(57)【要約】【課題】加熱体２０と加圧体２４との圧接で形成されるニップ部Ｎで被加熱材を挟持搬送して被加熱材を加熱する加熱装置について、安価かつ簡単な構成で、紙シワを防止することができる加熱装置及びそれを具備した画像形成装置を提供すること。【解決手段】被加熱材をニップ部Ｎに案内するガイド手段３４を有し、ガイド手段３４はニップ部Ｎの入口側端部Ｎａと出口側端部Ｎｂとを結んだ線Ｆよりも加圧体２４側に存在し、ガイド手段３４の被加熱材搬送面３４ａをニップ部Ｎ側に延長した線Ｇと、その延長線Ｇと加圧体表面が交わる点Ａにおける加圧体表面の接線Ｈとのなす角度θが３０°以上６０°以下であることを特徴とする加熱装置。【選択図】図１
2006078577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱体と加圧体との圧接で形成されるニップ部で被加熱材を挟持搬送して被加熱材を加熱する加熱装置において、
被加熱材をニップ部に案内するガイド手段を有し、ガイド手段はニップ部の入口側端部と出口側端部とを結んだ線よりも加圧体側に存在し、ガイド手段の被加熱材搬送面をニップ部側に延長した線と、その延長線と加圧体表面が交わる点における加圧体表面の接線とのなす角度が３０°以上６０°以下であることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
加熱体が回転自在な熱ローラであり、加圧体が回転自在な弾性ローラであることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
少なくとも、固定支持された熱源と、この熱源と摺動する可撓性部材と、を有する加熱体と、可撓性部材を介して熱源とニップ部を形成する加圧体と、を有し、ニップ部で可撓性部材と被加熱材を一緒に挟持搬送して被加熱材を加熱する加熱装置において、
被加熱材をニップ部に案内するガイド手段を有し、ガイド手段はニップ部の入口側端部と出口側端部とを結んだ線よりも加圧体側に存在し、ガイド手段の被加熱材搬送面をニップ部側に延長した線と、その延長線と加圧体表面が交わる点における加圧体表面の接線とのなす角度が３０°以上６０°以下であることを特徴とする加熱装置。
【請求項４】
加圧体が回転自在弾性ローラであることを特徴とする請求項３に記載の加熱装置。
【請求項５】
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像加熱手段とを有する画像形成装置において、像加熱手段として請求項１から４の何れか１項に記載の加熱装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
記録材の両面に順次、画像形成し加熱定着させる機構を有することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱体（加熱部材）と加圧体（加圧部材）との圧接で形成されるニップ部で被加熱材を挟持搬送して被加熱材を加熱する加熱装置に関する。
【０００２】
また、この加熱装置を像加熱手段として具備した、複写機、レーザービームプリンタ等画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来、例えば画像の加熱定着等のための記録材の加熱装置には、所定の温度に維持された加熱体としての熱ローラと、前記熱ローラに圧接する加圧体としての加圧ローラとによって形成されるニップ部に被加熱材としての記録材を導入して挟持搬送しつつ加熱する熱ローラ方式が多用されている。
【０００４】
また、このほかにもフラッシュ加熱方式、オープン加熱方式、熱板加熱方式等種々の方式、構成のものが知られており、実用されている。
【０００５】
最近では、このような方式に代わって、熱源（以下、ヒータと記す）と、ヒータの支持体（ステー）とヒータに対向圧接しつつ搬送される可撓性部材としての耐熱性フィルム（以下、フィルムと記す）と、フィルムを介して被加熱材としての記録材をヒータに密着させる加圧体としての加圧ローラを有し、ヒータの熱をフィルムを介して記録材へ付与することで記録材面に形成担持されている未定着画像を記録材面に加熱定着させる方式・構成の画像加熱定着方式の加熱装置（フィルム加熱方式の加熱装置）が考案されている。
【０００６】
このフィルム加熱方式の加熱装置において、ヒータとしては、いわゆるセラミックヒータが一般的に用いられている。セラミックヒータは、基本的には、セラミックス基板上に抵抗発熱体を形成し、給電により抵抗発熱体を発熱させるものである。ヒータは、ヒータに当接あるいは接着されたサーミスタ等の検温素子で温度検知され、その検知温度を基に所定の温度になるように温調回路部で温度制御している。
【０００７】
このようなフィルム加熱方式の加熱装置ないしは画像加熱定着装置においては、ヒータとして低熱容量のものを用いることができる。このため、従来の接触加熱方式である熱ローラ方式、ベルト加熱方式等の装置に比べ省電力及びウェイトタイムの短縮化（クイックスタート）が可能になる。
【０００８】
上述の熱ローラ方式やフィルム加熱方式の加熱装置においては、被加熱材としての記録材を加熱装置に案内するガイド手段が設けられている。
【０００９】
このガイド手段は記録材をスムーズに加熱装置に進入させることが目的であり、その形状や位置は、紙シワや画像の擦れ・乱れ等に大きく影響を与える。特許文献１〜３には、その良好な形状・位置に関する開示がある。
【特許文献１】特開平７−１１０６３４号公報
【特許文献２】特開２０００−１８１２６２号公報
【特許文献３】特開２０００−２９３０６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述の熱ローラ方式やフィルム加熱方式の加熱装置において、記録材が加熱装置を通過する際にシワが発生することがある（以下、紙シワと記述する）。
【００１１】
これは、特に高温高湿環境下に放置された坪量の小さい薄紙（７０ｇ／ｍ２程度以下）で顕著に発生する問題である。また、記録材の両面に順次画像形成し、加熱定着することができる機構を有する画像形成装置において、２面目を加熱する場合や、片面しか印字できない画像形成装置でも、一度印字した記録材の裏に再度画像形成し加熱する場合に、紙シワが発生しやすい。これは一度記録材が加熱装置を通過する際に生じるカールにより（特に吸湿した薄紙の場合、カール量が大きい）、２回目の加熱装置のニップ部への進入時に記録材の先端の進入タイミングに左右差が生じ、その先端のずれによって記録材に生じた微小な歪が搬送が進むにつれ成長し、紙シワに至ると考えられる。
【００１２】
よって、紙シワを防止するためには、記録材の先端をそろえてニップ部への進入タイミングを左右で合わせることが必要である。
【００１３】
前記の従来技術は、当時としては望まれていた性能を満たすものであった。しかし近年更なる性能の向上が求められるようになってきた。
【００１４】
本発明は、上記従来技術を更に発展させたものである。その目的とするところは、簡単な構成で紙シワを防止することができる加熱装置及びそれを具備した画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するための本発明に係る加熱装置の代表的な構成は、加熱体と加圧体との圧接で形成されるニップ部で被加熱材を挟持搬送して被加熱材を加熱する加熱装置において、被加熱材をニップ部に案内するガイド手段を有し、ガイド手段はニップ部の入口側端部と出口側端部とを結んだ線よりも加圧体側に存在し、ガイド手段の被加熱材搬送面をニップ部側に延長した線と、その延長線と加圧体表面が交わる点における加圧体表面の接線とのなす角度が３０°以上６０°以下であることを特徴とする加熱装置、である。
【発明の効果】
【００１６】
上記のガイド手段の位置構成をとることにより、被加熱材の先端をニップ部前で一度加圧体に当てて先端をそろえることができる。よって、被加熱材先端を左右同じタイミングでニップ部に導入することができ、紙シワの防止が可能になる。また、紙シワ防止のため特に部品を必要としないため、低コストかつ簡単な構成で、加熱装置及び画像形成装置の品質と信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
【実施例１】
【００１８】
以下、図面を参照し本発明の第１の実施例を説明する。
【００１９】
（１）画像形成装置例
図４は本実施例に従う画像形成装置例の概略構成図である。本実施例の画像形成装置は、転写式電子写真プロセス利用のレーザービームプリンタである。本実施例では片面のみ印字可能な画像形成装置を例にとる。
【００２０】
１は像担持体としての電子写真感光体ドラムであり、矢示の時計方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。
【００２１】
２は接触帯電ローラ等の帯電手段であり、この帯電手段により感光体ドラム１の面が所定の極性・電位に一様に帯電処理（一次帯電）される。
【００２２】
３は画像露光手段としてのレーザービームスキャナであり、不図示のイメージスキャナ・コンピュータ等の外部機器から入力する目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応してオン／オフ変調したレーザー光Ｌを出力して、感光体ドラム１の帯電処理面を走査露光（照射）する。この走査露光により感光体ドラム１面の露光明部の電荷が除電されて感光体ドラム１面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００２３】
４は現像装置であり、現像スリーブ４ａから感光体ドラム１面に現像剤（トナー）が供給されて感光体ドラム１面の静電潜像が可転写像であるトナー像として順次に現像される。レーザービームプリンタの場合、一般的に、静電潜像の露光明部にトナーを付着させて現像する反転現像方式が用いられる。
【００２４】
５は給紙カセットであり、記録材Ｐを積載収納させてある。給紙スタート信号に基づいて給紙ローラ６が駆動されて給紙カセット５内の記録材Ｐが一枚ずつ分離給紙され、レジストローラ７、シートパス８ａを通って、感光体ドラム１と接触型・回転型の転写部材としての転写ローラ９との当接ニップ部である転写部位Ｔに所定のタイミングで導入される。すなわち、感光体ドラム１上のトナー像の先端部が転写部位Ｔに到達したとき、記録材Ｐの先端部もちょうど転写部位Ｔに到達するタイミングとなるようにレジストローラ７で記録材Ｐの搬送が制御される。
【００２５】
転写部位Ｔに導入された記録材Ｐはこの転写部位Ｔを挟持搬送され、その間、転写ローラ９には不図示の転写バイアス印加電源から所定に制御された転写電圧（転写バイアス）が印加される。転写ローラ９にはトナーと逆極性の転写バイアスが印加されることで転写部位Ｔにおいて感光体ドラム１面側のトナー像が記録材Ｐの表面に静電的に転写される。
【００２６】
転写部位Ｔにおいてトナー像の転写を受けた記録材Ｐは感光体ドラム１面から分離されてシートパス８ｂを通って加熱装置（定着装置）１１へ搬送導入され、トナー像の加熱・加圧定着処理を受ける。
【００２７】
一方、記録材分離後（記録材Ｐに対するトナー像転写後）の感光体ドラム１面はクリーニング装置１０で転写残トナーや紙粉等の除去を受けて清浄面化され、繰り返して作像に供される。
【００２８】
加熱装置１１を通った記録材Ｐは、シートパス８ｃ側に進路案内されて排紙口１３から排紙トレイ１４上に排出される。
【００２９】
接触型・回転型の転写部材としての転写ローラ９は、一般にＳＵＳ、Ｆｅ等の芯金上にカーボン、イオン導電性フィラー等で１×１０６〜１×１０１０Ω程度の抵抗に調整された半導電性のスポンジ弾性層を形成した弾性スポンジローラが用いられる。本実施例では、芯金９ｂの外回りに同心一体に、ＮＢＲゴムと界面活性剤等を反応させ、導電性を有する弾性層９ａをローラ状に成形具備させてなるイオン導電系の転写ローラを用いた。抵抗値は１×１０８〜５×１０８Ωの範囲のものを用いた。
【００３０】
転写ローラの抵抗は雰囲気環境の温湿度に応じて変動しやすいことが知られており、この転写ローラの抵抗変動は転写不良や紙跡などの発生を招来する。そこで、転写ローラの抵抗変動に起因する転写不良や紙跡などの発生を防止するために、転写ローラの抵抗値を測定し、その抵抗値測定結果に応じて転写ローラに印加する転写電圧を適正に制御する印加転写電圧制御が採択される。
【００３１】
そのような印加転写電圧制御例として特開平２−１２３３８５号公報に開示されるＡＴＶＣ制御(Active Transfer Voltage Control)がある。ＡＴＶＣ制御は、転写時、転写ローラに印加する転写バイアスを最適化する手段であり、転写不良、紙跡の発生を防止したものである。上記転写バイアスは、画像形成装置の前回転行程中に転写ローラから感光体ドラムに所望の定電流バイアスを印加し、その時のバイアス値から転写ローラの抵抗を検知し、印字行程の転写時に、その抵抗値に応じた転写バイアスを転写ローラに印加する。本実施例においても、上記のＡＴＶＣ制御を用いた。
【００３２】
（２）加熱装置１１
次に、本実施例における加熱装置１１について説明する。本実施例ではフィルム加熱方式の加熱装置を例にとり、説明する。
【００３３】
図１は本実施例のフィルム加熱方式の加熱装置の要部の模式的断面図である。図２は要部の斜視模型図である。この装置は特開平４−４４０７５〜４４０８３号公報、同４−２０４９８０〜２０４９８４号公報等に開示のテンションレスタイプの装置である。
【００３４】
このテンションレスタイプのフィルム加熱方式の加熱装置は、可撓性部材としてエンドレスベルト状もしくは円筒状の耐熱性フィルムを用い、該フィルムの周長の少なくとも一部は常にテンションフリー（テンションが加わらない状態）とし、フィルムは加圧体の回転駆動力で回転駆動するようにした装置である。
【００３５】
２１はステーであり、熱源保持部材兼フィルムガイド部材としての耐熱性・剛性部材である。２３は熱源としてのセラミックヒータ（以下、ヒータと記す）であり、上記のステー２１の下面にステー長手に沿って配設して固定支持させてある。２２はエンドレス（円筒状）の耐熱性フィルム（定着フィルム）であり、ヒータ２３を含むフィルムガイド部材であるステー２１に外嵌させてある。このエンドレスフィルム２２の内周長とヒータ２３を含むステー２１の外周長はフィルム２２の方を例えば３ｍｍ程度大きくしてあり、従ってフィルム２２は周長に余裕を持って外嵌している。
【００３６】
ステー２１はポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の高耐熱性樹脂や、これらの樹脂とセラミックス、金属、ガラス等との複合材料等で構成できる。本実施例では液晶ポリマーを用いた。
【００３７】
フィルム２２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１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下２０μｍ以上の耐熱性のあるＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等の単層フィルム、或いはポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ等のフィルムの外周表面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等をコーティングした複合層フィルムを使用できる。本実施例では膜厚約５０μｍのポリイミドフィルムの外周表面にＰＴＦＥをコーティングしたものを用いた。フィルム２２の外径は１８ｍｍとした。
【００３８】
上記のステー２１、ヒータ２３、フィルム２２等で加熱体２０が構成されている。
【００３９】
２４は加圧体としての加圧ローラであり、上記加熱体２０側のヒータ２３との間にフィルム２２を挟んでニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成し、かつフィルム２２を回転駆動させるフィルム外面接触駆動手段として機能する。
【００４０】
加圧ローラ２４は芯金と弾性体層と最外層の離形層からなり、不図示の軸受け手段・付勢手段により所定の押圧力をもってフィルム２２を挟ませてヒータ２３の表面に圧接させて配設してある。本実施例では、芯金はアルミニウムを、弾性体層はシリコーンゴムを、離形層は厚さ約３０μｍのＰＦＡのチューブを用いた。加圧ローラ２４の外径は２０ｍｍ、弾性体層の厚さは３ｍｍとした。
【００４１】
この加圧ローラ２４は駆動機構Ｍの駆動力が加圧ローラの芯金端部に設けたドライブギアＧに伝達されて矢印の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。加圧ローラ２４の回転駆動により、ニップ部Ｎにおける該加圧ローラとフィルム外面との摩擦力でフィルム２２に回転力が作用して、フィルム２２はその内面側がニップ部Ｎにおいてヒータ２３の表面に密着して摺動しながらステー２１の外回りを矢印の方向に加圧ローラ２４の回転周速度とほぼ同じ周速度で従動回転状態になる。ステー２１は従動回転するフィルム２２のガイド部材の役目もしている。
【００４２】
そして、ヒータ２３の温度が所定に立ち上がり、かつ加圧ローラ２４の回転によるフィルム２２の回転周速度が定常化した状態において、フィルム２２を挟んでヒータ２３と加圧ローラ２４とで形成されるニップ部Ｎに被加熱材としての画像定着すべき記録材Ｐが転写部より導入される。そして、記録材Ｐがフィルム２２と一緒にニップ部Ｎを挟持搬送されることによりヒータ２３の熱がフィルム２２を介して記録材Ｐに付与され記録材Ｐ上の未定着顕画像（トナー画像）が記録材Ｐ面に加熱定着される。ニップ部Ｎを通った記録材Ｐはフィルム２２の面から分離されて搬送される。
【００４３】
フィルム２２はヒータ２３と密着摺動するため、摩耗を防いだり摺動抵抗を低減するためにフィルム２２の内部にはグリスが塗布してある。
【００４４】
図３は本実施例における熱源であるセラミックヒータ２３と通電制御回路の構成説明図である。
【００４５】
ヒータ２３は、被加熱材としての記録材Ｐの搬送方向ａに対して直角方向を長手とする細長の耐熱性・絶縁性・良熱伝導性の基板２７、該基板の表面（フィルム摺動面）側に基板長手に沿って形成具備させた抵抗発熱体２６、この抵抗発熱体を形成したヒータ表面を保護させた耐熱性オーバーコート層２８、抵抗発熱体２６の長手端部の給電用電極２９・３０等からなる全体に低熱容量のものである。
【００４６】
基板２７は、例えば、アルミナや窒化アルミニウム等のセラミックス材料が用いられる。本実施例では幅７ｍｍ・長さ２７０ｍｍ・厚さ１ｍｍのアルミナ基板を使用している。
【００４７】
抵抗発熱体２６は、本実施例においては、銀・パラジウム・ガラス粉末（無機結着剤）・有機結着剤を混練して調合したペーストをスクリーン印刷により、基板２７上に線帯状に形成して得たものである。抵抗発熱体の材料としては、銀パラジウム（Ａｇ／Ｐｄ）以外にＲｕＯ２、Ｔａ２Ｎ等の電気抵抗材料を用いても良い。抵抗発熱体の抵抗値は常温で２０Ωとした。
【００４８】
給電用電極２９・３０は銀パラジウムのスクリーン印刷パターンを用いた。
【００４９】
オーバーコート層２８は、抵抗発熱体２６とヒータ表面との電気的な絶縁性とフィルム２２の摺動性とを確保することが主な目的である。本実施例では、オーバーコート層２８として厚さ約５０μｍの耐熱性ガラス層を用いた。
【００５０】
２５はヒータ２３の温度を検知するために設けられた検温素子であり、ヒータ裏面側、すなわち基板２７の抵抗発熱体２６を設けた側とは反対面側に配設してある。本実施例では、この検温素子２５としてヒータ２３から分離した外部当接型のサーミスタを用いている。この外部当接型サーミスタ２５は、例えば支持体上に断熱層を設けその上にチップサーミスタの素子を固定し、素子を下側（ヒータ裏面側）に向けて所定の加圧力によりヒータ裏面に当接するような構成をとる。本実施例では、支持体として高耐熱性の液晶ポリマーを、断熱層としてセラミックスペーパーを積層したものを用いた。外部当接型サーミスタ２５は最小通紙域内に設けられており、Ａ／Ｄ変換器３６を介して制御部（ＣＰＵ）３１に通じている。
【００５１】
このヒータ２３をオーバーコート層２８を形成具備させた表面側を下向きに露呈させてステー２１の下面側に保持させて固定配設してある。
【００５２】
以上の構成をとることにより、ヒータ全体を熱ローラ方式に比べて低熱容量にすることができ、クイックスタートが可能になる。
【００５３】
３４・３５は給電用コネクタであり、ステー２１に固定支持させたヒータ２３の電極２９・３０部分に嵌着され、電極２９・３０にそれぞれコネクタ３４・３５側の電気接点が接触状態になる。ヒータ２３は商用電源（ＡＣ電源）３３から、トライアック３２を介して電極２９・３０間に給電されることにより抵抗発熱体２６が長手全長にわたって発熱して、迅速急峻に昇温する。その昇温がサーミスタ２５で検知され、サーミスタ２５の出力をＡ／Ｄ変換し制御部３１に取り込む。制御部３１はその情報に基づいてトライアック３２により抵抗発熱体２６に通電する電力を位相制御あるいは波数制御等により制御して、ヒータ２３を温度制御する。すなわち、サーミスタ２５の検知温度が所定の設定温度より低いとヒータ２３が昇温するように、設定温度より高いと降温するように通電を制御することで、ヒータ２３を定着時一定温度に保つ。なお、本実施例では位相制御により出力を０〜１００％まで５％刻みの２１段階で変化させている。出力１００％はヒータ２３に全通電したときの出力を示す。
【００５４】
（３）記録材Ｐをニップ部Ｎに案内するガイド手段
３４は加熱装置１１のニップ部Ｎに被加熱材としての記録材Ｐを案内するガイド手段（以下、入口ガイドと記す）である。
【００５５】
入口ガイド３４の材料としては、ＰＥＴやＰＢＴ等の樹脂が用いられる。本実施例ではＰＥＴを用いた。図１に示すように、入口ガイド３４はニップ部Ｎの入口側端部Ｎａと出口側端部Ｎｂとを結んだ線Ｆよりも、加圧体である加圧ローラ２４側に位置している。記録材Ｐは図１において右側から入口ガイド３４上に沿って搬送される。すなわち、記録材Ｐは、入口ガイド３４の記録材搬送面３４ａを加圧ローラ２４側に延長した線Ｇ上を搬送され、点Ａで記録材先端が加圧ローラ２４の表面に接触する。この点Ａにおける加圧ローラ円周の接線Ｈと上記の延長線Ｇとがなす角度をθとし、本実施例ではθを３３°とした。記録材Ｐの先端は、加圧ローラ２４に点Ａにおいて接触した後、加圧ローラ２４の表面上をニップ部Ｎの入口側端部Ｎａの方向に搬送され、ニップ部Ｎに加圧ローラ２４側から導入される。
【００５６】
前述した通り、紙シワは記録材先端のニップ部進入タイミングの左右差によって発生する。よって、本実施例のように記録材先端をニップ部前で一度加圧ローラ２４に当て、先端をそろえてからニップ部Ｎに導入することによって、紙シワを防止することができる。
【００５７】
入口ガイド３４の高さを変更して検討した結果、記録材先端をそろえる効果、すなわち紙シワ防止効果は、記録材先端が加圧ローラ２４に接触するときの角度θに依存することが分かった。つまり、θが小さいと記録材先端は加圧ローラ２４に対して浅い角度で接触するため記録材先端をそろえる効果は不十分であり、θを所定の値以上にすることによって記録材先端をそろえる効果が発揮され紙シワが防止できる。
【００５８】
以下に角度θと紙シワの発生頻度との関係を示す。本実施例の加熱装置及び画像形成装置を用い、入口ガイド３４の高さのみを変更して角度θを可変とした。環境は紙シワの発生しやすい高温高湿環境（３３℃／８０％）とし、記録材Ｐはその環境に４８時間放置した坪量６４ｇ／ｍ２のＡ４サイズの普通紙を用いた。紙シワが発生しやすい条件で比較するために、まず連続１００枚の片面印字を行い、その後それらの裏面に印字できるように給紙カセット５に紙をセットして、再度連続１００枚の印字を行い紙シワの発生頻度を比較した。結果を表１に示す。
【００５９】
【表１】
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【００６０】
表１において、紙シワ発生頻度Ｘ／１００は１００枚中Ｘ枚紙シワが発生したことを示す。表１に示すように角度θを３０°程度以上にすることによって、紙シワが防止できることが分かる。上記以外に、記録材先端が加圧ローラ２４ではなくフィルム２２に当たる構成もテストしたが、紙シワの発生頻度は４２／１００であった。
【００６１】
同様のテストを加圧ローラ外径・プロセススピードを変更して行ったが、やはり紙シワが防止できる角度θは３０°程度以上であった。
【００６２】
角度θは３０°以上であれば、紙シワ防止効果は同等である。一方、記録材Ｐの先端が加圧ローラ２４に接触する時点で、記録材Ｐの後ろの方が転写部位Ｔに存在するような画像形成装置の構成及び記録材Ｐの長さの場合、角度θを大きくしすぎると記録材Ｐの先端が加圧ローラ２４に接触する時の衝撃が大きくなり、その衝撃が記録材Ｐを介して転写部位Ｔまで伝わり、転写部位Ｔにおける画像が乱れてしまう現象が発生することがあった。加圧ローラ外径・プロセススピードを可変にして、紙シワ防止と画像の乱れ防止とが両立できる角度θを検討した結果、好ましい角度は３０°≦θ≦６０°であった。
【００６３】
以上説明した通り、記録材先端がニップ部前に加圧ローラ２４に所定の角度で接触するように入口ガイド３４を配置することによって、記録材先端は左右同一のタイミングでニップ部Ｎに導入され、紙シワを防止できる。
【００６４】
本実施例ではフィルム加熱方式の加熱装置を例にとって説明したが、本発明は熱ローラ方式の加熱装置及びそれを具備した画像形成装置にも適用可能である。
【実施例２】
【００６５】
本実施例では両面印字可能な画像形成装置を例にとる。両面印字のための機構が追加された以外は、加熱装置、画像形成装置の構成は実施例１と同じである。
【００６６】
図５は本実施例に従う画像形成装置例の概略構成図であり、実施例１と同じく転写式電子写真プロセス利用のレーザービームプリンタである。
【００６７】
加熱装置１１までの画像形成プロセスは実施例１で説明した通りであり、説明を省略する。加熱装置１１を通った記録材Ｐは、片面印字が選択されている場合には、第１姿勢に切り替えられている第１フラッパ１２により、シートパス８ｃ側に進路案内されて排紙口１３から排紙トレイ１４上に排出される。
【００６８】
両面印字が選択されている場合には、加熱装置１１を通った１面目印字済みの記録材Ｐは、第２姿勢に切り替えられている第１フラッパ１２によりシートパス８ｄ側に進路案内され、更に第１姿勢に切り替えられている第２フラッパ１５によりシートパス８ｅ側に進路案内されて、正転駆動されているスイッチバックローラ対８ｆでシートパス８ｇ（スイッチバック部）へ搬入される。その搬入記録材の後端が第２フラッパ１５を抜け、スイッチバックローラ対８ｆを通過してしまう少し前時点で、スイッチバックローラ対８ｆが逆転駆動に転じられ、また第２フラッパ１５が第２姿勢に切り替えられてシートパス８ｇ内の記録材が引き出し搬送され、シートパス８ｈからシートパス８ｉへ表裏反転状態になって導入される。そして、シートパス８ｉ、レジストローラ７、シートパス８ａの経路で転写部位Ｔに表裏反転状態で再導入されて該記録材の２面目に対するトナー像転写を受け、シートパス８ｂから加熱装置１１に再導入されることで２面目の転写トナー像の定着処理を受け、第１姿勢に切り替えられている第１フラッパー１２によりシートパス８ｃ側に進路案内されて排紙口１３から両面印字形成物（両面プリント）として排紙トレイ１４上に排出される。
【００６９】
前述した通り、両面印字の２面目は１面目の定着時に発生したカールの影響で、記録材先端がニップ部Ｎに進入するタイミングの左右差が生じやすく紙シワが発生しやすい。よって、本実施例のように両面印字可能な画像形成装置に本発明の加熱装置１１を適用することはより効果的である。両面２面目の紙シワについても、実施例１で述べた角度θの紙シワに与える影響を検討した。
【００７０】
以下に角度θと紙シワの発生頻度との関係を示す。本実施例の加熱装置及び画像形成装置を用い、実施例１と同じく入口ガイド３４の高さのみを変更して角度θを可変とした。環境は紙シワの発生しやすい高温高湿環境（３３℃／８０％）とし、記録材Ｐはその環境に４８時間放置した坪量６４ｇ／ｍ２のＡ４サイズの普通紙を用い、両面印字で連続１００枚のプリントを行った。結果を表２に示す。
【００７１】
【表２】
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【００７２】
表２に示すように角度θを３０°程度以上にすることによって、紙シワが防止できることが分かる。上記以外に、記録材先端が加圧ローラ２４ではなくフィルム２２に当たる構成もテストしたが、紙シワの発生頻度は５９／１００であった。
【００７３】
同様のテストを加圧ローラ外径・プロセススピードを変更して行ったが、やはり紙シワが防止できる角度θは３０°程度以上であった。実施例１で述べたように、角度θを大きくしすぎると画像の乱れが発生するので、本実施例においても、紙シワ防止と画像の乱れ防止とが両立できる角度θを検討した結果、好ましい角度は３０°≦θ≦６０°であった。
【００７４】
以上説明した通り、記録材先端がニップ部前に加圧ローラ２４に所定の角度で接触するように入口ガイド３４を配置することによって、記録材先端は左右同一のタイミングでニップ部Ｎに導入され、紙シワの発生しやすい両面印字の場合も紙シワを防止することができる。
【実施例３】
【００７５】
実施例１と２ではそれぞれフィルム加熱方式の加熱装置を例にとって説明したが、本発明は熱ローラ方式の加熱装置及びそれを具備した画像形成装置にも適用可能である。
【００７６】
図６は熱ローラ方式の加熱装置例の要部の模式的断面図である。４０は加熱体としての熱ローラ（定着ローラ）である。この熱ローラ４０は、アルミニウム・鉄などの円筒状の金属ローラを主体とし、表面にフッ素樹脂などからなる離形層を設けたものである。内部にハロゲンヒータなどの熱源４１を設け、熱ローラ表面に当接させたサーミスタ２５を含む給電制御系３１〜３３、３６で熱源４１への電力供給を制御して熱ローラ４０の表面温度制御を行う。
【００７７】
ニップ部Ｎに被加熱材としての記録材Ｐを案内するガイド手段としての入口ガイド３４の配設構成は実施例１の図１の場合と同様にしてある。
【００７８】
［その他］
１）フィルム加熱方式の加熱装置において、熱源２３としてのセラミックヒータは実施例の構成のものに限られないことは勿論である。基板の可撓性部材が摺動する側の面とは反対面側に発熱抵抗体を配設した、いわゆる背面（裏面）加熱タイプのセラミックヒータであってもよい。セラミックの絶縁基板の代わりに、金属板の表面を絶縁被覆処理したものを用いることもできる。
【００７９】
また熱源２３はセラミックヒータに限られない。たとえば、ＰＴＣ(Positive Temperature Coefficient)ヒータや、電磁誘導発熱性部材を用いることもできる。
【００８０】
熱源２３による可撓性部材の加熱は、内部加熱方式にすることもできるし、外部加熱方式にすることもできる。可撓性部材自体の温度を温度検知体で検知する装置構成にすることもできる。
【００８１】
可撓性部材自体を電磁誘導発熱性にして励磁手段で発熱させる構成にすることもできる。
【００８２】
可撓性性部材の駆動方式は実施例の加圧体駆動方式に限られない。エンドレスの可撓性部材の内周面に駆動ローラを設け、可撓性性部材にテンションを加えながら駆動する装置構成であってもよいし、可撓性性部材をロール巻きの有端ウエブ状にしてこれを繰り出しながら走行移動させる装置構成にすることもできる。
【００８３】
加圧体２４はローラ体に限られず、回動ベルト体にすることもできる。
【００８４】
２）ローラ加熱方式の加熱装置において、熱源４１による熱ローラ４０の加熱は、内部加熱方式にすることもできるし、外部加熱方式にすることもできる。
【００８５】
熱源４１はハロゲンヒータに限られない。熱ローラ４０自体を電磁誘導発熱性にして励磁手段で発熱させる構成にすることもできる。
【００８６】
加圧体２４はローラ体に限られず、回動ベルト体にすることもできる。
【００８７】
３）温度検知体２５はサーミスタに限られない。接触型または非接触型の各種のものを使用することができる。
【００８８】
４）本発明において、加熱装置は、フィルム加熱方式またはローラ加熱方式の装置に限られない。互いに圧接された加熱体と加圧体とを有し、両者間に形成されたニップ部で被加熱材を挟持搬送して加熱処理する加熱装置であればよい。
【００８９】
５）本発明の加熱装置は、画像形成装置の定着装置に限られず、その他、仮定着する像加熱装置、画像を担持した記録媒体を再加熱してつや等の表面性を改質する像加熱装置、記録媒体以外のシート状の被加熱体を通紙して、乾燥、加熱ラミネート、熱プレスしわ取り、熱プレスカール取り等の加熱処理装置等としても使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】実施例１における加熱装置の要部の模式的断面図
【図２】同じく加熱装置の要部の斜視模型図
【図３】加熱源として用いたセラミックヒータの構成と給電制御系の説明図
【図４】実施例１における画像形成装置例の要部を示す概略構成図
【図５】実施例２における画像形成装置例の要部を示す概略構成図
【図６】実施例３における加熱装置の要部の模式的断面図
【符号の説明】
【００９１】
１‥‥像担持体（回転感光体ドラム）、２‥‥帯電装置、３‥‥レーザービームスキャナ、４‥‥現像装置、５‥‥給紙カセット、６‥‥給紙ローラ、７‥‥レジストローラ、８ａ〜８ｊ‥‥シートパス、９‥‥転写ローラ、１０‥‥クリーニング装置、１１‥‥加熱装置、１２・１５‥‥フラッパ、１３‥‥排紙口、１４‥‥排紙トレイ、２０‥‥加熱体、２１‥‥ステー、２２‥‥定着フィルム、２３‥‥加熱源（ヒータ）、２４‥‥加圧ローラ（加圧体）、２５‥‥検温素子、２６‥‥抵抗発熱体、２７‥‥ヒータ基板、２８‥‥オーバーコート層、２９・３０‥‥給電用電極、３１‥‥制御部（ＣＰＵ）、３２‥‥トライアック、３３‥‥ＡＣ電源、３４‥‥入口ガイド、Ｎ‥‥ニップ部、Ｐ‥‥記録材、Ｔ‥‥転写部位、ａ‥‥記録材搬送方向
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図３】
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