JP6456110B2 - 像加熱装置及びフィルムユニット - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置に備えられる像加熱装置に関する。

従来より、複写機やＬＢＰ等の電子写真方式、静電記録方式等による作像プロセスを採用する画像形成装置に具備される像加熱装置として、フィルム定着方式のものが用いられている。フィルム定着方式の像加熱装置においては、定着フィルムと加圧ローラ（加圧部材）が圧接配置され、定着フィルムを加熱するための加熱体が、定着フィルムと加圧部材との対向部（ニップ部）における定着フィルム内面に密着するように配置される。加熱体は、アルミナ、窒化アルミ等のセラミックを基板として、基板上に発熱抵抗体を形成したセラミックヒータが一般的に用いられる。セラミックヒータ上の発熱抵抗体には、コンセントからの一次電流が、電源回路において波数制御、位相制御などの制御方法で電力制御された状態で投入され、発熱・像加熱を行うことができる。加熱体は、樹脂等によるホルダ（支持部材）に支持され、温度検知素子、安全素子等が接触配置されている。これらは検知温度に基づいた投入電力制御、異常昇温時の電流遮断などの機能を有している。

上記加熱体を具備するフィルム加熱定着器においては、長手方向の幅が小さい記録材（小サイズ紙）を用いて未定着トナー画像の加熱定着動作を行った場合には、フィルムの長手方向の放熱量に差が生じる。つまり、フィルムに記録材が接触する部分では記録材に熱を奪われるが、記録材が接触しない部分では記録材に熱を奪われることはない。このため、ニップ部において、記録材が通過する領域（通紙部）の温度よりも、記録材が通過しない領域（非通紙部）の方が温度が高くなる、所謂、非通紙部昇温と呼ばれている現象が起こる。非通紙部昇温が生じると、ニップ内での温度ムラによる画像不良や、非通紙部における加圧ローラの熱膨張による紙シワ、紙搬送不良などを引き起こす。さらには、非通紙部に対応するフィルム、加圧部材部分の熱劣化が進行し、破壊に至る場合もある。

この非通紙部昇温の課題を解決するために、特許文献１では、ヒータの基板と支持部材との間に高熱伝導部材を設置することで、長手方向（記録材の搬送方向に直交する方向、記録材の幅方向）におけるヒータの温度分布を均一にする提案がなされている。また、特許文献２では、高熱伝導部材の使用にあたり安全性確保のため、２つの高熱伝導部材を長手方向に並べ、一方の高熱伝導部材にサーミスタを接触させ、他方の高熱伝導部材にヒューズを接触させた構成が提案されている。画像形成装置の電源回路における一次側と二次側とを電気的に分離する構成である。

特開平１１−８４９１９号公報 特開２０１４−１２３１００号公報

特許文献１のように、長手方向に連続した一本の高熱伝導部材を使用する構成では、高熱伝導部材として用いる金属板（例えば、アルミニウム板）は、ヒータのサイズに合わせて細長い形状に形成されるため、反りの発生が懸念される。反りが発生するとヒータ基板に対する高熱伝導部材の密着性が長手方向に不均一になる可能性がある。

特許文献２の複数の高熱伝導部材を配置する構成では、反りの発生による高熱伝導部材
・ヒータ基板間の密着性低下の懸念は低減されるものの、２つの高熱伝導部材の間に隙間ができるため、伝熱の均一性において新たな懸念が生じる。

本発明の目的は、複数の熱伝導部材を備えた構成における均熱効果を高めることができる技術を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の像加熱装置は、
記録材に形成されたトナー像を加熱する像加熱装置であって、
基板と、前記基板に形成され通電により発熱する発熱抵抗体と、を有するヒータと、
前記ヒータによって加熱される筒状のフィルムと、
前記ヒータを支持する支持部材と、
前記ヒータと前記支持部材との間において、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接触し、前記ヒータの長手方向へ互いに離間して設けられる、前記基板よりも熱伝導率が高い複数の第１熱伝導部材と、
前記ヒータの長手方向における複数の前記第１熱伝導部材の間において、前記ヒータの前記反対側の面に接触するとともに、複数の前記第１熱伝導部材それぞれと接触する、空気よりも熱伝導率が高い第２熱伝導部材と、
を備えることを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明のフィルムユニットは、
記録材に形成されたトナー像を加熱するフィルムユニットであって、
基板と、前記基板に形成され通電により発熱する発熱抵抗体と、を有するヒータと、
前記ヒータによって加熱される筒状のフィルムと、
前記ヒータを支持する支持部材と、
前記ヒータと前記支持部材との間において、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接触し、前記ヒータの長手方向へ互いに離間して設けられる、前記基板よりも熱伝導率が高い複数の第１熱伝導部材と、
前記ヒータの長手方向における複数の前記第１熱伝導部材の間において、前記ヒータの前記反対側の面に接触するとともに、複数の前記第１熱伝導部材それぞれと接触する、空気よりも熱伝導率が高い第２熱伝導部材と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、複数の熱伝導部材を備えた構成における均熱効果を高めることができる。

本発明の実施例に係る像加熱装置の構成を説明する模式的断面図 本発明の実施例に係る像加熱装置の構成を説明する模式的正面図 セラミックヒータの構成を説明する模式図 サーミスタおよび温度ヒューズの構成を説明する模式図 実施例１におけるヒータ及び金属板の保持構成を説明する模式図 ヒータ保持部材の構成を説明する模式図 実施例１における金属板隙間部の構成を説明する模式的断面図 比較例におけるヒータ及び金属板の保持構成を説明する模式図 比較例における金属板隙間部を示す模式的断面図 実施例１と比較例のヒータ裏温度変化を比較して示す図 実施例２におけるヒータ及び金属板の保持構成を説明する模式図 実施例２における金属板隙間部の構成を説明する模式的断面図 実施例２と比較例の金属板隙間部におけるヒータ裏温度変化を示す図

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＞
本発明の実施例に係る像加熱装置は、電子写真プロセスを利用したレーザービームプリンタなどの画像形成装置に備えられるものであり、電子写真プロセスにより記録材上に形成された未定着トナー像（現像剤像）を記録材に定着させるための装置である。かかる定
着処理は、記録材を搬送しながら行われ、記録材の搬送は、記録材搬送方向と直交する方向において記録材の中央を記録材搬送路の中央基準に合致させて行うようになっている。以下の装置構成の説明において、長手方向とは、記録材搬送路面において記録材搬送方向に直交する方向であり、搬送される記録材の幅方向である。短手方向とは記録材搬送方向と同方向であり、搬送される記録材の長さ方向である。なお、本実施例に係る像加熱装置が組み込まれる画像形成装置の構成（加熱定着部以外の画像形成部などの構成）については、従来技術と同様であり、説明は省略する。

（定着装置（像加熱装置））
図１は、本実施例に係る像加熱装置としての定着装置１８を長手方向からみた断面の模式図、図２は、本実施例に係る定着装置１８を短手方向からみた模式図であり、長手方向の中央部の図示を省略し、端部周辺の構成のみを示している。
３１は、可撓性を有する筒状のフィルム３６（定着部材）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に対向するように、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、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度計で９．８Ｎの荷重において、ニップＮの確保や耐久性などの観点から、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。

図２に示すように、加圧ローラ３２は、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間に回転可能に支持させている。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に示すように、フィルムユニット３１は、フィルム３６、フィルム３６の内面（内周面）に接触する板状のヒータ３７、ヒータ３７を支持する支持部材３８、高熱伝導部材としての金属板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４１、フィルム３６の長手方向の移動を規制するフランジ４２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。

図３は、ヒータ３７の構成を説明するための模式図である。ヒータ３７は、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３７ｂ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の母線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（熱伝導率２０Ｗ／ｍＫ）である。発熱抵抗体３７ｂは、長手方向端部で電気接点部３７ｅを経由して折り返したパターンとなっており、記録材搬送方向における上流側、下流側とも同一形状であり、長手方向長さは２２２ｍｍ、短手方向長さは０．９ｍｍである。また、発熱抵抗体３７ｂの短手方向の位置は、上流側、下流側ともに、セラミック基板３７ａ端から０．７ｍｍの位置にあり、短手方向中心から対称な位置に印刷されている。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の内面との摺動性の向上が図られている。

図４は、支持部材３８と、感温素子であるサーミスタ４３および温度ヒューズ４４と、を示した模式図である。支持部材３８には貫通孔４３ａおよび４４ａが設けられ、その貫通孔４３ａから温度検知素子としてのサーミスタ４３、貫通孔４４ａから安全素子としての温度ヒューズ４４とがそれぞれ金属板３９、４０に接触するように配置されている。つまり、金属板３９、４０を介してヒータ３７の熱を感熱するように金属板３９、４０の上に感温素子が設けられている。

サーミスタ４３（温度検知部材）は、筐体に金属板３９（第２の第１熱伝導部材）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４４（通電遮断部材）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て作動し、ヒータ３７への通電を遮断する部品である。温度ヒューズ４４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４４は、金属板４０（第１の第１熱伝導部材）に、熱伝導グリスを介して設置され、温度ヒューズ４４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。

図１に示すように、加圧ステイ４１は、その横断面がＵ字型の形状であり、フィルム３６の母線方向に長い部材である。加圧ステイ４１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４１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４２は、加圧ステイ４１の両端部を保持し、それぞれが有する縦溝部４２ａ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４２の材料として、液晶ポリマー樹脂を用いている。

図２に示すように、左右のフランジ４２の加圧部４２ｂと加圧アーム４５との間に配された加圧バネ４６により、左右のフランジ４２、加圧ステイ４１、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。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。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６ｍｍ程度のニップ部Ｎが形成される。

定着装置１８の動作時には、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において時計回り方向に所定の速度で回転駆動される。本実施例では、記録材の搬送速度が１００ｍｍ／ｓｅｃとなるように加圧ローラ３２の
回転速度を設定した。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の外面（外周面）とフィルム３６の外面（外周面）との間で働く摩擦力により、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に対する通電がなされ、ヒータ３７のサーミスタ４３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に導入された記録材Ｐは、ニップ部Ｎにおいて未定着トナー画像ｔを担持する面がフィルム３６に密着し、フィルム３６と共にニップ部Ｎを挟持搬送されていく。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であり、ＬＴＲサイズの記録材を２０ＰＰＭの速度でプリント可能である。

（本実施例の特徴）
図５、図６を参照して、本実施例の高熱伝導部材（第１熱伝導部材）としての金属板３９、４０およびその保持方法について説明する。
図５は、本実施例におけるヒータ３７及び金属板３９、４０の保持構成を説明する模式図である。図５（ａ）は、ヒータ３７、保持部材３８及び金属板３９、４０を長手方向に切った断面で示す模式図である。図５（ｂ）は、ヒータ３７を取り外した状態で金属板３９、４０が支持部材３８に設けられた状態を示す模式図である。図５（ｃ）は、金属板係合部の構成を説明する模式的斜視図である。なお、図５ではサーミスタ４３および温度ヒューズ４４の図示を省略している。
図６（ａ）は、ヒータ保持部材としての給電コネクタ４７の説明図であり、図６（ｂ）は、ヒータ保持部材としてのヒータクリップ４８の説明図である。

図５（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施例においては、支持部材３８に金属板３９、４０を取り付けた上からさらにヒータ３７を取り付けられる。そして、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、ヒータ３７の端部は保持部材としての給電コネクタ４７及びヒータクリップ４８によって、支持部材３８の端部に対して接触して保持されている。
ヒータ３７の長手中央部は金属板３９、４０を介して支持部材３８に支持され、ヒータ３７の長手端部は支持部材３８に接触して支持される。

図６（ａ）に示すように、給電コネクタ４７は、コの字型の樹脂からなるハウジング部４７ａとコンタクト端子４７ｂによって構成される。給電コネクタ４７は、ヒータ３７と支持部材３８をそれぞれの厚み方向に挟んで保持すると共に、コンタクト端子４７ｂがヒータ３７の電極３７ｃと接触し、電気的に接続される。なお、本実施例では給電コネクタ４７をヒータ保持部材として用いたが、ヒータに給電する役割と、ヒータ保持部材としての役割を分け、別体で構成してもよい。コンタクト端子４７ｂは束線４９に接続されており、束線４９は、画像形成装置の装置本体に設けられた不図示のＡＣ電源・トライアックに接続されている。

図６（ｂ）に示すように、ヒータクリップ４８は、コの字型に曲げられた金属板から形成され、そのバネ性によって保持部材としてヒータ３７の端を支持部材３８に接触させて保持している。またヒータクリップ４８に押えられているヒータ端部はヒータ摺動面内方向には移動が可能である。これにより、ヒータ３７の熱膨張時に、ヒータ３７に不必要な
応力がかかることを防止している。

図５（ｃ）を参照し、金属板３９、４０と支持部材３８との係合部について説明する。本実施例では、金属板３９、４０として、厚みが０．３ｍｍで一定であるアルミニウム板（以後、アルミ板と略す）を用いている。アルミ板３９、４０は、熱伝導率が２００Ｗ／ｍＫであり、ヒータ３７との当接部の搬送方向幅Ｍはともに４ｍｍ、長手方向幅は、アルミ板３９がＬ１＝１０２ｍｍ、アルミ板４０がＬ２＝１１５ｍｍである。アルミ板３９、４０は中央部にＫ＝５ｍｍの間隔をあけて記録材の幅方向に離間配列されている。アルミ板３９、４０は、基板３７ａの長手方向において、ニップ部における、本装置で搬送可能な最大幅の記録材より幅の小さい記録材が通過しない領域と重なる（オーバーラップする）ように配置される。アルミ板３９は、長手両端部にｌ＝３ｍｍの折り曲げ部３９ａ、３９ｂを持ち、それぞれ支持部材３８の取り付け穴３８ａ、３８ｂに差し込まれる。同様に、アルミ板４０は、長手両端部にｌ＝３ｍｍの折り曲げ部４０ａ、４０ｂを持ち、それぞれ支持部材３８の取り付け穴３８ｃ、３８ｄに差し込まれる。なお、この取り付け穴３８ａ〜３８ｄはすべて同じ大きさで、アルミ板３９、４０の熱膨張を吸収するために折り曲げ部に対して若干大きめに設けており、本実施例では、ａ＝０．４ｍｍ、ｂ＝４．１ｍｍである。

図７で本実施例の定着装置の断面図を示す。図７（ａ）は、図５（ｂ）の矢印Ａ部の断面図である。ヒータ３７は、基板３７ａにおける発熱抵抗体３７ｂが形成された面とは反対側の面が支持部材３８上でアルミ板３９によって受けられており、基板３７ａの幅Ｓは５．８ｍｍ、アルミ板３９の搬送方向幅Ｍは４ｍｍである。図７（ｂ）は、図５（ｂ）の矢印Ｂ部のアルミ板隙間図の断面図である。アルミ板３９とアルミ板４０の間Ｋ＝５ｍｍの領域には、アルミ板３９、４０の間を埋めるようにグリス５０（第２熱伝導部材）が塗布されており、グリス５０を介してヒータ３７と支持部材３８が接触している。なお、グリス５０として、東レダウコーニング社製のＳＣ１０２を３０ｍｇ塗布しており、熱伝導率は０．９Ｗ／ｍＫである。なお、アルミ板３９、４０が接触するヒータ３７の面は、基板３７ａの上記反対側の面に限定されるものではなく、発熱抵抗体３７ｂが形成された面と接触する構成でもよい。

（本実施例の作用）
図８は、本実施例の比較例におけるヒータ及び金属板の保持構成を説明する模式図であり、（ａ）は長手方向断面図、（ｂ）はヒータ３７を取り外した状態で金属板３９、４０が支持部材３８に設けられた状態の図である。
図９は、図８（ｂ）の矢印Ｂ部のアルミ板隙間図の模式的断面図である。アルミ板３９とアルミ板４０の間の領域には、本実施例のグリス５０のような熱伝導部材を有しておらず、ヒータ３７と支持部材３８の間は、アルミ板の厚み分である０．３ｍｍの空隙となっている。この隙間部の構成以外の構成においては、比較例と本実施例は共通しており、共通する構成については本実施例と同じ符号を付してその説明を省略する。

図１０は、本実施例および本実施例の比較例のヒータ裏温度変化を比較して示している。ヒータ裏の搬送方向中央部に熱電対を取り付け、定着ヒータ通電開始からのヒータ裏温度を測定したものである。本実施例は図５（ｂ）のＡ部とＢ部の温度、比較例は図８（ｂ）のＡ部とＢ部の温度を測定している。比較例においては、定着ヒータ通電開始から３秒経過時のヒータ裏温度を比較すると、Ａ部に対してＢ部の温度が約１７℃高いのに対して、本実施例においては、Ａ部に対してＢ部の温度は２〜３℃高い。本実施例と比較例とでＡ部は構成上何も変わらないため、Ａ部はほぼ同じ温度推移となっている。Ｂ部で比較すると、本実施例では、比較例よりもヒータ裏温度が約１５℃低減していることがわかる。

この状態で画像をプリントした結果、比較例では１枚目のプリントにおいてアルミ板と
アルミ板の隙間部でホットオフセットが発生した。これは、ヒータ裏が局所的に高温になり、この箇所のフィルム表面温度も高くなるためである。比較例のフィルム表面温度を放射温度計で測定したところ、１枚目のプリント直前はＡ部に対してＢ部の方が約５℃高くなっていることがわかった。このホットオフセットは、像加熱装置が常温で十分に冷え切った状態から定着温度まで昇温した直後において顕著に発生し、プリントを繰り返すとヒータ裏の温度が均されていくため、徐々に発生しなくなる。比較例では、ホットオフセットは２枚目で軽微になり、３枚目で消失した。

そして、本実施例においては、ヒータ裏の温度が比較例に比べて均一になり、１枚目でもホットオフセットは発生することなく、良好な画像を得ることができた。これは、グリス５０によってアルミ板３９、４０間の隙間が埋まり、アルミ板３９、４０間の隙間部でもヒータ３７裏からグリス５０を介して支持部材３８へ伝熱され、ヒータ３７裏が隙間部において局所的に高温にならないためである。

なお、本実施例ではグリスとして、ＳＣ１０２を採用したが、ＳＣ１０２よりも熱伝導率が優れたＳＣ４４７６ｃｖ（熱伝導率：３．１Ｗ／ｍＫ、東レダウコーニング社製）などを用いると更にヒータ裏の温度差はなくなる。また、ＳＣ１０２よりも熱伝導率が悪いＨＰ３００（熱伝導率：０．２Ｗ／ｍＫ、東レダウコーニング社製）などのグリスを用いてもよい。この場合も、ヒータ３７と支持部材３８の間に空気層が形成された場合の空気の熱伝導率０．０２５Ｗ／ｍＫより熱伝導は良くなるため、ある程度の効果を得ることができる。これらのグリスはいずれも絶縁性であるが、特許文献２の実施例７の理由で金属板を電気的に分離している場合には、絶縁性を有することが必要となる。一方、電気的な分離のためではなく、反りの発生回避のために金属板を分離している場合には、導電性グリスであっても問題ない。ただし、熱伝導性を良好にし過ぎると、そもそもの像加熱装置の熱容量の左右差の観点で金属板を分離した効果が小さくなってしまうことが懸念される。したがって、目的に応じて最適な物性値を持つグリス種を選択するのが好ましい。

以上説明したように、本実施例の構成によれば、高熱伝導部材間にグリスを塗布することで、高熱伝導部材間のヒータの昇温を抑制することができる。これにより、従来の高熱伝導部材による均熱効果を維持しつつ、加熱体の局所的な温度上昇に起因したホットオフセットの発生を防止して良好な画像を得ることが可能である。

本実施例では、２つの第１熱伝導部材を長手方向に離間配置する構成としているが、第１熱伝導部材を設ける数は特に限定されるものではない。金属板の反りの影響を低減でき、かつ、長手方向における均一な温度分布の形成に好適な範囲で３つ以上の数の第１熱伝導部材を長手方向に離間配置する構成としてもよく、この場合、各第１熱伝導部材の間の隙間それぞれに第２熱伝導部材を設けるとよい。また、第２熱伝導部材による第１熱伝導部材の隙間の埋め方も、上述した局所的な温度上昇の抑制を図ることができるのであれば、例えば、第２熱伝導部材が第１熱伝導部材の隙間部を完全に埋めた状態になるように構成する必要はない。すなわち、かかる隙間部においてヒータと支持部材との間を熱伝導可能に埋める（接続する）構成が担保されるものであればよい。また、第２熱伝導部材の熱伝導率は、少なくとも空気の熱伝導率よりも大きければ、基板や第１熱伝導部材の熱伝導率との関係は、上記局所的な温度上昇を抑制できる範囲で適宜設定されるものである。第１熱伝導部材の間の隙間の大きさやその他各種寸法関係についても、長手方向における均一な温度分布を形成できる限りにおいて、適宜設定されるものである。

＜実施例２＞
本発明の実施例２においては、複数の第１熱伝導部材の間に設けられる第２熱伝導部材として弾性体を用いた場合の例を示す。本実施例における定着装置の概略は、実施例１と同じであるため共通する構成についての説明は省略し、本実施例の特徴部についてのみ説
明する。

（本実施例の特徴）
図１１は、実施例２におけるヒータ３７及び金属板３９、４０の保持構成を説明する模式図である。図１１（ａ）は、ヒータ３７、保持部材３８及び金属板３９、４０を長手方向に切った断面で示す模式図である。図１１（ｂ）はヒータ３７を取り外した状態で金属板３９、４０が支持部材３８に設けられた状態を示す模式図である。図１１（ｃ）は、アルミ板係合部および熱伝導部材を説明する斜視図である。図１１（ｃ）において、５１はアルミ板３９、４０の間に配置した第２熱伝導部材としてのシリコーンゴム片である。シリコーンゴム５１のサイズは、長手方向幅Ｊ＝４ｍｍ、搬送方向幅Ｇ＝３ｍｍ、高さＨ＝２ｍｍであり、支持部材３８座面に接着して固定されている。また、シリコーンゴム５１のＡｓｋｅｒ−Ｃ硬度は１８°であり、熱伝導率は０．２Ｗ／ｍＫの絶縁ＬＴＶゴムを用いている。

図１２は、図１１（ｂ）の矢印Ｂ部のアルミ板隙間における本実施例に係る定着装置の模式的断面図である。アルミ板３９、４０の間の領域にはシリコーンゴム５１が配置されている。定着ニップＮ部において加圧ローラ３２との間で発生する１８０Ｎの圧接力により、シリコーンゴム５１が圧縮力を受けてアルミ板３９、４０と同じ高さに弾性変形し、シリコーンゴム５１を介してヒータ３７と支持部材３８が接触した状態となっている。

（本実施例の作用）
本実施例の比較例に係る定着装置は、図８及び図９に示す実施例１の比較例と同じ構成である。図１３は、本実施例および本実施例の比較例のヒータ裏温度変化を比較して示している。本実施例は図１１（ｂ）のＡ部とＢ部の温度、比較例は図８（ｂ）のＡ部とＢ部の温度を測定している。本実施例と比較例とでＡ部は構成上何も変わらず、Ａ部の温度推移はほぼ同じであったため、本実施例のＡ部の温度表示は省略している。Ｂ部で比較すると、本実施例では、比較例よりもヒータ裏温度が約１０℃低減していることがわかる。

この状態で画像をプリントした結果、比較例では１枚目のプリントにおいてアルミ板とアルミ板の隙間部でホットオフセットが発生し、２枚目で軽微になり、３枚目で消失した。そして、本実施例においては、ヒータ裏の温度が比較例に比べて均一になり、１枚目でもホットオフセットは発生することなく、良好な画像を得ることができた。これは、圧縮されたシリコーンゴム５１によってアルミ板３９、４０間の隙間が埋まり、アルミ板３９、４０間の隙間部でもヒータ３７裏からシリコーンゴム５１を介して支持部材３８へ伝熱され、隙間部のヒータ３７裏が局所的に高温にならないためである。

なお、本実施例では第２熱伝導部材として、シリコーンソリッドゴムを採用したが、発泡ゴムやスポンジなどの弾性体であってもよい。ソリッドゴムに対して熱伝導率は劣るが、ヒータ３７と支持部材３８の間に空気層が形成された場合の空気の熱伝導率０．０２５Ｗ／ｍＫより熱伝導は良くなるため、ある程度の効果を得ることができる。特許文献２の実施例７の理由で金属板を電気的に分離している場合には、絶縁性を有することが必要となる。電気的な分離のためではなく、反りの発生回避のために金属板を分離している場合には、導電性の弾性体であっても問題ない。したがって、目的に応じて最適な物性値を持つ弾性体を選択するのが好ましい。

以上説明したように、本実施例の構成によれば、高熱伝導部材間に弾性体を配置することで、高熱伝導部材間のヒータの昇温を抑制することができる。これにより、従来の高熱伝導部材による均熱効果を維持しつつ、加熱体の局所的な温度上昇に起因したホットオフセットの発生を防止して良好な画像を得ることが可能である。

１８…定着装置（像加熱装置）、３２…加圧ローラ（加圧部材）、３６…フィルム（定着部材）、３７…ヒータ、３７ａ…基板、３７ｂ…発熱抵抗体、３８…支持部材、３９、４０…高熱伝導部材（第１熱伝導部材）、５０…グリス（第２熱伝導部材）、Ｐ…記録材、Ｎ…ニップ部、ｔ…未定着トナー像

Claims (19)

1. 記録材に形成されたトナー像を加熱する像加熱装置であって、
   基板と、前記基板に形成され通電により発熱する発熱抵抗体と、を有するヒータと、
   前記ヒータによって加熱される筒状のフィルムと、
   前記ヒータを支持する支持部材と、
   前記ヒータと前記支持部材との間において、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接触し、前記ヒータの長手方向へ互いに離間して設けられる、前記基板よりも熱伝導率が高い複数の第１熱伝導部材と、
   前記ヒータの長手方向における複数の前記第１熱伝導部材の間において、前記ヒータの前記反対側の面に接触するとともに、複数の前記第１熱伝導部材それぞれと接触する、空気よりも熱伝導率が高い第２熱伝導部材と、
   を備えることを特徴とする像加熱装置。
2. 記録材を挟持搬送するニップ部を前記フィルムとの間に形成する加圧部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
3. 前記ヒータは、前記フィルムを介して前記加圧部材に圧接されるように前記フィルムの内面に接触することで、前記フィルムの外面と前記加圧部材との間に前記ニップ部を形成することを特徴とする請求項２に記載の像加熱装置。
4. 前記加圧部材は、回転可能に設けられたローラであり、前記フィルムを介して前記ヒータに圧接され、かつ回転することにより、前記ニップ部において前記フィルムとの間で記録材を挟持搬送することを特徴とする請求項２または３に記載の像加熱装置。
5. 前記ヒータの長手方向は、記録材が前記ニップ部で挟持搬送される方向と直交する方向であることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の像加熱装置。
6. 複数の前記第１熱伝導部材は、前記ニップ部で搬送可能な最大幅の記録材より幅の小さい記録材が通過しない、前記ニップ部における領域と重なるように、前記直交する方向に配列されることを特徴とする請求項５に記載の像加熱装置。
7. 前記第１熱伝導部材は、アルミニウム板であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の像加熱装置。
8. 前記第２熱伝導部材は、グリスであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の像加熱装置。
9. 前記第２熱伝導部材は、弾性体であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の像加熱装置。
10. 前記弾性体は、ゴムまたはスポンジであることを特徴とする請求項９に記載の像加熱装置。
11. 前記第２熱伝導部材は、絶縁体であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の像加熱装置。
12. 前記ヒータの異常昇温により作動し前記通電を遮断する通電遮断部材であって、複数の前記第１熱伝導部材のうちの一の前記第１熱伝導部材と接触するように設けられる通電遮断部材と、
    前記複数の前記第１熱伝導部材のうちの前記一の前記第１熱伝導部材とは異なる他の前記第１熱伝導部材に接触するように設けられ、前記他の前記第１熱伝導部材を介して前記ヒータの温度を検知する温度検知部材と、
    を備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の像加熱装置。
13. 記録材に形成されたトナー像を加熱するフィルムユニットであって、
    基板と、前記基板に形成され通電により発熱する発熱抵抗体と、を有するヒータと、
    前記ヒータによって加熱される筒状のフィルムと、
    前記ヒータを支持する支持部材と、
    前記ヒータと前記支持部材との間において、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接触し、前記ヒータの長手方向へ互いに離間して設けられる、前記基板よりも熱伝導率が高い複数の第１熱伝導部材と、
    前記ヒータの長手方向における複数の前記第１熱伝導部材の間において、前記ヒータの前記反対側の面に接触するとともに、複数の前記第１熱伝導部材それぞれと接触する、空気よりも熱伝導率が高い第２熱伝導部材と、
    を備えることを特徴とするフィルムユニット。
14. 前記第１熱伝導部材は、アルミニウム板であることを特徴とする請求項１３に記載のフィルムユニット。
15. 前記第２熱伝導部材は、グリスであることを特徴とする請求項１３または１４に記載のフィルムユニット。
16. 前記第２熱伝導部材は、弾性体であることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１項に記載のフィルムユニット。
17. 前記弾性体は、ゴムまたはスポンジであることを特徴とする請求項１６に記載のフィルムユニット。
18. 前記第２熱伝導部材は、絶縁体であることを特徴とする請求項１３〜１７のいずれか１項に記載のフィルムユニット。
19. 前記ヒータの異常昇温により作動し前記通電を遮断する通電遮断部材であって、複数の前記第１熱伝導部材のうちの一の前記第１熱伝導部材と接触するように設けられる通電遮断部材と、
    前記複数の前記第１熱伝導部材のうちの前記一の前記第１熱伝導部材とは異なる他の前記第１熱伝導部材に接触するように設けられ、前記他の前記第１熱伝導部材を介して前記ヒータの温度を検知する温度検知部材と、
    を備えることを特徴とする請求項１３〜１８のいずれか１項に記載のフィルムユニット。

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