(57)【要約】【課題】  可撓性の金属製スリーブを用いた定着装置で、金属製スリーブのスリップを防止する。【解決手段】  定着フランジによる金属製スリーブの規制によって、金属製スリーブがヒータ保持部材のヒータ上流側及び下流側の突起部位と当接しないようにする。【選択図】図１
2006091452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
適宜位置に固定された加熱体と、前記加熱体を支持する保持部材と、前記加熱体に対向圧接するとともに、可曉性を有する金属製スリーブを介して、記録材を前記加熱体に密着させる加圧部材と、前記保持部材の前記加熱体近傍において、前記加熱体の前記金属製スリーブ当接面に対し、前記加圧部材方向に保持部材と一体的に形成された突出部と、前記金属製スリーブの外周端部近傍において、金属製スリーブ外周面に当接して金属製スリーブ端部が外周方向へ膨らむ事を規制する定着フランジと、によって、記録材上の顕画像を加圧定着する定着装置において、
前記定着フランジの前記金属製スリーブの規制によって、前記金属製スリーブが、前記保持部材突起部位と当接しない事を特徴とする定着装置。
【請求項２】
適宜位置に固定された加熱体と、前記加熱体を支持する保持部材と、前記加熱体に対向圧接するとともに、可曉性を有する金属製スリーブを介して、記録材を前記加熱体に密着させる加圧部材と、前記保持部材の前記加熱体近傍において、前記加熱体の前記金属製スリーブ当接面に対し、前記加圧部材方向に突出している回動自在な回動突起部材と、前記金属製スリーブの外周端部近傍において、金属製スリーブ外周面に当接して金属製スリーブ端部が外周方向へ膨らむ事を規制する定着フランジと、によって、記録材上の顕画像を加圧定着する定着装置において、
前記金属製スリーブと前記回動突起部材が当接して、前記回動突起部材が回動する事を特徴とする定着装置。
【請求項３】
適宜位置に固定された加熱体と、前記加熱体を支持する保持部材と、前記加熱体に対向圧接するとともに、可曉性を有する金属製スリーブを介して、記録材を前記加熱体に密着させる加圧部材と、前記金属製スリーブの外周端部近傍において、金属製スリーブ外周面に当接して金属製スリーブ端部が外周方向へ膨らむ事を規制する定着フランジと、によって、記録材上の顕画像を加圧定着する定着装置において、
前記加熱体近傍に配設された、前記保持部材と一体的に形成された突起部が、長手方向にわたって、前記加熱体の前記金属製スリーブ当接面に対し、加圧部材方向に凹凸状に形成されている事を特徴とする定着装置。
【請求項４】
適宜位置に固定された加熱体と、前記加熱体を支持する保持部材と、前記加熱体に対向圧接するとともに、可曉性を有する金属製スリーブを介して、記録材を前記加熱体に密着させる加圧部材と、前記金属製スリーブの外周端部近傍において、金属製スリーブ外周面に当接して金属製スリーブ端部が外周方向へ膨らむ事を規制する定着フランジと、によって、記録材上の顕画像を加圧定着する定着装置において、
前記加熱体近傍に、前記加熱体の前記金属製スリーブ当接面に対し、加圧部材方向に凹になっている第一段目の保持部材凹部と、加圧部材方向に凸になっている第二段目の保持部材凸部を、前記保持部材と一体的に形成されている事を特徴とする定着装置。
【請求項５】
前記金属製スリーブ端部が外周方向へ膨らむ事を規制する規制部材が、端部フランジに回転自在に取り付けられており、規制部材は金属製スリーブの端部外面との接触により、回転可能に形成されている事を特徴とする、請求項１〜４に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機・プリンタ・ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置に設けられ、特にその定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子写真方式・静電記録方式等の作像プロセスを採用した画像形成装置において、作像プロセス部で記録材（転写材・印字用紙・感光紙・静電記録紙等）に転写方式あるいは直接方式で形成坦持された目的の画像情報の未定着トナー像を固着像として熱定着処理する加熱定着装置としては、未定着トナー像を担持した記録材を、互いに圧接して回転する、加熱部材としての熱ローラ（定着ローラ）と加圧部材としての加圧ローラとで形成されるニップ部を通過させることにより記録材上に永久画像として定着させる、いわゆるローラ加熱方式の加熱装置が広く用いられている。
【０００３】
近年では、クイックスタートや省エネルギの観点からフィルム加熱方式の加熱装置が実用化されている。フィルム加熱方式の加熱装置は、例えば特開昭６３−３１３１８２号公報・特開平２−１５７８７８号公報・特開平４−４４０７５公報・特開平４−２０４９８０号公報等に提案されている。
【０００４】
すなわち、加熱体としての例えばセラミックヒータと、加圧部材としての加圧ローラとの間に加熱部材としての耐熱性樹脂フィルム（以下、定着フィルムと記す）を挟ませて圧接ニップ部（以下、定着ニップ部と記す）を形成させ，前記定着ニップ部の定着フィルムと加圧ローラとの間に未定着トナー画像を形成担持させた記録材を導入して定着フィルムと一緒に挟持搬送させる事で、定着フィルムを介してセラミックヒータの熱を与えながら定着ニップ部の加圧力で未定着トナー画像を記録材面に定着させるものである。
【０００５】
このフィルム加熱方式の加熱装置は、スタンバイ中のヒータへの通電を必要とせず、画像形成装置がプリント信号を受信してから、ヒータへの通電を行っても記録材が加熱装置に到達するまでに加熱可能な状態にする事が可能である。よって省エネの観点からフィルム加熱方式の加熱装置はエネルギを無駄にしない優れた加熱定着装置となる。
【０００６】
このフィルム加熱方式の加熱装置において、加熱部材として樹脂製定着フィルムよりも高熱伝導の金属を基層として形成される金属製の薄肉スリーブを用いた場合、定着性能の向上が図られ、画像形成装置の高速化にも十分に対応することが可能となる。
【特許文献１】特開２００２−３２３８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、フィルム加熱方式の加熱装置において、加熱部材として樹脂製定着フィルムよりも高熱伝導の金属を基層として形成される金属製のスリーブ（薄肉金属製定着フィルム）を用いた場合、駆動時、ヒータ保持部材（以下、フィルムガイドと記す）と金属製スリーブは当接摺動されているが、金属製スリーブｖｓフィルムガイドの摺動μが高い事や、耐久によるフィルムガイドｖｓ金属製スリーブの削り粉による両者の摺動μが更に高くなることによって、加圧ローラ−記録材−金属製フィルムのμよりも金属製フィルム−フィルムガイド−ヒータのμの方が高くなってしまい、駆動されている加圧ローラの回転に、従動されている金属製フィルムの回転が追従しなくなってしまう、いわゆる定着スリップが発生してしまっていた。
【０００８】
本発明は上記に鑑みて提案されたもので、加熱部材として金属製スリーブを用いた加熱装置について、定着スリップを防止し、高速・高寿命・高信頼性の加熱装置システムを構築する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、下記の構成を特徴とする定着装置および画像形成装置である。
【００１０】
（１）適宜位置に固定された加熱体と、前記加熱体を支持する保持部材と、前記加熱体に対向圧接するとともに、可曉性を有する金属製スリーブを介して、記録材を前記加熱体に密着させる加圧部材と、前記保持部材の前記加熱体近傍において、前記加熱体の前記金属製スリーブ当接面に対し、前記加圧部材方向に保持部材と一体的に形成された突出部と、前記金属製スリーブの外周端部近傍において、金属製スリーブ外周面に当接して金属製スリーブ端部が外周方向へ膨らむ事を規制する定着フランジと、によって、記録材上の顕画像を加圧定着する定着装置において、前記定着フランジの前記金属製スリーブの規制によって、前記金属製スリーブが、前記保持部材突起部位と当接しない事を特徴とする定着装置。
【００１１】
（２）適宜位置に固定された加熱体と、前記加熱体を支持する保持部材と、前記加熱体に対向圧接するとともに、可曉性を有する金属製スリーブを介して、記録材を前記加熱体に密着させる加圧部材と、前記保持部材の前記加熱体近傍において、前記加熱体の前記金属製スリーブ当接面に対し、前記加圧部材方向に突出している回動自在な回動突起部材と、前記金属製スリーブの外周端部近傍において、金属製スリーブ外周面に当接して金属製スリーブ端部が外周方向へ膨らむ事を規制する定着フランジと、によって、記録材上の顕画像を加圧定着する定着装置において、前記金属製スリーブと前記回動突起部材が当接して、前記回動突起部材が回動する事を特徴とする定着装置。
【００１２】
（３）適宜位置に固定された加熱体と、前記加熱体を支持する保持部材と、前記加熱体に対向圧接するとともに、可曉性を有する金属製スリーブを介して、記録材を前記加熱体に密着させる加圧部材と、前記金属製スリーブの外周端部近傍において、金属製スリーブ外周面に当接して金属製スリーブ端部が外周方向へ膨らむ事を規制する定着フランジと、によって、記録材上の顕画像を加圧定着する定着装置において、前記加熱体近傍に配設された、前記保持部材と一体的に形成された突起部が、長手方向にわたって、前記加熱体の前記金属製スリーブ当接面に対し、加圧部材方向に凹凸状に形成されている事を特徴とする定着装置。
【００１３】
（４）適宜位置に固定された加熱体と、前記加熱体を支持する保持部材と、前記加熱体に対向圧接するとともに、可曉性を有する金属製スリーブを介して、記録材を前記加熱体に密着させる加圧部材と、前記金属製スリーブの外周端部近傍において、金属製スリーブ外周面に当接して金属製スリーブ端部が外周方向へ膨らむ事を規制する定着フランジと、によって、記録材上の顕画像を加圧定着する定着装置において、前記加熱体近傍に、前記加熱体の前記金属製スリーブ当接面に対し、加圧部材方向に凹になっている第一段目の保持部材凹部と、加圧部材方向に凸になっている第二段目の保持部材凸部を、前記保持部材と一体的に形成されている事を特徴とする定着装置。
【００１４】
（５）前記金属製スリーブ端部が外周方向へ膨らむ事を規制する規制部材が、端部フランジに回転自在に取り付けられており、規制部材は金属製スリーブの端部外面との接触により、回転可能に形成されている事を特徴とする、請求項１〜4に記載の定着装置。
【発明の効果】
【００１５】
請求項第一の発明によれば、定着フランジの金属製スリーブの規制によって、金属製スリーブが、保持部材突起部位と当接しない事により、高速化に必須となる金属製スリーブを用いた定着装置において、定着スリップを防止し、高速・高寿命・高信頼性の加熱装置システムを構築できる。
【００１６】
請求項第二の発明によれば、金属製スリーブと回動突起部材が当接して、回動突起部材が回動する事により、高速化に必須となる金属製スリーブを用いた定着装置において、定着スリップを防止し、高速・高寿命・高信頼性の加熱装置システムを構築できる。
【００１７】
請求項第三の発明によれば、加熱体近傍に配設された保持部材と一体的に形成された突起部が、長手方向にわたって、加熱体の金属製スリーブ当接面に対し、加圧部材方向に凹凸状に形成されている事により、高速化に必須となる金属製スリーブを用いた定着装置において、定着スリップを防止し、高速・高寿命・高信頼性の加熱装置システムを構築できる。
【００１８】
請求項第四の発明によれば、加熱体近傍に、加熱体の金属製スリーブ当接面に対し、加圧部材方向に凹になっている第一段目の保持部材凹部と、加圧部材方向に凸になっている第二段目の保持部材凸部を、保持部材と一体的に形成されている事により、高速化に必須となる金属製スリーブを用いた定着装置において、定着スリップを防止と定着性の確保が出来、高速・高寿命・高信頼性の加熱装置システムを構築できる。
【００１９】
請求項第五の発明によれば、金属製スリーブ端部が外周方向へ膨らむ事を規制する規制部材が、端部フランジに回転自在に取り付けられており、規制部材は金属製スリーブの端部外面との接触により、回転可能に形成されている事により、回転フランジタイプの定着器においても定着スリップを防止し、高速・高寿命・高信頼性の加熱装置システムを構築できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
請求項１〜４までの実施形態を以下に説明する。特に、請求項１を主たる構成として最初に説明する。
【００２１】
（１）画像形成装置
図２は画像形成装置の一例の概略構成図である。本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ビームプリンタである。
【００２２】
１は像担持体としての感光ドラムであり、OPC,アモルファスSe、アモルファスSi等の感光材料がアルミニウムやニッケルなどのシリンダ状の基板上に形成されている。感光ドラム１は矢印の時計方向に所定の周速度をもって回転駆動され、まず、その表面は帯電装置としての帯電ローラ２によって所定の極性・電位に一様帯電される。
【００２３】
次にその一様帯電処理面に対して、レーザスキャナ３により、画像情報に応じてON/OFF制御されたレーザビームによる走査露光3aが施され、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置４でトナー像を現像、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現像法などが用いられ、イメージ露光と反転現像とを組み合わせて用いられることが多い。
【００２４】
可視化されたトナー像は、転写装置としての転写ローラ５により、所定のタイミングで搬送された記録材P上に感光ドラム１より転写される。
【００２５】
ここで、感光ドラム１上のトナー像の画像形成位置と記録材Pの先端の書き出し位置が合致するようにセンサ８にて記録材Pの先端を検知し、タイミングを合わせている。所定のタイミングで搬送された記録材Pは感光ドラム１と転写ローラ５に一定の加圧力で挟持搬送される。
【００２６】
このトナー像が転写された記録材Pは加熱定着装置６へと搬送され、永久画像として加熱定着される。
【００２７】
一方、感光ドラム１上に残存する転写残りの残留トナーは、クリーニング装置７により観光ドラム１表面より除去される。
【００２８】
（２）加熱定着装置６
図１は加熱定着装置６の断面図、図３は途中部分省略・一部切り欠き正面図である。
【００２９】
１０は加熱部材としての定着部材（加熱Assy）、２０は加圧部材としての弾性加圧ローラであり、この定着部材１０と加圧ローラ２０との圧接により加熱ニップ部としての定着ニップ部Nを形成させている。
【００３０】
定着部材１０は、加熱用部材としてのヒータ１１、フィルムガイド１２、保持ステイ１６、金属製スリーブ（定着スリーブ）１３、定着フランジ１５等からなる。
【００３１】
ヒーター１１はフィルムガイド１２の下面に固定して配設してあり、金属製スリーブ１３はフィルムガイドに配設しており、金属製スリーブの周方向に伸びたフィルムガイドリブ１２ａに対して、定着ニップ部N近傍以外は十分なクリアランスが設けてある。保持ステイ１６はフィルムガイド１２に加圧方向に配設されている。定着フランジ１５はフィルムガイド１２の長手方向両端部側に装着されて金属製スリーブ１３の両端部を規制する役目をする。即ち金属製スリーブ１３の長手方向への移動を規制する規制部材である。加熱部材としての弾性加圧ローラ２０は、芯金２１と、芯金２１の外側にシリコンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムあるいはシリコンゴムを発砲して形成された弾性層２２からなり、この上にPFA,PTFE,FEP等の離型性層２３を形成してあってもよい。
【００３２】
３０は定着装置のメインフレームであり、この定着フレームに加圧ローラ２０や定着部材１０を装着して保持させている。即ち定着フレーム３０に設けた嵌合用溝３１に係合させて加圧ローラ２０の上側において定着フレーム３０に配設してある。
【００３３】
そして定着部材１０の両端部において定着フランジ１５の加圧部１５ｄと不動のバネ受け部材４０との間に加圧バネ１７を縮設することで定着部材１０を所定の加圧力をもって加圧ローラ２０の上面に対して金属製スリーブ１３の弾性と加圧ローラ２０の弾性に抗して押圧させて所定幅の定着ニップ部Nを形成させている。定着ニップ部Nにおいては定着部材１０の加圧ローラ２０に対する加圧により金属製スリーブ１３がヒータ１１と弾性加圧ローラ２０との間に挟まれてヒータ１１の下面の扁平面に倣って撓み、金属製スリーブ１３の内面がヒータ１１の下面に当接された状態になる。
【００３４】
Gは加圧ローラ２０の芯金２１の一端部に配設した駆動ギヤである。この駆動ギヤGに駆動部Mから回転力が伝達されて、加圧ローラ２０が所定の回転速度にて回転駆動される。この加圧ローラ２０の回転駆動に伴って定着ニップ部Nにおける加圧ローラ２０と定着部材１０側の金属スリーブ１３との摩擦力で金属スリーブ１３に回転力が作用して、金属スリーブ１３がその内面がヒータ１１の下面に密着して摺動しながらフィルムガイド１２の外回りを図１において時計方向に加圧ローラ２０の回転に従動して回転状態になる（加圧ローラ駆動式）
金属製スリーブ１３は内部のヒータ１１及びフィルムガイド１２と定着フィルム１３の間の摩擦抵抗を小さく抑える必要がある。これは、記録材の定着ニップ通過時のスリップ防止や、プリンター自体の駆動トルクを抑えるためである。このためヒータ１１およびフィルムガイド１２の表面に耐熱性グリス等の潤滑材を少量介在させてある。また、金属製スリーブの回転時に、フィルムガイドの磨耗量を抑えるために、金属製スリーブ１３はフィルムガイドリブ１２ａに対して、定着ニップ部N近傍以外は十分なクリアランスが設けてある。これにより金属製スリーブ１３はスムーズに回転する事が可能となる。
【００３５】
ヒータ１１は、記録材P上のトナー像Tを溶融、定着させる定着ニップ部Nの加熱を行う。
【００３６】
加圧ローラ２０の回転による金属製スリーブ１３の回転がなされ、ヒータ１１に対する通電がなされてヒータの温度が所定の温度に立ち上がって温調された状態において、未定着トナー像Ｔを担持した記録材Ｐが耐熱性の定着入口ガイド24に沿って定着ニップ部Ｎの金属製スリーブ１３と加圧ローラ２０との間に搬送され、定着ニップ部Ｎを挟持搬送される事で、未定着トナー像Ｔが金属製スリーブ１３を介してヒータ１１の熱で加熱されて熱定着される。定着ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐは金属製スリーブ１３の外面から分離して不指示の耐熱性の定着排紙ガイドに案内されて不図示の排出トレイに排出される。
【００３７】
ａ）金属製スリーブ１３
金属製スリーブ１３は熱容量の小さなスリーブであり、クイックスタートを可能にするために総厚２００μｍ以下の厚みで耐熱性、高熱伝導性を有するＳＵＳ，Ａｌ、Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ等の金属部材を単独、あるいは合金部材を基層とした、可撓性を有するスリーブである。また、超寿命の加熱定着装置を構成する為に十分な強度を持ち、耐久性に優れた金属製スリーブとして、総厚２０μｍ以上の厚みが必要である。よって金属製スリーブ１３の総厚みとしては２０μｍ以上２００μｍ以下が最適である。
【００３８】
さらに、オフセット防止や記録材の分離性を確保する為に表層にはＰＴＦＥ、ＰＦＡ，ＦＥＰ，ＥＴＦＥ，ＣＴＦＥ，ＰＶＤＦ等のフッ素樹脂、シリコーン樹脂等の離型性の良好な耐熱性樹脂を混合ないし単独で被覆したものである。被覆の方法としては、金属製スリーブ基材の外面をエッチング処理した後に上記離型性層をディッピング、紛体スプレー等の塗布によるものや、あるいはチューブ状に形成された物を金属製スリーブの表面に被らせる方式のものであっても良い。または、金属製スリーブ基材の外面をブラスト処理した後に、接着剤であるプライマ層を塗布し、上記離型性層を被覆する方法であっても良い。
【００３９】
また、ヒータ１１と接触する金属製スリーブ内面に潤滑性の高いフッ素樹脂層、ポリイミド層、ポリアミドイミド層等を形成してあっても良い。
【００４０】
ｂ）ヒータ１１
記録材Ｐ上のトナー像Ｔを溶融、定着される定着ニップ部Ｎの加熱を行うヒータ１１は、例えば、アルミナ、ＡｌＮ（チッ化アルミ）等の高絶縁性のセラミックス基盤やポリイミド、ＰＰＳ，液晶ポリマー等の耐熱性樹脂基板の表面に長手方向に沿って、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、ＲｕＯ2、Ｔａ2Ｎ等の通電発熱抵抗層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形成した通電加熱用部材である。
【００４１】
あるいは、金属製基板上の定着ニップ部反対側に絶縁層、通電発熱抵抗体を順次積層してなる金属製加熱用ヒータであり、金属製基板は定着ニップ側が湾曲した形状であっても良い。
【００４２】
通電発熱抵抗層に対する給電は不図示の給電部から不図示のコネクタを介してなされる。
【００４３】
ヒータ基板の背面には通電発熱抵抗層の発熱に応じて昇温した加熱用ヒータの温度を検知する為のサーミスタ等の温度検知素子１４が配設されている。この温度検知素子１４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印加される電圧のデューティー比や波数等を適切に制御する事で、定着ニップ部Ｎ内での温調温度を略一定に保ち、記録材Ｐ上のトナー像Ｔを定着するのに必要な加熱を行う。温度検知素子１４から不図示の温度制御部へのＤＣ通電は不図示のＤＣ通電部およびＤＣ電極部を介して不図示のコネクタにより達成している。
【００４４】
また、ヒータ１１の通電発熱抵抗層の表面には、金属製フィルムとの摺擦に耐えることが可能な薄層のガラスコート、フッ素樹脂層等の保護層を設けている。
【００４５】
あるいは上記基板として対磨耗性に優れ、熱伝導性の良好なＡｌＮ等を用いた場合には、通電発熱抵抗層を上記基板に対して定着ニップと反対側に形成してあっても良い。
【００４６】
また、上記金属製スリーブ１３の内面において、ヒータ１１の定着ニップ部Ｎ側の形状を曲面とすることで、金属製スリーブ１３に屈曲負荷を与えないようにした方が超寿命の定着部材が形成される。
【００４７】
ｃ）フィルムガイド１２
フィルムガイド１２はヒータ１１を支持する役目、加圧部材の役目、定着ニップ部Ｎとの反対方向への放熱を防ぐ為の断熱部材の役目等をしている、剛性・耐熱性・断熱性の部材であり、液晶ポリマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等により形成されている。
【００４８】
又、金属製フィルム１５の周方向に伸びたフィルムガイドリブ１２ａの外径は、径Ｌｇにて配設されている。
【００４９】
ヒータ11の上下流近傍には、ヒータの金属フィルム13の当接面より、加圧ローラ20方向に凸になっている、突出部12ｂが設けられている。これは、特にJAM処理時等に、ヒータ11のエッジが金属製フィルム13の内面と当接して、金属性フィルムの内面を傷つかない為に凸面を形成させている。金属製フィルム内面の表面粗さが大きくなってしまうと、摺動性のために設けられたヒータ11の保護層が削れてしまい、摺動μが高くなり、金属製フィルム13が加圧ローラ20に従動回転しなくなる、定着スリップの発生に寄与してしまう。一方、定常動作時は、ヒータ上下流近傍の突出部12ｂと金属製スリーブ13にはクリアランスCが設けられる様、定着フランジ13によって、金属製スリーブ13の軌跡がコントロールされており、金属製スリーブ13とフィルムガイド12とは摺動しない構成となっている。これは、定着スリップに寄与する、金属製フィルム13の従動に抗する摺動μを低減させるために、（１）金属製フィルム13とフィルムガイド12の間に積極的なクリアランスを設ける事によって、金属製フィルムｖｓフィルムガイドの摩擦抵抗を廃せる。（２）金属製の定着フィルムと樹脂製のフィルムガイドが摺動する事によって、削り粉が発生し、その削り粉によって、金属製スリーブ13とヒータ11、また、金属製スリーブ13とフィルムガイド12の摩擦抵抗の増大を防げる。と言う効果がある。
【００５０】
よって、これら構成により、定着スリップの防止が出来る。
【００５１】
ｄ）定着フランジ１５
図４において定着フランジの概観図を示す。（ｃ）に示すように金属製スリーブ１３の端部外周面には定着フランジ１５の内周面と接触する部位（幅Ｄ）を有する。
【００５２】
定着フランジ１５はＰＰＳ，液晶ポリマー、フェノール樹脂等の耐熱樹脂より形成されており、金属製スリーブ１３の端部外周面Ｄが挿入可能な、内径Ｌｃを有する挿入部１５ａを有する。すなわち、金属製スリーブ１３のＤ部は定着フランジ１５の内径Ｌｃを有する挿入部１５aに挿入され、金属製スリーブ１３の端面は定着フランジ１５の突き当て部１５ｂに突き当たる。挿入部１５ａは３〜７°程度のテーパ１５Ｔを有しており、このテーパによって金属製スリーブ１３の最端部が、常に挿入部１５ａをつたって、金属製スリーブ１３の中心方向に向かう力を受けながら、ラッパ状になる事による、金属製スリーブ端部の引き裂き力を受けないように、（突き当て部１５ｂによって）スラスト方向の規制がなされる。
このように、定着フランジの挿入部１５ａに、テーパ１５Ｔを設ける事によって、金属製スリーブ１３の端部破壊を防止できる。
【００５３】
また、定着フランジの内側にはLsを径に持つ規制部位１５ｃが設けられており、フィルムガイドリブ１２ａの外径Ｌｇよりも大きい径が設けられている。規制部位１５ｃの径Ｌｇは、回転駆動中、金属スリーブの内周側が接触しなく、また、金属スリーブ１５が何らかの外力によってスリーブ変形規制部位１５ｃに当接しても、金属スリーブが破損、または永久変形をおこさない径に設定してある。なお、上記、径の関係は、Ｌｃ＞Ｌｓ＞Ｌｇとなっている。
【００５４】
定着フランジ１５の定着ニップ部相当部は切り欠いてあり、長手端部において、該切り欠き部分にヒータ１１、フィルムガイド１２と一体の保持ステイ１６が配置される事で、定着フランジ１５がヒータ１１等に干渉する事はない。
【００５５】
また、金属製フィルム13がフィルムガイド12の突出部12ｂとクリアランスCを設けられるように、定着フランジの挿入部15aの中心位置と内径Lcを構成させてあり、これらにより定常駆動時は常にクリアランスCを設けられ、定着スリップの防止を果している。
【００５６】
図５のように、定着部材１０は、端部に配置した定着フランジ１５の保持筐体勘合部１５ｄを定着フレーム30の勘合溝31に挿入する。
【００５７】
図６に、請求項2に示した実施例構成を説明する。本実施例はフィルムガイドの、ヒータ面より加圧ローラ方向に凸になっている突出部を、回動自在タイプとしたものである。前述第一の実施例の加熱定着装置６と同じ構成部材・部分には同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【００５８】
フィルムガイド構成において、ヒータ11の上下流近傍に、ヒータの金属フィルム13の当接面より、加圧ローラ20方向に凸になっている、回動自在な、フィルムガイド12とは別体の回動突出部材12ｃが配設されている。この回動突出部位12ｃは、耐熱性の部材である液晶ポリマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等により形成されており、駆動時には金属製スリーブ13の内面との摩擦により、適度の回転を成している。回動突出部位12ｃはヒータ面より加圧ローラ方向に凸になっているが、これは金属製スリーブ13の軌跡が、定着ニップ−上下流のヒータ近傍の回動突出部材−上下流の定着フランジの金属製スリーブ長径部15ｋによって定まっているため、ヒータ11のエッジが突出すると、金属製フィルム13の内面を削ってしまい、金属性フィルムの内面μのUPと、金属製フィルム13の削り粉による摺動μUPを防止するためである。特に、金属製フィルム内面の表面粗さが大きくなってしまうと、摺動性のために設けられたヒータ11の保護層が削れてしまう。しかし、フィルムガイドによってヒータ11の近傍を突出させてしまうと、突出部が固定であった場合、金属製フィルムｖｓフィルムガイドの摩擦抵抗が生じてしまい、また、金属製の定着フィルムと樹脂製の突出部が摺動する事によって、削り粉が発生し、その削り粉によって、金属製スリーブ13とヒータ11、また、金属製スリーブ13とフィルムガイド12の摩擦抵抗が増大してしまう。結果、金属製フィルム13の摺動μが高くなり、金属製フィルム13が加圧ローラ20に従動回転しなくなる、定着スリップが発生与してしまう。そのため、本実施例におけるヒータ近傍の突出部位を回動自在な回動突出部材12ｃを配設する事によって、（１）金属製フィルムｖｓ回動突出部材の摩擦抵抗を減少できる。（２）金属製の定着フィルムと樹脂製の回動突出部材の削り粉を最小限に出来、摩擦抵抗の増大を防げる。  と言う効果がある。よって、これら構成により、定着スリップの防止が出来る。
【００５９】
図7に、請求項3に示した実施例構成を説明する。（ａ）は本実施例の断面図、（ｂ）はフィルムガイドとヒータ以外を省略した、切り欠き正面図である。本実施例はフィルムガイドの、ヒータ面より加圧ローラ方向に凸になっている突出部を、長手方向に渡って凹凸タイプとしたものである。前述第一の実施例の加熱定着装置６と同じ構成部材・部分には同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【００６０】
フィルムガイド構成において、ヒータ11の上下流近傍に、ヒータの金属フィルム13の当接面より、加圧ローラ20方向に、長手方向に渡って凹凸状になっている、フィルムガイド12と一体に形成されている凹部12ｄ、凸部12eが配設されている。フィルムガイド12は剛性・耐熱性・断熱性の部材であり、液晶ポリマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等により形成されている。フィルムガイドの凸部12ｅのように、ヒータ近傍に加圧ローラ方向に凸部を設けている理由は、金属製スリーブ13の軌跡は、定着ニップ−上下流のヒータ近傍の回動突出部材−上下流の定着フランジの金属製スリーブ長径部15ｋによって定まっているが、ヒータ11のエッジが突出すると、金属製フィルム13の内面を削ってしまい、金属性フィルムの内面μのUPと、金属製フィルム13の削り粉による摺動μUPが生じてしまうためである。特に、金属製フィルム内面の表面粗さが大きくなってしまうと、摺動性のために設けられたヒータ11の保護層が削れてしまう。しかし、フィルムガイドによってヒータ11の近傍を突出させてしまうと、金属製フィルムｖｓフィルムガイドの摩擦抵抗が生じてしまい、また、金属製の定着フィルムと樹脂製の突出部が摺動する事によって、削り粉が発生し、その削り粉によって、金属製スリーブ13とヒータ11、また、金属製スリーブ13とフィルムガイド12の摩擦抵抗が増大してしまう。結果、金属製フィルム13の摺動μが高くなり、金属製フィルム13が加圧ローラ20に従動回転しなくなる、定着スリップが発生与してしまう。そのため、本実施例におけるヒータ近傍に、長手方向に渡って突出部位を、クシ歯状に凹部12ｄを配設する事によって、（１）長手方向全域に渡って、連続した金属製フィルムと摺動が無くなるために、金属製フィルムｖｓ回動突出部材の摩擦抵抗を減少できる。（２）同様に金属製の定着フィルムと樹脂製のフィルムガイド突出部の削り粉を減少出来、摩擦抵抗の増大を防げる。と言う効果がある。よって、これら構成により、定着スリップの防止が出来る。
【００６１】
図8に、請求項4に示した実施例構成を説明する。（ａ）は本実施例の断面図、（ｂ）（ｃ）はヒータ近傍の部分詳細図である。本実施例はフィルムガイドの、ヒータ面より加圧ローラ方向に凸になっている突出部を、第一段目の凹部位と、第二段目の凸部位を設けたタイプである。前述第一の実施例の加熱定着装置６と同じ構成部材・部分には同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【００６２】
フィルムガイド構成において、ヒータ11の上下流近傍に、ヒータの金属フィルム13の当接面より、フィルムガイド12と一体に形成されている、加圧ローラ20方向に凹になっている第一段目の凹部12ｆと、凸になっている第二段目の凸部12ｇが配設されている。フィルムガイド12は剛性・耐熱性・断熱性の部材であり、液晶ポリマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等により形成されている。フィルムガイドの凸部12ｅのように、ヒータ近傍に加圧ローラ方向に凸部を設けている理由は、金属製スリーブ13の軌跡は、定着ニップ−上下流のヒータ近傍の回動突出部材−上下流の定着フランジの金属製スリーブ長径部15ｋによって定まっているが、ヒータ11のエッジが突出すると、金属製フィルム13の内面を削ってしまい、金属性フィルムの内面μのUPと、金属製フィルム13の削り粉による摺動μUPが生じてしまうためである。特に、金属製フィルム内面の表面粗さが大きくなってしまうと、摺動性のために設けられたヒータ11の保護層が削れてしまう。しかし、フィルムガイドによってヒータ11の近傍を突出させてしまうと、金属製フィルムｖｓフィルムガイドの摩擦抵抗が生じてしまい、また、金属製の定着フィルムと樹脂製の突出部が摺動する事によって、削り粉が発生し、その削り粉によって、金属製スリーブ13とヒータ11、また、金属製スリーブ13とフィルムガイド12の摩擦抵抗が増大してしまう。結果、金属製フィルム13の摺動μが高くなり、金属製フィルム13が加圧ローラ20に従動回転しなくなる、定着スリップが発生与してしまう。そのため、本実施例におけるヒータ近傍に、突出部位を、第一段目の凹部12ｆと、第二段目の凸部12ｇを配設する事によって、図８（ａ）示すように、第一段目の凹部が無い場合の、ヒータの金属製フィルム接触部−フィルムガイド突出部間距離H1よりも、（ｂ）に示す本実施例におけるヒータの金属製フィルム接触部−フィルムガイド突出部間距離H2の方が長くする事が出来、金属製フィルムの突出部にかかる力をＦ１＞Ｆ２とする事が出来る。その結果、（１）金属製フィルムがフィルムガイドの突出部にかかる力Ｆ２を軽微に出来るため、金属製フィルムｖｓ回動突出部材の摩擦抵抗を減少できる。（２）同様に金属製の定着フィルムと樹脂製のフィルムガイド突出部の削り粉を減少出来、摩擦抵抗の増大を防げる。と言う効果がある。よって、これら構成により、定着スリップの防止が出来る。
【００６３】
また、高速化における定着性の向上のためには、ヒータ11と金属製フィルム13の接触面積の確保が重要なファクターの一つになるが、第一段目の凹部が無い場合の、フィルムガイド突出部までの距離Ｆ１よりも、本実施例の様に第一段目に凹部を設ければ、フィルムガイド突出部までの距離Ｆ2の方が長くする事が出来、そのため、両者におけるヒータ11と金属製フィルム13の接触面積の関係は、Ｓ１＜Ｓ２とする事が出来る。よって、本実施例に拠れば、高速化における定着性向上も同時に達成できる。
【００６４】
次に請求項４の実施例を以下に説明する。
【００６５】
本実施例はスリーブのスラスト方向規制手段である、定着フランジを回転タイプとしたものである。図9は定着フランジを回転タイプとした加熱定着装置6の途中部分省略・一部切り欠き正面模型図である。前述第一の実施例の加熱定着装置６と同じ構成部材・部分には同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【００６６】
金属製スリーブ１３の長手方向両端部を規制する回転保護キャップ１５ｄは端部フランジ１５ｅの内側に回転自在に配設した、無端の円筒状キャップである。
【００６７】
図10の（ａ）は端部フランジ１５ｅの外面図、（ｂ）は内面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は平面図である。（ｅ）は端部フランジ１５ｅと回転保護キャップ１５ｄの断面図である。
【００６８】
（ｅ）に示すように外形Ｌｆを有する金属製スリーブ１３の端部外周面には固定タイプの定着フランジと同様に回転保護キャップ１５ｄの内周面と接触する部位（幅Ｄ）を有する。回転保護キャップ１５ｄはＰＰＳ、液晶ポリマー、フェノール樹脂等の耐熱樹脂より形成されており、金属製スリーブ１３の端部外周面Ｄが挿入可能な、３〜７°のテーパ１５Ｔを持つ、内径Ｌｃを有する挿入部１５Ａを有する。すなわち、金属製スリーブ１３のＤ部は回転保護キャップ１５ｄの内径Ｌｃを有する挿入部１５Ａに挿入され、金属製スリーブ１３の端面は回転保護キャップ１５ｄ側から外側に徐々に内径が小さくなるようにテーパ状あるいはＲ状に形成されており、突き当て部１５Ｂの最小内径ＬＳは金属製スリーブ１３の外形Ｌｆより十分に小さい径に形成されている。回転保護キャップ１５ｄは無端の円筒キャップであり、ＬＣ＞ＬＳとなるように少なくともそれぞれ２つの内径を有する。
【００６９】
また、回転保護キャップ１５ｄを回転可能に形成する場合、回転保護キャップ１５ｄの最小内径ＬＳで形成されるフランジ勘合部１５Ｈを有し、回転保護キャップ１５ｄと同様に耐熱性樹脂より形成される端部フランジ１５ｅの一部勘合部１５Ｇが最大径ＬＥを有し、ＬＥ＜ＬＳの関係にあることから、回転保護キャップ１５ｄはフランジ勘合部１５Ｇに端部フランジ１５ｅの勘合部１５Ｈがルーズに挿入される事で回転自在の状態で勘合される。また端部フランジ１５ｅは規制部１５Ｉにより回転保護キャップ１５ｄのスラスト方向への移動を規制している。
【００７０】
回転保護キャップ１５ｄを挿入した端部フランジ１５ｅにはバネ規制部が形成されており、定着部材１０と加圧ローラ２０の間に所定の加圧力を付与する為に配置される加圧バネ１７の位置を規制している。
【００７１】
また、端部フランジ１５ｅの定着ニップ部相当部は切り欠いてあり、長手端部において該切り欠き部分にヒータ１１、フィルムガイド１２と一体の保持ステイ１６が配置される事で端部フランジ１５ｅがヒータ１１に干渉する事はない。
【００７２】
定着部材１０は端部に配置した端部フランジ１５ｅの保持筐体勘合部１５Ｊを定着フレーム３０の勘合溝３１に挿入する事で定着フレーム３０に装着され、定着フレーム３０に対してスラスト方向への移動が規制される。また、端部フランジ１５ｅと回転保護キャップ  １５ｄで金属製スリーブ１３のスラスト方向への移動を規制している。
【００７３】
金属スリーブ１３は加圧ローラ２０とヒータ１１との間で付与される加圧力によって、ヒータ１１に密着するように変形する定着ニップ部以外の部分では、金属製スリーブ１３は円筒形状を復元しようとし、その復元力によって保護キャップ１５ｄと密着状態に成る。
【００７４】
さらに、回転保護キャップ１５ｄは端部フランジ１５ｅに対して回転自在に取り付けられているため、保護キャップ１５ｄと金属製スリーブ１３の摩擦力により、金属製スリーブ１３の回転に合わせて、連れ回り状態となる。
【００７５】
上記により基本構成されるが、作用する形態は、上記実施形態１〜４の実施形態に順ずるので、省略する。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】加熱定着装置の断面図。
【図２】画像形成装置の概略構成図。
【図３】加熱定着装置６の途中部分省略・一部切り欠き正面図。
【図４】定着フランジの概観図。
【図５】定着部材と定着フレームの勘合関係図。
【図６】加熱定着装置の断面図。
【図７】加熱定着装置の断面図と途中部分省略・一部切り欠き正面図。
【図８】加熱定着装置の断面図とヒータ近傍詳細図。
【図９】加熱定着装置６の途中部分省略・一部切り欠き正面図。
【図１０】定着フランジの概観図。
【符号の説明】
【００７７】
１０  定着部材
１１  加熱用ヒータ
１２  フィルムガイド
１２b,d,e,f,g  フィルムガイドに設けられたヒータ近傍の突出部等
１２ｃ  ヒータ近傍に設けられた、回動自在の突出部材
１３  金属製スリーブ
１５  定着フランジ
２０  加圧ローラ
２４  定着入口ガイド
Ｐ  記録材
【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】
2006091452.tif 000009
【図８】
2006091452.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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