JP2010091666A - 像加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発熱体の長手方向の端部領域における熱不足の解消と異常昇温の抑制とを両立させて記録材非搬送領域の過昇温を抑えるようにする。
【解決手段】発熱体１１と、少なくとも基層１３１と前記基層の外周に設けられた弾性層１３２とを有しており前記発熱体と接触しつつ回転する加熱回転体１３と、前記加熱回転体と接触してニップ部Ｎを形成する加圧部材２０と、を有し、画像Ｔを担持する記録材Ｐをニップ部で挟持搬送しつつ画像を加熱する像加熱装置において、前記加熱回転体は、記録材搬送方向と直交する長手方向の記録材搬送領域Ｗｂの内面から外面間の厚み方向の熱伝導率λｃに比べて記録材非搬送領域Ｗａの内面から外面間の厚み方向の熱伝導率λｅが大きくなっており、前記加圧部材は、前記加熱回転体の前記記録材搬送領域と前記記録材非搬送領域にそれぞれ接触していることを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置に搭載する定着装置（定着器）として用いて好適な像加熱装置に関する。

電子写真式の複写機やプリンタに搭載する定着装置（定着器）として、セラミックス製の基板上に発熱体を有するヒータと、ヒータに接触しつつ回転する定着フィルムと、定着フィルムを介してヒータとニップ部を形成する加圧ローラと、を有するものがある。特許文献１、２にはこのタイプの定着装置が記載されている。未定着トナー画像を担持する記録材は定着装置のニップ部（定着ニップ部）で挟持搬送されつつ加熱され、これにより記録材上の画像は記録材に加熱定着される。この定着装置は、ヒータへの通電を開始し定着可能温度まで昇温するのに要する時間が短いというメリットを有する。したがって、この定着装置を搭載するプリンタは、プリント指令の入力後、一枚目の画像を出力するまでの時間（ＦＰＯＴ：Ｆｉｒｓｔ ＰｒｉｎｔＯｕｔ Ｔｉｍｅ）を短く（クイックスタート）出来る。さらに、このタイプの定着装置は、プリント指令を待つ待機中の消費電力が少ないというメリットもある。

また、定着フィルムとしてステンレス等の高熱伝導性を有する薄肉の金属スリーブを採用することで、従来のポリイミド等を基層とする樹脂フィルムよりも定着性能を向上させ、画像形成装置の高速化にも対応が可能な定着装置も提供されている（特許文献３）。

一方、市場からは消費電力の低減とともに、画像形成装置の高画質化やカラー化対応も望まれている。定着装置として高画質化やカラー化対応を行なうためには、トナーの定着性を充分に満足し、かつ定着ムラも防止することが必要である。

そこで、記録材上の未定着トナー画像に対し定着フィルムにより熱を包み込むように伝達させるために、定着フィルムを複数の層で構成したフィルム加熱方式の定着装置が提案されている（特許文献４）。この定着装置によれば、定着フィルムは、ポリイミドやステンレス等からなる基層とフッ素樹脂等からなる離型層との間に、シリコーンゴム等からなる弾性層を有している。
特開昭６３−３１３１８２号公報 特開平４−４４０７５号公報 特開２００３−４５６１５号公報 特開２００４−７００４１号公報

上記定着装置は、クイックスタート性を満足させるために、できる限り熱容量を抑えた構成となっているため、定着フィルムの記録材搬送方向と直交する長手方向への熱伝導性が悪く、不均一な温度分布を維持しやすい。特に、以下の２つの課題ａ）とｂ）がある。

ａ）プリント開始初期の温度分布
定着装置が十分に室温状態に近い状態からプリント動作が開始された場合、装置全体が冷えた状態にあるため、ヒータからの熱は、定着ニップ部に加えて定着フィルムの長手方向端部にも伝わっていく。
そのため、ヒータのプリント開始初期の温度分布としては、ヒータの長手方向の中央付近は所望の温度に保持されるが、ヒータの長手方向の端部近傍は熱が逃げてしまうため所望の温度より低くなってしまう。

それにより、幅広の記録材上の未定着のトナー像を加熱定着する場合、記録材の端部の定着性能が中央部付近の定着性能に対して劣ってしまう。

この問題を回避するため、ヒータの発熱領域を記録材が搬送される幅より広げたり、ヒータの長手方向端部における通電発熱抵抗層の抵抗を高くして長手方向端部をより発熱させたりすること、などで対応している。

一方、ヒータの発熱領域を記録材搬送幅より広げたり、ヒータの長手方向端部の発熱量を大きくした場合、プリント開始初期はヒータ端部まで十分な定着性能が得られるが、連続プリントした場合、以下のｂ）のような問題が発生する。

ｂ）連続プリント中の温度分布
定着装置は、ヒータからの熱を定着フィルムを介して記録材に与えているが、小サイズの記録材を連続プリントする場合、定着フィルムの記録材を搬送する領域（通紙領域）と搬送しない領域（非通紙領域）とではヒータの昇温の度合いが異なる。通紙領域では、ヒータからの熱は記録材上のトナー像を溶融、定着するために消費されるが、非通紙領域では、ヒータからの熱は記録材によって消費されないため、定着フィルムに設けられている弾性層に徐々に熱量が蓄積していく。そのため、ヒータの連続プリント中の温度分布は、プリント開始初期の温度分布で落ち込んでいた長手方向の端部領域が徐々に加熱されていき、中央付近はプリント開始初期と同様に所望の温度に保持されるが、端部近傍は異常に昇温した状態となってしまう。

特に、ヒータの発熱領域を記録材搬送幅より広げたり、ヒータの長手方向端部の発熱量を大きくした場合には、連続プリント時のヒータの長手方向端部の昇温は激しくなる。また、記録材の最大搬送幅がＡ４／ＬＴＲサイズであるプリンタの場合、Ａ４サイズは幅２１０ｍｍに対し、ＬＴＲサイズは幅２１６ｍｍと６ｍｍ幅広となる。通常、Ａ４サイズの記録材とＬＴＲサイズの記録材でヒータの発熱領域は共通である。しかしながら、ＬＴＲサイズの記録材の端部定着性を満足させるためにヒータの発熱領域はＬＴＲサイズの記録材幅相当の寸法とするため、ヒータの発熱領域はＡ４サイズの記録材搬送幅よりも広くなってしまう。そのため、記録材の最大搬送幅がＡ４／ＬＴＲサイズであるプリンタの場合、ＬＴＲサイズ紙に比べてＡ４サイズ紙を連続プリントすると、ヒータの長手方向端部の昇温は大きくなってしまう。

さらに、プリンタの高速化により、ヒータの通電発熱抵抗層で消費する電力が多くなってくると、記録材の通紙領域と非通紙領域での温度差はより顕著になってくる。すなわち、プリンタの高速化により一定時間に加熱定着させる記録材の量が多くなり、そしてその加熱定着に必要な投入電力も多くなるため、記録材の非通紙領域における昇温は大きくなってしまうのである。

このような記録材の非通紙領域での異常な昇温により、その非通紙領域該当部分では耐熱グレードの高い部材を使用する必要がでてくる。また、定着フィルムとヒータとの間に介在させている耐熱性グリースの劣化による定着フィルムの回転トルクの増大を招く恐れがあった。また、定着フィルムの外周面（表面）に設けられている離型層において特に紙コバ部における離型層削れの発生、そして通電発熱抵抗層に通電するためにヒータに設けられている電極部におけるコネクタからの給電安定性の低下、等の問題を招く恐れがあった。

以上のように、弾性層を有する定着フィルムを用いた定着装置では、プリント開始初期のヒータの長手方向の端部領域における熱不足と、連続プリント時のヒータの長手方向の端部領域における異常昇温と、を両立させることは困難であった。

そこで、本発明の目的は、発熱体の長手方向の端部領域における熱不足の解消と異常昇温の抑制とを両立させて記録材非搬送領域の過昇温を抑えるようにした像加熱装置を提供することにある。

上記目的を達成するための構成は、発熱体と、少なくとも基層と前記基層の外周に設けられた弾性層とを有しており前記発熱体と接触しつつ回転する加熱回転体と、前記加熱回転体と接触してニップ部を形成する加圧部材と、を有し、画像を担持する記録材をニップ部で挟持搬送しつつ画像を加熱する像加熱装置において、前記加熱回転体は、記録材搬送方向と直交する長手方向の記録材搬送領域の内面から外面間の厚み方向の熱伝導率に比べて記録材非搬送領域の内面から外面間の厚み方向の熱伝導率が大きくなっており、前記加圧部材は、前記加熱回転体の前記記録材搬送領域と前記記録材非搬送領域にそれぞれ接触していることを特徴とする。

本発明によれば、発熱体の長手方向の端部領域における熱不足の解消と異常昇温の抑制とを両立させて記録材非搬送領域の過昇温を抑えるようにした像加熱装置を提供できる。

本発明を図面に基づいて詳しく説明する。

[実施例１]
（１）画像形成装置例
図１５は本発明に係る像加熱装置を定着装置として搭載する画像形成装置の一例の概略構成図である。本実施例１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ープリンタである。

本実施例１に示す画像形成装置は、記録材の幅方向（記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向）のほぼ中心を基準として記録材を搬送する中央搬送基準を採用している。

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。

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。

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Ｌ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でトナー画像として現像、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。

可視化されたトナー画像は、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。

ここで、感光ドラム１上のトナー画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。

このトナー画像が転写された記録材Ｐは像加熱装置としての定着装置６へと搬送され、トナー画像は記録材Ｐ上に加熱定着される。

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により感光ドラム１表面より除去される。これにより感光ドラム１は再度の画像形成に供される。

（２）定着装置
以下の説明において、定着装置及びそ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。長手サイズ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は本実施例１に係る定着装置６の一例の横断面模式図である。図２は本実施例１に係る定着装置６を記録材導入側から見た図である。図３はヒータ１１の一例の構成模式図であって、（ａ）はヒータ１１の基板裏面側の構成模式図、（ｂ）はヒータ１１の基板表面側の構成模式図である。

１０は加熱部材としての定着部材（加熱アセンブリ）である。２０は加圧部材としての加圧ローラである。この定着部材１０と加圧ローラ２０を加圧した状態に接触させることによりニップ部としての定着ニップ部Ｎを形成させている。

定着部材１０は、発熱体としてのヒータ１１と、保持部材としてのフィルムガイド１２と、加熱回転体としての定着フィルム１３と、規制部材としての不図示の端部フランジ（以下、定着フランジと記す）などを有する。ヒータ１１はフィルムガイド１２の下面に固定して配置してある。定着フィルム１３はフィルムガイド１２に対して外嵌させて配置してある。定着フランジは、フィルムガイド１２の長手方向両端部側で定着装置の装置フレーム（不図示）に装着され、ヒータ１１の長手方向端部を保持する。またその定着フランジは、定着フィルム１３の長手方向端部を保持するとともに定着フィルム１３が長手方向に移動しないように定着フィルム１３の長手方向端部を規制する。

そして、その定着フランジを加圧バネ（不図示）により所定の加圧力をもって加圧ローラ２０側に加圧し、定着フィルム１３の外周面をヒータ１１を介して加圧ローラ２０の外周面に接触させている。これにより加圧ローラ２０の有する後述の弾性層２０２を弾性変形させて定着フィルム１３外周面と加圧ローラ２０外周面との間に所定幅の定着ニップ部（ニップ部）Ｎを形成している。

加圧ローラ２０の回転駆動に伴い定着ニップ部Ｎにおける加圧ローラ２０外周面と定着フィルム１３外周面との摩擦力で定着フィルム１３に回転力が作用する。これによりその定着フィルム１３は、定着フィルム１３の内周面がヒータ１１の下面に摺動しながらフィルムガイド１２の外回りを加圧ローラ２０の回転に追従して回転する。

定着フィルム１３はヒータ１１及びフィルムガイド１２に接触しながら回転するため、ヒータ１１と定着フィルム１３との間、及びフィルムガイド１２と定着フィルム１３との間の摩擦抵抗を小さく抑える必要がある。そこで、ヒータ１１及びフィルムガイド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。

ヒータ１１、フィルムガイド１２、定着フィルム１３、及び加圧ローラ２０について更に詳しく説明する。

ａ）ヒータ１１の構成
ヒータ１１は、例えば、アルミナ（酸化アルミ）、ＡｌＮ（窒化アルミ）等の高絶縁性の細長いセラミックス基板１１１や、ポリイミド、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂基板１１１を有する。そしてこの基板１１１の裏面（加圧ローラ２０と反対側の面）に通電発熱抵抗層として、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、ＲｕＯ_２、Ｔａ_２Ｎ等の発熱ペースト層１１２を基板１１１の長手方向に沿って印刷して形成している。また発熱ペースト層１１２の保護と、発熱ペースト層１１２と定着フィルム１０との絶縁性を確保するために、基板１１１裏面に発熱ペースト層１１２を覆うように保護層としてのガラスコート層１１３を形成している。１１５は基板１１１裏面に発熱ペースト層１１２と連続するように設けられている電極部である。

また基板１１１裏面には、発熱ペースト層１１２の発熱に応じて昇温したヒータ１１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が配置されている。ヒータ１１の温度を制御する温度制御部（温度制御手段）ＣはＣＰＵとＲＡＭやＲＯＭなどのメモリからなっており、メモリにはヒータ１１の温度制御に必要な各種の温調プログラムが記憶されている。

基板１１１の表面（加圧ローラ２０側の面）には、定着フィルム１３内周面（内面）との摺擦に耐えられるように薄層のガラスコート、フッ素樹脂層、ポリイミド層等の保護層１１４を基板１１１の長手方向に沿って形成している。本実施例１では保護層１１４としてポリイミド層を使用している。

本実施例１では、基板１１１の材料として熱伝導性の良好なＡｌＮを用いている。そのため、発熱ペースト層１１２とガラスコート層１１３を基板１１１に対して、定着ニップ部Ｎと反対側に形成している。基板１１１裏面上の発熱ペースト層１１２への給電は、基板１１１の長手方向両端部において発熱ペースト層１１２と電気的に接続される給電用のコネクタ１５に対し電源ＡＣ（図３）から給電を行なうことにより為される。

ｂ）フィルムガイド１２の構成
フィルムガイド１２は、横断面略樋型形状に形成され（図１参照）、上述のヒータ１１を保持する機能と、定着フィルム１０の回転をガイドする機能の他に、定着ニップ部Ｎと反対方向への放熱を防ぐ断熱機能等を有する。このフィルムガイド１２は、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等の材料により形成される。本実施例１では、フィルムガイド１２の材料として液晶ポリマーを使用している。

ｃ）定着フィルム１３の構成
定着フィルム１３は、小熱容量で可撓性を有するエンドレスベルトからなる基層１３１と、この基層１３１を覆うように基層１３１の外周面上に設けられた弾性を有する弾性層１３２の、少なくとも２つの層から構成される。

基層１３１は、クイックスタートを可能にするために膜厚は２００μｍ以下の厚みで耐熱性、高熱伝導性を有するステンレス、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ等の金属部材を単独、あるいは合金部材からなり、可撓性も有している。一方で、長寿命の定着装置６を構成するために充分な強度を持ち、耐久性に優れた基層１３１として、膜厚は２０μｍ以上の厚みが必要である。ヒータ１１と接触する基層１３１の内周面（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。

また、基層１３１はポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ等の可撓性を有する耐熱性樹脂であっても良い。樹脂製の基層１３１の場合には、ＢＮ、アルミナ、Ａｌ等の高熱伝導性粉末を混入してあっても良い。膜厚は金属製の場合と同様に、２０μｍ以上２００μｍ以下の厚みが必要である。

弾性層１３２は、高画質化やカラー化対応として、トナーの定着性を充分に満足し、かつ定着ムラも防止するよう、記録材Ｐ上の未定着のトナー画像Ｔに対し、熱を包み込むように伝達させるため、シリコーンゴム等からなる耐熱性の弾性体からなる。熱の包み込み効果による高画質化やカラー化対応のために、膜厚は５０μｍ以上の厚みが必要である。一方で、クイックスタートを可能にするために、膜厚は５００μｍ以下の厚みが必要である。また、熱伝導率を向上させるために、熱伝導性フィラー等の添加材を含有しても良い。

さらに、離型性と耐磨耗性を向上させるため、弾性層１３２を覆うようにＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ、ＣＴＦＥ、ＰＶＤＦ等の離型層１３３を形成してあってもよい（図４、図５参照）。

ｄ）加圧ローラ２０の構成
加圧ローラ２０は、図３及び図４に示すように、ステンレス、ＳＵＭ、Ａｌ等の金属製の芯金２０１と、芯金２０１の外周面上にシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムあるいはシリコーンゴムを発泡して形成された弾性層２０２と、を有する。さらに、離型性と耐磨耗性を向上させるため、弾性層２０２を覆うようにＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型層２０３を形成してあってもよい。本実施例１では、芯金２０１としてＡＩを、弾性層２０２としてシリコーンゴムを、離型層２０３としてＰＦＡを、それぞれ用いてなる加圧ローラ２０を使用している。この加圧ローラ２０は、定着部材１０の下方において定着フィルム１３と平行になるように芯金２０１の長手方向両端部が装置フレームに回転自在に保持されている。

ｅ）定着装置の加熱定着動作
加圧ローラ２０が回転し、その加圧ローラ２０の回転により定着フィルム１３が回転する。そして電源ＡＣからのヒータ１１の発熱ペースト層１１２への給電（通電）により発熱ペースト層１１２が発熱しヒータ１１は急速昇温して定着フィルム１３を加熱する。ヒータ１１の昇温とともに定着フィルム１３内周面温度も上昇し、それに伴い定着フィルム１３表面温度も上昇していく。その際、温度制御部Ｃは温度検知素子１４からの出力信号を取り込み、その出力信号に基づいて電極部１１５から発熱ペースト１１２に印加す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の温度を所定の温度（目標温度）に維持する。

加圧ローラ２０及び定着フィルム１３の回転が安定し、かつ定着ニップ部Ｎの温度が所定の温度に維持された状態で、未定着のトナー画像Ｔを担持した記録材Ｐが定着ニップ部Ｎに通紙（導入）される。その記録材Ｐは定着ニップ部Ｎで加圧ローラ２０外周面と定着フィルム１３外周面とにより挟持搬送される。その搬送過程において記録材Ｐ上のトナー画像Ｔには定着フィルム１３熱と定着ニップ部Ｎの圧力が加えられ、その熱と圧力によってトナー画像Ｔは記録材Ｐ上に加熱定着される。定着ニップ部Ｎを出た記録材Ｐは定着装置６から排出される。

（３）ヒータ１１、定着フィルム１３及び加圧ローラ２０の長手方向の端部構成
図４は本実施例１に係る定着装置６の記録材Ｐに対する定着フィルム１３と加圧ローラ２０の長手方向の位置関係を表わす説明図である。図５の（ａ）は本実施例１に係る定着装置６の定着フィルム１３と加圧ローラ２０とヒータ１１それぞれの長手方向端部と記録材Ｐとの位置関係を表わす断面図である。図５の（ｂ）は本実施例１に係る定着装置６の記録材Ｐの連続通紙時におけるヒータ１１の長手方向端部の温度分布図である。

本実施例１の定着装置６は、記録材の幅方向中央を定着フィルム１３及び加圧ローラ２０の長手方向中央の搬送基準Ｓに一致させた状態で各種サイズの記録材Ｐを定着ニップ部Ｎに導入するものである。そのため、連続プリント中の定着装置６における記録材Ｐの非搬送領域の昇温は、加圧ローラ２０及び定着フィルム４０の長手方向両端部近傍に発生する。図示していなが、図５の（ａ）と反対側の定着フィルム１３と加圧ローラ２０とヒータ１１それぞれの長手方向端部と記録材Ｐとの位置関係は図５の（ａ）と同じである。

ヒータ１１の長手方向の端部領域における熱不足の解消と異常昇温の抑制とを両立させるためには、定着フィルム１３の端部領域から加圧ローラ２０に熱を逃がすことが有効である。以下にその構成を説明する。

本実施例１では、定着装置６が冷えた状態からプリントを開始した時の記録材端部近傍の定着性能改善のため、ヒータ１１の発熱ペースト層１１２の長手サイズを記録材Ｐの最大搬送幅ＷｃよりもＷｈ分長くしている（図５（ａ）参照）。

定着フィルム１３は、定着フィルム１３の長手方向両端部に基層領域Ｗｅを有する（図４、図５（ａ）参照）。この基層領域Ｗｅは、基層１３１の外周上に弾性層１３２が設けられておらず基層１３１が露出している領域である。一方、定着フィルム１３の長手方向において基層領域Ｗｅ・Ｗｅ間には、記録材Ｐの最大搬送幅Ｗｃよりも広い領域に亘って少なくとも弾性層１３２が設けられている（図４、図５（ａ）参照）。本実施例１では、弾性層１３２の長手サイズはヒータ１１の発熱ペースト層（発熱領域）１１２の長手サイズと略同一としている。そしてその弾性層１３２の外周に離型層１３３が設けられている。弾性層１３２の長手サイズは、少なくとも記録材Ｐの最大搬送幅Ｗｃよりも広く、かつ定着フィルム１３の長手方向両端の内側に基層領域Ｗｅを形成することができれば、発熱ペースト層１１２との位置関係は問わない。しかし、定着装置６が冷えた状態からプリントを開始した時の記録材端部近傍の定着性能改善と後述する記録材Ｐの非通紙領域の昇温抑制とを両立させるためには、弾性層１３２と発熱ペースト層１１２の長手サイズを略同一とした方が好ましい。従って定着フィルム１３は、定着フィルム１３の長手方向において、基層領域Ｗｅと発熱ペースト１１２の延長領域Ｗｈと対向している対向端部領域Ｗｄとを加算した領域を、記録材Ｐを搬送しない非搬送領域（記録材非搬送領域）Ｗａとして備えている。そしてその非搬送領域Ｗａ・Ｗａ間を、記録材Ｐを搬送するための搬送領域（記録材搬送領域）Ｗｂとしている。

上述の構成の定着フィルム１３は、図４に示すように、記録材Ｐと対向する長手方向中央の搬送領域Ｗｂの外径Ｄｇに比べて、長手方向両端部の基層領域Ｗｅの外径Ｄｓの方が小さくなる。また、定着フィルム１３は、長手方向中央の搬送領域Ｗｂに少なくとも弾性層１３２を有しているのに対し、長手方向両端の内側の基層領域Ｗｅに基層１３１のみを有している。そのため、定着フィルム１３の内周面（内面）から外周面（外面）間の厚さ方向の熱伝導率としては、長手方向中央の搬送領域Ｗｂの熱伝導率λｃに比べて長手方向両端の内側の基層領域Ｗｅの熱伝導率λｅを高くすることができる。本実施例１では、基層１３１として厚さ３５μｍのステンレスを、弾性層１３２として厚さ２００μｍの良熱伝導性シリコーンゴムを、離型層１３３として厚さ１４μｍのＰＦＡ樹脂を、それぞれ用いた定着フィルム１３を使用している。材料としての熱伝導率はステンレスが約１５Ｗ／ｍ・Ｋ、良熱伝導性シリコーンゴムが約１．２Ｗ／ｍ・Ｋ、ＰＦＡが約０．２Ｗ／ｍ・Ｋである。

そこで、定着フィルム１３の内周面から外周面間の厚さ方向の熱伝導率を実測したところ、基層１３１のみの基層領域Ｗｅの熱伝導率λｅは１５Ｗ／ｍ・Ｋであった。一方、基層１３１に加えて弾性層１３２と離型層１３３も備える搬送領域Ｗｂの熱伝導率λｃは２．４Ｗ／ｍ・Ｋであった。従って基層領域Ｗｅの熱伝導率λｅは搬送領域Ｗｂの熱伝導率λｃよりも６倍程度高かった。すなわち、定着フィルム１３外周面からその定着フィルム１３外周面と対向する加圧ローラ２０外周面へ熱を逃がす経路として、搬送領域Ｗｂの熱伝導率λｃに比べて基層領域Ｗｅの熱伝導率λｃが高くなるように設定した。

定着フィルム１３を介してヒータ１１と所定幅の定着ニップＮ部を形成している加圧ローラ２０の弾性層２０２の長手サイズは、定着フィルム１３の弾性層１３２の長手サイズよりも長く、基層１３１の長手サイズよりも短い。この加圧ローラ２０は、加圧ローラ２０の長手方向において、定着フィルム１３の弾性層１３２と対向する領域よりも外側の端部領域を、定着フィルム１３の基層領域Ｗｅと接触する接触端部領域Ｗｒとして備えている。そしてその接触端部領域Ｗｒと発熱ペースト１１２の延長領域Ｗｈと対向している対向領域Ｗｓとを加算した領域を、記録材Ｐを搬送しない非搬送領域（記録材非搬送領域）Ｗｔとしている。そしてその非搬送領域Ｗｔ・Ｗｔ間を、記録材Ｐを搬送するための搬送領域（記録材搬送領域）Ｗｕとしている。従って加圧ローラ２０は、加圧ローラ２０の非搬送領域Ｗｔが定着フィルム１３の非搬送領域Ｗａと、搬送領域Ｗｕが定着フィルム１３の搬送領域Ｗｂと、それぞれ接触している（図２参照）。

ところで、定着フィルム１３の基層領域Ｗｅは搬送領域Ｗｂよりも外径が小さい。そのため、定着ニップ部Ｎを形成するために、定着フィルム１３と加圧ローラ２０を接触させると、図２に示すように、定着フィルム１３及び加圧ローラ２０の外周面上の非搬送領域Ｗａ・Ｗｔと搬送領域Ｗｂ・Ｗｕとの境界部分に段差Ｂが生じる。しかし、その段差Ｂを形成しているのが主に厚さ５００μｍ以下の定着フィルム１３の弾性層１３２であり、かつその弾性層１３２と対向するのも加圧ローラ２０の弾性層２０２である。そのため、ヒータ１１の下面に各々の弾性層１３２・２０２が倣って撓むことから、段差Ｂ部分で定着ニップＮの幅が極端に狭くなることはなく、定着フィルム１３の回転に支障を来たすことは無い。

本実施例１の定着装置６は、定着フィルム１３の非搬送領域Ｗａの基層領域Ｗｅには徐々に熱量を蓄積する弾性層１３２を有していない。そして搬送領域Ｗａの弾性層１３２に比べて熱伝導性の大きい基層領域Ｗｅの基層１３１を加圧ローラ２０外周面と接触させることによって熱を逃がす経路が形成されている。そのため、連続プリントによって生ずる非搬送領域の昇温を抑えることができる。一方、定着装置６が冷えた状態からプリントを開始した時の記録材端部近傍の定着性能改善については、ヒータ１１における発熱ペースト層１１２を記録材Ｐの最大搬送幅Ｗｃよりヒータ１１の長手方向両端部側でＷｈ分長くすることで対応している。

（４）比較実験
ａ）非搬送領域の昇温
図４及び図５に示す本実施例１の定着装置と、比較例として図６及び図７に示す定着装置と、について記録材Ｐの非搬送領域の昇温について比較を行なった。なお、本実施例１と比較例の違いは定着装置に組み込まれている定着フィルムのみである。

図６は従来の定着装置の記録材Ｐに対する定着フィルム５０と加圧ローラ２０の長手方向の位置関係を表わす説明図である。図７の（ａ）は従来の定着装置の定着フィルム５０と加圧ローラ２０とヒータ１１それぞれの長手方向端部と記録材Ｐとの位置関係を表わす断面図である。図７の（ｂ）は従来の定着装置の記録材Ｐの連続通紙時におけるヒータ１１の長手方向端部の温度分布図である。

比較例の定着フィルム５０は、図６及び図７（ａ）に示すように、定着フィルム５０の基層５０１全域に弾性層５０２及び離型層５０３を設けて基層５０１全域を覆っている。そのため、定着ニップ部Ｎにおいて加圧ローラ２０の非搬送領域Ｗｔと定着フィルム５０の基層５０１が接触することは無い。その他の定着フィルム５０の層構成や膜厚等は本実施例１の定着フィルム１３と共通である。

記録材Ｐの非搬送領域の昇温は以下の方法を用いて測定した。最大搬送幅がＡ４／ＬＴＲサイズで、プリント速度がＡ４サイズで５２ＰＰＭであるプリンターを用いて、２３℃／５０％ＲＨの環境下で、坪量８０ｇのＡ４サイズ紙を５００枚連続プリントを行ない、その時のヒータ１１の長手方向の温度分布を測定した。ヒータ１１の温度分布は、定着ニップ部Ｎと反対側のヒータ表面に熱電対を貼り付けて測定した。

本実施例１の定着装置の５００枚連続プリント時点におけるヒータ１１の長手方向の温度分布を図５（ｂ）に示す。そして比較例の定着装置の５００枚連続プリント時点におけるヒータ１１の長手方向の温度分布を図７（ｂ）に示す。

ヒータ１１の長手方向において、記録材Ｐの最大搬送幅Ｗｃと対向する領域では、本実施例１及び比較例の定着装置ともほぼ一定の温度である。定着フィルム１１の非搬送領域Ｗａで、かつヒータ１１の延長領域Ｗｈと対向する領域では、本実施例１及び比較例の定着装置とも昇温している。そして定着フィルム１１の非搬送領域Ｗａで、かつヒータ１１の電極１１５が設けられている領域では、本実施例１及び比較例の定着装置ともコネクタ１５側に向けて徐々に温度は低下する。

ここで、このようなヒータ１１の温度分布における本実施例１の定着装置と比較例の定着装置との違いを、図８を参照して説明する。

図８は本実施例１の定着装置と比較例の定着装置のそれぞれのヒータ１１の長手方向端部及びその近傍の温度分布を比較した説明図である。

図８において、実線にて示す本実施例１は、破線にて示す比較例に比べ、定着フィルム１１の非搬送領域と対向するヒータ領域、及び搬送領域と対向するヒータ領域でも紙コバ付近の昇温が全域に渡って小さかった。本実施例１では、加圧ローラ２０の非搬送領域Ｗｔは定着フィルム１３の非搬送領域Ｗａの基層領域Ｗｒと接触している。すなわち、本実施例１では、定着フィルム１３の基層１３１から加圧ローラ２０に向けて熱を逃がす経路を有しているため、比較例と比べて昇温が小さくなったのである。

一方、比較例は、定着フィルム５０の内周面から外周面間の厚さ方向の熱伝導率λは長手方向全域に渡って同等である。そのため、定着フィルム５０外周面からその定着フィルム５０外周面と対向する加圧ローラ２０外周面へ熱を逃がす経路も長手方向全域に渡って同等である。従って、定着フィルム５０の非搬送領域Ｗａにおける昇温を抑制する効果は乏しく、本実施例１と比べて昇温が大きくなったのである。

また、比較実験で使用したプリンタには、ヒータ１３の電極部１１５におけるコネクタ１５からの給電を安定に行なうために、温度規格として電極部１１５を２１０℃以下にする必要がある（図８参照）。図８から分かるように、本実施例１の定着装置は温度規格をクリアすることができたが、比較例の定着装置はクリアできなかった。

ｂ）通紙耐久
次に、本実施例１の定着装置と比較例の定着装置を用いて３０万枚の通紙耐久を実施し、耐久経時で定着フィルム１３・５０の回転トルク測定を行なった。また記録材Ｐが定着ニップＮ通過時に発生する記録材Ｐのスリップに起因するジャムの評価と、定着フィルム１３・５０の離型層１３３・５０３における紙コバ削れの状態観察を行なった。通紙耐久は、最大搬送幅がＡ４／ＬＴＲサイズで、プリント速度がＡ４サイズで５２ＰＰＭであるプリンターを用いて、２３℃／５０％ＲＨの環境下で、坪量８０ｇのＡ４サイズ紙で行なった。定着フィルム１３・５０の回転トルクは、初期と通紙耐久１０万枚毎に、加圧ローラ２０の芯金２１上にかかる安定時のトルクを測定することで代用した。定着フィルム１３・５０の紙コバ削れは、図５（ｂ）及び図７（ｂ）に示すように、耐久に使用しているＡ４サイズの紙コバ部に相当する位置の定着フィルム１３・５０の離型層１３３・５０３表面の磨耗状態を目視で観察した。

その結果を表１に示す。

表１中の記録材Ｐのスリップに起因するジャムの結果を表す記号として、○はジャムの発生無し、×はジャムの発生有り、を示す。また、表１中の定着フィルム１３・５０の離型層１３３・５０３における紙コバ削れの結果を表す記号として、○は離型層の磨耗跡が見えない、△は離型層の磨耗跡は見えるが弾性層まで達していない、×は磨耗が弾性層まで達している、を示す。

表１の結果に示したように、本実施例１の定着装置を使用することにより、通紙耐久３０万枚を通じて安定したトルクで定着フィルム１３は回転しており、記録材Ｐのスリップに起因するジャムの発生も無かった。さらに、定着フィルム１３の離型層１３３の紙コバ削れも弾性層１３２まで達することなく問題の無いレベルであった。

一方、比較例の定着装置を使用した場合は、初期のトルクは本実施例１と変わらないが、耐久経時で上昇し、通紙耐久２０万枚に達する前に、記録材Ｐのスリップに起因するジャムが発生してしまい、その時のトルクは初期から約５０％上昇していた。また、定着フィルム５０の離型層５０３の紙コバ削れも通紙耐久２０万枚に達する前に、弾性層５０２まで磨耗が達していた。

ここで、定着フィルム１３・５０の回転トルクは、定着フィルム１３・５０内周面とヒータ１１・１１間に介在させている耐熱性グリースの状態に大きく左右される。比較実験で使用した耐熱グリースは、図８に示すように、使用可能温度が２４０℃以下である。そのため、定着フィルム５０の非搬送領域Ｗａにおける昇温が大きく、耐熱グリースの使用可能温度を上回ってしまった比較例の定着装置は、定着フィルム５０の回転トルクが上昇し、定着フィルム５０の回転が不安定になる。その結果、比較例の定着装置では記録材Ｐのスリップジャムも発生したのである。

また、定着フィルム１３・５０の離型層１３３・５０３における紙コバ削れは、離型層１３３・５０３を形成する材料が温度が高くなると、紙コバ部との摺擦による耐磨耗性が低下する傾向がある。そのため、通紙枚数とともに紙コバ付近の定着フィルム１３・５０表面の温度に大きく左右される。比較実験で使用した定着フィルム５０の離型層５０３の材料は、図８に示すように、紙コバ削れに対する許容温度が２３０℃以下である。そのため、定着フィルム５０の非搬送領域Ｗａにおける昇温が大きく、紙コバ削れの許容温度を上回ってしまった比較例の定着装置は、通紙枚数の増加につれて定着フィルム５０の離型層５０３の紙コバ削れが進行する。これにより３０万枚の寿命に至る前に、紙コバ削れが弾性層５０２まで達してしまったのである。なお、定着フィルム１３において、紙コバ部以外の離型層１３３は、紙コバのようなするどいエッジ部との摺擦が無いため、紙コバ削れの許容温度を１０℃程度上回っても、耐磨耗性は問題の無いレベルである。

以上の結果から、本実施例の定着装置６によれば、定着フィルム１３の基層１３１から加圧ローラ２０に向けて熱を逃がす経路を形成することで、定着フィルム１３の非搬送領域Ｗａにおける昇温を抑制できる。これによって、コネクタ１５からのヒータ１３の電極部１１５への給電の安定化、そして通紙耐久時における記録材Ｐのスリップに起因するジャムの防止、及び定着フィルム１３の離型層１３３における紙コバ削れの軽減、を実現できるのである。

本実施例１の定着装置６に用いられる定着フィルム１３の一例を説明する。

図９の（ａ）は本実施例１の定着装置６に用いられる定着フィルム１３の一例の説明図である。図９の（ｂ）は本実施例１の定着装置６に用いられる定着フィルム１３の他の例の説明図である。

本実施例１では、上述のように定着フィルム１３の非搬送領域Ｗａに基層領域Ｗｅを設け、その基層領域Ｗｅの外周面と加圧ローラ外周面とを接触させる構成を説明した。定着フィルム１３の非通紙領域Ｗａにおける昇温を抑制するためには、定着フィルムの搬送領域Ｗｂの内周面（内面）から外周面間（外面間）の厚さ方向の熱伝導率を、定着フィルムの搬送領域の内周面から外周面間の厚さ方向の熱伝導率に比べて大きくすればよい。そこで、非通紙領域Ｗａの一部を構成する基層領域Ｗｅを離型層領域Ｗｅ１とする（図９（ａ）参照）。この離型層領域Ｗｅ１は、基層１３１の外周を表層である離型層１３３により覆うことによって構成したものである。従って離型層領域Ｗｅ１の内周面から外周面間の厚さ方向の熱伝導率は、搬送領域Ｗｂの内周面から外周面間の厚さ方向の熱伝導率に比べて大きい。そしてその離型層領域Ｗｅ１の外周面と加圧ローラ２０の外周面とを接触させている。また、非通紙領域Ｗａの一部を構成する基層領域Ｗｅを弾性層領域Ｗｅ２としてもよい（図９（ｂ）参照）。この弾性層領域Ｗｅ２は、基層１３１の外周を搬送領域Ｗｂの弾性層１３２よりも薄い弾性層１３２により覆うことによって構成したものである。従って弾性層領域Ｗｅ２の内周面から外周面間の厚さ方向の熱伝導率は、搬送領域Ｗｂの内周面から外周面間の厚さ方向の熱伝導率に比べて大きい。そしてその弾性層領域Ｗｅ２の外周面と加圧ローラ２０の外周面とを接触させている。

従って、図９の（ａ）・（ｂ）に示す定着フィルム１３を用いて構成した定着装置においても図２に示す定着装置と同様の作用効果を得ることができる。

[実施例２]
本実施例２では、定着装置に用いられる定着フィルムの他の例を説明する。本実施例２においては、実施例１と共通する部材・部分には同一の符号を付して再度の説明を省略する。

図１０は本実施例２に係る定着装置６を記録材導入側から見た図である。図１１は本実施例２に係る定着装置６の記録材Ｐに対する定着フィルム３０と加圧ローラ２０の長手方向の位置関係を表わす説明図である。図１２は本実施例２に係る定着装置６の定着フィルム３０と加圧ローラ２０とヒータ１１それぞれの長手方向端部と記録材Ｐとの位置関係を表わす断面図である。

本実施例２においても、定着装置６が冷えた状態からプリントを開始した時の記録材端部近傍の定着性能改善のため、ヒータ１１の発熱ペースト層１１２の長手サイズを記録材Ｐの最大搬送幅ＷｃよりもＷｈ分長くしている（図１２参照）。

定着フィルム３０は、定着フィルム３０の長手方向両端部に弾性層領域Ｗｅ３を有する（図１１、図１２参照）。この弾性層領域Ｗｅ３は、基層３０１の外周上に弾性層３０４が設けられている領域である。一方、定着フィルム３０の長手方向において弾性層領域Ｗｅ３・Ｗｅ３間には、記録材Ｐの最大搬送幅Ｗｃよりも広い領域に亘って弾性層３０２が設けられている（図１１、図１２参照）。本実施例２では、弾性層３０２の長手サイズはヒータ１１の発熱ペースト層（発熱領域）１１２の長手サイズと略同一としている。弾性層３０２の長手サイズは、少なくとも記録材Ｐの最大搬送幅Ｗｃよりも広く、かつ定着フィルム３０の長手方向両端の内側に弾性層領域Ｗｅ３を形成することができれば、発熱ペースト層１１２との位置関係は問わない。しかし、定着装置６が冷えた状態からプリントを開始した時の記録材端部近傍の定着性能改善と後述する記録材Ｐの非通紙領域の昇温抑制とを両立させるためには、弾性層３０２と発熱ペースト層１１２の長手サイズを略同一とした方が好ましい。従って定着フィルム３０は、定着フィルム３０の長手方向において、弾性層領域Ｗｅ３と発熱ペースト１１２の延長領域Ｗｈと対向している対向端部領域Ｗｄとを加算した領域を、記録材Ｐを搬送しない非搬送領域（記録材非搬送領域）Ｗａとして備えている。そしてその非搬送領域Ｗａ・Ｗａ間を、記録材Ｐを搬送するための搬送領域（記録材搬送領域）Ｗｂとしている。

ここで、弾性層３０２・３０４は、各々熱伝導性フィラー等を添加することで熱伝導率を向上させているが、熱伝導率としては弾性層３０４の方が弾性層３０２よりも高くなるように設定されている。これにより、定着フィルム３０の非搬送領域Ｗａの内周面から外周面間の厚さ方向の熱伝導率λｅを、搬送領域Ｗｃの内周面から外周面間の厚さ方向の熱伝導率λｃに比べて大きくしている。

本実施例２では、基層３０１として厚さ３５μｍのステンレスを、弾性層３０２として厚さ２００μｍの良熱伝導性シリコーンゴムを、弾性層３０４として厚さ２００μｍの良熱伝導性シリコーンゴムを、それぞれ用いた定着フィルム３０を使用している。材料としての熱伝導率は、弾性層３０２の良熱伝導性シリコーンゴムが約１．２Ｗ／ｍ・Ｋ、弾性層３０４の良熱伝導性シリコーンゴムが約４．３Ｗ／ｍ・Ｋ、である。

そこで、定着フィルム３０の内周面から外周面間の厚さ方向の熱伝導率を実測したところ、基層３０１と弾性層３０４とを備える弾性層領域Ｗｅ３の熱伝導率λｅは５．９Ｗ／ｍ・Ｋであった。一方、基層３０１と弾性層３０２とを備える搬送領域Ｗｂの熱伝導率λｃは２．９Ｗ／ｍ・Ｋであった。従って弾性層領域Ｗｅ３の熱伝導率λｅは搬送領域Ｗｂの熱伝導率λｃよりも２倍程度高かった。すなわち、定着フィルム３０外周面からその定着フィルム３０外周面と対向する加圧ローラ２０外周面へ熱を逃がす経路として、搬送領域Ｗｂの熱伝導率λｃに比べて弾性層領域Ｗｅ３の熱伝導率λｅが高くなるように設定した。

シリコーンゴムは熱伝導性フィラーを添加することで熱伝導率を高くすることができるが、フィラーを添加しすぎるとゴムとしての特性が失われてしまう。そのため、熱伝導率は高くなったとしても、弊害として硬度アップや圧縮永久歪の悪化という問題が発生する。本実施例２では、少なくとも未定着トナー画像Ｔを担持した記録材Ｐが搬送される搬送領域Ｗｂには、ゴム特性を維持できるレベルで熱伝導率を高めたシリコーンゴムを使用した。一方、記録材Ｐの非搬送領域の一部を構成する弾性層領域Ｗｅ３は、記録材Ｐの加熱定着品質と直接の影響が少ない箇所である。そのため、若干ゴム特性が低下しても定着フィルム３０の回転動作や通紙耐久性に不具合が発生しなければ良いため、搬送領域Ｗｂよりも熱伝導率を高めたシリコーンゴムを使用した。

定着フィルム３０を介してヒータ１１と所定幅の定着ニップＮ部を形成している加圧ローラ２０の弾性層２０２の長手サイズは、定着フィルム３０の弾性層３０２の長手サイズよりも長く、基層３０１の長手サイズよりも短い。この加圧ローラ２０は、加圧ローラ２０の長手方向において、定着フィルム３０の弾性層３０２と対向する領域よりも外側の端部領域を、定着フィルム３０の弾性層領域Ｗｅ３と接触する接触端部領域Ｗｒとして備えている。そしてその接触端部領域Ｗｒと発熱ペースト１１２の延長領域Ｗｈと対向している対向領域Ｗｓとを加算した領域を、記録材Ｐを搬送しない非搬送領域（記録材非搬送領域）Ｗｔとしている。そしてその非搬送領域Ｗｔ・Ｗｔ間を、記録材Ｐを搬送するための搬送領域（記録材搬送領域）Ｗｕとしている。従って加圧ローラ２０は、加圧ローラ２０の非搬送領域Ｗｔが定着フィルム１３の非搬送領域Ｗａと、搬送領域Ｗｕが定着フィルム１３の搬送領域Ｗｂと、それぞれ接触している（図１０参照）。

本実施例２の定着装置６は、定着フィルム３０の弾性層領域Ｗｅ３の弾性層３０４をその弾性層３０４に比べて熱伝導率の大きい搬送領域Ｗｕの弾性層３０２と接触させることによって熱を逃がす経路が形成されている。そのため、連続プリントによって生ずる非搬送領域の昇温を抑えることができる。一方、定着装置６が冷えた状態からプリントを開始した時の記録材端部近傍の定着性能改善については、ヒータ１１における発熱ペースト層１１２を記録材Ｐの最大搬送幅Ｗｃよりヒータ１１の長手方向両端部側でＷｈ分長くすることで対応している。

従って、本実施例２の定着装置６も、実施例１と同様、コネクタ１５からのヒータ１１の電極部１１５への給電の安定化、そして通紙耐久時における記録材Ｐのスリップに起因するジャムの防止、を実現できるのである。

[実施例３]
本実施例３では、記録材の幅方向の一端を基準として記録材を搬送する片側搬送基準を採用している画像形成装置に搭載する定着装置を説明する。本実施例３においては、実施例１と共通する部材・部分には同一の符号を付して再度の説明を省略する。

図１３は本実施例３に係る定着装置６を記録材導入側から見た図である。図１４は本実施例３に係る定着装置６の記録材Ｐに対する定着フィルム３０と加圧ローラ２０の長手方向の位置関係を表わす説明図である。

本実施例３に示す定着装置６は、記録材の幅方向の一端を定着フィルム４０及び加圧ローラ２０の長手方向端部近傍の搬送基準Ｓに一致させ、その搬送基準Ｓに各種サイズの記録材Ｐを片寄せさせた状態で定着ニップ部Ｎに導入するものである。そのため、連続プリント中の定着装置６における記録材Ｐの非搬送領域の昇温は、搬送基準Ｓと反対側の加圧ローラ２０及び定着フィルム４０の長手方向端部近傍に発生する。

本実施例３の定着装置６は、Ｓ部と反対側の、定着フィルム４０と加圧ローラ２０とヒータ１１それぞれの端部構成を、図５（ａ）に示す実施例１の定着装置６における定着フィルム１３と加圧ローラ２０とヒータ１１それぞれの端部構成と同じにしてある。即ち、定着装置６が冷えた状態からプリントを開始した時の記録材端部近傍の定着性能改善のため、ヒータ１１の発熱ペースト層１１２の長手サイズを記録材Ｐの最大搬送幅ＷｃよりもＷｈ分長くしている（図５（ａ）参照）。

定着フィルム４０は、定着フィルム４０の長手方向端部に基層領域Ｗｅを有する（図１４）。この基層領域Ｗｅは、基層４０１の外周上に弾性層が設けられておらず基層４０１が露出している領域である。一方、定着フィルム４０の長手方向において基層領域Ｗｅより搬送基準Ｓ側には、記録材Ｐの最大搬送幅Ｗｃよりも広い領域に亘って少なくとも弾性層４０２が設けられている（図１３、図１４参照）。本実施例３では、弾性層４０２の長手サイズはヒータ１１の発熱ペースト層（発熱領域）１１２の長手サイズと略同一としている。そしてその弾性層４０２の外周に離型層４０３が設けられている。弾性層４０２の長手サイズは、少なくとも記録材Ｐの最大搬送幅Ｗｃよりも広く、かつ定着フィルム４０の長手方向端の内側に基層領域Ｗｅを形成することができれば、発熱ペースト層１１２との位置関係は問わない。しかし、定着装置６が冷えた状態からプリントを開始した時の記録材端部近傍の定着性能改善と後述する記録材Ｐの非通紙領域の昇温抑制とを両立させるためには、弾性層４０２と発熱ペースト層１１２の長手サイズを略同一とした方が好ましい。従って定着フィルム４０は、定着フィルム４０の長手方向において、基層領域Ｗｅと発熱ペースト１１２の延長領域Ｗｈと対向している対向端部領域Ｗｄとを加算した領域を、記録材Ｐを搬送しない非搬送領域（記録材非搬送領域）Ｗａとして備えている。そしてその非搬送領域Ｗａから搬送基準Ｓまでの領域を、記録材Ｐを搬送するための搬送領域（記録材搬送領域）Ｗｂとしている。

上述の構成の定着フィルム４０は、図１４に示すように、記録材Ｐと対向する搬送領域Ｗｂの外径Ｄｇに比べて、長手方向端部の基層領域Ｗｅの外径Ｄｓの方が小さくなる。従って実施例１の定着フィルム１３と同様、定着フィルム４０の内周面（内面）から外周面（外面）間の厚さ方向の熱伝導率としては、搬送領域Ｗｂの熱伝導率λｃに比べて基層領域Ｗｅの熱伝導率λｅを高くすることができる。

本実施例３では、基層４０１として厚さ３５μｍのステンレスを、弾性層（不図示）として厚さ２００μｍの良熱伝導性シリコーンゴムを、離型層４０３として厚さ１４μｍのＰＦＡ樹脂を、それぞれ用いた定着フィルム４０を使用している。そのため、定着フィルム４０の内周面から外周面間の厚さ方向の熱伝導率λｅは、基層４０１のみの基層領域Ｗｅは１５Ｗ／ｍ・Ｋであった。一方、基層４０１に加えて弾性層４０２と離型層４０３も備える搬送領域Ｗｂの熱伝導率λｃは２．４Ｗ／ｍ・Ｋであった。従って基層領域Ｗｅの熱伝導率λｅは搬送領域Ｗｂの熱伝導率λｃよりも６倍程度高かった。すなわち、定着フィルム１３外周面からその定着フィルム１３外周面と対向する加圧ローラ２０外周面へ熱を逃がす経路として、搬送領域Ｗｂの熱伝導率λｃに比べて基層領域Ｗｅの熱伝導率λｃが高くなるように設定した。

定着フィルム４０を介してヒータ１１と所定幅の定着ニップＮ部を形成している加圧ローラ２０の弾性層２０２の長手サイズは、定着フィルム４０の弾性層４０２の長手サイズよりも長く、基層４０１の長手サイズよりも短い。この加圧ローラ２０は、加圧ローラ２０の長手方向において、定着フィルム４０の弾性層４０２と対向する領域よりも長手方向端部領域を、定着フィルム１３の基層領域Ｗｅと接触する接触端部領域Ｗｒとして備えている。そしてその接触端部領域Ｗｒと発熱ペースト１１２の延長領域Ｗｈと対向している対向領域Ｗｓとを加算した領域を、記録材Ｐを搬送しない非搬送領域（記録材非搬送領域）Ｗｔとしている。そしてその非搬送領域から搬送基準Ｓまでの領域を、記録材Ｐを搬送するための搬送領域（記録材搬送領域）Ｗｕとしている。従って加圧ローラ２０は、加圧ローラ２０の非搬送領域Ｗｔが定着フィルム４０の非搬送領域Ｗａと、搬送領域Ｗｕが定着フィルム４０の搬送領域Ｗｂと、それぞれ接触している（図１３参照）。

本実施例３の定着装置６は、定着フィルム４０の非搬送領域Ｗａの基層領域Ｗｅには徐々に熱量を蓄積する弾性層４０２を有していない。そして搬送領域Ｗａの弾性層４０２に比べて熱伝導性の大きい基層領域Ｗｅの基層４０１を加圧ローラ２０外周面と接触させることによって熱を逃がす経路が形成されている。そのため、連続プリントによって生ずる非搬送領域の昇温を抑えることができる。一方、定着装置６が冷えた状態からプリントを開始した時の記録材端部近傍の定着性能改善については、ヒータ１１における発熱ペースト層１１２を記録材Ｐの最大搬送幅Ｗｃよりヒータ１１の長手方向端部側でＷｈ分長くすることで対応している。

従って、本実施例３の定着装置６も、実施例１と同様、コネクタ１５からのヒータ１１の電極部１１５への給電の安定化、そして通紙耐久時における記録材Ｐのスリップに起因するジャムの防止、を実現できるのである。

本実施例３の定着装置６において、Ｓ部と反対側の、定着フィルム４０と加圧ローラ２０とヒータ１１それぞれの端部構成は図１２に示す実施例２の定着装置６における定着フィルム３０と加圧ローラ２０とヒータ１１それぞれの端部構成と同じにしてもよい。その実施例２の定着装置６における定着フィルム３０と加圧ローラ２０とヒータ１１それぞれの端部構成を採用しても、実施例２の定着装置６と同様の作用効果を得ることができる。

〈その他〉
１）加熱体であるヒータ１１はセラミックヒータに限られるものではなく、たとえば鉄板等の電磁誘導発熱部材等にすることもできる。

２）加圧部材の形態としては、本実施例における加圧ローラ２０以外に、回動ベルト等の形態でも構わない。

３）本発明の像加熱装置は、加熱定着装置に限られず、仮定着する像加熱装置、画像を担持した記録材を再加熱してつや等の画像表面性を改質する像加熱装置等としても使用できる。

実施例１に係る定着装置の一例の横断面模式図である。 実施例１に係る定着装置を記録材導入側から見た図である。 実施例１に係る定着装置のヒータの一例の構成模式図である。 実施例１に係る定着装置の記録材に対する定着フィルムと加圧ローラの長手方向の位置関係を表わす説明図である。 （ａ）は実施例１に係る定着装置の定着フィルムと加圧ローラとヒータそれぞれの長手方向端部と記録材との位置関係を表わす断面図、（ｂ）は実施例１に係る定着装置の記録材の連続通紙時におけるヒータの長手方向端部の温度分布図である。 従来の定着装置の記録材に対する定着フィルムと加圧ローラの長手方向の位置関係を表わす説明図である。 （ａ）は従来の定着装置の定着フィルムと加圧ローラとヒータそれぞれの長手方向端部と記録材との位置関係を表わす断面図、（ｂ）は従来の定着装置の記録材の連続通紙時におけるヒータの長手方向端部の温度分布図である。 実施例１の定着装置と比較例の定着装置のそれぞれのヒータの長手方向端部及びその近傍の温度分布を比較した説明図である。 （ａ）は実施例１の定着装置に用いられる定着フィルムの一例の説明図、（ｂ）は実施例１の定着装置に用いられる定着フィルム１３の他の例の説明図である。 実施例２に係る定着装置を記録材導入側から見た図である。 実施例２に係る定着装置の記録材に対する定着フィルムと加圧ローラの長手方向の位置関係を表わす説明図である。 実施例２に係る定着装置の定着フィルムと加圧ローラとヒータそれぞれの長手方向端部と記録材との位置関係を表わす断面図である。 実施例３に係る定着装置を記録材導入側から見た図である。 実施例３に係る定着装置の記録材に対する定着フィルムと加圧ローラの長手方向の位置関係を表わす説明図である。 図１５は本発明に係る像加熱装置を定着装置として搭載する画像形成装置の一例の概略構成図である。

符号の説明

１１：ヒータ、１３：定着フィルム、１３１：基層、１３２：弾性層、２０：加圧ローラ、Ｎ：定着ニップ部、Ｔ：未定着のトナー画像、Ｐ：記録材、Ｗａ：非搬送領域、Ｗｂ：搬送領域、Ｗｅ：基層領域、Ｗｅ１：離型層領域、Ｗｅ２：弾性層領域、Ｗｅ３：弾性層領域

Claims (5)

1. 発熱体と、少なくとも基層と前記基層の外周に設けられた弾性層とを有しており前記発熱体と接触しつつ回転する加熱回転体と、前記加熱回転体と接触してニップ部を形成する加圧部材と、を有し、画像を担持する記録材をニップ部で挟持搬送しつつ画像を加熱する像加熱装置において、
   前記加熱回転体は、記録材搬送方向と直交する長手方向の記録材搬送領域の内面から外面間の厚み方向の熱伝導率に比べて記録材非搬送領域の内面から外面間の厚み方向の熱伝導率が大きくなっており、前記加圧部材は、前記加熱回転体の前記記録材搬送領域と前記記録材非搬送領域にそれぞれ接触していることを特徴とする像加熱装置。
2. 前記加熱回転体において、前記加圧部材と接触している前記記録材非搬送領域は、前記記録材非搬送領域の前記熱伝導率が前記記録材搬送領域の前記熱伝導率に比べて大きくなるように、前記基層を露出させた基層領域を有することを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
3. 前記加熱回転体において、前記加圧部材と接触している前記記録材非搬送領域は、前記記録材非搬送領域の前記熱伝導率が前記記録材搬送領域の前記熱伝導率に比べて大きくなるように、前記基層の外周に離型層を設けた離型層領域を有することを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
4. 前記加熱回転体において、前記加圧部材と接触している前記記録材非搬送領域は、前記記録材非搬送領域の前記熱伝導率が前記記録材搬送領域の前記熱伝導率に比べて大きくなるように、前記基層の外周に前記弾性層よりも厚さの薄い弾性層を設けた弾性層領域を有することを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
5. 前記加熱回転体において、前記加圧部材と接触している前記記録材非搬送領域は、前記記録材非搬送領域の前記熱伝導率が前記記録材搬送領域の前記熱伝導率に比べて大きくなるように、前記基層の外周に前記弾性層に比べて熱伝導率が大きい弾性層を設けた弾性層領域を有することを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。