JP2001027858A - 加熱装置、像加熱装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】相互圧接してニップ部Ｎを形成する加熱部材１
０と加圧部材３０を有し、前記ニップ部Ｎで被加熱部材
Ｐを挟持搬送して加熱する加熱装置１００に関して、該
加熱装置をワックスを内包したトナーを用いた画像の加
熱定着装置とした場合においてもトナーブリスターの発
生しないオンデマンド定着を実現すること。 【解決手段】前記ニップ部Ｎの加圧力をニップ部Ｎの幅
中心Ｎｃを通る法線Ｙに対して被加熱部材搬送方向下流
側にオフセットさせたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、相互圧接してニッ
プ部を形成する加熱部材と加圧部材を有し、前記ニップ
部で被加熱部材を挟持搬送して加熱する加熱装置、ある
いは像加熱装置、及び前記加熱装置あるいは像加熱装置
を備えた電子写真装置・静電記録装置などの画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】便宜上、複写機・プリンタ等の画像形成
装置に具備させる、トナー画像を被記録材に加熱定着さ
せる定着装置を例にして説明する。

【０００３】画像形成装置において、電子写真プロセス
・静電記録プロセス・磁気記録プロセス等の適宜の画像
形成プロセス手段部で被記録材（転写材シート・エレク
トロファックスシート・静電記録紙・ＯＨＰシート・印
刷用紙・フォーマット紙など）に転写方式あるいは直接
方式にて形成担持させた目的の画像情報の未定着画像
（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
用いられていた。近時はクイックスタートや省エネルギ
ーの観点から、オンデマンド定着を実現するフィルム加
熱方式（ベルト加熱方式）の装置が実用化されている。
また電磁誘導加熱方式の装置も提案されている。

【０００４】ａ）熱ロ−ラ方式の定着装置 これは、加熱部材としての定着ローラ（加熱ロ−ラ）と
加圧部材としての加圧ローラとの圧接ローラ対を基本構
成とし、該ローラ対を回転させ、該ローラ対の相互圧接
部である定着ニツプ部に画像定着すべき未定着トナー画
像を形成担持させた被記録材を導入して扶持搬送させ
て、定着ローラの熱と、定着ニツプ部の加圧力にて未定
着トナー画像を録材面に熱圧定着させるものである。定
着ローラは、一般に、アルミニウムの中空金属ロ−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
ゲンランプヘの通電が制御されて温調される。

【０００５】特に、最大４層のトナー画像層を十分に加
熱溶融させて混色させる能力を要求される、フルカラー
の画像形成を行う画像形成装置の定着装置としては、定
着ローラの芯金を高い熱容量を有するものにし、またそ
の芯金外周にトナー画像を包み込んで均一に溶融するた
めのゴム弾性層を具備させ、そのゴム弾性層を介してト
ナー画像の加熱を行っている。また、加圧ローラ内にも
熱源を具備させて加圧ローラも加熱・温調する構成にし
たものもある。

【０００６】ｂ）フィルム加熱方式の定着装置 フィルム加熱方式の定着装置は、例えば特開昭６３−３
１３１８２号公報・特開平２−１５７８７８号公報・特
開平４−４４０７５号公報・特開平４−２０４９８０号
公報等に提案されている。

【０００７】即ち、加熱体としての一般にセラミックヒ
ータと、加圧部材としての加圧ローラとの間に耐熱性フ
ィルム（定着フィルム）を挟ませてニツプ部を形成さ
せ、該ニツプ部のフィルムと加圧ローラとの間に画像定
着すべき未定着トナー画像を形成担持させた被記録材を
導入してフィルムと一緒に扶持搬送させることでニツプ
部においてセラミックヒータの熱をフィルムを介して被
記録材に与え、またニツプ部の加圧力にて未定着トナー
画像を被記録材面に熱圧定着させるものである。

【０００８】このフィルム加熱方式の定着装置は、セラ
ミックヒータ及びフィルムとして低熱容量の部材を用い
てオンデマンドタイプの装置を構成することができ、画
像形成装置の画像形成実行時のみ熱源としてのセラミッ
クヒータに通電して所定の定着温度に発熱させた状態に
すればよく、画像形成装置の電源オンから画像形成実行
可能状態までの待ち時間が短く（クイックスタート
性）、スタンバイ時の消費電力も大幅に小さい（省電
力）等の利点がある。

【０００９】Ｃ）電磁誘導加熱方式の定着装置 実開昭５１−１０９７３９号公報には、磁束により加熱
部材としての定着ローラに電流を誘導させてジュール熱
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て、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。

【００１０】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が定着ロー
ラ全体の昇温に使われるため放熱損失が大きく、投入エ
ネルギーに対する定着エネルギーの密度が低く効率が悪
いという欠点があった。そこで、定着に作用するエネル
ギーを高密度で得るために発熱体である定着ローラに励
磁コイルを接近させたり、励磁コイルの交番磁束分布を
定着ニツ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。

【００１１】図１３に、励磁コイルの交番磁束分布を定
着ニツプ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した。

【００１２】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、電磁誘導発熱性の加熱回転体
としての円筒状の定着フィルムである。

【００１３】１６は横断面略半円弧状樋型のフィルムガ
イド部材であり、円筒状定着フィルム１０はこのフィル
ムガイド部材１６の外側にルーズに外嵌させてある。

【００１４】１５はフィルムガイド部材１６の内側に配
設した磁場発生手段であり、励磁コイル１８と型の磁性
コア（芯材）１７とからなる。

【００１５】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ガイド部材１６の下面と所定
の圧接力をもって所定幅の定着ニツプ部Ｎを形成させて
相互圧接させてある。上記磁場発生手段１５の磁性コア
１７は定着ニツプ部Ｎに対応位置させて配設してある。

【００１６】加圧ローラ３０は駆動手投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
転駆動による該加圧ローラ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、
該定着フィルム１０がその内面が定着ニツプ部Ｎにおい
てフィルムガイド部材１６の下面に密着して摺勤しなが
ら矢示の時計方向に加圧ローラ３０の回転周速度にほぼ
対応した周速度をもってフィルムガイド部材１６の外回
りを回転状態になる（加圧ローラ駆動方式）。

【００１７】フィルムガイド部材１６は、定着ニツプ部
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、該フィ
ルム１０の回転時の搬送安定性を図る役目をする。この
フィルムガイド部材１６は磁束の通過を妨げない絶縁性
の印材であり、高い荷重に耐えられる材料が用いられ
る。

【００１８】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
束は定着ニツプ部Ｎの位置に対応しているＥ型の磁性コ
ア１７により定着ニツプ部Ｎに集中的に分布し、その交
番磁束は定着ニツプ部Ｎ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
ル熱を発生させる。

【００１９】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ツプ部Ｎにおいて集
中的に生じて定着ニツプ部Ｎが高効率に加熱される。

【００２０】定着ニツプ部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。

【００２１】而して、加圧ローラ３０が回転駆動され、
それに伴って円筒状の定着フィルム１０がフィルムガイ
ド部材１６の外回りを回転し、励磁回路から励磁コイル
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ツプ部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、不図示の画像形成
手投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が定着ニツプ部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、定着ニツプ部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
と一緒に定着ニツプ部Ｎを扶持搬送されていく。この定
着ニツプ部Ｎを定着フィルム１０と一緒に被記録材Ｐが
扶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は定着ニツプ部Ｎを
通過すると回転定着フィルム１０の外面から分離して排
出搬送されていく。

【００２２】ｄ）トナー カラ−画像形成装置において顕画剤として用いるトナー
に、混色性を高めるため、軟化点が低く、かつ溶融粘度
の低いシャープメルトなノンマグトナー（非磁性）トナ
ーがある。このようなトナーを使用した場合には、前記
ａ）、ｂ）、ｃ）のような定着装置において加熱部材と
しての定着ローラや定着フィルムヘのトナーの高温オフ
セットが発生しやすくなる。ここで、高温オフセットを
防止するためには、トナー離型性を高めるための離型剤
としてシリコーンオイルを加熱部材に供給塗布すること
が必要であるが、このような離型剤を用いた場合には、
ユーザメンテナンスを煩雑なものにすると同時に輸送
時、運搬時のオイル漏れのおそれや、ＯＨＴ（オーバー
ヘッドトランスペアレンシー）の触手感の悪化を招くよ
うになる。

【００２３】溶融粘度の高いトナーの場合にはオイルは
不要であるが、混色性が低く、ピクチヤー画像の鮮明度
が悪くなり、かつＯＨＴの光透過性が悪く、暗いＯＨＴ
投影像しか得られない。

【００２４】一方、オイルレス化を計るために、シャー
プメルトトナーの中に予め離型剤として溶融粘度と分子
量がトナー母体樹脂より小さいワックス、パラフイン等
の離型剤を内添した重合法によるトナーを用がある。

【００２５】図１４はそのような重合トナーｔの構造模
型図である。この重合トナーｔは製造法上球形となる。
ｔ３にエステル系ワックスを内包した重合トナーｔのコ
ア、ｔ２にスチレンーブチルアクリレートにて形成され
た樹脂層、ｔｌはスチレンーポリエステルにて形成され
た離型層である。このようなコアｔ３、樹脂層ｔ２及び
離型層ｔｌを備えた重合トナーｔの比重は約１．０５で
ある。なお、このような重合トナーｔが３層構成となっ
ている理由は、コアｔ３にワックスを内包することで定
着工程でのオフセット防止効果が得られ、また離型層ｔ
ｌに樹脂層ｔ２を設けることによって帯電効率のアップ
を因っているためである。また、実際に使用時にはトリ
ボ安定化のためにオイル処理したシリカを外添してい
る。さらに、定着装置の加熱部材及び加圧部材の表層に
ＰＦＡやＦＥＰ等の離型層を設けることにより、定着装
置の離型効果を高めた構成でのオイルレス化を計ること
も可能である。しかし、こうような構成をとる定着装置
に於いては、定着性を確保するためには、十分な熱と圧
力を加える必要がある。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の定着装置においては、定着ニップ部でトナーからの
ワックスが圧力によってトナー表面に出て来れず、トナ
ーと被記録紙の間で離型剤の役目をしてしまい気泡のよ
うに火脹れした定着不良（トナーブリスター）を発生し
てしまうのであった。

【００２７】そこで本発明の目的は、この種の加熱装置
において、ワックスを内包したトナーを用いた画像の加
熱定着においてもトナーブリスターの発生しないオンデ
マンド定着等を実現することを目的とする。

【００２８】

【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、像加熱装置および画像形成装置であ
る。

【００２９】（１）相互圧接してニップ部を形成する加
熱部材と加圧部材を有し、前記ニップ部で被加熱部材を
挟持搬送して加熱する加熱装置において、前記ニップ部
内の被加熱部材搬送方向における圧力分布が上流側より
も下流側が大きい分布形態であることを特徴とする加熱
装置。

【００３０】（２）相互圧接してニップ部を形成する加
熱部材と加圧部材を有し、前記ニップ部で被加熱部材を
挟持搬送して加熱する加熱装置において、前記ニップ部
の加圧力をニップ部の被加熱部材搬送方向上流側に対し
て下流側にオフセットさせることを特徴とする加熱装
置。

【００３１】（３）相互圧接してニップ部を形成する加
熱部材と加圧部材を有し、前記ニップ部で被加熱部材を
挟持搬送して加熱する加熱装置において、前記ニップ部
の加圧力をニップ部の幅中心に対して被加熱部材搬送方
向下流側にオフセットさせることを特徴とする加熱装
置。

【００３２】（４）相互圧接してニップ部を形成する加
熱部材と加圧部材を有し、前記ニップ部で被加熱部材を
挟持搬送して加熱する加熱装置において、前記ニップ部
の加圧力をニップ部の幅中心を通る法線に対して被加熱
部材搬送方向下流側にオフセットさせることを特徴とす
る加熱装置。

【００３３】（５）加熱部材と加圧部材は加熱回転体と
加圧回転体であることを特徴とする（１）乃至（４）の
何れか１つに記載の加熱装置。

【００３４】（６）加熱部材は円筒状フィルムからなる
ことを特徴とする（１）乃至（５）の何れか１つに記載
の加熱装置。

【００３５】（７）加熱部材と加圧部材は弾性体層と表
面離型層を備えたことを特徴とする（１）乃至（６）の
何れか１つに記載の加熱装置。

【００３６】（８）熱源はＡＣ電圧源により流れる電流
によって発生するエネルギーとすることを特徴とする
（１）乃至（７）の何れか１つに記載の加熱装置。

【００３７】（９）熱源はセラミックヒータからなるこ
とを特徴とする請求項１乃至８の何れか１つに記載の加
熱装置。

【００３８】（１０）熱源は電磁誘導発熱性部材からな
ることを特徴とする（１）乃至（８）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。

【００３９】（１１）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、ニップ部で挟持搬送されて加熱
加圧されることで、未定着トナー像が被記録材に定着す
ることを特徴とする（１）乃至（１２）の何れか１つに
記載の加熱装置。

【００４０】（１２）トナーはワックスもしくはパラフ
ィン又はポリオレフィン類を含有し、重合法により製造
されたものであることを特徴とする（１１）に記載の加
熱装置。

【００４１】（１３）加熱部材にはトナーのワックスが
溶融して供給されることを特徴とする（１２）に記載の
加熱装置。

【００４２】（１４）（１）乃至（１３）の何れか１つ
に記載の加熱装置を具備し、被記録材上に形成した画像
を加熱処理する像加熱装置。

【００４３】（１５）被記録材に画像を形成する画像形
成手段と、被記録材に形成した画像を加熱処理する像加
熱装置を具備し、該像加熱装置が（１）乃至（１４）の
何れか１つ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。

【００４４】＜作 用＞上記構成において、ニツプ部内
で被加熱部材突入時の圧力を軽減することで、ワックス
を内包したトナーを用いた画像の加熱定着の場合にあっ
ては、トナー内のワックスが容易にトナー表面に析出で
き離型剤としての層を形成することができる。また、ニ
ツプ部内で圧力が与えられているエリアに被記録材が到
達する頃にはトナーは十分溶融されているので、火脹れ
（トナーブリスタ−）のない良好な定着性を得ることが
できる。

【００４５】

【発明の実施の形態】（第１の実施例） （１）画像形成装置例 図１は画像形成装置の一例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。

【００４６】１０１は有機感光体やアモルフアスシリコ
ン感光体でできた感光体ドラム（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。

【００４７】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。

【００４８】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
出力して回転感光体ドラム１０１面に走査露光する。こ
れにより回転感光体ドラム１０１面に露光した画像情報
に対応した静電画像が形成される。１０９はレーザ光学
箱１１０からの出力レーザ光を感光体ドラム１０１の露
光位置に偏向させるミラーである。

【００４９】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。

【００５０】そのイエロートナー画像は感光体ドラム１
０１と中間転写体ドラム１０５との接触部（或いは近接
部）である１次転写部Ｔｌにおいて中間転写体ドラム１
０５の面に転写される。

【００５１】中間転写体ドラム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。

【００５２】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。

【００５３】ここで、本例の画像形成装置で使用のトナ
ーは、前述した図１３のトナーのようにワックス等の低
軟化物質を含有させた、軟化点が低く、かつ溶融粘度も
低いシャ−プメルトな重合法トナーである。

【００５４】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に接触して或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側のトナー画像を前記中間転写体ドラム１０５
面側に転写させる。

【００５５】上記の回転中間転写体ドラム１０５面に合
成形成されたカラートナー画像は、前記回転中間転写体
ドラム１０５と転写ローラ１０６との接触ニツプ部であ
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。

【００５６】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と
しての定着装置（定着器）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。定着装置１
００については次の（２）項で詳述する。

【００５７】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。

【００５８】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１０５
に被記録材Ｐを介して接触状態に保持される。

【００５９】本例装置は、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、或いは多重画像プリントモードも実行できる。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】（２）定着装置１００ 本例において加熱装置（像加熱装置）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１００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。

【００６３】本例装置１００は前述した図１２の定着装
置と同様に、円筒状の電磁誘導発熱性の定着フィルム
（ベルト）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１２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。

【００６４】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。

【００６５】磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃは高透磁
率の部材であり、フエ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エライトを用いる
のがよい。

【００６６】励磁コイル１８には給電部１８ａ・１８ｂ
（図５）に励磁回路２７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。励磁コイル１
８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。

【００６７】１６ａ，１６ｂは横断面略半円弧状樋型の
フィルムガイド部材（ベルトガイド部材）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、外側に円
筒状の電磁誘導性発熱ベルトである定着ベルト１０をル
ーズに外嵌させてある。

【００６８】前記フィルムガイド部材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。

【００６９】また、フィルムガイド部材１６ａには、図
２において紙面垂直方向を長手とする良熱伝導部材４０
が定着ニツプ部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。

【００７０】本例においては、良熱伝導性部材４０にア
ルミニウムを用いている。この良熱伝導部材４０は熱伝
導率ｋがｋ＝０．５７［ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅ
ｇ．］であり、厚さ１［ｍｍ］である。

【００７１】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。

【００７２】２２はフィルムガイド部材１６ｂの内面平
面部に当接させて配設した横長の加圧用剛性ステイであ
る。

【００７３】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。

【００７４】フランジ部材２３ａ・２３ｂはフィルムガ
イド部材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のフィルムガイド部材長手に沿
う寄り移動を規制する役目をする。

【００７５】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・フツ素ゴム・フツ素樹脂な
どの耐熱性・弾性材層３０ｂとで構成されており、芯金
３０ａの両端部を装置の不図示のシヤーシ側板金間に回
転自由に軸受け保持させて配設してある。更に外周表面
に離型層を設けることもできる。

【００７６】加圧用剛性ステイ２２の両端部と装置シヤ
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。これによりフ
ィルムトガイド部材１６ａの下面と加圧ローラ３０の上
面とが定着ベルト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。

【００７７】加圧バネ２５ａ・２５ｂの加重としては、
軽量すぎるとＯＨＴの透過性が悪くなり、重量すぎると
トルクＵＰによるメカ的障害を引き起こしてしまうた
め、１０〜４０ｋｇｆの範囲が良く、好ましくは１５〜
２５ｋｇｆの範囲の加圧力が良い。

【００７８】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
転駆動による前記加圧ローラ３０と定着フィルム面との
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がその内面が定着ニップＮにおいて良熱伝
導部材４０の下面に密着して摺勤しながら矢示の時計方
向に加圧ローラ３０の回転周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１６ａ、１６ｂの外回りを
回転状態になる。

【００７９】この場合、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４１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１０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。

【００８０】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へ伝熟し、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。

【００８１】また、図５に示すように、フィルムガイド
部材１６ａの局面に、その長手に沿い所定の間隔を置い
て凸リブ部１６ｅを形成具備させ、フィルムガイド部材
１６ａの局面と定着フィルム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はフィルムガイド部材１６
ｂにも同様に形成具備することができる。

【００８２】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。

【００８３】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で表した定着ベルト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。

【００８４】この定着ニップ部Ｎの温度は、温度検知手
段２６（図２）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。温度検出手段２６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。

【００８５】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を扶持搬送され
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が扶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を通過すると回転定着フィルム１０の外面
から分離して排出搬送されていく。被記録材上の加熱定
着トナー画像は定着ニップ部通過後、冷却して永久固着
像となる。

【００８６】本例においては、図２に示すように、定着
フィルム１０のこの発熱域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。

【００８７】図７は本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＋２４
ＶＤＣ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５
１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。

【００８８】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−モスイッチ５０と定着フィルム１
０との間の距離は略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。

【００８９】本例によれば、装置故障による定着装置暴
走時、図１２の定着装置のように定着ニップＮ部で発熱
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１
８への給電が遮断される。

【００９０】本例によれば、紙の発火温度は約４００℃
近辺であるため紙が発火することなく、定着フィルムの
発熱を停止することができる。

【００９１】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。

【００９２】Ａ）定着ニップ部の圧力分布 本例の定着装置１００においては、定着ニップ部Ｎの加
圧力を定着ニップ部Ｎの被記録材搬送方向に関して上流
側に対して下流側にオフセットさせる、より具体的には
定着ニップ部Ｎの加圧力を定着ニップ部Ｎの幅中心もし
くは幅中心を通る法線（もしくは垂線）に対して被記録
材搬送方向下流側にオフセットさせて、定着ニップ部Ｎ
内の被記録材搬送方向における圧力分布が上流側よりも
下流側が大きい分布形態にしている。

【００９３】即ち、本例の定着装置においては、図２の
ように、加圧用剛性ステイは定着ニップ部Ｎの中心Ｎｃ
を通る法線Ｙに対して被記録材搬送方向下流側（被記録
紙が排紙される側）に配置されていて、定着ニップ部Ｎ
内において実際に圧力が加わっているのは、定着ニップ
部Ｎの中心Ｎｃから下流側の半領域となっている。上流
側の半領域は実質的に未加圧部分となっている。これに
より定着ニップ部Ｎ内での上流側の未加圧部分では、定
着ニップ部Ｎに導入された被記録材Ｐ上の未定着トナー
画像を形成している、低軟化物質を含有させたトナーｔ
が熱により溶融し、ワックスがトナーｔ表面に析出し離
型層を形成し、その後定着ニップ部Ｎ内での下流側の加
圧力部分で溶融したトナーは被記録紙とトナー層の間で
気泡（火膨れ）を生むことなく、被記録紙Ｐに固着する
ことができる。

【００９４】本例ではトナー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。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。

【００９５】Ｂ）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。

【００９６】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。

【００９７】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。

【００９８】励磁コイル１８の形状は、図２のように定
着フィルム１０の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
の間の距離は略２ｍｍになるように設定した。

【００９９】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、フエノ
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。

【０１００】磁性コア１７ａ，１７ｂ，１７ｃ及び励磁
コイル１８と、定着フィルムの発熱層の間の距離はでき
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。

【０１０１】励磁コイル１８のフィルムガイド部材（励
磁コイル保持部材１９）１６ａの側面からの引出線すな
わち１８ａ・１８ｂ（図５）については、該フィルムガ
イド部材１６ａ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。

【０１０２】Ｃ）定着フィルム１０ 図８は本例における加熱部材としての定着フィルム１０
の層構成模型図である。本例の定着フィルム１０は、電
磁誘導発熱性の定着フィルム１０の基層となる金属ベル
ト等でできた発熱層１と、その外面に積層した弾性層２
と、その外面に積層した離型層３の複合構造のものであ
る。発熱層１と弾性層２との間の接着、弾性層２と離型
層３との間の接着のため、各層間にプライマー層（不図
示）を設けてもよい。略円筒形状である定着フィルム１
０において発熱層１が内面側であり、離型層３が外面側
である。前述したように、発熱層１に交番磁束が作用す
ることで発熱層１に渦電流が発生して発熱層１が発熱す
る。その熱が弾性層２・離型層３を介して定着フィルム
１０を加熱し、前記定着ニップ部Ｎに通紙される被加熱
部材としての被記録材Ｐを加熱してトナー画像の加熱定
着がなされる。

【０１０３】ａ．発熱層１ 発熱層１はニッケル、鉄、強磁性ＳＵＳ、ニッケルーコ
バルト合金といった強磁性体の金属を用いるとよい。

【０１０４】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
ルトーニッケル合金等の金属が良い。

【０１０５】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。

【０１０６】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。

【０１０７】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以下になっており、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１０）。

【０１０８】発熱層１の厚さは好ましくは１〜１００μ
ｍがよい。発熱層ｌの厚みが１μｍよりも小さいとほと
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１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。従って、発熱層１の厚みは１〜
１００μｍが好ましい。

【０１０９】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がよく、熱伝導率がよい材質で
ある。

【０１１０】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。

【０１１１】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べタ画像が
形成される。この場合、被記録材の凹凸あるいはトナー
層の凹凸に加熱面（離型層３）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５０〜５０
０μｍがよい。

【０１１２】弾性層２の硬度は、硬度が高すぎると被記
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。そこで、弾性層２の硬度としては
６０ ⁰ （ＪＩＳ−Ａ：ＪＩＳ−Ｋ Ａ型試験機）以下、
より好ましくは４５⁰ 以下がよい。

【０１１３】弾性層２の熱伝導率λに関しては、 ６×１０^-4〜２×１０^-3［ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅ
ｇ．］ がよい。

【０１１４】熱伝導率λが６×１０^-4［ｃａｌ／ｃｍ・
ｓｅｃ・ｄｅｇ．］よりも小さい場合には、熱抵抗が大
きく、定着フィルムの表層（離型層３）における温度上
昇が遅くなる。

【０１１５】熱伝導率λが２×１０^-3［ｃａｌ／ｃｍ・
ｓｅｃ・ｄｅｇ．］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。

【０１１６】よって熱伝導率λは６×１０^-4〜２×１０
^-3［ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ．］がよい。より好
ましくは８×１０^-4〜１．５×１０^-3［ｃａｌ／ｃｍ・
ｓｅｃ・ｄｅｇ．］がよい。

【０１１７】ｃ．離型層３離型層３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、ＰＴＦＥ、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。

【０１１８】離型層３の厚さは１〜１００μｍが好まし
い。離型層３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。

【０１１９】ｄ．弾熱層４ また図９に示すように、定着フィルム１０の層構成にお
いて、発熱層１のフィルムガイド面側（発熱層１の弾性
層２とは反対面側）に断熱層４設けてもよい。

【０１２０】断熱層４としては、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、ＰＥ
ＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＰＴ
ＦＥ樹脂、ＦＥＰ樹脂などの耐熱樹脂がよい。

【０１２１】また、断熱層４の厚さとしては１０〜１０
００μｍが好ましい。断熱層４の厚さが１０μｍよりも
小さい場合には断熱効果が得られず、また、耐久性も不
足する。一方、１０００μｍを超えると磁性コア１７ａ
・１７ｂ・１７ｃ及び励磁コイル１８から発熱層１距離
が大きくなり、磁束が十分に発熱層１吸収されなくな
る。

【０１２２】断熱層４は、発熱層１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できるので、断
熱層４がない場合と比較して被記録材Ｐ側への熱供給効
率が良くなる。よって、消費電力を抑えることができ
る。

【０１２３】（第２の実施例）次に本発明の第２の実施
例について説明する。なお、画像形成装置については第
１の実施例と共通として、本例においての定着装置を説
明する。

【０１２４】図１１は本例の定着装置１００Ａの要部の
横断側面模型図である。本例装置１００Ａは円筒状の定
着フィルムいた、加圧ローラ駆動方式、フィルム加熱方
式の装置である。第１の実施例の装置１００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。

【０１２５】１０Ａは加熱回転体としての円筒状の定着
フィルム（耐熱性フィルム）である。１６は横断面略半
円弧状桶型のフィルムガイドである。６０は横長のセラ
ミックヒータである。このセラミックヒータ６０は、上
記フィルムガイド１６の下面の略中央部にフィルムガイ
ド長手に沿ってもうけた溝部内に嵌入させて固定支持さ
せてある。上記の円筒状の定着フィルム１０Ａは上記の
ようにセラミックヒータ６０を支持させたフィルムガイ
ド１６にルーズに外嵌させてある。

【０１２６】定着フィルム１０Ａとしては、図１２の層
構成模型図に示すように、耐熱フィルム等でできた基層
１ａと、その外面に積層した弾性層２ａと、その外面に
積層した離型層３ａの複合構造のものである。基層１ａ
と弾性層２ａとの間の接着、弾性層２ａと離型層３ａと
の間の接着のため、各層間にプライマー層を（不図示）
を設けても良い。略円筒形状である定着フィルム１０Ａ
において基層１ａが内側であり、離型層３ａが外側であ
る。

【０１２７】この定着フィルム１０を加熱体であるセラ
ミックヒータ６０で加熱し、定着ニツプ部Ｎに通紙され
る被加熱部材としての被記録材Ｐを加熱してトナー画像
ｔの加熱定着がなされる。

【０１２８】基層１ａ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１００μ
ｍ以下、好ましくは５０μｍ以下２０μｍ以上の耐熱性
のＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰの単層である。

【０１２９】弾性層２ａは、第１の実施例の定着フィル
ム１０の弾性層２と同様にシリコーンゴム、フッ素ゴ
ム、フルオロシリコーンゴム等で耐熱性がよく、熱伝導
率がよい材質である。弾性層２ａの厚さは、硬度、熱伝
導率等も第１の実施例の定着フィルム１０の弾性層２に
準ずる。

【０１３０】離型層３ａも第１の実施例と同様にフッ素
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、ＰＴＦＥ、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。離型層３ａの厚さ等も第１の実施例の定着フィルム
１０の離型層３に準ずる。

【０１３１】セラミックヒータ６０はアルミナ等ででき
た基板表面６１に例えばＡｇ／Ｐｄ（銀バラジウム）等
の電気抵抗材料を約１０μｍ、幅１〜５ｍｍにスクリー
ン印刷等により塗工し発熱層６２を設け、この上に保護
層６３としてガラスやフッ素樹脂等でコートしてある。

【０１３２】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
３０ａの両端部を装置の不図示のシヤーシ側板金間に回
転自由に軸受け保持させて配設してある。外周面に離型
層を設けることもできる。

【０１３３】２６は温度センサーでセラミックヒータ６
０の裏面に設置されていて、定着フィルム１０Ａの表面
温度を間接的に測定する。

【０１３４】温度制御は温度センサー２６からの出力を
Ａ／Ｄ変換し、ＣＰＵ（不図示）に取り込み、その情報
をもとにトライアックによりセラミックヒータ６０に通
電するＡＣ電圧を位相、波数制御などにより、セラミッ
クヒータ６０に通電する電力を制御することで行う。即
ち、検知温度が所定の設定温度よりも低いとセラミック
ヒータ６０に供給する電力を増やして定着フィルム１０
Ａを昇温させ、また、高い場合には供給電力を絞って定
着フィルム１０Ａの温度を下げて定着動作時に一定温調
する。

【０１３５】フィルムガイド１６は、定着フィルム１０
Ａの長手方向より長く、その内側の紙面垂直方向には、
前記フィルムガイド１６と同長の加圧用剛性ステイ２２
が配設してある。定着フィルム１０Ａから突出した加圧
用剛性ステイ２２の両端部と装置シヤーシ側のバネ受け
部材（不図示）との間にそれそれ加圧バネ２５を縮設す
ることで加圧用剛性ステイ２２を押し下げ力を作用して
いる。これによりフィルムガイド部材１６の下面と加圧
ローラ３０の上面とが定着フィルム１０Ａ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。

【０１３６】加圧バネ２５ａ・２５ｂの加重としては、
軽量すぎるとＯＨＴの透過性が悪くなり、重すぎるとセ
ラミックヒータが割れてしまうため、５〜２０ｋｇｆの
範囲が良く、好ましくは１０〜１５ｋｇｆの範囲の加圧
力が良い。

【０１３７】加圧用剛性ステイ２２は第１の実施例の定
着装置１００の場合と同様に、定着ニップ部Ｎの中心Ｎ
ｃを通る法線（垂線）Ｙに対して被記録材搬送方向下流
側（被記録紙が排紙される側）に配置されていて、定着
ニップ部Ｎ内において実際に圧力が加わっているのは、
定着ニップ部Ｎの中心Ｎｃから下流例の半領域となって
いる。上流側の半領域は実質的に未加圧部分となってい
る。これにより定着ニップ部Ｎ内での上流側の未加圧部
分では、定着ニップ部Ｎに導入された被記録材Ｐ上の未
定着トナー画像を形成している、低軟化物質を含有させ
たトナーが熱により溶融し、ワックスがトナーｔ表面に
析出し離型層を形成し、その後定着ニップ部Ｎ内での下
流側の加圧部分で溶融したトナーｔは被記録紙とトナー
ｔ層の間で気泡（火脹れ）を生むことなく、被記録紙Ｐ
に固着することができる。

【０１３８】（その他の実施例） １）定着フィルム１０又は１０Ａ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、２ａを省略した形態のものとすることもできる。
電磁誘導発熱層１は樹脂に金属フイラーを混入して構成
したものとすることもできる。電磁誘導発熱性の定着フ
ィルム１０Ａ発熱層単層の部材とすることもできる。

【０１３９】２）加圧部材３０はローラ体に限らず、回
動ベルト型など他の形態の部材にすることもできる。

【０１４０】また加圧部材３０側からも被記録材Ｐ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。

【０１４１】３）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、被加熱材の加熱乾燥装置、加熱
ラミネート装置など、広く被加熱材を加熱処理する手段
・装置として使用できる。

【０１４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
相互圧接してニップ部を形成する加熱部材と加圧部材を
有し、前記ニップ部で被加熱部材を挟持搬送して加熱す
る加熱装置に関して、被乾燥部材や被ラミネート部材の
シワや斜行を防止することができる。また加熱部材への
巻き付きも防止することが出来る。そして該加熱装置を
ワックスを内包したトナーを用いた画像の加熱装置とし
た場合においてもトナーブリスタ−の発生しないオンデ
マンド定着を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施例に用いた画像形成装置の概略構
成図

【図２】 第１の実施例に用いた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】 同じく要部の横断面模型図

【図５】 磁場発生手段と励磁回路の関係を示した図

【図６】 磁場発生手投と発熱量Ｑの関係を示した図

【図７】 第１の実施例で使用した安全回路の回路図

【図８】 第１の実施例における定着フィルムの層構成
模型図（その１）

【図９】 第１の実施例における定着フィルムの層構成
模型図（その２）

【図１０】 発熱層深さと電磁波強度の関係を示したグ
ラフ

【図１１】 第２の実施例に用いた定着装置の要部の横
断側面模型図

【図１２】 第２の実施例における定着フィルムの層構
成模型図

【図１３】 従来の電磁誘導加熱方式の定着装置の要部
の横断側面模型図

【図１４】 重合トナーの概略断面模型図

【符号の説明】

１は発熱層、２は弾性層、３は離型層、４は断熱層、１
０は定着フィルム、１６はフィルムガイド部材、１７は
磁性コア、１８は励磁コイル、１９は励磁コイル保持部
材、２３ａ・２３ｂは定着フィルム端部の規制・保持用
フランジ部材、２６は温度検知素子（サーミスタ）、２
７は安全用温度検知素子、３０は加圧部材としての加圧
ローラ、５０は高周波電源、６０はセラミックヒータ、
Ｎは定着ニップ部、Ｎｃは定着ニップ部の中心、ｔはト
ナー、Ｐは被記録材

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】相互圧接してニップ部を形成する加熱部材
   と加圧部材を有し、前記ニップ部で被加熱部材を挟持搬
   送して加熱する加熱装置において、 前記ニップ部内の被加熱部材搬送方向における圧力分布
   が上流側よりも下流側が大きい分布形態であることを特
   徴とする加熱装置。
2. 【請求項２】相互圧接してニップ部を形成する加熱部材
   と加圧部材を有し、前記ニップ部で被加熱部材を挟持搬
   送して加熱する加熱装置において、 前記ニップ部の加圧力をニップ部の被加熱部材搬送方向
   上流側に対して下流側にオフセットさせることを特徴と
   する加熱装置。
3. 【請求項３】相互圧接してニップ部を形成する加熱部材
   と加圧部材を有し、前記ニップ部で被加熱部材を挟持搬
   送して加熱する加熱装置において、 前記ニップ部の加圧力をニップ部の幅中心に対して被加
   熱部材搬送方向下流側にオフセットさせることを特徴と
   する加熱装置。
4. 【請求項４】相互圧接してニップ部を形成する加熱部材
   と加圧部材を有し、前記ニップ部で被加熱部材を挟持搬
   送して加熱する加熱装置において、 前記ニップ部の加圧力をニップ部の幅中心を通る法線に
   対して被加熱部材搬送方向下流側にオフセットさせるこ
   とを特徴とする加熱装置。
5. 【請求項５】加熱部材と加圧部材は加熱回転体と加圧回
   転体であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１
   つに記載の加熱装置。
6. 【請求項６】加熱部材は円筒状フィルムからなることを
   特徴とする請求項１乃至５の何れか１つに記載の加熱装
   置。
7. 【請求項７】加熱部材と加圧部材は弾性体層と表面離型
   層を備えたことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１
   つに記載の加熱装置。
8. 【請求項８】熱源はＡＣ電圧源により流れる電流によっ
   て発生するエネルギーとすることを特徴とする請求項１
   乃至７の何れか１つに記載の加熱装置。
9. 【請求項９】熱源はセラミックヒータからなることを特
   徴とする請求項１乃至８の何れか１つに記載の加熱装
   置。
10. 【請求項１０】熱源は電磁誘導発熱性部材からなること
    を特徴とする請求項１乃至８の何れか１つに記載の加熱
    装置。
11. 【請求項１１】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、ニップ部で挟持搬送されて加熱加圧さ
    れることで、未定着トナー像が被記録材に定着すること
    を特徴とする請求項１乃至１２の何れか１つに記載の加
    熱装置。
12. 【請求項１２】トナーはワックスもしくはパラフィン又
    はポリオレフィン類を含有し、重合法により製造された
    ものであることを特徴とする請求項１１に記載の加熱装
    置。
13. 【請求項１３】加熱部材にはトナーのワックスが溶融し
    て供給されることを特徴とする請求項１２に記載の加熱
    装置。
14. 【請求項１４】請求項１乃至１３の何れか１つに記載の
    加熱装置を具備し、被記録材上に形成した画像を加熱処
    理する像加熱装置。
15. 【請求項１５】被記録材に画像を形成する画像形成手段
    と、被記録材に形成した画像を加熱処理する像加熱装置
    を具備し、該像加熱装置が請求項１乃至１４の何れか１
    つ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。