(57)【要約】【課題】簡易的な構成でフィルムの耐久性を向上させる像加熱装置を提供する。【解決手段】筒状のフィルムと、フィルムの内面に接触する接触部材と、画像が形成された記録材が搬送されつつ加熱され、画像が記録材に定着されるニップ部を、フィルムを介して接触部材と共に形成するニップ部形成部材と、フィルムの長手端部に設けられ、フィルムの内面に対向しフィルムの内面の位置を規制する内面規制面を有する規制部材と、を具備し、内面規制面は、フィルムの長手方向に見たときに、フィルムの回転方向に関し、ニップ部から最も離れた第１領域と、第１領域よりもニップ部に近い第２領域と、を有し、第１の領域と第２の領域は、フィルムの長手方向に関しフィルムの長手中央に向かう程、フィルムの内面から離れるように傾斜しており、第１領域の傾斜角度の方が第２の領域の傾斜角度よりも大きい。【選択図】図１
2018116268.tif 000002
【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する接触部材と、
画像が形成された記録材が搬送されつつ加熱され、前記画像が記録材に定着されるニップ部を、前記フィルムを介して前記接触部材と共に形成するニップ部形成部材と、
前記フィルムの長手端部に設けられ、前記フィルムの内面に対向し前記フィルムの内面の位置を規制する内面規制面を有する規制部材と、を具備し、
前記内面規制面は、前記フィルムの長手方向に見たときに、前記フィルムの回転方向に関し、前記ニップ部から最も離れた第１領域と、前記第１領域よりも前記ニップ部に近い第２領域と、を有し、
前記第１の領域と前記第２の領域は、前記フィルムの長手方向に関し前記フィルムの長手中央に向かう程、前記フィルムの内面から離れるように傾斜しており、前記第１領域の傾斜角度の方が前記第２の領域の傾斜角度よりも大きい、
ことを特徴とする像加熱装置。
【請求項２】
前記第２領域は、記録材搬送方向に関し前記ニップ部の中央よりも上流側にあ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】
前記規制部材は、前記フィルムが前記フィルムの長手方向に移動した場合に前記フィルムの長手端面に接触し前記フィルムの長手方向の移動を規制する端部規制面を有し、前記端部規制面は前記フィルムの長手方向に関し前記内面規制面よりも外側に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の像加熱装置。
【請求項４】
前記第１領域の傾斜角度は、１．５度以上であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の像加熱装置。
【請求項５】
前記接触部材はヒータであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の像加熱装置。
【請求項６】
筒状のフィルムと、
前記フィルムの内面に接触する接触部材と、
画像が形成された記録材が搬送されつつ加熱され、前記画像が記録材に定着されるニップ部を、前記フィルムを介して前記接触部材と共に形成するニップ部形成部材と、
前記フィルムの長手端部に設けられ、前記フィルムの内面に対向し前記フィルムの内面の位置を規制する内面規制面を有する規制部材と、を具備し、
前記内面規制面は、前記フィルムの長手方向に見たときに、前記フィルムの回転方向に関し、前記ニップ部から最も離れた第１領域と、前記第１領域よりも前記ニップ部に近い第２領域と、を有し、
前記第１領域は、前記フィルムの長手方向に関し前記フィルムの長手中央に向かう程、前記フィルムの内面から離れるように傾斜しており、前記第２領域は、前記フィルムの長手方向に亘って前記フィルムの内面との距離は等しい、
ことを特徴とする像加熱装置。
【請求項７】
前記規制部材は、前記フィルムが前記フィルムの長手方向に移動した場合に前記フィルムの長手端面に接触し前記フィルムの長手方向の移動を規制する端部規制面を有し、前記端部規制面は前記フィルムの長手方向に関し前記内面規制面よりも外側に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の像加熱装置。
【請求項８】
前記第１領域の傾斜角度は、１．５度以上であることを特徴とする請求項６又は７に記載の像加熱装置。
【請求項９】
前記接触部材はヒータであることを特徴とする請求項６乃至８の何れか一項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、複写機、プリンタ、ファックス、及びこれらの機能を複数備えた複合機等の画像形成装置に搭載される定着装置として用いれば好適な像加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置に装着される定着装置（像加熱装置）として、フィルム（ベルト）加熱方式の装置が知られている。具体的には、セラミックヒータを内包した可撓性を有する筒状の定着フィルムなどの回転体（第１の回転体）に加圧ローラ（第２の回転体）を圧接して両回転体の間にニップ部を形成する。このニップ部に未定着画像を担持した記録材（記録媒体）を挿通させて未定着画像を加熱加圧する。これによって未定着画像を記録材表面に固着させる方式である。
【０００３】
このフィルム加熱方式の装置においては、定着フィルム（以下、フィルムと記す）の回転中における寄り運動、すなわちフィルムのスラスト方向への寄り移動を規制する必要がある。その規制手段の一つとしてフィルム両端側または一方端側にその側のフィルム端部を受け止めて移動規制するフィルム保持部材（以下、フランジと記す）が配設されている。
【０００４】
フランジは上記役割以外に、フィルムの内面規制面を有しフィルムの回転走行形状を規制する役割も有している。記録材搬送方向における上下流方向に長い楕円形など、フィルムの自然な回転形状に近い内面規制面の形状にすることで、フィルム破断などの疲労現象が起こりにくくなる。一方で、フィルムの内径が小さい場合や、フィルム内の内蔵物が大きい場合には、内蔵物との接触を防ぐために、フィルムの自然な回転形状よりも釣り上げ真円に近い形状に規制することがある。
【０００５】
この状態でフィルムを回転駆動させると、釣り上げた部分でフィルムとフランジが強く摺擦し続けることになる。その結果、フィルムの内周面やフランジの内面規制面が摩耗や劣化しやすくなり、最終的にはフィルム端部が裂けて使用不可能になる。また、画像形成装置の高速化に伴いフィルムがより高速回転をする場合、この現象はより促進されることになる。このことから、フィルム加熱方式の装置において、小型化した上での高速化を図る上でフィルムの摩耗がネックとなっていた。
【０００６】
特許文献１では、フランジの内面規制面にガラス繊維を含まないナチュラル材を用いる。これにより、ガラス繊維を含んだ樹脂に比較して平滑性や表面粗度が良くなり、滑り性が向上することでフィルムへのダメージが小さくなり、長寿命化に寄与できる構成が提案されている。より具体的には、フィルムと接する面部分をナチュラル材で形成し、それ以外の母体部分をガラス繊維入りの樹脂で形成し、結合させることによりフランジとして機能するようになっている。この二部品構成により、フィルムへのダメージの軽減とフランジ自体の機械的強度の強化という２つの目的を果たしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２４６１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこの先行技術を更に発展させたものであり、その目的とするところは、簡易的な構成でフィルムの耐久性を向上させる像加熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するための本発明に係る像加熱装置の代表的な構成は、
筒状のフィルムと、
前記フィルムの内面に接触する接触部材と、
画像が形成された記録材が搬送されつつ加熱され、前記画像が記録材に定着されるニップ部を、前記フィルムを介して前記接触部材と共に形成するニップ部形成部材と、
前記フィルムの長手端部に設けられ、前記フィルムの内面に対向し前記フィルムの内面の位置を規制する内面規制面を有する規制部材と、を具備し、
前記内面規制面は、前記フィルムの長手方向に見たときに、前記フィルムの回転方向に関し、前記ニップ部から最も離れた第１領域と、前記第１領域よりも前記ニップ部に近い第２領域と、を有し、
前記第１の領域と前記第２の領域は、前記フィルムの長手方向に関し前記フィルムの長手中央に向かう程、前記フィルムの内面から離れるように傾斜しており、前記第１領域の傾斜角度の方が前記第２の領域の傾斜角度よりも大きい、
ことを特徴とする。
【００１０】
また、上記の目的を達成するための本発明に係る像加熱装置の他の代表的な構成は、
筒状のフィルムと、
前記フィルムの内面に接触する接触部材と、
画像が形成された記録材が搬送されつつ加熱され、前記画像が記録材に定着されるニップ部を、前記フィルムを介して前記接触部材と共に形成するニップ部形成部材と、
前記フィルムの長手端部に設けられ、前記フィルムの内面に対向し前記フィルムの内面の位置を規制する内面規制面を有する規制部材と、を具備し、
前記内面規制面は、前記フィルムの長手方向に見たときに、前記フィルムの回転方向に関し、前記ニップ部から最も離れた第１領域と、前記第１領域よりも前記ニップ部に近い第２領域と、を有し、
前記第１領域は、前記フィルムの長手方向に関し前記フィルムの長手中央に向かう程、前記フィルムの内面から離れるように傾斜しており、前記第２領域は、前記フィルムの長手方向に亘って前記フィルムの内面との距離は等しい、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡易的な構成でフィルムの耐久性を向上させる像加熱装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】フランジの形状を説明する図
【図２】画像形成装置例の概略構成模式図
【図３】定着装置例の途中部分省略の正面模式図
【図４】同定着装置の途中部分省略の縦断正面模式図
【図５】同定着装置の横断左側面模式図
【図６】（ａ）はフィルムユニットの分解斜視模式図、（ｂ）はヒータの横断面模式図
【図７】フランジの構造説明図
【図８】制御系統のブロック図
【図９】フィルムの回転軌跡を説明する図
【図１０】フィルムの回転軌跡を説明する図
【図１１】フィルムとフランジの配置を説明する図
【図１２】フランジの形状を説明する図
【図１３】フィルム内面のプロファイルを説明する図
【図１４】フィルムとフランジの配置を説明する図
【図１５】フランジの形状を説明する図
【図１６】フランジの接触領域を説明する図
【図１７】フィルム内面の摩耗を説明する図
【図１８】フランジの形状を説明する図
【図１９】フィルムとフランジの配置を説明する図
【図２０】フィルムとフランジの配置を説明する図
【図２１】フィルムとフランジの配置を説明する図
【図２２】フランジの形状を説明する図
【図２３】フィルムとフランジの配置を説明する図
【図２４】フランジの形状を説明する
【図２５】フランジの形状を説明する図
【図２６】フランジの形状を説明する図
【図２７】フィルム内面の摩耗を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１４】
《実施例１》
［画像形成装置］
図２は本発明に係る像加熱装置を定着装置１３０として搭載している画像形成装置１００の一例の概略構成を示す模式図である。この画像形成装置１００は電子写真プロセスを用いたモノクロプリンタである。
【００１５】
画像形成装置１００において、記録材（以下、用紙または紙と記す）Ｓにトナー像を形成する画像形成部１０１は、像担持体としての回転駆動される感光体ドラム（以下、ドラムと記す）１０２と、ドラム面を帯電処理する帯電部材１０３を有する。更に画像形成部１０１は、ドラム１０２の帯電処理面を画像露光するレーザスキャナ１０４と、ドラム面に形成された静電潜像をトナーで現像する現像器１０５と、転写部材１０６と、ドラムクリーナ１０７を有する。
【００１６】
ドラム１０２と、帯電部材１０３と、現像器１０５と、ドラムクリーナ１０７は装置本体１００Ａに取り外し可能に装着されるプロセスカートリッジ１０８として一体的に構成されている。以上の画像形成部１０１の画像形成動作（電子写真プロセス）は周知であるので詳細な説明は割愛する。本実施例で用いる画像形成装置１００のスペックについては、プロセススピードが３５０ｍｍ／ｓｅｃ．である。
【００１７】
装置本体１００Ａ内のカセット１０９に収納された用紙Ｓは給紙ローラ１１０の回転によって１枚ずつ繰り出される。そして、用紙Ｓはレジストローラ対１１２を有する搬送路１１１によりドラム１０２と転写部材１０６とで形成される転写ニップ部１１３へ所定の制御タイミングにて導入され、ドラム１０２側のトナー像の転写を受ける。転写ニップ部１１３を出た用紙Ｓは搬送路１１４により定着装置（定着部）１３０へ送られ、トナー像の熱圧定着処理を受ける。定着装置１３０を出た用紙Ｓは搬送路１１５を通り、排出ローラ１１６により画像形成物（成果物）としてトレイ１１７に排出される。
【００１８】
［定着装置］
定着装置１３０に関して、正面とは用紙Ｓの入口側、背面とは同出口側である。左右とは装置１３０を正面から見て左（一端側）または右（他端側）である。上下とは重力方向において上または下である。上流側と下流側は用紙搬送方向（記録材搬送方向）において上流側と下流側である。また、加圧ローラの軸線方向或いはこれに平行な方向を長手方向とし、これに直交する方向を短手方向とする。
【００１９】
この定着装置１３０は、立ち上げ時間の短縮や低消費電力化を可能としたフィルム（ベルト）加熱方式の像加熱装置（ＯＭＦ：オンデマンド定着器）である。図３は当該装置１３０の正面模式図、図４は同装置１３０の縦断正面模式図、図５は図３の（５）−（５）線矢視の横断左側面模式図である。この定着装置１３０は、大別して、フィルムユニット（ベルトユニット）１５０と、加圧部材としての弾性加圧ローラ（駆動回転体）１３４と、これらを収容している装置枠体（筐体）１６０を有する。
【００２０】
（１）フィルムユニット１５０
図６の（ａ）はフィルムユニット１５０の分解斜視模式図である。該ユニット１５０は、内部アセンブリ（内蔵物：内部部材）に対してルーズに外嵌されている、可撓性を有する筒状（無端状）の第１の回転体である定着フィルム（定着ベルト：以下、フィルムと記す）１３３を有する。フィルム１３３の内部には、加熱体としてのヒータ１３２、ヒータ１３２を保持すると共にフィルムの回転をガイドするガイド部材（保持部材）１３１、ガイド部材１３１を保持する例えば鉄製の加圧剛性ステイ１４０が内部アセンブリとして配設されている。ヒータ１３２は、フィルム１３３の内面に接触する接触部材である。
【００２１】
ヒータ１３２、ガイド部材１３１、ステイ１４０は何れも長さがフィルム１３３の幅（長さ）よりも長い部材であり、一端側（左側）と他端側（右側）がそれぞれフィルム１３３の両端部から外方に突出している。そして、ステイ１４０の一端側と他端側の外方突出部１４０ａに対してそれぞれ一端側と他端側のフランジ（フィルム保持部材）１３９（Ｌ・Ｒ）が嵌着されている。即ち、フィルム１３３の長手方向両端部にフランジ１３９（Ｌ・Ｒ）が配置されている。
【００２２】
１）フィルム１３３
可撓性を有する筒状フィルム１３３は内周長がヒータ１３２を支持しているガイド部材１３１の外周長よりも大きくなるよう設けられている。従って、フィルム１３３は周長に余裕をもってガイド部材１３１に外嵌されている。本実施例では内径がφ２４のフィルムを使用している。
【００２３】
フィルム１３３は加圧ローラ１３４とともに形成するニップ部Ｎにおいてヒータ１３２の熱を効率よく被加熱材としての用紙Ｓに与えるため、フィルム膜厚が２０〜７０μｍの耐熱性のあるＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等の単層フィルムを使用できる。あるいは、複合層フィルムを使用できる。
【００２４】
複合層フィルムとしては、一般に、基層と、その外周に形成された定着性向上を目的とした弾性層と、最外表面の離形層と、の３層構成のフィルムが使用される。基層は、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳもしくはＳＵＳ等である。弾性層は、例えば、シリコーンゴム等の弾性材料にＺｎＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＣ、金属ケイ素等の熱伝導フィラーを混入した材料である。離形層は、例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等のコーティング層である。
【００２５】
本実施例では、基層として膜厚５０μｍのフィラー混入により導電化されたポリイミド、弾性層として厚さ２４０μｍのシリコーンゴム−熱伝導フィラー混合層、さらに最外表面にＰＴＦＥをコーティングしたものを用いた。
【００２６】
ここで、ＰＴＦＥはポリテトラフルオロエチレンである。ＰＦＡはテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体である。ＦＥＰはテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体である。ＰＥＳはポリエーテルスルホンである。
【００２７】
２）ヒータ１３２
接触部材としてのヒータ１３２には、一般的にセラミックヒータが使用される。ヒータ基板にはアルミナや窒化アルミ等のセラミックから成る良熱伝導性、絶縁性のセラミック基板が用いられる。セラミック基板（以下、基板と記す）の厚みは、熱容量を小さくするために約０．５〜１．０ｍｍの厚さが適当であり、幅約１０ｍｍ、長さ約３００ｍｍの長方形に形成されている。
【００２８】
図６の（ｂ）はヒータ１３２の拡大横断面模式図である。ヒータ基板１３２ａの一方の面（表面）には、長手方向に沿って抵抗発熱体１３５が形成されている。抵抗発熱体１３５は銀パラジウム合金やニッケル錫合金、酸化ルテニウム合金等を主成分とするものであり、スクリーン印刷等により厚さ約１０μｍ、幅１〜５ｍｍ程度に形成具備される。
【００２９】
ヒータ基板１３２ａの抵抗発熱体１３５を形成した表面側は、電気絶縁層としての絶縁ガラス１３６がオーバコートされている。絶縁ガラス１３６は抵抗発熱体１３５と外部導電性部材（フィルム１３３の導電性層）との絶縁性を確保する他、機械的な損傷を防止する役割などをもつ。厚みとしては２０〜１００μｍ程度が適当である。この絶縁ガラス１３６はフィルム１３３に摺動する摺動層としての役割も持っている。
【００３０】
３）ガイド部材１３１
ガイド部材１３１は耐熱樹脂によって形成された部材であり、ヒータ１３２を支持するとともに、フィルム１３３の搬送ガイドを兼ねている。ガイド部材１３１の下面には長手に沿って溝部が形成されており、ヒータ１３２はその溝部に表面側を外側にして嵌め込まれて支持されている。
【００３１】
ガイド部材１３１の材質としてはポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、液晶ポリマー等の加工性に優れた高耐熱性樹脂や、これらの樹脂とセラミックス、金属、ガラス等複合材料で構成できる。本実施例では液晶ポリマーを用いた。
【００３２】
４）フランジ１３９
フィルム１３３の長手方向の両端部に配置されるフランジ１３９（Ｌ・Ｒ）はそれぞれ左右対称形状の耐熱樹脂製のモールド成形品である。図７の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、フランジ１３９を、それぞれ、内面側、側面側、天面側から見た図である。（ｄ）は縦断面図である。これらの図に示すように、フランジ１３９は、内周規制部（内面規制部材）１３９ａ、端部規制部１３９ｂ、加圧受け部１３９ｃ、ステイ１４０の外方突出部１４０ａに対する嵌着部１３９ｄ、装置枠体１６０に対する嵌着縦溝部１３９ｅ、を有する。
【００３３】
内周規制部（内面規制部材）１３９ａはフィルム１３３の端部の内周面に対向する接触領域（以下、内面規制面と記す）１３９ｆを有する。内周規制部１３９ａは、フィルム１３３の端部を内側から規制することにより、フィルム１３３に所望の回転軌跡を描かせる役割を果たしている。
【００３４】
本実施例では、内周規制部１３９ａの外形形状について、φ２４．２の略真円の下部を切欠いた形状とする。これにより、フィルム１３３の自然な回転形状に比べて釣り上げており、サーミスタ１３８や加圧剛性ステイ１４０など多くの内蔵物をフィルム内に収めることを実現している。
【００３５】
端部規制部１３９ｂは、フィルム１３３の長手端面（長手端部）に対向しており、フィルム１３３が長手方向に動いた場合にフィルム１３３の長手方向の移動を規制する役割を果たしている。端部規制部１３９ｂは, フィルム１３３の長手方向に関し内面規制部１３９aよりも外側に設けられている.
加圧受け部１３９ｃは、加圧剛性ステイ１４０と直接触れており、縮設されている加圧バネ１６４（Ｌ・Ｒ）によって加圧剛性ステイ１４０を押し下げる役割を果たしている。
【００３６】
フランジ１３９（Ｌ・Ｒ）は耐熱性に優れ、比較的熱伝導率が良くなく、滑り制にも優れる材料として、ＰＰＳ、液晶ポリマー、ＰＥＴ、ＰＡ、等のガラス繊維含有の樹脂が用いられており、本実施例ではＰＰＳを用いている。また、本実施例では、内周規制部１３９ａ、端部規制部１３９ｂは一体成型されているが、別々の部品で構成しても良い。
【００３７】
（２）加圧ローラ１３４
第２の回転体（加圧部材：ニップ部形成部材）としての加圧ローラ１３４は、フィルム１３３を挟んでヒータ１３２との間にニップ部Ｎを形成し、かつ、フィルム１３３を回転駆動するための部材である。
【００３８】
加圧ローラ１３４は、ＳＵＳ、ＳＵＭ、Ａｌ等の金属製芯金１３４ａの外周側にシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムあるいはシリコーンゴムを発泡して形成された弾性層１３４ｂからなる弾性ローラである。加圧ローラ１３４においては、この弾性層１３４ｂの上にＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型性層１３４ｃを形成されるものであってもよい。本実施例では、アルミ芯金１３４ａを用い、弾性層１３４ｂには厚さ４．０ｍｍのシリコーンゴムを用いた、また、離型層１３４ｃには、厚さ５０μｍのＰＦＡを用いた。
【００３９】
加圧ローラ１３４は一端側と他端側の軸部をそれぞれ装置枠体１６０の一端側と他端側の側板１６１Ｌ・１６１Ｒ間に軸受部材１６２を介して軸受させて回転可能に配設されている。また、他端側の軸部には同心一体に駆動ギアＧが配設されている。このギアＧに制御部（エンジンコントローラ）５０（図８）で制御されるモータＭの駆動力が駆動伝達部（不図示）を介して伝達されることで、加圧ローラ１３４が駆動回転体として図５において矢印Ｒ１３４の方向に所定の周速度で回転駆動される。
【００４０】
フィルムユニット１５０はヒータ１３２の側を下向きにして加圧ローラ１３４の上側において加圧ローラ１３４に実質平行に配列して装置枠体１６０の側板１６１Ｌ・１６１Ｒ間に配設されている。フィルムユニット１５０のフランジ１３９Ｌ・１３９Ｒはそれぞれ嵌着縦溝部１３９ｅが側板１６１Ｌ・１６１Ｒに設けられた縦ガイドスリット１６３・１６３の縦縁部に係合している。
【００４１】
これによりフランジ１３９Ｌ・１３９Ｒは、それぞれ、側板１６１Ｌ・１６１Ｒに対して上下方向にスライド移動可能に保持されている。即ち、フィルムユニット１５０は全体に側板１６１Ｌ・１６１Ｒ間において縦ガイドスリット１６３・１６３に沿って加圧ローラ１３４に対して近づく方向と遠のく方向とに移動可能な自由度を有する。
【００４２】
（３）加圧機構
フランジ１３９Ｌ・１３９Ｒの加圧受け部１３９ｃにはそれぞれ加圧バネ１６４Ｌ・１６４Ｒで加圧される加圧レバー１６５Ｌ・１６５Ｒが当接している。加圧バネ１６４Ｌは装置枠体１６０の天板１６６の一端側のバネ受け部１６７Ｌと加圧レバー１６５Ｌとの間に縮設されている。加圧バネ１６４Ｒは装置枠体１６０の天板１６６の他端側のバネ受け部１６７Ｒと加圧レバー１６５Ｒとの間に縮設されている。
【００４３】
上記の加圧バネ１６４Ｌ・１６４Ｒの縮設反力によりフィルムユニット１５０のステイ１４０の一端側と他端側の外方突出部１４０ａ・１４０ａにフランジ１３９Ｌ・１３９Ｒを介してそれぞれ所定の同等の押圧力が作用している。
【００４４】
これにより、ヒータ１３２を有するガイド部材１３１と加圧ローラ１３４とが加圧ローラ１３４の弾性層１３４ｂの弾性に抗してフィルム１３３を挟んで所定の加圧力をもって圧接する。本実施例の定着装置１３０においては、ヒータ１３２、或いはヒータ１３２とガイド部材１３１の一部がフィルム１３３の内面に接触する当接する摺動部材（バックアップ部材）として機能している。そのため、図５のように、フィルム１３３と加圧ローラ１３４との間に用紙搬送方向ａに関して所定幅のニップ部Ｎが形成される。
【００４５】
（４）定着動作
前記のように、加圧ローラ１３４のギアＧに制御部５０で制御されるモータＭの駆動力が駆動伝達部を介して伝達されることで、加圧ローラ１３４が駆動回転体として図５において矢印Ｒ１３４の方向に所定の周速度で回転駆動される。この加圧ローラ１３４の回転によりニップ部Ｎにおける加圧ローラ１３４との摩擦力でフィルム１３３に回転力が作用する。これにより、フィルム１３３はその内面がニップ部Ｎにおいてヒータ１３２の表面およびガイド部材１３１の外面の一部に密着して摺動しながら矢印Ｒ１３３の方向に加圧ローラ１３４の回転周速度にほぼ対応し周速度で従動回転する。
【００４６】
一方、ヒータ１３２は制御部５０で制御される給電部５１から不図示の給電経路を介して電力供給を受けて急峻に発熱する。このヒータ１３２の温度がヒータ裏面に当接させて配置されているサーミスタ１３８で検知され、検知温度情報が制御部５０に入力する。制御部５０は入力する検知温度情報に応じて給電部５１からヒータ１３２に流す電流を適切に制御することで、ヒータ１３２の温度を所定の温度に立ち上げてその温度が維持されるように温調する。
【００４７】
サーミスタ１３８は、ヒータ１３２の長手方向中央部の温度を検知するための素子である。サーミスタ１３８によって検知される温度は制御部５０に入力される。サーミスタ１３８は、ＮＴＣ（Negative Temperature Coerricient）サーミスタであり、温度上昇に伴い抵抗値が小さくなる。セラミックヒータ１３２の温度は制御部５０で監視され、制御部内部で設定されている目標温度と比較することによって、ヒータ１３２に供給する電力が調整されている。これにより、ヒータが目標温度を維持するようにヒータへ供給する電力が制御されている。
【００４８】
このように、加圧ローラ１３４が回転駆動され、これに伴いフィルム１３３が従動して回転し、ヒータ１３２が所定の温度に立ち上げられて温調された状態において、画像形成部１０１側から未定着のトナー像Ｔを担持した用紙Ｓがニップ部Ｎに導入される。用紙Ｓはトナー像Ｔの担持面がフィルム１３３に対面するようにニップ部Ｎに導入されて挟持搬送されていく。
【００４９】
これにより、用紙上の未定着のトナー像Ｔは加熱加圧されて固着画像として定着される。ニップ部Ｎを通過した用紙Ｓはフィルム１３３の表面から曲率分離して定着装置１３０から排出搬送されていく。つまり、トナー像Ｔが形成された用紙Ｓはニップ部Ｎにおいて搬送されつつ加熱される、その結果、トナー像Ｔは用紙Ｓに定着される。
【００５０】
（５）フィルムの回転軌跡について
図９の（ａ）と（ｂ）は、フィルム１３３の両端部にフランジ１３９を装着せず、即ち、フィルム両端部をフランジの内周規制部１３９ａで規制せずに加圧ローラ１３４を回転駆動させた場合のフィルムと加圧ローラの正面および断面の概略模式図である。フィルム１３３はニップ部Ｎにおいて加圧ローラ１３４の駆動力を受けて回転することになる。
【００５１】
フィルム１３３は、ニップ部Ｎで回転方向の力を加圧ローラ１３４から受けることになるが、フィルム１３３の基層材料であるポリイミドは剛性が強くない。そのため、フィルム１３３は（ｂ）のように加圧方向に短い楕円形状を維持しながら走行することになる。
【００５２】
一方、内周規制部１３９ａが略真円形状であるフランジ１３９（Ｌ・Ｒ）をフィルム１３３の両端に装着した場合には、図１０に示す回転軌跡で走行することになる。（ａ）の正面図に示す通り、フィルム１３３の回転軌跡は、フランジ１３９（Ｌ・Ｒ）よって規制されているフィルム１３３の両端部と中央部とで異なっている。（ｂ）と（ｃ）における実線はフィルム１３３の長手方向中央部と端部での回転軌跡を示しており、点線はフランジ１３９で規制しない場合（図９）のフィルム１３３の回転軌跡を示している。
【００５３】
フィルム１３３の端部は略真円形状である内周規制部１３９ａにより内周を規制されているため略真円形状に近い回転軌跡で走行する。一方、フィルム１３３の中央部では内周は規制されていないため、若干楕円形状に近づくものの、フィルム両端部を内周規制部１３９ａで規制しない場合に比べて、真上に吊り上げられている形状で回転をしている。
【００５４】
フィルム１３３の両端部にフランジ１３９（Ｌ・Ｒ）を装着した場合、フィルム１３３の長手中央部と端部で回転軌跡が異なり、長手中央部でフィルム１３３が撓むことになる。この場合、「フィルムを略真円形状に規制しようとする力」と「自然な楕円形状になろうとする力」の両方をフィルム１３３が受けることになる。そして、フランジ１３９の内周規制部１３９ａの最内側の点、すなわち、図１１の矢印部分Ｊでフィルム１３３とフランジ１３９が強く摺擦することになる。
【００５５】
この状態で定着装置１３０を使用し続けると、フィルム１３３の内周面や内周規制部１３９ａのフィルム内周面に対向する接触領域である内面規制面１３９ｆが摩耗や劣化しやすくなり、最終的にはフィルム端部が裂けて使用不可能になってしまう。
【００５６】
従来、このような問題を防ぐために、図１２のように内周規制部１３９ａの最内点にＲを設け、フィルム１３３とフランジ１３９が強く摺擦しないようなフランジ形状を導入している。しかし、フィルム１３３の小径化とフランジ１３９の内周規制部１３９ａの略真円形状を両立した場合には、このような構成を取ったとしても、矢印Ｋで示した、内面規制面１３９ｆの平面部から円弧が始まる部分において摺擦圧が高くなってしまう。また、フィルム１３３がより高速回転する場合にはこの現象が促進されるため、画像形成装置の高速化や長寿命化におけるネックとなっていた。
【００５７】
本実施例では、この課題を解決するために、内周規制部１３９ａの内面規制面１３９ｆの傾斜角度を最適化しており、その詳細について次の（６）項に記載する。
【００５８】
（６）フランジ内周規制部の角度について
フィルム１３３の内周面とフランジ１３９の内周規制部１３９ａの最内点Ｊ（図１１）との摺擦圧に関与する項目として、以下の３つがある。
【００５９】
１つめは、フィルム１３３の撓み易さである。これらはフィルム１３３の内径や長手の寸法、フィルム１３３の基層の材質や弾性層の有無など様々な要素によって変化しうるものである。
【００６０】
２つめは、内周規制部１３９ａの形状である。低熱容量などの観点からフィルム１３３の小径化が進む一方、多くの保安素子などフィルム１３３の内蔵物が増加しており、内周規制部１３９ａは略真円形状など、フィルム１３３の自然にありたい楕円形状とは異なる形状になることが多い。
【００６１】
これら２つの要素は定着装置１３０の求められる性能によって構成が決まってしまう場合が多い。３つめは内面規制面１３９ｆの傾斜角度であり、本実施例ではこの項目の最適化を行っている。おり、詳細を記す。
【００６２】
図１の（ａ）にフランジ１３９の内面図を示しており、点Ｇは内周規制部１３９ａから見た重心を示している。（ｂ）はフランジ１３９Ｒの側面図であり、内周規制部１３９ａの内面規制面１３９ｆの傾斜角度を示した図である。（ｂ）において、フィルム両端部の２つのフランジ１３９（Ｌ・Ｒ）の内周規制部１３９ａの重心Ｇと同Ｇ´を結んだ線（フィルム両端部の内周規制部１３９ａの重心同士を結んだ線）を母線Ｑとする。
【００６３】
そして、内周規制部１３９ａの内面規制面１３９ｆを延長した線Ｐと母線Ｑとの成す角度をθとし、この角度θを内面規制面１３９ｆの傾斜角度と定義する。母線Ｑは多くの場合、フィルム１３３や加圧ローラ１３４の重心線（回転軸線もしくは母線）とも平行である。従って、上記の母線Ｑは装置に組み込まれた第１の回転体であるフィルム１３３の母線と定義できる。つまり、内面規制面１３９ｆは, フィルム１３３の長手方向に関しフィルム１３３の長手中央に向かう程, フィルム１３３の内面から離れるように傾斜している。
【００６４】
角度θの値によって、フィルム１３３の撓みと内周規制部１３９ａとの関係が変わるため、フィルム内周面と内面規制面１３９ｆの接触の仕方が変わることになる。図１１に示す通り、内面規制面１３９ｆが母線Ｑと水平の場合や、角度θが０°に近い場合、フィルム内周面と内周規制部１３９ａの最内点Ｊで強く摺擦し、フィルム１３３や内周規制部１３９ａの摩耗や劣化に繋がってしまう。
【００６５】
図１３に内面規制面１３９ｆの傾斜角度θが０．５°のフランジ１３９（Ｌ・Ｒ）を用いて５時間プリントを行った場合のフィルム内面のプロファイルを示す。フィルム１３３の長手中央部から端部にかけてのプロファイルを示しており、端部から５ｍｍの部分でフィルム内面が削れていることがわかる。これは、内周規制部１３９ａの最内点Ｊでフィルム内面を削ってしまっていることを示している。
【００６６】
本実施例では、図１４に示すようにθを大きく、フィルム１３３の撓みと内面規制面１３９ｆの傾斜角度を近くする。こうすることで、内周規制部１３９ａの最内点Ｊでフィルム１３３を強く摺擦することがなくなり、フィルムやフランジの摩耗や劣化が緩和されるようにした。以下、これらの効果を確かめるために実験を行った。
【００６７】
＜実験１＞
内面規制面１３９ｆの傾斜θが変わった時の、フィルム１３３と内周規制部１３９ａとの接触について調べた。まず、画像形成装置本体は本実施例に記載のものを用いた。定着装置１３０に関しては、フランジ１３９の内面規制面１３９ｆの傾斜角度θを０〜４°の間で０．５°刻みに９種類用意した。
【００６８】
次に、フィルム１３３と内周規制部１３９ａとの接触を確認するため、フィルム１３３の内面にグリス塗布を行った。内面規制面１３９ｆのフィルム１３３と接触している部分には、フィルム１３３が回転した際にグリスが付着することになるので、図１５のように接触部Ｕについて観察を行うことができる。
【００６９】
９種類の定着装置を用いてそれぞれ２分間プリントを行い、プリント終了後にグリスが付着している領域を比較した。
【００７０】
実験結果を表１および図１６に示した。内周規制部１３９ａ（内面規制面１３９ｆ）の角度θが小さい場合には、接触部Ｕの長さは５ｍｍであり、内面規制面１３９ｆの全域に当たっていることになる。θが大きくなるにつれて、フィルム１３３の撓みよりも内面規制面１３９ｆの角度の方が大きくなり、徐々に内面規制面１３９ｆの内側がフィルム１３３と触れなくなる。θが３°以上の場合は内面規制面１３９ｆの半分の領域でしかフィルム１３３と接触しておらず、フィルム１３３を釣り上げる効果が減ってしまうため、フィルム内蔵物のスペースの確保という観点において好ましく無いと言える。
【００７１】
【表１】
2018116268.tif 000003
【００７２】
＜実験２＞
内面規制面１３９ｆの角度θが変わった時のフィルム内面の摩耗量について調べた。画像形成装置本体と定着装置は実験１と同じものを用意した。次に、この画像形成装置本体と定着装置を用いて、それぞれ約１００時間プリントを行い、その時の内面規制面１３９ｆと摺擦している部分のフィルム内面の摩耗量を比較した。
【００７３】
実験結果を表２および図１７に示した。角度θが０°に近い場合、内周規制部１３９ａの最内点がフィルム内面と強く摺擦しており、基層厚み５０μｍが全て摩耗しきってしまった。角度θが大きくなるにつれて、内周規制部１３９ａの最内点Ｊとの摺擦が弱くなり、２.０°以上の場合、最内点Ｊとフィルム１３３が接触しなくなるので、摩耗量は極端に少なくなった。フィルム１３３の摩耗量としては１０μｍ程度までに抑えることが望ましく、内面規制面１３９ｆの傾斜角度θは１．５°以上（１．５度以上）にすることが望ましい。
【００７４】
【表２】
2018116268.tif 000004
【００７５】
実験から、内面規制面１３９ｆの傾斜角度θが１．５°よりも小さい場合にはフィルム内面の摩耗という観点で望ましくない。角度θが３.０°よりも大きい場合にはフィルム１３３の釣り上げ効果が少なくなってしまう。
【００７６】
以上の結果から、フィルム１３３の摩耗の課題に関しては、内面規制面１３９ｆの傾斜角度は、１．５°以上が好ましい。更に、フィルム１３３の釣り上げ効果まで含めて考えると、内面規制面１３９ｆの傾斜角度θは１.５°から３.０°の間に設定することが望ましい
これまで、フィルム１３３を釣り上げているフランジ１３９の内周規制部１３９ａでのフィルム１３３とフランジ１３９の摺擦について記載してきた。次に、フランジ１３９のフィルム釣り上げ部以外でのフィルム１３３とフランジ１３９の内周規制部１３９ａの接触について記載を行う。
【００７７】
図１８はフランジ１３９Ｌ（Ｒ）の内面図であり、内周規制部１３９ａの領域を３つに分割した図である。用紙Ｓはニップ部Ｎにおいて図の左側から右側に搬送されており、図の左側がニップ部Ｎの上流側、右側がニップ部Ｎの下流側となる。
【００７８】
内周規制部１３９ａの上流側の終点（上流側終点）をＡ点とする。内周規制部１３９ａの下流側の終点（下流側終点）をＢ点とする。用紙搬送方向ａと鉛直方向にニップ部Ｎから最も遠い内周規制部上の点をＣ点とする。Ｃ点とフランジ１３９の重心Ｇ点とを結んだ直線から、Ｇ点を中心に上流側と下流側にそれぞれ４５°回転させた線と内周規制部１３９ａとの交点をそれぞれＤ点、Ｅ点とする。
【００７９】
この図において、Ａ点〜Ｄ点の領域を上流領域（第２領域）Ｘ、Ｄ点〜Ｅ点の領域を天面領域（第１領域）Ｙ、Ｅ点〜Ｂ点の領域を下流領域Ｚと呼ぶこととした。上流領域Ｘと下流領域Ｚは、フィルム１３３の回転方向に関し 天面領域Ｙよりもニップ部Ｎに近い。
【００８０】
図１９の点線は、内周規制部１３９ａが略真円形状であるフランジ１３９を使用し、加圧ローラ１３４により回転されているフィルム１３３の回転軌跡（破線）を示している。フィルム１３３はニップ部Ｎで加圧ローラ１３４から下流側への搬送力を受けることになり、下流側に偏った状態で回転をしている。このため、内周規制部１３９ａの内面規制面１３９ｆとフィルム１３３との接触が、どの部分でも一様というわけではない。具体的には、上流領域Ｘ、天面領域Ｙ、下流領域Ｚにおいて、それぞれフィルム１３３と内面規制面１３９ｆとの接触が変わるため、それぞれの領域に求められる役割が異なる。
【００８１】
まず、天面領域Ｙでのフィルム１３３と内面規制面１３９ｆとの接触は上で記載してきた通りである。内周規制部１３９ａがフィルム１３３を釣り上げているため、フィルム１３３と内面規制面１３９ｆは強く摺擦することになる。そのため、内面規制面１３９ｆの傾斜角度θを適正化することにより、フィルム１３３や内周規制部１３９ａの摩耗を低減する必要がある。
【００８２】
次に、下流領域Ｚでのフィルム１３３と内面規制面１３９ｆとの接触について記載する。前述した通り、フィルム１３３が下流側に偏った状態で回転しており、フィルム１３３と内面規制面１３９ｆとはほとんど接触しない。フランジ１３９の下流側の内周規制部部分は、定着装置１３０におけるジャム処理でフィルム１３３を逆回転させる場合に、フィルム１３３を規制する役割を持っている。そのため、下流領域Ｚにおけるフィルム１３３と内面規制面１３９ｆとの摺擦はほとんど発生しない。
【００８３】
最後に、上流領域Ｘにおけるフィルム１３３と内面規制面１３９ｆの接触について記載する。前述した通り、フィルム１３３は下流側に偏った状態で回転しており、上流領域Ｘではフィルム１３３が内面規制面１３９ｆに倣いながら回転している。そのため、上流領域Ｘにおいても、天面領域Ｙと同様に、フィルム１３３と内面規制面１３９ｆとが積極的に摺擦することになる。しかし、上流領域Ｘにおいては、内面規制面１３９ｆの傾斜角度θは０°に近い方がよく、その理由について以下に記載する。
【００８４】
図２０はフィルム１３３とフランジ１３９を天面側から見た図である。通常、フィルム端部とフランジ１３９の端部規制面１３９ｂとの間にはクリアランスαを持たせてある。これは、フィルム１３３が熱膨張するなどフィルム自体の長さが長い場合に、端部規制部１３９ｂとの間で突っ張らないようにするためである。そのため、通常使用時は、用紙Ｓの搬送等の影響により、フィルム１３３がフランジ１３９Ｌと同１３９Ｒに対してどちらかに寄る場合がありうる。
【００８５】
図２１にフィルム自体の長さが短くフランジ１３９の端部規制部１３９ｂとの間のクリアランスが大きい場合に、フィルム１３３が片側に寄った時の様子を示す。（ａ）では、上流領域の内面規制面１３９ｆの傾斜角度が小さい場合を示しており、（ｂ）では、傾斜角度が大きい場合を示している。
【００８６】
前述したとおり、上流領域ではフィルム１３３が内面規制面１３９ｆに倣いながら回転している。内面規制面１３９ｆの上流領域の傾斜角度が大きい状態でフィルム１３３が片側に寄った場合（（ｂ）の場合）、フィルム１３３の寄り方向と逆側は傾斜がついた内側部分で受けることになる。その結果、フィルム１３３の両端部の内面規制面１３９ｆでの規制が左右で異なり、加圧ローラ１３４の回転方向や用紙搬送方向ａに対してフィルム１３３が斜めになった状態で回転することになる。
【００８７】
この状態は以下の２つの点で好ましくないと言える。１つ目は、用紙搬送の安定性である。用紙搬送方向ａに対してフィルム１３３が斜め状態で回転しているため、用紙Ｓを斜めに搬送する力が働く。この結果、画像に対して用紙Ｓが傾いてしまうことや、さらには搬送ジャム等の問題に発展してしまう。
【００８８】
２つ目は、フィルム１３３の耐久性である。フィルム１３３が斜め状態であるために、端部規制部１３９ｂとの当たり方が変わってしまう。フィルム１３３が（ｃ）のように斜め状態で寄った場合、上流側では端部規制部１３９ｂとの間に多少クリアランスβができ、それ以外の部分で端部規制部１３９ｂと強く摺擦することになる。この場合、端部規制１３９ｂの全周で当たっている場合よりも強い摺擦圧がフィルム１３３にかかることになり、フィルム１３３の耐久性を低化させてしまう。
【００８９】
以上の結果から、天面領域Ｙにおいては、フィルム１３３の耐久性とフィルム１３３の釣り上げ効果とを両立するから適切な内面規制面１３９ｆの傾斜角度が存在する。具体的には、天面領域Ｙの内面規制面１３９ｆの傾斜角度を２°付近（２°以上）にすることが望ましい。上流領域Ｘにおいては、用紙Ｓの搬送安定性とフィルム１３３の耐久性という観点から内面規制面１３９ｆの傾斜角度は小さい方が良い。
【００９０】
尚、内面規制面１３９ｆの上流領域Ｘについては、傾斜角度が０度、つまりフィルム１３３の長手方向に亘って内面規制面１３９ｆとフィルム１３３の内面の距離が同じであっても良い。
【００９１】
具体的には、上流領域Ｘの内面規制面１３９ｆの傾斜角度を０°付近とすることが望ましい。すなわち、天面領域Ｙ側の内面規制面１３９ｆの傾斜角度を上流領域Ｘの傾斜角度よりも大きい方が良く、具体的には１°以上大きくすることにより、簡易的な構成でフィルムの長寿命化が可能となる。
【００９２】
また、本実施例では内面規制面１３９ｆについて傾斜角度というパラメータを用いて、上流領域Ｘと天面領域Ｙでのフィルム１３３と内面規制面１３９ｆの接触の違いについて記載したが、内面規制面の高低差のというパラメータを用いても良い。
【００９３】
図２２は天面領域Ｙの内面規制面１３９ｆに傾斜がある場合のフランジ１３９の様子を示した図であり、重心Ｇを通る母線から見て、内面規制面１３９ｆにおける最も遠い点をＦ点、最も近い点をＨ点とする。この時、Ｆ点と母線Ｑとの距離をｆ、Ｈ点と母線Ｑとの距離をｈとすると、内面規制面１３９ｆの傾斜を表す指標として、Ｆ点とＨ点との高低差、すなわち、ｆ−ｈを用いて表すことができる。
【００９４】
本実施例によれば、天面領域Ｙに適正な高低差を設けることにより、フィルム１３３の耐久性とフィルム１３３の釣り上げ効果を両立でき、上流領域Ｘでは高低差をなるべく小さくすることで、フィルム１３３の耐久性と搬送安定性の両立することができる。具体的には、内面規制面１３９ｆの長さを５ｍｍとした場合、天面領域Ｙの傾斜の高低差が０．１５ｍｍ以上あることが望ましく、上流領域Ｘの高低差よりも０．０８ｍｍ大きくすることで、簡易的な構成でフィルム１３３の長寿命化が可能となる。
【００９５】
また、本実施例では上流領域Ｘと天面領域Ｙ、および、下流領域Ｚと天面領域Ｙの境目を、Ｃ点から上下流４５°の位置であるＤ点およびＥ点と設定した。しかし、フランジ１３９の内面規制面１３９ｆの形状によってフィルム１３３との接触が変わるため、この接触度合いに応じてこの境目の位置を変更しても良い。
【００９６】
上述した内周規制部（内面規制部材）１３９ａの構成をまとめると次の通りである。内周規制部１３９ａの内面規制面（接触領域）１３９ｆは、フィルム（第１の回転体）１３３）の長手方向内側に向かうほど外径が小さくなるようにフィルム１３３の母線Ｑに対して傾斜を持つ。そして、接触領域の周方向におけるニップ部Ｎから最も遠い点Ｃを含む天面領域Ｙの傾斜が、接触領域の周方向における用紙搬送方向ａの上流側終点Ａと天面領域Ｙの間の上流領域Ｘの傾斜よりも大きい。
【００９７】
内面規制面１３９ｆの傾斜は当該内面規制面の最も高い部分Ｆと低い部分Ｈの高低差（ｆ−ｈ）であり、天面領域Ｙの高低差が上流領域Ｘの高低差よりも大きい。天面領域Ｙの高低差が０．１５ｍｍ以上である。天面領域Ｙの高低差と上流領域Ｘの高低差の差が０．０８ｍｍ以上である。
【００９８】
《実施例２》
実施例１では、内面規制面１３９ｆの天面領域Ｙに傾斜を設けることにより、フィルム１３３と内周規制部１３９ａとの局所的な摺擦を防ぎ、フィルム１３３の長寿命化を可能とした。しかし、内面規制面１３９ｆに傾斜を設けたことで、フィルム１３９を釣り上げる効果が少なからず減少してしまい、内蔵物を更に増やすことが困難になってしまう場合があった。
【００９９】
本実施例２では、フランジ１３９の内面規制面１３９ｆの天面領域Ｙについて、形状を最適化することにより、フィルム１３３の耐久性と釣り上げ効果の更なる両立化を図った例である。本実施例２における画像形成装置１００と定着装置１３０の基本構成は実施例１と同様である。同じ構成部材については同じ番号を付し、その説明は省略する。
【０１００】
図２３は、フィルム１３３とフランジ１３９を正面から見た図である。（ａ）はフランジ１３９の内面規制面１３９ｆに傾斜を設けない場合を示しており、これは図１１で説明したように、内周規制部１３９ａの最内点Ｊでのフィルム内面の摩耗が問題となる。（ｂ）は実施例１（図１４）に記載のように、内面規制面１３９ｆに傾斜を設けている様子であり、フィルム内面摩耗を抑制したものの、（ａ）と比べてフィルム１３３の釣り上げ効果が減少してしまっている。
【０１０１】
このような背景を受けて、本実施例２のフランジ１３９は、内面規制面１３９ｆの端部に近い外側部分では傾斜を設けず、従来通りのフィルム釣り上げ効果を得る。そして、内面規制面１３９ｆの内側部分では所定の傾斜を設けることにより、フィルム１３３の内面摩耗を抑制することを特徴とした。
【０１０２】
図２４は内面規制面１３９ｆの５ｍｍの長さ領域の全てに角度２．５°の傾斜を設けた場合の、内面規制面１３９ｆの高低差を示している。傾斜を設けた場合、傾斜が無い場合に比べて約１７５μｍ内側が下がっており、この分だけフィルム１３３の釣り上げ効果が少なくなっていることを示している。
【０１０３】
図２５は本実施例２のフランジ１３９の一例である。内面規制面１３９ｆの５ｍｍの長さ領域のうち内側１ｍｍの部分では２.０°の角度で傾斜を設けている傾斜領域Ｖ１と、それより外側４ｍｍにおいてＲ＝３００という大きな円弧で繋いでいる円弧領域Ｖ２と、で構成されている。
【０１０４】
まず、フィルム１３３の釣り上げ効果という観点では、フランジ１３９の内面規制面１３９ｆの高低差は４７μｍであり、内面規制面全てに傾斜を設けた場合（図２３の（ｂ）、図２４）よりも効果は高いと言える。ここで、この内面規制面１３９ｆの高低差は、内面規制面５ｍｍのうちどの領域を傾斜領域Ｖ１にするかによって変化する。
【０１０５】
表３に、傾斜領域Ｖ１の広さと内面規制面１３９ｆの高低差を示す。傾斜領域Ｖ１の長さが長いほど、内面規制面１３９ｆの高低差は大きくなるため、フィルム１３３の釣り上げ効果は小さくなる。
【０１０６】
【表３】
2018116268.tif 000005
【０１０７】
次に、フィルム内面がフランジ１３９の内面規制面１３９ｆの最内点Ｊで削れてしまうという観点においては、内面規制面１３９ｆに２．０°という傾斜領域Ｖ１を設けている。そのため、内面規制面１３９ｆに傾斜を設けない構成（図２３の（ａ））よりも有利である。一方、傾斜領域Ｖ１と円弧領域Ｖ２の繋ぎ目の部分Ｗにおいて角度が急峻に変わっていた場合、この部分でフィルム内面が削れてしまうことがある。
【０１０８】
繋ぎ目部分Ｗでのフィルム内面の摩耗について、以下の２つの要素が存在している。一つ目は、傾斜領域Ｖ１よりも外側領域の形状である。図２６は、内側の傾斜領域Ｖ１と、外側の傾斜角度０°の直線領域Ｖ２を小さなＲの円弧領域Ｖ３で繋いだ場合のフランジの図である。この場合、円弧領域Ｖ３のＲが小さいため、この繋ぎ目の部分Ｗにおいてフィルム１３９の内面摩耗が促進されてしまう。本実施例２では、外側領域Ｖ２（図２５）は全てＲ＝３００の大きな円弧として、繋ぎ部Ｗの角度の変化を小さくしている。
【０１０９】
二つ目は、傾斜領域Ｖ１の幅である。外側領域Ｖ２との繋ぎ目部分Ｗは、傾斜領域Ｖ１の幅が狭いほど内側に、幅が広いほど外側に移動することになる。フィルム１３３の撓みと繋ぎ目Ｗ部分の位置関係によって、フィルム１３３と内面規制面１３９ｆとの接触が変わり、フィルム１３３の内面摩耗の様子が変わる。この場合、傾斜領域Ｖ１が狭いほど、内面規制面１３９ｆに傾斜を設けない場合に近づくことになり、フィルム１３３の内面が摩耗しやすくなる。
【０１１０】
本実施例２では、外側領域Ｖ２を円弧形状で繋ぎ、フィルム１３３の内面摩耗が発生しない程度に傾斜領域Ｖ１を狭くすることで、フィルム１３３の釣り上げ効果を大きくした。
【０１１１】
以下、これらの効果を確かめるために実験を行った。
【０１１２】
＜実験３＞
内面規制面１３９ｆの傾斜領域Ｖ１の長さが変わった時の、フィルム内面の摩耗量について調べた。画像形成装置本体は実験１と同様のものを用いた。定着装置に関しては、内面規制面１３９ｆの傾斜領域Ｖ１の角度を２．５°とし、傾斜領域Ｖ１の長さを０〜４ｍｍの間で０．５ｍｍ刻みに９種類用意した。
【０１１３】
次に、この画像形成装置本体と定着装置を用いて、それぞれ約１００時間のプリントを行い、その時のフランジ１３９と摺擦している部分のフィルム内面の摩耗量を比較した。
【０１１４】
【表４】
2018116268.tif 000006
【０１１５】
実験結果を表４および図２７に示した。傾斜領域Ｖ１の長さが長くなるほど、繋ぎ目Ｗ部分が内面規制面１３９ｆの外側に移っていき、フィルム内面との摺擦が弱くなるため、摩耗量は少なくなった。フィルム内面の摩耗量としては１０μｍ程度までが望ましく、内面規制面１３９ｆの傾斜領域Ｖ１の長さは２．０ｍｍ以上にすることが望ましい。この時の内面規制面１３９ｆの高低差は７９μｍであり、実施例１の高低差１７５μｍよりも小さくすることができた。
【０１１６】
以上の結果から、内面規制面１３９ｆの内側の領域Ｖ１には傾斜を設け、外側の領域Ｖ２には円弧で繋ぐ形状とするフランジ１３９を用いることにより、従来よりも内面規制面の高低差を小さくしつつも、フィルム１３３の耐久性を高めることができる。また、同様の効果は、本実施例２の内面規制面１３９ｆに近しい形状になるよう円弧形状で繋いだ場合においても得られることが確認されている。
【０１１７】
このように、フィルム１３３を釣り上げている内面規制面１３９ｆに傾斜を設けることで、フィルム１３３と内面規制面１３９ｆとの摺擦圧が均一になりフィルム内面の摩耗速度が遅くなる。上流側の内面規制面１３９ｆには傾斜を少なくすることで、フィルム１３３が斜めに回転されることがなくなり、安定した用紙搬送が可能となる。このような構成を取ることで、簡易的な構成でフィルム１３３の長寿命化が可能となる。
【０１１８】
《その他の事項》
実施例１及び２におけるフランジの内面規制面の傾斜角度, 高低差, 傾斜領域の長さの適切な範囲は、フィルムの材質、厚み等によって異なる場合がある。本実施例１及び２は、上述した特徴的な構成を有することによって、どのようなフィルムに対してもフランジとの摺動による磨耗を抑制するという効果を奏する。フランジの内面規制面は, フィルムの長手方向に関し前記フィルムの長手中央に向かう程, フィルムの内面から離れるように傾斜し、 その傾斜角度は、内面規制面のうち天面領域の方が上流領域もしくは下流領域よりも大きいという構成である。
【０１１９】
（１）ニップ部Ｎを形成するためのフィルムユニット１５０と加圧ローラ１３４の加圧構成は、加圧ローラ１３４をフィルムユニット１５０に対して加圧する装置構成にすることもできる。フィルムユニット１５０と加圧ローラ１３４の両者を互いに加圧する構装置成にすることもできる。即ち、加圧機構はフィルムユニット１５０と加圧ローラ１３４の少なくとも一方を他方に向けて加圧する構成であればよい。
【０１２０】
（２）フィルム１３３の内側の摺動部材（バックアップ部材）はヒータ１３２以外の部材であってもよい。
【０１２１】
（３）フィルム１３３の加熱手段は実施例のヒータ１３２に限られない。ハロゲンヒータ、電磁誘導コイルなど他の加熱手段を用いた、内部加熱構成、外部加熱構成、接触加熱構成、非接触加熱構成など適宜の加熱構成を採ることができる。
【０１２２】
（４）実施例では、像加熱装置として、記録材上に形成された未定着のトナー像を加熱して定着する定着装置を例にして説明したがこれに限られない。記録材に定着若しくは仮定着されたトナー像を再加熱して画像のグロス（光沢度）を増大させる装置（光沢度向上装置）にも本発明を適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１２３】
１００…画像形成装置、１３０…定着装置（像加熱装置）、１５０…フィルムユニット、１３１…ガイド部材、１３２…ヒータ、１３３…フィルム（第１の回転体）、１３４…加圧ローラ（第２の回転体）、１３８…サーミスタ、１３９…フランジ、１３９ａ…内面規制部材、Ｎ…ニップ部、Ｓ…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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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