JPH0444078A - 加熱装置 - 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、加熱体に圧接させて移動駆動させた耐熱性フ
ィルムの加熱体側とは反対面側に、顕画像を支持する記
録材を導入して密着させてフィルムと一緒に加熱体位置
を通過させることで加熱体の熱をフィルムを介して導入
記録材に与える方式（フィルム加熱方式）の加熱装置に
関する。

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・印刷紙なと）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。

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。

（背景技術） 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か多用され
ている。

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、高周波加熱方式なと種々の
方式のものか知られている。

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祠な有し、ヒータの熱をフィル
ムを介して記録材へイ」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。

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相
持前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層との間に搬
送導入される画像定着すべき記録材と順方向に略凹−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て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
ィルムを介して註ヒータで加熱して顕画像（未定着トナ
像）に熱エネルギーを付与して軟化・溶融せしめ次いて
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。

この任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ェイトタイム
短縮化（クイックスタート）か可能となる、その他、従
来装置の種々の欠点を解決できるなとの利点を有し、効
果的なものである。

第１２図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。

５１はエンドレスヘルド状の耐熱性フィルム（以下定着
フィルム又はフィルムと記す）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
に懸回張設しである。

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１〜ナー画像Ｔａを１
−而に担持した被加熱材とじての記録材シートＰの搬送
速度（プロセススど−ド）と略凹し周速度をもって回転
駆動される。

５５は加圧部材としての加圧ローラであり、前記のエン
ドレスヘルド状の定着フィルム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。

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（ペース材）５６・通電発熱抵抗体
（発熱体）５７・表面保、７Ｍ層５８・検温素子５９等
よりなり、断熱材６０を介して支持体６１に取付けて固
定支持させである。

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
定着トナ画像面か記録材シートＰの搬送速度と同一速度
で四方向に回動駆動状態の定着フィルム５１の下面に音
名してフィルムと一緒の重なり状態て加熱体５４と加圧
ローラ５５との相互圧接部Ｎ間を通過していく。

加熱体５４は所定のタイミングで通′１”に加熱されて
該加熱体５４側の熱エネルギーかフィルム５１を介して
該フィルムに密着状態の記録材シート２側に伝達され、
トリー−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。

回動駆動されている定着フィルム５１は断熱材６００曲
率の大きいエツジ部Ｓにおいて、急角度で走行方向か転
向する。従って、定着フィルム５１と屯なった状態て圧
接部Ｎを通過して搬送された記録祠シートＰは、エツジ
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。

Ｕ１紙部へ至る時までにはトナーは十分冷却固化し記録
材シー１〜Ｐに完全に定着ＴＣＬ／た状態となフている
。

（発明か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。

駆動ローラ５２と従動ローラ５３間や、それ等のローラ
と加熱体５４間の平行度などアライメントか狂った場合
には、これ等の部材５２・５３・５４の長手に沿ってフ
ィルム幅方向の一端側又は他端側への非常に大きな寄り
力か働く。

フィルム５１の寄り位置によってはフィルムの搬送力の
バランスが崩れたり、定着時の加圧力のバランスか均一
にならなかったり、加熱体１９の温度分布のバランスが
崩れる等の問題か生しることもある。

そこでフィルムの寄り移動を充電的に検知するセンサ手
段、その検知情報に応してフィルムを寄り移動方向とは
逆方向に戻し移動させる手段例えばソレノイド等を用い
てフィルムピンチローラ等の角度を変化させる手段機構
等からなるフィルム寄り移動制御機構付加するとを装置
構成の複雑化・大型化・コストアップ化等の一因となる
。

フィルムの寄り力か比較的小さい場合はフィルムの幅方
向両側にフランジ部材を配置してフィルム幅方向の一方
側又は他方側に寄り移動するフィルムの端部な受は止め
させてもフィルム端部に座屈や端部折れ等のダメージを
与えないでフィルム寄り移動を規制することが可能であ
るか、この場合、フィルムの幅寸法なＣとし、フィルム
幅方向両側の規制フランジ部材のフィルム端部規制面間
の間隔寸法を（フランジ間隔寸法）をＧとしたとき、常
温時におけるフィルムの幅寸法Ｃとフランジ間隔寸法Ｇ
をＣ＝Ｇに設定してフィルムの両端部をフランジ部材で
規制するようにすると、装置稼動時には加熱体の熱によ
るフィルムの熱膨張によりＣ＞Ｇの状態を生しる。

このＣ＞Ｇの状態では両側のフランジ部材のフィルム端
部規制面に対するフィルム端部当接圧力（端部圧）か増
大してそれに耐え切れずにフィルムは端部折れ・座屈等
のダメージを受けることになると共に、フィルム端部圧
の増加によりフィルムの端部と両側のフランジ部側のフ
ィルム端部規制面間での摩擦力も増大するためにフィル
ムの搬送力が低下してしまうことにもなる。

本発明は上述のような問題点を解消したフィルム加熱方
式の加熱装置を提供することを目的とする。

く問題点を解決するための手段） 本発明は、 固定の加熱体と、 この加熱体に内面が対向圧接されて移動駆動されるエン
ドレスの耐熱性フィルムと、前記加熱体との間に前記フ
ィルムを挟み込んてニップ部を形成し、そのニップ部に
おけるフィルム外面との間に導入された、顕画像を支持
する記録材をフィルムを介して加熱体に圧接させる部材
と、 フィルムの幅方向両側に位置してフィルム幅方向に寄り
移動したフィルムの端部を受は止めてフィルム寄り移動
を規制する規制フランジ部材と、 を有し、フィルムの幅方向寸法なＣとし、フィルム幅方
向両側の規制フランジ部材のフィルム端部規制面間の間
隔寸法なＧとしたとき、Ｃ＜Ｇである、 ことを特徴とする加熱装置 である。

（作　用） （１）フィルムを駆動させ、加熱体を発熱させた状態に
おいて、フィルムを挟んで加熱体と圧接部材との間に形
成させたニップ部のフィルムと圧接部材との間に記録材
を顕画像担持面側をフィルム側にして導入すると、記録
材はフィルム外面に密着してフィルムと一緒にニップ部
を移動通過していき、その移動通過過程てニップ部にお
いてフィルム内面に接している加熱体の熱エネルギーが
フィルムを介して記録材に付与され、顕画像を支持した
記録材がフィルム加熱方式で加熱処理される。

（２）またフィルムの寄り移動規制はフィルム幅方向両
側に位置してフィルム幅方向に寄り移動したフィルム端
部を受は止める規制フランジ部材で行わせるものとし、
この場合、フィルムの幅寸法Ｃとフランジ間隔寸法Ｇに
ついてＣ＜Ｇの寸法関係に設定することによって、加熱
よりフィルムか膨張しても、膨張量以上の隙間（Ｇ−Ｃ
）をフィルムの両端部とフランジ部材のフィルム端部規
制面間に設けることによりフィルムの両端部か同時にフ
ランジ部材のフィルム端部規制面に当接することはない
。

従ってフィルムが熱膨張してもフィルム端部圧接力は増
加しないため、フィルムの端部ダメージを防止すること
か可能になると共に、フィルム駆動力も軽減させること
ができる。

このようにフィルム端部をフィルム幅方向両側のフラン
ジ部材で規制してフィルムの寄り移動を制御する構成は
簡単な手段構成であり、この手段構成は前述第１２図例
の装置のようにフィルムを全周的に張り状態にして移動
駆動させるテンションタイプの装置構成のものにも、ま
た後述の実施例装置のようにフィルムをその周長の少な
くとも一部には張りを作用させないで移動駆動させるテ
ンションフリータイプ（テンションを加わえない状態）
の装置構成のものにも採択できるが、特に後者のテンシ
ョンフリータイプの装置はフィルムの寄り移動力か本来
的に小さくなる特長を存しているからフィルム寄りの移
動でフィルム端部かフランジ部材に押圧状態になっても
フィルム端部かダメージを受けることかなく、適用する
に最適であり、その採択により装置構成の簡略化・小型
化・低コスト化等か可能となる。

（実　Ｍｉ　　例） 図面は本発明の一実施例装置（画像加熱定着装置１００
）を示したものである。

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

１は板金製の横断面上向きヂャンネル（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に体に具備させた左側壁板と
右側壁板、４は装置の一七カバーであり、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に対してねし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。

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対の軸受部材である。

１０は後述する加熱体との間でフィルムを扶んてニップ
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である。

１３は、板金製の横長のステーであり、後述するフィル
ム２１の内面ガイド部材と、後述する加熱体１９・断熱
部材２０の支持・補強部材を兼ねる。

このステー１３は、横長の平な底面部１４と、この底面
部１４の長手両辺にから夫々一連に立ちｌ−からせて具
備させた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
せた左右一対の水’￥−’Ｊｔり出しラグ部１７・１８
を有している。

１９は後述する構造（第６図）を有する横長の低熱容量
線状加熱体であり、横長の断熱部材２０に取付は支持さ
せてあり、この断熱部材２０を加熱体１９側を下向きに
して前記ステー１３の横長底面部１４の下面に並行に一
体に取付は支持させである。

２１はエンドレスの耐熱性フィルムであり、加熱体１９
・断熱部材２０を含むステー１３に外嵌させである。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・断熱部材２０を含むステー１３の外周長はフィル
ム２１の方を例えば３ｍｍはど大きくしてあり、従って
フィルム２１は加熱体１９・断熱部材２０を含むステ＝
１３に対して周長が余裕をもってルーズに外嵌している
。

２２・２３はフィルム２１を加熱体１９・断熱部材２０
を含むステー１３に外嵌した後にステ１３の左右端部の
各水平張り出しラグ部１７・１８に対して嵌着して取付
は支持させた左右一対のフィルム端部規制フランジ部材
である。後述するように、この左右一対の各フランジ部
材２２・２３の凹座の内面２２ａ・２３ａ間の間隔寸法
Ｇ（第８図）はフィルム２１の幅寸法Ｃ（同）よりもや
や大きく設定しである。

２４・２５はその左石一対の各フランジ部材２２・２３
の外面から外方へ突出させた水平張り出しラグ部てあり
、前記ステー１３側の外向き水Ｉε張り出しラグ部１７
・１８は夫々このフランジ部材２２・２３の上記水平張
り出しラグ部２４・２５の肉厚内に具備させた差し込み
用穴部に十分に嵌入していて左右の各フランジ部材２２
・２３をしっかりと支持している。

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！ゴ側壁板２・３間に入れ込み、左右の
軸受部材８・９か長穴６・７の下端部に受は止められる
位置までトーろす（落し込み式）。

次いて、ステー１３、加熱体１９、断熱部材２０、フィ
ルム２１、左右のフランジ部材２２・２３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、かつ断熱部材２０の左右の外方突出端と
左右のフランジ部材２２・２３の水平張り出しラグ部２
４・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かフィルム２１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
は止められるまで下ろす（落し込み式）。

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、左右の各フランジ部材２２・２３のラグ部
２４・２５の」−に夫々コイルばね２６・２７をラフ部
七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、十カバー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１−記セットした
コイルばね２６・２７の上端に夫々月見：させて各コイ
ルばね２６・２７をラグ部２４・２８．２５・２９間に
押し縮めなから、左右の側壁板２・３のト端部間の所定
の位置まで嵌め入れてねし５て左右の側壁板２・３間に
固定する。

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、断熱部材２０、フィルム２１、
左右のフランジ部材２２・２３の全体か下方へ押圧付勢
されて加熱体１９と加圧ローラ１０とかフィルム２１を
挟んて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。

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断熱部材２０の左右両端部に夫々嵌
着した、加熱体１９に対する電カイＪｔ給用の給電コネ
クタである。

３２は装置フレーム１の面面壁に取付けて配設した被加
熱材人口カイトであり、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
トをＰ（第７図）フィルム２１を挟んで圧接している加
熱体１９とローラ１０とのニップ部（加熱定着部）Ｎの
フィルム２１とローラ１ｏとの間に向けて案内する。

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（分離カイト）であり、−に記ニップ部
を通過して出た記録旧シートを下側のＨ１′出ローラ３
４と上側のピンヂコロ３８とのニップ部に案内する。

υＦ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
支持させである。ピンヂコロ３８はその軸３９を一］ニ
カハー４の後面壁の一部を内側に曲げて形成したフック
部４０に受は入れさせて０重と押しばね４１とにより排
出ローラ３４の上面に当接させである。このどンチコロ
３８は排出ローラ３４の回転駆動に従動回転する。

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キア、Ｇ３は右なしく右側壁板３
から外方へ突出させたυ［出ローラ軸３５の右端に固着
した第３キア、Ｇ２は右側壁板３の外面に枢着して設け
た中継キアとしての第２ギアであり、１−記の第１ギア
Ｇ１と第３キアＧ３とに噛み合っている。

第１キアＧ１は不図示の駆動源機構の駆動キアＧＯから
駆動力を受けて加圧ローラエ０が第１図上反時旧方向に
回転駆動され、それに連動して第１キアＧ１の回転力が
第２キアＧ２を介して第３キアＧ３へ伝達されて排出ロ
ーラ３４も第１同士反時計方向に回転駆動される。

（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
第６図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。

第１キアＧ１に駆動源機構の駆動キアＧＯから駆動が伝
達されて加圧ローラ１０が所定の周速度で第７図り反時
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ＰＩ　Ｆ４力で送り移
動力かかかり、エンドレスの耐熱性フィルム２１か加圧
ローラ１０の回転周速と略同速度をもってフィルム内面
か加熱体１９面を慴動しつつ時計方向Ａに回動移動駆動
される。

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」−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は第７図に実線で
示したようにニップ部Ｎよりもフィルム回動方向上流側
であって該ニップ部近傍のフィルム内面カイト部分、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）−半面
部分に対して接触して摺動を生じなから回動する。

その結果、回動フィルム２１には一］二記の前面板１５
との接触摺動部の始点部０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にテンションが
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
いてのシワの発生か」二記のテンションの作用により防
止される。

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、人［二１カイト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との間に像担持面一に向きて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２１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
てニップ部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
に付惺されトナー画像Ｔａは軟化溶融像Ｔｂとなる。

ニップ部Ｎを通過した記録材シートＰはトナー温度かガ
ラス転移点より大なる状態でフィルム２１而から離れて
出ロガイト３３で排出ローラ３４とどンチコロ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
かニップ部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。

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し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しを生じない。

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−Ｈにしかテンションか加わらないから、即ち非
駆動時（第６図）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。

またフィルム２１の非駆動時（第６図）も駆動時（第７
図）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（第
２図）、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。

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
の凹座内面２２ａ、或は右端縁が右側フランジ部材２３
の凹座内面２３ａに押し当り状態になってもフィルム寄
り力か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か座屈・破損するなどのタ
メーシを生じない。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ン部材２２・２３て足
りるので、この点ても装置構成の簡略化・小型化・低コ
ス１へ化かなされ、安価で信頼性の高い装置を構成でき
る。

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
薄肉て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」ニさせることができる。

（３）フィルム２１について。

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は総ノリ１
００μｍ以下、好ましくは４０μｍ以下、２０μｍ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。

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フツ化工ヂレンー
バーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（Ｐ
ＦＡ）・ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）　　
・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フツ化エヂレン樹脂）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・クラファイト・導電性ウィ
スカなど）を添加した離型性コート層を１０μｍ厚に施
したものなとである。

（４）加熱体１９・断熱部材２０について。

加熱体１９は前述第１２図例装置の加熱体５４と同様に
、ヒータ基板１９ａ（第６図参照）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。

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・１１１０ｍｍ
・長さ２４０ｍｍのアルミナ基板である。

発熱体１９ｂばヒータ基板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）、Ｔａ２Ｎ、ＲｕＯ２等の電
気抵抗材料を厚み約１０μｍ・［１１１〜３ｍｍ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
−トに表面保護層１９ｃとして耐熱カラスを約１０μｍ
コートしたものである。　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
。低熱容量のサミスタなども使用できる。

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。

通電はＡＣｌｏｏＶであり、検温素子１９ｃの検知温度
に応し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。

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１．９　ｂ・表面保護層１９ｃ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　”Ｃ）まで急速に温度上昇する。

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側の熱エネルギーか該フィル
ム２１を介して該フィルムに圧接状態の記録旧シー１−
　Ｐ側に効果的に伝達されて画像の加熱定着か実行され
る。

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をあらかしめ昇温させ
ておくいわゆるスタンバイ温調の必要がなく、省エネル
ギーか実現でき、しかも機内ｙ温も防止できる。

断熱部材２０は加熱体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・高耐熱性を有する、例えば
ｐｐｓ　（ポリフェニレンサルファイド）・ＰＡＴ（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
熱性樹脂である。

（５）フィルム幅Ｃとニップ長りについて。

第８図の寸法関係図のように、フィルム２１０つ幅寸法
なＣとし、フィルム２１を挟んて加熱体１９と回転体と
しての加圧ローラ１０の圧接により形成されるニップ長
寸法なりとしたとき、Ｃ＜Ｄの関係構成に設定するのが
よい。

即ち上記とは逆にＣ２０の関係構成でローラ１０により
フィルム２１の搬送を行なうと、ニップ長りの領域内の
フィルム部分が受けるフィルム搬送力（圧接力）と、ニ
ップ長りの領域外のフィルム部分が受けるフィルム搬送
力とか、前者のフィルム部分の内面は加熱体１９の面に
接して慴動搬送されるのに対して後者のフィルム部分の
内面は加熱体１９の表面とは祠質の異なる断熱部材２０
の面に接して慴動搬送されるので、大きく異なるために
フィルム２１の幅方向両端部分にフィルム搬送過程でシ
ワや折れ等の破損を生しるおそれかある。

これに対してＣ＜Ｄの関係構成に設定することで、フィ
ルム２１の幅方向全長域Ｃの内面が加熱体１９の長さ範
囲り内の面に接して該加熱体表面を摺動して搬送される
のでフィルム幅方向全長域Ｃにおいてフィルム搬送力が
均一化するので上記のようなフィルム端部破損トラブル
か回避される。

また回転体として本実施例で使用した加圧ローラ１０は
シリコンゴム等の弾性に優れたゴム材料製であるので、
加熱されると表面の摩擦係数か変化する。そのため加熱
体１９の発熱体１９ｂに関してその長さ範囲寸法をＥと
したとき、その発熱体１９ｂの長さ範囲Ｅに対応する部
分におけるローラ１０とフィルム２１間の摩擦係数と、
発熱体１９ｂの長さ範囲Ｅの外側に対応する部分におけ
るローラ１０とフィルム２１間の摩擦係数は異なる。

しかし、Ｅ＜Ｃ＜Ｄの寸法関係構成に設定することによ
り、発熱体１９ｂの長さ範囲Ｅとフィルム幅Ｃの差を小
さくすることかできるため発熱体１９ｂの長さ範囲Ｅの
内外てのローラ１０とフィルム２１との摩擦係数の違い
かフィルムの搬送に一旬えるＢ三ｐを小さくすることが
できる。

これによって、ローラ１０によりフィルム２１を安定に
駆動することか可能となり、フィルム端部の破損を防止
することか可能となる。

フィルム端部規制手段としてのフランジ部材２２・２３
のフィルム端部規制面２２ａ・２３ａは加圧ローラ１０
の長さ範囲内であり、フィルムか寄り移動してもフィル
ム端部のタメーシ防止がなされる。

（６）加圧ローラ１０について。

加熱体１９との間にフィルム２１を挟んでニップ部Ｎを
形成し、またフィルムを駆動する回転体としての加圧ロ
ーラ１０は、例えば、シリコンゴム等の離型性のよいゴ
ム弾性体からなるものであり、その形状は長平方向に関
してストレート形状のものよりも、第９図（Ａ）又は（
Ｂ）の誇張模型図のように逆クラウン形状、或いは逆ク
ラウン形状でその逆クラウンの端部なカット１２ａした
実質的に逆クラウン形状のものがよい。

逆クラウンの程度ｄはローラ１０の有効長さＨか例えば
２３０ｍｍである場合においてｄ−１００〜２００μｍ に設定するのかよい。

即ち、ストレート形状の場合は部品粒度のバラツキ等に
より加熱体１９とのニップ部Ｎにおいて該ローラにより
フィルム２１に加えられるフィルム幅方向に関する圧力
分布はフィルムの幅方向端部よりも中央部の方か高くな
ることがあった。つまり該ローラによるフィルムの搬送
力はフィルム幅方向端部よりも中央部の方が大きく、フ
ィルム２１には搬送に伴ない搬送力の小さいフィルム部
分か搬送力の大きいフィルム部分へ寄り向う力か働くの
で、フィルム端部側のフィルム部分かフィルム中央部分
へ寄っていきフィルムにシワを発生させることがあり、
更にはニップ部Ｎに記録材シートＰか導入されたときに
はその記録材シー１〜Ｐにニップ部搬送通過過程でシワ
を発生させることかある。

これに対して加圧ローラ１０を逆クラウンの形状にする
ことによって加熱体１９とのニップ部Ｎにおいて該ロー
ラによりフィルム２１に加えられるフィルム幅方向に関
する圧力分布は上記の場合とは逆にフィルムの幅方向端
部の方が中央部よりも大きくなり、これによりフィルム
２１には中央部から両端側へ向う力が働いて、即ちシワ
のばし作用を受けながらフィルム２１の搬送がなされ、
フィルムのシワを防止できると共に、導入記録材シート
Ｐのシワ発生を防止することが可能である。

回転体としての加圧ローラ１０は本実施例装置のように
加熱体１９との間にフィルム２１を挟んて加熱体１９に
フィルム２１を圧接させると共に、フィルム２１を所定
速度に移動駆動し、フィルム２１との間に被加熱材とし
ての記録旧シートＰが導入されたときはその記録材シー
１−　Ｐをフィルム２１面に密着させて加熱体１９に圧
接させてフィルム２１と共に所定速度に移動駆動させる
駆動部材とすることによりフィルムにかかる寄り力を低
減することか可能となると共に、ローラ１０の位置や該
ローラを駆動するためのキアの位置精度を向上させるこ
とができる。

即ち、加熱体１９に対してフィルム２１又はフィルム２
１と記録材シートＰとを加圧圧接させる加圧機能と、フ
ィルム２１を移動駆動させる駆動機能とを夫々別々の加
圧機能回転体（必要な加圧力はこの回転体を加圧するこ
とにより得る）とフィルム駆動機能回転体で行なわせる
構成のものとした場合には、加熱体１９とフィルム駆動
機能回転体間のアライメントが狂った場合に薄膜のフィ
ルム２１には幅方向への大きな寄り力か働き、フィルム
２１の端部は折れやシワ等のタメージを生しるおそれか
ある。

またフィルムの駆動部材を兼ねる加圧回転体に加熱体１
９との圧接に必要な加圧力をバネ等の押し付けにより加
える場合には該回転体の位置や、該回転体を駆動するた
めのキアの位置粒度かたしすらい。

これに対して前記したように、加熱体１９に定着時に必
要な加圧力を加え回転体たる加圧ローラ１０により記録
材シー１〜Ｐをフィルム２１を介して圧接させると共に
、記録材シートＰとフィルム２１の駆動をも同時に行な
わせることにより、前記の効果を得ることができると共
に、装置の構成が簡略化され、安価で信頼性の高い装置
を得ることかできる。

なお、回転体としてはローラ１０に代えて、第１０図の
ように回動駆動されるエントレスヘルｌ〜ＩＯＡとする
こともてきる。

回転体１０・ＩＯＡにフィルム２１を加熱体１９に圧接
させる機能と、フィルム２１を駆動させる機能を持たせ
る構成は、本実施例装置のようなフィルムテンションフ
リータイプの装置前述第１３図例装置のもののようなフ
ィルムテンションタイプの装置にも、またフィルム寄り
規制手段がセンサ・ソレノイド方式、リソ規制方式、フ
ィルム端部（両側または片側）規制方式等の何れの場合
でも、適用して同様の作用・効果を得ることかできるが
、殊にテンションフリータイプの装置構成のものに適用
して最適である。

（７）記録材シートυ［出速度について。

ニップ部Ｎに導入された被加熱材としての記録材シート
Ｐの加圧ローラ１０（回転体）による搬送速度、即ち該
ローラ１０の周速度なりｉ。

とし、わ１出ローラ３４の記録材シート排出搬送速度、
即ち該排出ローラ３４の周速度をＶＢ２としたとき、Ｖ
ＩＯ＞ＶＢ２の速度関係に設定するのがよい。その速度
差は数％例えば１〜３％程度の設定でよい。

装置に導入して使用できる記録材シートＰの最大幅寸法
をＦ（第８図参照）としたとき、フィルム２１の幅寸法
Ｃとの関係において、Ｆ＜Ｃの条件トーではＶｉＯ≦Ｖ
３４となる場合にはニップ部Ｎと排出ローラ３４との両
者間にまたかって搬送されている状態にある記録材シー
トＰはニップ部Ｎを通過中のシート部分は＋Ｊｌ出ロー
ラ３４によって引っ張られる。

このとき、表面に離型性の良いＰＴＦＥ等のコーティン
グかなされているフィルム２１は加汀ローラ１０と同一
速度で搬送されている。

方記録材シートＰには加圧ローラ１０による搬送力の他
に排出ローラ３４による引っ張り搬送力も加わるため、
加圧ローラ１０の周速よりも速い速度で搬送される。つ
まりニップ部Ｎにおいて記録材シートＰとフィルム２１
はスリップする状態を生し、そのために記録材シー１−
　Ｐかニップ部Ｎを通過している過程で記録材シー１〜
Ｐ」−の未定着トナー像Ｔａ（第７図）もしくは軟化・
溶融状態となったトナー像Ｔｂに乱れを生じさせる可能
性がある。

そこで前記したように加圧ローラ１ｏの周速度ＶｔＯと
排出ローラ３４の周速度Ｖ３４をＶＩＯ＞ＶＢ２ の関係に設定することで、記録材シートＰとフィルム２
１にはシートＰに排出ローラ３４による引っ張り力が作
用せす加圧ローラ１ｏの搬送力のみが与えられるので、
シートＰとフィルム２１間のスリップにもどす＜　１−
：記の画像乱れの発生な防１１−することかできる。

排出ローラ３４は木実施例では加熱装置１．　ＯＯ側に
配設」を備させであるか、加熱装置１００を組込む画像
形成装置等本機側に具備させてもよい。

（８）フィルム端部規制フランジ間隔について。

フィルム端部規制手段としての左右一対のフランジ２月
２２・２３のフィルム端部規制面としての凹座内面２２
ａ・２３ａ間の間隔寸法をＧ（第８図）としたとき、フ
ィルム２１０幅寸法Ｃとの関係において、Ｃ＜Ｇの寸法
関係に設定するのかよい。例えばＣを２３０ｍｍとした
ときＧは１〜３ｍｍ程度大きく設定するのである。

即ち、フィルム２１はニップ部Ｎにおいて例えば２００
℃近い加熱体１９の熱を受けて膨張して・Ｊ法Ｃか増加
する。従って常温時におけるフィルム２１の幅寸法Ｃと
フランジ間隔寸法ＧをＣ＝Ｇに設定してフィルム２１の
両端部をフランジ部４Ａ２２・２３て規制するようにす
ると、装置稼働時には一１述したフィルムの熱膨張によ
りＣ＞Ｇの状態を生じる。フィルム２１は例えば５０μ
ｍ　４’ｉｊ度の薄膜フィルムであるために、Ｃ＞Ｇの
状態ではフランジ部材２２・２３のフィルム端部規制面
２２ａ・２３ａに対するフィルム端部当接圧力（端部圧
）が増大してそれに耐え切れずに端部折れ・座屈等のタ
メーシを受けることになると共に、フィルム端部圧の増
加によりフィルム２１の端部とフランジ部材２２・２３
のフィルム端部規制面２２ａ・２３ａ間ての摩擦力も増
大するためにフィルムの搬送力か低重してしまうことに
もなる。

Ｃ＜Ｇの寸法関係に設定することによって、加熱により
フィルム２１が膨張しても、膨張量以上の隙間（Ｇ−Ｃ
）をフィルム２１の両端部とフランジ部材のフィルム端
部規制面２２ａ・２３ａ間に設けることによりフィルム
２１０両端部が同時にフランジ部材のフィルム端部規制
面２２ａ・２３ａに当接することはない。

従ってフィルム２１が熱膨張してもフィルム端部圧接力
は増加ｌノないため、フィルム２１の端部タメーシを防
止することが可ＯＦ、になると共に、フィルム駆動力も
軽減させることかてきる。

（９）各部材間の摩擦係数関係について。

ａ、フィルム２１の外周面に対するローラ（回転体）１
０表面の摩擦係数をμｍ、 ｂ、フィルム２１の内周面に対する加熱体１９表面の摩
擦係数をμ２、 Ｃ加熱体１９表面に対するローラ１０表面の摩擦係数な
μ３、 ｄ　被加熱材としての記録材シー８１表面に対するフィ
ルム２１の外周面の摩擦係数をμ４、ｅ、記録材シー８
１表面に対するローラ１０表面の摩擦係数なμ５、 ｆ　装置に導入される記録材シートＰの搬送方向の最大
長さ寸法を℃１、 ｇ、装置か画像加熱定着装置として転写式画像形成装置
に組み込まれている場合において画像転写手段部から画
像加熱定着装置としての該装置のニップ部Ｎまての記録
材シート（転写材）Ｐの搬送路長を１２、 とする。

而して、μｍとμ２との関係は μｍ〉μ２ の関係構成にする。

即ち、この種のフィルム加熱方式の装置ては前記μ４と
μ５との関係はμ４〈μ５と設定されており、また画像
形成装置ては前記ｊＺＩとρ２との関係はｆｉｌ　＞ｕ
２となっている。

このとき、μｍ≦μ２では加熱定着手段の断面方向でフ
ィルム２１と記録材シー１〜Ｐかスリップ（ローラ１ｏ
の周速に対してフィルム２１の搬送速度か遅れる）して
、加熱定着時に記録材シート上のトナー画像か乱されて
しまう。

また、記録材シートＰとフィルム２１が一体でスリップ
（ローラ１ｏの周速に対してフィルム２１と記録材シー
トＰの搬送速度か遅れる）した場合には、転写式画像形
成装置の場合では画像転写手段部において記録材シート
（転写材）上にトナー画像か転写される際に、やはり記
録材上のトナー画像か乱されてしまう。

−Ｆ記のようにμｍ〉μ２とすることにより、断面方向
てのローラ１０に対するフィルム２１と記録材シートＰ
のスリップを防止することかできる。

また、フィルム２１の幅寸法Ｃと、回転体としてのロー
ラ１０の長さ寸法Ｈと、加熱体１９の長さ寸法りに関し
て、Ｃ＜Ｈ，Ｃ＜Ｄという条件において、 μｌ〉μ３ の関係構成にする。

即ち、μｌ≦μ３の関係では加熱定着手段の幅方向で、
フィルム２１とローラ１０かスリップし、その結果フィ
ルム２１と記録材シートＰかスリップし、加熱定着時に
記録材シート上のトナー画像が乱されてしまう。

１記のようにμｍ〉μ３の関係構成にすることで、幅方
向、特に記録材シー１−　Ｐの外側てローラ１０に対す
るフィルム２１のスリップを防止することかできる。

このようにμｌ〉μ２、μｍ〉μ３とすることにより、
フィルム２１と記録材シー１−　Ｐの搬送速度は常にロ
ーラ１０の周速度と同一にすることが可能となり、定着
時または転写時の画像乱れを防止することができ、μｌ
〉μ２、μｍ〉μ３を同時に実施することにより、ロー
ラ１ｏの周速（−プロセススど−ｌ〜）と、フィルム２
１及び記録材シートＰの搬送速度を常に同一にすること
が可能となり、転写式画像形成装置においては安定した
定着画像を得ることができる。

（１０）画像形成装置例 第１１図は第１〜１０図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
。

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。

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、トラムと記す）６１・帯電器６２
・現像器６３・クリーニンク装置６４の４つのプロセス
機器を包含させである。このプロセスカー１ヘリツシは
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。

画像形成スタート信号によりトラム６１が矢示の時計方
向に回転駆動され、その回転ドラム６１面か帯電器６２
により所定の極性・電位に様帯電され、その１〜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ヒ゛−ムロ７による主走査露光
かなされることで、ドラム６１面に目的の画像情報に対
応した静電潜像か順次に形成されていく。その潜像は次
いて現像器６３てトナー画像として顕画化される。

一方、給紙カセット６８内の記録材シー１−　Ｐが給紙
ローラ６９と分離パット７０との共働て１枚宛分剛給送
され、レジス１〜ローラ対７１によりトラム６１の回転
と同期取りされてトラム６１とそれに対向圧接している
転写ローラ７２との定着部たる汀接ニップ部７３へ給送
され、該給送記録材シート１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。

転写部７３を通った記録材シートＰはｊ・ラム６１面か
ら分離されて、カイト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「１７５から画像形成物（
プリント）として出力される。

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面はクリーニンク装置６４で転写残りｌ・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
。

本発明の加熱装置は一ト述例の画像形成装置の画像加熱
定着装置としてたけてなく、その他、画像面加熱つや出
し装置、仮定着装置としても効果的に活用することかで
きる。

（発明の効果） 以Ｊ−のように本発明のフィルム加熱方式の加熱装置は
、フランジ部材という簡単なフィルム規制手段によりフ
ィルム端部にタメーシを与えることなくフィルムの寄り
移動規制をすることが可能となり、装置構成を簡略化・
小型化・低コス１〜化でき、しかも安定性・信頼性のあ
る装置となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例装置の横断面図。 第２図は縦断面図。 第３図は右側面図。 第４図は左側面図。 第５図は要部の分解斜視図。 第６図は非駆動時のフィルム状態を示した要部の拡大横
断面図。 第７図は駆動時の同上図。 第８図は構成部材の寸法関係図。 第９図（Ａ）・（Ｂ）は夫々回転体としてのローラエ０
の形状例を示した誇張形状図。　７第１０図は回転体と
して回動へルトを用いた例を示す図。 第１１図は画像形成装置例の概略構成図。 第１２図は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。 １９は加熱体、２１はエンドレスフィルム、１３はステ
ー、１０は回転体としてのローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定の加熱体と、 この加熱体に内面が対向圧接されて移動駆動されるエン
   ドレスの耐熱性フィルムと、 前記加熱体との間に前記フィルムを挟み込んでニップ部
   を形成し、そのニップ部におけるフィルム外面との間に
   導入された、顕画像を支持する記録材をフィルムを介し
   て加熱体に圧接させる部材と、 フィルムの幅方向両側に位置してフィルム幅方向に寄り
   移動したフィルムの端部を受止めてフィルム寄り移動を
   規制する規制フランジ部材と、 を有し、フィルムの幅方向寸法をＣとし、 フィルム幅方向両側の規制フランジ部材のフィルム端部
   規制面間の間隔寸法をＧとしたとき、Ｃ＜Ｇである、 ことを特徴とする加熱装置。