JPH08234600A

JPH08234600A - 加熱装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JPH08234600A
Application number: JP5829895A
Authority: JP
Inventors: Hiroko Ogama; 裕子大釜; Masahiro Goto; 正弘後藤; Satoru Izawa; 悟伊澤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-02-23
Filing date: 1995-02-23
Publication date: 1996-09-13

Abstract

(57)【要約】【目的】本出願に係る第１の発明は、装置立ち上げ時
の昇温時間を短縮化しつつ温度制御を簡略化することが
出来、非通紙部昇温、ローラ周速の変化による画像不
良、ニップ部幅の長手方向における差異による被記録材
の波打ちを発生させることのない加熱装置を提供するこ
とを目的としている。【構成】加熱体１２を支持したスティ１３に、エンド
レスベルト状の耐熱性フィルム１０を外嵌させ、鉄やＳ
ＵＳ、ニッケル等の金属を薄肉中空円筒状に成形した薄
肉金属スリーブ１１を、該耐熱性フイルム１０を介して
上記加熱体１２に圧接させる。そして、該薄肉金属スリ
ーブ１１の肉厚ｔを、圧接することにより弾性変形し、
その弾性変形によって生じる弾性力によりニップの形成
が可能な範囲に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式、静電記
録方式等を採用する画像形成装置に具備される定着装
置、詳しくは、互いに圧接して配設される加熱部材と加
圧部材とで構成される加熱装置、及び該加熱装置を備え
た画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の複写機或はプリン
ター等の多くは、定着手段として熱効率及び安全性が良
好な接触加熱型の熱ローラ定着方式や、省エネルギータ
イプのフィルム加熱方式を採用している。

【０００３】熱ローラ定着方式の加熱定着装置は、加熱
部材としての加熱ローラ（定着ローラ）と、これに圧接
させた加圧部材としての弾性加圧ローラを基本構成と
し、この一対のローラを回転させて該両ローラ対の圧接
ニップ部（定着ニップ部）に未定着画像（トナー画像）
を形成担持させた被記録材（転写材シート・静電記録紙
・エレクトロファックス紙・印字用紙等）を導入して圧
接ニップ部を挟持搬送通過させることで、加熱ローラか
らの熱と圧接ニップ部の加圧力にて未定着画像を被記録
材面に永久固着画像として熱圧定着させるものである。

【０００４】また、フィルム加熱方式の定着装置は例え
ば特開昭６３−３１３１８２号公報、特開平２−１５７
８７８、４−４４０７５〜４４０８３、４−２０４９８
０〜２０４９８４号公報等に提案されており、加熱部材
に耐熱性フィルム（定着フィルム）を加圧部材（弾性ロ
ーラ）で密着させて摺動搬送させ、該耐熱性定着フィル
ムを挟んで加熱部材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未定着画像を
担持した被記録材を導入して耐熱性フィルムと一緒に圧
接ニップ部を搬送させて、耐熱性フィルムを介して付与
される加熱部材からの熱と圧接ニップ部の加圧力によっ
て未定着画像を被記録材上に永久画像として定着させる
装置である。

【０００５】フィルム加熱方式の定着装置は、加熱部材
として低熱容量線状加熱体を用い、フィルムとして薄膜
の低熱容量のものを用いることが出来るため、省電力化
・ウエイトタイム短縮化（クイックスタート性）が可能
である。

【０００６】また、省電力タイプの別の加熱装置とし
て、誘導加熱方式が提案されている。誘導加熱方式は、
耐熱樹脂をフィルム状に成形した上に金属薄膜、耐熱離
型層を順次形成したフィルムと、該フィルムの内側に配
設された励磁コイルと、該フィルムを挟んで励磁コイル
に圧接配置され駆動するバックアップローラを有し、該
励磁コイルに通電した際に生じる渦電流によってフィル
ムの金属薄膜層を誘導加熱するもので、該フィルムとバ
ックアップローラの間に被記録材を通過させ加熱・加圧
して、被記録材上の未定着画像を永久固着画像として熱
圧定着させるものである。

【０００７】誘導加熱方式は被記録材により近いフィル
ム内部の金属層を発熱させ、またフィルム加熱方式と同
様に圧接ニップ部のみ発熱するために熱効率が高く、省
電力化・ウエイトタイム短縮化（クイックスタート性）
が可能であり、またフィルムにある程度剛性があるた
め、簡単な構成で高速化が可能な定着方式である。

【０００８】以上のような従来の加熱定着装置は、全て
加熱部材と加圧部材により構成された圧接ニップ部で被
記録材を加熱・加圧するもので、加圧部材としていずれ
も弾性を有する弾性体ローラを用い、この弾性体ローラ
の弾性変形により加熱体との間に所定幅の圧接ニップ部
を形成させていた。

【０００９】

【発明が解決しようとしている課題】しかし、上記従来
例においては、加圧部材としての弾性体ローラを用いた
場合、以下に示すような現象を生ずることがあった。

【００１０】（１）弾性体ローラ（加圧ローラ）は芯金
の上にシリコーンゴム等の耐熱性ゴムを成形した弾性
層、或いはシリコーンゴムを発泡して成るスポンジ弾性
層上に、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂から成る耐熱
離型層を順次形成した構成であるため、所望の幅の圧接
ニップ部を形成するにはある程度弾性層に厚みをとる必
要があり、その結果、従来の加圧ローラは熱容量が大き
くなり、ローラ温度が上昇するまである一定の時間を要
することがあった。特に装置立ち上げ直後に加圧部材で
ある加圧ローラ温度が低い場合には、加圧ローラから被
記録材に与えられる熱は殆どなく、逆に加熱部材からの
熱が加圧ローラに多く奪われ、被記録材上のトナー像に
与えられる熱量が不足して、加熱部材・加圧部材双方か
ら与えられる熱量の総和に依存して変化するトナー像の
定着性が悪くなることもあった。

【００１１】そのため、従来の熱ローラ型加熱定着装置
において装置立ち上げ直後でも定着性を十分に確保する
には、装置立ち上げ時からの時間、通紙状態等によって
加圧ローラの温度範囲を予測し定着温度を変化させる必
要があった。

【００１２】また、フィルム加熱方式や誘導加熱方式を
採用した定着装置では、図１３に示すように定着性と高
温オフセットを両立出来る耐熱性フィルムの適正温度範
囲が狭くなることがあり、また耐熱性フィルムの温度は
加圧ローラ温度に依存して変化することがあるため、耐
熱性フィルム温度を常に適正温度範囲内に保つには、立
ち上げ直後の加熱体の目標温度を高くし、その後は紙間
で加熱部材（ヒータ）を一定時間ＯＦＦ（又は、ＯＮ）
し、その間の温度変化量より加圧ローラの温度を予測し
て１枚毎に定着温度を設定する等、加熱部材の複雑な制
御が必要な場合があった。

【００１３】（２）熱ローラ方式、フィルム加熱方式、
或は誘導加熱方式の加熱装置において、装置に導入使用
可能な最大幅の被記録材よりも小さい幅の被記録材（小
サイズ被記録材）を連続的に導入通過させて加熱処理を
実行していくと、加熱部材と加圧部材との間に形成され
る圧接ニップ部の、被記録材が通過する領域（通紙領
域）に対応する加熱部材部分は温調系により被記録材の
加熱のための熱消費が補償されて所定温度に維持管理さ
れるのに対して、被記録材が通過しない領域（非通紙領
域）に対する加熱部材部分は被記録材の加熱に熱が消費
されないので蓄積し、この非通紙領域に対応する加熱部
材部分・加圧部材部分・耐熱性フィルム部分の温度が、
所定温度に維持管理される通紙領域よりも昇温してい
く、所謂「非通紙部昇温」現象を生じることがあるが、
加圧部材として、熱伝導性の悪い耐熱性ゴム等の弾性体
ローラを使用することで、この非通紙部昇温現象を助長
することがある。この非通紙部昇温の温度上昇が著しい
と、加圧弾性体・耐熱性フィルムその他の昇温部周辺の
部材に熱ダメージを与えることがあり、また今まで通紙
していた小サイズの被記録材よりも大サイズの被記録材
を通紙すると、圧接ニップ部の温度ムラにより被記録材
の加熱ムラが生じることがあり、画像の光沢ムラ・定着
ムラ等が生じることがある。

【００１４】（３）また耐熱性ゴム等の弾性体ローラは
熱膨張率が大きいため非通紙部昇温により該ローラの通
紙領域のローラ外径と、非通紙領域のローラ外径とに外
径差が生じることがあり、この状態で大サイズの被記録
材を通紙すると紙シワ等の異常画像が発生するというこ
とがあった。

【００１５】（４）また加圧弾性体ローラを被記録材や
耐熱性フィルムを搬送させる駆動ローラとした装置の場
合は、被記録材や耐熱性フィルムの搬送速度はこの駆動
ローラの周速で決まるため、該駆動ローラとしての加圧
弾性体ローラの熱膨張が大きいと周速が変化することが
あり、例えば画像形成装置の画像加熱定着装置の場合、
被記録材が画像転写部等の作像部と画像加熱定着装置と
の間にまたがっているとき被記録材が画像加熱定着装置
に引っ張られることになって形成画像が伸びたり、画像
がぶれたりすることがある。さらには非通紙部昇温等で
弾性ローラの長手方向に外径差が生じた場合等は通紙部
・非通紙部のフィルムの搬送速度に速度差が生じること
があり、フィルムの寄り、座屈による破損等の問題が生
じることがある。

【００１６】（５）また弾性ローラ長手方向の加圧手段
で定着部材に弾性ローラを圧接する場合、小径の加圧ロ
ーラは軸の撓みにより長手方向中央部に比べ両端部に向
かうにつれ加圧力が増大するため、ニップ部の幅は長手
方向で異なり、中央部に比べて両端部に向かうにつれ大
きくなることがある。これにより中央部と両端部でニッ
プ間で狭持搬送される被記録材に及ぶ加圧力に差が生
じ、被記録材端部に過剰な加圧力がかかるため繊維が伸
び、被記録材端部に波打ちが発生することがあった。

【００１７】本出願に係る第１の発明は、上記問題点を
解決し、熱ローラ方式の加熱装置において、装置立ち上
げ時の昇温時間を短縮化しつつ温度制御を簡略化するこ
とが出来、非通紙部昇温、ローラ周速の変化による画像
不良、ニップ部幅の長手方向における差異による被記録
材の波打ちを発生させることのない加熱装置を提供する
ことを目的としている。

【００１８】また、本出願に係る第２の発明は、上記問
題点を解決し、フィルム方式の加熱装置において、装置
立ち上げ時の昇温時間を短縮化しつつ温度制御を簡略化
することが出来、非通紙部昇温、ローラ周速の変化によ
る画像不良及びフィルムの走行異常、ニップ部幅の長手
方向における差異による被記録材の波打ちを発生させる
ことのない加熱装置を提供することを目的としている。

【００１９】さらに、本出願に係る第３の発明は、上記
問題点を解決し、誘導加熱方式の加熱装置において、装
置立ち上げ時の昇温時間を短縮化しつつ温度制御を簡略
化することが出来、非通紙部昇温、ローラ周速の変化に
よる画像不良、ニップ部幅の長手方向における差異によ
る被記録材の波打ちを発生させることのない加熱装置を
提供することを目的としている。

【００２０】また、本出願に係る第４の発明は、上記目
的を達成しつつ、弾性変形及び弾性変形によって生じる
弾性力によりニップの形成が可能で、且つ適度な剛性を
もち、加圧回転によっても挫屈することのないローラを
備えた加熱装置を提供することを目的としている。

【００２１】さらに、本出願に係る第５の発明は、上記
第４の発明において、ローラ表面上にトナー等の汚れを
発生させることのない加熱装置を提供することを目的と
している。

【００２２】また、本出願に係る第６の発明は、上記第
４の発明において、ローラを小径にした場合、あるいは
低加圧力であっても、所望のニップ幅を得ることが出
来、さらにベタ黒やハーフトーン等の定着性をより均一
にすることが出来、ガサツキ等のない高品位の画像を得
ることが出来る加熱装置を提供することを目的としてい
る。

【００２３】さらに、本出願に係る第７の発明ないし第
９の発明は、装置立ち上げ時の待機時間を短縮化しつつ
温度制御を簡略化することが出来、非通紙部昇温、ロー
ラ周速の変化による画像不良、ニップ部幅の長手方向に
おける差異による被記録材の波打ちを発生させることが
なく、良好な画像を形成することのできる画像形成装置
を提供することを目的としている。

【００２４】また、本出願に係る第１０の発明は、上記
目的を達成しつつ、弾性変形及び弾性変形によって生じ
る弾性力によりニップの形成が可能で、且つ適度な剛性
をもち、加圧回転によっても挫屈することのないローラ
を加熱装置に備えた画像形成装置を提供することを目的
としている。

【００２５】さらに、本出願に係る第１１の発明は、上
記第１０の発明において、ローラ表面上にトナー等の汚
れを発生させることのない画像形成装置を提供すること
を目的としている。

【００２６】また、本出願に係る第１２の発明は、上記
第１０の発明において、ローラを小径にした場合、ある
いは低加圧力であっても、所望のニップ幅を得ることが
出来、さらにベタ黒やハーフトーン等の定着性をより均
一にすることが出来、ガサツキ等のない高品位の画像を
得ることが出来る画像形成装置を提供することを目的と
している。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本出願に係る第１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
た加熱部材及び加圧部材を備え、該加熱部材及び加圧部
材で形成される圧接ニップ部で被記録材を加熱する加熱
装置において、上記加熱部材或は加圧部材の少なくとも
一方は薄肉スリーブで形成されており、上記圧接ニップ
部は該薄肉スリーブの弾性変形、及び該弾性変形によっ
て発生する弾性力により形成されることにより達成され
る。

【００２８】また、本出願に係る第２の発明によれば、
上記目的は、加熱部材と、該加熱部材に摺接しながら無
端移動自在に配設された耐熱性フィルムと、該耐熱性フ
ィルムを上記加熱部材に密着させながら摺動搬送させる
加圧部材とを備え、該耐熱性フィルムを挟んで形成され
た上記加熱部材と加圧部材との間の圧接ニップ部に被記
録材を導入して、耐熱性フィルムと一緒に圧接ニップ部
を搬送させ、加熱部材の熱を耐熱性フィルムを介して被
記録材に付与するフィルム加熱方式の加熱装置におい
て、上記加圧部材は薄肉スリーブで形成されており、上
記圧接ニップ部は該薄肉スリーブの弾性変形、及び該弾
性変形によって発生する弾性力により形成されることに
より達成される。

【００２９】さらに、本出願に係る第３の発明によれ
ば、上記目的は、回転体と、該回転体内部に設けられた
励磁コイルと、該回転体に圧接するように配設され、該
回転体との間に所定幅の圧接ニップ部を形成する加圧部
材とを有し、該回転体に発生する渦電流により圧接ニッ
プ部を発熱させ、該圧接ニップ部で被記録材を加熱する
加熱装置において、上記加圧部材は薄肉スリーブで形成
されており、上記圧接ニップ部は該薄肉スリーブの弾性
変形、及び該弾性変形によって発生する弾性力により形
成されることにより達成される。

【００３０】また、本出願に係る第４の発明によれば、
上記目的は、上記第１の発明乃至第３の発明の何れかに
おいて、薄肉スリーブは、肉厚をｔ、半径をｒ、該薄肉
スリーブを形成する部材のヤング率をＥ、ポアソン比を
νとした場合、

【００３１】

【数３】 1.19×10^-6 < {E/4(1-ν²)}(t/r)³ < 1.85×10^-5 を満たすことにより達成される。

【００３２】さらに、本出願に係る第５の発明によれ
ば、上記目的は、上記第４の発明において、薄肉スリー
ブは金属スリーブ表層に耐熱離型層を設けていることに
より達成される。

【００３３】また、本出願に係る第６発明によれば、上
記目的は、上記第４の発明において、薄肉スリーブは金
属スリーブ表層に厚さ１．０ｍｍ以下の耐熱弾性層、耐
熱離型層が順次形成されていることにより達成される。

【００３４】さらに、本出願に係る第７発明によれば、
上記目的は、感光層を有する像担持体と、画像情報に応
じて該像担持体を露光せしめる露光手段と、該露光によ
り像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により現像
せしめる現像装置と、現像剤像を被記録材に転写せしめ
る転写装置と、互いに圧接するように配設された加熱部
材及び加圧部材を備えた加熱装置とを備え、上記現像剤
像の形成された被記録材を該加熱装置の該加熱部材及び
加圧部材で形成される圧接ニップ部で加熱して画像を形
成せしめる画像形成装置において、上記加熱装置の上記
加熱部材或は加圧部材の少なくとも一方は薄肉スリーブ
で形成されており、上記圧接ニップ部は該薄肉スリーブ
の弾性変形、及び該弾性変形によって発生する弾性力に
より形成されることにより達成される。

【００３５】また、本出願に係る第８の発明によれば、
上記目的は、感光層を有する像担持体と、画像情報に応
じて該像担持体を露光せしめる露光手段と、該露光によ
り像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により現像
せしめる現像装置と、現像剤像を被記録材に転写せしめ
る転写装置と、加熱部材に摺接しながら無端移動自在に
配設された耐熱性フィルムを該加熱部材に密着させなが
ら摺動搬送させる加圧部材を備えた加熱装置とを有し、
上記現像剤像の形成された被記録材を上記耐熱性フィル
ムを挟んで形成された上記加熱部材と加圧部材との間の
圧接ニップ部に導入して、耐熱性フィルムと一緒に圧接
ニップ部を搬送させ、加熱部材の熱を耐熱性フィルムを
介して被記録材に付与して画像を形成せしめる画像形成
装置において、上記加熱装置の上記加圧部材は薄肉スリ
ーブで形成されており、上記圧接ニップ部は該薄肉スリ
ーブの弾性変形、及び該弾性変形によって発生する弾性
力により形成されることにより達成される。

【００３６】さらに、本出願に係る第９の発明によれ
ば、上記目的は、感光層を有する像担持体と、画像情報
に応じて該像担持体を露光せしめる露光手段と、該露光
により像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により
現像せしめる現像装置と、現像剤像を被記録材に転写せ
しめる転写装置と、内部に励磁コイルを設けた回転体に
圧接して該回転体との間に所定幅の圧接ニップ部を形成
する加圧部材を備えた加熱装置とを備え、上記現像剤像
の形成された被記録材を上記回転体に発生する渦電流に
より発熱させた圧接ニップ部で加熱して画像を形成せし
める画像形成装置において、上記加熱装置の上記加圧部
材は薄肉スリーブで形成されており、上記圧接ニップ部
は該薄肉スリーブの弾性変形、及び該弾性変形によって
発生する弾性力により形成されることにより達成され
る。

【００３７】また、本出願に係る第１０の発明によれ
ば、上記目的は、上記第７の発明ないし第９の発明のい
ずれかにおいて、薄肉スリーブは、肉厚をｔ、半径を
ｒ、該薄肉スリーブを形成する部材のヤング率をＥ、ポ
アソン比をνとした場合、

【００３８】

【数４】 1.19×10^-6 < {E/4(1-ν²)}(t/r)³ < 1.85×10^-5 を満たすことにより達成される。

【００３９】さらに、本出願の第１１の発明によれば、
上記目的は、上記第１０の発明において、薄肉スリーブ
は金属スリーブ表層に耐熱離型層を設けていることによ
り達成される。

【００４０】また、本出願に係る第１２の発明によれ
ば、上記目的は、上記第１０の発明において、薄肉スリ
ーブは金属スリーブ表層に厚さ１．０ｍｍ以下の耐熱弾
性層、耐熱離型層が順次形成されていることにより達成
される。

【００４１】

【作用】本出願に係る第１の発明ないし第３の発明によ
れば、加熱部材と、これに圧接された加圧部材とで形成
された圧接ニップ部に、被記録材を通過させ、未定着画
像を加熱・圧接して該被記録材上に永久画像として定着
させる加熱定着装置において、加圧部材、加熱部材の少
なくとも一方に薄肉スリーブを用い、該薄肉スリーブの
弾性変形と弾性変形により生じる弾性力により所望の幅
の圧接ニップを形成したので、以下のように作用する。

【００４２】（１）加圧部材として薄肉スリーブを用い
た場合、或いは薄肉スリーブを加熱部材に使用して加圧
部材として良熱伝導性剛体部材を用いた場合、加圧部材
・加熱部材共に薄肉スリーブを用いた場合、いずれの場
合も薄肉スリーブで形成した部材の熱容量は小さくな
り、装置立ち上げ時の該部材温度の立ち上がりが早くな
り、加熱装置の立ち上げ時間が短縮される。さらにその
後も該部材の温度は加熱部材温度と同様に一定値に保た
れ、装置立ち上げから直後から従来の加熱方式での定常
状態の温度で十分な定着性が確保され、その結果、定着
温度を従来より低くし、定着の目標温度を複数設ける必
要が無く、加熱部材の制御をより簡略化する。

【００４３】（２）加圧部材、加熱部材の少なくとも一
方に薄肉スリーブを用いた場合、さらに加熱部材側に該
薄肉スリーブを用いて加圧部材として良熱伝導性の剛体
部材を使用した場合には、圧接ニップ部の長手方向の熱
伝導性がアップして小サイズの被記録材の通過した際
の、被記録材の非通過部領域の昇温が小さくなり、温度
ムラも小さくなるため、画像の光沢ムラ・定着ムラ等が
発生せず、また、該領域付近に配設された部材が熱によ
りダメージを受けることがない。

【００４４】（３）また加圧部材の熱膨張率が小さくな
り、外径が安定するため、被記録材やフィルムの搬送速
度・搬送性が安定し、被記録材のシワや、画像の伸び・
ブレといった画像問題、フィルムの寄りや破損等が発生
しない。

【００４５】（４）また薄肉スリーブは適度な剛性を持
ち、フラットなニップ部を長手方向に均一に形成するの
で、ニップ幅が均一になって被記録材に与えられるが圧
力が長手方向で均一となり、被記録材端部の波打ちが発
生しない。

【００４６】また、本出願に係る第４の発明によれば、
上記第１の発明乃至第３の発明の何れかにおいて、薄肉
スリーブは、肉厚をｔ、半径をｒ、該薄肉スリーブを形
成する部材のヤング率をＥ、ポアソン比をνとした場
合、

【００４７】

【数５】 1.19×10^-6 < {E/4(1-ν²)}(t/r)³ < 1.85×10^-5

【００４８】を満たすことにより、薄肉スリーブの弾性
変形及び弾性変形によって生じる弾性力によりニップの
形成が可能で、且つ適度な剛性をもち、加圧回転によっ
てもスリーブが挫屈することがない。

【００４９】さらに、本出願に係る第５の発明によれ
ば、上記第４の発明において、薄肉スリーブは金属スリ
ーブ表層に耐熱離型層を設けているので、良好な離型性
を示す。

【００５０】また、本出願に係る第６発明によれば、上
記第４の発明において、薄肉スリーブは金属スリーブ表
層に厚さ１．０ｍｍ以下の耐熱弾性層、耐熱離型層が順
次形成されているので、スリーブを小径にした場合、あ
るいは低加圧力であっても、所望のニップ幅を得る。さ
らに、スリーブの包み込みによりベタ黒やハーフトーン
等の定着性がより均一になり、ガサツキ等のない高品位
の画像を得る。

【００５１】さらに、本出願に係る第７発明乃至第９の
発明によれば、上記第１の発明乃至第３の発明の何れか
の加熱装置を、被記録材の顕画像を加熱する加熱装置と
して画像形成装置に備えたので、装置立ち上げ時の待機
時間が短縮され、温度制御が簡略化され、非通紙部昇
温、ローラ周速の変化による画像不良、ニップ部幅の長
手方向における差異による被記録材の波打ちを発生させ
ず、良好な画像を形成する。

【００５２】また、本出願に係る第１０の発明によれ
ば、上記第７の発明乃至第９の発明の何れかにおいて、
薄肉スリーブは、肉厚をｔ、半径をｒ、該薄肉スリーブ
を形成する部材のヤング率をＥ、ポアソン比をνとした
場合、

【００５３】

【数６】 1.19×10^-6 < {E/4(1-ν²)}(t/r)³ < 1.85×10^-5

【００５４】を満たすことにより、薄肉スリーブの弾性
変形及び弾性変形によって生じる弾性力によりニップの
形成が可能で、且つ適度な剛性をもち、加圧回転によっ
てもスリーブが挫屈することがなく、良好な画像形成が
行われる。

【００５５】さらに、本出願に係る第１１の発明によれ
ば、上記第１０の発明において、薄肉スリーブは金属ス
リーブ表層に耐熱離型層を設けているので、良好な離型
性を示し、良好な画像形成が行われる。

【００５６】また、本出願に係る第１２の発明によれ
ば、上記第１０の発明において、薄肉スリーブは金属ス
リーブ表層に厚さ１．０ｍｍ以下の耐熱弾性層、耐熱離
型層が順次形成されているので、スリーブを小径にした
場合、あるいは低加圧力であっても、所望のニップ幅を
得る。さらに、スリーブの包み込みによりベタ黒やハー
フトーン等の定着性がより均一になり、ガサツキ等のな
い高品位の画像が形成される。

【００５７】

【実施例】図６に本発明に係る画像形成装置の一例を示
す。図６において、１は像担持体たる感光ドラムであ
り、ＯＰＣ、アモルファスＳｅ、アモルファスＳｉ等の
感光材料をアルミニウムやニッケル等のシリンダ状の基
板上に形成して構成されている。感光ドラム１は矢印の
方向に回転駆動され、まず初めにその表面は帯電装置と
しての帯電ローラ２によって一様帯電される。次に、露
光手段であるレーザービーム３を画像情報に応じてＯＮ
／ＯＦＦ制御し走査露光がなされ、感光ドラム１上に静
電潜像が形成される。この静電潜像は、現象装置４で現
像され、可視化される。現像方法としては、ジャンピン
グ現像法、２成分現像法、ＦＥＥＤ現像法等が用いら
れ、イメージ露光と反転現像との組み合わせで用いられ
ることが多い。可視化されたトナー像は、転写装置であ
る転写ローラ５により感光ドラム１上から、所定のタイ
ミングで供給、搬送された被記録材たる転写材Ｐ上に転
写される。トナー像を保持した転写材Ｐは定着装置６へ
搬送され、定着装置６のニップ部で加熱・加圧されて転
写材Ｐ上に定着され永久画像となる。一方、転写後に感
光ドラム１上に残留する転写残留トナーは、クリーニン
グ装置７により感光ドラム１表面より除去される。以
降、本発明を適用した定着装置の具体例を説明する。

【００５８】（第１の実施例）図１に、本発明の第１の
実施例を適用したフィルム加熱型定着装置の概略断面図
を示す。

【００５９】図１において、１０はエンドレスベルト状
の耐熱性フィルム（定着フィルム）であり、半円弧状の
フィルムガイド部材（スティ）１３に対して周長に余裕
を持たせた形で外嵌している。

【００６０】フィルム１０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、膜厚を総厚１００μ
ｍ以下、好ましくは４０μｍ以下２０μｍ以上とした、
耐熱性・離型性・強度・耐久性等のあるＰＴＦＥ、ＰＦ
Ａ、ＰＰＳ等の単層フィルム、或はポリイミド、ポリア
ミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ等のフィルム表面にＰＴ
ＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等を離型層としてコーティングし
た複合層フィルム等である。

【００６１】１１は加圧部材としての薄肉金属スリーブ
であり、鉄やＳＵＳ、ニッケル等の金属を薄肉中空円筒
状に成形したスリーブである。該薄肉金属スリーブ１１
の肉厚ｔは、弾性変形しその弾性変形によって生じる弾
性力によりニップの形成が可能で、且つ適度な剛性をも
ち、加圧回転によっても挫屈しない範囲に設定する必要
がある。その適正範囲は薄肉円筒が外圧を受ける場合座
屈を起こす圧力（座屈圧力）の範囲によって定義され、
薄肉金属スリーブ１１の半径をｒ、該薄肉金属スリーブ
１１の構成材料のヤング率をＥ、ポアソン比をνとした
場合、以下の関係式で表される（座屈圧力の式は、平修
二監修「現代材料工学」（オーム社）より引用）。

【００６２】

【数７】 1.19×10^-6 < {E/4(1-ν²)}(t/r)³ < 1.85×10^-5

【００６３】例えば構成材料としてニッケルを使用し、
半径ｒ＝１０．０［ｍｍ］の薄肉金属スリーブを作成す
る場合、該スリーブの厚みの適正値は、ニッケルのヤン
グ率Ｅ＝２０．０［Ｎ／ｍ²］、ポアソン比ν＝０．３
０［Ｎ／ｍ²］と上式より、６０μｍ＜ｔ＜１５０μｍ
の範囲にあり、その範囲内で任意の肉厚を選択すればよ
い。

【００６４】また図２に示すように、該薄肉金属スリー
ブ１１は金属スリーブ１１ａ表層にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等
のフッ素樹脂から成る耐熱離型層１１ｂを被覆した構成
としても良い。その際には薄肉金属スリーブ１１の良熱
伝導性を損なわないために、耐熱離型層１１ｂの厚さは
５０μｍ以下にすることが好ましい。

【００６５】薄肉金属ローラ１１は、図４に示したよう
に両端にフランジ５１を挿入し接着固定してあり、フラ
ンジ中央に設けたベアリング５２等を介して軸５３をロ
ーラ長手方向に渡し、軸５３、軸受け５４を介して加圧
バネ５５により５〜１０ｋｇｆの加圧力で図１に示す加
熱部材たる加熱体１２に圧接され配されている。

【００６６】薄肉金属ローラ１１の長手方向寸法は、均
一なニップを形成するために加熱体１２より長くとる必
要があり、具体的には図５に示したように加熱体１２端
面からフランジ４２内挿部端面までの距離Ｘは３．０ｍ
ｍ以上とることが好ましい。また、該フランジ４２の少
なくとも一方はギアフランジとなっており、駆動手段
（図示せず）によりギアフランジを介して薄肉金属スリ
ーブ１１を回転駆動する。

【００６７】図１において、フィルム１０は薄肉金属ス
リーブ１１の回転により、少なくとも画像定着実行時は
矢示の時計方向に加熱体１２面に密着して該加熱体面を
摺動しながら所定の周速時、即ち画像形成部（Ａ）側か
ら搬送されてくる未定着トナー画像Ｔを担持した転写材
Ｐの搬送速度と略同一周速度でシワなく回転駆動され
る。

【００６８】加熱体１２は電力給電により発熱する発熱
源としての通電発熱体（抵抗発熱体）１２ａを含み、該
通電発熱体１２ａの発熱により昇温する。従って、通電
発熱体１２ａに対する電力給電により加熱体１２が加熱
され、またフィルム１０が回転駆動されている状態にお
いて、薄肉金属スリーブ１１の弾性変形と、弾性変形に
よって生じる弾性力により該加熱体１２との間に形成さ
れた圧接ニップ部Ｎ（定着ニップ部）の、フィルム１０
と薄肉金属スリーブ１１との間に転写材Ｐが導入される
ことで、該転写材Ｐがフィルム１０に密着してフィルム
と一緒の重なり状態で定着ニップ部Ｎを通過していく。

【００６９】この転写材Ｐの定着ニップ部通過過程で加
熱体１２からフィルム１０を介して転写材Ｐに熱エネル
ギーが付与されて転写材Ｐ上の未定着トナー画像Ｔが加
熱溶融定着され、転写材Ｐは定着ニップ通過後フィルム
１０から分離して排出される。

【００７０】図７に耐熱性フィルムとしてのフィルム厚
２０μｍのポリイミド系フィルムを、対向する加圧部材
としてのニッケルを肉厚９０μｍに成形した金属スリー
ブ表層に厚さ１５μｍのＰＦＡから成る離型層をコーテ
ィングした薄肉金属スリーブを用いた加熱装置で、加熱
体温度を１６０℃に一定温調を行った場合のフィルム温
度、加圧部材温度の推移を、図８には同じく小サイズ紙
を連続通紙した場合の通紙部、非通紙部の耐熱性フィル
ムの温度の推移を示した。

【００７１】図７の縦軸は各部材の温度、横軸は装置立
ちあげからの経過時間であり、グラフ中のラインはＡは
高温オフセット発生の境界温度を示し、ラインＢは定着
不良発生の境界温度を示しており、ラインＡとラインＢ
に挟まれる温度範囲が装置立ちあげ後の各々の時間で十
分な定着性が確保出来、且つ高温オフセットが発生しな
い耐熱性フィルムの適正温度範囲である。図に示したよ
うに、加圧部材として薄肉ニッケルスリーブを用いるこ
とで、装置立ち上げ時の耐熱性フィルムの温度の上昇が
加圧部材として弾性ローラを用いた従来構成の場合より
早くなり、その後この温度はほぼ一定となった。これは
薄肉スリーブを採用することで加圧部材の熱容量が小さ
くなり、熱伝導性も良好になったため、ニップに対向す
る加圧部材温度の立ち上がりが早く、さらに立ち上がり
後はヒータの制御に追従しながらほぼ一定温度を保って
いるため、これにより耐熱性フィルムの温度も加熱体の
目標温度を一定値にしてもほぼ一定に保たれるためであ
る。従って本発明を適用した加熱定着装置では、一定の
定着目標温度で定着性を満足させ且つ高温オフセットの
発生しない良好な画像が得られるため、紙間ヒータＯＦ
Ｆ（或いはＯＮ）による１枚毎の目標温度設定といった
制御が不要となり、ヒータの制御が簡略化出来る。

【００７２】また、ニップ部長手方向の熱伝導が良好に
なるため、図８に示したように小サイズ紙の連続通紙後
も通紙部・非通紙部の温度差ΔＴが小さくなり、ニップ
部の温度ムラに起因する光沢ムラや定着ムラは発生しな
かった。

【００７３】さらに、ニッケルスリーブは熱膨張率が小
さいため転写材搬送スピードが安定し、また前述の通り
非通紙部昇温が小さいため耐熱性フィルムの搬送性も安
定して、伸び等の画像問題やフィルムの破損等は発生し
なかった。また加圧部材として直径６．０ｍｍの小径の
軸を用いても、該軸に生じる撓みを伝える構造がスリー
ブ、軸間に存在しないため、ニップ幅が長手方向全域に
渡って均一に形成されて転写材端部の波打ちも発生しな
かった。

【００７４】また本実施例の構成では、温度検知素子１
４を従来の加熱体背面ではなく、よりニップ部と温度が
近い薄肉金属スリーブ１１のニップ内面に設置出来るた
め、より確実な温度制御も可能である。

【００７５】また薄肉金属スリーブ１１を図３に示すよ
うに金属スリーブ１１ａ上にシリコーンゴム等の耐熱ゴ
ムから成る薄肉弾性層１１ｃを設けた構成としても良
い。この様に金属スリーブ上に薄肉弾性層を設けると、
小径スリーブ、低加圧力での所望のニップ幅を得ること
が出来、さらに転写材背面からトナーを包み込む効果が
あるためベタ黒やハーフトーン等の定着性がより均一と
なり、ガサツキ等のない高品位の画像を得ることが出来
る。その際、薄肉弾性層１１ｃの厚みは薄肉金属スリー
ブ１１の熱伝導性を損なわないために、１．０ｍ以下に
することが望ましい。

【００７６】（第２の実施例）本実施例は、薄肉金属ス
リーブを誘導加熱方式の加熱定着装置の加圧部材として
応用したものである。

【００７７】図９に、本実施例を採用した誘導加熱型定
着装置の概略断面図を示す。

【００７８】２０は加熱部材としての発熱フィルムであ
って、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥ
Ｓ、ＰＰＳ、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の樹脂で厚さ
１０μｍ〜１００μｍのフィルム基材２０ａを形成し、
その上にＦｅ、Ｃｏやメッキ処理によってＮｉ、Ｃｕ、
Ｃｒ等の金属層２０ｂを１μｍ〜１００μｍ厚みで形成
し、再外層にＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰシリコーン樹脂
等の離型性の良好な耐熱樹脂を混合ないし単独で被覆し
た離型層２０ｃを順次形成したものである。

【００７９】２１はコイルであり鉄心に巻き付けて構成
される。２３はコイルを支持し、フィルム２０の移動を
案内しフィルムが摺動する摺動板で、フィルム２０と摩
擦抵抗の少ないガラス等を用いて表面にグリース、オイ
ル等を塗布することが好ましい。あるいは芯材２２で平
滑な面として摺動部を構成しても良い。

【００８０】１１は加圧部材としての薄肉金属スリーブ
で、前記実施例と同様の構成である。該薄肉金属スリー
ブ１１は加圧手段（図示せず）によって芯材２１に所定
の圧力で圧接配置され、金属スリーブの弾性変形と、そ
の弾性変形によって生じる弾性力によって芯材２１との
間にフィルム２０を介して所望の幅の圧接ニップ部を形
成するそして、該薄肉金属スリーブ１１は駆動手段（図
示せず）で駆動され、フィルム２０は薄肉金属スリーブ
１１に従動回転する。

【００８１】コイル２１には励磁回路（図示せず）から
交流電流が印加され、これによってコイル２１の周囲に
矢印Ｈで示した磁束が生成消滅を繰り返す。この磁束Ｈ
がフィルム２０の導電層を横切るように芯材２２は構成
される。変動する磁界が磁体中を横切るとき、その磁界
の変化を妨げる磁界を生じるように導体中には渦電流が
発生する。この渦電流を矢印Ａで示す。この渦電流は表
皮効果のために殆ど導電層のコイル２１側の面に集中し
て流れ、フィルム導電層２０ｂの表皮抵抗に比例した電
力で発熱を生じ、圧接ニップ部のみを加熱する。

【００８２】薄肉金属スリーブ１１内面の圧接ニップ部
に対向する面に温度検知素子２４が摺動圧接配置されて
いる。薄肉金属スリーブ１１のニップ対向部内面の温度
は圧接ニップ部に対向したフィルム表面温度とほぼ同一
の温度であるため、該温度検知素子による検知結果をも
とに励磁コイルへの通電を通電制御手段（図示せず）に
よってコントロールし、定着ニップ部の温度を所望の値
に制御する。

【００８３】未定着のトナー像を担持した転写材Ｐはフ
ィルム２０とともに薄肉金属スリーブ１１により搬送さ
れ、圧接ニップ部で加熱・加圧されて転写材Ｐ上に未定
着トナー画像Ｔは加熱溶融定着され、転写材上に定着さ
れて永久固着画像となる。

【００８４】本実施例も加圧部材として薄肉金属スリー
ブを用いることで第１の実施例と全く同様の効果が得ら
れるが、さらに該薄肉金属スリーブ自身も上記フィルム
内金属層の発熱原理と同様に誘導加熱により発熱するた
め、定着温度をより低く設定可能となる。

【００８５】（第３の実施例）本実施例は、加圧部材と
して薄肉金属スリーブを用いた熱ローラ方式の加熱装置
である。図１０に該装置の概略断面図を示す。

【００８６】図中の３０はハロゲンヒータを内部に具備
した加熱部材としての加熱ローラ、１１は薄肉金属スリ
ーブであり、該加熱ローラ３０及び薄肉金属スリーブ１
１は上下に平行に配列され、該薄肉金属スリーブ１１は
前述の実施例と同様の方法で所定の圧力を持って該加熱
ローラ３０に圧接配置されている。

【００８７】Ｎは加熱ローラ３０及び薄肉金属スリーブ
１１の圧接により発生する薄肉金属スリーブ１１の弾性
変形と、弾性変形によって生じる弾性力により形成され
た圧接ニップ部である。加熱ローラ３０が駆動手段（図
示せず）により時計方向に回転駆動され、薄肉金属スリ
ーブ１１はこれに従動して回転する。

【００８８】加熱ローラ３０はアルミニウムやステンレ
ス等を中空円筒状に加工した芯金３２ａ上に、トナーと
の離型性をよくするためにＰＦＡ、ＰＴＦＥ等のフッ素
樹脂から成る耐熱離型層３２ｂを被覆した構成となって
いる。

【００８９】薄肉金属スリーブ１１は前記実施例と同一
構成のものを用いている。

【００９０】加熱ローラ３０の表面には温度検知素子３
２が配設されており、該温度検知素子によって加熱ロー
ラ３０表面の温度を検知し、その検知結果に基づき加熱
ローラ表面が所定の温度に維持されるようにヒータ駆動
手段（図示せず）によりハロゲンヒータ３１をＯＮ／Ｏ
ＦＦ制御している。

【００９１】未定着のトナー像Ｔを担持した転写材Ｐ
を、圧接ニップ部Ｎで挟持搬送し加熱・加圧することで
トナーを加熱溶融し、転写材上に定着させて永久固着画
像を得る。

【００９２】本実施例も加圧部材として薄肉金属スリー
ブを用いることで前述の実施例と同様の効果が得られ
る。

【００９３】また、シリコーンゴム等の弾性層を有する
弾性ローラを加圧部材に使用した場合は装置立ちあげ時
の加熱源からの熱は加熱ローラ、弾性ローラ双方の加熱
に費やされるため加熱ローラの立ち上げに１分近い時間
を要していたが、本実施例に示したような構成とするこ
とで立ちあげ時の加熱源からの熱は殆ど加熱ローラ芯金
の加熱に費やされるため、立ち上げに要する時間が従来
に比例して２／３程度にすることが可能である。

【００９４】（第４の実施例）本実施例は、加熱ローラ
として薄肉金属スリーブを、加圧部材として良熱伝導性
の剛体ローラを用いた熱ローラ方式の加熱装置である。

【００９５】図１１に該装置の概略断面図を示す。

【００９６】図中の４１はハロゲンヒータ４４を内部に
具備した加熱部材としての薄肉金属スリーブ、４０は加
圧部材としての良熱伝導性ローラである。

【００９７】良熱伝導性ローラ４０は、加圧手段（図示
せず）により薄肉金属スリーブ４１に所定の圧力で圧接
配置されている。

【００９８】薄肉金属スリーブ４１は、鉄やＳＵＳ、ニ
ッケル等から成る金属スリーブ４１ａ上に、シリコーン
ゴム等からなる薄肉の耐熱弾性体４１ｃ、ＰＦＡ、ＰＴ
ＦＥ、ＦＥＰ等から成る耐熱離型層４１ｂを順次形成し
た中空回転体である。

【００９９】良熱伝導性ローラ４０は、鉄やＳＵＳ等か
ら成る芯金４０ａ上にガラス短繊維等の耐熱強化繊維を
約３０〜４０％混合したナイロン６、ナイロン６６、ポ
リエチレンテレフタラート、ポリプチレンテレフタラー
ト、ポリフェニレンサルファイド等の耐熱性硬化樹脂
や、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド、芳香族
ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール等の耐熱性高分
子、発泡ガラス等の無機個体断熱材等からなる耐熱弾性
層４０ｂ、アルミニウム等の良熱電動性金属から成る金
属層４０ｃを順次形成した構成である。

【０１００】Ｎは良熱伝導性ローラ４０と薄肉金属スリ
ーブ４１の圧接により発生する薄肉金属スリーブ４１の
弾性変形と、弾性変形によって生じる弾性力により形成
された圧接ニップ部である。

【０１０１】薄肉金属スリーブ４１は、図１１に示すよ
うに両端にフランジ４４が内挿・接着されており、該フ
ランジの一方はギアとなっており、フランジギアを介し
て不図示の駆動手段により矢印方向に回転駆動され、良
熱伝導体ローラ４０はこれに従動して回転する。

【０１０２】薄肉金属スリーブ４１の表面には温度検知
素子４３が配設されており、該温度検知素子によって薄
肉金属スリーブ４１表面の温度を検知し、その検知結果
に基づき薄肉金属スリーブ表面が所定の温度に維持され
るようにヒータ駆動手段（図示せず）によりハロゲンヒ
ータ４４をＯＮ／ＯＦＦ制御している。

【０１０３】未定着のトナー像Ｔを担持した転写材Ｐ
を、圧接ニップ部で挟持搬送し加熱・加圧することでト
ナーを加熱溶融し、転写材Ｐ上に定着させて永久固着画
像を得る。

【０１０４】本実施例も加熱部材として薄肉金属スリー
ブを用い該薄肉金属スリーブの弾性弾性変形と、その弾
性変形によって発生する弾性力により圧接ニップ部を形
成し、加圧部材として熱伝導性の高い金属ローラを用い
ることで、加熱装置全体の熱容量を小さく出来、ニップ
部長手方向の熱伝導性もアップして、装置立ちあげ時間
の短縮や非通紙部昇温の緩和、それに伴う画像問題や機
内部品の破損が発生しない。また、長手方向に渡り均一
なニップが形成されるため、前記実施例と同様に転写材
端部の波打ちが発生しない。

【０１０５】さらに、図１２の圧接ニップ部の拡大図に
示したように、薄肉金属スリーブ４１に設けた薄肉の耐
熱弾性層によるトナーの包みこみ効果により定着性が良
好となって定着温度の低温化が可能になる。

【０１０６】

【発明の効果】以上説明したように、本出願に係る第１
の発明ないし第３の発明によれば、未定着画像が形成さ
れた被記録材を所定の温度に維持された加熱部材と、こ
れに圧接された加圧部材とで形成されたニップ部を通過
させることにより該未定着画像を加熱・加圧して該被記
録材上に永久画像として定着させる加熱装置において、
加圧部材として薄肉スリーブを用いて該薄肉スリーブの
弾性変形と弾性変形により生じる弾性力により加熱部材
との間にニップを形成する場合、又は加熱部材として該
薄肉スリーブを用い剛体の良熱伝導性加圧部材との間に
該薄肉スリーブの弾性変形と、弾性変形により生じる弾
性力によりニップを形成することで以下に示す効果が得
られる。

【０１０７】（１）加圧部材として薄肉スリーブを使用
した場合、或いは該薄肉スリーブを加熱部材に使用し加
圧部材として良熱伝導性剛体部材を用いた場合共に、加
圧部材の熱容量を小さくすることが出来るため、装置立
ち上げ時の加圧部材温度の立ち上がりが早くなり、さら
にその後も加圧部材の温度を一定値に保つことが出来る
ため、装置立ち上げからの時間や通紙状態によって定着
の目標温度を複数設ける必要が無く、加熱部材の制御が
より簡略化出来る。

【０１０８】（２）加圧部材として薄肉スリーブを使用
した場合、薄肉スリーブを加熱部材に使用し加圧部材と
して良熱伝導性剛体部材を使用した場合共に、ニップ部
の長手方向の熱伝導性が良いため非通紙昇温が小さくな
り、温度ムラも小さくなるため画像の光沢ムラ・定着ム
ラ等が防止出来、また、非通紙昇温部付近の部材の熱に
よるダメージを防止出来る。

【０１０９】（３）また加圧部材の熱膨張率が小さくな
り外径が安定するため、被記録材や耐熱性フィルムの搬
送速度・搬送性が安定し、被記録材のシワや、画像の伸
び・ブレといった画像問題、耐熱性フィルムの破損等が
防止出来る。

【０１１０】（４）また薄肉スリーブは適度な剛性を持
ち、フラットなニップ部を長手方向に均一に形成しよう
とする働きがあるため、ニップ幅が均一になって被記録
材に与えられる加圧力が長手方向で均一となり、被記録
材の端部の波打ちが防止出来る。

【０１１１】また、本出願に係る第４の発明によれば、
上記第１の発明乃至第３の発明の何れかにおいて、薄肉
スリーブは、肉厚をｔ、半径をｒ、該薄肉スリーブを形
成する部材のヤング率をＥ、ポアソン比をνとした場
合、

【０１１２】

【数８】 1.19×10^-6 < {E/4(1-ν²)}(t/r)³ < 1.85×10^-5

【０１１３】を満たすので、薄肉スリーブの弾性変形及
び弾性変形によって生じる弾性力によりニップの形成が
可能で、且つ適度な剛性をもち、加圧回転によっても挫
屈することのないスリーブを提供できる。

【０１１４】さらに、本出願に係る第５の発明によれ
ば、上記第４の発明において、薄肉スリーブは金属スリ
ーブ表層に耐熱離型層を設けているので、良好な離型性
を得ることが出来る。

【０１１５】また、本出願に係る第６の発明によれば、
上記第４の発明において、薄肉スリーブは金属スリーブ
表層に厚さ１．０ｍｍ以下の耐熱弾性層、耐熱離型層が
順次形成されているので、スリーブを小径にした場合、
あるいは低加圧力であっても、所望のニップ幅を得るこ
とが出来る。さらに、スリーブの包み込みによりベタ黒
やハーフトーン等の定着性がより均一になり、ガサツキ
等のない高品位の画像を得ることが出来る。

【０１１６】さらに、本出願に係る第７の発明乃至第９
の発明によれば、上記第１の発明乃至第３の発明の何れ
かの加熱装置を、被記録材の顕画像を加熱する加熱装置
として画像形成装置に備えたので、装置立ち上げ時の待
機時間が短縮され、温度制御が簡略化され、非通紙部昇
温、ローラ周速の変化による画像不良、ニップ部幅の長
手方向における差異による被記録材の波打ちを発生させ
ず、良好な画像を形成することが出来る。

【０１１７】また、本出願に係る第１０の発明によれ
ば、上記第７の発明乃至第９の発明の何れかにおいて、
薄肉スリーブは、肉厚をｔ、半径をｒ、該薄肉スリーブ
を形成する部材のヤング率をＥ、ポアソン比をνとした
場合、

【０１１８】

【数９】 1.19×10^-6 < {E/4(1-ν²)}(t/r)³ < 1.85×10^-5

【０１１９】を満たすことにより、薄肉スリーブの弾性
変形及び弾性変形によって生じる弾性力によりニップの
形成が可能で、且つ適度な剛性をもち、加圧回転によっ
てもスリーブが挫屈することを防止することができ、良
好な画像形成を行うことができる。

【０１２０】さらに、本出願に係る第１１の発明によれ
ば、上記第１０の発明において、薄肉スリーブは金属ス
リーブ表層に耐熱離型層を設けているので、良好な離型
性を得ることができ、良好な画像形成を行うことができ
る。

【０１２１】また、本出願に係る第１２の発明によれ
ば、上記第１０の発明において、薄肉スリーブは金属ス
リーブ表層に厚さ１．０ｍｍ以下の耐熱弾性層、耐熱離
型層が順次形成されているので、スリーブを小径にした
場合、あるいは低加圧力であっても、所望のニップ幅を
得ることができる。さらに、スリーブの包み込みにより
ベタ黒やハーフトーン等の定着性をより均一にすること
ができ、ガサツキ等のない高品位の画像を形成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の実施例の加熱装置の概略断
面図である。

【図２】本発明に係る第１の実施例の薄層金属スリーブ
の概略断面図である。

【図３】本発明に係る第１の実施例の薄層金属スリーブ
の概略断面図である。

【図４】本発明に係る第１の実施例の薄層金属スリーブ
の斜視図である。

【図５】本発明に係る第１の実施例の薄層金属スリーブ
の概略断面図である。

【図６】本発明を適用した画像形成装置の概略図であ
る。

【図７】加熱部材、加圧部材の温度推移を示すグラフで
ある。

【図８】小サイズ通紙時の通紙部、非通紙部の温度推移
を示すグラフである。

【図９】本発明に係る第２の実施例の加熱装置の概略断
面図である。

【図１０】本発明に係る第３の実施例の加熱装置の概略
断面図である。

【図１１】本発明に係る第４の実施例の加熱装置の概略
断面図である。

【図１２】本発明に係る第４の実施例の加熱装置のニッ
プ部の拡大断面図である。

【図１３】従来の加熱装置の加熱定着装置構成部材の温
度推移を示すグラフである。

【符号の説明】

１感光ドラム（像担持体）３レーザービーム（露光手段）４現像装置５転写ローラ（転写装置）６定着装置１０耐熱性フィルム１１，４１薄肉金属スリーブ（薄肉スリーブ）１１ａ，４１ａ金属スリーブ１１ｂ，４１ｂ耐熱離型層１１ｃ，４１ｃ薄肉弾性層１２加熱体（加熱部材）２０発熱フィルム（加熱部材）３０加熱ローラ（加熱部材）４０良熱伝導性ローラ（加圧部材）Ｎ圧接ニップ部Ｐ転写材（被記録材）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに圧接するように配設された加熱部
材及び加圧部材を備え、該加熱部材及び加圧部材で形成
される圧接ニップ部で被記録材を加熱する加熱装置にお
いて、上記加熱部材或は加圧部材の少なくとも一方は薄
肉スリーブで形成されており、上記圧接ニップ部は該薄
肉スリーブの弾性変形、及び該弾性変形によって発生す
る弾性力により形成されることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】加熱部材と、該加熱部材に摺接しながら
無端移動自在に配設された耐熱性フィルムと、該耐熱性
フィルムを上記加熱部材に密着させながら摺動搬送させ
る加圧部材とを備え、該耐熱性フィルムを挟んで形成さ
れた上記加熱部材と加圧部材との間の圧接ニップ部に被
記録材を導入して、耐熱性フィルムと一緒に圧接ニップ
部を搬送させ、加熱部材の熱を耐熱性フィルムを介して
被記録材に付与するフィルム加熱方式の加熱装置におい
て、上記加圧部材は薄肉スリーブで形成されており、上
記圧接ニップ部は該薄肉スリーブの弾性変形、及び該弾
性変形によって発生する弾性力により形成されることを
特徴とする加熱装置。
【請求項３】回転体と、該回転体内部に設けられた励
磁コイルと、該回転体に圧接するように配設され、該回
転体との間に所定幅の圧接ニップ部を形成する加圧部材
とを有し、該回転体に発生する渦電流により圧接ニップ
部を発熱させ、該圧接ニップ部で被記録材を加熱する加
熱装置において、上記加圧部材は薄肉スリーブで形成さ
れており、上記圧接ニップ部は該薄肉スリーブの弾性変
形、及び該弾性変形によって発生する弾性力により形成
されることを特徴とする加熱装置。
【請求項４】薄肉スリーブは、肉厚をｔ、半径をｒ、
該薄肉スリーブを形成する部材のヤング率をＥ、ポアソ
ン比をνとした場合、【数１】 1.19×10^-6 < {E/4(1-ν²)}(t/r)³ < 1.85×10^-5 を満たすことを特徴とする請求項１及至請求項３に何れ
かに記載の加熱装置。
【請求項５】薄肉スリーブは金属スリーブ表層に耐熱
離型層を設けていることとする請求項４に記載の加熱装
置。
【請求項６】薄肉スリーブは金属スリーブ表層に厚さ
１．０ｍｍ以下の耐熱弾性層、耐熱離型層が順次形成さ
れていることとする請求項４に記載の加熱装置。
【請求項７】感光層を有する像担持体と、画像情報に
応じて該像担持体を露光せしめる露光手段と、該露光に
より像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により現
像せしめる現像装置と、現像剤像を被記録材に転写せし
める転写装置と、互いに圧接するように配設された加熱
部材及び加圧部材を備えた加熱装置とを備え、上記現像
剤像の形成された被記録材を該加熱装置の該加熱部材及
び加圧部材で形成される圧接ニップ部で加熱して画像を
形成せしめる画像形成装置において、上記加熱装置の上
記加熱部材或は加圧部材の少なくとも一方は薄肉スリー
ブで形成されており、上記圧接ニップ部は該薄肉スリー
ブの弾性変形、及び該弾性変形によって発生する弾性力
により形成されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】感光層を有する像担持体と、画像情報に
応じて該像担持体を露光せしめる露光手段と、該露光に
より像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により現
像せしめる現像装置と、現像剤像を被記録材に転写せし
める転写装置と、加熱部材に摺接しながら無端移動自在
に配設された耐熱性フィルムを該加熱部材に密着させな
がら摺動搬送させる加圧部材を備えた加熱装置とを有
し、上記現像剤像の形成された被記録材を上記耐熱性フ
ィルムを挟んで形成された上記加熱部材と加圧部材との
間の圧接ニップ部に導入して、耐熱性フィルムと一緒に
圧接ニップ部を搬送させ、加熱部材の熱を耐熱性フィル
ムを介して被記録材に付与して画像を形成せしめる画像
形成装置において、上記加熱装置の上記加圧部材は薄肉
スリーブで形成されており、上記圧接ニップ部は該薄肉
スリーブの弾性変形、及び該弾性変形によって発生する
弾性力により形成されることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項９】感光層を有する像担持体と、画像情報に
応じて該像担持体を露光せしめる露光手段と、該露光に
より像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により現
像せしめる現像装置と、現像剤像を被記録材に転写せし
める転写装置と、内部に励磁コイルを設けた回転体に圧
接して該回転体との間に所定幅の圧接ニップ部を形成す
る加圧部材を備えた加熱装置とを備え、上記現像剤像の
形成された被記録材を上記回転体に発生する渦電流によ
り発熱させた圧接ニップ部で加熱して画像を形成せしめ
る画像形成装置において、上記加熱装置の上記加圧部材
は薄肉スリーブで形成されており、上記圧接ニップ部は
該薄肉スリーブの弾性変形、及び該弾性変形によって発
生する弾性力により形成されることを特徴とする画像形
成装置。
【請求項１０】薄肉スリーブは、肉厚をｔ、半径を
ｒ、該薄肉スリーブを形成する部材のヤング率をＥ、ポ
アソン比をνとした場合、【数２】 1.19×10^-6 < {E/4(1-ν²)}(t/r)³ < 1.85×10^-5 を満たすことを特徴とする請求項７及至請求項９の何れ
かに記載の画像形成装置。
【請求項１１】薄肉スリーブは金属スリーブ表層に耐
熱離型層を設けていることとする請求項１０に記載の画
像形成装置。
【請求項１２】薄肉スリーブは金属スリーブ表層に厚
さ１．０ｍｍ以下の耐熱弾性層、耐熱離型層が順次形成
されていることとする請求項１０に記載の画像形成装
置。