JP2003057980A - 加熱装置、加熱定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐熱フィルムを内面ガイド部材に押しつける
力が大きくなりすぎ、耐熱フィルムに対して、よじれ、
しわなどのダメージを与える。耐熱フィルムの内側に塗
布している耐熱性グリースの劣化がはやくなり、耐熱フ
ィルムの内側の摺動抵抗が大きくなり、アイドルローラ
による耐熱フィルムの回転駆動力を相殺してしまう。ア
イドルローラの外形のつぶれ量が大きくなりすぎ、アイ
ドルローラが駆動ローラより離脱してしまう等の課題が
あった。 【解決手段】 、発熱体の搬送方向の下流側に配置され
駆動手段によって駆動された駆動ローラと、この駆動ロ
ーラと耐熱フィルムに接し移動自在に支持されているア
イドルローラとを備え、前記駆動ローラが駆動したと
き、前記アイドルローラが前記耐熱フィルムを圧接する
力が所定の範囲の大きさになるように規制する規制手段
を設けた構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発熱体に内面を圧
接しつつ回転走行するエンドレス形状の耐熱性薄膜フィ
ルム（以下、耐熱フイルムと称する）を挟んで前記発熱
体と圧接部を形成する加圧部材を備え、シート材を前記
圧接部に通過させて加熱処理を施す加熱装置、この加熱
装置を適用して表面に未定着トナー画像が形成されてい
るシート材を加熱して該未定着トナー画像を該シート材
上に加熱定着する加熱定着装置及び該加熱定着装置を設
けた電子写真式の複写機、プリンタ及びファクシミリな
どの画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真複写機、プリンタ、ファ
クシミリ等の画像形成装置においては、画像形成プロセ
ス手段部にて目的の画像情報に対応するように未定着ト
ナー画像をシート材（以下、記録材と称することもあ
る）に形成担持させ、この未定着トナー画像を該シート
材上に加熱定着させる加熱装置として、ヒートローラ方
式が一般的であるが、近時は、フィルム加熱方式の加熱
装置が実用化されている。この加熱装置は、特開昭６３
−３１３１８２号公報、特開平１−２６３６７９号公
報、特開平２−１５７８７８号公報、特開平４−４４０
７５〜４４０８３号公報等に記載されているように、ヒ
ータ（加熱体）に加熱部材としての耐熱フィルムを加圧
部材で押圧密着させて走行させ、耐熱フィルムを挟んで
ヒータと加圧部材とで形成される圧接ニップ部（定着ニ
ップ部）に記録材を導入して耐熱フィルムに密着させ、
この耐熱フィルムと一緒に定着ニップ部を通過させるこ
とで、ヒータの熱を耐熱フィルムを介して記録材に与え
て未定着トナー画像を該記録材に加熱定着させるもので
ある。

【０００３】最近、画像形成プロセスの高速化によっ
て、耐熱フィルムの内側や耐熱フィルムの内周面に塗布
している耐熱性グリースの劣化がはやく、ヒータ等との
摺動抵抗が大きくなりやすくなってきている。定着ニッ
プ部において、記録材と耐熱フィルムが一緒に通過せ
ず、記録材に対して耐熱フィルムが滑りながら通過する
傾向が大きくなった。

【０００４】そのため、記録材に加熱定着されるトナー
画像の品質を落とす傾向が強くなった。この傾向を改善
するために、耐熱フィルムを別の駆動手段で駆動し、記
録材に対して耐熱フィルムがすべらないようにする構成
をとることが行われるようになった。耐熱フィルムを別
の駆動手段で駆動する方法の一つに、アイドラローラで
耐熱フィルムを駆動する方法があった。以下に、このア
イドラローラで耐熱フィルムを駆動する方法の構成につ
いて説明する。

【０００５】図８において、１０１はフィルム内面ガイ
ド部材１０１（ガイドステー部材）であり、横断面形状
は略半円弧の樋型となっている。該フィルム内面ガイド
部材１０１は、例えばフェノール系の熱硬化樹脂製で、
被加熱材としての記録材Ｓの搬送方向に直交する方向に
長く延びて形成されている。１０２は加熱体としてのヒ
ータ１０２であり、上記フィルム内面ガイド部材１０１
の下面にてガイド部材１０１の長手方向に沿って密着し
て支持されている。

【０００６】また、図８において、１０３は、上記ヒー
タ１０２付きのフィルム内面ガイド部材１０１にルーズ
に外嵌させたチューブ型の耐熱フィルム（耐熱フイル
ム）である。該耐熱フィルム１０３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、膜厚が１０
０μｍ以下の耐熱性・トナー離型性・強靭性を有するフ
ィルムを用いている。

【０００７】次に、１０４は上記フィルム１０３を介し
てヒータ１０２に対して圧接させた加圧部材としての加
圧ローラであり、図８に示すように金属芯金１０４ａに
同心一体に耐熱性シリコーンゴムローラ層１０４ｂを形
成し、その表面にフッ素樹脂コートをしてある。また、
加圧ローラ１０４は、フィルム内面ガイド部材１０１の
両端側の上面をそれぞれ押圧する加圧バネ１０５によ
り、フィルム内面ガイド部材１０１及びヒータ１０２に
所定の押圧力で圧接されており、図８に示すように、定
着ニップＮを形成するようになっている。従って、加圧
ローラ１０４が回動駆動されると、加圧ローラ１０４の
表面摩擦力でチューブ型の耐熱フィルム１０３がヒータ
１０２の表面に密着摺動し、フィルム内面ガイド部材１
０１の周りを回転駆動されるようになっている。

【０００８】そして、耐熱フィルム１０３の内周面に
は、耐熱性フッ素グリースＧが塗布してあるため、フィ
ルム１０３の内面とヒータ１０２及びガイド部材１０１
との間に潤滑膜を形成して摺動抵抗を減少させ、耐熱フ
ィルム１０３のスムーズな回転駆動を確保している。

【０００９】加圧ローラ１０４の紙搬送方向の下流側に
は、図示しない駆動手段によって駆動された駆動ローラ
１０６が配置されている。該駆動ローラ１０６は本体フ
レーム（図示せず）に対して回転自在に固定されてい
る。そして、駆動ローラ１０６と耐熱フィルム１０３の
両方に接するようにアイドルローラ１０７が配置されて
いる。該アイドルローラ１０７は、ゴムなどの弾性体で
あって軸支持しておらず、移動自在に配置されている。

【００１０】以上のように配設された耐熱フィルム１０
３と加圧ローラ１０４の前方には、図８に示すように入
口ガイド１０８が配設されており、画像形成プロセス手
段部（図示せず）から搬送された未定着トナー画像を上
面に担持した記録材Ｓが、該入口ガイド１０に案内され
て耐熱フィルム１０３と加圧ローラ１０４との圧接する
定着ニップ部Ｎに導入される。

【００１１】定着ニップ部Ｎに導入された記録材Ｓは、
回転する耐熱フィルム１０３の面に密着して該耐熱フィ
ルムと一緒に定着ニップ部Ｎを通過することで、該記録
材Ｓ上の未定着トナー画像にヒータ１０２の熱エネルギ
ーが耐熱フィルム１０３を介して与えられ、未定着トナ
ー画像の記録材上への加熱定着がなされる。定着後の記
録材Ｓは耐熱フィルム１０３と加圧ローラ１０４の後方
に配設された排紙ガイド１０９に沿って排紙され、定着
動作が完了するようになっている。

【００１２】この定着動作のとき、アイドルローラ１０
７は駆動ローラ１０６によって、回転駆動力が与えられ
ている。このとき、アイドルローラ１０７は、図９のよ
うに駆動ローラ１０６と耐熱フィルム１０３の内側にあ
る内面ガイド部材１０１により垂直抗力（Ｐ１、Ｐ２）
を受けており、また、駆動ローラ１０６と耐熱フィルム
１０３から摩擦力(Ｆ１、Ｆ２)を受けている。

【００１３】これらの力の合力により、アイドルローラ
１０７は矢印Ａの方向に移動しようとする。このため、
アイドルローラ１０７が受けている垂直抗力はさらに大
きくなり、アイドルローラ１０７と耐熱フィルム１０３
の摩擦力もさらに大きくなる。適当なところでこれらの
力はつりあい、アイドルローラ１０７は所定の位置で回
転する。アイドルローラ１０７と耐熱フィルム１０３の
摩擦力Ｆ２によって、耐熱フィルム１０３を回転駆動し
ている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、以下のような問題があった。

【００１５】耐熱フィルム１０３に十分大きい所定の駆
動力を与えようとすると、図９のように駆動ローラ１０
６の中心とアイドルローラ１０７の中心と耐熱フィルム
１０３の中心を結ぶ直線によって形成される角度θがよ
り大きくなるように駆動ローラ１０６を配置する必要で
ある。これにより図の矢印Ａの方向にアイドルローラ１
０７を押しつけ、より大きい摩擦力を得ることができ
る。

【００１６】しかし、図の矢印Ａの方向への力が大きす
ぎると、アイドルローラ１０７は例えばゴムのような弾
性体であるので、垂直抗力Ｐ１、Ｐ２によって外形がつ
ぶれ始める。図の矢印Ａの方向にさらに大きな力がかか
り、さらにアイドルローラ１０７をつぶれさせようとし
てしまう（図１０、図１１）。

【００１７】耐熱フィルム１０３を内面ガイド部材１０
１に押しつける力Ｐ１が大きくなりすぎると、耐熱フィ
ルム１０３に対して、よじれ、しわなどのダメージを与
えてしまう。耐熱フィルム１０３の内側と内面ガイド部
材１０１の摺動によって、耐熱フィルム１０３と該耐熱
フィルムの内側に塗布している耐熱性グリースＧの劣化
がはやくなり、耐熱フィルム１０３の内側の摺動抵抗が
大きくなり、アイドルローラ１０７による耐熱フィルム
１０３の回転駆動力を相殺してしまう。

【００１８】アイドルローラ１０７の図の矢印Ａへの力
が大きくなる過ぎると、アイドルローラ１０７の外形の
つぶれ量が大きくなりすぎ、アイドルローラ１０７の矢
印Ａ方向への移動が止まることなく、駆動ローラ１０６
より下方に移動してしまう(図１２)。

【００１９】本発明は上記のような問題を解消するため
になされたもので、その第１の発明の目的は、発熱体の
搬送方向の下流側に配置され駆動手段によって駆動され
た駆動ローラと、前記駆動ローラと前記耐熱フイルムに
接し移動自在に支持されているアイドルローラとを備え
た加熱装置において、アイドルローラが所定の位置に安
定して存在し、アイドルローラが耐熱フイルムを内部支
持部材に押しつける力を安定化させ、耐熱フイルムの耐
久性を向上させることである。

【００２０】第２の発明の目的は、発熱体の搬送方向の
下流側に配置され駆動手段によって駆動された駆動ロー
ラと、前記駆動ローラと前記耐熱フイルムに接し移動自
在に支持されているアイドルローラとを備えた加熱装置
において、アイドルローラが所定の位置に安定して存在
し、アイドルローラが耐熱フイルムを内部支持部材に押
しつける力をさらに確実に安定化させ、耐熱フイルムの
耐久性を向上させることである。

【００２１】第３の発明の目的は、発熱体の搬送方向の
下流側に配置され駆動手段によって駆動された駆動ロー
ラと、前記駆動ローラと前記耐熱フイルムに接し移動自
在に支持されているアイドルローラとを備えた加熱装置
において、簡単な構成でアイドルローラの位置を規制す
ることで、アイドルローラが所定の位置に安定して存在
し、アイドルローラが耐熱フイルムを内部支持部材に押
しつける力を確実に安定化させ、耐熱フイルムの耐久性
を向上させることである。

【００２２】第４の発明の目的は、発熱体の搬送方向の
下流側に配置され駆動手段によって駆動された駆動ロー
ラと、前記駆動ローラと前記耐熱フイルムに接し移動自
在に支持されているアイドルローラとを備えた加熱装置
において、簡単な構成でアイドルローラの位置を規制す
ることで、アイドルローラが所定の位置に安定して存在
し、アイドルローラが耐熱フイルムを内部支持部材に押
しつける力を確実に安定化させ、耐熱フイルムの耐久性
を向上させることである。

【００２３】第５の発明の目的は、発熱体の搬送方向の
下流側に配置され駆動手段によって駆動された駆動ロー
ラと、前記駆動ローラと前記耐熱フイルムに接し移動自
在に支持されているアイドルローラとを備えた加熱装置
において、簡単な構成でアイドルローラの位置を規制す
ることで、アイドルローラが所定の位置に安定して存在
し、アイドルローラが耐熱フイルムを内部支持部材に押
しつける力を確実に安定化させ、耐熱フイルムの耐久性
を向上させることである。

【００２４】第６の発明の目的は、発熱体の搬送方向の
下流側に配置され駆動手段によって駆動された駆動ロー
ラと、前記駆動ローラと前記耐熱フイルムに接し移動自
在に支持されているアイドルローラとを備えた加熱装置
において、アイドルローラが安定して耐熱フイルムを回
転駆動させることで、耐熱フイルムの耐久性を向上させ
ることである。

【００２５】第７の発明の目的は、表面に未定着トナー
像が形成されているシート材を挟圧搬送して該シート材
上に前記未定着トナー像を加熱定着する加熱定着装置に
おいて、前記シート材を加熱する加熱装置として本発明
の加熱装置を備えることで、未定着トナー画像の品質を
低下させることなく、常に安定した加熱定着処理を行う
ことである。

【００２６】第８の発明の目的は、シート材上に直接ま
たは間接に未定着トナー画像を形成する画像形成手段
と、前記シート材上に形成された未定着トナー画像を該
シート材上に加熱定着する加熱定着手段とを画像形成装
置において、前記加熱定着手段として本発明の加熱定着
装置を備えることで、ウオームアップタイムが短く、常
に安定して高精度のプリントを可能とすることである。

【００２７】

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

【００２８】（１）発熱体と、前記発熱体に内面を圧接
しつつ回転走行するエンドレス形状の耐熱性薄膜フィル
ムと、前記耐熱性薄膜フィルムの内面を該耐熱性薄膜フ
ィルムの長手方向全域にわたって支持する支持部材と、
前記耐熱性薄膜フィルムを挟んで前記発熱体と圧接部を
形成する加圧部材と、駆動手段によって駆動された駆動
ローラと、回転中心が固定されておらずかつ前記駆動ロ
ーラ及び前記耐熱性薄膜フィルムに接しかつ該駆動ロー
ラによって加わる力が該耐熱性薄膜フィルムを圧接する
ように配置されている弾性体のアイドルローラとを備
え、シート材を前記圧接部に通過させて加熱処理を施す
加熱装置において、前記駆動ローラが駆動したとき、前
記アイドルローラが前記耐熱性薄膜フィルムを圧接する
力が所定の範囲の大きさになるように規制する規制手段
を設けたことを特徴とする加熱装置。

【００２９】（２）前記駆動ローラが駆動したとき、前
記アイドルローラが前記耐熱性薄膜フィルムを圧接する
力が所定の範囲の大きさになるように前記アイドルロー
ラの位置の範囲を規制する規制手段を設けたことを特徴
とする（１）に記載の加熱装置。

【００３０】（３）前記規制手段として、前記アイドル
ローラの少なくとも一方の側面に突起部を設け、前記突
起部とルーズに嵌合するような溝部または穴部を有した
部材が設置されていることを特徴とする（１）または
（２）に記載の加熱装置。

【００３１】（４）前記規制手段として、前記アイドル
ローラの側面に穴を設け、この穴を通る規制軸を配置し
たことを特徴とする（１）または（２）に記載の加熱装
置。

【００３２】（５）前記規制手段として、前記アイドル
ローラの少なくとも一方の側面に弾性のない規制板を具
備し、この規制板が前記アイドルローラの外形より小さ
いことを特徴とする（１）または（２）に記載の加熱装
置。

【００３３】（６）前記アイドルローラが少なくとも２
つ配置され、このアイドルローラを全て一体的に連結し
ている連結軸を有していることを特徴とする（１）〜
（５）のうちのいずれか１項に記載の加熱装置。

【００３４】（７）表面に未定着トナー画像が形成され
ているシート材を挟圧搬送して該シート材上に前記未定
着トナー画像を加熱定着する加熱定着装置において、前
記シート材を加熱する加熱装置として（１）〜（６）の
うちのいずれか１項に記載の加熱装置を備えたことを特
徴とする加熱定着装置。

【００３５】（８）シート材上に直接または間接に未定
着トナー画像を形成する画像形成手段と、前記シート材
上に形成された未定着トナー画像を該シート材上に加熱
定着する加熱定着手段とを有する画像形成装置におい
て、前記加熱定着手段として（７）記載の加熱定着装置
を備えたことを特徴とする画像形成装置。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
について説明する。

【００３７】（第１の実施例）図１に示す本発明の第１
の実施例の加熱装置を装置本体に備えた画像形成装置で
あるプリンタ１を図２に基づいて説明する。プリンタ１
は、画像を形成するシート材Ｓを複数枚収容して１枚ず
つ供給するシート材給送装置２と、シート材給送装置２
から送り出されたシート材Ｓにトナー画像を転写する画
像形成部（画像形成手段）３と、シート材Ｓに転写され
たトナー画像をシート材Ｓに加熱定着する加熱定着器
（加熱定着手段）９と、この加熱定着器９でトナー画像
が形成されたシート材Ｓを排出するシート材排出部４
と、排出されたシート材Ｓを積載する排出シート材積載
部５等で構成されている。

【００３８】画像形成部３は、プロセスカートリッジ１
４を備えている。このプロセスカートリッジ１４は、感
光層を有して回転する感光体ドラム７と、感光体ドラム
７の表面を電圧印加によって一様に帯電させる帯電ロー
ラ１０と、光学系６からの光像が露光されて潜像が形成
された感光体ドラム７の表面を現像する現像器１１と、
転写ローラ８によってトナー像をシート材Ｓに転写した
後、感光体ドラム７の表面に残留したトナーを掻き落と
すクリーニング部１２と、掻き落とされたトナーを受け
止める廃トナー容器１３とを有している。

【００３９】（動作の説明）まず、画像形成部３は、光
学系６から露光部（図示しない原稿画像のスリット結像
投影手段、レーザ走査露光手段等）によって目的の画像
情報に基づいた光像を像担持体である感光体ドラム７に
照射して、潜像を形成し、潜像を現像剤（以下、トナー
という）により顕像化してトナー像を感光体ドラム７に
形成する。

【００４０】一方、トナー像の形成と同期して、シート
材給送装置２は、シート材Ｓを画像形成部３に給送す
る。感光体ドラム７にシート材Ｓが給送されると、転写
ローラ８は、感光体ドラム７に形成してあるトナー像を
シート材Ｓに転写する。トナー像が転写されたシート材
Ｓは、ヒータ１６を内蔵した定着回転体９ａおよびこの
定着回転体９ａに圧接される加圧ローラ９ｂからなる定
着部９に送り込まれて、未定着トナー像が定着される。
最後に、シート材排出部４は、トナー画像が定着された
シート材Ｓを排出シート材積載部５に排出する。

【００４１】次に、本発明の加熱装置について説明す
る。

【００４２】図１、図３において、１５はフィルム内面
ガイド部材（ガイドステー部材）であり、横断面形状は
略半円弧の樋型となっている。該フィルム内面ガイド部
材１５は、例えばフェノール系の熱硬化樹脂製で、被加
熱材としての記録材Ｓの搬送方向に直交する方向に長く
延びて形成されている。１６は加熱体としてのヒータで
あり、上記フィルム内面ガイド部材１５の下面にて該フ
ィルム内面ガイド部材の長手方向に沿って密着して支持
されている。

【００４３】また、図１において、１７は上記ヒータ１
６付きのフィルム内面ガイド部材１５にルーズに外嵌さ
せたチューブ型の耐熱フィルム（耐熱フイルム）であ
る。この耐熱フィルム１７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、膜厚が１００μｍ以
下の耐熱性・トナー離型性・強靭性を有するフィルムを
用いている。

【００４４】次に、１８は上記耐熱フィルム１７を介し
てヒータ１６に対して圧接させた加圧部材としての加圧
ローラであり、図１に示すように金属芯金１８ａに同心
一体に耐熱性シリコーンゴムローラ層１８ｂを形成し、
その表面にフッ素樹脂コートをしてある。

【００４５】また、加圧ローラ１８は、フィルム内面ガ
イド部材１５の両端側の上面をそれぞれ押圧する加圧バ
ネ１９により、フィルム内面ガイド部材１５及びヒータ
１６によって所定の押圧力で圧接されており、図１に示
すように、定着ニップＮを形成するようになっている。
従って、加圧ローラ１８が図示しない駆動手段によって
回動駆動されると、加圧ローラ１８の表面摩擦力でチュ
ーブ型の耐熱フィルム１７がヒータ１６の表面に密着摺
動し、フィルム内面ガイド部材１５の周りを回転駆動さ
れるようになっている。

【００４６】そして、耐熱フィルム１７の内周面には、
耐熱性フッ素グリースＧが塗布してあるため、耐熱フィ
ルム１７の内面とヒータ１６及びガイド部材１５との間
に潤滑膜を形成して摺動抵抗を減少させ、耐熱フィルム
１７のスムーズな回転駆動を確保している。

【００４７】加圧ローラ１８の紙搬送方向の下流側には
図示しない駆動手段によって駆動された駆動ローラ２０
が配置されている。駆動ローラ２０は本体フレームに対
して回転自在に固定されている。駆動ローラ２０と耐熱
フィルム１７の両方に接するようにアイドルローラ２１
が配置されている。アイドルローラ２１はゴムなどの弾
性体である。このアイドルローラ２１の両端には軸２１
ａが形成されている。アイドルローラ２１のスラスト方
向の両側には、規制板２２が配置されている。規制板２
２には、長角穴２２ａが形成されている。アイドルロー
ラ２１の軸２１ａは長角穴２２ａとルーズに嵌合してお
り、アイドルローラ２１の軸２１ａは長角穴２２ａによ
って移動の範囲を規制されている。また、配設された耐
熱フィルム１７と加圧ローラ１８の紙搬送方向の上流側
には、図４に示すように入口ガイド２３が配設されてい
る。

【００４８】次に、定着動作について説明する。画像形
成プロセス手段部（図示せず）から搬送された未定着ト
ナー画像を上面に担持した記録材Ｓが、入口ガイド２３
に案内されて耐熱フィルム１７と加圧ローラ１８との定
着ニップ部Ｎに導入される。定着ニップ部Ｎに導入され
た記録材Ｓは回転する耐熱フィルム１７の面に密着して
該耐熱フィルム１７と一緒に該定着ニップ部を通過する
ことで、記録材Ｓ上の未定着トナー画像にヒータ１６の
熱エネルギーがフィルム１７を介して与えられ、未定着
トナー画像が記録材Ｓ上に加熱定着される。定着後の記
録材Ｓは耐熱フィルム１７と加圧ローラ１８の後方に配
設された排紙ガイド２４に沿って排紙され、定着動作が
完了するようになっている。

【００４９】定着動作の間、アイドルローラ２１は駆動
ローラ２０によって、回転駆動力が与えられている。こ
のとき、アイドルローラ２１は、図４に示すように駆動
ローラ２０と耐熱フィルム１７の内側にある内面ガイド
部材１５により、垂直抗力Ｐ１、Ｐ２を受けている。ま
た、アイドルローラ２１は、駆動ローラ２０と耐熱フィ
ルム１７から摩擦力Ｆ１、Ｆ２を受けている。

【００５０】これらの力の合力により、アイドルローラ
２１は矢印Ａの方向に移動しようとする(図４)。アイド
ルローラ２１はこれらの力により、外形がつぶれはじ
め、さらに、これらの力が大きくなる。したがって、ア
イドルローラ２１と耐熱フィルム１７の摩擦力も大きく
なる。アイドルローラ２１はさらに矢印Ａの方向に移動
しようとする。アイドルローラ２１の軸２１ａは規制部
材の長角穴２２ａに突き当たり、アイドルローラ２１の
軸２１ａは規制部材から抗力Ｒを受け、アイドルローラ
２１は矢印Ａ方向への移動を止める。

【００５１】このとき、アイドルローラ２１に対する駆
動ローラ２０と耐熱フィルム１７の内側にある内面ガイ
ド部材１５からの垂直抗力Ｐ１、Ｐ２、駆動ローラ２０
と耐熱フィルム１７からの摩擦力Ｆ１、Ｆ２、規制部材
の長角穴２２ａからアイドルローラ２１の軸２１ａへの
抗力Ｒがつりあっている。したがって、これらの力が一
定になって安定する。アイドルローラ２１と耐熱フィル
ム１７の摩擦力Ｆ１が、耐熱フィルム１７を駆動する力
に相当する。

【００５２】上記構成によって、以下のような効果が得
られる。

【００５３】アイドルローラ２１と耐熱フィルム１７の
摩擦力Ｆ１がある所定の大きさで安定するので、アイド
ルローラ２１が耐熱フィルム１７を駆動する力はある所
定の大きさで安定する。また、アイドルローラ２１にお
ける内面ガイド部材１５からの垂直抗力Ｐ１もある所定
の大きさで安定するので、アイドルローラ２１と内面ガ
イド部材１５の間にある耐熱フィルム１７に対するダメ
ージも少なく抑えることができる。

【００５４】このように、本実施例によれば、耐熱フィ
ルム１７を所定の安定した力で回転駆動でき、かつ、耐
熱フィルム１７を内部ガイド部材１５に押し付ける力も
所定の大きさで安定するので、耐熱フィルム１７に対す
るダメージを軽減することができる。

【００５５】（第２の実施例）本発明に係る第２の実施
例について図５を用いて説明する。なお、画像形成装置
１の概略構成は前述した第１の実施例と同様であるため
省略し、加熱装置について詳細に説明する。なお、第１
の実施例で説明した部材と同じもしくは相当する部材に
ついては同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

【００５６】本実施例での加熱装置は、フィルム内面ガ
イド部材１５（ガイドステー部材）、ヒータ１６、チュ
ーブ型の耐熱フィルム１７、加圧ローラ１８、フィルム
内面ガイド部材１５の両端側の上面をそれぞれ押圧する
加圧バネ１９により構成されている。この加圧バネ１９
はヒータ１６に対して所定の押圧力で圧接しており、図
５に示すように、定着ニップＮを形成するようになって
いる。また、耐熱フィルム１７の内周面には、耐熱性フ
ッ素グリースＧが塗布してある。

【００５７】加圧ローラ１８の搬送方向の下流側には、
図示しない駆動手段によって駆動される駆動ローラ２０
が配置されている。駆動ローラ２０は本体フレーム（図
示せず）に対して回転自在に固定されている。この駆動
ローラ２０と耐熱フィルム１７の両方に接するようにア
イドルローラ２１が配置されている。アイドラローラ２
１はゴムなどの弾性体である。アイドルローラ２１の中
心には穴２１ｂが形成されている。穴２１ｂには、アイ
ドルローラ２１と同心円になるようなリング２８がアイ
ドルローラ２１と一体的に取り付けられている。規制軸
２５がリング２８の中心の穴２８ａを通るように固定さ
れている。リング２８の中心の穴２８ａの直径は規制軸
２５の直径に対して十分大きい。

【００５８】したがって、アイドルローラ２１は、リン
グ２８の中心の穴２８ａの内側が規制軸２５に当たらな
い範囲で移動自在である。また、配設された耐熱フィル
ム１７と加圧ローラ１８の搬送方向の上流側には、図５
に示すように入口ガイド２３が配設されている。

【００５９】次に、定着動作について説明する。画像形
成プロセス手段部（図示せず）から搬送された被加熱材
としての未定着トナー画像を上面に担持した記録材Ｓ
が、入口ガイド２３に案内されて耐熱フィルム１７と加
圧ローラ１８との定着ニップ部Ｎに導入される。定着ニ
ップ部Ｎに導入された記録材Ｓは回転する耐熱フィルム
１７の面に密着して該耐熱フィルムと一緒に定着ニップ
部Ｎを通過することで、記録材Ｓ上の未定着トナー画像
にヒータ１６の熱エネルギーが耐熱フィルム１７を介し
て与えられ、未定着トナー画像が記録材Ｓ上に加熱定着
される。定着後の記録材Ｓは耐熱フィルム１７と加圧ロ
ーラ１８の後方に配設された排紙ガイド２４に沿って排
紙され、定着動作が完了するようになっている。

【００６０】定着動作の間、アイドルローラ２１は駆動
ローラ２０によって、回転駆動力が与えられている。こ
のとき、アイドルローラ２１は、図のように駆動ローラ
２０と耐熱フィルム１７の内側にある内面ガイド部材１
５により垂直抗力Ｐ１、Ｐ２を受けており、また、駆動
ローラ２０と耐熱フィルム１７から摩擦力Ｆ１、Ｆ２を
受けている。

【００６１】これらの力の合力により、アイドルローラ
２１は矢印Ａの方向に移動しようとする。アイドルロー
ラ２１が矢印Ａの方向に移動しようとすると、アイドル
ローラ２１の外形がつぶれ始めるので、アイドラローラ
２１が内面ガイド部材１５から受ける垂直抗力Ｐ１はさ
らに大きくなる。アイドルローラ２１と耐熱フィルム１
７の摩擦力Ｆ１も大きくなる。アイドルローラ２１はさ
らに矢印Ａの方向に移動しようとする。リング２８の中
心の穴２８ａの内側が規制軸２５に突き当たり、アイド
ルローラ２１は規制軸２５から抗力を受け、矢印Ａ方向
への移動を止める。

【００６２】このとき、アイドルローラ２１に対する駆
動ローラ２０と耐熱フィルム１７の内側にある内面ガイ
ド部材１５からの垂直抗力Ｐ１、Ｐ２、アイドルローラ
２１に対する駆動ローラ２０と耐熱フィルム１７からの
摩擦力Ｆ１、Ｆ２、規制軸２５からリング２８の中心の
穴２８ａの内側への抗力Ｒがつりあっている。したがっ
て、これらの力が所定の大きさで一定になり、安定す
る。アイドルローラ２１と耐熱フィルム１７の摩擦力Ｆ
１が、耐熱フィルム１７を駆動する力に相当する。

【００６３】上記構成によって、以下のような効果が得
られる。

【００６４】アイドルローラ２１と耐熱フィルム１７の
摩擦力Ｆ１が所定の大きさで安定するので、アイドルロ
ーラ２１が耐熱フィルム１７を駆動する力は所定の大き
さで安定する。また、アイドルローラ２１における内面
ガイド部材１５からの垂直抗力もある所定の大きさで安
定するので、アイドルローラ２１と内面ガイド部材１５
の間にある耐熱フィルム１７に対するダメージも少な
い。

【００６５】このように、本実施例によれば、耐熱フィ
ルム１７を所定の安定した力で回転駆動でき、かつ、耐
熱フィルム１７を内部ガイド部材１５に押し付ける力も
ある所定の大きさで安定するので耐熱フィルム１７に対
するダメージを軽減することができる。

【００６６】（第３の実施例）本発明に係る第３の実施
例について図６、図７を用いて説明する。なお、画像形
成装置１の概略構成は前述した第１の実施例と同様であ
るため省略し、加熱装置について詳細に説明する。な
お、第１の実施例で説明した部材と同じもしくは相当す
る部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略
する。

【００６７】本実施例での加熱装置は、フィルム内面ガ
イド部材１５（ガイドステー部材）、ヒータ１６、チュ
ーブ型の耐熱フィルム１７、加圧ローラ１８、フィルム
内面ガイド部材１５の両端側の上面をそれぞれ押圧する
加圧バネ１９により構成されている。加圧バネ１９はヒ
ータ１６に対して所定の押圧力で圧接しており、図６に
示すように、定着ニップＮを形成するようになってい
る。また、耐熱フィルム１７の内周面には、耐熱性フッ
素グリースＧが塗布してある。

【００６８】加圧ローラ１８の搬送方向の下流側には図
示しない駆動手段によって駆動される駆動ローラ２０が
配置されている。駆動ローラ２０は本体フレームに対し
て回転自在に固定されている。この駆動ローラ２０と耐
熱フィルム１７の両方に接するようにかつ該耐熱フィル
ムの両端の近傍にアイドルローラ２１が２つ配置されて
いる。

【００６９】アイドルローラ２１はゴムなどの弾性体で
ある。２つのアイドルローラ２１は、２つのアイドルロ
ーラ２１と一体的に回転する連結軸２６で連結されてい
る。この２つのアイドルローラ２１の連結軸２６と連結
していない側面には、それぞれ位置規制円盤２７がアイ
ドルローラ２１と一体的に取り付けられている。位置規
制円盤２７は弾性のほとんどない硬い材質であり、この
直径はアイドルローラ２１の直径より若干小さい。ま
た、配設された耐熱フィルム１７と加圧ローラ１８の搬
送方向の上流側には、入口ガイド２３が配設されてい
る。

【００７０】次に、定着動作について説明する。画像形
成プロセス手段部（図示せず）から搬送された未定着ト
ナー画像を上面に担持した記録材Ｓが、入口ガイド２３
に案内されて耐熱フィルム１７と加圧ローラ１８との定
着ニップ部Ｎに導入される。

【００７１】定着ニップ部Ｎに導入された記録材Ｓは、
回転する耐熱フィルム１７の面に密着して該耐熱フィル
ムと一緒に定着ニップ部Ｎを通過することで、記録材Ｓ
上の未定着トナー画像にヒータ１６の熱エネルギーが耐
熱フィルム１７を介して与えられ、未定着トナー画像が
記録材Ｓ上に加熱定着される。定着後の記録材Ｓは耐熱
フィルム１７と加圧ローラ１８の後方に配設された排紙
ガイド２４に沿って排紙され、定着動作が完了するよう
になっている。

【００７２】定着動作の間、アイドルローラ２１は駆動
ローラ２０によって、回転駆動力が与えられている。こ
のとき、アイドルローラ２１は、図６のように駆動ロー
ラ２０と耐熱フィルム１７の内側にある内面ガイド部材
１５により垂直抗力Ｐ１、Ｐ２を受けており、また、駆
動ローラ２０と耐熱フィルム１７から摩擦力Ｆ１、Ｆ２
を受けている。

【００７３】これらの力の合力により、アイドルローラ
２１は矢印Ａの方向に移動しようとし、垂直抗力Ｐ１、
Ｐ２が大きくなり、アイドルローラ２１と耐熱フィルム
１７の摩擦力Ｆ１、Ｆ２も大きくなる。アイドルローラ
２１はより矢印Ａの方向に移動しようとする。アイドル
ローラ２１の外形は駆動ローラ２０と内面ガイド部材１
５によりつぶれはじめる。そして、位置規制円盤２７が
耐熱フイルム１７を介して内面ガイド部材１５に押圧さ
れるようになり、アイドルローラ２１はつぶれるのをや
め、アイドルローラ２１の移動も止まる。

【００７４】このとき、駆動ローラ２０と耐熱フィルム
１７の内側にある内面ガイド部材１５からの垂直抗力Ｐ
１、Ｐ２、駆動ローラ２０と耐熱フィルム１７からの摩
擦力Ｆ１、Ｆ２、位置規制円盤２７に対する駆動ローラ
２０、耐熱フィルム１７の内側にある内面ガイド部材１
５からの垂直抗力Ｐ３、Ｐ４がつりあっている。したが
って、これらの力が所定の大きさで一定になり、安定す
る。アイドルローラ２１と耐熱フィルム１７の摩擦力
が、耐熱フィルム１７を駆動する力に相当する。

【００７５】上記構成によって、以下のような効果が得
られる。

【００７６】アイドルローラ２１と耐熱フィルム１７の
摩擦力Ｆ１がある所定の大きさで安定するので、アイド
ルローラ２１が耐熱フィルム１７を駆動する力はある所
定の大きさで安定する。

【００７７】また、アイドルローラ２１における内面ガ
イド部材１５からの垂直抗力もある所定の大きさで安定
するので、アイドルローラ２１と内面ガイド部材１５の
間にある耐熱フィルム１７に対するダメージを少なく抑
えることができる。

【００７８】また、アイドルローラ２１のつぶれ量を、
アイドルローラ２１の外形の直径と位置規制円盤２７の
直径の差で規定しているので、作製時に公差が積み上が
りにくい製品の生産等で大量に生産しても、常に安定し
たアイドルローラ２１のつぶれ量を実現できる。

【００７９】また、２つのアイドルローラ２１が連結軸
２６により一体的に連結しているので、２つのアイドル
ローラ２１が同一位相で回転する。耐熱フィルム１７の
両端部が２つのアイドルローラ２１によって同一位相で
回転駆動されるので、耐熱フィルム１７が左右でよじれ
ることがなく、耐熱フィルム１７に対するダメージを軽
減することができる。

【００８０】このように、本実施例によれば、耐熱フィ
ルム１７を所定の安定した力で回転駆動でき、かつ、耐
熱フィルム１７を内部ガイド部材１５に押し付ける力も
所定の大きさで安定するので、耐熱フィルム１７に対す
るダメージを軽減することができる。

【００８１】以上のように、第１〜第３の実施例は、本
発明の加熱装置をシートに形成された未定着トナー画像
を該シートに加熱定着する加熱定着装置に適用したもの
であるが、本発明の加熱装置はシート材を単に加熱処理
して該シート材のしわ取り、艶出しなどに使用すること
も当然可能である。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
発熱体の搬送方向の下流側に配置され駆動手段によって
駆動された駆動ローラと、この駆動ローラと耐熱フィル
ムに接し移動自在に支持されているアイドルローラとを
備え、前記駆動ローラが駆動したとき、前記アイドルロ
ーラが前記耐熱フィルムを圧接する力が所定の範囲の大
きさになるように規制する規制手段を設けた構成である
ので、アイドルローラが所定の位置に安定して存在し、
アイドルローラが耐熱フイルムを内部支持部材に押しつ
ける力を安定化させ、耐熱フイルムの耐久性を向上させ
ることができる。

【００８３】本発明によれば、発熱体の搬送方向の下流
側に配置され駆動手段によって駆動された駆動ローラ
と、この駆動ローラと耐熱フィルムに接し移動自在に支
持されているアイドルローラとを備え、前記駆動ローラ
が駆動したとき、前記アイドルローラが前記耐熱フィル
ムを圧接する力が所定の範囲の大きさになるように前記
アイドルローラの位置の範囲を規制する規制手段を設け
た構成であるので、アイドルローラが所定の位置に安定
して存在し、アイドルローラが耐熱フイルムを内部支持
部材に押しつける力をさらに確実に安定化させ、耐熱フ
イルムの耐久性を向上させることができる。

【００８４】本発明によれば、アイドルローラの位置を
規制する規制手段として、前記アイドルローラの少なく
とも一方の側面に突起部を設け、前記突起部とルーズに
嵌合するような溝部または穴部を有した部材を備えた構
成であるので、簡単な構成でアイドルローラの位置を規
制することができ、アイドルローラが所定の位置に安定
して存在し、アイドルローラが耐熱フイルムを内部支持
部材に押しつける力を確実に安定化させ、耐熱フイルム
の耐久性を向上させることができる。

【００８５】本発明によれば、アイドルローラの位置を
規制する規制手段として、前記アイドルローラの側面に
穴を設け、この穴を通る規制軸を配置した構成であるの
で、簡単な構成でアイドルローラの位置を規制すること
で、アイドルローラが所定の位置に安定して存在し、ア
イドルローラが耐熱フイルムを内部支持部材に押しつけ
る力を確実に安定化させ、耐熱フイルムの耐久性を向上
させることができる。

【００８６】本発明によれば、アイドルローラの位置を
規制する規制手段として、前記アイドルローラの少なく
とも一方の側面に弾性のない規制板を具備し、この規制
板が前記アイドルローラの外形より小さい構成であるの
で、簡単な構成でアイドルローラの位置を規制すること
で、アイドルローラが所定の位置に安定して存在し、ア
イドルローラが耐熱フイルムを内部支持部材に押しつけ
る力を確実に安定化させ、耐熱フイルムの耐久性を向上
させることができる。

【００８７】本発明によれば、アイドルローラが少なく
とも２つ配置され、このアイドルローラを全て一体的に
連結している連結軸を有した構成であるので、アイドル
ローラが安定して耐熱フイルムを回転駆動させることが
でき、耐熱フイルムの耐久性を向上させることができ
る。

【００８８】本発明によれば、表面に未定着トナー像が
形成されているシート材を挟圧搬送して該シート材上に
前記未定着トナー像を加熱定着する加熱定着装置におい
て、前記シート材を加熱する加熱装置として本発明の加
熱装置を備えた構成であるので、未定着トナー画像を損
傷することなく、常に安定した加熱定着処理を行うこと
である。

【００８９】本発明によれば、シート材上に直接または
間接に未定着トナー画像を形成する画像形成手段と、前
記シート材上に形成された未定着トナー画像を該シート
材上に加熱定着する加熱定着手段とを画像形成装置にお
いて、前記加熱定着手段として本発明の加熱定着装置を
備える構成としたので、ウオームアップタイムが短く、
常に安定して高精度のプリントができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例に係る加熱装置の説明
図

【図２】 第１の実施例に係る加熱装置を備えた画像形
成装置の模式図

【図３】 第１の実施例に係る加熱装置の斜視図

【図４】 第１の実施例に係る加熱装置の説明図

【図５】 本発明の第２の実施例に係る加熱装置の説明
図

【図６】 本発明の第３の実施例に係る加熱装置の説明
図

【図７】 第３の実施例に係る加熱装置の斜視図

【図８】 従来の加熱装置の説明図

【図９】 従来の加熱装置の説明図

【図１０】 従来の加熱装置の説明図

【図１１】 従来の加熱装置の説明図

【図１２】 従来の加熱装置の説明図

【符号の説明】

１…プリンタ（画像形成手段） ９…定着器（加熱定着手段） １６…ヒータ １７…耐熱フィルム １８…加圧ローラ ２０…駆動ローラ ２１…アイドルローラ ２２…規制板 ２５…軸 ２６…連結軸 ２７…位置規制円盤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関戸 幸太 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 三浦 誠悦 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 AA02 AA23 AA30 BA25 BB29 BB30 BB33 BB34 BB37 BB38 BE03 3J103 AA02 AA74 BA41 CA63 CA78 DA01 FA12 FA18 FA26 GA57 GA58 GA60

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発熱体と、前記発熱体に内面を圧接しつつ
   回転走行するエンドレス形状の耐熱性薄膜フィルムと、
   前記耐熱性薄膜フィルムの内面を該耐熱性薄膜フィルム
   の長手方向全域にわたって支持する支持部材と、前記耐
   熱性薄膜フィルムを挟んで前記発熱体と圧接部を形成す
   る加圧部材と、駆動手段によって駆動された駆動ローラ
   と、回転中心が固定されておらずかつ前記駆動ローラ及
   び前記耐熱性薄膜フィルムに接しかつ該駆動ローラによ
   って加わる力が該耐熱性薄膜フィルムを圧接するように
   配置されている弾性体のアイドルローラとを備え、シー
   ト材を前記圧接部に通過させて加熱処理を施す加熱装置
   において、 前記駆動ローラが駆動したとき、前記アイドルローラが
   前記耐熱性薄膜フィルムを圧接する力が所定の範囲の大
   きさになるように規制する規制手段を設けたことを特徴
   とする加熱装置。
2. 【請求項２】前記駆動ローラが駆動したとき、前記アイ
   ドルローラが前記耐熱性薄膜フィルムを圧接する力が所
   定の範囲の大きさになるように前記アイドルローラの位
   置の範囲を規制する規制手段を設け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】前記規制手段として、前記アイドルローラ
   の少なくとも一方の側面に突起部を設け、前記突起部と
   ルーズに嵌合するような溝部または穴部を有した部材が
   設置されていることを特徴とする請求項１または請求項
   ２に記載の加熱装置。
4. 【請求項４】前記規制手段として、前記アイドルローラ
   の側面に穴を設け、この穴を通る規制軸を配置したこと
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の加熱装
   置。
5. 【請求項５】前記規制手段として、前記アイドルローラ
   の少なくとも一方の側面に弾性のない規制板を具備し、
   この規制板が前記アイドルローラの外形より小さいこと
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の加熱装
   置。
6. 【請求項６】前記アイドルローラが少なくとも２つ配置
   され、このアイドルローラを全て一体的に連結している
   連結軸を有していることを特徴とする請求項１〜請求項
   ５のうちのいずれか１項に記載の加熱装置。
7. 【請求項７】表面に未定着トナー画像が形成されている
   シート材を挟圧搬送して該シート材上に前記未定着トナ
   ー画像を加熱定着する加熱定着装置において、前記シー
   ト材を加熱する加熱装置として請求項１〜請求項６のう
   ちのいずれか１項に記載の加熱装置を備えたことを特徴
   とする加熱定着装置。
8. 【請求項８】シート材上に直接または間接に未定着トナ
   ー画像を形成する画像形成手段と、前記シート材上に形
   成された未定着トナー画像を該シート材上に加熱定着す
   る加熱定着手段とを有する画像形成装置において、前記
   加熱定着手段として請求項７記載の加熱定着装置を備え
   たことを特徴とする画像形成装置。