(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のフィルムと、
前記フィルムの内面に接触しているヒータと、
前記フィルムを前記ヒータと共に挟持してニップ部を形成するローラと、
前記フィルムの長手方向の端面に対向する対向面を有し、前記フィルムの長手方向への移動を規制する規制部材と、
を有し、前記ニップ部で画像を担持した記録材を搬送しつつ加熱する画像加熱装置において、
前記フィルムを前記フィルムの長手方向から見た場合に、前記フィルムの前記ニップ部の入口近傍の領域である第１の領域の曲率半径と、前記フィルムの前記ニップ部の出口近傍の領域である第２の領域の曲率半径と、がいずれも、前記フィルムの回転方向に関し前記フィルムの前記ニップ部から最も離れた領域である第３の領域の曲率半径よりも小さくなるように、前記フィルムは前記ニップ部のみで挟持され、
前記フィルムの長手方向において、前記フィルムの前記第３の領域に対向する前記対向面の領域は、前記フィルムの前記第１の領域に対向する前記対向面の領域と、前記フィルムの前記第２の領域に対向する前記対向面の領域と、のいずれよりも前記フィルムの前記端面から離れており、
前記フィルムの前記第１の領域の曲率半径と、前記フィルムの前記第２の領域の曲率半径と、が等しいことを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記フィルムは、基層と、前記基層の外側に形成された離型層と、を有し、弾性層を有していないことを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
【請求項３】
前記基層は耐熱性樹脂からなることを特徴とする請求項２に記載の画像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の複写機・レーザービームプリンタ等の画像形成装置に用いられる画像加熱装置に関するものである。画像加熱装置としては、記録材に形成された未定着画像を定着する定着装置や、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢度を向上させる光沢処理加熱装置等が挙げられる。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式で用いられるトナーの画像加熱装置には、従来から熱ローラ方式、フィルム加熱方式などが知られている。フィルム加熱方式の画像加熱装置は、熱ローラ方式の画像加熱装置の熱ローラに比べ、熱容量の小さいフィルムを定着部材として用いているため定着部材を所定温度に立ち上げるまでの時間を短縮することができる。また立ち上がり時間が短いため、スタンバイ時に定着部材を暖めておく必要がなく消費電力を極力低く抑えることが可能である。
【０００３】
フィルム加熱方式の画像加熱装置における定着フィルム材料としては、ＳＵＳやニッケルなどの金属材料を用いる場合や、ポリイミドなどの耐熱樹脂材料を用いる場合がある。金属材料は樹脂材料に比べると強度があるため薄肉化でき、また熱伝導率も高いため、高速化や高寿命に対応できる。一方、樹脂材料は、金属に比べると比重が小さいため熱容量が小さく温まりやすい利点がある。また樹脂材料は塗工成型により薄肉のフィルムを成型できるため安価に成型できる特徴がある。
【０００４】
フィルム加熱方式で定着フィルムを用いる場合においては、定着フィルムの回動軸方向である長手方向への片寄りが発生する場合があり、この片寄りを精度良くコントロールすることは非常に難しい。そこで、定着フィルムをルーズに懸回し、定着フィルムの片寄り力を低減し、定着フィルムの側端部を規制部材（「フランジ」とも称する）の規制面で受け止めて、片寄りの規制を行なうことが提案されている（特許文献１）。
【０００５】
しかし、上記のように定着フィルムの側端部をフランジで規制する場合、定着フィルムの片寄り力が大きくなると、定着フィルム端部に折れ、あるいは亀裂を生じる現象（以下、「フィルム端部破損」と称する）が発生することがある。その結果として、画像加熱装置における定着画像の劣化、定着フィルムの走行不良や耐久寿命の短命化の可能性があった。そこで、定着フィルムの膜厚の厚肉化や、フィルム材料に添加物を混ぜてフィルムの強度を上げることで、フィルム端部破損の防止を行なっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０４−０４４０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来のフィルム加熱方式の画像加熱装置において、画像形成装置の不調、加熱装置の記録材搬送不良、ユーザーによる緊急停止や停電などにより画像加熱装置内に記録材が残ってしまう場合（以下、「ジャム」と称する）がある。ジャムが発生した場合、画像加熱装置内に残ってしまった記録材の除去（以下、「ジャム処理」と称する）を行なう必要があるが、このジャム処理の際に「フィルム端部破損」が発生することがあった。
【０００８】
ユーザーが画像加熱装置から記録材のジャム処理を行なう際に、記録材を搬送方向から角度のついた斜め方向に引き抜いた場合、定着フィルムに通常の回転時の片寄り力よりも大きい片寄り力が発生することがある。このようなジャム処理により大きな片寄り力が発生した場合、定着フィルム端部がフランジの規制面に強く当たりフィルム端部破損が発生することがあった。フィルム端部破損が発生しないようにフィルムの膜厚を更に厚くすると、ヒータの熱が記録材に伝わり難くなり、記録材へのトナーの定着性が落ちて定着不良が発生する場合があった。
【０００９】
本発明の目的は、ジャム処理時に通常のプリント時より大きい片寄り力が発生した場合においても、可撓性を有する円筒状の回転体の端部の破損を抑制できる画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】
【００１０】
上記課題を解決するための好適な実施形態の一つは、筒状のフィルムと、前記フィルムの内面に接触しているヒータと、前記フィルムを前記ヒータと共に挟持してニップ部を形成するローラと、前記フィルムの長手方向の端面に対向する対向面を有し、前記フィルムの長手方向への移動を規制する規制部材と、を有し、前記ニップ部で画像を担持した記録材を搬送しつつ加熱する画像加熱装置において、前記フィルムを前記フィルムの長手方向から見た場合に、前記フィルムの前記ニップ部の入口近傍の領域である第１の領域の曲率半径と、前記フィルムの前記ニップ部の出口近傍の領域である第２の領域の曲率半径と、がいずれも、前記フィルムの回転方向に関し前記フィルムの前記ニップ部から最も離れた領域である第３の領域の曲率半径よりも小さくなるように、前記フィルムは前記ニップ部のみで挟持され、前記フィルムの長手方向において、前記フィルムの前記第３の領域に対向する前記対向面の領域は、前記フィルムの前記第１の領域に対向する前記対向面の領域と、前記フィルムの前記第２の領域に対向する前記対向面の領域と、のいずれよりも前記フィルムの前記端面から離れており、前記フィルムの前記第１の領域の曲率半径と、前記フィルムの前記第２の領域の曲率半径と、が等しいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ジャム処理時に通常のプリント時より大きい片寄り力が発生した場合においても、可撓性を有する円筒状の回転体の端部の破損を抑制できる画像加熱装置を提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態に係る画像加熱装置における定着フランジ部の拡大図である。
【図２】第１の実施形態に係る画像加熱装置の概略断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る画像加熱装置の定着フィルムの回転軌道を示す図である。
【図４】（ａ）は通常回転時に定着フィルムに片寄り力が発生していない時の記録材搬送方向上流部から見た図、（ｂ）は片寄り力が発生しフィルム端面の上流側が規制部材に接触する場合の図、（ｃ）は更に片寄り力が発生しフィルム端面の下流側も規制部材に接触するように片寄り力を受ける場合の図である。
【図５】（ａ）乃至（ｃ）は、通常回転時に定着フィルムに片寄り力が発生した時の加熱装置上方部から見た図である。ジャム処理時に定着フィルムに片寄り力が発生した時の説明図。
【図６】ジャム処理時に定着フィルムに片寄り力が発生した時の説明図である。
【図７】（ａ）乃至（ｃ）は、夫々第１の実施形態の変形例を示す図である。
【図８】第２の実施形態における定着フランジ部の拡大図である。
【図９】第２の実施形態におけるその他の定着フランジ形状を示す図である。
【図１０】参考例として、定着フィルム１１２の内周中心に定着フィルム１１２から離間したハロゲンヒータを備える場合の装置構成の概略断面図である。
【図１１】本実施形態に係る画像加熱装置を搭載した画像形成装置の全体概略断面図である。
【図１２】は、従来の定着フランジ部の拡大図である。
【図１３】（ａ）乃至（ｃ）は、断面二次モーメント計算の参考図である。
【図１４】（ａ）は従来の定着フランジにおいてフィルム端部が内側に入り込んだ状態の図、（ｂ）はフィルム端部が外側にめくれた状態の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
《第１の実施形態》
本発明の第１の実施形態を以下に説明する。本実施形態のフィルム加熱方式の画像加熱装置は、定着フィルム端面において曲率半径が比較的小さい部分で定着フィルムの長手方向の片寄りを規制する構成であるため、定着フィルムの端部が座屈し難く、フィルム端部破損が発生し難いことを特徴としている。まず、本実施形態における画像加熱装置を搭載する画像形成装置の本体構成を説明し、次いで、本実施形態に係わる画像加熱装置について詳しく説明する。
【００１４】
（画像形成装置）
本実施形態において、記録材上に未定着トナー像を形成する方法及び画像形成装置の一例を図１１に示す概略図を用いて説明する。本実施形態における画像形成装置５０は、記録材搬送ベルト９上に担持した記録材Ｐ上に、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの４色のトナー像を順次転写することで、一つの画像を形成する方式である。像担持体である感光ドラム１の周面には、回転方向（矢印Ｒ１方向）に沿って順に、帯電器２、レーザ光を感光ドラム１に照射する露光装置３、現像器５、記録材搬送ベルト９を介して転写ローラ１０、及び感光ドラムクリーナー１６が配置されている。
【００１５】
まず、感光ドラム１は、その表面が帯電器２によってマイナス極性に帯電される。次に帯電された感光ドラム１は、露光手段３の露光Ｌにより、その表面上に静電潜像が形成（露光された部分は表面電位が上がる）される。本実施形態のトナーは各色共にマイナス極性に帯電されており、まず１色目のイエロートナーが入った現像器５によって、感光ドラム１上の静電潜像部にのみマイナストナーが付着し、感光ドラム１上にイエローのトナー像が形成される。
【００１６】
一方、記録材搬送ベルト９は、二つの支持軸（駆動ローラ１２、テンションローラ１４）に支持され、図中矢印Ｒ４方向に回転する駆動ローラ１２によって、矢印Ｒ３方向に回転する。記録材Ｐは、給紙ローラ４によって給紙されると、プラス極性のバイアスが印加された吸着ローラ６によって帯電され、記録材搬送ベルト９上に静電吸着し搬送される。記録材Ｐが転写ニップＮ１に搬送されると、記録材搬送ベルト９に従動回転する転写ローラ１０に、不図示の電源からトナーの極性とは逆の極性であるプラス極性の転写バイアスが印加される。
【００１７】
そして、感光ドラム１上のイエロートナー像は、転写ニップ部Ｎ１において記録材Ｐ上に転写される。転写後の感光ドラム１は、弾性体ブレードを有する感光ドラムクリーナー１６によって表面の転写残トナーが除去される。
【００１８】
以上の帯電、露光、現像、転写、クリーニングの一連の画像形成プロセスを、２色目マゼンタＭ３０、３色目シアンＣ３０、４色目ブラックＫ３０の各現像カートリッジについても順次行い、記録材搬送ベルト９上の記録材Ｐに４色のトナー像を形成する。４色のトナー像を担持した記録材Ｐは、画像加熱装置１００に搬送され、表面のトナー像の加熱定着が行なわれる。
【００１９】
（画像加熱装置）  
次いで、本実施形態の画像加熱装置１００について以下に説明する。本実施形態の画像加熱装置１００は、上述のように立ち上げ時間の短縮や低消費電力化を目的としたフィルム加熱方式の画像加熱装置である。図２は本実施形態における画像加熱装置１００の断面図である。定着フィルム１１２（回転体）は可撓性を有する回動可能な無端ベルトであり、その内周部には加熱ヒータ１１３（加熱部材）が設けられている。この加熱ヒータ１１３は定着フィルム１１２の内面に接触し、定着フィルム１１２を内側から加熱する。定着フィルム１１２を挟むように、加熱ヒータ１１３に対向して加圧ローラ１１０（加圧部材）が定着ニップＮを形成している。
【００２０】
加圧ローラ１１０は駆動源によって駆動され、定着フィルム１１２は定着ニップＮで加圧ローラ１１０から動力をもらい従動回転する。加熱ヒータ１１３の熱は定着フィルム１１２の内面から表面に伝わり、定着ニップＮで加圧ローラ１１０表面も加熱される。未定着トナー像Ｔが転写された記録材Ｐが、不図示の搬送手段により、図中矢印Ａ１方向からニップ部Ｎに搬送されると、定着フィルム１１２と加圧ローラ１１０の熱が、未定着トナー像Ｔと記録材Ｐに伝わり、記録材Ｐにトナー像Ｔが定着されるようになっている。
【００２１】
（定着フィルム）
本実施形態では、バックアップ部材を兼ねる加熱部材である加熱ヒータ１１３がヒータホルダー１１９に保持され、この周囲に可撓性を有する円筒状の定着フィルム１１２が設けられた構成となっている。ヒータホルダー１１９は、加熱ヒータ１１３の熱を奪い難いように低熱容量の材料が好ましく、本実施形態では耐熱性樹脂である液晶ポリマー（ＬＣＰ）を用いた。ヒータホルダー１１９は強度を持たせるために鉄製のステー１２０で加熱ヒータ１１３とは反対側から支えられている。
【００２２】
ステー１２０は、定着フィルム１１２の回転方向と交差する長手方向の両端部から加圧バネ１１４によって、図２で矢印Ａ２方向に１４７Ｎの力で加圧されるようになっている。これにより、加熱ヒータ１１３は定着フィルム１１２を介して加圧ローラ１１０に加圧され、幅７．５ｍｍの定着ニップＮが形成されている。定着フィルム１１２は、加圧ローラ１１０の図２で矢印Ｒ１方向の回転によりニップ部Ｎで力を受け、図２で矢印Ｒ２方向に従動回転する。本実施形態の定着フィルム１１２は、変形させない円筒状の状態で外径がφ２０ｍｍ（即ち、円周長から計算される円の曲率半径Ｒ＝１０ｍｍ）であり、厚み方向には多層構成となっている。
【００２３】
定着フィルム１１２の層構成としては、フィルムの強度を保つための基層１２６と、表面への汚れ付着低減のための離型層１２７からなる。基層１２６の材質は、加熱ヒータ１１３の熱を受けるため耐熱性が必要である。また、加熱ヒータ１１３と摺動するため強度も必要であるため、ＳＵＳ（Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ  Ｕｓｅｄ  Ｓｔｅｅｌ：ステンレス鋼）やニッケルなどの金属やポリイミドなどの耐熱性樹脂を用いると良い。金属は樹脂に比べると強度があるため薄肉化でき、また熱伝導率も高いため、加熱ヒータ１１３の熱を定着フィルム１１２表面へ伝達しやすい。
【００２４】
樹脂は、金属に比べると比重が小さいため熱容量が小さく温まりやすい利点がある。また、樹脂は、塗工成型により薄肉のフィルムが成型できるため安価に成型できる。本実施形態では、定着フィルム１１２の基層１２６の材質としてポリイミド樹脂を用い、熱伝導率と強度を向上させるためカーボン系のフィラーを添加して用いた。基層１２６の厚さは薄いほど加熱ヒータ１１３の熱を定着ローラ１１０表面に伝達しやすいが強度が低下するため１５μｍ〜１００μｍ程度が好ましく、本実施形態では６０μｍとした。
【００２５】
定着フィルム１１２の離型層１２７の材質は、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン樹脂（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂を用いると好ましい。本実施形態では、フッ素樹脂の中でも離型性と耐熱性に優れるＰＦＡを用いた。離型層１２７は、チューブを被覆させたものでも良いが、表面を塗料でコートしたものでも良く、本実施形態では、薄肉成型に優れるコートにより離型層１２７を成型した。
【００２６】
離型層１２７は薄いほど加熱ヒータ１１３の熱を定着フィルム１１２表面に伝達しやすいが、薄すぎると耐久性が落ちるため、５μｍ〜３０μｍ程度が好ましく、本実施形態では１０μｍとした。
【００２７】
（加圧ローラ）
本実施形態の加圧ローラ１１０は外径φ２０ｍｍであり、φ１２ｍｍの鉄製の芯金１１７にシリコーンゴムを発泡した厚さ４ｍｍの弾性層１１６（発泡ゴム）が形成されている。加圧ローラ１１０は、熱容量が大きく、熱伝導率が大きいと、加圧ローラ１１０表面の熱が内部へ吸収され易く、加圧ローラ１１０の表面温度が上昇しにくくなる。すなわち、できるだけ低熱容量で熱伝導率が低く、断熱効果の高い材質の方が、加圧ローラ１１０表面温度の立ち上がり時間を短縮できる。上記シリコーンゴムを発泡した発泡ゴムの熱伝導率は０．１１〜０．１６Ｗ／ｍ・Ｋであり、０．２５〜０．２９Ｗ／ｍ・Ｋ程度のソリッドゴムよりも熱伝導率が低い。
【００２８】
また、熱容量に関係する比重はソリッドゴムが約１．０５〜１．３０であるのに対して、発泡ゴムが約０．７５〜０．８５であり、低熱容量でもある。従って、この発泡ゴムは、上記加圧ローラ１１０表面温度の立ち上がり時間を短縮できる。加圧ローラ１１０の外径は小さい方が熱容量を抑えられるが、小さ過ぎると定着ニップＮの幅が狭くなってしまうので適度な径が必要であり、本実施形態では、外径をφ２０ｍｍとした。弾性層１１６の肉厚に関しても、薄過ぎれば金属製の芯金に熱が逃げるので適度な厚みが必要であり、本実施形態では、弾性層１１６の厚さを４ｍｍとした。
【００２９】
弾性層１１６の上には、トナーの離型層として、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）からなる離型層１１８が形成されている。離型層１１８は定着フィルム１１２の離型層１２７同様、チューブを被覆させたものでも表面を塗料でコートしたものでも良いが、本実施形態では、耐久性に優れるチューブを使用した。離型層１１８の材質としては、ＰＦＡの他に、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂や、離型性の良いフッ素ゴムやシリコーンゴム等を用いても良い。
【００３０】
加圧ローラ１１０の表面硬度は、低いほど軽圧で定着ニップＮの幅が得られるが、低すぎると耐久性が落ちるため、本実施形態では、Ａｓｋｅｒ−Ｃ硬度（４．９Ｎ荷重）で、４０〜４５°とした。加圧ローラ１１０は、不図示の回転手段により、図中矢印Ｒ１方向に、表面移動速度６０ｍｍ／ｓｅｃで回転するようになっている。
【００３１】
（加熱ヒータ）
加熱ヒータ１１３は、幅６ｍｍで厚さ１ｍｍのアルミナの基板表面に、Ａｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）の通電発熱抵抗層をスクリーン印刷により１０μｍ塗工し、その上に発熱体保護層としてガラスを５０μｍの厚さで覆ったものを用いた。加熱ヒータ１１３の背面には通電発熱抵抗層の発熱に応じて昇温したセラミック基板の温度を検知するための温度検知素子１１５が配置されている。この温度検知素子１１５の信号に応じて、長手方向端部にある不図示の電極部から通電発熱抵抗層に流す電流を適切に制御することで、加熱ヒータ１１３の温度を調整している。
【００３２】
そして、加熱ヒータ１１３の熱は、定着フィルム１１２の内面から表面に伝わり、定着ニップＮを介して加圧ローラ１１０の表面を加熱する。上述のように未定着トナー像Ｔが転写された記録材Ｐが、ニップ部Ｎに搬送されると、定着フィルム１１２と加圧ローラ１１０の熱は、未定着トナー像Ｔと記録材Ｐに伝わり、記録材Ｐにトナー像Ｔが定着されるようになっている。
【００３３】
（定着フィルムの回転軌道）
ニップ部Ｎは、記録材Ｐを挟持搬送するため、記録材Ｐの搬送性安定化には凹凸が少ない方が好ましい。そのため本実施形態では、定着フィルム１１２の内面に接触する加熱ヒータ１１３の表面を極力平らにし、加圧ローラ１１０に加圧され形成される定着ニップＮは略平面になるようにした。定着フィルム１１２は、変形していない円筒状では外径がφ２０ｍｍであり、曲率半径Ｒは１０ｍｍ（以下、「定着フィルム円筒半径」と称する）である。定着フィルム１１２は、定着ニップＮ部で加熱ヒータ１１３と加圧ローラ１１０の弾性層１１６に挟まれると、略平面に広げられるように変形する。
【００３４】
図３に、本実施形態の画像加熱装置における定着フィルム１１２の回転軌道を示す。ニップ部Ｎでは、定着フィルム側から見ると相対的に加圧ローラ１１０によって矢印Ａ３方向から押されている状態となるため、押されているニップ部Ｎの搬送方向上流側と下流側では、曲率半径が円筒状の曲率半径Ｒよりも小さくなるような変形がおきる。即ち、ニップ部Ｎの搬送方向上流側における曲率半径が最も小さくなる領域Ｌｒｊと、ニップ部Ｎの搬送方向下流側における曲率半径が最も小さくなる領域Ｌｒｋが形成される。本実施形態では、領域Ｌｒｊ、領域Ｌｒｋの最小曲率半径ｒは共にｒ＝５ｍｍとなる。
【００３５】
定着フィルム１１２は、外力が加えられ変形が大きい定着ニップＮ部から離れているほど安定な状態である円筒形状に戻ろうとするため、変形が少なくなる。図３で、上方の領域ＬＲでは曲率半径Ｒが最も大きくなり、本実施形態の画像加熱装置における領域ＬＲの曲率半径Ｒは、定着フィルム円筒半径と同じ１０ｍｍとなる。定着フィルム１１２は、上方の領域ＬＲにから矢印Ｒ２方向に回転し定着ニップＮに近づくと、曲率半径が徐々小さくなる。定着フィルム１１２が領域Ｌｒｊに到達すると、最小曲率半径ｒ＝５ｍｍに変形し、その後、定着ニップＮに突入すると平らに広げられるような変形する。
【００３６】
定着ニップＮを出て定着ニップＮの下流側の領域Ｌｒｋに到達すると再び最小曲率半径ｒ＝５ｍｍに変形する。定着フィルム１１２は更に回転し領域Ｌｒｋを抜けると徐々に曲率半径が大きくなり、上方の領域ＬＲの位置に戻ると最も大きい曲率半径Ｒ＝１０ｍｍに戻る。定着フィルム１１２は一周する間にこの変形を繰り返す回転軌道となる。
【００３７】
（定着フランジ）
次に図２中矢印Ａ１方向から見た画像加熱装置の模式図を図４に示す。図４（ａ）は定着フィルム１１２が長手方向へ片寄りが発生していない時の図である。定着フィルム１１２内部の様子が分かるように定着フィルム１１２は透かして点線で示す。加圧ローラ１１０は、駆動ギア１３１から駆動を受けると図３中矢印Ｒ１方向に回転駆動する。定着フィルム１１２は定着ニップＮで加圧ローラ１１０から力を受け、図４中矢印Ｒ２方向に従動回転する。
【００３８】
定着フィルム１１２は長手方向の左右何れかへの片寄りが発生する場合があり、定着フィルム１１２の端部には片寄りを規制する定着フランジ１３０（規制部材）が定着フィルム１１２の両端部に設けられている。定着フィルム１１２が駆動ギア１３１方向へ片寄った場合を図４（ｂ）に示す。定着フィルム１１２に片寄りが発生した場合、定着フィルムの側端面１１２ａは片寄りが発生した方の定着フランジ１３０の規制面１３０ａに突き当たり、片寄りが規制されるようになっている。
【００３９】
一方、定着フランジ１３０は、定着フィルム端部の内周面と定着フィルムガイド面１３０ｂで接触摺動して、定着フィルムの回転を内周面でもガイドしている。定着フランジ１３０が定着フィルム１１２の内周面と接触摺動すると、定着フィルム１１２の熱が定着フランジ１３０に奪われてしまう。そのため、記録材上のトナーの定着に影響しないように、定着フィルム１１２内周面との接触摺動するフィルムガイド部１３０ｂは、記録材搬送領域Ｘよりも長手方向外側で定着フィルム１１２内周面をガイドするようになっている。
【００４０】
（通常回転時の定着フィルムの片寄り）
加圧ローラ１１０と定着フィルム１１２が通常回転している場合、基本的には加圧ローラ１１０は長手方向均一な力で定着フィルムを周方向へ搬送するが、定着フィルム１１２が長手方向均一な力で搬送されない場合がある。例えば、定着フィルム１１２や加圧ローラ１１０のアライメントが左右でずれている場合や、加圧バネ１１４の左右のバランスがとれていない場合、定着フィルム１１２や加圧ローラ１１０の左右で外径差がある場合などである。これらの場合、加圧ローラ１１０による定着フィルム１１２の搬送力が長手方向に均一ではなくなる。
【００４１】
こうした場合、定着フィルム１１２は加圧ローラ１１０による搬送力が強い方に片寄る傾向にある。図４中矢印Ａ２方向（加熱装置上方）から見た模式図を図５に示す。定着フィルム１１２に片寄りが発生していない場合（図４（ａ）の場合）の模式図を図５（ａ）に示し、駆動ギア１３１方向（図中右側）に定着フィルム１１２が片寄った場合（図４（ｂ）の場合）の模式図を図５（ｂ）及び（ｃ）に示す。ニップ部Ｎにおける加圧ローラ１１０による定着フィルム１１２の搬送力を長手方向左右で分け、駆動ギア１３１のある駆動側の搬送力をＨｒ、反駆動側の搬送力をＨｌとする。
【００４２】
左右の搬送力ＨｒとＨｌが同じ場合、定着フィルム１１２に長手方向の片寄りは発生せず、図５（ａ）に示すように定着フィルム１１２は両端部が定着フランジのガイド部１３０ｂの上流面Ｊｒ及びＪｌ（図５（ａ）の左右斜線部分）に接触しガイドされる。一方、定着フィルム１１２の搬送力ＨｒがＨｌよりも大きくなった場合、定着フィルム１１２がは駆動ギア１３１方向（図中右側）に変位する。この場合、図５（ｂ）に示すように定着フィルム１１２は、搬送力Ｈｒが大きい方（ここでは駆動ギア１３１側）が下流側（矢印Ｙ１方向）に傾き、搬送力Ｈｌが小さい方が上流側（矢印Ｙ２方向）に傾く。
【００４３】
そのため定着フィルム１１２の内周面は、駆動側では定着フランジのガイド部１３０ｂ上流面（図５（ｂ）の右側斜線部分Ｊｒ）に接触しガイドされるが、反駆動側では定着フィルム１１２が上流側へ傾く（矢印Ｙ２方向）。そのため、定着フランジのガイド部１３０ｂの下流面（図５（ｂ）の左側斜線部分Ｋｌ）に接触しガイドされ、定着フィルム１１２の傾きが規制される。定着フィルム１１２が搬送方向Ａ１方向に対して角度θｙだけ傾くと、定着フィルム１１２の搬送力の駆動ギア１３１方向に分力ＦＹが働く。そのため定着フィルム１１２は傾きながら搬送力大きい駆動ギア１３１方向へ片寄る。
【００４４】
駆動ギア１３１側の定着フィルムの側端面１１２ａは、上流側で定着フランジ１３０の規制面１３０ａに突き当たり、定着フィルム１１２の駆動ギア１３１側への変位が規制される。定着フィルム１１２に更に駆動ギア１３１方向の片寄り力が加わると、定着フィルム１１２の下流側が図５（ｃ）矢印Ｙ３方向に動き、定着フィルムの側端面１１２ａは下流側も定着フランジ１３０の規制面１３０ａと接触するようになる。
【００４５】
即ち、定着フィルム１１２の通常回転時に駆動側の搬送力Ｈｒが反駆動側の搬送力Ｈｌよりも大きくなった場合、定着フィルム１１２は駆動側に片寄る。そして、最終的に定着フィルムの側端面１１２ａは、定着フランジの規制面１３０ａに上流側から下流側にかけて接触摺動し、定着フィルム１１２の片寄りが規制されるようになる。
【００４６】
（ジャム処理時の定着フィルムの片寄り）
次に、ジャム処理時の定着フィルム１１２の片寄りについて説明する。画像加熱装置に記録材が残留した場合、ユーザーが画像加熱装置の搬送方向下流側からから記録材のジャム処理を行なったとする。このとき、搬送方向に真っ直ぐに記録材を引き抜けば定着フィルム１１２に片寄り力は発生しないが、記録材を搬送方向に対して角度のついた斜め方向に引き抜いた場合、定着フィルム１１２に通常の回転時の片寄り力よりも大きい片寄り力が発生することがある。図５に対して搬送方向下流側から駆動ギア１３１方向に角度θｊをつけて記録材Ｐをジャム処理した場合の模式図を、図６に示す。
【００４７】
ジャム処理力ＨＵの力で記録材Ｐのジャム処理を行なった場合、駆動ギア１３１側へ分力は片寄り力ＦＪとなり、ジャム処理力ＨＵと角度θｊの大きさによっては、定着フィルム１１２の通常回転時の片寄り力よりも大きい片寄り力ＦＪが発生することがある。その場合、定着フィルム端面１１２ａは定着フランジ１３０の規制面１３０ａに強く突き当たる。搬送方向下流側から記録材Ｐをジャム処理した場合は、定着フィルム１１２は記録材Ｐの引き抜き力により搬送方向下流側に強く引っ張られる。そのため、定着フィルムの両端部の内周面が定着フランジのガイド部１３０ｂの上流面（図６中の左右斜線部分Ｊｒ及びＪｌ）に接触しガイドされる。
【００４８】
そのためジャム処理による定着フィルム１１２の片寄りの場合は通常回転時の片寄りと異なり、定着フィルム１１２は傾かずに片寄る。定着フィルム１１２は傾かずに片寄るため、定着フィルムの側端面１１２ａは定着フランジ１３０の規制面１３０ａに上流側から下流側にかけて接触摺動し、定着フィルム１１２の片寄りが規制される。即ち、定着フィルム１１２が長手方向に片寄る場合、通常の回転時で片寄る場合もジャム処理により片寄る場合も、定着フィルムの側端面１１２ａは定着フランジ１３０の規制面１３０ａに上流側から下流側にかけて接触摺動する。これにより、定着フィルム１１２の片寄りが規制される。
【００４９】
（定着フィルム端部破損）
上記のように定着フィルム１１２が長手方向に片寄り、その片寄り力の強さが強い場合に定着フィルム１１２が定着フランジの規制面に強く突き当り、定着フィルム１１２の端部が破損することがある。以下にこのフィルム端部破損について詳しく説明する。図１２に従来の定着フランジにおけるフィルム端部破損の模式図を示す。図１２は、駆動ギア１３１側（図中右側）に定着フィルム１１２が片寄った場合に定着フランジ１４０のフィルム規制面１４０ａに定着フィルム端部１１２ａが突き当たったときの模式図と、定着フランジ１４０のフィルム規制面１４０ａの断面図である。
【００５０】
従来の定着フランジ１４０は、定着ニップ部Ｎ以外の領域（フィルム端部規制領域ＴＲ）に定着フィルム１１２の片寄りを規制するフィルム規制面１４０ａが設けられている。そのため定着フィルム１１２が片寄り、定着フィルム端面１１２ａがフィルム規制面１４０ａに突き当たると、定着フィルム端面１１２ａと定着フランジの規制面１４０ａはフィルム端部規制領域ＴＲで接触摺動し、定着フィルム１１２の片寄りが規制される。
【００５１】
ここで上述したように定着フィルム１１２は、定着ニップＮ部で平らになるような変形をし、定着ニップＮ部の上流領域Ｌｒｊと下流領域Ｌｒｋで曲率半径ｒが最も小さくなる変形をする。そして、上方の領域ＬＲでは曲率半径Ｒが最も大きくなり、定着フィルム円筒半径と同じになる。従来の定着フランジ１４０のフィルム端部規制領域ＴＲは、定着フィルム円筒半径と同じ曲率半径となる領域ＬＲと、曲率半径が最も小さくなる領域Ｌｒｊと領域Ｌｒｋを含み、定着フィルム１１２の片寄りを規制する。
【００５２】
この状態で、更に定着フィルム１１２に片寄り力が発生すると、まず先に定着フィルム１１２の上方の領域ＬＲで定着フィルム１１２の折れや座屈発生し易い。これは定着フィルムの回転軌道において上方の領域ＬＲの曲率半径Ｒが最も大きいため、座屈強度が弱くなるからである。一般式（オイラーの式）で座屈が発生する座屈荷重Ｐｋは、試料の長さをＬ、ヤング率をＥ、断面２次モーメントをＩｘとすると、式（１）で表される。
【００５３】
【数１】
0005959848.tif 000002
【００５４】
定着フィルムの座屈を考えると、定着フィルムの長手方向のある長さをＬ、定着フィルム材料の強度をＥ、回転軌道を考えた断面二次モーメントをＩｘと置きかえられる。即ち、定着フィルムの座屈は、定着フィルムの材料強度が強く、断面二次モーメントが大きいと、座屈荷重Ｐｋが大きくなるため発生し難くなる。
【００５５】
ここで図７を用いて定着フィルムの断面二次モーメントを考える。図７（ａ）において、ｘ軸から距離ｙだけ離れた断面積Ａの試料の断面二次モーメントＩｘは、式（２）で表される。
【００５６】
【数２】
0005959848.tif 000003
【００５７】
定着フィルムの曲率半径違いにおける断面二次モーメントを考える。図１３（ｂ）と図１３（ｃ）に、定着フィルムの断面の一部に見立てた断面積が同じで曲率半径が異なる二つの断面図を示す。曲率半径ｒの断面Ａｒと、曲率半径Ｒが曲率半径ｒの２倍である断面ＡＲの断面二次モーメントを比較する。断面Ａｒと断面ＡＲの断面の差は、図１３（ｃ）に示す斜線部分である。断面ＡＲは断面Ａｒよりも曲率半径が大きいため、斜線部分ＡＲｓは斜線部分Ａｒｓよりも全体的に大凡ΔＹ分だけΔｘ軸に近づく。
【００５８】
ｘ軸に対する断面二次モーメントＩｘは、距離ｙの二乗の積の総和であるため、曲率半径Ｒが大きい断面ＡＲの方がΔＹの二乗の積の総和分、断面二次モーメントＩｘが小さくなる。定着フィルムは同じ断面積で比較した場合、曲率半径が大きいほど断面二次モーメントＩｘは小さくなる。
【００５９】
即ち、定着フィルムの回転軌道において、曲率半径が大きいほど断面二次モーメントＩｘが小さくなり、それに伴い座屈荷重Ｐｋが小さくなるため、座屈が発生し易い。そのため定着フィルム端面１１２ａが定着フランジ１４０のフィルム端部規制領域ＴＲで強い片寄りの規制をした場合、曲率半径Ｒが最も大きい上方の領域ＬＲで定着フィルム１１２の折れや座屈が発生し易いのである。
【００６０】
定着フィルム１１２が上方部で座屈する場合、定着フィルム端部が内側に入り込んだり、外側にめくれたりすることがある。図１４に定着フィルム１１２が座屈した時の図を示す。図１４（ａ）は定着フィルム端部が内側に入り込んだ時の図であり、図１４（ｂ）は外側にめくれた時の図である。定着フィルム１１２は回転しながら片寄るため、定着フィルム１周の中で内側に入り込む部分と外側にめくれる部分が出来てしまう場合がある。定着フィルムの１周の中で内側に入り込む部分と外側にめくれる部分が出来てしまうと、その内側と外側の切り替わり部で定着フィルム１１２端部が裂けてしまうこともある。
【００６１】
このように従来の定着フランジ１４０は、定着フィルム円筒半径と同じくらい曲率半径Ｒが大きくなる領域ＬＲでも定着フィルム１１２の片寄りを規制する。そのため、強い片寄り力が発生すると、定着フィルム１１２の上方の領域ＬＲで定着フィルム１１２の折れや座屈、亀裂などのフィルム端部破損が発生し易い。
【００６２】
（定着フランジの定着フィルム規制部の構成）
本実施形態の定着フランジ１３０の構成は、定着フィルムの側端面において、曲率半径が比較的小さい部分でのみ規制部材である定着フランジ１３０と接触して、定着フィルムの片寄りを規制する。このため、定着フィルム１１２の折れや座屈、亀裂などのフィルム端部破損が発生し難いことを特徴としている。以下に詳しく説明する。
【００６３】
図１に本実施形態の定着フランジ１３０による定着フィルム１１２の片寄り規制の模式図を示す。図１は、図６と同様に駆動ギア１３１側（図中右側）に定着フィルム１１２が片寄った場合に、定着フランジ１３０のフィルム規制面１３０ａに定着フィルム端部が突き当たったところの模式図と定着フランジ１３０の規制面１３０ａの断面図である。本実施形態の定着フランジ１３０は、図１に示すようにフィルム規制面１３０ａの上方部にテーパー角度θが付いており、大きい曲率半径Ｒ（第１の曲率半径）のフィルム非接触部領域ＬＲがフィルム規制面１３０ａと接触しないようになっている。
【００６４】
定着フランジ１３０において、定着フィルムの側端面１１２ａの周方向で、定着フィルムと接触摺動して定着フィルム１１２の片寄りを規制するフィルム接触部の領域は、定着ニップ部Ｎの上下流で定着フィルムの曲率半径が最も小さくなる領域である。即ち、定着フランジ１３０におけるフィルム接触部（第１の曲率半径Ｒより小さく設定される第２の曲率半径ｒ）は、ニップ部Ｎの上流側位置（領域Ｔｒｊ）、下流側位置（領域Ｔｒｋ）である。本実施形態の定着フランジ１３０は、この双方の位置を接触箇所として定着フィルムの片寄りを規制する。
【００６５】
定着フィルムの曲率半径の大きい領域ＬＲに対しては、定着フランジ１３０はフィルムから離間し、フィルムと接触しない非接触部を構成する。定着フィルムの側端面における周方向で規制部材とは接触しない非接触部に対応する領域ＬＲでは、曲率半径Ｒは円周長から計算される円の曲率半径として求められる。
【００６６】
上述の通り、定着フィルム１１２は曲率半径が小さいほど断面二次モーメントが大きくなり、座屈荷重が大きくなるため、曲率半径が小さい部分で定着フィルムの片寄りを規制する本実施形態の定着フランジ１３０では定着フィルムの座屈が発生し難い。
【００６７】
（本実施形態の効果）
定着フィルム１１２の曲率半径ｒが小さくなる領域で定着フィルムの片寄りを規制する本実施形態の定着フランジ１３０と、従来の定着フランジ１４０とでフィルム端部破壊の発生し易さの比較試験を行なった。フィルム端部破損の比較は、ジャム処理により片寄り力を強くした場合の比較と、通紙耐久によるフィルム端部破損の有無の確認で比較した。ジャム処理によるフィルム端部破損の比較は、フィルム端部破損が発生したときの定着フィルムの片寄り力を測定できるように、定着フランジ端部に圧力を検知するロードセルを装着し、ジャム処理時に定着フランジにかかる片寄り力を測定しながら行なった。
【００６８】
ジャム処理は加熱装置下流側から行い、記録材の搬送方向に対しての記録材を引き抜くときの角度を変えることで片寄り力を変化させた。比較に先立って記録材の引き抜く角度を変えながら片寄り力を測定すると、最大で片寄り力は３０００ｇｆまで発生させることができるのを確認した。また定着フィルムの強度違いで比較するために、定着フィルムの基層の膜厚が４０μｍ、５０μｍ、６０μｍ、７０μｍの場合について、フィルム端部破損が発生したときの片寄り力を記録した。また定着フィルムの基層膜厚違い（強度違い）による定着性の違いも確認した。
【００６９】
定着性は濃度低下率で表し、以下の方法で算出する。測定器はマクベス反射濃度計ＲＤ９１４を用い、紙上に定着されたハーフトーン画像を、シルボン紙を５枚重ねたところに
荷重０．４Ｎ／ｃｍ２で５往復擦った前後の濃度を測定する。本実施形態では、ハーフトーン濃度として擦る前の濃度Ｄ１が約０．７のものを用いた。擦った後の濃度をＤ２とすると、濃度低下率は（Ｄ１−Ｄ２）／Ｄ１により算出される。定着フィルム各基層膜厚に対して、ブラック単色のハーフトーン画像を印字し、上記濃度低下率の測定を行い定着性の評価を行った。
【００７０】
濃度低下率が１０％未満の場合を良好な定着性とし◎、１０％以上２０％未満を○、濃度低下率が２０％以上のものを定着不良として×と評価した。また、定着性の判断基準は装置の仕様によるものであり、必要とされる定着性は装置によって適宜決めることができる。
【００７１】
通紙耐久によるフィルム端部破損の有無の確認は、通紙により片寄り力が発生し易いように長手方向両端部に設けられている加圧バネ１１４の加圧力のバランスを崩して行なった。本実施形態の構成では左右両端の加圧バネ１１４は各７３．５Ｎの加圧力（総圧力で１４７Ｎ）である。本比較では駆動側にプラス１０％の加圧バネ（８０．８５Ｎ）を用い、反駆動側にマイナス１０％の加圧バネ（６６．１５Ｎ）を用いることで片寄り力を発生し易い状態にして通紙耐久を行なった。
【００７２】
加圧ローラ１１０による定着フィルム１１２の搬送力は、加圧力の低い反駆動側よりも加圧力の高い駆動側が高くなり、上述のように駆動側に定着フィルム１１２が片寄り易くなる。通紙耐久に先立ち、このときの片寄り力を上記のようにロードセルで測定すると通紙中の片寄り力の平均値で約５００ｇｆであった。フィルム端部破損の有無の確認は、加熱装置の寿命の２倍である１０万枚までを目標に通紙耐久を行い、定着フィルムの片寄りによる端部の折れや座屈、あるいは亀裂の有無の確認を行なった。
フィルム端部破損の比較結果を表１に示す。
【００７３】
【表１】
0005959848.tif 000004
【００７４】
ジャム処理によるフィルム端部破損の比較結果は、基層膜厚が４０μｍのとき、従来の定着フランジが６００ｇｆで破壊したのに対して、本実施形態の定着フランジでは１０００ｇｆまで破損しなくなった。そして、基層膜厚が５０μｍでは、従来の定着フランジが１２００ｇｆで破壊したのに対して、本実施形態の定着フランジは２０００ｇｆまで破損しなくなった。従来の定着フランジに対して本実施形態の定着フランジは大凡２倍の片寄り力まで耐えられるようになった。また本実施形態の定着フランジでは、基層膜厚が６０μｍ以上でジャム処理によるフィルム端部破損は発生しなくなった。
【００７５】
通紙耐久によるフィルム端部破損の比較結果は、基層膜厚が４０μｍのとき従来の定着フランジが１万枚で破壊したのに対して、本実施形態の定着フランジは５万枚まで破損しなくなった。基層膜厚が５０μｍでは、従来の定着フランジが５万枚で破壊したのに対して、本実施形態の定着フランジは加熱装置の寿命の２倍である１０万枚まで破損しなくなった。定着性に関しては、基層の膜厚が６０μｍ以下では定着不良が発生せず、５０μｍで濃度低下率が１０％未満となり良好な定着性を示した。
【００７６】
すなわち、本実施形態の定着フランジ１３０では、定着不良が発生しない基層膜厚６０μｍでジャム処理及び通紙耐久によるフィルム端部破損の発生を抑えることができた。本実施形態の定着フランジ１３０の構成のように、定着フィルムの回転軌道の中で曲率半径が比較的小さい部分で定着フィルムの片寄りを規制する構成にすることで、フィルム端部破損の発生を抑制することができる。
【００７７】
以上、駆動側（駆動ギア１３１側）の定着フランジ１３０について説明したが、反駆動側も駆動側と同様の構成であり、反駆動側においても同様な作用効果がある。また本実施形態では、一例として、定着フランジ１３０のフィルム規制面１３０ａの上方部にテーパー角度θを付けて、定着フィルム１１２の曲率半径Ｒが大きくなる領域ＬＲが接触摺動しない構成にしたが、これに限ったものでは無い。
【００７８】
例えば、図７（ａ）に示すように、定着フィルム１１２の曲率半径Ｒが大きくなる領域ＬＲがフィルム規制面１３０ａと接触しないようにフィルム規制面１３０ａを曲面する構成や、図７（ｂ）のように段差面１３０ｃを設けた構成にしても良い。また図７（ｃ）に示すように、定着フィルム１１２の曲率半径Ｒが大きくなる領域のフィルム規制面を無くした構成にし、曲率半径が小さくなる領域で定着フィルムの片寄りを規制するようにしてもフィルム端部破損が発生しし難く、上述と同様の作用効果が得られる。
【００７９】
また本実施形態では、定着フィルムの回転軌道の中で曲率半径が最も小さくなる領域で、定着フィルムの片寄りを規制したが、本発明はこれに限られるものでは無い。定着フィルムの片寄りを規制する曲率半径の大きさは、定着フィルム円筒半径よりも比較的小さいければフィルム端部破損の抑制効果が得られるため、定着フィルムの強度や加画像熱装置の片寄り力の発生する状況に合わせて最適化すると良い。
【００８０】
《第２の実施形態》
本発明の第２の実施形態を以下に説明する。本実施形態において、未定着トナー像を形成する画像形成装置については、上記第１の実施形態と同じく一般的であり説明を省略する。また画像加熱装置においても、基本構成は第１の実施形態と同じフィルム加熱方式の画像加熱装置であり、同じ部材については、同一の符号で示し説明を省略する。本実施形態では第１の実施形態と同様に、定着フィルム端面において曲率半径が比較的小さい部分で定着フィルムの長手方向の片寄りを規制する構成であるが、定着フィルムの曲率半径を小さく変形させる部材を設けている。
【００８１】
この定着フィルムの曲率半径を小さく変形させた部分で定着フィルム１１２の片寄りを規制するため、第１の実施形態の定着フランジ１３０の構成よりも更にフィルム端部破損の発生を抑制することができる。以下に詳しく説明する。
【００８２】
（定着フランジ）
図８に本実施形態の定着フランジ１５０による定着フィルム１１２の片寄り規制の模式図を示す。図８は、図１と同様に駆動側（図中右側）に定着フィルム１１２が片寄った場合に定着フランジ１５０のフィルム規制面１５０ａに定着フィルム端部が突き当たったところの模式図と定着フランジ１５０の規制面１５０ａの断面図である。本実施形態の定着フランジ１５０の上方部には、定着フィルムの曲率半径を小さく変形させる定着フィルム回転体ガイド部材１５１が設けられている。
【００８３】
定着フィルム回転体ガイド部材１５１は定着フィルム１１２の内面から接触し定着フィルム１１２を上方へ押し上げ、定着フィルム１１２の曲率半径が小さくなるように変形させる。定着フィルム回転体ガイド部材１５１の材質は耐熱性樹脂である液晶ポリマー（ＬＣＰ）であり、定着フィルム１１２の回転を阻害しないように定着フィルム１１２の矢印Ｒ２方向の回転により、矢印Ｒ３方向へ従動回転するようになっている。
【００８４】
本実施形態の定着フランジ１５０も第１の実施形態と同様に、定着フィルムの曲率半径ｒが小さくなる定着ニップＮ上下流領域（上流領域Ｔｒｊと下流領域Ｔｒｋ）で定着フィルムの片寄りを規制する。本実施形態の定着フランジ１５０は、定着フィルム回転ガイド部材１５１により、定着フィルムの曲率半径ｒ２が定着ニップＮ上下流領域のＬｒｋとＬｒｊの曲率半径ｒよりも小さくなるように変形させている。
【００８５】
このニップ部Ｎの上下流の曲率半径ｒよりも小さく変形させた定着フィルム端面領域Ｌｒｔが、上流領域Ｔｒｊと下流領域Ｔｒｋと共に接触箇所として定着フランジ１５０と接触摺動し、定着フィルムの片寄りを規制する。定着フィルム回転体ガイド部材１５１により変形させられる定着フィルム１１２の曲率半径ｒ２の大きさは、回転体ガイド部材１５１の形状によって決まる。定着フランジのフィルム規制領域Ｔｒｔと接触摺動する定着フィルムの端面Ｌｒｔ部の曲率半径ｒ２は、小さいほど断面二次モーメントが大きくなるため座屈強度が強くなる。
【００８６】
曲率半径が、小さすぎると定着フィルム１１２の屈曲疲労に繋がるため、本実施形態では回転体ガイド部材１５１の半径を３ｍｍとした。第１の実施形態では、曲率半径ｒが最も小さくなる定着ニップＮ部の上流領域Ｌｒｊと下流領域Ｌｒｋで、定着フィルムの片寄りを規制した。本実施形態では、更に曲率半径が小さくなる領域Ｌｒｔを形成し、その部分でも定着フィルムの片寄りを規制するため、第１の実施形態より強い片寄り力が加わってもフィルム端部破損が発生し難い。
【００８７】
（本実施形態の効果）
本実施形態の定着フランジ１５０の構成においても、第１の実施形態と同様のフィルム端部破損の比較試験を行った。フィルム端部破損の比較結果を表２に示す。
【００８８】
【表２】
0005959848.tif 000005
【００８９】
ジャム処理によるフィルム端部破損の比較結果は、基層膜厚が４０μｍのとき第１の実施形態の定着フランジ１３０が１０００ｇｆで破壊したのに対して、本実施形態の定着フランジ１５０は２０００ｇｆまで破損しなくなった。また、基層膜厚が５０μｍ以上では、ジャム処理によるフィルム端部破損は発生しなくなった。通紙耐久によるフィルム端部破損の比較結果は、本実施形態の定着フランジ１５０では基層膜厚が４０μｍでも加熱装置の寿命の２倍である１０万枚まで破損しなくなった。
【００９０】
即ち、本実施形態の定着フランジでは、定着性が良好な基層膜厚５０μｍでジャム処理及び通紙耐久によるフィルム端部破損の発生を抑えることができた。本実施形態の定着フランジ１５０のように、定着フィルムの曲率半径をより小さく変形させ、この曲率半径を小さく変形させた部分で定着フィルム１１２の片寄りを規制する定着フランジ構成にすることで、更にフィルム端部破損の発生を抑制することができる。
【００９１】
本実施形態においても、駆動側の定着フランジ１５０について説明したが、反駆動側も駆動側と同様の構成であり、反駆動側においても同様な作用効果がある。また本実施形態では、一例として、定着フランジ１５０の上方部に定着フィルムの曲率半径を小さく変形させる定着フィルム回転体ガイド部材１５１を設けたが、定着フィルム回転ガイド部材１５１の設置位置はこれに限ったものでは無い。曲率半径を小さく変形させた部分で定着フィルム１１２の片寄りを規制すれば、定着フィルムの一周域内のどこに定着フィルム回転ガイド部材を設けても同様の効果作用が得られる。
【００９２】
また本実施形態では定着フィルム回転ガイド部材１５１により定着フィルムの曲率半径ｒ２をｒ＝３ｍｍに変形させたがこれに限らず、定着フィルムの強度や加熱装置の片寄り力の発生する状況に合わせて曲率半径の大きさを最適化をすると良い。
【００９３】
また本実施形態の定着フィルム回転体ガイド部材１５１は、画像加熱装置上方に一個所設置されており、定着フィルム１１２の内面から接触するような構成であるが、これに限られるものでは無い。例えば、図９の定着フィルム回転ガイド部材１５２に示すように、定着フィルム１１２の表面から押し込むように定着フィルムの曲率半径を小さく変形させても良い。また図９の定着フィルム回転ガイド部材１５２のように複数個所で曲率半径を小さく変形させ、定着フィルム１１２の片寄りを規制しても良い。
【００９４】
更にフィルム端部破損が発生し難くできるため、定着性能を向上させるために定着フィルムの膜厚を薄くする場合や、定着フィルム強度が低いものを用いる場合に有効である。また、本実施形態の定着フィルム回転体ガイド部材１５１は定着フィルムの回転に伴い回転する構成であるが、これに限られない。即ち、定着フィルムの回転を大きく阻害しない範囲であれば、回転しない固定部材で定着フィルムの内面、若しくは外表面から接触摺動し、曲率半径を小さく変形させるようなガイド部材構成でも良い。
【００９５】
（参考例）
図１０に示す参考例では、定着フィルム１１２の内周中心に定着フィルム１１２から離間したハロゲンヒータ２０１を設け、摺動部材２００で加圧ローラ１１０と定着ニップＮを形成するような構成を用いる。また別の参考例では、回転体である定着フィルムの内側に圧接するヒータの替わりに電磁誘導加熱手段（励磁コイルと磁束コア）を用いる、あるいは回転体内部に抵抗層を設けて通電により自己発熱させることで回転体を加熱する。
【００９６】
前者においては、回転体が鉄等の強磁性の金属（透磁率の高い金属）で形成され、回転体の外側の励磁コイル、回転体の内側の磁束コアにより、回転体に渦電流を発生させる。後者においては、電極より通電することで回転体を加熱する。これらの場合においても図１３の摺動部材２００のようなバックアップ部材で加圧ローラ１１０と定着ニップＮを形成する。
【００９７】
（変形例）
上述した実施形態においては、回転体である定着フィルムは、基層１２６と離型層１２７の２層構成のものを用いたが、これに限らず、基層１２６と離型層１２７の間に弾性層を設けた構成にしても良い。耐熱性のシリコーンゴムなどを弾性層として用いることで定着フィルムが記録材の凹凸と密着しやすくなるため画質が良好になる。弾性層の厚みは、厚いほど記録材の凹凸と密着し易くなり画質が良好になるが、厚すぎると加熱ヒータの熱が記録材に伝達し難くなり定着性が落ちるため３０μｍ〜３００μｍ程度が好ましい。
【００９８】
このように弾性層を設けた定着フィルムを用いた場合においても、定着フィルム端面において曲率半径が比較的小さい部分で定着フィルムの長手方向の片寄りを規制する構成であれば、上述のようにフィルム端部破損が発生し難く、上述と同様の作用効果が得られる。
【符号の説明】
【００９９】
１１０・・加圧ローラ、１１２・・定着フィルム、１１３・・加熱ヒータ、１１９・・ヒータホルダー、１５１・・回転体ガイド部材、２０１・・ハロゲンヒータ、Ｎ・・ニップ部
【図１】
0005959848.tif 000006
【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】
0005959848.tif 000012
【図８】
0005959848.tif 000013
【図９】
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【図１０】
0005959848.tif 000015
【図１１】
0005959848.tif 000016
【図１２】
0005959848.tif 000017
【図１３】
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【図１４】
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