JPH02157885A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、複写機・レーザビームプリンタ・ファクシミ
リ・マイクロフィルムリーダプリンタ・画像表示（デイ
スプレィ）装置・記録機等の画像形成装置に関する。

更に詳しくは、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・印刷紙など）の面
に直接方式もしくは間接（転写）方式で目的の画像情報
に対応した未定着のトナー画像を形成担持させ、該未定
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方式の画像形成装置に
関する。

（従来の技術） 従来、この種の装置に用いられている定着装置は、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、未定着のト
ナー画像が形成された記録材を挟持搬送しつつ加熱する
ローラ定着方式が多用されている。

又米国特許第３，５７８，７９７号明細書に開示のよう
なベルト定着方式も知られている。これは ■トナー像を加熱体ウェブに接触させてその融点へ加熱
して溶融し、 ■溶融後、そのトナーを冷却して比較的高い粘性とし、 ■トナーの付着する傾向を弱めた状態で加熱体ウェブか
ら剥す、 という過程を経ることによって、オフセットを生ぜずに
定着する方式である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上述のような従来の熱ロール定着方式、及
びベルト定着方式には次のような問題があった。

熱ロール定着方式 ■所定温度に立ちトがるまでにかなり時間がかかり、そ
の間は画像形成作動禁止の時間となる。

即ち所謂ウェイトタイムがある。

■熱容量が必要な為大きな電力が必要である。

■回転ローラでローラ温度が高温の為に耐熱性特殊軸受
けが必要。

■ローラに直接子が触れる構成となり、危険があったり
、保護部材が必要。

■ローラの定温度及び曲率により記録材がローラに巻き
付き記録材のジャム（Ｊａｍ）　トラブルをみやすい。

ベルト定着方式 この方式の場合も上記熱ローラ定着方式の０項や０項と
同様のウェイトタイム、大電力消費等の問題があるヵ 本発明は、上述の従来装置の有していた問題点を解決し
、定着不良やオフセットを生じさせることなく加熱体の
熱容量を小さくすることを可能とし、その結果待機時間
や消費電力、更には機内昇温の小さい、またその他にも
顕著な特長を有する画像形成装置を提供することを目的
とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、 記録材面に加熱溶融性の樹脂等より成るトナーな担持さ
せて目的の画像情報に対応した未定着のトナー画像を形
成する画像形成手段、 定着フィルムと、該定着フィルムの走行駆動手段と、該
定着フィルムを中にしてその一方面側に配置された加熱
体と、他方面側に配置され、前記加熱体に対して該定着
フィルムを介して記録材の未定着トナー画像担持側の面
を密着させる加圧部材を備え、ＩＦｆ記画像画像形成手
段側搬送されてくる未定着トナー画像を担持した記録材
の搬送速度と同一速度で同一方向に走行駆動させた定着
フィルムと前記加圧部材との間に該記録材を導入して未
定着トナー画像を記録材面に加熱定着するトナー画像加
熱定着手段、 を有し、前記トナー画像加熱定着手段の加熱体は定着フ
ィルムを挟んで加圧部材と対向する面側に、アルミナ等
の電気絶縁性を有しかつ熱伝導性を示す材質の基板と、
該基板の外面に長手に沿って具備させた線状あるいは帯
状の発熱体を有する低熱容量線状加熱体であり、前記発
熱体は加熱体と加圧部材との圧接で形成されるニップ部
の中領域内に位置し、前記発熱体の巾寸法をＩｔ、、前
記基板の巾寸法をＪ２２、前記ニップ部の中寸法なＬと
したとき該３者の巾寸法が ｘ、＜　　Ｌ　　＜Ｉ１、２ の関係に設定されている、 ことを特徴とする画像形成装置 である。

（作用） （１）記録材の搬送方向と同一速度で同一方向に走行駆
動状態の定着フィルムと加圧部材との間に導入された画
像定着すべき記録材は、定着フィルム面に未定着トナー
画像担持側の面が密着して定着フィルムと一緒の重なり
状態で加熱体と加圧部材との相互圧接部（定着ニップ部
）を挟圧力を受けつつ互いに速度差による面ズレを生じ
たり、しわ寄ったりすることなく一体的に重なり密着し
て通過していく。

■加熱工程 この相互圧接部通過過程で記録材面の未定着トナー画像
が定着フィルムを介して加熱体によって加熱軟化・溶融
され、特に、その表層部はトナー融点を大きく上回り完
全に軟化・溶融する。この場合加熱体と加圧部材の相互
圧接部において加熱体・定着フィルム・トナー画像・記
録材は加圧部材によって良好に押圧密着されて効果的に
熱伝達されることにより、短い時間の加熱によってトナ
ーは十分に軟化・溶融されて良好な定着性が得られる。

一方記録材自体の昇温は実際上極めて小さく熱エネルギ
ーの無駄が少ない。つまり実質的に記録材自体は加熱せ
ず、トナーのみを効果的に加熱軟化・溶融して低電力で
トナー画像の加熱定着を良好に実行できる。

ここで本発明で記述されるトナーの軟化・溶融に関して
注記する。トナーの「融点」と便宜的に表現している温
度は、トナーが定着するために最低必要な温度を意味し
ており、その定着下限温度で、溶・融といえる程粘度が
低下する場合や、軟化といった程度の粘度低下の場合が
ある。したがって定着する際に溶融と便宜的に表現して
いる場合でも、実際には軟化といった程度の粘度低下を
示している場合がある。本発明ではこのような場合も含
む。同様に、トナーが冷却固定したと便宜的に表現して
いる場合も、トナーによっては同化とはいえず高粘度化
といった方が適切である場合がある。本発明ではこのよ
うな場合も含む。

■冷却工程 定着フィルム面に密着して加熱体と加圧部材との相互圧
接部を順次に通過するトナー画像加熱軟化・溶融済みの
記録材部分は圧接部通過後も定着フィルム面に密着させ
たままの搬送を引続きしばらく続行させ、この間を冷却
工程として前記加熱工程で軟化・溶融させたトナーの熱
を放熱させてトナーを冷却固定させる。この冷却固化で
トナーの凝集力は非常に大きくなって一団となって挙動
することになり、又記録材側に対する粘着・固着力が増
大する一方、定着フィルム側に対するそれは極めて低下
していく。記録材に対してはトナーは前記加熱工程で加
熱軟化・溶融された際加圧部材によって加圧されるため
、少なくともトナー画像の一部は記録材表面層に浸透し
、その浸透分の冷却固化によるアンカー効果で冷却固化
トナーの記録材側に対する粘着・固着力が増大する。

■離反（分離）工程 上記の冷却工程によりトナー画像の冷却固化がなされた
後、定着フィルム面から記録材を順次に離反させる。こ
の離反時にはトナー画像は冷却固化で記録材に対する粘
着・固着力が十分に大きく、定着フィルムに対するそれ
は極めて小さい状態となっているから、画像定着済みの
記録材部分は定着フィルムに対するトナーオフセットを
発生することなく容易に順次に分離されていく。

かくして走行する定着フィルム面に未定着トナー画像担
持面が面するように画像定着すべき記録材を同一速度で
−Ｆ記定着フィルムに密着走行せしめ、該定着フィルム
を介して加熱体によりトナー画像を加熱溶融せしめ、ト
ナー像が冷却固定化した後に記録材と定着フィルムとを
離反させているので定着フィルムに対するトナーオフセ
ットを発生することがなく、かつ熱容量の小さい発熱体
を用い、その発熱体への給電を簡素な構成のもとに行な
うことが可能となり５定着するためにトナーを昇温させ
るべき温度（融点または軟化点）に対して、十分に高い
温度の加熱体を維持することによってトナー画像を効率
的に加熱することが可能となり、少ないエネルギーで定
着不良のない十分良好な定着が可能となり、その結果、
装置使用時の待機時間や、消費電力、さらには機内昇温
の小さな画像形成装置を得るという効果を奏する。

なあ、上記■の分離工程において定着フィルムと記録材
との分離部位置でトナーは必ずしも冷却固化していなく
ともよい。又上記０加熱・■冷却・０分離の３つの工程
のうち、トナーが高温で十分に溶融するものであれば加
熱工程でトナーを十分に高温溶融させたら直ちに記録材
を定着フィルム面から分離させて加熱工程後の冷却工程
は廃止する構成にしてもよく、本発明の範ちゅうに属す
るものである。

（２）加熱体は前記のような関係構成の低熱容量線状加
熱体とすることにより後述する比較例加熱体の構成との
対比で明らかなように不都合なく有効加熱中を得る事が
できニップ内はぼ全域でトナーを加熱溶融が可能となり
定着時間が増加し良好な定着性が得られると共に、エネ
ルギーを無駄なく利用でき、かつ発熱体の安定性が向上
するものである。

（実施例） 本例装置は原稿載置台往復動型・回転ドラム型・転写式
の電子写真複写装置である。

（１）装置の全体的概略構成（第１図）第１図において
、１００は装置機筺、１は該機筺の上面板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、機筺上面板１００ａ上を図面上右方ａ
、左方ａに夫々所定の速度で往復移動駆動される。

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。

１００ｂは機筺上面板１００ａ面に原稿載置台ｌ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。原稿載置台１上に載置セットした原Ｍ４Ｇ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１００ｂの
位置を通過していき、その通過過程でランプ７の光りを
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る。その照明走査光の原稿面反射光
が短焦点小径結像素子アレイ２によって感光ドラム３面
に結像露光される。

感光ドラム３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３ａを中心に所
定の周速度で矢示すの時計方向に回転駆動され、その回
転過程で帯電器４により正極性又は負極性の−様な帯電
処理を受け、その−様帯電面に前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３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
形成されていく。

この静電潜像は現像器５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、該顕像たるト
ナー画像が転写部としての転写放電器８の配設部位へ移
行していく。

Ｓは記録材としての転写材シート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６の回
転により１枚宛繰出し給送され、次いでレジストローラ
９により、トラム３上のトナー画像形成部の先端が転写
放電器８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８と感光トラム３との部位置に丁度到達して
両者−致するようにタイミングとりされて同期給送され
る。そしてその給送シートの面に対して転写放電器８に
より感光ドラム３側のトナー画像が順次に転写されてい
く。

転写部でトナー画像転写を受けたシートは不図示の分離
手段で感光ドラム３面から順次に分離されて搬送ガイド
１０によって後述する定着装置１１に導かれて担持して
いる未定着トナー画像の加熱定着処理を受け、画像形成
物（コピー）として機外の排紙トレイ１２上に排出され
る。

方、トナー画像転写後の感光ドラム３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。

（２）定着装置（第１・２図） ２４はエンドレスベルト状の定着フィルムであり、左側
の駆動ローラ２５と、右側の従動ローラ２６と、駆動ロ
ーラ２５の下方に配置した分離ローラ２７と、駆動ロー
ラ２５と従動ローラ２６間の下方に配置した加熱体とし
ての低熱容量線状加熱体２０の互いに並行な該４部材２
５・２６・２７・２０間に懸回張設しである。

従動ローラ２６はエンドレスベルト状の定着フィルム２
４のテンションローラを兼ねさせており、該定着フィル
ム２４は駆動ローラ２５の時計方向回転駆動に伴ない時
計方向に所定の周速度、即ち画像形成部８側から搬送さ
れてくる未定着トナー画像Ｔａを上面に担持した転写材
シートＰの搬送速度と同じ周速度をもってシワや蛇行、
速度遅れなく回動駆動される。

２８は加圧部材としての、シリコンゴム等の離型性の良
いゴム弾性層を有する加圧ローラであり、前記のエンド
レスベルト状定着フィルム２４の下行側フィルム部分を
挟ませて前記加熱体２゜の下面に対して不図示の付勢手
段により例えば総圧４〜７ｋｇの当圧接をもって対向圧
接させてあり、転写材シートＰの搬送方向に順方向の反
時計方向に回転する。

回動駆動されるエンドレスベルト状の定着フィルム２４
は繰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・耐久性に優れ、又数的には総Ｊｇ、１００
μｍ以下より好ましくは５０μｍ以下の薄肉のものを使
用する。例えばポリイミド・ポリエーテルイミド・ＰＥ
Ａ　（４フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニル
エーテル共重合体樹脂）なと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厚の耐熱性フィル
ムの少なくとも画像当接面側にＰＴＦＥ（４フツ化エチ
レン樹脂）に導電材を橋加した離型性コート層を１０μ
ｍ厚に施こしたものなどである。

加熱体としての低熱容量線状加熱体２ｏは定着フィルム
２４を挟んで加圧部材たる加圧ローラ２７と対向する面
側に、アルミナ等の電気絶縁性を有しかつ熱伝導性を示
す材質の基板２１と、該基板２１の外面の長手（定着フ
ィルムの横断方向）に沿って具備させた線状あるいは帯
状の発熱体２２を有し、前記発熱体２２は加熱体２ｏと
加圧ローラ２７との圧接で形成されるニップ部の巾領域
内に位置し、前記発熱体の巾寸法を１□、前記基板の巾
寸法を１２．前記ニップ部の中寸法をＬとしたとき該３
者を、 Ｊ２ｔ＜　　Ｌ　　＜Ｉｌｔ の関係に設定したものである。

具体的に本例の加熱体２０は例えば、厚み１．０ｍｍ・
巾１０ｍｍ−長さ２４０ｍｍのアルミナ基板２１の下面
の略中央部分に長手に沿って例えばＡ　ｇ／Ｐ　ｄ等の
電気抵抗材料を巾１．０ｍｍに塗工して線状もしくは帯
状の発熱体２２を具備させてなるものである。本例の場
合はこの線状もしくは帯状の発熱体２２に対してその長
手両端部より通電して発熱体２２を全長にわたって発熱
させる。通電はＤＣｌｏｏＶの周期２０ｍ５ｅｃのパル
ス状波形で、検温素子２３によりコントロールされた所
望の温度、エネルギ放出量に応じたパルスをそのパルス
中を変化させて与える通電制御回路構成にしてあり、パ
ルス中は略０．５〜５ｒｎ４ｓｅｃの範囲で制御され、
発熱体２２はパルスが人力される都度瞬時に２００〜３
００’Ｃ前後まで昇温する。又本例では定着装置１１よ
りも転写材シート搬送方向上流側の定着装置寄りにシー
トの先端・後端検知センサ（不図示）を設けてあり、該
センサのシート検知信号により発熱体２２に対する通電
期間をシートＰが定着装置１１を通過している必要期間
だけに制御している。

定着フィルム２４はエンドレスベルト状に限らず、第３
図例のように送り出し軸３ｏにロール巻に巻回した有端
の定着フィルム２４を加熱体２゜と加圧ローラ２８との
間、分離ローラ２７の下を経由させて巻取り軸３１に係
止させて、送り出し軸３０側から巻取り軸３１側へ転写
材シートＰの搬送速度と同一速度をもって走行させる構
成であってもよい。

（３）定着実行動作 画像形成スタート信号により装置が画像形成動作して転
写部８から定着装置１１へ搬送された、未定着のトナー
画像Ｔａを上面に担持した転写材シートＰの先端が定着
装置寄りに配設した前述のセンサ（不図示）により検知
されると定着フィルム２４の回動（又は走行）が開始さ
れ、転写材シートＰはガイド２９に案内されて加熱体２
０と加圧ローラ２８との圧接部Ｎの定着シート２４と加
圧ローラ２２との間に進入して、未定着トナー画像面が
シートＰの搬送速度と同一速度で同方向に面移動状態の
定着フィルム２４の下面に密着して面ズレやしわ寄りを
生じることなく定着フィルム２４と一緒の重なり状態で
加熱体２０と加圧ローラ２８との相互圧接部にツブ部）
１間を挟圧力を受けつつ通過していく。

この相互圧着部通過過程を加熱工程として前記（作用）
の（１）−０項に述べたトナー画像の加熱軟化・溶融が
行なわれる。本実施例における加熱工程は前述のごとく
、加熱体２０に線状の発熱体２２を設け、加熱体２１と
一体的に形成された低熱容量の上記発熱体２２にパルス
状に通電し発熱を繰り返すように構成された加熱体２１
によって行なわれている。即ち所定の搬送速度で搬送さ
れたシートＰ上のトナー画像ＴａはシートＰの搬送され
る定着フィルム２４とともに、順次加熱体２０の発熱体
２２の幅に応じて決定される線状の加熱部の有効幅内に
送り込まれて加熱を受けて軟化・溶融像Ｔｂとなる。

加熱体２０と加圧ローラ２８との相互圧接部りを通過し
たシート部分は分離ローラ２７の位置へ到達するまでの
間は加熱体２０と分離ローラ２７間で展張して正走行し
ている定着フィルム部分に引き続き密着したまま搬送さ
れていく。

この搬送過程を冷却工程として前記（作用）の（１）−
０項に述べたように軟化・溶融トナーＴｂの熱が放熱さ
れてトナーの冷却固化Ｔｃがなされる。

そして分離ローラ対２７の位置へ到達すると、定着フィ
ルム２４は曲率の大きい分離ローラ２７の面に沿ってシ
ート２面から離れる方向に走行方向が転向されて定着フ
ィルム２４とシートＰとが互いに離反（分離）してシー
トＰは排紙トレイ１１へ排紙されていく。この離反時点
までにはトナーは十分に冷却固化して前記（作用）の（
１）−０項に述べたようにシートＰに対するトナーの粘
着・固着力が十分に大きく、定着フィルム２４に対する
それは極めて小さい状態となっているから定着フィルム
２４とシートＰの離反は定着フィルム２４に対するトナ
ーオフセットを実質的に発生することなく容易に順次に
なされる。

本実施例においては加熱体２０の線状の発熱体２２は通
電により瞬時にトナーの融点（ないし定着可能温度）に
対して充分な高温に昇温するので、加熱体の予備加熱が
不要であり、非定着時における加圧ローラ２８への伝熱
は少ない。又定着時においても定着フィルム、トナー画
像、シートが加熱体２０と加圧ローラ２８との間に介在
し、かつ発熱時間が短いことによって急激な温度勾配が
生ずる為、加圧ローラ２８は昇温にしくく実用上必要と
される程度の連続的な画像形成を行なってもその温度は
トナーの融点以下に維持される。

かかる構成の本実施例装置にあっては、シートＰ上の加
熱敵性のトナーより成るトナー画像は先ず、定着フィル
ム２４を介して加熱体２０によって加熱溶融され、特に
、その表層部は完全に軟化溶融する。この際、加圧ロー
ラ２８によって加熱体、定着フィルム、トナー画像、シ
ートは良好に密着されてあり、効率的に熱伝達される。

これによりシートＰ自体の加熱は極力抑えてトナー画像
を効率的に加熱溶融させることができ、特に、通電発熱
時間を限定することにより、省エネルギー化を図ること
ができる。

加熱体は小型もので十分でありそのため熱容量が小さく
なり、予め加熱体を昇温させる必要がないので、非画像
形成時の消費電力も小さくすることができ、また機内昇
温も防止できることになる。

本実施例では、加圧ローラ２８の温度は上述したように
トナーの融点よりも低く維持されているので、トナー画
像加熱工程に引くつづく冷却工程のトナー画像の放熱を
促進することが可能である。この為、冷却に要する時間
が短くて済み、装置を小型化することができる。

（４）加熱体２０について 加熱体２０の基板２１として断熱性の高い例えばガラス
を用いた場合、発熱体２２を含む基板２１外面（加圧ロ
ーラ２７との対向面）の巾方向の発熱分布は第５図（Ａ
）の（ｂ）図のように加熱分布のピーク領域中が発熱体
２２の巾寸法ｆｔ。

に略対応したものとなり加熱体２０と加圧ローラ２７と
のニップ巾りに対して有効加熱領域が狭くなり、特に熱
溶融型のトナーを用いる場合ニップ内の有効加熱時間が
短かく充分にトナーを溶融できず定着不良傾向になる。

その対処策として加熱のエネルギー上げそのピーク値を
高くして定着不良を防止できるが、ピーク値を高くする
と定着フィルムに熱的ダメージを与えるおそれがあり具
合が悪い。

また第５図（Ｂ）の（ａ）図のように発熱体２２の中寸
法１．をニップ巾りとほぼ同寸法程度に広く設定するこ
とにより第５図（Ｂ）の（ｂ）図のように加熱分布のピ
ーク温度を比較的に下げて定着不良のない加熱が得られ
るが、加圧ローラとの接合で得られるニップＬは精度よ
くかつ回転で安定しないため発熱体２２に当接しなくな
り、本来低熱容量加熱体において圧接部材との熱伝達で
安定している際に熱転部材がなくなり異常にその部分が
昇温し発熱体が破壊する場合が生じ得る。

この場合に基板２１として熱伝導性を示すアルミナ等の
セラミック基板を用いると基板層の熱伝導により極部的
な異常昇温は幾分緩和され破壊の危険度は幾分低減し実
用化できるが、第５図（Ｃ）の（ｂ）図の温度分布の如
く温度が拡散しニップ外へ放出してしまい第５図ＣＢ）
のものと同一エネルギで−は定着不良となり、よりエネ
ルギーが必要となるし、そもそも無駄なエネルギー放出
となり好ましくなく、かつその放出エネルギーで他の無
関係な部材を昇温させる原因にもなる。

本発明においては加熱体２０について前述のように、発
熱体２２を具備させる基板２１としてアルミナ等の電気
絶縁性を有しかつ熱伝導性を示す材質のものを用い、第
４図の（ａ）図のように発熱体２２はニップ部の中領域
り内に位置させ、かつ加熱領域を広げるために基板２１
の巾寸法２２をニップ巾りより広くする、即ちｘ、＜Ｌ
＜ｊ２゜の関係に設定したことで、発熱体２２を含む基
板２１外面の巾方向の発熱分布を第４図の（ｂ）図によ
うな分布態様のものにすることができた。即ち不都合な
く有効加熱中を得る事ができニップ内はぼ全域でトナー
を加熱溶融が可能となり定着時間が増加し良好な定着性
得られると共にエネルギーを無駄なく利用できかつ発熱
体の安定性が向上するものである。

尚第４図の（ｂ）図の発熱分布図に右いて矢示Ｆを定着
フィルム２４の移動方向としたとき、発熱体２２を含む
基板２１面と加圧ローラ２８とで形成されるニップ部Ｎ
よりもフィルム移動方向上流側の基板２１の余分外面部
分ｍは熱エネルギーが多少散逸する部分となるが、その
部分ｍはニップ部りへ進入していくフィルム２４に対す
る余熱部として作用する。そのためニップ内でのエネル
ギーをその分低減でき、ピーク温度も減少可能となりフ
ィルムの安定化が向上するもの熱エネルギーの無駄とは
ならないものである。

（５）その他 ＋ｉｆ述第３図のように定着フィルム２４として有端の
ものを用いる場合、送出し軸側の定着フィルムが巻取り
軸側にほとんど全て巻取られて使用されたら新しいロー
ル巻フィルムと交換する方式にすることもできる（巻取
り交換式）。

このうよな巻取り交換式の場合は定着フィルムの耐久性
に関係なく薄肉化が可能となり、低電力化することがで
きる。例えば定着フィルムとしてＰＥＴ　（ポリエステ
ル）フィルムなどの安価な基材を用い、耐熱処理を施し
た例えば１２．５μｍ程度又はそれ以下の薄肉のものを
用いることができる。

或は定着フィルム面へのトナーオフセットは前述したよ
うに実質的に生じないので定着フィルムの使用に伴なう
熱変形や劣化が小さければ巻取り軸側へ巻取られた使用
済みのシートを適時に送出し軸側へ巻戻し制御して、或
は巻取り軸側と送出し軸側とを反転交換するなどして複
数回繰返して使用することもできる（巻戻し繰返し使用
式）。

巻戻し繰返し使用式では定着フィルムとしては例えば、
耐熱性・機械的強度等に優れた基材として２５μｍ厚の
ポリイミド樹脂フィルムを用いてその面に離型性の高い
フッ素樹脂等よりなる離型層を設けた複合層フィルムを
用いることができ、巻戻し逆走行時は圧力解除機構を自
動制御させて加熱体と加圧ローラとの当圧接を解除状態
に保持させるのがよい。

巻戻し経返し使用式やエンドレスベルト型のように複数
回使用する場合は、フィルム面クリーニング用にフェル
トバッドを設けると共に若干の離型剤、例えばシリコン
オイルを含浸させて該バッドをフィルム面に当接するさ
せるなどしてフィルム面のクリーニングと離型性の更な
る向上を行なうようにしてもよい。定着フィルムが絶縁
性のフッ素樹脂処理品の場合などではトナー画像を攪乱
する静電気がフィルムに発生し易いので、その対処のた
めに接地した除電ブラシで除電処置するのもよい。接地
せずにブラシにバイアス電圧を印加してトナー画像を攪
乱しない範囲でフィルムを帯電させても良い。さらにフ
ッ素樹脂に導電性の粉体繊維、例えばカーボンブラック
等を添加して、上述の静電気による画像乱れを防止する
のも策である。また、加圧ローラの除帯電及び導電化に
関しても同社の手段により行なうことができる。また、
帯電防止剤等の塗布や、添加を行なっても良い。

定着フィルムはエンドレスベルト式、巻取り交換式、巻
戻し繰返し使用式の何れにしても定着装置１１の所定部
所に着脱自在のカートリッジ構成にすることにより定着
フィルムの交換等を容易化することができる。

加熱体２０の構成及び発熱体２２への通電制御は実施例
のものに限定されない、加熱体２０は熱ローラ型であフ
てもよいし、発熱体２２は厚膜の抵抗体やＰＴＣ特性を
有するセラミック製チップ・アレイなとであってもよく
、通電制御もパルス状に与えるものではなく通常のＡＣ
通電であってもよい。

加熱工程で加熱溶融されたトナーの冷却固化は自然放熱
で行なってもよいし、送風手段、放熱フィンの配設等で
強制冷却で行なうようにすることもできる。

第２・３図例の装置において分離ローラ２７位置でトナ
ーは必ずしも十分に冷却固化していなくともよい。又ト
ナーが高温で十分に溶融するものであれば、第６図例の
ように加熱工程（定着ニップ部）でトナーを十分に高温
溶融させたら加熱工程後の冷却工程なしに直ちに記録材
（転写材シート）Ｐを定着フィルム２４面から分離させ
る構成にしてもよい。

以上の実施例装置は転写式の電子複写装置であるが、画
像形成のプロセス・手段はエレクトロファックス紙・静
電記録紙等に直接にトナー画像を形成担持させる直接式
や、磁気記録画像形成式、その他適宜の画像形成プロセ
ス・手段で記録材上に加熱溶融性トナーによる画像を形
成し、それを加熱定着する方式の複写機・レーザビーム
プリンタ・ファクシミリ・マイクロフィルムリーダプリ
ンタ・デイスプレィ装置・記録機等の各種の画像形成装
置に本発明は有効に適用できるものである。

（発明の効果） 以上のように本発明はトナー画像加熱定着式の画像形成
装置について、定着不良やオフセットを生じさせること
なく加熱手段である加熱体の熱容量を小さくすることが
可能で待機時間や消費電力、さらには機内昇温の小さい
良好な定着画像画質の画像形成物を常に安定に出力でき
る画像形成装置を実現できる。又定着フィルムは薄肉の
ものをシワ発生の問題なく支障なく長期にわたって繰り
返して使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例装置の概略構成を示す縦断正面図、第
２図は定着装置部分の拡大図、第３図は定着装置の他の
構成例の概略図、第４図の（ａ）（ｂ）は夫々加熱体の
層構成の断面模型図と基板巾方向の発熱分布図、第５図
（Ａ）　　　（Ｂ）（Ｃ）は夫々比較例加熱体について
の同上図、第６図は他の定着装置の構成略図である。 ３はドラム型回転感光体、１１は定着装置、２４は定着
フィルム、２０は加熱体、２８は加圧ローラ、Ｐは転写
材シート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録材面に加熱溶融性の樹脂等より成るトナーを
   担持させて目的の画像情報に対応した未定着のトナー画
   像を形成する画像形成手段、 定着フィルムと、該定着フィルムの走行駆動手段と、該
   定着フィルムを中にしてその一方面側に配置された加熱
   体と、他方面側に配置され、前記加熱体に対して該定着
   フィルムを介して記録材の未定着トナー画像担持側の面
   を密着させる加圧部材を備え、前記画像形成手段側から
   搬送されてくる未定着トナー画像を担持した記録材の搬
   送速度と同一速度で同一方向に走行駆動させた定着フィ
   ルムと前記加圧部材との間に該記録材を導入して未定着
   トナー画像を記録材面に加熱定着するトナー画像加熱定
   着手段、 を有し、前記トナー画像加熱定着手段の加熱体は定着フ
   ィルムを挟んで加圧部材と対向する面側に、アルミナ等
   の電気絶縁性を有しかつ熱伝導性を示す材質の基板と、
   該基板の外面に長手に沿って具備させた線状あるいは帯
   状の発熱体を有する低熱容量線状加熱体であり、前記発
   熱体は加熱体と加圧部材との圧接で形成されるニップ部
   の巾領域内に位置し、前記発熱体の巾寸法をｌ＿１、前
   記基板の巾寸法をｌ＿２、前記ニップ部の巾寸法をＬと
   したとき該３者の巾寸法が ｌ＿１＜Ｌ＜ｌ＿２ の関係に設定されている、 ことを特徴とする画像形成装置。