JPH0511654A - 加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィルム加熱方式の加熱装置について、簡単
な構成によりフィルムに十分さ剛性を生じさせてフィル
ム端部のダメージを防止させること。 【構成】 固定の加熱体１９と、この加熱体１９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２１と、前記加熱体１９との間に前記フィルム２
１を挟み込んでニップ部Ｎを形成し、そのニップ部Ｎ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Ｐをフィルム２１を介して加熱体１９に圧接
させる部材１０と、を有し、前記フィルム２１の端部２
１ｆ（２１ｇ）をガイドする構造１９ｅ・１９ｆ（１９
ｇ）を前記ニップ領域内に設けたことを特徴とする加熱
装置。

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。

【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】

【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等の利点を
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（ベース材）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
加熱方式の装置には下記のような問題点が挙げられる。

【００１８】（１）フィルム５１に常に全周的にテンシ
ョンを加えてフィルムを張り状態にしてフィルムを搬送
駆動する系では、フィルムの搬送駆動に大きな駆動トル
クを必要とした。その結果、装置構成部品や駆動力伝達
手段等の剛性や性能をグレードアップして信頼性を確保
する必要があり、装置構成の複雑化、大型化、コストア
ップ化等の一因となっている。

【００１９】（２）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
メントが狂った場合には、これ等の部材５２・５３・５
４間に常に全周的にテンションが加えられて懸回張設さ
れているフィルム５１には部材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
大きな寄り力が働く。

【００２０】フィルム５１としては熱容量を小さくして
クイックスタート性をよくするために１００μｍ以下好
ましくは４０μｍ以下の薄肉のものが使用されており、
また該フィルム５１が複数の掛け渡し部材５２・５３・
５４間に掛け渡されるためにフィルムの周長も長く、そ
の結果としてもフィルム５１の剛性が低いものであると
ころ、このようなフィルムに上述のような非常に大きな
寄り力が働いて寄り移動することでその寄り移動側のフ
ィルム端部がその側の装置部材に押し当たると、フィル
ム端部は大きな寄り力に耐え切れずに座屈・破損等のダ
メージを生じる結果となる。

【００２１】またフィルム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
のバランスが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が生じることもある。

【００２２】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についての上述のような問
題点を解消した加熱装置を提供することを目的とする。

【００２３】

【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、を有し、前記フィルムの端部をガイドする構
造を前記ニップ領域内に設けたことを特徴とする加熱装
置である。

【００２４】また本発明は上記の加熱装置について、前
記フィルムの端部をガイドする構造は、前記加熱体表面
上、もしくはその近傍に設けられたフィルム走行領域よ
りも外側に設けられた壁面によるものであること、より
具体的には、フィルムの幅よりもやや大きめの幅で前記
ニップ領域内にフィルム端部をガイドする凸部を設ける
ことにより、フィルムに寄り力が発生したときでもフィ
ルム端部がこのガイド凸部に突き当たって戻るような作
用をするように構成されていること、前記エンドレスの
耐熱性フィルムの周長の少なくとも一部にテンションフ
リーであること、より具体的には、前記エンドレスの耐
熱性フィルムは、非駆動時において前記加熱体と圧接部
材とのニップ部に挟まれている部分を除く残余の周長部
分がテンションフリーの状態にあり、駆動時においては
前記ニップ部と、該ニップ部よりもフィルム移動方向上
流側であって該ニップ部近傍のフィルム内面ガイド部分
と該ニップ部の間の部分のみにおいてテンションが加わ
る関係構成となっていること、前記圧接部材はフィルム
を挟んで前記加熱体に圧接しつつ駆動源により回転駆動
されてフィルム内面を加熱体面に摺動させつつフィルム
を所定の速度で記録材搬送方向へ移動駆動させる回転体
であること、などを特徴としている加熱装置である。

【００２５】

【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
に顕画像を支持した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
動通過過程で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。

【００２６】（２）フィルムは少なくとも一部は常に即
ちフィルム非駆動時もフィルム駆動時もテンションフリ
ー（テンションが加わらない状態）の部分がある構成
（テンションフリータイプ）となすことにより、前述図
９の装置のように周長の長いフィルムを常に全周的にテ
ンションを加えて張り状態にして駆動させる構成（テン
ションタイプ）のものに比べてフィルム駆動のための駆
動トルクを大幅に低減することが可能となる。

【００２７】従って装置構成や駆動系構成を簡略化・小
型化・低コスト化等すること、装置構成部品や組み立て
精度をラフにすることも可能となる。

【００２８】（３）またフィルム駆動過程でフィルム幅
方向の一方側又は他方側への寄り移動を生じたとしても
その寄り力は前述図９のテンションタイプの装置のもの
のようにフィルム全周長にテンションが加わっているも
のよりも大幅に小さいものとなる。そのためフィルムが
寄り移動してその寄り移動側のフィルム端部がニップ内
のガイドに押し当たり状態になっても、フィルムの寄り
力が小さいのと、フィルムがニップされた状態であるた
め曲げ剛性が大きく折れたり曲がったりしずらいためガ
イドへの押圧力でフィルム端部がダメージを受けること
がなくなる。

【００２９】

【実施例】図１〜図８は一実施例（画像加熱定着装置１
００）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の縦断面図、図２は横断面図、図３・
図４は装置の左側面図と右側面図、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、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。

【００３５】このステー１３は、横長の平な底面部１４
と、この底面部１４の長手両辺から夫々一連に立ち上が
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、横長の断熱部材２０に取
付け支持させてあり、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・断熱部材２０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・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ほど大きくし
てあり、従ってフィルム２１は加熱体１９・断熱部材２
０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。加熱体１９のフィルム２１の接する領
域は後述するように凹部１９ｅ（図８）になっていてフ
ィルム２１はこの凹部１９ｅに嵌合ガイドされて摺動す
る。

【００３８】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ー１
３の左右端部の各水平張り出しラグ部１７・１８に対し
て嵌着して取付け支持させた左右一対のフランジ部材で
ある。

【００３９】２４・２５はその左右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
ラグ部であり、前記ステー１３側の外向き水平張り出し
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。

【００４０】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下ろす（落し込み式）。

【００４１】次いで、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
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２４・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
面に当って受け止められるまで下ろす（落し込み式）。

【００４２】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の上に夫々コイルばね２６・２
７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２６・２７の上端に夫々対応させて各
コイルばねをラグ部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。

【００４３】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４〜７
ｋｇの当接圧をもって圧接した状態に保持される。

【００４４】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に対する電力供給用の
給電コネクタである。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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が第１図上
反時計方向に回転駆動され、それに連動して第１ギアＧ
１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も第１図上反時計方向に回転駆動
される。

【００５０】図８は加熱体１９と加圧ローラ１０とのニ
ップ部の左端部の詳細断面図である。加熱体１９はセラ
ミックスの板１９ａの表面上に銀パラジュウムやカーボ
ンなどの抵抗体を印刷形成して発熱体１９ｂを構成した
ものである。セラミックス板１９ａの上面には発熱体１
９ｂの絶縁と摩耗防止の目的で薄いガラスコーティング
１９ｃが施されている。ガラスコーティング１９ｃ上の
フィルム２１が走行する領域は他の領域よりも凹部１９
ｅになっていてフィルム２１はこの凹部１９ｅの左側段
差壁面１９ｆあるいは不図示の右側段差壁面１９ｇによ
って端部が２１ｅ（２１ｇ）がガイドされて走行する。

【００５１】フィルム２１の厚さと凹部１９ｅの段差１
９ｆ（１９ｇ）の関係は、フィルム２１の厚さと段差１
９ｆ（１９ｇ）が等しいことがもっとも望ましく、フィ
ルム２１の厚さに対してが段差１９ｆ（１９ｇ）が小さ
すぎると段差１９ｆ（１９ｇ）はフィルム２１のガイド
する効果がなくなり、フィルム２１は段差１９ｆ（１９
ｇ）を乗り上げてしまう。逆に段差１９ｆ（１９ｇ）が
フィルム２１の厚さより大きすぎると、加圧ローラ１０
がフィルムを十分に加圧できなくなってフィルム駆動不
良となる。

【００５２】フィルム２１の幅は定着する記録材Ｐの最
大幅よりも大きく、凹部１９ｅの幅はフィルム２１より
もわずかに大きい。加圧ローラ１０は記録材Ｐの非通過
時は加熱体１９の表面にフィルム２１を押しつけ、記録
材Ｐの通過時は記録材をフィルム２１に押しつけさらに
フィルム２１を加熱体１９に押しつけて駆動する。

【００５３】このため加圧ローラ１０のフィルム幅にほ
ぼ等しい領域は摩擦係数の高い表面であり、他の領域は
加圧ローラ表面と加熱体表面が直接滑るため摩擦係数は
小さいことが望ましい。本実施例では加熱ローラ１０の
フィルム幅にほぼ等しい領域１１ａはシリコンゴムの表
面であり、他の領域即ちローラ１１の左端領域１１ｂと
不図示の右端領域（１１ｃ）はフッ素コーティング１１
ｄして低摩擦係数にしてある。

【００５４】（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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】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１）、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。

【００６３】そのためフィルム２１が寄り移動Ｑ又はＲ
してその左端部が前述図８の加熱体１９の段差壁面１９
ｆ、或いは右端部が加熱体１９の段差壁面（１９ｇ）に
押し当たり状態になってもフィルム寄り力が小さいの
と、フィルム２１が加圧ローラ１０のニップ内で段差壁
面１９ｆ（または１９ｇ）に押し当たるためフィルムが
座屈して曲がろうとしても加圧ローラ１０で抑えられて
いるため曲がることができず、十分な強さを発揮する。
また加圧ローラ１０でニップして回転駆動力をフィルム
２１に与えているためフィルムは２１ニップ部のみにス
トレスが加わり、そのニップ部は前記理由により曲げ強
度が十分にあるためフィルム端部の破損などのダメージ
を生じない。

【００６４】なおフィルム２１をガイドするための段差
壁面１９ｆ（１９ｇ）は加熱体１９の表面に形成してい
るが、加熱体１９と別部材で構成しても加圧ローラ１０
のニップ領域内であれば同様な効果が得られる。

【００６５】（３）フィルム２１について。

【００６６】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。

【００６７】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）
・ＰＡＦ・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。

【００６８】（４）加熱体１９・断熱部材２０につい
て。

【００６９】加熱体１９は前述図９の装置の加熱体５４
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１
９ｄ等よりなる。

【００７０】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。

【００７１】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。

【００７２】検温素子１９ｄは一例としてヒータ基板１
９ａ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。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】なお、表面保護層（ガラスコーティング）
１９ｃ上のフィルム２１が走行する領域は凹部１９ｅに
なっていて、フィルム２１はこの凹部１９ｅの左側段差
壁面１９ｆあるいは右側段差壁面（１９ｇ）によって端
部２１ｅ（２１ｇ）がガイドされて走行することは図８
で既に説明した通りである。

【００７８】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）・
ＰＡＩ（ポリアミドイミド）・ＰＩ（ポリイミド）・Ｐ
ＥＥＫ（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。

【００７９】

【発明の効果】以上のように本発明のフィルム加熱方式
の加熱装置はフィルムについてテンションフリーである
ことからフィルム走行寄り力が小さく、かつフィルムを
挟ませた加熱体と加圧部材のニップ領域内でフィルムの
端部をガイド規制する構造を設けた簡単な構成によりフ
ィルムに十分さ剛性を生じさせてフィルム端部のダメー
ジを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一実施例装置の縦断面図

【図２】 横断面図

【図３】 左側面図

【図４】 右側面図

【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】 加熱体と加圧ローラとのニップ部の左端側の
詳細断面図

【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 ステー １０ 加圧ローラ １９ｅ フィルムガイドとしての凹部 Ｎ ニップ部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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、 を有し、前記フィルムの端部をガイドする構造を前記ニ
   ップ領域内に設けたことを特徴とする加熱装置。
2. 【請求項２】 前記フィルムの端部をガイドする構造
   は、前記加熱体表面上、もしくはその近傍に設けられた
   フィルム走行領域よりも外側に設けられた壁面によるも
   のであることを特徴とする請求項１記載の加熱装置。
3. 【請求項３】 前記エンドレスの耐熱性フィルムの周長
   の少なくとも一部はテンションフルーであることを特徴
   とする請求項１記載の加熱装置。