JP3119002B2 - 加熱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンドレス状のフィル
ムと、前記フィルムの内側に設けられた加熱体と、前記
加熱体を保持する保持部と、前記フィルムの内側でフィ
ルムの移動を案内するガイド部と、を有し、前記ガイド
部は前記フィルムの内面に沿って前記保持部から立ち上
がっており、前記フィルムを介した前記加熱体からの熱
により記録材上の画像を加熱する加熱装置に関する。

【０００２】この装置は、電子写真複写機・プリンタ・
ファックス等の画像形成装置における画像加熱定着装
置、即ち電子写真・静電記録・磁気記録等の適宜の画像
形成プロセス手段により加熱溶融性の樹脂等より成るト
ナーを用いて記録材（転写材シート・エレクトロファッ
クスシート・静電記録シート・印刷紙など）の面に間接
（転写）方式もしくは直接方式で形成した、目的の画像
情報に対応した未定着のトナー画像を、該画像を担持し
ている記録材面に永久固着画像として加熱定着処理する
画像加熱定着装置として活用できる。

【０００３】また、例えば、画像を担持した記録材を加
熱して表面性を改質（つや出しなど）する装置、仮定着
処置する装置に使用できる。

【０００４】

【従来の技術】従来、例えば、画像の加熱定着のための
記録材の加熱装置は、所定の温度に維持された加熱ロー
ラと、弾性層を有して該加熱ローラに圧接する加圧ロー
ラとによって、記録材を挟持搬送しつつ加熱する熱ロー
ラ方式が多用されている。

【０００５】その他、フラッシュ加熱方式、オーブン加
熱方式、熱板加熱方式、ベルト加熱方式、高周波加熱方
式など種々の方式のものが知られている。

【０００６】一方、本出願人は例えば特開昭63-313182
号公報等において、固定支持された加熱体（以下ヒータ
と記す）と、該ヒータに対向圧接しつつ搬送（移動駆
動）される耐熱性フィルムフィルムと、該フィルムを介
して記録材をヒータに密着させる加圧部材を有し、ヒー
タの熱をフィルムを介して記録材へ付与することで記録
材面に形成担持されている未定着画像を記録材面に加熱
定着させる方式・構成の装置を提案し、既に実用にも供
している。

【０００７】より具体的には、薄肉の耐熱性フィルム
（又はシート）と、該フィルムの移動駆動手段と、該フ
ィルムを中にしてその一方面側に固定支持して配置され
たヒータと、他方面側に該ヒータに対向して配置され該
ヒータに対して該フィルムを介して画像定着するべき記
録材の顕画像担持面を密着させる加圧部材を有し、該フ
ィルムは少なくとも画像定着実行時は該フィルムと加圧
部材との間に搬送導入される画像定着すべき記録材と順
方向に略同一速度で走行移動させて該走行移動フィルム
を挟んでヒータと加圧部材との圧接で形成される定着部
としてのニップ部を通過させることにより該記録材の顕
画担持面を該フィルムを介して該ヒータで加熱して顕画
像（未定着トナー像）に熱エネルギーを付与して軟化・
溶融せしめ、次いで定着部通過後のフィルムと記録材を
分離点で離間させることを基本とする加熱手段・装置で
ある。

【０００８】この様なフィルム加熱方式の装置において
は、昇温の速い加熱体と薄膜のフィルムを用いるためウ
エイトタイム短縮化（クイックスタート）が可能とな
る、その他、従来装置の種々の欠点を解決できるなどの
利点を有し、効果的なものである。

【０００９】図９に耐熱性フィルムとしてエンドレスフ
ィルムを使用したこの種方式の画像加熱定着装置の一例
の概略構成を示した。

【００１０】５１はエンドレスベルト状の耐熱性フィル
ム（以下、定着フィルム又は単にフィルムと記す）であ
り、左側の駆動ローラ５２と、右側の従動ローラ５３
と、これ等の駆動ローラ５２と従動ローラ５３間の下方
に配置した低熱容量線状加熱体５４の互いに並行な該３
部材５２・５３・５４間に懸回張設してある。

【００１１】定着フィルム５１は駆動ローラ５２の時計
方向回転駆動に伴ない時計方向に所定の周速度、即ち不
図示の画像形成部側から搬送されてくる未定着トナー画
像Ｔａを上面に担持した被加熱材としての記録材シート
Ｐの搬送速度（プロセススピード）と略同じ周速度をも
って回転駆動される。

【００１２】５５は加圧部材としての加圧ローラであ
り、前記のエンドレスベルト状の定着フィルム５１の下
行側フィルム部分を挟ませて前記加熱体５４の下面に対
して不図示の付勢手段により圧接させてあり、記録材シ
ートＰの搬送方向に順方向の反時計方向に回転する。

【００１３】加熱体５４はフィルム５１の面移動方向と
交差する方向（フィルムの幅方向）を長手とする低熱容
量線状加熱体であり、ヒータ基板（セラミック材）５６
・通電発熱抵抗体（発熱体）５７・表面保護層５８・検
温素子５９等よりなり、断熱材６０を介して鉄板から成
る支持体６１に取付けて固定支持させてある。

【００１４】不図示の画像形成部から搬送された未定着
のトナー画像Ｔａを上面に担持した記録材シートＰはガ
イド６２に案内されて加熱体５４と加圧ローラ５５との
圧接部Ｎの定着フィルム５１と加圧ローラ５５との間に
進入して、未定着トナー画像面が記録材シートＰの搬送
速度と同一速度で同方向に回動駆動状態の定着フィルム
５１の下面に密着してフィルムと一緒の重なり状態で加
熱体５４と加圧ローラ５５との相互圧接部Ｎ間を通過し
ていく。

【００１５】加熱体５４は通電発熱抵抗体５７に対して
所定のタイミングで通電加熱されて該加熱体５４側の熱
エネルギーがフィルム５１を介して該フィルムに密着状
態の記録材シートＰ側に伝達され、トナー画像Ｔａは圧
接部Ｎを通過していく過程において加熱を受けて軟化・
溶融像Ｔｂとなる。

【００１６】回動駆動されている定着フィルム５１は断
熱材６０の曲率の大きいエッジ部Ｓにおいて急角度で走
行方向が転向する。従って、定着フィルム５１と重なっ
た状態で圧接部Ｎを通過して搬送された記録材シートＰ
は、エッジ部Ｓにおいて定着フィルム５１から曲率分離
し、排紙されてゆく。排紙部へ至る時までにはトナーは
十分に冷却固化し記録材シートＰに完全に定着Ｔｃした
状態となっている。

【００１７】

【発明が解決しようとする問題点】このようなフィルム
加熱方式の装置は問題点として次のようなことが挙げら
れている。

【００１８】顕画像を担持した記録材Ｐを加熱定着する
際には、加熱体５４は通電され所定の温度に発熱する。
また加熱体５４はセラミック基板５６上に通電発熱抵抗
体５７が印刷されて構成されているので、比熱は小さ
く、短時間で所定の温度に発熱させることが可能であ
る。ここで発生する熱エネルギーはフィルム５１を介し
て記録材Ｐに伝達され、記録材Ｐ上のトナー画像は記録
材上に加熱定着される。

【００１９】一方、加熱体５４は高耐熱性の樹脂からな
る断熱材６０を介して、鉄板からなる支持体６１に保持
されている。上述のように加熱体５４で発生した熱エネ
ルギーはフィルムに伝達させたいのであるが、金属製の
支持体６１の方が熱伝達性が良いためにかなりの熱エネ
ルギーは支持体６１の方に逃げてしまう。

【００２０】従って、加熱体５４を所定の温度に立ち上
げる際や、所定温度に維持するために必要以上のむだな
電力を消費する。また、立ち上げに必要な所要時間も長
くなってしまう。

【００２１】本発明は同じくエンドレスの耐熱性フィル
ムを用いたフィルム加熱方式の加熱装置であるが、加熱
体の消費する電力の低減と所定温度までの立ち上げ時間
の短縮を図り、上述のような問題点を解消したものであ
る。また、加熱体保持部に加熱体を曲がりなく強固に保
持させること、部品点数を削減することにより装置構成
の簡略化・小型化・低コスト化を図る等を目的としてい
る。

【００２２】

【問題点を解決するための手段】本発明は、エンドレス
状のフィルムと、前記フィルムの内側に設けられた加熱
体と、前記加熱体を保持する保持部と、前記フィルムの
内側でフィルムの移動を案内するガイド部と、を有し、
前記ガイド部は前記フィルムの内面に沿って前記保持部
から立ち上がっており、前記フィルムを介した前記加熱
体からの熱により記録材上の画像を加熱する加熱装置に
おいて、前記保持部と前記ガイド部は断熱性樹脂で一体
的に形成されていることを特徴とする加熱装置である。

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】〈作 用〉 加熱体保持部とフィルムガイド部は断熱性樹脂で一体に
形成したものにすることで、加熱体の熱の該部材側への
逃げが小さくなり（加熱体の断熱・保温効果）、記録材
上の顕画像を加熱定着する際に、加熱体を所定温度に発
熱させるために必要な電力を大幅に低減することができ
る。ガイド部が保持部から立ち上がっているため、ガイ
ド部は比較的大きく構成されるが、ガイド部も耐熱性樹
脂で構成されているため、加熱体の断熱をより確実に行
なうことができる。

【００２８】また、加熱体を所定温度まで立ち上げる時
間を短縮することも可能となる。加熱体保持部とガイド
部が耐熱性樹脂で一体的に形成され、ガイド部はフィル
ムの内面に沿って保持部から立ち上がっているので、ガ
イド部より保持部は曲がり難くなり加熱体を強固に保持
することができる。つまりガイド部が保持部の補強も兼
用することができ、部品点数の増加を行なうことなく保
持部は加熱体を強固に保持することができる。すなわ
ち、フィルムのガイド及び保持部の補強のためガイド部
が保持部からフィルム内面に沿って立ち上がっている
が、保持部とガイド部は耐熱性樹脂で一体的に形成され
ているので、フィルムの熱がガイド部で奪われることが
なく熱効率を向上した良好な加熱を行なうことができ
る。

【００２９】

【実施例】図面は本発明の一実施例装置としての画像加
熱定着装置１００を示したものである。

【００３０】（１）装置１００の全体的概略構造 図１は装置１００の横断面図、図２は縦断面図、図３・
図４は装置の右側面図と左側面図、図５は要部の分解斜
視図である。

【００３１】１は板金製の横断面上向きチャンネル
（溝）形の横長の装置フレーム（底板）、２・３はこの
装置フレーム１の左右両端部に該フレーム１に一体に具
備させた左側壁板と右側壁板、４は装置の上カバーであ
り、左右の側壁板２・３の上端部間にはめ込んでその左
右端部を夫々左右側壁板２・３に対してねじ５で固定さ
れる。ねじ５をゆるめ外すことで取り外すことができ
る。

【００３２】６・７は左右の各側壁板２・３の略中央部
面に対称に形成した縦方向の切欠き長穴、８・９はその
各長穴６・７の下端部に嵌係合させた左右一対の軸受部
材である。

【００３３】１０は後述する加熱体との間でフィルムを
挟んでニップ部を形成し、フィルムを駆動する回転体と
してのフィルム加圧ローラ（圧接ローラ、バックアップ
ローラ）であり、中心軸１１と、この軸に外装したシリ
コンゴム等の離型性のよいゴム弾性体からなるローラ部
１２とからなり、中心軸１１の左右端部を夫々前記左右
の軸受部材８・９に回転自由に軸受支持させてある。

【００３４】１３は加熱体１９の支持部材としての、高
剛性・高耐熱性の熱硬化性樹脂（フェノール樹脂）から
なる横長のステーであり、後述するフィルム２１の内面
ガイド部材（フィルム案内部材）１５・１６を一体に形
成具備させてある。

【００３５】このステー１３は、横長の底面部１４と、
この底面部１４の長手両辺から夫々一連に立ち上がらせ
て具備させた、フィルム案内部材としての横断面外向き
円弧カーブの前壁板１５と後壁板１６と、底面部１４の
左右両端部から夫々外方へ突出させた左右の水平張り出
しラグ部１７・１８を有している。

【００３６】１９は後述する構造（図６）を有する横長
の低熱容量線状加熱体であり、前記ステー１３の横長底
面部１４の下面に並行に取付け支持させてある。

【００３７】２１はエンドレスの耐熱性フィルムであ
り、加熱体１９を含むステー１３に外嵌させてある。こ
のエンドレスの耐熱性フィルム２１の内周長と、加熱体
１９を含むステー１３の外周長はフィルム２１の方を例
えば３ｍｍほど大きくしてあり、従ってフィルム２１は
加熱体１９を含むステー１３に対して周長が余裕をもっ
てルーズに外嵌している。

【００３８】２２はフィルム２１を加熱体１９を含むス
テー１３に外嵌した後にステー１３の左端部に嵌着して
取付け支持させたフィルム端部規制フランジ部材であ
る。２３は前記ステー１３の右端部にステー１３と一体
的に形成されているフィルム端部規制部材である。

【００３９】この左右一対の各フランジ部材２２・２３
の鍔座の内面２２ａ・２３ａ間の間隔寸法はフィルム２
１の幅寸法よりもやや大きく設定してある。

【００４０】２４・２５はステー１３の長手方向外面か
ら外方へ突出させた水平張り出しラグ部である。

【００４１】装置の組み立ては、左右の側壁板２・３間
から上カバー４を外した状態において、軸１１の左右端
部側に予め左右の軸受部材８・９を嵌着したフィルム加
圧ローラ１０のその左右の軸受部材８・９を左右側壁板
２・３の縦方向切欠き長穴６・７に上端開放部から嵌係
合させて加圧ローラ１０を左右側壁板２・３間に入れ込
み、左右の軸受部材８・９が長穴６・７の下端部に受け
止められる位置まで落し込む。

【００４２】次いで、ステー１３、加熱体１９、フィル
ム２１、左フランジ部材２２を図のような関係に予め組
み立てた中間組立て体を、加熱体１９側を下向きにし
て、ステー３の左右両端側の水平張り出しラグ部１７・
２４，１８・２５を夫々左右側壁板２・３の縦方向切欠
き長穴６・７に上端開放部から嵌係合させて左右側壁板
２・３間に入れ込み、下向きの加熱体１９がフィルム２
１を挟んで先に組み込んである加圧ローラ１０の上面に
当って受け止められるまで落し込む。

【００４３】そして左右側壁板２・３の外側に長穴６・
７を通して突出している、ステー１３のラグ部２４・２
５の上に夫々コイルばね２６・２７をラグ部上面に設け
た支え凸起で位置決めさせて縦向きにセットし、上カバ
ー４を、該上カバー４の左右端部側に夫々設けた外方張
り出しラグ部２８・２９を上記セットしたコイルばね２
６・２７の上端に夫々対応させて各コイルばね２６・２
７をラグ部２４・２８、２５・２９間に押し縮めなが
ら、左右の側壁板２・３の上端部間の所定の位置まで嵌
め入れてねじ５で左右の側壁板２・３間に固定する。

【００４４】これによりコイルばね２６・２７の押し縮
め反力で、ステー１３、加熱体１９、フィルム２１の全
体が下方へ押圧付勢されて加熱体１９と加圧ローラ１０
とがフィルム２１を挟んで長手各部略均等に例えば総圧
４〜７ｋｇの当接圧をもって圧接した状態に保持され
る。

【００４５】３０・３１は左右の側壁板２・３の外側に
長穴６・７を通して突出しているステー１３の左右ラグ
部１７・１８に夫々嵌着した、加熱体１９に対する電力
供給用の給電コネクタである。

【００４６】３２は装置フレーム１の前面壁に取付けて
配設した被加熱材入口ガイドであり、装置へ導入される
被加熱材としての、顕画像（粉体トナー像）Ｔａを支持
する記録材シートＰ（図７）をフィルム２１を挟んで圧
接している加熱体１９と加圧ローラ１０とのニップ部
（加熱定着部）Ｎのフィルム２１と加圧ローラ１０との
間に向けて案内する。

【００４７】３３は装置フレーム１の後面壁に取付けて
配設した被加熱材出口ガイド（分離ガイド）であり、上
記ニップ部を通過して出た記録材シートを下側の排出ロ
ーラ３４と上側のピンチコロ３８とのニップ部に案内す
る。

【００４８】排出ローラ３４はその軸３５の左右両端部
を左右の側壁板２・３に設けた軸受３６・３７間に回転
自由に軸受支持させてある。ピンチコロ３８はその軸３
９を上カバー４の後面壁の一部を内側に曲げて形成した
フック部４０に受け入れさせて自重と押しばね４１とに
より排出ローラ３４の上面に当接させてある。このピン
チコロ３８は排出ローラ３４の回転駆動に従動回転す
る。

【００４９】Ｇ１は、右側壁板３から外方へ突出させた
ローラ軸１１の右端に固着した第１ギア、Ｇ３はおなじ
く右側壁板３から外方へ突出させた排出ローラ軸３５の
右端に固着した第３ギア、Ｇ２は右側壁板３の外面に枢
着して設けた中継ギアとしての第２ギアであり、上記の
第１ギアＧ１と第３ギアＧ３とに噛み合っている。

【００５０】第１ギアＧ１は不図示の駆動源機構の駆動
ギアＧ０から駆動力を受けて加圧ローラ１０が図１上反
時計方向に回転駆動され、それに連動して第１ギアＧ１
の回転力が第２ギアＧ２を介して第３ギアＧ３へ伝達さ
れて排出ローラ３４も図１上反時計方向に回転駆動され
る。

【００５１】（２）動 作 エンドレスの耐熱性フィルム２１は非駆動時においては
図６の要部部分拡大図のように加熱体１９と加圧ローラ
１０とのニップ部Ｎに挟まれている部分を除く残余の大
部分の略全周長部分がテンションフリーである。

【００５２】第１ギアＧ１に駆動源機構の駆動ギアＧ０
から駆動が伝達されて加圧ローラ１０が所定の周速度で
図７上反時計方向へ回転駆動されると、ニップ部Ｎにお
いてフィルム２１に回転加圧ローラ１０との摩擦力で送
り移動力がかかり、エンドレスの耐熱性フィルム２１が
加圧ローラ１０の回転周速と略同速度をもってフィルム
内面が加熱体１９面を摺動しつつ時計方向Ａに回動移動
駆動される。

【００５３】このフィルム２１の駆動状態においてはニ
ップ部Ｎよりもフィルム回動方向上流側のフィルム部分
に引き寄せ力ｆが作用することで、フィルム２１は図７
に実線で示したようにニップ部Ｎよりもフイルム回動方
向上流側であって該ニップ部近傍のフイルム内面ガイド
部分、即ちフィルム２１を外嵌したステー１３のフィル
ム内面ガイドとしての外向き円弧カーブ前面板１５の略
下半面部分に対して接触して摺動を生じながら回動す
る。

【００５４】その結果、回動フィルム２１には上記の前
面板１５との接触摺動部の始点部Ｏからフィルム回動方
向下流側のニップ部Ｎにかけてのフィルム部分Ｂにテン
シヨンが作用した状態で回動することで、少なくともそ
のフィルム部分面、即ちニップ部Ｎの記録材シート進入
側近傍のフィルム部分面Ｂ、及びニップ部Ｎのフィルム
部分についてのシワの発生が上記のテンションの作用に
より防止される。

【００５５】そして上記のフィルム駆動と、加熱体１９
への通電を行わせた状態において、入口ガイド３２に案
内されて被加熱材としての未定着トナー像Ｔａを担持し
た記録材シートＰがニップ部Ｎの回動フィルム２１と加
圧ローラ１０との間に像担持面上向きで導入されると記
録材シートＰはフィルム２１の面に密着してフィルム２
１と一緒にニップ部Ｎを移動通過していき、その移動通
過過程でニップ部Ｎにおいてフィルム内面に接している
加熱体１９の熱エネルギーがフィルムを介して記録材シ
ートＰに付与されトナー画像Ｔａは軟化溶融像Ｔｂとな
る。

【００５６】ニップ部Ｎを通過した記録材シートＰはト
ナー温度がガラス転移点より大なる状態でフィルム２１
面から離れて出口ガイド３３で排出ローラ３４とピンチ
コロ３８との間に案内されて装置外へ送り出される。記
録材シートＰがニップ部Ｎを出てフィルム２１面から離
れて排出ローラ３４へ至るまでの間に軟化・溶融トナー
像Ｔｂは冷却して固化像化Ｔｃして定着する。

【００５７】上記においてニップ部Ｎへ導入された記録
材シートＰは前述したようにテンションが作用していて
シワのないフィルム部分面に常に対応密着してニップ部
Ｎをフィルム２１と一緒に移動するのでシワのあるフィ
ルムがニップ部Ｎを通過する事態を生じることによる加
熱ムラ・定着ムラの発生、フィルム面の折れすじを生じ
ない。

【００５８】フィルム２１は被駆動時も駆動時もその全
周長の一部Ｎ又はＢ・Ｎにしかテンションが加わらない
から、即ち非駆動時（図６）においてはフィルム２１は
ニップ部Ｎを除く残余の大部分の略全周長部分がテンシ
ョンフリーであり、駆動時もニップ部Ｎと、そのニップ
部Ｎの記録材シート進入側近傍部のフィルム部分Ｂにつ
いてのみテンションが作用し残余の大部分の略全周長部
分がテンションフリーであるから、また全体に周長の短
いフィルムを使用できるから、フィルム駆動のために必
要な駆動トルクは小さいものとなり、フィルム装置構
成、部品、駆動系構成は簡略化・小型化・低コスト化さ
れる。

【００５９】またフィルム２１の非駆動時（図６）も駆
動時（図７）もフィルム２１には上記のように全周長の
一部Ｎ又はＢ・Ｎにしかテンションが加わらないので、
フィルム駆動時にフィルム２１にフィルム幅方向の一方
側Ｑ（図２）、又は他方側Ｒへの寄り移動を生じても、
その寄り力は小さいものである。

【００６０】そのためフィルム２１が寄り移動Ｑ又はＲ
してその左端縁が左側フランジ部材２２のフィルム端部
規制面としての鍔座内面２２ａ、或は右端縁が右側フラ
ンジ部材２３の鍔座内面２３ａに押し当り状態になって
もフィルム寄り力が小さいからその寄り力に対してフィ
ルムの剛性が十分に打ち勝ちフィルム端部が座屈・破損
するなどのダメージを生じない。

【００６１】そしてフィルムの寄り規制手段は本実施例
装置のように簡単なフランジ部材２２・２３で足りるの
で、この点でも装置構成の簡略化・小型化・低コスト化
がなされ、安価で信頼性の高い装置を構成できる。

【００６２】フィルム寄り規制手段としては本実施例装
置の場合のフランジ部材２２・２３の他にも、例えばフ
ィルム２１の端部にエンドレスフィルム周方向に耐熱性
樹脂から成るリブを設け、このリブを規制してもよい。

【００６３】更に、使用フィルム２１としては上記のよ
うに寄り力が低下する分、剛性を低下させることができ
るので、より薄肉で熱容量が小さいものを使用して装置
のクイックスタート性を向上させることができる。

【００６４】（３）フィルム２１について。

【００６５】フィルム２１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２１の膜厚
Ｔは総厚１００μｍ以下、好ましくは４０μｍ以下、２
０μｍ以上の耐熱性・離形性・強度・耐久性等のある単
層或は複合層フィルムを使用できる。

【００６６】例えば、ポリイミド・ポリエーテルイミド
（ＰＥＩ）・ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）・４フッ
化エチレンーパーフルオロアルキルビニルエーテル共重
合体樹脂（ＰＦＡ）・ポリエーテルエーテルケトン（Ｐ
ＥＥＫ）・ポリパラバン酸（ＰＰＡ）、或いは複合層フ
ィルム例えば２０μｍ厚のポリイミドフィルムの少なく
とも画像当接面側にＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）
・ＰＦＡ・ＦＥＰ等のフッ素樹脂・シリコン樹脂等、更
にはそれに導電材（カーボンブラック・グラファイト・
導電性ウイスカなど）を添加した離型性コート層を１０
μｍ厚に施したものなど。

【００６７】（４）加熱体１９・ステー１３について。

【００６８】加熱体１９は前述図９例の装置の加熱体５
４と同様に、ヒータ基板１９ａ（図６参照）・通電発熱
抵抗体（発熱体）１９ｂ・表面保護層１９ｃ・検温素子
１９ｄ等よりなる。

【００６９】ヒータ基板１９ａは耐熱性・絶縁性・低熱
容量・高熱伝導性の部材であり、例えば、厚み１ｍｍ・
巾１０ｍｍ・長さ２４０ｍｍのアルミナ基板である。

【００７０】発熱体１９ｂはヒータ基板１９ａの下面
（フィルム２１との対面側）の略中央部に長手に沿っ
て、例えば、Ａｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、Ｔａ₂ Ｎ、
ＲｕＯ₂等の電気抵抗材料を厚み約１０μｍ・巾１〜３
ｍｍの線状もしくは細帯状にスクリーン印刷等により塗
工し、その上に表面保護層１９ｃとして耐熱ガラスを約
１０μｍコートしたものである。

【００７１】検温素子１９ｄは、一例として、ヒータ基
板１９ａの上面（発熱体１９ｂを設けた面とは反対側
面）の略中央部にスクリーン印刷等により塗工して具備
させたＰｔ膜等の低熱容量の測温抵抗体である。低熱容
量のサーミスタなども使用できる。

【００７２】本例の加熱体１９の場合は、線状又は細帯
状をなす発熱体１９ｂに対し画像形成スタート信号によ
り所定のタイミングにて通電して発熱体１９ｂを略全長
にわたって発熱させる。

【００７３】通電はＡＣ１００Ｖであり、検温素子１９
ｃの検知温度に応じてトライアックを含む不図示の通電
制御回路により通電する位相角を制御することにより供
給電力を制御している。

【００７４】加熱体１９はその発熱体１９ｂへの通電に
より、ヒータ基板１９ａ・発熱体１９ｂ・表面保護層１
９ｃの熱容量が小さいので加熱体表面が所要の定着温度
（例えば１４０〜２００℃）まで急速に温度上昇する。

【００７５】そしてこの加熱体１９に接する耐熱性フィ
ルム２１も熱容量が小さく、加熱体１９側の熱エネルギ
ーが該フィルム２１を介して該フィルムに圧接状態の記
録材シートＰ側に効果的に伝達されて画像の加熱定着が
実行される。

【００７６】上記のように加熱体１９と対向するフィル
ムの表面温度は短時間にトナーの融点（又は記録材シー
トＰへの定着可能温度）に対して十分な高温に昇温する
ので、クイックスタート性に優れ、加熱体１９をあらか
じめ昇温させておく、いわゆるスタンバイ温調の必要が
なく、省エネルギーが実現でき、しかも機内昇温も防止
できる。

【００７７】ステー１３は加熱体１９を保持し、加圧ロ
ーラ１０に圧接させると共に、加熱体１９を断熱して発
熱を有効に使うようにするもので、断熱性・高耐熱性・
高剛性を有する、熱硬化性樹脂のフェノール樹脂から成
る。例えば、ザイロック（三井東圧化学（株））、ミュ
ーテム（松下電工（株））、スミコン（住友ベークライ
ト（株））等の高耐熱・高剛性の熱硬化性フェノール樹
脂である。これらの樹脂材料はいずれも、 ガラス転移点（ＴＧ）＝ 350℃以上 曲げ弾性率（250℃雰囲気）＝1000Kg/mm²以上 を満足する樹脂材料である。

【００７８】前述のように、ステー１３は140 〜200 ℃
の定着温度で発熱する加熱体１９を保持すると共に、総
圧４〜７Ｋｇの当接圧によって加圧ローラ１０に付勢さ
れている。また、加熱体１９は所定の定着温度で発熱す
るように制御されているが、小サイズの記録材を加熱定
着するような場合には、記録材の幅内は記録材に伝達す
る熱量とそれを補うために加熱体が発熱する熱量がつり
あって所定の定着温度を保つ。

【００７９】しかし記録材の幅外は加熱体１９が発熱す
る一方なので定着温度よりも大幅に高い温度（約250
℃）に達してしまう。このような条件下でも美しい定着
画像を得るためには常に加圧ローラ１０と加熱体１９は
長手方向全域にわたって均一な当接圧で当接していなけ
ればならない。従って、ステー１３はこのような条件下
でも変形・破損しない構造・材料でなければならない。

【００８０】また、樹脂成形品は長時間にわたって荷重
・熱衝撃を受けると、材料の疲労（クリープ）によって
次第に変形していくことは良く知られている。

【００８１】本実施例で示すステー１３は、加熱体保持
部としての底面部１４と、フィルムガイド部としての前
壁部１５・後壁部１６が耐熱性樹脂で一体的に形成さ
れ、ガイド部１５・１６はフィルムの内面に沿って保持
部１４から立ち上がっているので、ガイド部１５・１６
により保持部は曲がり難くなり加熱体を強固に保持する
ことができる。つまりガイド部１５・１６が保持部１４
の補強も兼用することができ、部品点数の増加を行なう
ことなく保持部１４は加熱体１９を強固に保持すること
ができる。ガイド部１５・１６が保持部１４から立ち上
がっているため、ガイド部１５・１６は比較的大きく構
成されるが、ガイド部１５も耐熱性樹脂で構成されてい
るため、加熱体１９の断熱をより確実に行なうことがで
きる。

【００８２】（５）画像形成装置例 図８は図１〜７の例の画像加熱定着装置１００を組み込
んだ画像形成装置の一例の概略構成を示している。

【００８３】本例の画像形成装置は転写式電子写真プロ
セス利用のレーザービームプリンタである。

【００８４】６０はプロセスカートリッジであり、回転
ドラム型の電子写真感光体（以下、ドラムと記す）６１
・帯電器６２・現像器６３・クリーニング装置６４の４
つのプロセス機器を包含させてある。このプロセスカー
トリッジは装置の開閉部６５を開けて装置内を開放する
ことで装置内の所定の位置に対して着脱交換自在であ
る。

【００８５】画像形成スタート信号によりドラム６１が
矢示の時計方向に回転駆動され、その回転ドラム６１面
が帯電器６２により所定の極性・電位に一様帯電され、
そのドラムの帯電処理面に対してレーザースキャナ６６
から出力される、目的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されたレーザビーム６７による
主走査露光がなされることで、ドラム６１面に目的の画
像情報に対応した静電潜像が順次に形成されていく。そ
の潜像は次いで現像器６３でトナー画像として顕画化さ
れる。

【００８６】一方、給紙カセット６８内の記録材シート
Ｐが給紙ローラ６９と分離パッド７０との共働で１枚宛
分離給送され、レジストローラ対７１によりドラム６１
の回転と同期取りされてドラム６１とそれに対向圧接し
ている転写ローラ７２との定着部たる圧接ニップ部７３
へ給送され、該給送記録材シートＰ面にドラム１面側の
トナー画像が順次に転写されていく。

【００８７】転写部７３を通った記録材シートＰはドラ
ム６１面から分離されて、ガイド７４で定着装置１００
へ導入され、前述した該装置１００の動作・作用で未定
着トナー画像の加熱定着が実行されて出口７５から画像
形成物（プリント）として出力される。

【００８８】転写部７３を通って記録材シートＰが分離
されたドラム６１面はクリーニング装置６４で転写残り
トナー等の付着汚染物の除去を受けて繰り返して作像に
使用される。

【００８９】なお、本発明の加熱装置は上述例の画像形
成装置の画像加熱定着装置としてだけでなく、その他
に、画像面加熱つや出し装置、仮定着装置などとしても
効果的に活用することができる。

【００９０】

【発明の効果】以上のように本発明のフィルム加熱方式
の加熱装置は、加熱体の断熱・保温効果を高めることが
できるので、加熱体に通電する電力を大幅に低減するこ
とが可能となると共に、加熱体を定着温度まで昇温させ
る時間も短縮させることができるので、クイックスター
ト性の優れた加熱装置を提供することができる。

【００９１】また、加熱装置を構成する部品点数を削減
することにより、装置構成を簡略化・小型化・低コスト
化できると共に、組立やメンテナンスの容易な、安定性
・信頼性のある装置となる。

【００９２】加熱体の保持とフィルムの内面ガイド部材
を耐熱性樹脂で一体的に形成したステーとすることによ
り、ステーの寸法精度・強度を管理することにより、他
の部品の寸法精度はラフであっても加熱装置としての基
本性能を維持することが可能となるので、生産性を向上
させることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一実施例装置の横断面図

【図２】 縦断面図

【図３】 右側面図

【図４】 左側面図

【図５】 要部の分解斜視図

【図６】 非駆動時のフィルム状態を示した要部の拡
大横断面図

【図７】 駆動時の同上図

【図８】 画像形成装置例の概略構成図

【図９】 フィルム加熱方式の画像加熱定着装置の公
知例の概略構成図

【符号の説明】

１９ 加熱体 ２１ エンドレスフィルム １３ 加熱体保持部材１４とフィルム案内部材１５・
１６との熱硬化性樹脂製一体成形ステー １０ 回転体としての加圧ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンドレス状のフィルムと、前記フィル
   ムの内側に設けられた加熱体と、前記加熱体を保持する
   保持部と、前記フィルムの内側でフィルムの移動を案内
   するガイド部と、を有し、前記ガイド部は前記フィルム
   の内面に沿って前記保持部から立ち上がっており、前記
   フィルムを介した前記加熱体からの熱により記録材上の
   画像を加熱する加熱装置において、 前記保持部と前記ガイド部は断熱性樹脂で一体的に形成
   されていることを特徴とする加熱装置。