(57)【要約】【課題】ウォームアップタイムの短縮とヒータ温度の低減を両立できるようにした像加熱装置の提供。【解決手段】記録材Ｐが担持する画像Ｔを加熱する加熱用回転体２０と、前記加熱用回転体の表面と接触し前記加熱用回転体の表面を加熱する加熱部材２８と、を有する像加熱装置において、前記加熱部材は、熱伝導性の基板上に発熱体を有するヒータ３０と、前記基板と接触し前記基板の材料よりも高い熱伝導率を有する材料からなる熱伝達部材３１と、を有し、前記ヒータと前記熱伝達部材の両方で前記加熱用回転体の表面を加熱するための加熱領域Ｈａを形成していることを特徴とする。【選択図】図１
2010091665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材が担持する画像を加熱する加熱用回転体と、前記加熱用回転体の表面と接触し前記加熱用回転体の表面を加熱する加熱部材と、を有する像加熱装置において、
前記加熱部材は、熱伝導性の基板上に発熱体を有するヒータと、前記基板と接触し前記基板の材料よりも高い熱伝導率を有する材料からなる熱伝達部材と、を有し、前記ヒータと前記熱伝達部材の両方で前記加熱用回転体の表面を加熱するための加熱領域を形成していることを特徴とする像加熱装置。
【請求項２】
前記熱伝達部材は、前記加熱用回転体の回転方向において前記ヒータの上流側と下流側で前記加熱用回転体の表面と接触していることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項３】
前記熱伝達部材は、前記加熱用回転体の回転方向において前記ヒータの上流側で前記加熱用回転体の表面と接触していることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項４】
前記熱伝達部材は、前記ヒータの前記加熱用回転体の表面と接触している面以外の面の少なくとも一つの面が前記加熱用回転体の表面と接触していることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項５】
記録材が担持する画像を加熱する加熱用回転体と、前記加熱用回転体の表面と接触する熱伝導性部材と、前記熱伝導性部材と接触し前記熱伝導性部材を介して前記加熱用回転体の表面を加熱する加熱部材と、を有する像加熱装置において、
前記加熱部材は、熱伝導性の基板上に発熱体を有するヒータと、前記基板と接触し前記基板の材料よりも高い熱伝導率を有する材料からなる熱伝達部材と、を有し、前記ヒータと前記熱伝達部材の両方が前記熱伝導性部材と接触し前記熱伝導性部材を介して前記加熱用回転体の表面を加熱するための加熱領域を形成しており、前記熱伝導性部材の前記加熱用回転体の表面と接触する面には、前記加熱用回転体の表面との摺動性を確保するための処理が施されていることを特徴とする像加熱装置。
【請求項６】
前記熱伝達部材は、前記加熱用回転体の回転方向において前記ヒータの上流側と下流側で前記加熱用回転体の表面と接触していることを特徴とする請求項５に記載の像加熱装置。
【請求項７】
前記熱伝達部材は、前記加熱用回転体の回転方向において前記ヒータの上流側で前記熱伝導性部材と接触していることを特徴とする請求項５に記載の像加熱装置。
【請求項８】
前記熱伝達部材は、前記ヒータの前記加熱用回転体の表面と接触している面以外の面の少なくとも一つの面が前記熱伝導性部材と接触していることを特徴とする請求項５に記載の像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタなどの画像形成装置に搭載する加熱定着装置（定着器）として用いれば好適な像加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の複写機やプリンタに搭載する加熱定着装置（定着器）として、外部加熱方式の加熱定着装置が知られている。この定着装置は、定着ローラと、定着ローラの外周面（表面）と接触し定着ローラ表面を加熱する加熱ローラと、定着ローラ表面と接触しニップ部を形成する加圧ローラと、を有する。特許文献１から特許文献３にはこのタイプの定着装置が記載されている。未定着トナー画像を担持する記録材はニップ部で挟持搬送されつつ加熱され、これにより記録材上のトナー画像は記録材に加熱定着される。特許文献４には加熱ローラに代えて熱容量の小さいプレート状のヒータを用いる構成の熱ローラ方式の加熱定着装置が記載されている。
【特許文献１】特開平０４−１５９５８５号公報
【特許文献２】特開平０９−２０４１１４号公報
【特許文献３】特開平１０−３０１４３４号公報
【特許文献４】特開２００３−１８６３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の定着装置のうち、ヒータを用いる定着装置では、定着ローラ表面の加熱開始後、定着ローラ表面がトナー画像の加熱定着可能な所定の定着温度に達するまでの時間（ウォームアップタイム）を短くすることが望まれている。
【０００４】
そこで、ウォームアップタイムを短縮するために、定着ローラとして、芯金上に設けられる弾性層を発泡シリコーンゴム等のスポンジ状に形成し、表面に離型性層としてＰＦＡチューブを被覆した構成のローラを用いる。その場合、ウォームアップタイムは短縮されるが、記録材上のトナー画像が加熱定着可能となる定着ローラ表面温度は高く設定する必要がある。これは、定着ローラが断熱性を優先するあまり、定着ローラの熱容量が小さくなり、ニップ部でトナー画像の加熱定着に必要な熱量を十分に確保することが困難になることによる。また、定着ローラ表面のＰＦＡチューブが断熱性を有するため、ヒータからの定着ローラへの熱量の受渡しが積極的に行われないことから、ヒータ温度を定着ローラ表面温度に比べて十分に高い温度に維持する必要があった。
【０００５】
ところが、ヒータ温度を定着ローラ表面温度に比べて十分に高い温度に維持すると、ヒータを保持する保持部材に高い耐熱性能が要求されてしまっていた。特に、ヒータ上に配置するサーミスタなどの温度検知素子や温度ヒューズなどの安全素子は定着ローラ表面温度に比べて十分に高いヒータ温度を感知して作動する素子を選択する必要があり、コスト的により高価な素子を使用しなければならなくなっていた。
【０００６】
本発明の目的は、ウォームアップタイムの短縮とヒータ温度の低減を両立できるようにした像加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための構成は、記録材が担持する画像を加熱する加熱用回転体と、前記加熱用回転体の表面と接触し前記加熱用回転体の表面を加熱する加熱部材と、を有する像加熱装置において、前記加熱部材は、熱伝導性の基板上に発熱体を有するヒータと、前記基板と接触し前記基板の材料よりも高い熱伝導率を有する材料からなる熱伝達部材と、を有し、前記ヒータと前記熱伝達部材の両方で前記加熱用回転体の表面を加熱するための加熱領域を形成していることを特徴とする。
【０００８】
また、上記目的を達成するための構成は、記録材が担持する画像を加熱する加熱用回転体と、前記加熱用回転体の表面と接触する熱伝導性部材と、前記熱伝導性部材と接触し前記熱伝導性部材を介して前記加熱用回転体の表面を加熱する加熱部材と、を有する像加熱装置において、前記加熱部材は、熱伝導性の基板上に発熱体を有するヒータと、前記基板と接触し前記基板の材料よりも高い熱伝導率を有する材料からなる熱伝達部材と、を有し、前記ヒータと前記熱伝達部材の両方が前記熱伝導性部材と接触し前記熱伝導性部材を介して前記加熱用回転体の表面を加熱するための加熱領域を形成しており、前記熱伝導性部材の前記加熱用回転体の表面と接触する面には、前記加熱用回転体の表面との摺動性を確保するための処理が施されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ヒータ温度を低減できウォームアップタイムを短縮できる像加熱装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を図面に基づいて詳しく説明する。
【００１１】
［実施例１］
（１）画像形成装置例
図１１は本発明に係る像加熱装置を加熱定着装置として搭載する画像形成装置の一例の構成模式図である。この画像形成装置は電子写真方式のレーザープリンタであって、ホストコンピュータ等の外部装置（不図示）より入力する画像情報に応じた画像を記録材に形成する。
【００１２】
本実施例に示す画像形成装置Ａは、外部装置からプリント指令を入力すると、像担持体としてのドラム形状の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）８を矢印方向に所定の速度（プロセススピード）で回転駆動する。その感光ドラム８は感光ドラム８の外周面（表面）が帯電器９により所定の極性・電位に一様に帯電される。その感光ドラム８表面の帯電面に対して露光手段としてのレーザースキャナ１０により画像情報の書き込みがなされる。レーザースキャナ１０は、外部装置からプリンタに入力される画像情報の時系列電気デジタル画素信号に応じて変調されたレーザー光Ｌａを出力する。そしてレーザースキャナ１０はそのレーザー光Ｌにより感光ドラム８の帯電面を走査露光する。これにより、感光ドラム８表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。その静電潜像は現像器１１によりトナー（現像剤）を用いてトナー画像（現像像）として現像される。感光ドラム８表面のトナー画像（以下、トナー像と記す）は感光ドラム８の回転によって感光ドラム８表面とこの感光ドラム８表面に対向して配置されている転写ローラ１４の外周面（表面）との間の転写ニップ部に送られていく。
【００１３】
以上が画像形成部の構成である。
【００１４】
一方、給送カセット１のシート積載台２上に積載されている記録材（転写用紙、ＯＨＰシート）Ｐは、所定の制御タイミングで駆動される給送ローラ３により一枚ずつピックアップされ、搬送ローラ４と搬送コロ５とによりレジスト部へと送られる。レジスト部では、記録材Ｐの先端をレジストローラ６とレジストコロ７間のニップ部で一旦受け止めて記録材Ｐの斜行矯正を行い、所定の搬送タイミングでその記録材Ｐを転写ニップ部へと給送する。即ち、レジスト部では、感光ドラム８表面のトナー像の先端部位が転写ニップ部に到達したとき、記録材Ｐの先端部位も転写ニップ部に到達するように記録材Ｐの搬送タイミングが制御される。
【００１５】
転写ニップ部に給送された記録材Ｐは感光ドラム８と転写ローラ１４とにより挟持搬送される。そしてその記録材Ｐの搬送過程において転写ローラ１４に印加される転写バイアスにより感光ドラム８表面のトナー像が記録材Ｐに転写され、記録材Ｐはそのトナー像を後述する加熱定着装置（定着器）１５の定着ローラ２０側の面上に担持する。転写ニップ部で未定着トナー像を担持した記録材Ｐは感光ドラム８表面から分離されて加熱定着装置（以下、定着装置と記す）１５へと搬送される。
【００１６】
定着装置１５は、未定着トナー像を担持した記録材Ｐに後述のニップ部（定着ニップ部）Ｎで熱と圧力を付与することによって未定着トナー像を記録材Ｐに加熱定着し、その記録材Ｐをニップ部Ｎから排出する。
【００１７】
定着装置１５のニップ部Ｎから排出された記録材Ｐは中間排出ローラ１６により排出ローラ１７に搬送される。そして排出ローラ１７がその記録材Ｐを排出トレイ１８上に排出する。
【００１８】
記録材Ｐ分離後の感光ドラム８表面は、クリーナー１２により転写残トナーが除去され、繰り返して作像に供される。
【００１９】
本実施例の画像形成装置Ａは、感光ドラム８と帯電器９と現像器１１とクリーナー１２を一体化してプロセスカートリッジ１３としている。そしてそのカートリッジ１３は画像形成装置Ａの筐体を構成する画像形成装置本体Ｂに取り外し可能に装着されている。
【００２０】
画像形成装置本体Ｂには冷却ファンＦが設けられている。この冷却ファンＦは、適宜回転され、外気を画像形成装置本体Ｂ内に取り込んで画像形成部、電装基板等の昇温箇所を冷却する。冷却ファンＦの近傍には、サーミスタ等の温度検知手段Ｓが設けられ、冷却ファンＦによって機外の空気を取り込んだ際に、画像形成装置Ａが設置されている環境の温度を検知する。そして、その検知結果を加熱定着装置１５の温度制御シーケンスにフィードバックしている。
【００２１】
（２）定着装置（像加熱装置）
以下の説明において、定着装置及び定着装置を構成する部材に関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向である。また長手方向とは後述する加熱用回転体の軸線方向でもある。短手方向とは、記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向である。幅とは短手方向の寸法である。また、記録材に関し、幅方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向である。
【００２２】
（２−１）定着装置の構成
図１は加熱定着装置１５の横断側面模式図である。
【００２３】
本実施例に示す加熱定着装置１５は、加熱用回転体（定着部材）としての定着ローラ２０と、加圧用回転体（加圧部材）としての加圧ローラ２４と、外部加熱手段としての外部加熱装置２９と、を有する。定着ローラ２０と加圧ローラ２４は何れも長手方向に細長い部材である。そして定着ローラ２０と加圧ローラ２４の長さは画像形成装置Ａに用いられる最大サイズの記録材Ｐの幅よりも長い。
【００２４】
定着ローラ２０は外径約２０ｍｍのローラ形状の部材である。この定着ローラ２０は、直径１４ｍｍのステンレス製の丸軸状の芯金２１の外周面上に厚みおよそ３ｍｍの低熱伝導性シリコーンゴムからなる弾性層２２を設け、その弾性層２２の外周面上に厚さ３０μｍのフッ素樹脂からなる離型層２３を設けたものである。そして定着ローラ２０は、芯金２１の長手方向両端部が装置フレーム(不図示）に軸受を介して回転自在に保持されている。
【００２５】
弾性層２２は、低熱伝導性シリコーンゴム層内に中空のフィラーを分散させ、硬化物内に気体部分を持たせ、断熱作用を高めた弾性層（気泡ゴム層）からなる。
【００２６】
この中空フィラーにはマイクロバルーン材等がある。中空フィラーは、マイクロバルーンに限られずガラスバルーン、シリカバルーン、カーボンバルーン、フェノールバルーン、アクリロニトリルバルーン、塩化ビニリデンバルーン、アルミナバルーン、ジルコニアバルーン、シラスバルーンなどでもかまわない。
【００２７】
弾性層２２の低熱伝導性シリコーンゴム層は、その硬化物（シリコーンゴム）の熱伝導度が０．１５Ｗ／ｍＫ以下、好ましくは０．１３Ｗ／ｍＫ以下であることが望ましく、かかる熱伝導度を達成するように調整することが好ましい。
熱伝導度が高いと、外部加熱手段２９の後述するヒータ３０の熱を内部に吸収しやすく、定着ローラ２０の外周面（表面）の温度が上昇しにくくなるため、出来るだけ低熱容量で熱伝導率が低く、断熱効果が高い方が定着ローラ２０の立上りに有利である。ここで、定着ローラ２０の立上りとは、定着ローラ表面の加熱開始から定着ローラ表面の温度が未定着のトナー像を加熱定着可能な所定の定着温度（目標温度）に到達するまでの所要時間をいう。
【００２８】
加圧ローラ２４は上述した定着ローラ２０と同じ構成としてある。即ち、加圧ローラ２４は外径約２０ｍｍのローラ形状の部材である。そして直径１４ｍｍのステンレス製の丸軸状の芯金２５の外周面上に厚みおよそ３ｍｍの低熱伝導性シリコーンゴムからなる弾性層２６を設け、その弾性層２６の外周面上に厚さ３０μｍのフッ素樹脂からなる離型層２７を設けたものである。加圧ローラ２４は、加圧ローラ２４の外周面（表面）が定着ローラ２０表面と対向するように定着ローラ２０の下方に配されている。そして加圧ローラ２４の芯金２５の長手方向両端部を装置フレームに軸受を介して回転自在に保持させるとともに、その軸受を加圧ばねなどの加圧手段によって定着ローラ２０の軸線に向け総圧９８Ｎで加圧している。その加圧力により定着ローラ２１及び加圧ローラ２４の弾性層２２,２６を弾性変形させることによって、定着ローラ２１表面と加圧ローラ２４表面との間にニップ幅およそ８ｍｍのニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成している。
【００２９】
加熱用回転体及び加圧用回転体は定着ローラ２０や加圧ローラ２４に限られずエンドレスベルトであってもよい。加熱用回転体及び加圧用回転体としてエンドレスベルトを用いる場合は、所定の材料からなるエンドレスベルト状の基層の外周面上に上記弾性層を設け、その弾性層の外周面上に上記離型層を設ける層構成を適用する。
【００３０】
外部加熱装置２９は、定着ローラ２０表面を定着ローラ２０表面側から加熱する手段である。この外部加熱装置２９は、定着ローラ２０表面と接触し定着ローラ２０表面を加熱する加熱部材２８と、加熱部材２８を保持する保持部材としての断熱ステイホルダ３２と、断熱ステイホルダ３２を押圧する金属ステイ３３と、を有する。そして加熱部材２８は、ヒータ３０と、熱伝達部材としてヒータ３０を係合可能にコの字形状に形成されているアルミニウム板金（以下、コの字板金と記す）３１と、を有する。ヒータ３０とコの字板金３１と断熱ステイホルダ３２と金属ステイ３３は何れも長手方向に細長い部材である。そしてヒータ３０とコの字板金３１と断熱ステイホルダ３２と金属ステイ３３の長さは画像形成装置Ａに用いられる最大サイズの記録材Ｐの幅よりも長い。
【００３１】
断熱ステイホルダ３２は、断熱ステイホルダ３２の長手方向両端部が装置フレームに保持されている。そして断熱ステイホルダ３２は、断熱ステイホルダ３２の短手方向の下面中央で長手方向に沿って設けられている凹溝３２ａによってヒータ３０及びコの字板金３１を保持している。
【００３２】
図２はヒータ３０の一例の説明図であって、（ａ）はヒータ３０の裏面（定着ローラ２０表面と反対側の面）の説明図、（ｂ）はヒータ３０の表面（定着ローラ２０表面側の面）側の説明図、（ｃ）は（ｂ）に示すヒータ３０のＣ−Ｃ線断面拡大図である。
【００３３】
ヒータ３０は、アルミナや窒化アルミ等の熱伝導性の絶縁性セラミックスからなる細長い基板３０ａを有する板状加熱用ヒータである。基板３０ａの表面（定着ローラ２０表面側の面）には、基板３０ａの長手方向に沿ってＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の通電発熱抵抗層３０ｂをスクリーン印刷等により、厚み１０μｍ程度、幅１〜５ｍｍ程度の線状もしくは細帯状に塗工して２本形成してある。つまり、ヒータは基板上に発熱体として通電発熱抵抗層を有する。基板３０ａの表面の一方の長手方向端部内側には３．７ｍｍ×３．７ｍｍ程度の大きさのＡｇ／Ｐｔからなる電極３０ｃが２つ形成してある。その通電発熱抵抗層３０ｂ及び電極３０ｃは、それぞれ、電極３０ｃと同じ材料からなる２つの通電層３０ｄによって接続されている。基板３０ａの表面の他方の長手方向端部内側には電極３０ｃと同じ材料からなる導電層３０ｅが形成されている。この導電層３０ｅによって２つの通電発熱抵抗層３０ｂは接続されている。また、基板３０ａの表面には、通電発熱抵抗層３０ｂの熱効率を損なわない範囲で通電発熱抵抗層３０ｂを被覆し保護する保護摺動層３０ｆが設けてある。この保護摺動層３０ｆの材料としては主にガラスコートが挙げられるが、保護摺動層３０ｆの材料はこれに限られずポリイミドやフッ素樹脂、などの材料を用いてもよい。
【００３４】
本実施例で使用した基板３０ａの材料はアルミナであり、基板３０ａの長さは２７０ｍｍ、基板３０ａの幅（以下、基板幅と称する）は５．０ｍｍである。保護摺動層３０ｆにはガラスコートを用い、その保護摺動層３０ｆの厚みは約５０μｍである。５．０ｍｍの基板幅に対して、１ｍｍの幅を持つ通電発熱抵抗層３０ｂを２本配置した。その配置の位置は、基板３０ａの短手方向の両エッジ部から内側にそれぞれ１．０ｍｍのところに配置した。通電発熱抵抗層３０ｆの抵抗は２５Ωになるように調整した。通電発熱抵抗層３０ｂの材料は銀パラジウムを使用し、その配合比を変更することで抵抗値を調整した。
【００３５】
図３は加熱部材２８の長手方向中央部を省略した説明図であって、ヒータ３０とコの字板金３１との接触形態を表わす説明図である。図４は加熱部材２８のヒータ３０及びコの字板金３１と定着ローラ２０表面との加熱領域Ｈａを表わす説明図である。
【００３６】
コの字板金３１は、ヒータ３０の基板３０ａの厚みよりも厚い板状の部材の短手方向において定着ローラ２０表面と対向する面（以下、表面と記す）３１ａの略中央に凹溝３１ｄを設けたものである。凹溝３１ｄは板状の部材の長手方向に沿って設けられており、その凹溝３１ｄにはヒータ３０の保護摺動層３０ｆを定着ローラ２０表面と対向させた状態に基板３０ａが嵌合されている。コの字板金３１の長さＬはヒータ３０の基板３０ａの長さと同じ２７０ｍｍ、幅Ｗは９ｍｍ、厚み（高さ）Ｈは２ｍｍである。凹溝３１ｄの幅Ｗｄはヒータ３０の基板３０ａの幅と略同じ５ｍｍであり、凹溝３１ｄの深さＤはヒータ３０の基板３０ａの厚みと略同じ１ｍｍである。そしてコの字板金３１において、凹溝３１ｄを区画する天井面３１ｂ１が基板３０ａの裏面３０ａ１と、凹溝３１ｄを区画する内側面３１ｂ２，３１ｂ３が対応する基板３０ａの側面３０ａ２，３０ａ３と、それぞれ、面接触している。それらの面接触している各面の接触性（密着性）を増すために、熱伝導率の高いグリスを塗布することが望ましい。本実施例では、熱伝導率が０．８Ｗ／ｍＫの熱伝導グリスを面接触している全て面を合わせて６０ｍｇ塗布した。
【００３７】
図２に示すように断熱ステイホルダ３２上に配された金属ステイ３３は、金属ステイ３３の長手方向両端部が加圧ばねなどの加圧手段（不図示）によって定着ローラ２０の軸線に向け総圧９８Ｎで加圧されている。これにより断熱ステイホルダ３２に保持されているヒータ３０の保護摺動層３０ｆの表面とコの字板金３１の表面３１ａがそれぞれ定着ローラ２０表面と接触し定着ローラ２０の弾性層２２を弾性変形させている。従って外部加熱装置２９は、ヒータ３０とこのヒータ３０を保持するコの字板金３１を断熱ステイホルダ３２及び金属ステイ３３によってバックアップする構成となっている。これによって、定着ローラ２０表面とその定着ローラ２０表面と面接触しているヒータ３０の保護摺動層３０ｆ表面及びコの字板金３１の表面３１ａとの間に幅およそ７ｍｍの加熱領域Ｈａを形成している（図４参照）。加熱領域Ｈａの幅７ｍｍのうち、定着ローラ２０表面とヒータ３０の保護摺動層３０ｆ表面の面接触領域を５ｍｍとしている。そして定着ローラ２１表面とコの字板金３１の表面３１ａとの面接触領域を定着ローラ２１の回転方向上流側及び下流側でそれぞれ１ｍｍとしている。従ってコの字板金３１は、定着ローラ２０の回転方向においてヒータ３０の上流側と下流側が定着ローラ２０表面と均等に接触している。つまりコの字板金３１は、ヒータ３０の定着ローラ２０表面と接触している表面（保護摺動層３０ｆ）以外の面の少なくとも１つの面（表面３１ａ）が定着ローラ２０表面と接触している。
【００３８】
ここで、コの字板金３１の材料について説明する。
【００３９】
コの字板金３１の材料はアルミニウムに限られるものではない。ステンレスやリン青銅など他の金属材料でも代用可能であるし、ヒータ３０の基板３０ａの材料にも使用されているアルミナなどのセラミックスでもよい。
【００４０】
しかしながら、コの字板金３１の材料として、ヒータ３０の基板３０ａの材料よりも熱伝導率が高い材料を用いることが必要である。基板３０ａの材料として用いたアルミナはおよそ２５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有する。これに対して、コの字板金３１の材料に用いられるアルミニウムは２７０Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有する。基板３０ａの材料よりも高い熱伝導率を有する材料をコの字板金３１の材料に使用することによって、ヒータ３０の定着ローラ２０表面との接触領域以外から発せられ捨てられる熱の回収と定着ローラ２０表面への熱伝達を効率よく行うことができるようになる。これにより、ヒータ３０のみで定着ローラ２０表面を加熱する場合と比較して、より速く定着ローラ２０表面を昇温させることができるようになるのである。
【００４１】
ヒータ３０及びコの字板金３１を保持する断熱ステイホルダ３２は、液晶ポリマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥＫなどの耐熱性樹脂によって形成され、熱伝導率が低いほど定着ローラ２０表面の加熱に際する熱効率が高くなる。よって断熱ステイホルダ３２は、耐熱性樹脂層の中に中空のフィラー、例えばガラスバルーン、シリカバルーンなどを内包してあってもよい。
【００４２】
（２−２）定着装置の加熱定着動作
制御手段としての回転駆動・温度制御部４１は、プリント指令の応じて所定の回転駆動シーケンスを実行し、駆動源であるモータＭを駆動して定着ローラ２０の芯金２１の長手方向端部に設けられている駆動ギア（不図示）を回転させる。これにより定着ローラ２０は、定着ローラ２０表面がヒータ３０の保護摺動層３０ｆ表面及びコの字板金３１の表面３１ａに摺動しながら所定の周速度（プロセススピード）で矢印方向へ回転する。その際、ニップ部Ｎにおける定着ローラ２０表面と加圧ローラ２４表面との摩擦力によって加圧ローラ２４に定着ローラ２０の回転方向とは逆向きに回転力が作用する。これにより加圧ローラ２４は定着ローラ２０と略同じ周速度で矢印方向へ従動回転する。
【００４３】
また、回転駆動・温調制御部４１は、プリント指令に応じて所定の温度制御シーケンスを実行し、電源４２からヒータ３０の電極３０ｃを通じて通電発熱抵抗層３０ｂに通電する。その通電により通電発熱抵抗層３０ｂが発熱しその通電発熱抵抗層３０ｂによって基板３０ａが加熱されることによりヒータ３０は急速昇温する。そしてその急速昇温したヒータ３０は保護摺動層３０ｆを介して定着ローラ２０表面を加熱するとともに基板３０ａを介してコの字板金３１を加熱する。そしてその基板３０ａによって加熱されたコの字板金３１はコの字板金３１の表面３１ａにより定着ローラ２０表面を加熱する。つまり、定着ローラ２０表面は、加熱領域Ｈａにおいてヒータ３０及びコの字板金３１の表面３１ａにより加熱される。
【００４４】
コの字板金３１のヒータ３０と反対側の面（以下、裏面と記す）には温度検知手段としてのサーミスタなどの温度検知素子３４（図１）が設けられ、この温度検知素子３４はヒータ３０の温度を検知して信号（温度情報）を出力する。回転駆動・温度制御部４１は、温度検知素子３４からの出力信号を取り込み、その出力信号に基づいてヒータ３０が所定の温調温度（目標温度）を維持するように通電発熱抵抗層３０ｂへの通電を制御する。またコの字板金３１の裏面には温度ヒューズなどの安全素子４３（図２参照）が設けられている。この安全素子４３は、ヒータ３０の異常昇温時にヒータ３０への通電をカットすることによってヒータ３０の異常昇温を防止する。
【００４５】
定着ローラ２０及び加圧ローラ２４の回転が安定し、かつヒータ３０の温度が所定の温調温度に維持された状態で、未定着トナー像Ｔを担持する記録材Ｐがニップ部Ｎに導入される。その記録材Ｐはニップ部Ｎで定着ローラ２０表面と加圧ローラ２４表面とにより挟持搬送される。その搬送過程において記録材Ｐにはヒータ３０により加熱されている定着ローラ２０表面の熱とニップ部Ｎの圧力が加えられ、その熱と圧力によってトナー像Ｔは記録材Ｐの面上に加熱定着される。
【００４６】
（３）比較実験例
本実施例１の定着装置１５と下記の比較例の加熱定着装置５０について、定着ローラ２０の立ち上げ速度の比較試験を行った。
【００４７】
図５は比較例の加熱定着装置５０の横断側面模式図である。
【００４８】
比較例の加熱定着装置（以下、定着装置と記す）５０において、本実施例１の定着装置１５の部材と同じ部材及び同じ部分には同一の符号を付す。
【００４９】
比較例の定着装置５０の外部加熱装置２９は、コの字板金（熱伝達部材）を有していない点、ヒータ３０の基板３０ａの幅が広く、かつ基板３０ａの厚みよりも厚い点を除いて、本実施例１の定着装置１５の外部加熱装置２９と同じ構成としてある。従って比較例の定着装置５０の外部加熱装置２９は、ヒータ３１を断熱ステイホルダ３２及び金属ステイ３３によってバックアップする構成となっている。
【００５０】
本実施例１の定着装置１５ではヒータ３０の基板３０ａの幅は５．０ｍｍであったが、比較例の定着装置５０ではヒータ３０の基板３０ａの幅を９．０ｍｍとした。これは、本実施例１の定着装置１５における基板３０ａの幅とコの字板金３１の幅を合わせた合計幅と、比較例の定着装置５０における基板３０ａの幅を同じにするためである。また本実施例の定着装置１５では基板３０ａの厚みは１ｍｍであったが、比較の定着装置５０では基板３０ａの厚みを１．７ｍｍとした。これは、本実施例１の定着装置１５におけるヒータ３０の熱容量とコの字板金３１の熱容量を合わせた合計熱容量と、比較例の定着装置５０におけるヒータ３０単体での熱容量とを同じにするためである。比較例の定着装置５０において基板３０ａの厚みを１．７ｍｍとした根拠を説明する。基板３０ａの材料に用いられるアルミナの比重は３．８９×１０−６ｋｇ／ｍｍ３で、比熱は７７９Ｊ／ｋｇ・Ｋである。また、コの字板金３１の材料に用いられるアルミニウムの比重は２．７０×１０−６ｋｇ／ｍｍ３で、比熱は８９６Ｊ／ｋｇ・Ｋである。これらの値と体積をもちいて計算を行い、熱容量を合わせた結果、１．７ｍｍという厚みが算出される。
【００５１】
上述の本実施例１の定着装置１５と比較例の定着装置５０において、定着ローラ２０の立ち上げ速度の比較試験を行った。
【００５２】
ヒータ３０には６００Ｗの電力を投入し、定着ローラ２０及び加圧ローラ２４の回転速度を１１５ｍｍ／ｓｅｃとした。定着ローラ２０の表面温度は非接触温度センサ−（型番：ＩＴ５５０Ｓ、堀場製作所製）にてモニターした。また、比較例の定着装置５０のヒータ３０の裏面に配置した温度検知素子３４が２００℃に達すると、温度検知素子３４からの温度情報により、そのままの温度で温調するように回転駆動・温調制御部４１の温調制御回路を組み立てた。モニターしたのは、定着ローラ２０の表面が１５０℃に到達する時間と、温度検知素子３４が２００℃を検知するまでの時間、及び、ヒータ３０が２００℃に温調されているときの定着ローラ２０の表面温度である。これらを表１にまとめる。
【００５３】
【表１】
2010091665.tif 000003
【００５４】
定着ローラ２０表面が１５０℃に到達する時間は、本実施例１の定着装置１５では４．１秒、比較例の定着装置５０では４．３秒であった。この段階では、本実施例１の定着装置１５及び比較例の定着装置５０の何れもまだ温調が開始されておらず、ヒータ３０はフル通電の状態で発熱している。フル通電状態において、定着ローラ２０表面の昇温能力に差が見られる。従って本実施例１の定着装置１５の方が比較例の定着装置５０よりもより速く定着ローラ２０表面を暖めることができる。
【００５５】
温度検知素子３４が２００℃を検知する時間は、本実施例１の定着装置１５では４．８秒であり、比較例の定着装置５０では４．３秒であった。本実施例の定着装置１５の方が比較例の定着装置５０よりも温度検知素子が２００℃を検知するのに要する時間が長いという結果になった。本実施例１の定着装置１５では温度検知素子３４はコの字板金３１に接触された状態となっている。その温度検知素子３４はヒータ３０からの熱をコの字板金３１を介して受け取り、温度検知を行っている。コの字板金３１の材料であるアルミニウムは非常に熱伝導率が高いため、ヒータ３０の定着ローラ２０表面と接触する保護摺動層３０ｆ表面と反対側の基板３０ａの裏面からの熱は、コの字板金３１に伝達されると、非常に早い速度でコの字板金３１内を移動する。コの字板金３１は、コの字板金３１の凹溝３1ｄによりヒータ３０の保護摺動層３０ｆ表面を除いてヒータ３０を覆う形態に形成されている。そしてコの字板金３１の短手方向において凹溝３1ｄの外側にある表面１３ａが定着ローラ２０表面と接触している。即ち、コの字板金３１に伝わった熱の中には、温度検知素子３４にも伝達されるものの、コの字板金３１内を温度検知素子３４方面には伝達されず、定着ローラ２０表面に伝達されるものも多いのである。このことにより、定着ローラ２０表面の昇温速度が速くなるとともに、温度検知素子３４が２００℃を検知する時間（以下、検知時間と記す）も遅くなることになるのである。しかし、この検知時間が遅くなるということは決して悪いことではなく、その分、温調されないフル通電の時間が長くなるため、より高い温度まで定着ローラ２０表面を高めることができるようになるのである。即ち、コの字板金３１において温度検知素子３４が配置される部分の温度と、定着ローラ２０表面の温度の差を小さくすることができる、ということができる。
【００５６】
温調が始まった後の定着ローラ２０表面の温度は、本実施例１ではおおよそ１８０℃で推移し、比較例ではおおよそ１７０℃で推移した。上述のとおり、本実施例１の定着装置１５ではヒータ３０は保護摺動層３０ｆ表面を除いてアルミニウムのような熱伝導率の高いコの字板金３１により覆われている。そのため、その熱伝導率の高いコの字板金３１によってヒータ３０の定着ローラ２０表面と接触していない部分から発せられる熱を、定着ローラ２０表面に伝達することで、定着ローラ２０表面を高い温度のまま維持することが可能となるのである。一方、比較例の定着装置５０のようなヒータ３０単体の場合では、アルミニウムほどの熱伝導率がない。そのため、比較例の定着装置５０は、定着ローラ２０表面への加熱は基本的にヒータ３０が定着ローラ２０表面と接触している部分からの熱供給のみとなり、よって定着ローラ２０表面の加熱が本実施例１の定着装置１５と比較して十分に行えないのである。
【００５７】
即ち、本実施例１の定着装置１５によれば、ヒータ３０と、このヒータ３０の基板３０ａと接触し基板３０ａの材料よりも高い熱伝導率を有する材料からなるコの字板金３１の両方が定着ローラ２０表面と接触して加熱領域Ｈａを形成している。これにより定着ローラ２０表面には、加熱領域Ｈａにおいてヒータ３０から直接熱が伝達されるとともにヒータ３０の基板３０ａから熱を伝達されたコの字板金３１からも直接熱が伝達される。これによって定着ローラ２０表面はヒータ３０及びコの字板金３１から熱を受け取ることになり、ウォームアップタイムの短縮を図れる。また、ヒータ３０の熱は定着ローラ２０表面とコの字板金３１に伝達され定着ローラ２０表面の加熱に用いられる。そのためヒータ３０の温度を定着ローラ２０表面に比べて十分に高い温度に維持する必要がなく、これによりヒータ３０温度を低減できるようになる。従って、本実施例１の定着装置１５によれば、ウォームアップタイムの短縮とヒータ３０温度の低減を両立でき、外部加熱装置２９のヒータ３０からの熱をより効率的に定着ローラ２０表面に伝達できるようになる。
【００５８】
[実施例２]
定着装置の他の例を説明する。
【００５９】
本実施例２に示す定着装置は、加熱部材の熱伝達部材としてヒータを係合可能にＬの字形状に形成されているアルミニウム板金（以下、Ｌ字板金と記す）を用いた点を除いて、実施例１の定着装置１５と同じ構成としてある。
【００６０】
本実施例２では、実施例１の定着装置１５と同じ部材及び部分には同一の符号を付して再度の説明を省略する。実施例３、実施例４についても同様とする。
【００６１】
図６は加熱部材２８の長手方向中央部を省略した説明図であって、ヒータ３０とＬ字板金３６との接触形態を表わす説明図である。図７は加熱部材２８のヒータ３０及びＬ字板金３６と定着ローラ２０表面との加熱領域Ｈａを表わす説明図である。
【００６２】
Ｌ字板金３６は長手方向に細長い部材である。このＬ字板金３６は、ヒータ３０の基板３０ａの厚みよりも厚みのある板状の部材の短手方向において定着ローラ２０表面と対向する面（以下、表面と記す）３６ａの右半分の領域に切除部３６ｄを設けたものである。そしてその切除部３６ｄにヒータ３０の基板３０ａを嵌合させている。
【００６３】
Ｌ字板金３６において、長さＬと幅Ｗと厚みＨは、それぞれ、実施例１のコの字板金３１と長さＬと幅Ｗと厚みＨと同じである。切除部３６ｄの幅Ｗｄはヒータ３０の基板３０ａの幅と略同じ５ｍｍである。切除部３６ｄの深さＤはヒータ３０の基板３０ａの厚みと略同じ１ｍｍである。そして切除部３６ｄを区画する天井面３６ｂ１が基板３０ａの裏面３０ａ１と、切除部３６ｄを区画する内側面３６ｂ２が対応する基板３０ａの側面３０ａ２と、それぞれ、面接触している。
【００６４】
本実施例２の定着装置１５は、実施例１の定着装置１５と同様、断熱ステイホルダ３２上に配された金属ステイ３３の長手方向両端部が加圧ばねなどの加圧手段（不図示）によって定着ローラ２０の軸線に向け総圧９８Ｎで加圧されている。これにより断熱ステイホルダ３２に保持されているヒータ３０の保護摺動層３０ｆの表面とＬ字板金３６の表面３６ａがそれぞれ定着ローラ２０表面と接触し定着ローラ２０の弾性層２２を弾性変形させている（図７）。従って外部加熱装置２９は、ヒータ３０とこのヒータ３０を保持するＬ字板金３６を断熱ステイホルダ３２及び金属ステイ３３によってバックアップする構成となっている。これによって、定着ローラ２０表面とその定着ローラ２０表面と面接触しているヒータ３０の保護摺動層３０ｆ表面及びＬ字板金３６の表面３６ａとの間に幅およそ７ｍｍの加熱領域Ｈａを形成している。従ってＬ字板金３６は、Ｌ字板金３６の表面３６ａが定着ローラ２０の回転方向においてヒータ３０の上流側で定着ローラ２０表面と接触している。つまりＬ字板金３６は、ヒータ３０の定着ローラ２０表面と接触している表面（保護摺動層３０ｆ）以外の面の少なくとも１つの面（表面３６ａ）が定着ローラ２０表面と接触している。
【００６５】
本実施例２の定着装置１５について、実施例１と同様、定着ローラ２０の立ち上げテストを行ったところ、実施例１の定着装置１５よりも良好な結果を示した。即ち、定着ローラ２０表面が１５０℃に達する時間は３．９秒であり、温度検知素子３４が２００℃を検知するのに要した時間は５．０秒であった。また、ヒータ３０が２００℃に温調されたとき、定着ローラ２０表面の温度は平均して１８５℃で推移した。
【００６６】
本実施例２の定着装置１５のように、加熱領域Ｈａにおいてヒータ３０を定着ローラ２０の回転方向下流側に配置することによって効率よく定着ローラ２０表面を加熱することができるようになる。これは、加熱領域Ｈａ内において定着ローラ２０表面と接触するＬ字板金３６の表面３６ａ及びヒータ３０の保護摺動層３０ｆ表面に、効率よく定着ローラ２０表面を加熱できるような温度勾配を形成することができるようになるからである。
【００６７】
定着ローラ２０表面と接触するＬ字板金３６の表面３６ａ及びヒータ３０の保護摺動層３０ｆ表面の温度のうち、Ｌ字板金３６の表面３６ａの温度よりもヒータ３０の保護摺動層３０ｆ表面の温度の方が高い。これはヒータ３０はそれ自身が発熱しているためである。従って、定着ローラ２０表面は、定着ローラ２０の回転とともに加熱領域Ｈａ内で、まず比較的温度の低いＬ字板金３６の表面３６ａと接触し、その後に比較的温度の高いヒータ３０の保護摺動層３０ｆ表面と接触することになる。よって、定着ローラ２０表面には、加熱領域Ｈａ内でＬ字板金３６の表面３６ａから熱が伝達された後に、ヒータ３０の保護摺動層３０ｆ表面から熱が伝達され、定着ローラ２０表面の温度が高まっていく。このときの熱伝達の速度は、Ｌ字板金３６とヒータ３０との温度差によって決まる。この温度差の適切な値は特に限定されないが、加熱領域Ｈａ全域に渡り、ある程度の温度差を保つことで、効率よく定着ローラ２０表面を加熱することができる。
【００６８】
本実施例２の定着装置１５において、定着ローラ２０表面が加熱領域Ｈａに突入した直後は記録材Ｐや未定着トナー像Ｔに熱を伝達した後であるため、定着ローラ２０表面の温度は低い状態になっている。このときには、ヒータ３０の温度もある程度低くても、定着ローラ２０表面に熱を伝えることができる。加熱領域Ｈａ内を定着ローラ２０表面が移動するに従い、Ｌ字板金３６の温度が高まっていくため、定着ローラ２０表面への熱伝達の速度を遅めないためには、ヒータ３０の温度が高くなっていく必要がある。
【００６９】
本実施例２の定着装置１５は、加熱領域Ｈａにおいて定着ローラ２０の回転方向上流側部分では比較的温度の低いＬ字板金３６で熱を定着ローラ２０表面に伝達する。そして定着ローラ２０の回転方向下流側部分では比較的温度の高いヒータ３０で熱を定着ローラ２０表面に伝達する。これにより、加熱領域Ｈａの定着ローラ２０の回転方向上流側から回転方向下流側にかけて温度が高くなっていく定着ローラ２０表面に対し、ヒータ３０との温度差を大きく保つことができるようになる。これによって、加熱領域Ｈａ全域に渡って、良好な熱伝達を行うことができるようになるのである。
【００７０】
従って、本実施例２の定着装置１５も、定着ローラ２０表面には、加熱領域Ｈａにおいてヒータ３０から直接熱が伝達されるとともにヒータ３０の基板３０ａから熱を伝達されたＬ字板金３６からも直接熱が伝達される。よって実施例１の定着装置１５と同様、ウォームアップタイムの短縮とヒータ３０温度の低減を両立でき、外部加熱装置２９のヒータ３０からの熱をより効率的に定着ローラ２０表面に伝達できるようになる。
【００７１】
[実施例３]
定着装置の他の例を説明する。
【００７２】
本実施例３に示す定着装置１５は、加熱部材２８の熱伝達部材としてヒータを係合可能にＬの字形状に曲げ加工を施したアルミニウム板金（以下、Ｌ字曲げ板金と記す）３７を用いた点を除いて、実施例１の定着装置１５と同じ構成としてある。
【００７３】
図８は加熱部材２８の長手方向中央部を省略した説明図であって、ヒータ３０とＬ字曲げ板金３７との接触形態を表わす説明図である。図９は加熱部材２８のヒータ３０及びＬ字曲げ板金３７と定着ローラ２０表面との加熱領域Ｈａを表わす説明図である。
【００７４】
Ｌ字曲げ板金３７は長手方向に細長い部材である。このＬ字曲げ板金３７は、ヒータ３０の基板３０ａの厚みと同じ厚みの板状の部材の短手方向において定着ローラ２０表面と対向する面（以下、表面と記す）３６ａの右半分の領域に左半分の領域と平行になるように曲げ加工を施したものである。曲げ加工を施した部分３７ｃでは、右半分の領域と左半分の領域間のエッジ部分に曲げ加工によるＲ形状が生じ、傾きなども生じるため、実施例２のＬ字板金３６とは異なり、そのエッジ部分にヒータ３０の基板３０ａの側面３０ａ２が接触することはない。
【００７５】
Ｌ字曲げ板金３７において、長さＬと幅Ｗは、それぞれ、実施例１のコの字板金３１と長さＬと幅Ｗと同じである。Ｌ字曲げ板金３７の厚みＨはヒータ３０の基板３０ａの厚みと略同じ１ｍｍである。そして右半分の領域における定着ローラ２０側の表面３７ａから左半分の領域における定着ローラ２０側の表面３７ｂ１までの段差（高さ）Ｄｈはヒータ３０の基板３０ａの厚みと略同じ１ｍｍである。右半分の領域の幅Ｗｄはヒータ３０の基板３０ａの幅と略同じ５ｍｍである。左半分の領域の幅Ｗｅは３．５ｍｍである。曲げ加工を施した部分３７ｃの幅Ｗｆは０．５ｍｍである。そして左半分の領域の表面３７ｂ１が基板３０ａの裏面３０ａ１と面接触している。
【００７６】
本実施例３の定着装置１５は、実施例１の定着装置１５と同様、断熱ステイホルダ３２上に配された金属ステイ３３の長手方向両端部が加圧ばねなどの加圧手段（不図示）によって定着ローラ２０の軸線に向け総圧９８Ｎで加圧されている。これにより断熱ステイホルダ３２に保持されているヒータ３０の保護摺動層３０ｆの表面とＬ字曲げ板金３７の右半分の領域の表面３７ａがそれぞれ定着ローラ２０表面と接触し定着ローラ２０の弾性層２２を弾性変形させている（図９）。従って外部加熱装置２９は、ヒータ３０とこのヒータ３０を保持するＬ字曲げ板金３７を断熱ステイホルダ３２及び金属ステイ３３によってバックアップする構成となっている。これによって、定着ローラ２０表面とその定着ローラ２０表面と面接触しているヒータ３０の保護摺動層３０ｆ表面及びＬ字曲げ板金３７の表面３６ａとの間に幅およそ７ｍｍの加熱領域Ｈａを形成している。従ってＬ字曲げ板金３７は、Ｌ字曲げ板金３７の表面３７ａが定着ローラ２０の回転方向においてヒータ３０の上流側で定着ローラ２０表面と接触している。つまりＬ字板金３６は、ヒータ３０の定着ローラ２０表面と接触している表面（保護摺動層３０ｆ）以外の面の少なくとも１つの面（表面３７ａ）が定着ローラ２０表面と接触している。
【００７７】
このように、一枚の板状の部材に曲げ加工を施したＬ字曲げ板金３７において、ヒータ３０の定着ローラ２０表面と接触する面以外の表面３７ａにより定着ローラ２０表面に熱を伝達することが可能となる。
【００７８】
本実施例３の定着装置１５について、実施例１と同様、定着ローラ２０の立ち上げテストを行ったところ、実施例２の定着装置１５と同じ結果が得られた。即ち、定着ローラ２０表面が１５０℃に達する時間は３．９秒であり、温度検知素子３４が２００℃を検知するのに要した時間は５．０秒であった。また、ヒータ３０が２００℃に温調されたとき、定着ローラ２０表面の温度は平均して１８５℃で推移した。
【００７９】
本実施例３のようなＬ字曲げ板金３７を熱伝達部材として用いることにより、熱伝達部材の製造コストを下げることが可能となる。熱伝達部材として実施例１に示したコの字板金３１又は実施例２に示したＬ字板金３６を用いる場合、一枚の板状のアルミニウム板金に切削加工を施す必要があることから、その分だけ熱伝達部材に製造コストがかかってしまう。本実施例３に示したＬ字曲げ板金３７は一枚の板状のアルミニウム板金に曲げ加工を施すだけであり、切削加工を施す必要のある熱伝達部材に比べ製造コストを抑えることができる。
【００８０】
また、実施例１で示したコの字板金３１は、ヒータ３０の裏面の他に側面３０ａ２，３０ａ３とも接触して熱を受け取るように構成されている。実施例２で示したＬ字板金３６は、ヒータ３０の裏面の他に側面３０ａ２とも接触して熱を受け取るように構成されている。このようなコの字板金３１及びＬ字板金３６を熱伝達部材として用いる場合、その熱伝達部材とヒータ３０との部品寸法が合う必要があり、公差を持つことができない、もしくは厳しい部品公差が求められる。本実施例３に示したＬ字曲げ板金３７のようにヒータ３０の裏面が接触し側面３０ａ２が接触しないように構成すれば、そのＬ字曲げ板金３７とヒータ３０との部品寸法の公差を厳しくする必要がなく、製造コストへ反映することができるようになる。従って、安価な部材で定着装置１５を構成することが可能となるのである。
【００８１】
また、本実施例３の定着装置１５について定着ローラ２０の立ち上げテストを行ったときの結果は、実施例２の定着装置１５の結果とほぼ一致している。
これによりヒータ３０の基板３０ａからのＬ字曲げ板金３７への熱伝達は、ヒータ３０の裏面から主に行われていることが解かる。つまりＬ字曲げ板金３７は、ヒータ３０の裏面の面積よりも狭い面積の側面３０ａ２，３０ａ３と接触していなくてもヒータ３０の基板３０ａから充分に熱伝達が行われることがわかった。
【００８２】
従って、本実施例３の定着装置１５も、定着ローラ２０表面には、加熱領域Ｈａにおいてヒータ３０から直接熱が伝達されるとともにヒータ３０の基板３０ａから熱を伝達されたＬ字曲げ板金３７からも直接熱が伝達される。よって実施例１の定着装置１５と同様、ウォームアップタイムの短縮とヒータ３０温度の低減を両立でき、外部加熱装置２９のヒータ３０からの熱をより効率的に定着ローラ２０表面に伝達できるようになる。
【００８３】
[実施例４]
定着装置の他の例を説明する。
【００８４】
本実施例４に示す定着装置は、加熱部材２８と定着ローラ２０表面との間に熱伝導性部材として耐熱性を有するシート状の樹脂部材３８を介在させた点を除いて、実施例１の定着装置１５と同じ構成としてある。
【００８５】
図１０は加熱部材２８と、定着ローラ２０表面と、加熱部材２８と定着ローラ２０表面との間に介在させた樹脂部材３８を表わす説明図である。
【００８６】
樹脂部材３８は、加熱部材２８のヒータ３０及びコの字板金３１と定着ローラ２０表面との摺動性を向上させる目的で、加熱部材２８のヒータ３０及びコの字板金３１と定着ローラ２０表面との間に設けられる。従って加熱部材２８は、ヒータ３０の保護摺動層３０ｆ表面とコの字板金３１の表面３１ａの両方が樹脂部材３８の裏面と接触し樹脂部材３８を介して定着ローラ２０表面を加熱するための加熱領域Ｈａを形成している。
【００８７】
樹脂部材３８は、基層として例えばポリイミドなどの耐熱性を有する樹脂シートを有し、その樹脂シートの定着ローラ２０表面と対向するシート表面上にはＰＦＡなどの摺動性や離型性に優れた材料により形成された摺動層（不図示）を有する。つまり、樹脂部材３８の定着ローラ２０表面と接触する面には、定着ローラ２０表面との摺動性を確保するための処理が施されている。定着ローラ２０表面と対向するシート表面上に設けられる材料はＰＦＡに限定されることはなく、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等であってもよい。
【００８８】
樹脂シートの材料はポリイミドに限られず他の樹脂材料、例えば、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ、等を使用しても良い。定着ローラ２０表面と対向するシート表面上に設けられる材料はＰＦＡに限定されることはなく、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等であってもよい。また、樹脂シートに代えて、アルミニウムやステンレス、リン青銅等の金属材料で形成された金属シートを使用しても良い。
【００８９】
この樹脂部材３８は、定着ローラ２０の長さよりも長く形成され装置フレームに固定した状態に保持されている。樹脂部材３８は、加熱部材２８及び定着ローラ２０に対し移動可能であってもよい。その場合、樹脂部材３８を巻き取り可能に長尺に形成する。そしてその樹脂部材３８の一端部を装置フレームに回転自在に保持させた巻き取りローラ（不図示）に結合するとともに他端部を装置フレームに回転自在に保持させたテンションローラ（不図示）に結合する。そして所定のタイミングで巻き取りローラを回転させ樹脂部材３８を巻き取り定着ローラ２０表面に付着したオフセットトナーを定着ローラ２０表面から除去することによって、定着ローラ２０表面のクリーニングを行うようにすることができる。
【００９０】
上述のように加熱部材２８と定着ローラ２０表面との間に熱伝導性部材として耐熱性を有するシート状の樹脂部材３８を介在させる構成は、実施例２又は実施例３の定着装置１５にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】実施例１の加熱定着装置の横断側面模式図
【図２】ヒータの一例の説明図
【図３】実施例１の加熱定着装置における加熱部材の長手方向中央部を省略した説明図であって、ヒータとコの字板金との接触形態を表わす説明図
【図４】実施例１の加熱定着装置における加熱部材のヒータ及びコの字板金と定着ローラ表面との加熱領域を表わす説明図
【図５】比較例の加熱定着装置の横断側面模式図
【図６】実施例２の加熱定着装置における加熱部材の長手方向中央部を省略した説明図であって、ヒータとＬ字板金との接触形態を表わす説明図
【図７】実施例２の加熱定着装置における加熱部材のヒータ及びＬ字板金と定着ローラ表面との加熱領域を表わす説明図
【図８】実施例３の加熱定着装置における加熱部材の長手方向中央部を省略した説明図であって、ヒータとＬ字曲げ板金との接触形態を表わす説明図
【図９】実施例３の加熱定着装置における加熱部材のヒータ及びＬ字曲げ板金と定着ローラ表面との加熱領域を表わす説明図
【図１０】実施例４の加熱定着装置における加熱部材と、定着ローラ表面と、加熱部材と定着ローラ表面との間に介在させた樹脂部材を表わす説明図
【図１１】画像形成装置の一例の構成模式図
【符号の説明】
【００９２】
２０・・・定着ローラ、２８・・・加熱部材、３０・・・ヒータ、３１・・・コの字板金、３６・・・Ｌ字板金、３７・・・Ｌ字曲げ板金、３８・・・樹脂部材、Ｈａ・・・加熱領域
【図１１】
2010091665.tif 000004
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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