JP3376160B2

JP3376160B2 - 加熱装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP3376160B2
Application number: JP09764795A
Authority: JP
Inventors: 良憲清水; 山本　　明
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1995-03-31
Publication date: 2003-02-10
Anticipated expiration: 2018-02-10
Also published as: JPH08272240A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加熱体に耐熱性フィル
ムを加圧部材で密着させて摺動搬送させ、該耐熱性フィ
ルムを介して加熱体と加圧部材とで形成される圧接ニッ
プ部に、被加熱材を導入して耐熱性フィルムと一緒に圧
接ニップ部を挟持搬送させることにより、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、及びその加熱装置を備えた画像形成
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のようなフィルム加熱方式の加熱装
置は、例えば、特開昭６３−３１３１８２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、複写機、レー
ザービームプリンター、ファクシミリ、マイクロフィル
ムリーダプリンター、画像表示（ディスプレイ）装置、
記録機等の画像形成装置における画像加熱定着装置とし
て提案されている。

【０００３】これらの画像形成装置においては、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
被加熱材としての記録材（エレクトロファックスシー
ト、静電記録シート、転写材シート、印刷紙等）の面に
目的の画像情報に対応したトナー画像を直接方式もしく
は間接（転写）方式で形成し、このトナー画像を被加熱
材に永久固着画像として加熱定着処理することにより画
像形成を行っており、上記フィルム加熱方式の加熱装置
は、この加熱定着処理のための画像加熱定着装置として
用いられている。

【０００４】なお、このフィルム加熱方式の加熱装置
は、画像加熱定着装置に限らず、例えば画像を担持した
記録材を加熱して表面性を改質する装置、仮定着する装
置等、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。

【０００５】このフィルム加熱方式の加熱装置の利点と
しては、低熱容量の加熱体と薄膜で低熱容量のフィルム
を用いることにより、他に知られている熱ローラ方式、
熱板方式、ベルト加熱方式、フラッシュ加熱方式、オー
ブン加熱方式等の加熱装置と比べて、省電力化、ウェイ
トタイム短縮化（クイックスタート性）が可能であるこ
と、また、本機内昇温を抑えることができること、さら
に、画像加熱定着装置として用いた場合には定着点と分
離点が別に設定できるためオフセットを防止できるこ
と、その他、他の方式の加熱装置の種々の欠点を解決で
きること等が挙げられる。

【０００６】図６にフィルム加熱方式の加熱装置を画像
形成装置の加熱定着装置として用いた例を示す。図６に
おいて、２０はセラミックヒータ等の加熱体であり、こ
の加熱体２０には耐熱性フィルム２５が加圧部材として
の加圧ローラ２８により密着されて摺動搬送自在に配設
されている。

【０００７】なお、耐熱性フィルム２５は、この装置の
ようにエンドレスベルト状のものにして回転駆動して搬
送させる構成のものもあるし、ロール巻の長尺フィルム
にしてこれを繰り出し搬送させる構成のものもある。

【０００８】しかし、いずれの場合も該耐熱性フィルム
２５を挟んで加熱体２０と加圧ローラ２８との間には、
圧接ニップ部Ｎが形成されており、該圧接ニップ部Ｎに
被加熱材としての記録材Ｐを導入して耐熱性フィルム２
５と一緒に圧接ニップ部Ｎを挟持搬送させることによ
り、加熱体２０の熱が耐熱性フィルム２５を介して記録
材Ｐに付与され、記録材Ｐ上のトナー画像Ｔが記録材Ｐ
面に加熱定着されるようになっている。なお、圧接ニッ
プ部Ｎを通った記録材Ｐは耐熱性フィルム２５の面から
分離されて搬送される。

【０００９】このような画像加熱定着装置において、加
熱体２０は、基板２２、抵抗発熱体２９、耐熱性オーバ
ーコート層２４、検温素子３０から構成されており、全
体に低熱容量の線状抵抗発熱体である。

【００１０】基板２２は、耐熱性フィルム２５もしくは
記録材Ｐの搬送方向ａに対して直角な方向を長手方向と
する細長の形状を有しており、耐熱性、絶縁性、良熱伝
導性に優れた部材から形成されている。また、抵抗発熱
体２９は、該基板２２の表面側の短手方向中央部にて、
基板２２の長手方向に沿って形成具備させたものであ
り、この抵抗発熱体２９を形成した加熱体表面は、耐熱
性オーバーコート層２４により保護されている。そし
て、抵抗発熱体２９の長手方向両端部には、給電用の電
極（図示せず）が設けられ、基板２２の裏面側には加熱
体温度を検知するためのサーミスタ等の検温素子３０が
配設されている。

【００１１】このように構成された加熱体２０は、抵抗
発熱体２９が形成具備された表面側を下向きに露呈さ
せ、剛性、断熱性を有するヒータ支持体２１に保持させ
て固定配設してある。そして、このヒータ支持体２１に
は、基板２２のエッジから耐熱性フィルム２５を保護
し、摺動性の確保を目的として、その両側に円弧形状の
凸部２１ａが設けられており、耐熱性フィルム２５を円
滑に矢印ａ方向に移動せしめるようになっている。

【００１２】従って、トナー画像Ｔを担持した記録材Ｐ
は、耐熱性フィルム２５と共に加熱体２０と加圧ローラ
２８で形成される圧接ニップ部Ｎにて挟持搬送され、上
記電極への給電により長手方向全長に渡って発熱した抵
抗発熱体２９からの熱を耐熱性フィルム２５を介して与
えられる。

【００１３】この加熱体２０の温度は、検温素子３０で
検知されており、その検知温度が温度制御回路（図示せ
ず）へフィードバックされて抵抗発熱体２９への通電が
制御され、所定の温度に維持される。

【００１４】そして、この抵抗発熱体２９は低熱容量で
あり、耐熱性フィルム２５も低熱容量であることから、
所定の温度まで上昇するのに要する時間が短くなり、そ
の結果、省電力化、ウェイトタイム短縮化（クイックス
タート性）が可能である。また、クイックスタート性を
有するために、待機時には所定の温度まで下げておくこ
とが可能となり、本機内昇温を抑えることができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
加熱体を用いる構成においては、以下のような現象が生
じた。

【００１６】セラミックの熱伝導率が金属と比べると
低いので、加熱装置（画像形成装置）において搬送可能
な最大幅より狭い幅の被加熱材が、圧接ニップ部に搬送
され、被加熱材の非通過領域が通過領域に比べ昇温した
場合に、加熱体長手方向に対して昇温が緩和されにく
く、連続的に搬送された場合は、耐熱性フィルム及び加
熱装置（画像形成装置）を構成する他の部材の耐熱温度
を超えて昇温してしまうことがあった。

【００１７】圧接ニップ部Ｎ内を主として集中加熱
し、耐熱性フィルム２５を基板２２のエッジから保護す
るために両端部に円弧形状の凸部２１ａが設けられたヒ
ータ支持体２１を有するものは、圧接ニップ部Ｎ以外で
の耐熱性フィルム２５と基板２２の密着性が得られず熱
効率が悪いので、画像形成装置における定着装置に用い
た場合には、定着処理時の記録材搬送スピードが比較的
低速の場合には問題ないが、プロセススピードが高速の
場合には以下のような現象が生じた。

【００１８】ｉ）圧接ニップ部Ｎにおける抵抗発熱体２
９の温度を高温にしなければ充分な定着性が得られない
ことがあった。しかし、圧接ニップ部Ｎ内における加熱
体温度を高温にすると、圧接ニップ部Ｎにおける耐熱性
フィルム２５の摩耗が大きくなり、フィルム２５の寿命
が短くなり、摩耗で生じたフィルム摩耗粉が加熱体２０
の表面に固着し定着画像に悪影響を与えることがあっ
た。

【００１９】ii) 未定着トナー画像Ｔを担持した記録材
Ｐが圧接ニップ部Ｎに突入すると同時に該圧接ニップ部
Ｎの高温で急激に加熱されると、記録材Ｐ中に含まれて
いた水分が爆発的に一度に多量の水蒸気となり、圧接ニ
ップ部Ｎから該ニップ部の記録材搬入口方向に吹き出る
ため未定着トナー画像Ｔが飛び散らされることがあっ
た。この現象は、特に、記録材搬送方向ａと直角方向の
ライン画像において上記圧接ニップ部Ｎで発生した水蒸
気が吹き出る際、該ライン画像で水蒸気の抜け道が塞が
れる状態となるために発生し易い。

【００２０】上記i),ii)の現象を解決する手段として、
加熱体２０のフィルム２５摺動面を円弧形状にすること
が考えられるが、従来の如く加熱体のセラミックの場合
は製造が困難な場合があった。

【００２１】加熱体には耐熱性のオーバーコート層２
４が設けられているが、例えばガラスコートの場合、焼
成時のあわやゴミでコート層表面には「ぶつ」があり、
そのまま使用すると圧接ニップ部Ｎにおける耐熱性フィ
ルム２５の摩耗が大きくなり、フィルム２５の寿命が短
くなり、摩耗で生じたフィルム摩耗粉が加熱体２０の表
面に固着し定着画像に悪影響を与えてしまうので「ぶ
つ」を研磨する必要があり、コストが上がってしまうと
いうことがあった。

【００２２】そこで、本発明は、被加熱材の非通過領域
における昇温を防止でき、熱効率を向上させることによ
り、耐熱性フィルムの摩耗粉の低減及び水蒸気の発生を
防止することのできる加熱装置を提供することを目的と
している。

【００２３】また、本発明は、被加熱材の非通過領域に
おける昇温により画像形成装置内の構成部材が耐熱温度
を超えて昇温することを防止し、また、耐熱性フィルム
の摩耗粉及び水蒸気により画像が乱れることのない画像
形成装置を提供することを目的としている。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本出願に係る第１の発明
によれば、上記目的は、金属基板上に絶縁層を介して設
けられた抵抗発熱体を有し、抵抗発熱体が設けられてい
ない面が耐熱性フィルムとの摺動面側に配置された加熱
体と、加熱体と摺動自在に配設された耐熱性フィルム
と、この耐熱性フィルムと被加熱材を挟持搬送するニッ
プを形成する加圧部材とを有し、ニップで耐熱性フィル
ムを介して加熱体からの熱を被加熱材に付与する加熱装
置において、抵抗発熱体が設けられる側の面を抵抗発熱
体を収容する凹部を有する断熱体で覆うと共に、金属基
板の抵抗発熱体側の面は抵抗発熱体が没入しない実質的
に平面状であり、この平面に絶縁層を介して抵抗発熱体
を突出して設けることにより達成される。

【００２５】また、本出願に係る第２の発明によれば、
上記目的は、絶縁層がセラミックの薄層で形成されたこ
とにより達成される。

【００２６】さらに、本出願に係る第３の発明によれ
ば、上記目的は、絶縁層がガラス質の薄層で形成された
ことにより達成される。

【００２７】また、本出願に係る第４の発明によれば、
上記目的は、上記第１の発明において、耐熱性フィルム
の摺動面となる基板の金属側を円弧形状としたことによ
り達成される。

【００２８】さらに、本出願に係る第５の発明によれ
ば、上記目的は、上記第１の発明ないし第４の発明のい
ずれかの加熱装置を、記録材に未定着画像を加熱定着さ
せる画像加熱定着装置として備えていることを特徴とす
る画像形成装置。

【００２９】

【作用】本出願に係る第１の発明によれば、抵抗発熱体
を設ける基板を金属上に絶縁層を設けて形成したため、
加熱体の熱伝導率が上り、最大幅より狭い幅の被加熱材
が圧接ニップ部に搬送され非通過領域が通過領域に比べ
昇温した場合にも、金属基板は抵抗発熱体が没入してい
ないが故に大きな断面積を有しているため、昇温を加熱
体長手方向（上記断面に直角な方向）に速やかに緩和さ
せ、連続して搬送された場合にも耐熱性フィルム他、加
熱装置（画像形成装置）の構成要素の耐熱温度を超えて
昇温させない。また、加熱体が断熱体で凹状に覆われて
いるので、金属基板から熱が他部へ逃げることなく、熱
は有効にかつ均一に被加熱材を加熱する。

【００３０】また、加熱体の熱伝導率が上がったことに
より、被加熱材は圧接ニップ部へ突入する前に、この加
熱体前面領域を通過する過程で耐熱性フィルムを介して
この加熱体前面領域の面に近接または軽く接触しつつ通
過して前加熱（プレ加熱）される。そして、この前加熱
された被加熱材は引き続いて圧接ニップ部を通過する過
程で本加熱され、被加熱材が記録材であればトナー画像
の加熱溶融定着が行われる。

【００３１】従って、被加熱材は圧接ニップ部で加熱を
受ける前に加熱体前面領域で前加熱されることで、プロ
セススピードを高速化した場合でも、圧接ニップ部にお
ける加熱体温度を低く設定しても良好な加熱処理性、記
録材にあっては良好な定着性を確保することが可能であ
り、プロセススピードを高速化したときに圧接ニップ部
の加熱体温度を高温化することに伴うフィルムの劣化や
摩耗を発生させない。

【００３２】また、被加熱材が圧接ニップ部に突入する
前の加熱体前面領域での被加熱材の前加熱により、被加
熱材中の水分の一部を蒸発させることができること、記
録材にあっては未定着トナーがこの前加熱で多少溶融す
ることから、記録材がフィルムと押圧密着状態となる圧
接ニップ部に記録材が前加熱なしに突入したときの急激
な加熱に伴う記録材含有水蒸気の圧接ニップ部から記録
材搬送入側への爆発的な一度の多量吹き出し、その吹き
出しによる横ライントナー画像の飛び散り現象を低減さ
せる。

【００３３】また、本出願に係る第２の発明によれば、
絶縁層をセラミックの薄層で形成したので、上記基板の
製造コストを上昇させない。

【００３４】さらに、本出願に係る第３の発明によれ
ば、絶縁層をガラス質の薄層で形成したので、上記基板
の製造を容易にする。

【００３５】また、本出願に係る第４の発明によれば、
基板の金属面を円弧形状にしたので、圧接ニップ部より
も被加熱材搬送方向上流側の加熱体面領域（加熱体全面
領域）においても耐熱性フィルムが加熱体と密着するた
め、加熱体で発熱した熱が空気中に放出されることなく
効率良く耐熱性フィルムに伝えられる。

【００３６】さらに、本出願に係る第５の発明によれ
ば、上記第１の発明ないし第４の発明のいずれかの加熱
装置を画像加熱定着装置として備えたので、上述のよう
に被加熱材の非通過領域における昇温がなく、画像形成
装置内の構成部材が耐熱温度を超えて昇温することがな
い。また、上述のように耐熱性フィルムの摩耗粉及び水
蒸気の発生がないので、良好な画像が形成される。

【００３７】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００３８】（第１の実施例）図１は本発明のフィルム
加熱方式の加熱装置を画像加熱定着装置に適用した第１
の実施例の概略構成図、図２は図１の要部の拡大横断面
模型図であり、前述の図６の装置と共通する構成部材、
部分には同一符号を付して再度の説明を省略する。

【００３９】図１において、耐熱性フィルム２５はエン
ドレスベルト状フィルムであり、駆動ローラ２６と、従
動ローラ２７と、この両ローラ２６、２７間の下方にヒ
ータ支持体２１に保持させて固定支持させて配設した加
熱体２０との互いに平行な該三部材２６、２７、２０間
に懸回張設してある。

【００４０】従動ローラ２７はフィルム２５のテンショ
ンローラを兼ねさせてあり、フィルム２５は駆動ローラ
２６の時計方向回転駆動に伴い時計方向に所定の周速
度、即ち画像形成部側（図示せず）から搬送されてくる
未定着トナー画像Ｔを上面に担持した被加熱材としての
記録材Ｐの搬送速度と同じ周速度をもって皺や蛇行、速
度遅れなく、回動駆動される。

【００４１】加圧ローラ２８はシリコーンゴム等の離型
性の良いゴム弾性層を有するローラであり、上記フィル
ム２５の下行側フィルム部分を挟ませて加熱体２０の下
面に対して付勢手段により例えば総圧４〜１０ｋｇの当
接圧をもって対向圧接させてあり、記録材Ｐの搬送方向
に順方向の反時計方向に回転する。

【００４２】回転駆動されるエンドレスベルト状のフィ
ルム２５は繰り返してトナー画像の加熱定着に供される
から、耐熱性、離型性、耐久性等に優れ、一般的には総
厚１００μｍ以下、好ましくは４０μｍ以下の薄肉のも
のを使用する。

【００４３】例えば、ポリイミド、ポリエーテルイミ
ド、ＰＥＳ、ＰＦＡ（４フッ化エチレン−バーフルオロ
アルキルビニルエーテル共重合体樹脂）等の耐熱樹脂の
単層フィルム、或は複合層フィルム例えば２０μｍ厚フ
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）、ＰＡＦ等のフッ素樹脂に導電材を添加
した離型性コート層を１０μｍ厚に施したもの等であ
る。

【００４４】加熱体２０の基板２２は本実施例ではアル
ミニウムにガラス質絶縁体を被覆して形成しており、厚
み１ｍｍ、幅７ｍｍ、長さ２４０ｍｍで、図２に示すよ
うにアルミニウム基層２３にシリカ（ＳｉＯ₂）からな
るガラス質の被覆層２４がグラスライニングされてい
る。また、基板２２の被覆層２４の表面には長手方向に
抵抗発熱体２９を具備させてあり、それは例えばＡｇ／
Ｐｄ、ＰｕＯ₂、Ｔａ₂Ｎ等の電気抵抗材料をスクリーン
印刷等により線状もしくは帯状に塗工したものである。

【００４５】また、上記抵抗発熱体２９の両端部には、
給電用電極（図示せず）が形成され、電極間に通電する
ことて、抵抗発熱体が全長に渡って発熱する。

【００４６】さらに、上記抵抗発熱体２９の上部には、
絶縁フィルム或はガラス等の絶縁コーティング等の絶縁
部材３１を介して検温素子３０が配設されており、上記
抵抗発熱体２９の温度は検温素子３０によって検知さ
れ、制御回路（図示せず）を介して抵抗発熱体２９への
給電電力が制御されていることにより所定の温度に保た
れる。

【００４７】ヒータ支持体２１は例えばＰＰＳ（ポリフ
ェニレンサルファイド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミ
ド）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエ
ーテルケトン）、液晶ポリマー等の高耐熱性樹脂や、こ
れらの樹脂とセラミックス、金属、ガラス等との複合材
料等で構成できる。

【００４８】上記のような構成にすることで、最大幅よ
り狭い幅の被加熱材が圧接ニップ部に搬送され、非通紙
域が通紙域に比べ昇温した場合にも、アルミニウム製の
基板２２の熱伝導率が良いために、昇温は加熱体２０長
手方向に緩和され、連続して搬送された場合にも、耐熱
性フィルム２５他、加熱装置（画像形成装置）の構成要
素の耐熱温度を超えて昇温することはない。

【００４９】また、フィルム２５の摺動面はアルミニウ
ム基層２３であるので、研磨の必要がなく、コストアッ
プ要因の一つを削除できる。

【００５０】（第２の実施例）本実施例は図３のように
基板２２のアルミニウム基層２３のフィルム２５摺動面
を円弧形状としたもので、この加熱体２０に対してフィ
ルム２５を挟ませて加圧ローラ２８を圧接させた状態に
おいて、図２のように加熱体２０と加圧ローラ２８とが
フィルム２５を挟んで圧接して形成する圧接ニップ部Ｎ
の幅領域より被加熱材搬送方向上流側の加熱体面（加熱
体前面領域）Ｈにおいても耐熱性フィルム２５は加熱体
２０に密着している。

【００５１】上記のような構成にすることで、未定着ト
ナー画像Ｔを担持した記録材Ｐは圧接ニップ部Ｎに突入
する前に加熱体前面領域Ｈを、フィルム２５を介して加
熱体２０の該前面領域Ｈの面に近接または軽く接触しつ
つ通過する。この加熱体前面領域Ｈにおいてもフィルム
２５は加熱体２０に密着しており、充分に温められてい
るので、記録材Ｐは圧接ニップ部Ｎに入る前にこの加熱
体前面領域Ｈを通過する過程で記録材及び未定着トナー
画像が前加熱（プレ加熱）される。

【００５２】そして、この前加熱された記録材Ｐは引き
続いて圧接ニップ部Ｎを通過する過程で抵抗発熱体２９
の発熱により本加熱されてトナー画像Ｔの加熱溶融定着
が行われる。

【００５３】上記構成とすることで、基板２２のエッジ
によりフィルム２５を摩耗することなく、圧接ニップ部
Ｎよりも被加熱材搬送方向上流側の加熱体前面領域Ｈに
おいて加熱体２０とフィルム２５の密着性を得ることが
でき、フィルム２５が効率良く加熱されてフィルム表面
の温度が上昇し、記録材Ｐ及び未定着トナー画像Ｔが加
熱体前面領域Ｈで前加熱されることで、プロセススピー
ドを高速化した場合でも、圧接ニップ部Ｎにおける加熱
体温度を低く設定しても良好な定着性を確保することが
可能であり、プロセススピードを高速化したときに圧接
ニップ部Ｎの加熱体温度を高速化することに伴うフィル
ム２５の劣化や摩耗の問題を解消する或は軽減化でき
る。

【００５４】記録材Ｐが圧接ニップ部Ｎに突入する前の
加熱体前面領域Ｈでの記録材前加熱により、記録材中の
水分の一部を蒸発させることができること、未定着トナ
ーＴがこの前加熱で部分的に溶融し、「ねばりけ」をも
たせられることから、記録材Ｐがフィルム２５と押圧密
着状態となる圧接ニップ部Ｎに記録材Ｐが前加熱なしに
突入したときの急激な加熱に伴う記録材含有水蒸気の圧
接ニップ部Ｎから記録材搬入側への爆発的に一度の多量
の吹き出し、その吹き出しによる横ライントナー画像の
飛び散り現象を低減化できる。

【００５５】本実施例においては、アルミニウム基層２
３を円弧形状としたが、所望の形状を取り得ることは言
うに及ばない。

【００５６】（第３の実施例）図４は上述した第１の実
施例に示したような本発明に従うフィルム加熱方式の加
熱装置を画像加熱定着装置１１として組み込んだ画像形
成装置の一例の概略構成を示している。本実施例の画像
形成装置は原稿台往復動型、回転ドラム型、転写式、プ
ロセスカートリッジ着脱方式の電子写真複写装置であ
る。

【００５７】１００は装置機筐、１はその装置機筐の上
面板１００ａ上に配設したガラス板等の透明板部材より
なる往復動型の原稿載置台であり、機筐上面板１００ａ
上を図面上右方ａ、左方ａ’にそれぞれ所定の速度で往
復移動駆動される。

【００５８】Ｇは原稿であり、複写すべき画像面側を下
向きにして原稿載置台１の上面に所定の載置基準に従っ
て載置し、その上に原稿圧着板１ａをかぶせて押え込む
ことによりセットされる。

【００５９】１００ｂは機筐上面板１００ａ面に原稿載
置台１の往復移動方向とは直角の方向（紙面に垂直の方
向）を長手方向として開口された原稿照明部としてのス
リット開口部である。

【００６０】原稿載置台１上に載置セットした原稿Ｇの
下向き画像面は原稿載置台１の右方ａへの往動移動過程
で右辺側から左辺側にかけて順次にスリット開口部１０
０ｂの位置を通過していき、その通過過程でランプ３の
光Ｌをスリット開口部１００ｂ、透明な原稿載置台１を
通して受けて照明走査され、その照明走査光の原稿面反
射光が像素子アレイ２によって感光ドラム４面に結像露
光される。

【００６１】感光ドラム４は例えば酸化亜鉛感光層、有
機半導体感光層等の感光層が被覆処理され、中心支軸４
ａを中心に所定の周速度で矢示ｂの時計方向に回転駆動
され、その回転過程で帯電器５により正極性または負極
性の一様な帯電処理を受け、その一様帯電面に上記の原
稿画像の結像露光（スリット露光）を受けることにより
感光ドラム４面には結像露光した原稿画像に対応した静
電潜像が順次に形成される。

【００６２】この静電潜像は現像器６により加熱で軟化
溶融する樹脂等より成るトナーにて順次に顕像化され、
該顕画像たるトナー画像が転写部として転写放電器９の
配設部位へ移行していく。

【００６３】Ｓは記録材Ｐを積載収納したカセットであ
り、該カセット内のシートが給送ローラ７の回転により
１枚宛繰り出し給送され、次いでレジストローラ８によ
り、ドラム４上のトナー画像形成部の先端が転写放電器
９の部位に到達したとき転写材シートＰの先端も転写放
電器９と感光ドラム４との間位置に丁度到達して両者一
致するようにタイミング取りされて同期給送される。

【００６４】そして、その給送シートの面に対して転写
放電器９により感光ドラム４側のトナー画像が順次に転
写されていく。

【００６５】転写部でトナー画像転写を受けたシートは
分離手段（図示せず）で感光ドラム４面から順次に分離
されて搬送装置１０によって上述の定着装置１１に導か
れて担持している未定着トナー画像Ｔの加熱定着を受
け、画像形成物（コピー）としてガイド４３、排出ロー
ラ４４を通って機外の排紙トレイ１２上に排出される。

【００６６】画像転写後の感光ドラム４の面はクリーニ
ング装置１３により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画像形成に使用される。

【００６７】ＰＣは装置本体１００内のカートリッジ着
脱部５０に着脱されるプロセスカートリッジであり、本
実施例の場合は、像担持体としての感光ドラム４、帯電
器５、現像器６、クリーニング装置１３の４つのプロセ
ス機器を包含させて一括して装置本体１００に対して着
脱交換自在としてある。

【００６８】以上のような画像形成装置に、本発明の加
熱装置を定着装置として用いることにより、小サイズの
記録材にて連続的な画像形成動作を行った場合でも、記
録材の非通過領域における昇温を抑え、その結果、画像
形成装置内の他の部材が耐熱温度を超えて昇温すること
を防止することができる。

【００６９】また、耐熱性フィルムの摩耗粉や水蒸気の
発生がないので、良好な画像を形成することができる。

【００７０】（第４の実施例）図５の（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）はそれぞれフィルム加熱方式の加熱装置の他の構
成形態例を示したものである。

【００７１】（ａ）のものは、加熱体２０と駆動ローラ
２６の二部材間にエンドレスベルト上の耐熱性フィルム
２５を懸回張設して駆動ローラ２６により回転駆動する
構成のものである。

【００７２】（ｂ）のものは、加熱体２０と、該加熱体
２０を保持させたフィルムガイド部材５１の外側に円筒
状の耐熱性フィルム２５をルーズに外嵌し、加熱体２０
に対してフィルム２５に加圧ローラ２８で圧接させ、該
加圧ローラ２８を回転駆動させることによりフィルム２
５の内面を加熱体２０面に密着摺動させながら回転駆動
する構成（加圧ローラ駆動式）のものである。

【００７３】（ｃ）のものは、耐熱性フィルム２５とし
て、エンドレスベルト状のものではなく、ロール巻きに
した長尺の有端フィルムを用い、これを繰り出し軸５２
側から加熱体２０を経由させて巻き取り軸５３側へ所定
の速度で走行させるように構成したものである。

【００７４】本発明の加熱装置は、このような何れの形
態の定着装置にも適用可能であり、記録材の非通過領域
における昇温を抑え、熱効率を向上させ、フィルムとの
摺動性を向上させることができる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本出願に係る第１
の発明によれば、最大幅より狭い幅の被加熱材が圧接ニ
ップ部に搬送され非通紙域が通紙域に比べ昇温した場合
にも、金属基板は抵抗発熱体が没入していないが故に大
きな断面積を有しているため、昇温は加熱体長手方向
（上記断面に直角な方向）に速やかに緩和され、連続し
て搬送された場合にも耐熱性フィルム他、加熱装置（画
像形成装置）の構成要素の耐熱温度を超えて昇温するこ
とを防止することができる。また、加熱体が断熱体で凹
状に覆われているので、金属基板から熱が他部へ逃げる
ことなく、熱は有効にかつ均一に被加熱材を加熱するこ
とができる。

【００７６】また、加熱体の熱伝導率が上がったため
に、被加熱材は圧接ニップ部へ突入する前にこの加熱体
前面領域を通過する過程で耐熱性フィルムを介してこの
加熱体前面領域の面に近接または軽く接触しつつ通過し
て効率良く前加熱（プレ加熱）される。そして、この前
加熱された被加熱材は引き続いて圧接ニップ部を通過す
る過程で本加熱され、被加熱材が記録材であればトナー
画像の加熱溶融定着が行われる。

【００７７】従って、被加熱材は圧接ニップ部で加熱を
受ける前に、加熱体前面領域で前加熱されることて、プ
ロセススピードを高速化した場合でも、圧接ニップ部に
おける加熱体温度を低く設定しても良好な加熱処理性、
記録材にあっては良好な定着性を確保することが可能で
あり、プロセススピードを高速化した時に圧接ニップ部
の加熱体温度を高温化することに伴うフィルムの劣化や
摩耗の問題を解消する或は軽減化できる。

【００７８】また、被加熱材が圧接ニップ部に突入する
前の加熱体前面領域での被加熱材の前加熱により、被加
熱材中の水分の一部を蒸発させることができること、記
録材にあっては未定着トナーがこの前加熱で「ねばり
け」をもたせられることから、記録材がフィルムと押圧
密着状態となる圧接ニップ部に記録材が前加熱なしに突
入した時の急激な加熱に伴う記録材含有水蒸気の圧接ニ
ップ部から記録材搬入側への爆発的な一度の多量の吹き
出し、その吹き出しによる横ライントナー画像の飛び散
り現象を低減化できる。

【００７９】さらに、フィルムの摺動面が金属面となる
ように構成されているために、従来のオーバーコート層
に施されたような研磨工程を省くことが可能で、コスト
を低減することができる。

【００８０】また、本出願に係る第２の発明によれば、
絶縁層をセラミックの薄層で形成したので、上記基板の
製造コストをより一層低減させることができる。

【００８１】さらに、本出願に係る第３の発明によれ
ば、絶縁層をガラス質の薄層で形成したので、上記基板
を、低コストで、かつ容易に製造することができる。

【００８２】また、加熱体の金属面は円弧形状にするの
が容易であり、本出願に係る第４の発明のように該金属
面を円弧形状にすることにより、圧接ニップ部よりも被
加熱材搬送方向上流側の加熱体面領域（加熱体前面領
域）においても耐熱性フィルムが加熱体と密着するた
め、加熱体で発熱した熱が空気中に放出されることな
く、効率よく耐熱性フィルムに伝えることができる。

【００８３】さらに、本出願に係る第５の発明によれ
ば、上記第１の発明ないし第４の発明のいずれかの加熱
装置を画像加熱定着装置として備えたので、上述のよう
に被加熱材の非通過領域における昇温がなく、画像形成
装置内の構成部材が耐熱温度を超えて昇温を防止するこ
とができる。また、上述のように耐熱性フィルムの摩耗
粉及び水蒸気の発生がないので、良好な画像を形成する
ことかできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるフィルム加熱方
式の画像加熱定着装置の概略構成図である。

【図２】図１の画像加熱定着装置の要部の拡大横断面模
型図である。

【図３】本発明の第２の実施例における画像加熱定着装
置の要部の拡大横断面模型図である。

【図４】本発明の第３の実施例における画像形成装置の
概略構成図である。

【図５】本発明の第４の実施例におけるフィルム加熱方
式の画像加熱定着装置の概略構成図である。

【図６】従来の画像加熱定着装置の概略構成図である。

【符号の説明】

２０加熱体２１ヒータ支持体２２基板２３アルミニウム基層（金属）２４ガラス質被覆層（絶縁層）２５耐熱性フィルム２８加圧ローラ（加圧部材）２９抵抗発熱体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平５−182750（ＪＰ，Ａ) 特開平５−66688（ＪＰ，Ａ) 特開平４−309984（ＪＰ，Ａ) 特開平２−271376（ＪＰ，Ａ) 特開平６−194975（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】金属基板上に絶縁層を介して設けられた
抵抗発熱体を有し、抵抗発熱体が設けられていない面が
耐熱性フィルムとの摺動面側に配置された加熱体と、加
熱体と摺動自在に配設された耐熱性フィルムと、この耐
熱性フィルムと被加熱材を挟持搬送するニップを形成す
る加圧部材とを有し、ニップで耐熱性フィルムを介して
加熱体からの熱を被加熱材に付与する加熱装置におい
て、抵抗発熱体が設けられる側の面を抵抗発熱体を収容する
凹部を有する断熱体で覆うと共に、金属基板の抵抗発熱
体側の面は抵抗発熱体が没入しない実質的に平面状であ
り、この平面に絶縁層を介して抵抗発熱体を突出して設
けることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】絶縁層がセラミックの薄層で形成された
こととする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】絶縁層がガラス質の薄層で形成されたこ
ととする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項４】耐熱性フィルムの摺動面となる基板の金
属側を円弧形状としたこととする請求項１に記載の加熱
装置。
【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれかに記
載の加熱装置を、記録材に未定着画像を加熱定着させる
画像加熱定着装置として備えていることを特徴とする画
像形成装置。