JP6415294B2 - 定着装置 - Google Patents

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定着装置に関するものである。

電子写真方式の画像形成装置に具備される定着装置として、筒状のフィルムを用いた定着装置が知られている。この定着装置は、筒状のフィルムと、フィルムの内面に接触するヒータと、ヒータと共にフィルムを介してニップ部を形成する加圧部材と、を有し、ニップ部でトナー像を担持した記録材を搬送しながらトナー像を加熱するものが一般的である。

このような熱容量の小さいフィルムを用いた定着装置は、ウォームアップ時間が短い反面、記録材が通過しない領域が過昇温する、いわゆる非通紙部昇温が生じやすい。そこで、ヒータ面内の熱の移動を容易にし、ヒータの長手方向の温度分布を均一に近づけるために、ヒータとヒータの支持部材の間に熱伝導部材を設ける構成が特許文献１に開示されている。

特開平１１−８４９１９

しかしながら、特許文献１のように熱伝導部材がヒータに接触する定着装置おいては、熱伝導部材の長手方向の熱膨張に伴いヒータが長手方向に移動し、ヒータが基準位置からずれてしまう場合がある。ヒータが基準位置からずれると、フィルムによる記録材の加熱領域もずれることになり、トナー像の定着性が低下する場合があるという課題がある。

上記課題を解決するための好適な実施形態の一つは、筒状のフィルムと、前記フィルムの内面に接触する細長いヒータと、前記ヒータの前記フィルムと接触する面と反対側の面に前記ヒータの長手方向に亘って接触する熱伝導部材と、前記熱伝導部材を介して前記ヒータを支持する支持部材と、前記フィルムを介して前記ヒータと共にニップ部を形成するローラと、前記ヒータの前記長手方向のいずれか一方の端部にのみ設けられ、前記ヒータに電力を供給するためのコネクタと、を備え、前記ニップ部でトナー像が担持された記録材を搬送しながら加熱してトナー像を記録材に定着する定着装置において、前記熱伝導部材は、前記支持部材に対する前記熱伝導部材の前記長手方向の移動を規制するための規制部を有し前記規制部は、前記長手方向において、前記熱伝導部材のうち前記ニップ部の最大圧力位置よりも前記コネクタに近い側の領域にのみ設けられていることを特徴とするものである。

本発明によれば、ヒータに接触する熱伝導部材の熱膨張に伴いヒータが基準位置からずれてしまうことを抑制することができる。

実施例１に係る定着装置の構成を説明する断面模式図 （ａ）実施例１に係る定着装置の構成を説明する正面模式図（加圧時）、（ｂ）実施例１に係る定着装置の構成を説明する正面模式図（圧解除時） 実施例１に係るヒータの説明図 実施例１に係るサーミスタおよび温度ヒューズを示す図 （ａ）実施例１に係るヒータ及び熱伝導部材の支持方法を示す図、（ｂ）実施例１に係るコネクタを示す図、（ｃ）実施例１に係るヒータクリップを示す図 （ａ）実施例１に係る熱伝導部材の支持方法を示す図、（ｂ）実施例１に係る熱伝導部材の規制部を示す図 （ａ）実施例１に係る定着装置における熱の流れ示すヒータ及び熱伝導部材の一部拡大図、（ｂ）熱伝導部材が発熱抵抗体よりも長い構成における熱の流れを示す図、（ｃ）熱伝導部材が発熱抵抗体よりも短い構成における熱の流れを示す図 （ａ）実施例１に係るヒータの常温時における熱伝導部材の状態図、（ｂ）実施例１に係るヒータ発熱時における熱伝導部材の状態図、（ｃ）実施例１に係るヒータ発熱時の熱伝導部材の規制部の拡大図（変形前）、（ｄ）実施例１に係るヒータ発熱時の熱伝導部材の規制部の拡大図（変形後） （ａ）実施例２に係る熱伝導部材の支持方法を示す図、（ｂ）実施例２に係る熱伝導部材の規制部を示す斜視図 （ａ）実施例１に係るヒータ常温時の熱伝導部材の斜視図、（ｂ）実施例１に係るヒータの発熱時の熱伝導部材の斜視図、（ｃ）実施例２に係るヒータ発熱時の熱伝導部材の斜視図 （ａ）実施例３に係る熱伝導部材の支持方法を示す図、（ｂ）実施例３に係る熱伝導部材の規制部を示す斜視図 （ａ）実施例３に係るヒータの常温時における熱伝導部材の状態図、（ｂ）実施例３に係るヒータ発熱時における熱伝導部材の状態図

以下に、図面を参照して、この本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。

以下の装置構成の説明において、長手方向とは、記録材の搬送方向に直交する方向である。短手方向とは記録材の搬送方向に平行な方向である。

図１は本実施例に係る定着装置１８を長手方向から見た断面の模式図、図２は定着装置１８の端部を短手方向から見た模式図である。

３１は筒状のフィルム３６を含むフィルムユニット、３２は加圧部材としての加圧ローラである。このフィルムユニット３１と加圧ローラ３２は、ヒータ３７がフィルム３６を介して加圧ローラ３２に対向する向きで、装置フレーム３３の左右の側板３４間に略平行に配設してある。

加圧ローラ３２は、芯金３２ａと、芯金３２ａの外側に形成した弾性層３２ｂと、弾性層３２ｂの外側に形成した離型層３２ｃと、を有する。弾性層３２ｂの材質としては、シリコーンゴムやフッ素ゴム等が用いられる。離型層３２ｃの材質としては、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、又はＦＥＰ等が用いられる。

本実施例では、ステンレス鋼製の外径１１ｍｍの芯金３２ａ上に射出成形により厚み約３．５ｍｍのシリコーンゴム層３２ｂを形成し、その外側に厚み約４０μｍのＰＦＡ樹脂チューブ３２ｃを被覆した加圧ローラ３２を用いた。加圧ローラ３２の外径は１８ｍｍである。この加圧ローラ３２の硬度は、ニップＮの確保や耐久性などの観点から、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度計で９．８Ｎの荷重において４０°〜７０°の範囲が望ましい。本実施例においては、５４°に調整している。加圧ローラ３２の長手方向の弾性層の長さは２２６ｍｍである。この加圧ローラ３２は図２に示すように、芯金３２ａの長手方向の両端で、それぞれ軸受部材３５を介して装置フレーム側板３４間に回転自由に支持させている。Ｇは加圧ローラ芯金３２ａの一端部に固定された駆動ギアである。この駆動ギアＧに駆動源（不図示）から回転力が伝達されて加圧ローラ３２が回転駆動される。

図１に示すフィルムユニット３１は、フィルム３６、フィルム３６の内面に接触する細長い板状のヒータ３７、ヒータ３７を支持する支持部材３８、熱伝導部材３９と、を有する。フィルムユニット３１は、さらに、支持部材３８を補強する加圧ステイ４０、フィルム３６の長手方向の移動を規制するフランジ４１等を有する。

フィルム３６は、基層と、基層の外側に形成された弾性層と、弾性層の外側に形成された離型層と、を有した筒状の可撓性部材である。本実施例のフィルム３６は内径１８ｍｍであり、基層として厚み６０μｍのポリイミドの基材を、弾性層として厚み約１５０μｍのシリコーンゴムを、離型層としての厚み１５μｍのＰＦＡ樹脂チューブを用いている。支持部材３８は図１に示すように、横断面が略半円状樋型の形状のもので、剛性・耐熱性・断熱性を有する部材であり、本実施例では液晶ポリマーにより形成されている。この支持部材３８は、支持部材３８に外嵌したフィルム３６の内面を支持する役割と、ヒータ３７の一方の面を支持する役割と、を有している。

ヒータ３７は、図３のように、アルミナ、窒化アルミ等のセラミックよりなる基板３７ａ上に、銀・パラジウム合金等による発熱抵抗体３７ｂをスクリーン印刷等によって形成し、さらに発熱抵抗体３７ｂに銀等による電気接点部３７ｃを接続してなる。本実施例においては、二本の発熱抵抗体３７ｂが直列に接続され、抵抗値は１８Ωである。発熱抵抗体３７ｂの上に保護層としてのガラスコート３７ｄを形成することにより、発熱抵抗体を保護し、フィルム３６との摺動性を向上させている。このヒータ３７は支持部材３８の支持面に対向しつつフィルム３６の長手方向に沿って配設されている。本実施例のヒータ３７の基板３７ａは長手方向の長さが２７０ｍｍ、短手方向の長さが５．８ｍｍ、厚みが１．０ｍｍの直方体の形状であり、材質はアルミナである。また、発熱抵抗体３７ｂの長手方向長さは２２２ｍｍである。なお、フィルム３６の内面には耐熱性を有するグリスが塗布されており、ヒータ３７および支持部材３８と、フィルム３６の内面との摺動性が向上している。

図４は、支持部材３８と、感温素子であるサーミスタ４２及び安全素子としての温度ヒューズ４３と、を示した図である。支持部材３８には貫通孔が設けられ、その貫通孔からサーミスタ４２および温度ヒューズ４３がそれぞれ熱伝導部材３９に接触するように配置されている。つまり、熱伝導部材３９を介してヒータ３７の熱を感熱するように熱伝導部材３９の上にサーミスタ４２及び温度ヒューズ４３が設けられている。

サーミスタ４２は、筐体にヒータ３７への接触状態を安定させるためのセラミックペーパー等を介して、サーミスタ素子を配し、さらにポリイミドテープ等の絶縁物が被覆されている。温度ヒューズ４３は、ヒータ３７が異常昇温した際に、ヒータの異常発熱を感知し、ヒータ３７への通電を遮断する部品である。温度ヒューズ４３は、円筒状の金属筐体内に所定温度で溶融するヒューズエレメントが搭載されており、ヒータ３７の異常昇温によりヒューズエレメントが溶断した時にヒータ３７へ通電する回路を遮断する。温度ヒューズ４３は、熱伝導部材３９に、熱伝導グリスを介して設置され、温度ヒューズ４３がヒータ３７に対して浮くことによる動作不良を防止している。

次に、図１の加圧ステイ４０は、その横断面がＵ字型の形状であり、フィルム３６の長手方向に長い部材である。加圧ステイ４０の役割は、フィルムユニット３１の曲げ剛性を高めることである。本実施例の加圧ステイ４０は、板厚１．６ｍｍのステンレス鋼を曲げ加工して形成されている。

左右のフランジ４１は、加圧ステイ４０の両端部を保持し、それぞれが有する縦溝部４１ａを装置フレーム３３の左右の側板３４がそれぞれ有する縦溝部３４ａに係合している。本実施例では、フランジ４１の材料として、液晶ポリマー樹脂を用いている。

加圧バネ４５は図２のように、左右のフランジ４１の加圧部４１ｂと加圧アーム４４との間に配し、左右のフランジ４１、加圧ステイ４０、支持部材３８を介してヒータ３７がフィルム３６を挟んで加圧ローラ３２に対して押圧される。これによって、ヒータ３７がフィルム３６を介して加圧ローラ３２の弾性に抗して加圧ローラ３２と共に６．２ｍｍ程度のニップ部Ｎが形成される。本実施例では、フィルム３６と加圧ローラ３２との圧接力が総圧で１８０Ｎである。

本実施例の構成におけるニップ部の長手方向の圧力分布について説明する。ニップ部の最大圧力位置は、記録材の搬送領域の中央部（発熱抵抗体３７ｂの中央部）である。これは、支持部材３８のヒータ３７の一方の面を支持する支持面が長手方向の両端部よりも中央部が突出したクラウン形状によって調整されている。

定着処理時には、加圧ローラ３２の駆動ギアＧに不図示の駆動源から回転力が伝達されて加圧ローラ３２が図１において時計方向に所定の速度で回転駆動される。この加圧ローラ３２の回転駆動に伴ってニップ部Ｎにおいて加圧ローラ３２とフィルム３６との間で働く摩擦力でフィルム３６に回転力が作用する。これにより、図１に示すように、フィルム３６はヒータ３７の一面に接触しながら摺動し支持部材３８の外回りを反時計方向に加圧ローラ３２の回転に従動して回転する。

フィルム３６が回転して、ヒータ３７に電力が供給され、ヒータ３７のサーミスタ４２の検知温度が目標温度に到達した状態で記録材Ｐが導入される。定着入り口ガイド３０は、未定着状態であるトナー像ｔを載せた記録材Ｐがニップ部Ｎに向かうようにガイドする役割を果たしている。

ニップ部Ｎに未定着トナー画像ｔを担持した記録材Ｐが導入され、ニップ部Ｎにおいて記録材Ｐのトナー画像を担持する面がフィルム３６に密着してフィルム３６と共にニップ部Ｎを挟持搬送される。この搬送過程において、ヒータ３７で加熱されたフィルム３６の熱により記録材Ｐ上の未定着トナー画像ｔが記録材Ｐ上に加熱・加圧されて溶融定着される。ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐはフィルム３６の面から曲率分離して排出され、不図示の排紙ローラ対により機外に排出される。なお、本実施例における定着装置の最大通紙可能幅は２１６ｍｍである。

また、不図示の圧解除カムを回転させることで、定着フランジ４１を加圧ローラ３２から遠ざける方向に移動させ、図２（ａ）から図２（ｂ）のように、フィルムユニット３１を加圧ローラ３２から離間するための圧解除機構を備える。この動作は、定着装置１８で記録材のジャムが発生した際、記録材Ｐのジャム処理を容易にするために行われる。また、スリープ時などフィルム３６が長時間回転しない休止時などの状況において、フィルム３６にニップ部による圧縮変形の跡が残ることによる画像品位の低下を防止するためにも行われる。本実施例においては、不図示の圧解除モータによって自動で圧解除が行われるが、手動で圧解除カムを回転させる機構にしてもよい。

（本実施例の特徴）
図５を用いて、本実施例の定着装置の製造時におけるヒータ３７の組み方について説明する。図５（ａ）に示すように、支持部材３８に熱伝導部材３９を載せてから、更に熱伝導部材３９にヒータ３７を載せる。ヒータ３７は、組立時において、ヒータ３７のコネクタ４６側の端部を支持部材３８のコネクタ４６側に設けられた突き当て部（位置決め部）３８ｄに接触させた状態で支持部材３８に設置される。以後、ヒータ３７が突き当て部３８ｄに突き当てられた状態のヒータ３７の長手方向の位置をヒータ３７の基準位置と呼ぶ。そして、ヒータ３７は、コネクタ４６によって支持部材３８に対して保持される。コネクタ４６は、図５（ｂ）に示すように、コの字型の樹脂で形成されたハウジング部４６ａと、コンタクト端子４６ｂと、を有する。コネクタ４６は、支持部材３８に対してヒータ３７を保持すると共に、コンタクト端子４６ｂをヒータ３７の電極３７ｃに接触させる。コネクタ４６のコンタクト端子４６ｂと、ヒータ３７の電極３７ｃと、はヒータ３７が基準位置にある時は安定的に接触しているものの、ヒータ３７が基準位置からずれると接触状態が不安定になる場合がある。

尚、本実施例ではコネクタ４６を保持部材として用いたが、ヒータに電力を供給する役割と、ヒータを保持する役割を分け、別体で構成してもよい。コンタクト端子４６ｂは束線４８に接続されており、束線４８は不図示のＡＣ電源・トライアックに接続されている。また、ヒータ３７のコネクタ４６が設けられた側の端部と反対側の端部は、図５（ｃ）に示すヒータクリップ４７が設けられている。ヒータクリップ４７は、コの字型に曲げられた金属板で形成され、そのバネ性によってヒータ３７の端部を支持部材３８に接触させた状態で保持している。またヒータクリップ４７によって支持部材３８に押圧されているヒータ３７の端部は長手方向に移動可能である。従って、ヒータ３７の熱膨張や、加圧・離間時の撓み発生時に、ヒータ３７に不必要な応力がかかることを防止している。

次に図６を用いて、本実施例の熱伝導部材３９について説明する。図６（ａ）はヒータ３７を取り外した状態で熱伝導部材３９が支持部材３８に設置された状態の図である。図６（ｂ）は熱伝導部材３９の支持部材３８に対する規制部を説明する斜視図である。図６（ｂ）で本実施例の特徴である支持部材３８と熱伝導部材３９の規制部について説明する。本実施例では、熱伝導部材３９として、厚みが０．３ｍｍで均一であるアルミニウム板（板材）を用いている。ヒータ３７と接触する部分の長手方向の長さＬは２２２ｍｍ、短手方向の幅Ｍは５ｍｍである。熱伝導部材３９は、図６（ｂ）に示したように、熱伝導部材３９の長手方向の中央部からコネクタ４６が設けられた側へＮ＝８０ｍｍの箇所に支持部材３８に近づく方向に熱伝導部材３９の短手方向の端部を曲げて形成した規制部としての曲げ部３９ａを有する。曲げ部３９ａは、長手方向の長さａ＝８ｍｍ、深さｂ＝３ｍｍの大きさで形成される。曲げ部３９ａを支持部材３８に設けられた穴３８ａに差し込むことで、熱伝導部材３９が支持部材３８に対して長手方向に移動しないように係止する。

尚、この穴３８ａは、規制部３９ａに対して若干大きめに設けている。本実施例では、ｃ＝８．５ｍｍ、ｄ＝０．４ｍｍであり、熱伝導部材３９の長手方向に生じるガタはｃ―ａ＝０．５ｍｍの長さ分となっている。また、図５（ａ）に示すように熱伝導部材３９はヒータ３７に長手方向に亘って接触するように設けられている。更に、本実施例では、熱伝導部材３９と発熱抵抗体３７ｂは同じ長さであり、熱伝導部材３９と発熱抵抗体３７ｂの左右の端部が同じ位置になるように設置している。

（本実施例の作用）
まず、図７の長手方向の断面の拡大図を用いて小サイズ記録材を連続的に定着処理して非通紙部昇温が生じる状況において、ヒータ３７の熱が記録材の搬送方向に直交する方向で均一化するメカニズムについて説明する。図７では、ヒータ３７の発熱抵抗体３７ｂと熱伝導部材３９の長手方向の右端部の位置関係を示している。

本実施例で基板３７ａとして用いたアルミナの熱伝導率はおよそ２６Ｗ／ｍＫであり、熱伝導部材３９として用いたアルミニウムの熱伝導率は約２３０Ｗ／ｍＫである。熱伝導部材３９の熱伝導率が基板３７ａよりも大きい場合は、ヒータ３７の熱を均一化しやすくなる。熱伝導部材３９の材質としてアルミニウムの他に、銅やグラファイトシートも使用することができる。ここで、図７（ａ）のように、本実施例では長手方向において、発熱抵抗体３７ｂの幅と熱伝導部材３９の幅をほぼ同じにする。更に、図７（ａ）に示すように、発熱抵抗体３７ｂの一方の端部の位置と熱伝導部材３９の一方の端部の位置を一致させる（破線Ｘ）。これによって、本実施例の定着装置３６は、大サイズ記録材の定着処理時に端部における定着不良の発生させることなく、小サイズ記録材の定着処理時の非通紙部昇温を抑制できるという効果を有する。

この理由を以下に説明する。図７（ａ）において基板３７ａの長手方向のある部分Ｈが他の部分に比べて高温になった場合を考える。基板３７ａ内部における長手方向の熱の流れＡに加えて、基板３７ａのうち熱伝導部材３９と接触している部分で基板３７ａから熱伝導部材３９への熱の流れが生じる。さらに、熱伝導部材３９内で長手方向に流れて再び基板３７ａに戻る熱の流れＢが発生する。このような熱の流れによってヒータ３７の熱が均一化される。

ここで、図７（ｂ）のように、発熱抵抗体３７ｂの端部に対して、熱伝導部材３９の端部が長手方向の外側に長い状態における一方の端部の拡大図を示す。図７（ｂ）の場合には、熱の流れＡ、Ｂに加えて、熱伝導部材３９の端部からの放熱による熱の逃げＣが発生する。その結果、ヒータ３７のＨ１の箇所で温度が必要以上に低下して、大サイズ記録材を定着処理した時にＨ１に対応する箇所で定着不良が発生する場合がある。また、図７（ｃ）のように、熱伝導部材３９の端部よりも、発熱抵抗体３７ｂが長手方向の外側に長い場合には、発熱抵抗体３７ｂの熱伝導部材３９への熱の流れが形成できないＨ２の箇所で非通紙部昇温の抑制効果が得られない。

よって前述した通り、本実施例の定着装置３６は、大サイズ記録材の定着処理時に端部における定着不良の発生させることなく、小サイズ記録材の定着処理時の非通紙部昇温を抑制できる。

図８を用いて本実施例の構成による効果について説明する。ヒータ３７が発熱した際の熱伝導部材の長手方向の変形量ΔＬ（ｍｍ）は、次式で計算することができる。
ΔＬ＝Ｌ×α×ΔＴ Ｌ：長さ、α：線膨張率、ΔＴ：温度差

長手方向長さＬは２２２ｍｍ、アルミニウムの線膨張係数α＝２．３×１０＾−５／℃、定着処理時の基板の温度はおよそ２００℃であるから、常温を２０℃としてΔＴ＝１８０℃である。上式に代入して計算すると、２２２×２．３×１０＾−５×１８０＝０．９２ｍｍ。すなわち、アルミニウム板は定着処理時に長手方向に０．９２ｍｍ伸びる。一方、支持部材３８に使用している液晶ポリマー樹脂は、住友化学製スミカスーパーＬＣＰ Ｅ５２０４Ｌであり、線膨張係数は、１．３×１０＾−５／℃であるため、長手方向には、２２２×１．３×１０＾−５×１８０＝０．５２ｍｍしか伸びない。また、ヒータ３７の基板に使用しているアルミナは、線膨張係数は、０．７５×１０＾−５／℃であるため、長手方向には、２２２×０．７５×１０＾−５×１８０＝０．３ｍｍしか伸びない。

よって、図８（ａ）のヒータ３７が常温時（２０℃）から定着処理時（２００℃）まで昇温すると、熱伝導部材３９は図８（ｂ）に示すようにヒータ３７のニップ部の最大圧力位置を中心に図面上の左右に熱膨張して伸びる。最大圧力位置においては、熱伝導部材３９と支持部材３８とがその他の位置よりも強く密着しており、熱伝導部材３９と支持部材３８とがずれにくいために、このような熱膨張をすると考えられる。前述したように、熱伝導部材３９の線膨張係数が支持部材３８のそれよりも高いため、図８（ｂ）で示すＤ部の箇所で熱伝導部材３９の曲げ部３９ａが支持部材３８の穴３８ａの側面に突き当たり、熱伝導部材３９の伸びが規制される。熱伝導部材３９は、長手方向の伸びが規制されても更に伸びようとするため、この伸び分を吸収するために変形が生じ、その変形部が図８（ｂ）の点線矢印で示す方向（図上の右斜め上方向）の力Ｆをヒータ３７に与える。この力Ｆが生じる理由を図８（ｂ）に示すＤ部の拡大したものを図８（ｃ）及び（ｄ）に示して説明する。図８（ｃ）のように、熱伝導部材３９の曲げ部３９ａは、支持部材３８の穴３８ａの側面に突き当たっても更に伸びるので、図８（ｄ）に示すようにＧ部を中心にして熱伝導部材３９が時計回りに回転するように変形する。この熱伝導部材３９の変形部分がヒータ３７に力Ｆを与える。この力Ｆは、コネクタ側への力Ｆｈと、加圧部材３８から受ける加圧力Ｆｐに対する垂直抗力Ｎと、に分解できる。ここで、熱伝導部材３９とヒータ３７の静止摩擦係数をμ、垂直抗力をＮ（Ｎ）とするとコネクタ側への力Ｆｈは以下の式で表わされる。
Ｆｈ＝μ×Ｎ＝μ×Ｆｐ（Ｎ）

本実施例においては、この力Ｆｈはヒータ３７を支持部材３８の突き当て部３８ｄに突き当てる方向の力となるため、熱伝導部材３９の熱膨張によってこの力Ｆｈが発生してもヒータ３７は基準位置から動かないのである。ここで、熱伝導部材３９の曲げ部３９ａをニップ部の最大圧力位置よりもコネクタ４６から遠い領域に設けた場合、熱伝導部材３９の熱膨張した時に曲げ部３９ａが変形するものの、その変形の仕方は最大圧力位置に対して右と左で対称になる。従って、熱伝導部材３９の変形部分によってヒータ３７に加えられる力の向きは本実施例と反対であり、熱伝導部材３９の熱膨張によってヒータ３７が突き当て部３８ｃから離れる方向に力を与えることになり、ヒータ３７が基準位置からずれやすくなるのである。ヒータ３７が基準位置からずれると、フィルムの加熱される領域もずれて、トナー像の定着性を低下させる場合がある。

従って、本実施例の効果を得るためには、曲げ部３９ａは、長手方向において、熱伝導部材３９のうちニップ部の最大圧力位置よりもコネクタ４６に近い側の領域にのみ設けられている必要がある。

以上説明したように、本実施例によると、ヒータに接触した熱伝導部材が熱膨張してもヒータが基準位置からずれないので、画像へ影響を抑制できるという効果がある。また、本実施例によって、ヒータ３７とコネクタ４６との電気的な接続も安定的に保たれるという効果もある。

尚、本実施例においては、ニップ部の最大圧力位置が記録材の搬送領域の中央部としたが、これに限らない。本実施例の効果は、熱伝導部材３９の曲げ部３９ａが、長手方向において、熱伝導部材３９のうちニップ部の最大圧力位置よりもコネクタ４６に近い側の領域にのみ設けられていれば奏する。

更に、図８（ｂ）はヒータ３７と支持部材３８の伸びは省略して記載しているものの、厳密にはこれらも伸びている。また、図８（ｄ）は、熱伝導部材３９の変形をわかりやすくするためにその変形量を誇張して描いている。

尚、本実施例では、長手方向において、熱伝導部材３９の端部と、発熱抵抗体３７ｂの端部と、の位置が一致しているものの、この構成に限定されない。

本実施例の定着装置は、熱伝導部材３９の長手方向の移動を規制する規制部としての曲げ部を２か所設けた点を除いて実施例１と同じ構成である。よって、実施例１と同じ部材には同じ符号を付して説明を省略する。

図９は、本実施例の熱伝導部材３９を説明する図である。図９（ａ）はヒータ３７を取り外した状態で熱伝導部材３９が支持部材３８に設けられた状態の図である。図９（ｂ）は熱伝導部材３９の支持部材３８に対する規制部を説明する斜視図である。図９（ｂ）で本実施例の特徴である支持部材３８と熱伝導部材３９の規制部について説明する。本実施例では、熱伝導部材３９として、厚みが０．３ｍｍで一定であるアルミニウム板を用いている。ヒータと接触する部分の長手方向の長さＬは２２２ｍｍ、短手方向の幅Ｍは５ｍｍである。熱伝導部材３９は、図９（ｂ）に示したように、熱伝導部材の長手方向の中央部からコネクタ４６のある側へＮ＝８０ｍｍの箇所における記録材の搬送方向の上流側に実施例１と同じ大きさの曲げ部３９ａを持つ。実施例２ではこれに加えて記録材の搬送方向の下流側に曲げ部３９ａと同じ大きさの曲げ部３９ｂを設けている。これら２つの曲げ部３９ａ及び３９ｂはそれぞれ、支持部材３８の穴３８ａ及び３８ｂに差し込まれる。穴３８ａ及び３８ｂの大きさは実施例１の穴３８ａと同じである。

図１０のヒータ３７がない状態の図を用いて実施例１に対する本実施例の違いを説明する。図１０（ａ）は実施例１の構成におけるヒータ常温時における熱伝導部材３９の状態を示す図である。図１０（ｂ）は実施例１の構成におけるヒータ３７の発熱時における熱伝導部材３９の状態を示す図である。図１０（ｃ）は本実施例の構成におけるヒータ３７の発熱時の熱伝導部材３９の状態を示す図である。図１０（ａ）の状態からヒータが発熱すると、熱伝導部材３９が伸びるため規制部３９ａが支持部材３８の穴３８ａの側面に突き当たり規制される。熱伝導部材３９は、長手方向の移動が規制されながらも更に伸びようとするため、仮にヒータ３７がない場合を考えると、実施例１では熱伝導部材３９の曲げ部３９ａのある記録材搬送方向の上流側で図１０（ｂ）のように、浮き上がる変形をする。この時、実施例１で説明したようにヒータ３７には図中の矢印の方向に力Ｆｈａが生じることになる。

一方、本実施例の構成では、記録材の搬送方向の下流側にも曲げ部３９ｂを設けている。よって、ヒータ３７が発熱すると、熱伝導部材３９が伸びて曲げ部３９ａと曲げ部３９ｂがそれぞれ支持部材３８の穴３８ａ及び３８ｂの側面に突き当たり規制される。熱伝導部材３９は長手方向に移動が規制されながらも更に伸びようとするため、熱伝導部材３９は図１０（ｃ）に示すように変形する。このとき図中の矢印の方向に力Ｆｈａに加えて、力Ｆｈｂが生じることになる。実施例１では、熱伝導部材３９の変形部がヒータ３７に接触する領域は、記録材の曲げ部３９ａのある搬送方向の上流側の方が下流側よりも大きく、ヒータ３７に応力集中しやすい状態であった。一方、本実施例では、熱伝導部材３９の変形部がヒータ３７に接触する領域が記録材の搬送方向の下流側まで広がるため、実施例１よりもヒータ３７の応力集中を緩和することができるという効果がある。

本実施例によると、実施例１と同様に、ヒータに接触した熱伝導部材が熱膨張してもヒータが基準位置からずれないので、ヒータの位置ずれによる画像へ影響を抑制でき且つヒータ３７とコネクタ４６との電気的な接続も安定的に保たれるという効果がある。更に、熱伝導部材によるヒータへの応力集中を緩和できるという効果がある。

本実施例においては、熱伝導部材３９の長手方向の規制部の他にヒータ３７の厚み方向を規制する規制部を追加した場合の例を示す。本実施例における定着装置において、実施例１と同様の箇所には同じ符号を付して説明を省略する。図１１は、本実施例の熱伝導部材３９を説明する図である。図１１（ａ）はヒータ３７を取り外した状態で熱伝導部材３９が支持部材３８に設けられた状態の図である。図１１（ｂ）は熱伝導部材３９の支持部材３８に対する規制部を説明する斜視図である。

図１１（ｂ）で本実施例の特徴である支持部材３８と熱伝導部材３９の規制部について説明する。本実施例では、熱伝導部材３９として、厚みが０．３ｍｍで一定であるアルミニウム板を用いている。ヒータと接触する部分の長手方向の長さＬは２２２ｍｍ、搬送方向の幅Ｍは５ｍｍである。熱伝導部材３９は、図１１（ｂ）に示したように、熱伝導部材３９の長手方向の中央部からコネクタ側へＮ＝８０ｍｍの箇所に実施例１と同じ大きさの規制部としての曲げ部３９ａを持つ。また、熱伝導部材３９は長手方向の両端部のうち、コネクタ４６が有る側の端部に深さｅ＝３．５ｍｍでｆ＝２ｍｍのＬ字に折り曲げた曲げ部３９ｃを持つ。これら２つの曲げ部３９ａ及び３９ｃは、支持部材３８の穴３８ａ及び３８ｃに差し込まれる。なお、この穴３８ａと３８ｃは、曲げ部部３９ａ及び３９ｃに対して若干大きめに設けている。本実施例では、ｃ＝８．５ｍｍ、ｄ＝０．４ｍｍであり、ｇ＝５．１ｍｍ、ｈ＝３．０ｍｍとした。曲げ部３９ａに対して穴３８ａが有する長手方向の遊び（０．５ｍｍ）は、曲げ部３９ｃに対して穴３８ｃが有する長手方向の遊び（１ｍｍ）よりも小さくしている。この理由については後述する。

図１２（ａ）はヒータ３７と、熱伝導部材３９と、支持部材３８と、が組まれた状態の長手方向の断面図であり、ヒータ３７が常温（２０℃）である時の図である。図１２（ｂ）はヒータ３７が発熱した時の図である。

実施例１の構成において、熱伝導部材３９はヒータ３７の厚み方向に対して規制されていない。この場合、熱伝導部材３９を組んだ後、ヒータ３７の厚み方向に外れてしまう懸念がある。この課題を解決するために本実施例では前述の熱伝導部材３９の曲げ部３９ｃを設けており、この曲げ部３９ｃによりヒータ３７の厚み方向への抜けを抑制できる。しかしながら、ヒータ３７の発熱時に熱伝導部材３９が熱膨張で伸びた時に、本実施例で設けた曲げ部３９ｃが先に支持部材３８の穴３８ｃに突き当たると曲げ部３９ａが熱伝導部材３９の長手方向の規制部としての役割を果たせない。従って、曲げ部３９ｃに対して穴３８ｃが有する長手方向の遊びは、曲げ部３９ａに対して穴３８ａが有する長手方向の遊びよりも大きくしている。

図１２（ａ）の状態からヒータが発熱すると、図１２（ｂ）に示すように熱伝導部材３９が伸びるため規制部３９ａが規制部３９ａより先に支持部材３８の穴３８ａに突き当たり規制される。この時、曲げ部３９ｃと穴３８ｃの側面は遊びによって突き当たらない。

本実施例によると、実施例１と同様に、ヒータに接触した熱伝導部材が熱膨張してもヒータが基準位置からずれないので、ヒータの位置ずれによる画像へ影響を抑制でき且つヒータ３７とコネクタ４６との電気的な接続も安定的に保たれるという効果がある。本実施例においては、更に、熱伝導部材が支持部材に対して厚み方向に抜けることを抑制できる。

１８ 定着装置
３２ 加圧ローラ
３６ 定着フィルム
３７ ヒータ
３８ 支持部材
３８ａ 穴
３９ 熱伝導性部材
３９ａ 曲げ部
４６ コネクタ
Ｐ 記録材
Ｎ ニップ部
ｔ 未定着トナー像

Claims (5)

1. 筒状のフィルムと、
   前記フィルムの内面に接触する細長いヒータと、
   前記ヒータの長手方向に亘って、前記ヒータの前記フィルムと接触する第１面と反対側の第２面に接触する接触面を有する熱伝導部材と、
   前記熱伝導部材を介して前記ヒータを支持する支持部材と、
   前記フィルムを介して前記ヒータと共にニップ部を形成するローラと、
   を備え、前記ニップ部でトナー像が担持された記録材を搬送しながら加熱してトナー像を記録材に定着する定着装置において、
   前記ヒータは、前記長手方向の一端が前記支持部材の突き当て部に突き当てられ、前記支持部材に対して前記長手方向の位置が決められ、
   前記熱伝導部材は、前記長手方向と直交する短手方向における端部から折り曲げられ、前記支持部材に突き当たることで前記支持部材に対する前記熱伝導部材の前記長手方向の移動を規制する曲げ部を有し、
   前記曲げ部は、前記長手方向において、前記熱伝導部材のうち前記ニップ部の最大圧力位置よりも前記突き当て部に近い側の領域にのみ設けられることによって、前記ヒータが前記突き当てから離れるのを防止することを特徴とする定着装置。
2. 前記最大圧力位置は、記録材の搬送領域の中央部であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記ヒータは、基板と、前記基板の上に形成された発熱抵抗体と、を有し、
   前記熱伝導部材の熱伝導率は、前記基板よりも高いことを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
4. 前記ヒータに電力を供給するためのコネクタをさらに有し、前記コネクタは、前記長手方向において、前記熱伝導部材のうち前記ニップ部の最大圧力位置に対し、前記突き当て部に近い側に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置。
5. 前記支持部材は、穴を有し、
   前記曲げ部は、前記穴に差し込まれる
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置。

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