(57)【要約】【課題】サーフ定着器におけるサーミスタを容易に取り外しでき、位置精度の向上を図ること。【解決手段】適宜位置に固定された加熱体１１と、加熱体を支持する保持部材１２と、保持部材に配設されるステー１６と、加熱体への付勢手段１４ｂを有し加熱体の温度を検知する温度検知部材１４と、加熱体に対向圧接して定着薄フィルム１３を介して記録材Ｐを加熱体１１に密着させる加圧部材２０とによって、記録材上の顕画像Ｔを加熱定着する定着装置において、温度検知部材１４に形成された当接部１４ｅとステー１６に形成された当接部が当接する事によって、温度検知部材を温度検知部に、付勢する事を特徴とする。【選択図】      図１
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【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、前記保持部材に配設されるステーと、加熱体への付勢手段を有し加熱体の温度を検知する温度検知部材と、前記加熱体に対向圧接して定着薄フィルムを介して記録材を前記加熱体に密着させる加圧部材とによって、記録材上の顕画像を加熱定着する定着装置において、
前記温度検知部材に形成された当接部と前記ステーに形成された当接部が当接する事によって、前記温度検知部材を温度検知部に、付勢する事を特徴とする定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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、その定着装置に用いられて有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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。このフィルム加熱方式の加熱装置は、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４等に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６３−３１３１８２号公報
【特許文献２】
特開平２−１５７８７８号公報
【特許文献３】
特開平４−４４０７５公報
【特許文献４】
特開平４−２０４９８０号公報
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
さて、このフィルム加熱方式の加熱装置（サーフ定着器）において、セラミックヒータは、耐熱性材質から成るフィルムガイドにて保持されるが、このセラミックヒータの背面にはヒータの通電発熱抵抗層の発熱に応じて昇温したセラミックヒータの温度を検知する為のサーミスタが配設されている。
【０００８】
サーミスタには確実な当接を維持するために、付勢部材を介して温度検知素子が配設され、さらにカプトンテープ等の耐熱薄膜フィルムによって保持・保護されていて、常にヒータの温度検知部に対して付勢力が付与されている。
【０００９】
この温度検知素子の信号に応じて、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、定着ニップ部内での温調温度を略一定に保ち、記録材上のトナー像を定着するのに必要な加熱を行っている。
【００１０】
このサーミスタは、ユニット組み立てラインでの便宜性をはかると、容易に取り外しが可能である事が必須である。また、コスト、工数等を考慮すると、取り外し機能にかける部品点数を少なくしなければならない。
【００１１】
これらの為に、サーミスタの取り付け構成は、サーミスタの長手方向の端部一部位を、フィルムガイドに設けられた櫓状のスリットに対して、スラスト方向に移動させながら潜らせ、反対側の端部一部位を、フィルムガイドから取り外し可能な締結部材を介させて、セラミックヒータの温度検知部方向に取り付けられていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フィルムガイドに設けられた櫓状のスリットに対して、スラスト方向に移動させながら潜りこませると、サーミスタに付勢部材を介して配設された温度検知素子が、セラミックヒータに対して付勢しつつ、かつ、スラスト方向に当接しながら移動するために、ラインの歩留まり等で多数回この作業を行うと、温度検知素子の取り付け精度が、スラスト方向に若干変化してしまう恐れがある。
【００１３】
温調温度を制御する、サーミスタ素子の必要な位置精度は、温度分布の変化が顕著に現れる、セラミックヒータの通紙の上流・下流方向が支配的である。従って、上記作業によるスラスト方向の位置精度は、一様であるスラスト方向の温度分布を考慮すると、精度的な影響は無い。しかし、一方では組立後のサーミスタの出力検査も行わなければならなかった。
【００１４】
本発明の課題は、フィルム加熱方式の加熱装置（サーフ定着器）において、温度検知手段であるサーミスタを容易に取り外すことができ、その構成のために必要な部品点数を少なくし、かつ、組立後のスラスト方向の位置精度の向上を図れる定着装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、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、前記保持部材に配設されるステーと、加熱体への付勢手段を有し加熱体の温度を検知する温度検知部材と、前記加熱体に対向圧接して定着薄フィルムを介して記録材を前記加熱体に密着させる加圧部材とによって、記録材上の顕画像を加熱定着する定着装置において、
前記温度検知部材に形成された当接部と前記ステーに形成された当接部が当接する事によって、前記温度検知部材を温度検知部に、付勢する事を特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図１〜図４を参照して説明する。
【００１７】
（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。こ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。
【００１８】
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。
【００１９】
次に、その一様な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や、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。
【００２０】
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。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。
【００２１】
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。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。
【００２２】
（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。これらの図において、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が形成されている。
【００２３】
定着部材１０は、加熱用部材としてのヒータ（加熱体）１１、フィルムガイド（保持部材）１２、保持ステイ（ステー）１６、金属製スリーブ（定着薄フィルム）１３、温度検知部材であるサーミスタ１４、定着フランジ１５等からなる。
【００２４】
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１２に配設しており、金属製スリーブ１３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。
【００２５】
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。サーミスタ１４はサーミスタベース１４ａ、サーミスタ付勢部材１４ｂ、温度検知素子１４ｃ、耐熱性薄膜フィルム１４ｄから構成されている。
【００２６】
サーミスタベース１４ａは、ＬＣＰ、ＰＰＳ、フェノール樹脂、ＰＥＥＫ等の耐熱性樹脂から成る。耐熱性薄膜フィルム１４ｄには、カプトンテープ等の薄くて耐熱性があり、かつ熱応答性の良いものが使用されている。サーミスタ１４は、サーミスタ押圧部１４ｅが前記保持ステイ１６によって支持される事で加圧方向に配設されている。
【００２７】
また、温度検知素子１４ｃはサーミスタ付勢部材１４ｂによって、所定の押し圧でヒータ１１の温度検知部に付勢されている。またサーミスタ１４は、サーミスタ付勢部材１４ｂの付勢力によって常に保持ステイ１６に当接されており、加圧方向にはフィルムガイド１２との間にクリアランスを設けていることによって、フィルムガイド１２と加圧方向に干渉することなくサーミスタ付勢部材１４ｂの撓みが一定になり、温度検知素子１４ｃの押し圧が一定化される。
【００２８】
この温度検知素子１４ｃの信号に応じて、長手方向端部にある不図示のヒータ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。
【００２９】
サーミスタ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。
【００３０】
図４はサーミスタ１４取り付け時の斜視図である。サーミスタ１４の上流・下流・スラスト方向の位置決めはフィルムガイドボス１２ｂによって成され、加圧方向には、前述したように、サーミスタ１４が保持ステイ１６によって支持される。組み付け時、サーミスタ素子は必ずサーミスタ付勢部材１４ｂの付勢方向にしか力がかからないので、外力によって上・下流・スラスト方向に位置精度が変化する事が無い。
【００３１】
このような構成によれば、部品点数が少なく、最小部品構成でサーミスタ素子１４の位置精度を出す事ができるので、コストダウンにも寄与した理想的なサーミスタＡＳＳＹ（組立）が可能になる。また、サーミスタ素子の位置精度が一定に保たれる事から、ラインにてサーミスタの出力検査も省略する事も出来、工数の削減にも寄与できる。
【００３２】
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スラスト規制部材を構成する。
【００３３】
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、ＥＥＰ等の離型性層２３を形成してあってもよい。
【００３４】
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。
【００３５】
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を形成している。
【００３６】
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の下面の扁平面に密着した状態になる。
【００３７】
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。
【００３８】
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）。
【００３９】
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Ｐ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。
【００４０】
また、金属製スリーブ１３の回転時に、フィルムガイド１２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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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図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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。また、ヒータ１１と接触する金属製スリーブ１３の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。
【００４８】
ｂ）ヒータ１１
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。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。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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。また、金属製スリーブ１３の周方向に伸びたフィルムガイドリブ１２ａが配設されている。
【００５３】
ｄ）定着フランジ１５（スラスト規制部材）
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の端部外周面が挿入可能な、内径を有する挿入部１５ａを有する。すなわち、金属製スリーブ１３の端部外周面は定着フランジ１５の挿入部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。
【００５４】
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、ラッパ状になることによる、金属製スリーブ１３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。
【００５５】
このように、定着フランジ１５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。
【００５６】
また、定着フランジ１５の内側には、規制部位１５ｃが設けられている。この規制部位１５ｃは、フィルムガイドリブ１２ａの外径よりも大きい径に設定されている。規制部位１５ｃの径は、回転駆動中、金属製スリーブ１３の内周側が接触せず、また、金属スリーブ１３が何らかの外力によってこのスリーブ変形規制部位１５ｃに当接しても、金属製スリーブ１３が破損、または永久変形をおこさない径に設定してある。
【００５７】
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、その長手方向端部において、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等に干渉することがないように配慮している。
【００５８】
定着部材１０は、端部に配置した定着フランジ１５の保持筐体嵌合部を定着フレーム３０の嵌合溝３１に挿入することで固定される。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、サーミスタを容易に取り外すことができ、位置精度の向上を図ることができる。また、部品点数が少なく、最小部品構成でサーミスタ素子の位置精度を出すことができるので、コストダウンにも寄与した理想的なサーミスタＡＳＳＹが可能になる。また、サーミスタ素子の位置精度が一定に保たれる事から、ラインにてサーミスタの出力検査を省略する事も出来、工数の削減にも寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る加熱定着装置の断面図
【図２】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図
【図３】本発明の実施の形態に係る加熱定着装置の途中部分省略・一部切り欠き正面図
【図４】本発明の実施の形態に係るサーミスタ取り付け時の斜視図
【符号の説明】
１０  定着部材
１１  加熱用ヒータ（加熱体）
１２  フィルムガイド（保持部材）
１３  金属製スリーブ（定着薄フィルム）
１４  サーミスタ（温度検知部材）
１５  定着フランジ
１６  保持ステイ（ステー）
２０  加圧ローラ（加圧部材）
Ｐ  記録材
【図１】
2004163465.tif 000003
【図２】
2004163465.tif 000004
【図３】
2004163465.tif 000005
【図４】
2004163465.tif 000006