JP2023178543A - 像加熱装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒータと電線の接合部への伝熱を抑えた像加熱装置を提供する。【解決手段】フィルムと、発熱体を有するヒータ３００と、ヒータ３００を支持する支持部材２４０と、フィルムとの間にニップ部を形成するローラと、ヒータ３００と接合剤４００で接合されており、ヒータ３００と電気的に繋がっている電線６０１と、を備える像加熱装置において、ヒータ３００と支持部材２４０に接触する熱伝導部材５００をさらに備え、ヒータ３００は、発熱体が設けられた第１領域Ｌ１と、接合剤４００が設けられた第２領域Ｌ２と、第１領域Ｌ１と第２領域Ｌ２の間の第３領域Ｌ３と、を有し、ヒータ３００の支持部材２４０の座面に対向する面であって、第３領域Ｌ３の面には支持部材２４０と接触しない領域があり、熱伝導部材６０１は、ヒータ３００の第２領域Ｌ２と第３領域Ｌ３の少なくともいずれかの領域でヒータ３００と支持部材２４０に接触することを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は電子写真方式や静電記録方式を利用した複写機、プリンタなどの画像形成装置に搭載する定着装置、あるいは記録材上の定着済みトナー像を再度加熱することにより、トナー像の光沢度を向上させる光沢付与装置、などの像加熱装置に関する。また、本発明は像加熱装置を備える画像形成装置に関する。

従来、複写機やプリンタ等の画像形成装置に搭載する像加熱装置として、熱を記録材に伝達するフィルムと、フィルムの内面に接触するヒータと、フィルムとニップ部を形成するローラと、を有する定着装置がある。このような像加熱装置の一例として、特許文献１には、ヒータの基板にヒータの長手方向に沿って複数の発熱ブロックが並んでおり、各発熱ブロック毎に温度検知素子を設けたヒータが開示されている。

特開２０１７－０５４０７１号公報

上述の特許文献１に記載の構成において、ヒータと制御基板を接続する電線としてＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ＿Ｃｉｒｃｕｉｔ）やＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ
Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ）といったフレキシブルシートを用いることが考えられる。また、フレキシブルシートとヒータの電気接点を半田で接合することも考えられる。このとき、ヒータの発熱と停止に伴い、ヒータに接触している半田接合部は繰り返し昇温、冷却される。特に、ヒータ支持部材のヒータ座面にヒータとの非接触領域が設けられた構成のように昇温速度が速い構造の場合、接合部も急速に昇温するため接合部に熱疲労が蓄積しやすい。接合部に熱疲労が蓄積してクラックが生じた場合には、電気的接続が断線する、又はフレキシブルシートが剥がれるといった問題が発生しうる。

本発明の目的は、ヒータと電線の接合部への伝熱を抑えた像加熱装置を提供することである。

上記課題を解決するため本発明の像加熱装置は、
筒状のフィルムと、
発熱体を有し、前記フィルムの母線方向に細長く、前記フィルムの内部空間に前記フィルムの母線方向に沿って配置されているヒータと、
前記フィルムの内部空間に配置されており、前記ヒータを支持する支持部材と、
前記フィルムの外周面に接触しており、前記フィルムとの間に記録材を挟持するニップ部を形成するローラと、
前記ヒータと接合剤で接合されており、前記ヒータと電気的に繋がっている電線と、
を備え、前記ニップ部で記録材を搬送しつつ記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置において、
前記ヒータと前記支持部材の間に、前記ヒータと前記支持部材に接触する熱伝導部材をさらに備え、
前記ヒータは、前記母線方向において、前記発熱体が設けられた第１領域と、前記接合剤が設けられた第２領域と、前記第１領域と前記第２領域の間の第３領域と、を有し、
前記ヒータの前記支持部材の座面に対向する面であって、前記第３領域の面には前記支持部材と接触しない領域があり、
前記熱伝導部材は、前記ヒータの前記第２領域と前記第３領域の少なくともいずれかの領域で前記ヒータと前記支持部材に接触することを特徴とする。

上述の構成により、本発明によれば、ヒータと電線の接合部への伝熱を抑えた像加熱装置を提供することである。

実施例１に係る画像形成装置の概略断面図である。 実施例1に係る定着装置の概略図である。 ヒータの構成図である。 ヒータ支持部材とヒータの構成図である。 半田接合部の温度推移である。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

＜実施例１＞
（画像形成装置１００）
まずは、図１を参照して本実施例に係る画像形成装置１００の概略構成について説明する。図１は、電子写真記録技術を用いたレーザプリンタである画像形成装置１００の概略断面図である。画像形成装置１００がプリント信号を受信すると、画像情報に応じて変調されたレーザ光をスキャナユニット２１が射出し、帯電ローラ１６によって所定の極性に帯電された感光体１９を走査する。これにより感光体１９には静電潜像が形成される。この静電潜像に対して現像ローラ１７からトナーが供給され、感光体１９上に画像情報に応じたトナー像が形成される。トナー像が記録材Ｐに転写された後、感光体１９はクリーナ１８によって清掃される。

給紙カセット（給紙部）１１に積載された記録材Ｐはピックアップローラ１２によって一枚ずつ給紙され、ローラ１３によってレジストローラ１４に向けて搬送される。さらに、記録材Ｐは感光体１９上のトナー像が感光体１９と転写ローラ２０で形成される転写位置に到達するタイミングに合わせて、レジストローラ１４から転写位置へ搬送される。記録材Ｐが転写位置を通過する過程で感光体１９上のトナー像は記録材Ｐに転写される。その後、記録材Ｐは定着装置２００で加熱されてトナー像が記録材Ｐに加熱定着される。像加熱装置としての定着装置２００は、商用の交流電源４１に接続された制御部としての制御回路４０から電力供給されている。定着済みのトナー像を担持する記録材Ｐは、ローラ２６、２７によって画像形成装置１００上部のトレイに排出される。

上述した、感光体１９、帯電ローラ１６、スキャナユニット２１、現像ローラ１７、転写ローラ２０が、記録材Ｐに未定着画像を形成する画像形成部を構成している。また、感光体１９、帯電ローラ１６、現像ローラ１７及びクリーナ１８を備えるカートリッジ１５は、交換ユニットとして画像形成装置１００に着脱可能である。

（定着装置２００）
次に、記録材Ｐに形成された画像を記録材Ｐに定着する定着部である定着装置２００の概略構成について、図２（ａ）及び図２（ｂ）を参照して説明する。図２（ａ）は、本実施例の定着装置２００の概略断面図である。定着装置２００は、加熱回転体としての定着フィルム２１０と、定着フィルム２１０の内面に対向して接触する接触面Ｓ１を有するヒータ３００と、定着フィルム２１０との間に定着ニップ部Ｎを形成する加圧回転体としての加圧ローラ２２０と、を備える。本実施例の定着ニップ部Ｎは定着フィルム２１０を介してヒータ３００と加圧ローラ２２０により形成され、ヒータ３００の接触面Ｓ１がニップ部形成面となる。また、定着フィルム２１０の内面との接触面Ｓ１とは反対側に、ヒータ３００を支持する支持部材としてヒータ支持部材２４０を備える。金属ステー２５０は、ヒータ支持部材２４０のヒータ３００を支持する座面とは反対側の面に当接配置されており、非図示の加圧機構により加圧ローラ２２０側に付勢されている。この付勢力により、定着ニップ部Ｎが形成されている。

定着フィルム２１０は、筒状に形成された複層耐熱フィルムであり、厚みが５０～１００μｍ程度のポリイミド等の耐熱樹脂、または厚みが２０～５０μｍ程度のステンレス等の金属を基層として用いることができる。定着フィルム２１０の表面には、トナーの付着防止や記録材Ｐとの分離性を確保するため、耐熱樹脂が被覆されており、これが離型性を形成している。耐熱樹脂には、例えば厚みが１０～５０μｍ程度の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（ＰＦＡ）等を用いることができる。更に、特にカラー画像を形成する装置では、画質向上のため、上記基層と離型層の間に、弾性層として厚みが１００～４００μｍ程度、熱伝導率が０．２～３．０Ｗ／ｍ・Ｋ程度のシリコーンゴム等の耐熱ゴムを設けても良い。

本実施例では、熱応答性や画質、耐久性等の観点から、定着フィルム２１０の基層として厚み６０μｍのポリイミド、弾性層として厚み３００μｍ、熱伝導率１．６Ｗ／ｍ・Ｋのシリコーンゴム、離型層として厚み３０μｍのＰＦＡを用いている。

加圧ローラ２２０は、鉄やアルミニウム等の材質からなる芯金２２１と、シリコーンゴム等の材質からなる弾性層２２２を有する。ヒータ支持部材２４０は、定着フィルム２１０の内面に接触して定着フィルム２１０の回転を案内するガイド機能も有している。加圧ローラ２２０は、モータ３０から動力を受けて矢印Ｒ１方向に回転する。加圧ローラ２２０は定着フィルム２１０の外周面に接触しているため、加圧ローラ２２０が回転することによって、定着フィルム２１０が従動して矢印Ｒ２方向に回転する。そして、加圧ローラ２２０と定着フィルム２１０に挟持された記録材Ｐは、それぞれの回転に伴い搬送方向に搬送される。定着ニップ部Ｎにおいて記録材Ｐを挟持搬送しつつ定着フィルム２１０の熱を与えることで、記録材Ｐ上の未定着トナー像Ｔは定着処理される。

ヒータ３００は、セラミック製の基板３０５と、基板３０５上に設けられた発熱体３０２を有し、発熱体３０２が発する熱によって定着フィルム２１０を加熱するセラミックヒータである。本実施例のヒータ３００は、記録材Ｐの幅方向及び加圧ローラ２２０や定着フィルム２１０の回転軸線方向（母線方向）と平行な方向に細長い部材であり、定着フィルム２１０の内部空間に配置されている。ヒータ３００は、定着ニップ部Ｎの側に設けられた表面保護層３０８と、定着ニップ部Ｎの側とは反対側に設けられた表面保護層３０７を有する。詳細は後述するが、ヒータ３００の定着ニップ部Ｎに対向する面とは反対側の面には複数の発熱体３０２に夫々電気的に繋がった複数の電極Ｅが設けられており、定着装置２００には、ヒータ３００の複数の電極Ｅに夫々接触する複数の電気接点Ｃが設けられている。図２（ａ）では、代表して電極Ｅ４と電気接点Ｃ４を示している。

図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるヒータ３００近傍の拡大図である。ヒータ３００は定着フィルム２１０との接触面Ｓ１とは反対側の面に、ヒータ支持部材２４０と接触する
接触領域Ｓ２を有する。またヒータ支持部材２４０とは接触しない非接触領域Ｓ３を有する。詳細は後述するが、非接触領域Ｓ３では、接着剤と電極以外にヒータ３００と接触するものはなく、ヒータ３００からヒータ支持部材２４０へ熱が伝わりにくい。

（ヒータ３００）
次に、ヒータ３００の詳細構成について図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照して説明する。図３（ａ）は本実施例に係るヒータ３００の層構成を示す模式的断面図であり、図３（ｂ）はヒータ３００の各層の構成を示す構成図である。図３（ａ）には、図３（ｂ）に示す搬送基準位置Ｘ付近における断面を示してある。搬送基準位置Ｘは、記録材Ｐを搬送する際の基準位置として定義する。本実施例では、記録材Ｐの搬送方向と直交する記録材Ｐの幅方向において、記録材Ｐの中央部が搬送基準位置Ｘに沿うように搬送される。

基板３０５上の定着フィルム２１０に摺動する表面保護層３０８は、その層構成から基板３０５側から順に摺動面層１と摺動面層２に大別できる。同様に、基板３０５に対して表面保護層３０８と反対側に設けられる表面保護層３０７は、その層構成から基板３０５側から順に裏面層１と裏面層２に大別できる。それぞれの層構成について、詳細は後述する。

ヒータ３００は、裏面層側の面上であって裏面層１に設けられる第１の導電体３０１と第２の導電体３０３を有する。第１の導電体３０１（３０１ａ、３０１ｂ）は、ヒータ３００の長手方向に沿って設けられている。第１の導電体３０１は、記録材Ｐの搬送方向の上流側に配置された導電体３０１ａと、下流側に配置された導電体３０１ｂに分離されて設けられている。第２の導電体３０３（搬送基準位置Ｘ付近では３０３－４）は、ヒータ３００の長手方向と直交する短手方向における第１の導電体３０１と異なる位置で、ヒータ３００の長手方向に沿って設けられている。

第１の導電体３０１と第２の導電体３０３の間には、第１の導電体３０１と第２の導電体３０３を介して供給される電力により発熱する発熱体３０２が設けられる。発熱体３０２は、本実施例では記録材Ｐの搬送方向の上流側に配置された発熱体３０２ａ（搬送基準位置Ｘ付近では３０２ａ－４）と、下流側に配置された発熱体３０２ｂ（搬送基準位置Ｘ付近では３０２ｂ－４）に分離されている。

また、ヒータ３００の裏面層２には、発熱体３０２、第１の導電体３０１、及び第２の導電体３０３（搬送基準位置Ｘ付近では３０３－４）を覆う絶縁性（本実施例ではガラス）の表面保護層３０７が電極部（搬送基準位置Ｘ付近ではＥ４）を避けて設けられている。

図３（ｂ）には、ヒータ３００の各層（裏面層２、裏面層１、摺動面層１、摺動面層２）の平面図を示してある。ヒータ３００の裏面層１には、第１の導電体３０１と第２の導電体３０３と発熱体３０２の組からなる発熱ブロックがヒータ３００の長手方向に複数設けられている。本実施例のヒータ３００は、ヒータ３００の長手方向に、合計７つの加熱領域に相当する発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７を有する。発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７は、ヒータ３００の短手方向に対称に形成された、発熱体３０２ａ－１～３０２ａ－７及び発熱体３０２ｂ－１～３０２ｂ－７を有する。第１の導電体３０１は、発熱体（３０２ａ－１～３０２ａ－７）と接続する導電体３０１ａと、発熱体（３０２ｂ－１～３０２ｂ－７）と接続する導電体３０１ｂによって構成されている。同様に、第２の導電体３０３は、７つの発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７に対応するため、導電体３０３－１～３０３－７の７本に分割されている。

本実施例では、発熱ブロックＨＢ４は、搬送基準位置Ｘを中心に据え、記録材Ｐとして
Ａ５サイズの紙幅（１４８ｍｍ）に対応できるように、ヒータ３００の長手方向幅をやや広めの１５０ｍｍとした。また、発熱ブロックＨＢ３、ＨＢ５はそれぞれの長手方向幅を１７ｍｍとした。これは、発熱ブロックＨＢ３～ＨＢ５までの発熱領域が、Ｂ５サイズの紙幅（１８２ｍｍ）に対応できるように、発熱領域の長手方向幅をやや広めの１８４ｍｍにするためである。発熱ブロックＨＢ２、ＨＢ６はそれぞれの長手方向幅を１４ｍｍとした。これは発熱ブロックＨＢ２～ＨＢ６までの発熱領域が、Ａ４サイズの紙幅（２１０ｍｍ）に対応できるように、発熱領域の長手方向幅をやや広めの幅の２１２ｍｍにするためである。発熱ブロックＨＢ１、ＨＢ７はそれぞれの長手方向幅を４ｍｍとした。これは発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７までは、ＬＴＲサイズの紙幅（２１５．９ｍｍ）に対応できるように、長手方向幅を広めの２２０ｍｍにするためである。以下、ヒータ３００の長手方向において、発熱ブロックＨＢ１からＨＢ７までの幅２２０ｍｍの領域を、ヒータの発熱領域Ｌ１として説明する（図３（ｂ）参照）。

電極Ｅ１～Ｅ７、Ｅ８－１、Ｅ８－２には、ヒータ３００に制御回路４０から電力を供給するため、電気接点Ｃ１～Ｃ７、Ｃ８－１、Ｃ８－２が接続される。電極Ｅ１～Ｅ７はそれぞれ、導電体３０３－１～３０３－７を介して、発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７に電力供給するための電極である。電極Ｅ８－１、Ｅ８－２は、導電体３０１ａ、導電体３０１ｂを介して、７つの発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７に電力給電するための共通の電極であり、共通の電気接点が接続される電極である。なお、本実施例ではヒータ３００の長手方向の両端に電極Ｅ８－１、Ｅ８－２を設けているが、例えば電極Ｅ８－１のみを片側に設ける構成でも良いし、記録材Ｐの搬送方向の上流側と下流側で別々の電極を設けても良い。

また、ヒータ３００の裏面層２の表面保護層３０７は、電極Ｅ１～Ｅ７、Ｅ８－１、Ｅ８－２の箇所を除いて形成されており、ヒータ３００の裏面層側から各電極に後述する給電用の電気接点Ｃ１～Ｃ７、Ｃ８－１、Ｃ８－２を接続可能な構成となっている。すなわち、ヒータ３００の裏面層側から電力供給可能な構成となっている。また、ヒータ３００は複数の発熱ブロックのうちの少なくとも一つの発熱ブロックに供給する電力と、他の発熱ブロックに供給する電力を独立に制御可能な構成となっている。つまり、制御回路４０によって、発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７夫々の温度を検知しつつ、発熱体３０２ａ－１～３０２ａ－７、３０２ｂ－１～３０２ｂ－７の温度制御が独立して行われる。

ヒータ３００の摺動面側の摺動面層１には、ヒータ３００の発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７ごとの温度を検知する温度検知素子としてサーミスタＴｈ１～Ｔｈ７が設置されている。本実施例のサーミスタＴｈ１～Ｔｈ７は、ＮＴＣ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）特性を有した材料を基板上に薄く形成して構成されている。なお、該材料は、ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）特性を有するものであっても良い。発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７の全てにサーミスタＴｈが設けられているため、サーミスタＴｈの抵抗値を検出することにより、全ての発熱ブロックＨＢの温度を検知できる。

摺動面層１には、４つのサーミスタＴｈ１～Ｔｈ４に通電するための電気接点として、サーミスタＴｈ１～Ｔｈ４の抵抗値検出用の導電体ＥＴ１－１～ＥＴ１－４と、サーミスタＴｈ１～Ｔｈ４の共通導電体ＥＧ１が形成されている。サーミスタＴｈ１～Ｔｈ４、導電体ＥＴ１－１～ＥＴ１－４及び共通導電体ＥＧ１によって、サーミスタブロックＴＢ１が形成される。

同様に、摺動面層１には、３つのサーミスタＴｈ５～Ｔｈ７に通電するために、サーミスタＴｈ５～Ｔｈ７の抵抗値検出用の導電体ＥＴ２－５～ＥＴ２－７と、サーミスタＴｈ５～Ｔｈ７の共通導電体ＥＧ２が形成されている。サーミスタＴｈ５～Ｔｈ７、導電体ＥＴ２－５～ＥＴ２－７及び共通導電体ＥＧ２によって、サーミスタブロックＴＢ２が形成
される。

ヒータ３００の摺動面側の摺動面層２には、摺動性のある表面保護層３０８（本実施例ではガラス）が設けられる。ただし、表面保護層３０８は、ヒータ３００の長手方向の両端部に設けられる電気接点としての導電体ＥＴ１－１～ＥＴ１－４、ＥＴ２－５～ＥＴ２－７、及び共通導電体ＥＧ１、ＥＧ２を覆わないように設けられている。これは、ヒータ３００の長手方向の端部の導電体ＥＴ１－１～ＥＴ１－４、ＥＴ２－５～ＥＴ２－７、及び共通導電体ＥＧ１、ＥＧ２に、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）を接合するためである。本実施例においては、ヒータ３００のサーミスタＴｈと制御回路４０を電気的に接続する電線としてＦＰＣ６０１とＦＰＣ６０２を設けている。ＦＰＣ６０１、ＦＰＣ６０２には、サーミスタＴｈに接続された導電体ＥＴ１－１～ＥＴ１－４、ＥＴ２－５～ＥＴ２－７、及び共通導電体ＥＧ１と同様の導電体パターンが形成されている。導電体ＥＴ１－１～ＥＴ１－４と共通導電体ＥＧ１にはＦＰＣ６０１が接合され、導電体ＥＴ２－５～ＥＴ２－７と共通導電体ＲＧ２にはＦＰＣ６０２が接合され、ＦＰＣ６０１とＦＰＣ６０２が電線として機能する。

本実施例のように、発熱体が設けられる発熱領域が複数個所に分割されている場合、温度検知素子の数も多くなり、ヒータ端部の電気接点の数も多くなる。電気接点が設けられるヒータ端部の面積にも制限があるため、上記のようにヒータ端部の電気接点の数を多くすると、電気接点を微細化させなければならない。それに伴い、ヒータ端部の電気接点と接続する電線も微細化する必要がある。そのため、電気接点と接続する電線として、電気接点との接続部や導通経路を微細化させやすいＦＰＣやＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ）といったフレキシブルシートを用いることが好適である。

ＦＰＣ６０１、ＦＰＣ６０２は、端子接続コネクタ兼導体パターン保護部材である。ここで、ヒータ３００の長手方向端部において、導電体ＥＴ１－１～ＥＴ１－４と共通導電体ＥＧ１は、ヒータ３００の短手方向に等間隔に配列されている。同様に、ヒータ３００の長手方向端部において、導電体ＥＴ２－５～ＥＴ２－７と共通導電体ＥＧ２は、ヒータ３００の短手方向に等間隔に配列されている。導電体ＥＴ１－１～ＥＴ１－４と共通導電体ＥＧ１はＦＰＣ６０１における導線接続部と、導電体ＥＴ２－５～ＥＴ２－７と共通導電体ＥＧ２はＦＰＣ６０２における導線接続部と重なり合うように配置される。

本実施例のＦＰＣ６０１及びＦＰＣ６０２は、導線としての銅箔パターンを、接着層を介してポリイミドフィルムで挟んだ構造を有しており、導線接続部は銅箔パターンが露出している。ＦＰＣ６０１及びＦＰＣ６０２の導線露出部を、ヒータ３００の導電体（ＥＴ１－１～ＥＴ１－４、ＥＴ２－５～ＥＴ２－７）と共通導電体（ＥＧ１、ＥＧ２）に、接合剤としての半田を用いて接合することにより、ＦＰＣと各導電体を接続する。

（ヒータ３００とヒータ支持部材２４０の接合構成）
次に、ヒータ３００とヒータ支持部材２４０の接合構成について、図４（ａ）～図４（ｄ）を参照して説明する。図４（ａ）は、ヒータ３００を取り外した状態のヒータ支持部材２４０を示した図であり、ヒータ３００の裏面層２と対向するヒータ支持部材２４０の部分を示した図である。図４（ｂ）は、ヒータ支持部材２４０にヒータ３００とＦＰＣ６０１、ＦＰＣ６０２を設けた図である。図４（ｃ）は、図４（ａ）中のヒータ長手方向の位置Ｚにおける、ヒータ３００近傍の断面図である。図４（ｄ）は、ヒータ３００のＦＰＣ６０１側の長手端部近傍の、ヒータ３００の短手方向の中心位置Ｙにおける断面図である。

電気接点Ｃ１～Ｃ７、Ｃ８－１、Ｃ８－２は、ヒータ３００の電極Ｅ１～Ｅ７、Ｅ８－１、Ｅ８－２に接続する。図４（ａ）に示すように、ヒータ支持部材２４０は、電気接点
Ｃ１～Ｃ７、Ｃ８－１、Ｃ８－２が配置される位置の部分が開口している。このような構成とすることで、電極Ｅ１～Ｅ７、Ｅ８－１、Ｅ８－２と、電気接点Ｃ１～Ｃ７、Ｃ８－１、Ｃ８－２が電気的に接続できる。なお、図４（ａ）は、開口部を分かりやすく示すため、ヒータ支持部材２４０の開口部以外の部分を塗りつぶしたり、ハッチングを付したりしている。

本実施例では、接着剤５００を用いてヒータ３００をヒータ支持部材２４０に接着する。これは画像形成時にヒータ位置が変動すると、トナー像の定着不良等の問題が発生するためである。本実施例のように、発熱体を分割し、分割したエリアごとに温調可能な構成では、記録材Ｐのサイズ情報から、ヒータ３００の長手方向の記録材Ｐの搬送領域を判定し、搬送領域に対応した発熱分布を形成する。従って、ヒータ３００の長手方向において、ヒータ３００の位置が変動すると、発熱量が足りないエリアが記録材Ｐの搬送領域に入り込み、記録材Ｐ上のトナー像を加熱することができず、トナー像を記録材Ｐ上に定着させることができなくなる。このような事態を防止するためヒータ３００をヒータ支持部材２４０に接着している。図４（ａ）には、接着剤５００が配置されるヒータ支持部材２４０上の１２か所の位置を接着位置Ｇ１～Ｇ１２としてハッチングを付して示している。

本実施例において、接着剤５００が設けられるヒータ支持部材２４０の接着位置Ｇ１～Ｇ１２は、ヒータ３００の長手方向に並んでいる。接着位置Ｇ１～Ｇ１２各々に、接着剤５００－１～５００－１２が対応して配置され、ヒータ３００がヒータ支持部材２４０に接着される。本実施例の接着剤５００は、シリコーンゴム製の耐熱接着剤である。また、接着剤の量としては、各接着位置Ｇ１～Ｇ１２に約１３ｍｇ塗布している。

図４（ａ）には、ヒータ支持部材２４０にヒータ３００が設置されたときに、ヒータ３００の接触領域Ｓ２が接触するヒータ支持部材２４０の領域をハッチングして示している。ヒータ３００の接触領域Ｓ２は、図２（ｂ）に示すように、ヒータ３００の短手方向の両端部に位置し、図４（ａ）に示すようにヒータ３００の長手方向の略全域に延びている。接触領域Ｓ２は、ヒータ３００が定着フィルム２１０等を挟んで加圧ローラ２２０から加圧力を受けたときにヒータ支持部材２４０によりヒータ３００を十分に支持しうる最小の面積としている。

ヒータ３００の定着フィルム２１０との接触面Ｓ１とは反対側の面のうち、接触領域Ｓ２以外は非接触領域Ｓ３となっており、接着剤５００と電極以外にヒータ３００と接触するものはなく、ヒータ支持部材２４０に対して非接触となるように形成されている。これはヒータ３００とヒータ支持部材２４０の接触面積を減らすことで、発熱領域Ｌ１からヒータ支持部材２４０への伝熱を減らし、ヒータの熱を効率よく定着フィルム２１０に伝えるためである。非接触領域Ｓ３は、ヒータ３００の短手方向において両端部の接触領域２の間に位置し、ヒータ３００の長手方向の全域に延びている。なお、本実施例ではヒータ３００の長手方向の端部まで非接触領域Ｓ３を設けているが、少なくとも発熱体３０２が位置する領域まで設けられていればよい。

さらに、図４（ａ）にはヒータ支持部材２４０におけるヒータ３００との非接触面Ｈ３として、非接触領域Ｓ３のうち電気接点Ｃのための開口部と接着剤配置位置Ｇ１～Ｇ１２を除いた領域を示している。非接触面Ｈ３は、ヒータ３００との接触を避けるため、ヒータの接触領域Ｓ２が接触するヒータ支持部材２４０の領域よりも、高さが一段下がり、凹んでいる。

図４（ｃ）に示すように、接着剤５００が意図しない領域に流れてはみ出ないように、ヒータ支持部材２４０の接着位置Ｇ１～Ｇ１２には、ザグリが設けられている。すなわち、ヒータ支持部材２４０の接着剤５００が設けられる位置は、非接触面Ｈ３に対して高さ
が一段下げられており、ヒータ３００とは反対方向に凹んでいる。

次に、図４（ｄ）に示すヒータ３００とＦＰＣ６０１の接合部である接合剤４００について説明する。本実施例の接合剤４００は、ＦＰＣ６０１の導線露出部とヒータ３００の導電体ＥＴ１－２とを接合する半田である。なお、接合剤４００は半田に限られず、導電性を有し、ヒータ３００とＦＰＣ６０１の間に介在してこれらを接合するものであれば良い。また、図４（ｄ）にはヒータ３００の長手方向におけるヒータ３００の発熱領域Ｌ１（第１領域）のＦＰＣ６０１側の端部位置である発熱体端ＨＥ１を点線で示す。発熱体端ＨＥ１は、ヒータ３００の長手方向における発熱体３０２ａ－１と発熱体３０２ｂ－１の端である。ヒータ３００は、ヒータ３００の長手方向において、上述の発熱領域Ｌ１に加えて、接合剤４００が接触する接合領域Ｌ２（第２領域）と、発熱領域Ｌ１と接合領域Ｌ２の間の中間領域Ｌ３（第３領域）と、を有する。すなわち、中間領域Ｌ３はヒータ３００の長手方向における発熱体３０２と接合剤４００の間の領域である。

図４（ｄ）に示すように、ヒータ３００の長手方向において、接着位置Ｇ２に設けられる接着剤５００－２は中間領域Ｌ３の中に位置する。一方、ヒータ３００の長手方向において、接着位置Ｇ１に設けられる接着剤５００－１は接合領域Ｌ２と中間領域Ｌ３をまたぐように設けられる。

本願発明に係る本実施例の特徴は、ヒータ３００の接合領域Ｌ２及び中間領域Ｌ３に接着剤５００－１、５００－２を配置させる構成である。接合領域Ｌ２と中間領域Ｌ３の少なくともいずれかの領域で接着剤が設けられていればよい。このような接着剤５００の配置構成により、発熱体３０２に電力を投入し発熱させる際に、発熱体端ＨＥ１からヒータ３００の基板３０５を介して伝わる熱を接着剤５００－１、５００－２を介してヒータ支持部材２４０に伝熱させることができる。ひいては、接合剤４００に伝わる熱を低減することができる。なお、ＦＰＣ６０２側の長手端部近傍の断面は図４（ｄ）と対称の構造を成している。すなわち、本実施例においては、ヒータ３００の長手方向において、接合剤４００は発熱領域Ｌ１の両側に設けられ、接合領域Ｌ２と中間領域Ｌ３が発熱領域Ｌ１の両側に位置する。

以上、本実施例の構成によれば、ヒータ３００が発熱した際に、ヒータ３００の長手方向において発熱体３０２の端部から接合剤へと伝わる熱が接着剤５００へと分散されるため、接合剤の昇温速度を低下することができる。ひいては、接合剤の熱疲労の蓄積を緩和し、クラックやフレキシブルシートの剥がれを防止することができる。

（本実施例の効果）
次に、本実施例による接合部の昇温速度の低下効果を、比較例と比較して説明する。比較例は本実施例に対し、ヒータ３００の長手方向端部に設けられる接着剤５００－１、５００－２、５００－１１、５００－１２が存在しない構成としている。

本発明者らは、昇温速度の低下効果を確認するため、本実施例と比較例について、検証試験を実施した。検証試験として、定着装置２００が室温２３℃下にあるときに、サーミスタＴｈ１～Ｔｈ７を約７．０秒で２３０℃まで立ち上げ、Ｔｈ１～Ｔｈ７を２３０℃で温調した。このときのＴｈ１の温度推移と接合剤の温度推移を図５に示す。なお、比較例と本実施例のどちらにおいても、ヒータ３００の長手方向において左右対称な構造をしており、接合剤とその周辺部材との位置関係が同様であるため、接合剤の温度推移は略同じである。

図５に示すように、比較例の方が接合剤の昇温が急こう配であり、本実施例の方が接合剤の昇温が緩やかになっている。具体的には、比較例においては接合剤の温度が１３０℃
に至るまでに７．０秒要しているが、本実施例においては１０．０秒で１３０°に達しており、昇温速度が低下している。これは、熱伝導部材である接着剤５００－１、５００－２を設けたことにより、接着剤５００－１、５００－２にも伝熱し、接合剤４００に熱が伝わるまでに熱が分散された効果によるものであると考えられる。なお、昇温速度の低下効果を十分に得るには、ヒータと接触する熱伝導部材の接触熱抵抗が低いことが望ましい。そのため、本実施例のように、ヒータとの接触部の密着性が高い接着剤は特に有効である。

以上より、本実施例の構成によれば、接着剤が熱伝導部材として機能して接合剤に伝わる熱が分散するため、ＦＰＣとヒータの電気接点とを接続する接合剤の昇温速度を低下することができる。ひいては、接合剤の熱疲労の蓄積を抑制することができるため、接合部のクラックやフレキシブルシートの剥がれといった問題の発生を抑制できる。本実施例の構成においては、製品寿命を通して半田のクラックやＦＰＣの剥がれが発生することがなかった。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。例えば、本実施例では昇温速度の低下効果を十分に得るために発熱体端ＨＥ１と接合剤４００の間に熱伝導部材（接着剤５００）を複数備える構成としたが、熱伝導部材を一つのみ備える構成とした場合でも昇温速度の低下効果は得られる。このような構成の場合、熱伝導部材は接合領域Ｌ２にのみ設けても良いし、中間領域Ｌ３にのみ設けても良いが、中間領域Ｌ３に設けられていた方が接合剤４００の昇温速度の低下効果はより顕著になる。

また、本実施例では、発熱体端ＨＥ１、ＨＥ２から接合剤にかけて、ヒータ３００と接触する熱伝導部材として接着剤を用いているが、同様の効果を得る構成はこれに限定するものではない。例えば、発熱体外の端部２か所の接着剤５００－１、５００－２、５００－１１、５００－１２の代わりに、熱伝導グリースを熱伝導部材としてヒータ上に設けてもよい。または、発熱体外の端部２か所の接着剤５００－１、５００－２、５００－１１、５００－１２の代わりにヒータ支持部材２４０をヒータ３００に接触させて、ヒータ支持部材２４０の一部が熱伝導部材として機能するよう構成してもよい。

本実施形態の開示は、以下の構成（及び方法）を含む。
（構成１）
筒状のフィルムと、
発熱体を有し、前記フィルムの母線方向に細長く、前記フィルムの内部空間に前記フィルムの母線方向に沿って配置されているヒータと、
前記フィルムの内部空間に配置されており、前記ヒータを支持する支持部材と、
前記フィルムの外周面に接触しており、前記フィルムとの間に記録材を挟持するニップ部を形成するローラと、
前記ヒータと接合剤で接合されており、前記ヒータと電気的に繋がっている電線と、
を備え、前記ニップ部で記録材を搬送しつつ記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置において、
前記ヒータと前記支持部材の間に、前記ヒータと前記支持部材に接触する熱伝導部材をさらに備え、
前記ヒータは、前記母線方向において、前記発熱体が設けられた第１領域と、前記接合剤が設けられた第２領域と、前記第１領域と前記第２領域の間の第３領域と、を有し、
前記ヒータの前記支持部材の座面に対向する面であって、前記第３領域の面には前記支持部材と接触しない領域があり、
前記熱伝導部材は、前記ヒータの前記第２領域と前記第３領域の少なくともいずれかの領域で前記ヒータと前記支持部材に接触することを特徴とする像加熱装置。
（構成２）
前記熱伝導部材は、少なくとも前記第３領域で前記ヒータと前記支持部材に接触することを特徴とする構成１に記載の像加熱装置。
（構成３）
前記熱伝導部材を複数備えることを特徴とする構成１又は２に記載の像加熱装置。
（構成４）
前記ヒータは、前記発熱体が形成された基板と、は、前記基板に形成された温度検知素子と、前記基板に形成されており、前記温度検知素子と電気的に接続されている電気接点と、を有し、前記電線は前記電気接点と前記接合剤により接合されていることを特徴とする構成１～３のいずれか一の構成に記載の像加熱装置。
（構成５）
前記電線は、前記電気接点に重なるように設けられるＦＰＣ又はＦＦＣであることを特徴とする構成４に記載の像加熱装置。
（構成６）
前記像加熱装置は、前記発熱体の温度制御を行う制御部を更に備え、
前記電線は、前記ヒータと前記制御部を電気的に接続することを特徴とする構成１～５のいずれか一の構成に記載の像加熱装置。
（構成７）
前記接合剤は、半田であることを特徴とする構成１～６のいずれか一の構成に記載の像加熱装置。
（構成８）
前記熱伝導部材は、前記ヒータと前記支持部材を接着する接着剤であることを特徴とする構成１～７のいずれか一の構成に記載の像加熱装置。
（構成９）
前記熱伝導部材は、前記支持部材の一部であることを特徴とする構成１～７のいずれか一の構成に記載の像加熱装置。
（構成１０）
前記熱伝導部材は、熱伝導グリースであることを特徴とする構成１～７のいずれか一の構成に記載の像加熱装置。
（構成１１）
記録材に画像を形成する画像形成部と、
記録材に形成された画像を記録材に定着する定着部と、
を有する画像形成装置において、
前記定着部が構成１～１０のいずれか一の構成に記載の像加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。

２００…定着装置（像加熱装置）、２１０…定着フィルム、２２０…加圧ローラ、２４０…ヒータ支持部材（支持部材）、３００…ヒータ、４００…接合剤、５００…接着剤（熱伝導部材）、６０１…ＦＰＣ（電線）、Ｌ１…発熱領域（第１領域）、Ｌ２…接合領域（第２領域）、Ｌ３…中間領域（第３領域）

Claims (11)

1. 筒状のフィルムと、
   発熱体を有し、前記フィルムの母線方向に細長く、前記フィルムの内部空間に前記フィルムの母線方向に沿って配置されているヒータと、
   前記フィルムの内部空間に配置されており、前記ヒータを支持する支持部材と、
   前記フィルムの外周面に接触しており、前記フィルムとの間に記録材を挟持するニップ部を形成するローラと、
   前記ヒータと接合剤で接合されており、前記ヒータと電気的に繋がっている電線と、
   を備え、前記ニップ部で記録材を搬送しつつ記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置において、
   前記ヒータと前記支持部材の間に、前記ヒータと前記支持部材に接触する熱伝導部材をさらに備え、
   前記ヒータは、前記母線方向において、前記発熱体が設けられた第１領域と、前記接合剤が設けられた第２領域と、前記第１領域と前記第２領域の間の第３領域と、を有し、
   前記ヒータの前記支持部材の座面に対向する面であって、前記第３領域の面には前記支持部材と接触しない領域があり、
   前記熱伝導部材は、前記ヒータの前記第２領域と前記第３領域の少なくともいずれかの領域で前記ヒータと前記支持部材に接触することを特徴とする像加熱装置。
2. 前記熱伝導部材は、少なくとも前記第３領域で前記ヒータと前記支持部材に接触することを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
3. 前記熱伝導部材を複数備えることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
4. 前記ヒータは、前記発熱体が形成された基板と、は、前記基板に形成された温度検知素子と、前記基板に形成されており、前記温度検知素子と電気的に接続されている電気接点と、を有し、前記電線は前記電気接点と前記接合剤により接合されていることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
5. 前記電線は、前記電気接点に重なるように設けられるＦＰＣ又はＦＦＣであることを特徴とする請求項４に記載の像加熱装置。
6. 前記像加熱装置は、前記発熱体の温度制御を行う制御部を更に備え、
   前記電線は、前記ヒータと前記制御部を電気的に接続することを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
7. 前記接合剤は、半田であることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
8. 前記熱伝導部材は、前記ヒータと前記支持部材を接着する接着剤であることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
9. 前記熱伝導部材は、前記支持部材の一部であることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
10. 前記熱伝導部材は、熱伝導グリースであることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
11. 記録材に画像を形成する画像形成部と、
    記録材に形成された画像を記録材に定着する定着部と、
    を有する画像形成装置において、
    前記定着部が請求項１～１０のいずれか１項に記載の像加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。

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