【手続補正書】
【提出日】平成24年10月26日(2012.10.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム層を有していない加熱回転体と、ゴム層を有し、前記加熱回転部材と接触して加熱圧接部を形成する定着ローラと、前記定着ローラと接触しニップ部を形成するバックアップ部材と、
を備え、前記ニップ部でトナー像を担持する記録材を搬送しつつ加熱しトナー像を記録材に定着する定着装置において、
前記定着ローラの表面のマイクロ硬度は５０度未満であることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記定着ローラは、前記ゴム層を複数有しており、最も外側の前記ゴム層のＪＩＳ−Ａ硬度は７０度未満であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記定着ローラは、表層としてフッ素樹脂で形成された離型層を有し、前記離型層の厚みは３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記離型層は、スプレーコートで形成されていることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記加熱回転体は、金属又は樹脂で形成された基層と、前記基層の外側に設けられフッ素樹脂で形成された離型層と、を有する筒状のフィルムであることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記フィルムの内面に接触するヒータを有し、前記ヒータは前記定着ローラと共に前記フィルムを介して前記加熱圧接部を形成することを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
電子写真式の複写機やプリンタ等に搭載する定着装置として、外部加熱方式の定着装置が知られている。この外部加熱方式の定着装置は、ヒータ等の加熱体と、この加熱体により加熱される定着ローラと、この定着ローラと共にニップ部を形成する加圧ローラと、を有している。未定着のトナー画像を担持する記録材はトナー像担持面を定着ローラ側に向けニップ部で挟持搬送されつつ加熱され、これにより記録材上のトナー像は記録材に加熱定着される。この外部加熱方式の定着装置としては、加熱体を定着ローラの外周面（表面）に接触させる接触式と、加熱体を定着ローラ表面に接触させずに定着ローラ表面を加熱する非接触式と、に大別される。接触式の外部加熱方式の定着装置は、セラミックヒータなどの加熱源を定着ローラ表面に接触させ熱を伝えるため、非接触式の外部加熱方式の定着装置に比べ熱の伝搬効率が高い。接触式の外部加熱方式の定着装置には、定着ローラ表面に加熱体を摺動させる摺動接触式の定着装置と、加熱体と接触しつつ回転する筒状の回転部材（以下、加熱回転体と記す）を介して定着ローラに加熱体の熱を伝える回転接触式の定着装置と、に分けられる。回転接触式の定着装置は、定着ローラの回転に伴い加熱回転部材も回転するため、摺動接触式の定着装置に比べ定着ローラ表面を傷めにくく、また摩擦力が小さいため駆動トルクを抑えることができるという利点がある。特許文献１にはこのタイプの定着装置が開示されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
上記の回転接触式の定着装置では、定着ローラ表面が紙等の記録材上のトナー像と接触するため、微量の紙粉やトナーなどの異物が定着ローラ表面に付着するが、この定着ローラ表面に付着した異物を加熱回転体に転移させないようにすることが望まれている。本発明の目的は、定着ローラ表面に付着した異物の加熱回転体への転移を低減できるようにした定着装置を提供することにある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明によれば、定着ローラ表面に付着した異物の加熱回転体表面への転移を低減できるようにした定着装置を提供できる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明に係る定着装置の構成は、ゴム層を有していない加熱回転体と、ゴム層を有し、前記加熱回転部材と接触して加熱圧接部を形成する定着ローラと、前記定着ローラと接触しニップ部を形成するバックアップ部材と、を備え、前記ニップ部でトナー像を担持する記録材を搬送しつつ加熱しトナー像を記録材に定着する定着装置において、前記定着ローラの表面のマイクロ硬度は５０度未満であることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
定着装置の構成：以下の説明において、定着装置及びこの定着装置を構成する部材に関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向である。短手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向である。長さとは長手方向の寸法である。幅とは短手方向の寸法である。図１の（ａ）は本実施例１に係る定着装置の構成を表わす横断面模式図である。図１の（ｂ）は図１の（ａ）に示す定着装置の加熱ニップ部及びその近傍の横断面拡大図である。この定着装置は、外部加熱方式の定着装置であり、特にヒータと接触しつつ回転する加熱フィルムを定着ローラ表面に接触させる回転接触式の定着装置である。この回転接触式の定着装置は、ヒータへの通電を開始し定着可能温度（定着温度）まで昇温するのに要する時間が短い（立ち上げ時間の短縮）というメリットがある。また定着ローラの外周面のみを加熱するので消費電力が少ない（低消費電力化）というメリットもある。本実施例１に示す定着装置１００は、定着ローラ１１０と、バックアップ部材としての加圧ローラ１１１と、ゴム層を有していない加熱回転体としての加熱フィルム１２０と、加熱体としてのヒータ１１５などを有している。定着ローラ１１０は、定着ローラ１１０の外周面（表面）が加圧ローラ１１１の外周面（表面）と接触し加圧ローラ１１１と共に定着ニップ部（ニップ部）Ｎ１を形成している。また定着ローラ１１０は、加圧ローラ１１１の反対側で定着ローラ１１０表面とヒータ１１５とにより加熱フィルム１２０を挟むことによって加熱ニップ部（加熱圧接部）Ｎ２を形成している。以下に、各部材の構成をさらに詳しく説明する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
加熱フィルムの構成：加熱フィルム１２０は、ヒータ１１３の熱を受けるため耐熱性が必要であり、またヒータ１１３と接触しつつ移動するため強度も必要である。この加熱フィルム１２０は、可撓性及び耐熱性を有する筒状の薄いフィルムであって、無端状のフィルム基層（以下、基層と記す）１２６の外周面上に離型層１２７を形成したものである。基層１２６の材料として、ＳＵＳ（Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ  Ｕｓｅｄ  Ｓｔｅｅｌ：ステンレス鋼）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、ヒータ１１３の熱を定着ローラ１１０へ伝達しやすい。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。本実施例１では、基層１２６の材料として、ポリイミド樹脂にカーボン系の熱伝導フィラーを添加して熱伝導率を向上させたものを用いた。基層１２６の厚さは、薄いほどヒータ１１３の熱を定着ローラ１１０表面に伝達しやすいが、基層１２６の強度が低下するため、２０μｍ〜１００μｍ程度が好ましい。本実施例１では、基層１２６の厚さを６０μｍとした。基層１２６の外周面には、基層１２６の外周面の汚れを低減するためＰＦＡの離型層１２７が設けられている。離型層１２７の材料として、加圧ローラ１１１の離型層１２３と同様、ＰＦＡの他に、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂を用いても良い。加熱フィルム１２０の離型層１２７の厚さは、薄いほどヒータ１１３の熱を定着ローラ１１０表面に伝達しやすいため、１μｍ〜２０μｍ程度が好ましい。本実施例１では、離型層１２７の厚さを１０μｍとした。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
定着ローラの構成：定着ローラ１１０は、細長い鉄製の芯金１１７を有し、この芯金１１７の長手方向両端部の支持軸部以外の外周面上に加圧ローラ１１１の弾性ゴム層１２２と同じ発泡ゴムの弾性ゴム層（ゴム層）１１６を形成したものである。定着ローラ１１０は、弾性ゴム層１１６の熱容量が大きく、且つ、熱伝導率が高いと、加熱ニップ部Ｎ２でヒータ１１３から加熱フィルム１２０を介して定着ローラ表面が受ける熱が定着ローラ内部へ吸収され易く、定着ローラの表面温度が上昇しにくくなる。すなわち、弾性ゴム層１１６は、できるだけ低熱容量で、且つ、熱伝導率が低く、断熱効果の高い方が、定着ローラ１１０の表面温度の立ち上がり時間を短縮できる。弾性ゴム層１１６は、加圧ローラ１１１の弾性ゴム層１２２と同じであり、低熱容量（比重：約０．７５〜０．８５）で、且つ、熱伝導率が低い（熱伝導率：０．１１〜０．１６Ｗ／ｍ・Ｋ）単層の弾性ゴム層である。従って、この弾性ゴム層１１６を用いることによって定着ローラ１１０の表面温度の立ち上がり時間を短縮できる。定着ローラ１１０の外径は小さい方が熱容量を抑えられるが、小さ過ぎると加熱ニップ部Ｎ２及び定着ニップ部Ｎ１の幅が狭くなってしまうので適度な径が必要である。本実施例１では、定着ローラ１１０の外径をφ２０ｍｍとした。弾性ゴム層１１６の肉厚に関しても、薄過ぎれば金属製の芯金１１７に熱が逃げるので適度な厚みが必要である。本実施例１では、弾性ゴム層１１６の厚さを４ｍｍとした。そしてこの弾性ゴム層１１６の外側（外周面）には、フッ素系材料からなるＰＦＡの離型層１１８が形成されている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
[実施例５]実施例１乃至実施例３に示す定着装置では加熱回転体として加熱フィルム１２０を用いた例を説明したが、加熱回転体はこれに限られず筒状の回転可能な加熱ローラであってもよい。図４の（ｂ）は本実施例５に係る定着装置の構成を表わす横断面模式図である。加熱ローラ１４０は、剛性を有するローラ本体１４１と、離型層１４２と、を有している。ローラ本体１４１は、耐熱性及び熱伝導性を有する所定の金属材料又は樹脂材料によって筒状に形成されている。そしてこのローラ本体１４１の長手方向両端部の支持軸部を除く外周面上には、ローラ本体１４１の外周面の汚れを低減するためＰＦＡの離型層１４２が設けられている。この加熱ローラ１４０はローラ本体１４１の長手方向両端部の支持軸部が軸受（不図示）を介して装置フレーム（不図示）に回転自在に支持され、この軸受を加圧バネ１１４で下方向Ａ１へ加圧している。これにより加熱ローラ１４０の外周面（表面）を定着ローラ１１０表面に加圧状態に接触させ定着ローラ１１０の弾性ゴム層１１６を弾性変形させることによって、加熱ローラ１４０表面と定着ローラ１１０表面との間に所定幅の加熱ニップ部Ｎ２を形成している。この加熱ローラ１４０は定着ローラ１１０の回転に追従して矢印方向に回転し、ローラ本体１４１内に設けられた加熱体としてのハロゲンランプ１４３によって加熱される。本実施例５の定着装置１００においても、定着ローラ１１０表面のマイクロ硬度を５０度未満に設定すれば、加熱ローラ１４０表面の汚れを低減することができる。