JP2002323821A

JP2002323821A - 像加熱装置

Info

Publication number: JP2002323821A
Application number: JP2002025264A
Authority: JP
Inventors: Satoru Izawa; 悟伊澤; Eiji Uekawa; 英治植川; Hiroshi Kataoka; 洋片岡; Fumiki Inui; 史樹乾; Masao Amano; 正夫天野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-02-20
Filing date: 2002-02-01
Publication date: 2002-11-08
Anticipated expiration: 2022-02-01
Also published as: CN1320412C; CN1378106A; US20020168202A1; US6671488B2; JP3814542B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高熱伝導の金属製定着スリーブを用いた加熱定
着装置で、金属製スリーブ端部の破損を防止し、高速化
対応可能な高寿命の加熱定着装置を提供する。【解決手段】金属製スリーブ１３の端部外周面および端
面に接触する耐熱性樹脂保護キャップ１５を被せる。保
護キャップ１５の一部内面１５ａ・１５ｂは金属製スリ
ーブ端面の外周面と接触する。保護キャップ１５は固定
していても、回転自在に取り付けられていても良い。金
属製スリーブ１３が寄り力により端部に移動した際には
端部のキャップにより内側に力が付与される。また、加
圧により金属スリーブ１３がヒータ面に密着した際に
は、保護キャップ１５は金属スリーブ１３に追随せず、
ヒータ面に干渉しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やプリンタ
等の画像形成装置に搭載されている加熱定着器のような
像加熱装置に関するもので、特に、画像を担持する記録
材と接触する回転体と、この回転体の母線方向への移動
を規制する規制部材を有する像加熱装置に関する。

【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担持させ
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。フィルム加熱方式の加熱装置は、例えば特開昭６
３−３１３１８２号公報・特開平２−１５７８７８号公
報・特開平４−４４０７５号公報・特開平４−２０４９
８０号公報等に提案されている。

【０００４】即ち、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、該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こと
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。

【０００５】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
にすることが可能である。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。

【０００６】このフィルム加熱方式の加熱装置におい
て、加熱部材として樹脂製定着フィルムよりも高熱伝導
の金属を基層として形成される金属製の薄肉スリーブを
用いた場合、定着性能の向上が図られ、画像形成装置の
高速化にも十分に対応することが可能となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フィル
ム加熱方式の加熱装置において、特に加熱部材として樹
脂製定着フィルムよりも高熱伝導の金属を基層として形
成される金属製のスリーブ（薄肉金属製定着フィルム）
を用いた場合、該金属製スリーブのスラスト方向への寄
り移動を規制するために該金属製スリーブの端面を従来
のフィルム加熱方式の加熱装置のように端部フランジの
規制部材により受け止めさせる構成にした場合には、金
属製スリーブは平坦なヒータ面に密着されながら回転す
るため屈曲を繰り返しながら端面に寄った状態で回転す
ることになり、端面から亀裂が生じる。

【０００８】すなわち、金属製スリーブ端部は端部フラ
ンジに当接される際、ラッパ状に端部外径を広げられる
ように外力を受ける。特に金属製スリーブは内面よりフ
ランジで支える構成となっているため、ラジアル（radi
al）方向への変形は規制がなく、金属製スリーブへの長
手端部への寄り力が強い場合には、より顕著にラッパ状
に変形させられる。さらに端部規制用フランジとの摺擦
により、金属製スリーブの端部は負荷を絶えず受けてい
る状態になるため、端部より亀裂が生じやすくなってし
まう。

【０００９】また、金属製基層をあまり厚く形成してし
まうと、室温状態からプリント動作を開始した場合に
は、加熱定着可能な温度までヒータ温度を加熱昇温させ
るまでに要する時間が長くなり、ヒータが所定温度まで
上昇するまでに時間がかかり、待機時間が長くなってし
まう。

【００１０】よってプリント信号を受信してからプリン
ト動作が終了するまでの時間（ファーストプリントタイ
ム）を短くすることが困難になってしまう。

【００１１】また、金属製スリーブの厚みが厚くなる
と、ヒータ面に金属製スリーブを密着させるための弾性
変形が難しくなり、ヒータからの熱が効率良く金属製ス
リーブに伝わらなくなってしまう。

【００１２】さらに比較的厚肉の金属製スリーブの場
合、ヒータ面への密着を確保するために高い加圧力で加
圧しなくてはならず、金属製スリーブを無理に屈曲させ
る事になるため、疲労破壊を起こす等、耐久に耐えうる
ことが非常に困難になってくる。

【００１３】よって、従来方式で薄肉の金属製スリーブ
を熱的、機械強度的に満足させる構成は今までのところ
見つかっていない。

【００１４】これを解決する方法として、金属製スリー
ブの端部補強部材を設ける方法も考えられるが、金属製
スリーブは加圧により変形し、平坦なヒータ面に倣う必
要があり、端部のこのような変形に対して補強部材がヒ
ータ面に干渉することなく、形成することは困難であっ
た。すなわち、端部補強部材が金属製スリーブ端面に接
着等の方法により固定されている場合には、金属製スリ
ーブの変形に追随する必要があり、ヒータ面と長手方向
に渡って接触する従来方式のフィルム加熱方式の加熱定
着装置では、金属製スリーブ端部内面に該補強部材の一
部があると、ヒータ面に当たり干渉してしまう。この結
果、ヒータ面との摺擦によって該補強部材が摩耗した
り、ヒータ面を傷つけることになってしまう。

【００１５】これを防ぐために金属製スリーブの該端部
補強部材装着部に相当するヒータ面を金属製スリーブ内
面から離間する方式も考えられるが、ヒータ、とりわけ
定熱容量の薄肉セラミックヒータのそのような加工は非
常に困難であり、かつ高コストとなり、実用的ではな
い。また、基板上に形成されている発熱体等の導電部に
同一平面内ではない箇所を形成することは、導通の信頼
性の観点から考えても非常に難しい。

【００１６】以上、金属製スリーブを用いた加熱定着装
置において、十分な定着性を確保し、かつ高寿命のシス
テムを構築することは困難であり、現在までのところ達
成する手段が提供されていない。

【００１７】本発明は上記の課題に鑑みて成されたもの
であり、その目的は、回転体の耐久性が高い像加熱装置
を提供することにある。本発明の他の目的は、回転体母
線方向の長さがコンパクトな像加熱装置を提供すること
にある。

【００１８】本発明の更なる目的は添付図面を参照しつ
つ以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであ
ろう。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする像加熱装置である。

【００２０】（１）画像を担持する記録材と接触する回
転体と、前記回転体の母線方向への移動を規制する規制
部材を有し、前記規制部材は回転しないように固定され
ており前記回転体の端部の外周面に対向する面を有する
ことを特徴とする像加熱装置。

【００２１】（２）前記（１）において、前記装置は更
に前記回転体と接触し前記回転体との間に前記記録材を
挟持するニップを形成するためのローラを有することを
特徴とする像加熱装置。

【００２２】（３）前記（２）において、前記回転体は
可撓性を有し、前記ニップが形成されている状態で前記
回転体は変形していることを特徴とする像加熱装置。

【００２３】（４）前記（３）において、前記ニップが
形成されている状態で前記回転体の外周面は前記規制部
材の前記対向面に接触している領域と前記対向面から離
れている領域を有することを特徴とする像加熱装置。

【００２４】（５）前記（２）において、前記規制部材
の前記対向面は前記回転体の周方向に沿った円弧形状で
あることを特徴とする像加熱装置。

【００２５】（６）前記（５）において、前記規制部材
は前記ニップに対応する部分が切り欠かれていることを
特徴とする像加熱装置。

【００２６】（７）前記（６）において、前記ローラの
長手方向において、前記規制部材の前記対向面は前記ニ
ップの領域とオーバーラップしていることを特徴とする
像加熱装置。

【００２７】（８）前記（１）において、前記装置は更
にヒータと前記ヒータを保持するホルダを有し、前記規
制部材は前記ホルダに固定されていることを特徴とする
像加熱装置。

【００２８】（９）前記（８）において、前記ホルダは
前記回転体の回転を案内する機能を有することを特徴と
する像加熱装置。

【００２９】（１０）前記（２）において、前記回転体
と前記ローラを離間させた状態で、前記規制部材の前記
外周面に対向する面の径は前記回転体の外周面の径より
大きいことを特徴とする像加熱装置。

【００３０】（１１）前記（１）において、前記規制部
材は更に前記回転体の端面を受ける第２の面を有し、前
記外周面に対向する面と前記第２の面のなす角は９０度
より大きいことを特徴とする像加熱装置。

【００３１】（１２）前記（１）において、前記規制部
材は更に前記回転体の端面を受ける第２の面を有し、前
記第２の面は曲面であることを特徴とする像加熱装置。

【００３２】（１３）前記（１）において、前記規制部
材は耐熱性樹脂製であることを特徴とする像加熱装置。

【００３３】（１４）前記（１）において、前記回転体
は金属層を有することを特徴とする像加熱装置。

【００３４】（１５）前記（１４）において、前記装置
は更に、前記金属層に渦電流を誘導するための磁場を発
生するコイルを有し、前記記録材上の画像は渦電流の作
用で発熱する前記金属層からの熱により加熱されること
を特徴とする像加熱装置。

【００３５】（１６）前記（１）において、前記装置は
更に、前記回転体の内周面と接触するヒータを有し、前
記記録材上の画像は前記回転体を介した前記ヒータから
の熱により加熱されることを特徴とする像加熱装置。

【００３６】（１７）画像を担持する記録材と接触する
回転体と、前記回転体に従動して回転し、前記回転体の
母線方向への移動を規制する第１の規制部材と、回転し
ないように固定されていて、前記第１の規制部材の前記
母線方向への移動を規制する第２の規制部材を有し、前
記第１の規制部材は周方向に無端のリング形状であり、
前記第２の規制部材は周方向の一部に切欠き部を有する
有端の円形状であることを特徴とする像加熱装置。

【００３７】（１８）前記（１７）において、前記第１
の規制部材は前記回転体の母線方向端部の外周面に対向
する面を有することを特徴とする像加熱装置。

【００３８】（１９）前記（１８）において、前記装置
は更に前記回転体と接触し前記回転体との間に前記記録
材を挟持するニップを形成するためのローラを有するこ
とを特徴とする像加熱装置。

【００３９】（２０）前記（１９）において、前記回転
体は可撓性を有し、前記ニップが形成されている状態で
前記回転体は変形していることを特徴とする像加熱装
置。

【００４０】（２１）前記（２０）において、前記ニッ
プが形成されている状態で前記回転体の外周面は前記第
１の規制部材の前記対向面に接触している領域と前記対
向面から離れている領域を有することを特徴とする像加
熱装置。

【００４１】（２２）前記（２１）において、前記第１
の規制部材は前記回転体との前記接触領域の摩擦力で前
記回転体と共に回転することを特徴とする像加熱装置。

【００４２】（２３）前記（２２）において、前記回転
体外周面の前記接触領域の摩擦係数は前記ニップを通過
する領域の摩擦係数より高いことを特徴とする像加熱装
置。

【００４３】（２４）前記（１８）において、前記第１
の規制部材の前記対向面は前記回転体の周方向に沿った
円弧形状であることを特徴とする像加熱装置。

【００４４】（２５）前記（１７）において、前記第２
の規制部材は前記ニップに対応する部分が切り欠かれて
いることを特徴とする像加熱装置。

【００４５】（２６）前記（１９）において、前記第２
の規制部材は前記ローラを回転可能に保持するフレーム
に固定されていることを特徴とする像加熱装置。

【００４６】（２７）前記（１９）において、前記回転
体と前記ローラを離間させた状態で、前記第１の規制部
材の前記外周面に対向する面の径は前記回転体の外周面
の径より大きいことを特徴とする像加熱装置。

【００４７】（２８）前記（１９）において、前記第１
の規制部材は更に前記回転体の端面を受ける第２の面を
有し、前記外周面に対向する面と前記第２の面のなす角
は９０度より大きいことを特徴とする像加熱装置。

【００４８】（２９）前記（２８）において、前記第１
の規制部材は更に前記回転体の端面を受ける第２の面を
有し、前記第２の面は曲面であることを特徴とする像加
熱装置。

【００４９】（３０）前記（１７）において、前記第１
の規制部材は耐熱性樹脂製であることを特徴とする像加
熱装置。

【００５０】（３１）前記（１７）において、前記回転
体は金属層を有することを特徴とする像加熱装置。

【００５１】（３２）前記（３１）において、前記装置
は更に、前記金属層に渦電流を誘導するための磁場を発
生するコイルを有し、前記記録材上の画像は前記渦電流
の作用で発熱する前記金属層からの熱により加熱される
ことを特徴とする像加熱装置。

【００５２】（３３）前記（１７）において、前記装置
は更に、前記回転体の内周面と接触するヒータを有し、
前記記録材上の画像は前記回転体を介した前記ヒータか
らの熱により加熱されることを特徴とする像加熱装置。

【００５３】

【発明の実施の形態】〈第１の実施例〉（１）画像形成装置例図１は画像形成装置の一例の概略構成図である。本例の
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。

【００５４】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盤
上に形成されている。

【００５５】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。

【００５６】次に、その一様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。

【００５７】この静電潜像は、現像装置４でトナー像と
して現像、可視化される。現像方法としては、ジャンピ
ング現像法、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。

【００５８】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上より転写される。

【００５９】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間で挟持搬送される。

【００６０】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。

【００６１】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により感光ドラム
１表面より除去される。

【００６２】（２）加熱定着装置６図２は加熱定着装置６の横断面模型図、図３は途中部分
省略・一部切り欠き正面模型図である。

【００６３】１０は加熱部材としての定着部材（加熱ア
センブリ）、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を形成させてい
る。

【００６４】定着部材１０は、加熱用部材としてのヒー
タ１１、断熱ステイホルダー１２、金属製スリーブ（定
着スリーブ）１３、保護キャップ１５等からなる。

【００６５】ヒータ１１は断熱ステイホルダー１２の下
面に固定して配設してあり、金属製スリーブ１３は断熱
ステイホルダー１２に対してルーズに外嵌させてある。
保護キャップ１５は断熱ステイホルダー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規制部材である。

【００６６】加圧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泡して形成さ
れた弾性層２２からなり、この上にＰＦＡ、ＰＴＦＥ、
ＦＥＰ等の離型性層２３を形成してあってもよい。

【００６７】３０は定着装置の手前側と奥側の筐体であ
り、この筐体間に加圧ローラ２０や定着部材１０を装着
して保持させている。即ち筐体３０に設けた幅Ｌｂの嵌
合用溝３１（図４・図５）の底部にＰＥＥＫ、ＰＰＳ、
液晶ポリマー等の耐熱性樹脂よりなる軸受け３２、ある
いはベアリングが装着され、該軸受け３２の溝に加圧ロ
ーラ２０の芯金２１の端部を嵌合させことで、加圧ロー
ラ２０を筐体３０・３０間に回転自在に軸受保持させて
ある。

【００６８】定着部材１０は後述するように保護キャッ
プ１５に具備させた嵌合部１５ｃを筐体３０の嵌合用溝
３１に係合させて加圧ローラ２０の上側において筐体３
０・３０間に配設してある。

【００６９】そして定着部材１０の両端部において保護
キャップ１５の加圧部１５ｄ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を形成させてい
る。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。

【００７０】Ｇは加圧ローラ２０の芯金２１の一端部に
固着して配設した駆動ギアである。この駆動ギアＧに駆
動部Ｍから回転力が伝達されて、加圧ローラ２０が図２
において矢印の反時計方向に所定の回転速度にて回転駆
動される。この加圧ローラ２０の回転駆動に伴って定着
ニップ部Ｎにおける該加圧ローラ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、該金属スリーブ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断熱ステイホルダ
ー１２の外回りを図２において時計方向に加圧ローラ２
０の回転に従動して回転状態になる（加圧ローラ駆動
式）。

【００７１】金属製スリーブ１３は内部のヒータ１１お
よび断熱ステイホルダー１２に摺擦しながら回転するた
め、ヒータ１１および断熱ステイホルダー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。
このためヒータ１１および断熱ステイホルダー１２の表
面に耐熱性グリース等の潤滑剤を少量介在させてある。
これにより金属製スリーブ１３はスムーズに回転するこ
とが可能となる。

【００７２】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。

【００７３】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
れて該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を挟持搬送されることで、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。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
出トレイ上に排出される。

【００７４】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ステンレス、Ａ
ｌ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ等の金属部材を単独あるいは合金
部材を基層としたスリーブである。また、長寿命の加熱
定着装置を構成するために充分な強度を持ち、耐久性に
優れた金属製スリーブとして、総厚３０μｍ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３０μｍ以上２００μｍ以下が最適である。

【００７５】さらに、オフセット防止や記録材の分離性
を確保するために表層にはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオ
ロエチレン）、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、ＦＥＰ（テト
ラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレン共重合
体）、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフルオロエチレン共重
合体）、ＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレ
ン）、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド）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樹脂
を混合ないし単独で被覆したものである。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、粉体スプレー等の
塗布によるものや、あるいはチューブ状に形成されたも
のを金属製スリーブの表面に被せる方式のものであって
も良い。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。

【００７６】また、ヒータ１１と接触する金属製スリー
ブ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。

【００７７】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、Ａ
ｌＮ（チッ化アルミ）等の高絶縁性のセラミックス基板
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１〜５ｍ
ｍ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。

【００７８】あるいは、金属製基板上の定着ニップ対向
面側とは反対面側に絶縁層、通電発熱抵抗層を順次積層
してなる金属製加熱用ヒータであり、該金属製基板は定
着ニップ側が湾曲した形状であっても良い。

【００７９】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。ヒータ基
板の背面には通電発熱抵抗層の発熱に応じて昇温した加
熱用ヒータの温度を検知するためのサーミスタ等の温度
検知素子１４が配設されている。この温度検知素子１４
の信号に応じて、長手方向端部にある不図示の電極部か
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ことで、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。温度検知素子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ーにより達成
している。

【００８０】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。

【００８１】あるいは上記基板として耐摩耗性に優れ、
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。

【００８２】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
うにした方が長寿命の定着部材が形成される。

【００８３】ｃ）断熱ステイホルダー１２断熱ステイホルダー１２は、ヒータ１１を支持する役
目、金属製スリーブ１３の回転案内部材の役目、加圧部
材の役目、定着ニップ部Ｎと反対方向への放熱を防ぐた
め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、ＰＰ
Ｓ、ＰＥＥＫ等により形成されている。

【００８４】ｄ）保護キャップ１５規制部材としての保護キャップ１５は金属製スリーブ１
３の長手方向（母線方向）端部を規制すると共に、金属
製スリーブ端部がラジアル方向に広がらないように内側
への応力を付与する手段を有し金属製スリーブ１３の端
部補強手段として機能する。

【００８５】本実施例における保護キャップ１５は回転
しない固定タイプである。図６において、（ａ）は保護
キャップ１５の外面図、（ｂ）は内面図、（ｃ）は側面
図、（ｄ）は平面図、（ｅ）は断面図である。

【００８６】（ｅ）に示すように外径Ｌｆを有する金属
製スリーブ１３の端部外周面には保護キャップ１５の内
周面と接触する部位（幅Ｄ）を有する。

【００８７】保護キャップ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Ｄが挿入可能な、金属
製スリーブの外径Ｌｆより若干大きい内径Ｌｃ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Ｄ部は保護キャップ１５の内径Ｌｃを有する挿入部１
５ａに挿入され、金属製スリーブ１３の端面は保護キャ
ップ１５の突き当て部１５ｂに突き当たる。

【００８８】突き当て部１５ｂは金属製スリーブ１３の
長手方向外側に向って徐々に内径が小さくなるようにテ
ーパー状に形成されており、突き当て部１５ｂの最小内
径Ｌｓは金属製スリーブ１３の外径Ｌｆより十分に小さ
い径に形成されている。また突き当て部１５ｂは図１１
のように曲面形状であっても良い。

【００８９】保護キャップ１５は定着ニップ部側が切り
欠いてあるキャップであり、Ｌｃ＞Ｌｓとなるように少
なくともそれぞれ２つの内径を有する。ここで切り欠き
がある保護キャップ１５は、周方向の回転を固定したタ
イプの場合に可能な形状であり、切り欠きの設定の仕方
によって、ヒータ１１との干渉を防ぐことが容易にでき
る。

【００９０】また、切り欠きを設けることにより、定着
ニップ部長手方向において保護キャップ１５の挿入部１
５ａと定着ニップ領域をオーバーラップさせることがで
きる（図１２）。すなわち、２つの保護キャップ１５ａ
どうしを近づけて配置できるので、装置を長手方向にコ
ンパクトにできる。

【００９１】保護キャップ１５を固定して構成する場合
には、保護キャップ１５を固定する手段であれば、どの
ような手段でも良く、保護キャップ１５と加圧バネ１７
によって加圧される加圧受け部１５ｄの部材が別の部材
で形成されていても全く問題ない。

【００９２】固定タイプの保護キャップ１５は保護キャ
ップ部１５ａと第二の規制部１５ｅの間に幅がＬａであ
る保持筐体嵌合部１５ｃが形成されており、また加圧部
１５ｄの一部にバネ規制部１５ｆが形成されており、定
着部材１０と加圧ローラ２０の間に所定の加圧力を付与
するために配置される加圧バネ１７の位置を規制してい
る。

【００９３】また、固定保護キャップ１５の定着ニップ
部相当部は切り欠いてあり、長手端部において該切り欠
き部分にヒータ１１、断熱ステイホルダー１２と一体の
ヒータ保持ステイ１２ａ〔図〕３が配置されることで固
定保護キャップ１５がヒータ１１に干渉することはな
い。

【００９４】図５のように、定着部材１０は端部に配置
した固定保護キャップ１５の保持筐体嵌合部１５ｃを保
持筐体３０の嵌合溝３１に挿入する。

【００９５】以上により定着部材１０を保持筐体３０に
装着するが、保持筐体３０の嵌合溝の幅Ｌｂは保持筐体
嵌合部１５ｃの幅Ｌａ（図６の（ｄ））と同等か若干大
きめの幅となっている。これにより固定保護キャップ１
５は保持筐体３０にスムーズに挿入され、保持筐体３０
に対してスラスト方向への移動を規制される。

【００９６】これにより、固定保護キャップ１５で金属
製スリーブ１３のスラスト方向への移動を規制してい
る。

【００９７】保護キャップ１５は部分１５ａ・１５ｂで
金属製スリーブ１３の端部の外周面および端面を受けて
おり、保護キャップ内周面で金属製スリーブ外面を抑え
込むことにより、金属製スリーブ端面がラッパ状に広が
ることを防止している。これにより金属製スリーブ端部
からの破損を防止している。

【００９８】〈第２の実施例〉本実施例は規制部材であ
る保護キャップを回転タイプとしたものである。図７は
保護キャップを回転タイプとした加熱定着装置６の途中
部分省略・一部切り欠き正面模型図である。前述第１の
実施例の加熱定着装置６と同じ構成部材・部分には同一
の符号を付して再度の説明を省略する。

【００９９】金属製スリーブ１３の長手方向両端部を規
制する保護キャップ（第1の規制部材）１５は端部フラ
ンジ（第２の規制部材）１５Ａの内側に回転自在に配設
した、無端の円筒状キャップである。

【０１００】図８の（ａ）は端部フランジ１５Ａの外面
図、（ｂ）は内面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は平面図
である。（ｅ）は端部フランジ１５Ａと回転保護キャッ
プ１５の断面図である。

【０１０１】（ｅ）に示すように外径Ｌｆを有する金属
製スリーブ１３の端部外周面には回転保護キャップ１５
の内周面と接触する部位（幅Ｄ）を有する。

【０１０２】回転保護キャップ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Ｄが挿入可能な、
金属製スリーブの外径Ｌｆより若干大きい内径Ｌｃ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Ｄ部は回転保護キャップ１５の内径Ｌｃを有する
挿入部１５ａに挿入され、金属製スリーブ１３の端面は
回転保護キャップ１５の突き当て部１５ｂに突き当た
る。突き当て部１５ｂは金属製スリーブ１３側から外側
に徐々に内径が小さくなるようにテーパー状に形成され
ており、突き当て部１５ｂの最小内径Ｌｓは金属製スリ
ーブ１３の外径Ｌｆより十分に小さい径に形成されてい
る。回転保護キャップ１５は無端の円状キャップであ
り、Ｌｃ＞Ｌｓとなるように少なくともそれぞれ２つの
内径を有する。また、突き当て部１５ｂは第1実施例と
同様に図１１のような曲面形状であってもよい。

【０１０３】また、回転保護キャップ１５を回転可能に
形成する場合、回転保護キャップ１５の最小内径Ｌｓで
形成されるフランジ嵌合部１５ｇを有し、回転保護キャ
ップ１５と同様に耐熱性樹脂より形成される端部フラン
ジ１５Ａの一部嵌合部１５ｈが最大径Ｌｅを有し、Ｌｅ
＜Ｌｓの関係にあることから、回転保護キャップ１５Ｂ
はフランジ嵌合部１５ｈに端部フランジ１５Ａの嵌合部
１５ｇがルーズに挿入されることで回転自在の状態で嵌
合される。また端部フランジ１５Ａは規制部１５ｉによ
り回転保護キャップ１５のスラスト方向への移動を規制
している。

【０１０４】回転保護キャップ１５を挿入した端部フラ
ンジ１５Ａは規制部１５ｉと第二の規制部１５ｅの間に
幅がＬａである保持筐体嵌合部１５ｃが形成されてお
り、また加圧部１５ｄの一部にバネ規制部１５ｆが形成
されており、定着部材１０と加圧ローラ２０の間に所定
の加圧力を付与するために配置される加圧バネ１７の位
置を規制している。

【０１０５】また、端部フランジ１５Ａの定着ニップ部
相当部は切り欠いてあり、長手端部において該切り欠き
部分にヒータ１１、ヒータ保持ステイ１２と一体のヒー
タ保持ステイ１２ａが配置されることで端部フランジ１
５Ａがヒータ１１に干渉することはない。

【０１０６】定着部材１０は端部に配置した端部フラン
ジ１５Ａの保持筐体嵌合部１５ｃを保持筐体３０の嵌合
溝３１に挿入することで保持筐体３０に装着され、保持
筐体３０に対してスラスト方向への移動が規制される。
また、端部フランジ１５Ａと回転保護キャップ１５で金
属製スリーブ１３のスラスト方向への移動を規制してい
る。

【０１０７】次に回転タイプの保護キャップ１７を例に
定着部材１０の長手方向中央部付近および端部に相当す
る金属製スリーブ１３およびヒータ１１等の挙動につい
て図９の（ａ）および（ｂ）を用いて説明する。（ｂ）
は定着部材１０の長手方向中心付近（図７のＢ−Ｂ断
面）の各部材の関係であり、加圧ローラ２０とヒータ１
１との間で付与される加圧力によって、金属製スリーブ
１３は図のようにヒータ１１に密着するように変形す
る。定着ニップ部以外の部分では金属製スリーブ１３は
円形形状を復元しようとする。

【０１０８】また、加圧ローラ２０の当接領域から外れ
た端部（図７のＡ−Ａ断面）での金属製スリーブ１３お
よび周辺部材の挙動を図９の（ａ）にて説明する。金属
製スリーブ１３は剛性があり、前述の長手方向中央付近
の金属製スリーブ１３の形状を端部に至っても保とうと
する。このため、端部においても金属製スリーブ１３は
ヒータ１１に密着した状態となって回転する。

【０１０９】一方、樹脂製の回転保護キャップ１５の一
部、金属製スリーブ１３の端部外面と周方向一部が密着
状態となる挿入部１５ａは円形を保ったままであるの
で、定着ニップ部付近では、金属製スリーブ１３とは離
間した状態になっている。このため、回転保護キャップ
１５の位置をある程度ヒータ面から離間するように、端
部フランジ１５Ａで保持することで、ヒータ１１、ヒー
タ保持ステイ１２ａとは干渉しない位置関係にある。

【０１１０】さらに回転保護キャップ１５は、端部フラ
ンジ１５Ａに対して回転自在に取り付けられているた
め、金属製スリーブ１３の端部と保護キャップ挿入部１
５ａの内面の一部の密着力によって金属製スリーブ１３
の回転に合わせ、回転保護キャップ１５は金属製スリー
ブ端部外面との摩擦力によって連れまわり状態となる。
よって、金属製スリーブ端面が屈曲したまま静止状態の
部材と摺擦することがないため、端部から裂ける等の不
具合が発生するまでの時間が飛躍的に改善される。

【０１１１】〈第３の実施例〉第１の実施例のように保
護キャップを固定タイプとした加熱定着装置構成と、第
２の実施例のように保護キャップを回転タイプとした加
熱定着装置構成の実機にて定着性能およびクイックスタ
ート性、耐久性能の評価を行った。

【０１１２】実機に用いた加熱定着装置の基本的構成と
して、ヒータ１１としては、ＡｌＮを基板とし、ヒータ
基板上の定着ニップ部Ｎと反対方向に通電発熱抵抗層と
してＡｇ／Ｐｄの導電剤とマトリックス成分としての燐
酸系ガラスの混合物を有機溶剤、バインダー、分散剤等
と混合してペースト状にしたものをスクリーン印刷して
４００℃で焼成したものを用いた。また、ＡｌＮ基板の
定着ニップ部Ｎ側には摺動性の良好な保護ガラスを１０
μｍスクリーン印刷して形成した。

【０１１３】また、金属製スリーブ１３は内径３０ｍ
ｍ、厚み５０μｍの円筒状ステンレス鋼にプライマ層を
５μｍ、ＰＦＡ樹脂を１０μｍディッピングによって塗
布することによって外径３０．１３ｍｍの円筒状に形成
した。

【０１１４】保護キャップ１７は液晶ポリマーにて金属
製スリーブ外周面と接触する内周面の最小内径を３１．
６ｍｍとし、保護キャップを固定タイプとした場合（実
施例Ａ）と、端部フランジに回転自在に取り付けた場合
（実施例Ｂ）の双方で確認した。

【０１１５】また、加圧ローラ２０はＡｌ芯金２０ｍｍ
にシリコンゴム層を厚み５ｍｍで形成し、さらに外層に
はＰＦＡチューブを被覆した。

【０１１６】実験では、画像形成装置の記録材搬送スピ
ードが２００ｍｍ／ｓｅｃとなるように調整して各項目
に対して確認した。

【０１１７】なお、比較例１として、金属製スリーブ１
３の代わりに従来例で示したポリイミド樹脂を基層とし
て形成された定着フィルムを用いた場合も同様に確認し
た。比較例１の定着フィルムでは熱伝導性を確保するた
め、ＢＮフィラを３０ｖｏｌ％添加した厚み５０μｍの
ポリイミド基層にプライマ層を５μｍ、ＰＦＡ樹脂を１
０μｍディッピングによって塗布し、上記金属製スリー
ブ１３と同等の外径形状で形成した。スラスト方向の規
制は従来方式にてフランジの端面によって規制を行って
いる。駆動は加圧ローラによって行い、定着フィルムを
従動回転させて評価した。

【０１１８】また、比較例２として、上記金属製スリー
ブ１３を用いて、従来方式にてフランジ端面にてスラス
ト方向の規制を行った場合も同様に評価した。

【０１１９】各項目の確認方法としては、．定着性能‥記録材上に未定着トナー像を形成し、ヒ
ータの温調温度を変えて、定着性能が十分になるときの
温調温度を測定した。

【０１２０】．クイックスタート性‥加熱用ヒータの
通電発熱抵抗層への通電を開始してから３秒後の定着ニ
ップ部の温度を測定した。

【０１２１】．耐久性能‥連続して記録材としてのカ
ット紙を加熱定着した場合に定着フィルムあるいは金属
製スリーブの破損が確認された枚数をカウントした。

【０１２２】実験結果を表１に示す。

【０１２３】

【表１】

【０１２４】以上、本実施例に示したように樹脂製の定
着フィルムより熱伝導率の高い金属製スリーブ１３を用
いることにより、熱効率を飛躍的に向上できる。また、
クイックスタート性にも優れ、ファーストプリントタイ
ムを短縮することも可能になる。

【０１２５】また、耐久性の評価においても、剛性の高
い金属製スリーブ１３を用いて、スラスト方向の規制を
保護キャップ１７に持たせ、金属製スリーブ端部の外周
面および端面を保護キャップ内周面１５ａおよび突き当
て部１５ｂで受けることにより、金属製スリーブ１３が
ラッパ状に広がる負荷を受けることを防止するため、比
較例２に比べ寿命耐久が飛躍的に改善される。

【０１２６】特に比較例１と２の比較でも分かるよう
に、剛性の高い金属製スリーブ端部において、内周面お
よび端面を端部フランジの挿入部および平坦面で受ける
場合、金属製スリーブにはラッパ状に広がる方向に負荷
が与えられ、柔軟性のある樹脂製の定着フィルムよりさ
らに耐久性が悪化してしまうことがわかる。

【０１２７】さらに保護キャップを端部フランジに対し
て回転自在に取り付けた実施例Ｂの場合、金属スリーブ
端部が回転保護キャップ１５を連れまわりさせることで
金属製スリーブ１３の端面が摺擦によって強い負荷を受
ける事がなくなるため、端部からの裂けはさらに発生し
ずらくなり、高い耐久性能が得られる。

【０１２８】また、保護キャップを固定タイプとした場
合には、端部フランジを保護キャップが兼ねることが可
能であり、長手寸法を抑えることができ、加熱定着装置
の大型化を招くことない。

【０１２９】〈第４の実施例〉第４の実施例について説
明する。画像形成装置全体の構成は前記第１の実施例で
示した図１と同様であり、加熱定着装置の構成は保護キ
ャップを回転タイプとした第２の実施例で示したものと
同様であるため説明を省く。

【０１３０】本実施例では長手端部において、回転保護
キャップ１５と接触する金属スリーブ端部外面の摩擦抵
抗を中央付近に比べ大きく形成することで、回転保護キ
ャップ１５が金属製スリーブ１３の回転により等速で従
動回転する構成としている。これによりさらに高耐久の
高速対応可能な加熱定着装置を提供する。

【０１３１】本実施例では、図８の（ｅ）における金属
スリーブ１３の端部の外面（幅Ｄ）の部分、すなわち回
転保護キャップ１５の挿入部１５ａに挿入される部分の
最外層の摩擦抵抗を、金属製スリーブ１３の長手方向中
央付近の未定着トナー像が形成された記録材と接触する
部分の最外層の摩擦抵抗より大きく設定している。

【０１３２】詳しくは、金属製スリーブ１３の長手方向
中央付近に形成する離型性層を少なくとも端部Ｄの幅に
は塗布せず、金属製スリーブ１３の地肌あるいはプライ
マ層をそのまま剥き出し状態にしておくか、もしくは、
耐熱性の植毛処理を施していたり、その他離型性層より
摩擦抵抗の大きな耐熱性部材をコーティングあるいは、
スプレー処理により形成している。

【０１３３】以上により、加圧ローラ２０の回転により
金属製スリーブ１３が従動回転した際、端部において、
金属製スリーブ１３の変形により外面に密着状態で接触
する回転保護キャップ１５Ｂの内面との大きな摩擦力に
より、回転保護キャップ１５は金属製スリーブ１３の回
転速度により近い速度で回転するようになる。

【０１３４】特に、金属製スリーブ１３の端部外面と回
転保護キャップ１５の密着内面との摩擦係数μに対し
て、回転保護キャップ１５の内面と端部フランジ１５Ａ
との摩擦係数μ’がμ＞＞μ’の関係にあるとき、また
その差が大きい程金属製スリーブ１３の回転に対して、
回転保護キャップ１５がより等速で回転するようにな
る。

【０１３５】よって、金属製スリーブ１３の端面と回転
保護キャップ１５の突き当て部１５ｂとの摺擦がより少
なくなり、さらに耐久性が向上する。

【０１３６】以上を確認するため、以下の実験を行っ
た。実験に用いた装置は前記第３の実施例で示したもの
と同様であり、金属製スリーブ端部の回転保護キャップ
１５との嵌合部の表面状態を変えて実験した。

【０１３７】評価内容は、金属製スリーブ１３に対する
回転保護キャップ１５の回転比率（等速を１００％とす
る）と耐久枚数である。

【０１３８】評価結果を表２に示す。金属製スリーブ端
部の表面状態は、金属層剥き出し、プライマ層剥き出
し、中央部と同一の離型性層の３種類で確認した。ま
た、回転保護キャップ１５と端部フランジ１５Ａの摩擦
係数は０．３と、一定にした。

【０１３９】表２中の摩擦係数とは、金属製スリーブ１
３と回転保護キャップ１５の摩擦係数を示す

【０１４０】

【表２】

【０１４１】以上、金属製スリーブ１３の端部と回転保
護キャップ１５の摩擦抵抗を大きくし、回転保護キャッ
プ１５と端部フランジ１５Ａの摩擦抵抗との差をより大
きく保った方が、金属製スリーブ１５の回転に対して、
回転保護キャップ１５がより等速に近くなり、耐久寿命
も長くなることがわかった。

【０１４２】〈第５の実施例〉第５の実施例について説
明する。画像形成装置全体の構成は前記第１の実施例で
示した図１と同様であり、加熱定着装置の構成は保護キ
ャップを回転タイプとした第２の実施例で示したものと
ほぼ同様である。本実施例では回転タイプの保護キャッ
プの長手寸法を抑え、装置の大型化を防ぎ、かつ高熱伝
導の金属スリーブを高寿命で使いこなす手段を提供す
る。

【０１４３】本実施例では、図１０の（ａ）に示すよう
に金属スリーブ端部の外面（幅Ｄ）の部分は第２の実施
例で示したと同様に、回転保護キャップ１５の挿入部１
５ａの内径Ｌｃで受ける。また、金属スリーブ１３の端
面は端部に徐々に内径が小さく形成されている回転保護
キャップ１５の突き当て部１５ｂで受ける。

【０１４４】本実施例の特徴としては、回転保護キャッ
プ１５と端部フランジ１５Ａの摺動方法であり、図１０
の（ａ）および（ｂ）に示すように、回転保護キャップ
１５の外径Ｌｄに対し、最小内径Ｌｇが同等か若干大き
目に形成してある端部フランジ１５Ａの嵌合部１５ｊの
内周面と回転保護キャップ１５の外周面で摺動させてい
る。すなわち、金属製スリーブ１３の端部Ｄが挿入され
る挿入部１５ａの外周面で端部フランジ１５Ａと摺動さ
せているため、少なくとも同一断面において、回転保護
キャップ１５は金属製スリーブ１３と端部フランジ１５
Ａと接触する部位を有する。これにより、金属製スリー
ブ端部と端部フランジ１５Ａを干渉させずに、長手方向
の寸法を抑えることが可能になる。よって定着装置の大
型化を招くことなく、金属製スリーブ１３の端部の摺擦
による亀裂を防止することが可能になる。

【０１４５】また、端部フランジ１５Ａの回転保護キャ
ップ１５との嵌合部１５ｊの内面にグリス等の潤滑剤を
介在させることで回転保護キャップ１５の摺動性を向上
する事も可能であり、また、ベアリング構造等、摩擦抵
抗を極力抑えることで、回転保護キャップ１５の従動回
転に対して、回転を阻害する力を抑えることが可能にな
る。

【０１４６】これにより、トルクアップを小さく抑えて
金属スリーブ１３の回転に合わせて容易に連れまわりす
ることが可能になる。これにより、さらに高耐久の定着
装置を提供することが可能になる。

【０１４７】以上のように、該金属製スリーブの長手方
向端部の少なくとも一端には保護キャップが設けてあ
り、該保護キャップは金属製スリーブ端部の外周面およ
び端面を受けており、保護キャップ内周面で金属製スリ
ーブ内面を抑え込むことにより、金属製スリーブ端面が
ラッパ状に広がることを防止している。

【０１４８】これにより金属製スリーブ端部からの破損
を防止している。

【０１４９】あるいは、上記保護キャップが端部フラン
ジに対して回転自在に取り付けられており、該保護キャ
ップは金属製定着フィルムに対しても回転自在となって
いる。また、保護キャップの金属製定着フィルム端部と
のスラスト方向接触部は、定着装置端部方向へ行くにし
たがい、外径が小さくなるようなテーパー状の形状をし
ている。保護キャップの金属製定着フィルム側において
は、金属製定着フィルム端部外周面と保護キャップ内周
面が接触するように構成されている。

【０１５０】以上の構成で金属製定着フィルムは加圧ロ
ーラとの間で付与される加圧力によって変形し、ヒータ
面に密着した状態になることで、金属製定着フィルム端
部において、保護キャップの内面の一部と金属製定着フ
ィルム外面の一部が離間した状態となる。

【０１５１】これにより、保護キャップはヒータ面に干
渉することがなく、また、金属製定着フィルムの変形に
より、金属製定着フィルム端部の定着ニップ近傍以外の
部分において、金属製定着フィルム端部の外面と保護キ
ャップの内面が密着状態となる。これにより、保護キャ
ップは金属製定着フィルムの回転に対し、連れまわり状
態となり従動回転する。よって、金属製定着フィルムの
端部が摺擦される事による亀裂破壊が生じない。これに
より、定着ニップ部へ導入された未定着トナー像が形成
された記録材への伝熱が効率良く達成され、かつ端部か
らの破損等が長い期間を通じて発生しない高寿命の定着
システムを提供することが可能になる。

【０１５２】また、保護キャップは保持筐体に固定され
た端部フランジに対してスラスト方向への移動を規制さ
れるので、保護キャップでスラスト方向への移動を規制
された上記金属製定着フィルムの保持筐体に対するスラ
スト方向への移動も規制されることになる。

【０１５３】また、上記保護キャップの内周面で金属製
定着フィルム端部外周面と接触し、保護キャップの外周
面で端部フランジと接触する構成とすることで、長手方
向の寸法を小さく抑えることが可能になり、定着装置の
大型化を招く事なく、よりコンパクトな装置構成を実現
できる。

【０１５４】さらに、金属製定着フィルム端部外面の摩
擦抵抗を金属製定着フィルムの中央付近外面より大きく
なるように、表面を粗したり、離型性層を形成しない構
成にしたり、高摩擦抵抗の部材をコーティングする等の
処理を施すことで、金属製定着フィルム端部に配置した
保護キャップが金属製定着フィルムの回転とより近い回
転速度で回転する。よって、金属製定着フィルム端部と
保護キャップの受け面との摺擦をより抑えることが可能
となり、さらに高寿命のシステムが構成される。

【０１５５】〈その他〉１）金属製スリーブ１３の端部を規制する固定タイプあ
るいは回転タイプの保護キャップ１５は、金属製スリー
ブ１３の寄り移動方向を一方向化させ、その寄り移動方
向の一端部側だけに配設する装置構成にすることもでき
る。

【０１５６】２）ヒータ１１は励磁コイルアセンブリの
発生磁場の作用で電磁誘導発熱する鉄板片などの電磁誘
導発熱性部材にすることもできる。また、金属スリーブ
自体を電磁誘導発熱させる像加熱装置に適用することも
できる。

【０１５７】３）本発明の加熱装置は画像加熱定着装置
としてばかりではなく、その他、例えば、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、仮定着処理する像加熱装置、シート状物を給送して
乾燥処理・ラミネート処理・しわ取り熱プレス処理する
等の加熱装置、インクジェットプリンタ等に用いられる
乾燥用の加熱装置等として広く使用出来ることは勿論で
ある。本発明は上述の例にとらわれるものではなく、技
術思想が同じ他の構成も含むものである。

【０１５８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
像を担持する記録材と接する回転体を有する像加熱装置
について、回転体の耐久性が高い像加熱装置を提供する
ことができる。また、回転体母線方向の長さがコンパク
トな像加熱装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例における画像形成装置の構成略
図

【図２】加熱定着装置の横断面模型図

【図３】同じく途中部分省略・一部切り欠き正面模型
図

【図４】軸受けと筐体側の嵌合用溝部分の斜視図

【図５】筐体に対する定着部材の装着要領の説明図

【図６】固定タイプの保護キャップの構造図

【図７】第２の実施例における加熱定着装置の途中部
分省略・一部切り欠き正面模型図

【図８】回転タイプの保護キャップの構造図

【図９】金属製スリーブの挙動説明図

【図１０】第５の実施例における回転タイプの保護キ
ャップの構造図

【図１１】内周面に曲面を設けた保護キャップの断面
図

【図１２】定着ニップ領域と保護キャップとが長手方
向でオーバーラップしている装置を示した断面図

【符号の説明】

１１‥‥加熱用ヒータ１２‥‥断熱ステイホルダー
１３‥‥金属製スリーブ１５‥‥固定タイプまたは回
転タイプの保護キャップ１５Ａ‥‥端部フランジ、２
０‥‥加圧ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者片岡洋東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者乾史樹東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者天野正夫東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H033 BA11 BA12 BA25 BA26 BA32 BB29 BB30 BB33 BB34 BE03 BE06 3K058 AA95 BA18 DA21 3K059 AB19 AD32 AD34 CD72 CD77

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像を担持する記録材と接触する回転体
と、前記回転体の母線方向への移動を規制する規制部材
を有し、前記規制部材は回転しないように固定されてお
り前記回転体の端部の外周面に対向する面を有すること
を特徴とする像加熱装置。
【請求項２】請求項１において、前記装置は更に前記回
転体と接触し前記回転体との間に前記記録材を挟持する
ニップを形成するためのローラを有することを特徴とす
る像加熱装置。
【請求項３】請求項２において、前記回転体は可撓性を
有し、前記ニップが形成されている状態で前記回転体は
変形していることを特徴とする像加熱装置。
【請求項４】請求項３において、前記ニップが形成され
ている状態で前記回転体の外周面は前記規制部材の前記
対向面に接触している領域と前記対向面から離れている
領域を有することを特徴とする像加熱装置。
【請求項５】請求項２において、前記規制部材の前記対
向面は前記回転体の周方向に沿った円弧形状であること
を特徴とする像加熱装置。
【請求項６】請求項５において、前記規制部材は前記ニ
ップに対応する部分が切り欠かれていることを特徴とす
る像加熱装置。
【請求項７】請求項６において、前記ローラの長手方向
において、前記規制部材の前記対向面は前記ニップの領
域とオーバーラップしていることを特徴とする像加熱装
置。
【請求項８】請求項１において、前記装置は更にヒータ
と前記ヒータを保持するホルダを有し、前記規制部材は
前記ホルダに固定されていることを特徴とする像加熱装
置。
【請求項９】請求項８において、前記ホルダは前記回転
体の回転を案内する機能を有することを特徴とする像加
熱装置。
【請求項１０】請求項２において、前記回転体と前記ロ
ーラを離間させた状態で、前記規制部材の前記外周面に
対向する面の径は前記回転体の外周面の径より大きいこ
とを特徴とする像加熱装置。
【請求項１１】請求項１において、前記規制部材は更に
前記回転体の端面を受ける第２の面を有し、前記外周面
に対向する面と前記第２の面のなす角は９０度より大き
いことを特徴とする像加熱装置。
【請求項１２】請求項１において、前記規制部材は更に
前記回転体の端面を受ける第２の面を有し、前記第２の
面は曲面であることを特徴とする像加熱装置。
【請求項１３】請求項１において、前記規制部材は耐熱
性樹脂製であることを特徴とする像加熱装置。
【請求項１４】請求項１において、前記回転体は金属層
を有することを特徴とする像加熱装置。
【請求項１５】請求項１４において、前記装置は更に、
前記金属層に渦電流を誘導するための磁場を発生するコ
イルを有し、前記記録材上の画像は渦電流の作用で発熱
する前記金属層からの熱により加熱されることを特徴と
する像加熱装置。
【請求項１６】請求項１において、前記装置は更に、前
記回転体の内周面と接触するヒータを有し、前記記録材
上の画像は前記回転体を介した前記ヒータからの熱によ
り加熱されることを特徴とする像加熱装置。
【請求項１７】画像を担持する記録材と接触する回転体
と、前記回転体に従動して回転し、前記回転体の母線方
向への移動を規制する第１の規制部材と、回転しないよ
うに固定されていて、前記第１の規制部材の前記母線方
向への移動を規制する第２の規制部材を有し、前記第１
の規制部材は周方向に無端のリング形状であり、前記第
２の規制部材は周方向の一部に切欠き部を有する有端の
円形状であることを特徴とする像加熱装置。
【請求項１８】請求項１７において、前記第１の規制部
材は前記回転体の母線方向端部の外周面に対向する面を
有することを特徴とする像加熱装置。
【請求項１９】請求項１８において、前記装置は更に前
記回転体と接触し前記回転体との間に前記記録材を挟持
するニップを形成するためのローラを有することを特徴
とする像加熱装置。
【請求項２０】請求項１９において、前記回転体は可撓
性を有し、前記ニップが形成されている状態で前記回転
体は変形していることを特徴とする像加熱装置。
【請求項２１】請求項２０において、前記ニップが形成
されている状態で前記回転体の外周面は前記第１の規制
部材の前記対向面に接触している領域と前記対向面から
離れている領域を有することを特徴とする像加熱装置。
【請求項２２】請求項２１において、前記第１の規制部
材は前記回転体との前記接触領域の摩擦力で前記回転体
と共に回転することを特徴とする像加熱装置。
【請求項２３】請求項２２において、前記回転体外周面
の前記接触領域の摩擦係数は前記ニップを通過する領域
の摩擦係数より高いことを特徴とする像加熱装置。
【請求項２４】請求項１８において、前記第１の規制部
材の前記対向面は前記回転体の周方向に沿った円弧形状
であることを特徴とする像加熱装置。
【請求項２５】請求項１７において、前記第２の規制部
材は前記ニップに対応する部分が切り欠かれていること
を特徴とする像加熱装置。
【請求項２６】請求項１９において、前記第２の規制部
材は前記ローラを回転可能に保持するフレームに固定さ
れていることを特徴とする像加熱装置。
【請求項２７】請求項１９において、前記回転体と前記
ローラを離間させた状態で、前記第１の規制部材の前記
外周面に対向する面の径は前記回転体の外周面の径より
大きいことを特徴とする像加熱装置。
【請求項２８】請求項１９において、前記第１の規制部
材は更に前記回転体の端面を受ける第２の面を有し、前
記外周面に対向する面と前記第２の面のなす角は９０度
より大きいことを特徴とする像加熱装置。
【請求項２９】請求項２８において、前記第１の規制部
材は更に前記回転体の端面を受ける第２の面を有し、前
記第２の面は曲面であることを特徴とする像加熱装置。
【請求項３０】請求項１７において、前記第１の規制部
材は耐熱性樹脂製であることを特徴とする像加熱装置。
【請求項３１】請求項１７において、前記回転体は金属
層を有することを特徴とする像加熱装置。
【請求項３２】請求項３１において、前記装置は更に、
前記金属層に渦電流を誘導するための磁場を発生するコ
イルを有し、前記記録材上の画像は前記渦電流の作用で
発熱する前記金属層からの熱により加熱されることを特
徴とする像加熱装置。
【請求項３３】請求項１７において、前記装置は更に、
前記回転体の内周面と接触するヒータを有し、前記記録
材上の画像は前記回転体を介した前記ヒータからの熱に
より加熱されることを特徴とする像加熱装置。