JP2003223969A

JP2003223969A - 加熱装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2003223969A
Application number: JP2002021779A
Authority: JP
Inventors: Ichiji Kitajima; 一司北島
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-01-30
Filing date: 2002-01-30
Publication date: 2003-08-08

Abstract

(57)【要約】【課題】フレキシブルヒ−ターとハ−ド加圧ロ−ラ−
で構成される定着器で、熱膨張による搬送速度変化・非
通紙部昇温等の問題を解決した装置の提供。【解決手段】弾性を持った発熱体と薄肉剛体のロ−ラ
とロ−ラ内面で発熱体とのニップ部のロ−ラ内面部に配
置した支持体とで構成され、支持体で長手方向の温度勾
配の均一化をはかり、さらに、薄肉の鋼製のロ−ラと小
径の支持体とで、非発熱部の熱容量を小さくして昇温初
めと終わりのこれら部材の熱膨張差を最少限にし、端部
昇温による画像劣化を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加熱体と非加熱体
との圧接ニップ部で被加熱材を加熱する加熱装置、また
該加熱装置を加熱定着装置として備える画像形成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の複写機、プリンタ
ー等の多くは定着手段として熱効率、安全性が良好な接
触加熱型の熱ローラ定着方式や、省エネルギータイプの
フィルム加熱方式の加熱装置（加熱定着装置）を採用し
ている。

【０００３】熱ローラ定着方式の加熱定着装置は、加熱
用回転体としての加熱ローラ（定着ローラ）と、これに
圧接させた加圧用回転体としての弾性加圧ローラを基本
構成とし、この一対のローラを回転させて該両ローラ対
の圧接ニップ部（定着ニップ部）に未定着画像（トナー
画像）を形成担持させた被加熱材としての被記録材（転
写材シート・静電記録紙・エレクトロファックス紙・印
字用紙等）を導入して圧接ニップ部を挟持搬送通過させ
ることで、加熱ローラからの熱と圧接ニップ部の加圧力
にて未定着画像を被記録材面に永久固着画像として熱圧
定着させるものである。

【０００４】また、フィルム加熱方式の定着装置は例え
ば特開昭６３−３１３１８２号公報、特開平２−１５７
８７８号公報、特開平４−４４０７５〜４４０８３号公
報、特開平４−２０４９８０〜２０４９８４号公報等に
提案されており、加熱体（加熱用ヒータ）に加熱用回転
体である耐熱性フィルム（定着フィルム）を加圧用回転
体（弾性ローラ）で密着させて摺動搬送させ、該耐熱性
定着フィルムを挟んで加熱体と加圧部材とで形成される
圧接ニップ部に未定着画像を担持した被記録材（転写
材）を導入して耐熱フィルムと一緒に搬送させて、耐熱
性フィルムを介して付与される加熱体からの熱と圧接ニ
ップ部の加圧力によって未定着画像を転写材上に永久画
像として定着させる装置である。

【０００５】フィルム加熱方式の加熱装置は、加熱体と
して低熱容量線状加熱体を用いることができ、フィルム
として薄膜の低熱容量のものを用いることが出来るた
め、省電力化・ウエイトタイム短縮化（クイックスター
ト性の向上）が可能である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述の熱ローラ方式や
フィルム加熱方式など、加熱体と加圧部材との圧接ニッ
プ部で被加熱材を加熱する加熱装置において、従来は加
熱体に対する加圧部材を耐熱性ゴムなどの弾性体ローラ
にしてこの加圧弾性体ローラの弾性変形により加熱体と
の間に所定幅の圧接ニップ部を形成させていた。しか
し、加圧部材としての耐熱性ゴムなどの弾性体ローラは
熱伝導性が悪く、また熱膨張率が大きい。そのため次の
ような問題があった。

【０００７】．熱ローラ方式やフィルム加熱方式の加
熱装置において、装置に導入使用可能な最大幅の被加熱
材よりも小さい幅の被加熱材（小サイズ被加熱材）を連
続的に導入通紙して加熱処理を実行させていくと、加熱
体と加圧部材との間に形成される圧接ニップ部の、被加
熱材が通過する領域（通紙部領域）に対応する加熱体部
分は温調系により被加熱材の加熱のための熱消費が補償
されて所定温度に維持管理されるのに対して、被加熱材
が通過しない領域（非通紙部領域）に対応する加熱体部
分は被加熱材の加熱に熱が消費されないので蓄熱し、こ
の非通紙部領域に対応する加熱体部分・加圧部材部分、
フィルム加熱方式の加熱装置にあっては加熱体部分・耐
熱性フィルム部分・加圧部材部分の温度が、所定温度に
維持管理される通紙部領域よりも昇温していく所謂「非
通紙部昇温」現象を生じるが、加圧部材としての耐熱性
ゴムなどの弾性体ローラの熱伝導性の悪さがこの非通紙
部昇温現象を助長させる大きな原因の１つとなってい
る。特に、表面発熱型の加熱ローラを用いた熱ローラ方
式の加熱装置や、フィルム加熱方式の加熱装置では加圧
部材（定着ローラ、定着フィルム）の圧接ニップ部長手
方向の熱伝導が悪いため、非通紙部昇温が大きくなり、
加圧弾性体ローラや軸受等、加熱部材近傍の部品に熱ダ
メージを与え易くなる。

【０００８】．この非通紙部昇温の温度上昇が著しい
と、次に、今まで通紙していた小サイズ被加熱材よりも
大サイズの被加熱材が通紙されたとき非通紙部昇温して
いる圧接ニップ部部分に対応する被加熱材部分の加熱温
度が他の被加熱材部分よりも高くなり、加熱むらを生じ
させる。被加熱材が画像定着すべき未定着顕画剤像を支
持した被記録材であれば画像の定着むら・光沢むらやト
ナーオフセット等を生じさせることになる。また、フィ
ルム加熱方式の加熱装置において、加熱体とフィルムと
の摺動摩擦抵抗を低減させるためにその間に潤滑剤とし
て耐熱グリスを介在させた場合には、そのグリスが非通
紙部昇温の過熱で蒸発してフィルム搬送不良等が生じた
り、フィルム寿命が低下したりする。

【０００９】．また加熱部材としての耐熱性ゴムなど
の弾性体ローラの大きな熱膨張率により非通紙部昇温に
より、該ローラの通紙部領域のローラ外径と、非通紙部
領域のローラ外径とに大きな差を生じて、この状態時に
大サイズの被加熱材を通紙すると紙しわ等の異常画像が
発生するという問題があった。

【００１０】．また加圧弾性体ローラを被加熱材や耐
熱性フィルムを搬送させる駆動ローラとした装置の場合
は、被加熱材や耐熱性フィルムの搬送速度はこの駆動ロ
ーラの周速で決まるため、該駆動ローラとしての加圧弾
性体ローラの熱膨張率が大きいと周速が変化しやすく、
例えば画像形成装置の画像加熱定着装置の場合、被記録
材が画像転写部等の作像部と画像加熱定着装置との間に
またがっているとき被記録材が画像加熱定着装置に引っ
張られることになって、形成画像が伸びたり、画像がブ
レたりする。

【００１１】そこで、加熱体に弾性を具備させると共に
加圧部材を剛体で良熱伝導体とすることで加熱体の弾性
変形により加圧部材との間に所定幅の圧接ニップ部を形
成させ、これらの問題を改善させる提案（特開平０７−
００５７８４号公報）等がなされているが、いまだ解決
には至っていない。

【００１２】本発明は非通紙部昇温の発生を緩和もしく
は防止して、該非通紙部昇温に起因する前述のような問
題を解消すること、また、特に、加圧部材の熱膨張に起
因する問題を解消すること等を目的とするものである。

【００１３】

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

【００１４】（１）被加熱材を、加熱部材と非加熱部材
との圧接によって形成されたニップ部内を通過させるこ
とにより加熱処理する加熱装置において、弾性を具備し
た加熱体と、少なくとも薄肉の円筒形状を有する第１の
回転体と、第１の回転体と内接もしくは外接する第１の
回転体の径より小径の第２の回転体と、第１の回転体の
内面に接し第１の回転体をはさんで加熱体と対向する位
置に設けた支持体とを具備し、第２の回転体を回転駆動
させる事で被加熱材を加熱部材と非加熱部材との圧接に
よって形成されたニップ部内を通過させること特徴とす
る加熱装置。

【００１５】（２）加熱体に耐熱性フィルムを非加熱部
材で密着させて摺動搬送させ、該耐熱性フィルムを挟ん
で加熱体と非加熱部材とで形成される圧接ニップ部の耐
熱性フィルムと非加熱部材との間に被加熱材を導入して
耐熱性フィルムと一緒に圧接ニップ部を搬送させて加熱
体の熱を耐熱性フィルムを介して被加熱材に付与するフ
ィルム加熱方式の加熱装置であって、弾性を具備した加
熱体と、少なくとも薄肉の円筒形状を有する第１の回転
体と、第１の回転体と内接もしくは外接する第１の回転
体の径より小径の第２の回転体と、第１の回転体の内面
に接し第１の回転体をはさんで加熱体と対向する位置に
設けた支持体とを具備し、第２の回転体を回転駆動させ
る事で被加熱材を加熱部材と非加熱部材との圧接によっ
て形成されたニップ部内を通過させること特徴とする加
熱装置。

【００１６】（３）第１の回転体は剛体であることを特
徴とする前記（１）又は同（２）に記載の加熱装置。

【００１７】（４）第２の回転体は良熱伝導体であるこ
とを特徴とする前記（１）乃至同（３）の何れかに記載
の加熱装置。

【００１８】（５）第２の回転体と支持体とは同一部材
であることを特徴とする前記（１）乃至同（４）の何れ
かに記載の加熱装置。

【００１９】（６）被加熱材が顕画像を支持した被記録
材であり、顕画像を加熱する加熱定着装置であることを
特徴とする前記（１）乃至同（５）の何れかに記載の加
熱装置。

【００２０】（７）前記（１）乃至同（６）の何れかに
記載の加熱装置を、被記録材の顕画像を加熱する加熱定
着装置として備えることを特徴とする画像形成装置。

【００２１】上記構成のように、加熱体に弾性を具備さ
せて該加熱体の弾性変形により被加熱材（加圧部材）と
の間に所定幅の圧接ニップ部を形成させ、さらに、支持
体を回転体をはさんで加熱体と対向する位置に設けたこ
とで、被加熱材（加圧部材）としては、薄肉の円筒形状
を有する回転体を使用する事ができ、回転体には良熱伝
導性を有し熱膨張も極めて少なく外径精度のよい剛体部
材を用いることが可能になる。

【００２２】回転体の薄肉化と支持体のコンパクト化
（支持体径＜回転体径）によって、これらの被加熱体の
体積が小さくでき、熱容量が減る。

【００２３】これにより、加熱体が発熱すると瞬時に回
転体・支持体の温度も上昇しすぐに定常状態に安定し、
加熱体の発熱直後と昇温後のこれら部品の熱膨張による
大きさの差が小さく、被加熱材である被記録材の搬送速
度に差がなく、一定速度で搬送することができ、画像の
伸び縮がない良質の画を得ることができる。

【００２４】支持体を設けたことにより、加熱体と加圧
部材との圧接ニップ部長手方向に沿う熱伝導性が大きく
なるので、非通紙部領域の熱が通紙部領域へ拡散しやす
く非通紙部領域の蓄熱による過昇温が抑えられて、非通
紙部昇温現象が緩和或は防止される。

【００２５】従って、非通紙部昇温に起因する、加熱部
材近傍にある軸受等の部品の熱ダメージ、被加熱材であ
る被記録材の画像の加熱定着むら・光沢むら・オフセッ
ト等の異常画像や、紙しわ等の発生が除去される。

【００２６】また、加熱体に弾性を持たせたことから、
圧接ニップ部に導入した被加熱材としての被記録材の顕
画像担持面に、弾性を有する該加熱体の表面が該加熱体
の弾性変形により被記録材面に沿って密着して顕画像に
熱伝導がなされるため、熱効率が上がり、また顕画像を
包み込む効果もあるため、定着性が良好になると同時
に、静電オフセットの発生も軽減させることができる。

【００２７】また、加圧部材を被加熱材やフィルム加熱
方式の加熱装置におけるフィルムを搬送させる駆動回転
体とした場合も前記と同様な効果が得られ、熱膨張によ
る周速の変化を小さすることができ、長手方向の温度分
布の均一が可能となり、被記録材やフィルムの搬送性・
搬送速度が安定し、被記録材が引っ張られることによる
画像の伸びやブレが生じることが防止される。

【００２８】

【発明の実施の形態】（第ｌの実施形態）図１〜図２
は、本実施形態の加熱装置は表面発熱型の加熱ローラを
用いた熱ローラ方式の画像加熱定着装置である。図１は
該装置の画像加熱定着装置の横断面図、図２は該装置の
要部の横断面図である。

【００２９】１は加熱体としての、弾性を具備させた表
面発熱型の加熱ローラ（定着ローラ）、２は薄肉円筒状
の回転体で、３はロ−ラで回転体の内面に当接している
回転自在な支持体で、加熱ロ−ラに対して、押圧する状
態で取付けられていてる。従って、両ローラ１・２は上
下に並行に配列して互いに所定の押圧力をもって圧接し
ている。

【００３０】Ｎは該両ローラ１・２の圧接により加熱ロ
ーラ１の弾性変形で該両ローラ１・２間に形成された圧
接ニップ部（定着ニップ部）である。加熱ローラ１は駆
動手段Ｍ（不図示）により矢示の時計方向ａに回転駆動
され、加圧ローラ２はこれに従動して回転する。

【００３１】加熱ローラ１は、芯材１ａ上に耐熱性断熱
材から成る断熱層１ｂ、弾性体発熱層１ｃを順次形成
し、最表層に加熱ローラ表面の汚染を防止するための耐
熱離型層１ｄを被覆した構成となっている。

【００３２】芯材１ａは、加熱ローラ１の強度を得るも
ので、たとえば、アルミニウムやステンレス等を円筒状
又は中空円筒状に加工したもの等を用い得る。

【００３３】断熱層１ｂは、加熱ローラ１の温度立上り
を早くするために発熱層１ｃにより発生した熱が芯材１
ａ側に逃げないように設けられたものである。断熱層１
ｂを構成する耐熱性断熱材としては、たとえば、ガラス
短繊維等の耐熱性強化用繊維を約３０〜４０％混合した
ナイロン６、ナイロン６６、ポリエチレンテレフタラー
ト、ポリブチレンテレフタラート、ポリフェニレンサル
ファイド等の耐熱性強化樹脂や、シリコン樹脂、フッ素
樹脂、ポリイミド、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミ
ダゾール等の耐熱性高分子、発泡ガラス等の無機固体断
熱材等を用い得る。

【００３４】弾性体発熱層１ｃを構成する抵抗発熱弾性
体としては、シリコンゴム、フッ素ゴム等の樹脂にカー
ボンブラック等の導電性フィラーを添加し、体積抵抗率
を１×１０^−１Ωｃｍ以下に設定した耐熱性導電性弾性
体等を用いることができる。

【００３５】耐熱離型層１ｄとしては、ＰＦＡ、ＰＴＦ
Ｅ等のフッ素樹脂を用いることができる。この耐熱離型
層１ｄの厚さは発熱層１ｃから、圧接ニップ部Ｎへ導入
された被加熱材としての被記録材８への熱伝導を妨げな
いように２０μｍ以下にすることが望ましい。

【００３６】加熱ローラ１の弾性体発熱層１ｃの両端部
には、通電用電極取付けられており、この電極を介して
弾性体発熱層１ｃに通電を行い、加熱ローラ１の表面を
加熱させる。

【００３７】回転体２は、たとえば、アルミニウム、銅
等の熱伝導性の高い金属や、アルミナ等を用いた中空円
筒状の良熱伝導性材の上に、耐熱離型層としてＰＦＡ、
ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂やフッ素ゴム／フッ素樹脂混合
ラテックスを１０〜５０μの厚みでコーティングしたも
のを用い得る。

【００３８】また、圧接ニップ部Ｎのニップ幅を大きく
とるために、表層に耐熱性の薄肉ゴムを被覆した加圧ロ
ーラ構成としても良い。このときの薄肉ゴムの厚さは回
転体２の表面の熱伝導性を下げないように１ｍｍ以下、
好ましくは０．５ｍｍ以下にすることが望ましい。更に
この薄肉ゴム層の上に耐熱離型層を設けても良い。

【００３９】支持体３は、熱伝導性の高い金属製であっ
て、回転体２を弾性体の加熱ロ−ラ１に対し、その長手
方向へ、同じ圧力になるよう押し付けている部材であ
る。

【００４０】而して、加熱ローラ１と回転体２とのロー
ラ対１・２を回転駆動させ、加熱ローラ１の発熱層１ｃ
に通電して発熱させて加熱ローラ１の表面温度を所定の
定着温度に昇温させて、圧接ニップ部Ｎに対して未定着
顕画像Ｔを形成担持させた被記録材８を導入すること
で、該被記録材８が圧接ニップ部Ｎを挟持搬送され、未
定着顕画像Ｔが加熱ローラ１の熱と圧接ニップ部Ｎの圧
力で被記録材８の面に熱圧定着される。

【００４１】本実施形態装置の加熱ローラ１は表面発熱
型であるからエネルギー効率が高く発熱層１ｃに通電す
ると表面温度の立ち上がりが早くてプリント時に室温か
ら定着可能温度に迅速に立ち上げることができるためス
タンバイ時の消費電力をゼロにでき省エネルギーができ
る。

【００４２】またプリント時は該加熱ローラ１の表面温
度が不図示の温度検知素子で検知されて該素子の検知温
度が所定の定着温度に維持されるように発熱層１ｃに対
する通電が不図示の通電制御回路により制御される。

【００４３】さらに、被発熱体である回転体２・支持体
３は、それぞれ、薄肉円筒体あるいは円筒の中に配置さ
れ小軸径にできるため、部品体積が小さくその分熱容量
も小さい。

【００４４】加熱ローラ１の表面発熱体が所定温度にな
ると、回転体２・支持体３もすぐに同じ温度に上昇し
て、定着可能状態に迅速に立ち上げることが可能とな
る。

【００４５】１）加熱ローラ１に弾性を具備させて該加
熱ローラ１の弾性変形により加圧ローラである回転体２
との間に所定幅の圧接ニップ部Ｎを形成させたことで、
加圧ローラである回転体２として剛体からなる良熱伝導
体を用いることができ、さらに、圧接ニップ部Ｎに回転
体２を挟んで良熱伝導体の金属製軸の支持体３を配置で
きるので、これらの部品により加熱ローラ１と加圧ロー
ラ２との圧接ニップ部長手方向に沿う熱伝導性が大きく
なり、非通紙部領域の熱が通紙部領域へ拡散しやすく非
通紙部領域の蓄熱による過昇温が抑えられ、非通紙部昇
温が緩和或は防止される。

【００４６】従って、非通紙部昇温による加熱部材近傍
の軸受等の部品の熱ダメージが防止されると共に、非通
紙部昇温に起因する被記録材の画像の加熱定着むら・光
沢むら・オフセット等の異常画像や、紙しわ等の発生が
除去される。

【００４７】２）加圧ローラである回転体２と支持体３
は、熱伝導性が悪く、また熱膨張率が大きい耐熱性ゴム
などの弾性体ローラでなく、熱伝導性が良く、また熱膨
張率も極めて小さい、外径精度の良い金属製剛体ローラ
を使用できるから、非通紙部昇温に起因する該ローラの
通紙部領域のローラ外径と非通紙部領域のローラ外径と
のに大きな熱膨張差によるできる被加熱材の紙しわ等の
異常画像の発生が防止される。

【００４８】３）また支持体３に駆動をかけたり、回転
体２の内外周面に当接したロ−ラ対に駆動をかけたりし
て、回転体２を被加熱材の駆動ローラとした場合には、
加熱ローラ１の表面発熱体が所定温度になって加熱定着
が開始された時と連続して加熱定着が行われ温度が上昇
した時とで、各駆動部材の温度差が少なく、従ってこれ
らの間で熱膨張によって生じる周速の変化が小さく、被
記録材の搬送速度が安定し、被記録材が引っ張られるこ
とやたるみによって画像の伸びやブレが生じることが防
止される効果がある。

【００４９】（第２の実施形態）図３は、本実施形態装
置はフィルム加熱方式の加熱装置（画像加熱定着装置）
の要部の横断面図である。

【００５０】７は横断面略半円弧状樋型のフィルム内面
ガイドステーであり、このステーの外側下面に長手に沿
って形成した溝内に後述する、弾性を持たせた低熱容量
の線状加熱体５を嵌入して固定支持させてある。ステー
７は横断面略半円弧状樋型のフィルム内面ガイドステー
であり、このステーの外側下面に長手に沿って形成した
溝内に後述する、弾性を持たせた低熱容量の線状加熱体
５を嵌入して固定支持させてある。

【００５１】６は円筒状の耐熱性フィルムであり、上記
の加熱体５を含むステー７に外嵌させてある。この円筒
状フィルム６の内周長と、加熱体５を含むステー７の外
周長はフィルム６の方を例えば３ｍｍ程度大きくしてあ
り、従ってフィルム６は加熱体５を含むステー７に対し
て周長が余裕をもってルーズに外嵌している。フィルム
６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
６０μｍ以下２０μｍ以上の耐熱性・離型性・強度・耐
久性・可撓性のある単層、あるいは複合層フィルムを使
用できる。例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等の単層
フィルム、或いはポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥ
ＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ等のフィルムの外周表面にＰＴＦ
Ｅ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等の離型層をコーティングした複合
層フィルム等である。

【００５２】例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等の単
層フィルム、或いはポリイミド、ポリアミドイミド、Ｐ
ＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ等のフィルムの外周表面にＰＴ
ＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等の離型層をコーティングした複
合層フィルム等である。

【００５３】加圧ローラである回転体２は前述実施形態
と同様の良熱伝導体ローラであり、支持体３で不図示の
軸受手段・付勢手段により所定の押圧力をもって、フィ
ルム６を挟ませて加熱体５の表面に圧接させて配設して
圧接ニップ部Ｎを形成させてある。そして該加圧ローラ
２は駆動手段Ｍにより不図示の動力伝達系を介して回転
駆動力が伝達されて矢示の反時計方向に回転駆動され
る。

【００５４】この加圧ローラである回転体２の回転駆動
による該ローラとフィルム外面との摩擦力でフィルム６
に直接的に回転力が作用し（被記録材８が圧接ニップ部
Ｎに導入されたときは被記録材８を介してフィルム６に
回転力が間接的に作用）、該フィルム６が加熱体５の表
面に圧接摺動しつつ矢示の時計方向ａに回転駆動され
る。フィルム内面ガイドステー７はフィルム６の回転を
容易にするものである。またフィルム６の内面と加熱体
５の表面との摺動抵抗を低減するために両者の間に耐熱
性グリス等の潤滑剤を少量介在させるのがよい。

【００５５】加圧ローラ２の回転によるフィルム６の回
転周速度が定常化し、加熱体５の温度が所定に立ち上が
った状態において、フィルム６を挟んで加熱体５と加圧
ローラ２とで形成される圧接ニップ部Ｎのフィルム６と
加圧ローラ２との間に被加熱材としての画像定着すべき
被記録材８が導入されてフィルム６と一緒に圧接ニップ
部Ｎを挟持搬送されることにより、加熱体５の熱がフィ
ルム６を介して被記録材８に付与され被記録材８上の未
定着顕画像Ｔが被記録材８面に加熱定着されるものであ
る。圧接ニップ部Ｎを通った被記録材８はフィルム６の
面から分離されて搬送される。

【００５６】本例のテンションレスタイプのフィルム加
熱方式の装置は、フィルム回転駆動状態時に圧接ニップ
部Ｎとこの圧接ニップ部Ｎよりもフィルム回転方向上流
側のフィルム内面ガイドステー外面部分とフィルムとの
接触部領域のフィルム部分のみにテンションが作用し、
残余の大部分のフィルム部分にはテンションが作用しな
い。

【００５７】そのためフィルム回転駆動状態時における
フィルム６のステー長手に沿う寄り移動力が小さく、フ
ィルムの寄り移動規制手段ないしはフィルム寄り制御手
段を簡単化することができる。例えばフィルムの寄り移
動規制手段としてはフィルム端部を受け止めるフランジ
部材のような簡単なものにすることができ、フィルム寄
り制御手段は省略して装置のコストダウンや小型化を図
ることができる。

【００５８】加熱体５は図４に層構成を示したように、
発熱フィルム５ａを耐熱性弾性層５ｄを介してヒータ支
持体５ｅに接着してなる、フィルム６もしくは被記録材
８の搬送方向ａに対して直角方向を長手とする細長のも
のである。

【００５９】発熱フィルム５ａは、ＰＥＡ、ＰＴＦＥ、
ＦＥＰ、ＥＰＥ等のフッ素樹脂やポリイミド等の耐熱性
樹脂等のフィルム状に成形したヒータ基材上に、発熱
層、発熱体保護層を順次に形成してなるものである。

【００６０】発熱層は、ヒータ基板の表面に長手に沿っ
て、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、ＲｕＯ_２、Ｔ
ａ_２Ｎ等の電気抵抗材料をスクリーン印刷等により、厚
み約１０μｍ、幅１〜３ｍｍの線状もしくは細帯状に塗
工して形成したものである。耐熱性弾性層５ｄは、例え
ばシリコンゴム、フッ素ゴム等である。

【００６１】ヒータ支持体５ｅは、高耐熱性樹脂や、こ
れらの樹脂とセラミックス、金属、ガラス等との複合材
料等である。

【００６２】上記加熱体５の最外部の発熱体保護層上に
更にフィルム６の内面との摩擦を低減するためにＰＦ
Ａ、ＰＴＦＥ等の耐熱離型層をコートしても良い。

【００６３】上記の加熱体５は弾性層５ｄを含み弾性を
具備し、ニップ部分の温度を検知し加熱体の温度制御を
的確に行う為の温度検知センサ−５ｆを加熱体５と弾性
層５ｄの間に配置し、図３のようにその弾性変形により
フィルム６を挟んで良熱伝導体である加圧ローラである
回転体２との間に所定幅の圧接ニップ部Ｎが形成され
る。

【００６４】従って、本実施形態のフィルム加熱方式の
加熱装置の場合も、前述実施形態１の装置と同様の作用
効果を有する。

【００６５】更に本実施形態のような発熱フィルムは加
熱体長手方向の配熱分布調節が可能であるため、熱容量
を小さくした良熱伝導性加圧ローラ２と支持体３とを組
み合わせれば更に確実な定着温度制御が可能になる。ま
た加圧ローラは薄肉鋼製であるので外径精度が良く、ゴ
ム等と比べて熱膨張も極めて少ないことから、本実施形
態のようにフィルム６や被記録材８を加圧ローラ２部分
の駆動で搬送する装置においてはフィルム６・被記録材
８の搬送性が良好になる。

【００６６】（第３の実施形態）図５は、本実施形態の
装置で、フィルム加熱方式の加熱装置（画像加熱定着装
置）の要部の横断面図である。

【００６７】本実施形態においては、支持体３は不図示
の駆動源により回転力が与えられ、回転体２は、この支
持体３と回転体２の内面に配置された案内ガイド５１・
５２とで回転自在に支えられている。ここで、加熱体５
及びフィルム６等は、第２の実施形態の装置と同様に構
成され、加熱体５は、その弾性変形によりフィルム６を
挟んで良熱伝導体である加圧ローラである回転体２との
間に所定幅の圧接ニップ部Ｎが形成される。

【００６８】従って、本実施形態の場合も、前述実施形
態２の装置と同様の作用効果を有し、さらに、ニップ部
近傍の支持体３を直接駆動させるため、薄肉の円筒であ
る回転体２を回転させるに際して、余分なストレスたと
えば引張り・圧縮等の応力を与えるのと無く、さらに精
度良く回転駆動させることができ、被記録材高精度に搬
送する効果がある。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
熱ローラ方式やフィルム加熱方式等の、加熱体と加圧部
材との圧接ニップ部で被加熱材を加熱する加熱装置にお
いて、非通紙部昇温の発生を緩和もしくは防止して、該
非通紙部昇温に起因する前述のような種々の問題を解消
でき、また加圧部材の熱膨張に起因する問題を解消する
ことができ、所期の目的がよく達成される。

【００７０】そして、図１のように、例えば実施形態１
に示したような本発明に従う加熱ローラ方式の加熱装置
としての画像加熱定着装置Ａを組み込んだ画像形成装置
においても、前述の所期の目的を達成することができ
る。

【００７１】さらに、本発明は、他の公知の形態のフィ
ルム加熱方式の加熱装置においても、適応でき、同様の
効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１の画像加熱定着装置の横断面図。

【図２】実施形態１の画像加熱定着装置の要部の横断面
図。

【図３】実施形態２のフィルム加熱方式の加熱装置（画
像加熱定着装置）の要部の横断面図。

【図４】実施形態２の加熱体の詳細横断面図。

【図５】実施形態３のフィルム加熱方式の加熱装置（画
像加熱定着装置）の要部の横断面図。

【符号の説明】

１加熱ロ−ラ１ａ芯材１ｂ断熱層１ｃ弾性体発熱層１ｄ耐熱離型層２回転体３支持体５加熱体５ａ発熱フィルム５ｄ耐熱性離型層５ｅヒ−タ−支持体５ｆ温度検知センサ− ６フィルム７ガイドステ− ８被記録材５１案内ガイド５２案内ガイドＮ圧接ニップ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被加熱材を、加熱部材と非加熱部材との
圧接によって形成されたニップ部内を通過させることに
より加熱処理する加熱装置において、弾性を具備した加
熱体と、少なくとも薄肉の円筒形状を有する第１の回転
体と、第１の回転体と内接もしくは外接する第１の回転
体の径より小径の第２の回転体と、第１の回転体の内面
に接し第１の回転体をはさんで加熱体と対向する位置に
設けた支持体とを具備し、第２の回転体を回転駆動させ
る事で被加熱材を加熱部材と非加熱部材との圧接によっ
て形成されたニップ部内を通過させること特徴とする加
熱装置。
【請求項２】加熱体に耐熱性フィルムを非加熱部材で
密着させて摺動搬送させ、該耐熱性フィルムを挟んで加
熱体と非加熱部材とで形成される圧接ニップ部の耐熱性
フィルムと非加熱部材との間に被加熱材を導入して耐熱
性フィルムと一緒に圧接ニップ部を搬送させて加熱体の
熱を耐熱性フィルムを介して被加熱材に付与するフィル
ム加熱方式の加熱装置であって、弾性を具備した加熱体
と、少なくとも薄肉の円筒形状を有する第１の回転体
と、第１の回転体と内接もしくは外接する第１の回転体
の径より小径の第２の回転体と、第１の回転体の内面に
接し第１の回転体をはさんで加熱体と対向する位置に設
けた支持体とを具備し、第２の回転体を回転駆動させる
事で被加熱材を加熱部材と非加熱部材との圧接によって
形成されたニップ部内を通過させること特徴とする加熱
装置。
【請求項３】第１の回転体は剛体であることを特徴と
する請求項１又は同２に記載の加熱装置。
【請求項４】第２の回転体は良熱伝導体であることを
特徴とする請求項１乃至同３の何れかに記載の加熱装
置。
【請求項５】第２の回転体と支持体とは同一部材であ
ることを特徴とする請求項１乃至同４の何れかに記載の
加熱装置。
【請求項６】被加熱材が顕画像を支持した被記録材で
あり、顕画像を加熱する加熱定着装置であることを特徴
とする請求項１乃至同５の何れかに記載の加熱装置。
【請求項７】請求項１乃至同６の何れかに記載の加熱
装置を、被記録材の顕画像を加熱する加熱定着装置とし
て備えることを特徴とする画像形成装置。