(57)【要約】【課題】発熱層を有する回転部材の破損の抑制に優れる加熱装置を提供すること。【解決手段】通電によって発熱する発熱層１３を有する加熱回転部材１と、前記発熱層と接触して給電領域Ｆ１，Ｆ２を形成する給電部材５ａ，５ｂと、前記加熱回転部材と接触してニップ領域Ｎ１，Ｎ２を形成する加圧回転部材３と、を有し、前記ニップ領域で記録材Ｐが担持する画像Ｔを加熱する加熱装置において、前記給電領域は前記ニップ領域の内側のみに配置することを特徴とする。【選択図】図３
2018054897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電によって発熱する発熱層を有する加熱回転部材と、
前記発熱層と接触して給電領域を形成する給電部材と、
前記加熱回転部材と接触してニップ領域を形成する加圧回転部材と、
を有し、前記ニップ領域で記録材が担持する画像を加熱する加熱装置において、
前記給電領域は前記ニップ領域の内側のみに配置することを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
通電によって発熱する発熱層を有する加熱回転部材と、
前記発熱層と接触して給電領域を形成する給電部材と、
前記加熱回転部材と接触してニップ領域を形成する加圧回転部材と、
前記加熱回転部材と接触して給電対向領域を形成する加圧補助部材と、
を有し、前記ニップ領域で記録材が担持する画像を加熱する加熱装置において、
前記給電領域は前記給電対向領域の内側のみに配置することを特徴とする加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
電子写真複写機や電子写真プリンタなど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加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の複写機やプリンタにおいては、画像形成部で記録材にトナー画像を形成し、その記録材を定着装置で加熱して未定着のトナー画像を記録材上に定着している。
【０００３】
特許文献１には、発熱体を有する定着ベルトと加圧ベルトとで形成された定着ニップでトナー画像を担持する記録材を搬送しつつ加熱して記録材上にトナー画像を定着させる定着装置が開示されている。
【０００４】
このタイプの定着装置を搭載するプリンタは、プリント指令を入力してから１枚目の画像を出力するまでの時間（ファースト  プリント  アウト  タイム（以下、ＦＰＯＴと記す。））が短く、消費電力も小さく、高速化などの面からも優れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２７２２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された定着装置は、特許文献１の図３（ａ）に示されるように、記録材の搬送方向に直交する長手方向において、定着ベルトは加圧ロールより長く、ベルト支持ホルダは定着ベルトより長くなっている。定着ベルトの発熱体に給電するための給電端子はベルト支持ホルダの両端に設けられる（段落番号００７０参照）。この構成では、記録材の搬送方向に直交する長手方向において、加圧ロールが定着ベルトを介して給電端子を押圧していない領域が発生する。
【０００７】
また、特許文献１の図３（ｂ）に示されるように、記録材の搬送方向において、加圧ロールと定着ベルトとによって形成される定着ニップよりも、給電端子の長さが長い。この構成においても、記録材の搬送方向において、加圧ロールが定着ベルトを介して給電端子を押圧していない領域が発生する。
【０００８】
つまり、特許文献１の定着装置では、記録材の搬送方向に直交する長手方向、及び記録材の搬送方向において、給電端子と定着ベルトの接触領域において、押圧力を付与されない不安定接触の領域が存在する。
【０００９】
特許文献１の定着装置では、定着ニップで記録材の搬送を繰り返すと、定着ベルトの削れ粉や定着ベルト内周面に付与する摺動グリスが給電端子表面に固着する可能性がある。摺動グリスが給電端子表面に固着すると、給電端子と定着ベルト間の導通経路が不安定となり、給電端子と定着ベルトの不安定接触の領域内で異常放電が発生する場合がある。異常放電が発生すると、定着ベルトが破損（穴あきなど）に至るおそれがある。
【００１０】
本発明の目的は、発熱層を有する加熱回転部材の破損の抑制に優れる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】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明に係る加熱装置は、
通電によって発熱する発熱層を有する加熱回転部材と、
前記発熱層と接触して給電領域を形成する給電部材と、
前記加熱回転部材と接触してニップ領域を形成する加圧回転部材と、
を有し、前記ニップ領域で記録材が担持する画像を加熱する加熱装置において、
前記給電領域は前記ニップ領域の内側のみに配置することを特徴とする。
【００１２】
また本発明に係る加熱装置は、
通電によって発熱する発熱層を有する加熱回転部材と、
前記発熱層と接触して給電領域を形成する給電部材と、
前記加熱回転部材と接触してニップ領域を形成する加圧回転部材と、
前記加熱回転部材と接触して給電対向領域を形成する加圧補助部材と、
を有し、前記ニップ領域で記録材が担持する画像を加熱する加熱装置において、
前記給電領域は前記給電対向領域の内側のみに配置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、発熱層を有する加熱回転部材の破損の抑制に優れる加熱装置の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１に係る定着装置の概略構成を示す断面図
【図２】定着装置を用紙の搬送方向の上流側から見たときの図
【図３】定着装置のニップ領域、及び給電領域を説明するための図
【図４】フィルム、及び加圧ローラの層構成を示す断面図
【図５】ホルダ、摺動部材の摺動板、及び給電電極の関係を説明するための図
【図６】比較例１に係る定着装置のニップ領域、及び給電領域を説明するための図
【図７】比較例２に係る定着装置のニップ領域、及び給電領域を説明するための図
【図８】実施例２に係る定着装置のニップ領域、及び給電領域を説明するための図
【図９】実施例３に係る定着装置の概略構成を示す断面図
【図１０】定着装置を用紙の搬送方向の上流側から見たときの図
【図１１】定着装置のニップ領域、及び給電領域を説明するための図
【図１２】比較例３に係る定着装置のニップ領域、及び給電領域を説明するための図
【図１３】比較例４に係る定着装置のニップ領域、及び給電領域を説明するための図
【図１４】画像形成装置の概略構成を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本発明の好適な実施形態は、本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明は以下の実施例により限定されるものではなく、本発明の思想の範囲内において他の種々の構成に置き換えることは可能である。
【００１６】
（１）画像形成装置
図１４を参照して、本発明に係る加熱装置を定着装置として搭載する画像形成装置を説明する。図１４は電子写真記録技術を用いた画像形成装置（本実施例ではモノクロプリンタ）の一例の概略構成を示す断面図である。
【００１７】
画像形成装置において、記録材としての用紙Ｐにトナー画像を形成する画像形成部１００は、像担持体としての感光ドラム１０１と、帯電部材１０２と、レーザスキャナ１０３と、を有する。更に画像形成部１００は、現像器１０４と、感光ドラム１０１の外周面（表面）をクリーニングするクリーナ１０６と、転写部材１０５と、を有する。以上の画像形成部１００の動作は周知であるので詳細な説明は割愛する。
【００１８】
カセット（不図示）に収納された用紙Ｐはローラ（不図示）の回転によって感光ドラム１０１と転写部材１０５とで形成された転写部に搬送される。転写部でトナー画像が転写された用紙Ｐは定着装置（定着部）１０７に送られ、トナー画像は定着装置で用紙に加熱定着される。定着装置１０７を出た用紙Ｐはローラ１０８の回転によってトレイ（不図示）に排出される。
【００１９】
（２）定着装置１０７
図１は本実施例の定着装置１０７の概略構成を示す断面図である。図２は定着装置１０７を用紙Ｐの搬送方向の上流側から見たときの図である。
【００２０】
本実施例の定着装置１０７は、加熱回転部材としての筒状のフィルム１と、支持部材としてのホルダ２と、加圧回転部材としての加圧ローラ３と、を有する。更に定着装置１０７は、摺動部材４と、給電部材としての給電電極５ａ，５ｂと、加圧部材としてのステー６と、サーミスタなどの温度検知部材７と、給電ケーブル８と、を有する。
【００２１】
図４の（ａ）に、フィルム１の断面図を示す。
【００２２】
フィルム１の外径は１８ｍｍである。用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向について、フィルム１の長さは２５０ｍｍである（図３の（ｂ）参照）。フィルム１は通電によって発熱する筒状の発熱層１３を有する。この発熱層１３の外周には弾性層１２が設けられており、この弾性層の外周には離型層１１が設けられている。発熱層１３の膜厚は５０μｍであり、弾性層１２の膜厚は１５０μｍであり、離型層１１の膜厚は１５μｍである。
【００２３】
離型層１１の材質はＰＦＡであり、弾性層１２の材質はシリコーンゴムである。発熱層１３の材質は導電性フィラであるカーボンブラックを添加したポリイミドである。発熱層１３の体積抵抗率は２．６×１０−４［Ω・ｍ］であり、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向の両端部の実抵抗値は約２０Ωである。
【００２４】
図４の（ｂ）に、加圧ローラ３の断面図を示す。
【００２５】
加圧ローラ３は外径が１０ｍｍの芯金３３を有する。芯金３３の外周には膜厚４ｍｍのシリコーンゴムからなる弾性層３２が設けられており、この弾性層の外周には膜厚３０μｍのＰＦＡからなる離型層３１が設けられている。この加圧ローラ３は弾性層３２によって加圧ローラの径方向に弾性変形可能である。加圧ローラ３の外径は約１８ｍｍである。また、アスカーＣ型硬度計１ｋｇｆ荷重における、加圧ローラ３の硬度は４０度である。
【００２６】
用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向において、加圧ローラ３の弾性層３２、及び離型層３１の長さは２４０ｍｍである（図３の（ｂ）参照）。用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向において、加圧ローラ３の芯金３３の両端部は定着装置１０７のフレームＦＬ，ＦＲに軸受１０Ｌ，１０Ｒを介して回転可能に支持されている（図２参照）。
【００２７】
図５の（ａ）において、左側に、ホルダ２の断面図を示す。右側に、ホルダ２、及び用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向においてホルダに配置される摺動部材４の摺動板４ａ，４ｂ，４ｃと給電電極５ａ，５ｂを示す。図５の（ｂ）において、左側に、摺動部材４の摺動板４ａ，４ｂ，４ｃと給電電極５ａ，５ｂが配置されたホルダ２の断面図を示す。右側に、摺動部材４の摺動板４ａ，４ｂ，４ｃと給電電極５ａ，５ｂが配置されたホルダ２を示す。
【００２８】
フィルム１の内部を貫通する耐熱樹脂製のホルダ２は、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向の長さが２５０ｍｍである。そしてその長手方向の両端部はフレームＦＬ，ＦＲに支持されている（図２参照）。ホルダ２の材質は液晶ポリマーである。用紙Ｐの搬送方向において、ホルダ２の加圧ローラ３側の弧状面の中央には、深さ１ｍｍの凹部２ａが設けられている。
【００２９】
摺動板４ａ，４ｂ，４ｃ、及び給電電極５ａ，５ｂは、それぞれ平板状に形成され、ホルダ２の凹部２ａに嵌め込まれる。給電電極５ａ，５ｂの材質はアルミ板である。給電電極５ａ，５ｂには給電ケーブル８が電気的に接続されている（図３の（ｂ）参照）。これらの給電電極５ａ，５ｂに対する絶縁性を確保するため、摺動板４ａ，４ｂ，４ｃはガラス板を使用している。
【００３０】
用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向において、摺動板４ｂよりも短尺に形成された摺動板４ａ，４ｃはホルダ２の両端部に固定配置され、摺動板４ｂはホルダ２の中央部に固定配置される。そして摺動板４ａと摺動板４ｂの間に給電電極５ａを固定配置し、摺動板４ｂと摺動板４ｃの間に給電電極５ｂを固定配置している。
【００３１】
摺動板４ａ，４ｃに関し、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向の寸法は１０ｍｍである。用紙Ｐの搬送方向の寸法は３ｍｍである。厚みは１ｍｍである。摺動板４ｂに関し、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向の寸法は２２０ｍｍである。用紙Ｐの搬送方向の寸法は３ｍｍである。厚みは１ｍｍである。給電電極５ａ，５ｂに関し、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向の寸法は５ｍｍである。用紙Ｐの搬送方向の寸法は３ｍｍである。厚みは１ｍｍである。
【００３２】
ホルダ２の加圧ローラ３とは反対側の平坦面には、断面コの字形状のステー６を載置している。ステー６の材質はジンコート鋼板である。用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向において、ステー６の両端部はフレームＦＬ，ＦＲに支持されている（図２参照）。
【００３３】
温度検知素子７はホルダ２に設置され、フィルム１の内周面（内面）に接触させてある。この温度検知素子７はフィルム１の温度を検知して温調制御部（不図示）に出力する。
【００３４】
フィルム１内面には、フィルム内面と、摺動板４ａ，４ｂ，４ｃ、及び給電電極５ａ，５ｂと、の摺動性を高めるため、フッ素オイルとＰＴＦＥを主成分とする耐熱摺動グリスを４００ｍｇ塗布している。
【００３５】
＜ニップ領域Ｎ１，Ｎ２、及び給電領域Ｆ１，Ｆ２＞
図３を参照しながら、定着装置１０７のニップ領域Ｎ１，Ｎ２、及び給電領域Ｆ１，Ｆ２について説明する。
【００３６】
図３において、（ａ）はフィルム１と加圧ローラ３と給電ケーブル８を示す図、（ｂ）は摺動板４ａ，４ｂ，４ｃ、給電電極５ａ，５ｂ、ニップ領域Ｎ１、及び給電領域Ｆ１を説明するための図、（ｃ）は（ａ）のＡ１−Ａ１線断面図である。
【００３７】
用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向に関し、ステー６の両端部は加圧バネ１１Ｌ，１１Ｒによってフィルム１の母線方向に直交する垂直方向に加圧されている（図２参照）。ステー６は加圧バネ１１Ｌ，１１Ｒの加圧力によってホルダ２を用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向に均等に加圧する。これによりホルダ２は摺動板４ａ，４ｂ，４ｃ、及び給電電極５ａ，５ｂをフィルム１の発熱層１３の内面に加圧してフィルムの外周面（表面）を加圧ローラ３の外周面（表面）に押圧する。尚、フィルム１表面の加圧ローラ３表面への押圧力は１６０Ｎとする。
【００３８】
このとき、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向において、加圧ローラ３は給電電極５ａ，５ｂにフィルム１を介して対向する。そしてその給電電極５ａ，５ｂは、用紙Ｐの搬送方向において、加圧ローラ３の弾性変形が最大となる位置に配置してあるため、各給電電極への押圧力を高めることができる。よって、給電電極５ａ，５ｂをフィルム１の発熱層１３に安定して接触させることができる。これによって図３の（ｂ）、（ｃ）に示すニップ領域Ｎ１，Ｎ２、及び給電領域Ｆ１，Ｆ２が形成される。
【００３９】
ここで、ニップ領域Ｎ１，Ｎ２とは、フィルム１表面と加圧ローラ３表面が接触し、且つ、加圧バネ１１Ｌ，１１Ｒによってフィルム表面と加圧ローラ表面が加圧される領域である。給電領域Ｆ１，Ｆ２とは、給電電極５ａ，５ｂとフィルム１の発熱層１３が接触する領域である。
【００４０】
図３の（ｂ）、（ｃ）では、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向におけるニップ領域をＮ１にて表記し、用紙Ｐの搬送方向におけるニップ領域をＮ２にて表記している。また図３の（ｂ）、（ｃ）では、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向における給電領域をＦ１にて表記し、用紙Ｐの搬送方向における給電領域をＦ２にて表記している。
【００４１】
ニップ領域Ｎ１の長さは２４０ｍｍであり、ニップ領域Ｎ２の長さは８ｍｍである。給電領域Ｆ１の長さは５ｍｍであり、給電領域Ｆ２の長さは３ｍｍである。用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向、及び用紙の搬送方向において、ニップ領域Ｎ１，Ｎ２内に給電領域Ｆ１，Ｆ２が収まっている。つまり、給電領域Ｆ１，Ｆ２はニップ領域Ｎ１，Ｎ２内（ニップ領域Ｎ１，Ｎ２の内側）のみに配置されている。そのため、フィルム１の発熱層１３に対して給電電極５ａ，５ｂの加圧を保障でき、発熱層と給電電極との接触が安定する。
【００４２】
＜加熱定着処理動作＞
モータＭ（図２参照）の駆動力がギアＧを介して加圧ローラ３の芯金３３に伝達され、これによって加圧ローラは図１に示す矢印方向へ回転する。フィルム１はフィルム内面が摺動板４ａ，４ｂ，４ｃ、及び給電電極５ａ，５ｂに摺接しながら加圧ローラ３の回転に追従して図１に示す矢印方向へ回転する。
【００４３】
フィルム１の発熱層１３に給電電極５ａ，５ｂ、及び給電ケーブル８を介して交流電源Ｖより電力が供給されると、発熱層が発熱してフィルムは急速に昇温する。そして温度検知部材７の検知温度を所定の定着温度（目標温度）に維持するように温調制御部が発熱層１３への電力供給量を制御する。
【００４４】
未定着のトナー画像Ｔを担持する用紙Ｐはニップ領域Ｎ１，Ｎ２に導入される。この用紙Ｐはニップ領域Ｎ１，Ｎ２で搬送されつつフィルム１の熱によって加熱される。これによって用紙上のトナー画像Ｔは用紙に定着される。
【００４５】
＜定着装置１０７の比較評価＞
本実施例の定着装置１０７の作用を確認するため、比較例１の定着装置、及び比較例２の定着装置を用い、異常放電の有無とフィルムの破損に着目し、比較評価を実施した。
【００４６】
（比較例１）
図６に、比較例１の定着装置を示す。図６において、（ａ）はフィルム１と加圧ローラ３と給電ケーブル８を示す図、（ｂ）は摺動板４ａ，４ｂ，４ｃ、給電電極５ａ，５ｂ、ニップ領域Ｎ１、及び給電領域Ｆ１を説明するための図、（ｃ）は（ａ）のＡ２−Ａ２線断面図である。
【００４７】
比較例１は本実施例の構成とは異なり、摺動板４ａ，４ｃを設置しておらず、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向に給電電極５ａ，５ｂを延長している。給電電極５ａ，５ｂに関し、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向の寸法は１５ｍｍである。用紙Ｐの搬送方向の寸法は３ｍｍである。厚みは１ｍｍである。
【００４８】
このときのＮ１、Ｎ２、Ｆ１、Ｆ２の長さは、それぞれ、２４０ｍｍ、８ｍｍ、１５ｍｍ、３ｍｍである。
【００４９】
図６の（ｂ）に示されるように、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向において、給電領域Ｆ１はニップ領域Ｎ１からはみ出している。一方、用紙Ｐの搬送方向においては、図６の（ｃ）に示されるように、給電領域Ｆ２はニップ領域Ｎ２内に収まっている。図６の（ｂ）に示されるように、給電領域Ｆ１には、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向において、フィルム１内面に対して給電電極５ａ，５ｂが加圧されない領域（非加圧領域）が発生している。そのため、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向において、フィルム１の発熱層１３と給電電極５ａ，５ｂとの接触が不安定になる。
【００５０】
（比較例２）
図７に、比較例２の定着装置を示す。図７において、（ａ）はフィルム１と加圧ローラ３と給電ケーブル８を示す図、（ｂ）は摺動板４ａ，４ｂ，４ｃ、給電電極５ａ，５ｂ、ニップ領域Ｎ１、及び給電領域Ｆ１を説明するための図、（ｃ）は（ａ）のＡ３−Ａ３線断面図である。
【００５１】
比較例２は実施例１の構成とは異なり、用紙Ｐの搬送方向において、摺動板４ａ，４ｂ，４ｃ、及び給電電極５ａ，５ｂの寸法を６ｍｍとしている。給電電極５ａ，５ｂに関し、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向の寸法は５ｍｍである。用紙Ｐの搬送方向の寸法は６ｍｍである。厚みは１ｍｍである。また、加圧ローラ３は、外径４ｍｍの芯金３３と、膜厚３ｍｍのシリコーンゴムからなる弾性層３２と、膜厚３０μｍのＰＦＡからなる離型層３１にて構成される。用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向において、弾性層３２、及び離型層３１の長さは２４０ｍｍであり、加圧ローラ３の外径は１２ｍｍである。
【００５２】
このときのＮ１、Ｎ２、Ｆ１、Ｆ２の長さは、それぞれ、２４０ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍである。
【００５３】
図７の（ｃ）に示されるように、用紙Ｐの搬送方向において、給電領域Ｆ２はニップ領域Ｎ２からはみ出している。一方、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向においては、図７の（ｂ）に示されるように、給電領域Ｆ１はニップ領域Ｎ１内に収まっている。図７の（ｃ）に示されるように、給電領域Ｆ２には、用紙Ｐの搬送方向において、フィルム１内面に対して給電電極５ａ，５ｂが加圧されない領域（非加圧領域）が発生している。そのため、用紙Ｐの搬送方向において、フィルム１の発熱層１３と給電電極５ａ，５ｂとの接触が不安定になる。
【００５４】
比較評価には、不図示の加圧ローラ回転冶具、及び不図示の温度検知素子を利用した温調制御部により、フィルム１の回転温調動作を実施する。動作条件は、交流電源１００Ｖ印加、評価環境温度２３℃、湿度５０％、ニップ領域Ｎ１，Ｎ２による用紙Ｐの搬送速度１００ｍｍ／ｓｅｃ、温調温度２００℃とし、フィルム１の回転温調動作は３０分とする。このときの異常放電発生の有無、フィルム１の破損を確認する。異常放電発生の有無は目視、及びＥＭＩロケータ（株式会社ネオシステム  ＥＳ−３００Ｖ）によって確認する。
【００５５】
表１に比較評価結果を示す。尚、フィルム１が破損した場合を“×”、破損しなかった場合を“○”、目視にて異常放電を確認する若しくはＥＭＩロケータのブザーが鳴った場合（異常放電あり）を“×”とする。目視にて異常放電を確認できず、且つ、ＥＭＩロケータのブザーが鳴らなかった場合を“○”とする。
【００５６】
【表１】
2018054897.tif 000003
【００５７】
実施例１（本実施例）はフィルム１の破損なし、異常放電の発生なし。
【００５８】
本実施例では、ニップ領域Ｎ１，Ｎ２内に給電領域Ｆ１，Ｆ２が配置されている。つまり、フィルム１の発熱層１３と給電電極５ａ，５ｂとの接触が安定し、両者間での空隙発生を抑止できる。これにより、給電電極５ａ，５ｂとフィルム１間の異常放電発生を抑制し、その結果、フィルム破損を抑制することができた。
【００５９】
比較例１はフィルム１の破損あり、異常放電の発生あり。
【００６０】
比較例１では、ニップ領域Ｎ１外に給電領域Ｆ１が及んでいる。このニップ領域Ｎ１からはみ出した領域は加圧ローラ３によって加圧されない。ニップ領域Ｎ１からはみ出した領域においてはフィルム１の発熱層１３と給電電極５ａ，５ｂとの接触は不安定であり、両者間に空隙が発生する場合がある。且つ、給電電極５ａ，５ｂ表面に摺動グリスやフィルム削れ粉が固着することで、前記空隙間に電流経路が発生する瞬間が稀にではあるが存在する。これにより、給電電極５ａ，５ｂとフィルム１間に異常放電が発生し、フィルムを破損させると考えられる。
【００６１】
比較例２は比較例１と同様にフィルム１の破損あり、異常放電の発生あり。
【００６２】
比較例２では、ニップ領域Ｎ２外に給電領域Ｆ２が及んでいる。このニップ領域Ｎ２からはみ出した領域は加圧ローラ３によって加圧されない。ニップ領域Ｎ２からはみ出した領域においてはフィルム１の発熱層１３と給電電極５ａ，５ｂとの接触は不安定であり、両者間に空隙が発生する場合がある。且つ、給電電極５ａ，５ｂ表面に摺動グリスやフィルム削れ粉が固着することで、前記空隙間に電流経路が発生する瞬間が稀にではあるが存在する。これにより、給電電極５ａ，５ｂとフィルム１間に異常放電が発生し、フィルムを破損させると考えられる。
【００６３】
以上説明したように、本実施例の定着装置１０７は、ニップ領域Ｎ１，Ｎ２内に給電領域Ｆ１，Ｆ２が配置されている。そのため、給電電極５ａ，５ｂとフィルム１の発熱層１３間の導通経路が安定し、給電電極とフィルム間の空隙発生を抑止でき、給電電極とフィルム間の異常放電の発生を抑制できる。その結果、フィルム破損を抑制することができた。
【００６４】
[実施例２]
定着装置１０７の他の例を説明する。本実施例の定着装置１０７は、前述した比較例１の定着装置の課題を補う構成の装置である。本実施例では、実施例１の定着装置１０７と異なる構成のみを説明する。
【００６５】
図８に、本実施例の定着装置１０７を示す。図８において、（ａ）はフィルム１と加圧ローラ３と給電ケーブル８を示す図、（ｂ）は摺動板４ｂ、給電電極５ａ，５ｂ、ニップ領域Ｎ１、及び給電領域Ｆ１を説明するための図、（ｃ）は（ａ）のＡ４−Ａ４線断面図である。
【００６６】
図８の（ｂ）に示されるように、本実施例の定着装置１０７は、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向において、加圧ローラ３の弾性層３２、及び離型層３１の長さを２６０ｍｍとし、比較例１と比べて長手方向に延長している。また本実施例の定着装置１０７は、摺動板４ａ，４ｃを設置しておらず、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向に給電電極５ａ，５ｂを延長している。給電電極５ａ，５ｂの寸法は比較例１と同じであり、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向の寸法を１５ｍｍとし、用紙Ｐの搬送方向の寸法を３ｍｍとし、厚みを１ｍｍとしている。
【００６７】
＜ニップ領域Ｎ１，Ｎ２、及び給電領域Ｆ１，Ｆ２＞
図８の（ｂ）に示されるように、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向におけるニップ領域Ｎ１の長さは２５０ｍｍであり、給電領域Ｆ１の長さは１５ｍｍである。図８の（ｃ）に示されるように、用紙Ｐの搬送方向におけるニップ領域Ｎ２の長さは８ｍｍであり、給電領域Ｆ２の長さは３ｍｍである。用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向、及び用紙の搬送方向において、ニップ領域Ｎ１，Ｎ２内に給電領域Ｆ１，Ｆ２が収まっている。つまり、給電領域Ｆ１，Ｆ２はニップ領域Ｎ１，Ｎ２内にのみ配置されている。そのため、フィルム１の発熱層１３に対して給電電極５ａ，５ｂの加圧を保障でき、発熱層と給電電極との接触が安定する。
【００６８】
＜定着装置１０７の比較評価＞
本実施例の定着装置１０７の作用を確認するため、比較例１の定着装置を用い、異常放電の有無とフィルム１の破損に着目し、比較評価を実施した。
【００６９】
表２に比較評価結果を示す。評価手法は実施例１と同様とする。
【００７０】
【表２】
2018054897.tif 000004
【００７１】
実施例２（本実施例）はフィルム１の破損なし、異常放電の発生なし。
【００７２】
本実施例では、ニップ領域Ｎ１，Ｎ２内に給電領域Ｆ１，Ｆ２が配置されている。つまり、フィルム１の発熱層１３と給電電極５ａ，５ｂとの接触が安定し、両者間での空隙発生を抑止できる。これにより、給電電極５ａ，５ｂとフィルム１間の異常放電発生を抑制し、その結果、フィルム破損を抑制することができた。
【００７３】
比較例１については、前述した通りであるため、記載を省略する。
【００７４】
以上説明したように、本実施例２の定着装置１０７においても、実施例１と同様、ニップ領域Ｎ１，Ｎ２内に給電領域Ｆ１，Ｆ２が配置されている。よって、実施例１の定着装置１０７と同様の効果を得ることができる。
【００７５】
[実施例３]
定着装置１０７の他の例を説明する。本実施例では、実施例１の定着装置１０７と異なる構成のみを説明する。
【００７６】
図９は本実施例の定着装置１０７の概略構成を示す断面図である。図１０は定着装置１０７を用紙Ｐの搬送方向の上流側から見たときの図である。
【００７７】
本実施例の定着装置１０７は、フィルム１の内側においてホルダ２とは異なる位置に配置された支持部材としての一対のホルダ２２と、この一対のホルダに支持された摺動部材としての一対の摺動板２５ａ，２５ｂと、を有する。更に定着装置１０７は、一対のホルダ２２対向するようにフィルム１の表面側に配置された加圧補助部材として一対の加圧補助ローラ２３を有する。
【００７８】
耐熱樹脂製の一対のホルダ２２は、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向において、フィルム１の両端部の内側に配置されている。ホルダ２２に関し、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向の長さが５ｍｍであり、用紙Ｐの搬送方向の長さが２ｍｍであり、厚みが１ｍｍである。ホルダ２２の材質は液晶ポリマーである。用紙Ｐの搬送方向において、各ホルダ２２の補助加圧ローラ２３側の弧状面の中央には、深さ１ｍｍの凹部２２ａが設けられている。
【００７９】
一対の給電電極２５ａ，２５ｂは、それぞれ平板状に形成され、ホルダ２２の凹部２２ａ嵌め込まれて（図１１の（ｄ）参照）固定配置される。給電電極２５ａ，２５ｂの材質はアルミ板である。給電電極２５ａ，２５ｂに関し、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向の寸法は５ｍｍである。用紙Ｐの搬送方向の寸法は２ｍｍである。厚みは１ｍｍである。
【００８０】
各ホルダ２２の加圧補助ローラ２３とは反対側の平坦面には、加圧部材としての断面コの字形状のステー２６を配置している。ステー２６の材質はジンコート鋼材である。用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向において、ステー２６の両端部はフレームＦＬ，ＦＲに支持されている。
【００８１】
一対の加圧補助ローラ２３は外径が２ｍｍの芯金２３３を有する。芯金２３３の外周には膜厚２ｍｍのシリコーンゴムからなる弾性層２３２が設けられており、この弾性層の外周には膜厚３０μｍのＰＦＡからなる離型層２３３が設けられている。この一対の加圧補助ローラ２３は弾性層２３２によって加圧補助ローラの径方向に弾性変形可能である。加圧補助ローラ２３の外径は６ｍｍである。
【００８２】
用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向において、加圧補助ローラ２３の弾性層２３２、及び離型層２３３の長さは１５ｍｍである。用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向において、加圧補助ローラ２３の芯金２３３の両端部は定着装置１０７のフレームＦＬ，ＦＲに軸受２８Ｌ，２８Ｒを介して回転可能に支持されている。
【００８３】
ホルダ２の凹部２ａには摺動板２４が嵌め込まれて固定配置されている。摺動板２４の材質はガラス板である。摺動板２４に関し、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向の寸法は２５０ｍｍである。用紙Ｐの搬送方向の寸法は３ｍｍである。厚みは１ｍｍである。
【００８４】
＜給電対向領域Ｏ３，Ｏ４、及び給電領域Ｆ３，Ｆ４＞
図１１を参照しながら、定着装置１０７の給電対向領域Ｏ３，Ｏ４、及び給電領域Ｆ３，Ｆ４、について説明する。
【００８５】
図１１において、（ａ）はフィルム１と加圧ローラ３と補助加圧ローラ２３と給電ケーブル８を示す図、（ｂ）は給電電極２５ａ，２５ｂ、給電領域Ｆ３，Ｆ４、及び給電対向領域Ｏ３，Ｏ４を説明するための図である。図１１において、（ｃ）は（ａ）のＡ５−Ａ５線断面図、（ｄ）は左側がホルダ２２の断面図、右側がホルダの平面図である。
【００８６】
用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向に関し、ステー２６の両端部は加圧バネ２７Ｌ，２７Ｒによってフィルム１の母線方向に直交する垂直方向に加圧されている（図１０参照）。ステー２６は加圧バネ２７Ｌ，２７Ｒの加圧力によってホルダ２２を用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向に均等に加圧する。これによりホルダ２２は給電電極２５ａ，２５ｂをフィルム１の発熱層１３の内面に加圧してフィルムの外周面（表面）を各加圧補助ローラ２３の外周面（表面）に押圧する。尚、フィルム１表面の加圧補助ローラ３表面への押圧力は８Ｎとする。
【００８７】
このとき、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向において、加圧補助ローラ２３は給電電極２５ａ，２５ｂにフィルム１を介して対向する。そしてその給電電極２５ａ，２５ｂは、用紙Ｐの搬送方向において、加圧補助ローラ２３の弾性変形が最大となる位置に配置してあるため、各給電電極への押圧力を高めることができる。よって、給電電極２５ａ，２５ｂをフィルム１の発熱層１３に安定して接触させることができる。これによって図１１の（ｂ）、（ｃ）に示す給電対向領域Ｏ３，Ｏ４、及び給電領域Ｆ３，Ｆ４が形成される。
【００８８】
ここで、給電対向領域Ｏ３，Ｏ４とは、フィルム１表面と加圧補助ローラ２３表面が接触し、且つ、加圧バネ２７Ｌ，２７Ｒによってフィルム表面と加圧補助ローラ表面が加圧される領域である。給電領域Ｆ３，Ｆ４とは、給電電極２５ａ，２５ｂとフィルム１の発熱層１３が接触する領域である。
【００８９】
図１１の（ｂ）、（ｃ）では、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向における給電対向領域をＯ３にて表記し、用紙Ｐの搬送方向における給電対向領域をＯ４にて表記している。また図３の（ｂ）、（ｃ）では、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向における給電領域をＦ３にて表記し、用紙Ｐの搬送方向における給電領域をＦ４にて表記している。
【００９０】
給電対向領域Ｏ３の長さは１５ｍｍであり、給電対向領域Ｏ４の長さは４ｍｍである。給電領域Ｆ３の長さは５ｍｍであり、給電領域Ｆ４の長さは２ｍｍである。用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向、及び用紙の搬送方向において、Ｏ３＞Ｆ３、Ｏ４＞Ｆ４であることから、給電対向領域Ｏ３，Ｏ４内に給電領域Ｆ３，Ｆ４が収まっている。つまり、給電領域Ｆ３，Ｆ４は給電対向領域Ｏ３，Ｏ４内（給電対向領域Ｏ３，Ｏ４の内側）のみに配置されている。そのため、フィルム１の発熱層１３に対して給電電極２５ａ，２５ｂの加圧を保障でき、発熱層と給電電極との接触が安定する。
【００９１】
＜加熱定着処理動作＞
モータＭ（図１０参照）の駆動力がギアＧを介して加圧ローラ３の芯金３３に伝達され、これによって加圧ローラは図１０に示す矢印方向へ回転する。フィルム１はフィルム内面が給電電極２５ａ，２５ｂに摺接しながら加圧ローラ３の回転に追従して図９に示す矢印方向へ回転する。加圧補助ローラ２３はフィルム１の回転に追従して図９に示す矢印方向へ回転する。
【００９２】
フィルム１の発熱層１３に給電電極２５ａ，２５ｂ、及び給電ケーブル８を介して交流電源Ｖより電力が供給されると、発熱層が発熱してフィルムは急速に昇温する。そして温度検知部材７の検知温度を所定の定着温度（目標温度）に維持するように温調制御部が発熱層１３への電力供給量を制御する。
【００９３】
未定着のトナー画像Ｔを担持する用紙Ｐはニップ領域Ｎ１，Ｎ２に導入される。この用紙Ｐはニップ領域Ｎ１，Ｎ２で搬送されつつフィルム１の熱によって加熱される。これによって用紙上のトナー画像Ｔは用紙に定着される。
【００９４】
＜定着装置１０７の比較評価＞
本実施例の定着装置１０７の作用を確認するため、比較例３の定着装置、及び比較例４の定着装置を用い、異常放電の有無とフィルムの破損に着目し、比較評価を実施した。
【００９５】
（比較例３）
図１２に、比較例３の定着装置を示す。図１２において、（ａ）はフィルム１と加圧ローラ３と補助加圧ローラ２３と給電ケーブル８を示す図、（ｂ）は給電電極２５ａ，２５ｂ、給電領域Ｆ３，Ｆ４、及び給電対向領域Ｏ３，Ｏ４を説明するための図である。（ｃ）は（ａ）のＡ６−Ａ６線断面図、（ｄ）は左側がホルダ２２の断面図、右側がホルダの平面図である。
【００９６】
比較例３は本実施例の構成とは異なり、加圧補助ローラ２３に関し、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向の弾性層２３２、及び離型層２３１の長さを５ｍｍとした。給電電極２５ａ，２５ｂに関し、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向の寸法を１５ｍｍとし、用紙Ｐの搬送方向の寸法を２ｍｍとし、厚みを１ｍｍとした。ホルダ２２に関し、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向の寸法を１５ｍｍとした。
【００９７】
このときのＯ３、Ｏ４、Ｆ３、Ｆ４の長さは、それぞれ、５ｍｍ、４ｍｍ、１５ｍｍ、２ｍｍである。
【００９８】
図１２の（ｂ）に示されるように、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向において、Ｆ３＞Ｏ３より、給電領域Ｆ３は給電対向領域Ｏ３からはみ出している。一方、図１２の（ｃ）に示されるように、用紙Ｐの搬送方向においては、Ｏ４＞Ｆ４より、給電領域Ｆ４は給電対向領域Ｏ４内に収まっている。図１２の（ｂ）に示されるように、給電領域Ｆ３には、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向において、フィルム１内面に対して給電電極２５ａ，２５ｂが加圧されない領域（非加圧領域）が発生している。そのため、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向において、フィルム１の発熱層１３と給電電極５ａ，５ｂとの接触が不安定になる。
【００９９】
（比較例４）
図１３に、比較例４の定着装置を示す。図１３において、（ａ）はフィルム１と加圧ローラ３と補助加圧ローラ２３と給電ケーブル８を示す図、（ｂ）は給電電極２５ａ，２５ｂ、給電領域Ｆ３，Ｆ４、及び給電対向領域Ｏ３，Ｏ４を説明するための図である。（ｃ）は（ａ）のＡ７−Ａ７線断面図、（ｄ）は左側がホルダ２２の断面図、右側がホルダの平面図である。
【０１００】
比較例４は本実施例の構成とは異なり、加圧補助ローラ２３の外径を４ｍｍとした。給電電極２５ａ，２５ｂに関し、用紙Ｐの搬送方向の寸法を５ｍｍとし、用紙Ｐの搬送方向の寸法を５ｍｍとし、厚みを１ｍｍとした。
【０１０１】
このときのＯ３、Ｏ４、Ｆ３、Ｆ４の長さは、それぞれ、１５ｍｍ、５ｍｍ、５ｍｍ、４ｍｍである。
【０１０２】
図１３の（ｂ）に示されるように、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向において、Ｏ３＞Ｆ３より、給電領域Ｆ３は給電対向領域Ｏ３内に収まっている。一方、図１２の（ｃ）に示されるように、用紙Ｐの搬送方向においては、Ｆ４＞Ｏ４より、給電領域Ｆ４は給電対向領域Ｏ４からはみ出ている。図１２の（ｃ）に示されるように、給電領域Ｆ４には、用紙Ｐの搬送方向において、フィルム１内面に対して給電電極２５ａ，２５ｂが加圧されない領域（非加圧領域）が発生している。そのため、用紙Ｐの搬送方向において、フィルム１の発熱層１３と給電電極５ａ，５ｂとの接触が不安定になる。
【０１０３】
表３に比較評価結果を示す。評価手法は実施例１と同様とする。
【０１０４】
【表３】
2018054897.tif 000005
【０１０５】
実施例３（本実施例）はフィルム１の破損なし、異常放電の発生なし。
【０１０６】
本実施例では、給電対向領域Ｏ３，Ｏ４内に給電領域Ｆ３，Ｆ４が配置されている。つまり、フィルム１の発熱層１３と給電電極２５ａ，２５ｂの接触が安定し、両者間での空隙発生を抑止できる。これにより、給電電極２５ａ，２５ｂとフィルム１間の異常放電発生を抑制し、その結果、フィルム破損を抑制することができた。
【０１０７】
比較例３はフィルム１の破損あり、異常放電の発生あり。
【０１０８】
比較例３では、給電対向領域Ｏ３外に給電領域Ｆ３が及んでいる。この給電対向領域Ｏ３からはみ出した領域は加圧補助ローラ２３によって加圧されない。給電対向領域Ｏ３からはみ出した領域においてはフィルム１の発熱層１３と給電電極２５ａ，２５ｂの接触は不安定であり、両者間に空隙が発生する場合がある。且つ、給電電極２５ａ，２５ｂ表面に摺動グリスやフィルム削れ粉が固着することで、前記空隙間に電流経路が発生する瞬間が稀にではあるが存在する。これにより、給電電極２５ａ，２５ｂとフィルム１間の異常放電が発生し、フィルムを破損させると考える。
【０１０９】
比較例４は比較例１と同様に定着フィルム１の破損あり、異常放電の発生あり。
【０１１０】
比較例４では、給電対向領域Ｏ４外に給電領域Ｆ４が及んでいる。この給電対向領域Ｏ４からはみ出した領域は加圧補助ローラ２３によって加圧されない。給電対向領域Ｏ４からはみ出した領域においてはフィルム１の発熱層１３と給電電極２５ａ，２５ｂの接触は不安定であり、両者間に空隙が発生する場合がある。且つ、給電電極２５ａ，２５ｂ表面に摺動グリスやフィルム削れ粉が固着することで、前記空隙間に電流経路が発生する瞬間が稀にではあるが存在する。これにより、給電電極２５ａ，２５ｂとフィルム１間の異常放電が発生し、フィルムを破損させると考える。
【０１１１】
以上説明したように、本実施例の定着装置１０７は、給電対向領域Ｏ３，Ｏ４内に給電領域Ｆ３，Ｆ４が配置されている。そのため、給電電極２５ａ，２５ｂとフィルム１の発熱層１３間の導通経路が安定し、給電電極とフィルム間の空隙発生を抑止でき、給電電極とフィルム間の異常放電の発生を抑制できる。よって、実施例１の定着装置１０７と同様の効果を得ることができる。
【０１１２】
[他の実施例]
実施例１乃至実施例３の定着装置１０７において、フィルム１は弾性層１３を有しているが、弾性層がないフィルムにおいても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向において、フィルム１両端の周方向内面に金属ペースト（例えば銀）を塗布して給電電極５ａ，５ｂに給電する構成であっても同様の効果が得られることは言うまでもない。つまり、フィルム１の層構成によらず同様の効果を得ることができる。
【０１１３】
本発明に係る加熱装置は実施例１乃至実施例３のような定着装置としての使用に限られない。用紙Ｐに一旦定着された画像（定着済み画像）或いは仮定着された画像（半定着画像）の光沢度などを改質する画像改質装置としても有効に使用できる。
【符号の説明】
【０１１４】
１  フィルム、３  加圧ローラ、５ａ，５ｂ  給電電極、１３  発熱層、
２３  加圧補助ローラ、２５ａ，２５ｂ  給電電極、Ｆ１，Ｆ２  給電領域、
Ｆ３，Ｆ４  給電領域、Ｎ１，Ｎ２  ニップ領域、Ｏ３，Ｏ４  給電対向領域
【図１】
2018054897.tif 000006
【図２】
2018054897.tif 000007
【図３】
2018054897.tif 000008
【図４】
2018054897.tif 000009
【図５】
2018054897.tif 000010
【図６】
2018054897.tif 000011
【図７】
2018054897.tif 000012
【図８】
2018054897.tif 000013
【図９】
2018054897.tif 000014
【図１０】
2018054897.tif 000015
【図１１】
2018054897.tif 000016
【図１２】
2018054897.tif 000017
【図１３】
2018054897.tif 000018
【図１４】
2018054897.tif 000019