に沿う寄り移動を規制する役目をする。

【００８３】加圧部材としての加圧ローラ３０は、芯金
３０ａと、前記芯金周りに同心一体にローラ状に成形被
覆させた、シリコーンゴム・フッ素ゴム・フッ素樹脂な
どの耐熱性弾性材層３０ｂとで構成されており、芯金３
０ａ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。

【００８４】加圧用剛性ステイ２２の両端部と装置シャ
ーシ側のバネ受け部材２９ａ・２９ｂとの間にそれぞれ
加圧バネ２５ａ・２５ｂを縮設することで加圧用構成ス
テイ２２に押し下げ力を作用させている。これにより良
熱伝導部材４０の下面と加圧ローラ３０の上面とが定着
フィルム１０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。

【００８５】加圧ローラ３０は駆動手段Ｍ（図２）によ
り矢示の反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ
３０の回転駆動により、前記加圧ローラ３０と定着フィ
ルム１０の外面との摩擦力で定着フィルム１０に回転力
が作用し、前記定着フィルム１０の内周面が定着ニップ
部Ｎにおいて良熱伝導部材４０の下面に密着して摺動し
ながら矢示の時計方向に加圧ローラ３０の周速度にほぼ
対応した周速度をもってフィルム支持部材１６ａ・１６
ｂの外周を回転する。

【００８６】良熱伝導部材４０は長手方向の温度分布を
均一にする効果があり、例えば、小サイズ紙を通紙した
場合、定着フィルム１０での非通紙部の熱量が良熱伝導
部材４０へ伝熱し、良熱伝導部材４０における長手方向
の熱伝導により、非通紙部の熱量が小サイズ紙通紙部へ
伝熱される。これにより、小サイズ紙通紙時の消費電力
を低減させる効果も得られる。

【００８７】また、図５に示すように、フィルム支持部
材１６ａの周面に、その長手方向に所定の間隔を置いて
凸リブ部１６ｃを形成具備させ、フィルム支持部材１６
ａの周面と定着フィルム１０の内面との接触摺動抵抗を
低減させて定着フィルム１０の回転負荷を少なくしてい
る。このような凸リブ部１６ｃはフィルム支持部材１６
ｂにも同様に形成具備することができる。

【００８８】図６は交番磁束の発生の様子を模式的に表
したものである。磁束Ｃは発生した交番磁束の一部を表
す。磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃに導かれた交番磁
束Ｃは、磁性コア１７ａと磁性コア１７ｂとの間、そし
て磁性コア１７ａと磁性コア１７ｃとの間において定着
フィルム１０の電磁誘導発熱層に渦電流を発生させる。
この渦電流は電磁誘導発熱層の固有抵抗によって電磁誘
導発熱層にジュール熱（渦電流損）を発生させる。ここ
での発熱量Ｑは電磁誘導発熱層を通る磁束の密度によっ
て決まり図６のグラフような分布を示す。

【００８９】図６のグラフは、縦軸が磁性コア１７ａの
中心を０とした角度θで表した定着フィルム１０におけ
る円周方向の位置を示し、横軸が定着フィルム１０の電
磁誘導発熱層での発熱量Ｑを示す。ここで、発熱域Ｈは
最大発熱量をＱとした場合、発熱量がＱ／ｅ以上の領域
と定義する。これは、定着に必要な発熱量が得られる領
域である。

【００９０】この定着ニップ部Ｎの温度は、不図示の温
度検知手段を含む温調系により励磁コイル１８に対する
電流供給が制御されることで所定の温度が維持されるよ
うに温調される。

【００９１】２６（図２）は定着フィルム１０の温度を
検知するサーミスタなどの温度センサであり、本例にお
いては温度センサ２６で測定した定着フィルム１０の温
度情報をもとに定着ニップ部Ｎの温度を制御するように
している。

【００９２】而して、定着フィルム１０が回転し、励磁
回路２７から励磁コイル１８への給電により上記のよう
に定着フィルム１０の電磁誘導発熱がなされて定着ニッ
プ部Ｎが所定の温度に立ち上がって温調された状態にお
いて、画像形成手段部から搬送された未定着トナー画像
ｔが形成された被記録材Ｐが定着ニップ部Ｎの定着フィ
ルム１０と加圧ローラ３０との間に画像面が上向き、即
ち定着フィルム面に対向して導入され、定着ニップ部Ｎ
において画像面が定着フィルム１０の外面に密着して定
着フィルム１０と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送され
ていく。この定着ニップ部Ｎを定着フィルム１０と一緒
に被記録材Ｐが挟持搬送されていく過程において定着フ
ィルム１０の電磁誘導発熱で加熱されて被記録材Ｐ上の
未定着トナー画像ｔが加熱定着される。被記録材Ｐは定
着ニップ部Ｎを通過すると定着フィルム１０の外面から
分離して排出搬送されていく。被記録材Ｐ上の加熱定着
トナー画像ｔは定着ニップ部Ｎを通過後、冷却して永久
固着像となる。

【００９３】フルカラー画像形成装置の定着装置１００
の定着ニップ部Ｎの幅は、トナー載り量の多いフルカラ
ー画像の定着性を十分に確保するために、最短でも７．
０ｍｍ以上が好ましい。これ以下であると、未定着トナ
ーｔと被記録材Ｐに定着に十分な熱量を与えることがで
きないため、定着不良が発生してしまう。また、ＯＨＰ
フィルムのフルカラー画像の透過性を十分に確保するた
めに、さらに定着ニップ部Ｎの面圧は０．８ｋｇｆ／ｃ
ｍ² 以上が好ましい。これ以下であると、定着されたト
ナー層ｔ表面を十分に平滑にすることができないため、
乱反射光が多くなり、ＯＨＰフィルム上の画像部の透過
光量が少なくなってしまう。

【００９４】以上の観点から、本実施例の定着装置１０
０では、加圧ローラ３０と定着フィルム１０を２１ｋｇ
ｆで加圧させ、定着ニップ部Ｎの幅を約８．０ｍｍ、定
着ニップ部Ｎの面圧を１．２ｋｇｆ／ｃｍ² とした（定
着ニップ部Ｎの長手方向の長さは２２０ｍｍ）。

【００９５】本実施例においては、図２に示すように、
定着フィルム１０の発熱域Ｈ（図６）の対向位置に暴走
時の励磁コイル１８への給電を遮断するため温度検知素
子であるサーモスイッチ５０を配設している。

【００９６】図７は本実施例で使用した安全回路の回路
図である。温度検知素子であるサーモスイッチ５０は２
４ＶのＤＣ電源とリレースイッチ５１と直列に接続され
ており、サーモスイッチ５０が切れると、リレースイッ
チ５１への給電が遮断され、リレースイッチ５１が動作
し、励磁回路27への給電が遮断されることにより励磁コ
イル１８への給電を遮断する構成をとっている。サーモ
スイッチ５０はＯＦＦ動作温度を２２０℃に設定した。

【００９７】また、サーモスイッチ５０は定着フィルム
１０の発熱域Ｈに対向して定着フィルム１０の外面に非
接触に配設した。サーモスイッチ５０と定着フィルム１
０との間の距離は約２ｍｍとした。これにより、定着フ
ィルム１０にサーモスイッチ５０の接触による傷が付く
ことがなく、耐久による定着画像の劣化を防止すること
ができる。

【００９８】本実施例によれば、装置故障による定着装
置暴走時、前述の図１１の装置のような定着ニップ部Ｎ
で発熱する構成とは違い、定着ニップ部Ｎに紙が挟まっ
た状態で定着装置が停止し、励磁コイル１８に給電が続
けられ定着フィルム１０が発熱し続けた場合でも、紙が
挟まっている定着ニップ部Ｎでは発熱していないために
紙が直接加熱されることがない。また、発熱量が多い発
熱域Ｈには、サーモスイッチ５０が配設してあるため、
サーモスイッチ５０が２２０℃を感知して、サーモスイ
ッチが切れた時点で、リレースイッチ５１により励磁コ
イル１８への給電が遮断される。

【００９９】本実施例によれば、紙の発火温度は約４０
０℃近辺であるため紙が発火することなく、定着フィル
ム１０の発熱を停止することができる。

【０１００】温度検知素子としてサーモスイッチのほか
に温度ヒューズを用いることもできる。

【０１０１】本実施例ではトナーｔに低軟化物質を含有
させたトナーを使用したため、定着装置１００にオフセ
ット防止のためのオイル塗布機構を設けていないが、低
軟化物質を含有させていないトナーを使用した場合には
オイル塗布機構を設けてもよい。また、低軟化物質を含
有させたトナーを使用した場合にもオイル塗布や冷却分
離を行ってもよい。

【０１０２】Ａ）励磁コイル１８励磁コイル１８はコイル（線輪）を構成させる導線（電
線）として、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もの（束線）を用い、これを複数回
巻いて励磁コイルを形成している。本例では１０ターン
巻いて励磁コイル１８を形成している。

【０１０３】絶縁被覆は定着フィルム１０の発熱による
熱伝導を考慮して耐熱性を有する被覆を用いるのがよ
い。たとえば、アミドイミドやポリイミドなどの被覆を
用いるとよい。

【０１０４】励磁コイル１８は外部から圧力を加えて密
集度を向上させてもよい。

【０１０５】励磁コイル１８の形状は図２のように発熱
層の曲面に沿うようにしている。本例では定着フィルム
１０の発熱層と励磁コイル１８との間の距離は約２ｍｍ
になるように設定した。

【０１０６】励磁コイル保持部材１９の材質としては絶
縁性に優れ、耐熱性がよいものがよい。例えば、フェノ
ール樹脂、フッ素樹脂、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樹脂などを選択するとよい。

【０１０７】磁性コア１７ａ，１７ｂ，１７ｃ及び励磁
コイル１８と、定着フィルム１０の発熱層との間の距離
はできる限り近づけた方が磁束の吸収効率が高いのであ
るが、この距離が５ｍｍを越えるとこの効率が著しく低
下するため５ｍｍ以内にするのがよい。また、５ｍｍ以
内であれば定着フィルム１０の発熱層と励磁コイル１８
の距離が一定である必要はない。

【０１０８】励磁コイル１８の励磁コイル保持部材１９
からの引出線すなわち１８ａ・１８ｂ（図５）について
は、励磁コイル保持部材１９から外の部分について束線
の外側に絶縁被覆を施している。

【０１０９】Ｂ）定着フィルム１０図８は本実施例における定着フィルム１０の層構成模型
図である。

【０１１０】本実施例の定着フィルム１０は、フィルム
内周面にセラミックス粒子が分散された金属で構成され
る潤滑性発熱層５を設けていることを特徴とする。この
潤滑性発熱層５の外周面に弾性層２と、さらにその外周
面に離型層１とを積層した複合構造の定着フィルム１０
である。

【０１１１】この潤滑性発熱層５が電磁誘導発熱層とし
て機能すると共に、加熱部材としての円筒状の定着フィ
ルム１０の内周面の潤滑性を向上させる。

【０１１２】潤滑性発熱層５と弾性層２との間の接着、
弾性層２と離型層１との間の接着のために、各層間にプ
ライマー層（不図示）を設けてもよい。

【０１１３】略円筒形状である定着フィルム１０におい
て、潤滑性発熱層５がフィルムガイド接触面側であり、
離型層１が加圧ローラ接触面側である。前述したよう
に、発熱層の役割も兼ねる潤滑性発熱層５に交番磁束が
作用することで、潤滑性発熱層５に渦電流が発生して前
記潤滑性発熱層５が発熱する。この層で誘導発熱した熱
が弾性層２・離型層１を介して定着フィルム１０全体を
加熱し、定着ニップ部Ｎに通紙される被記録材Ｐを加熱
してトナーｔ画像の加熱定着がなされる。

【０１１４】ａ．潤滑性発熱層５潤滑性発熱層５を形成するマトリックス金属は、ニッケ
ル、鉄、強磁性ＳＵＳ、ニッケル−コバルト合金といっ
た強磁性金属、もしくはアルミニウムといった非磁性金
属でも良い。

【０１１５】また、定着フィルム１０の内周面の耐久性
向上に着目して、ニッケル−リンやニッケル−リン−ボ
ロン等の耐摩耗性の高い合金でも良い。

【０１１６】また、マトリックス金属にニッケルを用い
た場合、定着フィルム１０の回転時に受ける繰り返しの
屈曲応力による金属疲労を防ぐために、ニッケル中にマ
ンガンを添加するのも良い。

【０１１７】潤滑性発熱層５は潤滑層及び発熱層として
の作用を有しているため、マトリックス金属は非磁性金
属よりも高効率に電磁誘導発熱させる強磁性金属が好ま
しい。より好ましくは、電解めっきや無電解めっきによ
る作製が比較的容易なニッケルもしくはニッケル基合金
が好ましい。

【０１１８】潤滑性発熱層５は、これらの金属マトリッ
クス中にセラミックス粒子を分散させることで、電磁誘
導発熱だけでなく、定着フィルム１０の内周面の潤滑性
向上の作用も有する。

【０１１９】よって、このセラミックス粒子は、摩擦係
数の低いものが良く、自己潤滑性の高いセラミックスが
好ましい。自己潤滑性の高いセラミックスとしては、結
晶構造が六方格子で層状構造をなす窒化ホウ素・グラフ
ァイト・二硫化モリブデンが良い。このうち電解めっき
で潤滑性発熱層５を作成する場合、電鋳内に分散させや
すいものである窒化ホウ素がより好ましい。

【０１２０】また、セラミックス粒子を分散させること
により、潤滑性発熱層５の耐摩耗性も向上させることが
できる。よって、定着フィルム内周面の摺動抵抗と金属
の摩耗による削れ粉を低減できるので、長期にわたり、
定着フィルム１０と、良熱伝導部材４０・フィルム支持
部材１６との摺動抵抗を低減させることができる。

【０１２１】これらのセラミックス粒子の粒径は、０．
１〜１０μｍが好ましい。これより過大でも過小でも、
十分な潤滑性を得ることができない。また、これらの粒
子が分散される潤滑性発熱層５の層厚が１０μｍよりも
薄い場合、粒子の最大粒径はこの層厚を越えないのが好
ましい。粒径が層厚よりも大きいと、表面に粒子の凹凸
が発生し、定着ニップ部Ｎでの圧接により定着フィルム
１０が変形してしまう恐れがある。

【０１２２】セラミックス粒子の含有量は必要に応じて
適宜設定することができるが、０．２〜２０重量％が好
ましい。０．２重量％以下であると、分散させたセラミ
ックス粒子による潤滑性・耐摩耗性向上の効果があまり
認められない。また、セラミックス粒子の含有量が２０
重量％を越えると、得られる複合めっき被膜が脆くな
り、可撓性が低下するだけでなく、発熱効率も低下して
定着能力が低下するため、好ましくない。

【０１２３】潤滑性発熱層５の厚みは、次の式で表され
る表皮深さより厚く、かつ２００μｍ以下にすることが
好ましい。表皮深さσ［ｍ］は、励磁回路の周波数ｆ
［Ｈｚ］と透磁率μと固有抵抗ρ［Ωｍ］で σ＝５０３×（ρ／ｆμ）^1/2 と表される。

【０１２４】これは電磁誘導で使われる電磁波の吸収の
深さを示しており、これより深いところでは電磁波の強
度は１／ｅ以下になっていることを示す。逆に言うと、
殆どのエネルギーはこの深さまでで吸収されている（図
９）。

【０１２５】潤滑性発熱層５の厚さは好ましくは１μｍ
以上１００μｍ以下がよい。潤滑性発熱層５の厚みが１
μｍよりも薄いと、ほとんどの電磁エネルギーが吸収し
きれないため効率が悪くなる。また、潤滑性発熱層５が
１００μｍを超えると剛性が高くなりすぎ、また屈曲性
が悪くなり回転体として使用するには現実的ではない。

【０１２６】本発明の特徴である潤滑性発熱層５（窒化
ホウ素粒子分散ニッケル）は、電解めっき法により得ら
れた複合電鋳である。潤滑性発熱層５は、以下に述べる
ような条件で作製された。まず、スルファミン酸ニッケ
ル、シュウ化ニッケル、硼酸、窒化ホウ素粒子を配合し
た水溶液を準備し、活性炭を充填した容器と電解槽との
間を循環通液しながら電解精製を行ったのち、応力減少
剤、ピット防止剤を添加して電解浴を調整した。これら
の電解浴に適宜の光沢剤を加え、浴温、ｐＨ値を所定値
に保って攪拌を続けながら、回転するステンレス鋼製の
円筒状母型を陰極、ニッケルペレットを入れたチタン製
バスケットを陽極として、窒化ホウ素粒子を分散させた
厚さ約６０μｍの電析体を形成した。得られた潤滑性発
熱層５における窒化ホウ素粒子の含有量は５．５重量％
であった。

【０１２７】以上の構成の潤滑性発熱層５は、定着フィ
ルム１０内周面の潤滑性を向上させ、定着フィルム１０
と、良熱伝導部材４０・フィルム支持部材１６との摺動
抵抗を低減する役割を担う。よって、定着装置１００の
駆動トルクを低減することができる。

【０１２８】ｂ．弾性層２弾性層２は、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシ
リコーンゴム等で、耐熱性、熱伝導率が良い材質が用い
られる。

【０１２９】弾性層２の厚さは１０〜５００μｍが好ま
しい。この弾性層２は定着画像品質を保証するために必
要な厚さである。

【０１３０】カラー画像を印刷する場合、特に写真画像
などでは被記録材Ｐ上で大きな面積に渡ってベタ画像が
形成される。この場合、被記録材Ｐの凹凸あるいはトナ
ー層ｔの凹凸に加熱面（離型層１）が追従できないと加
熱ムラが発生し、伝熱量が多い部分と少ない部分で画像
に光沢ムラが発生する。伝熱量が多い部分は光沢度が高
く、伝熱量が少ない部分では光沢度が低い。弾性層２の
厚さとしては、１０μｍ以下では被記録材あるいはトナ
ー層の凹凸に追従しきれず画像光沢ムラが発生してしま
う。また、弾性層２が１０００μｍ以上の場合には弾性
層の熱抵抗が大きくなりクイックスタートを実現するの
が難しくなる。より好ましくは弾性層２の厚みは５０〜
５００μｍが良い。

【０１３１】弾性層２は、硬度が高すぎると被記録材Ｐ
あるいはトナー層ｔの凹凸に追従しきれず画像光沢ムラ
が発生してしまう。そこで、弾性層２の硬度としては６
０゜（ＪＩＳ−Ａ：ＪＩＳ−ＫＡ型試験機）以下、よ
り好ましくは４５゜以下がよい。弾性層２の熱伝導率
λに関しては、６×１０^-4〜２×１０^-3［cal/cm・sec
・deg ］がよい。熱伝導率λが６×１０^-4［cal/cm・se
c ・deg ］よりも小さい場合には、熱抵抗が大きく、定
着フィルム１０の表層（離型層１）における温度上昇が
遅くなる。熱伝導率λが２×１０^-3［cal/cm・sec ・de
g ］よりも大きい場合には、硬度が高くなりすぎたり、
圧縮永久歪みが悪化する。よって熱伝導率λは６×１０
^-4〜２×１０^-3［cal/cm・sec ・deg ］が良い。より好
ましくは８×１０^-4〜１．５×１０^-3［cal/cm・sec ・
deg ］が良い。

【０１３２】ｃ．離型層１離型層１はフッ素樹脂、シリコーン樹脂、フルオロシリ
コーンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ＰＦＡ、Ｐ
ＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型性かつ耐熱性のよい材料を選択
することができる。

【０１３３】離型層１の厚さは１〜１００μｍが好まし
い。離型層１の厚さが１μｍよりも小さいと塗膜の塗ム
ラで離型性の悪い部分ができたり、耐久性が不足すると
いった問題が発生する。また、離型層が１００μｍを超
えると熱伝導が悪化するという問題が発生し、特に樹脂
系の離型層の場合は硬度が高くなりすぎ、弾性層２の効
果がなくなってしまう。

【０１３４】Ｃ）効果本実施例の定着フィルム１０の構成は、離型層１として
ＰＦＡ３０μｍ、弾性層２としてシリコーンゴム３００
μｍ、潤滑性発熱層５として、平均粒径約１μｍの窒化
ホウ素粒子をニッケル内に５．５重量％分散させた複合
めっき６０μｍからなる。

【０１３５】本実施例で潤滑性発熱層５に分散させた粒
子の窒化ホウ素は、六方晶の結晶構造をもち、１０００
℃以上の雰囲気でも窒化ホウ素単体で摩擦係数０．２程
度を維持する優れた潤滑性を示すものである。

【０１３６】比較例として用いた定着フィルム１０の構
成は前述した従来例の図１２の層構成のものである。即
ち、１はＰＦＡからなる離型層、２はシリコーンゴムか
らなる弾性層、３はニッケルからなる発熱層である。比
較例の定着フィルム１０の構成において、本実施例にお
ける定着フィルム１０と異なる点は、本実施例のような
潤滑性発熱層５ではなく、単に電磁誘導発熱するニッケ
ルからなる発熱層３を設けていることで、それ以外の離
型層１、弾性層２については、材質、層厚ともに同一で
ある。比較例の定着フィルム１０の発熱層３の層厚は、
本実施例の定着フィルム１０の潤滑性発熱層５の層厚
（６０μｍ）と同等になるように６０μｍに設定した。
これにより、各層１・２・３の層厚は比較例と本実施例
で同等であり、定着フィルム１０全体の膜厚も同等とな
る。

【０１３７】本実施例の効果は、定着装置１００の駆動
トルクとジャム発生率を評価することで確認した。

【０１３８】まず、本実施例と比較例の定着フィルム１
０を装着した各々の定着装置１００をフルカラー画像形
成装置に組み込んで、通紙耐久を行った。

【０１３９】比較例の定着フィルム１０では、そのまま
だと摺動抵抗が高く、安定した紙搬送が実現できなかっ
たため、潤滑剤として耐熱グリース約１ｇをフィルムガ
イド接触面側に塗布した。通紙速度は、１分間にＡ４サ
イズ紙が１６枚通紙される速さで、通紙中の温調は定着
可能温度である１９０℃に設定した。

【０１４０】そして、Ａ４サイズ紙を１０万枚通紙する
前後での定着装置１００の駆動トルクと、スリップ発生
率の変化を調べた。

【０１４１】駆動トルクについては、定着フィルム１０
が駆動伝達手段である加圧ローラ３０に従動回転する構
成であるので、駆動トルクは加圧ローラ３０の軸トルク
を測定した。評価方法は、定着温調状態で空回転時の軸
トルクを１０万枚通紙前と後で測定し比較することとし
た。

【０１４２】スリップについては、被記録材Ｐと加圧ロ
ーラ３０間で発生するスリップの発生率を調べた。この
スリップの発生は、定着装置１００に設けられた排紙セ
ンサー（不示図）は被記録材Ｐが所定時間内に定着装置
１００から排紙されたかを検知するもので、その検知信
号をモニターすることで、スリップの発生回数を知るこ
とができる。評価方法は、１０万枚通紙において、初期
０〜５０００ページ間と、終盤９５０００〜１００００
０ページ間におけるスリップ発生率を調べ、比較した。

【０１４３】これらの結果を、表１の実施例１及び比較
例の箇所に示す。

【０１４４】表１に示すように、比較例の定着フィルム
１０では、１０万枚の通紙耐久前後で、駆動トルクが
２．３ｋｇｆ・ｃｍ増加した。これは、グリースのオイ
ル成分が揮発したことによるグリースの劣化と、摺動に
より発生したニッケル層の削れ粉により、グリースの潤
滑性が失われたためである。

【０１４５】また、耐久初期はスリップが発生すること
はなかったが、耐久終盤では、駆動トルク増加により、
スリップ発生率が増大した。

【０１４６】一方、本実施例では、耐久初期において、
潤滑剤の塗布無しに、比較例とほぼ同等の駆動トルクを
実現できる。

【０１４７】さらに、１０万枚通紙後においても、駆動
トルクは＋０．３ｋｇｆ・ｃｍの増加に抑えられてお
り、通紙初期の駆動トルクをほぼ維持していることが分
かる。スリップも耐久初期と終盤で発生することはなか
った。

【０１４８】このように、本実施例の定着フィルム１０
により、終始安定した被記録材の搬送を実現することが
できる。

【０１４９】

【表１】

【０１５０】〈第２の実施例〉次に第２の実施例につい
て説明する。以下に述べる定着フィルム１０の構成を除
き、定着装置・画像形成装置の構成は実施例１と同様で
あるので、これらについての説明は省略する。以下に、
本実施例の定着フィルムについて説明する。

【０１５１】１）定着フィルム１０本実施例の定着フィルム１０も、実施例１の図８の定着
フィルム１０と同様に、定着フィルム１０の内周面に、
金属マトリックス中に粒子を分散させた層である潤滑性
発熱層５を設けた。実施例１と異なる点は、潤滑性発熱
層５の金属マトリックス中に分散させる粒子を合成樹脂
としたことである。

【０１５２】この合成樹脂に、実施例１で用いた自己潤
滑性のあるセラミックスよりも摩擦係数が小さいフッ素
樹脂を用いることで、さらに潤滑性発熱層５の潤滑性を
向上させることができる。

【０１５３】また、実施例１のセラミックスを分散させ
た場合よりも、潤滑性発熱層５の内周面の硬度を低くす
ることができる。

【０１５４】定着フィルム１０の内周面と摺動する良熱
伝導体４０・フィルム支持部材１６の材質の硬度が潤滑
性発熱層５よりも低い場合に、その硬度差をより小さく
することができるので、良熱伝導部材４０・フィルム支
持部材１６の摩耗を低減することができる。ひいては、
摺動抵抗の低減につながる。

【０１５５】２）潤滑性発熱層５潤滑性発熱層５を除き、離型層１、弾性層２は実施例１
と同様であるので、これらについての説明は省略する。

【０１５６】実施例１と同様に、潤滑性発熱層５を形成
するマトリックス金属は、ニッケル、鉄、強磁性ＳＵ
Ｓ、ニッケル−コバルト合金といった強磁性金属、もし
くはアルミニウムといった非磁性金属でも良い。また、
定着フィルム１０の内周面の耐久性向上に着目して、ニ
ッケル−リンやニッケル−リン−ボロン等の耐摩耗性の
高い合金でも良い。また、マトリックス金属にニッケル
を用いた場合、定着フィルム１０の回転時に受ける繰り
返しの屈曲応力による金属疲労を防ぐために、ニッケル
中にマンガンを添加するのも良い。

【０１５７】潤滑性発熱層５は潤滑層及び発熱層として
の作用を有しているため、マトリックス金属は非磁性金
属よりも高効率に電磁誘導発熱させる強磁性金属が好ま
しい。より好ましくは、電解めっきや無電解めっきによ
る作製が比較的容易なニッケルもしくはニッケル基合金
が好ましい。

【０１５８】本実施例の潤滑性発熱層５は、上述のマト
リックス金属中にフッ素樹脂粒子を分散させたものであ
る。

【０１５９】このフッ素樹脂としては、例えば、ＰＦ
Ａ、ＦＥＰ、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ、ＰＣＴＦＥ、ＥＣＴ
ＦＥ、ＰＶＤＦ、ＰＶＦ等が挙げられる。

【０１６０】これらのフッ素樹脂粒子の粒径は、０．１
〜１０μｍが好ましい。これより過大でも過小でも、十
分な潤滑性を得ることができない。また、これらの粒子
が分散される潤滑性発熱層５の層厚が１０μｍよりも薄
い場合、粒子の最大粒径はこの層厚を越えないのが好ま
しい。粒径が層厚よりも大きいと、表面に粒子の凹凸が
発生し、定着ニップ部Ｎでの圧接により定着フィルム１
０が変形してしまう恐れがある。

【０１６１】フッ素樹脂粒子の含有量は必要に応じて適
宜設定することができるが、２〜４０体積％が好まし
い。２体積％以下であると、分散させた粒子による潤滑
性向上の効果があまり認められない。また、粒子の含有
量が４０体積％を越えると、得られる複合めっき被膜が
脆くなり、可撓性が低下するだけでなく、発熱効率が不
十分になる。

【０１６２】３）効果本実施例の定着フィルム１０の構成は、離型層１として
ＰＦＡ３０μｍ、弾性層２としてシリコーンゴム３００
μｍ、潤滑性発熱層５として、平均粒径約１μｍのＰＴ
ＦＥ粒子をニッケル内に２７体積％分散させた複合めっ
き６０μｍからなる。

【０１６３】フッ素樹脂は、他の合成樹脂に比べて、非
常に摩擦係数が小さいため、潤滑性に富むものである。
これを金属マトリックス中に分散させた潤滑性発熱層５
を設けることで、定着フィルム１０の内周面の潤滑性を
向上させる。

【０１６４】本実施例の定着フィルム１０についても、
実施例１と同様な評価を行った。

【０１６５】実施例１での比較と同様に、比較例は図１
２に示すように、内周面がニッケルの発熱層３を有する
構成の定着フィルム１０である。比較例の定着フィルム
１０では、そのままだと摺動抵抗が高く、安定した紙搬
送が実現できなかったため、潤滑剤として耐熱グリース
約１ｇをフィルムガイド接触面側に塗布している。

【０１６６】本実施例の効果は、実施例１と同様に、Ａ
４サイズ紙１０万枚通紙耐久における定着装置の駆動ト
ルクとスリップ発生率を評価することで確認した。通紙
速度および通紙中の温調温度、また駆動トルクとスリッ
プ発生率の測定方法は、実施例１と同様である。

【０１６７】この結果を表１の実施例２の箇所に示す。

【０１６８】本実施例では、耐久初期において、潤滑剤
を塗布せずに、比較例とほぼ同等の駆動トルクを実現で
きる。

【０１６９】さらに、１０万枚通紙後においても、駆動
トルクの増加が＋０．２ｋｇｆ・ｃｍと、比較例の＋
２．３ｋｇｆ・ｃｍに比べて軽微であり、通紙初期の駆
動トルクをほぼ維持していることが分かる。

【０１７０】また本実施例では、スリップも耐久初期と
終盤で発生することはなかったが、比較例では耐久終盤
においてスリップが１３１／５０００の確率で発生し
た。

【０１７１】このように、本実施例の定着フィルム１０
によって終始安定した被記録材の搬送を実現することが
できる。

【０１７２】〈第３の実施例〉（図１０）次に第３の実施例について説明する。以下に述べる定着
フィルム１０を除き、定着装置・画像形成装置の構成は
実施例１と同様であるので、これらについての説明は省
略する。以下に本実施例の定着フィルム１０の構成を説
明する。

【０１７３】１）定着フィルム１０図１０は、本実施例の定着フィルム１０の構成を示す横
断面概略図である。

【０１７４】本実施例の定着フィルム１０は、定着フィ
ルム内周面に、単一金属もしくは合金マトリックス中に
セラミックス粒子を分散させた金属層４と、その外周面
に単一金属もしくは合金からなる金属層３を積層させた
ことを特徴とするものである。

【０１７５】ここでは、前者の金属層４を主に定着フィ
ルム１０内周面の潤滑作用を有するので潤滑層、後者の
金属層３を電磁誘導発熱作用を有するので発熱層と呼
ぶ。

【０１７６】また潤滑層４も、分散粒子のマトリックス
に金属を用いているので、多少の発熱作用を有する。

【０１７７】本実施例の定着フィルム１０は、発熱作用
部と潤滑作用部を分離しているため、分散粒子による電
磁誘導発熱作用の阻害を受け難い。そのため、潤滑層４
に分散される粒子の含有量の上限値を、実施例１と同２
で述べた潤滑性発熱層５よりも多くすることができる。
よって、発熱効率を犠牲にすることなく、定着フィルム
１０の内周面の潤滑性をより高めることができる。

【０１７８】２）発熱層３離型層１、弾性層２の材質及び層厚は、実施例１と同様
であるので、これらについての説明は省略する。

【０１７９】発熱層３はニッケル、鉄、強磁性ＳＵＳ、
ニッケル−コバルト合金といった強磁性体の金属を用い
るとよい。非磁性の金属でも良いが、より好ましくは磁
束の吸収の良いニッケル、鉄、磁性ステンレス、コバル
ト−ニッケル合金等の金属が良い。また、定着フィルム
１０回転時に受ける繰り返しの屈曲応力による金属疲労
を防ぐために、ニッケル中にマンガンを添加するのも良
い。

【０１８０】その厚みは次の式で表される表皮深さより
厚くかつ２００μｍ以下にすることが好ましい。表皮深
さσ［ｍ］は、励磁回路の周波数ｆ［Ｈｚ］と透磁率μ
と固有抵抗ρ［Ωｍ］で σ＝５０３×（ρ／ｆμ）^1/2 と表される。

【０１８１】これは電磁誘導で使われる電磁波の吸収の
深さを示しており、これより深いところでは電磁波の強
度は１／ｅ以下になっていることを示す。逆にいうと殆
どのエネルギーはこの深さまでで吸収されている（図
９）。

【０１８２】発熱層３の厚さは好ましくは１μｍ以上が
よい。発熱層３の厚みが１μｍよりも薄いと、ほとんど
の電磁エネルギーが吸収しきれないため効率が悪くな
る。また、発熱層３と潤滑層４の和が１００μｍ以下に
なるように、発熱層３の層厚を設定するのが良い。発熱
層３と潤滑層４の和が１００μｍを超えると剛性が高く
なりすぎ、また屈曲性が悪くなり回転体として使用する
には現実的ではない。

【０１８３】３）潤滑層４潤滑層４を構成するマトリックスは金属であり、ニッケ
ル、鉄、強磁性ＳＵＳ、ニッケル−コバルト合金といっ
た強磁性金属もしくは、アルミニウムといった非磁性金
属でも良い。また、定着フィルム１０の耐久性向上に着
目して、ニッケル−リンやニッケル−リン−ボロン等の
耐摩耗性の高い合金でも良い。また、定着フィルム１０
回転時に受ける繰り返しの屈曲応力による金属疲労を防
ぐために、ニッケル中にマンガンを添加するのも良い。
このような金属を用いることで、定着フィルム１０の耐
久性が向上する。

【０１８４】マトリックスに金属を用いるので、潤滑層
４に発熱層としての作用も付加することができるが、強
磁性金属を用いた方が非磁性金属よりも高効率に電磁誘
導発熱させることができる。

【０１８５】よって、好ましくは、潤滑層４のマトリッ
クス金属は強磁性金属が良く、さらに好ましくは、電解
めっきや無電解めっきによる作製が比較的容易なニッケ
ルもしくはニッケル基合金が良い。

【０１８６】潤滑層４は、これらの金属マトリックス中
にセラミックス粒子を分散させて、フィルム内周面の潤
滑性向上をねらったものである。

【０１８７】このセラミックス粒子は、摩擦係数の低い
ものが良く、自己潤滑性の高いセラミックスが良い。自
己潤滑性の高いセラミックスとしては、結晶構造が六方
格子で層状構造をなす窒化ホウ素・グラファイト・二硫
化モリブデンが良い。このうち電解めっきで潤滑層４を
作成する場合、電鋳内に分散させやすいものである窒化
ホウ素がより好ましい。

【０１８８】また、セラミックス粒子を分散させること
により、潤滑層４の耐摩耗性も向上させることができ
る。

【０１８９】よって、定着フィルム１０の内周面の摺動
抵抗と金属の摩耗による削れ粉を低減できるので、長期
にわたり定着フィルム１０と良熱伝導部材４０・フィル
ム支持部材１６の摺動抵抗を低減させることができるこ
れらのセラミックス粒子の粒径は、０．１〜１０μｍが
好ましい。これより過大でも過小でも、十分な潤滑性を
得ることができない。また、これらの粒子が分散される
潤滑層４の層厚が１０μｍよりも薄い場合、粒子の最大
粒径はこの層厚を越えないのが好ましい。粒径が層厚よ
りも大きいと、表面に粒子の凹凸が発生し、定着ニップ
部Ｎでの圧接により定着フィルム１０が変形してしまう
恐れがある。

【０１９０】セラミックス粒子の含有量は必要に応じて
適宜設定することができるが、０．２〜３０重量％が好
ましい。０．２重量％以下であると、分散させたセラミ
ックス粒子による潤滑性・耐摩耗性向上の効果があまり
認められない。また、セラミックス粒子の含有量が３０
重量％を越えると、得られる複合めっき被膜が脆くな
り、可撓性が低下するため、好ましくない。

【０１９１】本実施例の定着フィルム１０は、発熱作用
部と潤滑作用部を分離しているため、分散されたセラミ
ックス粒子による電磁誘導発熱作用の阻害が、実施例１
で述べた潤滑性発熱層５の場合よりも小さい。

【０１９２】そのため、本実施例の潤滑層４のセラミッ
ク粒子含有量の上限値は、実施例１で述べた潤滑性発熱
層５における値（２０重量％）よりも多く設定できる。

【０１９３】以上に述べた潤滑層４は、電解めっき法に
より得られた複合電鋳である。実施例１と同様なめっき
条件により、作製した。

【０１９４】４）効果本実施例の定着フィルム１０は、離型層１としてＰＦＡ
３０μｍ、弾性層２としてシリコーンゴム３００μｍ、
発熱層３としてニッケル４５μｍ、潤滑層４として平均
粒径１μｍの窒化ホウ素粒子をニッケル内に分散させた
複合めっき１５μｍからなる構成である。

【０１９５】本実施例の定着フィルム１０の内周面であ
る潤滑層４は、実施例１の定着フィルム１０の内周面の
潤滑性発熱層５と同様の構成である。この潤滑層４は、
定着フィルム１０の内周面の潤滑性を向上させ、定着フ
ィルム１０の回転時の摺動抵抗を低減し、定着装置の駆
動トルクを低減することができる。

【０１９６】よって、本実施例の定着フィルム１０にお
いても、実施例１と同様に、終始安定した被記録材の搬
送を実現できる。

【０１９７】〈第４の実施例〉次に第４の実施例につい
て説明する。以下に述べる定着フィルム１０を除き、定
着装置・画像形成装置の構成は実施例１と同様であるの
で、これらについての説明は省略する。以下に、本実施
例の定着フィルム１０について説明する。

【０１９８】１）定着フィルム１０本実施例の定着フィルム１０も、実施例３と同様に、定
着フィルム１０の内周面に潤滑作用を有する潤滑層４を
設け、その外周面に発熱層３を積層させたことを特徴と
するものである。

【０１９９】実施例３と異なる点は、潤滑層４に分散さ
せる粒子を合成樹脂としたことである。

【０２００】この合成樹脂に、実施例３で用いた自己潤
滑性のあるセラミックスよりも摩擦係数が小さいフッ素
樹脂を用いることで、さらに潤滑層４の潤滑性を向上さ
せることができる。

【０２０１】また、実施例３のセラミックス粒子を分散
させた場合よりも、潤滑層４の内周面の硬度を低くする
ことができる。例えば、定着フィルム１０の内周面と摺
動する良熱伝導部材４０・フィルム支持部材１６の材質
の硬度が潤滑層４よりも低い場合に、その硬度差をより
小さくすることができるので、良熱伝導部材４０・フィ
ルム支持部材１６の摩耗を低減することができる。ひい
ては、摺動抵抗の低減につながる。

【０２０２】２）潤滑層４潤滑層４を除き、離型層１、弾性層２、発熱層３につい
ては実施例３と同様であるので、これらについての説明
は省略する。

【０２０３】フッ素樹脂は、他の合成樹脂に比べて、非
常に摩擦係数が小さいため、潤滑性に富むものである。
これを金属マトリックス中に分散させた潤滑層４を設け
ることで、定着フィルム１０の内周面の潤滑性を向上さ
せる。

【０２０４】実施例３と同様に、潤滑層４を構成するマ
トリックス金属としては、ニッケル、鉄、強磁性ＳＵ
Ｓ、ニッケル−コバルト合金といった強磁性金属、もし
くはアルミニウムといった非磁性金属でも良い。また、
定着フィルム１０の耐久性向上に着目して、ニッケル−
リンやニッケル−リン−ボロン等の耐摩耗性の高い合金
でも良い。また、定着フィルム１０回転時に受ける繰り
返しの屈曲応力による金属疲労を防ぐために、ニッケル
中にマンガンを添加するのも良い。このような金属を用
いることで、定着フィルム１０の耐久性が向上する。

【０２０５】マトリックスに金属を用いるので、潤滑層
４に発熱層としての作用も付加することができるが、強
磁性金属を用いた方が非磁性金属よりも高効率に電磁誘
導発熱させることができる。

【０２０６】よって、好ましくは、潤滑層４のマトリッ
クス金属は強磁性金属が良く、さらに好ましくは、電解
めっきや無電解めっきによる作製が比較的容易なニッケ
ルもしくはニッケル基合金が良い。

【０２０７】本実施例の潤滑層４は、上述のマトリック
ス金属中にフッ素樹脂を分散させたものである。

【０２０８】このフッ素樹脂としては、例えば、ＰＦ
Ａ、ＦＥＰ、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ、ＰＣＴＦＥ、ＥＣＴ
ＦＥ、ＰＶＤＦ、ＰＶＦ等が挙げられる。

【０２０９】これらのフッ素樹脂粒子の粒径は、０．１
〜１０μｍが好ましい。これより過大でも過小でも、十
分な潤滑性を得ることができない。また、これらの粒子
が分散される潤滑層４の層厚が分散される潤滑層４の層
厚が１０μｍよりも薄い場合、粒子の最大粒径はこの層
厚を越えないのが好ましい。粒径が層厚よりも大きい
と、表面に粒子の凹凸が発生し、定着ニップ部Ｎでの圧
接により定着フィルム１０が変形してしまう恐れがあ
る。

【０２１０】フッ素樹脂粒子の含有量は必要に応じて適
宜設定することができるが、２〜５０体積％が好まし
い。２体積％以下であると、分散させた粒子による潤滑
性向上の効果があまり認められない。また、粒子の含有
量が５０体積％を越えると、得られる複合めっき被膜が
脆くなり、可撓性が低下するため、好ましくない。

【０２１１】本実施例の定着フィルム１０は、発熱作用
部と潤滑作用部を分離しているため、分散されたフッ素
樹脂粒子による電磁誘導発熱作用の阻害が、実施例１で
述べた潤滑性発熱層５の場合よりも小さい。

【０２１２】そのため、本実施例の潤滑層４のフッ素樹
脂粒子含有量の上限値は、実施例１で述べた潤滑性発熱
層５における値（４０体積％）よりも多く設定できる。

【０２１３】３）効果本実施例の定着フィルム１０は、離型層１としてＰＦＡ
３０μｍ、弾性層２としてシリコーンゴム３００μｍ、
発熱層３としてニッケル４５μｍ、潤滑層４として平均
粒径１μｍのＰＴＦＥ粒子をニッケル内に分散させた複
合めっき１５μｍからなる構成とした。

【０２１４】本実施例の定着フィルム１０の内周面であ
る潤滑層４は、実施例２の定着フィルム１０内周面の潤
滑性発熱層５と同様の構成である。この潤滑層４は、定
着フィルム１０の内周面の潤滑性を向上させ、定着フィ
ルム１０の回転時の摺動抵抗を低減し、定着装置の駆動
トルクを低減することができる。

【０２１５】よって、本実施例の定着フィルム１０にお
いても、実施例１と同様に、終始安定した被記録材の搬
送を実現できる。

【０２１６】〈その他〉１）潤滑性発熱層５または潤滑層４は金属マトリックス
中にセラミックス粒子と合成樹脂粒子の両者の混合物を
分散させて構成することもできる。

【０２１７】２）定着ニップ部Ｎにおける良熱伝導部材
４０の下面と定着フィルム１０の内周面との相互摺動摩
擦力を低減化させるために定着ニップ部Ｎの良熱伝導部
材４０の下面と定着フィルム１０の内周面との間に耐熱
性グリスなどの潤滑剤を介在させる、あるいは良熱伝導
性部材４０の下面を潤滑部材で被覆することもできる。
これは、良熱伝導部材４０としてアルミニウムを用いた
場合のように表面の滑り性が材質的によくない或いは仕
上げ加工を簡素化した場合に、摺動する定着フィルム１
０に傷をつけて定着フィルム１０の耐久性が悪化してし
まうことを防ぐものである。

【０２１８】以上述べてきた全ての実施例において、上
記の潤滑剤塗布や潤滑部材によって、さらに駆動トルク
低減と長寿命化を図ることができる。

【０２１９】３）また、各実施例における定着装置は、
加熱部材としてのエンドレスベルト状の定着フィルムを
複数の部材間に懸回張設して駆動手段で回転させる構
成、ロール巻きにした有端の長尺の定着フィルムを繰り
出して走行させる構成などにすることもできる。

【０２２０】４）定着フィルム１０は、モノクロあるい
は１パスマルチカラー画像などの加熱定着用の場合は弾
性層２を省略した形態のものとすることもできる。また
離型層１も省略した形態のものとすることもできる。他
の所望の機能層を追加した層構成のものとすることもで
きる。

【０２２１】５）加圧部材３０はローラに限らず、回動
ベルト型など他の形態の部材にすることもできる。

【０２２２】また加圧部材３０側からも被記録材に熱エ
ネルギーを供給するために、加圧部材３０側にも電磁誘
導加熱などの発熱手段を設けて所定の温度に加熱・温調
する装置構成にすることもできる。

【０２２３】６）本発明の加熱装置は実施例の画像加熱
定着装置としてに限らず、画像を担持した被記録材を加
熱してつや等の表面性を改質する像加熱装置、仮定着す
る像加熱装置、その他の被加熱材を乾燥やラミネート等
の熱処理する装置などとして広く活用できる。

【０２２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、一
方の面が支持部材と摺動し他方の面が被加熱部材と接し
て被加熱部材を加熱する、金属層を有する加熱部材、お
よび該加熱部材を有する加熱装置において、加熱部材の
支持部材と摺動する面にセラミック粒子もしくは合成樹
脂の少なくとも一方を金属マトリックス中に分散させた
金属層を設けたことで、加熱部材の支持部材との摺動面
の摺動抵抗を低減し、さらに通紙耐久による摺動抵抗の
増加を抑制することが出来る。

【０２２５】よって、被加熱部材のスリップを防止でき
るので、安定した被加熱部材の搬送を確保することがで
き、画像加熱定着装置にあっては、高品位な画像と安定
した被記録材の搬送を提供することが可能となる。

【０２２６】さらに、加熱装置の駆動モータとして、駆
動トルクのより小さなものを使用することができるの
で、製品コストの低減につながる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例における画像形成装置の概略構
成模型図

【図２】定着装置の要部の横断側面模型図

【図３】同じく要部の正面模型図

【図４】同じく要部の縦断模型図

【図５】内部に励磁コイルと磁性コアを配設支持させ
た右側のフィルムガイド部材の斜視模型図

【図６】磁場発生手段と発熱量の関係を示した図

【図７】安全回路図

【図８】加熱部材としての電磁誘導発熱性定着フィル
ムの層構成模型図

【図９】発熱層深さと電磁波強度の関係を示したグラ
フ

【図１０】第３の実施例における加熱部材としての電
磁誘導発熱性定着フィルムの層構成模型図

【図１１】電磁誘導発熱方式の加熱装置（画像加熱定
着装置）の一例の概略構成模型図

【図１２】加熱部材としての電磁誘導発熱性定着フィ
ルムの層構成模型図

【符号の説明】

１…離型層、２…弾性層、３…発熱層、４…潤滑層、５
…潤滑性発熱層、１０…定着フィルム、１６…フィルム
支持部材、１７…励磁コア、１８…励磁コイル、２２…
加圧用剛性ステイ、２３…フランジ部材、２５…加圧バ
ネ、２６…温度センサ、２７…励磁回路、３０…加圧ロ
ーラ、４０…良熱伝導部材、５０…サーモスイッチ、５
１…リレースイッチ、１００…定着装置、１０１…感光
ドラム、１０２…帯電装置、１０３…レーザー光、１０
４…現像器、１０５…中間転写ドラム、１０６…転写ロ
ーラ、１０７…クリーナ、Ｃ…交番磁束、Ｈ…発熱位
置、Ｍ…駆動手段、Ｎ…定着ニップ部、Ｐ…被記録材、
ｔ…トナー、Ｔ１…一次転写部、Ｔ２…二次転写部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤仁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)発明者早川辰郎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)発明者竹内昭彦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Ｆターム(参考） 2H033 AA23 BA11 BA57 BE03 3K059 AB00 AB19 AB27 AB28 AC07 AC33 AD07 AD15 AD34 AD35 CD44

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方の面が支持部材と摺動し他方の面が被
加熱部材と接して被加熱部材を加熱する加熱部材であっ
て、支持部材と摺動する面にセラミックス粒子もしくは
合成樹脂粒子の少なくとも一方を金属マトリックス中に
分散させた金属層を設けたことを特徴とする加熱部材。
【請求項２】一方の面が支持部材と摺動し他方の面が被
加熱部材と接して被加熱部材を加熱する加熱部材であっ
て、支持部材と摺動する面にセラミックス粒子もしくは
合成樹脂粒子の少なくとも一方を金属マトリックス中に
分散させた金属層を設け、さらにこの層の支持部材側と
は反対面側に単一金属もしくは合金で構成される金属層
を積層させたことを特徴とする加熱部材。
【請求項３】前記金属マトリックス中に分散されたセラ
ミックス粒子は窒化ホウ素もしくグラファイトもしくは
二硫化モリブデンのうちの少なくとも１種類からなり、
その粒径は０．１〜１０μｍであることを特徴とする請
求項１に記載の加熱部材。
【請求項４】前記金属マトリックス中に分散されたセラ
ミックス粒子は窒化ホウ素もしくグラファイトもしくは
二硫化モリブデンのうちの少なくとも１種類からなり、
その粒径は０．１〜１０μｍであることを特徴とする請
求項２に記載の加熱部材。
【請求項５】前記金属マトリックス中に前記セラミック
ス粒子が分散されている金属層において、セラミックス
粒子の全ての含有量が０．２〜２０重量％であることを
特徴とする請求項１または３に記載の加熱部材。
【請求項６】前記金属マトリックス中に前記セラミック
ス粒子が分散されている金属層において、セラミックス
粒子の全ての含有量が０．２〜３０重量％であることを
特徴とする請求項２または４に記載の加熱部材。
【請求項７】前記金属マトリックス中に分散された合成
樹脂粒子はフッ素樹脂からなり、その粒径は０．１〜１
０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の加熱部
材。
【請求項８】前記金属マトリックス中に分散された合成
樹脂粒子はフッ素樹脂からなり、その粒径は０．１〜１
０μｍであることを特徴とする請求項２に記載の加熱部
材。
【請求項９】前記合成樹脂粒子が分散されている金属層
において、合成樹脂粒子の全ての含有量が２〜４０体積
％であることを特徴とする請求項１または７に記載の加
熱部材。
【請求項１０】前記合成樹脂粒子が分散されている金属
層において、合成樹脂粒子の全ての含有量が２〜５０体
積％であることを特徴とする請求項２または８に記載の
加熱部材。
【請求項１１】前記粒子が分散されている金属マトリッ
クスは、ニッケルもしくはニッケル基合金であることを
特徴とする請求項１から１０の何れかに記載の加熱部
材。
【請求項１２】交番磁場の作用により電磁誘導発熱する
層を有することを特徴とする請求項１から１１の何れか
に記載の加熱部材。
【請求項１３】被加熱部材側の表面に離型層を有するこ
とを特徴とする請求項１から１２の何れかに記載の加熱
部材。
【請求項１４】回転体であることを特徴とする請求項１
から１３の何れかに記載の加熱部材。
【請求項１５】エンドレスフィルム状の回転体であるこ
とを特徴とする請求項１から１３の何れかに記載の加熱
部材。
【請求項１６】被加熱部材を加熱する加熱部材として請
求項１から１５の何れかに記載の加熱部材を有すること
を特徴とする加熱装置。
【請求項１７】一方の面が支持部材と摺動し他方の面が
被加熱部材と接する加熱部材を有し、該加熱部材で被加
熱部材を加熱する加熱装置において、加熱部材が請求項
１から１５の何れかに記載の加熱部材であることを特徴
とする加熱装置。
【請求項１８】一方の面が支持部材と摺動し他方の面が
被加熱部材と接する加熱部材と、該加熱部材を介して支
持部材に圧接してニップを形成する加圧部材と、を有
し、前記ニップ部の加熱部材と加圧部材の間で被加熱部
材を挟持搬送して加熱部材で被加熱部材を加熱する加熱
装置において、加熱部材が請求項１から１５の何れかに
記載の加熱部材であることを特徴とする加熱装置。
【請求項１９】前記加熱部材は、前記加圧部材もしくは
加熱部材外周面に圧接する圧接部材と加熱部材との表面
の摩擦によって、加圧部材もしくは圧接部材に従動して
駆動されることを特徴とする請求項１８に記載の加熱装
置。
【請求項２０】前記被加熱部材が未定着トナー像を担持
した被記録材であり、加熱部材の熱により未定着トナー
像が被記録材に熱定着されることを特徴とする請求項１
６から１９の何れかに記載の加熱装置。
【請求項２１】交番磁場を作用させて前記加熱部材を電
磁誘導発熱させる手段を有することを特徴とする請求項
１６から２０の何れかに記載の加熱装置。
【請求項２２】被記録材に未定着トナー像を形成する画
像形成手段と、その未定着トナー像を被記録材に熱定着
させる加熱定着手段を有する画像形成装置において、加
熱定着手段が請求項１６から２１の何れかに記載の加熱
装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２３】前記画像形成装置は、カラー画像形成が
可能であることを特徴とする請求項２２に記載の画像形
成装置。