JPH07334021A - 加熱装置、画像形成装置、及び加熱体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィルム加熱方式加熱装置について、プロセ
ススピードを高速化した場合でも低い加熱体温度の設定
で良好な加熱処理性、記録材にあっては良好な定着性を
確保できるようにして、高温化によるフィルムの劣化や
摩耗を軽減化すること、被加熱材の急激な加熱に伴う含
有水蒸気の圧接ニップ部からの爆発的な多量の吹き出
し、それによるトナー画像の飛び散り現象を低減化する
こと。 【構成】 加熱体２０の被加熱材対向面が被加熱材搬送
方向上流側において偏曲点Ａをもち、該偏曲点Ａから前
記対向面の反対面の方向に斜面２２ａを有し、圧接ニッ
プ部Ｎのニップ水平線Ｃと前記斜面２２ａのなす最小角
度をθ₁ 、耐熱性フィルムを被加熱材搬送方向上流側で
支持する支持体２１とフィルムの接点Ｂと前記偏曲点Ａ
を結ぶ直線Ｄとニップ水平線Ｃのなす最小角度をθ₂ と
したとき、θ₁ ≦θ₂ の関係をなすこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加熱体に耐熱性フィル
ムを加圧部材で密着させて摺動搬送させ、該耐熱性フィ
ルムを挟んで加熱体と加圧部材とで形成される圧接ニッ
プ部の耐熱性フィルムと加圧部材との間に被加熱材を導
入して耐熱性フィルムと一緒に圧接ニップ部を挟持搬送
させることにより加熱体の熱を耐熱性フィルムを介して
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。また、画像形成装置、加熱体に関する。

【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、例えば特開昭６３−３１３１８２号公報・特開平
２−１５７８７８号公報・特開平４−４４０７５号公報
・特開平４−２０４９８０号公報等に提案されており、
複写機・レーザービームプリンター・ファクシミリ・マ
イクロフィルムリーダプリンター・画像表示（ディスプ
レイ）装置・記録機等に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画
像支持体としての記録材（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のトナー画像（被定着像）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置装置として活用できる。

【０００３】また、定着装置に限らず、例えば画像を担
持した記録材を加熱して表面性を改質する装置、仮定着
する装置等、広く被加熱材を加熱処理する手段・装置と
して使用できる。

【０００４】フィルム加熱方式の加熱装置は、他に知ら
れている熱ローラ方式・熱板方式・ベルト加熱方式・フ
ラッシュ加熱方式・オープン加熱方式等の加熱装置ない
しは画像加熱定着装置との対比において、．加熱体と
して低熱容量加熱体を、フィルムとして薄膜の低熱容量
のものを用いることができるため、省電力化・ウェイト
タイム短縮化（クイックスタート性）が可能になり、ま
た本機内昇温を抑えることができ、．画像加熱定着装
置にあっては定着点と分離点が別に設定できるためオフ
セットを防止できる、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】図１６にフィルム加熱方式の加熱装置（画
像加熱定着装置）の一例の要部の拡大横断面模型図を示
した。

【０００６】２０は加熱体（セラミックヒータ）であ
り、この加熱体２０に耐熱性フィルム（定着フィルム）
２５を加圧部材としての加圧ローラ２８で密着させて摺
動搬送させ、該耐熱性フィルム２５を挟んで加熱体２０
と加圧ローラ２８とで形成される圧接ニップ部（定着ニ
ップ部、加熱ニップ部）Ｎの耐熱性フィルム２５と加圧
ローラ２８との間に被加熱材としての画像定着すべき記
録材Ｐを導入して耐熱性フィルム２５と一緒に圧接ニッ
プ部Ｎを挟持搬送させることにより加熱体２０の熱を耐
熱性フィルムを介して記録材Ｐに付与して記録材Ｐ上の
未定着顕画像（トナー画像）Ｔを記録材Ｐ面に加熱定着
させるものである。圧接ニップ部Ｎを通った記録材Ｐは
フィルム２５の面から分離されて搬送される。

【０００７】加熱体２０は、耐熱性フィルム２５もしく
は被加熱材としての記録材Ｐの搬送方向ａに対して直角
方向を長手とする細長の耐熱性・絶縁性・良熱伝導性の
基板２２、該基板の表面側の短手方向中央部に基板長手
に沿って形成具備させた抵抗発熱体（通電発熱体）２
３、この抵抗発熱体を形成した加熱体表面を保護させた
耐熱性オーバーコート層２４、抵抗発熱体２３の長手両
端部の給電用電極（不図示）、基板裏面側に具備させ
た、加熱体温度を検知するサーミスタ等の検温素子２９
等からなる全体に低熱容量の線状加熱体である。

【０００８】この加熱体２０を、抵抗発熱体２３を形成
具備させた表面側を下向きに露呈させて剛性・断熱性を
有するヒータ支持体２１に保持させて固定配設してあ
る。

【０００９】該ヒータ支持体２１には、加熱体基板２２
のエッジから耐熱性フィルムを保護し、摺動性の確保を
目的として、その両側に円弧形状の凸部２１ａ・２１ａ
が設けられている。

【００１０】加熱体２０は抵抗発熱体２３の両端部電極
に対する給電により該抵抗発熱体２３が長手全長にわた
って発熱することで昇温し、その昇温が検温素子２９で
検知され、その検知温度が温度制御回路（不図示）へフ
ィードバックされて加熱体の温度が所定の温度に維持さ
れるように抵抗発熱体２３への通電が制御される。

【００１１】耐熱性フィルム２５はエンドレスベルト状
のものにして回転駆動して搬送させる構成のものもある
し、ロール巻の長尺フィルムにしてこれを繰り出し搬送
させる構成のものもある。

【００１２】従来の装置は、加熱体基板２２の短手方向
幅中心ならびに抵抗発熱体２３の短手方向幅中心は圧接
ニップ部Ｎの略中心と略一致するように構成されてい
た。

【００１３】また抵抗発熱体２３の短手方向幅Ｗは圧接
ニップ部Ｎの幅とほぼ同等又は圧接ニップ部Ｎの幅以下
であり、圧接ニップ部Ｎ内を集中して加熱する構成とな
っていた。

【００１４】

【発明が解決しようとしている課題】しかし上記のよう
に圧接ニップ部Ｎ内を主として集中加熱する構成、耐熱
性フィルム２５を加熱体基板２２のエッジから保護する
ために両端部に円弧形状の凸部２１ａ・２１ａが設けら
れたヒータ支持体２１を有するものは、圧接ニップ部Ｎ
以外での耐熱性フィルム２５と加熱体基板２２の密着性
が得られず熱効率が悪いので、画像加熱定着装置にあっ
ては定着処理時の記録材搬送スピードが比較的低速の場
合には問題ないが、プロセススピードが高速の場合には
以下のような問題が生じた。

【００１５】ａ．圧接ニップ部Ｎにおける抵抗発熱体２
３の温度を高温にしなければ十分な定着性が得られな
い。しかし、圧接ニップ部Ｎ内における加熱体温度を高
温にすると、圧接ニップ部Ｎにおける耐熱性フィルム２
５の摩耗が大きくなり、フィルム２５の寿命が短くな
り、摩耗で生じたフィルム摩耗粉が加熱体２０の表面に
固着し定着画像に悪影響を与える。

【００１６】ｂ．未定着トナー画像Ｔを担持した記録材
Ｐが圧接ニップ部Ｎに突入すると同時に該圧接ニップ部
の高温で急激に加熱されると、記録材Ｐ中に含まれてい
た水分が爆発的に一度に多量の水蒸気となり、圧接ニッ
プ部Ｎから該ニップ部の記録材搬入口方向に矢印ｂのよ
うに吹き出るため未定着トナー画像Ｔが飛び散らされて
しまうという問題が生じる。

【００１７】この現象は、特に、記録材搬送方向ａと直
角方向のライン画像において上記圧接ニップ部Ｎで発生
した水蒸気ｂが吹き出る際、該ライン画像で水蒸気の抜
け道がふさがれる状態となるために発生しやすい。

【００１８】そこで本発明は上記ａやｂの問題を解消す
ることを目的とする。

【００１９】

【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、画像形成装置、及び加熱体であ
る。

【００２０】（１）加熱体に耐熱性フィルムを加圧部材
で密着させて摺動搬送させ、該耐熱性フィルムを挟んで
加熱体と加圧部材とで形成される圧接ニップ部の耐熱性
フィルムと加圧部材との間に被加熱材を導入して耐熱性
フィルムと一緒に圧接ニップ部を挟持搬送させることに
より加熱体の熱を耐熱性フィルムを介して被加熱材に付
与する加熱装置において、加熱体の被加熱材対向面が被
加熱材搬送方向上流側において偏曲点をもち、その偏曲
点から前記対向面の反対面の方向に斜面を有し、前記圧
接ニップ部のニップ水平線と前記斜面のなす最小角度を
θ₁ とし、耐熱性フィルムを被加熱材搬送方向上流側で
支持する支持体とフィルムの接点と前記偏曲点を結ぶ直
線とニップ水平線のなす最小角度をθ₂ としたとき、θ
₁ ≦θ₂ の関係をなすことを特徴とする加熱装置。

【００２１】（２）加熱体に耐熱性フィルムを加圧部材
で密着させて摺動搬送させ、該耐熱性フィルムを挟んで
加熱体と加圧部材とで形成される圧接ニップ部の耐熱性
フィルムと加圧部材との間に被加熱材を導入して耐熱性
フィルムと一緒に圧接ニップ部を挟持搬送させることに
より加熱体の熱を耐熱性フィルムを介して被加熱材に付
与する加熱装置において、耐熱性フィルムが、加熱体の
被加熱材対向面の被加熱材搬送方向上流側端部に接し、
次に該端部より被加熱材搬送方向上流側で耐熱性フィル
ムが接する物体が圧接ニップ部のニップ水平線より上側
にあることを特徴とする加熱装置。

【００２２】（３）加熱体に耐熱性フィルムを加圧部材
で密着させて摺動搬送させ、該耐熱性フィルムを挟んで
加熱体と加圧部材とで形成される圧接ニップ部の耐熱性
フィルムと加圧部材との間に被加熱材を導入して耐熱性
フィルムと一緒に圧接ニップ部を挟持搬送させることに
より加熱体の熱を耐熱性フィルムを介して被加熱材に付
与する加熱装置において、加熱体の被加熱材対向面が被
加熱材搬送方向上流側において偏曲点をもち、その偏曲
点から下側に向う平面を有することを特徴とする加熱装
置。

【００２３】（４）加熱体に耐熱性フィルムを加圧部材
で密着させて摺動搬送させ、該耐熱性フィルムを挟んで
加熱体と加圧部材とで形成される圧接ニップ部の耐熱性
フィルムと加圧部材との間に被加熱材を導入して耐熱性
フィルムと一緒に圧接ニップ部を挟持搬送させることに
より加熱体の熱を耐熱性フィルムを介して被加熱材に付
与する加熱装置において、加熱体を支持しかつ耐熱性フ
ィルムとの摺動面を確保する加熱体支持体を有し、前記
圧接ニップ部より被加熱材搬送方向上流側において耐熱
性フィルムが密着する加熱体支持体上に第２の加熱体を
設けたことを特徴とする加熱装置。

【００２４】（５）前記（４）に記載の加熱装置におい
て、第２の加熱体が発熱する加熱体であることを特徴と
する加熱装置。

【００２５】（６）前記（４）に記載の加熱装置におい
て、第２の加熱体が加熱体の熱を伝導させて加熱する加
熱体であることを特徴とする加熱装置。

【００２６】（７）被加熱材が画像定着すべき記録材で
あり、該記録材に未定着画像を加熱定着させる画像加熱
定着装置であることを特徴とする（１）乃至（６）の何
れかに記載の加熱装置。

【００２７】（８）前記（１）乃至（７）の何れかに記
載の加熱装置を、記録材に未定着画像を加熱定着させる
画像加熱定着装置として備えていることを特徴とする画
像形成装置。

【００２８】（９）加熱体に耐熱性フィルムを加圧部材
で密着させて摺動搬送させ、該耐熱性フィルムを挟んで
加熱体と加圧部材とで形成される圧接ニップ部の耐熱性
フィルムと加圧部材との間に被加熱材を導入して耐熱性
フィルムと一緒に圧接ニップ部を挟持搬送させることに
より加熱体の熱を耐熱性フィルムを介して被加熱材に付
与する加熱装置の加熱体、もしくは該加熱体の支持体を
含む加熱体あって、前記圧接ニップ部を被加熱材の本加
熱領域としたとき、これよりも被加熱材搬送方向上流側
において被加熱材を前加熱する領域が存在することを特
徴とする加熱体。

【００２９】

【作用】上記構成とすることで、圧接ニップ部よりも被
加熱材搬送方向上流側の加熱体面領域（加熱体前面領
域）においても耐熱性フィルムが加熱体と密着するた
め、加熱体で発熱した熱が空気中に放出されることなく
効率よく耐熱性フィルムに伝えられる。あるいは加熱体
支持体上の第２の加熱体によって耐熱性フィルムは上流
側でも加熱される。

【００３０】そのため被加熱材は圧接ニップ部へ突入す
る前にこの加熱体前面領域を通過する過程で耐熱性フィ
ルムを介してこの加熱体前面領域の面に近接又は軽く接
触しつつ通過して前加熱（プレ加熱）される。そしてこ
の前加熱された被加熱材は引き続いて圧接ニップ部を通
過する過程で本加熱され、被加熱材が記録材であればト
ナー画像の加熱溶融定着が行われる。

【００３１】従って、被加熱材は圧接ニップ部で加熱を
受ける前に加熱体前面領域で前加熱されることで、プロ
セススピードを高速化した場合でも、圧接ニップ部にお
ける加熱体温度を低く設定しても良好な加熱処理性、記
録材にあっては良好な定着性を確保することが可能であ
り、プロセススピードを高速化したときに圧接ニップ部
の加熱体温度を高温化することに伴うフィルムの劣化や
摩耗の問題を解消する或は軽減化できる。

【００３２】また、被加熱材が圧接ニップ部に突入する
前の加熱体前面領域での被加熱材の前加熱により、被加
熱材中の水分の一部を蒸発させることができること、記
録材にあっては未定着トナーがこの前加熱で「ねばり
け」をもたせられることから、記録材がフィルムと押圧
密着状態となる圧接ニップ部に記録材が前加熱なしに突
入したときの急激な加熱に伴う記録材含有水蒸気の圧接
ニップ部から記録材搬入側への爆発的な一度の多量の吹
き出し、その吹き出しによる横ライントナー画像の飛び
散り現象を低減化できる。

【００３３】更に、加熱体基板表面の、フィルムが接触
・摺動する部分には耐熱性オーバーコート層を設けるこ
とにより、耐熱性フィルムの摩耗を軽減化できる。

【００３４】

【実施例】

〈実施例１〉（図１〜図４） 本実施例は請求項１に記載の構成の加熱装置の実施例で
ある。

【００３５】図１は本実施例の加熱装置としてのフィル
ム加熱方式の画像加熱定着装置の概略構成図、図２は要
部の拡大横断面模型図、図３は加熱体の途中部省略・一
部切欠きの斜視模型図である。前述図１６の装置と共通
する構成部材・部分には同一の符号を付して再度の説明
を省略する。

【００３６】図１において、耐熱性フィルム２５はエン
ドレスベルト状フィルムであり、駆動ローラ２６と、従
動ローラ２７と、この両ローラ２６・２７間の下方にヒ
ータ支持体２１に保持させて固定支持させて配設した加
熱体２０との互いに並行な該３部材２６・２７・２０間
に懸回張設してある。

【００３７】従動ローラ２７はフィルム２５のテンショ
ンローラを兼ねさせてあり、フィルム２５は駆動ローラ
２６の時計方向回転駆動に伴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Ｔを上面に担持した被加熱材としての記録
材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。

【００３８】加圧ローラ２８はシリコンゴム等の離型性
の良いゴム弾性層を有するローラであり、前記フィルム
２５の下行側フィルム部分を挟ませて加熱体２０の下面
に対して付勢手段により例えば総圧４〜１０ｋｇの当接
圧をもって対向圧接させてあり、記録材Ｐの搬送方向に
順方向の反時計方向に回転する。

【００３９】回転駆動されるエンドレスベルト状のフィ
ルム２５は繰り返してトナー画像の加熱定着に供される
から、耐熱性・離型性・耐久性等に優れ、一般的には総
厚１００μｍ以下、好ましくは４０μｍ以下の薄肉のも
のを使用する。

【００４０】例えばポリイミド・ポリエーテルイミド・
ＰＥＳ・ＰＦＡ（４フッ化エチ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）などの耐熱樹脂の単
層フィルム、或は複合層フィルム例えば２０μｍ厚フィ
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等のフッ素樹脂に導電材を添加し
た離型性コート層を１０μｍ厚に施したものなどであ
る。

【００４１】加熱体２０の基板２２は例えばアルミナや
窒化アルミニウムであり、厚み１ｍｍ・幅７ｍｍ・長さ
２４０ｍｍで、被加熱材搬送方向上流側に幅２ｍｍに対
して厚さ０．５ｍｍの面取り２２ａが行われた形状の良
熱伝導体である。また基板２２の表面には長手方向に抵
抗発熱体（通電発熱体）２３を具備させてあり、それは
例えばＡｇ／Ｐｄ，ＰｕＯ₂ ，Ｔａ₂ Ｎ等の電気抵抗材
料をスクリーン印刷等により線状もしくは帯状に塗工し
たものである。

【００４２】３１（図３）は上記抵抗発熱体２３の両端
部に導通させて基板表面の両端部面に形成具備させた給
電用電極であり、Ａｇ等をスクリーン印刷等で塗工して
形成してある。該電極３１・３１間に不図示の通電回路
より通電することで抵抗発熱体２３が全長にわたって発
熱する。

【００４３】ヒータ支持体２１は例えば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）、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や、こ
れらの樹脂とセラミツクス・金属・ガラス等との複合材
料などで構成できる。被加熱材搬送方向上流側において
耐熱性フィルム２５が基板２２に密着するのを妨げない
ような形状にヒータ支持体２１を構成している。

【００４４】加熱体２０の表面保護のための耐熱性オー
バーコート層２４は例えば耐熱性ガラス層である。

【００４５】検温素子（サーミスタ等）２９は抵抗発熱
体２３の位置に対応する基板裏面側の位置に接触させて
配設してある。

【００４６】この加熱体２０は前記のように加熱体基板
２２が面取り２２ａされていることで、加熱体２０の、
被加熱材としての記録材Ｐの対向面が被加熱材搬送方向
上流側において偏曲点Ａをもち、この偏曲点Ａから前記
対向面の反対面方向に斜面２２ａを有する。そして図４
の摸式図のように、フィルム２５を挟んで加熱体２０と
加圧リーラ２８とで形成される圧接ニップ部Ｎのニップ
水平線Ｃと前記斜面２２ａのなす角度をθ₁ とし、フィ
ルム２５を被加熱材搬送方向上流側で支持する支持体２
１とフィルム２５の接点Ｂと前記偏曲点Ａを結ぶ直線Ｄ
とニップ水平線Ｃのなす最小角度をθ₂ としたとき、θ
₁ ≦θ₂ の関係となるようにしてある。

【００４７】そしてこの加熱体２０に対してフィルム２
５を挟ませて加圧ローラ２８を圧接させた状態におい
て、図２のように加熱体２０と加圧ローラ２８とがフィ
ルム２５を挟んで圧接して形成する圧接ニップ部Ｎの幅
領域より被加熱材搬送方向上流側の加熱体面（加熱体前
面領域）Ｌにおいても耐熱性フィルム２５は加熱体２０
に密着している。

【００４８】抵抗発熱体２３は基板裏面に設けられた前
記検温素子２９の出力に応じて所定の温度、例えば１９
０℃に温調される。

【００４９】上記のような構成にすることで、未定着ト
ナー画像Ｔを担持した記録材Ｐは圧接ニップ部Ｎに突入
する前に加熱体前面領域Ｌを、フィルム２５を介して加
熱体２０の該前面領域Ｌの面に近接又は軽く接触しつつ
通過する。この加熱体前面領域Ｌにおいてもフィルム２
５は加熱体２０に密着しており充分に温められているの
で、記録材Ｐは圧接ニップ部Ｎに入る前にこの加熱体前
面領域Ｌを通過する過程で記録材及び未定着トナー画像
が前加熱（プレ加熱）される。

【００５０】そしてこの前加熱された記録材Ｐは引き続
いて圧接ニップ部Ｎを通過する過程で抵抗発熱体２３の
発熱により本加熱されてトナー画像Ｔの加熱溶融定着が
行われる。

【００５１】上記構成とすることで、加熱体基板２２の
エッジによりフィルム２５を摩耗することなく、圧接ニ
ップ部Ｎよりも被加熱材搬送方向上流側の加熱体前面領
域Ｌにおいて加熱体２０とフィルム２５の密着性を得る
ことができ、フィルム２５が効率よく加熱されてフィル
ム表面の温度が上昇し、記録材Ｐ及び未定着トナー画像
Ｔは加熱体前面領域Ｌで前加熱されることで、プロセス
スピードを高速化した場合でも、圧接ニップ部Ｎにおけ
る加熱体温度を低く設定しても良好な定着性を確保する
ことが可能であり、プロセススピードを高速化したとき
に圧接ニップ部Ｎの加熱体温度を高温化することに伴う
フィルム２５の劣化や摩耗の問題を解消する或は軽減化
できる。

【００５２】記録材Ｐが圧接ニップ部Ｎに突入する前の
加熱体前面領域Ｌでの記録材の前加熱により、記録材中
の水分の一部を蒸発させることができること、未定着ト
ナーＴがこの前加熱で「ねばりけ」をもたせられること
から、記録材Ｐがフィルム２５と押圧密着状態となる圧
接ニップ部Ｎに記録材Ｐが前加熱なしに突入したときの
急激な加熱に伴う記録材含有水蒸気の圧接ニップ部Ｎか
ら記録材搬入側への爆発的な一度の多量の吹き出し、そ
の吹き出しによる横ライントナー画像の飛び散り現象を
低減化できる。

【００５３】〈実施例２〉（図５・図６） 本実施例は請求項２に記載の構成の加熱装置の実施例で
ある。

【００５４】前記実施例１においては、加熱体基板２２
に面取り２２ａを行い、更にヒータ支持体２１は被加熱
材搬送方向上流側で耐熱性フィルム２５が加熱体２０に
密着するのを妨げないような形状としたが、本実施例は
図５のように、加熱体基板２２の面取りをせずに、被加
熱材搬送方向上流側で耐熱性フィルム２５が加熱体２０
に密着するようにヒータ支持体２１を形成した。加熱体
基板２２のエッジによるフィルム２５の摩耗を防ぐため
に耐熱性オーバーコート層２４を該基板２２とフィルム
２５の接触、摺動する基板２２のエッジ部まで２４ａの
ように設けた構成としている。

【００５５】〈実施例３〉（図７〜図９） 本実施例も請求項２に記載の構成の加熱装置の実施例で
ある。

【００５６】実施例２においては、耐熱性フィルム２５
が加熱体２０に密着するようにヒータ支持体２１を形成
したが、被加熱材搬送方向上流側で耐熱性フィルム２５
と加熱体２０の密着性をあげるためにヒータ支持体２１
の被加熱材搬送方向上流側の凸部を減らすことが望まれ
るがそれによりフィルム２５への負荷は増える。そこで
図７・図８のように加熱体の被加熱材搬送方向上流側に
段部２２ｂを付けることによりフィルム２５への負荷を
増やすことなくフィルム２５と加熱体２０の密着性をあ
げることができる。ここで加熱体２０のフィルム２５が
接する部分にはガラスコート２４がなされている。

【００５７】このような段部２２ｂ付の加熱体２０の製
造方法として、図９のように１枚の大きな基板材料２２
Ａに段を付けるために溝ｅを設け、その後、抵抗発熱層
２３をスクリーン印刷などした後、オーバーコート層２
４を設け、最後に切断面ｄで切断するという工程で製造
することにより工程を減らし、コストを下げることが可
能になる。

【００５８】本実施例の場合も、圧接ニップ部Ｎよりも
被加熱材搬送方向上流側の加熱体面（加熱体前面領域）
Ｌにおいて耐熱性フィルム２５は加熱体２０に密着す
る。従って前記実施例１・同２のものと同様の記録材前
加熱効果を得ることができる。

【００５９】〈実施例４〉（図１０・図１１） 本実施例は請求項３に記載の構成の加熱装置の実施例で
ある。

【００６０】加熱体基板２２の圧接ニップ部Ｎより被加
熱材搬送方向上流側に段を付け保護層を設けたような形
状でもよい。本実施例はその例を示すものである。

【００６１】図１０の加熱体２０の基板２２は厚み１ｍ
ｍ・幅９ｍｍ・長さ２４０ｍｍで、被加熱材搬送方向上
流側端部から１ｍｍの位置から、巾２ｍｍ・厚み０．２
ｍｍ・長さ２４０ｍｍのセラミック等の熱伝導性の良好
な段３４が取付けられている。ここで段３４は基板２２
と一体でもよい。また被加熱材搬送方向上流側端部から
６ｍｍの所を中心に幅２ｍｍの抵抗発熱体２３を設け耐
熱性フィルム２５が基板２２と接触・摺動する部分に３
０μｍの耐熱ガラス層をオーバーコート層２４として設
けたものを用いた。

【００６２】即ち図１１の摸式図のように、加熱体２０
は、被加熱材対向面が被加熱材搬送方向上流側において
偏曲点Ｆをもち、その偏曲点Ｆから下側に向う平面部Ｇ
を有することで、圧接ニップ部Ｎよりも被加熱材搬送方
向上流側の加熱体面（加熱体前面領域）Ｌにおいても耐
熱性フィルム２５は加熱体２０に密着する。従って実施
例１〜同３のものと同様の記録材前加熱効果を得ること
ができる。

【００６３】〈実施例５〉（図１２） 本実施例は請求項４に記載の構成の加熱装置の実施例で
ある。

【００６４】実施例４までは、圧接ニップ部Ｎより被加
熱材搬送方向上流側においても耐熱性フィルム２５が加
熱体２０と密着する構成のものであったが、本実施例は
圧接ニップ部Ｎより被加熱材搬送方向上流側において、
耐熱性フィルム２５が密着する加熱体支持体２１上に第
２の加熱体３５を設けた構成のものである。

【００６５】図１２の加熱体２０の基板２２は厚み１ｍ
ｍ、幅７ｍｍ、長さ２４０ｍｍで面取りなどは施されて
いない。加熱体支持体２１は耐熱性フィルム２５との摺
動性を得るために、加熱体２０の被加熱材搬送方向上流
側と下流側に凸部２１ａ・２１ａが設けられていて耐熱
性フィルム２５の摩耗を防いでいるが、加熱体支持体の
上流側の凸部２１ａ上に第２の加熱体３５を設けてい
る。

【００６６】第２の加熱体３５は加熱体２０と同様に基
板、オーバーコート層、湿度検知素子から成り一定温調
されてもよいし、定電力印加でもよい。更に第２の加熱
体３５にＰＴＣ（Posltiue Temparature Control）のよ
うな自己温調型のものを設けてもよい。

【００６７】上記のような構成にすることで、未定着ト
ナー画像Ｔを担持した記録材Ｐは圧接ニップ部Ｎに突入
する前に加熱体上流側領域Ｈをフィルム２５を介して加
熱体２０の該上流側領域Ｈに近接又は軽く接触しつつ通
過する。この加熱体上流側領域Ｈは第２の加熱体３５に
より充分温められているので記録材Ｐは圧接ニップ部Ｎ
に入る前にこの加熱体上流領域Ｈを通過する過程で記録
材Ｐ及び未定着トナー画像Ｔが前加熱される。

【００６８】そしてこの前加熱された記録材Ｐは引き続
いて圧接ニップ部Ｎを通過する過程で加熱体２０により
本加熱され、トナー画像Ｔの加熱溶融定着が行なわれ
る。従って記録材Ｐ及び未定着トナー画像Ｔは加熱体上
流側領域Ｈで前加熱されることでプロセススピードを高
速化した場合でも圧接ニップ部Ｎにおける加熱体温度を
低く設定しても良好な定着性を確保することが可能であ
り、プロセススピードを高速化したときに圧接ニップ部
Ｎの加熱体温度を高温化することに伴うフィルム２５の
劣化や摩耗の問題を解消する或は軽減化できる。

【００６９】記録材Ｐが圧接ニップ部Ｎに突入する前の
加熱体上流側領域Ｈでの記録材Ｐの前加熱により、記録
材Ｐ中の水分の一部を蒸発させることができること、未
定着トナーＴがこの前加熱で「ねばりけ」をもたせられ
ることから記録材Ｐがフィルム２５と押圧密着状態とな
る圧接ニップ部Ｎに記録材Ｐが前加熱なしに突入したと
きの急激な加熱に伴う記録材含有水蒸気の圧接ニップ部
Ｎから記録材搬入側への爆発的な一度の多量の吹き出
し、その吹き出しによる横ライントナー画像の飛び散り
現象を低減化できる。

【００７０】加熱体上流側領域Ｈに第２の加熱体３５を
設けることにより該領域Ｈの温度を積極的に素早く所定
の温度とすることが可能であり、ウェイトイムの更なる
短縮化が図れる。

【００７１】〈実施例６〉（図１３） 前記実施例５では第２の加熱体３５として発熱体を用い
ているが、加熱体２０自体の熱を伝導して加熱体支持部
とフィルムの圧接部を温めても良い。そのような実施例
を図１３に示す。図１３において図１２と同等なところ
は同一の符号をつけて表わし詳しい説明は省略する。

【００７２】図１３において２１−１はＡｌ、Ｃｕ、ア
ルミナ等伝導性の良い材質からなる熱伝導性の加熱体支
持体である。

【００７３】加熱体２０の抵抗発熱体２３で発生した熱
は加熱体２０、加熱体支持体２１−１を伝導して耐熱性
フィルム２５と加熱体支持体２１−１の圧接部Ｉを温め
るので、フィルム２５は圧接ニップ部Ｎに至る前に充分
に温められ記録材Ｐ上のトナーＴのプレ加熱が行なわれ
る。

【００７４】このような構成にすることにより、前記実
施例５のような特別な発熱体３５を設けることなく充分
な加熱が行なえるので好ましい。

【００７５】〈実施例７〉（図１４） 図１４は前述した実施例１〜同６に示したような本発明
に従うフィルム加熱方式の加熱装置を画像加熱定着装置
１１として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原稿台往復動型・回
転ドラム型・転写式・プロセスカートリッジ着脱方式の
電子写真複写装置である。

【００７６】１００は装置機筺、１はその装置機筺の上
面板１００ａ上に配設したガラス板等の透明板部材より
なる往復動型の原稿載置台であり、機筺上面板１００ａ
上を図面上右方ａ、左方ａ´に夫々所定の速度で往復移
動駆動される。

【００７７】Ｇは原稿であり、複写すべき画像面側を下
向きにして原稿載置台１の上面に所定の載置基準に従っ
て載置し、その上に原稿圧着板１ａをかぶせて押え込む
ことによりセットされる。

【００７８】１００ｂは機筺上面板１００ａ面に原稿載
置台１の往復移動方向とは直角の方向（紙面に垂直の方
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。

【００７９】原稿載置台１上に載置セットした原稿Ｇの
下向き画像面は原稿載置台１の右方ａへの往動移動過程
で右辺側から左辺側にかけて順次にスリット開口部１０
０ｂの位置を通過していき、その通過過程でランプ３の
光Ｌをスリット開口部１００ｂ、透明な原稿載置台１を
通して受けて照明走査され、その照明走査光の原稿面反
射光が像素子アレイ２によって感光ドラム４面に結像露
光される。

【００８０】感光ドラム４は例えば酸化亜鉛感光層・有
機半導体感光層等の感光層が被覆処理され、中心支軸４
ａ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５により正極性又は負極性
の一様な帯電処理を受け、その一様帯電面に前記の原稿
画像の結像露光（スリット露光）を受けることにより感
光ドラム４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。

【００８１】この静電潜像は現像器６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器９の
配設部位へ移行していく。

【００８２】Ｓは記録材としての転写材シート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が給送
ローラ７の回転により１枚宛繰出し給送され、次いでレ
ジストローラ８により、ドラム４上のトナー画像形成部
の先端が転写放電器９の部位に到達したとき転写材シー
トＰの先端も転写放電器９と感光ドラム４との間位置に
丁度到達して両者一致するようにタイミングどりされて
同期給送される。

【００８３】そしてその給送シートの面に対して転写放
電器９により感光ドラム４側のトナー画像が順次に転写
されていく。

【００８４】転写部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４面から順次に分離され
て搬送装置１０によって前述の定着装置１１に導かれて
担持している未定着トナー画像Ｔの加熱定着を受け、画
像形成物（コピー）としてガイド４３・排出ローラ４４
を通って機外の排紙トレイ１２上に排出される。

【００８５】画像転写後の感光ドラム４の面はクリーニ
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。

【００８６】ＰＣは装置本体１００内のカートリッジ着
脱部５０に着脱されるプロセスカートリッジであり、本
例の場合は、像担持体としての感光ドラム４、帯電器
５、現像器６、クリーニング装置１３の４つのプロセス
機器を包含させて一括して装置本体１００に対して着脱
交換自在としてある。

【００８７】〈実施例８〉（図１５） 図１５の（ａ）・（ｂ）・（ｃ）はそれぞれフィルム加
熱方式の加熱装置の他の構成形態例を示したものであ
る。

【００８８】（ａ）のものは、加熱体２０と駆動ローラ
２６の２部材間にエンドレスベルト状の耐熱性フィルム
２５を懸回張設して駆動ローラ２６により回転駆動する
構成のものである。

【００８９】（ｂ）のものは、加熱体２０と、該加熱体
２０を保持させたフィルムガイド部材５１の外側に円筒
状の耐熱性フィルム２５をルーズに外嵌し、加熱体２０
に対してフィルム２５を加圧ローラ２８で圧接させ、該
加圧ローラ２８を回転駆動させることによりフィルム２
５の内面を加熱体２０面に密着摺動させながら回転駆動
する構成（加圧ローラ駆動式）のものである。

【００９０】（ｃ）のものは、耐熱性フィルム２５とし
て、エンドレスベルト状のものではなく、ロール巻きに
した長尺の有端フィルムを用い、これを繰り出し軸５２
側から加熱体２０を経由させて巻き取り軸５３側へ所定
の速度で走行させるように構成したものである。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように、フィルム加熱方式
の加熱装置について、圧接ニップ部より被加熱材搬送方
向上流側においても耐熱性フィルムが加熱体と密着する
か、もしくは上流側で耐熱性フィルムが密着する部分に
加熱体を設けた構成とすることにより、上記領域におい
てもフィルムの温度は上昇し、被加熱材は圧接ニップ部
で加熱を受ける前に加熱体前面領域で前加熱され、プロ
セススピードを高速化した場合でも圧接ニップ部におけ
る加熱体温度を低く設定しても良好な加熱処理性、記録
材にあっては良好な定着性を確保でき、プロセススピー
ドを高速化したときに圧接ニップ部の加熱体温度を高温
化することに伴うフィルムの劣化や摩耗の問題を軽減化
できる。

【００９２】また被加熱材が圧接ニップ部に突入する前
の加熱体前面領域での被加熱材の前加熱により、被加熱
材中の水分の一部を蒸発させることができること、記録
材にあっては未定着トナーがこの前加熱で「ねばりけ」
をもたせられることから、記録材がフィルムと押圧密着
状態となる圧接ニップ部に記録材が前加熱なしに突入し
たときの急激な加熱に伴う記録材含有水蒸気の圧接ニッ
プ部から記録材搬入側への爆発的な一度の多量の吹き出
し、その吹き出しによる横ライントナー画像の飛び散り
現象を低減化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の加熱装置としてのフィルム加熱方
式の画像加熱定着装置の概略構成図

【図２】 要部の拡大横断面模型図

【図３】 加熱体の途中部省略・一部切欠きの斜視模型
図

【図４】 要部の摸式図

【図５】 実施例２の装置の要部の拡大横断面模型図

【図６】 要部の摸式図

【図７】 実施例３の装置の要部の拡大横断面模型図

【図８】 加熱体の途中部省略・一部切欠きの斜視模型
図

【図９】 加熱体の一製造方法の要領説明図

【図１０】 実施例４の装置の要部の拡大横断面模型図

【図１１】 要部の摸式図

【図１２】 実施例５の装置の要部の拡大横断面模型図

【図１３】 実施例６の装置の要部の拡大横断面模型図

【図１４】 画像形成装置の一例の構成略図

【図１５】 （ａ）・（ｂ）・（ｃ）はそれぞれフィル
ム加熱方式の加熱装置の他の構成形態例の略図

【図１６】 フィルム加熱方式の加熱装置（画像加熱定
着装置）の従来例の要部の拡大横断面模型図

【符号の説明】

１１ 定着装置（フィルム加熱方式の加熱装置） ２０ ヒータ支持体 ２２ 基板 ２３ 抵抗発熱体 ２４ オーバーコート層 ２５ 耐熱性フィルム ２６ 駆動ローラ ２７ 従動ローラ ２８ 加圧ローラ ２９ 検温素子 ３１ 給電用電極 Ｎ 圧接ニップ部 Ｌ 加熱体前面領域（プレ加熱部） Ｈ 加熱体上流側領域（プレ加熱部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 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 (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱体に耐熱性フィルムを加圧部材で密
   着させて摺動搬送させ、該耐熱性フィルムを挟んで加熱
   体と加圧部材とで形成される圧接ニップ部の耐熱性フィ
   ルムと加圧部材との間に被加熱材を導入して耐熱性フィ
   ルムと一緒に圧接ニップ部を挟持搬送させることにより
   加熱体の熱を耐熱性フィルムを介して被加熱材に付与す
   る加熱装置において、 加熱体の被加熱材対向面が被加熱材搬送方向上流側にお
   いて偏曲点をもち、その偏曲点から前記対向面の反対面
   の方向に斜面を有し、前記圧接ニップ部のニップ水平線
   と前記斜面のなす最小角度をθ₁ とし、耐熱性フィルム
   を被加熱材搬送方向上流側で支持する支持体とフィルム
   の接点と前記偏曲点を結ぶ直線とニップ水平線のなす最
   小角度をθ₂ としたとき、θ₁ ≦θ₂ の関係をなすこと
   を特徴とする加熱装置。
2. 【請求項２】 加熱体に耐熱性フィルムを加圧部材で密
   着させて摺動搬送させ、該耐熱性フィルムを挟んで加熱
   体と加圧部材とで形成される圧接ニップ部の耐熱性フィ
   ルムと加圧部材との間に被加熱材を導入して耐熱性フィ
   ルムと一緒に圧接ニップ部を挟持搬送させることにより
   加熱体の熱を耐熱性フィルムを介して被加熱材に付与す
   る加熱装置において、 耐熱性フィルムが、加熱体の被加熱材対向面の被加熱材
   搬送方向上流側端部に接し、次に該端部より被加熱材搬
   送方向上流側で耐熱性フィルムが接する物体が圧接ニッ
   プ部のニップ水平線より上側にあることを特徴とする加
   熱装置。
3. 【請求項３】 加熱体に耐熱性フィルムを加圧部材で密
   着させて摺動搬送させ、該耐熱性フィルムを挟んで加熱
   体と加圧部材とで形成される圧接ニップ部の耐熱性フィ
   ルムと加圧部材との間に被加熱材を導入して耐熱性フィ
   ルムと一緒に圧接ニップ部を挟持搬送させることにより
   加熱体の熱を耐熱性フィルムを介して被加熱材に付与す
   る加熱装置において、 加熱体の被加熱材対向面が被加熱材搬送方向上流側にお
   いて偏曲点をもち、その偏曲点から下側に向う平面を有
   することを特徴とする加熱装置。
4. 【請求項４】 加熱体に耐熱性フィルムを加圧部材で密
   着させて摺動搬送させ、該耐熱性フィルムを挟んで加熱
   体と加圧部材とで形成される圧接ニップ部の耐熱性フィ
   ルムと加圧部材との間に被加熱材を導入して耐熱性フィ
   ルムと一緒に圧接ニップ部を挟持搬送させることにより
   加熱体の熱を耐熱性フィルムを介して被加熱材に付与す
   る加熱装置において、 加熱体を支持しかつ耐熱性フィルムとの摺動面を確保す
   る加熱体支持体を有し、前記圧接ニップ部より被加熱材
   搬送方向上流側において耐熱性フィルムが密着する加熱
   体支持体上に第２の加熱体を設けたことを特徴とする加
   熱装置。
5. 【請求項５】 前記請求項４に記載の加熱装置におい
   て、第２の加熱体が発熱する加熱体であることを特徴と
   する加熱装置。
6. 【請求項６】 前記請求項４に記載の加熱装置におい
   て、第２の加熱体が加熱体の熱を伝導させて加熱する加
   熱体であることを特徴とする加熱装置。
7. 【請求項７】 被加熱材が画像定着すべき記録材であ
   り、該記録材に未定着画像を加熱定着させる画像加熱定
   着装置であることを特徴とする前記請求項１乃至同６の
   何れかに記載の加熱装置。
8. 【請求項８】 前記請求項１乃至同７の何れかに記載の
   加熱装置を、記録材に未定着画像を加熱定着させる画像
   加熱定着装置として備えていることを特徴とする画像形
   成装置。
9. 【請求項９】 加熱体に耐熱性フィルムを加圧部材で密
   着させて摺動搬送させ、該耐熱性フィルムを挟んで加熱
   体と加圧部材とで形成される圧接ニップ部の耐熱性フィ
   ルムと加圧部材との間に被加熱材を導入して耐熱性フィ
   ルムと一緒に圧接ニップ部を挟持搬送させることにより
   加熱体の熱を耐熱性フィルムを介して被加熱材に付与す
   る加熱装置の加熱体、もしくは該加熱体の支持体を含む
   加熱体あって、前記圧接ニップ部を被加熱材の本加熱領
   域としたとき、これよりも被加熱材搬送方向上流側にお
   いて被加熱材を前加熱する領域が存在することを特徴と
   する加熱体。