JP2003077621A

JP2003077621A - 加熱装置および画像形成装置

Info

Publication number: JP2003077621A
Application number: JP2001268749A
Authority: JP
Inventors: Kazuro Ono; 和朗小野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-09-05
Filing date: 2001-09-05
Publication date: 2003-03-14

Abstract

(57)【要約】【課題】フィルム加熱方式において、定着フィルム回
転摺動トルクを減少させ、耐久でもトルクが上昇しない
加熱装置により、定着フィルムのスリップが発生せず、
長期に渡り高品位な画像を得る画像形成装置を提供す
る。【解決手段】ヒーター表面のガラスコート部を定着フ
ィルム移動方向に研磨する、凹部を設けることにより、
定着フィルムとの摺動方向の接触面積を小さくすること
で、トルクを減少させる。また、凹部にグリスを保持さ
せる効果により、耐久によってもトルク上昇が少ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被加熱材を加圧・
加熱する加熱装置、及び前記加熱装置を被記録材に形成
担持させた未定着像を加熱定着処理する像加熱装置とし
て具備した電子写真装置・静電記録装置等の画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】便宜上、複写機・プリンタ等の画像形成
装置に具備させる、トナー画像を被記録材に加熱定着さ
せる像加熱装置（定着装置）を例にして説明する。

【０００３】画像形成装置において、電子写真プロセス
・静電記録プロセス・磁気記録プロセスなどの適宜の画
像形成プロセス手段部で被記録材（転写材シート・エレ
クトロファックスシート・静電記録紙・ＯＨＰシート・
印刷用紙・フオーマット紙など）に転写方式あるいは直
接方式にて形成担持させた画像情報の未定着画像（トナ
ー画像）を被記録材面に永久固着画像として加熱定着さ
せる定着装置としては熱ローラ加熱方式の装置が広く用
いられていた。

【０００４】近時は、クイックスタートや省エネルギー
の観点からフィルム加熱方式の装置が実用化されてい
る。また、電磁誘導加熱方式の装置も提案されている。

【０００５】ａ）熱ローラ方式これは、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、前記ローラ対を回転させ、
前記ローラ対の相互圧接部である定着ニップ部（加熱ニ
ップ部）に画像定着すべき未定着トナー画像を形成担持
させた被記録材を導入して挟持搬送させて、定着ローラ
の熱と定着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。

【０００６】定着ローラは一般に、アルミニウムの中空
金属ローラ（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置してあり、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。ま
た、加圧ローラ内にも熱源を具備させて、加圧ローラも
加熱・温調する構成にしたものもある。

【０００７】熱ローラ方式は、定着ローラの熱容量が大
きいので、電源を投入してから定着ローラが所定の温度
に立ち上がるまでにかなりの待ち時間（ウェイトタイ
ム）を要する。温度立ち上げ後も、画像形成装置からい
つでもすぐに画像出力ができるように、装置待機中も定
着ローラの熱源（ハロゲンランプ等）に通電して、定着
ローラ温度を常時高温に維持する制御が必要なため、消
費エネルギーが大きい等の問題があった。

【０００８】ｂ）フィルム加熱方式フィルム加熱方式の定着装置は、例えば特開昭６３−３
１３１８２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
公報などに提案されている。

【０００９】即ち、加熱体として一般にセラミックヒー
ターと、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、定着ベルト）を挟ませて定着ニ
ップ部を形成させ、前記定着ニップ部の定着フィルムと
加圧ローラとの間に、画像定着すべき未定着トナー画像
を形成担持させた被記録材を導入して定着フィルムと一
緒に挟持搬送させることで、定着ニップ部においてセラ
ミックヒーターの熱を定着フィルムを介して被記録材に
与え、また定着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。

【００１０】このフィルム加熱方式の定着装置は、セラ
ミックヒーター及び定着フィルムとして低熱容量の部材
を用いてオンデマンドタイプの装置を構成することがで
き、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（クイックスタート性）、従って
画像形成装置の画像形成実行時のみ熱源としてのセラミ
ックヒーターに通電して所定の定着温度に発熱させた状
態にすればよく、装置待機中は加熱体への通電をＯＦＦ
することができるので、スタンバイ時の消費電力も大幅
に小さい（省電力）などの利点がある。

【００１１】ｃ）電磁誘導加熱方式特開平７−１１４２７６号公報には、定着フィルム自
身、あるいは定着フィルムに近接させた導電性部材に渦
電流を発生させジュール熱によって発熱させる加熱装置
が提案されている。この電磁誘導式・フィルム加熱方式
は、発熱域を被加熱体に近くすることができるため、消
費エネルギーの効率ＵＰが達成できる。

【００１２】フィルム加熱方式の加熱装置あるいは電磁
誘導式・フィルム加熱方式の加熱装置において、回転体
としての円筒状もしくはエンドレスフィルム状の定着フ
ィルムの駆動方法としては、定着フィルム内周面を案内
するフィルムガイド部材（フィルム支持部材）と加圧ロ
ーラとで圧接された定着フィルムを加圧ローラの回転駆
動によって従動回転させる方法（加圧ローラ駆動方式）
や、逆に駆動ローラとテンションローラによって張架さ
れたエンドレスフィルム状の定着フィルムの駆動によっ
て加圧ローラを従動回転させるもの等がある。

【００１３】フィルム加熱方式の装置においては、特開
平５−２７６１９号公報に提案されているように、定着
フィルムとフィルムガイド部材との間に耐熱性の潤滑剤
（グリス）を介在させることにより定着フィルムとフィ
ルムガイド部材との間の摺動性を確保する構成もある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述したようにフィル
ム加熱方式あるいは電磁誘導式・フィルム加熱方式の加
熱装置においては、定着ニップ部で定着フィルム内面と
フィルムガイド部材が摺動するために、摺動部面に耐熱
グリスを塗布していたが、定着フィルムが回転すると、
定着ニップ部形成のための加圧力により潤滑剤が定着フ
ィルムと摺動部面との間から掃き出されてしまい、耐久
が進むと、定着ニップ部に対応する摺動部面には潤滑剤
がほとんど残らなかった。

【００１５】そのため、耐久により、駆動ローラ（駆動
モータ）の回転開始時において、定着フィルムと摺動部
面の密接力が増し、トルクが上昇するため駆動ローラ
（駆動モータ）の脱調や、被記録材搬送時に定着フィル
ムと被記録材とがスリップして、画像が乱れる定着フィ
ルムスリップや、定着フィルムスリップによる定着ジャ
ムなどの不具合が発生することがあった。

【００１６】また、前記駆動モータの脱調を防止するた
めに、より大きなトルクが発生できる駆動モータを使用
するために、駆動モータ形状が大きくなり画像形成装置
が大きくなる、高価な駆動モータを用いることで画像形
成装置が高くなる等の問題も発生した。

【００１７】そこで本発明は、フィルム加熱方式や電磁
誘導・フィルム加熱方式の加熱装置において、フィルム
と摺動部面との密着力増大（フィルムの回転摺動トルク
増大）の問題点を解決し、回転起動時トルクを低く抑
え、安価な画像形成装置により、鮮明な定着画像を得る
ことを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、下記の本発
明に係るローラ、および加熱定着装置にて達成される。
要約すれば、（１）第１部材に対して摺動して移動する第２部材と、
前記第２部材を挟んで前記第１部材に当接する第３部材
とを有し、前記第２部材と前記第３部材との当接によっ
て形成される接触部で被加熱材を挟持搬送して、被加熱
材を加圧及び加熱する加熱装置において、前記第１部材
の、前記第２部材と前記第３部材との当接によって形成
される接触部に相当する第２部材摺動部が、前記第２部
材移動方向に研磨されていることを特徴とする加熱装置
である。

【００１９】（２）第１部材に対して摺動して移動する
第２部材と、前記第２部材を挟んで前記第１部材に当接
する第３部材とを有し、前記第２部材と前記第３部材と
の当接によって形成される接触部で被加熱材を挟持搬送
して、被加熱材を加圧及び加熱する加熱装置において、
前記第１部材の、前記第２部材と前記第３部材との当接
によって形成される接触部に相当する第２部材摺動部
は、前記第２部材移動方向の表面粗さが、前記第２部材
移動方向と直交する方向の表面粗さより小さいことを特
徴とする加熱装置である。

【００２０】（３）前記第１部材の第２部材摺動部は、
前記第２部材移動方向に、幅０．５ｍｍ以下、深さ０．
５ｍｍ以下の凹部を複数個設けたことを特徴とする前記
（１）、（２）記載の加熱装置である。

【００２１】（４）前記第１部材の前記第２部材摺動部
と、第２部材との間に潤滑剤を介在させる構成におい
て、前記第１部材の第２部材摺動部の凹部は潤滑剤を保
持することを特徴とする前記（３）記載の加熱装置であ
る。

【００２２】（５）前記第２部材は回転体であることを
特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載の加熱
装置である。

【００２３】（６）前記第３部材は加圧部材であること
を特徴とする前記（１）〜（５）のいずれかに記載の加
熱装置である。

【００２４】（７）前記第２部材は可撓性を有するエン
ドレスフィルムであることを特徴とする前記（１）〜
（６）のいずれかに記載の加熱装置である。

【００２５】（８）前記第１部材は前記第２部材の支持
部材であることを特徴とする前記（１）〜（７）のいず
れかに記載の加熱装置である。

【００２６】（９）前記第１部材が加熱体であり、前記
第２部材と前記第３部材との当接によって形成される接
触部で被加熱材を挟持搬送して被加熱材を前記第１部材
からの熱により加熱することを特徴とする前記（１）〜
（７）のいずれかに記載の加熱装置である。

【００２７】（１０）前記第２部材は電磁誘導発熱性部
材からなり、前記電磁誘導発熱部材に磁場を入れて発熱
させる磁場発生手段を有し、前記第２部材と前記第３部
材との当接によって形成される接触部で被加熱材を挟持
搬送して被加熱材を前記第２部材の電磁誘導発熱性部材
からの熱により加熱することを特徴とする前記（１）〜
（８）のいずれかに記載の加熱装置である。

【００２８】（１１）前記加熱体が通電により発熱する
抵抗発熱体を有するヒーターであることを特徴とする前
記（９）に記載の加熱装置である。

【００２９】（１２）前記加熱体が電磁誘導発熱性部材
からなり、前記加熱体に磁場を入れて発熱させる磁場発
生手段を有することを特徴とする前記（９）記載の加熱
装置である。

【００３０】（１３）前記第３部材が回転駆動される加
圧回転体であることを特徴とする前記（１）〜（１２）
のいずれかに記載の加熱装置である。

【００３１】（１４）被加熱材が未定着像を形成担持さ
せた被記録材であり、装置が未定着像を被記録材に加熱
定着させる加熱定着装置であることを特徴とする前記
（１）〜（１３）のいずれかに記載の加熱装置である。

【００３２】（１５）被記録材に未定着像を形成担持さ
せる作像手段と、被記録材に形成担持させた未定着像を
定着させる定着手段を有し、前記定着手段が前記（１）
〜（１４）のいずれかに記載の加熱装置であることを特
徴とする画像形成装置である。

【００３３】

【作用】即ち、第１部材の、第２部材と第３部材との当
接によって形成される接触部に相当する第２部材摺動部
に、第２部材移動方向に凹部を複数個設けることによ
り、第１部材と第２部材との摺動部における摺動方向の
接触面積が少なくなって摺動摩擦抵抗を低減し、さらに
通紙耐久による摺動摩擦抵抗の増加を抑制することが出
来て装置の長寿命化を図ることができる。

【００３４】よって、被加熱材のスリップを防止できる
ので、安定した被加熱材の搬送を確保することができ、
画像形成装置の加熱装置にあっては、高品位な画像と安
定した被記録材の搬送を確保することが可能となる。

【００３５】さらに、加熱装置の駆動モータとして、駆
動トルクのより小さなものを使用することができ、製品
コストの低減につながる。

【００３６】また、第１部材の第２部材摺動部と第２部
材の間に潤滑剤を介在させた場合には、その潤滑剤が第
１部材の第２部材摺動部に設けた凹部内に安定に保持さ
れて、潤滑剤が摺動部における第１部材と第２部材との
間から掃き出されてしまいほとんど残らないような事態
が生じることが防止され、潤滑剤による第１部材と第２
部材との摺動摩擦抵抗の低減効果も長期に渡って維持さ
せることが可能となる。

【００３７】

【発明の実施の形態】（実施例１）図１〜図５により本
発明に係る実施例１について説明する。

【００３８】本実施形態例における加熱装置は、加熱体
としてセラミックヒーターを用いたフィルム加熱方式の
加熱装置例である。

【００３９】図１に示すように加熱装置１００は、耐熱
性・断熱性のフィルムガイド部材１６と、このフィルム
ガイド部材１６の下面の略中央部にガイド部材長手に沿
って形成具備させた溝部に固定支持させた加熱体として
のセラミックヒーター１２と、このセラミックヒーター
１２の第１部材としての摺動部材４０と、セラミックヒ
ーターを含むフィルムガイド部材１６にルーズに外環さ
せた、第２部材としての円筒状もしくはエンドレス状の
耐熱性の定着フィルム１１と、フィルムガイド部材１６
側のセラミックヒーター１２の下面との間に定着フィル
ム１１を挟んで定着ニップ部Ｎを形成させた、第３部材
としての加圧部材である加圧ローラ３０とからなる。

【００４０】加圧ローラ３０は弾性ローラであり、芯金
３０ａにシリコーンゴム・フツ素ゴム等の弾性層３０ｂ
を設けて硬度を下げたもので、芯金３０ａの両端部を装
置の不図示の手前側と奥側のシャーシ側板間に回転自由
に軸受け保持させて配設してある。表面性、およびトナ
ーｔに対する離型性を向上させるため、さらに外周にＰ
ＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂層を設けても良
い。

【００４１】定着フィルム１１を外環させたフィルムガ
イド部材１６はセラミックヒーター１２側を下向きにし
て加圧ローラ３０の上側に配置され、フィルムガイド部
材１６内に挿通して配設した加圧剛性ステイ２２の両端
部と、不図示の装置シャーシ側のバネ受け部材との間に
それぞれ加圧バネを縮設することで加圧用剛性ステイ２
２に押し下げ力を作用させている。本実施例では、前記
不図示のバネにより、片側６ｋｇｆずつの総圧１２ｋｇ
ｆの押し下げ力を作用させた。これにより、フィルムガ
イド部材１６側のセラミックヒーター１２の下面と加圧
ローラ３０の上面とが定着フィルム１１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。本実施例で
は、定着ニップ部Ｎは約５〜７ｍｍ程度である。

【００４２】加圧ローラ３０は駆動手段Ｍにより矢示の
反時計方向に回転駆動される。定着フィルム１１は、こ
の加圧ローラ３０の回転駆動により、前記加圧ローラ３
０と定着フィルム１１の外面との摩擦力で定着フィルム
１１に回転力が作用し、前記定着フィルム１１の内周面
が定着ニップ部Ｎにおいてセラミックヒーター１２の下
面に密着して、摺勤しながら矢示の時計方向に加圧ロー
ラ３０の周速度にほぼ対応した周速度をもってフィルム
ガイド部材１６の外回りを回転状態になる（加圧ローラ
駆動方式）。

【００４３】プリントスタート信号に基づいて加圧ロー
ラ３０の回転が開始され、またセラミックヒーター１２
のヒートアップが開始される。加圧ローラ３０の回転に
よる定着フィルム１１の回転周速度が定常化し、セラミ
ックヒーター１２の温度が所定温度に立ち上がった状態
において、定着ニップ部Ｎの定着フィルム１１と加圧ロ
ーラ３０との間に、被加熱材としてのトナー画像ｔを担
持させた被記録材Ｐがトナー画像担持面側を定着フィル
ム１１側にして導入されることで、被記録材Ｐは定着ニ
ップ部Ｎにおいて定着フィルム１１を介してセラミック
ヒーター１２の下面に密着して定着ニップ部Ｎを定着フ
ィルム１１と一緒に移動通過していく。その移動通過過
程においてセラミックヒーター１２の熱が定着フィルム
１１を介して被記録材Ｐに付与されてトナー画像ｔが被
記録材Ｐ上に加熱定着される。定着ニップ部Ｎを通過し
た被記録材Ｐは定着フィルム１１面から分離されて搬送
される。

【００４４】定着フィルム１１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、フィルム膜厚は
１５０μｍ以下、好ましくは８０〜３０μｍの耐熱性の
ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰの単層、あるいはポリイミ
ド、ポリイミドアミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ等の
ベース層の外周面に５〜２０μｍ程度のＰＴＦＥ、ＰＦ
Ａ、ＦＥＰ等の離型層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、厚み６０μｍのベース
層としてのポリイミドの外周面に、厚み１０μｍの離型
層としてＰＴＦＥをコーティングした直径２５ｍｍ、総
厚み７０μｍ、長手方向長さ２３０ｍｍ（Ａ４縦紙対
応）の定着フィルムを用いた。

【００４５】加熱体としてのセラミックヒーター１２
は、定着フィルム１１・被記録材Ｐの移動方向に直交す
る方向を長手とする低熱容量の横長の線状加熱体であ
り、一般的にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）が知られている。
本実施例では、アルミナより低熱容量のチッ化アルミニ
ウム（ＡＩＮ）の厚み１ｍｍ、幅９．０ｍｍ、長手方向
長さ２８０ｍｍ（Ａ４縦紙対応）のヒーター基板１２ａ
の表面に、発熱抵抗体１２ｂとして、例えばＡｇ／Ｐｄ
（銀パラジウム）等の電気抵抗材料を厚み１０〜２０μ
ｍ、幅３ｍｍにスクリーン印刷等により塗工・焼成し、
その保護層および定着フィルム１１内面との摺動部材４
０としてガラスやフッ素樹脂等を塗工・焼成してコート
してある。

【００４６】本実施例例では保護層・摺動部材４０とし
てガラスコートを用いた。

【００４７】温度制御は、被記録材Ｐの通紙域に設けら
れたサーミスタ等の温度検知素子５０の出力情報を基
に、不図示の制御回路により、発熱抵抗体１２ｂに通電
するＡＣ電圧を位相、または波数制御等により、発熱抵
抗体２１ｂへの通電電力を制御することで、所定温度に
温調管理される。

【００４８】本実施例では、定着ニップ部Ｎにおける定
着フィルム摺動部面である前記セラミックヒーター１２
の摺動部材であるガラスコート４０は、定着フィルム１
１の内面との摺動摩擦抵抗を低減するため、図２で示す
ように、矢示のように反時計方向に回転する研磨部材６
０に圧接して、セラミックヒーター１２を矢示のように
不図示の移動手段により右側に移動させることによっ
て、ガラスコート４０を定着フィルム１１の移動方向に
研磨する。そして図３に示すように、定着フィルム１１
の移動方向に研磨目（凹部）４１を配設することで、ガ
ラスコート４０上に微小な凹部４１を複数形成する。こ
の研磨目（凹部）４１により、定着ニップ部Ｎにおける
摺動部面であるセラミックヒーター１２のガラスコート
４０と定着フィルム１１の内面との摺動方向の接触面積
が減少し、相互摺動摩擦力を低減化させる構成のもので
ある。

【００４９】比較例１としては、図４に示すように、矢
示のように反時計方向に回転する研磨部材６０に圧接し
て、セラミックヒーター１２を矢示のように不図示の移
動手段により右側に移動させることによって、ガラスコ
ート４０を定着フィルム１１の移動方向と直交する方向
に研磨する。そして図５に示すように、定着フィルム１
１の移動方向と直交する方向に研磨目４１を配設するこ
とで、ガラスコート４０上に微小な凹部４１を複数成す
る構成とした。

【００５０】また、比較例２としては、ガラスコート４
０を塗工・焼成したのみの、研磨無しの構成とした。

【００５１】本実施例では、研磨部材６０として１５０
０番の研磨部材を用いた。

【００５２】研磨によるガラスコート凹郎の大きさは微
小なため、表面粗さ計で測定した。

【００５３】表面粗さは、「ＳｕｒｆｃｏｒｄｅｒＳ
Ｅ３４００ＫｏｓａｋａＬａｂ製」の表面粗さ計
で、ｓｐｅｅｄ：０．５ｍｍ／ｓｅｃ、Ｃｕｔｏｆｆλ
ｃ：０．８ｍｍ、（測定）Ｌｅｎｇｔｈ：６ｍｍの条件
において、定着フィルム１１移動方向と、定着フィルム
１１移動方向と直交する方向を測定した。

【００５４】定着フィルムの回転摺動トルクは、加熱装
置１００において、駆動手段Ｍにより加圧ローラ３０の
周速を１００ｍｍ／ｓｅｃのスピードで回転させ、定着
フィルム１１の周速も略１００ｍｍ／ｓｅｃのスピード
で回転させ（加圧ローラ３０と定着フィルム１１とはス
リップ無い、セラミックヒーター１２に通電して、加圧
ローラ３０の表面温度１４５℃時（実使用温度）におい
て、駆動手段Ｍの回転負荷トルクの平均値を測定して代
用した。加圧ローラ３０の弾性層３０ｂの長手方向長さ
は２２０ｍｍであり、両端が定着フィルム１１の内側に
入っている。

【００５５】本実施例、比較例１および比較例２の表面
粗さ、およびトルクの測定結果を下記に示す。

【００５６】表面粗さ（単位：μｍ）定着フィルム移動方向定着フィルム移動方向と直交する方向本実施例 Ra=0.1686/Rz=1.295/Rmax=2.400 Ra=0.8046/Rz=4.570/Rmax=11.00 比較例１ Ra=0.8046/Rz=4.570/Rmax=11.00 Ra=0.1686/Rz=1.295/Rmax=2.400 比較製２ Ra=0.1004/Rz=1.010/Rmax=1.804 Ra=0.1004/Rz=1.010/Rmax=1.804 トルク（ｇｆ・ｃｍ）本実施例（定着フィルム移動方向に研磨）：１２００比較例１（定着フィルム移動方向と直交する方向に研磨）：１６５０比較例２（研磨無し）：１４５０

【００５７】上記のように、定着フィルム１１の回転ト
ルクは、比較例１ではトルクが最も大きく、次いで比較
例２となり、本実施例が最も小さい。上記結果より、定
着フィルム１１の内面との摺動部材４０としては、摺動
部材表面が定着フィルム移動方向に適度に凹部を持つも
のが、定着フィルムとの摺動方向の接触面積が小さくな
り、トルクが小さく好適である。特に、定着フィルム内
面とセラミックビーターとの摺動部の表面粗さは、定着
フィルム移動方向の表面粗さが、定着フィルム移動方向
と直交する方向の表面粗さより小さいことが重要であ
る。

【００５８】従って、ガラスコート４０を定着フィルム
移動方向に研磨することにより、セラミックヒーター１
２のガラスコート４０と定着フィルム１１の内面との相
互摺動摩擦力を低減化させることができ、被加熱材であ
る被記録材Ｐのスリップを防止できるので、安定した被
記録材の搬送を確保することができ、画像形成装置にお
いて、高品位な画像を得ることができる。

【００５９】さらに、加熱装置の駆動モータとして、駆
動トルクのより小さなものを使用することができるの
で、製品コストを低減することができる。

【００６０】また、上記ではガラスコートを研磨した
が、これはガラスコートの塗布時の塗りムラ等によっ
て、ガラスコート焼成後に小さな突起等が発生し、定着
フィルム内面を傷つけ、さらには定着フィルムを破損し
てしまうといった問題が発生する場合もあったが、この
研磨工程により、前記突起等も均一に研磨することがで
きるので、定着フィルムの削れ・破損を防止する効果も
ある。

【００６１】本実施例では研磨方向（研磨目４１）を定
着フィルム１１移動方向としたが、製造上の公差から、
研磨方向（研磨目４１）と定着フィルム移動方向との角
度が±３０°の範囲内であれば、本発明の効果は得られ
るが、角度が０°に近づく程、トルク低減の効果は大き
くなり、公差として±１０°の範囲内とするのがより好
適である。

【００６２】本実施例では、定着フィルム内面とセラミ
ックヒーターとの摺動部材としてガラスを用いた構成に
関して説明したが、他の材質を摺動部材としても効果は
同様である。

【００６３】また、本実施例での表面粗さは、一例を示
したにすぎず、摺動部材の材質、定着フィルム内面の材
質等に応じて、研磨部材６０の番数を任意に設定して、
任意の表面粗さとして良い。

【００６４】さらに、本実施例では、定着フィルム内面
とセラミックヒーターとの摺動部材であるガラスコート
の全面を研磨したが、加熱装置構成によっては、定着ニ
ップ部Ｎに相当する部分のみ、あるいは被記録材Ｐが通
過する部分のみ等、定着ニップ部Ｎに相当する摺動部面
積の一部でも研磨してあれば、効果は同様に得られる。
ただし、少なくとも定着ニップ部Ｎに相当する摺動部を
研磨するのがより好適である。

【００６５】（実施例２）図６〜図８、図２０〜図２１
により本発明に係る実施例２について説明する。

【００６６】実施例１では、研磨することにより定着フ
ィルム移動方向に凹部を配設する構成に関して述べた
が、本実施例では実施例１におけるガラスコート４０の
塗工時に、ガラスコート４０に凹部を設けて塗工し、焼
成することによって凹部を配設する構成に関して述べ
る。

【００６７】通常、ガラスコート４０は、１層が約２０
μｍを２〜５層の複数回塗工して、焼成する構成となっ
ている。本実施例では５層塗工において、１〜３層目は
通常のセラミックヒーター１２の全面に塗工し、４〜５
層目のガラスコートのマスクに塗工部と未塗工部を設け
て塗工し、焼成することにより、図６に示すように、定
着フィルム１１移動方向に凹部４２をガラスコート４０
表面に設ける構成である。

【００６８】本実施例では図７に示すような幅６０μ
ｍ、深さ４０μｍの凹部４２を、ピッチ６０μｍで配設
した。

【００６９】実施例１と同様の測定法により、定着フィ
ルムの回転摺動トルクを測定した結果を下記に示す。

【００７０】トルク（ｇｆ・ｃｍ）本実施例（凹部４２）：１０５０実施例１（定着フィルム移動方向に研磨）：１２００実施例１に比べて凹部を大きく、規則正しく配設するこ
とにより、ガラスコート４０と定着フィルム１１内面と
の摺動方向の接触面積を、さらに減らすことによって、
実施例１の研磨方法と比べて、トルクを低減することが
できた。

【００７１】前記凹部の幅、深さは大きくすることによ
りさらにトルクを低減することが可能となるが、大きす
ぎると定着フィルム内面とガラスコートの接触部と非接
触部で、定着性に違いが生じ、トナーｔの定着部と未定
着郎が生じる定着ムラが発生してしまう。この定着ムラ
を発生させないためには、幅０．５ｍｍ以下、深さ０．
５ｍｍ以下とするのが良い。

【００７２】また、図７では凹部４２のエッジが直角に
なっているが、ガラスコート４０の焼成温度・時間を調
整することによって、前記エッジ部は図８で示すような
曲面となる。凹部のエッジにより定着フィルム内面が傷
つくことがあるので、ガラスコートの焼成条件を調整し
て図８のように凹部４２のエッジ部を曲線とするような
構成とすると、より好適であり、さらにトルク低減とな
る。

【００７３】本実施例では凹部４２を定着フィルム移動
方向としたが、製造上の公差から、凹部４２と定着フィ
ルム移動方向との角度が±３０°の範囲内であれば、本
発明の効果は得られるが、角度が０°に近づく程、トル
ク低減の効果は大きくなり、公差として±１０°の範囲
内とするのがより好適である。

【００７４】摺動部材４０面に設ける凹部４２は、図２
０で示すように±５°の傾きを持った形状や、図２１で
示すように定着フィルム進行方向の下流側で終端となっ
ている形状等では凹部４２に潤滑剤を保持しやすい等の
利点もあるため、凹部４２形状は、本発明の範囲内で、
任意に設定して良い。

【００７５】また、凹部４２の深さに関しても、定着フ
ィルム進行方向の上流側と下流側とで、凹部４２に潤滑
剤を保持しやすくするために、上流側を下流側より深く
する等とすることもできる。

【００７６】本実施例では、定着フィルム内面とセラミ
ックヒーターとの摺動部材としてガラスに関して説明し
たが、他の材質を摺動部材としても効果は同様である。

【００７７】また、本実施例での凹部４２の幅、深さお
よびピッチは、一例を示したにすぎず、摺動部材の材
質、定着フィルム内面の材質等に応じて、任意に設定し
て良い。

【００７８】本実施例では、ガラスコート塗工時にマス
ク形状を変更して凹部４２を形成したが、摺動部材とし
てガラス以外の材質を用いた場合は、塗工時のマスク形
状を変更する方法でなくても、切削やエッチング等、他
の方法により凹部４２を形成する製造方法を用いても良
い。

【００７９】さらに、本実施例では、定着フィルム内面
とセラミックヒーターとの摺動部材であるガラスコート
の全面に均等に凹部を配設したが、加熱装置構成によっ
ては、定着ニップ部Ｎに相当する部分のみ、あるいは被
記録材Ｐが通過する部分のみ等、定着ニップ部Ｎに相当
する摺動部面積の一部でも凹部が配設してあれば、効果
は得られる。ただし、少なくとも定着ニップ部Ｎに相当
する摺動部には凹部が配設されるのが好ましい。

【００８０】（実施例３）図９により本発明に係る実施
例３について説明する。

【００８１】実施例１および実施例２では、定着フィル
ム内面と摺動部材であるガラスコートとの間に潤滑剤が
無い例に関して述べたが、本実施例では、定着フィルム
内面とガラスコートとの間に、耐熱性のグリス等の潤滑
剤がある構成に関して述べる。

【００８２】従来、定着フィルム内面とガラスコートと
の間に潤滑剤がある場合には、潤滑剤が無い場合に比べ
て、初期の定着フィルムの回転摺動トルクは小さくな
る。しかし、通紙耐久によって、定着フィルムが回転
し、定着ニップ部Ｎ形成のための加圧力により潤滑剤が
定着フィルムと摺動部面であるガラスコート面との間か
ら掃き出されてしまい、定着ニップ部Ｎに対応する摺動
部面にはほとんど潤滑剤が残らなかった。そのため、耐
久により定着フィルムの回転摺動トルクが上昇する。

【００８３】そこで、本実施例では、定着フィルム内面
と摺動部材であるガラスコートとの間に潤滑剤が有る場
合、例えば実施例２のように定着ニップ部Ｎの摺動面に
凹部４２を配設することにより、耐久後でも図９で示す
ように、前記凹部４２に潤滑剤（グリス）Ｇが残存・保
持する効果により、定着フィルムの回転摺動トルクの上
昇を防止するものである。

【００８４】本実施例は、実施例２の構成にグリスを塗
布したものである。

【００８５】比較例としては、実施例１での比較例２
（凹部無し／研磨無し）に、グリスを塗布した構成を比
較例３として、実施例１と同様の測定法により、初期と
２０万枚（Ａ４紙縦通紙）耐久後の定着フィルムの回転
摺動トルクを測定した結果を下記に示す。

【００８６】グリスはガラスコート４０の定着フィルム
１１との摺動部全面に、耐熱性グリス（商品名：ＨＰ−
３００、ダウコーニングアジア製）を総量５００ｍｇで
略均一に塗布した。

【００８７】トルク（ｇｆ・ｃｍ）初期２０万枚耐久後本実施例(凹部４２＋グリス有り) ：７５０９５０比較例３(凹部無し＆研磨無し＋グリス有り)：１１５０１６００上記結果より、本実施例である実施例２のガラスコート
４０にマスクによる凹部４２を配設する構成に、潤滑剤
（グリス）を塗布した場合には、初期トルクは最も小さ
く、２０万枚の通紙耐久後でも、凹部４２に図９のよう
にグリスＧが残存・保持されているため、耐久によるト
ルク上昇は２００ｇｆ・ｃｍと非常に小さい。

【００８８】一方、比較例３は、初期トルクは、実施例
１での比較例２に比べてグリス塗布によって小さくなる
が、２０万枚の通紙耐久後では、定着フィルム１１内面
とガラスコート４０との摺動面のグリスＧが掃き出され
て、ほとんどグリス無しの状態となり、定着フィルム内
面が耐久により削れて、フィルムの削れカス等が定着フ
ィルムとガラスコート摺動部に付着し、トルクが上昇す
る。耐久によるトルク上昇は４５０ｇｆ・ｃｍと非常に
大きい。

【００８９】従って、定着フィルム１１内面とガラスコ
ート４０との間に潤滑剤を塗布する構成においては、本
実施例のように凹部４２が有る場合には、従来のように
凹部４２が無い場合と比較して、摺動部での定着フィル
ム内面との摺動方向の接触面積が小さいために、初期ト
ルクが小さくなるだけでなく、凹部４２のグリス保持効
果によって、耐久によるトルク上昇も小さくすることが
できた。本実施例では、潤滑剤としてＨＰ−３００を用
いたが、他の潤滑剤を用いても、効果は同様である。

【００９０】（実施例４）図１０〜図１７により本発明
に係る実施例４について説明する。

【００９１】本実施形態例における加熱装置は、加熱部
材として電磁誘導発熱性の円筒状の定着フィルム（定着
ベルト）を用いた、加圧ローラ駆動方式の電磁誘導加熱
方式の加熱装置例である。

【００９２】（１）装置全体の概略構成図１０で示すように、加熱装置１００は、円筒状のフィ
ルムガイド部材１６と、このフィルムガイド部材１６の
下面の略中央部にガイド部材長手に沿って形成具備させ
た溝部に固定支持させた、第１部材としての摺動部材４
０と、このフィルムガイド部材１６にルーズに外環させ
た、第２部材としての円筒状の電磁誘導発熱性の定着フ
ィルム１０と、フィルムガイド部材１６との間に定着フ
ィルム１０を挟んで定着ニップ部Ｎを形成させた、第３
部材としての加圧部材である加圧ローラ３０が配設され
ている。

【００９３】円筒状のフィルムガイド部材（フィルム支
持部材）１６は、左右一対の横断面略半円弧上桶型半体
１６ａと１６ｂとを互いに開口側を向かい合わせて組み
合わせることで円筒体を構成させてある。フィルムガイ
ド部材右側半体１６ａの内側には、磁場発生手段として
の磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃと、励磁コイル１８
を配設して保持させてある。

【００９４】加圧ローラ３０は、芯金３０ａと、シリコ
ーンゴム・フッ素ゴム等の耐熱性弾性層３０ｂとで構成
されており、芯金３０ａ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。表面性、およびトナーｔに対する離型性を向上させ
るため、さらに外周にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等のフ
ッ素樹脂層を設けても良い。

【００９５】図１１および図１２に示すように、定着フ
ィルム１０を外環させたフィルムガイド部材１６は、加
圧ローラ３０の上側に配置され、フィルムガイド部材１
６内に挿通して配設した加圧用剛性ステイ２２の両端部
と装置シャーシ側のバネ受け部材２９ａ・２９ｂとの間
にそれぞれ加圧バネ２５ａ・２５ｂを縮設することで加
圧用剛性ステイ２２に押し下げ力を作用させている。本
実施例では、前記加圧バネ２５ａ・２５ｂにより、片側
６ｋｇｆずつの総圧１２ｋｇｆの押し下げ力を作用させ
た。これにより、フィルムガイド部材１６の下面と加圧
ローラ３０の上面とが定着フィルム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。本実施例で
は定着ニップ部Ｎ幅は約５〜７ｍｍ程度である。

【００９６】加圧ローラ３０は、駆動手段Ｍ（図１０）
により矢示の反時計方向に回転駆動される。この加圧ロ
ーラ３０の回転駆動により、定着ニップ部Ｎにおいて加
圧ローラ３０と定着フィルム１０の外面との摩擦力で定
着フィルム１０に回転力が作用し、定着フィルム１０の
内周面が定着ニップ部Ｎにおいて、フィルムガイド部材
１６の下面に密着して摺勤しながら矢示の時計方向に加
圧ローラ３０の周速度にほぼ対応した周速度をもってフ
ィルムガイド部材１６の外回りを回転状態になる（加圧
ローラ駆動方式）。

【００９７】定着ニップ部Ｎにおけるフィルムガイド部
材１６の下面と定着フィルム１０の内面との相互摺動摩
擦力を低減化させるために、フィルムガイド部材１６の
下面の定着ニップ部Ｎに対応する面部分には、耐熱性・
低摩擦性の摺動部材４０を配設してある。

【００９８】また、図１３に示すように、右側のフィル
ムガイド部材半体１６ａの周面に、その長手方向に所定
の間隔を置いて凸リブ部１６ｃを形成具備させ、フィル
ムガイド部材半体１６ａの周面と定着フィルム１０の内
面との接触摺動抵抗を低減させて定着フィルム１０の回
転負荷を少なくしている。このような凸リブ部１６ｃは
左側のフィルムガイド部材半体１６ｂにも同様に形成具
備することができる。

【００９９】２３ａ・２３ｂは円筒状のフィルムガイド
部材１６の手前側と奥側の端部に嵌着して配設したフラ
ンジ部材であり、定着フィルム１０の回転時に定着フィ
ルムの端部を受けて定着フィルム１０のフィルムガイド
部材１６の長手に沿う寄り移動を規制する役目をする。
フランジ部材２３ａ、２３ｂは定着フィルム１０の回転
に従動で回転する構成にしても良い。

【０１００】加圧ローラ３０が回転駆動され、それに伴
って定着フィルム１０が回転し、励磁回路２７（図１
３）から励磁コイル１８への給電により発生する磁場の
作用で加熱部材としての定着フィルム１０の電磁誘導発
熱がなされて定着ニップ部Ｎが所定の温度に立ち上がっ
て温調された状態において、不図示の画像形成手段部か
ら搬送された未定着画像ｔが形成された被記録材Ｐが定
着ニップ部Ｎの定着フィルム１０と加圧ローラ３０との
間に画像面が上向き、即ち定着フィルム１０面に対向し
て導入され、定着ニップ部Ｎにおいて画像面が定着フィ
ルム１０の外面に密着して定着フィルム１０と一緒に定
着ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。

【０１０１】この定着ニップ部Ｎと定着フィルム１０と
一緒に被記録材Ｐが挟持搬送されていく過程において、
定着フィルム１０の電磁誘導発熱で加熱されて被記録材
Ｐ上の未定着トナー画像ｔが加熱定着される。

【０１０２】（２）磁場発生手段磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃは高透磁率の部材であ
り、フェライトやパーマロイ等のトランスのコアに用い
られる材料が良く、より好ましくは１００ｋＨｚ以上で
も損失の少ないフェライトを用いるのが良い。

【０１０３】励磁コイル１８はコイル（線輪）を構成さ
せる導線（電線）として、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たもの（束線）を用い、
これを複数回巻いて励磁コイルを形成している。本実施
例では１０ターン巻いて励磁コイル１８を形成してい
る。

【０１０４】絶縁被覆は定着フィルム１０の発熱による
熱伝導を考慮して耐熱性を有する被覆を用いるのが良
い。例えば、アミドイミドやポリイミド等の被覆を用い
ると良い。本実施例においてはポリイミド被覆を用いて
おり、耐熱温度は２２０℃である。

【０１０５】励磁コイル１８は外部から圧力を加えて密
集度を向上させても良い。

【０１０６】磁場発生手段１７ａ・１７ｂ・１７ｃ・１
８と、加圧用剛性ステイ２２の間には絶縁部材１９が配
設してある。この絶縁部材１９としては絶縁性・耐熱性
に優れたものが良い。例えば、フェノール樹脂、フッ素
樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ＰＦＡ樹脂、
ＰＴＦＥ樹脂、ＦＥＰ樹脂、ＬＣＰ樹脂等を選択すると
良い。

【０１０７】励磁コイル１８には給電部１８ａ・１８ｂ
に励磁回路２７を接続してある。この励磁回路２７は２
０ｋＨｚ〜５００ｋＨｚの高周波をスイッチング電源で
発生できるようになっている。

【０１０８】励磁コイル１８は励磁回路２７から供給さ
れる交番電流（高周波電流）によって交番磁束を発生す
る。

【０１０９】図１４は交番磁束の発生の様子を模式的に
表したものである。磁束Ｃは発生した交番磁束の一部を
示す。磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃに導かれた交番
磁束Ｃは、磁性コア１７ａと磁性コア１７ｂとの間、そ
して磁性コア１７ａと磁性コア１７ｃとの間において定
着フィルム１０の後述する電磁誘導発熱層１に渦電流を
発生させる。この渦電流は電磁誘導発熱層１の固有抵抗
によって電磁誘導発熱層１にジュール熱（渦電流損）を
発生させる。ここでの発熱量Ｑは電磁誘導発熱層を通る
磁束の密度によって決まり、図１４のグラフような分布
を示す。

【０１１０】図１４のグラフは、縦軸が磁性コア１７ａ
の中心を０とした角度θで表した定着フィルム１０にお
ける円周方向の位置を示し、横軸が定着フィルム１０の
電磁誘導発熱層１での発熱量Ｑを示す。ここで、発熱域
Ｈは最大発熱量をＱとした場合、発熱量がＱ／ｅ以上の
領域と定義する。これは、定着に必要な発熱量が得られ
る領域である。

【０１１１】この定着ニップ部Ｎの温度は温度検知手段
２６（図１０）を含む不図示の温調系により励磁コイル
１８に対する電流供給が制御されることで所定の温度が
維持されるように温調される。温度検知手段２６は定着
フィルム１０の温度を検知するサーミスタ等の温度セン
サーであり、本実施例においては温度センサー２６で測
定した定着フィルム１０の温度情報をもとに定着ニップ
部Ｎの温度を制御するようにしている。

【０１１２】（３）定着フィルム１０図１５で示すように、本実施例の電磁誘導発熱性の定着
フィルム１０は、金属フィルム等でできた発熱層１と、
その外面に積層したベース層２と、更にその外面に積層
した離型層３の複合構造のものである。各層間には接着
のためのプライマー層（不図示）を設けても良い。

【０１１３】略円筒形状である定着フィルム１０におい
て、発熱層１が内面側であり、離型層３が外周側であ
る。前述したように、発熱層１に交番磁束が作用するこ
とで、発熱層１に渦電流が発生して発熱層１が発熱す
る。この層で誘導発熱した熱がベース層２・離型層３を
介して定着フィルム１０全体を加熱し、定着ニップ部Ｎ
に通紙される被記録材Ｐを加熱してトナーｔ画像の加熱
定着がなされる。

【０１１４】発熱層１は、非磁性の金属でも良いが、よ
り好ましくはニッケル、鉄、強磁性ＳＵＳ、ニッケル−
コバルト合金といった強磁性体の金属を用いると良い。
その厚みは次の式で表される表皮深さより厚く、かつ２
００μｍ以下にすることが好ましい。

【０１１５】σ＝５０３×（ρ／ｆμ）^1/2 表皮深さ：σ，［ｍ］、励磁回路の周波数：ｆ［Ｈ
ｚ］、透磁率：μ、固有抵抗：ρ［Ωｍ］これは、電磁誘導で使われる電磁波の吸収の深さを示し
ており、これより深いところでは電磁波の強度は１／ｅ
以下になっていることを示す。逆に言うと、殆どのエネ
ルギーはこの深さまでで吸収されている（図１７）。

【０１１６】発熱層１の厚さは好ましくは１〜１００μ
ｍが良い。厚みが１μｍより小さいとほとんどの電磁エ
ネルギーが吸収しきれないため効率が悪くなる。また、
厚みが１００μを超えると剛性が高くなりすぎ、また屈
曲性が悪くなり回転体として使用するには現実的ではな
い。

【０１１７】ベース層２は、実施例１で説明したような
耐熱性のポリイミド、ポリイミドアミド、ＰＥＥＫ、Ｐ
ＥＳ、ＰＰＳ等を、厚さ１００μ以下、好ましくは３０
〜８０μｍの厚さの層を用いると良い。本実施例では、
５０μｍのポリイミドを用いた。

【０１１８】離型層３は、ベース層２の外周面にＰＴＦ
Ｅ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等をコーティングしたものを用い
る。本実施例では、厚さ１０μｍのＰＴＦＥ層を離型層
としてコーティングした。

【０１１９】また、図１６に示すように、定着フィルム
１０の構成において、発熱層１の自由面側（発熱層１の
ベース層２側と反対面側）に断熱層４を設ける構成でも
良い。

【０１２０】断熱層４としては、前記ベース層２で挙げ
た耐熱樹脂が良い。厚みは１０〜１０００μｍが好まし
い。断熱層４の厚みが１０μｍよりも小さい場合には、
断熱効果が得られず、また、耐久性も不足する。一方、
１０００μｍを超えると磁性コア１７及び励磁コイル１
８から発熱層１の距離が大きくなり、磁束が十分に発熱
層１に吸収されなくなる。断熱層４は、発熱層１に発生
した熱が定着フィルム１０の内側に向かわないように断
熱できるので、断熱層４がない場合と比較して、被記録
材Ｐ側への熱供給効率が良くなり、消費電力を抑えるこ
とができるので、省エネ効果が大きい。本実施例では、
厚さ１００μｍのベース層２と同様のポリイミド樹脂を
用いた。

【０１２１】（４）摺動部材４０定着ニップ部Ｎにおけるフィルムガイド部材１６の下面
と定着フィルム１０の内面との相互摩擦力を低減化させ
るためにフィルムガイド部材１６の下面の定着ニップ部
Ｎに対応する定着フィルム摺動部面には、例えば、ポリ
イミド樹脂（ＰＩ）、ガラス、アルミナ、アルミナにガ
ラスをコートしたもの等の耐熱性・低摩擦性の摺動部材
４０が配設してある。この摺動部材４０は、フィルムガ
イド部材１６の下面に長手に沿って具備させた嵌め込み
用溝部に嵌めこんで、位置決め保持させてある。さらに
は耐熱性接着剤で固定すると良い。本実施例では、実施
例１と同様に摺動部材４０として、アルミナの基材上の
自由面（定着フィルムとの摺動面）にガラスコートした
ものを用いた。

【０１２２】本実施例においても、前記実施例１〜３と
同様に、摺動部材であるガラスコート４０面を、定着フ
ィルム１０移動方向に研磨して研磨目４１を配設する、
ガラスコート形成時のマスクにより凹部４２を配設す
る、さらに潤滑剤であるグリスを摺動部に塗布する等の
構成により、適度な凹部を摺動部面に配設して定着フィ
ルムの回転摺動トルクを低減し、さらに耐久においても
凹部の潤滑剤Ｇの保持効果により、トルクの上昇が少な
く、定着フィルムのスリップ等の問題が発生せず、耐久
を通じて加熱装置の寿命まで、安定して被記録材Ｐを搬
送することができるという実施例１〜３と同様の効果が
得られた。

【０１２３】なお、本実施例では、フィルムガイド部材
１６の少なくとも定着ニップ部Ｎに対応する面部分に別
途、摺動部材４０を設け、この摺動部材４０を定着フィ
ルム１０移動方向に研磨、または凹部を設ける構成であ
るが、フィルムガイド部材１６自体を耐熱性・摺動性の
良好な材料で成形し、同時に少なくとも定着ニップ部対
応面部分を定着フィルム１０移動方向に研磨、または凹
部を一体に形成して定着フィルム摺動部面とした構成に
することもでき、この場合も同様の効果が得られた。

【０１２４】また、本実施例では、定着フィルムが電磁
誘導発熱性部材とした場合について述べたが、例えば前
記実施例１の加熱装置において、加熱体としてのセラミ
ックヒーター１２を、鉄板等の電磁誘導発熱性部材と、
そのフィルム面側に摺動部材４０としてガラスコートし
たものに変更し、フィルムガイド部材１６の内側に磁場
発生手段としての励磁コイル・磁性コアを配設して、前
記鉄板等の電磁誘導発熱性部材を加熱体として電磁誘導
発熱させることで、その発熱を定着ニップ部Ｎにおいて
定着フィルム１１を介して被記録材Ｐに付与する構成の
装置とすることもできる。

【０１２５】（実施例５）図１８により本発明に係る実
施例５について説明する。

【０１２６】実施例１〜４では、加圧ローラ駆動方式に
関して述べたが、本発明は加圧ローラ駆動方式に限定さ
れるものではない。

【０１２７】本実施形態例における加熱装置は、加熱部
材として電磁誘導発熱性の円筒状の定着フィルム（定着
ベルト）を用いた、定着フィルム駆動方式の電磁誘導加
熱方式の加熱装置例である。

【０１２８】図１８に示すように、フィルムガイド部材
１６と、駆動ローラ３１と、テンションローラ３２との
間に、電磁誘導発熱性のエンドレスフィルム状の定着フ
ィルム１０を懸回張設し、フィルムガイド部材１６の下
面部と加圧部材としての加圧ローラ３０とを定着フィル
ム１０を挟ませて圧接させて定着ニップ部Ｎを形成さ
せ、定着フィルム１０を駆動ローラ３１によって回転駆
動させる装置構成である。この場合、加圧ローラ３０は
従動回転である。

【０１２９】フィルムガイド部材１６の内側には磁場発
生手段としての磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃと励磁
コイル１８を設けてある。

【０１３０】フィルムガイド部材１６の、定着ニップ部
Ｎに対応する下面部分には定着フィルム１０の内面との
相互摺動摩擦力を低減化させるために摺動部材としてガ
ラスコート４０を配設してある。

【０１３１】本実施例においても、前記実施例１〜４と
同様に、ガラスコート４０面を、定着フィルム１０移動
方向に研磨して研磨目４１を配設する、ガラスコート形
成時のマスクにより凹部４２を配設する、さらに潤滑剤
であるグリスを摺動部に塗布する等の構成により、適度
な凹部を摺動部面に配設して定着フィルムの回転摺動ト
ルクを低減し、さらに耐久においても凹部の潤滑剤Ｇの
保持効果により、トルクの上昇が少なく、例えば、駆動
ローラ３１と定着フィルム１０とのスリップ等の問題が
発生せず、耐久を通じて加熱装置の寿命まで、安定して
被記録材Ｐを搬送することができるという実施例１〜４
と同様の効果が得られた．（実施例６）図１９により本発明に係る実施例６につい
て説明する。

【０１３２】本実施形態例は画像形成装置例である。本
実施例の画像形成装置は電子写真プロセス利用のレーザ
ープリンターである。

【０１３３】図１９に示すように、１０１は、像担持体
としての、有機感光体やアモルファスシリコン感光体で
できた感光ドラムであり、矢印Ｒ１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。感光ドラム１
０１の周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順に、帯電
ローラ（帯電装置）１０２、露光手段１０３、現像装置
１０４、転写ローラ（転写装置）１０５、クリーニング
装置１０６が配設されている。

【０１３４】また、紙等のシート状の被記録材Ｐを収納
した給紙カセット１０７が配置されており、被記録材Ｐ
の搬送経路に沿って上流側から順に、給紙ローラ１１
５、搬送ローラ１０８、トップセンサー１０９、搬送ガ
イド１１０、定着装置（画像加熱装置）１００、搬送ロ
ーラ１１２、排紙ローラ１１３、排紙トレイ１１４が配
置されている。定着装置１００は、例えば、本発明の実
施例１に示した装置である。

【０１３５】次に、上述構成の画像形成装置の動作を説
明する。

【０１３６】駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１方向
に回転駆動された感光ドラム１０１は、帯電ローラ１０
２によって所定の極性、所定の電位に一様に帯電され
る。

【０１３７】帯電後の感光ドラム１０１は、その表面に
対しレーザー光学系等の露光手段１０３によって画像情
報に基づいた画像露光Ｌがなされ、露光部分の電荷が除
去されて静電潜像が形成される。

【０１３８】静電潜像は、現像装置１０４によって現像
される。現像装置１０４は、現像ローラ１０４ａを有し
ており、この現像ローラ１０４ａに現像バイアスを印加
して、感光ドラム１０１上の静電潜像にトナーｔを付着
させることで、トナー像としての現像（顕像化）を行
う。

【０１３９】トナー像ｔは、転写ローラ１０５によって
紙等の被記録材Ｐに転写される。被記録材Ｐは、給紙カ
セット１０７に収納されており、給紙ローラ１１５・搬
送ローラ１０８によって給紙・搬送され、トップセンサ
ー１０９を介して、感光ドラム１０１と転写ローラ１０
５との間の転写ニップ部に搬送される。このとき被記録
材Ｐは、トップセンサー１０９によって先端が検知さ
れ、感光ドラム１０１上のトナー像と同期がとられる。
転写ローラ１０５には、転写バイアスが印加され、これ
により感光ドラム１０１上のトナー像ｔが被記録材Ｐ上
の所定の位置に転写される。

【０１４０】転写によって表面に未定着トナー像ｔを担
持した被記録材Ｐは、搬送ガイド１１０に沿って定着装
置１００に搬送され、ここで未定着トナー像ｔが加熱・
加圧されて被記録材Ｐ上に定着される。

【０１４１】トナー像ｔ定着後の被記録材Ｐは、搬送ロ
ーラ１１２・排出ローラ１１３によって画像形成装置上
面の排紙トレイ１１４上に搬送・排出される。

【０１４２】一方、トナー像ｔ転写後の感光ドラム１０
１は、被記録材Ｐに転写されないで表面に残った転写残
トナーがクリーニング装置１０６のクリーニングブレー
ド１０６ａによって除去され、次の画像形成に備える。

【０１４３】以上の動作を繰り返すことで、次々と画像
形成を行うことができる。

【０１４４】本実施例の画像形成装置は、白黒画像等の
モノカラー画像形成装置を例に説明したが、他にも複色
のトナーを使用した、例えば４色のトナーを使用し、被
記録材上に４色のトナーを積層させてカラー画像を得る
ようなカラー画像形成装置としても良い。

【０１４５】（その他の実施例）（１）定着フィルム１０および１１は、カラー画像等の
加熱定着用の場合には、トナーｔ層が４色積層されて厚
いため、トナーｔの凹凸に加熱面が追従できないと加熱
ムラが発生し、伝熱量が多い部分と少ない部分で画像に
光沢ムラが発生するため、定着フィルム１０および１１
のベース層と離型層との間に、シリコーンゴム、フッ素
ゴム、フルオロシリコーンゴム等を用いて、弾性層を形
成する構成とすることもできる。この弾性層により、ト
ナーｔの凹凸に追従できるため、加熱ムラ・光沢ムラの
発生を防止できる。

【０１４６】また、定着フィルム１０の発熱層１は、樹
脂に金属フィラーを混入して構成したものとすることも
でき、さらに発熱層単層の部材とすることもできる。

【０１４７】（２）定着フィルム１０や１１はエンドレ
スの回転部材ではなく、例えば、ロール巻きにした長尺
の有端のウエブ部材とし、これを繰り出して走行移動さ
せる形態の装置構成にすることもできる。

【０１４８】（３）加圧部材３０はローラ体に限らず、
回動ベルト型等の他の形態の部材にすることもできる。

【０１４９】また、加圧部材３０側からも被記録材に熱
エネルギーを供給するために、加圧部材３０側にも電磁
誘導加熱等の発熱手段を設けて所定の温度に加熱・温調
する装置構成にすることもできる。

【０１５０】（４）本発明の加熱装置は実施形態例の画
像加熱定着装置に限らず、画像を担持した被記録材を加
熱してつや等の表面性を改質する像加熱装置、仮定着す
る像加熱装置、その他、被加熱材の加熱乾燥装置、加熱
ラミネート装置等、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。

【０１５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
例えばフィルム加熱方式や、電磁誘導・フィルム加熱方
式等の加熱装置のように、第１部材に対して摺動して移
動する第２部材と、第２部材を挟んで第１部材に当接す
る第３部材とを有し、第２部材と第３部材との当接によ
って形成される接触部で被加熱材を挟持搬送して被加熱
材を加圧および加熱する加熱装置、および前記加熱装置
を画像加熱定着装置として具備する画像形成装置におい
て、第１部材の、第２部材と第３部材との当接によって
形成される接触部に相当する第２部材摺動部において、
前記第２部材移動方向に研磨された、または前記第２部
材移動方向に凹部を設けた、または前記第２部材移動方
向の表面粗さが、前記第２部材移動方向と直交する方向
の表面粗さより小さくしたことにより、第１部材と第２
部材との摺動部における摺動方向での接触面積が少なく
なって摺動摩擦抵抗を低減し、さらに通紙耐久による摺
動摩擦抵抗の増加を抑制することが出来て装置の長寿命
化を図ることができる。

【０１５２】よって、被加熱材のスリップを防止できる
ので、安定した被加熱材の搬送を確保することができ、
画像加熱定着装置にあっては、高品位な画像と安定した
被記録材の搬送を確保することが可能となる。

【０１５３】さらに、加熱装置の駆動モータとして、駆
動トルクのより小さいものを使用することができるの
で、製品コストを低減できる。

【０１５４】また、定着ニップ部における第１部材と第
２部材との間に潤滑剤を介在させても良く、この場合に
はその潤滑剤が第１部材の定着ニップ部における第２部
材摺動部面に設けた凹部に保持されるから、潤滑剤が定
着ニップ部における第１部材と第２部材との間から掃き
出されてしまい、ほとんど残らないような事態が生じる
ことが防止され、潤滑剤による第１部材と第２部材との
摺動摩擦抵抗の低減効果も長期に渡って維持させること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態例の加熱装置の要部の
横断側面概略図

【図２】本発明の第１実施形態例の研磨方法の概略図

【図３】本発明の第１実施形態例の摺動部材表面の概
略図

【図４】本発明の第１実施形態例での比較例の研磨方
法の概略図

【図５】本発明の第１実施形態例での比較例の摺動部
材表面の概略図

【図６】本発明の第２実施形態例の摺動部材表面の概
略図

【図７】本発明の第２実施形態例の定着フィルム進行
方向から見た摺動部材の概略図

【図８】本発明の第２実施形態例の改良形態における
定着フィルム進行方向から見た摺動部材の拡大概略図

【図９】本発明の第３実施形態例の定着フィルム進行
方向から見た摺動部材の拡大概略図

【図１０】本発明の第４実施形態例の加熱装置の要部
の横断面概略図

【図１１】本発明の第４実施形態例の加熱装置の要部
の正面概略図

【図１２】本発明の第４実施形態例の加熱装置の要部
の縦断正面概略図

【図１３】本発明の第４実施形態例の内部に磁場発生
手段を配設支持させた右側のフィルムガイド部材半体の
斜視概略図

【図１４】本発明の第４実施形態例の磁場発生手段と
発熱量Ｑの関係を示した図

【図１５】本発明の第４実施形態例の定着フィルムの
層構成概略図（その１）

【図１６】本発明の第４実施形態例の定着フィルムの
層構成概略図（その２）

【図１７】発熱層深さと電磁波強度の関係を示したグ
ラフ

【図１８】本発明の第５実施形態例の加熱装置の横断
側面概略図

【図１９】本発明の第６実施形態例の画像形成装置の
横断側面概略図

【図２０】本発明の第２実施形態例の改良形態におけ
る摺動部材表面の概略図（その１）

【図２１】本発明の第２実施形態例の改良形態におけ
る摺動部材表面の概略図（その２）

【符号の説明】

１発熱層２ベース層３離型層４断熱層１０、１１定着フィルム１２セラミックヒーター１６フィルムガイド部材１７磁性コア１８励磁コイル２３ａ、２３ｂ定着フィルム端部の規制・保持用フラ
ンジ部材２６、５０温度検知素子（サーミスタ）３０加圧ローラ３１駆動ローラ３２テンションローラ４０摺動部材４１研磨目（凹部）４２凹部６０研磨部材１００加熱装置１０１像担持体（感光ドラム）１０２帯電装置（帯電ローラ）１０３露光手段１０４現像装置１０５転写装置（転写ローラ）１０６クリーニング装置ｔトナーＧ潤滑剤（グリス）Ｎ定着ニップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１部材に対して摺動して移動する第２
部材と、前記第２部材を挟んで前記第１部材に当接する
第３部材とを有し、前記第２部材と前記第３部材との当
接によって形成される接触部で被加熱材を挟持搬送し
て、被加熱材を加圧及び加熱する加熱装置において、前記第１部材の、前記第２部材と前記第３部材との当接
によって形成される接触部に相当する第２部材摺動部
が、前記第２部材移動方向に研磨されていることを特徴
とする加熱装置。
【請求項２】第１部材に対して摺動して移動する第２
部材と、前記第２部材を挟んで前記第１部材に当接する
第３部材とを有し、前記第２部材と前記第３部材との当
接によって形成される接触部で被加熱材を挟持搬送し
て、被加熱材を加圧及び加熱する加熱装置において、前記第１部材の、前記第２部材と前記第３部材との当接
によって形成される接触部に相当する第２部材摺動部
は、前記第２部材移動方向の表面粗さが、前記第２部材
移動方向と直交する方向の表面粗さより小さいことを特
徴とする加熱装置。
【請求項３】前記第１部材の第２部材摺動部は、前記
第２部材移動方向に、幅０．５ｍｍ以下、深さ０．５ｍ
ｍ以下の凹部を複数個設けたことを特徴とする請求項
１、２記載の加熱装置。
【請求項４】前記第１部材の前記第２部材摺動部と、
第２部材との間に潤滑剤を介在させる構成において、前
記第１部材の第２部材摺動部の凹部は潤滑剤を保持する
ことを特徴とする請求項３記載の加熱装置。
【請求項５】前記第２部材は回転体であることを特徴
とする請求項１〜４のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項６】前記第３部材は加圧部材であることを特
徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項７】前記第２部材は可撓性を有するエンドレ
スフィルムであることを特徴とする請求項１〜６のいず
れかに記載の加熱装置。
【請求項８】前記第１部材は前記第２部材の支持部材
であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載
の加熱装置。
【請求項９】前記第１部材が加熱体であり、前記第２
部材と前記第３部材との当接によって形成される接触部
で被加熱材を挟持搬送して被加熱材を前記第１部材から
の熱により加熱することを特徴とする請求項１〜７のい
ずれかに記載の加熱装置。
【請求項１０】前記第２部材は電磁誘導発熱性部材か
らなり、前記電磁誘導発熱部材に磁場を入れて発熱させ
る磁場発生手段を有し、前記第２部材と前記第３部材と
の当接によって形成される接触部で被加熱材を挟持搬送
して被加熱材を前記第２部材の電磁誘導発熱性部材から
の熱により加熱することを特徴とする請求項１〜８のい
ずれかに記載の加熱装置。
【請求項１１】前記加熱体が通電により発熱する抵抗
発熱体を有するヒーターであることを特徴とする請求項
９に記載の加熱装置。
【請求項１２】前記加熱体が電磁誘導発熱性部材から
なり、前記加熱体に磁場を入れて発熱させる磁場発生手
段を有することを特徴とする請求項９記載の加熱装置。
【請求項１３】前記第３部材が回転駆動される加圧回
転体であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか
に記載の加熱装置。
【請求項１４】被加熱材が未定着像を形成担持させた
被記録材であり、装置が未定着像を被記録材に加熱定着
させる加熱定着装置であることを特徴とする請求項１〜
１３のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項１５】被記録材に未定着像を形成担持させる
作像手段と、被記録材に形成担持させた未定着像を定着
させる定着手段を有し、前記定着手段が請求項１〜１４
のいずれかに記載の加熱装置であることを特徴とする画
像形成装置。