JP4035426B2

JP4035426B2 - 定着装置

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Publication number: JP4035426B2
Application number: JP2002325958A
Authority: JP
Inventors: 史樹乾
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-11-08
Filing date: 2002-11-08
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2022-11-08
Also published as: JP2004163464A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機・プリンタ・ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置に設けられ、特にその定着装置に関するものである。
【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坦持され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。このフィルム加熱方式の加熱装置は、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４等に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６３−３１３１８２号公報
【特許文献２】
特開平２−１５７８７８号公報
【特許文献３】
特開平４−４４０７５公報
【特許文献４】
特開平４−２０４９８０号公報
【０００５】
すなわち、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，前記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事で、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。
【０００６】
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事が可能である。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。
【０００７】
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。
【０００８】
【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、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、次のような課題がある。
【０００９】
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、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、スリーブ内周をバックアップした、端部フランジの規制部位により受け止めさせる構成にした場合には、金属製スリーブはヒーター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、端面からクラックが生じる。
【００１０】
すなわち、金属製スリーブ端部において屈曲しながら、端面規制用フランジに当接された状態となり、金属製の基層は熱容量を抑えるために出来る限り薄く形成されているため端部フランジに当接される際、ラッパ状に端部外形を広げられるように外力を受ける。
【００１１】
特に、金属製スリーブ内面よりフランジでバックアップされる構成となっているため、外周面方向への変形は規制がなく、金属製スリーブ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その端部よりクラックが生じやすくなっている。
【００１２】
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、ヒータ面に倣う必要があり、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、金属性スリーブの変形に追随する必要があり、さらに熱膨張差等の影響により耐久を通じて補強部材を維持する事は困難であった。
【００１３】
さらに、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事は困難であった。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、ヒータ面とその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前記補強部材の一部があるとヒータ面に当り干渉してしまう。
【００１４】
このように、金属製スリーブを用いた加熱定着装置において、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。
【００１５】
本発明は、上記に鑑みて提案されたもので、加熱部材としての定着フィルムに金属製スリーブを用いたサーフ定着装置において、金属製スリーブの端部破損を防止し、高速・高寿命化を図ることを課題とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、加熱体と、可撓性を有し、回転可能に構成される金属製スリーブと、前記加熱体が固定されると共に、該加熱体が固定される部分を前記金属製スリーブの内周面に直接摺擦させるガイド部材と、前記ガイド部材が直接摺擦する部分の外周側から前記金属製スリーブに圧接して前記金属製スリーブとニップ部を形成する加圧部材と、前記ガイド部材の長手方向の両端部に固定され、前記金属製スリーブのスラスト方向の寄り移動を規制するスラスト規制部材と、を備え、未定着のトナー像を担持するシート材を前記ニップ部に挟み込んで加熱することで、シート材にトナー画像を熱定着させる電子写真方式画像形成装置用の乾式トナー像の定着装置において、前記スラスト規制部材には、前記金属製スリーブの長手方向の両端部がそれぞれ挿入される挿入部が形成されると共に、前記挿入部において、前記金属製スリーブの両端部の外周面に対向する前記スラスト規制部材の対向面の内径が、前記金属製スリーブの長手方向の中央部から端部に向かうにつれて小さくなるようなテーパ形状が形成されることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る定着装置を画像形成装置としてのプリンタに適用した実施の形態について、図１〜図８を参照して説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
（１）画像形成装置
図２は画像形成装置の一例の概略構成図である。こ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。
【００１９】
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板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。
【００２０】
次に、その一様な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。この静電潜像は、現像装置４でトナー像を現像、可視化される。現像方法としては、ジャンピング現像法や、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。
【００２１】
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より転写される。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に一定の加圧力で挟持搬送される。
【００２２】
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。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により観光ドラム１表面より除去される。
【００２３】
（２）加熱定着装置６
図１は加熱定着装置６の断面図、図３は途中部分省略・一部切り欠き正面図である。これらの図において、１０は加熱部材としての定着部材（加熱Assy）、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が形成されている。
【００２４】
定着部材１０は、加熱用部材（加熱体）としてのヒータ１１、フィルムガイド１２、保持ステイ１６、金属製スリーブ（定着スリーブ）１３、定着フランジ１５等からなる。
【００２５】
ヒーター１１はフィルムガイド１２の下面に固定して配設してあり、金属製スリーブ１３はフィルムガイド１２の外側に配設しており、金属製スリーブ１３の周方向に伸びたフィルムガイドリブ１２ａに対して、定着ニップ部Ｎ近傍以外は十分なクリアランスが設けてある。
【００２６】
保持ステイ１６はフィルムガイド１２に加圧方向に配設されている。定着フランジ１５はフィルムガイド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スラスト規制部材１５０を構成している。
【００２７】
加熱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砲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。
【００２８】
３０は定着装置のメインフレームであり、この定着フレームに加圧ローラ２０や定着部材１０を装着して保持させている。即ち定着フレーム３０に設けた嵌合用溝３１に係合させて加圧ローラ２０の上側において定着フレーム３０に配設してある。
【００２９】
そして、定着部材１０の両端部において定着フランジ１５の加圧部１５ｂ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。
【００３０】
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の下面に当接された状態になる。
【００３１】
Ｇは加圧ローラ２０の芯金２１の一端部に配設した駆動ギヤである。この駆動ギヤＧに駆動部Ｎから回転力が伝達されて、加圧ローラ２０が所定の回転速度にて回転駆動される。
【００３２】
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に回転力が作用する。これにより、金属スリーブ１３は、その内面がヒータ１１の下面に密着して摺動しながらフィルムガイド１２の外回りを図１において時計方向に加圧ローラ２０の回転に従動して回転状態になる（加圧ローラ駆動式）。
【００３３】
金属製スリーブ１３は、内部のヒータ１１及びフィルムガイド１２と定着フランジ１５の間の摩擦抵抗を小さく抑える必要がある。これは、記録材の定着ニップ通過時のスリップ防止や、プリンター自体の駆動トルクを抑えるためである。このため、ヒータ１１およびフィルムガイド１２の表面に耐熱性グリス等の潤滑材を少量介在させてある。
【００３４】
また、金属製スリーブ１３の回転時に、フィルムガイド１２の磨耗量を抑えるために、金属製スリーブ１３はフィルムガイドリブ１２ａに対して、定着ニップ部Ｎ近傍以外は十分なクリアランスが設けてある。これにより金属製スリーブ１３はスムーズに回転する事が可能となる。
【００３５】
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。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ヒータ１１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を挟持搬送される事で、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。
【００３６】
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に排出される。
【００３７】
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ＳＵＳ、Ａｌ、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可撓性を有するスリーブである。また、超寿命の加熱定着装置を構成する為に十分な強度を持ち、耐久性に優れた金属製スリーブとして、総厚２０μｍ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２０μｍ以上２００μｍ以下が最適である。
【００３８】
さらに、オフセット防止や記録材の分離性を確保する為に表層にはＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ、ＣＴＦＥ、ＰＶＤＦ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性樹脂を混合ないし単独で被覆したものである。
【００３９】
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、紛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物を金属製スリーブの表面に被らせる方式のものであっても良い。
【００４０】
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。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。
【００４１】
ｂ）ヒータ１１
記録材Ｐ上のトナー像Ｔを溶融、定着される定着ニップ部Ｎの加熱を行うヒータ１１は、例えば、アルミナ、ＡｌＮ（チッ化アルミ）等の高絶縁性のセラミックス基盤やポリイミド、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１〜５ｍｍ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。
【００４２】
あるいは、金属製基板上の定着ニップ部反対側に絶縁層、通電発熱抵抗体を順次積層してなる金属製加熱用ヒータであり、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。
【００４３】
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為のサーミスタ等の温度検知素子（図１参照）１４が配設されている。
【００４４】
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事で、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により達成している。
【００４５】
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。あるいは上記基板として耐磨耗性に優れ、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。
【００４６】
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超寿命の定着部材が形成される。
【００４７】
ｃ）フィルムガイド１２
フィルムガイド１２は、ヒータ１１を支持する役目、加圧部材の役目、定着ニップ部Ｎとの反対方向への放熱を防ぐ為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、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等により形成されている。また、金属製スリーブ１３の周方向に伸びたフィルムガイドリブ１２ａの外径は、径Ｌｇにて配設されている。
【００４８】
ｄ）定着フランジ１５（スラスト規制部材）
図４（ａ）において定着フランジ１５の概観図を示す。図４（ｂ）にその正面図を示す。図４（ｃ）にその断面図と金属製スリーブ１３の端部を示す。図４（ｃ）に示すように、金属製スリーブ１３の端部外周面には定着フランジ１５の内周面と接触する部位（幅Ｄ）を有する。
【００４９】
定着フランジ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、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部は定着フランジ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の端面は定着フランジ１５の突き当て部１５ｂに突き当たる。
【００５０】
挿入部１５ａは、３〜７°程度のテーパ１５Ｔを有しており、このテーパによって金属製スリーブ１３の最端部が、常に挿入部１５ａをつたって、金属製スリーブ１３の中心方向に向かう力を受けながら、ラッパ状になる事による、金属製スリーブ１３端部の引き裂き力を受けないように、（突き当て部１５ｂによって）スラスト方向の規制がなされる。
【００５１】
このように、定着フランジ１５の挿入部１５ａに、テーパ１５Ｔを設ける事によって、金属製スリーブ１３の端部破壊を防止できる。
【００５２】
また、定着フランジ１５の内側には、Ｌｓを径に持つ規制部位１５ｃが設けられている。この規制部位１５ｃは、フィルムガイドリブ１２ａの外径Ｌｇよりも大きい径Ｌｓに設定されている。規制部位１５ｃの径Ｌｓは、回転駆動中、金属製スリーブ１３の内周側が接触せず、また、金属スリーブ１３が何らかの外力によってこのスリーブ変形規制部位１５ｃに当接しても、金属製スリーブ１３が破損、または永久変形をおこさない径に設定してある。なお、上記径の関係については、Ｌｃ＞Ｌｓ＞Ｌｇとなっている。
【００５３】
定着フランジ１５の定着ニップ部相当部は切り欠いてあり、その長手方向端部において、該切り欠き部分にヒータ１１、フィルムガイド１２と一体の保持ステイ１６が配置される事で、定着フランジ１５がヒータ１１等に干渉することがないように配慮している。
【００５４】
図５のように、定着部材１０は、端部に配置した定着フランジ１５の保持筐体嵌合部１５ｄを定着フレーム３０の嵌合溝31に挿入する。
【００５５】
図６に加圧ローラ２０に金属製スリーブ１３をニップさせた時の図を示す。図６（ａ）に示すように、定着フランジ１５の挿入部１５ａと金属製スリーブ１３の端部には、当接している金属製スリーブ１３の長径部位１３ａ（両側）以外は、１３ｂのようなクリアランスが設けられている。
【００５６】
このように積極的なクリアランスを設ける事により、定着フランジ１５と金属製スリーブ１３の摩擦によるトルクＵＰでの金属製スリーブ１３の従動回転の不具合―いわゆる定着スリップを防止でき、また、前記摩擦によって発生する、金属製スリーブ１３の端部のスティックスリップも防止でき、スティックスリップが起因する、金属製スリーブ１３の端部破壊を防止できる。
【００５７】
図６（ｂ）は定着フランジ１５を装着しない場合の、金属製スリーブ１３のラウンドを示すものである。端部フリーな状態では、金属製スリーブ１３の長径はＤＬにて配設される。図６（ｃ）は定着フランジ１５を装着した場合の、金属製スリーブ１３のラウンドを示す図である。
【００５８】
同図にも示すように、ＤＬ＞＝Ｌｃで規定されている、定着フランジ１５の挿入部１５ａの内径Ｌｃで金属製スリーブ１３が規制されるために、金属製スリーブ１３の端部が定着フランジ１５の突き当て部１５ｂに、あばれることなく摺動させる事ができる。これにより、金属製スリーブ１３の回転中の軌跡が安定化され、端部破壊が防止される。
【００５９】
金属製スリーブ１３を加圧ローラ２０にニップさせると、その応力の分布によって上流、下流部にＲＳ１，ＲＳ２のような曲率を持つ部位が生じるが、この曲率が、あるしきい値を超えると、金属製スリーブ１３が屈曲（疲労）破壊を起こしてしまう。
【００６０】
従って、この曲率ＲＳ１、ＲＳ２をコントロールするために、ニップ時の金属製スリーブ１３の図示長径部Ｂによって構成される、加圧方向の中心値と、定着フランジ１５の挿入部１５ａの内径Ｌｃの加圧方向の中心値を、加圧方向に偏芯させる事によって、曲率ＲＳ１，ＲＳ２を、屈曲破壊のしきい値以下にする事ができる。これにより、金属製スリーブ１３の破損を防止できる。
【００６１】
この曲率ＲＳ１、ＲＳ２のコントロールは、定着フランジの挿入部１５ａの内径Ｌｃでも可能である。更に、上流、下流部に構成される曲率ＲＳ１、ＲＳ２は、定着時の画像不良（尾引き、オフセット等）の要因にもつながるが、上記コントロールによって、画像不良も防止できる。
【００６２】
（第２の実施形態）
この実施形態は、金属製スリーブ１３のスラスト方向規制手段である、定着フランジを回転タイプとしたものである。図７は定着フランジ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。前述の第１の実施形態における加熱定着装置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。
【００６３】
金属製スリーブ１３の長手方向両端部を規制する回転保護キャップ１５ｄは端部フランジ１５ｅ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。
【００６４】
図８（ａ）は端部フランジ１５ｅ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１５ｅと回転保護キャップ１５ｄの断面図である。
【００６５】
図８（ｅ）に示すように、外形Ｌｆを有する金属製スリーブ１３の端部外周面には固定タイプの定着フランジと同様に回転保護キャップ１５ｄの内周面と接触する部位（幅Ｄ）を有する。回転保護キャップ１５ｄ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、３〜７°のテーパ１５Ｔを持つ、内径Ｌｃの挿入部１５Ａを有する。
【００６６】
即ち、金属製スリーブ１３のＤ部は、回転保護キャップ１５ｄの内径Ｌｃを有する挿入部１５Ａに挿入される。金属製スリーブ１３の端面は回転保護キャップ１５ｄ側から外側に徐々に内径が小さくなるようにテーパ状あるいはＲ状に形成されている。突き当て部１５Ｂの最小内径ＬＳは金属製スリーブ１３の外形Ｌｆより十分に小さい径に形成されている。
【００６７】
回転保護キャップ１５ｄは無端の円筒キャップであり、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、回転保護キャップ１５ｄを回転可能に形成するため、端部フランジ１５ｅは回転保護キャップ１５ｄの最小内径ＬＳで形成されるフランジ嵌合部１５Ｈを有する。
【００６８】
端部フランジ１５ｅは、回転保護キャップ１５ｄと同様に耐熱性樹脂より形成されている。この端部フランジ１５ｅのフランジ嵌合部１５Ｇは最大径ＬＥを有し、ＬＥ＜ＬＳの関係にある。
【００６９】
このことから、回転保護キャップ１５ｄは、フランジ嵌合部１５Ｇに端部フランジ１５ｅの嵌合部１５Ｈがルーズに挿入される事で回転自在の状態で嵌合される。また、端部フランジ１５ｅは規制部１５Ｉにより回転保護キャップ１５ｄのスラスト方向への移動を規制している。
【００７０】
回転保護キャップ１５ｄを挿入した端部フランジ１５ｅにはバネ規制部が形成されており、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為に配置される加圧バネ１７の位置を規制している。
【００７１】
また、端部フランジ１５ｅ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、フィルムガイド１２と一体の保持ステイ１６が配置される事で端部フランジ１５ｅがヒータ１１に干渉することがないように配慮されている。
【００７２】
定着部材１０は、端部に配置した端部フランジ１５ｅの保持筐体嵌合部１５Ｊを定着フレーム３０の嵌合溝３１に挿入する事で定着フレーム３０に装着され、定着フレーム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１５ｅと回転保護キャップ１５ｄ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。
【００７３】
金属スリーブ１３は加圧ローラ２０とヒータ１１との間で付与される加圧力によって、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は円筒形状を復元しようとし、その復元力によって保護キャップ１５ｄと密着状態に成る。
【００７４】
さらに、回転保護キャップ１５ｄは端部フランジ１５ｅに対して回転自在に取り付けられているため、保護キャップ１５ｄと金属製スリーブ１３の摩擦力により、金属製スリーブ１３の回転に合わせて、連れ回り状態となる。なお、この実施の形態においても、先の実施形態とほぼ同様の作用効果を奏する。
【００７５】
本発明の実施の形態には、実施態様１に加え、次の各実施態様も含まれる。
【００７６】
（実施態様１）
記録材Ｐ上の顕画像を加熱及び加圧して定着する定着装置であって、顕画像を加熱する加熱体１１と、可撓性を有する金属製スリーブ１３を介して記録材Ｐを加熱体に密着させる加圧部材２０と、金属製スリーブ１３のスラスト方向移動を規制するスラスト規制部材１５０とを備え、スラスト規制部材１５０は、金属製スリーブ１３の端部外周面に当接して金属製スリーブの端部がその外周方向へ膨らむのを規制する定着フランジ１５を含み、その定着フランジ１５には、金属製スリーブ１３の端部外周面が当接する部位に、テーパまたはＲが設けられていることを特徴とする定着装置。
【００７７】
（実施態様２）
記録材Ｐ上の顕画像を加熱及び加圧して定着する定着装置であって、顕画像を加熱する加熱体１１と、可撓性を有する金属製スリーブ１３を介して記録材Ｐを加熱体に密着させる加圧部材２０と、金属製スリーブ１３のスラスト方向移動を規制するスラスト規制部材１５０とを備え、スラスト規制部材１５０は、金属製スリーブ１３の端部外周面に当接して金属製スリーブ１３の端部がその外周方向へ膨らむのを規制する定着フランジ１５を含み、金属製スリーブ１３の外周長径部位以外には、定着フランジ１５の金属製スリーブ端部外周面当接部位との間に、クリアランスを設けてあることを特徴とする定着装置。
【００７８】
（実施態様３）
記録材Ｐ上の顕画像を加熱及び加圧して定着する定着装置であって、顕画像を加熱する加熱体１１と、可撓性を有する金属製スリーブ１３を介して記録材Ｐを加熱体１１に密着させる加圧部材２０と、金属製スリーブ１３のスラスト方向移動を規制するスラスト規制部材１５０とを備え、スラスト規制部材１５０は、金属製スリーブ１３の端部外周面に当接して金属製スリーブ１３の端部がその外周方向へ膨らむのを規制する直径Ｌｃで構成される定着フランジ１５を含み、金属製スリーブ１３の端部がフリーな状態で加圧部材２０とニップさせたときの金属製スリーブ１３の外周部位の長径ＤＬと、定着フランジの直径Ｌｃとの関係が、ＤＬ＞＝Ｌｃであり、金属製スリーブ１３の外周長径部の上流―下流部を結ぶ、加圧方向の中心値と、定着フランジの直径Ｌｃとの中心値が、加圧方向にずらされて配設されていることを特徴とする定着装置。
【００７９】
（実施態様４）
定着フランジ１５は、金属スリーブ端部外周面当接部位を有する回転保護キャップ１５ｄと、その回転保護キャップ１５ｄを回転自在に支持する端部フランジ１５ｅとを備え、回転保護キャップ１５ｄが金属製スリーブ１３の端部外周面との接触により回転する構成であることを特徴とする実施態様１〜３の何れかに記載の定着装置。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、加熱部材としての定着フィルムに金属製スリーブを用いたサーフ定着装置において、金属製スリーブの端部破損を防止し、高速・高寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る加熱定着装置の断面図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る加熱定着装置を含む画像形成装置の概略構成図
【図３】本発明の第１の実施形態に係る加熱定着装置の途中部分省略・一部切り欠き正面図
【図４】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る定着フランジの概観図、（ｂ）は定着フランジの正面図、（ｃ）は定着フランジの側断面図
【図５】第１の実施形態に係る定着部材と定着フレームの嵌合関係図
【図６】第１の実施形態に係る定着ニップ部の近傍断面図
【図７】第２の実施形態に係る加熱定着装置の途中部分省略・一部切り欠き正面図
【図８】第２の実施形態に係る定着フランジの概観図
【符号の説明】
１０定着部材
１１加熱用ヒータ
１２フィルムガイド
１３金属製スリーブ
１５定着フランジ
１５ｄ回転保護キャップ
１５ｅ端部フランジ
１５Ｔテーパ
１５０スラスト規制部材
２０加圧ローラ（加圧部材）
２４定着入口ガイド
Ｐ記録材

Claims

加熱体と、
可撓性を有し、回転可能に構成される金属製スリーブと、
前記加熱体が固定されると共に、該加熱体が固定される部分を前記金属製スリーブの内周面に直接摺擦させるガイド部材と、
前記ガイド部材が直接摺擦する部分の外周側から前記金属製スリーブに圧接して前記金属製スリーブとニップ部を形成する加圧部材と、
前記ガイド部材の長手方向の両端部に固定され、前記金属製スリーブのスラスト方向の寄り移動を規制するスラスト規制部材と、
を備え、
未定着のトナー像を担持するシート材を前記ニップ部に挟み込んで加熱することで、シート材にトナー画像を熱定着させる電子写真方式画像形成装置用の乾式トナー像の定着装置において、
前記スラスト規制部材には、
前記金属製スリーブの長手方向の両端部がそれぞれ挿入される挿入部が形成されると共に、
前記挿入部において、
前記金属製スリーブの両端部の外周面に対向する前記スラスト規制部材の対向面の内径が、前記金属製スリーブの長手方向の中央部から端部に向かうにつれて小さくなるようなテーパ形状が形成されることを特徴とする定着装置。
加熱体と、
可撓性を有し、回転可能に構成される金属製スリーブと、
前記加熱体が固定されると共に、該加熱体が固定される部分を前記金属製スリーブの内周面に直接摺擦させるガイド部材と、
前記ガイド部材が直接摺擦する部分の外周側から前記金属製スリーブに圧接して前記金属製スリーブとニップ部を形成する加圧部材と、
前記ガイド部材の長手方向の両端部に固定され、前記金属製スリーブのスラスト方向の寄り移動を規制するスラスト規制部材と、
を備え、
未定着のトナー像を担持するシート材を前記ニップ部に挟み込んで加熱することで、シート材にトナー画像を熱定着させる電子写真方式画像形成装置用の乾式トナー像の定着装置において、
前記スラスト規制部材には、
前記金属製スリーブの長手方向の両端部がそれぞれ挿入される挿入部が形成されると共に、
前記スラスト規制部材を装置本体に装着せず前記加熱体と前記加圧部材が前記ニップ部を形成する状態における前記金属製スリーブの長径よりも、前記スラスト規制部材を装置本体に装着した状態における前記金属製スリーブの長径が小さくなるように、前記挿入部が前記金属製スリーブに接触して前記金属製スリーブの形状を規制すると共に、
前記挿入部と前記金属製スリーブの接触部以外において、前記金属製スリーブの両端部の外周面と、該外周面に対向する前記挿入部の対向面との間には、クリアランスが設けられることを特徴とする定着装置。