(57)【要約】【課題】  簡易な構成によって、加熱効率を向上させて定着性を低廉かつ安全に改善することを可能とする。【解決手段】  フィルム移動方向における加熱体１８ｅの両端面のうちの少なくとも一方側の端面と、その加熱体１８ｅの端面に対してフィルム移動方向に対面する加熱支持体１８ｃの支持壁面１８ｈとの間に、前記加熱体１８ｅからの伝導を遮断する断熱部材１８ｋを介在させることによって、加熱体１８ｅからの発熱量を無駄なく効率的に使用するように構成したもの。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱支持体により保持された加熱体と、
その加熱体に対して一面が接触しながら摺動するように前記加熱支持体に装着された耐熱性フィルムと、
その耐熱性フィルムの他面側に接触しながら一体的に移動して前記加熱体からの熱を伝達される被加熱材と、を備えた加熱装置において、
前記耐熱性フィルムが移動するフィルム移動方向における前記加熱体の両端面のうち、少なくとも一方側の端面と、その加熱体の端面に対して前記フィルム移動方向に対面する前記加熱支持体の支持壁面との間に、前記加熱体からの伝導を遮断する断熱部材が介在されていることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記断熱部材が、前記加熱支持体の支持壁面に設けられた面取部により形成された空隙からなることを特徴とする請求項１記載の加熱装置。
【請求項３】
前記面取部が、前記フィルム移動方向の下流側または上流側の支持壁面の少なくとも一方側に設けられていることを特徴とする請求項２記載の加熱装置。
【請求項４】
前記面取部が、前記加熱支持体の長手方向の略全長にわたって設けられていることを特徴とする請求項２または請求項３記載の加熱装置。
【請求項５】
前記面取部が、前記フィルム移動方向、および当該フィルム移動方向と直交する方向において、それぞれ０．２ｍｍ以上の領域にわたって設けられていることを特徴とする請求項２記載の加熱装置。
【請求項６】
現像された画像をシート状記録媒体に転写する画像形成手段と、その画像形成手段により形成されたシート状記録媒体上の画像を加熱して定着させる定着手段と、を備えた画像形成装置において、
上記定着手段として、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載された加熱装置が採用されていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱支持体に保持された加熱体に耐熱性フィルムを接触させながら摺動させることによって前記加熱体からの熱を耐熱性フィルムを通して被加熱材に伝達させるように構成された加熱装置およびそれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機、ファクシミリ、プリンタなどのような電子写真方式を採用した各種画像形成装置では、均一に帯電された潜像担持体（感光ドラム）に対して画像パターンに応じた露光処理が施され、それにより形成された静電潜像に対して、静電荷を有する有彩色の微粉体である現像剤（トナー）が供給されて現像が行われる。現像により顕像化されたトナー像は、コロナ帯電器等からなる帯電手段の静電作用によって、紙等のシート状記録媒体上に転写され、さらにそのトナー像が転写されたシート状記録媒体は、コロナ放電器等の分離手段の除電作用により潜像担持体から引き剥がされた後に、最終の定着装置に送り込まれていく。定着装置では、上述したようにしてシート状記録媒体上に形成されたトナー像に対して加熱・加圧による定着処理が施され、それによって上記シート状記録媒体上にトナー像が固定される。この加熱・加圧による定着が行われた後のシート状記録媒体は適宜の排出部から機外に排出されていく。
【０００３】
このような画像形成プロセスにおける定着工程は、最終的に出力される画像を良好なものとするために極めて重要なものであるが、従来より、その定着工程に用いられる加熱装置として、定着体に耐熱性フィルムを圧接させて移動させるようにしたフィルム加熱方式を採用したものが、ウォームアップ時間の短縮化などを目的として開発されている（例えば特許文献１〜４参照）。
【０００４】
このようなフィルム加熱方式の装置では、例えば図７に示されているように、加熱支持体１に加熱体（ヒータ）２が不動状態に保持されているとともに、その加熱体２の図示下面側に対して、耐熱性フィルム３が図示上面側を接触させながら摺動するように配置されている。さらに、その耐熱性フィルム３の図示下面側には、被加熱材としてのシート状記録媒体Ｐが、加圧部材としての弾性加圧ローラ４により押し付けられながら一体的に移動するように配置され、定着ニップ領域Ｎを移動している間に前記加熱体２からの熱が耐熱性フィルム３を介してシート状記録媒体４側に伝達されるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】特開平２−１５７８７８
【特許文献２】特開平４−４４０７５〜４４０８３
【特許文献３】特開平４−２０４９８０〜２０４９８４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年における装置小型化の要請に伴って、上述したような従来構造の加熱装置を単に小型化していくと、定着性能を急激に低下させてしまう傾向がある。すなわち、一般的には、定着性能を改善するための主たるパラメータとして温度・圧力があり、そのうちの温度パラメータの改善として、例えば加熱体（ヒータ）２の温度を上げることによってトナーを溶融させる熱量を増大させることが考えられる。また、圧力パラメータの改善として、例えば加熱体（ヒータ）２と加圧ローラ４との間の圧力を上げることでシート状記録媒体Ｐとトナーとの結着力を強くして定着性を改善する方法が知られている。ところが、単純に温度を上げる構成を採用すると、機内温度が上昇していまうなど、安全面等における信頼性が低下する結果となる。また、圧力を増やすこととした場合においても、加熱装置自体の強度が保てなくなって破壊に至る可能性が発生する。
【０００７】
そこで本発明は、温度や圧力を設定する構成を基本的に変更することなく、簡単な手段構成によって加熱効率を向上させ、定着性を低廉かつ安全に改善することを目的としている。
【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の請求項１にかかる加熱装置では、加熱支持体により保持された加熱体と、その加熱体に対して一面が接触しながら摺動するように前記加熱支持体に装着された耐熱性フィルムと、その耐熱性フィルムの他面側に接触しながら一体的に移動して前記加熱体からの熱を伝達される被加熱材と、を備えた加熱装置において、前記耐熱性フィルムが移動するフィルム移動方向における前記加熱体の両端面のうち、少なくとも一方側の端面と、その加熱体の端面に対して前記フィルム移動方向に対面する前記加熱支持体の支持壁面との間に、前記加熱体からの伝導を遮断する断熱部材が介在されている。
【０００９】
このような構成を有する請求項１にかかる加熱装置によれば、加熱体からの発熱量のうち、従来において加熱支持体の支持壁面を通して外部に逃げていた熱が、断熱部材によって遮断されることとなり、加熱作用に有効に使用されることによって熱効率の向上が図られるようになっている。
【００１０】
また本発明の請求項２にかかる加熱装置では、上記請求項１における断熱部材が加熱支持体の支持壁面に設けられた面取部により形成された空隙からなる。
【００１１】
このような構成を有する請求項２にかかる加熱装置によれば、加熱支持体の支持壁面を面取りすることによって断熱部材が容易かつ安価に製造されるとともに、加熱支持体の一部分が面取部により無くなることで、耐熱性フィルムに対して、より積極的に圧力が掛けられ定着性が改善され、かつ面取部が設けられることによって、耐熱性フィルムに対して加熱支持体の角部が緩和された接触状態となり、耐熱性フィルムの摩耗が低減されるようになっている。
【００１２】
さらに本発明の請求項３にかかる加熱装置では、上記請求項２における面取部が、フィルム移動方向の下流側または上流側の支持壁面の少なくとも一方側に設けられている。
【００１３】
このような構成を有する請求項３にかかる加熱装置によれば、面取部からなる空隙部が装置の構成に合わせて適宜の位置に設けられる。
【００１４】
さらにまた本発明の請求項４にかかる加熱装置では、上記請求項２または請求項３における面取部が加熱支持体の長手方向の略全長にわたって設けられている。
【００１５】
このような構成を有する請求項４にかかる加熱装置によれば、上述した面取部による良好な作用が加熱支持体の全長にわたって最大限に得られる。
【００１６】
また、本発明の請求項５にかかる加熱装置では、上記請求項２における面取部が、耐熱性フィルムの移動方向、およびその移動方向と直交する方向において、それぞれ０．２ｍｍ以上の領域にわたって設けられている。
【００１７】
このような構成を有する請求項５にかかる加熱装置によれば、上述した面取部による作用が確実に得られるようになっている。
【００１８】
一方、本発明の請求項６にかかる画像形成装置では、現像された画像をシート状記録媒体に転写する画像形成手段と、その画像形成手段により形成されたシート状記録媒体上の画像を加熱して定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、上記定着手段として、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載された加熱装置が採用されている。
【００１９】
このような構成を有する請求項６にかかる画像形成装置によれば、上述した加熱装置による良好な作用が画像形成工程の定着工程において得られるようになっている。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように本発明の請求項１にかかる画像形成装置は、フィルム移動方向における加熱体の両端面のうちの少なくとも一方側の端面と、その加熱体の端面に対してフィルム移動方向に対面する加熱支持体の支持壁面との間に、前記加熱体からの伝導を遮断する断熱部材を介在させることによって、加熱体からの発熱量を無駄なく効率的に使用するように構成したものであるから、温度や圧力を設定する構成を基本的に変更することなく、簡単な手段構成により加熱効率を向上させて、定着性を低廉かつ安全に改善することができ、装置の性能および信頼性の双方を低コストで向上させることができる。
【００２１】
また本発明の請求項２にかかる加熱装置は、上記請求項１における断熱部材が加熱支持体の支持壁面に設けられた面取部により形成された空隙からなることによって、断熱部材が容易かつ安価に製造されるとともに、加熱支持体の一部分が面取部により無くなることで、定着性が改善され、かつ耐熱性フィルムの摩耗が低減されるように構成したものであるから、上述した効果をさらに向上させることができる。
【００２２】
さらに本発明の請求項３にかかる加熱装置は、上記請求項２における面取部が、フィルム移動方向の下流側または上流側の支持壁面の少なくとも一方側に設けられていることによって、面取部からなる空隙部が装置の構成に合わせて適宜の位置に設けられるように構成したものであるから、上述した効果に加えて、装置設計の自由度を高めることができる。
【００２３】
さらにまた本発明の請求項４にかかる加熱装置は、上記請求項２または請求項３における面取部が加熱支持体の長手方向の略全長にわたって設けられていることによって、上述した面取部による良好な作用が加熱支持体の全長にわたって最大限に得られ、上述した効果を一層高めることができる。
【００２４】
また本発明の請求項５にかかる加熱装置は、上記請求項２における面取部が、耐熱性フィルムの移動方向、およびその移動方向と直交する方向において、それぞれ２ｍｍ以上の領域にわたって設けられていることによって、面取部による作用が確実に得られるように構成したものであるから、上述した効果をさらに向上させることができる。
【００２５】
一方、本発明の請求項６にかかる画像形成装置は、定着手段として請求項１乃至請求項５のいずれかに記載された加熱装置を採用し、上述した加熱装置による良好な作用を画像形成工程の定着工程において得られるようにしたものであるから、画像形成装置において簡単な手段構成により加熱効率を向上させて、定着性を低廉かつ安全に改善することができ、装置の性能および信頼性の双方を低コストで向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明するが、それに先立って、本発明を適用する画像形成装置の一例として、レーザプリンタを例にとって全体構造を概説しておく。
【００２７】
図１に示されているレーザプリンタ１０においては、例えば外部のコンピュータから送られてくる画像情報が、図示を省略したビデオコントローラによって受信されると、その受信された画像情報は、レーザ発光書込部１１により光変調情報１１ａに変換され射出される。レーザ発光書込部１１から射出された光変調情報１１ａは、紙面垂直方向に走査されながら、プロセスカートリッジ１２内に像担持体として設けられた感光ドラム１２１上にスポット状に結像される。その感光ドラム１２１上に照射された光スポットは、軸方向（主走査方向）に往復走査され、それによって当該感光ドラム１２１上に、上述した原稿画像情報に対応した静電潜像が形成される。そして、その感光ドラム１２１上の静電潜像に対して、同じくプロセスカートリッジ１２内に一体的に設けられた現像装置１２２から現像剤（トナー）が供給されることによって未定着トナー像が形成されるようになっている。
【００２８】
このとき、上述したプロセスカートリッジ１２は、図示を省略した適宜の着脱機構を介して、略水平方向（図示左右方向）に移動されることにより着脱される構成になされていて、そのときの着脱操作は、当該プロセスカートリッジ１２の後端側部分（図示右端側部分）に設けられた操作レバー１２ａを、ユーザーが手で把持した状態で行われるようになっている。
【００２９】
またこのとき、上記プロセスカートリッジ１２の後方側（図示右方側）には、板状部材からなる内カバー１２ｂおよび前カバー１２ｃが開閉自在に設けられており、通常の使用状態においては図示のように閉塞された状態にロックされている。これらの内カバー１２ｂおよび前カバー１２ｃは、各々の部材の下端側部分に設けられた回動支点１２ｄ，１２ｅを中心にして回動することにより開閉される構成されており、図示を省略したロック機構により図示した閉塞位置に固定されているとともに、同じく図示を省略した解除機構によって、回動可能な状態に開放される構成になされている。
【００３０】
一方、装置本体部の下部側には、規定のサイズに裁断されたシート状記録媒体（以下、単に記録紙という。）を給送するメイン給紙ユニット１３が配置されている。このメイン給紙ユニット１３の詳細な構成については後述することとするが、当該メイン給紙ユニット１３を構成している箱状のカセット収容体１３ａは、装置本体に対して着脱自在となるように装着されており、そのカセット収容体１３ａの内部に設けられた中支持板１３ｂの上面側に対して、図示を省略した適宜のサイズの記録紙が積層状に蓄えられるようになっている。そして、その記録紙の積層方向における最下面が上記中支持板１３ｂにより支持されるとともに、その中支持板１３ｂが給紙加圧バネ１３ｃにより上方側に向かって付勢されていることにより、記録紙が上方に持ち上げられた状態に保持されるようになっている。
【００３１】
また、上述したカセット収容体１３ａの内部側の上方位置には、略「く」の字状に屈曲した板状部材からなるセンサフラグ１３ｄが上下方向に揺動するように配置されており、そのセンサフラグ１３ｄの屈曲端部分が、上記カセット収容体１３ａの内部に蓄えられた記録紙の最上面位置に自重で当接することによって、当該カセット収容体１３ａ内における記録紙の有無が検出されるようになっている。
【００３２】
さらに、上記カセット収容体１３ａの紙送り方向前端部分（図示左端部分）には、円筒状部材から形成された給紙ローラ１３ｅが設けられている。この給紙ローラ１３ｅの回転軸に対しては、図示を省略した電磁クラッチのオン・オフ制御を介して、適宜のタイミングで回転駆動力が断続されるように構成されている。そして、上述した中支持板１３ｂにより上方に持ち上げられるようにして支持された記録紙の積層方向における最上面が、上記給紙ローラ１３ｅの外周面に対して下方側から当接された状態で給紙動作が実行されるようになっている。
【００３３】
また、上述した中支持板１３ｂの紙送り方向前端縁（図示左端縁）に対して前方側に隣接するようにして薄板状部材からなる分離パッド（分離部材）１３ｆが、上記給紙ローラ１３ｅの外周面に対して下方側から圧接するように配置されている。この分離パッド１３ｆは、上述した給紙ローラ１３ｅの直下位置において上下動するように配置された分離揺動台１３ｇの上面側に貼着されており、その分離揺動台１３ｇが、分離加圧バネｈにより上方に向かって付勢されることによって、給紙ローラ１３ｅの下面側に分離パッド１３ｆが常時圧接された状態に維持されている。
【００３４】
そして、このメイン給紙ユニット１３におけるカセット収容体１３ａ内に積層された記録紙は、給紙ローラ１３ｅの回転によって分離パッド（分離部材）１３ｆとの間の圧接ニップ部を通過するようにして給紙通路１４側に送り出されていき、その給紙通路１４に設けられた一対のレジストローラ１５，１５のニップ部に突き当てられることによって適宜のタイミングをとられながら、上述した感光ドラム１２１と対面する転写領域に送り込まれていく構成になされている。
【００３５】
このようなメイン給紙ユニット１３の直上位置には、給紙カセットと同じサイズの記録媒体に加えて給紙カセットとは異なるサイズの記録媒体を給紙可能としたマルチ給紙ユニット１６が設けられている。このマルチ給紙ユニット１６は、上述した前カバー１２ｃを開放することによって使用可能となる構成になされているが、その開放された前カバー１２ｃから略水平方向に連続するようにして、記録媒体を積層状に積載するマルチ用紙トレイ１６ａが配置されており、そのマルチ用紙トレイ１６ａは、紙送り方向の前方側（図示左方側）に向かって、緩やかな傾斜をなすようにして延在している。
【００３６】
上記マルチ用紙トレイ１６ａの延在方向における前端部分（図示左端部分）には、円筒状部材から形成されたマルチ給紙ローラ１６ｂが設けられている。このマルチ給紙ローラ１６ｂの回転軸には、図示を省略した電磁クラッチを介して駆動源が接続されており、その電磁クラッチのオン・オフ動作によって、上記マルチ給紙ローラ１６ｂに対して適宜のタイミングで回転駆動力が断続されるように回転制御が行われている。
【００３７】
さらに、上述したマルチ用紙トレイ１６ａの紙送り方向前端縁（図示左端縁）の前方側に隣接するようにして薄板状部材からなる分離パッド（分離部材）１６ｃが、上記マルチ給紙ローラ１６ｂの外周面に対して下方側から圧接するように配置されている。この分離パッド１６ｃは、上述したマルチ給紙ローラ１６ｂの直下位置において上下動するように配置された分離揺動台の上面側に貼着されており、その分離揺動台が、分離加圧バネにより上方に向かって付勢されることによって、マルチ給紙ローラ１６ｂの下面側に分離パッド１６ｃが常時圧接された状態に維持されている。
【００３８】
そして、上述したマルチ用紙トレイ１６ａ上に積載された各種記録媒体は、上記マルチ給紙ローラ１６ｂの回転駆動によって、前記分離パッド１６ｃとの間のニップ部を通過して一枚ずつ分離された後、前述した給紙通路１４側に向かって送り出されていき、既に述べたカセット収容体１３ａ  の場合と同様にして、一対のレジストローラ１５，１５に突き当てられて適宜のタイミングをとられながら感光ドラム１２１と対面する転写領域に送り込まれていくようになっている。
【００３９】
このとき、上述したマルチ用紙トレイ１６ａ上に記録媒体をセットする際には、当該マルチ用紙トレイ１６ａを下方に押し下げてマルチ給紙ローラ１６ｂ側から離間させることによって、これら両部材１６ｂ，１６ａどうしの間に適宜の隙間を形成することが必要となり、そのようにマルチ給紙ローラ１６ｂに対してマルチ用紙トレイ１６ａを解除状態とするため、上記マルチ用紙トレイ１６ａの全体が上下方向に回動することによって上下に移動する構成になされている。
【００４０】
すなわち、上記マルチ用紙トレイ１６ａの両側縁部分の途中位置には、回動ピン１６ｄ，１６ｄが、両側外方（図１の紙面垂直方向）に向かって所定量だけ突出するように設けられており、それらの両回動ピン１６ｄ，１６ｄが、トレイ下フレームに設けられた軸受部に対して回動自在に装着されている。これによって、上記両回動ピン１６ｄ，１６ｄを中心にして、上述したマルチ用紙トレイ１６ａの全体が上下方向に回動可能となるように支持されている。さらに、上記マルチ用紙トレイ１６ａの紙送り方向前端側部分（図示左端側部分）におけ直下位置には、トレイ加圧バネ１６ｅが圧縮状態で装着されており、そのトレイ加圧バネ１６ｅが、上記マルチ用紙トレイ１６ａの下面側に圧接していることによって、そのマルチ用紙トレイ１６ａの前端側部分（図示左端側部分）が上方側に向かって付勢されて押し上げられる構成になされている。
【００４１】
そして、そのマルチ用紙トレイ１６ａ上に記録媒体がセットされた際には、当該マルチ用紙トレイ１６ａの上方付勢力によって、シート状記録媒体の積層方向における最上面が上述したマルチ給紙ローラ１６ｂの外周面に対して下方側から圧接されることとなり、そのようにして記録媒体が圧接した状態で、上記マルチ給紙ローラ１６ｂが回転駆動されることによって、シート状記録媒体の給紙動作が実行されるようになっている。
【００４２】
このとき、上述したマルチ用紙トレイ１６ａ上に記録媒体をセットするにあたっては、トレイ解除レバー１６ｆをユーザーが手動で解除操作するように構成されている。すなわち、上記トレイ解除レバー１６ｆを押し上げるようにして解除操作が行われると、上述したトレイ加圧バネ１６ｅの付勢力に抗してマルチ用紙トレイ１６ａの前端側部分（図示左端側部分）が下方に押し下げられていき、それに従って、当該マルチ用紙トレイ１６ａがマルチ給紙ローラ１６ｂ側から下方側に向かって離間されて、これらマルチ給紙ローラ１６ｂとマルチ用紙トレイ１６ａとの圧接状態が解除されて圧解除状態に移行される。
【００４３】
また、上記マルチ用紙トレイ１６ａ上に記録媒体をセットした後に、上述したトレイ解除レバー１６ｆを押し下げるようにして復帰操作が行われると、それによってマルチ用紙トレイ１６ａの前端側部分（図示左端側部分）が上方に押し上げられていき、記録媒体の積層方向における最上面が上記マルチ給紙ローラ１６ｂの外周面に下方側から圧接されることとなる。このようにマルチ給紙ローラ１６ｂに対してシート状記録媒体が圧接状態に維持されることによって給紙動作が可能な状態となる。
【００４４】
一方、上述した感光ドラム１２１の転写領域には、当該感光ドラム１２１の表面に接触するようにして接触転写体としての転写ローラ１７が接触するように配置されている。この転写ローラ１７には転写バイアスが印加され、その転写バイアスによって、上述した感光ドラム１２１上に形成された未定着トナー像が記録紙上に静電的に転写されるようになっている。さらに、転写後において上記感光ドラム１２１上に残留するトナーは、当該感光ドラム１２１の表面上に圧接するように配置されたクリーニングブレード１２３の摺接力により掻き落とされるようになっている。
【００４５】
さらに、上述した転写作用によって未定着トナーを担持した記録紙は、上述したプロセスカートリッジ１２の上方位置に隣接するように配置された定着装置１８に向かって搬送される。この定着装置１８には、加熱手段としての定着フィルム（定着体）１８ａが環状をなすように配置されているとともに、その定着フィルム１８ａに圧接するようにして加圧ローラ（加圧体）１８ｂが配置されている。そして、それらの定着フィルム１８ａと加圧ローラ１８ｂとの圧接部分に形成された定着ニップ領域Ｎにおける加圧・加熱に基づく定着作用によって、上記記録紙上の未定着トナーが融解されてトナー像の固定が行われるようになっている。この本発明にかかる定着装置１８に関する詳細な構成は後述することとする。
【００４６】
また、上述したような加熱定着動作によってトナー像を固定された記録紙は、定着装置１８の出口部から装置上方側に配置された排紙部２０に設けられた排紙通路２１内に送り出された後、その排紙通路２１に設けられた排紙ローラ２２の排出搬送作用によって、装置本体部の最上位置に設けられた排紙トレイ２３上に排出されるように構成されている。この排紙トレイ２３の紙送り方向（図示右方向）後端部分には、延長トレイ２４が連設されているが、その延長トレイ２４は、上述した排紙トレイ２３の直下に形成された空間内に、滑動するようにして収納される構成になされている。
【００４７】
次に、上述した定着装置１８の構造を詳細に説明する。
まず、定着部を拡大して表した図２に示されているように、前述した定着装置１８に設けられた定着フィルム１８ａは、略円筒形状をなす耐熱性フィルムから形成されており、剛性・耐熱性部材からなる加熱支持体としてのヒータホルダ１８ｃに対して外嵌されるようにして摺動可能に装着されている。ヒータホルダ１８ｃは、横断面略半円弧状の樋形状を有するように形成されており、同じく剛性・耐熱性を有する図示を省略した加圧ステーに取り付けられている。
【００４８】
一方、前述した加圧ローラ（加圧体）１８ｂは、軸心部に設けられた芯金に、シリコーンゴム等の弾性・耐熱性材料からなるローラ層を同心一体に設けたものであって、上記芯金の軸方向両端部が、それぞれ不図示の装置の手前側と奥側のシャーシ側板間に軸受を介して回転自由に支持されている。
【００４９】
また、上述したヒータホルダ１８ｃの表面の略中央部分には、長手方向（紙面垂直方向）に沿ってヒータ嵌め込み溝１８ｄが凹設されており、そのヒータ嵌め込み溝１８ｄ内に、板状をなすセラミックヒータ等からなる加熱体１８ｅが、接着剤等により固着・支持されている。この加熱体１８ｅは、上述した加圧ローラ（加圧体）１８ｂと定着フィルム１８ａとの圧接部に形成された定着ニップ領域Ｎでの定着プロセスに必要な熱を付与するものであって、当該加熱体１８ｅ自体としては、従来と同様な構成を有するものが採用されている。すなわち、そのヒータホルダ１８ｃに固定された加熱体１８ｅは、当該ヒータホルダ１８ｃに外嵌された定着フィルム１８ａを介して、上記加圧ローラ１８ｂの外周面と対向させるように配置されており、不図示の加圧手段による押圧力によって前記加圧ローラ１８ｂに対して圧接された状態に保持されていることによって、上記加熱体１８ｅの表面と加圧ローラ１８ｂの外周面との間に、前記定着フィルム１８ａを挟んで所定幅の定着ニップ領域Ｎが形成されている。
【００５０】
このとき、上記加圧ローラ１８ｂは、図示を省略した回転駆動手段により矢印の反時計方向に回転駆動されるように構成されており、その加圧ローラ１８ｂの外周面と上記定着フィルム１８ａの外周面との間の定着ニップ領域Ｎにおける圧接摩擦力によって、上記定着フィルム１８ａに対して回転力が伝達され、その定着フィルム１８ａの内周面が、上記定着ニップ領域Ｎにおいて前記加熱体１８ｅの表面に密着して摺動しながら矢印の時計方向に沿って移動し、当該定着フィルム１８ａが、前記加圧ローラ１８ｂの回転周速度に略対応した周速度をもってヒータホルダ１８ｃの外周囲を回転移動される構成になされている。
【００５１】
このように加熱支持体としてのヒータホルダ１８ｃは、加熱体１８ｅを不動状態に保持すると同時に、定着フィルム１８ａの回転時における搬送安定性を図るフィルムガイドの役目も果たしているものである。従って、その定着フィルム１８ａの内周面と加熱体１８ｅの表面との摺動抵抗を低減するために、これら両部材どうしの間に耐熱性グリース等の潤滑剤を少量介在されている。
【００５２】
而して、上記加圧ローラ１８ｂが回転駆動されると、それに伴って定着フィルム１８ａが、ヒータホルダ１８ｃの外周面上を回転移動する一方、加熱体１８ｅに通電がなされて該加熱体１８ｅの発熱で定着ニップ領域Ｎの温度が所定に立ち上って温調された状態となった後において、上記定着ニップ領域Ｎに未定着トナー像ｔを担持した記録紙等の被加熱材としてのシート状記録媒体Ｐが導入され、その定着ニップ領域Ｎにおいてシート状記録媒体Ｐのトナー像担持面側が定着フィルム１８ａの外周面に密着しつつ当該定着フィルム１８ａと一緒に定着ニップ領域Ｎを挟持搬送されていくようになっている。
【００５３】
そして、その挟持搬送過程において、前記加熱体１８ｅからの熱が定着フィルム１８ａを介してシート状記録媒体Ｐに付与され、また総圧２０〜３０Ｋｇｆ程度に加圧された状態で、シート状記録媒体Ｐ上の未定着トナー像ｔが加熱加圧定着される。定着ニップ領域Ｎを通過した後のシート状記録媒体Ｐは、前記定着フィルム１８ａの外周面から曲率分離して搬送されていく。
【００５４】
ここで、上記加熱体１８ｅは、ヒータ嵌め込み溝１８ｄ内においてヒータ基板表面側を露呈させるように配置されているが、そのヒータ嵌め込み溝１８ｄ内に嵌め込まれた加熱体１８ｅは、特にヒータホルダ１８ｃのみの縦断面形状を表した図３に示されているように、上記ヒータ嵌め込み溝１８ｄの内壁面として形成されたヒータ当接面１８ｆに対して直接当接して支持される構成になされている。また、上記ヒータ嵌め込み溝１８ｄの底面中央部には、座グリによる空隙１８ｇが設けられていることによって、ヒータ裏面からヒータホルダ１８ｃ側への熱の逃げを抑制し、定着側の加熱効率を向上するような構成となっている。
【００５５】
すなわち、上記ヒータホルダ１８ｃは、上述したヒータ嵌め込み溝１８ｄの周壁面を形成している四方の支持壁面の内部側に、前記加熱体１８ｅが嵌め込まれているものであるが、その四方の支持壁面のうち、前述した定着フィルム１８ａの移動方向（以下、単にフィルム移動方向と呼ぶ。）における下流側（図３の上側）に配置された支持壁面１８ｈと、上記定着フィルム１８ａが接触する摺動面１８ｉとが交差する角部に、当該角部を傾斜面で切り欠いて形成されたコーナー面取部１８ｊが設けられている。そして、このコーナー面取部１８ｊが設けられていることによって、上記加熱体１８ｅのフィルム移動方向における下流側の端面と、その端面に対してフィルム移動方向に対面する前記ヒータホルダ１８ｃの支持壁面１８ｈとの間に、断熱部材としての空隙１８ｋが介在された構成になされている。
【００５６】
上記コーナー面取部１８ｊは、ヒータホルダ１８ｃの支持壁面１８ｈの長手方向（紙面垂直方向）の略全長にわたって設けられており、フィルム移動方向およびそれと直交する方向において、それぞれ０．２ｍｍ以上の領域にわたって設けられている。そして、このような空隙１８ｋからなる断熱部材によって、上記加熱体１８ｅの下流側端面からヒータホルダ１８ｃの支持壁面１８ｈへの熱の逃げが抑制されるとともに、定着ニップ領域Ｎの下流側を形成していたヒータホルダ１８ｃの一部分が無くなることで、より積極的にヒータ下流端部まで圧力がかかり、図４に示されるように定着性が大幅に向上されることが判明した。
【００５７】
すなわち図４は、図７にかかる従来構成と、図３にかかる本発明構成、および、その他の構成における定着性のデータを示したものであり、データを採取したときの定着器構成や制御条件としては、例えば定着フィルムの厚みを７０μｍ、用紙通紙方向のヒータ基板幅を７．０ｍｍ、加圧ローラの弾性ゴム部の硬度を５５°（ＡＳＫＥＲ−Ｃ測定）としたものであり、加圧力は総圧２０ｋｇｆに設定し、ヒータと加圧ローラの圧接間で形成される通紙方向のニップ幅を５．５ｍｍとしたものである。そして、加熱による温調温度は、例えば１９５℃からスタートして、連続通紙の枚数に応じて温調温度を可変することとした。
【００５８】
さらに、そのときの測定の条件としては、例えば温度設定が１０℃の環境下において、定着装置が冷えた状態から本体電源を投入した直後に定着性確認画像を、普通紙（坪量６４ｇ／ｍ２）のＡ３サイズに連続出力させ、任意の枚数を抜き取って、定着性数値を求めることとした。定着性確認画像は、通紙方向において用紙先端３ヵ所、（用紙(1)左側、(2)中央、(3)右側）、同様に中央３ヵ所、後端３ヵ所の合計９ヵ所のベタ黒部の定着性を評価した。そして、定着性数値を求めるにあたっては、ベタ黒部上にシルボン紙を載せ、その上に一定加重をかけた状態で擦り、濃度低下を数値化することとした。
【００５９】
定着性数値の求める式を下記に表しておくが、擦り前のベタ黒部濃度から擦り後のベタ黒部濃度を差し引いた値を擦り前濃度で割り、さらにその値に１００をかけた数値が定着性数値と設定している。なお、濃度測定器としては、Ｍａｃｂｅｔｈ  ＲＤ９１４（サカタエンジニアリング株式会社製）を使用した。
定着性数値  ＝（擦り前濃度−擦り後濃度）／擦り前濃度×１００  （％）
【００６０】
このようにして得た図４のデータにおいては、定着性（縦軸）の数値が大きければ大きいほどシート状記録媒体からトナーが剥がれていることとなり、定着性としては悪い結果となるが、図４のデータでは、各枚数で計９ヵ所のベタ黒部での最悪値を記載している。
【００６１】
この図４のデータから明らかなように、上述した実施形態では、加熱体１８ｅからの発熱量のうち、従来において加熱支持体、つまりヒータホルダ１８ｃの支持壁面１８ｈを通して外部に逃げていた熱が、断熱部材としての空隙１８ｇによって遮断されることとなり、その熱分が加熱作用に有効に使用されることによって熱効率の向上が図られるようになっている。
【００６２】
特に本実施形態では、断熱部材としての空隙１８ｇが、ヒータホルダ１８ｃの支持壁面１８ｈに設けられたコーナー面取部１８ｊにより形成された空隙１８ｇからなることから、断熱部材が容易かつ安価に製造されるとともに、ヒータホルダ１８ｃの支持壁面１８ｈの一部分が面取部により無くなることで、定着フィルム１８ａに対して、より積極的に圧力が掛けられ定着性が改善される。また、コーナー面取部１８ｊが設けられていることによって、定着フィルム１８ａに対してヒータホルダ１８ｃの角部が緩和された接触状態となり、定着フィルム１８ａの摩耗が低減されるようになっている。
【００６３】
さらに本実施形態では、コーナー面取部１８ｊがヒータホルダ１８ｃの長手方向の略全長にわたって設けられ、しかもフィルム移動方向、およびその移動方向と直交する方向において、それぞれ２ｍｍ以上の領域にわたって設けられていることから、上述したコーナー面取部１８ｊによる良好な作用が加熱支持体の全長にわたって最大限かつ確実に得られるようになっている。
【００６４】
一方、図５に示されている実施形態では、まず、加熱体１８ｅをヒータホルダ１８ｃから定着フィルム１８ａに向かってやや突き出すように配置したことによって、上記加熱体１８ｅのフィルム移動方向の両側部分に断熱部材としての空隙１８ｘを設けているとともに、ヒータホルダ１８ｃのヒータ当接面１８ｆと加熱体１８ｅとの間に耐熱部材１８ｍが挟み込まれていて、このような構成によって、上記加熱体１８ｅの発熱面と加圧ローラ１８ｂとの間の定着ニップ領域Ｎの面圧を上げるようにして定着性の向上を図っている。このような実施形態においても、図４のように、上述した実施形態とほぼ同様な作用・効果が得られる。
【００６５】
また、図６に示されている実施形態では、加熱体１８ｅのフィルム移動方向下流側において定着フィルム１８ａと接触するヒータホルダ１８ｃのアゴ部１８ｎの位置さを、加熱体１８ｅの発熱面よりも引き込んだ位置に設定しており、そのような構成を採用したことによって、断熱部材としての空隙１８ｙを設けており、定着性は上述した図５にかかる実施形態と同程度に維持しつつ（図４参照）、定着フィルム１８ａが加熱体１８ｅの角部と擦れて磨耗することが防止される作用・効果を得るようにしている。
【００６６】
以上、本発明者によってなされた発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることはいうまでもない。
【００６７】
例えば、上述した各実施形態では、フィルム移動方向の下流側に断熱部材（空隙）を設ける構成を採用しているが、フィルム移動方向の上流側または両方に断熱部材（空隙）を設けることも可能である。
【００６８】
また、その空隙を形成する面取部は、上述した実施形態のようなコーナー面取部に限定されることはなく、Ｒ形状の面取部を採用することも可能である。
【００６９】
さらに、断熱部材は、上述した各実施形態のような空隙に限定されることはなく、熱伝導率の小さい部材を配置することも可能である。
【００７０】
一方、加圧部材はローラでなくともよく、例えばベルト部材にすることもできる。
さらに、シート状記録媒体Ｐは中央基準あるいは片側搬送基準で搬送することができる。
【００７１】
さらにまた、上述した実施形態は、プリンタに対して本発明を適用したものであるが、複写機等の他の画像形成装置に対しても本発明は同様に適用することができるものである。
【００７２】
一方、加熱装置には、実施形態のような加熱定着装置に限られず、画像を担持した記録材を加熱して、つや等の表面性を改質する像加熱装置、仮定着する像加熱装置、その他、被加熱材の加熱乾燥装置、加熱ラミネート装置など、広く被加熱材を加熱処理する手段・装置が含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
以上述べた本発明にかかる加熱装置は、プリンタなどの画像形成装置を始めとして、複写機等の多種多様な画像形成装置、または多種多様な加熱装置に対して広く適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明を適用したプリンタの内部概略構造を表した側面説明図である。
【図２】図１に表されたプリンタに採用された定着装置の要部を拡大して表した縦断面説明図である。
【図３】図２に表された定着装置に用いられている加熱支持体としてのヒータホルダを拡大して模式的に表した縦断面説明図である。
【図４】従来装置と、本発明にかかる装置との定着性を数値的に比較した線図である。
【図５】本発明の他の実施形態にかかる加熱支持体としてのヒータホルダを拡大して模式的に表した縦断面説明図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態にかかる加熱支持体としてのヒータホルダを拡大して模式的に表した縦断面説明図である。
【図７】従来における定着装置の要部を拡大して表した縦断面説明図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０  レーザプリンタ（画像形成装置）
１２  プロセスカートリッジ
１２１  感光ドラム
１２２  現像装置
１３  メイン給紙ユニット
１４  給紙通路
１５  レジストローラ
１６  マルチ給紙ユニット
１８  定着装置
１８ａ  定着フィルム（耐熱性フィルム）
１８ｂ  加圧ローラ
１８ｃ  ヒートホルダ（加熱支持体）
１８ｄ  ヒータ嵌め込み溝
１８ｅ  加熱体
１８ｆ  ヒータ当接面
１８ｈ  支持壁面
１８ｉ  フィルム摺動面
１８ｊ  コーナー面取部
１８ｋ  空隙（断熱部材）
Ｎ  定着ニップ領域
Ｐ  シート状記録媒体
【図１】
2005259394.tif 000003
【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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