(57)【要約】【課題】熱伝導部材による均熱効果を維持しつつ、過昇温抑止素子位置の定着性の劣化を抑えると共に、熱伝導部材の位置決めのために発熱部材の支持部材の変形を抑えることができる定着装置を提供する。【解決手段】細長い形状の発熱部材の第１の方向における第１の領域に接する第１の面と、第１の面の第１の方向における端部において第１の面に対し発熱部材と反対方向に傾いた第２の面とを備えた熱伝導部材と、発熱部材の第１の方向における第２の領域において、熱伝導部材を介さずに、発熱部材に接触して設けられ、発熱部材への電力を遮断する電力遮断部材と、発熱部材の第２の領域に対向し電力遮断部材に対応した開口部を備え、熱伝導部材における第２の面と開口部の第１の方向における端面とを接触させて熱伝導部材を位置決めて支持すると共に、熱伝導部材を介し発熱部材を支持する支持部材と、を有する。【選択図】図５
2018205404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長い形状を有し、長手方向が第１の方向になるように設けられた発熱部材と、
前記発熱部材に接し回転可能な無端ベルトと、
前記無端ベルトに対向し、前記無端ベルトと共にトナー像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成する対向体と、
前記発熱部材の前記第１の方向における第１の領域に接触する第１の面と、前記第１の面の前記第１の方向における端部において前記第１の面に対し前記発熱部材と反対方向に傾いた第２の面とを備えた熱伝導部材と、
前記発熱部材の前記第１の方向において前記第１の領域とは異なる位置にある第２の領域において、前記熱伝導部材を介さずに、前記発熱部材に接触して設けられ、前記発熱部材への電力を遮断する電力遮断部材と、
前記発熱部材の前記第２の領域に対向し前記電力遮断部材に対応した開口部を備え、前記熱伝導部材における前記第２の面と前記開口部の前記第１の方向における端面とを接触させて前記熱伝導部材を位置決めて支持すると共に、
前記熱伝導部材を介し前記発熱部材を支持する支持部材と、
を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
細長い形状を有し、長手方向が第１の方向になるように設けられた発熱部材と、
前記発熱部材に接し回転可能な無端ベルトと、
前記無端ベルトに対向し、前記無端ベルトと共にトナー像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成する対向体と、
前記発熱部材の前記第１の方向における第１の領域に接触する第１の面と、前記第１の面の前記第１の方向における端部において前記第１の面に対し前記発熱部材と反対方向に傾いた第２の面とを備えた熱伝導部材と、
前記発熱部材の前記第１の方向において前記第１の領域とは異なる位置にある第２の領域において、前記熱伝導部材を介さずに、前記発熱部材に接触するスペーサ部材と、
前記発熱部材の前記第２の領域に対向するように、前記熱伝導部材を介さずに、前記スペーサ部材に接触して設けられ、前記発熱部材への電力を遮断する電力遮断部材と、
前記発熱部材の前記第２の領域に対向し前記電力遮断部材に対応した開口部を備え、前記熱伝導部材における前記第２の面と前記開口部の前記第１の方向における端面とを接触させて前記熱伝導部材を位置決めて支持すると共に、
前記熱伝導部材を介し前記発熱部材を支持する支持部材と、
を有することを特徴とする定着装置。
【請求項３】
細長い形状を有し、長手方向が第１の方向になるように設けられた発熱部材と、
前記発熱部材に接し回転可能な無端ベルトと、
前記無端ベルトに対向し、前記無端ベルトと共にトナー像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成する対向体と、
前記発熱部材の前記第１の方向における第１の領域に接触する第１の面を備えた熱伝導部材と、
前記熱伝導部材と一体化し前記第１の面の前記第１の方向における端部において前記第１の面に対し前記発熱部材と反対方向に傾いた第２の面を形成する位置決め部材と、
前記発熱部材の前記第１の方向において前記第１の領域とは異なる位置にある第２の領域において、前記熱伝導部材を介さずに、前記発熱部材に接触して設けられ、前記発熱部材への電力を遮断する電力遮断部材と、
前記発熱部材の前記第２の領域に対向し前記電力遮断部材に対応した開口部を備え、前記位置決め部材における前記第２の面と前記開口部の前記第１の方向における端面とを接触させて前記熱伝導部材を位置決めて支持すると共に、
前記熱伝導部材を介し前記発熱部材を支持する支持部材と、
を有することを特徴とする定着装置。
【請求項４】
細長い形状を有し、長手方向が第１の方向になるように設けられた発熱部材と、
前記発熱部材に接し回転可能な無端ベルトと、
前記無端ベルトに対向し、前記無端ベルトと共にトナー像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成する対向体と、
前記発熱部材の前記第１の方向における第１の領域に接触する第１の面を備えた熱伝導部材と、
前記熱伝導部材と一体化し前記第１の面の前記第１の方向における端部において前記第１の面に対し前記発熱部材と反対方向に傾いた第２の面を形成する位置決め部材と、
前記発熱部材の前記第１の方向において前記第１の領域とは異なる位置にある第２の領域において、前記発熱部材に接触するスペーサ部材と、
前記発熱部材の前記第２の領域に対向するように、前記熱伝導部材を介さずに、前記スペーサ部材に接触して設けられ、前記発熱部材への電力を遮断する電力遮断部材と、
前記発熱部材の前記第２の領域に対向し前記電力遮断部材に対応した開口部を備え、前記位置決め部材における前記第２の面と前記開口部の前記第１の方向における端面とを接触させて前記熱伝導部材を位置決めて支持すると共に、
前記熱伝導部材を介し前記発熱部材を支持する支持部材と、
を有することを特徴とする定着装置。
【請求項５】
前記第２の面は、前記第１の面に対し直交して設けられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記スペーサ部材は、樹脂材料で形成されることを特徴とする請求項２または４に記載の定着装置。
【請求項７】
前記熱伝導部材は、金属材料で形成されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項８】
前記発熱部材の前記第１の方向において前記第１の領域および前記第２の領域とは異なる位置にある第３の領域において、前記熱伝導部材を介さずに、前記発熱部材に接触して設けられ、前記発熱部材の温度を検知するための温度検知素子を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項９】
前記支持部材は、前記温度検知素子に対応した開口部を備えることを特徴とする請求項８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、複写機やレーザビームプリンタ等、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使用される定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
定着装置として、セラミックヒータ（ヒータ）を用いたフィルム定着方式が知られている。そして、従来より、「非通紙部昇温による端部位置のオフセット」の対策が考えられている。すなわち、小サイズ紙を通紙する際に、記録材が通紙されない端部領域においては、発熱部材からの熱量がそのまま蓄積され、非常に高い温度になる場合がある。このような状態で、普通紙サイズ（大サイズ）の記録材を通紙した場合に、端部領域で、トナーが溶けすぎてしまうことで、トナーが定着フィルム表面に付着し、１回転した際に、トナーがついてしまうホットオフセットという現象が発生してしまうことがある。
【０００３】
そこで、この現象を軽減させるために、発熱部材とそれを保持する保持部材との間に熱伝導率が発熱部材の基材よりも大きい部材を発熱部材裏の全面領域に配置させる構成が知られている（特許文献１）。この構成によって、端部位置で発生している熱量を分散させることで端部位置の温度を低減させ、非通紙部昇温を緩和させ、ホットオフセットの発生を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２６０５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、普通紙サイズ（大サイズ）の記録材を通紙した際には、電力遮断部材はヒータ裏の熱伝導部材を介して接触配置されるため、定着装置の冷間時には電力遮断部材が熱容量部材となる。そのため、ヒータの熱を奪ってしまい、電力遮断部材位置の定着フィルムにおいて温度が低くなり、電力遮断部材位置の定着性が劣化してしまう場合がある。
【０００６】
また、熱伝導部材としてアルミ板等の金属からなる部材を使用する場合、加熱によって伸縮してしまうため、発熱部材としてのヒータを支持する支持部材への位置決めが必要になる。その為に、保持部材に電力遮断部材の配置窓とは別に位置決め穴を設けると、その位置決め穴を起点に支持部材の強度が弱くなり、位置決め穴の近傍で支持部材の沈み込みによる変形が生じてしまう場合がある。
【０００７】
本発明の目的は、熱伝導部材による均熱効果を維持しつつ、電力遮断部材位置の定着性の劣化を抑えると共に、熱伝導部材の位置決めのために発熱部材の支持部材の変形を抑えることができる定着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る代表的な定着装置は、細長い形状を有し、長手方向が第１の方向になるように設けられた発熱部材と、前記発熱部材に接し回転可能な無端ベルトと、前記無端ベルトに対向し、前記無端ベルトと共にトナー像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成する対向体と、前記発熱部材の前記第１の方向における第１の領域に接触する第１の面と、前記第１の面の前記第１の方向における端部において前記第１の面に対し前記発熱部材と反対方向に傾いた第２の面とを備えた熱伝導部材と、前記発熱部材の前記第１の方向において前記第１の領域とは異なる位置にある第２の領域において、前記熱伝導部材を介さずに、前記発熱部材に接触して設けられ、前記発熱部材への電力を遮断する電力遮断部材と、前記発熱部材の前記第２の領域に対向し前記電力遮断部材に対応した開口部を備え、前記熱伝導部材における前記第２の面と前記開口部の前記第１の方向における端面とを接触させて前記熱伝導部材を位置決めて支持すると共に、前記熱伝導部材を介し前記発熱部材を支持する支持部材と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る別の代表的な定着装置は、細長い形状を有し、長手方向が第１の方向になるように設けられた発熱部材と、前記発熱部材に接し回転可能な無端ベルトと、前記無端ベルトに対向し、前記無端ベルトと共にトナー像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成する対向体と、前記発熱部材の前記第１の方向における第１の領域に接触する第１の面と、前記第１の面の前記第１の方向における端部において前記第１の面に対し前記発熱部材と反対方向に傾いた第２の面とを備えた熱伝導部材と、前記発熱部材の前記第１の方向において前記第１の領域とは異なる位置にある第２の領域において、前記熱伝導部材を介さずに、前記発熱部材に接触するスペーサ部材と、前記発熱部材の前記第２の領域に対向するように、前記熱伝導部材を介さずに、前記スペーサ部材に接触して設けられ、前記発熱部材への電力を遮断する電力遮断部材と、前記発熱部材の前記第２の領域に対向し前記電力遮断部材に対応した開口部を備え、前記熱伝導部材における前記第２の面と前記開口部の前記第１の方向における端面とを接触させて前記熱伝導部材を位置決めて支持すると共に、前記熱伝導部材を介し前記発熱部材を支持する支持部材と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る別の代表的な定着装置は、細長い形状を有し、長手方向が第１の方向になるように設けられた発熱部材と、前記発熱部材に接し回転可能な無端ベルトと、前記無端ベルトに対向し、前記無端ベルトと共にトナー像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成する対向体と、前記発熱部材の前記第１の方向における第１の領域に接触する第１の面を備えた熱伝導部材と、前記熱伝導部材と一体化し前記第１の面の前記第１の方向における端部において前記第１の面に対し前記発熱部材と反対方向に傾いた第２の面を形成する位置決め部材と、前記発熱部材の前記第１の方向において前記第１の領域とは異なる位置にある第２の領域において、前記熱伝導部材を介さずに、前記発熱部材に接触して設けられ、前記発熱部材への電力を遮断する電力遮断部材と、前記発熱部材の前記第２の領域に対向し前記電力遮断部材に対応した開口部を備え、前記位置決め部材における前記第２の面と前記開口部の前記第１の方向における端面とを接触させて前記熱伝導部材を位置決めて支持すると共に、前記熱伝導部材を介し前記発熱部材を支持する支持部材と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る別の代表的な定着装置は、細長い形状を有し、長手方向が第１の方向になるように設けられた発熱部材と、前記発熱部材に接し回転可能な無端ベルトと、前記無端ベルトに対向し、前記無端ベルトと共にトナー像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成する対向体と、前記発熱部材の前記第１の方向における第１の領域に接触する第１の面を備えた熱伝導部材と、前記熱伝導部材と一体化し前記第１の面の前記第１の方向における端部において前記第１の面に対し前記発熱部材と反対方向に傾いた第２の面を形成する位置決め部材と、前記発熱部材の前記第１の方向において前記第１の領域とは異なる位置にある第２の領域において、前記発熱部材に接触するスペーサ部材と、前記発熱部材の前記第２の領域に対向するように、前記熱伝導部材を介さずに、前記スペーサ部材に接触して設けられ、前記発熱部材への電力を遮断する電力遮断部材と、前記発熱部材の前記第２の領域に対向し前記電力遮断部材に対応した開口部を備え、前記位置決め部材における前記第２の面と前記開口部の前記第１の方向における端面とを接触させて前記熱伝導部材を位置決めて支持すると共に、前記熱伝導部材を介し前記発熱部材を支持する支持部材と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、熱伝導部材による均熱効果を維持しつつ、電力遮断部材位置の定着性の劣化を抑えると共に、熱伝導部材の位置決めのために発熱部材の支持部材の変形を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る定着装置の構成を説明する断面模式図
【図２】本発明の実施形態に係る定着装置の構成を説明する正面模式図
【図３】セラミックヒータの説明図
【図４】サーミスタおよびサーモスイッチの説明図
【図５】（ａ）は第１の実施形態におけるヒータおよび金属板の保持方法を説明する図、（ｂ）は金属板の保持方法を説明する図、（ｃ）は金属板の係合部を説明する斜視図
【図６】（ａ）はヒータ保持部材としての給電コネクタの説明図、（ｂ）はヒータ保持部材としてのヒータクリップの説明図
【図７】（ａ）は第１の実施形態におけるヒータ、金属板の位置を説明する断面模式図、（ｂ）はサーモスイッチ部の断面模式図
【図８】（ａ）は比較例におけるヒータおよび金属板の保持方法を説明する図、（ｂ）は比較例における金属板の保持方法を説明する図、（ｃ）は比較例における金属板の係合部を説明する斜視図
【図９】比較例におけるサーモスイッチ部の断面模式図
【図１０】第１の実施形態と比較例のサーモスイッチ位置のヒータ裏面温度変化を示す図
【図１１】第１の実施形態と比較例のヒータ面上の高さプロファイルを示す図
【図１２】（ａ）は第２の実施形態におけるヒータおよび金属板の保持方法を説明する図、（ｂ）は金属板の保持方法を説明する図、（ｃ）は金属板の係合部を説明する斜視図
【図１３】（ａ）は第２の実施形態におけるヒータ、金属板の位置を説明する断面模式図、（ｂ）はサーモスイッチ部の断面模式図
【図１４】第２の実施形態と比較例のサーモスイッチ位置のヒータ裏面温度変化を示す図
【図１５】第２の実施形態と比較例のヒータ面上の高さプロファイルを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
《第１の実施形態》
（定着装置）
以下の説明において、長手方向とは、記録材搬送路面において記録材搬送方向に直交する方向（第１の方向）である。また、短手方向とは、記録材搬送方向と同方向（第１の方向に交差（直交）する第２の方向）である。図１は、本実施形態に係る定着装置１８を長手方向から見た断面の模式図、図２は定着装置１８の長手方向の端部の模式図である。
【００１６】
３１は可撓性を有する筒状のフィルム（無端ベルト）３６を含むフィルムユニット、３２は加圧部材としての加圧ローラである。このフィルムユニット３１と加圧ローラ３２は、ヒータ３７が回転可能なフィルム３６を介して加圧ローラ３２に対向する向きで、装置フレーム３３の左右の側板３４間に略平行に配設してある。
【００１７】
加圧ローラ３２は、芯金３２ａと、芯金３２ａの外側に形成した弾性層３２ｂと、弾性層３２ｂの外側に形成した離型層３２ｃと、を有する。この加圧ローラ３２は、ヒータ３７でバックアップされたフィルム３６に対向する対向体として、フィルム３６と共にトナー像を担持した記録材を記録材搬送方向へ挟持搬送するニップ部を形成する。加圧ローラ３２の弾性層３２ｂの材質としては、シリコーンゴムやフッ素ゴム等が用いられる。離型層３２ｃの材質としては、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、又はＦＥＰ等が用いられる。
【００１８】
本実施形態では、芯金３２ａとしてのステンレス鋼製の外径１１ｍｍの上に射出成形により厚み約３．５ｍｍのシリコーンゴムの弾性層３２ｂを形成し、その外側に厚み約４０μｍのＰＦＡ樹脂チューブの離型層３２ｃを被覆した加圧ローラ３２を用いた。加圧ローラ３２の外径は、１８ｍｍである。この加圧ローラ３２の硬度は、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度計で９．８Ｎの荷重において、ニップＮの確保や耐久性などの観点から、４０°〜７０°の範囲が望ましい。本実施形態においては、５４°に調整している。
【００１９】
加圧ローラ３２の長手方向の弾性層の長さは、２２６ｍｍである。この加圧ローラ３２は、図２に示すように、芯金３２ａの長手方向の両端で、それぞれ軸受部材３５を介して装置フレーム側板３４間に回転自由に支持させている。Ｇは、加圧ローラ３２の芯金３２ａの一端部に固定された駆動ギアである。この駆動ギアＧに駆動源（不図示）から回転力が伝達されて、加圧ローラ３２が回転駆動される。
【００２０】
図１に示すフィルムユニット３１は、フィルム３６、フィルム３６の内面に接触する(接する)板状の発熱部材としてのヒータ３７、ヒータ３７を支持する支持部材３８、支持部材３８とヒータ３７の間に挟まれる熱容量部材としての金属板３９と、を有する。フィルムユニット３１は、さらに、支持部材３８を補強する加圧ステイ４１、フィルム３６の長手方向の移動を規制するフランジ４２等を有する。
【００２１】
フィルム３６は、基層と、基層の外側に形成された弾性層と、弾性層の外側に形成された離型層と、を有する筒状の可撓性部材である。本実施形態のフィルム３６は内径１８mmであり、基層として厚み６０μｍのポリイミドの基材を、弾性層として厚み約１５０μｍのシリコーンゴムを、離型層としての厚み１５μｍのＰＦＡ樹脂チューブを用いている。
【００２２】
支持部材３８は、図１に示すように、横断面が略半円状樋型の形状のもので、剛性・耐熱性・断熱性を有する部材であり、本実施形態では液晶ポリマーにより形成されている。この支持部材３８は、支持部材３８に外嵌したフィルム３６の内面を支持する役割と、ヒータ３７の一方の面を支持する役割と、を有している。
【００２３】
ヒータ３７は、図３のように、アルミナ、窒化アルミ等のセラミックよりなる基板３７ａ上に、銀・パラジウム合金等による抵抗発熱体３７ｂをスクリーン印刷等によって形成し、さらに抵抗発熱体３７ｂに銀等による電気接点部３７ｃを接続してなる。本実施形態においては、二本の抵抗発熱体３７ｂが直列に接続され、抵抗値は１８Ωである。抵抗発熱体３７ｂの上に保護層としてのガラスコート３７ｄを形成することにより、抵抗発熱体３７ｂを保護し、フィルム３６との摺動性を向上させている。
【００２４】
このヒータ３７は、細長い形状を有し、長手方向が第１の方向になるように、支持部材３８の支持面に対向しつつ、フィルム３６の母線方向（長手方向、第１の方向）に沿って配設されている。本実施形態のヒータ３７の基板３７ａは長手方向の長さが２７０ｍｍ、短手方向の長さが５．８ｍｍ、厚みが１．０ｍｍの直方体の形状であり、材質はアルミナである。抵抗発熱体３７ｂは、長手方向端部で電気接点部３７eを経由して折り返したパターンとなっており、上流側、下流側とも同一形状であり、長手方向長さは２２２ｍｍ、短手方向長さは０．９ｍｍである。
【００２５】
また、抵抗発熱体３７ｂの短手方向の位置は、上流側、下流側ともに、セラミック基板３７ａ端から０．７ｍｍの位置にあり、短手方向中心から対称な位置に印刷されている。なお、フィルム３６の内面には耐熱性を有するグリスが塗布されており、ヒータ３７および支持部材３８と、フィルム３６の内面との摺動性が向上している。
【００２６】
図４は、支持部材３８と、温度検知素子（温度変化で電気抵抗が変化）であるサーミスタ４３、ヒータ３７に供給する電力を遮断する電力遮断部材（過昇温抑止素子、安全素子）としてのサーモスイッチ４４と、を上方より見た図である。支持部材３８には、サーミスタ４３、サーモスイッチ４４を着脱するための夫々に対応した開口部として配置窓４３ａおよび４４ａが設けられ、配置窓４３ａからサーミスタ４３が、また配置窓４４ａからサーモスイッチ４４がそれぞれ配置されている。サーミスタ４３は、金属板３９を介してヒータ３７の熱を感熱するように金属板３９の上に温度素子が設けられている。
【００２７】
一方、サーモスイッチ４４は金属板を介さず直接ヒータ３７の熱を感熱するように、ヒータ３７裏面と加圧接触するように支持されている。サーモスイッチ４４のヒータ３７裏面への加圧力は、サーモスイッチ４４を保持するサーモスイッチホルダ(不図示)と加圧ステイ４１の間に配置されたバネ（不図示）により付与される。
【００２８】
サーミスタ４３は、筐体に金属板３９への接触状態を安定させるためのセラミックペーパー等を介して、サーミスタ素子を配し、さらにポリイミドテープ等の絶縁物が被覆されている。
【００２９】
そして、サーモスイッチ４４は、ヒータ３７が異常昇温した際に、ヒータ３７の異常発熱を感知し、ヒータ３７への通電を遮断する部品である。サーモスイッチ４４は、熱膨張係数の異なる２種類以上の金属または合金を、堅固に接着して板状に仕上げたバイメタルが搭載されており、ヒータ３７の異常高温により、熱膨張係数の大きな金属の方が、熱膨張係数の小さい金属側へ曲がる。この変位を利用して接点を開閉することにより、ヒータ３７へ通電する回路を遮断する。
【００３０】
次に、図１の加圧ステイ４１は、その横断面がＵ字型の形状であり、フィルム３６の母線方向（長手方向、第１の方向）に長い部材である。加圧ステイ４１の役割は、フィルムユニット３１の曲げ剛性を高めることである。本実施形態の加圧ステイ４１は、板厚１．６ｍｍのステンレス鋼を曲げ加工して形成されている。
【００３１】
左右のフランジ４２は、加圧ステイ４１の長手方向の両端部を保持し、それぞれが有する縦溝部４２ａが、装置フレーム３３の左右の側板３４がそれぞれ有する縦溝部３４ａに係合している。本実施形態では、フランジ４２の材料として、液晶ポリマー樹脂を用いている。
【００３２】
加圧バネ４６は、図２のように、左右のフランジ４２の加圧部４２ｂと加圧アーム４５との間に配し、左右のフランジ４２、加圧ステイ４１、支持部材３８を介してヒータ３７がフィルム３６を挟んで加圧ローラ３２に対して押圧される。本実施形態では、フィルム３６と加圧ローラ３２との圧接力が総圧で１８０Ｎである。これによって、ヒータ３７でバックアップされたフィルム３６が加圧ローラ３２と共に６ｍｍ程度のニップ部Ｎを形成する。
【００３３】
定着装置の動作時には、加圧ローラ３２の駆動ギアＧに不図示の駆動源から回転力が伝達されて、加圧ローラ３２が図１において時計方向に所定の速度で回転駆動される。本実施形態では、記録材の搬送速度が１００ｍｍ／ｓｅｃとなるように加圧ローラ３２の回転速度を設定した。この加圧ローラ３２の回転駆動に伴って、ニップ部Ｎにおいて加圧ローラ３２とフィルム３６との間で働く摩擦力でフィルム３６に回転力が作用する。これにより、図１に示すように、フィルム３６は、ヒータ３７の一面に接触しながら摺動し支持部材３８の外回りを反時計方向に加圧ローラ３２の回転に従動して回転する。
【００３４】
フィルム３６が回転して、ヒータ３７に対する通電がなされ、ヒータ３７のサーミスタ４３の検知温度が目標温度に到達した状態で、記録材（記録紙）Ｐが導入される。定着入り口ガイド３０は、未定着状態であるトナー像ｔを載せた記録材Ｐがニップ部Ｎに向かうようにガイドする役割を果たしている。
【００３５】
ニップ部Ｎに未定着トナー画像ｔを担持した記録材Ｐが導入され、ニップ部Ｎにおいて記録材Ｐのトナー画像を担持する面がフィルム３６に密着してフィルム３６と共にニップ部Ｎを挟持搬送されていく。この搬送過程において、ヒータ３７で加熱されたフィルム３６の熱により記録材Ｐ上の未定着トナー画像ｔが記録材Ｐ上に加熱・加圧されて溶融定着される。
【００３６】
ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐは、フィルム３６の面から曲率分離して排出され、不図示の排紙ローラ対により機外に排出される。なお、本実施形態における定着装置の最大通紙可能幅は２１６ｍｍであり、ＬＴＲ（レター）サイズの記録材を２０ＰＰＭの速度でプリント可能である。
【００３７】
（本実施形態の特徴）
図５、図６を用いて、本実施形態の熱容量性部材としての金属板３９、４０およびその保持方法について説明する。図５（ａ）は長手方向断面図、図５（ｂ）はヒータ３７を取り外した状態で金属板３９、４０が支持部材３８に設けられた状態の図である。図５（ｃ）は、金属板係合部を説明する斜視図である。なお、図５においてはサーミスタ４３およびサーモスイッチ４４の表示を省略している。
【００３８】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態においては、支持部材３８に金属板３９、４０を取り付けた上からさらにヒータ３７を取り付ける。そして、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、ヒータ３７の長手方向端部は、端部保持部材としての給電コネクタ４７及びヒータクリップ４８によって保持され、かつ支持部材３８の長手方向端部に接触して保持されている。ヒータ３７の長手中央部は、金属板３９、４０を介して支持部材３８に支持され（図５（ａ））、ヒータ３７の長手端部は支持部材３８に接触して支持される（図６（ａ）（ｂ））。
【００３９】
図６（ａ）に示すように、給電コネクタ４７は、コの字型の樹脂からなるハウジング部４７ａと、コンタクト端子４７ｂによって形成される。そして、ヒータ３７と支持部材３８を挟んで保持すると共に、コンタクト端子４７ｂがヒータ３７の電極３７ｃ（図３）と接触し、電気的に接続される。なお、本実施形態では、給電コネクタ４７をヒータ３７の端部保持部材として用いたが、ヒータ３７に給電する役割と、ヒータの端部保持部材としての役割を分け、別体で構成してもよい。図６（ａ）で、コンタクト端子４７ｂは束線４９に接続されており、束線４９は不図示のＡＣ電源・トライアックに接続されている。
【００４０】
図６（ｂ）に示すように、ヒータクリップ４８は、コの字型に曲げられた金属板から形成され、そのバネ性によってヒータ３７の端部保持部材としてヒータ３７の端部を支持部材３８に接触させて保持している。また、ヒータクリップ４８に押えられているヒータ３７の長手方向の端部は、ヒータ摺動面内方向には移動が可能である。これにより、ヒータ３７の熱膨張時に、ヒータ３７に不必要な応力がかかることを防止している。
【００４１】
図５（ｃ）で、金属板３９、４０と、支持部材３８に設けられたその係合部について説明する。本実施形態では、金属板３９、４０として、厚さが０．３ｍｍで一定であるアルミニウム板（以後、アルミ板と略す）を用いている。アルミ板３９、４０のヒータ３７と当接する当接部の搬送方向幅Ｍはともに４ｍｍであり、長手方向の幅は、アルミ板３９がＬ１＝１６１ｍｍ、アルミ板４０がＬ２＝７９ｍｍである。
【００４２】
アルミ板３９は、ヒータ３７の裏面と接触する第１の面と、長手方向の両端部に第２の面（第１の面に対しヒータ３７から離れる方向（ヒータ３７と反対方向）に傾いた面）としてｌ＝３ｍｍの直角に折り曲げられた折り曲げ部３９ａ、３９ｂを備える。そして、折り曲げ部３９ａ、３９ｂは、それぞれ支持部材３８を装置フレーム３３に取付けるための開口部としての取り付け穴３８ａ、３８ｂに差し込まれる。同様に、アルミ板４０は、長手方向の両端部に第２の面としてｌ＝３ｍｍの折り曲げ部４０ａ、４０ｂを備え、それぞれ支持部材３８の取り付け穴３８ｂ、３８ｃに差し込まれる。
【００４３】
なお、この取り付け穴３８ａと３８ｃは同じ大きさで、アルミ板３９、４０の熱膨張を吸収するために折り曲げ部に対して若干大きめ（誤差量Δは１ｍｍ以下）に設けており、本実施形態では、ａ＝０．４ｍｍ、ｂ＝４．１ｍｍである。
そして、支持部材３８を装置フレーム３３に取付けるための取り付け穴３８ｂは、支持部材３８が装置フレーム３３から外された状態でサーモスイッチ４４を配置するための配置窓４４ａと兼用され、本実施形態では、ｂ＝４．１ｍｍ、ｃ＝１５．１ｍｍである。
【００４４】
図７に、本実施形態の定着装置の長手方向から見た断面図を示す。図７（ａ）は、図５（ｂ）の矢印Ａ部の断面図である。ヒータ３７は、支持部材３８上のアルミ板３９によって受けられており、ヒータ基板幅Ｓは５．８ｍｍ、アルミ板３９の搬送方向幅Ｍは４ｍｍである。また、図７（ｂ）は図５（ｂ）の矢印Ｂ部のアルミ板隙間図の断面図である。アルミ板３９とアルミ板４０の間Ｋには、サーモスイッチ４４が配置してあり、アルミ板を介さず、ヒータ３７とサーモスイッチ４４が直接接触している。すなわち、ヒータ３７とサーモスイッチ４４との間において、通常使用時におけるヒータ３７とサーモスイッチ４４との間の伝熱が抑制されている。
【００４５】
金属板３９、４０の厚さは０．３ｍｍであるため、上述した誤差量Δを勘案すると、アルミ板３９とアルミ板４０の間Ｋ（ｍｍ）については、以下の式を満足する。
【００４６】
Ｋ＋０．３×２＋Δ＝１５．１
（本実施形態の作用）
図８は比較例を示す図であり、図８（ａ）は長手方向の断面図、図８（ｂ）はヒータ３７を取り外した状態でアルミ板３９、４０が、支持部材３８に設けられた状態の図である。本比較例では、アルミ板３９はサーミスタ４３と接触し、またアルミ板４０はおよびサーモスイッチ４４と接触する。アルミ板３９の折り曲げ部３９ｂと、アルミ板４０の折り曲げ部４０ａは、サーモスイッチ４４の配置窓４４ａとは別の取り付け穴３８ｄに差し込まれている。図９は、図８（ｂ）の矢印Ｂ部のアルミ板隙間図の断面図である。
【００４７】
図１０に、本実施形態と比較例のサーモスイッチ位置のヒータ裏面温度変化を示す。これは、ヒータ３７の裏面の記録材搬送方向の中央部に熱電対（温度変化で起電力が変化）を取り付け、ヒータ通電開始からのヒータ裏温度を測定したものである。そして、長手方向（第１の方向）に関し、本実施形態では図５（ｂ）のＡ部とＢ部の温度、比較例では図８（ｂ）のＡ部とＢ部の温度を測定した。
【００４８】
比較例においては、ヒータ３７の通電開始から３秒経過時のヒータ裏面の温度を比較すると、Ａ部に対してＢ部の温度が約１７℃低いのに対して、本実施形態においては、Ａ部に対してＢ部の温度は２〜３℃低い。本実施形態と比較例とでＡ部は何も変わっていないため、Ａ部はほぼ同じ温度推移となっている。Ｂ部で比較すると、本実施形態では、比較例よりもヒータ裏面の温度が約１５℃高いことが分かる。
【００４９】
この状態で画像をプリントした結果、比較例では１枚目のプリントにおいてサーモスイッチ４４部で定着不良が発生した。これは、ヒータ３７の裏面が局所的に低温になり、この箇所のフィルム表面温度も低くなるためである。比較例のフィルム表面温度を放射温度計で測定したところ、１枚目のプリント直前はＡ部に対してＢ部の方が約５℃低くなっていることが分かった。
【００５０】
この定着不良は、定着装置が常温で十分に冷え切った状態から定着温度まで昇温した直後において顕著に発生し、プリントを繰り返すとヒータ裏面の温度が均されていくため、徐々に発生しなくなる。比較例では、定着不良は２枚目で軽微になり、３枚目で消失した。
【００５１】
一方、本実施形態においては、ヒータ裏面の温度が比較例に比べて均一になり、１枚目でも定着不良は発生することなく、良好な画像を得ることができた。これは、サーモスイッチ４４の位置以外のヒータ裏面にアルミ板を配置することで、サーモスイッチ有り無し部分での熱容量を合わせた状態で温調され、サーモスイッチ４４の位置で局所的な温度低下にならないためである。
【００５２】
次に、図１１を用いて支持部材３８の強度について説明する。図１１は電源回路故障によるヒータ３７の昇温を想定し、１４５Ｖを約７秒間印加した際における、ヒータ３７面上の高さを測定したものである。矢印αは、サーモスイッチ４４が配置されている配置窓４４ａ位置のヒータ面高さを示す。一方、矢印βは、比較例の取り付け穴３８ｄ部のヒータ面高さを示している。
【００５３】
矢印α部では、本実施形態と比較例との間でヒータ面高さの差がなく、支持部材３８の沈み込みが発生していない。これは、サーモスイッチ４４がヒータ３７裏面と加圧接触することによって支持部材３８のバックアップとなり、沈み込みを抑制しているためと思われる。
【００５４】
それに対して、矢印β部では、本実施形態より比較例の方がヒータ面高さが約０．０３ｍｍ低くなっている。これは、比較例の矢印β部には取り付け穴３８ｄがあり、その取り付け穴を起点に支持部材３８の強度が弱くなり、取り付け穴３８ｄ近傍で沈み込みによる変形が生じているからである。
【００５５】
以上、本実施形態では、サーモスイッチ４４の位置以外のヒータ裏面に金属板として熱容量部材を配置することで、サーモスイッチ４４の有り無し部分での熱容量を合わせた状態で温調することで、サーモスイッチ４４の位置の局所的な温度低下を回避する。
【００５６】
そして、本実施形態では、支持部材３８は、ヒータ３７の長手方向（第１の方向）において第１の領域とは異なる位置にある第２の領域に対向する、サーモスイッチ４４に対応した開口部を備える。そして、アルミ板３９における上述した第２の面と開口部の第１の方向における端面とを接触させてアルミ板３９を位置決めて支持する。すなわち、金属板の支持部材３８への位置決め穴をサーモスイッチ４４の配置窓（開口部）と兼ねることで、位置決め穴による支持部材３８の強度低下による沈み込みを回避する。
【００５７】
これにより、従来の高熱伝導性部材による均熱効果を維持しつつ、ヒータ（発熱部材）の局所的な温度低下による定着不良の発生を防止し、またヒータ支持部材の強度低下による沈み込みを回避して良好な画像を得ることができる。
【００５８】
《第２の実施形態》
第１の実施形態では、ヒータとサーモスイッチとの間において、通常使用時におけるヒータとサーモスイッチとの間の伝熱が抑制されるように、サーモスイッチがヒータの裏面に、金属板を介さず。直接接触する構成であった。本実施形態では、更に通常使用時におけるヒータとサーモスイッチの伝熱を抑制する為に、ヒータとサーモスイッチとの間に、スペーサ部材を用いる。本実施形態における定着装置の概略は、第１の実施形態と同じであるため省略し、本実施形態の特徴部についてのみ説明する。
【００５９】
（本実施形態の特徴）
図１２（ａ）は本実施形態における長手方向の断面図、図１２（ｂ）はヒータ３７を取り外した状態でアルミ板３９、４０が支持部材３８に設けられた状態の図である。図１２（ｃ）は、アルミ板係合部およびスペーサ部材を説明する斜視図である。図１２（ｃ）において、５０はアルミ板３９と４０の間に配置したサーモスイッチ４４用のスペーサ部材（スペーサ）であり、ヒータ３７の通常温度に耐え得る耐熱性を有し、かつ支持部材３８と同等もしくはそれ以下の熱容量であることが好ましい。
【００６０】
サーモスイッチ４４はその熱容量が大きいため、ヒータ３７の裏面側の他の部材（支持部材３８、サーミスタ４３）が配置される箇所よりも、ヒータ３７の熱が表面に接する定着フィルム３６に伝わり難い。これにより、記録材Ｐ上のトナー像ｔの定着ムラや光沢ムラが生じ易い。本実施形態では、サーモスイッチ４４用の樹脂材料からなるスペーサ５０を、ヒータ３７とサーモスイッチ４４の間に挟持し、サーモスイッチ４４とヒータ３７の裏面を直接接触しない状態にする。
【００６１】
これにより、ヒータ３７とサーモスイッチ４４の伝熱を抑制しつつ、ヒータ３７とサーモスイッチ４４の間隔を固定することで、記録材Ｐ上のトナー像ｔの定着ムラや光沢ムラを解消しつつ、サーモスイッチ４４を安定して動作させることができる。図１３（ａ）、（ｂ）は、図１２（ｂ）の矢印Ａ部、Ｂ部の断面図である。
【００６２】
スペーサ５０のサイズは、長手方向（第１の方向）の幅Ｊ＝４ｍｍ、記録材搬送方向（第２の方向）の幅Ｇ＝３ｍｍ、高さＨ＝０．５ｍｍである。そして、このスペーサ５０を介して、サーモスイッチ４４がヒータ３７の裏面と加圧接触するように支持されている。本実施形態では、スペーサ５０の材料としてＬＣＰを採用した。
【００６３】
（本実施形態の作用）
本実施形態と比較される比較例は、図８および図９に示す第１の実施形態と比較された比較例と同じである。図１４に、本実施形態と比較例のサーモスイッチ位置のヒータ裏面温度変化を示す。本実施形態では、図１２（ｂ）のＡ部とＢ部の温度を測定し、比較例では、図８（ｂ）のＡ部とＢ部の温度を測定している。本実施形態と比較例とで、Ａ部は何も変わっておらず、ほぼ同じ温度推移であったため、本実施形態のＡ部の温度表示は省略している。Ｂ部で比較すると、本実施形態では、比較例よりもヒータ裏面温度が約１０℃高いことが分かる。
【００６４】
このような状態で画像をプリントした結果、比較例では１枚目のプリントにおいてサーモスイッチ４４の位置で定着不良が発生し、２枚目で軽微になり、３枚目で消失した。一方、本実施形態においては、ヒータ裏面の温度が比較例に比べて均一になり、１枚目でも定着不良は発生することなく、良好な画像を得ることができた。これは、スペーサ５０によって、サーモスイッチ４４とヒータ３７の裏面が非接触状態になり、ヒータ３７とサーモスイッチ４４との伝熱を抑制し、サーモスイッチ４４の位置で局所的な温度低下が抑制されるためである。
【００６５】
次に、図１５を用いて支持部材３８の強度について説明する。図１５は、第１の実施形態と同様に、電源回路故障によるヒータ３７の昇温を想定し、１４５Ｖを約７秒間印加した際における、ヒータ３７面上の高さを測定したものである。矢印αは、サーモスイッチ４４が配置されている配置窓４４ａの位置のヒータ面高さを示し、矢印βは、比較例の取り付け穴３８ｄ（図８）の位置のヒータ面高さを示している。
【００６６】
矢印α部では、本実施形態、比較例共にヒータ面高さに差がなく、支持部材３８の沈み込みが発生していない。矢印β部では、本実施形態より比較例の方がヒータ面高さが約０．０５ｍｍ低くなっている。これは、第１の実施形態において記載した比較例と同様に、比較例の矢印β部には取り付け穴３８ｄがあり、その取り付け穴を起点に支持部材３８の強度が弱くなり、取り付け穴３８ｄ近傍で沈み込みによる変形が生じているからである。
【００６７】
以上、本実施形態では、サーモスイッチ４４の位置以外のヒータ裏面に金属板として熱容量部材を配置することで、サーモスイッチ４４の有り無し部分での熱容量を合わせた状態で温調することで、サーモスイッチ４４の位置の局所的な温度低下を回避する。そして、本実施形態では、ヒータとサーモスイッチとの間にスペーサ部材を用いることで、通常使用時におけるヒータとサーモスイッチの伝熱を更に抑制することができる。
【００６８】
また、金属板の支持部材３８への位置決め穴をサーモスイッチ４４の配置窓と兼ねることで、位置決め穴による支持部材３８の強度低下による沈み込みを回避することができる。これにより、従来の高熱伝導性部材による均熱効果を維持しつつ、ヒータ（発熱部材）の局所的な温度低下による定着不良の発生を防止し、またヒータ支持部材の強度低下による沈み込みを回避して良好な画像を得ることができる。
【００６９】
（変形例）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００７０】
（変形例１）
上述した実施形態では、ヒータと接する第１の面を備える熱伝導部材３９、４０における第２の面としての折り曲げ部３９ｂ、４０ａを、支持部材３８の開口部４４ａと位置決めを行う位置決め部としたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７１】
熱伝導部材３９、４０における第２の面としての３９ｂ、４０ａに相当する位置決め部材を熱伝導部材３９、４０と一体化し、この位置決め部材で支持部材３８の開口部４４ａと位置決めを行うようにしても良い。この場合、位置決め部材は熱伝導性を必ずしも備えなくて良く、この位置決め部材が金属材料でなく例えば樹脂材料で形成されても良い。また、熱伝導部材３９、４０におけるヒータと接する第１の面と、位置決め部としての第２の面（３９ｂ、４０ａ）は同じ厚さであったが、位置決め部材を熱伝導部材のヒータと接する第１の面と異なる厚さ（例えばより大きな厚さ）とすることもできる。
【００７２】
（変形例２）
上述した実施形態では、発熱部材としてのヒータの長手方向（第１の方向）の抵抗発熱体の発熱分布は一様との前提で説明したが、本発明はこれに限られるものではない。サーモスイッチ４４の位置において長手方向（第１の方向）の他の位置より発熱量が多くなるように、抵抗発熱体の形状を変えるようにしても良い。これにより、ヒータ（発熱部材）の局所的な温度低下による定着不良の発生をより抑えることが可能となる。
【００７３】
（変形例３）
上述した実施形態では、発熱部材としてのヒータの過昇温を抑止するための電力遮断部材としてサーモスイッチ４４を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、熱容量の大きい他の素子を用いることもできる。
【００７４】
（変形例４）
上述した実施形態では、対向体として無端ベルトを加圧する加圧ローラを用いたが、対向体として無端ベルトを用いるものであっても良い。そして、対向体は定着回転体としての無端ベルトを加圧するものに限らず、加圧されるものであっても良い。
【００７５】
（変形例５）
上述した実施形態では、記録材として記録紙を説明したが、本発明における記録材は紙に限定されるものではない。一般に、記録材とは、画像形成装置によってトナー像が形成されるシート状の部材であり、例えば、定型或いは不定型の普通紙、厚紙、薄紙、封筒、葉書、シール、樹脂シート、ＯＨＰシート、光沢紙等が含まれる。なお、上述した実施形態では、便宜上、記録材Ｐの扱いを通紙、排紙の用語を用いて説明したが、これによって本発明における記録材が紙に限定されるものではない。
【００７６】
（変形例６）
上述した実施形態では、未定着トナー像をシートに定着する定着装置を例に説明したが、本発明は、これに限らず、画像の光沢を向上させるべく、シートに仮定着されたトナー像を加熱加圧する装置（この場合も定着装置と呼ぶ）にも同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００７７】
３２・・加圧ローラ、３６・・定着フィルム、３７・・ヒータ、３８・・支持部材、３８ｂ・・取り付け穴、３９・・高熱伝導性部材、３９ｂ・・折り曲げ部（第２の面）、４０・・高熱伝導性部材、４０ａ・・折り曲げ部（第２の面）、Ｐ・・記録材、Ｎ・・ニップ部
【図１】
2018205404.tif 000003
【図２】
2018205404.tif 000004
【図３】
2018205404.tif 000005
【図４】
2018205404.tif 000006
【図５】
2018205404.tif 000007
【図６】
2018205404.tif 000008
【図７】
2018205404.tif 000009
【図８】
2018205404.tif 000010
【図９】
2018205404.tif 000011
【図１０】
2018205404.tif 000012
【図１１】
2018205404.tif 000013
【図１２】
2018205404.tif 000014
【図１３】
2018205404.tif 000015
【図１４】
2018205404.tif 000016
【図１５】
2018205404.tif 000017