JPH0325478A - 定着装置及び定着用樹脂フィルム - 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） 本発明はフィルムを介して画像担持体（記緑材）に熱エ
ネルギーを付与する方式の定着装置に関する。

この定着装置は、複写機・レーザービームプリンタ・フ
ァクシミリ・マイクロフィルムリーグフリンタ・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
いて、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一ト・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画像定着装置として活用できる
。

また、画像定着装置に限定されず、例えば画像を拒持し
た記録材を加熱して表面性を改質する装置等、広く像担
持体を加熱処理する手段装置として使用できる。

（従来の妓術） 従来、例えば画像の加熱定着等のための記録材の加熱装
置は５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、
記録材を扶持搬送しつつ加熱する熱ローラ方式が多用さ
れている。

米国特許第３，５７８，７９７号明細書に開示のように
画像定着手段として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エブに接触させてその融【シ１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エブか
ら剥す、 という過程を経ることによって、オフセットを生じさせ
ずに定着する方式である。

フラッシュ定着方式やオーブン定着方式もある。

最近では固定支持された加熱体と、該加熱体に対向圧接
するフィルムと、該フィルムを介して記録材を加熱させ
る加圧部材からなる構成方式の加熱装置（フィルムカロ
熱方式）も考案されている。

本出願人の先の提案に係る特開昭６：ｌ−３１３＋．８
２　′＋公報に開示の方式装置等がこれに属し、固定発
熱体に圧接摺動する薄肉の耐熱フィルム（シート）を介
して未定着トナー像に熱エネルギーを付ザして軟化・溶
融せしめフィルムと記録材を離間させる、或いはトナー
か冷却・固化した後にフィルムと記録材を離間させるこ
とを基本とする加熱手段・装置である。

（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ラノｙ式、米国
特許第３，５７８，７９７号明ｉａに記載ノヘルト定着
方式、その他の方式には次のような問題かあった。

熱ローラ方式 ■所定温度に立ち上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
けか必要。

■口−ラに直接手が触れる構成となり、危険があったり
２保．８ｆｉ部材が必要。

■口−ラの定着温度及び曲率により記録材かローラに巻
き付き記録材のジャム（Ｊａｍ）トラブルをみやすい。

■記録材上のトナーを定着する定着点の温度と、記録材
と熱ローラの分離点の温度が等しいため、分Ｓ温度に依
イｒする高温オフセットが発生しやすく、また分＃ｉ温
度にイΔ存する画像光沢の程度が制御できない。

フラッシュ、才一ブン定着方式 ■装置が大きくなる。

■画像の鮮明さか低下したり、記録紙か定着益内で滞留
すると発火する危険がある。

ヘルト定着方式 この方式の場合も前記熱ローラ方式の■項や■項と同様
のウェイトタイム、大電力消費等の問題がある。

フィルム加熱方式は、■熱容量小のため、小電力・ウェ
イトタイム短縮になり、■定着点と分離点が別に設定で
きるため、オフセットも防止されるなどの利点を有し効
果的なものであるが、ベルト定着方式やフィルム加熱方
式の場合は、ヘルト・フィルムは長時間高温に加熱され
、かつテンションカが負荷されているので、フィルムに
クリープによる伸びが発生する。特に熱効率よく定着す
る九にフィルムは薄くする必要があり、本発明者等の実
験では耐久フィルムとして引っ張り・禅性＊　８　０　
０　ｋ　ｇ　ｆ　／　ｍ　ｍ　’のボリイミトを材料と
して１２μｍの厚みのフィルムをつくり記録材当接俳１
に離型層としてＰＴＦＥ　（ポリテトラフル才ロエチレ
ン樹脂）をコー１〜して周長３００ｍｍのエントレス定
着フィルムを作成し、このエント１／スフィルムを後述
する第１図例の定着装置に装着し、５０　ｇ／ｍｍのテ
ンションをかけ２００’　ｃにヒータを加熱しながら２
０時間駆動させたところ、０．６ｍｍの延びが生じ、フ
ィルムの寄りの制御が不可能となり、かつＰＴＦＥコー
ト面に微細なクラックが生じ離型性の低下が見られた。

またフィルムの強度を上げる為にボリイミトフィルムの
厚みを５０μｍにしたときフィルムの熱伝導率が約４ｘ
ｌＯ−’ｃａｊ２／ｃｍ−ｓｅｃ　−０Ｃと小さいため
に定着性が著しく減少した。

本発明は、フィルム（シート）の一面側に加熱体を配置
し、他面側に画像担持体を密着させ、フィルムを介して
該画像担持体に熱エネルギーを付与する定着装置に関し
て、フィルムの引っ張り伸びを少なくしてフィルムの駆
動安定性を向上させ、かつ熱効率をよくすることで、こ
の種の装置の耐久性・信頼性を向上させることを目的と
する。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、フィルムの一面側に加熱体を配置し、他面側
に画像担持体を密着させ、フィルムを介して該画像担持
体に熱エネルギーを付与する加熱装置であり、前記フィ
ルムは耐熱性樹脂から成り、０．１〜３０％（ｗｔ％．
以下同じ）、望ましくは１〜３０％の無機フィラーを含
有している、ことを特徴とする定着装置である。

また本発明は上記の装置において、無機フィラーが、２
．ＯｘｌＯ−３ｃａｌｌ／ｃｍ−ｓｅｃ−ｄｅｇ以上の
熱伝導率を有するものであること、導電性の針状体であ
ること、絶縁性であること、などを特徴とする定着装置
である。

（作　用〉 上記構成による作用を、第１図に示した本発明にしたが
う画像定着装置１１を例にして説明する。

（１〉画像定着装置１！の全体構成 まず第１図例装置の構成を説明する。

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、該両ロ
ーラ２５・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３部材２５・２６
・２０間に懸回張設してある。

従勤ローラ２６はエントレスベルト状の定着フィルム２
４のテンションローラな兼ねさせており、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（ＩＩから搬
送されてくる未定着トナー画像Ｔａを上面に担持した画
像拒持体（記録材）たる転写材シ一ト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。

図には省略したけれども、長期の使用に際してのエント
レスベルト状の定着フィルム２４の片寄りを防止するム
にローラ２４・２５、加熱体２０に懸回した該フィルム
２４の前実のテンションを変化させたり、ローラの前奥
の高さ位貿を変化させる等のフィルム寄り制御装置を備
えている。

本例装置１１におけるフィルム寄り制御は従動ローラ２
６の片端を上下制御させることにより行なっている。す
なわち従勤ローラ２６の手前端を−Ｅげるとフィルムは
手前に移動し、下げると逆に移動する。

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２ｏ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、転写材シ一トＰの搬送方向に順方向の反
時計方向に回転する。

加熱体としての低熱容量線状加熱体２ｏは本例のものは
、定着フィルム横断方向（フィルム幅方向）を艮手とす
る横長の剛性・高耐熱性・断熱性をイｆするヒータ支持
体２７と、この支持体の下面側に長子に沿って一体に取
付け保持させた、発熱体２２・検ｍ素子２３等を具備さ
せたヒータ基板２１を存してなる。

ヒータ支持体２７は加熱体２０を定着装＠１１及び画像
形成装置全体に対し断熱支持するもので、例えばｐｐｓ
　（ポリフェニレンサルファイト）・ＦＡＩ（ボリア茗
トイミド）・ＰＩ（ボリイミト）・ＰＥＥＫ　（ポリエ
ーテルエーテルケトン）・液晶ボ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
の複合材料などで構成できる。

ヒータ韮板２１は一例として厚み１．０＋ａｍ・巾１０
ｍｍ・長さ２　４　０　ｍｍのアルミナ基板である。

発熱体２２は韮板２１の下面の略中央部に長手に沿って
、例えば．Ａｇ／Ｐｄ　（銀パラジウム）等の電気抵抗
材料を厚み約１０μ備・巾１〜３ｍｓにスクリーン印刷
等により塗エし、その上に表面保護層として耐熱ガラス
２１ａを約ｌＯμ−コートしたものである。

検温素子２３は一例として基板２１の上面（発熱体２２
を設けた面とは反対側の面）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。検温素子としては，他に低熱容量のサ
ーミスタなどを基板２ｌに当接配置する構成にしてもよ
い。

本例の加熱体２０の場合は、線状又は帯状をなす発熱体
２２に対し、その長手方向両端部より通電し、発熱体２
２を略全長にわたって発熱させる。通電はＡＣＩＯＯＶ
であり、検温素子２３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、通電電力を制御している。

（２）定着実行動作 画像形成スタートイ３号により画像形成装置が画像形成
動作して転写部（８）から定着装置１ｌ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一ト
Ｐはガイト２９に案内されて加熱体２０と加圧ローラ２
８との圧接部Ｎの、定着フィルム２４と加圧ローラ２８
との間に進入して、未定着トナー画像面がシ一トＰの搬
送連度と同一速度で同方向に回動状態の定着フィルム２
４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と一緒の亀なり状態で加熱体２０と加
圧ローラ２８との相互圧接部Ｎ間を挟圧力を受けつつ通
過していく。

加熱体２０は画像形成スタート信号により所定のタイミ
ングで通電加熱されるので、トナー画像Ｔａは圧接部Ｎ
において加熱を受けて軟化・溶融像Ｔｂとなる。

定着フィルム２４は、支持体２７のｌｔｌｌ′４Ａの大
きい（曲率半径が約２　ＩＩｌｍ）エッジ部Ｓにおいて
、急角度（屈曲角度θか略４５゛）で走行方向が転向す
る。従って、定着フィルム２４と重なった状態で圧接部
Ｎを通過して搬送されたシ一トＰは、エッジ部Ｓにおい
て定着フィルム２４から曲率分離し、排紙トレイ（１２
〉へ琲紙されてゆく。

琲紙される時までにトナーは十分冷却固化しシ一トＰに
完全に定着した状態（トナ−画像Ｔｃ）となっている。

木例で用いたトナーは加熱溶融時の粘度が十分高いので
，定着フィルム２４と分離する際のトナー温度かトナー
の融点以Ｌであっても、トナー同士の固着力が定着フィ
ルム２４に対するトナーの粘着力より極めて大きい、従
って定着フィルム２４とシ一トＰの鴫反に際し、定着フ
ィルム２４に対するトナーオフセットは実質的に発生す
ることはない。

また，本例において加熱体２０のうち発熱体２２及び基
板２１の熱容量が小さく、かつこれらが支持体２７によ
り断熱支持されているので、圧接部Ｎにおける加熱体２
０の表面温度は短時間にトナーの融点（又はシ一ト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，
加熱体２ｏをあらかじめ昇漏させておく（いわゆるスタ
ンバイ温調）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。

定着フィルム２４はエンドレス状に限らず、第２図例装
置１１のようにフィルム送り出し％３０にロール巻に巻
回した有端の定着フィルム２４を加熱体２０と加圧ロー
ラ２８との間を経山させて巻取り−３１に係１ヒさせて
、送り出し軸３ｏ側がら巻取り蝕３ｌ側へ転写材シー１
−　Ｐの搬送速度と同−速度をもって走行させる構成と
することもできる。

（３）定着フィルム２４について 本発明においては前記のようにフィルム２４について、
０．１〜３０％，望ましくは１〜３０％の無機フィラー
を含有させたものとすることに特徴があり、これにより
後述の実施例に示したように、熱時の引っ張り強度が増
し、熱伝導率も上がるために定着効率が上がり、加熱体
の制御温度を下げても十分な定着性を得ることができ、
フィラーの混入によりフィルム面に微小な凸凹が生じる
ので或はフィルム面に離型層を形成具備させることで、
フィルムと、加熱体や駆動ローラとの摩擦抵抗が減少し
フィルム寄り制御がよりスムーズになり、この種の装置
の耐久性・信頼性か向上することを見出して本発明を完
成したものである。

第３図（ａ）・（ｂ）・（ｃ）は夫々本発明に係るフィ
ルムの層構成の各種形態を示す断面模型図である。

第３図（ａ）は耐熱樹脂材料１０１に無機フィラー１０
２を配合含有させてなるフィルムである，このようなフ
ィルム２４は、耐熱ＭＡ脂材料としての例えばボリイミ
ト前駆体容液中に無機フィラー、例えばカーボンを分散
させ、この液を型に塗布後、加熱してイミド化させて型
から分離する、等して得ることができる。

第３図（ｂ）は耐熱樹脂材料１０１に針状の無機フィラ
ー！０２（例えばＳｉＣウィスカー）を配合含有させて
なるフィルムであり、更にその画像担持体当接面に踵型
層１０３を（例えばＰＦＡ網脂）を形成具備させた形態
のフィルムである。

第３図（ｃ）は耐熱樹脂材料１０１に無機フィラー１０
２（例えばシリカ〉を配合含有させてなるフィルムであ
り、更にその画像担持体当接面にプライマー１０４を介
して離型層１ｏ３（例えばＰＴＦＥ樹脂）を形成具備さ
せた形態のフィルムである。

定着フィルム２４は総圧Ｚｏｏμｍ以下好ましくは５０
μ国以下、駆動安定性の而から１０μｍ以上が好ましい
。材質は耐熱性があれば上記ボリイミト樹脂に限定され
ることなくポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）・
ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）・ポリエーテルイミト
（ＰＥＩ）等の耐熱樹脂を使用できる。

離型層１０３はトナーあるいは記録材上の網脂とフィル
ムか冷却後分離する場合は存在しなくてもよいが、ＰＴ
ＦＥ−ＰＦＡ−ＦＥＰ等のフッ素樹脂やシリコン樹脂等
の耐熱高離型層を設けることかより好ましい。

ポリイミド等の耐熱樹脂中に分散する無機フィラーはカ
ーボン・シリカ・金属等の耐熱無機材料の粉末或はウィ
スカーを使用することが出来るが、フィルム円材たる耐
熱樹脂となじみが悪い組み合わせの場合には逆に強度を
落とすことがあるので、選択なｔ｝Ｅ意したり、必要に
よりフィラーに表面処理を施す。

無機フィラー１０２の配合量は少な過ぎると実用効果が
小さく、３０％以上混入するとペースフィルムの強度が
坪しく低下するので、０．１〜３０％望ましくは１〜３
０％とした。

フィルムの熱効率を良くするために胤機フィラー１０２
は２．０ｘｌＯ−”ｃａｕ／ｃｍ・５ｅｃ−ｄｅｇ以上
の熱伝導率を有するものを用いるのがよい。

無機フィラー１０２は導電性の針状体のものを用いると
、該導電性針状体であるフィラー１０２（第３図（ｂ）
）に対する電荷集中効果によりフィルムの除電効果が高
まり、フィルム２４の帯電を防止する上で効果がある。

又、加熱体２０側の通電発熱体についてその表面保護贋
２　１　ａ、即ちフィルム２４やシ一トＰに直接に接す
る層２１ａにビンホールが存在して通電発熱体側の電處
が該ビンホールからリークすることによる悪影響を防と
する目的においては無機フィラー１０２は上記とは逆に
絶縁性にするとよい。

耐熱層１０１・１０２に対するｍ型層１０３の積層形成
は離型層フィルムの接着ラミネート、離型ｈウ材料の静
電塗装（コーティング）・蒸着・ＣＶＤ等の成膜技術に
よる積層、耐熱層材料と離型肋材料の共押し出しによる
２層フィルム化等で行なうことかできる。

課型層１０３にカーポンプラック・グラファイト・導電
性ウィスカ等の導電剤を混入する等の方広により、定着
フィルム２４の表面の抵抗値をドげてもよい。これによ
り、定着フィルム２４のトナー当接面の帯電を防止でき
る。定着フィルム２４のトナー当接面が絶縁性の場合、
定着フィルムの前記表面が帯電し、記録材たるシートＰ
上のトナー画像を乱したり、トナー画像が定若フィルム
２４に転移（いわゆる帯電オフセット〉シたりする場合
があるか，−ヒ記の対策によりこれらの問題が回避でき
る。

（実施例） （１）画像形成装置例（第４図） 第４図は前述（作用）の項で例示した本発明にしたがう
第１図示の装置１ｌを画像定着装置として組み込んで使
用した画像形成装置の−例を示している。

本例の画像形成装置は原禍載置台往復動型・回転ドラム
型・転写式の電子写真複写装置である。

１００は装置機筺である。ｌは該機筺のＥ面板１　００
ａ上に配設したガラス板等の透明板部材よりなる往複動
型の原禍載置台であり、機筺上面板１００ａ上を図而上
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は原梢であり、複写すべき画像面側を下向きにして原
植載置台１の上面に所定のａ置基準に従ってａ置し、そ
の上に原槁江着板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１　００ａ而に原Ｍ４械置台ｌの
往復移動方向とは直角の方向（紙而に屯直の方向）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Ｍ４載置台１上に載置セットした原ＭＧの下
向き画像面は原槁載置台１の右方ａへの往動移動過程で
右辺側がら左辺側にかけて順次にスリット開口部１００
ｂの位置を通過していき、その通過過程でランブ７の光
Ｌをスリット開口部１００ｂ．透明な原Ｍ４Ｉｉ！置台
１を通して受けて照明走査される。その照明疋査光の原
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
トラム３面に結像露光される。

感光トラム３は例えば酸化亜鉛感光層・有機゛ｒ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ｂの時計方向に回転駆動され、その
回転過程で帯電器４により正棒性又は負極性の一様な帯
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Ｂ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酉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益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一ト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か給送ローラ６の同
転により１枚宛繰出し給送され、次いでレシストローラ
９により、トラム３ヒのトナー画像形成部の先端が転写
放電番８の部位に到達したとき転写材シ一トＰの先端も
転写放電番８と感光トラム３との間位置にＦ度到達して
両者致するようにタイミングとりされて同１１１給送さ
れる。そしてその給送シ一トの而に対して転写放電器８
により感光ドラム３側のトナー画像か順次に転写されて
いく。

転写部８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面から舶次に分端されて搬送装訳
１０によって定着装置１１に導かれて前述（作用）の項
で説明したように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（コビー）として機外の琲
紙トレイｌ２上に琲出される。

一方、トナー画像転写後の感光トラム３の而はクリーニ
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）他の定着装置構成例ｌ（第５図）７ＩｒＪ５図は
定着装置１１の他の構成例を示している。

３２は加熱体としての加熱ローラであり、ヒータ３３を
内蔵し、検温素子４１によって検出された加熱ローラ表
面温度に応じてヒータ３３を適宜発熱させることにより
、加熱ローラ３２の表面を所定の温度に維持できる。

３４は加熱ローラ３２よりもシ一トＰの搬送方向下流側
に配置した小径の分離上ローラである。

２５は定着フィルム２４を回転走行させる駆動ローラで
あり、２６は定着フィルム２４に常に適度のテンション
を付勢する従動ローラである。

なお、駆動ローラ２５と加熱ローラ３２は共にシ一トＰ
の搬送速度と同一速度で時計方向に回動駆動される。

定着フィルム３４は本発明に従う構成のもので、上記互
いに並行の４部材３２・３４・２５・２６間に懸回張設
してある。

３６は加熱ローラ３２の下側に対向して配設された加圧
ローラ、３５は分離上ローラ３４の下側に対向して配設
した分屠下ローラ、３７は加圧ローラ３６と分離下ロー
ラ３５の間に悲回張設したエンドレスベルト状の搬送ベ
ルト（バックアッブベルト）である。

加圧ローラ３６は表層をシリコンゴム等の弾性体で形成
したローラである。この加圧ローラ３６と加熱ローラ３
２の間に、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不図示の付勢手段によ
り例えば総圧４〜７ｋｇの当接圧を得ている。

加熱ローラ３２の回転駆動により加圧ローラ３６が従動
回転して、搬送ペルト３７もシ一トＰを定着フィルム３
４に圧接しつつ、シ一トＰの搬送速度と同一速度で反時
計方向に回動する。

画像形成スタート信号により複写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
ナー匝像Ｔａを上面に担持した転写材シ一トＰは、加熱
ローラ３２が回転駆動され、従って定着フィルム２４及
び搬送ベルト３７が回動している状態において、ガイト
２９に案内されて加熱ローラ３２と加圧ローラ３６との
圧接部Ｎの定着フィルム２４と搬送ベルト・３７との間
に進入して、未定着トナー画像面かシ一トＰの搬送速度
と同一速度で同方向に回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ローラ３２と加
圧ローラ３６との相互圧接部Ｎ間を挟圧力受けつつ通過
していく。

相互圧接部Ｎを通過する過程において，シートＰ上のト
ナー画像Ｔａは加熱受けて軟化・溶融像Ｔｂとなる。

加熱ローラ３２と加圧ローラ３６との相互圧接部Ｎを通
過したシート部分は、分離上ローラ’３　４の位置へ到
達するまでの間は、加熱ローラ３２と分離上ローラ３４
の間で展張して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。搬送ベルト３７はシ一
トＰの裏面を支えてシ一トＰと定着フィルム２４との密
着を雑持する作用をはたす。この搬送過程Ｃにおいて、
軟化・溶融トナー像Ｔｂの熱が放熱されて、冷却・固化
トナー像Ｔｃとなる。

この放熱・冷却過程におけるトナー放熱は、本例の場合
は自然放熱冷却であるが、放熱熱フィンや送風手段等の
配設により強制的に放熱冷却してもよい。

そして分ｍ−Ｅローラ３４の位置Ｓまで搬送されると、
定着フィルム２４は曲率の大きい分離上ローラ３４の面
に沿ってシートＰ面から離れる方向に走行方向が転向さ
れ、定着フィルム２４とシ一トＰとが互いに分離して、
シートＰ　ｔＪＦ紙トレイ１２へ排紙されていく。この
分離時点までにはトナーは十分に冷却固化Ｔｃして、シ
一ト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
っているので、定着フィルム２４とシ一トＰの分離は定
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である加熱ローラ３２の温度
を、従来の加熱ローラ定着方式では高温オフセットを生
ずる温度より高く設定することが可能となり、定着性が
向上する。また、加熱体の許容温度範囲が高温側に広く
、温度制御の簡略化が可能となる。

また多色特に３色以上のトナー画像を定着処理する際に
、高温で十分溶融できるため混色が容易である。また２
一旦トナーを溶融し、定着フィルム２４に密着した状態
で冷却固化せしめた後に定着フィルム２４から剥離する
ので、トナー像の表面性を定着フィルムの表面性になら
わせることが可能となる。従って例えば定着フィルム２
４の表面を平滑にすれば、トナー像Ｔｃの表面に銀塩写
真のような光沢を与えることが可能となる。

また、定着フィルム２４を前記のように薄肉化すること
により、定着フィルムの蓄熱を防止してトナー像の冷却
工程を効率化している。また、定着フィルムとして樹脂
製の薄肉フィルムを用いた場合、トナー像への密着性が
良くなり、熱伝達効率が向上した。

（３）他の定着装置構成例２《第６図）第５図例装置に
おいて２加熱体３２は加熱ローラに限らず、第６図に示
すように、第１図例装置で示した固定加熱体２０を用い
てもよい。この場合上３Ｃの効果に加え、発熱体２２と
基板２１の熱容損が小さく、しかも断熱されているので
、昇瓜連度が速く、スタンバイ′ｆＡ３Ｉを必要としな
いという利点がある。

また、第５図例装置の分離上ローラ３４の代りに、第６
図例装置のようにさらに大きな曲率の端而を有する分離
ステイ３８を配置することにより、定着フィルム２４か
らシ一トＰをさらに確定に分離可能となる。

（５）他の定着装置構成例３（第７図）第７図例装置は
第１図例装置において、加熱体２０の代りに耐熱ガラス
等の透九部材３９を配し、該部材を介してエンドレス定
着フィルム２４の内部に配置したハロゲンランプ等の輻
射熱源４０によりトナー像を加熱する構成にしてある。

この実施例の場合、定着フィルム２４としては幅射熱波
長に対し透明なものが好ましい。そこで、本実施例では
一例として無機フィラーを含イｆするポリイミドから成
る耐熱層１０１・１０２（第３図（ｂ））に透明のシリ
コン樹脂から成る離型層１０３を形成したフィルム２４
を用いている。

本実施例装置の場合は、輻射による加熱であるので、ト
ナーを瞬時に昇温加熱溶融可能である。

従ってシ一トＰが圧接部Ｎにある時のみ加熱すればよい
ので省電力が可能であり、また機内昇温も少ない。

（６）実行例 ■耐熱フーｆルム母材樹脂１０１としてポリイミド樹脂
を用い、添加無機フィラー１０２としてカーボンを用い
、カーボン３％含有の第３図（ａ）のような層形態の厚
さ４５μｍ・周長３００ｒｎｒｎ・幅２５０ｍｍのエン
ドレスフィルム２４を調整した。

このエントレスフィルムを定着フィルム２４として第５
図例装置に装着使用し、ヒータ温！１温度１９０°Ｃ、
フィルムテンション１２．０ｋｇ、フィルム駆動速度６
０ｍｍ／ｓｅｃで稼動させたところ、３０，０００枚コ
ぐ一後であっても、フィルム２４の周長の伸びは０．４
５ｍｍで、フィルムの寄り制御装置（不図示）による寄
り制御はスムーズでフィルムシワの発生はみられず、フ
ィルム駆動安定性が良好であった。

■耐熱フィルム母材樹脂１０１としてポリイミド樹脂を
用い、添加無機フィラー１０２としてＳｉＣウィスカー
を用い５ウィスカーを５％含右した厚さ４５μｍの耐熱
フィルムに、更に画像担持体に当接する側のｍｊに離型
層１０３としてＪｌｌＩさｌ５μｍのＰＦＡＩ脂コーテ
ィング層を形成した第３図（ｂ）のような層形態のエン
トレスフィルム２４を調製した。

このエンドレスフィルムを定着フィルム２４として第１
図例装置１１に装着使用し、温調温度１８５°Ｃ、フィ
ルムテンション１２．０ｋｇ、フィルム駆動速度６　０
　ｍ　ｍ　／　ｓ　ｅ　ｃで稼動させたところ、３０，
０００枚コピー後でもフィルムの周長の伸びは０．２８
ｍｍで、フィルムの宵り制御はスムーズでフィルムシワ
の発生はみられず、フィルム駒動安定性が良好であった
。

■耐熱；り材樹脂１０１としてポリイミド樹脂を用い、
添加無機フィラー１０２としてシリカを用い、画像担持
体に当接する側の面にブライマー１０４を介してＰＴＦ
Ｅの離型層１０３を形成した第３図（ｃ）のような層形
態のエンドレスフィルム２４を調製した。

このエントレスフィルムを定着フィルム２４として第１
図例装置１１装着使用し、上記■と同様の条件で稼動さ
せたところ、３０，０００枚コピー後であってもフィル
ムの伸びは０．３５ｍｍで、フィルムの寄り制御はスム
ーズでフィルムシワの発生はみられず、フィルム駆動安
定性が良好であった。

■フィラーの効果をみるために表１に示したような仕様
のサンプルフィルム１〜４を調製した。そして、それ等
の定着可ｔ＠温度とフィルム伸び％（３０，０００枚コ
ピー使用後）を調べた。その結果を表ｌに合わせて示し
た。

表 ｌ フィルムの耐熱樹脂中に無機フィラーを混入させること
により、フィラー無添加のサンプル１と、添加したサン
プル２〜４との対比からわかるように、熱時の引っ張り
強度（フィルム伸び％）を増すことかできる。そしてフ
ィルムの熱伝導率も上がる為に定着効率が上がりヒータ
の制御温度（定着可能温度）を下げても十分な定着性を
得ることができるので、更なる定着フィルムの長寿命化
を計ることができる。

又、フィラーを混入することにより、フィノ′レム面に
微小な凸凹が生ずるので或は離型層を形成具備させるこ
とで、フィルムと加熱体或は駆動ローラとの｝ｇ擦抵抗
が減少し、フィルムの寄り制御がよりスムーズになると
いう効果がある。

（発明の効果） 以上本発明に依れば、この種の定着装置についてフィル
ムの引っ張り伸びが少なくなり、フィルム駆動安定性が
増し、かつ熱効率のよい定着装置を提供することが可能
となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う定着装置の一例の構或図、第２図
は定着フィルムとして有端フィルムを用いた装置の一例
の構或図、第３図（ａ）（ｂ）・（ｃ）はフィルムの層
構成を示す断面模型図、第４図は第１図例の定着装置を
組み込んだ画像形成装置の−例の概略図、第５図乃至第
７図は夫々定着装置の他の構成例の図である。 ２４はフィルム、２０・３２・３９・４０は加熱体、Ｐ
は画像担持体（記録材）としての転写材シート。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）フィルムの一面側に加熱体を配置し、他面側に画
   像担持体を密着させ、フィルムを介して該画像担持体に
   熱エネルギーを付与する定着装置であり、前記フィルム
   は耐熱樹脂から成り、０．１〜３０ｗｔ％の無機フィラ
   ーを含有している、ことを特徴とする定着装置。
2. （２）無機フィラーは２．０×１０＾−＾３ｃａｌ／ｃ
   ｍ・ｓｅｃ−・ｄｅｇ以上の熱伝導率を有するものであ
   る、ことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. （３）無機フィラーは導電性の針状体である、ことを特
   徴とする請求項１又は同２記載の定着装置。
4. （４）無機フィラーは絶縁性である、ことを特徴とする
   請求項１・同２又は同３記載の定着装置。