(57)【要約】【課題】  本発明は、画像不良の発生を防ぐと共に定着フィルムの内周面の削れを防ぐ加熱装置を提供する。【解決手段】  セラミックヒータ19と、該セラミックヒータ19を保持するヒータガイド13と、該ヒータガイド13の外周を回転する定着フィルム15と、を有し、ヒータガイド13に設けられ、セラミックヒータ19に対して定着フィルム15の回転方向の上流または下流の少なくとも一方に配置され、該定着フィルム15を摺動可能に支持する突出部28，29の表面に弾性部材30が設けられたことを特徴とする。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱体と、
前記加熱体を保持する保持部材と、
前記保持部材の外周を回転する無端状の回転部材と、
を有し、
前記保持部材に設けられ、前記加熱体に対して前記無端状の回転部材の回転方向の上流または下流の少なくとも一方に配置され、前記無端状の回転部材を摺動可能に支持する支持部の表面に弾性部材が設けられたことを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記弾性部材の表面に摺動補助層が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記弾性部材の硬度は、アスカーＣの総加重が５．８Ｎにおいて４０°〜８０°であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記弾性部材の耐熱温度は、前記加熱体が加熱する温度よりも高いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の加熱装置。
【請求項５】
前記弾性部材の弾性率は、前記保持部材の弾性率よりも高いことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の加熱装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の加熱装置を有し、
前記無端状の回転部材を介して前記保持部材に圧接して回転駆動される加圧部材を有することを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項６に記載の定着装置を有し、記録媒体に画像形成部で画像を形成す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、電子写真記録方式、或いは、静電記録方式のプリンタや複写機等の画像形成装置に設けられる定着装置の加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の画像形成装置には、トナー画像を記録材に加熱定着させる定着装置が設けられている。画像形成装置において、電子写真プロセス、静電記録プロセス、磁気記録プロセス等の種々の画像形成プロセスが採用される。そして、未定着画像（トナー画像）が記録材面に記録される。未定着画像（トナー画像）を固着画像として記録材に加熱定着させる定着装置としてはフィルム加熱方式、加熱ローラ方式、電磁誘導加熱方式等の定着装置が実用化されている。
【０００３】
フィルム加熱方式の定着装置は、特許文献１に示されたように、一般に加熱体としての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無端状の回転部材としての定着フィルムを介在させて定着ニップ部を形成する。そして、該定着ニップ部において定着フィルムと加圧ローラとの間に画像を定着すべき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。これにより定着ニップ部においてセラミックヒータの熱を定着フィルムを介して記録材に与え、定着ニップ部の加圧力により未定着トナー画像を記録材面に加熱定着させる。
【０００４】
このようなフィルム加熱方式の定着装置は、セラミックヒータ及び定着フィルムとして低熱容量の部材を用いてオンデマンドタイプの装置を構成することができる。これにより画像形成装置の画像形成実行時のみ熱源としてのセラミックヒータに給電して所定の定着温度に発熱させた状態にすれば良い。これにより画像形成装置の電源オンから画像形成実行可能状態までの待ち時間が短く、クイックスタート性に優れる。また、スタンバイ時の消費電力も大幅に小さい省電力等の利点がある。
【０００５】
加熱ローラ方式の定着装置は、特許文献２に示されたように、定着ローラ（加熱ローラ）と加圧ローラとの圧接ローラ対を基本構成とする。そして、該ローラ対を回転させて該ローラ対の相互圧接部である定着ニップ部（加熱ニップ部）に画像定着すべき未定着トナー画像を形成担持させた記録材を導入して挟持搬送させる。このとき、定着ローラの熱と、定着ニップ部の加圧力により未定着トナー画像を記録材面に加熱定着させる。
【０００６】
定着ローラは、一般に、アルミニウムの中空金属ローラを基体（芯金）とし、その内空に熱源としてのハロゲンランプを挿入配設してある。ハロゲンランプの発熱で加熱され、中空金属ローラの外周面が所定の定着温度に維持されるようにハロゲンランプへの給電が制御されて温調される。
【０００７】
特に、最大で四層のトナー画像層を十分に加熱溶融させて混色させる能力が要求されるフルカラーの画像形成を行なう画像形成装置の定着装置としては以下の構成がなされる。記録材とトナー層との界面まで十分に加熱しないと定着不良が発生するので、定着ローラの芯金を高い熱容量を有するものにする。また、その芯金の外周にトナー画像を包み込んで均一に溶融するためのゴム弾性層を設ける。該ゴム弾性層を介してトナー画像の加熱を行なっている。また、加圧ローラ内にも熱源を具備させて加圧ローラも加熱温調する場合もある。
【０００８】
電磁誘導加熱方式の定着装置は、特許文献３に示されたように、定着フィルム自身、或いは、定着フィルムに近接させた導電性部材に渦電流を発生させてジュール熱によって発熱させる加熱装置が設けられる。電磁誘導加熱方式や前述したフィルム加熱方式は、発熱域を被加熱体の近くにすることができる。このため消費エネルギーの効率アップが達成できる。
【０００９】
フィルム加熱方式の定着装置において、回転体としての円筒状、或いは、無端状の定着フィルムの駆動方法としては以下の方法がある。定着フィルムの内周面を案内するフィルムガイドと、加圧ローラとで圧接された定着フィルムを加圧ローラの回転駆動によって従動回転させる方法（加圧ローラ駆動方式）がある。或いは、逆に、駆動ローラとテンションローラとによって張架された無端状の定着フィルムの駆動によって加圧ローラを従動回転させるもの等がある。
【００１０】
定着フィルムの内周面と摺擦するフィルムガイドとの間には、該定着フィルムとフィルムガイドとの摩擦による回転トルクの影響を軽減するために、耐熱性グリース等の潤滑剤を介在させる等している。
【００１１】
また、ＯＨＰ（Over Head Projector）に使用される透明なシートからなるＯＨＴ（Over Head Transparency）シート等の透過性が要求される記録材に未定着トナー画像を定着する場合がある。その場合には、透過性を確保するためにプロセススピードを遅くして十分な加圧及び加熱が行われるようにしている。
【００１２】
更に、厚紙等にカラー画像等を定着する際にも、定着性を確保するためにプロセススピードを遅くして十分な加圧及び加熱が行われるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開昭６３−３１３１８２号公報
【特許文献２】特開平０２−１５７８７８号公報
【特許文献３】特開平０７−１１４２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、ヒータガイドを成型する際の成型条件のバラつき等によって、ヒータガイドに設けられるヒータと隣接し、定着フィルムの内周面と接触する支持部に局所的に凸部が存在する場合ある。その凸部と定着フィルムの内周面とが接触している部分の接触圧が局部的に高くなってしまう。これにより定着フィルムの温度低下が局部的に起こることから該定着フィルムの長手方向で温度差が発生し、スジ状の画像不良が発生していた。
【００１５】
また、ヒータガイドに設けられるヒータと隣接し、定着フィルムの内周面と接触する支持部の表面に存在する凸部と、定着フィルムの内周面との摺動摩擦によって、該定着フィルムの内周面が削られて、定着フィルムの寿命が短くなるという問題が発生している。
【００１６】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、画像不良の発生を防ぐと共に定着フィルムの内周面の削れを防ぐ加熱装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記目的を達成するための本発明に係る加熱装置の代表的な構成は、加熱体と、前記加熱体を保持する保持部材と、前記保持部材の外周を回転する無端状の回転部材と、を有し、前記保持部材に設けられ、前記加熱体に対して前記無端状の回転部材の回転方向の上流または下流の少なくとも一方に配置され、前記無端状の回転部材を摺動可能に支持する支持部の表面に弾性部材が設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
上記構成によれば、加熱体に対して無端状の回転部材の回転方向の上流または下流の少なくとも一方に無端状の回転部材を摺動可能に支持する支持部が配置される。そして、該支持部の表面に弾性部材を設けることにより画像不良の発生を防ぐと共に定着フィルムの内周面の削れを防ぐことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る加熱装置を定着装置に備えた画像形成装置の構成を示す断面説明図である。
【図２】本発明に係る加熱装置を備えた定着装置の構成を示す断面説明図である。
【図３】（ａ）は加熱体の構成を示す断面説明図、（ｂ）は（ａ）のｄ−ｄ断面図である。
【図４】比較例の加熱装置の構成を示す断面説明図である。
【図５】本発明に係る加熱装置の第１実施形態の構成を示す断面説明図である。
【図６】（ａ）は比較例における課題を説明する断面説明図である。（ｂ）は第１実施形態により比較例の課題を解決する様子を示す断面説明図である。
【図７】（ａ）は第１実施形態と比較例とで加熱体に対して無端状の回転部材の回転方向の上流の支持部の表面に凸部が存在する場合の無端状の回転部材の一周分の周方向の温度変化を比較した図である。（ｂ）は第１実施形態と比較例とで加熱体に対して無端状の回転部材の回転方向の下流の支持部の表面に凸部が存在する場合の無端状の回転部材の一周分の周方向の温度変化を比較した図である。
【図８】第１実施形態と比較例とで無端状の回転部材の内周面の削れ量を比較した図である。
【図９】第１実施形態と比較例とで画像不良発生率と、無端状の回転部材の寿命を比較した図である。
【図１０】本発明に係る加熱装置の第２実施形態の構成を示す断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図により本発明に係る加熱装置を定着装置に備えた画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。尚、以下の各実施形態により本発明を限定するものでない。
【実施例１】
【００２１】
先ず、図１〜図９を用いて本発明に係る加熱装置を定着装置に備えた画像形成装置の第１実施形態の構成について説明する。
【００２２】
＜画像形成装置＞
図１は本発明に係る加熱装置を定着装置に備え、記録媒体に画像形成部で画像を形成する画像形成装置の構成を示す断面説明図である。図１に示す画像形成装置33において、画像形成プロセスの流れとしては、先ず、帯電バイアス電源１から帯電手段となる帯電ローラ２により像担持体となる感光ドラム３の表面を所定の一定電位に帯電させる。その後、帯電ローラ２により一様に帯電された感光ドラム３の表面上に像露光手段となる露光装置４により画像情報に応じた光を露光して画像を形成する感光ドラム３の表面上を所定の電位に低下させる。
【００２３】
そして、現像手段となる現像装置５内に設けられた現像剤担持体となる現像スリーブ６の表面上に現像剤となるトナー17を一様に載せる。そして、露光により低下させた感光ドラム３の表面上の電位と、現像スリーブ６に印加する電位との差、つまり電界の作用を利用して帯電されているトナー17を感光ドラム３の表面上へ付着させる。
【００２４】
感光ドラム３の表面に付着したトナー17は、シート等の記録材16が図示しない給送手段により給送され、転写前ガイド７に沿って感光ドラム３と、転写手段となる転写ローラ８とが対向する転写ニップ部に搬送される。そして、該転写ローラ８に印加される転写バイアス電圧により感光ドラム３の表面に形成されたトナー像が記録材16に転写される。
【００２５】
その後、記録材16は、定着ガイド11に沿って定着手段となる定着装置12に搬送され、該定着装置12によって加熱及び加圧によりトナー像が記録材16に定着されて機外に排出される。感光ドラム３の表面上に付着して記録材16に転写しきれなかったトナー17は、クリーニング手段となるクリーニングブレード９により感光ドラム３の表面上から掻き落されて廃トナー容器10内に回収される。
【００２６】
＜定着装置＞
図２は定着装置12の構成を示す断面説明図である。定着装置12は、加熱装置となるフィルムユニット20と、詳しくは後述する無端状の回転部材となる定着フィルム15を介して保持部材となるヒータガイド13に圧接して回転駆動される加圧部材となる加圧ローラ21とを有して構成されている。フィルムユニット20は、加熱体となるセラミックヒータ19、該セラミックヒータ19を保持するヒータガイド13、該ヒータガイド13の外周を回転する定着フィルム15、ステー14、温度検知手段となるサーミスタ18とを有して構成されている。セラミックヒータ19は、発熱体に対して電力制御された交流（ＡＣ）電流が供給されて発熱する。
【００２７】
定着フィルム15は、ポリイミドで構成されており、厚さ約７０μｍの円筒形でセラミックヒータ19からの熱を効率良く記録材16上のトナー17へ伝える。本実施形態の定着フィルム15の厚さは７０μｍに設定した。定着フィルム15の厚さは、特にこれに限定しないが５０μｍ〜１００μｍが好ましい。ヒータガイド13は、長手方向にいくつものリブが設けられている。これにより定着フィルム15がヒータガイド13の外周を回転する際の摺動抵抗を抑えながら該定着フィルム15の回転を補助する。
【００２８】
ステー14は、鋼板でできており加圧力を均一に加える。また、図３（ａ），（ｂ）に示すセラミック基板23の背面側に当接して設けられるサーミスタ18は、セラミック基板23の温度変化を検知する。この検知結果を基にセラミックヒータ19の目標温度を決定して、図示しないヒータ駆動手段を制御してセラミックヒータ19への電力制御を行い、セラミックヒータ19の温度を目標温度（定着温度）に保つ。
【００２９】
また、加圧ローラ21の芯金21ａは、例えば、アルミニウム、鉄等の材料が用いられる。形状はテーパー形状とし、外径直径は３０ｍｍとする。本実施形態では、加圧ローラ21の芯金21ａの外径直径を３０ｍｍに設定したが、特にこれに限定しない。加圧ローラ21の芯金21ａの外径直径は１０ｍｍ〜５０ｍｍが好ましい。
【００３０】
加圧ローラ21の弾性層21ｂとしては、例えば、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料が用いられる。特に、弾性層21ｂとしてシリコーンゴムを用いる場合には、耐膨潤性を向上させるために、弾性層21ｂ上にフッ素層をコーティングすることが好ましい。
【００３１】
また、加圧ローラ21の芯金21ａ上に弾性層21ｂを設けることで、定着ニップ部22を通過した後の記録材16の分離性が向上する。また、画像を形成するときの出力画像の光沢性が向上する。加圧ローラ21の表層21ｃは、例えば、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）チューブ等の材料が用いられる。本実施形態の表層21ｃの厚みは３０μｍに設定している。特にこれに限定はなく、表層21ｃの厚みは２０μｍ〜８０μｍが望ましい。
【００３２】
加圧ローラ21は、付勢手段となるバネにより、定着フィルム15を挟んでセラミックヒータ19に対して所定圧力（ニップ圧）で圧接してフィルムユニット20と加圧ローラ21とにより定着ニップ部22を形成している。加圧ローラ21は、図示しない駆動手段により回転駆動されている。定着フィルム15は加圧ローラ21の回転に従動回転する。これにより定着ニップ部22に導入された記録材16を定着フィルム15と密着させた状態で搬送している。このように記録材16が定着ニップ部22に搬送されることで、該記録材16上に形成担持された未定着のトナー像がセラミックヒータ19の熱とニップ圧とにより定着処理される。
【００３３】
＜加熱体＞
図３（ａ），（ｂ）は加熱体となるセラミックヒータ19の構成を示す断面説明図である。図３（ａ）はセラミックヒータ19を記録材16の搬送方向から見た断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のｄ−ｄ断面図である。図３（ａ），（ｂ）に示すように、セラミックヒータ19は、ヒータ基板となるセラミック基板23を有する。セラミック基板23は、記録材16の搬送方向に直交する方向を長手方向とする横長・細幅・薄肉の耐熱性・電気絶縁性を有し、低熱容量の部材により構成される。
【００３４】
本実施形態のセラミック基板23は、例えば、窒化アルミニウム製で構成される。また、セラミック基板23は、窒化アルミニウム製に限定される必要はなく、酸化アルミニウム（アルミナ）製で構成することでも良い。尚、加熱体は、セラミックヒータ19の他にＩＨ（Induction Heating；電磁誘導加熱）ヒータや、ハロゲン電球が放射する赤外線加熱を利用するハロゲンヒータ等も適用可能である。
【００３５】
図３（ａ），（ｂ）に示す24は、セラミック基板23の表面側に該セラミック基板23の長手方向に沿って形成された細帯状の印刷パターンからなる発熱抵抗体層である。発熱抵抗体層24は、銀パラジウム（Ａｇ／Ｐｄ）、窒化タンタル（Ｔａ２Ｎ）等により構成される。発熱抵抗体層24の両端部には電極24ａが設けられている。25は発熱抵抗体層24の外周全体を覆う表面保護層である。
【００３６】
図３（ａ）に示す18はセラミック基板23の背面側（非加熱面側）に設けられた温度検知手段となるサーミスタである。26は同じくセラミック基板23の背面側に当接して設けられた安全装置部材となるサーモスイッチである。
【００３７】
セラミックヒータ19は、発熱抵抗体層24及び表面保護層25を形成したセラミック基板23の表面側（図３（ａ），（ｂ）の下側）が加熱面側である。そして、図２に示すように、該セラミック基板23の表面側を下向きにしてヒータガイド13の下部に設けられた断面コ字形状の溝部13ａ内に嵌合して外部に露出した状態で固定支持されている。
【００３８】
セラミックヒータ19は全体的に低熱容量の部材からなり、発熱抵抗体層24の両端部にそれぞれ設けられた電極24ａ間に図示しない給電回路から例えば、交流電圧が印加されて発熱抵抗体層24が発熱することで全体的に迅速に昇温する。
【００３９】
セラミックヒータ19の温度は、温度検知手段となるサーミスタ18により検知され、その検知温度情報が給電回路の温度制御部に入力される。温度制御部は、サーミスタ18により検知されるセラミックヒータ19の温度が所定の略一定温度（定着温度）に維持されるように発熱抵抗体層24に給電制御する。これによりセラミックヒータ19の温調制御がなされる。
【００４０】
サーモスイッチ26は、発熱抵抗体層24に対する給電回路に直列に接続されており、サーミスタ18が所定以上に過昇温（異常昇温）したときに作動して発熱抵抗体層24に対する給電を遮断する。セラミックヒータ19のセラミック基板23の表面に形成する発熱抵抗体層24のパターンは、図３（ａ），（ｂ）に示すように、二本の長尺状に限らず、一本の細帯状やその他種々のパターンで形成することができる。また、セラミック基板23の表面側（加熱面側）に発熱抵抗体層24を形成して表面加熱型ヒータとして構成することもできる。
【００４１】
＜比較例のヒータガイド＞
先ず、図４及び図６（ａ）を用いて比較例のヒータガイド13の構成について説明する。図４に示す比較例のヒータガイド13は、液晶ポリマー樹脂で作成され、セラミックヒータ19を保持し、定着フィルム15を回転可能に支持する。そして、ヒータガイド13に支持部となる突出部28，29が設けられる。セラミックヒータ19と隣接して該セラミックヒータ19に対して記録材16の搬送方向上下流側（無端状の回転部材の回転方向上下流側）に定着フィルム15を摺動可能に支持する支持部となる突出部28，29がそれぞれ配置されている。突出部28，29は定着フィルム15の内周面15ａと摺動して定着フィルム15を回転可能に支持する支持部として構成される。
【００４２】
セラミックヒータ19に対して記録材16の搬送方向上流側（無端状の回転部材の回転方向上流側）に設けられる突出部28は、定着フィルム15にテンションを加えて回転させ、記録材16にしわが発生すること防ぐ役割を有する。そのため高さＡを有する突出部28の先端部28ａは、セラミックヒータ19の表面19ａよりも加圧ローラ21側（図４の下側）に位置する。
【００４３】
一方、セラミックヒータ19に対して記録材16の搬送方向下流側（無端状の回転部材の回転方向下流側）に設けられる突出部29は、ヒータガイド13と定着フィルム15との曲率を上げ、記録材16の分離性能を上げる役割を有する。そのため高さＢを有する突出部29の先端部29ａは、セラミックヒータ19の表面19ａよりも加圧ローラ21側（図４の下側）に位置する。
【００４４】
＜本実施形態のヒータガイド＞
次に図５及び図６（ｂ）を用いて本実施形態のヒータガイド13の構成について説明する。尚、本発明は以下に説明する実施形態により限定されるものではない。本実施形態では、図５に示すように、ヒータガイド13に支持部となる突出部28，29が設けられる。該ヒータガイド13のセラミックヒータ19と隣接し、該セラミックヒータ19に対して記録材16の搬送方向上下流側（無端状の回転部材の回転方向上下流側）に定着フィルム15を摺動可能に支持する支持部となる突出部28，29が設けられる。そして、該突出部28，29の表面上で定着フィルム15の内周面15ａと接触する部分に弾性部材30を設ける。更に、弾性部材30の表面上に摺動補助層31を設けて構成される。
【００４５】
＜弾性部材＞
弾性部材30は、例えば、ヒータガイド13よりも弾性率が高いシリコンゴムを用いて、ヒータガイド13に突出部28，29が存在する場合にもシリコンゴムからなる弾性部材30を介在させる。これにより定着フィルム15と突出部28，29との局部的な接触を防ぐことができる。本実施形態の弾性部材30の厚さは１５０μｍに設定している。
【００４６】
本実施形態では弾性部材30の厚さを１５０μｍに設定したが、特にこれに限定されるものではない。弾性部材30の厚さは１００μｍ〜２００μｍが好ましい。弾性部材30を構成するシリコンゴムの耐熱温度は２５０℃で、セラミックヒータ19が加熱する温度の２００℃よりも高く設定する。弾性部材30の耐熱温度が３００℃以上であればより好ましい。
【００４７】
弾性部材30を構成するシリコンゴムの硬度は、アスカーＣ（ＡＳＫＥＲ−Ｃ）の総加重が５．８Ｎ（６００ｇｆ）において４０°である。尚、アスカーＣ（ＡＳＫＥＲ−Ｃ）とは、日本ゴム協会標準規格（SRIS0101）に規定されたデュロメータ（スプリング式硬度計）の一つで、硬さを測定するための測定器である。弾性部材30の硬度は、アスカーＣ（ＡＳＫＥＲ−Ｃ）の総加重が５．８Ｎ（６００ｇｆ）において４０°〜８０°であれば好ましい。
【００４８】
＜摺動補助層＞
摺動補助層31は、例えば、定着フィルム15の内周面15ａとの摩擦を低減させるためにポリイミド（polyimide；ＰＩ）コート層を用いることが出来る。本実施形態の摺動補助層31の厚さは１５μｍに設定している。尚、本実施形態では摺動補助層31の厚さを１５μｍに設定したが、特にこれに限定する必要はない。摺動補助層31の厚さは１０μｍ〜２０μｍが好ましい。ポリイミドコート層の表面粗さ（Ｒｚ）は２．０μｍ以下である。
【００４９】
図４に示す比較例では、ヒータガイド13の突出部28，29の表面と、定着フィルム15の内周面15ａとが直接接触する。その場合は、図６（ａ）に示すように、ヒータガイド13の突出部28，29の表面に凸部32がある場合、該凸部32と定着フィルム15の内周面15ａとが局部的に接触する。このため定着フィルム15の温度Ｔが凸部32の部分だけ局部的に奪われていた。つまり定着フィルム15の長手方向で凸部32が接触した部分だけ局部的な温度変化が生じていた。
【００５０】
本実施形態では、図５に示すように、ヒータガイド13の突出部28，29の表面に設けられた弾性部材30の更に表面に設けられた摺動補助層31が定着フィルム15の内周面15ａと直接接触する。従って、図４に示す比較例のように、ヒータガイド13の突出部28，29の表面と、定着フィルム15の内周面15ａとは直接接触しない。
【００５１】
本実施形態では、図６（ｂ）に示すように、ヒータガイド13の突出部28，29と、定着フィルム15の内周面15ａとの間に弾性部材30及び摺動補助層31を介在させる。ヒータガイド13の突出部28，29の表面に凸部32がある場合でも弾性部材30が弾性変形することによって凸部32が弾性部材30により覆われて該凸部32と定着フィルム15の内周面15ａとが局部的に接触するのを防ぐことができる。これによって、定着フィルム15に部分的な温度差が発生することが無い。
【００５２】
先ず、図７（ａ）を用いて、図４及び図５に示すセラミックヒータ19に対して記録材16の搬送方向上流側（図４及び図５の左側）に設けられる突出部28の表面に、図６（ａ），（ｂ）に示すように、凸部32が存在する場合について説明する。図７（ａ）は、図６（ａ）に示す比較例と、図６（ｂ）に示す本実施形態とにおいて、定着フィルム15がヒータガイド13の外周を一周分回転したときの該定着フィルム15の周方向の温度変化を示す図である。
【００５３】
図７（ａ）の縦軸は、定着フィルム15の温度Ｔ（℃）を示し、横軸は回転する定着フィルム15を展開して突出部28の表面に存在する凸部32を通過する位置と、セラミックヒータ19を通過する位置とを示したものである。図７（ａ）に示す曲線ａは図６（ｂ）に示す本実施形態を示し、曲線ｂは図６（ａ）に示す比較例を示す。
【００５４】
図６（ａ）に示す比較例では、弾性部材30が存在しない。その場合は、図７（ａ）の曲線ｂで示すように、突出部28の表面に存在する凸部32によってセラミックヒータ19に定着フィルム15が突入する直前に該定着フィルム15の温度Ｔが凸部32との局部的な接触により５℃奪われる。凸部32の高さは５０μｍであった。定着フィルム15がこのままセラミックヒータ19に突入し、記録材16が定着ニップ部22に突入するので定着フィルム15には温度差が生じたまま記録材16に温度が移動する。凸部32による定着フィルム15の長手方向の局部的な温度差によって、記録材16に定着される画像に画像スジ等の画像不良が発生する。
【００５５】
一方、図６（ｂ）に示す本実施形態では、突出部28の表面に弾性部材30が設けられている。その場合は、図７（ａ）の曲線ａで示すように、突出部28の表面に存在する凸部32が弾性部材30の弾性変形により該弾性部材30に覆われて定着フィルム15への局部的な接触を防いでいる。このため凸部32による定着フィルム15の長手方向の局部的な温度差は発生せず、記録材16に定着される画像に画像スジ等の画像不良は発生しない。
【００５６】
次に、図７（ｂ）を用いて、図４及び図５に示すセラミックヒータ19に対して記録材16の搬送方向下流側（図４及び図５の右側）に設けられる突出部29の表面に、図６（ａ），（ｂ）に示すように、凸部32が存在する場合について説明する。図７（ｂ）は、図６（ａ）に示す比較例と、図６（ｂ）に示す本実施形態とにおいて、定着フィルム15がヒータガイド13の外周を一周分回転したときの該定着フィルム15の周方向の温度変化を示す図である。
【００５７】
図７（ｂ）の縦軸は、定着フィルム15の温度Ｔ（℃）を示し、横軸は回転する定着フィルム15を展開してセラミックヒータ19を通過する位置と、突出部29の表面に存在する凸部32を通過する位置と、を示したものである。図７（ｂ）に示す曲線ａは図６（ｂ）に示す本実施形態を示し、曲線ｂは図６（ａ）に示す比較例を示す。
【００５８】
図６（ａ）に示す比較例では、弾性部材30が存在しない。この場合は、図７（ｂ）の曲線ｂで示すように、セラミックヒータ19を定着フィルム15が通った後、突出部29の凸部32によって定着フィルム15の温度Ｔが凸部32との局部的な接触により５℃奪われる。凸部32の高さは５０μｍであった。その後、定着フィルム15自身が放熱する過程を経てセラミックヒータ19に突入し、記録材16が定着ニップ部22に突入するときには、定着フィルム15の温度Ｔは２℃の温度差が生じたまま記録材16に温度が移動する。凸部32による定着フィルム15の長手方向の局部的な温度差によって、記録材16に定着される画像に画像スジ等の画像不良が発生する。
【００５９】
一方、図６（ｂ）に示す本実施形態では、突出部29の表面に弾性部材30が設けられている。その場合は、図７（ｂ）の曲線ａで示すように、突出部29の表面に存在する凸部32が弾性部材30の弾性変形により該弾性部材30に覆われて定着フィルム15への局部的な接触を防いでいる。このため凸部32による定着フィルム15の長手方向の局部的な温度差は発生せず、記録材16に定着される画像に画像スジ等の画像不良は発生しない。
【００６０】
更に、図８を用いてヒータガイド13の突出部28，29の表面に凸部32がある場合に、該凸部32が定着フィルム15の内周面15ａに当接摺動して該定着フィルム15の内周面15ａを削る場合について説明する。図６（ａ）に示す比較例のように、弾性部材30が存在しない場合は、ヒータガイド13の突出部28，29の表面に存在する凸部32が定着フィルム15の内周面15ａに当接摺動し、摺動摩擦によって該定着フィルム15の内周面15ａが削られていた。
【００６１】
一方、図６（ｂ）に示す本実施形態のように、突出部28，29の表面に弾性部材30が設けられた場合は、該突出部28，29の表面に存在する凸部32が弾性部材30の弾性変形により該弾性部材30に覆われて該弾性部材30が局部的な面圧の上昇を防ぐ。これにより定着フィルム15の内周面15ａとの摺動摩擦が減り、該定着フィルム15の内周面15ａの削れ量を軽減することが可能となった。
【００６２】
図８は、回転累計時間当たりの定着フィルム15の削れ量の推移を示したものである。図８の縦軸は定着フィルム15の膜厚（μｍ）を示す。横軸は定着フィルム15の回転累計時間ｔを示す。図８に示す曲線ａは図６（ｂ）に示す本実施形態を示し、曲線ｂは図６（ａ）に示す比較例を示す。
【００６３】
図８に示すように、ヒータガイド13により支持されて該ヒータガイド13の外周を回転する定着フィルム15の内周面15ａが該ヒータガイド13の突出部28，29の表面に存在する凸部32に当接摺動する。これにより定着フィルム15の回転累計時間ｔが略１００時間のとき、該定着フィルム15の内周面15ａが削れる量として、１．０μｍの削れ量の軽減が図６（ｂ）に示す本実施形態によって得られたことが分かる。図６（ｂ）に示す本実施形態では、図６（ａ）に示す比較例よりも長寿命化が可能となる。
【００６４】
図９は、図６（ａ）に示す比較例と、図６（ｂ）に示す本実施形態とについて記録材16に定着される画像における画像スジ等の画像不良発生率と、定着フィルム15の寿命とを比較したものである。図９に示すように、図６（ｂ）に示す本実施形態では、記録材16に定着される画像に画像スジ等の画像不良の発生が起こらなかった。更に、定着フィルム15の寿命も比較例では記録材16を１０万枚印刷した時点で寿命に至ったが、本実施形態では更に記録材16を２万枚多く印刷することが出来た。
【００６５】
本実施形態では加熱体となるセラミックヒータ19を保持するヒータガイド13に支持部となる突出部28，29が設けられる。セラミックヒータ19と隣接して該セラミックヒータ19に対して記録材16の搬送方向上下流側（無端状の回転部材の回転方向上下流側）に定着フィルム15を摺動可能に支持する支持部となる突出部28，29の表面に弾性部材30を設ける。
【００６６】
これによりスジ状の画像不良の発生を防ぐと共に定着フィルム15の内周面15ａの削れを防ぐことが可能となる。画像不良に関しては、図９に示すように、黒画像での画像不良発生率が比較例では８０％であったものを０％まで減らすことが可能になった。また、定着フィルム15の内周面15ａの削れに関しては、図８に示すように、該定着フィルム15の膜厚で１μｍの削れが軽減された。また、図９に示すように、該定着フィルム15の寿命として記録材16の印刷枚数で約１０万枚から約１２万枚まで伸ばすことが可能となった。
【実施例２】
【００６７】
次に、図10を用いて本発明に係る加熱装置を定着装置に備えた画像形成装置の第２実施形態の構成について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。前記第１実施形態で説明したように、ヒータガイド13の突出部28，29の表面に存在する凸部32による画像不良は以下の通りである。特に図４及び図５に示すセラミックヒータ19に対して記録材16の搬送方向上流側（図４及び図５の左側）に設けられる突出部28の表面に凸部32が存在する場合の影響が大きい。
【００６８】
このため図10に示すように、ヒータガイド13に支持部となる突出部28が設けられる。セラミックヒータ19と隣接して該セラミックヒータ19に対して記録材16の搬送方向上流側（無端状の回転部材の回転方向上流側；図10の左側）に定着フィルム15を摺動可能に支持する支持部となる突出部28が設けられる。そして、突出部28の表面のみに弾性部材30を設ける。更に、該弾性部材30の表面に摺動補助層31を設けた構成でも有効である。
【００６９】
図10に示す弾性部材30は、例えば、ヒータガイド13よりも弾性率が大きいシリコンゴムを用いることが出来る。そして、ヒータガイド13の突出部28の表面に図６（ｂ）に示す凸部32が存在する場合にも弾性部材30を介在させることで前記第１実施形態と同様に凸部32と定着フィルム15の内周面15ａとの局部的な接触を防ぐことが出来る。
【００７０】
本実施形態の弾性部材30の厚さは１５０μｍに設定している。本実施形態では弾性部材30の厚さを１５０μｍに設定したが、特にこれに限定する必要はない。弾性部材30の厚さは１００μｍ〜２００μｍが好ましい。シリコンゴムからなる弾性部材30の耐熱温度は２５０℃で、セラミックヒータ19が加熱する温度２００℃よりも高く設定する。そして、シリコンゴムからなる弾性部材30の硬度は、アスカーＣ（ＡＳＫＥＲ−Ｃ）の総加重が５．８Ｎ（６００ｇｆ）において４０°である。弾性部材30の硬度は、アスカーＣ（ＡＳＫＥＲ−Ｃ）の総加重が５．８Ｎ（６００ｇｆ）において４０°〜８０°であれば好ましい。
【００７１】
摺動補助層31は、例えば、定着フィルム15の内周面15ａとの摩擦を低減させるためにポリイミド（polyimide；ＰＩ）コート層を用いる。本実施形態の摺動補助層31の厚さは１５μｍに設定している。本実施形態では、摺動補助層31の厚さを１５μｍに設定したが、特にこれに限定する必要はない。摺動補助層31の厚さは１０μｍ〜２０μｍが好ましい。ポリイミドコート層の表面粗さ（Ｒｚ）は２．０μｍ以下である。本実施形態においても突出部28，29の表面に凸部32が存在する場合の定着フィルム15の温度Ｔの関係は、図７（ａ）の曲線ａと図７（ｂ）の曲線ｂに示された通りである。
【００７２】
ヒータガイド13の突出部28，29の表面に凸部32が存在する場合、図６（ａ）に示す比較例では、該凸部32と定着フィルム15の内周面15ａとが局部的に強く接触する。これにより図７（ａ）及び図７（ｂ）の曲線ｂで示すように、定着フィルム15の温度Ｔが低下し、画像スジとして画像不良が発生していた。
【００７３】
本実施形態では、ヒータガイド13の突出部28の表面に弾性部材30を設ける。これにより該突出部28の表面に凸部32が存在する場合でも弾性部材30の弾性変形により該凸部32が該弾性部材30に覆われて定着フィルム15への局部的な接触を防いでいる。このため凸部32による定着フィルム15の長手方向の局部的な温度差は発生しない。そして、記録材16に定着される画像に画像スジ等の画像不良は発生しない。
【００７４】
つまり、弾性部材30を設けることによって、定着フィルム15の内周面15ａと、ヒータガイド13の突出部28の表面に設けた弾性部材30の更に表面に設けた摺動補助層31とが均一に接触することが可能となる。これにより局部的に定着フィルム15の温度Ｔが奪われることがない。更に、凸部32による定着フィルム15の内周面15ａの削れ量を緩和でき、定着装置12として長寿命化が可能になる。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
【符号の説明】
【００７５】
13    …ヒータガイド（保持部材）
15    …定着フィルム（無端状の回転部材）
19    …セラミックヒータ（加熱体）
28，29 …突出部（支持部）
30    …弾性部材
【図１】
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【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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