JP2017138369A - 像加熱装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱体上に多量の潤滑剤がある状態からでも、摺動性を損なうことなく、可及的に加熱不良の発生を抑制する。
【解決手段】加熱体２の圧接ニップ部とは反対側の面に接触する温度検知素子８を備え、温度検知素子８により温度制御された加熱体２により加熱する構成で、加熱体２の筒状回転体１との摺動面に塗布された潤滑剤９の一部が、筒状回転体１の内周面に付着して前記摺動面から流出して前記筒状回転体１の回転と共に前記摺動面に戻る構成の像加熱装置において、筒状回転体１の内周面に付着して前記摺動面の前記温度検知素子８の設置部位と対応する部位に戻る潤滑剤９の量を、筒状回転体１の回転軸方向の他の部位に戻る潤滑剤９の量よりも部分的に少なくなるように規制する潤滑剤規制手段を設けたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、記録材上の現像剤像を加熱する、いわゆるフィルム加熱型の像加熱装置及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。

従来のこの種の像加熱装置としては、たとえば、特許文献１に記載のようなものが知られている。すなわち、可撓性のフィルム（筒状回転体）と、フィルム内周に摺動自在に配置される加熱体と、加熱体との間でフィルムを挟むことで圧接ニップ部を形成する加圧ローラ（加圧部材）と、を備えた構成となっている。この圧接ニップ部で、トナー像が形成された記録材を挟持搬送し、加熱体の熱と圧接ニップ部の加圧力にてトナー像を記録材に定着させる。
また、加熱体の温度は、加熱体の圧接ニップ部とは反対側の面に設置された温度検知素子により検知され、所定温度に制御されている。
一方、特許文献２では、このようなフィルム加熱型の像加熱装置において、フィルムと加熱体との間に潤滑剤を介在させ、フィルムと加熱体との間の摺動性を確保することが提案されている。
潤滑剤は、フィルム内面に均一に塗布されていることが望ましいが、製造上、加熱体の面上に塗布されることが一般的である。

特開平０４−４４０７５号公報 特開平０５−２７６１９号公報

しかしながら、潤滑剤を加熱体上に塗布する構成では、製品出荷時など、十分にフィルムが回転していないと、加熱体上に多量の潤滑剤が付着した状態となる。加熱体とフィルムの間に潤滑グリスが多量に存在すると、加熱体からフィルムへの熱の伝達を阻害するため、加熱体は高温になりやすくなる。
その結果、加熱体のフィルムの摺動面とは異なる面で温度検知し、温度制御を行う構成では、加熱体に投入する電力が抑制されるため、発生する熱量が低下する。これにより記録材に伝わる熱量も減少するため、トナーが十分溶融されない加熱不良が発生する場合がある。潤滑剤の量を減らせば加熱不良が低減できるが、そうすると、フィルムと加熱体との摩擦が大きくなり、フィルムと記録材の間でスリップが生じるおそれがある。

本発明の目的は、加熱体上に多量の潤滑剤がある状態からでも、摺動性を損なうことなく、可及的に加熱不良の発生を抑制し得る像加熱装置及び画像形成装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の像加熱装置は、
可撓性の筒状回転体と、該筒状回転体の内面に摺動自在に接触する加熱体と、前記加熱体を保持する保持部材と、前記筒状回転体を介して前記加熱体に当接して圧接ニップ部を形成する加圧部材と、前記加熱体の圧接ニップ部とは反対側の面に接触する温度検知素子と、を備え、前記圧接ニップ部にてトナー像が形成された記録材を挟持搬送し、前記温度検知素子により温度制御された前記加熱体により加熱する構成で、
前記加熱体の前記筒状回転体との摺動面に塗布された潤滑剤の一部が、前記筒状回転体の内周面に付着して前記摺動面から流出して前記筒状回転体の回転と共に前記摺動面に戻る構成の像加熱装置において、
前記摺動面の前記温度検知素子の設置位置対応部に戻る潤滑剤の量を規制する潤滑剤規制手段を設けたことを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、記録材に形成されたトナー像を形成する画像形成部と、上記像加熱装置と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、摺動性を損なうことなく、加熱体上に多量の潤滑剤がある状態からでも、可及的に加熱不良の発生を抑制することができる。

（Ａ）は実施形態１に係るグリス規制シートを設けた定着装置の断面図、（Ｂ）は（Ａ）のヒータホルダ部分の下面図。 実施形態１の定着装置が適用される画像形成装置の概念図。 （Ａ）は実施形態２に係るグリス規制突起を設けた定着装置の断面図、（Ｂ）は（Ａ）の下面図。 （Ａ）は実施形態３に係るグリス規制リブを設けた定着装置の断面図、（Ｂ）は（Ａ）の下面図。 （Ａ）乃至（Ｃ）は、さらに他の実施形態に係る定着装置のヒータホルダとヒータを示す図。

以下に、本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。
［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態１に係る像加熱装置、図２はこの像加熱装置を備えた画像形成装置を概念的に示している。
この像加熱装置は、図２に示すように、画像形成部２００で記録材P上に形成されたト
ナー像を、加熱定着する定着装置として用いるものである。
すなわち、画像形成部２００では、帯電ローラ２０２によって均一に帯電された感光体ドラム２０１の表面に、露光装置２０３によって画像が露光されて静電潜像が形成される。この潜像が現像装置２０５によってトナー像として顕像化され、トナー像が転写ローラ２０６によって記録材P上に転写される。
そして、トナー像Ｔを担持した記録材Ｐが、不図示の搬送手段により像加熱装置に送り込まれ、トナー像Ｔが加熱定着される。
次に、像加熱装置について、図１を参照して詳細に説明する。
この像加熱装置は、筒状回転体としての可撓性の定着フィルム１と、定着フィルム１の内面に摺動自在に接触する加熱体としてのヒータ２と、定着フィルム１を介してヒータ２に当接して圧接ニップ部Ｎを形成する加圧ローラ３と、を備えている。
ヒータ２は保持部材としてのヒータホルダ４に保持され、ヒータ２の圧接ニップ部Ｎとは反対側の面には、サーミスタ等の温度検知素子８が設定されている。この温度検知素子８はヒータホルダ４に接触してヒータ２の温度を検知するようになっている。トナー像が形成された記録材Ｐは圧接ニップ部Ｎにて加圧された状態で挟持搬送され、温度検知素子８により温度制御されたヒータ２により加熱されるようになっている。

定着フィルム１はテンションが加えられていない構成で、加圧ローラ３を、図中矢印の方向に回転することで、定着フィルム１を回転させる。定着フィルムはヒータ２との接触面は摺動し、加圧ローラ３との接触面は滑らずに加圧ローラの回転と共に移動する。
ヒータホルダ４は、定着フィルム１の内側に配置され、ヒータ２を保持すると共に、定
着フィルム１と摺動接触する案内部を有している。また、定着フィルム１の内側には、ヒータホルダ４を加圧ローラ３に向けて押圧する加圧ステイ７が設けられている。

ヒータ２の表面側、すなわち定着フィルム１と摺動する側には、定着フィルム１とヒータ２との摺動性を確保するために、潤滑グリス９が塗布されている。この定着フィルム１とヒータ２との摺動面間を摺動部とすると、潤滑グリス９は、定着フィルム１の内周面に一部付着して摺動部の下流側端部から流出して上流側端部に戻るように循環する。
本実施例の特徴であるグリス規制手段は定着フィルム１の内面に当接するように設置されている。

定着フィルム１は、基層１ａと表層１ｂの２層構造になっている。基層１ａは、定着フィルム１の捩れ強度、平滑性などの機械的特性を担うベース層で、ポリイミド等の樹脂或いは高熱伝導性を有するＳＵＳ等の金属、合金等でできている。表層１ｂは、トナーや紙粉などが付着しにくいように、離型性の良いＰＦＡやＰＴＦＥにより形成されている。記録材への追従性を良くするために、シリコーンゴム等によりできている弾性層を基層１ａと表層１ｂ間に設置してもよい。
本実施例の定着フィルム１は、外径φ１８、長手長さ２３０ｍｍである。基層１ａは厚み６０μｍのポリイミドを使用している。表層１ｂはＰＦＡのコーティング処理を施して１２μｍの離型層を設けたものを用いた。

ヒータ２は、定着フィルムの回転軸方向に延びる細長いヒータ基板を有する。基板としては、アルミナや窒化アルミ等の絶縁性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等が用いられる。基板の一面には、長手方向に沿って、Ａｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の通電発熱抵抗層がスクリーン印刷等により線状もしくは細帯状に塗工・形成されている。通電発熱抵抗層の保護、及び絶縁の確保を目的として、例えばガラス、ポリイミド樹脂などからなる絶縁保護層を、通電発熱抵抗層を覆うように基板の一面に設ける。
サーミスタ等の温度検知素子８は、ヒータ基板の裏面側に当接しており、温度検知素子８の検知温度に応じて通電発熱抵抗層への通電が制御される。
本実施例におけるヒータ２は、基板の材料としてアルミナを採用し、Ａｇ／Ｐｄの通電発熱抵抗層を設け、ガラスコートによる絶縁保護層を設けたものを用いている。通電発熱抵抗層の抵抗値は１５Ωである。また、基板サイズは、記録材搬送方向の幅が５．８３ｍｍ、長手方向の長さが２７０ｍｍ、厚さは１ｍｍである。温度検知素子８には、サーミスタが使用されており、通紙時には、サーミスタの検知温度が２２０℃になるように通電を制御している。

加圧ローラ３は、鉄やアルミニウム等の材質の芯金３１と、シリコーンゴム等の材質の弾性層３２、ＰＦＡ等の材質の離型層３３から構成されている。加圧ローラ３の硬度は、定着性を満足するニップ幅と耐久性を満足できるように、アスカーＣ型硬度計６００ｇｆ荷重において、３０度から６０度が好ましい。
本実施形態においては、芯金３１は、φ１１のアルミ芯金を用い、弾性層３２には、断熱性を持たせるため、シリコーンゴムを発泡させたスポンジ状のゴムを３．５ｍｍの厚みで形成し、その上に４０μｍの厚みの導電のＰＦＡチューブを被覆してある。硬度は４５度、外径はφ１８であり、弾性層の長手長さは２２５ｍｍである。不図示の定着モーターが回転することで、加圧ローラ３は回転する。

ヒータホルダ４は、定着フィルム１の姿勢維持とヒータ２の保持等を目的としており、定着フィルム１が摺動することから、液晶ポリマー、ＰＰＳ、ＰＥＴ等の摺動性に優れる耐熱モールドが好ましい。
ヒータホルダ４は断面樋形状の長尺部材で、圧接ニップ部N側の面にヒータ２が保持さ
れる嵌合凹部４１を備え、そのヒータ２の上流側と下流側において、定着フィルム１の内周に摺動接触して回転を案内する上流側案内部としての上流側ガイド部４２と、下流側案内部である下流側ガイド部４３とを備えている。上流側ガイド部４２と下流側ガイド４３は、ヒータ２と隣接し、ヒータ２の面とて同一面上に位置する平坦面４２ａ、４３ａと、平坦面４２ａ、４３ａから立ち上がる湾曲面４２ｂ、４３ｂとを有している。ヒータホルダ４は、長手両端部が装置フレームに保持された加圧ステイ７と係合している。
加圧ステイ７は、断面コの字形状の長尺部材で、開放側を下に向けてヒータホルダ４の圧接ニップ部Ｎと反対側の嵌合凹部４４に嵌り込んでいる。加圧ステイ７の長手方向両端部は、加圧手段としての不図示の加圧バネによって加圧され、ヒータホルダ４は、ヒータ２及び定着フィルム１を介して加圧ローラ３に加圧される。
加圧ステイ７は、長手両端に受けた加圧力をヒータホルダ４の長手方向に対して均一に伝えるため、鉄、ステンレス、ジンコート鋼板等の剛性のある材料を使用し、断面形状をコの字型にすることで剛性を高めている。これにより、ヒータホルダ４のたわみを抑えた状態で、加圧ローラ３長手方向に均一な所定の幅の圧接ニップ部Ｎ（ａ−ｂ間）が形成される。
本実施形態において、ヒータホルダ４の材質として液晶ポリマーを用い、加圧ステイ７の材質としては、ジンコート鋼板を用いている。加圧ローラ３に印加される加圧力は１３．５ｋｇｆで、このとき７ｍｍの圧接ニップ部Ｎ幅（ａ−ｂ間の距離）を有している。

潤滑グリス９は、耐熱性があるフッ素系グリスを使用しており、定着フィルム１とヒータ２、ヒータホルダ４との摺動性を低減させるために、ヒータ２の面上に塗布されている。潤滑グリス９は、定着フィルム１の回転とともに定着フィルム１の内面に広がり、定着フィルム１の摺動性を確保する。グリス量は、製品寿命を通して、摺動性を確保するために、１００ｍｇから８００ｍｇが好ましい。
本実施例においては、製品寿命は通紙５万枚とし、基油がＰＦＰＥ、増ちょう剤がＰＴＦＥからなるフッ素グリスを使用している。ヒータ２面上に、長さ２１０ｍｍ、幅５ｍｍの領域に３５０ｍｇ塗布している。

・グリス規制シート１０１（潤滑剤規制手段）について
本実施形態１では、定着フィルム１の内周面に付着して摺動部の温度検知素子８の設置部位と対応する部位に戻る潤滑グリス９の量を部分的に規制する潤滑剤規制手段であるグリス規制シート１０１が設けられている。このグリス規制シート１０１は、温度検知素子８の設置部位と対応する部位に戻り量を、定着フィルム１の回転軸方向（長手方向）の他の部位に戻る潤滑剤の量よりも部分的に少なくなるように規制するものである。
グリス規制シート１０１は、ヒータホルダ４とは別部材の規制部材であり、一端がヒータホルダ４に固定され、他端が定着フィルム１の内面に当接している。図示例では、グリス規制シート１０１の固定端は、ヒータホルダ４の上流側ガイド部４２と加圧ステイ７の一方の脚部７１との間に挟持固定され、自由端が定着フィルム１の内周面に対して回転方向上流側に向けて延び、先端が回転方向と対向する方向に接触している。接触圧は、グリス規制シート１０１の撓み変形に応じて弾性復元力によって保持される。
このグリス規制シート１０１により、定着フィルム１内面に付着した潤滑グリス９は掻き取られる。グリス規制シート１０１は、ヒータホルダ４の長手方向に対して、温度検知素子８の位置を覆うように設置されている。ヒータホルダ４の長手方向において、グリス規制シート１０１の中央部が温度検知素子８の位置になるように設置されている。
グリス規制シート１０１の材質は、ポリイミド等の所定厚みの樹脂製のシート材によって構成される。グリス規制シート１０１の厚みとしては、０．５ｍｍ程度、長手方向の規制幅としては、５〜８０ｍｍ程度が好適である。５ｍｍより小さいと、潤滑性はよいが、定着性が悪くなる。また、８０ｍｍより大きくなると、定着性はよいが、潤滑グリス量が少なくなるのでスリップが生じやすくなる。

実施形態１の作用、効果
ヒータ２面上の潤滑グリス９は、定着フィルム１の回転に伴い、定着フィルム１の内面に付着される。しかし、回転により定着フィルム１内面に付着できる潤滑グリス９の量は少量なため、大部分は、ヒータ２面上に残った状態となる。一方、温度検知素子８設置位置では、定着フィルム１内面に付着した潤滑グリス９がグリス規制シート１０１によりかき取られるため、定着フィルム１が一周すると、ヒータ２面上の潤滑グリス９が再び付着することができる。
定着フィルム１が回転する度に定着フィルム１に付着するため、温度検知素子８設置位置の潤滑グリス９は他の部分と比べ減少する。ヒータ２面上の潤滑グリス９が少ないと、ヒータ２の熱は定着フィルムに伝わるため、ヒータ２に電力は投入されやすくなる。これにより、定着不良の抑制をすることができる。
以上、摺動部への潤滑剤の戻り量が規制されるので、加熱体との摺動部に滞留する潤滑剤の量を少なくでき、加熱体は高温になりにくくなる。これにより、電力が抑制されることなく、定着不良を抑制することが可能となる。
特に、温度検知素子の設置部位における潤滑剤の戻りを他の部位よりも部分的に減らせば、温度検知素子の設置部位に対応する部分の潤滑剤量が部分的に少なくでき、摺動性を維持しつつ定着不良を抑制することができる。
以上より、組み立て直後などの潤滑グリス９がヒータ２面にある場合において、温度検知素子８設置位置の潤滑グリス９を規制することにより、弊害を発生させることなく、定着不良を抑制することが可能となる。
また、本実施例では、潤滑剤規制手段として、シート状の樹脂を用いたが、これに限定されるものではなく、スポンジや不織布等、耐熱性があり、定着フィルム１内面の潤滑グリス９を掻き取ることができる部材であれば、同様の効果が得られる。

（評価試験）
次に、本実施形態１について、グリス規制シート１０１の規制幅Ｗを変えて、組み立て直後の定着性及び通紙耐久後のスリップ評価試験を行った。
評価試験は、本実施形態１のグリス規制シート１０１の規制幅を異ならせた試験例５種類、比較例として２種類用意した。試験例は、規制幅が、３ｍｍ（試験例１）、５ｍｍ（試験例２）、１０ｍｍ（試験例３）、８０ｍｍの規制幅（試験例４）、１５０ｍｍの規制幅（試験例５）の５種類である。比較例は、グリス規制シート１０１が無いものを比較例１、グリス規制シート１０１が無く、潤滑グリス９の塗布量を５０ｍｇにしたものを比較例２とした。
定着性評価方法は、Ｌ／Ｌ環境（温度１５℃、湿度１０％）において、ヒータ２への投入電圧１２０Ｖとし、レターサイズの普通紙（坪量７５ｇ／ｍ^２）を１７０ｍｍ／ｓｅｃで１００枚搬送させることによって行った。
定着性はトナー画像に剥がれがない場合は○、一枚でもある場合は×とした。また、１００枚通紙時のヒータ２に投入した積算電力も合わせて測定した。スリップ評価は、グリス規制シート１０１による定着フィルム１の摺動性悪化を確認するために行った。
評価方法は、５万枚通紙後の定着装置において、Ｈ／Ｈ環境（温度３０℃、湿度８０％）において、レターサイズの普通紙（坪量７５ｇ／ｍ^２）を１７０ｍｍ／ｓｅｃで１０枚搬送させることによって行った。スリップは１０枚通紙できた場合は○、ジャムが発生した場合は、×とした。評価結果を表１に示す。

表１に示すように、比較例１では、スリップの評価は〇であるが、ヒータ２に投入された積算電力量が少なく、定着性はＮＧとなった。定着性がＮＧとなったのは、潤滑グリス９の量が多いために、温度検知素子８による検知温度が、実際の圧接ニップ部の温度を反映していないためである。
比較例２では、潤滑グリス９の量を減らしているので、定着性の評価はＯＫ（〇）となったが、スリップの評価がＮＧ(×)になった。スリップの評価がＮＧとなったのは、潤滑グリス９の塗布量が少ないため、通紙耐久によって、定着フィルム１内面から潤滑グリス９が枯渇してしまい、定着フィルム１の摺動性が低下したためである。
これに対して、本発明の試験例では、温度検知素子８の設置位置の潤滑グリス９を規制できているために、すべて、規制しない比較例１に対して、積算電力量が多くなっていることが認められる。
ただ、シート幅が３ｍｍの試験例１では、スリップはＯＫとなったものの、定着性がＮＧとなった。これは、グリス規制シート１０１の幅が狭いため、潤滑グリス９がグリス規制シート１０１の周囲から回りこんでしまい、十分に潤滑グリス９を規制できなかったためである。

シート幅が５ｍｍ、１０ｍｍ、８０ｍｍの試験例２乃至４は、積算電力量が増加し、定着性評価はＯＫとなった。潤滑グリス９を規制することによる弊害であるスリップ評価もＯＫとなった。これは、潤滑グリス９を規制しているのが、温度検知素子８設置位置周辺に限定しているため、定着フィルム１の摺動性への影響が小さかったためである。
シート幅が１５０ｍｍの試験例５では、定着性評価はＯＫとなったものの、スリップ評価はＮＧとなった。これは、グリス規制シート１０１の幅が広いために、定着フィルム１内面の潤滑グリス９の掻き取り領域が広く、定着フィルム１の摺動性が低下したためである。
以上の評価試験によれば、グリス規制シート１０１の幅が、５〜８０ｍｍのときに定着性とスリップを満たすことができた。しかし、グリス規制シート１０１の幅の最適範囲は、定着構成により異なり、トナー像の定着性、定着フィルム１の摺動性を確保できることが必要になる。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。
以下の各実施形態については、主として実施形態１と異なる点について説明するものとし、同一の構成部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
[実施形態２]
図２には、本発明の実施形態２に係る定着装置の主要部を示している。
この実施形態２は、定着フィルム１の内周面に付着する潤滑剤の摺動部への戻りを規制する潤滑剤規制手段として、グリス規制突起１０２をヒータホルダ４の案内部としての上流
側ガイド部４２に設けたものである。すなわち、グリス規制突起１０２によって、形状的に、摺動部の温度検知素子８の設置部位と対応する部位に戻る潤滑剤を、定着フィルム１の回転軸方向の他の部位に戻る潤滑剤の量よりも部分的に少なくなるように規制するものである。このグリス規制突起１０２が、本発明の規制形状部を構成する。
グリス規制突起１０２は、上流側ガイド部４２の温度検知素子８の設置部位に対応する部位を中心に、長手方向に所定幅だけ延びており、定着フィルム１の内面と強く擦れるように設けられている。グリス規制突起１０２の長手方向の長さが、潤滑グリス９を規制する規制幅Ｗであり、潤滑グリスの潤滑部への戻りを規制するようになっている。図示例では、上流側ガイド部４２の湾曲面４２ｂ平坦面４２ａに移行する下端部に設けられている。
グリス規制突起１０２は、ヒータホルダ４の外周面に対して所定高さｔだけ突出している。この突出高さｔは、０．２ｍｍ程度が好適である。また、グリス規制突起１０２の長手方向の規制幅Ｗ２としては、５〜１００ｍｍ程度が好適である。５ｍｍより小さいと、潤滑性はよいが、定着性が悪くなる。また、１００ｍｍより大きくなると、定着性はよいが、潤滑グリス量が少なくなるのでスリップが生じやすくなる。

（実施形態２の作用）
ヒータ２面上の潤滑グリス９は、定着フィルム１の回転に伴い、定着フィルム１の内面に付着し、ヒータ２の摺動面の下流側端部から流出し、定着フィルム１の回転に従ってヒータ２の上流側端部からヒータ２の摺動面に戻る。
本実施形態２では、定着フィルム１が回転すると、ヒータホルダ４の上流側ガイド部４２に設けたグリス規制突起１０２と定着フィルム１の内面は強く擦れるため、定着フィルム１内面の潤滑グリス９は掻きとられる。これにより、ヒータ２への潤滑グリスの戻りが規制され、温度検知素子８の設置位置対応部の潤滑グリス９は他の部分と比べて減少する。ヒータ２の摺動面上の潤滑グリス９が少ないと、ヒータ２の熱は定着フィルム１に伝わるため、ヒータ２に電力は投入されやすくなる。これにより、定着不良の抑制をすることができる。

（評価試験）
次に、本実施形態２について、グリス規制突起１０２の規制幅Ｗを変えて、実施形態１と同様に、組み立て直後の定着性及び通紙耐久後のスリップ評価試験を行った。
評価試験は、実施形態２のグリス規制突起１０２の試験例として、５種類、比較例として、上記実施形態１と同じく規制手段の無いものを用意した。試験例は、３ｍｍ（試験例６）、５ｍｍ（試験例７）、１０ｍｍ（試験例８、８０ｍｍ（試験例４）、１５０ｍｍ（試験例５）の５種類である。
評価試験は、実施形態１と同様に、グリス規制突起１０２の無いものを比較例１、グリス規制突起１０２の試験例として、グリス規制幅が３ｍｍ（試験例６）、５ｍｍ（試験例７）、１０ｍｍ（試験例８）、１００ｍｍ（試験例９）、１５０ｍｍ（試験例１０）とした。
定着性及び通紙耐久後のスリップ評価の評価方法は、実施形態１と同様である。その結果を、表２に示す。

表２に示すように、本実施形態２の試験例では、温度検知素子８の設置位置の潤滑グリス９を規制できているために、すべて、規制しない比較例１に対して、積算電力量が多くなっていることが認められる。
試験例６では、スリップはＯＫとなったものの、定着性がＮＧとなった。これは、グリス規制突起１０２の幅が狭いため、潤滑グリス９がグリス規制突起１０２の周囲から回りこんでしまい、十分にグリスを規制できなかったためである。
試験例７乃至９では、定着性、スリップともＯＫとなった。
比較例１と比べ、本実施形態２では、グリス規制突起１０２によって、温度検知素子８設置位置の潤滑グリス９を規制できているため、積算電力量が多く、定着性がＯＫとなった。潤滑グリス９を規制することによる弊害であるスリップも本実施例ではＯＫとなった。これは、潤滑グリス９を規制しているのが、温度検知素子８設置位置周辺に限定しているため、定着フィルム１の摺動性への影響が小さかったためである。
一方、試験例１０では、定着性はＯＫとなったものの、スリップはＮＧとなった。
これは、グリス規制突起１０２の幅が広いために定着フィルム１内面の潤滑グリス９の掻き取り領域が広く、定着フィルム１の摺動性が低下したためである。
本実施形態２の構成では、グリス規制突起１０２の幅は、５ｍｍ〜１００ｍｍにおいて、定着性とスリップを満たすことができた。
しかし、グリス規制突起１０２の幅の最適値は、定着構成により異なるため、必ずしも５ｍｍ〜１００ｍｍにすれば良いわけではなく、温度検知素子８設置位置の潤滑グリス９を規制し、定着フィルム１の摺動性を確保できることが必要になる。
以上より、組み立て直後等の、潤滑グリス９がヒータ２面に多くある場合においても、ヒータホルダ４の上流側にグリス規制突起１０２を設け、温度検知素子８部の潤滑グリス９を規制することにより、定着不良を抑制することが可能となる。

なお、本実施形態２では、グリス規制突起１０２をヒータホルダ４の上流側ガイド部４２に設けたが、下流側ガイド部４３に設けてもよい。下流側ガイド部４３に設けても、定着フィルム１内周面に付着した潤滑グリス９が、ヒータ２の摺動面の温度検知素子８の設置位置対応部への戻りを規制することができ、同様の効果を得ることができる。さらに、グリス規制突起１０２を、上流側ガイド部４２及び下流側ガイド部４３の双方に設置してもよく、要するにヒータ２の上流側と下流側の少なくとも一方に設けられていればよい。

[実施形態３]
図３には、本発明の実施形態３に係る定着装置の主要部を示している。
本実施形態３では、製品寿命を通紙１０万枚としている。そのため、図４で示すように、ヒータホルダ４の上下流の上流側ガイド部４２及び下流側ガイド部４３に、定着フィルム１の回転方向に延びる潤滑リブとして、上流側リブ１１ａ及び下流側リブ１１ｂが回転軸方向に所定間隔で複数形成されている。上流側リブ１１ａ及び下流側リブ１１ｂの回転方向の長さは短く、ヒータ２の厚み程度の長さである。上流側リブ１１ａ、下流側リブ１
１ｂを設置することにより、定着フィルム１とヒータホルダ４の接触面積が減り、かつ、上流側リブ１１ａ、下流側リブ１１ｂ間を潤滑グリス９が循環しやすくなるため、摺動性が向上する。これにより製品寿命を通しての摺動性を確保している。
上流側リブ１１ａは、上流側ガイド部４２の平坦面４２に移行する湾曲面４２の下端部に設けられ、下流側リブ１１ｂは、下流側ガイド部４３の湾曲面に移行する平坦面４３の下流端部に設けられている。
上流側リブ１１ａ及び下流側リブ１１ｂのヒータホルダ４からのガイド面からの突出高さｔは０．２ｍｍ、ヒータホルダ４の長手方向の幅が１ｍｍで、長手方向に１ｍｍ間隔に設置されている。また、上流側リブ１１ａ及び下流側リブ１１ｂの、定着フィルム１の回転方向の長さは１ｍｍ程度である。

本実施形態３では、潤滑剤規制手段として、ヒータホルダ４の長手方向の温度検知素子８の設置部位対応部を含む範囲にある、上流側リブ１１ａよりも幅広のグリス規制リブ１０３によって構成したものである。このグリス規制リブ１０３は、隣接する所定数のリブがつながった形状、すなわち、上流側リブ１１ａ間の隙間を無くした形状となっている。
このグリス規制リブ１０３の突出高さｔは、上流側リブ１１ａと同じ高さで、０．２ｍｍ程度が好適である。また、グリス規制リブ１０３の長手方向の規制幅Ｗ２は、５ｍｍから１００ｍｍ程度の範囲とすることが好適である。

（実施形態３の作用）
次に、本実施形態３の作用について説明する。
ヒータ２の摺動面上の潤滑グリス９は、定着フィルム１の回転に伴い、定着フィルム１の内面に付着し、ヒータ２の摺動面の下流側端部から流出し、定着フィルム１の回転に従ってヒータ２の上流側端部からヒータ２の摺動面に戻る。
本実施形態３では、定着フィルム１が回転すると、ヒータホルダ４の上流側リブ１１ａを所定数つなげた形状のグリス規制リブ１０３と、定着フィルム１の内面は強く擦れるため、定着フィルム内面の潤滑グリス９は掻きとられる。これにより、ヒータ２への潤滑グリス９の戻りが規制され、温度検知素子８の設置位置対応部の潤滑グリス９は他の部分と比べ減少する。ヒータ面上の潤滑グリス９が少ないと、ヒータ２の熱は定着フィルム１に伝わるため、ヒータ２に電力は投入されやすくなる。これにより、定着不良の抑制をすることができる。
一方、ヒータ２の上流側リブ１１ａ及び下流側リブ１１ｂが設けられているので、その分だけ、実施形態１，２よりは潤滑性がよい。

（評価試験）
次に、本実施形態３について、グリス規制リブ１０３の規制幅Ｗを変えて、実施形態１と同様に、組み立て直後の定着性及び通紙耐久後のスリップ評価試験を行った。
評価試験は、実施形態３のグリス規制リブ１０３の試験例として、規制幅が５種類、比較例３として、本実施形態３のグリス規制リブ１０３の無い上流側リブ１１ａ及び下流側リブ１１ｂのみの構成について比較した。試験例は、規制幅が３ｍｍ（試験例１１）、５ｍｍ（試験例１２）、１０ｍｍ（試験例１３）、１００ｍｍ（試験例１４）、１５０ｍｍ（試験例１５）の５種類である。
定着性及び通紙耐久後のスリップ評価の評価方法は、実施形態１と同様である。その結果を、表３に示す。

表３に示すように、比較例３では、ヒータ２に投入された積算電力量が少なく、定着性はＮＧとなった。特に、ヒータ２の上流側リブ１１ａ及び下流側リブ１１ｂを備えているために、潤滑グリス９の量が多く、積算電力自体が比較例１と比べても低くなっている。
一方、本実施形態３の試験例では、グリス規制リブ１０３によって、温度検知素子８の設置位置の潤滑グリス９を規制できているために、規制しない比較例３に対して、積算電力量が多くなっていることが認められる。
試験例１１では、スリップはＯＫとなったものの、定着性がＮＧとなった。これは、グリス規制リブ１０３の幅が狭いため、潤滑グリス９がグリス規制リブ１０３の周囲から回りこんでしまい、十分にグリスを規制できなかったためである。
試験例１２乃至１４では、定着性、スリップともＯＫとなった。
これらの試験例では、グリス規制リブ１０３によって、温度検知素子８の設置位置対応部の潤滑グリス９を規制できているため、積算電力量が多く、定着性がＯＫとなった。潤滑グリス９を規制することによる弊害であるスリップも本実施例ではＯＫとなった。
これは、潤滑グリス９を規制しているのが、温度検知素子８設置位置周辺に限定しているため、定着フィルム１の摺動性への影響が小さかったためである。
一方、試験例１５では、定着性はＯＫとなったものの、スリップはＮＧとなった。これは、グリス規制突起１０２の幅が広いために、定着フィルム１内面の潤滑グリス９の掻き取り領域が広く、定着フィルム１の摺動性が低下したためである。
本実施形態２の構成では、グリス規制突起１０２の幅は、５ｍｍ〜１００ｍｍにおいて、定着性とスリップを満たすことができた。
しかし、グリス規制突起１０２の幅の最適値は、定着構成により異なるため、必ずしも５ｍｍ〜１００ｍｍにすれば良いわけではない。定着構成に応じて、温度検知素子８設置位置の潤滑グリス９を規制し、定着フィルム１の摺動性を確保できるように、規制幅が設定される。
以上より、組み立て直後等の、潤滑グリス９がヒータ２面に多くある場合においても、ヒータホルダ４に多数の潤滑リブ１１を有する場合でも、上流側にグリス規制リブ１０３を設け、温度検知素子８部の潤滑グリス９を規制することにより、定着不良を抑制することが可能となる。

なお、本実施形態３では、グリス規制リブ１０３をヒータホルダ４の上流側ガイド部４２に設けたが、実施形態２のグリス規制突起１０２と同様に、下流側ガイド部４３に設けてもよい。下流側ガイド部４３に設けても、定着フィルム１内周面に付着した潤滑グリス９が、ヒータ２の摺動面の温度検知素子８の設置位置対応部への戻りを規制することができ、同様の効果を得ることができる。さらに、グリス規制リブ１０３を、上流側ガイド部４２及び下流側ガイド部４３の双方に設置してもよく、要するにヒータ２の上流側と下流側の少なくとも一方に設けられていればよい。

[他の実施形態]
図４（Ａ）は、本発明の他の実施形態に係る定着装置の主要部を示している。
この実施形態は、実施形態３のリブに代えて、潤滑溝としての複数の潤滑スリット１２を設け、潤滑グリス９の潤滑を図る構成である。すなわち、ヒータホルダ４の上流側ガイド部４２及び下流側ガイド部４３には、定着フィルム１の回転方向に延びる潤滑溝として、上流側スリット１２ａ及び下流側スリット１２ｂが、回転軸方向に所定間隔で複数形成されている。図示例では、上流側スリット１２ａ及び下流側スリット１２ｂは、上流側ガイド部４２及び下流側ガイド部４３の平坦面４２ａ，４３ａに設けられている。
本実施形態では、この上流側スリット１２ａと下流側スリット１２ｂに対して、図４（Ｂ）では、温度検知素子８の設置部に対応する部位に、スリットの無い溝無し部としてグリス規制部１０４を設けたものである。
また、図４（Ｃ）に示す例は、上流側スリット１２ａ及び下流側スリット１２ｂに、回転軸方向の温度検知素子８の設置部と対応する部位を避ける方向に、潤滑グリス９を案内する、傾斜溝としての傾斜スリット１０５ａ、１０５ｂを設けたものである。上流側の傾斜スリット１０５ａは温度検知素子８を軸方向から挟むように一対設けられ、回転方向下流側に向かうにしたがって、温度検知素子８を中心に、間隔が広がるように傾斜している。この傾斜スリット１０５ａによって、潤滑グリス９は温度検知素子８に向かって広がる方向に案内され、温度検知素子８の設置部と対応する部位のグリス量が少なくなる。
また、下流側スリット１０５ｂも温度検知素子８と対応部位を軸方向から挟むように一対設けられ、回転方向下流側に向かうにしたがって、温度検知素子８を中心に、間隔が広がるように傾斜している。この傾斜スリット１０５ｂによって、潤滑グリス９は温度検知素子８に向かって広がる方向に案内されるので、やはり、定着フィルム１に付着して流出する量が、温度検知素子８の対応部が少なくなり、一周して摺動面に戻る量も少なくなる。
このように、潤滑溝としての複数の潤滑スリット１２を有する場合でも、温度検知素子８の設置部と対応する部位への潤滑グリスの戻りを規制することができ、実施形態３と同様の効果を得ることができる。
尚、グリス規制部１０４ａ、１０４ｂ、傾斜スリット１０５ａ、１０５ｂについては、ヒータ２に対して上流側と下流側の両方に設けているが、上流側と下流側のいずれか一方だけに設けてもよい。要するに、上流側及び下流側の少なくともいずれか一方に設ければよい。

１ 定着フィルム（筒状回転体）
２ ヒータ（加熱体）
３ 加圧ローラ（加圧部材）
４ ヒータホルダ（保持部材）
４１ ホルダ本体部、４２ 上流側ガイド部、４３ 下流側ガイド部
８ 温度検知素子
９ 潤滑グリス
１１a 潤滑リブ（上流側）、１１ｂ 潤滑リブ(下流側)
１２ａ スリット（上流側）、１２ｂ スリット（下流側）
１０１ グリス規制シート（規制部材）
１０２ グリス規制突起（規制形状部）
１０３ グリス規制リブ（規制形状部）
１０４ グリス規制部
Ｎ 圧接ニップ部、Ｐ 記録材、Ｔ トナー像
Ｗ 規制幅（グリス規制シート）
Ｗ２ 規制幅（グリス規制突起）
Ｗ３ 規制幅（グリス規制リブ）

Claims (9)

1. 可撓性の筒状回転体と、該筒状回転体の内面に摺動自在に接触する加熱体と、前記加熱体を保持する保持部材と、前記筒状回転体を介して前記加熱体に当接して圧接ニップ部を形成する加圧部材と、前記加熱体の圧接ニップ部とは反対側の面に接触する温度検知素子と、を備え、前記圧接ニップ部にてトナー像が形成された記録材を挟持搬送し、前記温度検知素子により温度制御された前記加熱体により加熱する構成で、
   前記加熱体の前記筒状回転体との摺動面に塗布された潤滑剤の一部が、前記筒状回転体の内周面に付着して前記摺動面から流出して前記筒状回転体の回転と共に前記摺動面に戻る構成の像加熱装置において、
   前記摺動面の前記温度検知素子の設置位置対応部に戻る潤滑剤の量を部分的に規制する潤滑剤規制手段を設けたことを特徴とする像加熱装置。
2. 前記潤滑剤規制手段は、一端が前記保持部材に固定され、他端が前記筒状回転体の内周面に当接する規制部材によって構成される請求項１に記載の像加熱装置。
3. 前記保持部材は、前記加熱体の上流側と下流側において、前記筒状回転体の内周に摺動接触して回転を案内する案内部を有し、
   前記潤滑剤規制手段は、前記保持部材の案内部に設けられ、形状的に、前記摺動部の前記温度検知素子の設置部位と対応する部位に戻る潤滑剤の量を、前記筒状回転体の回転軸方向の他の部位に戻る潤滑剤の量よりも部分的に少なくなるように規制する規制形状部によって構成される請求項１に記載の像加熱装置。
4. 前記規制形状部は、前記上流側と下流側の少なくともいずれか一方の案内部に設けられる請求項３に記載の像加熱装置。
5. 前記規制形状部は、前記案内部から部分的に突出する突起によって構成される請求項３又は４に記載の像加熱装置。
6. 前記保持部材の案内部には、前記筒状回転体の回転方向に延びるリブが回転軸方向に所定間隔で複数形成されており、
   前記規制形状部は、前記筒状回転体の回転軸方向の前記温度検知素子の設置部と対応する部位において、隣接するリブがつながった形状の幅広の規制リブによって構成されている請求項３又は４に記載の像加熱装置。
7. 前記保持部材の案内部には、前記筒状回転体の回転方向に延びる潤滑溝が回転軸方向に所定間隔で複数形成されており、
   前記規制形状部は、前記筒状回転体の回転軸方向の前記温度検知素子の設置部と対応する部位において、潤滑溝の無い溝無し部によって構成されている請求項３又は４に記載の像加熱装置。
8. 前記保持部材の上流側案内部には、前記筒状回転体の回転方向に延びる潤滑溝が回転軸方向に所定間隔で複数形成されており、
   前記規制形状部は、前記筒状回転体の回転軸方向の前記温度検知素子の設置部と対応する部位を避ける方向に潤滑剤を案内する、回転方向に対して斜めに傾けた傾斜溝である請求項３又は４に記載の像加熱装置。
9. 記録材に形成されたトナー像を形成する画像形成部と、記録材のトナー像を加熱する請求項１乃至８のいずれか１項に記載の像加熱装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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