JP4115137B2 - 定着装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録材上のトナー像を記録材に加熱定着する定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置において、電子写真プロセス・静電記録プロセス・磁気記録プロセス等の適宜の画像形成プロセス手段部で記録材（転写シート・エレクトロファックスシート・静電記録紙・ＯＨＰシート・印刷用紙・フォーマット紙など）に転写方式あるいは直接方式にて形成担持させた画像情報の未定着画像（トナー画像）を記録材面に固着画像として加熱定着させる定着装置としては熱ローラ方式の装置が広く用いられていた。
【０００３】
近年では、クイックスタートや省エネルギーの観点からフィルム加熱方式が実用化されている。また電磁誘導加熱方式の装置も提案されている。
【０００４】
ａ）フィルム加熱方式
フィルム加熱方式の定着装置は、例えば特開昭６３−３１３１８２号公報・特開平２−１５７８７８公報・特開平４−４４０７５号公報・特開平４−２０４９８０号公報等に提案されている。
【０００５】
即ち、加熱体としての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耐熱性フィルム（定着フィルム、定着ベルト）を挟ませて定着ニップ部を形成させ、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被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ことで、定着ニップ部においてセラミックヒータの熱を定着フィルムを介して記録材に与え、さらに定着ニップ部の加圧力にて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定着装置は、セラミックヒータ及び定着フィルムとして低熱容量の部材を用いてオンデマンドタイプの装置を構成することができる。すなわち、画像形成装置の画像形成実行時のみ熱源としてのセラミックヒータに通電して所定の定着温度に発熱させた状態にすれば良く、画像形成装置の電源オンから画像形成実行可能状態までの待ち時間が短く（クイックスタート性）・スタンバイ時の消費電力も大幅に小さい（省電力）等の利点がある。
【０００７】
ｂ）電磁誘導を用いたフィルム加熱方式
特開平７−１１４２７６号公報には、定着フィルム自身あるいは定着フィルムに近接させた導電性部材に渦電流を発生させ、その時のジュール熱によって発熱させる加熱装置が提案されている。この電磁誘導を用いたフィルム加熱方式は、発熱域を被加熱材に近接させることができるため、セラミックヒータを用いたフィルム加熱方式に比べ、さらなる消費エネルギーの効率向上が達成できる。
【０００８】
フィルム加熱方式あるいは電磁誘導を用いたフィルム加熱方式の定着装置において、回転体としての円筒状もしくはエンドレスフィルム状の定着フィルムの駆動方法として、定着フィルム内周面を案内するフィルムガイド部材（フィルム支持部材）と加圧ローラとで圧接された定着フィルムを加圧ローラの回転駆動によって従動回転させる方法（加圧ローラ駆動方式）や、逆に駆動ローラとテンションローラによって張架されたエンドレスフィルム状の定着フィルムの駆動によって加圧ローラを従動回転させるもの等がある。
【０００９】
定着フィルム内面とフィルムガイド部材には、定着フィルムとフィルムガイド部材との摩擦による回転トルクの影響を軽減するために、耐熱性グリース等の潤滑剤を介在させる等している。フィルム加熱方式の装置においては、特開平５−２７６１９号に提案されているように、定着フィルムとフィルムガイド部材との間に潤滑剤（グリース）を介在させることにより定着フィルムとフィルムガイド部材との間の摺動性を確保していた。
【００１０】
【発明が解決しようとしている課題】
従来のフィルム加熱方式の定着装置では、記録材の巻き付きジャムが発生しやすい問題があった。特に、トナー載り量が比較的多いフルカラー画像定着時や、比較的コシの弱い薄紙や吸湿紙の定着時は、定着フィルムへの巻き付きジャムが発生しやすい。
【００１１】
記録材の巻き付きジャムを防止するために、定着ニップ通過後における記録材の定着フィルムとの分離性を高めるために、フィルム支持部材の摺動部よりも下流側に、摺動部の面よりも加圧ローラ側へ突出させた突出部を設ける方法がある。この突出部で記録材を定着フィルムから離れる方向に矯正させて曲率分離を行い、記録材の分離性を確保するものである。
【００１２】
しかしながら、上述のような突出部は、定着フィルム内面に付着しているグリースを削ぎ落としてしまうため、グリースの循環が悪くなり、グリースによる摺動抵抗低減効果を十分に発揮できない問題があった。
【００１３】
さらに、突出部で削ぎ落とされたグリースの一部は、フィルムガイド部材上の摺動部と突出部との間に密集して溜まり込みやすい。フィルムガイド部材上の摺動部と突出部との間に溜まり込んだグリースの大部分は、定着フィルムが回転移動しても移動せずに、そのまま凝集しているため、摺動抵抗の低減にほとんど寄与しない。
【００１４】
さらに、本体電源投入直後など比較的定着器が十分に暖まっていない状態では、グリースの粘性が非常に高いため、フィルムガイド部材上の摺動部と突出部との間に溜まり込んだグリースが逆に定着フィルムの摺動抵抗を増大させてしまう問題があった。
【００１５】
定着フィルムの摺動抵抗が大きいと、定着フィルムと加圧ローラ、もしくは定着フィルムと記録材との間でスリップが発生し、ジャムや画像不良が発生する問題がある。また、定着器の駆動トルクが上昇するため、駆動モータの脱調が発生する問題がある。
【００１６】
そこで、本発明は、フィルム加熱方式や電磁誘導を用いたフィルム加熱方式であって、且つ加圧ローラ駆動タイプの定着装置において、記録材の分離性能の向上を図りつつ潤滑剤が塞き止められるのを抑えることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は下記の構成を特徴とする定着装置である。
【００１８】
（１）円筒形状の定着フィルムと、前記定着フィルムの内周面に接触しており前記定着フィルムの回転を案内するフィルムガイド部材と、前記フィルムガイド部材に設けられ前記定着フィルムと摺動する摺動部材と、前記定着フィルムの外周面に接触し前記フィルムガイド部材に設けられた前記摺動部材と共に前記定着フィルムを挟み込んでおり前記定着フィルムが回転するための動力を前記定着フィルムに伝える加圧ローラと、を有し、前記摺動部材の前記定着フィルムとの摺動面よりも前記定着フィルム移動方向下流側の前記フィルムガイド部材の部分が前記加圧ローラとの間で前記定着フィルムを挟み込まず且つ前記フィルムガイド部材の長手方向に亘って前記摺動面よりも前記加圧ローラに向かって突出する突出部となっており、トナー像を担持する記録材を前記定着フィルムと前記加圧ローラの間で挟持搬送し記録材上のトナー像を記録材に加熱定着する定着装置において、
前記突出部には、前記フィルムガイド部材と前記定着フィルムの間に塗布された潤滑剤が前記定着フィルム移動方向に通過するスリットが１箇所以上設けられていることを特徴とする定着装置。
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施形態例＞
本実施形態例における定着装置は、加熱部材として電磁誘導発熱性の円筒形状の定着フィルム（定着ベルト）を用いた、加圧ローラ駆動方式、電磁誘導加熱方式の画像加熱定着装置である。
【００３１】
（１）装置の全体的な概略構成
図１は本実施形態例における定着装置１００の要部の横断面側面模型図、図２は要部の正面模型図、図３は要部の縦断面正面模型図である。
【００３２】
この装置１００は、大きく分けて円筒状の支持部材としてのフィルムガイド部材１６と、このフィルムガイド部材１６にルーズに外嵌させた、加熱部材としての円筒状の電磁誘導発熱性の定着フィルム１０と、フィルムガイド部材１６との間に定着フィルム１０を挟んでニップ部Ｎを形成させた、加圧部材としての加圧ローラ３０とからなる。
【００３３】
円筒状のフィルムガイド部材（フィルム支持部材）１６は、左右一対の横断面略半円弧状桶型半体１６ａと１６ｂとを互いに開口部を向かい合わせて組み合わせることで円筒体を構成させてある。図１中で右側のフィルムガイド部材半体１６ａの内側には、磁場発生手段としての磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃと励磁コイル１８を配設して保持させてある。
【００３４】
加圧ローラ３０は、芯金３０ａと、前記芯金周りに同心一体にローラ状に成型被覆させた、シリコーンゴム・フッ素ゴム・フッ素樹脂などの耐熱性弾性材層３０ｂとで構成されており、芯金３０ａの両端部を装置の不図示のシャーシ側板金間に回転自由に軸受け保持させて配設してある。
【００３５】
定着フィルム１０を外嵌させたフィルムガイド部材１６は加圧ローラ３０の上側に配置され、フィルムガイド部材１６内に挿通して配設した加圧用剛性ステイ２２の両端部と装置シャーシ側のバネ受け部材２９ａ・２９ｂとの間にそれぞれ加圧バネ２５ａ・２５ｂを縮設することで加圧用剛性ステイ２２に押し下げ力を作用させている。これにより、フィルムガイド部材１６の下面と加圧ローラ３０の上面とが定着フィルム１０を挟んで圧接して、所定幅の定着ニップ部Ｎが形成される。
【００３６】
加圧ローラ３０は駆動手段Ｍ（図１）により矢示の反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ３０の回転駆動により、定着ニップ部Ｎにおいて加圧ローラ３０と定着フィルム１０の外面との摩擦力で定着フィルム１０に回転力が作用し、定着フィルム１０の内周面が定着ニップ部Ｎにおいてフィルムガイド部材１６の下面に密着して摺動しながら矢示の時計方向に加圧ローラ３０の周速度にほぼ対応した周速度をもってフィルムガイド部材１６の外周を回転する（加圧ローラ駆動方式）。即ち、加圧ローラ３０は定着フィルム１０の外周面に接触しフィルムガイド部材１６と共に定着フィルム１０を挟み込んでおり定着フィルム１０が回転するための動力を定着フィルム１０に伝える。
【００３７】
定着ニップ部Ｎにおけるフィルムガイド部材１６の下面と定着フィルム１０の内面との相互摺動摩擦力を低減化させるために、フィルムガイド部材１６の下面の定着ニップ部Ｎに対応する面部分には、耐熱性・低摩擦性の摺動部材４０を配設してある。即ち、摺動部材４０はフィルムガイド部材１６に設けられ定着フィルム１０と摺動する摺動部材である。摺動部材４０は、例えばポリイミド樹脂、ガラス、アルミナ、アルミナにガラスをコートしたものなどで構成するのが好ましい。本例では、アルミナ基板にガラスをコートしたものを配設している。
【００３８】
この摺動部材４０は、少なくとも定着ニップ部Ｎの長さと幅に対応する長さと幅を有する帯板状あるいはテープ状の部材であり、本例ではフィルムガイド部材１６の下面に長手に沿って具備させた嵌め込み用の溝部に位置決め保持させてある。さらには、耐熱性接着剤で固定すると良い。
【００３９】
さらに、摺動部材４０と定着フィルム１０内周面との間に潤滑剤Ｇを介在させ、定着フィルム１０の摺動抵抗低減を図っている。本実施形態例においては、潤滑剤としてフッ素グリースを用いている。
【００４０】
定着ニップ部Ｎにおける定着フィルム１０摺動部近傍のフィルムガイド１６部材および摺動部材４０の構成については、後記（４）項にて詳述する。
【００４１】
また、図１中右側のフィルムガイド部材半体１６ａの周面には、図４に示すように、その長手方向に所定の間隔を置いて凸リブ部１６ｃを形成具備させ、フィルムガイド部材半体１６ａの周面と定着フィルム１０の内面との接触摺動抵抗を低減させて定着フィルム１０の回転負荷を少なくしている。このような凸リブ部１６ｃは図中左側のフィルムガイド部材半体１６ｂにも同様に形成具備することができる。
【００４２】
２３ａ・２３ｂは円筒状のフィルムガイド部材１６の手前側と奥側の端部に嵌着して配設したフランジ部材であり、定着フィルム１０の回転時に定着フィルムの端部を受けて、定着フィルム１０のフィルムガイド部材１６の長手に沿う寄り移動を規制する役目をする。フランジ部材２３ａ・２３ｂは定着フィルム１０の回転に従動で回転する構成にしてもよい。
【００４３】
而して、加圧ローラ３０が回転駆動され、それに伴って定着フィルム１０が回転し、励磁回路２７（図４）から励磁コイル１８への給電により発生する磁場の作用で加熱部材としての定着フィルム１０が電磁誘導発熱して定着ニップ部Ｎが所定の温度に立ち上がって温調される。この状態において、不図示の画像形成手段部から搬送された未定着トナー画像ｔが形成された記録材Ｐが定着ニップ部Ｎの定着フィルム１０と加圧ローラ３０との間に導入され、定着ニップ部Ｎにおいて画像面が定着フィルムの外面に密着して定着フィルム１０と一緒に挟持搬送されていく。これにより、記録材上のトナー像が記録材に加熱定着される。
【００４４】
記録材Ｐは定着ニップ部Ｎを通過すると、定着フィルム１０の外面から分離して排出搬送されていく。記録材Ｐ上の加熱定着トナー画像ｔは定着ニップＮを通過後、冷却して永久固着画像となる。
【００４５】
本実施形態例における画像加熱定着装置１００では、トナーｔに低軟化物質を含有させたトナーを使用したため、定着装置にオフセット防止のためのオイル塗布機構を設けていないが、低軟化物質を含有させていないトナーを使用した場合には、オイル塗布機構を設けても良い。また、低軟化物質を含有させたトナーを使用した場合にもオイル塗布や冷却分離を行っても良い。
【００４６】
（２）磁場発生手段
磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃは高透磁率の部材であり、フェライトやパーマロイ等といったトランスのコアに用いられる材料が良く、より好ましくは１００ｋＨｚ以上でも損失の少ないフェライトを用いるのが良い。
【００４７】
磁場発生手段を構成する励磁コイル１８は、コイル（線輪）を構成させる導線（電線）として、一本ずつがそれぞれ絶縁被覆された銅製の細線を複数本束ねたもの（束線）を用い、これを複数回巻いて励磁コイルを形成している。本例では１２回巻きで励磁コイルを形成している。
【００４８】
絶縁被覆を行う被覆部材は、定着フィルム１０の発熱による熱伝導を考慮して耐熱性を有する被覆を用いることが好ましい。例えば、アミドイミドやポリイミド等の被覆を用いるとよい。本実施形態例においては、ポリイミドによる被覆を用いており耐熱温度は２２０℃である。
【００４９】
励磁コイル１８は外部から圧力を加えて密集度を向上させてもよい。
【００５０】
磁場発生手段１７ａ・１７ｂ・１７ｃ・１８と加圧用剛性ステイ２２の間には、絶縁部材１９を配設してある。絶縁部材１９の材質としては、絶縁性に優れ、耐熱性がよいものが好ましい。例えば、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＦＥＰ樹脂、ＬＣＰ樹脂等を選択するとよい。
【００５１】
図５は、磁場発生手段によって発生される交番磁束の発生の様子を模式的に表したものである。磁束Ｃは発生した交番磁束の一部を表す。磁性コア１７ａ，１７ｂ，１７ｃに導かれた交番磁束Ｃは、磁性コア１７ａと磁性コア１７ｂとの間、そして磁性コア１７ａと磁性コア１７ｃとの間において定着フィルム１０の発熱層１に渦電流を発生させる。この渦電流は、発熱層１の固有抵抗によって、発熱層１にジュール熱（渦電流損）を発生させる。
【００５２】
発熱量Ｑは発熱層１を通る磁束Ｃの密度によって決まり、図５のグラフような分布を示す。図５に示すグラフは、縦軸が磁性コア１７ａの中心を０とした角度θで表した定着フィルム１０における円周方向の位置を示し、横軸が定着フィルム１０の発熱層１での発熱量Ｑを示す。ここで、発熱域Ｈは最大発熱量をＱとし、発熱量がＱ／ｅ以上の領域と定義する（ｅは自然対数の底）。これは、定着プロセスに必要な発熱量が得られる領域である。
【００５３】
この定着ニップ部Ｎの温度は、温度検知手段２６（図１）を含む不図示の温調系により励磁コイル１８に対する電流供給が制御されることで所定の温度が維持されるように温調される。温度検知手段２６は定着フィルム１０の温度を検知するサーミスタなどの温度センサであり、本例においてはサーミスタで測定した定着フィルム１０の温度情報を基に定着ニップ部Ｎの温度を制御するようにしている。
【００５４】
（３）定着フィルム１０
図６は、本実施形態例における定着フィルム１０の層構成模型図である。
【００５５】
本実施形態例の定着フィルム１０は、基層となる電磁誘導発熱性の金属フィルム等でできた発熱層１と、その外面に積層した弾性層２と、その外面に積層した離型層３の複合構造のものである。
【００５６】
発熱層１と弾性層２との間の接着、弾性層２と離型層３との間の接着のために、各層間にプライマー層（図示せず）を設けてもよい。
【００５７】
略円筒形状である定着フィルム１０において、発熱層１が摺動部材４０と接触する内面側であり、離型層３が加圧ローラ若しくは記録材（被加熱材）と接触する外面側である。
【００５８】
上述したように、発熱層１に交番磁束が作用することにより、発熱層１に渦電流が発生して発熱層１が発熱する。この熱が弾性層２、離型層３に伝達されて、定着フィルム１０全体が加熱され、定着ニップ部Ｎに通紙される記録材Ｐを加熱してトナーｔ画像の加熱定着がなされる。
【００５９】
ａ．発熱層１
発熱層１としては、磁性及び非磁性の金属を用いることができるが、磁性金属が好ましく用いられる。このような磁性金属としては、ニッケル、鉄、強磁性ステンレス、ニッケル−コバルト合金、パーマロイといった強磁性体の金属が好ましく用いられる。又、定着フィルム１０回転時に受ける繰り返しの屈曲応力による金属疲労を防ぐために、ニッケル中にマンガンを添加した部材を用いるのも良い。
【００６０】
発熱層１の厚さは、次の式で表される表皮深さσ［ｍ］より厚く、且つ２００μｍ以下にすることが好ましい。発熱層１の厚さをこの範囲とすれば、発熱層１が電磁波を効率よく吸収することができるため、効率良く発熱させることができる。
【００６１】
σ＝５０３×（ρ／ｆμ）^１／２ …（１）
ここで、ｆは励磁回路の周波数［Ｈｚ］、μは発熱層１の透磁率、ρは発熱層１の固有抵抗［Ωｍ］である。
【００６２】
この表皮深さσは、電磁誘導で使われる電磁波の吸収の深さを示しており、これより深いところでは電磁波の強度は１／ｅ以下になっている。逆にいうと殆どのエネルギーはこの深さまでで吸収されている（図８に示した発熱層深さと電磁波強度の関係を参照）。
【００６３】
発熱層１の厚さは、より好ましくは１〜１００μｍがよい。発熱層１の厚みが上記範囲よりも薄い場合には、ほとんどの電磁エネルギーが吸収しきれないため効率が悪くなる。又、発熱層１が上記範囲よりも厚い場合には、発熱層１の剛性が高くなりすぎ、又、屈曲性が悪くなり回転体として使用するには現実的でなくなる。
【００６４】
ｂ．弾性層２
弾性層２は、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム等の、耐熱性、熱伝導率が良い材質が好ましく用いられる。
【００６５】
弾性層２の厚さは、定着画像品質を保証するために１０〜５００μｍであることが好ましい。カラー画像を印刷する場合、特に写真画像等では、記録材Ｐ上で大きな面積に渡ってベタ画像が形成される。この場合、記録材Ｐの凹凸或いはトナー層ｔの凹凸に加熱面（離型層３）が追従できないと加熱ムラが発生し、伝熱量が多い部分と少ない部分で画像に光沢ムラが発生する。即ち、伝熱量が多い部分は光沢度が高く、伝熱量が少ない部分では光沢度が低くなる。弾性層２の厚さが上記範囲よりも小さい場合には、上記離型層３が被記録材Ｐ或いはトナー層ｔの凹凸に追従しきれず、画像光沢ムラが発生してしまう。又、弾性層２が上記範囲よりも大きすぎる場合には、弾性層２の熱抵抗が大きくなりすぎ、クイックスタートを実現するのが難しくなる。この弾性層２の厚さは、より好ましくは５０〜５００μｍが良い。
【００６６】
弾性層２は、硬度が高すぎると記録材Ｐ或いはトナー層ｔの凹凸に追従しきれず画像光沢ムラが発生してしまう。そこで、弾性層２の硬度としては６０゜（ＪＩＳ−Ａ）以下、より好ましくは４５゜（ＪＩＳ−Ａ）以下がよい。
【００６７】
弾性層２の熱伝導率λは、２．５×１０^−１〜８．４×１０^−１Ｗ／ｍ・℃であることが好ましい。熱伝導率λが上記範囲よりも小さい場合には、熱抵抗が大きすぎて、定着フィルム１０の表層（離型層３）における温度上昇が遅くなる。熱伝導率λが上記範囲よりも大きい場合には、弾性層２の硬度が高くなりすぎたり、圧縮永久歪みが発生しやすくなる。より好ましくは３．３×１０^−１〜６．３×１０^−１Ｗ／ｍ・℃が良い。
【００６８】
ｃ．離型層３
離型層３は、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、フルオロシリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型性且つ耐熱性のよい材料を用いることが好ましい。
【００６９】
離型層３の厚さは１〜１００μｍが好ましい。離型層３の厚さが上記範囲よりも薄い場合には、塗膜の塗ムラが生じ、離型性の悪い部分が発生したり、耐久性が不足するといった問題が発生する。又、離型層３の厚さが上記範囲よりも厚い場合には、熱伝導が悪化する。特に、離型層３に樹脂系の材質を用いた場合は、離型層３の硬度が高くなりすぎて、弾性層２の効果がなくなってしまう。
【００７０】
ｄ．断熱層４
図７に示すように、定着フィルム１０の構成において、発熱層１の摺動部材４０との接触面側に断熱層４を設けてもよい。断熱層４としては、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＦＥＰ樹脂等の耐熱樹脂がよい。
【００７１】
断熱層４の厚さとしては１０〜１０００μｍが好ましい。断熱層４の厚さが１０μｍよりも薄い場合には断熱効果が得られず、又、耐久性も不足する。一方、１０００μｍを超えると磁性コア１７ａ，１７ｂ，１７ｃ及び励磁コイル１８から発熱層１までの距離が大きくなり、磁束が十分に発熱層１に吸収されなくなる
。
【００７２】
断熱層１は、発熱層１に発生した熱が定着フィルム１０の内側に向かわないように断熱できるので、断熱層１がない場合と比較して記録材Ｐへの熱供給効率が良くなる。よって、消費電力を抑えることができる。
【００７３】
又、断熱層１０ｄを滑り性の良い材料で構成すれば、摺動部材４０と定着フィルム１０との摺動抵抗を軽減することができる。
【００７４】
（４）定着フィルム摺動部の構成
図９は、定着ニップ部Ｎにおける定着フィルム１０の摺動部近傍の横断面側面模型図である。定着フィルム１０からの紙分離性を向上させるために、フィルムガイド部材１６の摺動面側に対し、摺動部材４０を凹状に配置することにより、段差状の突出部５０ａ・５０ｂを形成させている。段差状の突出部５０ａは、フィルムガイド部材１６に設けられた摺動部材４０と定着フィルム１０との摺動部Ｓよりも定着フィルム１０移動方向上流側に位置する突出部である。段差状の突出部５０ｂは、摺動部Ｓよりも定着フィルム１０移動方向下流側に位置する突出部である。即ち、摺動部材４０の定着フィルム１０との摺動面よりも定着フィルム移動方向下流側のフィルムガイド部材の部分が加圧ローラ３０との間で定着フィルム１０を挟み込まず且つフィルムガイド部材１６の長手方向に亘って前記摺動面よりも加圧ローラ３０に向かって突出する突出部５０ｂとなっている。
【００７５】
摺動部Ｓよりも定着フィルム１０移動方向下流側に位置する突出部５０ｂは、紙分離性に寄与している。この突出部５０ｂの突出量ｈは、摺動部材４０の摺動面を基準に０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であれば良い。この突出量ｈが０．１ｍｍ未満であると、紙分離性が不十分となり、定着器における巻き付きジャムが発生してしまう問題がある。逆に、この突出量ｈが１．０ｍｍより大きいと、定着された紙のカール量が非常に大きくなってしまう問題がある。さらに、本実施形態例のように、定着フィルム１０が発熱層１として金属部材を用いている場合、突出量ｈが大きいほど定着フィルム１０への屈曲応力が増大するため、金属部材の疲労破壊が発生しやすくなる。よって、より好ましくは、突出量ｈは０．５ｍｍ以下とするのが良い。本実施形態例において、突出量ｈは０．３ｍｍとしている。
【００７６】
段差状の突出部５０ａ・５０ｂのエッジによる定着フィルム１０の内周面への機械的ダメージを低減するために、図１０に示すように、突出部５０ａ・５０ｂのエッジをＲ状に面取りしても良い。
【００７７】
図１１は、摺動部Ｓよりも下流側に位置する突出部５０ｂを、定着フィルム１０の移動方向下流側からみた縦断正面模型図である。摺動部Ｓよりも下流側の突出部５０ｂには、定着フィルム１０の摺動抵抗低減のために、定着フィルム１０の移動方向に伸びた、即ち、定着フィルム移動方向に通過するスリット６０を１箇所以上設けている。スリット６０が設けられた位置では、定着フィルム１０の内周面にグリースが削ぎ落とされずに付着しているため、グリースは定着フィルム１０の移動と共に摺動部Ｓ（図９）上流側へ循環される。循環されたグリースは再び摺動部Ｓへ入り込むことができるので、グリースによる摺動抵抗低減効果を効率良く得ることができる。
【００７８】
さらに、図９に示すように、摺動部Ｓと下流側の突出部５０ｂとの間に密集して溜まり込んでしまうグリースを、定着フィルム１０の移動と共に、スリットに沿って突出部５０ｂよりも下流側へ逃がすことができる。よって、本体電源投入直後など比較的定着器が十分に暖まっていないようなグリースの粘性が高い状態においても、定着フィルム１０の摺動抵抗を増大させてしまうことがない。
【００７９】
スリット６０の定着フィルム移動方向に対する幅Ｗは、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下としている。本例においては、前記スリット６０の幅Ｗとして、スリット６０の深さｄの１／２の位置における幅としている。スリット６０の幅Ｗが０．５ｍｍ未満では、スリット６０部におけるグリースの移動が難しくなり、定着フィルム１０の摺動抵抗を十分に低減することが難しい。一方、幅Ｗが５ｍｍよりも広い場合では、スリット６０部に沿って定着フィルム１０が屈曲しやすいため、屈曲部の跡が画像に転写されてしまう。また、本実施形態例のように、定着フィルム１０の発熱層１として金属部材を用いている場合、定着フィルム１０が屈曲することにより、金属部材の疲労破壊が発生しやすくなる。本実施形態例において、スリット６０の幅Ｗは、１．０ｍｍとしている。
【００８０】
本実施形態例では、定着フィルム１０移動方向下流側からみたスリットの形状は、図１１に示すような凹型の溝としているが、図１２（ａ）に示すようなＶ字型の溝や図１２（ｂ）に示すような波型の溝でもよい。
【００８１】
また、本実施形態例においては、スリット６０は、摺動部Ｓよりも下流側の突出部５０ｂ（図９）に設けているが、上流側の突出部５０ａ（図９）にも設けて良い。この場合も、スリット６０の位置では、定着フィルム１０内周面に付着したグリースが削ぎ落とされないため、効率よく摺動部Ｓへグリースを送り込むことができる。
【００８２】
＜第２の実施形態例＞
本実施形態例は、上記の第１の実施形態例において、摺動部Ｓよりも定着フィルム１０移動方向上流側に位置する突出部５０ａの突出量ｈ′を抑えた構成である。
【００８３】
図１３は、本実施形態例における定着ニップ部Ｎにおける定着フィルム１０摺動部近傍の断面模型図である。摺動部Ｓよりも定着フィルム１０移動方向上流側に位置する段差状の突出部５０ａの突出量ｈ′は、摺動部材４０の摺動面を基準に０．２ｍｍ以下としている。上流側の突出部５０ａは紙分離性への影響がないため、突出量ｈ′を大きくする必要がない。本実施形態例において、突出部５０ａの突出量ｈ′は、０．１ｍｍとしている。
【００８４】
この構成では、上流側の突出部５０ａの突出量ｈ′を抑えることにより、突出部５０ａと摺動部Ｓとの間にできる空間を狭め、その結果、前述の空間に溜まり込んでしまうグリースの量を減らすことができる。よって、本体電源投入直後など比較的定着器が十分に暖まっていないようなグリースの粘性が高い状態においても、定着フィルム１０の摺動抵抗をさらに低減することができる。
【００８５】
その他の装置構成等は、第１の実施形態例の定着装置１００と同様であるので、再度の説明は省略する。
【００８６】
＜参考例１＞
本参考例１は、上記の第１の実施形態例において、摺動部材４０を用いずに、フィルムガイド部材１６を構成している。
【００８７】
図１４は、本参考例１における定着ニップ部Ｎにおける定着フィルム摺動部近傍の断面模型図である。フィルムガイド部材１６の下面が、摺動部Ｓにて、直接定着フィルム１０の内面と摺動する構成となっている。
【００８８】
本参考例１におけるフィルムガイド部材１６の材質としては、耐熱性に優れるものが好ましい。例えば、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ＬＣＰ樹脂等といった耐熱性樹脂を選択するとよい。さらに好ましくは、滑り性に優れるものが良く、ＰＦＡ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＦＥＰ樹脂といったフッ素樹脂や、フッ素樹脂等滑り性の良い材料を混入させた耐熱性樹脂で構成すると良い。
【００８９】
本参考例１においては、摺動部材４０を用いないため、低コスト化を図ることが可能である。
【００９０】
また、フィルムガイド部材１６自体の形状で突出部５０ｂを形成できるので、摺動部材４０とフィルムガイド部材１６との組み合わせによって突出部５０ｂを形成する第１の実施形態例の構成に比べ、突出部５０ｂの突出量ｈの製造バラツキなどを大幅に抑えることができる。
【００９１】
さらに、本参考例１は、摺動部Ｓよりも上流側には突出部を設けずに、紙分離性に影響のある下流側にだけ突出部５０ｂが設けられている。よって、摺動部Ｓよりも上流側において、定着フィルム１０内面に付着したグリースが突出部によって削ぎ落とされることがないため、第１の実施形態例の構成に比べ、さらに定着フィルム１０の摺動抵抗を低減させることができる。
【００９２】
当然ながら、下流側の突出部５０ｂには、定着フィルム１０の摺動抵抗低減のために、第１の実施形態例と同様のスリット６０（図１１）が設けられている。
【００９３】
その他の装置構成等は、第１の実施形態例の定着装置１００と同様であるので、再度の説明は省略する。
【００９４】
【００９５】
【００９６】
【００９７】
【００９８】
＜参考例２＞
図１５は、本発明に従う定着装置を搭載した画像形成装置の一例の概略構成を示す図である。この画像形成装置は、電子写真プロセスを利用したカラーレーザプリンタである。
【００９９】
この画像形成装置にあっては、先ず、有機感光体やアモルファスシリコン感光体で形成された潜像担持体たる感光ドラム１０１は、矢示の反時計方向に所定の搬送速度（周速度）で回転駆動される。そして、感光ドラム１０１はその回転過程で帯電ローラ等の帯電装置１０２によって所定の極性及び電位の一様な帯電処理を受ける。
【０１００】
次いで、その帯電処理面は、レーザ光学箱（レーザスキャナー）１１０から出力されるレーザ光１０３により、目的の画像情報の走査露光処理を受ける。レーザ光学箱１１０は不図示の画像読み取り装置等の画像信号発生装置からの目的画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応してオン又はオフに切り換えられて変調したレーザ光１０３を出力し、感光ドラム１０１面を走査露光する。これにより、感光ドラム１０１面に目的画像情報に対応した静電潜像が形成される。このとき、レーザ光学箱１１０からの出力レーザ光はミラー１０９によって感光ドラム１０１の露光位置に偏向される。
【０１０１】
フルカラー画像形成の場合は、目的のフルカラー画像における第一の色分解成分画像、例えばイエロー成分画像についての走査露光、潜像形成がなされ、その潜像が４色カラー現像装置１０４のうちイエロー現像器１０４Ｙの作動でイエロートナー画像として現像される。そのイエロートナー画像は感光ドラム１０１と中間転写ドラム１０５との接触部（或いは近接部）である一次転写部Ｔ１において中間転写ドラム１０５面に転写される。中間転写ドラム１０５面に対するトナー画像転写後の感光ドラム１０１面はクリーナ１０７により転写残トナー等の付着残留物の除去を受けて清掃される。
【０１０２】
上記のような帯電、走査露光、現像、一次転写、清掃のプロセスサイクルが、目的のフルカラー画像の第二の色分解成分画像（例えばマゼンタ成分画像、マゼンタ現像器１０４Ｍが作動）、第三の色分解成分画像（例えばシアン成分画像、シアン現像器１０４Ｃが作動）、第四の色分解成分画像（例えば黒成分画像、黒現像器１０４Ｂｋが作動）の各色分解成分画像について順次実行され、中間転写ドラム１０５面にイエロートナー画像、マゼンタトナー画像、シアントナー画像、黒トナー画像の４色のトナー画像が順次重ねて転写されて、目的のフルカラー画像に対応したカラートナー画像が合成形成される。
【０１０３】
中間転写ドラム１０５は、金属ドラム上に中抵抗の弾性層と高抵抗の表層を設けたもので、感光ドラム１０１に接触して或いは近接して感光ドラム１０１と同じ周速度で矢示の時計方向に回転駆動され、中間転写ドラム１０５の金属ドラムにバイアス電位を与えて感光ドラム１０１との電位差で感光ドラム１０１側のトナー画像を中間転写ドラム１０５面側に転写させる。
【０１０４】
上記の中間転写ドラム１０５面に形成されたカラートナー画像は、中間転写ドラム１０５と転写ローラ１０６との接触ニップ部である二次転写部Ｔ２において、前記二次転写部Ｔ２に不図示の給紙部から所定のタイミングで送り込まれた記録材Ｐの面に転写されていく。転写ローラ１０６は記録材Ｐの背面からトナーと逆極性の電荷を供給することで中間転写ドラム１０５面側から記録材Ｐ側へ合成カラートナー画像を順次に一括転写する。
【０１０５】
二次転写部Ｔ２を通過した記録材Ｐは、中間転写ドラム１０５面から分離されて定着手段たる定着装置（画像加熱装置）１００へ導入され、未定着トナー画像が加熱定着処理されて定着トナー画像となり、機外の不図示の排紙トレーに排出される。定着装置１００は、例えば、第１の実施形態例に示した装置である。
【０１０６】
記録材Ｐに対するカラートナー画像転写後の中間転写ドラム１０５はクリーナ１０８により転写残トナーや紙粉等の付着残留物の除去を受けて清掃される。このクリーナ１０８は常時は中間転写ドラム１０５に非接触状態に保持されており、中間転写ドラム１０５から記録材Ｐに対するカラートナー画像の二次転写実行過程において中間転写ドラム１０５に接触状態に保持される。
【０１０７】
また、転写ローラ１０６も常時中間転写ドラム１０５に非接触状態に保持されており、中間転写ドラム１０５から記録材Ｐに対するカラートナー画像の二次転写実行過程において中間転写ドラム１０５に被記録材Ｐを介して接触状態に保持される。
【０１０８】
本実施形態例の画像形成装置は、白黒画像などモノカラー画像のプリントモードも実行できる。また両面画像プリントモード、或いは多重画像プリントモードも実行できる。
【０１０９】
両面画像プリントモードの場合は、定着装置１００を出た１面目画像プリント済みの記録材Ｐは不図示の再循環搬送機構を介して表裏反転されて再び二次転写部Ｔ２へ送り込まれて２面に対するトナー画像転写を受け、再度、定着装置１００に導入されて２面に対するトナー画像の定着処理を受けることで、両面画像プリントが出力される。
【０１１０】
多重画像プリントモードの場合は、定着装置１００を出た１回目画像プリント済みの記録材Ｐは、不図示の再循環搬送機構を介して表裏反転されずに再び二次転写部Ｔ２へ送り込まれて１回目画像プリント済みの面に２回目のトナー画像転写を受け、再度、定着装置１００に導入されて２回目のトナー画像の定着処理を受けることで多重画像プリントが出力される。
【０１１１】
＜その他の実施形態例＞
１）電磁誘導発熱性の定着フィルム１０は、モノクロあるいは１パスマルチカラー画像などの加熱定着用の場合は、弾性層２を省略した形態のものとすることもできる。発熱層１は樹脂に金属フィラーを混入して構成したものとすることもできる。発熱層単層の部材とすることもできる。
【０１１２】
【０１１３】
２）加圧ローラ３０側からも記録材に熱エネルギーを供給するために、加圧ローラ３０側にも電磁誘導加熱などの発熱手段を設けて所定の温度に加熱温調する装置構成にすることもできる。
【０１１４】
【０１１５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、円筒形状の定着フィルムを用いた加圧ローラ駆動式の定着装置において、定着フィルムの円滑な回転を確保しつつ記録材の分離性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施形態例の定着装置の要部の横断面側面模型図
【図２】 同じく要部の正面模型図
【図３】 同じく要部の縦断正面模型図
【図４】 内部に磁場発生手段を配設支持させた右側のフィルムガイド部材半体の斜視模型図
【図５】 磁場発生手段と発熱量Ｑの関係を示した図
【図６】 電磁誘導発熱性の定着フィルムの層構成模型図（その１）
【図７】 電磁誘導発熱性の定着フィルムの層構成模型図（その２）
【図８】 発熱層深さと電磁波強度の関係を示したグラフ
【図９】 定着フィルム摺動部近傍の横断面側面模型図
【図１０】 突出部の形状説明図
【図１１】 定着フィルム移動方向下流側からみた突出部の縦断正面模型図
【図１２】 スリットの形状説明図
【図１３】 第２の実施形態例の定着装置の定着フィルム摺動部近傍の横断面側面模型図
【図１４】 参考例１の定着装置の定着フィルム摺動部近傍の横断面側面模型図
【図１５】 参考例２の画像形成装置の概略構成模型図
【符号の説明】
１ 発熱層
２ 弾性層
３ 離型層
４ 断熱層
１０ 定着フィルム（加熱部材，円筒状フィルム）
１６ フィルムガイド部材（支持部材）
１７，１８，２７ 磁性コア，励磁コイル，励磁回路（磁場発生手段）
２６ 温度検知素子
３０ 加圧ローラ（加圧部材）
４０ 摺動部材
５０ 突出部
６０ スリット
１００ 定着装置（加熱装置）
Ｎ 定着ニップ部（ニップ領域）
Ｐ 被記録材
Ｓ 摺動部

Claims (1)

1. 円筒形状の定着フィルムと、前記定着フィルムの内周面に接触しており前記定着フィルムの回転を案内するフィルムガイド部材と、前記フィルムガイド部材に設けられ前記定着フィルムと摺動する摺動部材と、前記定着フィルムの外周面に接触し前記フィルムガイド部材に設けられた前記摺動部材と共に前記定着フィルムを挟み込んでおり前記定着フィルムが回転するための動力を前記定着フィルムに伝える加圧ローラと、を有し、前記摺動部材の前記定着フィルムとの摺動面よりも前記定着フィルム移動方向下流側の前記フィルムガイド部材の部分が前記加圧ローラとの間で前記定着フィルムを挟み込まず且つ前記フィルムガイド部材の長手方向に亘って前記摺動面よりも前記加圧ローラに向かって突出する突出部となっており、トナー像を担持する記録材を前記定着フィルムと前記加圧ローラの間で挟持搬送し記録材上のトナー像を記録材に加熱定着する定着装置において、
   前記突出部には、前記フィルムガイド部材と前記定着フィルムの間に塗布された潤滑剤が前記定着フィルム移動方向に通過するスリットが１箇所以上設けられていることを特徴とする定着装置。