JP2002246151A

JP2002246151A - 加熱装置および画像形成装置

Info

Publication number: JP2002246151A
Application number: JP2001043874A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kataoka; 洋片岡; Satoru Izawa; 悟伊澤; Eiji Uekawa; 英治植川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-02-20
Filing date: 2001-02-20
Publication date: 2002-08-30

Abstract

(57)【要約】【課題】フィルム加熱方式の加熱装置において、高速化
を達成する際に発生してしまう、フィルム１３がフィル
ム保持部材（フランジ）１７と摺擦しながら移動（回
転）することに起因して発生するフィルム端部の磨耗や
破損を防止し、装置の高速化の達成と耐久寿命を図る。【解決手段】移動するフィルム１３と、フィルムとニッ
プＮを形成する加圧部材２０と、フィルムの移動方向と
直交する方向のフィルム端部を規制するフィルム保持部
材１７と、を有し、ニップで被加熱材を挟持搬送させて
フィルム側からの熱により被加熱材を加熱する加熱装置
において、フィルム保持部材１７は、フィルム１３との
接触面をナチュラル材として熱変形温度が２００℃を超
える樹脂で形成し、フィルムと接触しない母体は耐熱性
樹脂で形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加熱部材と加圧部
材の圧接部である加熱ニップ部に被加熱材を通紙して挟
持搬送させて被加熱材を加熱する加熱装置、及び該加熱
装置を画像の加熱定着装置として備えた画像形成装置に
関する。

【０００２】より詳しくは、移動するフィルムと、前記
フィルムとニップを形成する加圧部材と、前記フィルム
の移動方向と直交する方向のフィルム端部を規制するフ
ィルム保持部材と、を有し、前記ニップで被加熱材を挟
持搬送させて前記フィルム側からの熱により被加熱材を
加熱する、フィルム加熱方式の加熱装置、及び該加熱装
置を画像の加熱定着装置として備えた画像形成装置に関
する。

【０００３】ここで、被加熱材の加熱とは、具体的に
は、例えば、記録材上に転写方式或いは直接方式で形成
担持させた未定着画像の加熱定着処理、仮定着する像加
熱処理、画像を担持した記録材を加熱してつや等の表面
性を改質する像加熱処理、記録材に限らずシート状の被
加熱材の加熱乾燥処理、加熱ラミネート処理、しわ取り
等のための熱プレス処理等である。

【０００４】

【従来の技術】例えば、電子写真方式・静電記録方式等
の作像プロセスを採用した画像形成装置において、作像
プロセス部で記録材（転写材・印字用紙・感光紙・静電
記録紙等）に転写方式あるいは直接方式で形成担持させ
た目的の画像情報の未定着トナー像を固着像として熱定
着処理する加熱定着装置としては、未定着トナー像を担
持した記録材を、互いに圧接して回転する、加熱部材と
しての熱ローラ（定着ローラ）と加圧部材としての加圧
ローラとで形成されるニップ部を通過させることにより
記録材上に永久画像として定着させる、いわゆるローラ
加熱方式の加熱装置が広く用いられている。

【０００５】近年では、クイックスタートや省エネルギ
の観点からフィルム加熱方式の加熱装置が実用化されて
いる。フィルム加熱方式の加熱装置は、例えば特開昭６
３−３１３１８２号公報・特開平２−１５７８７８号公
報・特開平４−４４０７５号公報・特開平４−２０４９
８０号公報等に提案されている。

【０００６】即ち、加熱体としての例えばセラミックヒ
ータと、加圧部材としての加圧ローラとの間に加熱部材
としての耐熱性樹脂フィルム（以下、定着フィルムと記
す）を挟ませて圧接ニップ部（以下、定着ニップ部と記
す）を形成させ、該定着ニップ部の定着フィルムと加圧
ローラとの間に未定着トナー画像を形成担持させた記録
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、定着フィルムを介してセラミックヒータの熱を与え
ながら定着ニップ部の加圧力で未定着トナー画像を記録
材面に定着させるものである。

【０００７】このフィルム加熱方式の加熱装置は、スタ
ンバイ中のヒータへの通電を必要とせず、画像形成装置
がプリント信号を受信してから、ヒータへの通電を行っ
ても記録材が加熱装置に到達するまでに加熱可能な状態
にすることが可能である。よって省エネの観点からフィ
ルム加熱方式の加熱装置はエネルギを無駄にしない優れ
た加熱定着装置となる。

【０００８】このフィルム加熱方式の加熱装置におい
て、加熱部材として樹脂製定着フィルムよりも高熱伝導
の金属を基層として形成される金属製の薄肉フィルムを
用いた場合、定着性能の向上が図られ、画像形成装置の
高速化にも十分に対応することが可能となる。

【０００９】フィルム加熱方式の加熱装置の構成として
は、定着フィルムの搬送に専用の搬送用ローラと従動ロ
ーラを用いてテンションを加えながら加圧ローラとの間
で定着フィルムを搬送する装置構成と、円筒形の定着フ
ィルムを加圧ローラからの搬送力で駆動させる装置構成
（加圧ローラ駆動方式）があり、前者は定着フィルムの
搬送性能を高く保持できる利点を有し、後者は装置構成
の簡略化に伴なう低コストの加熱定着装置を実現できる
利点がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】フィルム加熱方式の加
熱装置においては、定着フィルムの移動中における寄り
運動、即ち定着フィルム移動方向と直交する方向への定
着フィルムの寄り移動を規制する必要があり、その規制
手段の一つとして定着フィルム移動方向と直交する方向
の定着フィルム両端側または一方端側にその側の定着フ
ィルム端部を受止めて移動規制するフィルム保持部材
（以下、フランジと記す）が配設される。

【００１１】即ち、実際の使用中においては、移動中の
定着フィルムは寄り移動してその寄り移動側のフランジ
の側壁にフィルム端部が衝突して受止められて安定状態
となり、そのフランジ側壁にフィルム端部が摺擦しなが
ら定着フィルムは移動することになる。

【００１２】このような状態で使用し続けると、フラン
ジと常に摺擦し続けるフィルム端部は、磨耗や劣化が進
行することになり、最終的にはフィルム端部が裂けて使
用不可能となる。このような現象は、画像形成装置の高
速化に伴ない、定着フィルムがより高速回転をするに従
い、磨耗や劣化の進行速度も速くなり、耐久寿命が短く
なってしまうために、フィルム加熱方式の加熱装置にお
いて定着フィルム端部の磨耗や劣化は、高速化を図る上
でネックとなっていた。

【００１３】更に、十分な定着性を得るための手段とし
て、定着温度をより高い温度としたり、加圧力を増した
り、定着フィルム材質として高熱伝導材を用いたり添加
量を増したりすることは、より一層定着フィルムの寿命
を短くする要因となる。例えば、定着フィルム基層の熱
伝導性を改善するために、ＢＮ（窒化ホウ素）やＡｌＮ
（窒化アルミ）等の高熱伝導性のフィラーの添加量を増
したりすると、ＰＩ（ポリイミド）などの樹脂本来の柔
軟性や強度が損なわれることになり、定着フィルムの磨
耗や劣化を速めることにことになる。

【００１４】また、定着フィルムの基層として熱伝導性
に優れる金属製フィルムを用いることは、より高速対応
性に優れることになるが、金属製フィルムを使用する場
合には、定着フィルム端部の摺擦による破損の他に、フ
ランジとの摺擦面に僅かな段差や突起があると、そこか
ら裂け傷が生じることになり短時間で亀裂破損してしま
う特性があり、耐久寿命を満足するのが困難であるとい
う問題がある。

【００１５】そこで、本発明の目的は、フィルム加熱方
式の加熱装置について、高速化を達成する際に発生して
しまう、フィルムがフィルム保持部材と摺擦しながら移
動（回転）することに起因して発生するフィルム端部の
磨耗や破損を防止することであり、装置の高速化の達成
と耐久寿命を満足する加熱装置を提供することである。

【００１６】

【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。

【００１７】（１）移動するフィルムと、前記フィルム
とニップを形成する加圧部材と、前記フィルムの移動方
向と直交する方向のフィルム端部を規制するフィルム保
持部材と、を有し、前記ニップで被加熱材を挟持搬送さ
せて前記フィルム側からの熱により被加熱材を加熱する
加熱装置において、前記フィルム保持部材は、フィルム
との接触面をナチュラル材として熱変形温度が２００℃
を超える樹脂で形成し、フィルムと接触しない母体は耐
熱性樹脂で形成したことを特徴とする加熱装置。

【００１８】（２）前記フィルム保持部材のフィルムと
の接触面を形成するナチュラル材として熱変形温度が２
００℃を超える樹脂が、フッ素樹脂、ポリイミド（Ｐ
Ｉ）、またはポリアミドイミド（ＰＡＩ）であることを
特徴とする（１）に記載の加熱装置。

【００１９】（３）前記フィルム保持部材のフィルムと
接触しない母体を形成する耐熱性樹脂が、熱変形温度が
２００℃を超える樹脂であることを特徴とする（１）ま
たは（２）に記載の加熱装置。

【００２０】（４）前記フィルム保持部材のフィルムと
接触しない母体を形成する耐熱性樹脂が、耐熱性向上の
ガラス繊維含有の、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイ
ド）、ＬＣＰ（リィキッドクリスタルポリマー、液晶ポ
リマー）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ま
たはポリアミド（ＰＡ）であることを特徴とする（１）
または（２）に記載の加熱装置。

【００２１】（５）移動するフィルムと、前記フィルム
とニップを形成する加圧部材と、前記フィルムの移動方
向と直交する方向のフィルム端部を規制するフィルム保
持部材と、を有し、前記ニップで被加熱材を挟持搬送さ
せて前記フィルム側からの熱により被加熱材を加熱する
加熱装置において、前記フィルム保持部材は、フィルム
内面と接する面とフィルム端を規制する面との間でなす
角度が５０°以上の鋭角であることを特徴とする加熱装
置。

【００２２】（６）前記フィルム保持部材は、フィルム
との接触面をナチュラル材として熱変形温度が２００℃
を超える樹脂で形成し、フィルムと接触しない母体は耐
熱性樹脂で形成したことを特徴とする（５）に加熱装
置。

【００２３】（７）前記フィルム保持部材は、フィルム
との接触面をナチュラル材として熱変形温度が２００℃
を超える樹脂で形成したことを特徴とする（６）に記載
の加熱装置。

【００２４】（８）前記フィルム保持部材のフィルムと
の接触面を形成するナチュラル材として熱変形温度が２
００℃を超える樹脂が、フッ素樹脂、ポリイミド（Ｐ
Ｉ）、またはポリアミドイミド（ＰＡＩ）であることを
特徴とする（６）に記載の加熱装置。

【００２５】（９）前記フィルム保持部材のフィルムと
接触しない母体を形成する耐熱性樹脂が、熱変形温度が
２００℃を超える樹脂であることを特徴とする（６）か
ら（８）の何れか１つに記載の加熱装置。

【００２６】（１０）前記フィルム保持部材のフィルム
と接触しない母体を形成する耐熱性樹脂が、耐熱性向上
のガラス繊維含有の、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファ
イド）、ＬＣＰ（リィキッドクリスタルポリマー、液晶
ポリマー）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、
またはポリアミド（ＰＡ）であることを特徴とする
（６）から（８）の何れか１つに記載の加熱装置。

【００２７】（１１）前記フィルムの前記加圧部材側と
は反対側に加熱体を有することを特徴とする（１）から
（１０）の何れか１つに記載の加熱装置。

【００２８】（１２）前記加熱体が発熱抵抗層を有する
通電発熱部材であることを特徴とする（１１）に記載の
加熱装置。

【００２９】（１３）前記加熱体が磁場の作用で電磁誘
導発熱する誘導発熱性部材であることを特徴とする（１
１）に記載の加熱装置。

【００３０】（１４）前記フィルムが樹脂フィルムであ
ることを特徴とする（１）から（１３）の何れか１つに
記載の加熱装置。

【００３１】（１５）前記フィルムが金属フィルムであ
ることを特徴とする（１）から（１３）の何れか１つに
記載の加熱装置。

【００３２】（１６）前記フィルムが磁場の作用で電磁
誘導発熱する誘導発熱性である、あるいは誘導発熱性層
を含むことを特徴とする（１）から（１５）の何れか１
つに記載の加熱装置。

【００３３】（１７）前記フィルムが回転可能なエンド
レス状あるいは円筒状であることを特徴とする（１）か
ら（１６）の何れか１つに記載の加熱装置。

【００３４】（１８）前記加圧部材が回転駆動され、こ
れに従動して前記フィルムが移動することを特徴とする
（１）から（１７）の何れか１つに記載の加熱装置。

【００３５】（１９）被加熱材が画像を担持した記録材
であり、該記録材上の画像を加熱して定着する、或いは
仮定着する、或いはつや等の表面性を改質する像加熱装
置であることを特徴とする（１）から（１８）の何れか
１つに記載の加熱装置。

【００３６】（２０）記録材上に未定着トナー画像を形
成担持させる画像形成手段部と、記録材上の未定着トナ
ー画像を永久画像として定着させる加熱定着装置を有す
る画像形成装置において、前記加熱定着装置が（１）か
ら（８）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。

【００３７】<作用>フィルム保持部材は、フィルムと
の接触面をナチュラル材として熱変形温度が２００℃を
超える樹脂で形成することで、樹脂が本来備えている優
れた滑り性を保持できることで、摺擦面における摺擦抵
抗を小さくすること出来、フィルムが高速でフィルム保
持部材と摺擦してもフィルムへのダメージを小さくする
ことが出来、フィルムの磨耗や劣化の防止が達成でき、
耐久寿命を満足できるフィルム加熱方式の加熱装置とす
ることが可能となる。

【００３８】また、フィルムと接触しないフィルム保持
部材の母体は、耐熱性向上の目的でガラス繊維などを含
有する耐熱性樹脂で形成される二体構成とすることで、
母体には比較的安価な樹脂を用いることができ、コスト
メリットを生み出せることになる。

【００３９】また、フィルム保持部材は、フィルム内面
と接する面とフィルム端を規制する面との間でなす角度
が５０°以上の鋭角であるようにすることで、フィルム
がフィルム保持部材との摺擦面で、外側に拡がろうとす
ることを防止することができ、フィルムが高速でフィル
ム保持部材と摺擦してもフィルムへのダメージを小さく
することが出来、フィルムの磨耗や劣化の防止が達成で
き、耐久寿命を満足できるフィルム加熱方式の加熱装置
とするこが可能となる。

【００４０】

【発明の実施の形態】<第１の実施例> （１）画像形成装置図１は本実施例における画像形成装置の構成略図であ
る。本実施例の画像形成装置は転写式電子写真プロセス
を用いたレーザプリンタである。

【００４１】１はプリンタ本体に装着されたプロセスカ
ートリッジである。本例のカートリッジは、感光ドラム
１と、帯電装置としての帯電ローラ３と、現像装置４
と、クリーニング装置６の４つのプロセス機器を包含さ
せて構成したものである。

【００４２】感光ドラム２は、ＯＰＣ、アモルファスＳ
ｅ、アモルファスＳｉ等の感光材料がアルミニウムやニ
ッケルなどのシリンダ状の基盤上に形成されている。

【００４３】この感光ドラム２は矢印の方向に回転駆動
され、まず、その表面は帯電装置としての帯電ローラ３
によって一様帯電される。

【００４４】次に、レーザスキャナ８０から画像情報に
応じてＯＮ／ＯＦＦ制御されて出力されたレーザビーム
Ｌによる走査露光が施され、静電潜像が形成される。

【００４５】この静電潜像は、現像装置４で現像、可視
化される。現像方法としては、ジャンピング現像法、２
成分現像法、ＦＥＥＤ現像法などが用いられ、イメージ
露光と反転現像とを組み合わせて用いられることが多
い。

【００４６】可視化されたトナー像は、転写装置として
の転写ローラ５により、所定のタイミングで搬送された
転写材Ｐ上に感光ドラム２上から転写される。

【００４７】転写材Ｐはカセット７２から給紙ローラ対
７３によってピックアップされ、給紙搬送路７４を経
て、紙先端部を検知するレジストローラ対７５に送ら
れ、感光ドラム２上の可視像とタイミングを一致させた
後、感光ドラム２と転写ローラ５との圧接部である転写
ニップに搬送されることになる。転写ニップに搬送され
た転写材Ｐは感光ドラム２と転写ローラ５に一定の加圧
力で挟持搬送され、その挟持搬送過程で感光ドラム２上
のトナー像が転写される。

【００４８】このトナー像が転写された転写材Ｐは定着
装置７へと搬送され、永久画像として定着され、排紙ロ
ーラ対７１を経て、排紙トレイ７０に排出されることに
なる。

【００４９】一方、感光ドラム２上に残存する転写残り
の残留トナーは、クリーニング装置７により感光ドラム
表面より除去される。

【００５０】（２）加熱定着装置７図２は加熱定着装置７の横断面模型図、図３は途中部分
省略、一部切り欠き正面模型図である。

【００５１】この加熱定着装置は、セラミックヒータ、
円筒状定着フィルムを用いたフィルム加熱方式の加熱装
置である。

【００５２】１０は加熱部材としての定着部材（加熱ア
センブリ）、２０は加圧部材としての弾性加圧ローラで
あり、この定着部材１０と加圧ローラ２０との圧接によ
り加熱ニップ部としての定着ニップ部Ｎを形成させてい
る。

【００５３】定着部材１０は、加熱体としてのセラミッ
クヒータ１１、ステイホルダー（支持体、ヒータステ
ィ、ヒータホルダー）１２、円筒状の定着フィルム１
３、フィルム保持部材としてのフランジ１７等からな
る。

【００５４】ヒータ１１はステイホルダー１２の下面に
固定して配設してあり、円筒状の定着フィルム１３はス
テイホルダー１２に対してルーズに外嵌させてある。フ
ランジ１７はステイホルダー１２の長手方向両端部側に
装着されて定着フィルム１３の両端部を規制する役目を
する。即ち定着フィルム１３の長手方向への移動を規制
する規制部材である。

【００５５】加圧部材としての弾性加圧ローラ２０は、
芯金２１と、芯金２１の外側にシリコンゴムやフッ素ゴ
ム等の耐熱ゴムあるいはシリコンゴムを発泡して形成さ
れた弾性層２２からなり、この上にＰＦＡ、ＰＴＦＥ、
ＦＥＰ等の離型性層２３を形成してあってもよい。

【００５６】３０は定着装置の手前側と奥側の筐体であ
り、この筐体間に加圧ローラ２０や定着部材１０を装着
して保持させている。即ち筐体３０に設けた嵌合用溝３
１（図４）の底部にＰＥＥＫ、ＰＰＳ、液晶ポリマー等
の耐熱性樹脂よりなる軸受け３２、あるいはベアリング
が装着され、該軸受け３２の溝に加圧ローラ２０の芯金
２１の端部を嵌合させことで、加圧ローラ２０を筐体３
０・３０間に回転自在に軸受け保持させて装着させてあ
る。

【００５７】定着部材１０は後述するようにフランジ１
７に具備させた保持筐体嵌合部１７ｄを筐体３０の嵌合
用溝３１に係合（図４）させて加圧ローラ２０の上側に
おいて筐体３０・３０間に配設してある。

【００５８】そして定着部材１０の両端部においてステ
イホルダー１２に装着してあるフランジ１７の加圧受け
部１７ｃと不動のバネ受け部材４０との間に加圧バネ２
７を縮設することで定着部材１０を所定の加圧力をもっ
て加圧ローラ２０の上面に対して定着フィルム１３の弾
性と加圧ローラ２０の弾性に抗して押圧させて所定幅の
定着ニップ部Ｎを形成させている。定着ニップ部Ｎにお
いては定着部材１０の加圧ローラ２０に対する加圧によ
り定着フィルム１３がヒータ１１と弾性加圧ローラ２０
との間に挟まれてヒータ１１の下面の扁平面に倣って撓
み、定着フィルム１３の内面がヒータ１１の下面の扁平
面に密着した状態になる。

【００５９】Ｇは加圧ローラ２０の芯金２１の一端部に
固着して配設した駆動ギアである。この駆動ギアＧに駆
動部Ｍから回転力が伝達されて、加圧ローラ２０が図２
において矢印の反時計方向に所定の回転速度にて回転駆
動される。この加圧ローラ２０の回転駆動に伴って定着
ニップ部Ｎにおける該加圧ローラ２０と定着部材１０側
の定着フィルム１３との摩擦力で金属スリーブ１３に回
転力が作用して、該金属スリーブ１３がその内面がヒー
タ１１の下面に密着して摺動しながらステイホルダー１
２の外回りを図２において時計方向に加圧ローラ２０の
回転に従動して回転状態になる（加圧ローラ駆動式）。

【００６０】定着フィルム１３は内部のヒータ１１およ
びステイホルダー１２に摺擦しながら回転するため、ヒ
ータ１１およびステイホルダー１２と定着フィルム１３
の間の摩擦抵抗を小さく抑える必要がある。このためヒ
ータ１１およびステイホルダー１２の表面に耐熱性グリ
ース等の潤滑剤を少量介在させてある。これにより定着
フィルム１３はスムーズに回転することが可能となる。

【００６１】回転中の定着フィルム１３はステイホルダ
ー１２に沿う寄り移動運動を大なり小なり生ずるが、そ
の寄り移動側のフランジ１７の側壁にフィルム端部が衝
突して受止められて安定状態となり、そのフランジ側壁
にフィルム端部が摺擦しながら定着フィルムは回転する
ことになる。

【００６２】ヒータ１１は、記録材Ｐ上のトナー像ｔを
溶融、定着させる定着ニップ部Ｎの加熱を行う。

【００６３】加圧ローラ２０の回転による定着フィルム
１３の回転がなされ、ヒータ１１に対する通電がなされ
て該ヒータの温度が所定の温度に立ち上がって温調され
た状態において、未定着トナー像ｔを担持した記録材Ｐ
が耐熱性の定着入口ガイド２７に沿って定着ニップ部Ｎ
の定着フィルム１３と加圧ローラ２０との間に搬送さ
れ、定着ニップ部Ｎを挟持搬送されることで、未定着ト
ナー像ｔが定着フィルム１３を介してヒータ１１の熱で
加熱されて熱定着される。定着ニップ部Ｎを通過した記
録材Ｐは定着フィルム１３の外面から分離して排出トレ
イ７０（図１）上に排出される。

【００６４】ａ）ヒータ１１加熱体としてのヒータ１１には一般にセラミックヒータ
が使用される。図５を用いて詳細に説明する。図５の
（ａ）はヒータ１１の表面側の一部切り欠き平面模型
図、（ｂ）は裏面側の平面模型図、（ｃ）は拡大横断面
模型図である。

【００６５】例えば、アルミナ等の電気絶縁性・良熱伝
導性・低熱容量のセラミック基板１１ａの表面（定着フ
ィルム１３と対面する側の面）に基板長手に沿って銀パ
ラジューム（Ａｇ／Ｐｂ）・Ｔａ₂Ｎ等の通電発熱抵抗
層１１ｂをスクリーン印刷等で形成具備させ、さらに該
発熱抵抗層形成面を薄肉ガラス保護層１１ｃで覆ってな
るものである。

【００６６】このセラミックヒータ１１は通電発熱抵抗
層１１ｂに不図示の通電制御部から給電用コネクタ８１
を介して通電がなされることにより該通電発熱抵抗層１
１ｂが発熱してセラミック基板１１ａとガラス保護層１
１ｃから成るヒータ１１全体が急速昇温する。

【００６７】このヒータ１１の昇温がヒータ背面に配置
された温度検知手段１４により検知されて温調用コネク
タ８１を介して不図示の通電制御部へフィードバックさ
れる。通電制御部は温度検知手段１４で検知されるヒー
タ温度が所定のほぼ一定温度（定着温度）に維持される
ように通電発熱抵抗層１１ｂに対する通電を制御する。
すなわちヒータ１１は所定の定着温度に加熱・温調され
ることになる。

【００６８】ヒータ１１の通電発熱抵抗層１１ｂと加圧
ローラ２０との配置関係を図４を用いて説明する。図４
においてヒータ１１の通電発熱抵抗層１１ｂの長手方向
の幅Ｗは、定着フィルム１３を介して当接される加圧ロ
ーラの弾性層の幅Ｄに比べ若干狭い幅で形成されてい
る。これは、通電発熱抵抗層１１ｂが加圧ローラ２０よ
りはみ出ることによって、ヒータ１１が局所的に昇温
し、その熱応力により破損するのを防止するためであ
る。また、通電発熱抵抗層１１ｂはトナー像が形成担持
された記録材Ｐの搬送領域より十分広い幅で形成されて
いる。これにより、端部温度だれ（ヒータ端部の通電用
電気接点１１ｄ及びコネクタ８０・８１等への熱のリー
クによるもの）の影響をなくすことができ、これにより
記録材全面にわたって良好な定着性が得られる。更に、
通紙域端部の通電発熱抵抗層の幅を絞り、端部の発熱量
を上げ、端部の定着性を補う場合もある。

【００６９】これによりヒータ１１の通電発熱抵抗層１
１ｂに通電することで発した熱は、定着フィルム１３と
加圧ローラ２０の間を搬送された記録材Ｐに効率よく与
えられ、記録材Ｐ上のトナー像ｔを溶融し、固着するた
めに作用する。

【００７０】また、Ｓは記録材搬送基準であり、この場
合は画像形成装置本体の記録材搬送領域の長手方向中央
に基準を設けた中央基準の装置である。

【００７１】さらにヒータ背面には、サーミスタ等の温
度検知素子１４と、暴走時にヒータの通電発熱抵抗層へ
の通電をシャットダウンするための温度ヒューズ、ある
いはサーモスイッチ等のサーモプロテクター１５が当接
してあり、これらは画像形成装置が搬送可能な最小幅の
記録材の搬送域内に配置されている。

【００７２】ここで温度検知素子１４については、画像
形成装置本体が搬送可能な最小幅の記録材が搬送された
場合であっても、記録材上のトナー像を定着不良、高温
オフセット等の問題を起こさずに適度な定着温度で加熱
定着するために、記録材最小搬送域内に設けられてい
る。

【００７３】一方、サーモプロテクター１５について
も、最小幅の記録材が搬送された場合に非搬送領域にお
いて、搬送領域よりも熱抵抗が小さい非搬送領域で過加
熱されることにより、通常の搬送時であってもサーモプ
ロテクター１５が誤動作して通電をシャットアウトする
等の問題を引き起こさないために、記録材最小搬送域内
に設けられている。

【００７４】また、サーモプロテクター１５をヒータ背
面に当接することにより、通電発熱抵抗層１１ｂで発生
した熱量がサーモプロテクター１５に奪われて、記録材
に十分な熱量が与えられなくなり、サーモプロテクター
当接位置において定着不良を起こすことがある。これを
防ぐために通電発熱抵抗層１１ｂのサーモプロテクター
当接対応位置において、部分１１ｂ′のように通電発熱
抵抗層１１ｂの一部の幅を若干狭めて、該当接位置の抵
抗値を他の部分より大きくすることで発熱量を確保して
いる。これにより記録材への給熱量を長手方向に渡って
一定とし、定着むらのない良好な加熱定着を実現してい
る。

【００７５】ここで温度検知素子１４も同様にヒータ背
面に当接させているため、同様に通電発熱抵抗層によっ
て発した熱が温度検知素子に奪われることが懸念される
が、チップサーミスタ等熱容量の小さい温度検知素子を
用いることにより、ヒータから奪われる熱量を小さく抑
えることができる。このためサーモプロテクター１５と
同様の上記対策を取らなくても、長手方向において記録
材の定着均一性を損ねることなく均一な定着が可能とな
る。

【００７６】本実施例で用いたヒータ１１は、アルミナ
（Ａｌ₂Ｏ₃）の高絶縁性を有するセラミックス基板１１
ａの表面の長手方向に沿って、銀パラジウム（Ａｇ／Ｐ
ｄ）の通電発熱抵抗層１１ｂをスクリーン印刷等によ
り、１０μｍ程度の厚みで、巾４ｍｍ程度の、細帯状に
塗工して形成した通電加熱用部材である。

【００７７】セラミックス基板１１ａの背面には通電発
熱抵抗層１１ｂの発熱に応じて昇温したセラミック基板
１１ａの温度を検知するための温度検知手段としてのサ
ーミスタ１４を、記録材通紙域のほぼ中央部に配設して
いる。このサーミスタ１４からの信号に応じて、通電発
熱抵抗層１１ｂの長手方向端部にある銀と白銀の合金
（Ａｇ／Ｐｔ）で形成された電極部から、通電発熱抵抗
層の端部に形成された導通部を介して通電発熱抵抗層に
印加する電圧を適切に制御することで、定着ニップ部Ｎ
内でのヒータ１１の温度を所定の温調温度に略一定に保
ち、記録材上の未定着トナー像を定着するのに必要な加
熱を行う。

【００７８】通電発熱抵抗層１１ｂへの通電制御方法と
しては、交流電圧の波数によって投入電力を制御する波
数制御方式や交流電圧のゼロクロスからの所定の遅延時
間後に次のゼロクロスまで通電する位相制御方式等が適
用される。

【００７９】また、ヒータの定着ニップ部側の表面に
は、定着フィルム１３との摺擦に耐えることが可能な薄
層のガラスコートからなる保護層１１ｃを設けている。

【００８０】ｂ）ステイホルダー１２ステイホルダー１２は、ヒータ１１を支持する役目、定
着フィルム１３の回転案内部材の役目、加圧部材の役
目、定着ニップ部Ｎと反対方向への放熱を防ぐための断
熱部材の役目等をしている、剛性・耐熱性・断熱性の部
材であり、液晶ポリマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ、Ｐ
ＥＥＫ等により形成されている。本実施例では液晶ポリ
マー製の断熱ステイホルダーとしている。

【００８１】ｃ）定着フィルム１３定着フィルム１３は、定着ニップ部Ｎにおいてヒータ１
１からの熱を効率よく、被加熱材である記録材Ｐに与え
るため、厚みは２０〜７０μｍとかなり薄くしている。
この定着フィルム１３はフィルム基層、プライマー層、
離型性層の３層構成で構成されており、フィルム基層側
がヒータ側であり、離型性層側が加圧ローラ側である。

【００８２】フィルム基層はヒータのガラス保護層より
絶縁性の高いポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ
等であり、耐熱性、高弾性を有している。また、フィル
ム基層により定着フィルム全体の引裂強度等の機械的強
度を保っている。

【００８３】プライマー層は厚み２〜６μｍ程度の薄い
層で形成されている。

【００８４】離型性層は定着フィルムに対するトナーオ
フセット防止層であり、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の
フッ素樹脂を厚み１０μｍ程度に被覆して形成してあ
る。

【００８５】より詳しくは、定着フィルム１３は熱容量
の小さなフィルムであり、クイックスタートを可能にす
るために１００μｍ以下の厚みで耐熱性、熱可塑性を有
するポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ポリエ
ーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、（ＰＥＳ）、ポリ
フェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、パーフルオロアル
コキシ・フッ素樹脂（ＰＦＡ）、ポリ四フッ化エチレン
（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン
共重合体（ＦＥＰ）、等のフィルムである。また、長寿
命の加熱定着装置を構成するために十分な強度を持ち、
耐久性に優れたフィルムとして、２０μｍ以上の厚みが
必要である。よって定着フィルムの厚みとしては２０μ
ｍ以上１００μｍ以下が最適である。さらにオフセット
防止や記録材の分離性を確保するために表層にはＰＦ
Ａ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型性の良好な耐熱樹脂を混
合ないし単独でコーティング、または、被覆したもので
ある。

【００８６】本実施例で用いた定着フィルム１３は極短
時間での定着可能温度までの昇温を可能にするために６
０μｍの総厚と、基層としては、耐熱性、熱可塑性を有
するポリイミドの樹脂ローラであり、熱ストレス、機械
的ストレスに耐え、長寿命の加熱定着装置とするために
充分な強度を持たせる目的で基層の膜厚は４５μｍと
し、外径はφ２５ｍｍとしている。また、基層の上に
は、カーボン等の導電材を適量分散した導電性プライマ
ー層を、膜厚５μｍで塗布している。そして、導電性プ
ライマー層の上には、トナーや紙粉の付着防止や定着フ
ィルムからの記録材の分離性を確保するために、離型性
に優れ耐熱性が高いフッ素樹脂としてＰＦＡをディッピ
ング塗布法にて、１０μｍの膜厚で塗布することで、離
型層とし、これらの基層、プライマー層、離型層で、φ
２５ｍｍの定着フィルムが形成されている。

【００８７】プライマー層の長手方向の一部は周方向で
露出しており、ここにオフセット、尾引き、防止の目的
で、定着フィルム表面がプラスの電位にならないよう
に、整流素子としてのダイオード２８（図２）をプライ
マー側がアノードとして本体ＧＮＤとの間に設置し、記
録材上の未定着トナーが定着フィルムに転移するのを防
止している。

【００８８】ｄ）フランジ１７定着フィルム１３はその長手位置を規制する部材として
フランジ１７により位置決めがなされている。このフラ
ンジ１７に用いられる部材としては、耐熱性に優れ、比
較的熱伝導性が良くなく、滑り性にも優れる材料とし
て、ＰＰＳ、液晶ポリマー、ＰＥＴ、ＰＡ、等のガラス
繊維含有の樹脂が用いられている。このフランジ１７に
ついては、本発明の特徴であるので、詳細については
（３）項で述べる。

【００８９】ｅ）加圧ローラ２０加圧ローラ２０は、芯金２１の外側にシリコンゴムやフ
ッ素ゴム等の耐熱ゴムあるいはシリコンゴムを発泡して
形成された弾性層２２からなり、この上にＰＦＡ、ＰＴ
ＦＥ、ＦＥＰ、等の離型層２３を形成してあってもよ
い。

【００９０】定着部材１０と加圧ローラ２０は加圧手段
としての加圧バネ２７により、定着フィルムに総圧９８
Ｎで押圧され、定着フィルムと加圧ローラ２０の間に定
着ニップ部Ｎを約６ｍｍの巾で形成している。

【００９１】本実施例で用いている加圧ローラ２０は次
のような構成となっている。芯金４１としてφ１５ｍｍ
のアルミニウム芯金の上に、弾性層４２として耐熱性の
ある絶縁性シリコンスポンジゴムを肉厚５ｍｍで形成
し、更に離型層４３には導電材としてカーボンを重量比
で十数％分散させたフッ素樹脂として、チューブ厚５０
μｍのＰＦＡチューブを用いて、硬度がＡｓｋｅｒ−Ｃ
硬度で約４５°（４．９Ｎ加重）の加圧ローラとしてい
る。この加圧ローラにも、オフセット防止の目的で、定
着フィルムとの間に電位差を設けるために、加圧芯金と
本体ＧＮＤの間に、加圧芯金側をカソード、本体ＧＮＤ
側がアノードとなるようにダイオード２８（図２）が設
置することで、加圧ローラ表面をプラスの電位とし、オ
フセット防止の電位差が定着フィルム１３との間に形成
されるような構成としている。

【００９２】（３）フランジ１７次に、本発明の特徴である、定着フィルム端部の磨耗と
劣化を防止し、高速化にも対応し得るフランジ部材につ
いて説明する。

【００９３】図６の（ａ）はフランジ１７の外面図、
（ｂ）は内面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は平面図であ
る。

【００９４】このフランジ１７は、鍔部１７ａと、鍔部
１７ａの内面側に設けたフィルム内挿入部１７ｂと、外
面側に設けた加圧受け部１７ｃと、加圧受け部１７ｃの
基部の両サイドにもうけた、保持筐体嵌合用の縦方向溝
部１７ｄ等からなる。

【００９５】鍔部１７ａは下部を切欠いた円板状部で、
円筒状の定着フィルム１３の外径よりも大径にしてあ
る。フィルム内挿入部１７ｂは下部を切欠いた短筒状
で、その外径は円筒状の定着フィルム１３の内径とほぼ
同じか少し小径にしてあり、鍔部１７ａに対してほぼ同
心である。円筒状の定着フィルム１３の端部に挿入され
てフィルム端部内面を受ける。加圧受け部１７ｃはバネ
受け部材４０との間に加圧バネ２７を縮設する部分であ
り、バネ規制部１７ｅを形成してある。１７ｆはステイ
ホルダー１２に対する嵌合凹部である。

【００９６】フランジ１７は、加圧受け部１７ｃの基部
の両サイドにもうけた保持筐体嵌合用の縦方向溝部１７
ｄを保持筐体３０の嵌合溝３１に挿入して係合させるこ
とで保持筐体３０に対してスラスト方向への移動が規制
される。

【００９７】定着フィルム１３は端部内面がフランジ１
７の短筒状のフィルム内挿入部１７ｂの外面に保持され
るとともに、フィルム端部が鍔部１７ａの内面すなわち
フランジ側壁に受止められてそのフランジ側壁にフィル
ム端部が摺擦しながら定着フィルムは回転することにな
る。

【００９８】本実施例で用いたフランジ１７は、図７の
（ａ）の断面図、（ｂ）の分解断面図に示すように、定
着フィルムと接する面部分は、ナチュラル材として耐熱
性を備えたフッ素樹脂としてＰＦＡでキャップ部材１７
Ａとして形成し、定着フィルムと接しない母体部分１７
ＢはＰＰＳで形成してある。これら１７Ａ・１７Ｂはお
互いに嵌合する部品として設計することで、一部品１７
として機能するようになっている。

【００９９】ここで、キャップ部材１７Ａとフランジ母
体１７Ｂの二部品構成とした点に関して説明する。キャ
ップ部材１７Ａとして用いている樹脂は、ナチュラル材
として耐熱性を備えた樹脂であるから、キャップ部材１
７Ａのみならずフランジ１７そのものを形成してしまっ
ても構わないが、その場合の短所として次の点が挙げら
れる。まず、ガラス繊維を含んでいないナチュラル材の
みで形成すると、コスト高となり適さない。また、ガラ
ス繊維を含んでいないナチュラル材は曲げ弾性率などの
機械的強度がガラス繊維入りである強化品に比較して弱
く、耐久性に懸念点が生じてしまう欠点がある。このよ
うな観点から、キャップ部材１７Ａのみをナチュラル材
で形成し、フランジ母体１７Ｂはガラス繊維を含む樹脂
で形成し、二部品構成とした方が工業的にはメリットが
ある。

【０１００】このようなフランジとすることの効果を確
認するために、記録材搬送速度（以下“スループット
“と記す）を１６枚／分（以下“ｐｐｍ”と記す）、２
４ｐｐｍ、３２ｐｐｍ、４０ｐｐｍに高速化した画像形
成装置にて、本発明と従来例でのフランジの差による定
着フィルム端部の磨耗や劣化を比較検討した。従来例の
フランジとしては、ＰＰＳの単一樹脂での形成品であ
る。その結果を表．１に記す。

【０１０１】

【表１】

【０１０２】上記の表中に記した破損とは図８に示すよ
うに定着フィルム１３の端部に割れが発生したものであ
る。従来例のフランジでは記録材搬送速度が２４ｐｐｍ
であっても３０万枚の通紙が終わった後では定着フィル
ム端部に破損が発生しているが、本発明の実施形態では
２４ｐｐｍのみならず４０ｐｐｍでも３０万枚の通紙を
行っても、定着フィルム１３の端部破損は発生しておら
ず、その効果の高さが示されている。

【０１０３】次に、同上の通紙確認を行った際の定着フ
ィルム１３の長手方向での磨耗を測定したので、その結
果を図９に記しておく。図９にあるように、従来例のフ
ランジで寿命を満足する２４ｐｐｍで用いた場合に比較
して、定着フィルム削れが最も多くなる４０ｐｐｍの画
像形成装置で用いた場合でも、同等の定着フィルム削れ
とすることが可能であり、高速化することに伴なう、定
着フィルム端部の磨耗を防止する効果も高いことが実証
された。本実施例では、フッ素樹脂であるＰＦＡを用い
たが、ナチュラル材として熱変形温度が２００℃を超え
るような樹脂であるＰＴＦＥ、ＦＥＰや、ＰＩ、ＰＡＩ
などを用いても、その効果は本実施例で説明した内容と
同等である。

【０１０４】以上、説明してきたように、定着フィルム
１３と接するフランジ面を、ナチュラル材として熱変形
温度が２００℃を超える材料で形成することで、その材
料が持っている滑り性を最大限に発揮できることにな
り、ガラス繊維を含んだ耐熱性樹脂を用いた場合に比較
して、定着フィルムへのダメージを小さくすることが可
能となる。

【０１０５】ガラス繊維を含んだ樹脂で形成するよりも
ナチュラル材で形成した方が、定着フィルムへのダメー
ジが小さくなる理由は、次の通りである。ガラス繊維を
含んだ樹脂で形成したフランジは、耐久に伴ない、定着
フィルム端面と接する面にガラス繊維面が出てくること
で、サンドペーパで研磨しているような効果が発生して
しまい、定着フィルム端面を磨耗させたり破損させるこ
とになる。また、ガラス繊維を含んだ樹脂に比較して、
ナチュラル材として用いた方が平滑性や表面粗度が良く
なり、滑り性が向上することで定着フィルムへのダメー
ジが小さくなり、長寿命化に寄与している。

【０１０６】このような理由から、定着フィルムと接す
る面には耐熱性に優れる樹脂をナチュラル材として用い
たフランジを採用することで、定着フィルム端部での磨
耗や破損を防止することが可能となり、加熱定着装置の
耐久寿命に渡って定着フィルムが破損や磨耗することが
なく、また二部品の構成とすることでの工業的なメリッ
トを備えた、加熱定着装置を提供することが達成でき
る。

【０１０７】<第２の実施例>第２の実施例について説明
する。本実施例は、薄肉の定着フィルムの熱伝導性を向
上する目的で、定着フィルム基層のポリイミド層に熱伝
導性フィラーとしてのＢＮ（窒化ホウ素）を重量充填率
で約３０％分散させた、熱伝導性改善フィルムを用い
て、定着フィルム保持部材であるフランジ１７は、定着
フィルム１３と接触する面を改善したものであり、その
点についてのみ説明をするこのような熱伝導性改善フィ
ルムは、定着温度を高く設定しなくとも高熱伝導性の利
点を活かすことで、より高速化を図っても良好な定着性
が得られる反面、ＢＮなどの熱伝導性フィラーを高い割
合で分散させると、樹脂本来の柔軟性や剛性を失うこと
になり、同じ厚みのポリイミド基層に比較して耐久性が
低下する欠点があり、その実用化が難しいとされてき
た。

【０１０８】そこで、本実施例では、このような利点の
ある定着フィルムを実用化するために、下記のような改
善をフランジ１７に施した。本実施例では、図１０に示
すように、フランジ１７の定着フィルム内面と接する面
ａ（フィルム挿入部１７ｂの外面）と、定着フィルム端
が接する面ｂ（鍔部１７ａの内面すなわちフランジ側
壁）のなす角度θを鋭角にするものであり、本実施例で
はその角度を８０度に設定したものである。

【０１０９】回転中の定着フィルム１３は左右どちらか
に寄る力が加わっており、その力によって左右どちらか
のフランジ１７にフィルム端部が突き当たって安定した
状態になっている。この定着フィルム１３を寄らせる力
が強すぎると、フランジ１７との摺擦面での抵抗が大き
くなり、定着フィルム端部の磨耗や破損につながること
になる。この状態にある定着フィルム端端部は、図１１
に示したように、ラッパ形状となり拡がっていることが
判明している。図１１に示したＤｔ（＝フィルム端部の
外径）は、Ｄｎ（＝フィルム端部以外の外径）よりも大
きい関係になってしまう。これは、定着フィルム１３が
フランジ１７に突き当てられる寄り力が定着フィルム１
３の剛性を保っている基層のＰＩ層のそれよりも大きく
なるために、定着フィルム端部には外に逃げようとする
力が加わることになり、図１１に示したようなラッパ形
状となってしまう。この状態で定着フィルム１３を使い
続けると、定着フィルムの円筒形を保とうとする力より
もフィルム端が拡がろうとする力が大きくなり、先に記
した第１の実施例のように破損につながることになる。

【０１１０】そこで、本実施例では、図１０に示したよ
うな、定着フィルムと接するフランジの面を４０°以上
の鋭角θにすることで、定着フィルム１３が外側に拡が
ろうとするのを抑制し、定着フィルムの破損を防止する
ものであり、フランジ１７はガラス繊維入りのＰＰＳに
て成型したものを用いた。

【０１１１】次に、本実施例での発明の効果を表．２に
て説明する。評価は、先に述べた第１の実施例と同様な
組合せで通紙確認を行い、耐久性の劣る熱伝導性改善フ
ィルムを用いた場合の定着フィルム端部の拡がりを定期
的に確認することで行った。

【０１１２】

【表２】

【０１１３】上記の表で示したように、本発明のフラン
ジを用いれば、従来例ではスループットによらず定着フ
ィルム端部の拡がりが発生し、その後破損に至っている
のに対して、本発明では４０枚／分のスループットで２
０万の通紙を行っても、定着フィルム端部の拡がりは発
生せず、耐久寿命を満足でき、その効果が示された。

【０１１４】本実施例では、定着フィルム１３と接する
フランジの面ａと面ｂの間のなす角度θを８０°とした
点について説明する。図２・図３に示すように、定着フ
ィルム１３は、スティホルダー（ヒータスティ）１２の
反ヒータ面（湾曲している面）では、スティホルダー１
２には接しておらず、フリーな状態となっている。これ
は、次のような点によるものである。スティホルダー１
２の反ヒータ面と定着フィルム１３が接してしまうと、
定着ニップ部Ｎにおいて加熱された定着フィルム１３に
蓄積された熱量が、スティホルダー１２に奪われてしま
うことになる。定着フィルム１３はクイックスタートを
達成するために、熱容量の小さな薄肉構成としている
が、スティホルダー１２と接してしまうと定着ニップ部
Ｎにおいてヒータ１１からの熱で定着フィルム１３を加
熱しても、定着性を得るのに十分な温度上昇がなされず
に、定着性を損なってしまうことになったり、極短時間
でのクイックスタートが困難になったりしてしまう。ま
た、スティホルダー１２と定着フィルム内面を摺擦させ
てしまうと、そこで発生する摩擦力が定着フィルムの回
転を妨げる力として発生してしまうことになり、加圧ロ
ーラ２０での従動回転では、所定の回転数で定着フィル
ム１３が回転しなくなる現象が発生してしまうため、ス
ティホルダー１２の反ヒータ面は定着フィルム１３と接
しない構成をとっている。

【０１１５】定着フィルム１３とスティホルダー１２の
反ヒータ面は、上記したような構成となっているため、
図１２の（ａ）に示したように、定着フィルムと接する
面のフランジの面と面の間でなす角度によっては、反ヒ
ータ面にあるフリーな状態の定着フィルムを内側に折り
込むような力が働くことになってしまい、定着フィルム
端部を破損してしまう。この点を、フランジ１７の面ａ
と面ｂの間でなす角度θを変えて確認した結果を表．３
に示す。検討は、定着フィルムに与えるダメージが大き
い３２ｐｐｍの画像形成装置にて行った。

【０１１６】

【表３】

【０１１７】以上のような結果から、定着フィルム１３
と接する面ａと面ｂの間でなす角度θが４４°を超える
鋭角となった場合は、定着フィルム１３へのダメージが
大きく、逆に破損を早めてしまう結果となってしまっ
た。検討の結果では４７°も問題のない結果が得られた
が、型成型部品としての公差などを考慮して５０°以上
の鋭角とした。

【０１１８】また、定着フィルム１３と接するフランジ
１７の面ａと面ｂの間でなす根本が図１２の（ｂ）のよ
うにＲ形状となっていると、そのＲ形状に倣って定着フ
ィルム１３が拡がってラッパ形状となってしまうので、
（ｃ）のように根本の形状はＲ不可とするのが望まし
い。

【０１１９】以上の観点からフランジの定着フィルムが
接する面と面の間でなす角度を５０°以上の鋭角とし
た。

【０１２０】最後に、本実施例で用いたフランジ１７
は、ガラス繊維入りのＰＰＳ製であるが、先に説明した
第１の実施例のように定着フィルム１３と接する面は、
より滑り性を向上させ定着フィルムの磨耗を防止するた
めに、ナチュラル材で熱変形温度が２００℃を超える樹
脂を用いて成型しても良く、その効果は定着フィルム長
手の磨耗を防止することが出来、より長寿命を達成でき
るフィルム加熱方式の加熱定着装置を提供することが可
能となる。

【０１２１】<第３の実施例>本発明の第３の実施例につ
いて説明する。本実施例は薄肉の定着フィルム１３とし
て金属製のフィルムを用いた。具体的にはＮｉ（ニッケ
ル）の薄肉フィルムを用いており、定着フィルム保持部
材であるフランジ１７の定着フィルム１３と接触する面
の材料としてナチュラル材のＰＩを用いて、その接触面
を改善したものであり、その点についてのみ説明をす
る。

【０１２２】Ｎｉの金属フィルムは、電鋳からなるエン
ドレス状の金属フィルムであり、ポリイミドを基層とす
る定着フィルムに比較して、はるかに優れる金属の持つ
熱伝導性を活かすことで、先に記した第２の実施例と同
様に、定着温度を変えることなく、ヒータ基板からの発
熱を記録材に伝えることが出来、高速化を達成できるフ
ィルム加熱方式の定着装置とすることが出来る。このよ
うな特性を有する金属フィルムを用いることにより、そ
の熱伝導性は基層に樹脂を用いた定着フィルムに比較し
て数百倍とすることが可能となり、定着性が格段に向上
することから、定着速度をさらに高めることも可能とな
る。

【０１２３】しかし、その反面、金属フィルムの欠点と
しては、厚さ３０から６０μｍ程度の薄い金属フィルム
を用いると、フィルム端部の機械的強度が低下すること
になり、フランジ側壁との摺擦により極短時間でフィル
ム端部に亀裂が発生することになる。このような欠点を
補う手段が確立されないことから、その実用化が難しい
とされてきた。

【０１２４】そこで、本実施例では、このような利点の
ある金属製の定着フィルムを実用化するために、次のよ
うな改善を定着フランジに施した。本実施例では、先に
説明した第２の実施例のように、フランジ１７の定着フ
ィルム内面と接する面ａと、定着フィルム端が接する面
ｂのなす角度θを鋭角にするものであり、本実施例でも
その角度を８０度に設定した。また、加えて、定着フィ
ルムと接する面の滑り性の向上と対磨耗性を考慮して、
定着フィルムと接する面には、ナチュラル材のＰＩ（ポ
リイミド）を用いた。

【０１２５】このようなＮｉ電鋳の金属フィルムと本実
施例でのフランジを用いることで、従来でのフランジで
は極短時間で発生していた、定着フィルム端の亀裂の発
生を防止することが出来、５００時間以上の空回転耐久
を行っても、定着フィルム端部に亀裂が発生することな
く、十分な耐久性を得ることが可能となる。

【０１２６】〈その他〉１）定着フィルム１３の端部を規制するフランジ１７
は、定着フィルム１３の寄り移動方向を一方向化させ、
その寄り移動方向の一端部側だけに配設する装置構成に
することもできる。

【０１２７】２）ヒータ１１は励磁コイルアセンブリの
発生磁場の作用で電磁誘導発熱する鉄板片などの電磁誘
導発熱性部材にすることもできる。定着フィルム１３の
加熱手段は内部加熱手段ばかり出なく、接触あるいは非
接触の外部加熱手段とすることもできる。定着フィルム
１３自体を電磁誘導発熱させる装置構成にすることも出
来る。

【０１２８】３）本発明の加熱装置は画像加熱定着装置
としてばかりではなく、その他、例えば、画像を担持し
た記録材を加熱してつや等の表面性を改質する像加熱装
置、仮定着処理する像加熱装置、シート状物を給送して
乾燥処理・ラミネート処理・しわ取り熱プレス処理する
等の加熱装置、インクジェットプリンタ等に用いられる
乾燥用の加熱装置等として広く使用出来ることは勿論で
ある。

【０１２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、加
熱部材として金属製スリーブを用いた加熱装置につい
て、金属製スリーブ端部の破損を防止し、十分な加熱性
（定着性）を確保し、かつ高速化対応可能な高寿命の加
熱装置システムを構築することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第1の実施例における画像形成装置の構成略
図

【図２】加熱定着装置の横断面模型図

【図３】同じく途中部分省略・一部切欠き正面模型図

【図４】軸受けおよび定着部材の保持筐体に対する装
着要領説明図

【図５】ヒータの構造説明図

【図６】フランジの構造説明図（その１）

【図７】フランジの構造説明図（その２）

【図８】定着フィルムの端部割れの説明図

【図９】通紙確認試験の結果グラフ

【図１０】第２の実施例におけるフランジの構造説明
図

【図１１】定着フィルム端部のラッパ形状拡がりの説
明図

【図１２】フランジの定着フィルムと接する面ａと面
ｂの間でなす角度θの設定説明図

【符号の説明】

１・・・・プロセスカートリッジ２・・・・感光ドラム３・・・・帯電ローラ４・・・・現像装置５・・・・転写ローラ６・・・・クリーニング部材７・・・・定着装置１０・・・・定着部材１１・・・・ヒータ（加熱部材）１１ａ・・・・セラミック基板１１ｂ・・・・通電発熱抵抗層１１ｃ・・・・薄肉ガラス保護層１２・・・・ステイホルダー１３・・・・定着フィルム（薄肉フィルム）１４・・・・温度検知素子（サーミスタ）１５・・・・サーモプロテクタ１７・・・・フランジ（定着フィルム支持部材）１７Ａ・・・・キャップ部材１７Ｂ・・・・フランジ母体２０・・・・加圧ローラ２１・・・・加圧ローラ芯金２２・・・・加圧ローラ弾性層２３・・・・加圧ローラ離型層２５・・・・加圧バネＧ・・・・・加圧ローラ駆動ギア２７・・・・定着入口ガイド２８・・・・ダイオードＮ・・・・定着ニップＬ・・・・レーザビームＰ・・・・記録材ｔ・・・・未定着トナー像Ｓ・・・・記録材搬送基準

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者植川英治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 AA20 AA23 BA25 BA26 BE03 BE06 3K058 AA02 AA45 AA73 AA81 BA18 CA07 CA12 CA23 CA61 CB06 CE04 CE13 CE28 DA15 3K059 AB04 CD32 CD66

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動するフィルムと、前記フィルムとニッ
プを形成する加圧部材と、前記フィルムの移動方向と直
交する方向のフィルム端部を規制するフィルム保持部材
と、を有し、前記ニップで被加熱材を挟持搬送させて前
記フィルム側からの熱により被加熱材を加熱する加熱装
置において、前記フィルム保持部材は、フィルムとの接触面をナチュ
ラル材として熱変形温度が２００℃を超える樹脂で形成
し、フィルムと接触しない母体は耐熱性樹脂で形成した
ことを特徴とする加熱装置。
【請求項２】前記フィルム保持部材のフィルムとの接触
面を形成するナチュラル材として熱変形温度が２００℃
を超える樹脂が、フッ素樹脂、ポリイミド（ＰＩ）、ま
たはポリアミドイミド（ＰＡＩ）であることを特徴とす
る請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】前記フィルム保持部材のフィルムと接触し
ない母体を形成する耐熱性樹脂が、熱変形温度が２００
℃を超える樹脂であることを特徴とする請求項１または
２に記載の加熱装置。
【請求項４】前記フィルム保持部材のフィルムと接触し
ない母体を形成する耐熱性樹脂が、耐熱性向上のガラス
繊維含有の、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、
ＬＣＰ（リィキッドクリスタルポリマー、液晶ポリマ
ー）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、または
ポリアミド（ＰＡ）であることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の加熱装置。
【請求項５】移動するフィルムと、前記フィルムとニッ
プを形成する加圧部材と、前記フィルムの移動方向と直
交する方向のフィルム端部を規制するフィルム保持部材
と、を有し、前記ニップで被加熱材を挟持搬送させて前
記フィルム側からの熱により被加熱材を加熱する加熱装
置において、前記フィルム保持部材は、フィルム内面と接する面とフ
ィルム端を規制する面との間でなす角度が５０°以上の
鋭角であることを特徴とする加熱装置。
【請求項６】前記フィルム保持部材は、フィルムとの接
触面をナチュラル材として熱変形温度が２００℃を超え
る樹脂で形成し、フィルムと接触しない母体は耐熱性樹
脂で形成したことを特徴とする請求項５に加熱装置。
【請求項７】前記フィルム保持部材は、フィルムとの接
触面をナチュラル材として熱変形温度が２００℃を超え
る樹脂で形成したことを特徴とする請求項６に記載の加
熱装置。
【請求項８】前記フィルム保持部材のフィルムとの接触
面を形成するナチュラル材として熱変形温度が２００℃
を超える樹脂が、フッ素樹脂、ポリイミド（ＰＩ）、ま
たはポリアミドイミド（ＰＡＩ）であることを特徴とす
る請求項６に記載の加熱装置。
【請求項９】前記フィルム保持部材のフィルムと接触し
ない母体を形成する耐熱性樹脂が、熱変形温度が２００
℃を超える樹脂であることを特徴とする請求項６から８
の何れか１つに記載の加熱装置。
【請求項１０】前記フィルム保持部材のフィルムと接触
しない母体を形成する耐熱性樹脂が、耐熱性向上のガラ
ス繊維含有の、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイ
ド）、ＬＣＰ（リィキッドクリスタルポリマー、液晶ポ
リマー）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ま
たはポリアミド（ＰＡ）であることを特徴とする請求項
６から８の何れか１つに記載の加熱装置。
【請求項１１】前記フィルムの前記加圧部材側とは反対
側に加熱体を有することを特徴とする請求項１から１０
の何れか１つに記載の加熱装置。
【請求項１２】前記加熱体が発熱抵抗層を有する通電発
熱部材であることを特徴とする請求項１１に記載の加熱
装置。
【請求項１３】前記加熱体が磁場の作用で電磁誘導発熱
する誘導発熱性部材であることを特徴とする請求項１１
に記載の加熱装置。
【請求項１４】前記フィルムが樹脂フィルムであること
を特徴とする請求項１から１３の何れか１つに記載の加
熱装置。
【請求項１５】前記フィルムが金属フィルムであること
を特徴とする請求項１から１３の何れか１つに記載の加
熱装置。
【請求項１６】前記フィルムが磁場の作用で電磁誘導発
熱する誘導発熱性である、あるいは誘導発熱性層を含む
ことを特徴とする請求項１から１５の何れか１つに記載
の加熱装置。
【請求項１７】前記フィルムが回転可能なエンドレス状
あるいは円筒状であることを特徴とする請求項１から１
６の何れか１つに記載の加熱装置。
【請求項１８】前記加圧部材が回転駆動され、これに従
動して前記フィルムが移動することを特徴とする請求項
１から１７の何れか１つに記載の加熱装置。
【請求項１９】被加熱材が画像を担持した記録材であ
り、該記録材上の画像を加熱して定着する、或いは仮定
着する、或いはつや等の表面性を改質する像加熱装置で
あることを特徴とする請求項１から１８の何れか１つに
記載の加熱装置。
【請求項２０】記録材上に未定着トナー画像を形成担持
させる画像形成手段部と、記録材上の未定着トナー画像
を永久画像として定着させる加熱定着装置を有する画像
形成装置において、前記加熱定着装置が請求項１から８
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。