JPH07271220A

JPH07271220A - 像加熱装置及び定着装置

Info

Publication number: JPH07271220A
Application number: JP8115194A
Authority: JP
Inventors: Kensaku Kusaka; 健作草加; Tsuneji Masuda; 恒司桝田; Osamu Watanabe; 督渡辺; Hidekazu Maruta; 秀和丸田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-03-29
Filing date: 1994-03-29
Publication date: 1995-10-20

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的の一つは、クリーニングローラ
を備えたフィルム方式の定着装置においても、定着不良
及び非通紙部昇温を発生させることのない像加熱装置を
提供することにある。【構成】ソレノイド１４によって移動自在なクリーニ
ングローラ１３をフィルム６に対して接触または離間す
るように配設し、フィルム６に蓄積された熱量が少ない
場合には、上記クリーニングローラ１３を離間させ、そ
の他の場合にはフィルム６に接触させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録材上の画像を加熱
する像加熱装置に関し、特に記録材の未定着画像を加熱
定着する装置に好適な像加熱装置に関する。

【０００２】また、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像加熱装置に
関する。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や画像
を担持した記録材を加熱して表面性を改質する装置等、
広く像担持体を加熱処理する手段、装置として使用でき
る。

【０００３】さらに、本発明は、未定着画像を記録材に
加熱定着する定着装置に関するものである。

【０００４】

【従来の技術】従来、未定着画像の加熱定着や、画像の
表面性の改質を行う像加熱装置としては、加熱ローラと
加圧ローラとで画像を支持した記録材を挟持搬送する熱
ローラ方式が広く用いられてきたが、このような熱ロー
ラ方式では、加熱ローラの熱容量が大きいため、熱ロー
ラを所定の定着温度まで加熱するのに要する時間（いわ
ゆるウォームアップ時間）が長くかかるという問題があ
った。

【０００５】そこで、特開昭６３−３１３１８２号公
報、特開昭６３−３１３２７３号公報、特開平２−１５
７８７８号公報等において、低熱容量のサーマルヘッド
と、このサーマルヘッドと摺動する薄肉のフィルムを用
い、ウォームアップ時間を短縮したフィルム加熱定着方
式が提案された。

【０００６】このフィルム加熱定着方式では、記録材の
移動方向と直交する方向に沿った通電発熱層を有し、記
録材サイズに拘らず通電発熱層全域に通電して、この熱
をフィルムを介して記録材及び記録材上のトナーに与え
るため、フィルム表面にはトナーが残留する場合があ
る。そこで、フィルムの記録材と接触する側の表面、あ
るいはフィルムを介してヒータと当接する加圧ローラの
表面に、残留トナーを除去するフェルトローラ等のクリ
ーナを当接する場合がある。

【０００７】また、上記熱ローラ方式及びフィルム加熱
方式では、いずれも熱を使ってトナーを溶融してトナー
の記録材への定着を行っているので、熱により記録材が
カールしたり、皺が発生したりする可能性がある。その
ため、一般に加熱部に続いて記録材のガイドとして排紙
ガイド及び排紙搬送として排紙ローラが用いられてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例によれば、以下のような問題点があった。先ず、フ
ェルトローラ等のクリーナを当接させたフィルム方式の
従来装置によれば、通電開始後記録材が定着処理される
までの時間が短いので、加圧ローラの汚れを防止するた
めにクリーニングローラを加圧ローラに常時当接してい
るが、ヒータからの熱量がフィルムを介して加圧ローラ
に伝わり、さらにクリーニングローラに伝わるため、ヒ
ータの昇温速度がクリーニングローラがない場合と比較
すると、小さくなる。その結果、低温環境下、あるいは
入力電圧が低い場合には、通電開始後最初の定着処理が
不良となる虞があった。この種の定着不良を防止するた
めにクリーニングローラを除去すると、加圧ローラが長
期使用の後には汚れ、記録材を汚してしまう虞があっ
た。

【０００９】また、このようなクリーニングローラを備
えた場合にも、記録材の外側でいわゆる非通紙部昇温が
発生するという問題があった。特に、最大サイズより小
さな幅の記録材を連続して通紙した際には、非通紙部昇
温は大きい。この種の装置で上記クリーニングローラを
配置した場合、装置を長期に亘って使用するとクリーニ
ングローラにトナー等が全面的に付着する。そのような
状態で小さな幅の記録材を連続して通紙すると、上述の
ような非通紙部昇温が発生し、クリーニングローラが昇
温してクリーニングローラ表面に付着したトナー等の汚
染物が溶融し、フィルム表面に再転移する。その直後に
小さな幅の記録材から大きな幅の記録材に変更して定着
処理を行うと、記録材の裏面にクリーニングローラから
加圧ローラに転移した汚染物が付着し、記録材を汚すと
いう問題点があった。

【００１０】また、上記従来例では図１６に示すように
低熱容量ヒータ６１が直接ヒータホルダー６４に接着剤
９０もしくは接着テープにて接着されており、ヒータ６
１から発生した熱の一部が比熱の小さいヒータホルダー
６４に奪われてしまい、記録材に付与する熱量に損失が
生じてしまうため、立ち上げ時間が長くなってしまうと
いう問題点があった。

【００１１】また、上記従来例によれば、フィルムの蛇
行が発生するという問題点があった。そこで、このエン
ドレスフィルムの一端部を厚くして、この部分にフィル
ムの蛇行を抑える部材を配して、フィルム蛇行を防止す
る方法が、特開平２−１１３１８５号公報で提案されて
いる。この場合、フィルムの厚膜部分は、非画像域にな
るため、ヒータの非通紙域を通過するようになってい
る。

【００１２】しかし、一般にフィルムの厚い部分は、熱
及び屈曲耐久性に弱い。そのため、特に、フィルムがヒ
ータ部と接する場合は、フィルム膜厚部は非ヒータ発熱
部と接するように設定され、フィルム厚膜部の昇温を防
いでいた。

【００１３】しかしながら、この定着装置を連続で長期
間使用すると、フィルムを通じて定着装置全体が昇温し
てしまう。そのため、駆動ローラや従動ローラ、分離ロ
ーラあるいはフィルムガイド板等、フィルムと接してい
る部材は昇温してしまう。これらの当接物の昇温は、フ
ィルムのヒータ当接幅に当たる部分が一番高くなるが、
熱がフィルムの幅方向にも移動するためフィルム端部の
フィルム厚膜部に当たる当接物の温度も高くなるという
ことが生じた。その結果、フィルム厚膜部の劣化が速
く、亀裂、裂け等が発生し易く、耐久寿命が短いという
問題点があった。

【００１４】また、排紙ガイド及び排紙ローラを用いた
従来例によれば、次のような問題点があった。すなわ
ち、加熱直後では、記録材上の溶融トナーはまだ充分に
冷えておらず、したがって、この時点で排紙ガイド（排
紙上ガイド）に当接すると、トナーが排紙上ガイドに付
着することがあった。そのため、排紙ガイドにリブを立
て、リブでのみ記録材と接するような方法も提案されて
いる。この方法では、トナー等が排紙ガイドのリブとリ
ブの間に一般に積り付着するために、記録材搬送時の引
っ掛かりという現象は減少する。しかし、今度はリブ部
にトナーが付着し、記録材上の擦れや記録材の引っ掛か
りという問題が発生した。

【００１５】本出願に係る第一の発明の目的は、上記問
題点を解決し、クリーニングローラを備えたフィルム方
式の像加熱装置においても、定着不良を発生させること
のない像加熱装置を提供することにある。

【００１６】また、本出願に係る第二の発明の目的は、
上記目的の他、特に通電開始後における定着不良を防ぐ
ことのできる像加熱装置を提供することにある。

【００１７】さらに、本出願に係る第三の発明の目的
は、上記目的の他、特に低温環境下において確実に定着
不良を防ぐことのできる像加熱装置を提供することにあ
る。

【００１８】また、本出願に係る第四の発明の目的は、
上記目的の他、特に非通紙部昇温による定着不良を発生
することのない像加熱装置を提供することにある。

【００１９】さらに、本出願に係る第五の発明の目的
は、上記目的の他、非通紙部昇温自体を抑えることので
きる像加熱装置を提供することにある。

【００２０】また、本出願に係る第六の発明の目的は、
上記目的の他、クリーニングローラのクリーニング性能
を向上させることのできる像加熱装置を提供することに
ある。

【００２１】さらに、本出願に係る第七の発明の目的
は、上記目的の他、クリーニングローラのクリーニング
性能をより一層向上させることのできる像加熱装置を提
供することにある。

【００２２】また、本出願に係る第八の発明の目的は、
上記問題点を解決し、ヒータからホルダーへの熱の流出
を制限することのできる像加熱装置を提供することにあ
る。

【００２３】さらに、本出願に係る第九の発明の目的
は、上記問題点を解決し、フィルムの一端部を厚くした
場合でも、その部分の昇温を防ぐことのできる定着装置
を提供することにある。

【００２４】また、本出願に係る第十の発明の目的は、
上記問題点を解決し、排紙ガイドに対するトナー付着に
よる記録材の擦れ及び搬送不良を防ぐことのできる定着
装置を提供することにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本出願に係る第一の発明
によれば、上記目的は、有端または無端移動自在に配設
されたフィルム部材と、該フィルム部材の内側に配設さ
れた発熱体と、上記フィルム部材を介して該発熱体に圧
接するように配設された加圧手段と、該発熱体の温度を
検知する温度検知手段と、該温度検知手段による検知温
度が所定の値となるように上記発熱体への通電を制御す
る通電制御手段とを備え、上記フィルム部材と加圧手段
の圧接部にて未定着現像剤像を担持した記録材を挟持搬
送せしめる像加熱装置において、上記フィルム部材の記
録材との接触面に接離自在に配設されたフィルム清掃手
段と、該フィルム清掃手段を上記フィルム部材に対して
接離せしめる駆動手段とを備え、該駆動手段を、上記フ
ィルム部材に蓄積された熱量が少ない場合には該フィル
ム部材から上記フィルム清掃手段を離間せしめるように
設定することにより達成される。

【００２６】また、本出願に係る第二の発明によれば、
上記目的は、駆動手段を、画像形成開始から所定の期間
内はフィルム部材に蓄積された熱量が少ないと判断する
ように設定することにより達成される。

【００２７】さらに、本出願に係る第三の発明によれ
ば、上記目的は、駆動手段を、温度検知手段により検知
した温度が所定温度に満たない場合にはフィルム部材に
蓄積された熱量が少ないと判断するように設定すること
により達成される。

【００２８】また、本出願に係る第四の発明によれば、
上記目的は、記録材とフィルム部材との非接触領域に相
当する位置に配設された第二の温度検知手段を備え、駆
動手段を、該第二の温度検知手段の検知温度が所定温度
を超える場合には、清掃手段のフィルムからの離間を行
わせるように設定することにより達成される。

【００２９】さらに、本出願に係る第五の発明によれ
ば、上記目的は、フィルム清掃手段の、少なくともフィ
ルム部材と当接する部分の熱伝導率を１．０Ｗ・ｍ^-1・
Ｋ^-1以上に設定することにより達成される。

【００３０】また、本出願に係る第六の発明によれば、
上記目的は、フィルム清掃手段の、少なくともフィルム
部材と当接する部分を、金属で形成することにより達成
される。

【００３１】さらに、本出願に係る第七の発明によれ
ば、上記目的は、フィルム清掃手段を、回転自在に支持
されたローラ体とすることにより達成される。

【００３２】また、本出願に係る第八の発明によれば、
上記目的は、耐熱性エンドレスフィルムと、ホルダーに
支持され、該エンドレスフィルムの一面側に密着するよ
うに配設された加熱体とを備え、上記エンドレスフィル
ムの他面側に記録材を密着させ、該エンドレスフィルム
を介して該記録材に熱エネルギーを付与する像加熱装置
において、上記加熱体と上記ホルダーとの接触面に中空
の領域を設けたことにより達成される。

【００３３】さらに、本出願に係る第九の発明によれ
ば、上記目的は、加熱体及び単数または複数の支持体間
に張設され無端移動自在なフィルムと、上記フィルムを
介して該加熱体に圧接するように配設された加圧手段
と、上記フィルムと加圧手段の圧接部にて未定着現像剤
像を担持した記録材を挟持搬送せしめる定着装置におい
て、上記フィルムは片側略端部の厚みが他の部分よりも
厚い厚膜部を有しており、上記支持体の少なくとも一つ
は、上記厚膜部が当接する領域の熱伝導率が、上記厚膜
部以外の他の部分と当接する領域に比べて低くなるよう
に形成されていることにより達成される。

【００３４】また、本出願に係る第十の発明によれば、
上記目的は、互いに圧接するように配設された加熱手段
及び加圧手段を備え、未定着画像を担持した記録材を該
加熱手段及び加圧手段により加熱加圧し挟持搬送するこ
とで、未定着画像の定着を行う定着装置において、上記
圧接部を通過した記録材を挟持排紙搬送する部材と、該
挟持排紙搬送部材の後に記録材の搬送経路を決める排紙
ガイドが配置されており、該排紙ガイドは、上記記録材
が上記挟持排紙搬送部材と当接する部分のみと当接する
ように配設されていることにより達成される。

【００３５】

【作用】本出願に係る第一の発明によれば、フィルム清
掃手段をフィルム部材に当接させることによって該フィ
ルム部材に付着した現像剤が除去され、記録材の汚れが
防止されるが、フィルム部材に蓄積された熱量が少ない
と判断される場合には、上記フィルム清掃手段をフィル
ム部材から離間せしめる。従って、発熱体からフィルム
に伝達される熱がフィルム清掃手段に奪われないので、
フィルム部材と加圧ローラのニップ部において所定の熱
量が記録材上の未定着現像剤像に与えられ、良好な定着
が行われる。そして、上記所定期間経過後は、フィルム
に充分な熱量が蓄積されているので、該フィルム部材に
フィルム清掃手段を当接させ、上述のような清掃動作を
行わしめる。かくして、フィルムに付着した現像剤を確
実に除去しつつ、温度低下による定着不良を防止する。

【００３６】また、本出願に係る第二の発明によれば、
駆動手段は、画像形成開始から所定の期間内はフィルム
部材に蓄積された熱量が少ないと判断し、フィルム清掃
手段をフィルム部材から離間せしめる。従って、上記第
一の発明と同様に、通電開始後においても、良好な定着
が行われる。

【００３７】さらに、本出願に係る第三の発明によれ
ば、駆動手段は、温度検知手段により検知した温度が所
定温度に満たない場合にはフィルム部材に蓄積された熱
量が少ないと判断し、フィルム清掃手段をフィルム部材
から離間せしめる。従って、上記第一の発明と同様に、
低温環境下においても、良好な定着が行われる。

【００３８】また、本出願に係る第四の発明によれば、
記録材とフィルム部材との非接触領域に相当する位置に
配設された第二の温度検知手段の検知温度が所定温度を
超える場合には、清掃手段のフィルムからの離間を行う
ので、非通紙部昇温が発生した場合でも、現像剤が清掃
手段から転移して溶融することがなく、記録材の汚れが
発生しない。

【００３９】さらに、本出願に係る第五の発明によれ
ば、フィルム清掃手段の、少なくともフィルム部材と当
接する部分の熱伝導率を１．０Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1以上に設
定したので、局所的な昇温が抑えられる。

【００４０】また、本出願に係る第六の発明によれば、
フィルム清掃手段の、少なくともフィルム部材と当接す
る部分を、金属で形成することにより、熱伝導率が大き
くなり、フィルム部材に付着した現像剤を溶融せしめて
良好な清掃が行われる。

【００４１】さらに、本出願に係る第七の発明によれ
ば、フィルム清掃手段は、回転しながらフィルム部材と
接触するので、良好な清掃が行われる。

【００４２】また、本出願に係る第八の発明によれば、
加熱体を支持するホルダーのヒータとの接触面に中空域
を設けたので、ヒータから発生した熱の一部がホルダー
に奪われることなく、記録材に付与する熱量に損失が生
じることがない。

【００４３】さらに、本出願に係る第九の発明によれ
ば、フィルムの片側略端部が他の部分より厚い厚膜部を
有しているので、該厚膜部と当接する部材を配設するこ
とによってフィルムの蛇行が抑えられる。また、この厚
膜部は熱及び屈曲耐久性が弱いが、該厚膜部と接触する
フィルムの支持体のうち少なくとも一つは、該厚膜部と
接触する領域の熱伝導率が他の領域より低く形成されて
いるので、該厚膜部の昇温を抑える。

【００４４】また、本出願に係る第十の発明によれば、
排紙時において、記録材が最初に挟持排紙搬送部材に当
接し、その後に排紙ガイドと記録材が当接するように構
成することにより、先ず記録材上の熱が挟持排紙搬送部
材に奪われるために、未定着画像を担持する記録材の表
面の温度が下がり、その後に排紙ガイドに当接するた
め、トナーの温度も冷え、トナー画像が排紙ガイドと接
しても、排紙ガイド側にトナーが移動することはなく、
画像が擦れることがない。また、排紙ガイドにトナーが
溜って、排紙時の記録材の引っ掛かり等が生じない。

【００４５】

【実施例】本発明の実施例１ないし実施例１６を図面に
基づいて説明する。

【００４６】〈実施例１〉先ず、本発明の実施例１を図
１ないし図４に基づいて説明する。図２は本発明の定着
装置６０を用いた画像形成装置の一例の概略構成を示す
図である。図２に示すように本実施例の画像形成装置
は、原稿台固定−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。

【００４７】本実施例装置においては、図２に示すよう
に、固定の原稿台ガラス２０上に原稿１９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３９が矢印で示す時計方向に所
定の周速度で回転駆動される。また、光源２１（２２は
反射笠）と第一ミラー２３が原稿台ガラス２０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で移動し、第二ミラー２４、第三ミラ
ー２５が同方向にＶ／２の速度で移動することで、原稿
台ガラス２０上の載置原稿１９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２９、固定第四〜第六ミラー２６，２
７，２８を介して回転感光体ドラム３９面に結像露光
（スリット露光）される。

【００４８】回転感光体ドラム３９の表面は、この露光
前に一次帯電器３０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３９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る。感光体ドラム
３９面に形成される静電潜像は、現像装置３１の現像ロ
ーラ３２でトナー像として顕画像化される。

【００４９】一方、給紙ローラ５１により記録材として
の転写シートＰが給送され、ガイド３３を通って所定の
タイミングでドラム３９と転写帯電器３４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３９に
接し、ドラム３９面側のトナー顕画像がシート下面に順
次転写される。

【００５０】像転写部を通過したシートＰは除電針３５
によって背面電荷の除電を受けつつ、ドラム３９面から
順次に分離され、搬送部３８、入口ガイド１０で定着装
置６０へ導入され、後述するようにトナー画像定着を受
け、画像形成物として排紙ガイド１２、排紙ローラ対１
５により機外へ排出される。

【００５１】転写後のドラム３９の表面はクリーニング
器３６のクリーニングブレード３７によって残りトナー
等の汚れが清掃除去され、繰り返して像形成に供され
る。

【００５２】上述のように往路を移動した移動光学部材
２１〜２５は所定の往路終点に到達すると、復路を移動
するように設定されており、初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（以下、
この工程を光学系のバック工程と称する）。

【００５３】コピースタートキーが押される前に複数枚
（例えば１００枚）のコピー枚数が指定された場合、光
学系のバック工程が終了した後に、図３に示すマイクロ
コンピュータ（以下ＭＰＵとする）１８により所定のイ
ンターバルをもって上記の工程を繰り返す。

【００５４】次に、本実施例装置に装着される定着装置
６０を図１に基づいて詳しく説明する。図１において６
はエンドレスベルト状の定着フィルムであり、該定着フ
ィルム６は左側の駆動ローラ７と、右側の定着フィルム
に従動回転する従動ローラ８と、この両ローラ７，８間
の下方に固定配設した低熱容量線状ヒータ１との間に張
設してある。

【００５５】従動ローラ８は定着フィルム６を外側に張
る方向にテンションを与えるテンションローラを兼ねて
おり、定着フィルムは表面にシリコーンゴム等を被覆し
て摩擦係数を高めた駆動ローラ７の時計方向の回転駆動
に伴い、時計方向に所定の周速度をもって皺や蛇行、速
度遅れなく回転駆動される。

【００５６】９はヒータ、定着フィルム、シート間に圧
力を加えるための加圧手段としてのシリコーンゴム等の
離型性の良いゴム弾性層を有する加圧ローラであり、上
記のエンドレスベルト状定着フィルム６の下方側フィル
ム部分をヒータ１との間に挟ませて、ヒータ１の下面に
対してバネ等の付勢手段により、例えば総圧５〜１０ｋ
ｇｆの当接圧をもって対向圧接させてあり、シートＰの
搬送方向に順方向の反時計方向に回転する。

【００５７】１３はフィルム６に当接／離間自在に配置
されたクリーニングローラであり、金属製芯金の周りに
シリコーンゴムスポンジ層を設け、さらにその表面にア
ラミド繊維（商品名：ノーメックス（デュポン社製））
から成るフェルトで被覆したものである。クリーニング
ローラ１３は、ソレノイド１４により所定のタイミング
でフィルム６に対しＯＮ／ＯＦＦする。

【００５８】本実施例ではクリーニングローラ１３をフ
ィルム６を介して駆動ローラ７に圧接するように配置す
ることにより、クリーニングローラとフィルムの密着性
を高めている。但し、クリーニングローラ１３は、フィ
ルムを介して従動ローラ８と圧接する位置でも構わな
い。一方、例えば駆動ローラとテンションローラの間で
クリーニングローラとフィルムを当接させることによ
り、クリーニングローラのフィルムに対する圧力を増す
ことなく、クリーニングローラとフィルムの接触面を大
きくすることも可能である。

【００５９】回転駆動されるエンドレス状の定着フィル
ム６は繰り返してトナー画像の加熱定着に供されるの
で、耐熱性・離型性・耐久性に優れ、一般的には１００
μｍ以下、好ましくは４０μｍ以下の薄肉のものを使用
する。一例としては、厚さ２０μｍのポリイミド、ポリ
エーテルイミド、ポリエーテルサルホン、ポリエーテル
エーテルケトン等の高耐熱樹脂や、ニッケル、ＳＵＳ等
の金属の薄肉エンドレスベルトの外周面に、ＰＴＦＥ
（四フッ化エチレン樹脂）、ＰＦＡ（四フッ化エチレン
・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）
等の低表面エネルギーの樹脂、またはこれらの樹脂にカ
ーボンブラック等の導電材を添加した離型性コート層を
１０μｍ厚に施した総厚３０μｍのエンドレスベルトで
ある。

【００６０】低熱容量のヒータ１は、例えば厚さ１．０
ｍｍ、幅１０ｍｍ、長手方向長さ３４０ｍｍの良熱伝導
性のアルミナ基板２に、銀パラジウムや酸化ルテニウム
等の抵抗材料を厚さ１０μｍ、幅１．０ｍｍに塗工して
発熱層３を形成し、さらにその上に厚さ１０μｍのフィ
ルム６との摺動を考慮したガラス等の保護層４を形成し
たものであり、ヒータ支持体１１に取り付け保持させて
固定支持させる。

【００６１】ヒータ支持体１１は、ヒータ１を定着装置
６０及び画像形成装置に対し断熱支持する、断熱性、高
耐熱性、剛性を有するもので、例えばＰＰＳ（ポリフェ
ニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテ
ルケトン）、液晶ポリマ等の高耐熱性樹脂や、これらの
樹脂とセラミックス、金属等との複合材料等で構成され
る。

【００６２】ヒータの発熱層３には長手方向両端から通
電される。通電は交流１００Ｖであり、基板２の裏面に
熱伝導性シリコーンゴム接着剤等で接着または圧接もし
くは一体的に形成されたＮＴＣサーミスタ等の温度検知
素子５の検知温度に応じＭＰＵ１８により通電制御され
る。

【００６３】図３はヒータ１を給紙側からみた側面図で
ある。通電により発熱する発熱層３は基板２の下面の略
中央部に基板長手方向に沿って一直線上に形成してあ
る。３ａと３ｂはこの発熱層３の左端部と右端部に設け
た銀等の良導電材質の通電用電極（入力端子）である。

【００６４】ｅはこの電極３ａ，３ｂ間の発熱層３の有
効全長域であり、本実施例の場合は、装置に供給して使
用できる最大サイズ転写シートをＡ３版（幅２９７ｍ
ｍ）とし、その転写シートに対応する長さ寸法に設計し
てある。

【００６５】また、本実施例の画像形成装置は、図３に
示すように発熱層３の左側の基線イを基準とする、いわ
ゆる片側基準で各種サイズの転写シートが供給されるも
のである。Ａ６版（幅１０５ｍｍ）の通紙域ｃは図２に
示した画像形成装置で使用可能な最小サイズのシートの
通紙域である。

【００６６】５Ａは、最小通紙域内に設けられた温度検
知素子であるサーミスタである。定着時ＭＰＵ１８はサ
ーミスタ５Ａの検知出力が所定の一定値となるようにヒ
ータ駆動回路１６を制御し発熱層３への通電を制御して
いる。５Ｂは最小通紙域外に設けられた温度検知素子で
あるサーミスタで、本実施例では最大通紙域ｅ内に、さ
らにはＢ４版（幅２５７ｍｍ）の通紙域ｄ外に配置して
ある。

【００６７】次に、図４のタイミングチャートにしたが
って、本実施例装置の定着動作について説明する。ここ
では、１０枚の定着動作が予めユーザにより設定されて
いる場合について説明する。時刻Ｔ₁に画像形成スター
ト信号により画像形成装置が像形成動作を開始したとき
に、クリーニングローラ用ソレノイド１４がＯＮし、ク
リーニングローラ１３がフィルム６と離れる。同時に、
定着フィルム６の回動が開始し、やや遅れた時刻Ｔ₂に
ヒータ１への通電が開始される。未定着トナー画像Ｔを
上面に担持した転写シートＰは、転写部３４から定着装
置６０へ搬送される。シートＰは入口ガイド１０に案内
されて急速に所定の定着温度（本実施例では２００℃）
まで昇温したヒータ１と、加圧ローラ９との圧接部Ｎに
時刻Ｔ₃に未定着トナーをヒータ側にして定着フィルム
６と密着して進入する。なお、時刻Ｔ₁＝０とすると、
本実施例では時刻Ｔ₃＝４秒である。

【００６８】シートＰは面ズレや皺寄りを生じることな
く移動定着フィルム６と一緒の重なり状態でヒータ１と
加圧ローラ９との定着ニップ部Ｎを挟圧力を受けつつ通
過する。

【００６９】シートＰのトナー画像担持面は定着フィル
ム面に押圧定着状態で定着ニップ部Ｎを通過する過程で
発熱層３の熱を定着フィルム６を介して受け、トナー画
像が高温溶融してシートＰ面に軟化接着化した像Ｔｂと
なる。

【００７０】本実施例装置の場合は、シートＰと定着フ
ィルム６との分離はシートＰが定着ニップ部Ｎを通過し
て出た時点で行わせている。

【００７１】この分離時点において溶融トナーＴｂの温
度は未だトナーのガラス転移点より高温の状態にある。
この分離点でガラス転移点より高温の状態にあるトナー
Ｔｂは、適度なゴム特性を有するので、分離時のトナー
画像面は定着フィルム表面にならうことなく適度な凹凸
表面性を有したものとなり、この表面性が保たれて冷却
固化するに至るので、定着済のトナー画像面には過度の
画像光沢が発生せず高品位な画質となる。

【００７２】定着フィルム６と分離されたシートＰは排
紙ガイド１２で案内されて排紙ローラ対１５へ至る間に
ガラス転移点より高温のトナーＴｂの温度が自然降温
（自然冷却）してガラス転移点以下の温度になって固化
し、画像Ｔｂに至る。シートＰは時刻Ｔ ₅に定着ニップ
Ｎを抜けた後、画像定着済のシートＰが出力される。

【００７３】ソレノイド１４は、時刻Ｔ₅から僅かに遅
れた時刻Ｔ₆にＯＦＦし、その結果クリーニングローラ
は再びフィルムと当接し、フィルムにより従動回転し、
フィルム表面の残留トナーを除去する。

【００７４】以下、同様にして二枚目以降の定着動作を
行うが、この際クリーニングローラ１３はフィルム６に
当接し、従動回転し続け、時刻Ｔ₇に１０枚目の定着工
程が終了直後、時刻Ｔ₈にヒータへの通電が終了する。
その後、フィルム表面の清掃のため、時刻Ｔ₉まで定着
フィルム６を走行させることにより、フィルム６及びク
リーニングローラ１３を回動させる。

【００７５】上記の動作を環境温度５℃〜３５℃まで変
化させてテストしたところ、いずれ環境においても１枚
目から１０枚目まですべて良好な定着性が得られた。ま
た、上記のサイクルを１万サイクル繰り返した後（計１
０万回の定着動作）でも加圧ローラ９及び定着フィルム
６の汚れは生じなかった。

【００７６】〈比較例１〉実施例１において、ソレノイ
ド１４を設けず、クリーニングローラを常時フィルム６
に当接させた場合には、低温（５℃）環境での１枚目の
シートＰの定着性が不良となる不具合が発生した。その
原因は、ヒータへの通電開始から定着ニッブ部にシート
が突入するまでクリーニングローラ１３がフィルム６に
接して従動回転しているため、フィルム６が暖まらない
ためであり、また、ヒータからの熱量が定着フィルム６
を介してクリーニングローラ１３へ伝わるため、ヒータ
の昇温速度が遅れるためである。

【００７７】〈比較例２〉実施例１において、クリーニ
ングローラ１３を設けない場合、約１万枚の定着動作の
後にフィルム６表面及び加圧ローラ９表面がトナーで汚
れ、それがシートＰの表面及び裏面に転移してシートＰ
の汚れをもたらした。

【００７８】〈実施例２〉次に、本発明の実施例２を図
５及び図６に基づいて説明する。なお、実施例１との共
通箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００７９】図５及び図６は実施例２のタイミングチャ
ートである。本実施例では１枚目の画像形成開始信号が
時刻Ｔ₁に発せられたときの第一サーミスタ５Ａの検知
温度Ｔ_5Aに応じ、ソレノイド１４の動作が異なる。

【００８０】1)上記検知温度Ｔ_5A≦７０℃のとき（図
５）時刻Ｔ₁でソレノイド１４ＯＮ、時刻Ｔ₆でＯＦＦ。

【００８１】2)上記検知温度Ｔ_5A＞７０℃のとき（図
６）このような場合、しばらく前に定着動作が行われ、ヒー
タ、定着フィルム、加圧ローラ等が未だ暖まっているこ
とを示す。したがって、ソレノイド１４はＯＦＦのまま
で、クリーニングローラはフィルムに対し従動回転す
る。

【００８２】本実施例によれば、１枚目の定着性を損な
うことなく、フィルムのクリーニング性能が向上する。

【００８３】〈実施例３〉次に、本発明の実施例３を図
７に基づいて説明する。なお、実施例１との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００８４】図７は、本実施例のタイミングチャートで
ある。時刻Ｔ₁にソレノイド１４をＯＮ、時刻Ｔ₅に定着
ニップ部からシートが抜けた直後にソレノイド１４をＯ
ＦＦ、以後シートＰがニップ内に滞在する間はソレノイ
ドをＯＮし、クリーニングローラをフィルムから離す。

【００８５】本実施例によれば、多量の定着動作を経て
クリーニングローラがトナー等により汚れた場合、クリ
ーニングローラ表面の表面の汚れがフィルムに付着して
さらにその汚れがシートＰを汚すのを防止する。特に、
小サイズのシートを連続して多数枚通紙し、非通紙部昇
温によりヒータ、フィルム、クリーニングローラが昇温
した場合、その直後に大きなサイズのシートを通紙して
も本実施例ではシートにクリーニングローラの汚れが付
着することがない。

【００８６】フィルムをクリーニングローラに対し、実
施例１よりもさらに断熱できることにより、熱効率が向
上する。

【００８７】〈実施例４〉次に、本発明の実施例４を図
８に基づいて説明する。なお、実施例１との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００８８】図８に示すように、第二サーミスタ５Ｂの
検知温度Ｔ_5Bが一旦Ｔ _5B≧２３０℃になったら、ソレノ
イド１４をＯＮし、クリーニングローラをフィルムから
退避させる。

【００８９】本発明に用いたトナーは約２２０℃で溶解
粘度が過度に低くなり、いわゆる高温オフセットを発生
する。

【００９０】第二サーミスタ検知温度Ｔ_5Bが２３０℃を
検知したとき、フィルム表面の最高温度は未だ上記の高
温オフセット発生温度２２０℃より低い２１５℃であ
る。

【００９１】本実施例では小サイズのシートを連続して
通紙すると、非通紙部昇温により、４９枚目の通紙中の
時刻Ｔ₁₀にＴ_5B≧２３０℃となる。このときソレノイド
１４をＯＮし、フィルムからクリーニングローラを離間
する。このときフィルム表面の最高温度は未だ２１５℃
なので、クリーニングローラ表面の汚れがフィルムに再
転移することはない。Ｔ_5B＜２３０℃となった時刻Ｔ₁₁
に再びソレノイド１４をＯＦＦし、その後クリーニング
ローラはフィルムに圧接従動回転してフィルム表面をク
リーニングする。

【００９２】本実施例によれば、フィルム表面が高温状
態の時にクリーニングローラがフィルムに当接しないの
で、クリーニングローラ表面のトナー等の汚れが再び溶
融または軟化してフィルム表面に再転移し、それがシー
トに付着することを防止できる。

【００９３】〈実施例５〉次に、本発明の実施例５を図
９に基づいて説明する。なお、実施例１との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００９４】図９は本実施例のタイミングチャートであ
る。ソレノイド１４は、画像形成開始信号が時刻Ｔ₁に
発せられてから、二枚目のシートがニップに突入するま
では、実施例１と同じタイミングでＯＮ／ＯＦＦし、そ
の後は実施例４と同じタイミングをとる。

【００９５】本実施例によれば、良好な１枚目の定着性
が得られ、かつ非通紙部昇温時のクリーニングローラ表
面の汚れのフィルム表面への再転移も防止できる。

【００９６】〈実施例６〉次に、本発明の実施例６を図
１０に基づいて説明する。なお、実施例１との共通箇所
には同一符号を付して説明を省略する。

【００９７】図１０に示すように、Ｔ_5B≧２３０℃とな
ってすぐにクリーニングローラをフィルムから離さず、
そのとき定着工程を施されているシートが定着ニップを
抜けてからフィルムから離し、最後のシートが定着ニッ
プを抜けた後にすぐフィルムに当接してもよい。

【００９８】本実施例によれば、定着工程中のフィルム
からの放熱状態を一定に保てるので、定着性が安定す
る。

【００９９】〈実施例７〉次に、本発明の実施例７につ
いて説明する。なお、実施例１との共通箇所には同一符
号を付して説明を省略する。

【０１００】本実施例は、クリーニングローラ１３を鉄
製の棒で形成する。本実施例によれば、クリーニングロ
ーラの熱伝導率が実施例１より大きいので、クリーニン
グ性能が高い。

【０１０１】〈実施例８〉次に、本発明の実施例８につ
いて説明する。なお、実施例１との共通箇所には同一符
号を付して説明を省略する。

【０１０２】本実施例はクリーニングローラ１３をアル
ミニウム製の棒で形成する。本実施例によれば、クリー
ニングローラの熱伝導率が実施例１より大きいので、小
サイズ紙を連続して通紙した際の非通紙部昇温を低減で
きる。

【０１０３】なお、非通紙部昇温を低減する効果は、ク
リーニングローラの熱伝導率Ｗ（Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1）がＷ
≧１．０のときに顕著であった。また、クリーニングロ
ーラを形成可能な部材の熱伝導率は以下の通りである。

【０１０４】1)パイレックスガラス：Ｗ＝１．１、さら
に好適にはＷ≧１０であった。

【０１０５】2)ステンレス：Ｗ＝１５ 3)アルミニウム：Ｗ＝２４０

【０１０６】〈実施例９〉本実施例は、実施例１，２で
用いたクリーニングローラにシリコーンオイル等の離型
剤を含浸したものである。本実施例によれば、フィルム
汚れがさらに防止できる。

【０１０７】〈実施例１０〉次に、本発明の実施例１０
を図１１ないし図１３に基づいて説明する。図１１は本
発明の実施例１０を表す図であり、図１１において、６
１は低熱容量線状加熱体であって、一例として厚み１．
０ｍｍ、幅１０ｍｍ、長手長２４０ｍｍのアルミナ基板
６２に抵抗材料６３を幅１．０ｍｍに塗工したもので、
長手方向両端部より通電されている。この加熱体はホル
ダー６４に接着剤９０により固定されており、ホルダー
６４は支持体６５に接着剤９１により固定されている。
加熱体とホルダーの間には中空域６６があるがこれは深
さ０．５〜３ｍｍ、幅１〜９ｍｍ、長手長５０〜２３５
ｍｍの溝状中空部である。

【０１０８】通電はＤＣ１００Ｖの周期２０ｍｓｅｃの
パルス状波形で温度検知素子６７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。温度検知素子６７は接着
剤９２によって加熱体６１と接着されている。概略パル
ス幅は０．５ｍｓｅｃ〜５ｍｓｅｃとなる。このように
エネルギー温度制御された加熱体６１に当接して、定着
フィルム６８は移動する。

【０１０９】この定着フィルムの一例としては、厚み２
０μｍの耐熱フィルム、例えば、ポリイミド（ＰＩ）、
ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、テトラフルオロエチレ
ンパーフルオロビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等の
基層に、少なくとも画像当接面側にポリテトラフルオロ
エチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンパーフ
ルオロビニルエーテル共重合体等に導電剤を添加した離
型層を１０μｍコートしたエンドレスフィルムを用い
た。一般には、層厚１００μｍ以下、好ましくは、５０
μｍ以下のフィルムが望ましい。

【０１１０】フィルム駆動は、駆動ローラ６９と従動ロ
ーラ７０による駆動とテンションにより矢印方向に皺な
く移動する。７１はシリコー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、総圧４〜７ｋｇｆでフ
ィルムを介して加熱体を加圧し、フィルムと圧接回転さ
せる。図１２のように加熱体６１とホルダー６４の接触
面に中空域６６を有することにより、加熱体６１よりホ
ルダー６４を介して発散される熱量が少なくなるため、
加熱体の熱効率が向上し、発明者等の実験ではヒータの
立ち上げ時間が図１３のように短縮された。

【０１１１】〈実施例１１〉次に、本発明の実施例１１
を図１４に基づいて説明する。なお、実施例１０との共
通箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【０１１２】図１４は、本発明の実施例１１を表す図面
であり、加熱体６１とホルダー６４の間の中空域６６か
真空状態になっているものである。上記実施例１０と比
べ、加熱体からホルダーへの熱伝導度が小さくなり、熱
効率はさらに上昇する。

【０１１３】〈実施例１２〉次に、本発明の実施例３を
図１５に基づいて説明する。なお、実施例１０との共通
箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【０１１４】図１５は本発明の実施例１２を表す図面で
あり、加熱体６１とホルダー６４の間の中空域６６には
Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等の熱容量の小さい不活性ガス９３が
充填されている。このため加熱体の裏側に空気中では酸
化され易い自己溶断温度ヒューズ７２を設置することが
可能となる。また、実施例１１と同様、加熱体からホル
ダーへの熱伝導が小さくなり、熱効率は上昇する。

【０１１５】〈実施例１３〉次に、本発明の実施例１３
を図１７ないし図１９に基づいて説明する。図１７は本
発明の実施例１３の定着装置を用いた画像形成装置であ
る。図１７において、１０１はガラス等の透明部材から
成る原稿載置台で、矢印ａの方向に往復動して原稿を走
査する。この原稿載置台１０１の直下には短焦点小径結
像素子アレイ１０２が配置されていて、原稿載置台１０
１上に置かれた原稿像は照明ランプ１０３によって照射
され、その反射光像は上記アレイ１０２によって感光ド
ラム１０４上にスリット露光される。なお、この感光ド
ラム１０４は矢印ｂの方向に回転する。また、１０５は
帯電器であり、例えば、酸化亜鉛感光層あるいは有機半
導体感光層等を被覆した感光ドラム１０４上に一様に帯
電を行う。この帯電器１０５により一様に帯電された感
光ドラム１０４は、上記アレイ１０２によって画像露光
が行われた静電画像が形成される。この静電画像（静電
潜像）は、現像装置１０６により加熱で軟化溶融する樹
脂等から成る粉体トナーを用いて顕像化される。一方、
カセットＳ内に収納されている記録紙等の記録材Ｐは、
給送ローラ１０７と感光ドラム１０４上の画像と同期す
るようにタイミングをとって上下方向で圧接して回転さ
れる対の搬送ローラ１０８によって、感光ドラム４上に
送り込まれる。そして、転写放電器１０９によって、感
光ドラム１０４上に形成されているトナー像は、記録材
Ｐ上に転写される。その後、公知の分離手段によって感
光ドラム１０４から分離された記録材Ｐは搬送ガイド１
１０によって定着装置６０に導かれ、加熱定着処理され
た後にトレイ１２２上に排出される。なお、トナー像を
転写後、感光ドラム１０４上の残留トナーはクリーナ１
２３によって除去される。

【０１１６】図１８は定着装置６０の拡大断面図であ
る。図１８において、１１２は装置に固定された低熱容
量の線状の加熱体たるヒータであって、例えば、厚み
１．０ｍｍ、幅１０ｍｍ、長手方向長さ２４０ｍｍのア
ルミナ基板１１３に抵抗材料１１４を幅１．０ｍｍに塗
工したもので、長手方向両端から通電される。通電は、
直流１００Ｖの周期２０ｍｓｅｃのパルス状波形で、温
度検知素子１１５によりコントロールされた所望の温度
と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。パルス幅はほぼ０．５〜５ｍｓｅｃ
となる。

【０１１７】アルミナ基板１１３、抵抗材料１１４、保
護層（図示せず）が一体で、断熱体１５３に耐熱性の両
面テープまたは耐熱性接着剤によって取り付けられてい
る。この断熱体１５３は、加熱体部を支えるステー１５
２に取り付けられている。このステー１５２は、加圧ロ
ーラ１１９によって加圧されても中央部で大きな撓みが
生じないような材質及び構造が必要である。また、温度
検知素子１１５もアルミナ基板１１３に、抵抗層とは逆
側の面に取り付けられている。

【０１１８】このように、温度とエネルギーの制御され
た加熱体１１２に当接して、図中矢印方向に定着フィル
ム１１６は移動する。この定着フィルム１１６には、厚
み２０μｍの耐熱フィルム、例えば、ポリイミド、ポリ
エーテルイミド、ＰＥＳ、ＰＦＡの、少なくとも画像当
接面側に、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ等のフッ素樹脂に導電材を
添加した離型層を１０μｍコートしたエンドレスフィル
ムである。一般的には記録材と当接する面は総厚１００
μｍ未満、より好ましくは、７０μｍ未満にする。この
定着フィルム１１６の駆動は、駆動ローラ１１７と従動
ローラ１１８による駆動とテンションにより、矢印方向
に皺なく移動する。

【０１１９】本実施例では、エンドレスフィルム１１６
は、厚さ２０μｍの耐熱フィルムで片側端部５ｍｍのみ
厚さ５００μｍ程度の厚さを持ったポリイミドフィルム
を用いた。製造法は端部のみをディッピングと乾燥、焼
成を１０回以上繰り返した。さらに、その上に、端部を
除いてＰＴＦＥを１０μｍコートしたフィルムを用い
た。

【０１２０】１１９は、シリコーンゴム等の離型性のよ
いゴム弾性層を有する加圧ローラで、総圧４〜１５ｋｇ
ｆで定着フィルム１１６を介して加熱体１１２を加圧
し、該フィルム１１６と圧接回転する。

【０１２１】したがって、記録材Ｐ上の未定着トナーＴ
は、フィルム１１６を介してヒーター１１２と上記加圧
ローラ１１９とで形成される圧接部に入口ガイド１２１
により導かれ、上述の加熱により定着像を得るものであ
る。

【０１２２】次に、図１９（ａ）に、フィルム蛇行防止
機構を示す。すなわち、エンドレスフィルム１１６の厚
膜部１１６ａ部を、規制部材１６０で抑えている。フィ
ルム１１６は予め矢印のように一方に移動するようにな
っており、フィルム厚膜部１１６ａを規制部材１６０で
抑えることで、蛇行を抑えている。

【０１２３】本実施例では、駆動ローラ１１７として
は、直径１８ｍｍのステンレスローラ１１７ａに表面シ
リコーンゴム１１７ｂを約１００μｍ設けたローラを用
いた。このローラの端部でフィルム厚膜部と接する部分
は断熱材１１７ｃで構成されている。これを図１９
（ｂ）に示す。断熱材１１７ｃとしてはＰＰＳ（ポリフ
ェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエー
テルケトン）、ＰＩ（ポリイミド）、液晶ポリエステル
等の耐熱樹脂を用いた。

【０１２４】発明者等の実験によると、フィルム搬送ス
ピード６０ｍｍ／ｓｅｃ、ヒータ１１２の温度設定を１
７０℃に保った場合、駆動ローラの中心部Ａの表面温度
は約１４０℃であったが、断熱材１１７ｃを設けず、ス
テンレス１１７ａとシリコーンゴム１１７ｂを延長した
場合、端部Ｂの表面温度は１１０℃程度まで上昇した。
これを本実施例で示されるように断熱材１１７ｃを設け
ることにより、８０〜８５℃程度にまで低下された。そ
のためにフィルム膜厚部の温度上昇による劣化が低減さ
れ、裂け、亀裂等が大幅に軽減し、耐久性が向上した。

【０１２５】〈実施例１４〉次に、本発明の実施例１４
を図２０〜図２６に基づいて説明する。図２０は断熱層
として空気層１１７ｄを設けた場合である。図２１は断
熱材１１７ｃと空気層１１７ｄの組み合わせの例であ
る。図２２は図２１の例で断熱材１１７ｃ上にもシリコ
ーンゴム層１１７ｂを設けた場合である。図２３は、フ
ィルム厚膜部が両側にある場合、断熱材１１７ｃも両側
端部に設置した例である。

【０１２６】これまでは、駆動ローラ１１７のみ考えて
きたが、同様に従動ローラ１１８も端部断熱させること
ができる。また、図２４に示されるような、他のロー
ラ、例えば分離ローラ１６３が存在する場合、分離ロー
ラも同様に端部の断熱をすることができる。

【０１２７】また、図２５に示されるように、ローラで
はなく、摺動板（フィルムガイド１１８’）の場合も同
様に端部の断熱をすることができる。

【０１２８】図２６はフィルム端部の厚膜化をベースフ
ィルム１１６上に接着層１６１を介して別部材としてリ
ブ１６２を接着した場合である。この場合、ベースフィ
ルム１１６、接着剤１６１、リブ１６２の剛性が異なる
ことと、昇温に対する接着剤１６１の接着力の低下があ
るために、耐久劣化が激しかったが、本発明を実施する
ことにより、昇温低下が図られ、耐久性が大幅に向上し
た。

【０１２９】〈実施例１５〉次に、本発明の実施例１５
を図２７ないし図２９に基づいて説明する。図２７は本
発明の実施例１５の定着装置を用いた画像形成装置であ
る。図２７において、１０１はガラス等の透明部材から
成る原稿載置台で、矢印ａの方向に往復動して原稿を走
査する。この原稿載置台１０１の直下には短焦点小径結
像素子アレイ１０２が配置されていて、原稿載置台１０
１上に置かれた原稿像は照明ランプ１０３によって照射
され、その反射光像は上記アレイ１０２によって感光ド
ラム１０４上にスリット露光される。なお、この感光ド
ラム１０４は矢印ｂの方向に回転する。また、１０５は
帯電器であり、例えば、酸化亜鉛感光層あるいは有機半
導体感光層等を被覆した感光ドラム１０４上に一様に帯
電を行う。この帯電器１０５により一様に帯電された感
光ドラム１０４は、上記アレイ１０２によって画像露光
が行われた静電画像が形成される。この静電画像（静電
潜像）は、現像装置１０６により加熱で軟化溶融する樹
脂等から成る粉体トナーを用いて顕像化される。一方、
カセットＳ内に収納されている記録紙等の記録材Ｐは、
給送ローラ１０７と感光ドラム１０４上の画像と同期す
るようにタイミングをとって上下方向で圧接して回転さ
れる対の搬送ローラ１０８によって、感光ドラム４上に
送り込まれる。そして、転写放電器１０９によって、感
光ドラム１０４上に形成されているトナー像は、記録材
Ｐ上に転写される。その後、公知の分離手段によって感
光ドラム１０４から分離された記録材Ｐは搬送ガイド１
１０によって定着装置６０’に導かれ、加熱定着処理さ
れた後にトレイ１２２上に排出される。なお、トナー像
を転写後、感光ドラム１０４上の残留トナーはクリーナ
１２３によって除去される。

【０１３０】図２８は本実施例の定着装置６０’の断面
図である。該定着装置６０’では、定着ヒータ１３２で
暖められた定着ローラ１３１と、加圧ローラ１３３が矢
印の方向に回転し、記録材Ｐを加熱加圧し挟持搬送す
る。定着ローラ１３１は、温度検知素子１２９で所定の
温度に制御されている。また、定着ローラ１３１のクリ
ーニング用にクリーニング部材１３０が配置されてい
る。記録材Ｐ上のトナー像Ｔは上記の定着ローラ１３１
と加圧ローラ１３３で作られるニップ部を通過すると、
加熱溶融し、記録材Ｐに定着する。

【０１３１】上記ニップ部を通過した記録材Ｐは、排紙
上ローラ１３６と排紙下ローラ１３７によって排紙され
る。なお、排紙ローラの駆動は図２９に示すようにギア
１４０から取られている。また、排紙ローラの後には排
紙上ガイド１３８と排紙下ガイド１３９が配置されてい
る。

【０１３２】図２９は、排紙上ローラ１３６と排紙ガイ
ド１３８及び加熱ローラ１３１の位置を示す上面図であ
る。排紙上ローラ１３６は回転しているために、ある程
度トナーが冷えればトナーはローラに残りにくい。ま
た、記録材Ｐと排紙上ローラ１３６が当接しているため
に記録材Ｐの熱が奪われ易い。そののちに記録材Ｐは排
紙上ガイド１３８と当接しても充分冷えているためにト
ナー剥れやトナーの排紙上ガイド１３８への移動等が防
げる。

【０１３３】本実施例では排紙ローラにシリコーンゴム
を用い効果が充分認められた、さらなる耐熱及び離型性
を保つフッ素ゴムでももちろん効果が得られた。

【０１３４】排紙ガイドは、一般に耐熱樹脂ＰＥＴを用
いた。これの表面にテフロン（ＰＦＡ＝ポリテトラフル
オロエチレン−パーフルオロアルキルエーテル共重合
体）のテープやシートを張り付けた場合及びガイドに高
耐熱樹脂（ポリイミド）にテフロンコートした場合でも
もちろん効果が認められた。

【０１３５】なお、排紙上ガイド１３８のみではなく排
紙下ガイド１３９についても同様である。この場合は、
特に両面コピー等において効果が認められた。

【０１３６】〈実施例１６〉次に、本発明の実施例１６
を図３０ないし図３４に基づいて説明する。なお、実施
例１６との共通箇所には同一符号を付して説明を省略す
る。

【０１３７】図３０は排紙上ガイド１３８にリブ１３８
ａを立て、記録材Ｐとリブをもって接するようにした場
合を示す。図３１も同様であるが、ガイド自体を全域に
延ばす代わりにリブの立っている場所を排紙ローラ部限
定とした場合を示す。図３２は排紙ローラを全域に延ば
した場合を示す。図３３は排紙ローラによる冷却効果を
高めるために別のローラ１４４、１４５を当接させた場
合である。このローラ１４４、１４５は熱容量の大きい
ことが望ましい。また、排紙ローラのクリーニングを兼
ねても良い。図３４は熱ローラ１３１の代わりに定着フ
ィルム２５０、駆動ローラ２５１、フィルムガイド板２
５２があり、ヒータ１３２の代わりにヒータ２５３、ホ
ルダー２５４、ステイ２５５があり、サーミスタ２５６
が配置されている場合である。いずれの場合も所定の効
果が得られた。

【０１３８】

【発明の効果】以上説明したように、本出願に係る第一
の発明によれば、フィルム加熱定着装置において、フィ
ルム表面にクリーニング部材をＯＮ／ＯＦＦさせる駆動
手段を設けることにより、装置の汚れによる耐久性低下
を防止しつつ、定着性不良、シートの汚れ等の定着性能
の不良を防止できる。

【０１３９】また、本出願に係る第二の発明によれば、
画像形成開始から所定の期間内はフィルム部材に蓄積さ
れた熱量が少ないと判断し、クリーニング部材を離間さ
せるので、特に通電開始後における定着不良を確実に
抑えることができる。

【０１４０】さらに、本出願に係る第三の発明によれ
ば、温度検知手段により検知した温度が所定温度に満た
ない場合にはフィルム部材に蓄積された熱量が少ないと
判断し、クリーニング部材を離間するので、装置が低温
環境に置かれた場合でも確実に定着不良を防止すること
ができる。

【０１４１】また、本出願に係る第四の発明によれば、
記録材とフィルム部材との非接触領域に相当する位置に
配設された第二の温度検知手段を備え、駆動手段を、該
第二の温度検知手段の検知温度が所定温度を超える場合
には、クリーニング部材のフィルムからの離間を行わせ
るように設定したので、非通紙部昇温が発生した場合で
も記録材の汚れの発生を防止することができる。

【０１４２】さらに、本出願に係る第五の発明によれ
ば、クリーニング部材の、少なくともフィルム部材と当
接する部分の熱伝導率を１．０Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1以上に設
定したので、小サイズ紙を連続して通紙しても、非通紙
部昇温を確実に抑えることができる。。

【０１４３】また、本出願に係る第六の発明によれば、
クリーニング部材の、少なくともフィルム部材と当接す
る部分を、金属で形成したので、熱伝導率を向上させる
ことができ、クリーニング性能を向上させることができ
る。

【０１４４】さらに、本出願に係る第七の発明によれ
ば、クリーニング部材を、回転自在に支持されたローラ
体とすることにより、クリーニング性能を向上させるこ
とができる。

【０１４５】また、本出願に係る第八の発明によれば、
加熱体とホルダーの間に中空域を設けることにより、簡
易に加熱体から記録材に与えられる熱の損失を減少させ
ることができる。

【０１４６】さらに、本出願に係る第九の発明によれ
ば、フィルムの移動に伴いフィルムが当接する加熱体以
外のローラ等の当接部でも、フィルムの厚膜部と当接す
る領域を、他のフィルム薄膜部が当接する領域に比べて
断熱作用を持たせることで、フィルム厚膜部の昇温を防
止し、フィルムの耐久による裂け、亀裂等の劣化が軽減
し、寿命が長くなる。

【０１４７】また、本出願に係る第十の発明によれば、
排紙時に記録材が先ず挟持排紙搬送部材に当たり、その
後に排紙ガイドと記録材が当接するような構成にするこ
とにより、記録材及び記録材上のトナーの熱が奪われ、
その後に排紙ガイドと当接するために、トナーのガイド
への付着や画像上の擦れ跡が防げるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における定着装置の概略構成
を示す図である。

【図２】図１装置を組み込んだ実施例１における画像形
成装置の概略構成を示す図である。

【図３】図１装置に用いられる発熱体及び該発熱体の制
御手段の概略構成を示す図である。

【図４】図１装置のクリーニングローラの動作を示すタ
イミングチャートである。

【図５】本発明の実施例２におけるクリーニングローラ
の動作の第一の態様を示すタイミングチャートである。

【図６】本発明の実施例２におけるクリーニングローラ
の動作の第二の態様を示すタイミングチャートである。

【図７】本発明の実施例３におけるクリーニングローラ
の動作を示すタイミングチャートである。

【図８】本発明の実施例４におけるクリーニングローラ
の動作を示すタイミングチャートである。

【図９】本発明の実施例５におけるクリーニングローラ
の動作を示すタイミングチャートである。

【図１０】本発明の実施例６におけるクリーニングロー
ラの動作を示すタイミングチャートである。

【図１１】本発明の実施例１０における定着装置の断面
図である。

【図１２】本発明の実施例１０におけるヒータの通電時
間と温度の関係を示す図である。

【図１３】本発明の実施例１０におけるヒータユニット
の斜視図である。

【図１４】本発明の実施例１１におけるヒータユニット
の断面図である。

【図１５】本発明の実施例１２を実施したヒータユニッ
トの断面図である。

【図１６】従来例によるヒータユニットの断面図であ
る。

【図１７】本発明の実施例１３における複写機の断面図
である。

【図１８】図１７装置における定着装置の断面図であ
る。

【図１９】図１８装置のフィルム及び規制部材と、駆動
ローラの断面図である。

【図２０】本発明の実施例１４における駆動ローラであ
り、断熱層として空気層を設けた例である。

【図２１】本発明の実施例１４における駆動ローラであ
り、断熱材と空気層を組み合わせた例である。

【図２２】本発明の実施例１４における駆動ローラであ
り、シリコーンゴム層を設けた断熱材と空気層を組み合
わせた例である。

【図２３】本発明の実施例１４における駆動ローラであ
り、断熱材が両側端部に設置した例である。

【図２４】本発明の実施例１４における分離ローラを備
えた定着装置を示す図である。

【図２５】本発明の実施例１４における摺動板を備えた
定着装置を示す図である。

【図２６】本発明の実施例１４における接着層を介して
リブを有するフィルムの断面図である。

【図２７】本発明の実施例１５における定着装置を用い
た画像形成装置の断面図である。

【図２８】本発明の実施例１５における定着装置の断面
図である。

【図２９】本発明の実施例１５における定着ローラ及び
排紙ローラ並びに排紙ガイドの位置関係を示す上面図で
ある。

【図３０】本発明の実施例１６における排紙ローラ及び
排紙ガイドの位置関係と、排紙ガイド上に設けられたリ
ブの構成を示す図である。

【図３１】本発明の実施例１６における他の排紙ローラ
及び排紙ガイドの位置関係と、該排紙ガイド上に設けら
れたリブの構成を示す図である。

【図３２】本発明の実施例１６における他の排紙ローラ
及び排紙ガイドの位置関係と、該排紙ガイド上に設けら
れたリブの構成を示す図である。

【図３３】本発明の実施例１６における、排紙ローラの
冷却効果を高めるためにローラを設けた定着装置の概略
構成を示す図である。

【図３４】本発明の実施例１６におけるフィルム方式の
定着装置の概略構成を示す図である。

【符号の説明】

１ヒータ、加熱体（発熱体）５Ａ第一サーミスタ（温度検知手段）５Ｂ第二サーミスタ（第二の温度検知手段）６フィルム（フィルム部材、エンドレスベルト）６ａ基層６ｂ離型層７駆動ローラ（支持体）８従動ローラ（支持体）９加圧ローラ（加圧手段）１３クリーニングローラ（清掃手段）１４ソレノイド（駆動手段）６１ヒータ（加熱体）６４ホルダー６６中空域６８フィルム１１２ヒータ（加熱体）１１６フィルム１１６ａ厚膜部１１７駆動ローラ（支持体）１１７ｃ断熱材１３１定着ローラ（加熱部材）１３３加圧ローラ（加圧部材）１３６排紙上ローラ（挟持排紙搬送部材）１３７排紙下ローラ（挟持排紙搬送部材）１３８排紙上ガイド（排紙ガイド）１３９排紙下ガイド（排紙ガイド）Ｐ記録材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者丸田秀和東京都大田区下丸子三丁目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】有端または無端移動自在に配設されたフ
ィルム部材と、該フィルム部材の内側に配設された発熱
体と、上記フィルム部材を介して該発熱体に圧接するよ
うに配設された加圧手段と、該発熱体の温度を検知する
温度検知手段と、該温度検知手段による検知温度が所定
の値となるように上記発熱体への通電を制御する通電制
御手段とを備え、上記フィルム部材と加圧手段の圧接部
にて未定着現像剤像を担持した記録材を挟持搬送せしめ
る像加熱装置において、上記フィルム部材の記録材との
接触面に接離自在に配設されたフィルム清掃手段と、該
フィルム清掃手段を上記フィルム部材に対して接離せし
める駆動手段とを備え、該駆動手段は、上記フィルム部
材に蓄積された熱量が少ない場合には該フィルム部材か
ら上記フィルム清掃手段を離間せしめるように設定され
ていることを特徴とする像加熱装置。
【請求項２】駆動手段は、画像形成開始から所定の期
間内はフィルム部材に蓄積された熱量が少ないと判断す
るように設定されていることとするる請求項１に記載の
像加熱装置。
【請求項３】駆動手段は、温度検知手段により検知し
た温度が所定温度に満たない場合にはフィルム部材に蓄
積された熱量が少ないと判断するように設定されている
こととする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項４】記録材とフィルム部材との非接触領域に
相当する位置に配設された第二の温度検知手段を備え、
駆動手段は、該第二の温度検知手段の検知温度が所定温
度を超える場合には、清掃手段をフィルムから離間せし
めるように設定されていることとする請求項１に記載の
像加熱装置。
【請求項５】フィルム清掃手段は、少なくともフィル
ム部材と当接する部分の熱伝導率が１．０Ｗ・ｍ^-1・Ｋ
^-1以上に設定されていることとする請求項１に記載の像
加熱装置。
【請求項６】フィルム清掃手段は、少なくともフィル
ム部材と当接する部分が、金属から形成されていること
とする請求項５に記載の像加熱装置。
【請求項７】フィルム清掃手段は、回転自在に支持さ
れたローラ体であることとする請求項１ないし請求項６
のうちの一つに記載の像加熱装置。
【請求項８】耐熱性エンドレスフィルムと、ホルダー
に支持され、該エンドレスフィルムの一面側に密着する
ように配設された加熱体とを備え、上記エンドレスフィ
ルムの他面側に記録材を密着させ、該エンドレスフィル
ムを介して該記録材に熱エネルギーを付与する像加熱装
置において、上記加熱体と上記ホルダーとの接触面に中
空の領域を設けたことを特徴とする像加熱装置。
【請求項９】加熱体及び単数または複数の支持体間に
張設され無端移動自在なフィルムと、上記フィルムを介
して該加熱体に圧接するように配設された加圧手段と、
上記フィルムと加圧手段の圧接部にて未定着現像剤像を
担持した記録材を挟持搬送せしめる定着装置において、
上記フィルムは片側略端部の厚みが他の部分よりも厚い
厚膜部を有しており、上記支持体の少なくとも一つは、
上記厚膜部が当接する領域の熱伝導率が、上記厚膜部以
外の他の部分と当接する領域に比べて低くなるように形
成されていることを特徴とする定着装置。
【請求項１０】互いに圧接するように配設された加熱
手段及び加圧手段を備え、未定着画像を担持した記録材
を該加熱手段及び加圧手段により加熱加圧し挟持搬送す
ることで、未定着画像の定着を行う定着装置において、
上記圧接部を通過した記録材を挟持排紙搬送する部材
と、該挟持排紙搬送部材の後に記録材の搬送経路を決め
る排紙ガイドが配置されており、該排紙ガイドは、上記
記録材が上記挟持排紙搬送部材と当接する部分のみと当
接するように配設されていることを特徴とする定着装
置。