JPH0527619A

JPH0527619A - 加熱装置

Info

Publication number: JPH0527619A
Application number: JP20325291A
Authority: JP
Inventors: Akira Hayakawa; 亮早川; Yoji Tomoyuki; 洋二友行; Yasumasa Otsuka; 康正大塚; Koichi Okuda; 幸一奥田; Daizo Fukuzawa; 大三福沢; Toshiharu Nakamura; 俊治中村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-07-19
Filing date: 1991-07-19
Publication date: 1993-02-05

Abstract

(57)【要約】【目的】フィルム加熱方式の加熱装置であってフィル
ム２の走行移動を加圧部材４の回転駆動力で行わせるも
のにおいて、加熱体３の表面とフィルム１面の摺動性を
常に良い状態に保たせること。【構成】加熱体３と、この加熱体３にフィルム２を圧
接密着させ且つ該フィルム２を加熱体３面を摺動させな
がら移動駆動する回転加圧部材４を有し、フィルム２を
介して圧接している加熱体３と加圧部材４の圧接ニップ
部Ｎのフィルム２と加圧部材４との間に被加熱材Ｐを導
入してフィルム２と一緒に該圧接ニップ部Ｎを移動通過
させることで加熱体３の熱エネルギーをフィルム２を介
して被加熱材Ｐに付与する加熱装置であり、加熱体３
と、フィルム２の加熱体３と接触する側の面との間に潤
滑剤８を介在させたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐熱性のフィルムを介
して記録材に熱エネルギーを付与する方式の加熱装置に
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
対応した未定着トナー画像を該画像を担持している記録
材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、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。

【０００３】

【従来の技術】従来、金属や樹脂性のホルダーに直接固
定支持された加熱体（サーマルヒータ、以下ヒータと記
す）と、該ヒータに対向圧接しつつ搬送される耐熱性フ
ィルム（定着フィルム）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（フィルム加熱方式）の加熱定着装置が考案されて
いる。

【０００４】本出願人の先の提案に係る例えば特開昭６
３−３１３１８２号公報等に開示の加熱装置がこれに属
し、薄肉の耐熱性フィルム（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
て被加熱材としての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点としての定着ニップ部
を通過させることにより、該記録材の顕画像担持体面を
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、次いで定着点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装置である。

【０００５】このようなフィルム加熱方式においては、
ヒータとして低熱容量加熱体を用いることができる。こ
のため、従来の接触加熱方式である熱ローラ方式やベル
ト加熱方式などの加熱装置に比べ省電力化及びウェイト
タイム短縮化（クイックスタート）が可能となる。その
他、従来の加熱方式の種々の欠点を解決できる利点を有
し、効果的なものである。

【０００６】しかしこのフィルム加熱方式では、薄膜の
フィルムを用いるため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たものは、そのフィルムの駆
動、走行等の制御に複雑な装置が必要であった。

【０００７】そこで本出願人は、先に、上記従来例のフ
ィルム加熱方式の加熱装置の改良型装置として、フィル
ムの周長の少なくとも一部は常にテンションフリー（テ
ンションが加わらない状態）とし、フィルムの走行移動
は、加圧部材の回転駆動力から得るようにしたフィルム
加熱方式の加熱装置を提案した（特願平２−１５３６０
２〜１５３６１０号、同２−３３９８９７〜３３９９０
０号等、以下、テンションレス系のフィルム加熱方式の
加熱装置と記す）。これにより装置を全体を簡略化し、
駆動トルクを大幅に低減できた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしテンションレス
系のフィルム加熱方式の加熱装置のようにフィルムの走
行移動を加圧部材の回転駆動力で行わせる加熱装置で
は、該加熱装置が画像加熱定着装置である場合の定着性
及びオフセット性の問題から、フィルムを挟んで加熱体
と加圧部材との圧接で形成する定着ニップ部はある程度
以上の力で加圧しているうえ、高温になっている。この
結果フィルムと加熱体の間の摺動性が悪くなり、未定着
画像を担持した記録材とフィルムの間の摩擦抵抗力より
大きくなるとフィルムと記録材との間でスリップが発生
し、未定着画像を乱すという問題がある。

【０００９】すなわちフィルムは、通紙時は、被加熱材
としての記録材と定着フィルム外周面との摩擦力により
駆動されるが、フィルム内周面とヒータ表面の摩擦力に
よりこの移動力が減らされる。ヒータ表面の材質が摺動
性の悪いものだったり、耐久により摺動性が悪化したと
きフィルムの移動力が低下し、フィルムと記録材との間
にスリップを生じる。

【００１０】本発明は、フィルム加熱方式の加熱装置で
あってフィルムの走行移動を加圧部材の回転駆動力で行
わせるものにおける上記のような問題を解消することを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とするフィルム加熱方式の加熱装置である。

【００１２】（１）加熱体と、この加熱体にフィルムを
圧接密着させ且つ該フィルムを加熱体面を摺動させなが
ら移動駆動する回転加圧部材を有し、フィルムを介して
圧接している加熱体と加圧部材の圧接ニップ部のフィル
ムと加圧部材との間に被加熱材を導入してフィルムと一
緒に該圧接ニップ部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を介して被加熱材に付与する加熱
装置であり、加熱体と、フィルムの加熱体と接触する側
の面との間に潤滑剤を介在させたことを特徴とする加熱
装置。

【００１３】（２）加熱体と、フィルムの加熱体と接触
する側の面との間にあらかじめ潤滑剤が塗布されている
ことを特徴とする（１）記載の加熱装置。

【００１４】（３）フィルムの加熱体と接触する面へ潤
滑剤を供給手段を有することを特徴とする（１）記載の
加熱装置。

【００１５】（４）周長の少なくとも一部がテンション
フリーである無端状をなすフィルムと、前記フィルムの
片面側に固定支持された加熱体と、他方面側で前記フィ
ルムを前記加熱体に圧接密着する加圧部材を有すること
を特徴とする（１）記載の加熱装置。

【００１６】

【作用】即ち、加熱体と、フィルムの加熱体と接触する
側の面の間に潤滑剤を介在させることにより、加熱（定
着）ニップ部において加熱体面とフィルム面との相互摺
動性について高加圧力・高温度下においても常に滑らか
な状態を確保し、それを維持させることができ、その結
果、被加熱材としての記録材とフィルムの間でのスリッ
プを防止し画像加熱定着の場合においては未定着画像が
乱れるのを防ぐことができる。

【００１７】またフィルムの走行移動は、加圧部材の回
転駆動力から得るようにしたフィルム加熱方式の加熱装
置では、フィルムの内部（裏側）からフィルムに駆動力
を与えるタイプのフィルム加熱方式の加熱装置と異な
り、フィルムの外側から駆動力を与えているため、フィ
ルムの内部の滑り性が極端に良くなろうとも、その駆動
力になんら悪影響を及ぼさない。

【００１８】

【実施例】

＜実施例１＞（図１）図１は本発明の一実施例としてのテンションレスフィル
ム加熱方式の加熱装置の概略構成を示す横断面図であ
る。本実施例ではこの加熱装置を画像形成装置の画像加
熱定着装置として用いている。

【００１９】図１において、１は耐熱性樹脂製の横長ス
テーであり、下記のエンドレス耐熱性フィルム２の内面
ガイド部材となる。

【００２０】２はエンドレスの耐熱性フィルムであり、
加熱体３を含む上記ステー１に外嵌させてある。このエ
ンドレスの耐熱性フィルム２の内周長と加熱体３を含む
ステー１の外周長はフィルム２の方を例えば３ｍｍ程大
きくしてあり、従ってフィルム２は加熱体３を含むステ
ー１に対して周長が余裕をもってルーズに外嵌してい
る。

【００２１】フィルム２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、その膜厚は、総厚１０
０μｍ以下、好ましくは４０μｍ以下、２０μｍ以上の
耐熱性・離型性・強度・耐久性等のあるＰＴＦＥ・ＰＦ
Ａ・ＦＥＰ等の単層、あるいはポリイミド・ポリアミド
イミド・ＰＥＥＫ・ＰＥＳ・ＰＰＳ等の外周表面にＰＴ
ＦＥ・ＰＦＡ・ＦＥＰ等をコーティングした複合層フィ
ルムを使用できる。本実施例ではポリイミドの外周表面
にＰＴＦＥをコートしたものを用いた。

【００２２】加熱体３は、アルミナ等でできた基板３ａ
の略中央部に沿って、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウ
ム）等の電気抵抗材料（発熱体）３ｂを厚み約１０μ
ｍ、幅１〜３ｍｍにスクリーン印刷等により塗工し、そ
の上に保護層７としてガラスやフッ素樹脂等をコートし
ている。

【００２３】４は加熱体３との間でフィルム２を挟んで
定着ニップ部Ｎを形成し、フィルム２を駆動する回転体
としてのフィルム加圧ローラであり、中芯軸５とこの軸
に外装したシリコンゴム等の離型性のよい耐熱ゴム弾性
体からなるローラ部６とからなり、中芯軸５の端部が不
図示の駆動手段により駆動されることで矢示の反時計方
向に回転駆動される。加圧ローラ４が回転駆動されるこ
とでエンドレスの耐熱性フィルム２も矢示の時計方向に
回転駆動される。

【００２４】エンドレスの耐熱性フィルム２は非駆動時
においては加熱体３と加圧ローラ４とのニップ部Ｎに挾
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。

【００２５】加圧ローラ４が回転駆動されるとニップ部
Ｎにおいてフィルム２に回転加圧ローラ４との摩擦力で
移動力がかかり、フィルム２が加圧ローラ４の回転周速
と略同速度をもってフィルム裏面が加熱体３面（＝保護
層７面）を摺動しつつ時計方向に回転駆動される。この
フィルム駆動時においてはニップ部Ｎとこのニップ部Ｎ
よりもフィルム移動方向上流側であって、このニップ部
近傍のフィルム内面ガイド部分とニップ部の間の部分の
みにおいてフィルムにテンションが加わる。

【００２６】上記のフィルム駆動と加熱体３の発熱体３
ｂへの通電を行なわせた状態において、未定着トナーＴ
を担持した記録材Ｐがニップ部Ｎの回転フィルム２と回
転加圧ローラ４との間に像担持面上向きで導入される
と、記録材Ｐはフィルム２と一緒にニップ部Ｎを通過し
ていき、該ニップ部Ｎにおいてフィルム裏面に接してい
る加熱体３の熱エネルギーがフィルム２を介して記録材
Ｐに付与されてトナー像Ｔの熱定着がなされる。

【００２７】本実施例では、定着ニップ部Ｎの加熱体３
の下表面、すなわち加熱体３の前記保護層７と、定着フ
ィルム２の裏面（内面）、すなわち記録材Ｐのトナー像
Ｔと接する側とは反対側の面との間に潤滑剤８を介在さ
せてある。

【００２８】この潤滑剤８は、高温で使用しても実質的
に消滅したり、劣化したりすることがなく、また他の接
触部材、例えば耐熱性樹脂等でできているステー１等を
おかさないことが必要である。本発明者等の実験による
と、潤滑剤８としてフッ素系グリース（例えば、ダイキ
ン工業株式会社製 DEMNUM GREASE L-65 等）やシリコン
オイル等を使用することで著しい効果がみとめられた。

【００２９】潤滑剤８はこの装置の組立時に加熱体３の
下表面（保護層７面）に予め塗布しておけばよい。塗布
量は、長さがＡ４幅、幅が５ｍｍの加熱体３で、定着フ
ィルム２が３０φの定着装置の場合では５０〜２５０ｍ
ｇが適当である。

【００３０】上記の装置を用いて加熱体３に表面保護層
７としてガラスをコートした場合と、ＰＴＦＥをコート
した場合とについて通紙耐久試験を行い、定着フィルム
２と記録材Ｐとがスリップするかどうかを調べた。その
結果を表−１に示す。

【００３１】加熱体３の表面保護層７がガラスコートで
は、グリス無しでは耐久初期よりスリップを発生したも
のが、グリス塗布により１万枚でもスリップを生じな
い。また、ＰＴＦＥコートでは、グリス無しでは、耐久
初期はスリップしないものの１００枚後にはスリップし
ていたものが、グリス塗布により１万枚でもスリップを
生じない。

【００３２】このように、加熱体３の表面と定着フィルム１面の間
に潤滑剤８が介在していると、加熱体表面と定着フィル
ム２の裏面が摩擦力が大きくなることがなく、定着フィ
ルム２が常に滑らかに加熱体表面を摺動して記録材Ｐと
のスリップが無くなり、記録材Ｐ上の未定着画像Ｔを乱
すことなく安定した定着画像を得ることができる。

【００３３】＜実施例２＞（図２）本実施例は、上記実施例１とほぼ同様の定着装置におい
て、シリコンオイル（例えば、信越化学社製シリコン
オイルＫＦ９６Ｈ１００００cs）、パーフルオロエー
テルオイル（例えば、ダイキン工業株式会社製 DEMUNU
MOIL S-200 ）等の潤滑剤オイル（８）を含浸させた、
定着フィルム２の幅と略同じ長さか、それよりも短いサ
イズのフェルトパット１０をホルダー１１に入れて定着
フィルム２の内面に対して軽く接触させている。

【００３４】上記フェルトパット１０は、従来よく熱ロ
ーラ方式の定着ローラ等に用いられてきた例えば耐熱性
アラミド繊維（例えば、デュポン社製ノーメックス）等
と同等のものでも構わないが、熱ローラ方式に比べフェ
ルトパットを当接させる部分の温度が低いためあまり耐
熱性が要求されず安価なナイロン、ポリエステル等の材
料を用いることもできる。

【００３５】上記のフェルトパット１０によりフィルム
２の回転駆動に伴ない該フィルム２の裏面に潤滑剤オイ
ル（８）が塗布されてその塗布オイルが定着ニップ部Ｎ
の加熱体３の下表面、すなわち加熱体３の保護層７とフ
ィルム２との間には運ばれて介在した状態になる。保護
層７とフィルム２との間にはフィルム２の回転駆動に伴
ないフェルトパット１０からオイルが回り込んで補給さ
れ、オイル切れによるフィルムの摺動性の悪化をおこす
ことなく、より長い間、加熱体３の保護層７と定着フィ
ルム２の摺動性を滑らかに保つことができ、装置全体の
寿命を延ばすことができる。

【００３６】またフェルトパッド１０の代りにシリコン
オイルを紙やフェルト等に含浸させたオイル染みだしロ
ーラを用いこれをフィルム全体にテンションのかからな
いようにフィルム裏面に接触させても前記実施例１と同
様の効果を得ることができる。この場合はフェルトと定
着フィルムが摺動しないためより多くの駆動力がフィル
ムに与えられスリップに対し多くのマージンが持てる。
このオイル染みだしローラは、定着フィルムに対して従
動でも良いが駆動の方が良く、長さも定着フィルムに対
して短くしてもよいことは言うまでもない。

【００３７】回転加圧部材は回動ベルト等の形態のもの
にすることもできる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、フィルム
の走行移動は加圧部材の回転駆動力で行うフィルム加熱
方式の加熱装置において、加熱体の表面と、フィルムが
加熱体と接する面、すなわち画像加熱定着装置ではトナ
ー像が接するフィルム面とは反対側の面との間に潤滑剤
を介在させることにより、加熱体表面とフィルム面の摺
動性を常に良い状態に保たせることができる。その結
果、画像加熱定着装置にあっては被加熱材としての記録
材と定着フィルムとのスリップを無くすことができて常
に安定した良好な定着画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の画像加熱定着装置の概略の横断面
図

【図２】実施例２の画像加熱定着装置の概略の横断面
図

【符号の説明】

１ステー２定着フィルム３加熱体４加圧部材（加圧ローラ）５加圧部材芯金６耐熱弾性層７加熱体保護層８潤滑剤９潤滑剤塗布部材１０フェルトパット１１ホルダー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者奥田幸一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)発明者福沢大三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)発明者中村俊治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

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱体と、この加熱体にフィルムを圧接
密着させ且つ該フィルムを加熱体面を摺動させながら移
動駆動する回転加圧部材を有し、フィルムを介して圧接
している加熱体と加圧部材の圧接ニップ部のフィルムと
加圧部材との間に被加熱材を導入してフィルムと一緒に
該圧接ニップ部を移動通過させることで加熱体の熱エネ
ルギーをフィルムを介して被加熱材に付与する加熱装置
であり、加熱体と、フィルムの加熱体と接触する側の面
との間に潤滑剤を介在させたことを特徴とする加熱装
置。
【請求項２】加熱体と、フィルムの加熱体と接触する
側の面との間にあらかじめ潤滑剤が塗布されていること
を特徴とする請求項１記載の加熱装置。
【請求項３】フィルムの加熱体と接触する面へ潤滑剤
を供給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。
【請求項４】周長の少なくとも一部がテンションフリ
ーである無端状をなすフィルムと、前記フィルムの片面
側に固定支持された加熱体と、他方面側で前記フィルム
を前記加熱体に圧接密着する加圧部材を有することを特
徴とする請求項１記載の加熱装置。