JP2001042670A - 加熱装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】フィルム加熱方式や電磁誘導式・フィルム加熱
方式等の加熱装置のように、フィルムガイド部材のよう
な第１部材と、該第１部材と摺動する定着フィルムのよ
うな第２部材と、該第２部材を挟んで第１部材とニップ
部を形成する加圧ローラのような第３部材とを有し、ニ
ップ部の第２部材と第３部材の間で被加熱材を挟持搬送
して加圧及び加熱する加熱装置において、第１部材と第
２部材との摺動摩擦抵抗を低減し、さらに通紙耐久によ
る摺動摩擦抵抗の増加を抑制する。 【解決手段】第１部材の少なくともニップ部における第
２部材摺動部面に独立した凹部４１を複数個設けたこ
と、または複数の溝を設けたこと。凹部４１または溝を
第２部材摺動部面の面積の２０〜６０％を占めるように
形成したこと。凹部４１は、第２部材の移動方向に対し
て幅０．１〜３ｍｍ、深さ０．０１ｍｍ以上で、長さが
第２部材摺動部面の幅未満であること。

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、及び前記加熱装置を被記録材に形成
担持させた未定着像を加熱定着処理する像加熱装置とし
て具備した電子写真装置・静電記録装置等の画像形成装
置に関する。

【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
せる像加熱装置（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。

【０００４】近時は、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。また電磁誘導加熱方式の装置も提案されている。

【０００５】ａ）熱ローラ方式 これは、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し、前記ローラ対を回転させ、
前記ローラ対の相互圧接部である定着ニップ部（加熱ニ
ップ部）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トナー画像を
被記録材面に熱圧定着させるものである。

【０００６】定着ローラは、一般に、アルミニウムの中
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ヘの通電が制御されて温調さ
れる。

【０００７】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
の画像形成を行なう画像形成装置の定着装置としては、
被記録材とトナ一層との界面まで十分に加熱しないと定
着不良が発生するので、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なってい
る。また加圧ローラ内にも熱源を具備させて加圧ロ一ラ
も加熱・温調する構成にしたものもある。

【０００８】ｂ）フィルム加熱方式 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。

【０００９】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、定着ベルト）を挟ませて定着ニ
ップ部を形成させ、前記定着ニップ部の定着フィルムと
加圧ローラとの間こ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定着フィルムと一緒
に挟持搬送させることで、定着ニップ部においてセラミ
ックヒータの熱を定着フィルムを介して被記録材に与
え、また定着ニッ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。

【００１０】このフィルム加熱方式の定着装置は、セラ
ミックヒータ及び定着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。

【００１１】ｃ）電磁誘導加熱方式 特開平７−１１４２７６号公報には、定着フィルム自身
あるいは定着フィルムに近接させた導電性部材に渦電流
を発生させジュール熱によって発熱させる加熱装置が提
案されている。この電磁誘導式・フィルム加熱方式は、
発熱域を被加熱体に近くすることができるため、消費エ
ネルギーの効率アップが達成できる。

【００１２】フィルム加熱方式あるいは電磁誘導式・フ
ィルム加熱方式の加熱定着装置において、回転体として
の円筒状もしくはエンドレスフィルム状の定着フィルム
の駆動方法としては、定着フィルム内周面を案内するフ
ィルムガイド部材（フィルム支持部材）と加圧ローラと
で圧接された定着フィルムを加圧ローラの回転駆動によ
って従動回転させる方法（加圧ロ−ラ駆動方式）や、逆
に駆動ローラとテンションローラによって張架されたエ
ンドレスフィルム状の定着フィルムの駆動によって加圧
ロ一ラを従動回転させるもの等がある。

【００１３】定着フィルム内面とフィルムガイド部材に
は、定着フィルムとフィルムガイド部材との摩擦による
回転トルクの影響を軽減するために、耐熱性グリース等
の潤滑剤を介在させる等している。

【００１４】フィルム加熱方式の装置においては、特開
平５ー２７６１９号公報に提案されているように、定着
フィルムとフィルムガイド部材との間に潤滑剤（グリー
ス）を介在させることにより定着フィルムとフィルムガ
イド部材との間の摺動性を確保していた。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上述したようにフィル
ム加熱方式あるいは電磁誘導式・フィルム加熱方式の加
熱定着装置においては、定着ニップ部で定着フィルム内
面とフィルムガイド部材が摺動するために、摺動部面に
耐熱グリースを塗布していたが、定着フィルムが回転す
ると、定着ニップ部形成のための加圧力により潤滑剤が
定着フィルムと摺動部面との間から掃き出されてしま
い、定着ニップ部に対応する摺動部面にはほとんど残ら
なかった。

【００１６】そのため、耐久により、室温などの低温時
に定着フィルムと摺動部面の密着力が増し、トルクが上
昇するため駆動ローラ（駆動モータ）の脱調や、定着フ
ィルムスリップによる定着ジャム等の不具合が発生する
ことがあった。

【００１７】そこで本発明は、フィルム加熱方式や電磁
誘導式・フィルム加熱方式の加熱装置において、フィル
ムと摺動部面との密着力増大の問題点を解決し、室温な
どの低温時からの回転起動時のトルクを低く抑えること
を目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする加熱装置および画像形成装置である。

【００１９】（１）第１部材に対して摺動して移動する
第２部材と、該第２部材を挟んで前記第１部材に当接す
る第３部材とを有し、前記第２部材と前記第３部材との
当接によって形成される接触部で被加熱材を挟持搬送し
て被加熱材を加圧及び加熱する加熱装置において、前記
第１部材の、前記第２部材と前記第３部材との当接によ
って形成される接触部に相当する第２部材摺動部に、独
立した凹部を複数個設けたことを特徴とする加熱装置。

【００２０】（２）前記凹部を、前記第２部材摺動部の
面積の２０〜６０％を占めるように形成したことを特徴
とする（１）に記載の加熱装置。

【００２１】（３）前記凹部は、前記第２部材の移動方
向に対して幅０．１〜３ｍｍ、深さ０．０１ｍｍ以上
で、長さが前記第２部材摺動部の幅未満であることを特
徴とする（１）又は（２）に記載の加熱装置。

【００２２】（４）前記第１部材の第２部材摺動部と第
２部材の間に潤滑剤を介在させる構成において、前記第
２部材摺動部の前記凹部は潤滑剤を保持することを特徴
とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の加熱装置。

【００２３】（５）第１部材に対して摺動して移動する
第２部材と、該第２部材を挟んで前記第１部材に当接す
る第３部材とを有し、前記第２部材と前記第３部材との
当接によって形成される接触部で被加熱材を挟持搬送し
て被加熱材を加圧及び加熱する加熱装置において、前記
第１部材の、前記第２部材と前記第３部材との当接によ
って形成される接触部に相当する第２部材摺動部に複数
の溝を設けたことを特徴とする加熱装置。

【００２４】（６）前記溝を、前記第２部材摺動部の面
積の２０〜６０％を占めるように形成したことを特徴と
する（５）に記載の加熱装置。

【００２５】（７）前記溝は、幅０．１〜１．０ｍｍ、
溝と溝の距離０．１〜３．０ｍｍ、深さ０．０１以上で
あることを特徴とする（５）又は（６）に記載の加熱装
置。

【００２６】（８）前記第１部材の第２部材摺動部と第
２部材の間に潤滑剤を介在させる構成において、前記第
２部材摺動部の前記溝は潤滑剤を保持することを特徴と
する（５）乃至（７）のいずれかに記載の加熱装置。

【００２７】（９）前記第１部材は前記第２部材の支持
部材であることを特徴とする（１）乃至（８）のいずれ
かに記載の加熱装置。

【００２８】（１０）前記第２部材は回転体であること
を特徴とする（１）乃至（９）のいずれかに記載の加熱
装置。

【００２９】（１１）前記第３部材は加圧部材であるこ
とを特徴とする（１）乃至（１０）のいずれかに記載の
加熱装置。

【００３０】（１２）前記第２部材は可撓性を有するエ
ンドレスフィルムであることを特徴とする（１）乃至
（１１）のいずれかに記載の加熱装置。

【００３１】（１３）前記第２部材は電磁誘導発熱性部
材からなり、該電磁誘導発熱性部材に磁場を入れて発熱
させる磁場発生手段を有し、前記第２部材と前記第３部
材との当接によって形成される接触部で被加熱材を挟持
搬送して被加熱材を前記第２部材の電磁誘導発熱性部材
からの熱により加熱することを特徴とする（１）乃至
（１２）のいずれかに記載の加熱装置。

【００３２】（１４）前記第１部材が加熱体であり、前
記第２部材と前記第３部材との当接によって形成される
接触部で被加熱材を挟持搬送して被加熱材を前記第１部
材からの熱により加熱することを特徴とする（１）乃至
（１２）のいずれかに記載の加熱装置。

【００３３】（１５）前記加熱体が通電により発熱する
抵抗発熱体を有するヒータであることを特徴とする（１
４）に記載の加熱装置。

【００３４】（１６）前記加熱体が電磁誘導発熱性部材
からなり、該加熱体に磁場を入れて発熱させる磁場発生
手段を有することを特徴とする（１４）に記載の加熱装
置。

【００３５】（１７）前記第２部材が耐熱性フィルムか
らなることを特徴とする（１４）乃至（１６）のいずれ
かに記載の加熱装置。

【００３６】（１８）前記第３部材が回転駆動される加
圧回転体であることを特徴とする（１）乃至（１７）の
いずれかに記載の加熱装置。

【００３７】（１９）被加熱材が未定着像を形成担持さ
せた被記録材であり、装置が未定着像を被記録材に加熱
定着させる加熱定着装置であることを特徴とする（１）
乃至（１８）のいずれかに記載の加熱装置。

【００３８】（２０）被記録材に未定着像を形成担持さ
せる作像手段と、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を有し、前記定着手段が（１）乃至
（１９）のいず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。

【００３９】〈作 用〉即ち、第１部材の、第２部材と
第３部材との当接によって形成される接触部に相当する
第２部材摺動部に、独立した凹部を複数個設けた、また
は複数の溝を設けたことにより、第１部材と第２部材と
の摺動部における接触面積が少なくなって摺動摩擦抵抗
を低減し、さらに通紙耐久による摺動摩擦抵抗の増加を
抑制することが出来て装置の長寿命化を図ることができ
る。

【００４０】よって、被加熱材のスリップを防止できる
ので、安定した被加熱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
被記録材の搬送を確保することが可能となる。

【００４１】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。

【００４２】また、第１部材の第２部材摺動部と第２部
材の間に潤滑剤を介在させた場合には、その潤滑剤が第
１部材の第２部材摺動部に設けた複数個の独立した凹部
内、または複数の溝内に安定に保持されて、潤滑剤が摺
動部における第１部材と第２部材との間から掃き出され
てしまいほとんど残らないような事態が生じることが防
止され、潤滑剤による第１部材と第２部材との摺動摩擦
抵抗の低減効果も長期に渡って維持させることが可能と
なる。

【００４３】

【発明の実施の形態】〈第１の実施形態例〉（図１〜図
１１） 本実施形態例における加熱装置は、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（定着ベルト）を用
いた、加圧ローラ駆動方式、電磁誘導加熱方式の画像加
熱定着装置である。

【００４４】（１）装置の全体的な概略構成 図１は本実施形態例における加熱装置としての画像加熱
定着装置１００の要部の横断面模型図、図２は要部の正
面模型図、図３は要部の縦断模型図である。

【００４５】この装置１００は、大きく分けて、第１部
材としての円筒状のフィルムガイド部材１６と、このフ
ィルムガイド部材１６にルーズに外嵌させた、第２部材
としての円筒状の電磁誘導発熱性の定着フィルム１０
と、フィルムガイド部材１６との間に定着フィルム１０
を挟んでニップ部Ｎを形成させた、第３部材としての加
圧ローラ３０とからなる。

【００４６】円筒状のフィルムガイド部材（フィルム支
持部材）１６は左右一対の横断面略半円弧状樋型半体１
６ａと１６ｂとを互いに開口側を向かい合わせて組み合
わせることで円筒体を構成させてある。フィルムガイド
部材右側半体１６ａの内側には、磁場発生手段としての
磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃと励磁コイル１８を配
設して保持させてある。

【００４７】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。

【００４８】定着フィルム１０を外嵌させたフィルムガ
イド部材１６は加圧ローラ３０の上側に配置され、フィ
ルムガイド部材１６内に挿通して配設した加圧用剛性ス
テイ２２の両端部と装置シャーシ側のバネ受け部材２９
ａ・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剛性ステイ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。

【００４９】加圧ローラ３０は駆動手段Ｍ（図１）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、定着ニップ部Ｎにおいて加圧ロ
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、定着フィルム１０の内周
面が定着ニップ部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
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）。

【００５０】定着ニップ部Ｎにおけるフィルムガイド部
材１６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、フィルムガイド部材１６の
下面の定着ニップ部Ｎに対応する面部分には、耐熱性・
低摩擦性の摺動部材４０を配設してある。この摺動部材
４０については後記（４）項にて詳述する。

【００５１】また、図４に示すように、右側のフィルム
ガイド部材半体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
ガイド部材半体１６ａ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は左
側のフィルムガイド部材半体１６ｂにも同様に形成具備
することができる。

【００５２】２３ａ・２３ｂは円筒状のフィルムガイド
部材１６の手前側と奥側の端部に嵌着して配設したフラ
ンジ部材であり、定着フィルム１０の回転時に定着フィ
ルムの端部を受けて定着フィルム１０のフィルムガイド
部材１６の長手に沿う寄り移動を規制する役目をする。
フランジ部材２３ａ・２３ｂは定着フィルム１０の回転
に従動で回転する構成にしてもよい。

【００５３】而して、加圧ローラ３０が回転駆動され、
それに伴って定着フィルム１０が回転し、励磁回路２７
（図４）から励磁コイル１８への給電により発生する磁
場の作用で加熱部材としての定着フィルム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、不図示の画像形成手段
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。

【００５４】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。この際、入
口ガイド４２上で被記録材Ｐ上のトナー画像ｔが予備加
熱される。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。

【００５５】本実施形態例における画像加熱定着装置１
００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。

【００５６】（２）磁場発生手段 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。

【００５７】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。

【００５８】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。本実施形態例においてはポリイミドによ
る被覆を用いており耐熱温度は２２０℃である。

【００５９】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。

【００６０】磁場発生手段１７ａ・１７ｂ・１７ｃ・１
８と加圧用剛性ステイ２２の間には絶縁部材１９を配設
してある。この絶縁部材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、ＰＰ
Ｓ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＦＥＰ樹脂、ＬＣ
Ｐ樹脂などを選択するとよい。

【００６１】励磁コイル１８には給電部１８ａ・１８ｂ
に励磁回路２７を接続してある。この励磁回路２７は２
０ｋＨｚ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。

【００６２】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。

【００６３】図５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の後述する電磁誘導発熱層１に渦電流を発
生させる。この渦電流は電磁誘導発熱層１の固有抵抗に
よって電磁誘導発熱層１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５のグラフような分布を示
す。

【００６４】図５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１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。

【００６５】この定着ニップ部Ｎの温度は、温度検知手
段２６（図１）を含む不図示の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。温度検知手段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。

【００６６】（３）定着フィルム１０ 図６は本実施形態例における定着フィルム１０の層構成
模型図である。

【００６７】本例の定着フィルム１０は、電磁誘導発熱
性の定着フィルムの基層となる金属フィルム等でできた
発熱層１と、その外面に積層した弾性層２と、更にその
外面に積層した離型層３の複合構造のものである。

【００６８】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に、各層間にプライマ
ー層（不図示）を設けてもよい。

【００６９】略円筒形状である定着フィルム１０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。この層で誘導発熱した熱が弾性層２・離型層３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。

【００７０】ａ．発熱層１ 発熱層１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。

【００７１】非磁性の金属でも良いが、より好ましくは
磁束の吸収のよいニッケル、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。

【００７２】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。

【００７３】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
８）。

【００７４】発熱層１の厚さは好ましくは１〜１００μ
ｍがよい。発熱層１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。

【００７５】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であ
る。

【００７６】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。

【００７７】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。

【００７８】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１０００
μｍ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。

【００７９】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−Ｋ Ａ型試験機）以下、よ
り好ましくは４５゜以下がよい。

【００８０】弾性層２の熱伝導率λに関しては、６×１
０^-4〜２×１０^-3［cal/cm・sec・deg］がよい。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１０の表層（離
型層３）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・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。よ
って熱伝導率λは６×１０^-4〜２×１０^-3［cal/cm・se
c・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。

【００８１】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、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。

【００８２】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。

【００８３】ｄ．断熱層４ また図７に示すように、定着フィルム１０の構成におい
て、発熱層１の自由面側（発熱層１の弾性層２側とは反
対面側）に断熱層４を設けてもよい。

【００８４】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。

【００８５】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１７及
び励磁コイル１８から発熱層１の距離が大きくなり、磁
束が十分に発熱層１に吸収されなくなる。

【００８６】断熱層４は、発熱層１に発生した熱が定着
フィルム１０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
供給効率良くなる。よって、消費電力を抑えることがで
きる。

【００８７】（４）摺動部材４０ 前述したように、定着ニップ部Ｎにおけるフィルムガイ
ド部材１６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フィルムガイド部材１６
の下面の定着ニップ部Ｎに対応する定着フィルム摺動部
面には、例えばポリイミド樹脂（ＰＩ）、ガラス、アル
ミナ、アルミナにガラスをコートしたものなどの耐熱性
・低摩擦性の摺動部材４０を配設してある。

【００８８】この摺動部材４０は少なくとも定着ニップ
部Ｎの長さと幅に対応する長さと幅を有する帯板状ある
いはテープ状の部材であり、本例ではフィルムガイド部
材１６の下面に長手に沿って具備させたはめ込み用の溝
部に嵌め込んで位置決め保持させてある。さらには耐熱
性接着剤で固定するとよい。

【００８９】フィルムガイド部材１６の定着ニップ部Ｎ
における定着フィルム摺動部面である上記の摺動部材４
０の自由面（下面）は定着フィルム１０の内面との摺動
摩擦抵抗のさらなる低減のために、図９の模型図のよう
に、独立した凹部４１を複数個設けた構成にしてある。
図９の（ａ）は摺動部材４０の拡大横断面模型図、
（ｂ）は凹部４１を形成した下面の平面正面模型図であ
る。

【００９０】本例において個々の凹部４１はφ０．５ｍ
ｍ、深さ０．１ｍｍの凹形状部である。凹部４１はφ
０．１〜３ｍｍ、深さ０．０１ｍｍ以上で、凹部の総面
積が定着ニップ部Ｎに対応する摺動部面の面積の２０〜
６０％となるように摺動部材４０の下面に長手方向にそ
って設定した間隔に形成するとよい。凹部４１の中心間
のピッチは任意で良いが、定着フィルム１０の進行方向
に対して、必ず凹部４１が存在するように配設すること
が好ましい。

【００９１】本発明では凹部の面積の算出方法として、
凹部の深さの１／２の位置における投影面積を凹部の面
積とする。

【００９２】定着ニップ部Ｎ内で、長手に対する凹部４
１の配列はニップ幅内で凹部が必ず存在するように配列
するとよい。例えば、図９の（ｂ）や図１０の例のよう
に格子点上に配置することができる。

【００９３】比較例として、長手に連続する凹部を設け
た場合、凹部のエッジ部に線状に加圧力が集中するため
トルク上昇の原因となった。本例のように格子点上に凹
部を配置することで、凹部のエッジ部への加圧力は分散
し、トルクの上昇をさせることなく、定着フィルム１０
と摺動部材４０の接触面積を減少させることができる。
よって、定着フィルム１０と摺動部材４０の密着力を減
少させることができる。このため、凹部４１がない構成
と比較して室温などの低温時からの回転起動時のトルク
を低く抑えることができる。

【００９４】図１１の（ａ）は摺動部材４０の平面部４
０ａと凹部４１の接続部の一形態である。（ｂ）に示す
ように摺動部材４０の平面部４０ａと凹部４１は曲面で
連続的に接続するとさらによい。曲面で接続することに
より定着フィルム１０との接触部における摺動摩擦力の
低下を図ることができるとともに、凹部４１のエッジが
定着フィルムを傷つけることを防止することができる。

【００９５】また、凹部４１には潤滑剤Ｇを保持する効
果がある。従来のように摺動部材４０はあっても凹部４
１がない場合には、定着フィルム１０が回転すると、定
着ニップ部形成のための加圧力により、潤滑剤Ｇが定着
フィルム１０と摺動部材４０との間から掃き出されてし
まい、定着ニップ部Ｎに対応する摺動部面にはほとんど
残らなかった。しかし、凹部４１があることで潤滑剤Ｇ
がこの凹部４１に保持されて潤滑剤Ｇが定着ニップ部Ｎ
内に保持されるので、定着ニップ部Ｎに対応する摺動部
材４０と定着フィルム１０との摺動部面の相互摺動摩擦
力のさらなる低減を図ることができる。したがって、耐
久によるトルクアップを防止することができ、駆動ロー
ラ（駆動モータ）の脱調や、定着ジャム等の不具合の発
生することなく、装置を高寿命化することが可能とな
る。

【００９６】なお、凹部４１の形状や、定着ニップ部Ｎ
に対する凹部４１の総面積比率等は、加圧力や、定着フ
ィルム１０・摺動部材４０・フィルムガイド部材１６の
材質等によって適宜決定されるものである。

【００９７】本例の効果の確認として、本例の定着装置
１００を用いて、Ａ４用紙５０００枚ごとに室温時の回
転起動トルクの測定を行った。定着ニップ部Ｎには２０
ｋｇｆで加圧し、ニップ幅は約７ｍｍを確保した。

【００９８】比較例（従来例）として、摺動部材４０と
して定着ニップ部対応面部分に凹部４１を設けていない
ものを用いた場合の回転起動トルクを測定した。

【００９９】従来の凹部４１を設けていない摺動部材４
０では、初期の回転起動トルク（駆動口一ラとしての加
圧ローラ３０の軸におけるトルク）が５．０ｋｇ・ｃｍ
であったものが、５万枚通紙あたりから回転起動トルク
の上昇率が大きくなり、１０万枚を越えると７．５ｋｇ
・ｃｍ以上となって、駆動ローラ（加圧ローラ３０）の
脱調等が発生するようになった。

【０１００】これに対し、本例のように摺動部材４０の
定着ニップ部対応面部分に凹部４１を設けた場合、初期
の回転起動トルクは４．７ｋｇ・ｃｍで、従来よりもト
ルクが低い結果が得られ、５万枚通紙時点でも５．２ｋ
ｇ・ｃｍを維持し、２０万枚通紙した時点でも７．０ｋ
ｇ・ｃｍ以下を維持することができた。

【０１０１】なお、本例ではフィルムガイド部材１６の
少なくとも定着ニップ部Ｎに対応する面部分に摺動部材
４０を設け、この摺動部材４０に凹部４１を設けたが、
フィルムガイド１６自体を耐熱性・摺動性の良好な材料
で成形し、同時に少なくとも定着ニップ部対応面部分に
凹部４１を一体に形成して定着フィルム摺動部面とした
構成にすることもでき、この場合も同様の効果が得られ
た。

【０１０２】〈第２の実施形態例〉（図１２） 本実施形態例は、上記の第１の実施形態例において、摺
動部材４０の面に設ける凹部４１の形状を図１２のよう
に、水滴型で、その水滴型の円弧形状側が定着ニップ部
Ｎにおける定着フィルム１０の進行方向に対して上流側
になるように配設したものである。

【０１０３】水滴型の凹部４１は定着フィルム１０の進
行方向に対して最も摺動抵抗が小さい形状であるため、
第１の実施形態例よりも摺動抵抗を小さくすることがで
きるので、起動時と定常回転時の回転トルクをさらに下
げることができた。

【０１０４】その他の装置構成等は第１の実施形態例の
定着装置１００と同様であるので再度の説明は省略す
る。

【０１０５】〈第３の実施形態例〉（図１３） 本実施形態例は、図１３のように、摺動部材４０の面に
潤滑剤を保持するための複数の溝４２を形成したもので
ある。溝４２の幅は０．１〜１．０ｍｍ、溝と溝の間の
距離は０．１〜３．０ｍｍ、溝の深さは０．０１ｍｍ以
上がよい。また潤滑剤を定着ニップ部Ｎにおける摺動部
材４０と定着フィルム１０の間に保持するためには溝の
方向を、摺動部材４０の長手方向（定着フィルム進行方
向に直交方向）を０°とした時に４５°未満がよい。４
５°以上になると潤滑剤の保持効果が減少する。

【０１０６】さらに、潤滑剤の保持効果を高めるため
に、溝４２を図１３のようにクロス状に形成することも
できる。図１３のものは溝４２の方向を１５°と−３０
°としている。ここで、クロスする溝の角度を変えるこ
とで溝のクロスする部分が定着フィルム１０の回転方向
において直線上に並ばないようにした方がよい。これ
は、定着ニップ部Ｎ内で溝のクロスする部分が直線上に
並んだ部分は、加圧面積が他の部分より小さくなるた
め、その部分の加圧力が不足し画像不良を起こす可能性
があるためである。

【０１０７】ここで、第１〜第３の実施形態例におい
て、摺動部材４０の面に対する凹部４１や溝４２は従動
部材上に切削して形成したり、凹部以外または溝以外の
部分にマスキングをしサンドブラストで形成することも
できる。また摺動部材の成型時に凹部または溝を型で成
形することも可能である。また、スクリーン印刷により
耐熱基板上に凹部以外または溝以外の部分を形成するこ
とも可能である。この場合、ガラスなどの材料が有効で
ある。

【０１０８】〈第４の実施形態例〉（図１４） 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。

【０１０９】図１４に示す本実施形態例の定着装置１０
０は、大きく分けて、横断面略半円弧状樋型の耐熱性・
断熱性のフィルムガイド部材１６と、このフィルムガイ
ド部材１６の下面の略中央部にガイド部材長手に沿って
形成具備させた溝部に嵌入して固定支持させた加熱体と
してセラミックヒータ１２と、このセラミックヒータ１
２を含むフィルムガイド部材１６にルーズに外嵌させた
円筒状もしくはエンドレス状の耐熱性の定着フィルム１
１と、フィルムガイド部材１６側のセラミックヒータ１
２の下面との間に定着フィルム１１を挟んでニップ部Ｎ
を形成させた加圧部材としての加圧ローラ３０とからな
る。

【０１１０】本例においては、セラミックヒータ１２も
しくはこのセラミックヒータ１２を含むフィルムガイド
部材１６が第１部材であり、定着フィルム１１が第２部
材であり、加圧ローラ３０が第３部材である。

【０１１１】加圧ローラ３０は弾性加圧ローラであり、
芯金３０ａにシリコーンゴム等の弾性層３０ｂを設けて
硬度を下げたもので、芯金３０ａの両端部を装置の不図
示の手前側と奥側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。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。

【０１１２】定着フィルム１１を外嵌させたフィルムガ
イド部材１６はセラミックヒータ１２側を下向きにして
加圧ローラ３０の上側に配置され、第１の実施形態例の
定着装置と同様に、フィルムガイド部材１６内に挿通し
て配設した加圧用剛性ステイ２２の両端部と装置シャー
シ側のバネ受け部材との間にそれぞれ加圧バネを縮設す
ることで加圧用剛性ステイ２２に押し下げ力を作用させ
ている。これにより、フィルムガイド部材１６側のセラ
ミックヒータ１２の下面と加圧ローラ３０の上面とが定
着フィルム１１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。

【０１１３】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１１
の外面との摩擦力で定着フィルム１１に回転力が作用
し、前記定着フィルム１１の内周面が定着ニップ部Ｎに
おいてセラミックヒータ１２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（加圧ローラ駆動式）。

【０１１４】そして、定着ニップ部Ｎにおける定着フィ
ルム摺動部面であるセラミックヒータ１２の下面と定着
フィルム１１の内面との相互摺動摩擦力を低減化させる
ためにセラミックヒータ１２の下面には、第１または第
２または第３の実施形態例の定着装置における摺動部材
４０と同様の、独立した凹部４１を複数個設けた、また
は複数の溝４２を設けた摺動部材４０を配設してある。
さらには定着ニップ部Ｎにおける該摺動部材４０と定着
フィルム内面との間に耐熱性グリスなどの潤滑剤Ｇを介
在させる。

【０１１５】プリントスタート信号に基づいて加圧ロー
ラ３０の回転が開始され、またセラミックヒータ１２の
ヒートアップが開始される。加圧ローラ３０の回転によ
る定着フィルム１１の回転周速度が定常化し、セラミッ
クヒータ１２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１１と加圧ローラ３
０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がトナー画像担持面側を定着フィルム１１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１１を介してセラミックヒータ１
２の下面に密着して定着ニップ部Ｎを定着フィルム１１
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１２の熱が定着フィルム１１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１１の面から分離されて搬送される。

【０１１６】定着フィルム１１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
の耐熱性のＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰの単層、あるいは
ポリイミド、ポリイミドアミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、Ｐ
ＰＳ等の外周面に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、ポ
リイミドフィルムの外周面にＰＴＦＥをコーティングし
た直径２５ｍｍのものを用いた。

【０１１７】加熱体としてのセラミックヒータ１２は、
定着フィルム１１・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。本
例のものはチッ化アルミニウム（ＡｌＮ）等でできたヒ
ータ基板１２ａと、このヒータ基板１２ａの表面にその
長手に沿って設けた発熱層１２ｂ、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エして投けた発
熱層１２ｂと、更にその上に設けたガラスやフッ素樹脂
等の保護層１２ｃを基本構成とするものである。このセ
ラミックヒータ１２のヒータ基板１２ａの発熱層１２ｂ
・保護層１２ｃを設けた表面側とは反対側のヒータ基板
裏面側に摺動部材４０を設けてある。

【０１１８】前記セラミックヒータ１２の発熱層１２ｂ
の両端間に通電されることで発熱層１２ｂは発熱してヒ
ータ１２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１２ｂに対する
通電が制御されてヒータ１２は温調管理される。

【０１１９】前記セラミックヒータ１２は、フィルムガ
イド部材１６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１２ｃ側を上向きに嵌入して
固定支持させてある。

【０１２０】本実施形態例の装置のように、第１または
第２の実施形態例とは異なる加熱形態においても、回転
起動時及び定常回転時のトルクの低滅を図ることができ
た。

【０１２１】セラミックヒータ１２のヒータ基板１２ａ
自体が定着フィルム１１との摺動性が良好な材質のもの
であれば、別途の摺動部材４０を設けずにヒータ基板１
２ａの面を直接に定着フィルム摺動部面にしてその面に
凹部４１または溝４２を具備させることもできる。

【０１２２】本実施形態例の装置において、加熱体とし
てのセラミックヒータ１２を鉄板などの電磁誘導発熱性
部材に変更し、フィルムガイド部材１６の内側に磁場発
生手段としての励磁コイル・磁性コアを配設して上記の
鉄板などの電磁誘導発熱性部材を加熱体として電磁誘導
発熱させることで、その発熱を定着ニップ部Ｎにおいて
定着フィルム１１を介して被記録材Ｐに付与する構成の
装置とすることもできる。

【０１２３】この場合においても、加熱体としての電磁
誘導発熱性部材の定着フィルム摺動部面には独立した凹
部４１または溝４２を複数個設けた摺動部材４０を配設
する。また、加熱体としての電磁誘導発熱性部材自体が
定着フィルム１１との摺動性が良好な材質のものであれ
ば、別途の摺動部材４０を設けずに加熱体としての電磁
誘導発熱性部材の面を直接に定着フィルム摺動部面にし
てその面に凹部４１または溝４２を具備させることもで
きる。

【０１２４】〈第５の実施形態例〉（図１５） 加熱装置としての定着装置１００の装置構成は第１ない
し第４の実施形態例の加圧ローラ駆動方式に限られるも
のではない。

【０１２５】例えば、図１５のように、フィルムガイド
１６と、駆動ローラ３１と、テンションローラ３２との
間に、電磁誘導発熱性のエンドレスフィルム状の定着フ
ィルム１０を懸回張設し、フィルムガイド部材１６の下
面部と加圧部材としての加圧ローラ３０とを定着フィル
ム１０を挟ませて圧接させて定着ニップ部Ｎを形成さ
せ、定着フィルム１０を駆動ローラ３１によって回転駆
動させる装置構成にすることもできる。この場合、加圧
ローラ３０は従動回転ローラである。

【０１２６】フィルムガイド部材１６の内側には磁場発
生手段としての磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃと励磁
コイル１８を設けてある。

【０１２７】フィルムガイド部材１６の、定着ニップ部
Ｎに対応する下面部分には定着フィルム１０の内面との
相互摺動摩擦力を低減化させるために摺動部材４０を配
設してあり、この摺動部材４０の定着フィルム内面との
摺動部面には、第１または第２の実施形態例の定着装置
における摺動部材４０と同様に、独立した凹部４１を複
数個設けた構成にしてある。さらには定着ニップ部Ｎに
おける該摺動部材４０と定着フィルム内面との間に耐熱
性グリスなどの潤滑剤Ｇを介在させる。

【０１２８】〈第６の実施形態例〉（図１６） 本実施形態例は画像形成装置例である。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。

【０１２９】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。

【０１３０】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。

【０１３１】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。

【０１３２】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。

【０１３３】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。

【０１３４】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。

【０１３５】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。

【０１３６】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（画像加
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は、例えば、第１の実施形態例に示
した装置である。

【０１３７】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。

【０１３８】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。

【０１３９】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、或いは多重画像プリントモード
も実行できる。

【０１４０】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。

【０１４１】多重画像プリントモードの場合は、定着装
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、定着装置
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。

【０１４２】〈その他の実施形態例〉 １）摺動部材４０の面もしくは摺動部の面に設ける凹部
４１の平面形状は実施形態例の円形や滴形以外にも任意
の形状のものとすることができる。また溝４２の平面形
状も直線に限られず、鋸歯形や波形などにすることもで
きる。

【０１４３】２）電磁誘導発熱性の定着フィルム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。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。発熱層単層の部材
とすることもできる。

【０１４４】３）定着フィルム１０や１１はエンドレス
の回転部材ではなく、例えば、ロール巻きにした長尺の
有端のウエブ部材にし、これを繰り出して走行移動させ
る形態の装置構成にすることもできる。

【０１４５】４）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。

【０１４６】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。

【０１４７】５）本発明の加熱装置は実施形態例の画像
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。

【０１４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
例えばフィルム加熱方式や電磁誘導式・フィルム加熱方
式等の加熱装置のように、第１部材に対して摺動して移
動する第２部材と、該第２部材を挟んで第１部材に当接
する第３部材とを有し、第２部材と第３部材との当接に
よって形成される接触部で被加熱材を挟持搬送して被加
熱材を加圧及び加熱する加熱装置、および該加熱装置を
画像加熱定着装置として具備する画像形成装置におい
て、第１部材の、第２部材と第３部材との当接によって
形成される接触部に相当する第２部材摺動部に、独立し
た凹部を複数個設けた、または複数の溝を設けたことに
より、第１部材と第２部材との摺動部における接触面積
が少なくなって摺動摩擦抵抗を低減し、さらに通紙耐久
による摺動摩擦抵抗の増加を抑制することが出来て装置
の長寿命化を図ることができる。

【０１４９】よって、被加熱材のスリップを防止できる
ので、安定した被加熱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
被記録材の搬送を確保することが可能となる。

【０１５０】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。

【０１５１】また、ニップ部における第１部材と第２部
材との間に潤滑剤を介在させてもよく、この場合にはそ
の潤滑剤が第１部材のニップ部における第２部材摺動部
面に設けた複数個の独立した凹部内または複数の溝内に
保持されるから、潤滑剤がニップ部における第１部材と
第２部材との間から掃き出されてしまいほとんど残らな
いような事態が生じることが防止され、潤滑剤による第
１部材と第２部材との摺動摩擦抵抗の低減効果も長期に
渡って維持させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施形態例の定着装置の要部の横断側
面模型図

【図２】 同じく要部の正面模型図

【図３】 同じく要部の縦断正面模型図

【図４】 内部に磁場発生手段を配設支持させた右側の
フィルムガイド部材半体の斜視模型図

【図５】 磁場発生手段と発熱量Ｑの関係を示した図

【図６】 電磁誘導発熱性の定着フィルムの層構成模型
図（その１）

【図７】 電磁誘導発熱性の定着フィルムの層構成模型
図（その２）

【図８】 発熱層深さと電磁波強度の関係を示したグラ
フ

【図９】 複数の凹部を形成具備させた摺動部材の説明
図

【図１０】 複数の凹部を形成具備させた摺動部材のの
平面模型図

【図１１】 凹部の形状説明図

【図１２】 第２の実施形態例の定着装置における、複
数の凹部を形成具備させた摺動部材の説明図

【図１３】 第３の実施形態例の定着装置における、複
数の溝を形成具備させた摺動部材の平面模型図

【図１４】 第４の実施形態例の定着装置の要部の横断
面模型図

【図１５】 第５の実施形態例の定着装置の要部の横断
面模型図

【図１６】 第６の実施形態例の画像形成装置の概略構
成模型図

【符号の説明】

１・・発熱層、２・・弾性層、３・・離型層、４・・断
熱層、１０，１１・・定着フィルム、１６・・フィルム
ガイド部材、１７・・磁性コア、１８・・励磁コイル、
２３ａ，２３ｂ・・定着フィルム端部の規制・保持用フ
ランジ部材、２６・・温度検知素子（サーミスタ）、３
０・・加圧部材としての加圧ローラ、３１・・駆動ロー
ラ、３２・・テンションローラ、４０・・摺動部材、４
１・・凹部、４２・・溝部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 正明 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 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 Ｆターム(参考） 2H033 AA23 BA25 BE03

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１部材に対して摺動して移動する第２
   部材と、該第２部材を挟んで前記第１部材に当接する第
   ３部材とを有し、前記第２部材と前記第３部材との当接
   によって形成される接触部で被加熱材を挟持搬送して被
   加熱材を加圧及び加熱する加熱装置において、 前記第１部材の、前記第２部材と前記第３部材との当接
   によって形成される接触部に相当する第２部材摺動部
   に、独立した凹部を複数個設けたことを特徴とする加熱
   装置。
2. 【請求項２】前記凹部を、前記第２部材摺動部の面積の
   ２０〜６０％を占めるように形成したことを特徴とする
   請求項１に記載の加熱装置。
3. 【請求項３】前記凹部は、前記第２部材の移動方向に対
   して幅０．１〜３ｍｍ、深さ０．０１ｍｍ以上で、長さ
   が前記第２部材摺動部の幅未満であることを特徴とする
   請求項１又は２に記載の加熱装置。
4. 【請求項４】前記第１部材の第２部材摺動部と第２部材
   の間に潤滑剤を介在させる構成において、前記第２部材
   摺動部の前記凹部は潤滑剤を保持することを特徴とする
   請求項１乃至３のいずれかに記載の加熱装置。
5. 【請求項５】 第１部材に対して摺動して移動する第２
   部材と、該第２部材を挟んで前記第１部材に当接する第
   ３部材とを有し、前記第２部材と前記第３部材との当接
   によって形成される接触部で被加熱材を挟持搬送して被
   加熱材を加圧及び加熱する加熱装置において、 前記第１部材の、前記第２部材と前記第３部材との当接
   によって形成される接触部に相当する第２部材摺動部に
   複数の溝を設けたことを特徴とする加熱装置。
6. 【請求項６】前記溝を、前記第２部材摺動部の面積の２
   ０〜６０％を占めるように形成したことを特徴とする請
   求項５に記載の加熱装置。
7. 【請求項７】前記溝は、幅０．１〜１．０ｍｍ、溝と溝
   の距離０．１〜３．０ｍｍ、深さ０．０１以上であるこ
   とを特徴とする請求項５又は６に記載の加熱装置。
8. 【請求項８】前記第１部材の第２部材摺動部と第２部材
   の間に潤滑剤を介在させる構成において、前記第２部材
   摺動部の前記溝は潤滑剤を保持することを特徴とする請
   求項５乃至７のいずれかに記載の加熱装置。
9. 【請求項９】前記第１部材は前記第２部材の支持部材で
   あることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載
   の加熱装置。
10. 【請求項１０】前記第２部材は回転体であることを特徴
    とする請求項１乃至９のいずれかに記載の加熱装置。
11. 【請求項１１】前記第３部材は加圧部材であることを特
    徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の加熱装
    置。
12. 【請求項１２】前記第２部材は可撓性を有するエンドレ
    スフィルムであることを特徴とする請求項１乃至１１の
    いずれかに記載の加熱装置。
13. 【請求項１３】前記第２部材は電磁誘導発熱性部材から
    なり、該電磁誘導発熱性部材に磁場を入れて発熱させる
    磁場発生手段を有し、前記第２部材と前記第３部材との
    当接によって形成される接触部で被加熱材を挟持搬送し
    て被加熱材を前記第２部材の電磁誘導発熱性部材からの
    熱により加熱することを特徴とする請求項１乃至１２の
    いずれかに記載の加熱装置。
14. 【請求項１４】前記第１部材が加熱体であり、前記第２
    部材と前記第３部材との当接によって形成される接触部
    で被加熱材を挟持搬送して被加熱材を前記第１部材から
    の熱により加熱することを特徴とする請求項１乃至１２
    のいずれかに記載の加熱装置。
15. 【請求項１５】前記加熱体が通電により発熱する抵抗発
    熱体を有するヒータであることを特徴とする請求項１４
    に記載の加熱装置。
16. 【請求項１６】前記加熱体が電磁誘導発熱性部材からな
    り、該加熱体に磁場を入れて発熱させる磁場発生手段を
    有することを特徴とする請求項１４に記載の加熱装置。
17. 【請求項１７】前記第２部材が耐熱性フィルムからなる
    ことを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれかに記載
    の加熱装置。
18. 【請求項１８】前記第３部材が回転駆動される加圧回転
    体であることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか
    に記載の加熱装置。
19. 【請求項１９】被加熱材が未定着像を形成担持させた被
    記録材であり、装置が未定着像を被記録材に加熱定着さ
    せる加熱定着装置であることを特徴とする請求項１乃至
    １８のいずれかに記載の加熱装置。
20. 【請求項２０】被記録材に未定着像を形成担持させる作
    像手段と、被記録材に形成担持させた未定着像を定着さ
    せる定着手段を有し、前記定着手段が請求項１乃至１９
    のいず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。