JP2000338801A

JP2000338801A - 加熱装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2000338801A
Application number: JP11147561A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Sano; 哲也佐野; Hideo Nanataki; 秀夫七瀧; Takashi Nomura; 崇野村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-05-27
Filing date: 1999-05-27
Publication date: 2000-12-08

Abstract

(57)【要約】【課題】長期通紙後や、低温環境下に於いても、駆動
開始時のスリップを防止し、ウォームアップ時間の長期
化や、フィルム等の回転体或は移動体の破損という不具
合の発生を防止可能な加熱装置及び画像形成装置を提供
すること。【解決手段】摺動支持部材１０，２に摺接して移動す
る移動部材１を有し、該移動部材側からの熱により被加
熱材Ｐを加熱する加熱装置１００において、前記移動部
材１の移動駆動前に、該移動部材１を加熱することを特
徴とする加熱装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置、静
電記録装置等の画像形成装置と、これに使用する加熱装
置（定着装置）に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、加熱定着装置に代表される加熱装
置としては、熱ローラ方式の装置が広く用いられてい
る。

【０００３】該熱ローラ方式は、定着ローラ（加熱ロー
ラ）と加圧ローラとの圧接ローラ対を基本構成とし、該
ローラ対を回転させ、該ローラ対の相互圧接部である定
着（加熱）ニップ部に、未定着画像が形成された被記録
材を導入して挟持搬送させ、定着ローラの熱と定着ニッ
プ部の加圧力にて未定着画像を被記録材に熱圧定着させ
るものである。

【０００４】定着ローラは、一般に、アルミニウムの中
空金属ローラを基体（芯金）とし、その内空に熱源とし
てのハロゲンランプを挿入配設してあり、ハロゲンラン
プの発熱で加熱され、外周面が所定の定着温度に維持さ
れるようにハロゲンランプヘの通電が制御されて温調さ
れる。

【０００５】一方、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号公報等には、フィル
ム加熱方式の定着装置が提案されている。これは、セラ
ミックヒータ等の加熱体と、加圧部材としての加圧ロー
ラとの間に耐熱性フィルム（定着フィルム）を挟ませて
ニップ部を形成させ、該ニップ部のフィルムと加圧ロー
ラとの間に画像定着すべき未定着トナー画像を形成させ
た被記録材を導入してフィルムと一緒に挟持搬送させる
ことで該ニップ部に於いてセラミックヒータの熱をフィ
ルムを介して被記録材に与え、またニップ部の加圧力に
て未定着トナー画像を被記録材面に熱圧定着させるもの
である。このフィルム加熱方式の定着装置は、セラミッ
クヒータおよびフィルムとして低熱容量の部材を用いて
構成することができ、熱ローラ方式に比べ、画像形成装
置の電源オンから画像形成実行可能状態までの待ち時間
が短く、スタンバイ時の消費電力を小さくすることが可
能となる。

【０００６】また、特開平７−１１４２７６号公報に
は、磁束により定着フィルムに電流を誘導させ、ジュー
ル熱によって発熱させる誘導加熱定着装置が開示されて
いる。これは、誘導電流の発生を利用することで、直接
定着フィルムを発熱させることができ、より高効率の定
着プロセスの達成が可能となるものである。

【０００７】一方、上記フィルム方式の定着装置の駆動
方法としては、加圧ローラを駆動させ、ニップ部での摩
擦力でフィルムを回転させる方式（以下、加圧ローラ駆
動方式と呼ぶ）や、フィルム内に設けた駆動ローラによ
り、フィルムを直接駆動させる方式のものなどが考案さ
れている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したフィルム方式
の定着装置に関しては、フィルムを回転駆動させる際の
フィルムホルダとの摺動性向上が課題であった。特に長
期通紙後の装置を低温環境下において立ち上げる場合、
加圧ローラとフィルム間にスリップ（停止）が発生する
ことがあった。これは、低温時でのフィルムとフィルム
ホルダの摺動性が悪いためと、定着器を長期間使用して
通紙した枚数が多くなり、摺動面が劣化して摺動性が悪
化し、フィルムの回転トルクが増加したためと考えられ
る。すなわち、フィルムとフィルムホルダ間に用いられ
る摺動部材（低摩擦係数の部材やグリース等の潤滑剤
等）は、温度によって摺動性が異なり、一般に低温環境
下では高温時に比べ摺動性が悪い。また、回転駆動トル
クは、長期通紙での摺動部材の劣化による摺動性の悪化
のため、耐久によって増加していく傾向にある。従っ
て、特に、長期通紙後の低温からの立ち上げ時のスリッ
プはより厳しく、場合によってはスリップが発生するこ
とがあった。

【０００９】そして、このスリップの発生により、フィ
ルムが正常に回転されず、加圧ローラを含む定着器全体
を定着温度まで昇温させるまでのウォームアップ時間が
長くなるという不具合が発生することや、特に加熱域が
ニップ外に及ぶ場合には、ニップ外の昇温が大きく、フ
ィルムの破損を招く場合があった。

【００１０】そこで、本発明の目的は、長期通紙後や、
低温環境下に於いても、駆動開始時のスリップを防止
し、ウォームアップ時間の長期化や、フィルム等の回転
体或は移動体の破損という不具合の発生を防止可能な加
熱装置及び画像形成装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の加熱装置及び画
像形成装置は、上記課題を解消するため、下記の構成と
したものである。

【００１２】〔１〕：摺動支持部材に摺接して移動する
移動部材を有し、該移動部材側からの熱により被加熱材
を加熱する加熱装置において、前記移動部材の移動駆動
前に、該移動部材を加熱することを特徴とする加熱装
置。

【００１３】〔２〕：摺動支持部材に摺接して移動する
移動部材と、該移動部材と相互圧接して圧接ニップ部を
形成する加圧部材とを有し、該圧接ニップ部で被加熱部
材を挟持搬送して移動部材側からの熱により被加熱材を
加熱する加熱装置において、前記移動部材の移動駆動前
に、該移動部材を加熱することを特徴とする加熱装置。

【００１４】〔３〕：前記移動部材が回転体であり、通
電により加熱せしめられるものであることを特徴とする
〔１〕又は〔２〕に記載の加熱装置。

【００１５】〔４〕：フィルムよりなる回転体と、その
回転体を摺動面で支持する摺動支持部材と、その回転体
に対し加圧される加圧部材とを有し、前記回転体が通電
により加熱せしめられるものであって、回転体と加圧部
材とで被加熱材を挟持搬送して該被加熱材を加圧及び加
熱する加熱装置に於いて、前記回転体の回転駆動前に、
前記回転体を加熱することを特徴とする加熱装置。

【００１６】〔５〕：磁場発生手段と、磁場発生手段の
磁場の作用で発熱する電磁誘導発熱性の回転体と、その
回転体に対し加圧される加圧部材とを有し、前記回転体
が通電により加熱せしめられるものであって、回転体と
加圧部材とで被加熱材を挟持搬送して該被加熱材を加圧
及び加熱する加熱装置に於いて、前記回転体の回転駆動
前に、前記回転体を加熱することを特徴とする加熱装
置。

【００１７】〔６〕：温度検知手段を有し、検知温度が
所定温度以上となってから回転体の回転駆動を開始する
ことを特徴とする〔４〕又は〔５〕に記載の加熱装置。

【００１８】〔７〕：前記回転体を加熱する加熱手段を
複数有していることを特徴とする〔４〕，〔５〕又は
〔６〕に記載の加熱装置。

【００１９】〔８〕：使用状況に応じて、回転体の駆動
前に加熱する回転体の加熱温度を変更することを特徴と
する、〔４〕乃至〔７〕のいずれか１項に記載の加熱装
置。

【００２０】

〔９〕：前記回転体が、加圧部材によって
駆動されることを特徴とする〔４〕乃至〔８〕のいずれ
か１項に記載の加熱装置。

【００２１】〔１０〕：被記録材上に画像を形成する像
形成手段と、該記録材上の画像を加熱する〔１〕乃至

〔９〕のいずれか１項に記載の加熱装置とを備えること
を特徴とする画像形成装置。

【００２２】〔１１〕：被帯電体としての像担持体と、
該像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体を露光
して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像にト
ナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、前記
像担持体上のトナー像を記録材に転写する転写手段と、
被記録材に転写されたトナー像を永久固着像とする定着
手段とを有する画像形成装置において、前記定着手段と
して〔１〕乃至

〔９〕のいずれか１項に記載の加熱装置
を備えることを特徴とする画像形成装置。

【００２３】〈作用〉上記のように構成することで、
回転体（移動部材）を駆動する前に加熱し、支持部材と
の摺動性を良くしてから該駆動を開始するので、長期通
紙後や低温環境下からの立ち上げ時に於いても、駆動開
始時のトルクが軽減され、スリップを防止することが可
能となり、ウォームアップ時間の長期化やフィルム破損
という不具合の発生を防止できる。

【００２４】

【発明の実施の形態】〈第一の実施形態〉図９は本発明
の実施形態の像加熱装置を４色カラー画像形成装置の定
着装置として用いた場合の画像形成装置の断面図であ
る。

【００２５】§１．画像形成装置の全体構成まずこの装置の動作を以下に説明する。１０１は有機感
光体やアモルファスシリコン感光体でできた電子写真感
光ドラム（像担持体）であり、矢示の反時計方向に所定
のプロセススピード（周速度）で回転駆動される。

【００２６】感光体ドラム１０１はその回転過程におい
て帯電ローラ等の帯電装置１０２で所定の極性・電位の
一様な帯電処理を受ける。

【００２７】ついでその帯電処理面にレーザ光学箱（レ
ーザスキャナー）１１０から出力されるレーザ光１０３
による、目的の画像情報の走査露光処理を受ける。レー
ザ光学箱１１０は不図示の画像読取装置等の画像信号発
生装置からの目的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（オン／オフ）したレーザ光１０３を
出力して回転感光体ドラム面を走査露光するもので、こ
の走査露光により回転感光体ドラム１０１面に走査露光
した目的画像情報に対応した静電潜像が形成される。１
０９はレーザ光学箱１１０からの出力レーザ光を感光体
ドラム１０１の露光位置に偏向させるミラーである。

【００２８】フルカラー画像形成の場合は、目的のフル
カラー画像の第１の色分解成分画像、たとえばイエロー
成分画像についての走査露光・潜像形成がなされ、その
潜像が４色カラー現像装置１０４のうちのイエロー現像
器１０４Ｙの作動でイエロートナー画像として現像され
る。そのイエロートナー画像は感光体ドラム１０１と中
間転写体ドラム１０５との接触部（あるいは近接部）で
ある一次転写部Ｔ１において中間転写体ドラム１０５の
面に転写される。中間転写体ドラム１０５面に対するト
ナー画像転写後の回転感光体ドラム１０１面はクリーナ
１０７により転写残りトナー等の付着残留物の除去を受
けて清掃される。

【００２９】上記のような帯電・走査露光・現像・一次
転写・清掃のプロセスサイクルが、目的のフルカラー画
像の第２の色分解成分画像（たとえばマゼンタ成分画
像、マゼンタ現像器１０４Ｍが作動）、第３の色成分画
像（たとえばシアン成分画像、シアン現像器１０４Ｃが
作動）、第４の色成分画像（たとえば黒成分画像、黒現
像器１０４ＢＫが作動）の各色分解成分画像について順
次に実行され、中間転写体ドラム１０５面にイエロート
ナー画像・マゼンタトナー画像・シアントナー画像・黒
トナー画像の都合４色のトナー画像が順次重ねて転写さ
れて、目的のフルカラー画像に対応したカラートナー画
像が合成される。

【００３０】この中間転写体ドラム１０５は、金属ドラ
ム上に中抵抗の弾性層と高抵抗の表層を有するもので、
感光体ドラム１０１に接触してあるいは近接して感光体
ドラム１０１と略同じ周速度で矢示の時計方向に回転駆
動され、中間転写体ドラム１０５の金属ドラムにバイア
ス電位を与えて感光体ドラム１０１との電位差で感光体
ドラム１０１側のトナー画像を該中間転写体ドラム１０
５面側に転写させる。

【００３１】上記の中間転写体１０５面に合成形成され
たカラートナー画像は、該回転中間転写体ドラム１０５
と転写ローラ１０６との接触ニップ部である二次転写部
Ｔ２において、該二次転写部Ｔ２に不図示の給紙部から
所定のタイミングで送り込まれた被記録材Ｐの面に転写
されていく。転写ローラ１０６は被記録材Ｐの背面から
トナーと逆極性の電荷を供給することで中間転写体ドラ
ム１０５面側から被記録材Ｐ側へ合成カラートナー画像
を順次に一括転写する。

【００３２】二次転写部Ｔ２を通過した被記録材Ｐは中
間転写体ドラム１０５の面から分離されて像加熱装置
（定着装置）１００へ導入され、未定着トナー画像の加
熱定着処理を受けてカラー画像形成物として機外の不図
示の排紙トレーに排出される。定着装置については後
程、詳述する。

【００３３】被記録材Ｐに対するカラートナー画像転写
後の回転中間転写体ドラム１０５はクリーナ１０８によ
り転写残りトナー・紙粉等の付着残留物の除去を受けて
清掃される。このクリーナ１０８は、通常の工程におい
ては中間転写体ドラム１０５に非接触状態に保持されて
おり、中間転写体ドラム１０５から被記録材Ｐに対する
カラートナー画像の二次転写実行過程において中間転写
体ドラム１０５に接触状態に保持される。

【００３４】また、転写ローラ１０６も常時は中間転写
体ドラム１０５に非接触状態に保持されており、中間転
写体ドラム１０５から被記録材Ｐに対するカラートナー
画像の二次転写実行過程において中間転写体ドラム１０
５に被記録材Ｐを介して接触状態に保持される。

【００３５】§２．加熱装置（定着装置）の概略構成次に定着装置について説明する。

【００３６】図１は、本例の定着装置１００の要部の横
断面模型図、図２は要部の正面模型図、図３は要部の縦
断面模型図である。

【００３７】本例装置１００は、円筒状の電磁誘導発熱
性フィルムを用いた、加圧ローラ駆動方式、電磁誘導加
熱方式の装置である。

【００３８】回転体としてのエンドレス状の定着フィル
ム１は、図４に示すように電磁誘導発熱性の定着フィル
ムの基層となる金属フィルム等でできた発熱層１ａと、
その外面に積層した弾性層１ｂと、その外面に積層した
離型層１ｃの３層複合構造のものである。発熱層１ａ
は、ニッケル、鉄、強磁性ＳＵＳ、ニッケル−コバルト
合金等といった強磁性体の金属を用いるのが好ましく、
電磁エネルギーの吸収効率とフィルムの剛性との関係
上、１〜１００μｍの厚さが好ましい。弾性層１ｂは、
カラー画像などを定着する際に、被記録材Ｐの凹凸ある
いはトナー層の凹凸に加熱面（離型層１ｃ）を追従させ
て画像の光沢ムラを防止するために必要な層であり、シ
リコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコンゴム等の
耐熱性がよく熱伝導率の良いものが用いられ、厚さ１０
〜５００μｍ、硬度６０°（ＪＩＳ−ＫＡ型試験機）
以下とするのが好ましい。離型層１ｃは、厚さ１〜１０
０μｍの、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、フルオロシリ
コンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ＰＦＡ、ＰＴ
ＦＥ、ＦＥＰ等の離型性かつ耐熱性の良いものが用いら
れる。また、本例では図示していないが、発熱層１ａの
内側に、フツ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹
脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＦＡ樹
脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＦＥＰ樹脂等の耐熱樹脂からなる断
熱層を設け、被記録材Ｐへの熱供給効率をさらに上げる
構成としてもよい。

【００３９】フィルムガイド部材２は、励磁コイル３と
フィルム１との絶縁性確保のため、フェノール樹脂、ポ
リイミド（ＰＩ）樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイ
ミド樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＰＰＳ樹脂、Ｐ
ＦＡ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＦＥＰ樹脂、ＬＣＰ樹脂等の
絶縁性及び耐熱性の良い材料が用いられ、圧接部（ニッ
プ部Ｎ）への加圧、磁場発生手段としての励磁コイル３
と磁性コア４の支持、定着フィルム１の支持、該フィル
ム１の回転時の搬送安定性を図る役目をする。

【００４０】ニップ部Ｎのフィルム１とフィルムガイド
２間に配設された摺動部材１０は、フィルム１とフィル
ムガイド２との摺動性を向上させるためものもので、Ｐ
Ｉや、アルミナにガラスをコートしたものなど、耐熱性
に優れフィルムとの摺動性のよいものが用いられる。ま
た、摺動性をより向上させるため、摺動部材１０に加え
てフィルム１内面にグリースなどの潤滑剤が塗布されて
いる。（なお、フィルム径や、フィルムガイド形状にも
よるが、一般にフィルムとフィルムガイドの摺動部と
は、ニップ部（図中Ｎ）、およびニップ上流部（図中
Ｓ）での摺擦が大きい。）励磁コイル３は、一本ずつがそれぞれ絶縁被覆された銅
製の細線を複数本束ね、この束線を複数回巻くことによ
ってコイル（線輪）を形成しており、不図示の励磁回路
に接続されている。本例においては、耐熱性の絶縁被膜
としてポリイミドを用い、巻き数を８回（８ターン）と
したものを用い、コイルをフィルムガイド２に沿わせて
形成・配設し、大面積での加熱を可能にしてある。ま
た、細線の直径や、束線の断面積等は励磁コイル３に流
す電流量によって決まるが、本例では直径０．２ｍｍの
細線を９８本束ねたもの（束線断面積約３．１ｍｍ²）
を用いている。

【００４１】磁性コア４は、断面形状がＴ字状の高透磁
率のコアであり、フェライトやパーマロイ等といったト
ランスのコアに用いられる材料（より好ましくは１００
ｋＨｚ以上でも損失の少ないフェライト）が用いられ
る。

【００４２】温度検知部材１１は、定着フィルムの温度
を検知するもので、サーミスタ等の温度センサを、図に
示すように定着フィルムの内面側で定着ニップ後である
回転方向下流側に配設している。

【００４３】加圧部材としての加圧ローラ５は、芯金５
ａと、芯金周りに成形被覆させた、シリコーンゴム・フ
ッ素ゴム・フッ素樹脂などの耐熱性・弾性材層５ｂとで
構成されており、芯金５ａの両端部を装置の不図示のシ
ャーシ側板金間に回転自由に軸受け保持させて配設して
ある。また、図２、及び図３に示すように、この加圧ロ
ーラ５の上側にフィルム１、フィルムガイド２、励磁コ
イル３、励磁コア４、加圧用剛性ステイ６、フランジ部
材７ａ・７ｂからなる加熱手段ユニットが配設され、加
圧用剛性ステイ６の両端部と装置シャーシ側のバネ受け
部材８ａ・８ｂとの間にそれぞれ加圧バネ９ａ・９ｂを
縮設することで加圧用剛性ステイ６に押し下げ力を作用
させている。これにより、フィルムガイド２の下面と加
圧ローラ５の上面とが定着フィルム１、摺動部材１０を
挟んで圧接して所定幅の定着ニップ部Ｎが形成される。
このニップ部での接触によって、加圧ローラの駆動とと
もに、フィルムが回転駆動される。

【００４４】なお、加熱原理は以下に示すとおりであ
る。

【００４５】励磁コイル３に、励磁回路（不図示）から
２０ｋＨｚ〜５００ｋＨｚの交番電流を流すことにより
交番磁束を発生させる。その交番磁束は、定着フィルム
１の発熱層１ａに渦電流を発生させ、この渦電流は発熱
層１ａの固有抵抗によりジュール熱を発生させる。発生
した熱は弾性層１ｂ、離型層１ｃを介してニップ部Ｎに
挟持搬送される被記録材Ｐと該被記録材Ｐ上のトナーｔ
を加熱する。

【００４６】§３．定着器の駆動制御次に、この定着器の駆動制御に関して説明する。

【００４７】図５は、本実施例の定着装置の制御方法を
示すフローチャートである。

【００４８】図５に示すように、定着器の動作開始信号
を受けると、まず（フィルムおよび加圧ローラは停止状
態のまま、）定着器のコイルに定格電流の半分の交番電
流が流され、フィルムが予備加熱される。次に、フィル
ム温度検知手段１１によりフィルム温度を検知し、フィ
ルム温度が所定温度に達するまで、予備加熱を行う。フ
ィルム温度が所定温度（本例では８０℃）に達すると、
回転駆動開始命令により、駆動手段Ｍによって加圧ロー
ラを矢示の反時計方向に回転駆動させる。この加圧ロー
ラ５の回転駆動による該加圧ローラ５と定着フィルム１
の外面との摩擦力で定着フィルム１に回転カが作用し
て、該定着フィルム１の内面が摺動部材１０及びフィル
ムガイド２の下面に密着しながら矢示の時計方向に加圧
ローラ５の回転速度に略対応した周速度をもってフィル
ムガイド２の外回りを回転する。そして、所定の定着温
度となるように、コイルへの交番電流が制御されて温調
される。

【００４９】このような構成とすることで、長期通紙後
の低温環境下からの立ち上げ時に於いても、駆動開始時
のトルクを軽減して摺動性を確保することができ、スリ
ップを防止することが可能となる。すなわち、定着器の
回転駆動（加圧ローラ駆動、フィルムの回転）の前に、
予備加熱としてフィルムを加熱することにより、フィル
ムの温度を上昇させ、摺動部材１０およびグリースの温
度を上昇させて、摺動性を向上させる。本例では、フィ
ルムとして良熱伝導性の部材（例えば、発熱層にニッケ
ルを用いた場合：熱伝導率ｋ＝８３Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1）を
用いているため、加熱動作による発熱あるいは伝熱によ
って、ニップ上流部摺動部Ｓ、およびニップ部摺動部Ｎ
の温度が上昇して、フィルムの摺動性が向上する。その
結果、加圧ローラによるフィルムの回転トルクを軽減す
ることが可能となり、スリップを防止できる。したがっ
て、特に、長期通紙による低温環境下からの立ち上げ時
の場合であっても、スリップの防止が可能となり、ウォ
ームアップ時間の長期化やフィルム破損という不具合の
発生を防止できる。

【００５０】表１に、本例の定着器１００で、２００Ｋ
イメージ耐久後（２０万枚通紙後）、低温環境下からの
立ち上げ時における、駆動開始時のトルクを測定した結
果を示す。比較例として、上記定着器１００で、予備加
熱を行わなかった場合の例を示す。

【００５１】

【表１】

【００５２】この表からわかるように、予備加熱を行わ
なかった場合の駆動開始トルクは、１５〜２５ｋｇｆ・
ｃｍで、場合によってはスリップが発生したのに対し、
本例の定着器の駆動開始トルクは、８ｋｇｆで、スリッ
プは発生しなかった。

【００５３】従って、本例のように、予備加熱を行うこ
とにより、長期通紙後に於いても、朝一時のスリップの
発生を防止でき、ウォームアップ時間の長期化やフィル
ム破損という不具合の発生を防止できる。

【００５４】本例では、定着器動作開始命令によって予
備加熱を行う構成であるが、温度や、定着器（フィル
ム、摺動部材、加圧ローラ等）の構成、使用状況に応じ
て、予備加熱を用いる構成としてもよい。すなわち、定
着器によって、耐久初期は予備加熱を用いずに、所定時
間使用後から予備加熱を行うという構成にしたり、ある
いは、予備加熱のターゲットとなるフィルム温度を、外
部の環境温度や使用時間に応じて上げるなど変化させる
構成としてもよい。

【００５５】また、フィルム温度を検知する代わりに、
定着器の立ち上げ信号を受けてから、あらかじめ決めら
れた時間（一定時間）を予備加熱した後、回転駆動を開
始するという構成としてもよい。

【００５６】〈第二の実施形態〉図６は、本発明の第二
の実施形態である定着装置の要部の横断面模型図であ
る。

【００５７】本例は、ニップ部Ｎに発熱ピーク部がくる
ように、コイル、コア部を変形し、構成したもので、コ
イル１３、コア１４により、おもにニップ部Ｎ部分にお
いてフィルム１の発熱層１ａに渦電流を発生させ、集中
的に加熱する構成としたものである。

【００５８】本例に於いても、第一の実施形態と同様に
予備加熱を行っている。

【００５９】このような構成とすることにより、長期通
紙後に低温時から立ち上げる場合に於いても、スリップ
の発生を防止できる。すなわち、予備加熱により、回転
開始前にフィルム及び摺動部材の温度を上昇させ、回転
トルクを低減させることが可能となるため、長期通紙後
に低温時から立ち上げる場合に於いても、スリップの発
生を防止できる。

【００６０】さらに、本例の定着器は、ニップ部が発熱
ピーク部であるため、より短時間で、ニップ部温度を上
昇させることができ、摺動性を向上させることが可能と
なる。

【００６１】〈第三の実施形態〉図７は、第三の実施形
態であるフィルム加熱装置の要部の横断面模型図であ
る。

【００６２】本実施形態は、第一の実施形態の加圧ロー
ラ５の代わりに、内面にハロゲンヒータ１５ｃを配設し
た加圧ローラ１５を用いたものである。

【００６３】図８は、本実施形態の定着装置の制御方法
を示すフローチャートである。

【００６４】本例では、定着動作開始命令により、ま
ず、加圧ローラ１５内のハロゲンヒータ１５ｃに通電さ
れ、加圧ローラが所定温度に達するまで、加熱される。
加圧ローラ温度が所定温度Ｔ（本例では６０℃）に達す
ると、ハロゲンヒータ１５ｃへの通電は停止され、駆動
手段Ｍにより回転駆動が開始されるとともに、コイル３
に交番電流が流され、所定の定着温度に温調される。

【００６５】上記構成とすることで、長期通紙後の低温
時からの立ち上げ時に於いても、スリップの発生を防止
できる。

【００６６】すなわち、加圧ローラ１５の加熱によっ
て、加圧ローラ１５の温度が上昇するとともに、加圧ロ
ーラ１５によって、フィルム１が加熱され、摺動部の湿
度が上昇する。したがって、フィルム１の摺動性が向上
し、回転トルクを減少させることができ、その結果、長
期通紙後の低温時からの立ち上げ時に於いても、スリッ
プを防止できる。

【００６７】また、本例の場合、ヒータ１５ｃによって
加圧ローラ自身を加熱することが可能なため、立ち上げ
時間をより短くすることが可能となる。

【００６８】本例では、加圧ローラ１５の加熱により、
フィルム１を加熱する構成としたが、フィルム１の外部
あるいは内部に、フィルム摺動部を加熱する部材を、新
たに設ける構成としてもよい。また、定着器動作開始命
令後、コイル３に通電して電磁誘導による加熱とハロゲ
ンランプ１５ｃによる加圧ローラ１５の加熱とを同時に
行うように構成しても良い。

【００６９】〈その他〉（１）上記の実施形態では、回転体（移動部材）に磁力
を作用させて発熱させる構成としたが、本発明はこれに
限らず、図１０（ａ）に示したように、導電性の部材３
１ａに磁束発生手段３１ｂによる磁力を作用させて発熱
させる構成であっても良い。本例装置では、該導電性の
部材３１ａ及び磁束発生手段３１ｂをフィルムガイド２
８に保持させ、このフィルムガイド２８に円筒形状の耐
熱性フィルム２０を外嵌し、該フィルム２０とフィルム
ガイド２８の間にグリース２９を有している。なお、該
フィルムガイド２８及び導電性の部材３１ａが本例の摺
動支持部材である。

【００７０】而してフィルム２０と加圧ローラ５との間
に未定着画像が担持された記録紙Ｐが通紙されると、導
電性の部材３１ａからの熱がフィルム２０を介して記録
紙Ｐ付与され、定着が行われる。本例装置においてもフ
ィルム２０の回転駆動前に導電性の部材３１ａを発熱さ
せ、フィルム２０を加熱することにより、駆動開始時の
トルクを減少させ、前述の実施形態と同様の効果が得ら
れる。

【００７１】（２）上記の実施形態では、電磁誘導加熱
を用いた例を示したが、これに限らず、基板に抵抗発熱
体を設けた所謂セラミックヒータを用いた構成であって
も良い。例えば上記図１０（ａ）の導電性の部材３１ａ
及び磁束発生手段３１ｂに代え、図１０（ｂ）に示すよ
うに窒化アルミ等の基板２１ａの裏面（被加熱材と反対
側の面）に抵抗発熱体２１ｂを設けたヒータ２１を用い
る構成であっても良い。

【００７２】（３）上記の実施形態では、加圧ローラ駆
動式の例を示したが、これに限らず回転体（移動部材）
が支持部材上を摺動する構成であれば良い。例えば図１
０（ｃ）に示すようにフィルム１を、摺動部材１０と、
駆動ローラ３２と、テンションローラ３３とに捲回張設
して該摺動部材１０とフィルム１との間にグリース２９
を塗布し、駆動ローラ３２をステッピングモータで駆動
してフィルムを搬送し、加圧ローラ２２がそれに従動す
る構成であっても、上記実施形態と同様の効果が得られ
る。

【００７３】（４）移動部材としては、上記回転体に限
らず、図１０（ｄ）に示すように繰り出し軸４２から摺
動部材１０上を摺動して巻き取り軸４３に巻き取られる
ように移動する有端のフィルムであっても良い。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
長期通紙後や、低温環境下に於いても、駆動開始時のス
リップを防止し、ウォームアップ時間の長期化や、フィ
ルム等の回転体或は移動体の破損という不具合の発生を
防止可能な加熱装置及び画像形成装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の加熱装置の断面図

【図２】第１の実施形態の加熱装置の正面模型図

【図３】第１の実施形態の加熱装置の長手方向断面図

【図４】定着フィルムの層構成模型図

【図５】第１の実施形態の加熱装置の制御方法を示す
フローチャート図

【図６】第２の実施形態の加熱装置の断面図

【図７】第３の実施形態の加熱装置の断面図

【図８】第３の実施形態の加熱装置の制御方法を示す
フローチャート図

【図９】画像形成装置の概略構成図

【図１０】その他の形態例を示した概略構成図

【符号の説明】

１フィルム１ａ発熱層１ｂ弾性層１ｃ離型層２フィルムガイド３コイル４磁性コア５加圧ローラ５ａ芯金５ｂ耐熱性・弾性材層６加圧用剛性ステイ７ａ，７ｂフランジ部材８ａ部材９ａ，９ｂ加圧バネ１０摺動部材１１温度検知部材１３コイル１４コア１５加圧ローラ１５ｃヒータ１００定着器１０１感光体ドラム１０２帯電装置１０３レーザ光１０４Ｙイエロー現像器１０４Ｃシアン現像器１０４Ｍマゼンタ現像器１０４ＢＫ黒現像器１０４色カラー現像装置１０５中間転写体ドラム１０６転写ローラ１０７，１０８クリーナ１１０レーザ光学箱Ｎ定着ニップ部Ｐ記録紙（被記録材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野村崇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Ｆターム(参考） 2H033 AA30 BA30 BB37 BE03 BE06 CA07 CA20 CA22 CA28 CA30 CA40 3K058 AA02 AA22 BA18 CA12 CA23 CA46 CA61 CE13 CE17 CE19 CE21 DA02 DA05 GA06 3K059 AB00 AB19 AB20 AB28 AC10 AC33 AC54 AC73 AD03 AD07 AD34 BD02 CD13 CD14 CD44 CD66 CD77

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】摺動支持部材に摺接して移動する移動部
材を有し、該移動部材側からの熱により被加熱材を加熱
する加熱装置において、前記移動部材の移動駆動前に、該移動部材を加熱するこ
とを特徴とする加熱装置。
【請求項２】摺動支持部材に摺接して移動する移動部
材と、該移動部材と相互圧接して圧接ニップ部を形成す
る加圧部材とを有し、該圧接ニップ部で被加熱部材を挟
持搬送して移動部材側からの熱により被加熱材を加熱す
る加熱装置において、前記移動部材の移動駆動前に、該移動部材を加熱するこ
とを特徴とする加熱装置。
【請求項３】前記移動部材が回転体であり、通電によ
り加熱せしめられるものであることを特徴とする請求項
１又は２に記載の加熱装置。
【請求項４】フィルムよりなる回転体と、その回転体
を摺動面で支持する摺動支持部材と、その回転体に対し
加圧される加圧部材とを有し、前記回転体が通電により
加熱せしめられるものであって、回転体と加圧部材とで
被加熱材を挟持搬送して該被加熱材を加圧及び加熱する
加熱装置に於いて、前記回転体の回転駆動前に、前記回転体を加熱すること
を特徴とする加熱装置。
【請求項５】磁場発生手段と、磁場発生手段の磁場の
作用で発熱する電磁誘導発熱性の回転体と、その回転体
に対し加圧される加圧部材とを有し、前記回転体が通電
により加熱せしめられるものであって、回転体と加圧部
材とで被加熱材を挟持搬送して該被加熱材を加圧及び加
熱する加熱装置に於いて、前記回転体の回転駆動前に、前記回転体を加熱すること
を特徴とする加熱装置。
【請求項６】温度検知手段を有し、検知温度が所定温
度以上となってから回転体の回転駆動を開始することを
特徴とする請求項４又は５に記載の加熱装置。
【請求項７】前記回転体を加熱する加熱手段を複数有
していることを特徴とする請求項４，５又は６に記載の
加熱装置。
【請求項８】使用状況に応じて、回転体の駆動前に加
熱する回転体の加熱温度を変更することを特徴とする、
請求項４乃至７のいずれか１項に記載の加熱装置。
【請求項９】前記回転体が、加圧部材によって駆動さ
れることを特徴とする請求項４乃至８のいずれか１項に
記載の加熱装置。
【請求項１０】被記録材上に画像を形成する像形成手
段と、該記録材上の画像を加熱する請求項１乃至９のい
ずれか１項に記載の加熱装置とを備えることを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項１１】被帯電体としての像担持体と、該像担
持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体を露光して静
電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像にトナーを
付着させてトナー像を形成する現像手段と、前記像担持
体上のトナー像を記録材に転写する転写手段と、被記録
材に転写されたトナー像を永久固着像とする定着手段と
を有する画像形成装置において、前記定着手段として請求項１乃至９のいずれか１項に記
載の加熱装置を備えることを特徴とする画像形成装置。