JP2014115512A

JP2014115512A - 画像加熱装置

Info

Publication number: JP2014115512A
Application number: JP2012270301A
Authority: JP
Inventors: Shinji Hashiguchi; 伸治橋口; Kenji Kanari; 健二金成; Keisuke Mochizuki; 桂介望月; Masato Sako; 雅人迫
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-12-11
Filing date: 2012-12-11
Publication date: 2014-06-26
Anticipated expiration: 2032-12-11
Also published as: US20140161498A1; US9268270B2; JP6103913B2

Abstract

【課題】加熱回転体の回転軸方向（スラスト方向）への強過ぎる寄りを抑制することができる画像加熱装置を提供する。
【解決手段】加熱源によって加熱され、中空で回転可能な加熱回転体と、加熱回転体に対向し、加熱回転体との間に形成されるニップ部に画像を担持した記録材を挟持搬送して画像を加熱するように加圧する加圧部材と、加熱回転体の回転軸方向の端部で、ニップ部よりも上流側における加熱回転体の内面を保持する保持面と、加熱回転体の回転軸方向の移動を規制する規制面とを備える保持部材と、を有する画像加熱装置であって、端部において、保持面が、加熱回転体の回転軸方向における中央部側に向かう程、加熱回転体の回転軸に近づく第１のテーパー形状を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、複写機やＬＢＰ等、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使用される画像加熱装置に関する。このような画像加熱装置としては、記録材（転写材、印字用紙、感光紙、静電記録紙等）上に形成した未定着トナー画像を固着画像として加熱定着する定着装置を挙げることができる。また、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢度を増大させる光沢度増大装置等も挙げることができる。

従来、電子写真方式などの複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に具備される定着装置としては、熱効率などが良好な接触加熱型の熱ローラ方式や、クイックスタート性（オンデマンド性）を有するフィルム加熱方式が採用されている。フィルム加熱方式の定着装置は、加熱源によって加熱され、中空で回転可能な加熱回転体としての耐熱フィルムや金属スリーブ（以後、定着スリーブ）を用いて、熱容量が小さく、スタンバイ時の消費電力を抑えることができ、省エネルギー性に優れている。具体的に、フィルム加熱方式の定着装置は、特許文献１に知られる。

上記のような定着装置は、加熱回転体と加圧部材の間に形成されるニップ部に画像を担持した記録材を挟持搬送して、画像を加熱するものである。このような定着装置においては、加熱回転体としての定着スリーブの回転軸方向の端部で、ニップ部よりも上流側における定着スリーブの内面を保持する保持面と、定着スリーブの回転軸方向の移動を規制する規制面とを備える保持部材を設けている。具体的には、定着フランジが、定着スリーブ端部に内接し、回転時の定着スリーブの形状を安定させる保持部材としての保持面を備えると共に、寄り規制部材としての規制面を備える。

特開平４−４４０７５号公報

しかしながら、上記従来技術では、定着スリーブの回転軸方向（スラスト方向）への移動力（寄り力）が強過ぎると、定着スリーブの端面と寄り規制部材が強く摺擦することにより、寄り規制部材や金属スリーブが削れて破損してしまうことが懸念される。あるいは、定着スリーブの端部が座屈して破損してしまうことが懸念される。

本発明の目的は、加熱回転体の回転軸方向（スラスト方向）への強過ぎる寄りを抑制することができる画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に、本発明に係る画像加熱装置は、加熱源によって加熱され、中空で回転可能な加熱回転体と、前記加熱回転体に対向し、前記加熱回転体との間に形成されるニップ部に画像を担持した記録材を挟持搬送して前記画像を加熱するように加圧する加圧部材と、前記加熱回転体の回転軸方向の端部で、前記ニップ部よりも上流側における前記加熱回転体の内面を保持する保持面と、前記加熱回転体の前記回転軸方向の移動を規制する規制面とを備える保持部材と、を有する画像加熱装置であって、前記端部において、前記保持面（６３ａ）が、前記加熱回転体の前記回転軸方向における中央部側に向かう程、前記加熱回転体の回転軸に近づく第１のテーパー形状を備えることを特徴とする。

（作用）
加熱回転体が寄った場合に、加熱回転体と加圧部材に交差角を生じさせ、加熱回転体が寄った方向と逆向きに力が働くことにより、寄り力を抑制する。

本発明によれば、加熱回転体の回転軸方向（スラスト方向）への強過ぎる寄りを抑制することができる。

（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る画像加熱装置としての定着装置における加熱回転体としての定着スリーブに寄りが発生していない状態を説明する図、（ｂ）は定着スリーブに寄りが発生した状態を説明する図である。本発明の第１の実施形態に係る定着装置の横断面模型図である。本発明の第１の実施形態に係る画像加熱装置としての定着装置を搭載した画像形成装置の模式断面説明図である。本発明の第１の実施形態に係る定着装置のニップ部近傍の記録材搬送方向の断面拡大模型図である。（ａ）は第１の実施形態に係る定着装置の回転軸方向（長手方向）構成模型図、（ｂ）は端部側部材の説明図である。第１の実施形態に係る定着装置の保持部材としての定着フランジの概略図である。本発明の第２の実施形態に係る定着装置における保持部材による加熱回転体の寄り規制を説明する図である。第２の実施形態における加熱回転体と保持部材との位置関係を説明する図である。本発明の第３の実施形態に係る定着装置における保持部材による加熱回転体の寄り規制を説明する図である。

《第１の実施形態》
（画像形成装置）
画像形成装置の全体構成について、画像形成動作と共に図３を用いて説明する。なお、本実施形態の画像形成装置は、転写式電子写真プロセスを用いた、プロセススピード１３５ｍｍ／ｓ、スループット３０ｐｐｍ（Ａ４サイズ横送り）のカラーレーザープリンタである。

本カラーレーザープリンタは、画像形成装置本体に対して着脱自在なトナーカートリッジ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを備えている。これら４個のトナーカートリッジ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、同一構造であるが、異なる色、即ち、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーによる画像を形成する点で相違している。

トナーカートリッジ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、現像ユニット７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄと、像担持体ユニット８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄによって構成されている。このうち前者の現像ユニット７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、現像ローラ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを有している。また後者の像担持体ユニット８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄは、それぞれ像担持体である感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと、帯電ローラ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと、ドラムクリーニングブレード５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと、廃トナー容器とを有している。

トナーカートリッジ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの下方には、スキャナユニット６が配置され、画像信号に基づく露光を感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに対して行う。即ち、感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、帯電ローラ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄによって所定の負極性の電位に帯電された後、スキャナユニット６によってそれぞれ静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像ユニット７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄによって反転現像されて負極性のトナーが付着され、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が形成される。

中間転写ベルトユニット３０において、中間転写ベルト３１が駆動ローラ３２、二次転写対向ローラ３６、テンションローラ３３に張架されており、該テンションローラ３３が矢印Ｂ方向に張力をかけている。また、各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに対向して、中間転写ベルト３１の内側に一次転写ローラ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄが配設されており、不図示のバイアス印加手段により転写バイアスを印加する構成となっている。

感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ上に形成されたトナー像は、各感光ドラムが矢印方向に回転し、中間転写ベルト３１が矢印Ａ方向に回転し、順次、中間転写ベルト３１上に一次転写される。具体的には、一次転写ローラ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄに正極性のバイアスを印加することにより、感光ドラム２ａ上のトナー像から順次、中間転写ベルト３１上に一次転写され、４色のトナー像が重なった状態で二次転写ニップ部３７まで搬送される。

給搬送装置２０は、転写材Ｐを収納する給紙カセット２１内から転写材Ｐを給紙する給紙ローラ２２と、給紙された転写材Ｐを搬送する搬送ローラ２４とを有している。そして、給搬送装置２０から搬送された転写材Ｐは、レジストローラ対２３によって二次転写ニップ部３７に略垂直に搬送される。そして、二次転写ニップ部３７において、二次転写ローラ３５に正極性のバイアスを印加することにより、搬送された転写材Ｐに、中間転写ベルト３１上の４色のトナー像を二次転写する。

トナー像転写後の転写材Ｐは、定着装置４０に搬送され、加熱回転体としての定着スリーブ４１と、加圧ローラ４２とによって加熱、加圧されて、表面にトナー像が定着される。定着された転写材P、は排紙ローラ対４３によって排紙トレー４４に排出される。

トナー像転写後に、感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ表面に残ったトナーは、クリーニングブレード５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄによって除去される。また、転写材Ｐへの二次転写後に中間転写ベルト３１上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニング装置５０のクリーニングブレード５１によって除去され、除去されたトナーは、廃トナー搬送路５２を通過し、不図示の廃トナー回収容器へと回収される。

（画像加熱装置）
図２は画像加熱装置としての定着装置４０の横断面模型図、図４は定着装置４０のニップ部Ｎ近傍の記録材搬送方向の断面拡大模型図である。また、図５（ａ）は定着装置４０を転写材Ｐの搬送下流側（図２の矢印Ｃ方向）から見た加熱回転体の回転軸方向（長手方向）模型図である。図５（ｂ）は端部側部材の説明図で、６３ｓ、６３ｔ、６３ｕはフランジ６３の構成要素であり、本発明に係る６３ｓについては後に詳述する。

本実施形態に係る定着装置４０は、可撓性ベルト部材としての定着スリーブ４１と、加圧部材としての加圧ローラ４２と、加熱源としてのヒータ６０とを有しており、加圧ローラ４２をヒータ６０に加圧する。また、ヒータ６０と定着スリーブ４１の間には、不図示の定着グリスを介在させることにより、摩擦力を低減し、定着スリーブ４１がスムーズに従動回転するようになっている。このような定着装置４０は、定着スリーブ４１と加圧ローラ４２との間に形成されるニップ部Ｎに画像を担持した記録材を挟持搬送して該画像を加熱する。

（定着スリーブ）
中空で回転可能な加熱回転体としての定着スリーブ４１は、エンドレス状に形成した基層４１ａ（図４）の外周に弾性層４１ｂを形成し、その弾性層４２ｂの外周に離型性層４２ｃを形成したものである。この定着スリーブ４１は、外径が２４ｍｍの円筒形状をしている。基層４１ａには、ポリイミド等の樹脂系材料、もしくはＳＵＳ等の金属系材料が用いられる。本実施形態においては、強度との兼ね合いから厚さ３０μｍでエンドレス状に形成したＳＵＳスリーブを用いた。

弾性層４１ｂは、クイックスタートの観点から極力熱伝導率の高い材質を用いることが望ましい。よって、本実施形態においては、弾性層４１ｂとして、熱伝導率が約１．０×１０−３ｃａｌ／ｓｅｃ・ｃｍ・Ｋのシリコーンゴムで、厚みを約２５０μｍのものを用いた。

離型性層４１ｃは、定着スリーブ４１の表面にトナーが一旦付着し、再度転写材Ｐに移動することで発生するオフセット現象を防止するために設けられている。離型性層４１ｃの材料として、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ等のフッ素樹脂、シリコーン樹脂等が用いられる。本実施形態においては、離型性層４１ｃを厚さ約３０μｍのＰＦＡチューブとし、そのＰＦＡチューブを弾性層４１ｂであるシリコーンゴムの外周面に被覆している。

（加圧ローラ）
加圧部材としての加圧ローラ４２は、金属製の丸軸状の芯金４２ａ（図２）の外周面に、弾性層４２ｂとして厚み約３ｍｍの導電シリコーンゴム層を形成し、そのゴム層の外周面に離型性層４２ｃとして厚み約５０μｍのＰＦＡチューブを被覆したものである。この加圧ローラ４２は、ヒータ６０と平行に対向するように、芯金４２ａの長手方向の両端部が、不図示の軸受を介して定着装置４０のフレームに保持されている。この加圧ローラ４２の弾性層４２ｂと、離型性層４２ｃとからなるローラ部の外径は２５ｍｍで、長手幅は３２５ｍｍである。

この加圧ローラ４２は、駆動手段Ｍにより、矢印の方向に１３５ｍｍ／ｓｅｃの周速度で回転駆動される。定着スリーブ４１は、加圧ローラ４２との摩擦力により、ヒータホルダ６１の周りを加圧ローラ４２の回転速度と同じ速度で従動回転する。

（ヒータ）
加熱源としてのヒータ６０は、長手方向（記録材搬送方向に直交する方向）に細長い基板６０ａ（図４）を有する。この基板６０ａは、アルミナや窒化アルミ等のセラミックから成る良熱伝導性の絶縁性基板である。本実施形態では、基板６０ａは、熱容量と強度との兼ね合いから厚み１ｍｍ、幅８ｍｍ、長手サイズ３７５ｍｍの長方形に形成したアルミナを用いている。

基板６０ａの裏面には、基板６０ａの長手方向に沿って発熱体としての抵抗発熱体層６０ｂが形成されている。抵抗発熱体層６０ｂは、ＡｇＰｄ合金や、ＮｉＳｎ合金、ＲｕＯ２合金等を主成分とするものであり、厚さ約１０μｍ、長さ３１０ｍｍ、幅４ｍｍに成型されている。抵抗発熱体層６０ｂは、両端部から不図示の電源により通電されることにより発熱する。

絶縁ガラス層６０ｃは、抵抗発熱体層６０ｂをオーバーコートし、外部導電性部材との絶縁性を確保する他、抵抗発熱体層６０ｂについて酸化等による抵抗値変化を防ぐための耐食機能、さらに機械的な損傷を防止する役割などを備える。なお、絶縁ガラス層６０ｃの厚さは３０μｍである。

摺動層６０ｄは、基板６０ａにおいて定着スリーブ４１の内周面と摺動する表面に設けられた、ポリイミド、ポリアミドイミド等のイミド系樹脂を成分とする厚さ６μｍの層である。摺動層６０ｄは、耐熱性、潤滑性、耐摩耗性に優れた機能を有し、定着スリーブ４１の内周面との滑らかな摺動性を与える。

（ヒータホルダ）
バックアップ部材としてのヒータホルダ６１は、耐熱性の高い液晶ポリマー樹脂等の耐熱性樹脂により、横断面半円弧状樋型に形成されている。そして、そのヒータホルダ６１の外周には、定着スリーブ４１がルーズに外嵌されている。

（加圧ステー）
骨格部材としての加圧ステー６２は、剛性を有する金属等の材料により横断面下向Ｕ字形状に形成されている。この加圧ステー６２は、定着スリーブ４１の内側においてヒータホルダ６１の加圧ローラ４２と反対側の面に配置されている。加圧ステー６２は、後述するフランジ６３と加圧バネ６４により、ヒータホルダ６１を介して、ヒータ６０を定着スリーブ４１を挟んで加圧ローラ４２に当接させる。

（フランジ）
定着スリーブ４１のスラスト方向（長手方向）両端部には、耐熱性の高い液晶ポリマー樹脂等の耐熱性樹脂により形成されたフランジ６３（図５）が嵌合されている。左右のフランジ６３は、ヒータホルダ６１および加圧ステー６２の両端部を支持している。そして、定着装置４０に保持された左右一対の加圧バネ６４により、加圧ローラ４２の方向に約２９４Ｎの力で加圧される。この力は、フランジ６３から加圧ステー６２、ヒータホルダ６１を介して、ヒータ６０を定着スリーブ４１を挟んで加圧ローラ４２に当接させる。

フランジ６３は、定着スリーブの長手方向の左右両端部において、定着スリーブ４１の回転方向軌道およびスラスト方向端部を規制するように嵌合される。即ち、フランジ６３は、ニップ部よりも上流側における加熱回転体としての定着スリーブの内面を保持する保持面と、定着スリーブの回転軸方向（長手方向）の移動を規制する規制面とを備える保持部材として機能する。

図６は、図５の右側のフランジ６３を加圧ローラ４２の反対側（図５の矢印Ｄ方向）から見た図である。本実施形態では、フランジ６３の上流側で定着スリーブ内面と接する面６３aが第１のテーパー形状を備えており、そのテーパー形状はスラスト方向（回転軸方向）で中央部側（紙搬送中心側）に向かう程、定着スリーブの回転軸に近づく形状としている。言い換えれば、第１のテーパー形状はスラスト方向（回転軸方向）で中央部側（紙搬送中心側）に向かう程、定着スリーブの内面をより記録材搬送方向（図６の矢印Ｅ方向）で支持する形状としている。

また、フランジ６３の規制面６３ｃでは、定着スリーブ４１の寄りを規制している。本実施形態においては、以下に述べる寄り戻し力が発生するが、。定着スリーブ４１の寄り力が寄り戻し力よりも大きい場合は、定着スリーブ端面はフランジ６３の規制面６３cにより規制される。ここで、規制面６３ｃは、図６に示すようにニップ部よりも下流側に向かう程、回転軸方向における端部側（外側）に近づく第２のテーパー形状を備えている。

（スリーブ寄り力制御メカニズム）
図１（ａ）（ｂ）を用いて以下に示すように、定着スリーブ４１の寄り力制御は、定着フランジ６３（特に図５（ｂ）に示した要素６３ｓ）の内面を保持する保持面６３aの形状を用いて行われる。保持面６３aは、定着スリーブ４１が加圧ローラ４２の駆動により従動回転した時に、ニップ部の上流側において、定着スリーブ４１の長手方向の両端部で定着フランジ６３の内面を保持するものである。

図１（ａ）は、寄りが発生していない状態で、定着スリーブ４１およびフランジ６３を加圧ローラ４２の反対側（図５の矢印Ｄ方向）から見た図である。図に示す定着スリーブの長手中心線に関して、両端のフランジ６３との距離ＡおよびＡ’が等しく、定着スリーブ４１と加圧ローラ４２は平行であり、加圧ローラ４２の駆動力は定着スリーブ４１の回転駆動力として伝達される。

一方、図１（ｂ）は、寄りが発生している状態で、定着スリーブ長手中心線に関して、両端の定着フランジ６３との距離ＡおよびＡ’が等しくなく、定着フランジ６３の上流側の保持面６３aがテーパー形状をしているため、定着スリーブ４１が図示する方向へ傾く。即ち、定着スリーブ４１と加圧ローラ４２には交差角が生じる。

すると、加圧ローラから受ける力Ｆが図１（ｂ)の上下方向に発生しており、かつ定着スリーブ４１が図示する方向へ傾くことで、以下に示すような力が発生することになる。即ち、加圧ローラから受ける力Ｆは、ベクトル成分として、力Ｆに対してθ2の方向のスリーブの回転力成分と、長手方向中央部側へのスリーブの寄り戻し力成分とに分解されるため、定着スリーブ４１に対し長手方向中央部側へ寄り戻し力が発生することとなる。

長手方向中央部側への寄り戻し力の大きさは、以下のようになる。即ち、フランジ６３の保持面６３ａのテーパー角度をθ1、定着スリーブ長さをＬ、定着スリーブと加圧ローラの交差角をθ2とすると、定着スリーブ４１の寄りを戻す力Ｆsinθ2は（Ｆ×（Ａ-Ａ’）sinθ1）/Ｌとなる。

そのため、寄りが大きいほど交差角θ2が大きくなることで、定着スリーブ４１の寄りを戻す力は大きくなり、寄り力を低減できる。また、定着フランジ６３のテーパー角度θ1が大きいほど定着スリーブ４１の寄りを戻す力が大きくなり、寄り力を低減できる。一方、定着フランジ６３のテーパー角度θ1が大き過ぎると定着スリーブ４１が寄った場合に、定着スリーブ端部を内面から押し広げる力が大きくなり、定着スリーブ端面がラッパ状に裂けてしまう恐れがある。

そのため、定着フランジ６３のテーパー角度θ1は定着スリーブ４１の寄りを戻す効果を保ちつつ、定着スリーブ端面のラッパ裂けを発生させないような角度に設定する必要がある。

また、定着スリーブ４１の寄り力が寄りを戻そうとする力Ｆsinθ2よりも大きい場合は、定着スリーブ端面は定着フランジの規制面６３cにより規制される。定着フランジの規制面６３ｃは、定着スリーブ４１が規制面６３cに接触した時の加圧ローラ４２との交差角をθ2Ｍａｘとすると、加圧ローラ軸線と（90-θ2Ｍａｘ）°の傾きを有している。そして、定着スリーブ端面が規制面６３ｃに突き当たることで、図６において突き当て面６３ｂに突き当たった時に寄り力が1か所に集中する場合の定着スリーブ４１における座屈等の発生を防止している。

（効果確認試験）
フランジテーパー角度θ１を振って、定着スリーブ４１の寄り低減効果および弊害である定着スリーブ４１の裂けの確認を行った。比較例としてテーパー角度０°においても同様の確認を行った。なお、加圧ローラ４２の外径差および部品の公差等によって生じる加圧ローラ４２と定着スリーブ４１の交差角を、定着スリーブ４１の寄りが発生し易い条件に設定した。Ａ３（２９７×４２０ｍｍ）サイズの記録材を７５０００枚連続プリントした後の、画像加熱装置の状態を観察した効果確認試験結果を表１に記す。

フランジ６３のテーパー角度θ1が0°の場合、定着スリーブ４１の寄りを戻す効果が無い。これにより定着スリーブ端面と定着フランジの規制面６３cが強く摺擦しながら回転するため、定着フランジ６３や定着スリーブ４１の削れ粉が大量に発生していた。

一方、フランジ６３のテーパー角度θ１が１０°および２０°の場合、定着スリーブの寄りを戻す力が働くことで摺擦する力は軽減される。即ち、７５０００枚プリント後、定着スリーブ４１は定着フランジの規制面６３ｃに摺擦しながら回転していたが、フランジ規制面６３ｃと摺擦する力は寄りを戻す力の分軽減される。これにより、定着スリーブ４１や定着フランジ６３の削れ粉はテーパー角度θ１が０°の時よりも減少していた。また、テーパー角度をつけることで懸念していた定着スリーブ４１の裂けも問題無かった。

フランジテーパー角度θ１が３０°の場合においては、θ１が１０°や２０°の時と同様に定着スリーブ４１や定着フランジ６３の削れ粉は減少していた。しかし、定着スリーブ端部においてラッパ状の裂けが発生してしまった。

以上の結果より、本実施形態においては、フランジテーパー角度θ１を１０°または２０°にすることにより、定着フランジ６３や定着スリーブの４１削れを抑制することができる。弊害として懸念されていた定着スリーブ４１の端部裂けも発生しないことが確認できた。これにより、加圧ローラ４２と定着スリーブ４１との交差角に関わる定着部材の寸法公差を厳しくすることなく、定着スリーブ４１の寄り力を低減できる。

《第２の実施形態》
以下に、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、定着スリーブの寄り力が寄りを戻そうとする力よりも大きい場合には、最終的に定着フランジの規制面６３ｃで規制していた。本実施形態では、定着スリーブの内受け部の径を定着スリーブ内径よりも大きくすることで寄りを規制するようにした。

本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、フランジ６３の上流側で定着スリーブ内面と接する面６３aが第１のテーパー形状を備えている。即ち、スラスト方向（回転軸方向）で中央部側（紙搬送中心側）に向かう程、定着スリーブの回転軸に近づく形状を形成している。また、規制面６３ｃは、図６に示すようにニップ部よりも下流側に向かう程、回転軸方向における端部側（外側）に近づく第２のテーパー形状を備えている。

図７は、本実施形態の定着フランジであるが、ニップ部より下流側における下流側内受け面６３ｂが、回転軸方向（長手方向）における中央部側に向かう程、定着スリーブの回転軸から遠ざかる第３のテーパー形状を備える。即ち、第１のテーパー形状とは、符号が逆であり、下流側内受け面６３ｂの逆テーパー角度はθ3となっている。

本実施形態では、図７のように上流側フランジテーパー部６３aと規制面６３ｃの接点（最上流側）から、下流側の逆テーパー部６３b先端（最下流側）の記録材搬送方向（通紙方向）の距離ｄ3が、定着スリーブの内径よりも大きいことを特徴とする。これにより、定着スリーブ４１が寄っても、フランジの規制面６３ｃに接触する前に、定着フランジ６３のテーパー部６３aおよび逆テーパー部６３bにより規制される。

このため、フランジの規制面６３ｃと定着スリーブ端面が摺擦することは無い。また、上流側の定着フランジテーパー部６３aと、下流側の定着フランジ逆テーパー部６３bの先端の２箇所で定着スリーブ４１の内面を支持するような構成となっている。これにより、定着スリーブがフランジに寄って受ける力を定着スリーブ端部と下流側フランジ接触部に分散させることができるため、定着スリーブの裂けを防止することができる。

また、定着ニップ部の下流側において、定着フランジの内受け面６３ｂが逆テーパー形状となっていることにより、以下のような効果もある。即ち、図８のように定着スリーブ４１が定着フランジ６３の反対側に寄った場合、下流側の定着フランジ逆テーパー部６３bは、定着スリーブ内面とｄ1の距離ができる。一方、下流側が逆テーパー形状になっていない場合は定着スリーブ内面と下流側フランジ部の距離は大きくなり、ｄ2となる。

ここで、ジャム処理のように、定着ニップ内に滞留した記録材を上流側から引き抜く場合には、定着スリーブ内面が定着フランジ下流側逆テーパー部６３bに規制されながら回転する。この時に定着スリーブ内面と下流側フランジとの距離が大きいと、定着スリーブ端部の変形量も大きくなり定着スリーブ４１がダメージを受けてしまう。下流側フランジを逆テーパー形状にすることにより、定着スリーブ内面と下流側フランジとの距離をd２からｄ1まで小さくすることができることで、ジャム処理を行った場合の定着スリーブの変形を抑制し、ダメージを軽減している。

《第３の実施形態》
以下に、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態は、加工方法の違い等により、両端の引き裂き強度が異なる定着スリーブを使用する場合に好適である。前述した実施形態では、両端部のフランジに第１のテーパー角度θ1をつけたが、本実施形態では一方の端部のフランジに第１のテーパー角度θ1をつける。即ち、本実施形態では、定着スリーブ４１の両端の引き裂き強度に差があり、他方の端部よりも引き裂き強度が強い一方の端部の保持部材であるフランジにのみ第１のテーパー形状（角度θ1）を形成している。

図９は、定着スリーブ４１およびフランジ６３を加圧ローラ４２の反対側（図５の矢印Ｄ方向）から見た図である。本実施形態では、定着スリーブ４１において引き裂き強度の強い側が図９の右側に来るように配設している。さらに、右側の定着フランジ６３のみに定着スリーブ端部を支持する面にテーパー角度をつけている。

以上のようにすることで、フランジ６３の第１のテーパー角度θ1によって、定着スリーブ４１の裂けを発生させる力が加わるのは定着スリーブの強度の強い側のみにできる。そのため、定着スリーブ４１の端部裂けを防止することができる。定着スリーブ４１の寄りを戻す力が働くのは、第１の実施形態で説明したとおりであるため説明を省く。

定着スリーブ４１の片側の引き裂き強度を強くする手段としては、その他に端部を補強テープで強化したり、定着スリーブ４１の厚みを厚くする等の方法がある。また、本実施形態では、第１の実施形態で説明したフランジを用いるが、第２の実施形態で説明したフランジを用いても良い。

（変形例）
以上、第１の実施形態から第３の実施形態まで説明してきたが、本発明はこれに限らず、本発明の範囲内で各実施形態で開示した技術事項を適宜組合せることや、以下に例示するように種々の変形を行うことが可能である。

（変形例１）
上述した実施形態では、保持部材であるフランジ６３の上流側面６３aが第１のテーパー形状を備え、かつ規制面６３ｃが第２のテーパー形状を備えていたが、規制面６３ｃは
第２のテーパー形状を備えない（角度がゼロ）ものであっても良い。

（変形例２）
図６乃至図９に記載のフランジ６３の定着ニップ上流側面６３aの第１のテーパー形状は線形テーパーであったが、本発明はこれに限られない。即ち、定着スリーブ４１の長手方向の中心部側に向かう程、定着スリーブの回転軸に近づく形状をしていれば、放物線テーパーや指数関数テーパーであっても構わない。更に、図７および図８に記載の定着フランジ６３の定着ニップ下流側面６３ｂの逆テーパー形状（第３のテーパー形状）も同様に、放物線逆テーパーや指数関数逆テーパーであっても構わない。

（変形例３）
上述した実施形態に記載されている構成部品の材質、形状、その相対的配置などは、特に特定な記載のない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。例えば、上述した実施形態では、定着スリーブの基層４１aの材質としてＳＵＳを用いたが、ＮｉやＡｌ等のＳＵＳ以外の金属やポリイミド等の樹脂であっても良い。

（変形例４）
また、定着スリーブは、上述した実施形態で説明したヒータで加熱されるものに限らず、定着スリーブが通電部を備えて自己発熱するもの、あるいは定着スリーブが電磁誘導により発熱するものであっても良い。

（変形例５）
また、上述した実施形態では、加圧部材として駆動ローラとしての加圧ローラを用いたが、定着スリーブが別の駆動ローラを介して架けられ回転できる構成を採る場合には、加圧部材として固定の加圧パッドを用いることもできる。

４１・・定着スリーブ、４２・・加圧ローラ、６０・・ヒータ、６３・・フランジ、６３ａ・・保持面（上流側）

Claims

加熱源によって加熱され、中空で回転可能な加熱回転体と、
前記加熱回転体に対向し、前記加熱回転体との間に形成されるニップ部に画像を担持した記録材を挟持搬送して前記画像を加熱するように加圧する加圧部材と、
前記加熱回転体の回転軸方向の端部で、前記ニップ部よりも上流側における前記加熱回転体の内面を保持する保持面と、前記加熱回転体の前記回転軸方向の移動を規制する規制面とを備える保持部材と、
を有する画像加熱装置であって、
前記端部において、前記保持面が、前記加熱回転体の前記回転軸方向における中央部側に向かう程、前記加熱回転体の回転軸に近づく第１のテーパー形状を備えることを特徴とする画像加熱装置。
前記第１のテーパー形状の角度θは、前記回転軸方向に対して0°＜θ＜30°であることを特徴とする請求項1に記載の画像加熱装置。
前記規制面は、前記ニップ部よりも下流側に向かう程、前記回転軸方向における端部側に近づく第２のテーパー形状を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の画像加熱装置。
前記ニップ部より下流側における前記保持部材の面が、前記回転軸方向における中央部側に向かう程、前記回転軸から遠ざかる第３のテーパー形状を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
前記加熱回転体の内径は、前記保持面の最上流側と、前記ニップ部より下流側における前記保持部材の面の最下流側と、の搬送方向における距離よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか1項に記載の画像加熱装置。
前記第１のテーパー形状を備える前記保持面と、前記規制面と、を備える前記保持部材が、前記回転軸方向の両端部に設けられることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
第１のテーパー形状を備える前記保持面と、前記規制面と、を備える前記保持部材が、前記回転軸方向の一方の端部に設けられ、
前記一方の端部は、他方の端部よりも引き裂き強度が強いことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像加熱装置。