JPH05181380A - 加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィルム材としてエンドレスフィルム１を用
いたフィルム加熱方式の加熱装置について、フィルム１
と回転駆動ローラ２との間のスリップの発生を防止して
常に安定した所定速度のフィルム回転移動を実行させて
装置の耐久性・信頼性等を向上させること。 【構成】 フィルム材１の一面側に加熱体４を配置し、
他面側に被加熱材Ｐを密着させフィルム材１と一緒に加
熱体４位置を移動通過させることで加熱体４の熱エネル
ギーをフィルム材１を介して被加熱材Ｐに付与するフィ
ルム加熱方式の加熱装置であり、前記フィルム材１は、
少なくとも加熱体４と回転駆動ローラ２との間に懸回張
設され回転駆動ローラとの摩擦力で回転移動されるエン
ドレスフィルムであり、該フィルム１を回転駆動ローラ
２へ押圧するフィルム押圧手段８を有すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フィルム材の一面側に
加熱体を配置し、他面側に被加熱材を密着させフィルム
材と一緒に加熱体位置を移動通過させることで加熱体の
熱エネルギーをフィルム材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、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
置は特開昭６３−３１３１８２号公報・特開平２−１５
７８７８号公報等で知られており、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、例えば、電子写真・静電記録・磁気記録等の
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）方式で形成した、目的の
画像情報に対応した未定着顕画像（トナー像）を該画像
を担持している記録材に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
熱してつや等の表面性を改質する装置や仮定着処理する
装置等として使用できる。

【０００４】画像加熱定着装置についていえば、フィル
ム加熱方式のものは、熱ローラ式・熱板方式・フラッシ
ュ定着方式・オーブン定着方式等の他の加熱定着式装置
との対比において ．加熱体として低熱容量線状加熱体を、またフィルム
材として厚さ例えば４０μｍ程度の薄膜耐熱フィルム材
を用いることができるため、所定の定着温度への立上り
時間の短縮化（クイックスタート性）、省電力化ができ
る、 ．定着点と、フィルム材と記録材との分離点が別に設
定できるため、トナーオフセットも防止できる、光沢制
御もできる、その他、他の方式装置の種々の欠点を解決
できるなどの利点を有し、効果的なものである。

【０００５】フィルム材はエンドレス（無端、シームレ
ス）のフィルム（ベルト）タイプにして回転移動させて
繰り返して使用する装置構成とすることもできるし、ロ
ール巻の長尺の有端フィルム材を繰り出し走行させて使
用する装置構成とすることもできる。

【０００６】図１４にエンドレスフィルムタイプのフィ
ルム材を用いたフィルム加熱方式の加熱装置の一例の概
略構成を示した。

【０００７】１はエンドレスフィルムタイプの、薄膜で
耐熱性のフィルム材（以下、単にフィルムとも記す）、
２はフィルム駆動ローラ、３はフィルムテンションロー
ラを兼ねる従動ローラ、４は加熱体（サーマルヒータ
ー）であり、駆動ローラ２・従動ローラ３・加熱体４は
互いに略平行に配置され、エンドレスフィルム１はこの
３部材２・３・４間に懸回張設されている。

【０００８】駆動ローラ２・従動ローラ３はそれぞれそ
の両端軸部を不図示の軸受部材間に回転自由に軸受支持
させてある。加熱体４は不動部材としてのヒーター支持
体４Ａに固定支持させた定置部材である。駆動ローラ２
は不図示の駆動系により図面上時計方向に回転駆動さ
れ、エンドレスフィルム１はこの駆動ローラ２の回転駆
動に伴い駆動ローラ２の外周面とフィルム内面との摩擦
力により搬送力が与えられて、フィルム内面が加熱体４
の下面を摺動しながら駆動ローラ２・従動ローラ３・加
熱体４の３者間を図面上矢示ａの時計方向に回転移動さ
れる。

【０００９】５は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、加熱体４の下面との間
にフィルム１を挾ませて不図示の付勢手段により例えば
総圧４〜８ｋｇの当接圧をもって加熱体下面に圧接させ
てあり、エンドレスフィルム１の回転移動と共にフィル
ムの回転移動速度と略同一の周速度をもってフィルム回
転移動方向に順方向に回転する。

【００１０】エンドレスフィルム１は総厚１００μｍ、
より好ましくは４０μｍ未満の耐熱性・良熱伝導性・低
熱容量・離形性・機械的強度・耐久性等を有する単層或
いは複合層フィルム材である。

【００１１】図１５は複合層フィルムの一例の層構成模
型図であり、本例は２層構成フィルムである。１ａはフ
ィルムの基層（ベースフィルム）としての耐熱層、１ｂ
は該耐熱層１ａの外面（トナー画像に対面する側の面）
に積層した離形層である。

【００１２】耐熱層１ａは例えばポリイミド（ＰＩ）、
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）、ポリエーテルイミド（ＰＥ
Ｉ）、ポリパラバン酸（ＰＰＡ）などの高耐熱性樹脂フ
ィルムや、Ｎｉ・ＳＵＳ・Ａｌ等の金属など、強度・耐
熱性に優れたものが使用できる。

【００１３】離形層１ｂは例えばＰＴＦＥ（ポリテトラ
フルオロエチレン）・ＰＦＡ・ＦＥＰ等のフッ素樹脂、
シリコン樹脂等が好ましい（本例はＰＴＦＥ）。この離
形層１ｂにカーボンブラック・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法により、フィルム
１の表面の抵抗値を下げることもできる。これによりフ
ィルム１のトナー画像当接面の帯電を防止できる。

【００１４】耐熱層１ａに対する離形層１ｂの積層形成
は離形層フィルムの接着ラミネート、離形層材料の静電
塗装（コーティング）・蒸着・ＣＶＤ等の成膜技術によ
る積層、耐熱層材料と離形層材料の共押し出しによる２
層フィルム化などで行うことができる。

【００１５】駆動ローラ２は、例えば、鋼製芯金２ａの
外周にシリコンゴム２ｂを被覆したものである。ゴム硬
度は１５°〜６０°（ＪＩＳ Ａ、以下同じ）、好まし
くは３０°である。ローラ２の軸方向断面（縦断面）形
状はストレートである。

【００１６】従動ローラ３は、例えば、表面をニッケル
メッキした鋼製であり、エンドレスフィルム内面との摩
擦係数μが小さい（０．５以下）。エンドレスフィルム
と接触する部分の断面形状はストレートである。

【００１７】加熱体４はエンドレスフィルム１の軸方向
（エンドレスフィルムの回転移動方向ａに直交する方
向、以下、フィルム幅方向と記す）を長手とする、通電
により発熱する低熱容量線状加熱体である。本例のもの
は、ヒーター基板４ａと、該基板の下面の略中央部に長
手に沿って細帯状又は線状に形成具備させた通電発熱体
層４ｂと、この通電発熱体層４ｂを含む基板下面を約１
０μｍ厚で被覆させた表面保護層としての耐熱ガラス層
４ｃと、基板４ａの上面に設けた検温素子４ｄ等から成
る。

【００１８】ヒーター基板４ａは耐熱性・絶縁性・低熱
容量の部材であり、一例として、厚さ１ｍｍ・巾５〜１
６ｍｍ・長さ２４０〜３４０ｍｍのアルミナ基板であ
る。

【００１９】発熱体層４ｂは例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラ
ジウム）・Ｔａ₂ Ｎ等の電気抵抗材料の厚さ約１０μｍ
・巾１〜３ｍｍのスクリーン印刷等による塗工層であ
る。

【００２０】検温素子４ｄは例えば、基板上面にスクリ
ーン印刷等により塗工したＰｔ膜等の低熱容量の測温抵
抗体、基板上面の略中央部に熱伝導性の良いシリコン系
接着剤等により接着した低熱容量のＮＴＣサーミスタ等
である。

【００２１】ヒーター支持体４Ａは断熱性・高耐熱性・
剛性を有する、例えばポリフェニレンサルファイド（Ｐ
ＰＳ）・ポリアミドイミド（ＰＡＩ）・ポリイミド（Ｐ
Ｉ）・ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）・液晶
ポリマー等の高耐熱性樹脂や、これ等の樹脂とセラミッ
クス・金属・ガラス等との複合材料等である。

【００２２】発熱体層４ｂに通電がなされることにより
該発熱体層が発熱してヒーター基板４ａが昇温する。こ
のヒーター基板４ａの温度が検温素子４ｄにより検温さ
れて制御回路２０へフィードバックされ、発熱体層４ｂ
に対する通電制御がなされて加熱体の温度が所定の温度
に温調管理される。

【００２３】通電は、例えば、ＤＣ１００Ｖの周期２０
ｍｓのパルス状波形で、検温素子４ｄによりコントロー
ルされた所望の温度、エネルギー放出量に応じたパルス
を、そのパルス幅を変化させて与える。概略パルス幅は
０．５〜５ｍｓｅｃとなる。或いはＡＣ１００Ｖで、検
温素子４ｄのヒーター基板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する。

【００２４】Ｐは被加熱体としての例えば、未定着のト
ナー画像Ｔａ（加熱溶融性トナー）を上面に担持した記
録材である。記録材Ｐは不図示の画像形成機構部から、
フィルム１を挟んで加熱体４と加圧ローラ５とで形成さ
れる圧接部（定着ニップ部）Ｎのフィルム１と加圧ロー
ラ５との間に進入して未定着トナー画像面が記録材Ｐの
搬送速度と略同一速度で同方向に回転移動状態のフィル
ム外面に密着して該フィルム１と一緒の重なり状態で定
着ニップ部Ｎを挟圧力を受けつつ通過していく。これに
より、トナー画像Ｔａは圧接部Ｎにおいて、加熱・加圧
を受けて軟化溶融トナー画像Ｔｂとなる。

【００２５】フィルム１は圧接部Ｎを通過するとヒータ
ー支持体４Ａの曲率の大きい（曲率半径約２ｍｍ）エッ
ジ部Ｓにおいて、急角度（屈曲角度θが約４５°〜５０
°）で走行方向が転向される。これによりフィルム１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Ｐ
は該エッジ部Ｓにおいてフィルム１から曲率分離し排出
されていく。記録材Ｐが排出されるまでには軟化溶融ト
ナー画像Ｔｂは十分冷却固化し、記録材Ｐ面に完全に定
着Ｔｃした状態となる。

【００２６】本例で用いているトナーは加熱溶融時の粘
度が十分高いので、フィルム１と分離する際の温度がト
ナーの融点以上であってもトナー同士の固着力がフィル
ム１に対するトナーの粘着力よりも極めて大きい。従っ
てフィルム１と記録材Ｐの分離に際し、フィルム１に対
するトナーのオフセットは実質的に発生しない。

【００２７】加熱体４はヒーター基板４ａ・発熱体層４
ｂ・表面保護層４ｃ・検温素子４ｄの熱容量が小さく、
これが支持体４Ａにより断熱されているので、圧接部Ｎ
におけるヒーター基板４ａの温度は短時間にトナーの記
録材Ｐへの定着可能温度に達するので（クイックスター
ト性）、加熱体４をあらかじめ通電発熱（スタンバイ温
調）させておく必要がなく省エネルギーが実現でき、し
かも機内昇温が防止できる。

【００２８】エンドレスフィルム１はその回転移動過程
で該フィルムを懸回張設させた駆動ローラ２・従動ロー
ラ３・加熱体４の長手（軸方向）に沿って全体的にフィ
ルム幅方向の一方側又は他方側に寄り移動したり、蛇行
移動しやすい。

【００２９】エンドレスフィルム１が回転移動過程で寄
り移動したり、蛇行する原因としてはフィルム懸回張設
部材２・３・４相互の平行度やねじれ、これ等の部材の
長手に沿う温度分布差等があげられ、平行度や温度分布
等の精度を高めるには限界があり、精度を高めるだけで
はエンドレスフィルム１の回転移動過程での寄り移動や
蛇行を防止することは困難であった。

【００３０】エンドレスフィルム１の回転移動過程での
フィルムの寄り移動や蛇行を制御する手段として、エン
ドレスフィルムの寄り移動位置を検知する手段２１・２
２（例えば、フォトセンサ）を設け、フィルム幅方向の
一方側へのフィルム寄り移動位置が所定の限界位置にな
ったことが検知されたら、制御回路２３によりフィルム
の寄り移動をその戻り方向であるフィルム幅方向の他方
側へ切り替えるようにフィルム搬送経路部材を変位させ
る手段、例えば、従動ローラ３の一端側を上下動変位Ｕ
・Ｄさせる手段２４（電磁ソレノイド−プランジャ装置
等）を作動させ、逆にフィルム幅方向の他方側へのフィ
ルム寄り移動位置が所定の限界位置になったことが検知
されたら、フィルムの寄り移動をその戻り方向であるフ
ィルム幅方向の一方側へ切り替えるように変位手段２４
を作動させるエンドレスフィルム寄り移動制御機構を設
けることで、フィルムの回転移動過程でのフィルム幅方
向への寄り移動や蛇行運動を所定の許容一定範囲内での
無限往復動運動に納める制御手段が知られている（特願
昭６３−１５９７２１号等、フィルム無限往復動制御方
式のフィルム寄り移動・蛇行規制手段）。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】

（Ａ）フィルム材としてエンドレスフィルム１を用いる
フィルム加熱方式の加熱装置においては、フィルムの回
転移動は、前述のようにフィルム１の内面と回転駆動ロ
ーラ２との摺擦摩擦力よりフィルム１に、加熱体４の表
面とフィルム１内面との摺動抵抗や、ヒーター支持体４
Ａとフィルム１内面との摺動抵抗等のフィルム回転負荷
力に抗して搬送力が与えられることでなされる。

【００３２】ところが、フィルム回転負荷力である、加
熱体４の表面とフィルム１内面との摺動抵抗や、ヒータ
ー支持体４Ａとフィルム１内面との摺動抵抗等は温度変
化に依存することが実験的に確認されており、また装置
の耐久が進むにつれて上記の摺動抵抗が変化することか
ら、往々にして、フィルム１の内面と回転駆動ローラ２
との摺擦摩擦力によるフィルム回転搬送力よりも上記の
フィルム回転負荷力の方が打ち勝ってフィルム１と駆動
ローラ２との間にスリップを生じ、フィルム１の回転移
動速度が低下したり、停止する事態を発生することがあ
った。

【００３３】また、装置の耐久の進行につれて、フィル
ム１の内面と加熱体４やのヒーター支持体４Ａの面との
摺擦によりそれ等の摺擦面が摩耗していき、発生摩耗粉
が駆動ローラ２の表面やエンドレスフィルム１の内面に
付着して両者の摩擦係数μを低下させる。そのため駆動
ローラ２の回転駆動力がエンドレスフィルム１にうまく
伝達されなくなり、両者１・２の摺擦摩擦力によるフィ
ルム回転移動力が低下して上記のフィルム回転負荷力が
打ち勝った状態になることで、フィルム１と駆動ローラ
２との間にスリップを生じやすくなり、フィルム１の回
転移動速度が低下したり、停止する事態を発生すること
があった。

【００３４】エンドレスフィルム１が駆動ローラ２に対
してスリップすると、フィルム１の回転速度が記録材Ｐ
の搬送速度に対して遅くなり、定着ニップ部Ｎよりも記
録材搬送方向上流側の記録材部分にループを生じて該記
録材ループ部分の未定着トナー画像面が他物に接触干渉
してこすられて画像が乱される事態を生じたり、フィル
ム１の回転が停止して記録材搬送ができなくなる事態を
生じることになる。

【００３５】（Ｂ）この種の装置では定着時に記録材Ｐ
側の未定着画像のトナーの一部が、装置の長時間の使
用、環境、記録材Ｐの材質等が原因となってフィルム１
面側へ転移する現象、即ちトナーオフセットが生じる場
合があった。トナーオフセットを生じると回転駆動され
て繰り返し使用されるエンドレスフィルム１の外面が徐
々に汚れ、やがては記録材Ｐの面にトナーが再オフセッ
トし、不良画像を生ずるし、フィルム１も短寿命とな
る。

【００３６】そこで、フィルム面のオフセットトナーを
除去するために、板状ゴムブレードでフィルム１面のオ
フセットトナーをクリーニングする方式、あるいは不織
布にシリコンオイルを含浸させてフィルムに圧接させト
ナーをクリーニングするウェブ方式などがあるが、いず
れの場合も薄いフィルム１にクリーニング部材を圧接及
び摺擦させるためにフィルムに寄りがでてしわになり、
一部定着不良を引き起こし、やがてはしわが進んでつい
にはフィルムがやぶれてしまい、破損する結果にもな
る。

【００３７】或はフィルム１の表面にコーティングされ
た離形層１ｂに摺擦キズ及び離形層１ｂの一部剥離等に
よりフィルム及び画像上に恒常的なオフセットを引き起
こすという不都合を生じた。

【００３８】本発明はフィルム材としてエンドレスフィ
ルム１を用いたフィルム加熱方式の加熱装置について、
フィルム１と回転駆動ローラ２との間のスリップの発生
を防止して常に安定した所定速度のフィルム回転移動を
実行させて前記（Ａ）の問題を解消し、またフィルム１
の外面に対するトナーオフセットを簡便・安価な手段構
成で長期にわたって防止して前記（Ｂ）の問題を解消し
て、この種の加熱装置の耐久性・信頼性を向上させるこ
とを目的とする。

【００３９】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする加熱装置である。

【００４０】（１）フィルム材の一面側に加熱体を配置
し、他面側に被加熱材を密着させフィルム材と一緒に加
熱体位置を移動通過させることで加熱体の熱エネルギー
をフィルム材を介して被加熱材に付与するフィルム加熱
方式の加熱装置であり、前記フィルム材は、少なくとも
加熱体と回転駆動ローラとの間に懸回張設され回転駆動
ローラとの摩擦力で回転移動されるエンドレスフィルム
であり、該フィルムを回転駆動ローラへ押圧するフィル
ム押圧手段を有することを特徴とする加熱装置。

【００４１】（２）フィルム押圧手段が回転自在のロー
ラであることを特徴とする（１）記載の加熱装置。

【００４２】（３）フィルム押圧手段のフィルムに接触
する表層がフェルト層であることを特徴とする（１）記
載の加熱装置。

【００４３】（４）フィルム押圧手段のフィルムに接触
する表層が離形剤含浸層であることを特徴とする（１）
記載の加熱装置。

【００４４】（５）フィルム押圧手段と回転駆動ローラ
とがフィルムを挟んで形成するニップ部の長手方向の向
きをフィルムの回転移動方向に対して変更するニップ方
向可変手段を有することを特徴とする（１）記載の加熱
装置。

【００４５】（６）回転駆動ローラの軸線方向へのフィ
ルムの寄り移動位置を検知する手段を有し、その検知位
置情報によりニップ方向可変手段を動作させてフィルム
押圧手段と回転駆動ローラとがフィルムを挟んで形成す
るニップ部の長手方向の向きをフィルムの回転移動方向
に対して制御することを特徴とする（５）記載の加熱装
置。

【００４６】（７）フィルム押圧手段が回転駆動ローラ
の軸線方向に少なくとも２つ配置されており、その個々
のフィルム押圧手段の押圧力を可変としたことを特徴と
する（１）記載の加熱装置。

【００４７】（８）回転駆動ローラの軸線方向へのフィ
ルムの寄り移動位置を検知する手段を有し、その検知位
置情報により個々のフィルム押圧手段の押圧力を制御す
ることを特徴とする（７）記載の加熱装置。

【００４８】

【作用】 ．エンドレスフィルムは駆動ローラとフィルム押圧手
段との間に押圧挟持されて駆動ローラの回転により回転
移動され、駆動ローラとフィルムがスリップを生じ始め
る限界のスリップトルク（負荷トルク）が、フィルム押
圧手段による駆動ローラに対するフィルム押し付け圧に
よる摩擦力の増加分に応じて増加する。つまり、同じフ
ィルムのテンション力に対し駆動力を向上させることが
可能になるためフィルム回転負荷に対する余裕度を増加
させることが可能になる。

【００４９】そのため、加熱体の表面とフィルム内面と
の摺動抵抗や、加熱体支持体とフィルム内面との摺動抵
抗等のフィルム回転負荷力が温度変化や装置耐久により
変動しても、またフィルム内面や駆動ローラの外面に摩
耗粉が付着しても、フィルムの内面と回転駆動ローラと
の摺擦摩擦力によるフィルム回転搬送力の方を上記のフ
ィルム回転負荷力よりも常に上回った状態に維持させる
ことができる。

【００５０】従って、フィルムと回転駆動ローラとの間
のスリップの発生を防止して常に安定した所定速度のフ
ィルム回転駆動を実行させることができる。また同じ駆
動力を得る時のフィルムテンション力を低減することが
可能になり、装置の低剛性化・軽量化・小型化が可能に
なる。

【００５１】．フィルム押圧手段を回転自在のローラ
とすることにより、該ローラの表面の摩擦係数が大きく
てもフィルムの回転移動の妨げにならず材料選択の自由
度が高い、回動自在のローラにすると該フィルム押圧手
段とフィルムとの当接部におけるゴミの蓄積がないので
フィルムにダメージを与えずフィルムの寿命を長くする
ことが可能である、回転ローラはフィルムに対する摺擦
力が小さいから、フィルムに寄りしわや摺擦キズを発生
させる恐れが小さい、等の効果がある。

【００５２】．フィルム押圧手段のフィルムに接触す
る表層をフェルト層とすることで、該フェルト層がフィ
ルム外面のオフセットトナー等を捕集除去するフィルム
クリーニング作用をする。

【００５３】．フィルム押圧手段のフィルムに接触す
る表層を離形剤含浸層とすることで、フィルムの回転移
動過程でフィルム外周面に対する離形剤の塗布がなされ
てフィルムの外面に対するトナーオフセットの発生が防
止される。

【００５４】．フィルム押圧手段と回転駆動ローラと
がフィルムを挟んで形成するニップ部の長手方向の向き
をフィルムの回転移動方向に対して変更するニップ方向
可変手段を有すること、更には回転駆動ローラの軸線方
向へのフィルムの寄り移動位置を検知する手段を有し、
その検知位置情報によりニップ方向可変手段を動作させ
てフィルム押圧手段と回転駆動ローラとがフィルムを挟
んで形成するニップ部の長手方向の向きをフィルムの回
転移動方向に対して制御することにより、フィルムの駆
動ローラ長手に沿う位置を自由に変更することが可能で
あり、フィルムの回転移動過程でのフィルム幅方向への
寄り移動や蛇行運動を所定の許容一定範囲内での無限往
復動運動に納めることができる。

【００５５】．フィルム押圧手段が回転駆動ローラの
軸線方向に少なくとも２つ配置されており、その個々の
フィルム押圧手段の押圧力を可変としたこと、更には回
転駆動ローラの軸線方向へのフィルムの寄り移動位置を
検知する手段を有し、その検知位置情報により個々のフ
ィルム押圧手段の押圧力を制御することにより、この場
合も、フィルムの駆動ローラ長手に沿う位置を自由に変
更することが可能であり、フィルムの回転移動過程での
フィルム幅方向への寄り移動や蛇行運動を所定の許容一
定範囲内での無限往復動運動に納めることができる。

【００５６】

【実施例】

〈実施例１〉（図１・図２） 図１は第１の実施例装置の側面図、図２は平面図であ
り、前述図１４の装置と共通する部材・部分には同一の
符号を付して再度の説明を省略する。

【００５７】６はフィルム回転駆動ローラ２との間にフ
ィルム１を挟んでフィルム１を駆動ローラ２に押圧する
フィルム押圧部材である。本実施例のフィルム押圧部材
６は駆動ローラ２との間にフィルム１の幅領域の略全長
を挟む長さ寸法を有する横長板部材であり、加圧付勢手
段としてのばね部材７・７により加圧されてフィルム１
を駆動ローラ２に対して押し付けている。７ａ・７ａは
ばね部材７・７の固定支持体である。

【００５８】フィルム押圧板部材６はフィルム１に当接
する表面が摩擦係数の小さい材質のもの、例えば、金属
板や耐熱樹脂板の表面にＰＴＦＥ（テフロン）等の滑性
層６ａをコーティングしたものであり、フィルム１の内
面と駆動ローラ２との間の摩擦係数よりもフィルム押圧
板部材６とフィルム１の外面との間の摩擦係数を小さく
している。

【００５９】フィルム１は駆動ローラ２とフィルム押圧
手段としての板部材６との間に挟持されて駆動ローラ２
の回転により回転駆動され、駆動ローラ２とフィルム１
がスリップを生じ始める限界のスリップトルク（負荷ト
ルク）が、フィルム押圧板部材６による駆動ローラ２に
対するフィルム押し付け圧Ｆによる摩擦力の増加分に応
じて増加する。

【００６０】そのため、加熱体４の表面とフィルム１内
面との摺動抵抗や、ヒーター支持体４Ａとフィルム１内
面との摺動抵抗等のフィルム回転負荷力が温度変化や装
置耐久により変動しても、またフィルム１内面や駆動ロ
ーラ２の外面に前述の摩耗粉が付着しても、フィルム１
の内面と回転駆動ローラ２との摺擦摩擦力によるフィル
ム回転搬送力の方を上記のフィルム回転負荷力よりも常
に上回った状態に維持させることができる。

【００６１】従って、フィルム１と回転駆動ローラ２と
の間のスリップの発生を防止して常に安定した所定速度
のフィルム回転駆動を実行させることができる。

【００６２】本実施例装置を画像加熱定着装置としてキ
ヤノン（株）製複写機ＦＣ−２に組み込んで画像形成を
行ったところ、１０万枚にわたりフィルムのスリップに
起因する画像の乱れ、紙（記録材）の搬送不良は発生せ
ず、良好な結果を得ることができた。

【００６３】フィルム押圧部材６を弾性体としその弾性
力によりフィルム１を駆動ローラ１に押圧するようにし
て加圧付勢手段としてのばね部材７・７を不用とするこ
ともできる。

【００６４】〈実施例２〉（図３・図４） 本実施例はフィルム押圧部材を回転自由な金属或は耐熱
樹脂製のローラ８としたものである。該ローラ８は手前
側と奥側の軸受け９ａ・９ｂ間に支承されて加圧付勢手
段としてのばね部材７・７により加圧されてフィルム１
を駆動ローラ２に対して押し付けており、駆動ローラ２
・フィルム１の回転に伴い従動回転する。この押圧ロー
ラ８の場合も前記実施例１の板部材６と同様にフィルム
１の駆動ローラ２に対するスリップ発生を防止できる。

【００６５】回転押圧ローラ８の場合は前記実施例１の
固定部材である押圧板部材６の場合と比較して、 ．表面の摩擦係数が大きくてもフィルム１の回転移動
の妨げにならず、材料選択の自由度が高い、 ．固定部材６ではフィルム１との摺擦部分にゴミ等が
蓄積してフィルム１にダメージを与える恐れがあるが、
回動自在のローラ８にするとゴミの蓄積がないのでフィ
ルム１にダメージを与えず、フィルム１の寿命を長くす
ることが可能である。

【００６６】．回転ローラ８はフィルム１に対する摺
擦力が小さいから、フィルム１に寄りしわや、摺擦キズ
を発生させる恐れが小さい、等の効果がある。

【００６７】本実施例装置を画像加熱定着装置としてキ
ヤノン（株）製複写機ＦＣ−２に組み込んで画像形成を
行ったところ、２０万枚にわたりフィルムのスリップに
起因する画像の乱れ、紙の搬送不良は発生せず、またフ
ィルム面に摺擦キズを生じさせず、良好な結果を得るこ
とができた。

【００６８】〈実施例３〉（図５） 本実施例の装置において、エンドレスフィルム１は加熱
体４とその上方に配置したテンションローラを兼ねる駆
動ローラ２との２部材間に懸回張設してある。そして駆
動ローラ２の外側に該駆動ローラ２に対してフィルム押
圧ローラ８をフィルム１を挾ませて並行に圧接させてあ
る。

【００６９】本実施例の場合も、実施例２のものと同様
にフィルム押圧ローラ８によってフィルム１と回転駆動
ローラ２との間のスリップの発生を防止して常に安定し
た所定速度のフィルム回転駆動を実行させることができ
る。

【００７０】〈実施例４〉（図６） 本実施例はフィルム押圧部材を前記実施例２と同様にロ
ーラ８とし、このローラ８に駆動ローラ２の回転駆動力
をギア１０・１１で伝達してローラ８をフィルム１の回
転周速と略同じ速度で回転駆動させたものである。

【００７１】このように押圧ローラ８を回転駆動させる
ことによりローラ８の軸８ａと軸受け９ａ・９ｂとの摺
動抵抗による、フィルム１をスリップさせる方向の負荷
を零にすることができるので、前述のスリップトルクの
増加をさらに大きくすることが可能になる。

【００７２】〈実施例５〉（図７） 本実施例は前記実施例２或は同３のフィルム押圧部材と
してのローラ８を、芯金である回転軸８ａと、この軸に
同心一体にローラ状に形成した弾性層、例えばシリコン
スポンジ層８ｂと、この弾性層８ｂの外周に形成した厚
さ約１．５ｍｍの耐熱フェルト層８ｃからなるローラと
してある。

【００７３】また本実施例では該耐熱フェルト層８ｃに
離形剤としてシリコンオイルをほぼ均一に含浸させてあ
る。

【００７４】ローラ８の中間層である弾性層８ｂはロー
ラ８をフィルム１を挟んで駆動ローラ２に圧接させた状
態において十分な幅のニップ部Ａを形成する作用をす
る。

【００７５】このローラ８も前記の各実施例の場合と同
様にフィルム１の駆動ローラ２に対するスリップ発生を
防止する作用をする。

【００７６】またローラ表面のフェルト層８ｃはフィル
ム外面のオフセットトナーを捕集除去するフィルムクリ
ーニング作用をする。

【００７７】該フェルト層８ｃに離形剤を含浸させるこ
とで、フィルム１の回転移動過程でフィルム外周面に対
する離形剤の塗布がなされてフィルム１の外面に対する
トナーオフセットの発生が防止される。

【００７８】回転ローラ８はフィルム１に対する摺擦力
が小さいからフィルム１に寄りしわを発生させる恐れが
少なく、フィルム寄りしわに起因する前述の問題を生じ
させない。またフィルムに摺擦キズを発生させる恐れが
少なく、フィルム１の耐久性が向上する。

【００７９】〈実施例６〉（図８〜図１０） 本実施例は、フィルム押圧手段と回転駆動ローラとがフ
ィルムを挟んで形成するニップ部の長手方向の向きをフ
ィルムの回転移動方向に対して変更するニップ方向可変
手段を有する装置である。

【００８０】本実施例においてフィルム押圧手段はロー
ラ８である。このローラ８もばね部材７・７により加圧
されてフィルム１を駆動ローラ２に対して押し付けてフ
ィルム１と駆動ローラ２との間のスリップの発生を防止
し常に安定した所定速度のフィルム回転移動を実行させ
る作用をしている。

【００８１】また該ローラ８の手前端側の軸部に電磁ソ
レノイド−プランジャ装置（以下、ＳＬ装置と記す）１
２を連結させてあり、このＳＬ装置１２により、ローラ
８をばね部材７・７でフィルム１を介して駆動ローラ２
に圧接させた状態を保たせたままで、ローラ奥端側の軸
受け部９ｂを中心にローラ手前端側をフィルム回転移動
方向ａの下流側へ引き移動させた図１０の実線示の第１
姿勢と、フィルム回転移動方向ａの上流側へ押し移動さ
せた２点鎖線示の第２姿勢とに切り換えられるようにし
てある。

【００８２】ローラ８が第１姿勢又は第２姿勢に切り換
えられることで、ローラ８と駆動ローラ２とがフィルム
１を挟んで形成するニップ部Ａの長手方向の向きがフィ
ルム回転移動方向ａに対してそれぞれ図１０のＡ₁ 又は
Ａ₂ のように変更される。

【００８３】フィルム１にはニップ線に対して垂直な方
向に搬送力が働くために、 ．ローラ８が第１姿勢に切り換えられてニップ部Ａの
向きがＡ₁ の場合にはフィルム１に働く搬送力は駆動ロ
ーラ２の周方向の搬送力と軸方向の奥端側への搬送力に
分割され、フィルム１は駆動ローラ２の回転による回転
移動に伴って、徐々に駆動ローラ２の長手に沿って駆動
ローラ２の奥端側へ寄り移動していく。

【００８４】．またローラ８が第２姿勢に切り換えら
れてニップ部Ａの向きがＡ₂ の場合にはフィルム１に働
く搬送力は駆動ローラ２の周方向の搬送力と軸方向の手
前端側への搬送力に分割され、フィルム１は駆動ローラ
２の回転による回転移動に伴って、徐々に駆動ローラ２
の長手に沿って駆動ローラ２の手前端側へ寄り移動して
いく。

【００８５】このようにフィルム押圧手段としての押圧
ローラ８と回転駆動ローラ２とがフィルム１を挟んで形
成するニップ部Ａの長手方向の向きをフィルム１の回転
移動方向に対して変更Ａ₁ ・Ａ₂ することにより、フィ
ルム１の駆動ローラ長手に沿う位置を自由に変更するこ
とが可能である。

【００８６】そしてエンドレスフィルム１の回転移動過
程における駆動ローラ２の長手に沿うフィルム寄り移動
位置を検知する手段２１・２２を設け、フィルム幅方向
の手前端側へのフィルム寄り移動位置が所定の限界位置
になったことが検知されたら、制御回路２３によりフィ
ルムの寄り移動をその戻り方向であるフィルム幅方向の
奥端側へ切り替えるようにＳＬ装置１２を作動させて加
圧ローラ８を第１姿勢に変位させ、逆にフィルム幅方向
の奥端側へのフィルム寄り移動位置が所定の限界位置に
なったことが検知されたら、フィルムの寄り移動をその
戻り方向であるフィルム幅方向の手前端側へ切り替える
ようにＳＬ装置１２を作動させて加圧ローラ８を第２姿
勢に変位させることで、フィルムの回転移動過程でのフ
ィルム幅方向への寄り移動や蛇行運動を所定の許容一定
範囲内での無限往復動運動に納めることができる。

【００８７】〈実施例７〉（図１１・図１２） 本実施例は、フィルム押圧手段を回転駆動ローラの軸線
方向に少なくとも２つ配置し、その個々のフィルム押圧
手段の押圧力を可変とした装置である。

【００８８】本実施例において、フィルム押圧手段はフ
ィルム１の幅方向の手前端側と奥端側とにおいてそれぞ
れフィルム端部を駆動ローラ２との間に挟んで駆動ロー
ラ２に押圧した手前端側と奥端側の２つのローラ８Ａ・
８Ｂである。

【００８９】各ローラ８Ａ・８Ｂもそれぞればね部材７
・７により加圧されてフィルム１を駆動ローラ２に対し
て押し付けてフィルム１と駆動ローラ２との間のスリッ
プの発生を防止し常に安定した所定速度のフィルム回転
移動を実行させる作用をしている。

【００９０】この手前端側と奥端側の２つのローラ８Ａ
・８Ｂはそれぞれ装置の最大通紙幅Ｗの外側に配するこ
とによりフィルム１の通紙幅Ｗ内の外面に生じるオフセ
ットトナー等でローラ８Ａ・８Ｂの周面が汚れてしまう
ことが防止されるので好ましい。

【００９１】また各ローラ８Ａ・８Ｂにはそれぞればね
部材７・７を圧縮抗力に抗して圧迫する第１と第２のＳ
Ｌ装置１２Ａ・１２Ｂを配設してあり、第１のＳＬ装置
１２Ａがオン、第２のＳＬ装置１２Ｂがオフに制御され
ることで、手前端側のローラ８Ａのフィルム押圧力が奥
端側のローラ８Ｂよりも増大する。

【００９２】逆に第２のＳＬ装置１２Ｂがオン、第１の
ＳＬ装置１２Ａがオフに制御されることで、奥端側のロ
ーラ８Ｂのフィルム押圧力が手前端側のローラ８Ａより
も増大する。

【００９３】上記前者のように手前端側のローラ８Ａの
押圧力を奥端側のローラ８Ｂよりも大の状態にすると、
押圧力−大のローラ８Ａの方が駆動ローラ２の駆動力を
より有効にフィルム１に伝達させるためにフィルム１の
幅方向手前端側の搬送速度が奥端側よりも若干大きくな
る。そのためフィルム１はその回転移動過程で駆動ロー
ラ２の長手に沿って該ローラの手前端側へ寄り移動して
いく。

【００９４】逆に、後者のように奥端側のローラ８Ｂの
押圧力を手前端側のローラ８Ａよりも大の状態にする
と、フィルム１はその回転移動過程で駆動ローラ２の長
手に沿って該ローラ２の奥端側へ寄り移動していく。

【００９５】このように手前端側と奥端側のローラ８Ａ
・８Ｂのフィルム押圧力のバランスを変えることによ
り、フィルム１の駆動ローラ長手に沿う位置を自由に変
更することが可能である。

【００９６】そして、エンドレスフィルム１の回転移動
過程における駆動ローラ２の長手に沿うフィルム寄り移
動位置を検知する手段２１・２２を設け、フィルム幅方
向の手前端側へのフィルム寄り移動位置が所定の限界位
置になったことが検知されたら、制御回路２３によりフ
ィルムの寄り移動をその戻り方向であるフィルム幅方向
の奥端側へ切り替えるように第２のＳＬ装置１２Ｂをオ
ンに作動（第１のＳＬ装置１２Ａはオフ）させて加圧ロ
ーラ８Ｂの押圧力を増大させ、逆にフィルム幅方向の奥
端側へのフィルム寄り移動位置が所定の限界位置になっ
たことが検知されたら、フィルムの寄り移動をその戻り
方向であるフィルム幅方向の手前側へ切り替えるように
第２のＳＬ装置１２Ｂはオフにし、第１のＳＬ装置１２
Ａをオンにすることで、フィルム１の回転移動過程での
フィルム幅方向への寄り移動や蛇行運動を所定の許容一
定範囲内での無限往復運動に納めることができる。 〈実施例８〉（図１３） 本実施例は例えば前述実施例２の加熱装置を画像加熱定
着装置６０として用いた画像形成装置の一例の概略構成
を示している。

【００９７】本例の画像形成装置は原稿台固定一光学系
移動型、回転ドラム型、転写式の電子写真複写装置であ
る。

【００９８】固定の原稿台ガラス３０上に原稿０を所要
に載置し、所要の複写条件を設定した後、コピースター
トキーを押すと、感光体ドラム４０が矢示の時計方向に
所定の周速度で回転駆動される。

【００９９】また光源３１（３２は反射笠）と第１ミラ
ー３３が原稿台ガラス３０の下面に沿ってガラス左辺側
のホームポジションからガラス右辺側へ所定の速度Ｖで
往動し、第２ミラー３４・第３ミラー３５が同方向にＶ
／２の速度で往動することで原稿台ガラス３０上の載置
原稿０の下向き画像面が左辺側から右辺側に照明走査さ
れ、その照明走査光の原稿面反射光が結像レンズ３６、
固定第４〜６ミラ３７〜３９を介して回転感光体ドラム
４０面に結像露光（スリット露光）される。

【０１００】回転感光体ドラム４０の表面はこの露光前
に１次帯電器４１により正または負の所定電位に一様に
帯電処理されており、この帯電面に対して上記の露光が
なされることで、ドラム４０面に原稿画像に対応したパ
ターンの静電潜像が順次に形成されていく。感光体ドラ
ム４０面の形成静電潜像は現像装置４２の現像ローラ４
３でトナー像として顕画される。

【０１０１】一方、給紙カセット４４から給紙ローラ４
５により記録材としての転写材シートＰが給送され、レ
ジストローラ４６で所定のタイミングでドラム４０と転
写帯電器４７との間の転写部へ導入されて転写コロナを
受けることでドラム４０に接しドラム４０面側のトナー
顕画像がシートＰ面に順次に転写されていく。

【０１０２】像転写部を通過したシートＰは分離帯電器
４８によってドラム４０面から順次に分離され、搬送部
４９・ガイド５０で定着装置６０へ導入され、トナー画
像定着を受け、画像形成物として機外へ排出される。

【０１０３】転写後のドラム４０面はクリーニング器５
１のクリーニングブレード５２で残トナー等の汚れが除
去されて清浄面化され、繰り返して像形成に供される。

【０１０４】往動移動した移動光学部材３１〜３５は所
定の往動終点に到達すると復動移動に転じられてはじめ
のホームポジションへ戻り、次のコピーサイクルの開始
まで待機する（光学系のバック行程）。

【０１０５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、フィルム
材としてエンドレスフィルム１を用いたフィルム加熱方
式の加熱装置について、フィルム１と回転駆動ローラ２
との間のスリップの発生を防止して常に安定した所定速
度のフィルム回転移動を実行させることができ、またフ
ィルム１の外面に対するトナーオフセット等を簡便・安
価な手段構成で長期にわたって防止することができ、こ
の種の加熱装置の耐久性・信頼性等を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施例装置の側面図

【図２】 その平面図

【図３】 第２の実施例装置の側面図

【図４】 その平面図

【図５】 第３の実施例装置の側面図

【図６】 第４の実施例装置の要部の平面図

【図７】 第５の実施例装置の要部の側面図

【図８】 第６の実施例装置の側面図

【図９】 その平面図

【図１０】 押圧ローラの変位説明図

【図１１】 第７の実施例装置の側面図

【図１２】 その平面図

【図１３】 第８の実施例としての画像形成装置の構成
略図

【図１４】 エンドレスフィルムを用いた加熱装置例
（画像加熱定着装置）の構成略図

【図１５】 フィルムの層構成模型図

【符号の説明】

１ エンドレスフィルム ２ 駆動ローラ ３ 従動ローラ ４ 加熱体 ５ 加圧ローラ Ｐ 被加熱材としての記録材 ６・８・８Ａ・８Ｂ フィルム押圧部材としての板部
材またはローラ ７ 加圧付勢手段としてのばね部材 １２・１２Ａ・１２Ｂ 電磁ソレノイド−プランジャ
装置（ＳＬ装置）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅井 淳 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 木村 茂雄 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 小林 克彰 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 草加 健作 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 渡辺 督 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィルム材の一面側に加熱体を配置し、
   他面側に被加熱材を密着させフィルム材と一緒に加熱体
   位置を移動通過させることで加熱体の熱エネルギーをフ
   ィルム材を介して被加熱材に付与するフィルム加熱方式
   の加熱装置であり、 前記フィルム材は、少なくとも加熱体と回転駆動ローラ
   との間に懸回張設され回転駆動ローラとの摩擦力で回転
   移動されるエンドレスフィルムであり、該フィルムを回
   転駆動ローラへ押圧するフィルム押圧手段を有すること
   を特徴とする加熱装置。
2. 【請求項２】 フィルム押圧手段が回転自在のローラで
   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】 フィルム押圧手段のフィルムに接触する
   表層がフェルト層であることを特徴とする請求項１記載
   の加熱装置。
4. 【請求項４】 フィルム押圧手段のフィルムに接触する
   表層が離形剤含浸層であることを特徴とする請求項１記
   載の加熱装置。
5. 【請求項５】 フィルム押圧手段と回転駆動ローラとが
   フィルムを挟んで形成するニップ部の長手方向の向きを
   フィルムの回転移動方向に対して変更するニップ方向可
   変手段を有することを特徴とする請求項１記載の加熱装
   置。
6. 【請求項６】 回転駆動ローラの軸線方向へのフィルム
   の寄り移動位置を検知する手段を有し、その検知位置情
   報によりニップ方向可変手段を動作させてフィルム押圧
   手段と回転駆動ローラとがフィルムを挟んで形成するニ
   ップ部の長手方向の向きをフィルムの回転移動方向に対
   して制御することを特徴とする請求項５記載の加熱装
   置。
7. 【請求項７】 フィルム押圧手段が回転駆動ローラの軸
   線方向に少なくとも２つ配置されており、その個々のフ
   ィルム押圧手段の押圧力を可変としたことを特徴とする
   請求項１記載の加熱装置。
8. 【請求項８】 回転駆動ローラの軸線方向へのフィルム
   の寄り移動位置を検知する手段を有し、その検知位置情
   報により個々のフィルム押圧手段の押圧力を制御するこ
   とを特徴とする請求項７記載の加熱装置。