JP6525762B2 - 定着装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式などの複合機、複写機、プリンタ、ファックス等の画像形成装置に好適な定着装置に関するものである。

電子写真方式で用いられる未定着トナー像を定着ニップ部で加熱するトナーの加熱装置（定着装置）として、従来から熱ローラ方式、フィルム加熱方式などが知られている。フィルム加熱方式の定着装置としての特許文献１は、熱ローラ方式の加熱装置の熱ローラに比べて熱容量の小さいフィルムを定着部材として用いているため、定着部材を所定温度に立ち上げるまでの時間を短縮することができる。そして、立ち上がり時間が短いため、スタンバイ時に定着部材を暖めておく必要がなく消費電力を極力低く抑えることが可能である。

また、フィルム加熱方式の定着装置としてフィルム自体が発熱するタイプの特許文献２も、立ち上がりが早く、低消費電力を可能にした定着装置として提案されている。これは、定着フィルム自体に発熱層を設け、定着フィルム自体が加熱部材としての役割を担うものである。

これらの加熱方式における定着フィルムには、ポリイミドなどの耐熱樹脂材料を用いる場合が多い。樹脂を用いることで、塗工成型により薄肉のフィルムを安価に成型することが可能である。

ここで、定着ニップ部の上流側における定着フィルムの破損を説明するために、一般的なフィルム加熱方式の定着装置の断面模式図を図１５に示す。図１５で、セラミック基板に設けられる加熱ヒータ１１３（発熱部材）が、耐熱樹脂から成るヒータホルダー１１９（保持部材）に設けた溝穴に嵌め込まれて保持されている。ヒータホルダー１１９は、加熱ヒータ１１３の熱を奪わないよう低熱容量であることが好ましく、例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）などの耐熱樹脂が用いられる。

耐熱樹脂から成るヒータホルダー１１９は、樹脂が柔らかくて強度が低いため、強度を補うために鉄製のステー１２０（剛性体）によって支持されている。そして、これらの周囲に、可撓性を有する円筒状の定着フィルム１１２（回転体）が設けられている。

そして、この定着フィルム１１２を挟むようにして、加熱ヒータ１１３及びヒータホルダー１１９に対向して加圧ローラ１１０（加圧部材）が圧接されている。加熱ヒータ１１３は定着フィルム１１２の内面と内面ニップＮｋを形成し、この内面ニップＮｋで加熱ヒータ１１３の熱が定着フィルム１１２に伝熱して定着フィルム１１２が加熱される。そして、定着フィルム１１２の表面は加圧ローラ１１０表面と接触し、定着ニップ部Ｎを形成している。

加圧ローラ１１０が図１５の矢印Ｒ１方向に駆動回転されると、定着フィルム１１２は定着ニップ部Ｎで加圧ローラ１１０から動力をもらい、矢印Ｒ２方向に従動回転する。定着ニップ部Ｎで加熱ヒータ１１３により加熱された定着フィルム１１２の熱が加圧ローラに伝熱し、加圧ローラ１１０も加熱される。未定着トナー像Ｔが転写された記録材Ｐが、図中矢印Ａ１方向から定着ニップ部Ｎに搬送されると、定着ニップ部Ｎで加熱された定着フィルム１１２と加圧ローラ１１０の熱が記録材Ｐとトナー像Ｔに伝熱し、記録材Ｐにトナー像Ｔが定着されるようになっている。

ここで、加熱ヒータ１１３をヒータホルダー１１９の溝穴に嵌め込むため、記録材搬送方向の幅の関係は加熱ヒータ１１３の幅Ｗｋよりもヒータホルダー１１９に設けた溝穴の幅Ｗｈを広く設定する必要がある。そのため、加熱ヒータ１１３とヒータホルダー１１９の溝穴の間には隙間が生じる。加熱ヒータ１１３とヒータホルダー１１９は接着剤により接着する場合もあるが、組立て性向上やコスト低減の観点で接着しない場合が多い。

加熱ヒータ１１３とヒータホルダー１１９の接着を行わない場合、加熱ヒータ１１３は、定着フィルム１１２の回転により内面ニップ部Ｎｋ（図１５）で記録材搬送方向（図１５のＡ１方向）下流方向へ摩擦力を受ける。そのため、加熱ヒータ１１３はヒータホルダー１１９の溝穴部の下流側ＨＢ（Ｄ）に突き当たる。そのため、加熱ヒータ１１３とヒータホルダー１１９との隙間ＧＵは上流側に生じる。

しかしながら、定着ニップ部Ｎへステープルや異物の付いた記録材が搬送されてしまった場合、図１６に示す加熱ヒータ１１３の上流エッジ部Ｅとヒータホルダー１１９との間の隙間ＧＵに対応した箇所で、定着フィルム１１２に破損が発生することがある。これは、ステープルＳや異物が定着フィルム１１２を介して加熱ヒータ１１３の上流エッジ部Ｅに引っかかるためである（図１７）。

定着フィルム１１２に穴開きが発生すると、特に印字率が高い画像を出力した際、その定着後の画像上に「白点」や「黒点」などの画像不良が定着フィルム１１２の周期で発生する場合がある。更に定着フィルムの穴の大きさが大きくなった場合には、定着フィルムが破れてしまい、場合によっては記録材の搬送ができなくなる場合もある。

ここで、このような定着フィルムの破損を抑制する定着装置が知られている（特許文献３）。即ち、図１７に示すように、加熱ヒータ１１３の記録材搬送方向の上流側でヒータホルダー１１９の定着ニップ部上流側Ｊが、定着ニップ部に接する稜線（エッジ）Ｅよりも加圧ローラ１１０側に突き出た構成（凸構成）とするものである。これにより、ステープルＳや異物が加熱ヒータ１１３の上流エッジＥに接触し難くなっており、定着フィルムの破損を抑制することができる。

特開平０４−０４４０７５号公報 特開平１３−６６９３３号公報 特開平１８−２３５５５０号公報

近年では、更なる印字速度の高速化が求められており、定着フィルムの薄肉化による伝熱効率アップや加圧力アップにより定着性能の向上が必要になっている。上記従来のフィルム加熱方式の定着装置において、薄肉化した定着フィルムの使用や加圧力の増加を行うと、上記のようにステープルＳや異物により定着フィルムの破損がますます発生する可能性がある。

即ち、定着フィルムを薄肉化するとフィルムの剛性が弱くなるため、ステープルＳや異物が定着フィルム１１２を介して加熱ヒータ１１３の上流エッジ部Ｅにより引っかかる。このため、図１５に示す加熱ヒータ１１３の上流エッジ部Ｅとヒータホルダー１１９との間の隙間ＧＵに対応した箇所で、定着フィルム１１２に破損が発生する可能性が高くなる。

また、定着フィルム自身の強度も弱くなるため、ステープルＳや異物による定着フィルム破損が発生し易い。更に、加圧力の増加も同様に、ステープルＳや異物が加熱ヒータ１１３の上流エッジ部Ｅに強く押し付けられるため定着フィルム破損が発生し易い。

ここで、ステープルＳや異物による定着フィルムの破損を防止するために、特許文献３に知られる凸構成を用いると、定着フィルム１１２内面が加熱ヒータ１１３と接触し難くなってしまうことがある。即ち、図１８に示すように、定着フィルム１１２の内面と加熱ヒータ１１３が接触していない部分ＵＮｋが生じて内面ニップＮｋが狭くなってしまう。そのため、加熱ヒータ１１３の熱が定着フィルム１１３に伝わり難くなってしまい、トナーＴの記録材Ｐへの定着性が劣化してしまう場合があった。

本発明の目的は、無端ベルトを備えた定着装置において、定着性を劣化させずに、ステープルや異物による無端ベルトの破損を抑制することができる定着装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、回転可能な無端ベルトと、前記無端ベルトの内周面に接触するニップ部形成部材と、前記ニップ部形成部材を嵌め込むための溝部を備え、前記ニップ部形成部材を嵌め込んだ状態で前記無端ベルトの内周面と接触するように前記ニップ部形成部材を保持する保持部材と、前記無端ベルトを介して前記ニップ部形成部材および前記保持部材と共に記録材を挟持搬送するニップ部を形成する対向部材と、を有し、前記ニップ部で画像を担持した記録材を挟持搬送しつつ加熱定着する定着装置であって、前記ニップ部形成部材の記録材搬送方向の幅Ｗｋと前記溝部の記録材搬送方向の幅Ｗｈの関係は、Ｗｋ＜Ｗｈであり、且つ、前記ニップ部形成部材における記録材搬送方向の上流側の側面と対向する前記保持部材における前記溝部の対向側面の記録材搬送方向における変形に関し、記録材搬送方向に交差する長手方向において、最大幅の記録材が通過する記録材搬送領域は、非記録材搬送領域よりも変形量が大きいことを特徴とする。

本発明によれば、無端ベルトを備えた定着装置において、定着性を劣化させずに、ステープルや異物による無端ベルトの破損を抑制することができる。

本発明の第１の実施形態に係る定着装置の組み立て図である。 （ａ）は第１の実施形態に係る定着装置の断面模式図、（ｂ）はヒータホルダーが摩擦力Ｆによって変形した図である。 従来例におけるヒータホルダー１１９と加熱ヒータ１１３及びステー１２０の位置関係を示した図である。 第１の実施形態におけるヒータホルダー１３０と加熱ヒータ１１３及びステー１２０の位置関係を示した図である。 定着フィルムの穴開き試験に使用する記録材の模式図である。 第２の実施形態におけるヒータホルダー１３０と加熱ヒータ１１３及びステー１２０の位置関係を示した図である。 第２の実施形態におけるヒータホルダー１３０が摩擦力Ｆによって変形した図である。 第３の実施形態におけるヒータホルダー１３０と加熱ヒータ１１３及びステー１２０の位置関係を示した図である。 第３の実施形態におけるヒータホルダー１３０が摩擦力Ｆによって変形した図である。 第４の実施形態におけるフィルム発熱方式の定着装置の断面模式図である。 変形例における定着装置の断面模式図である。 変形例における定着装置の組み立て図である。 変形例におけるヒータホルダー１３０と加熱ヒータ１１３及びステー１２０の位置関係を示した図である。 変形例におけるヒータホルダー１３０が摩擦力Ｆによって変形した図である。 従来例における加熱装置の断面模式図である、 従来例におけるヒータホルダーの溝穴の壁ＨＢ（Ｕ）とヒータエッジＥの隙間ＧＵ部の拡大図である。 従来例におけるステープルや異物による定着フィルム破損の模式図である。 本発明の実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置全体の概略を示す断面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を用いて説明する。

《第１の実施形態》
（画像形成装置）
図１８は、本実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置の概略構成図である。本画像形成装置は、電子写真プロセス利用のレーザービームプリンタである。図１８で、１は像担持体としての電子写真感光体ドラムであり、矢示の時計方向に表面移動速度（プロセススピード）２００ｍｍ／ｓｅｃをもって回転駆動される。２は接触帯電ローラ等の帯電手段であり、この帯電手段により感光体ドラム１の面が所定の極性・電位に一様に帯電処理（一次帯電）される。

３は画像露光手段としてのレーザービームスキャナである。レーザービームスキャナ３は、不図示のイメージスキャナ・コンピュータ等の外部機器から入力する目的の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／オフを変調したレーザー光Ｌを出力して、感光体ドラム１の帯電処理面を走査露光（照射）する。この走査露光により、感光体ドラム１面の露光明部の電荷が除電されて、感光体ドラム１面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。

４は現像装置であり、現像スリーブ４ａから感光体ドラム１面に現像材であるトナーが供給されて、感光体ドラム１面の静電潜像が形成された部分に順次現像される。レーザービームプリンタの場合、一般的に、静電潜像の露光明部にトナーを付着させて現像する反転現像方式が用いられる。

５は給紙カセットであり、記録材としての紙Ｐを積載収納させてある。給紙スタート信号に基づいて、給紙ローラ６が駆動されて給紙カセット５内の紙Ｐが一枚ずつ分離給紙される。給紙された紙Ｐは、レジストローラ７、シートパス８ａを通って、感光体ドラム１と接触型・回転型の転写部材としての転写ローラ９との当接ニップ部である転写部位Ｔに導入される。この時、感光体ドラム１上のトナー像の先端部は転写部位Ｔに到達し、紙Ｐの先端部もちょうど転写部位Ｔに到達するタイミングとなるように、レジストローラ７で紙Ｐの搬送が制御される。

転写部位Ｔに導入された紙Ｐは、この転写部位Ｔで挟持搬送され、その間、転写ローラ９には不図示の転写バイアス印加電源から所定に制御された転写電圧（転写バイアス）が印加される。転写ローラ９にはトナーと逆極性の転写バイアスが印加されることで、転写部位Ｔにおいて感光体ドラム１面のトナー像が紙Ｐの表面に静電的に転写される。

転写部位Ｔにおいてトナー像の転写を受けた紙Ｐは、感光体ドラム１面から分離されてシートパス８ｂを通って定着装置１１へ搬送導入され、トナー像の加熱・加圧定着処理を受ける。

一方、紙分離後（紙Ｐに対するトナー像転写後）の感光体ドラム１面は、クリーニング装置１０で転写残トナーや紙粉等の除去を受けてクリーニングされ、次の帯電、露光、現像、転写プロセスに備える。定着装置１１を通った紙Ｐは、排紙ローラ１５によって排紙口１３に向かって搬送され、排紙口１３から排紙トレイ１４上に排出される。

このような本実施形態の画像形成装置５０は、記録材搬送ベルト９による記録材Ｐの搬送速度が２００ｍｍ／ｓｅｃであり、最大記録材幅のレターサイズ紙で１分間に３５枚が出力される仕様となっている。

（定着装置）
次いで、本実施形態の定着装置１００について、図１及び図２を用いて説明する。本実施形態の定着装置１００は、上述のように立ち上げ時間の短縮や低消費電力化を目的としたフィルム加熱方式である。基本構成は背景技術で述べた図１５に示した定着装置と同様である。

即ち、本実施形態において、セラミック基板に設けられる加熱ヒータ１１３（発熱部材）が、耐熱樹脂から成るヒータホルダー１３０（保持部材）に設けた溝穴１３０ｇ（図１）に嵌め込まれて保持されている。ヒータホルダー１３０は、加熱ヒータ１１３の熱を奪わないよう低熱容量であることが好ましく、例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）などの耐熱樹脂が用いられる。

耐熱樹脂から成るヒータホルダー１３０は、樹脂が柔らかくて強度が低いため、強度を補うために鉄製のステー１２０（剛性体）によって支持されている。そして、これらの周囲に、可撓性を有する円筒状で回転可能な無端ベルトとしての定着フィルム１１２（回転体）が設けられている。

そして、この定着フィルム１１２を挟むようにして、加熱ヒータ１１３及びヒータホルダー１３０に対向して加圧ローラ１１０（加圧部材）が圧接されている。加熱ヒータ１１３は定着フィルム１１２の内周面と内面ニップＮｋを形成し、この内面ニップＮｋで加熱ヒータ１１３の熱が定着フィルム１１２に伝熱して定着フィルム１１２が加熱される。そして、定着フィルム１１２の外周面は加圧ローラ１１０表面と接触し、定着ニップ部Ｎを形成している。

加圧ローラ１１０が矢印Ｒ１方向（図１５）に駆動回転されると、定着フィルム１１２は定着ニップ部Ｎで加圧ローラ１１０から動力をもらい、矢印Ｒ２方向に従動回転する。定着ニップ部Ｎで加熱ヒータ１１３により加熱された定着フィルム１１２の熱が加圧ローラに伝熱し、加圧ローラ１１０も加熱される。未定着トナー像Ｔが転写された記録材Ｐが、図中矢印Ａ１方向から定着ニップ部Ｎに搬送されると、定着ニップ部Ｎで加熱された定着フィルム１１２と加圧ローラ１１０の熱が記録材Ｐとトナー像Ｔに伝熱し、記録材Ｐにトナー像Ｔが定着されるようになっている。

ここで、加熱ヒータ１１３をヒータホルダー１３０の溝穴に嵌め込むため、記録材搬送方向の幅の関係は加熱ヒータ１１３の幅Ｗｋよりもヒータホルダー１３０に設けた溝穴１３０ｇの幅Ｗｈを広く設定する必要がある。そのため、加熱ヒータ１１３とヒータホルダー１３０の溝穴の間には隙間が生じる。加熱ヒータ１１３とヒータホルダー１３０は接着剤により接着する場合もあるが、組立て性向上やコスト低減の観点で接着しない場合が多い。

加熱ヒータ１１３とヒータホルダー１３０の接着を行わない場合、加熱ヒータ１１３は、定着フィルム１１２の回転により内面ニップ部Ｎｋ（図１５）で記録材搬送方向（図１５のＡ１方向）下流方向へ摩擦力を受ける。そのため、加熱ヒータ１１３はヒータホルダー１３０の溝穴部の下流側ＨＢ（Ｄ）に突き当たる。そのため、加熱ヒータ１１３とヒータホルダー１３０との隙間ＧＵは上流側に生じる。

図１は、本実施形態の定着装置１００の組み立て図である。細長い直方体形状の発熱部材としての加熱ヒータ１１３が、ヒータホルダー１３０に設けられた細長い直方体形状の溝部としての溝穴１３０ｇの面Ｂに嵌め込まれ、ヒータホルダー１３０は面Ａ側からステー１２０によって支持される。そして、この周囲に可撓性を有する円筒状の定着フィルム１１２が設けられる。

ステー１２０は、両端部でスライド部材６０に保持され、そのスライド部材６０は画像形成装置本体のフレーム７０に落とし込まれており、図中矢印Ａ４の方向にスライド可能な状態となっている。そして、スライド部材６０に設けた加圧バネ１１４によって、ステー１２０と共にヒータホルダー１３０及びヒータホルダー１３０に保持された加熱ヒータ１１３が、定着フィルム１１２を介して対向部材としての加圧ローラ１１０に加圧される。

これらを組み立てた状態の断面図を、図２に示す。加熱ヒータ１１３及びヒータホルダー１３０は、定着フィルム１１２を介して加圧ローラ１１０に加圧され、定着ニップ部（ニップ部）Ｎを形成する。また、加熱ヒータ１１３は定着フィルム１１２の内面に接触して内面ニップＮｋを形成する。加圧ローラ１１０が図中矢印Ｒ１方向に駆動されると、定着フィルム１１２は定着ニップ部Ｎで加圧ローラ１１０から動力をもらい矢印Ｒ２方向に従動回転する。この時、ヒータホルダー１３０及び加熱ヒータ１１３は、定着フィルムの内面から記録材搬送方向に向かう摩擦力Ｆを受ける。

ヒータホルダー１３０は、摩擦力Ｆにより記録材搬送領域Ｗｐにおいて記録材搬送方向に動き（撓み）、図１に示すヒータホルダー１３０の両端部にある突き当て部１３０（Ｉ）の突き当て面ＨＡ（Ｕ）がステー１２０の上流側ＳＴ（Ｕ）に突き当たる。図１で、スライド部材６０の下流側ＳＬＳＴ（Ｄ）がステー１２０の下流側ＳＴ（Ｄ）に突き当たり、またスライド部材６０は本体フレーム７０の下流側本体フレームＦ（Ｄ）に突き当って、それぞれの部材の記録材搬送方向の位置が決まる。

加熱ヒータ１１３も、摩擦力Ｆにより加熱ヒータ１１３の下流側の壁Ｋ（Ｄ）でヒータホルダー１３０面Ｂにある溝穴１３０ｇの下流側側面（下流側壁面）ＨＢ（Ｄ）に突き当たり、位置が決まる。この時、図２（ａ）は、以下に詳述する上流側の隙間（上流隙間）ＧＵに関し、上流隙間が有る状態（記録材がニップ部Ｎを通過する前の状態）を示している。

図２において，未定着トナー像Ｔが転写された記録材Ｐが、記録材搬送方向である図中Ａ１方向から定着ニップ部Ｎに搬送されると、加熱ヒータ１１３が内面ニップＮｋで定着フィルム１１２を内側から加熱し、記録材Ｐにトナー像Ｔが定着される。記録材がニップ部Ｎを通過した後の上流隙間ＧＵの変化（上流隙間ＧＵが小さくなる）については、後に詳述する。

（定着フィルム）
本実施形態では、加熱ヒータ１１３を保持したヒータホルダー１３０の周囲に、可撓性を有する円筒状の定着フィルム１１２が設けられた構成になっている。本実施形態の定着フィルム１１２は変形させない円筒状の状態で外径がφ２０ｍｍであり、厚み方向には多層構成となっている。定着フィルム１１２の層構成としては、フィルムの強度を保つための基層１２６と、表面への汚れ付着低減のための離型層１２７から成る。

基層１２６の材質は、加熱ヒータ１１３の熱を受けるため耐熱性が必要であり、また加熱ヒータ１１３と摺動するため強度も必要であるため、ポリイミドなどの耐熱性樹脂を用いると良い。樹脂を用いることで塗工成型により薄肉のフィルムを安価に成型することも可能である。本実施形態では、定着フィルム１１２の基層１２６の材質としてポリイミド樹脂を用い、熱伝導率と強度を向上させるためカーボン系のフィラーを添加して用いた。

基層１２６の厚さは、薄いほど加熱ヒータ１１３の熱を定着ローラ１１０表面に伝達し易いいが強度が低下するため、１５μｍ〜１００μｍ程度が好ましく、本実施形態では５０μｍとした。

定着フィルム１１２の離型層１２７の材質は、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン樹脂（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂を用いると好ましい。本実施形態では、フッ素樹脂の中でも離型性と耐熱性に優れるＰＦＡを用いた。

離型層１２７は、チューブを被覆させたものでも良いが、表面を塗料でコートしたものでも良く、本実施形態では、薄肉成型に優れるコートにより離型層１２７を成型した。離型層１２７は、薄いほど加熱ヒータ１１３の熱を定着フィルム１１２表面に伝達し易いが、薄すぎると耐久性が劣化するため、５μｍ〜３０μｍ程度が好ましく、本実施形態では１０μｍとした。

なお、回転体である定着フィルムは、基層１２６と離型層１２７の２層構成のものを用いたが、基層１２６と離型層１２７の間に弾性層を設けた構成にしても良い。耐熱性のシリコーンゴムなどを弾性層として用いることで、定着フィルムが記録材の凹凸と密着し易くなるため画質が良好になる。弾性層の厚みは、厚いほど記録材の凹凸と密着し易くなり画質が良好になるが、厚すぎると加熱ヒータの熱が記録材に伝達し難くなり定着性が劣化するため、３０μｍ〜５００μｍ程度が好ましい。

（加圧ローラ）
本実施形態の加圧ローラ１１０は外径φ２０ｍｍであり、φ１２ｍｍの鉄製の芯金１１７にシリコーンゴムを発泡した厚さ４ｍｍの弾性層１１６（発泡ゴム）が形成されている。加圧ローラ１１０は、熱容量が大きく、熱伝導率が大きいと、加圧ローラ１１０表面の熱が内部へ吸収され易く、加圧ローラ１１０の表面温度が上昇しにくくなる。即ち、できるだけ低熱容量で熱伝導率が低く、断熱効果の高い材質の方が、加圧ローラ１１０表面温度の立ち上がり時間を短縮できる。

上記シリコーンゴムを発泡した発泡ゴムの熱伝導率は０．１１〜０．１６Ｗ／ｍ・Ｋであり、０．２５〜０．２９Ｗ／ｍ・Ｋ程度のソリッドゴムよりも熱伝導率が低い。また、熱容量に関係する比重はソリッドゴムが約１．０５〜１．３０であるのに対して、発泡ゴムが約０．７５〜０．８５であり、低熱容量でもある。従って、この発泡ゴムは、上記加圧ローラ１１０表面温度の立ち上がり時間を短縮できる。

加圧ローラ１１０の外径は小さい方が熱容量を抑えられるが、小さ過ぎると定着ニップＮの幅が狭くなってしまうので適度な径が必要であり、本実施形態では、外径をφ２０ｍｍとした。弾性層１１６の肉厚に関しても、薄過ぎれば金属製の芯金に熱が逃げるので適度な厚みが必要であり、本実施形態では、弾性層１１６の厚さを４ｍｍとした。

弾性層１１６の上には、トナーの離型層として、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）からなる離型層１１８が形成されている。離型層１１８は定着フィルム１１２の離型層１２７同様、チューブを被覆させたものでも表面を塗料でコートしたものでも良いが、本実施形態では、耐久性に優れるチューブを使用した。離型層１１８の材質としては、ＰＦＡの他に、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂や、離型性の良いフッ素ゴムやシリコーンゴム等を用いても良い。

加圧ローラ１１０の表面硬度は、低いほど軽圧で定着ニップＮの幅が得られるが、低すぎると耐久性が劣化するため、本実施形態では、Ａｓｋｅｒ−Ｃ硬度（４．９Ｎ荷重）で、４０°とした。

加圧ローラ１１０の加圧機構は、加圧バネ（図１中１１４）により、図中矢印Ａ２方向に加圧されるようになっている。加圧力は強いほど定着ニップＮが大きくなり定着性は良化するが、加圧ローラ１１０の弾性層１１６のゴムの変形量が大きくなり、ゴムの破壊などが発生する可能性がある。そのため、加圧力は１００Ｎ〜３００Ｎ程度が好ましく、本実施形態では１８０Ｎとした。この時の定着ニップＮの幅は１０ｍｍであり、内面ニップＮｋの幅は５ｍｍである。

（加熱ヒータ）
加熱ヒータ１１３は、記録材搬送方向の幅Ｗｋ＝６ｍｍ、記録材搬送方向に交差する長手方向の幅２７０ｍｍの長方形の形状とした。そして、厚さ１ｍｍのアルミナの基板表面に、Ａｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）の通電発熱抵抗層をスクリーン印刷により１０μｍ塗工し、その上に発熱体保護層としてガラスを５０μｍの厚さで覆ったものを用いた。アルミナ基板は一般的に多用されているもので、ヤング率が３６０ＧＰａのものを用いた。

本実施形態の画像形成装置の最大記録材幅はレターサイズであり、レターサイズの長手方向の幅２１６ｍｍを十分加熱できるように通電発熱抵抗層の長手方向の幅はレターサイズより左右１ｍｍずつ長い２１８ｍｍになっている。加熱ヒータ１１３の背面には不図示の温度検知素子が配置されている。通電発熱抵抗層の発熱に応じて昇温したセラミック基板の温度を検知し、この温度検知素子の信号に応じて、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流す電流を適切に制御することで、加熱ヒータ１１３の温度を調整する。

温度検知素子により温度調整され加熱された加熱ヒータ１１３の熱は、定着フィルム１１２の内面から表面に伝わり、定着ニップ部（ニップ部）Ｎを介して加圧ローラ１１０の表面を加熱する。上述のように未定着トナー像Ｔが転写された記録材Ｐが、定着ニップＮに搬送されると、定着フィルム１１２と加圧ローラ１１０の熱は、未定着トナー像Ｔと記録材Ｐに伝わり、記録材Ｐにトナー像Ｔが定着されるようになっている。

（ヒータホルダー）
次いで、本実施形態において特徴的なヒータホルダー１３０と、従来例のヒータホルダー１３０を比較しながら、詳しく説明する。図１の通り、ヒータホルダー１３０は、加熱ヒータ１１３を保持するための溝部としての溝穴１３０ｇを有する面（図１中面Ｂ）で加熱ヒータ１１３を保持して、その面とは反対側の面（図１中面Ａ）からはステー１２０によって支持されている。

ヒータホルダー１３０に関し、ステー１２０によって支持される側の面Ａ側には、記録材搬送領域Ｗｐ外（非記録材搬送領域）となる両端部にステー１２０に突き当るための突き当て部１３０（Ｉ）が設けられている。この突き当て部１３０（Ｉ）は、ヒータホルダー１３０の一部であって材質もヒータホルダー１３０と同じものであるが、従来構成と異なる部分であるため、図１において両者の違いが分かり易いように塗り潰して表記している。ヒータホルダー１３０の材料としては、加熱ヒータ１１３の熱を奪い難いように低熱容量であり、かつ、耐熱性を有する液晶ポリマー（ＬＣＰ）とし、高温（２００℃）におけるヤング率が５ＧＰａのものを用いた。

（比較例の構成）
以下に、まず、比較例としての従来の構成について説明する。図３（ａ）及び（ｂ）は、従来構成の模式図である。図３（ａ）は図１５中矢印Ａ２方向から見た長手方向を示す図で、図３（ｂ）は図１５中Ａ３方向から見た長手方向を示す図である。図３（ａ）、（ｂ）において、それぞれ図の上側は上流側、図の下側は下流側を示す。なお、図３（ａ）、（ｂ）において、ヒータホルダー１３０の形状と、ステー１２０及び加熱ヒータ１１３の位置関係が分かり易いよう、定着フィルム１１２と加圧ローラ１１０は省いている。

図１５に関して前述した通り、ヒータホルダー１３０及び加熱ヒータ１１３は定着フィルム１１２の回転による下流側に作用する摩擦力Ｆを受け、ステー１２０によって記録材搬送方向の位置が決まっている。即ち、図３（ａ）に示すように、従来のヒータホルダー１３０では、面Ａ側では、ヒータホルダー１３０の上流側のＳＴ（Ｕ）部がステー１２０に長手方向の全領域で突き当っている。一方、図３（ｂ）に示すように、面Ｂ側では、ヒータホルダー１３０の下流側のＨＢ（Ｄ）部に加熱ヒータ１１３が長手方向の全領域で突き当たっている。

このような状態で、さらに定着フィルム１１２の回転による下流側方向の摩擦力Ｆがかかっても、従来のヒータホルダー１３０はこれ以上下流側方向へ動かない。そのため、記録材Ｐが搬送される時も、図３（ｂ）のようにヒータホルダー１３０の溝部（溝穴）１３０ｇの上流側側面（上流側壁面）ＨＢ（Ｕ）と加熱ヒータ１１３の上流側側面であるエッジＥの間には、隙間ＧＵが有る状態のままとなる。そのため、従来のヒータホルダー１３０では、ステープルや異物が記録材Ｐと共に搬送されてくると、加熱ヒータ１１３の上流側側面であるエッジＥに引っかかり易く、これにより定着フィルム１１２を破損させてしまう場合がある。

（本実施形態の構成）
次に、本発明の実施形態の構成について説明する。図４は本実施形態構成の模式図であり、図４（ａ）は図１および図２中矢印Ａ２方向から見た図で、図４（ｂ）は図１および図２中Ａ３方向から見た長手方向を示す図である。図３に示した比較例としての従来の構成と異なるのは、ヒータホルダー１３０のステー１２０へ向けて突出するステー１２０への突き当て部１３０（Ｉ）が長手方向において記録材搬送領域Ｗｐ内には無いことである。

このように、記録材搬送領域Ｗｐ内で、ヒータホルダー１３０にステー１２０への突き当て部１３０（Ｉ）が無い場合、定着フィルム１１２の回転による摩擦力Ｆによって、ヒータホルダー１３０はさらに記録材搬送方向下流側へ変形可能である（図２（ｂ））。

即ち、ヤング率は加熱ヒータ１１３が３６０ＧＰａであるのに対し、樹脂製のヒータホルダー１３０は５ＧＰａと低く、かつ記録材搬送領域Ｗｐ内に突き当て部１３０（Ｉ）が無い（突き当て部１３０（Ｉ）は非記録材搬送領域（長手方向の両端部）に有る）。そのため、定着フィルム１１２の回転による摩擦力Ｆにより、記録材搬送方向下流側に撓むことができる。

そして、図２（ｂ）に示すように、ヒータホルダー１３０の溝部（溝穴）１３０ｇの上流側側面（上流側壁面）ＨＢ（Ｕ）は加熱ヒータ１１３の上流側側面であるエッジＥに向かって変形し、最終的にはエッジＥに突き当たる（当接する）ことができる。従って、本実施形態の構成においては、記録材搬送領域Ｗｐ内でヒータホルダー１３０と加熱ヒータ１１３の上流側の隙間ＧＵを小さくすることができる。そして、記録材搬送領域Ｗｐ内で中心部については隙間ＧＵが無い状態（ＧＵ＝０）にすることができる。

このように本実施形態では、摺動部材としての加熱ヒータ１１３における記録材搬送方向の上流側の側面と対向するヒータホルダー１３０における対向側面（溝部１３０ｇにおける対向側面）の記録材搬送方向における変形に関し、以下のような関係となる。即ち、記録材搬送方向に交差する長手方向において、最大幅の記録材が通過する記録材搬送領域は、非記録材搬送領域よりも変形量が大きい。

そのため、本実施形態の構成は、加熱ヒータ１１３の上流側側面であるエッジＥにステープルＳや異物が引っかかりにくいため、従来の構成よりもステープルSや異物による定着フィルムの破損が発生し難い。

また、従来は、定着フィルムがステープルＳや異物による破損を防ぐため、前述したように、ヒータホルダーの上流側に凸部を設けた構成(凸構成）としていた。しかし、破損を防ぐためにヒータホルダー１３０の変形を可能とする本実施形態では、加熱ヒータ１１３とヒータホルダー１３０の上流隙間ＧＵが小さくなる構成となり、ヒータホルダー１３０の上流側の凸部を低くする（更にはゼロにする）ことが可能である。

前述のとおり、ヒータホルダーの上流側の凸部は高すぎると内面ニップＮｋを狭くしてしまい定着性が劣化する。そのため、本実施形態におけるヒータホルダー１３０は、上流部に凸部を設けることはせず、ヒータホルダー１３０の溝部としての溝穴１３０ｇの深さ（図２（ａ）中Ｄ２）は、加熱ヒータ１１３の厚み（図２（ａ）中Ｄ１）と同じに設定した。

（効果の比較）
以下、本実施形態の効果を、図３に示す比較例１、図１７に示す比較例２と比較して示す（定着性の評価、定着フィルムの穴開きによる画像不良の発生有無の評価）。図３に示す比較例１は、図１６に示すように、ヒータホルダー１３０の溝部（溝穴）の上流側側面（上流側壁面）ＨＢ（Ｕ）と加熱ヒータ１１３の上流側側面であるエッジＥの間に、隙間ＧＵを備える。このため、ステープルや異物が上流側の隙間ＧＵに入って加熱ヒータ１１３の上流側側面であるエッジＥに引っ掛かり易く、定着フィルムに穴が開き易い。

また、図１７に示す比較例２は、図３に示す比較例１に対して、ヒータホルダー１３０の面Ｂ側上流部に凸部を設けた構成で、ステープルや異物が加熱ヒータ１１３の上流側側面であるエッジＥに引っかかり難く、定着フィルムの穴開きに対し強い構成である。なお、特許文献３に基づき、凸部高さ（図１７のＨ）は０．１〜０．５ｍｍとすることが好ましく、比較例２では０．２ｍｍのものを用いた。

各構成で定着フィルム基層膜厚を５０μｍ、６０μｍと膜厚を変えて、定着性の比較と定着フィルムの穴開きによる画像不良の発生有無の比較を行った。記録材（記録紙）の搬送速度が２００ｍｍ／ｓｅｃでレターサイズの紙が１分間に３５枚出力される本実施形態の構成と、記録材（記録紙）の搬送速度が１６０ｍｍ／ｓｅｃでレターサイズの紙が１分間に３０枚出力される場合について評価した。

１）定着性の評価
定着性は濃度低下率で表し、以下の方法で算出する。測定器はマクベス反射濃度計ＲＤ９１４を用い、紙上に定着されたハーフトーン画像を、レンズクリーニング紙（小津産業製Ｄｕｓｐｅｒ Ｋ−３）を５枚重ねたところに荷重０．４Ｎ／ｃｍ^２で５往復擦った前後の濃度を測定する。本評価試験では、ハーフトーン濃度として擦る前の濃度Ｄ１が約０．７のものを用いた。擦った後の濃度をＤ２とすると、濃度低下率は（Ｄ１−Ｄ２）／Ｄ１により算出される。

加熱ヒータ１１３の背面の温度を２００℃になるように制御し、定着フィルム各基層膜厚に対して、ブラック単色のハーフトーン画像を印字し、上記濃度低下率の測定を行い定着性の評価を行った。濃度低下率が１０％未満の場合を良好な定着性とし○、濃度低下率が１０％以上のものを定着不良として×と評価した。また、定着性の判断基準は装置の仕様によるものであり、必要とされる定着性は装置によって適宜決めることができる。

２）定着フィルムの穴開きによる画像不良の発生有無の評価
また定着フィルムの穴開きによる画像不良の発生有無の評価は、以下の手順で行った。坪量９０ｇ／ｃｍ２のレターサイズの記録材に、図５に示すようなステープルを予め留めた記録材を準備する。図５（ａ）はステープルの断面図で、通常記録材の裏側（非印地面側）に図５（ａ）中「裏」が来る向きでステープルを記録材に留める。

図５（ａ）中「裏」が定着フィルム１１２と接触する向きで定着ニップＮに搬送させると、定着フィルムに穴が開き易いことが事前の調査で分かっている。また、ステープルを留める向きが記録材長手方向と水平、若しくは４５度で留めたときに定着フィルム１１２に穴が開き易いことが分かっている。このため、今回の評価試験に使用する記録材には、図５（ｂ）のようにステープルを記録材長手方向と水平に２箇所と４５度向きに２箇所を記録材の先端と後端に各４箇所ずつ留めたものを使用した。そして、図５（ａ）の「裏」側が定着フィルム１１２の表面に接触するように画像形成装置にセットする。

このステープルの付いた記録材を１枚搬送し、その後、全面ベタ黒画像を印字し画像上の不良の有無で定着フィルムの破損を判定する。定着フィルムに穴が開いた場合、ベタ黒画像上に「白点」が発生するため「白点」が１つでも発生した場合を×、画像上に定着フィルム周期の不良が１つも無かった場合を○とし評価した。定着性の評価及び定着フィルムの穴開き試験の比較は、ヒータホルダーの違い以外は、全て本実施形態の定着装置の構成で統一して行った。比較例１の構成、比較例２の構成、本実施形態の構成に基づく効果の比較結果を表１に示す。

先ず、比較例１について、定着フィルムの基層膜厚を５０μｍ以下にすることで、定着性の濃度低下率を１０％未満にすることができた。ただし、比較例１では、加熱定着時に上流隙間ＧＵが開いているため、５０μｍ以下では穴開きが発生してしまった。

一方、ヒータホルダー１３０の上流部に凸部を設けた構成の比較例２では、定着フィルム膜厚を５０μｍ以下にしても穴が開くことは無かった。ただし、内面ニップＮｋが狭くなるため、５０μｍでも定着性の濃度低下率を１０％未満にすることができなった。

本実施形態の構成では、ヒータホルダーの上流部は加熱ヒータの定着フィルムとの摺動面と同時高さにしており、内面ニップＮｋを保つことができるため、定着フィルム基層膜厚を５０μｍ以下にすれば定着性の濃度低下率を１０％未満にすることができた。また、上流隙間ＧＵが小さくできたため、定着フィルムの基層膜厚を５０μｍ以下にしても穴が開くことは無かった。

以上のように、本実施形態では、記録材搬送方向に交差する長手方向において、最大幅の記録材が通過する記録材搬送領域から外れた非記録材搬送領域にのみヒータホルダー１３０のステー１２０への突き当て部を設ける。即ち、最大幅の記録材が通過する記録材搬送領域において、ヒータホルダー１３０のステー１２０への突き当て部を無くした構成にする。

これにより、ヒータホルダー１３０の加熱ヒータ１１３が挿入される溝穴１３０ｇの上流側壁ＨＢ（Ｕ）が、記録材搬送方向へ動くことができ、加熱ヒータ１１３とヒータホルダー１３０の上流側の隙間ＧＵを小さくすることができる。このため、ステープルや異物が加熱ヒータ１１３のエッジＥに引っかかりにくく、定着フィルムの破損が発生し難い。

《第２の実施形態》
本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、最大幅の記録材が通過する記録材搬送領域においても、ヒータホルダー１３０のステー１２０への突き当て部を設け、非記録材搬送領域の突き当て部よりも小さい幅（記録材搬送方向）の突き当て部とした点である。また、立ち上がりの高速化のために、加熱ヒータの基板を薄くした点である。これら以外は、第１の実施形態と同様の構成であるため、同じ部材については、同一の符号で示してあり、詳しい説明や図示は省略する。

フィルム加熱方式の定着装置では、加熱ヒータ１１３の熱容量をなるべく小さくすることで、立ち上がり時間をさらに早めることができるため、加熱ヒータ１１３の厚さを薄くしたり、幅を細くしたりして、剛性の低い加熱ヒータを使用する場合がある。この場合、剛性の低い加熱ヒータ１１３が、ヒータホルダー１３０の上流側の壁ＨＢ（Ｕ）から記録材搬送方向（下流側方向）への応力を受けるとき、加熱ヒータ１１３が受ける応力によって割れないようにすることがより好ましい。

このような場合には、ヒータホルダー１３０の溝穴１３０ｇの上流側の壁ＨＢ（Ｕ）が加熱ヒータ１１３の上流エッジＥに強く当たらないようにする。以下、図６を用いて詳しく説明する。図６（ａ）は、図１および図２中矢印Ａ２方向から見た長手方向を示す図で、図６（ｂ）は図１および図２中Ａ３方向から見た図である。

本実施形態では、加熱ヒータ１１３に立ち上がりの高速化のために薄いアルミナ基板を用い、アルミナ基板の厚さを０．６ｍｍとした。そして、図６（ａ）に示すように、ステー１２０への突き当て部１３０（Ｉ）の他に、記録材搬送領域内において記録材搬送方向の幅が突き当て部１３０（Ｉ）より小さい突き当て部１３０（ＩＩ）を設けている。本実施形態において、記録材搬送領域内の突き当て部１３０（ＩＩ）は、図６（ａ）に示す通り、記録材搬送領域内の中央部に設定し、ヒータホルダー１３０の記録材搬送領域外の端部に設けた突き当て部１３０（Ｉ）よりも上流側にある状態とした。

記録材搬送領域内の突き当て部１３０（ＩＩ）と記録材搬送領域外の端部に設けた突き当て部１３０（Ｉ）の位置の差Ｗｈｅは、図６（ｂ）に示すヒータホルダー１３０と加熱ヒータ１１３の上流隙間ＧＵと同じに設定し、本実施形態では０．４ｍｍとした。この状態から、さらに定着フィルム１１２の回転による摩擦力Ｆがかかると、ヒータホルダー１３０は記録材搬送方向に向かって撓み、図７（ａ）及び（ｂ）に示す状態となる。

図７（ａ）に示す面Ａ側では、記録材搬送領域内において、ヒータホルダー１３０はヒータホルダー１３０の突き当て部１３０（ＩＩ）がステー１２０にＳＴ（Ｕ）で突き当るまで下流側方向に動くことができるようになっている。本実施形態においては、前述した通り、記録材搬送領域内の突き当て部１３０（ＩＩ）と記録材搬送領域外の突き当て部１３０（Ｉ）の位置の差Ｗｈｅは０．４ｍｍとしたため、突き当て部中央部が下流方向に０．４ｍｍ撓むことができる状態である。

この時、図７（ｂ）に示す面Ｂ側では、ヒータホルダー１３０の溝穴１３０ｇの上流壁ＨＢ（Ｕ）が０．４ｍｍ動いて、加熱ヒータ１１３の上流エッジＥに丁度突き当った状態（当接した状態）となる。ヒータホルダー１３０はステー１２０にＳＴ（Ｕ）の位置で突き当ってから（図７（ａ））、これ以上下流側に動くことはできない。そのため、さらに定着フィルム１１２による摩擦力Ｆがかかっても、図７（ｂ）のヒータホルダー１３０溝穴の上流側の壁ＨＢ（Ｕ）が加熱ヒータ１１３の上流エッジＥに対してさらに応力をかけるようなことは無くなる。

従って、本実施形態では、立ち上がりを速くするために加熱ヒータ１１３の基板厚さを小さくするなどした場合でも、加熱ヒータ１１３に過度な応力をかけずに、加熱ヒータ１１３とヒータホルダー１３０の上流隙間ＧＵを無くすことができる。このため、加熱ヒータが応力で割れたりせず、ステープルや異物がヒータエッジＥに引っ掛かることで定着フィルムが破損したりしない。

（効果の比較）
従来の構成と本実施形態の構成で、立ち上がりの速さと定着フィルムの穴開きによる画像不良の発生有無の比較を行った。前述の通り、本実施形態では、立ち上がりを速くするために加熱ヒータ１１３の基板厚さを０．６ｍｍとしてあり、記録材搬送領域Ｗｐ内のヒータホルダー１３０にステー突き当て部１３０（ＩＩ）が設けられている。

図３に示す比較例１の構成、図１７に示す比較例２の構成は、第１の実施形態で示したものと同じ構成である。即ち、比較例１は、加熱ヒータ１１３の上流エッジＥとヒータホルダー１３０の溝穴の上流側壁ＨＢ（Ｕ）に長手方向の全領域で隙間ＧＵがある構成である。また、比較例２は、比較例１に対して、ヒータホルダー１３０の上流部に凸部を設けた構成で、ステープルや異物がヒータエッジＥに引っかかり難く、定着フィルムの穴開きに強い構成である。

定着フィルムについては、第１の実施形態の表１で示した通り、記録材搬送速度が２００ｍｍ／ｓｅｃで、定着フィルム１１２の基層膜厚を５０μｍ以下にしたとき、定着性の濃度低下率が１０％以下と十分良好であった。そのため、今回の定着フィルムの基層膜厚も５０μｍとした。

また、立ち上がりの速さについては、次のようにして評価した。立ち上がりの速さとは、プリント開始１枚目の紙が良好な定着性を示していることを条件とし、プリントを開始してから１枚目の紙が排紙トレイ１４に排紙されるまでの時間（Ｆｉｒｓｔ Ｐｒｉｎｔ Ｏｕｔｐｕｔ Ｔｉｍｅ）の速さのことを指す。プリントを開始してから１枚目の紙が排紙トレイ１４に排紙されるまでの時間（以下、Ｔｆｐｏｔとする）を５秒〜７秒の０．５秒刻みで振って、排紙された紙上のトナーの定着性を評価した。

定着性の評価は、第１の実施形態に示した方法と同様の方法で行った。濃度低下率が１０％未満の場合を良好な定着性とし○、１０％以上のものを定着不良として×と評価した。また、定着フィルム１１２の穴開きによる画像不良の発生有無の評価については、第１の実施形態に示した方法と同様の方法で行った。

本実施形態と、比較例１及び比較例２、第１の実施形態の構成について、立ち上がりの速さと、定着フィルムの穴開きによる画像不良の発生有無の比較を行った。定着フィルムに穴があいた場合、ベタ黒画像上に「白点」が発生するため「白点」が１つでも発生した場合は×、画像上に定着フィルム周期の不良が１つも無かった場合を○とし評価した。結果を表２に示す。

第１の実施形態でも示した通り、比較例１のようにヒータホルダーと加熱ヒータの上流隙間ＧＵが長手方向の全領域で有る状態では、定着フィルムには穴開きが発生してしまった。また、比較例２のようにヒータホルダーの上流部に凸部を設けた構成にしたり、第１の実施形態及び本実施形態（第２の実施形態）のように上流隙間ＧＵが狭くなる（無くなる）ような構成にしたりすれば、定着フィルムに穴開きが発生することは無かった。

立ち上がりについては、ヒータ厚さが１ｍｍである比較例１の構成においては、１枚目の記録材（記録紙）が良好な定着性を示すのに必要なＴｆｐｏｔは６秒以上の時であった。比較例２の構成では、内面ニップＮｋが小さくなってしまうため、定着フィルムに加熱ヒータ１１３の熱が伝わりにくく、立ち上がりに関しては比較例１よりも遅く、Ｔｆｐｏｔが７秒以上でないと良好な定着性を示さなかった。

第１の実施形態の構成では、比較例１と同様、ヒータ厚さが１ｍｍであり、１枚目の紙が良好な定着性を示すのに必要なＴｆｐｏｔは６秒であった。本実施形態（第２の実施形態）の構成では、ヒータ厚さが０．６ｍｍと薄い構成であれば、１枚目の紙が良好な定着性を示すのに必要なＴｆｐｏｔは５秒であり、さらに立ち上がりが速い構成を実現できた。

本実施形態のように剛性の低い加熱ヒータ１１３を使用する場合においても、ヒータホルダー１３０の加熱ヒータ１１３が挿入される溝穴の上流側壁ＨＢ（Ｕ）が、下流方向へ動く（撓む、変形する）ことができる構成にすることで、以下の効果を奏する。即ち、加熱ヒータ１１３とヒータホルダー１３０の上流側の隙間ＧＵを小さくすることができ、立ち上がりの早い、かつ、ステープルや異物による定着フィルムの破損が発生し難い定着装置を提供することができる。そのため、薄肉の定着フィルムの使用が可能となり、高速化への対応ができる。

なお、本実施形態において、図６（ａ）に示す突き当て部１３０の差Ｗｈｅと、図６（ｂ）に示すヒータホルダー１３０と加熱ヒータ１１３の上流隙間ＧＵは、同じ値であったが、異なる値としても良い。本体の仕様や定着フィルム及び各部材の剛性等によって、最適な関係性にすれば良く一意的に決まる訳ではないからである。

即ち、前述したように、上流隙間ＧＵよりも突き当て部１３０の差Ｗｈｅが大きい場合は、上流隙間ＧＵが埋まるため、ステープルや異物による定着フィルムの破損に対してより強くできて、より薄い定着フィルムを使いこなすことが可能となる。一方、上流隙間ＧＵよりも突き当て部１３０の差Ｗｈｅを小さくした場合は、加熱ヒータ１１３にヒータホルダー１３０溝穴の上流壁ＨＢ（Ｕ）が当たらない状態を作ることができ、剛性が低いが立ち上がりの早い加熱ヒータ１１３を使いこなすことが可能である。

《第３の実施形態》
第２の実施形態において、ヒータホルダー１３０のステー１２０への突き当て部は中央部に1箇所設けた構成としたが、本発明はこれに限らない。本実施形態では、図８（ａ）に示すように、記録材搬送領域Ｗｐ内においてヒータホルダー１３０のステー１２０への突き当て部（図中１３０（ＩＩＩ））を複数設けた構成にしている。図８（ａ）は、図１および図２中矢印Ａ２方向から見た図で、図８（ｂ）は図１および図２中Ａ３方向から見た長手方向を示す図である。

本実施形態では、長手方向の両端部に設けられる第１の突き当て面の他に、第２の突き当て面が複数存在し、それぞれが長手方向において直線状に設けられる。

図８（ａ）に示す通り、ヒータホルダー１３０の面Ａ側にある記録材搬送領域Ｗｐ内のヒータホルダー１３０のステー１２０への突き当て部１３０（ＩＩＩ）は、記録材搬送領域Ｗｐ外にある端部の突き当て部１３０（Ｉ）よりも上流側にある。そして、その位置は長手方向で均一になっている。

また、図８（ｂ）に示す通り、ヒータホルダー１３０の面Ｂ側にあるヒータホルダー１３０と加熱ヒータ１１３の上流隙間ＧＵは、第２の実施形態と同様に０．４ｍｍである。そして、図８（ａ）に示した記録材搬送領域Ｗｐ内の突き当て部１３０（ＩＩＩ）と記録材搬送領域Ｗｐ外の両端部の突き当て部１３０（Ｉ）の差Ｗｈｅも０．４ｍｍとした。

ここで、定着フィルム１１２の回転によって生じる摩擦力Ｆによって、ヒータホルダー１３０が変形した様子を図９（ａ）及び（ｂ）に示す。図９（ａ）に示す通り、ヒータホルダー１３０の面Ａ側では、記録材搬送領域Ｗｐ内の突き当て部１３０（ＩＩＩ）とステー１２０が図中ＳＵ（Ｕ）で突き当るまで（即ち、下流側に０．４ｍｍ）撓むことができる。この時、面Ｂ側は図９（ｂ）に示す通り、ヒータホルダー１３０の溝穴１３０ｇの上流側壁ＨＢ（Ｕ）が０．４ｍｍ下流側に撓むので、ヒータホルダー１３０と加熱ヒータ１１３の上流隙間ＧＵが無くなった状態になる。

本実施形態の構成においても、ヒータホルダー１３０と加熱ヒータ１１３の上流隙間ＧＵを長手方向の全領域（最大幅の記録材が通過する記録材搬送領域）で無くすことができるので、第１及び第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、更なる効果として、本実施形態の構成であれば図９（ｂ）に示す通り、記録材搬送領域Ｗｐにおける断面を長手方向で均一にでき、内面ニップＮｋや定着ニップＮが長手方向で均一となり、定着性も長手方向で均一にすることができる。また、定着フィルムの走行が安定化したり、記録材Ｐの搬送性が向上したりする効果もある。

《第４の実施形態》
上述した実施形態では、ヒータホルダー１３０の溝穴１３０ｇにアルミナ材質の加熱ヒータ１１３を嵌め込む構成のフィルム加熱方式の定着装置についてのみ述べてきたが、本発明はこれに限られない。例えば、加熱ヒータ１１３を用いず、定着フィルム自体が発熱するフィルム発熱方式の定着装置にも応用できる。図１０に、このようなフィルム発熱方式の加熱装置の断面の模式図を示す。

図１０に示すように、フィルム発熱方式に用いる定着フィルムとしての発熱ベルト（発熱フィルム）２１２は、表面への汚れ付着低減のための離型層２２７と耐熱性樹脂からなる基層２２６の間に発熱層２２８が設けられている。フィルム発熱方式はより速い立ち上がりの達成が期待される定着装置となり、この方式の定着装置においては熱源であるフィルムに穴が開いた場合、画像不良の原因となるだけでなく、その部分の抵抗が過度に上がるため異常発熱の原因となり得る。そのため、より厳格な対策が必要である。

フィルム発熱方式では、上述した実施形態の加熱ヒータ１１３が設けられた場所に熱伝導性が高く細長い直方体形状の均熱化部材としての摺動部材２１３を設ける構成が採られることが多い。この均熱化部材としての摺動部材２１３は、非記録材搬送領域における昇温を抑制するために発熱フィルム２１２の温度ムラを均熱化する。

ただし、発熱フィルム２１２の内面に当接する摺動部材２１３が大きすぎると、発熱フィルム２１２の熱が急速に奪われるため立ち上がりが遅くなってしまう。一方で、上述した実施形態で述べたフィルム加熱方式と同様に、定着ニップ部Ｎは記録材Ｐ上のトナーＴの定着性の確保ために広い方が好ましい。従って、摺動部材２１３の大きさを適度な大きさに抑えつつ、摺動部材２１３の支持部材２３０（上述した実施形態における加熱ヒータ１１３の支持部材としてのヒータホルダ１３０に相当）がニップ部Ｎの形成を担う図１５に示す構成を採る。

このような構成の定着装置においても、支持部材２３０が発熱フィルム２１２の回転による下流側に作用する摩擦力Ｆを受け、記録材搬送領域において記録材搬送方向へ動く（撓む、変位する）ことができるような構成とすることができる。これにより、摺動部材２１３と支持部材２３０の隙間ＧＵを埋めることができ、ステープルや異物が摺動部材２１３の上流側のエッジに引っかかりにくく、発熱フィルムの破損を抑えることができる。

なお、本実施形態において、図８（ａ）に示す突き当て部１３０の差Ｗｈｅと、図８（ｂ）に示すヒータホルダー１３０と加熱ヒータ１１３の上流隙間ＧＵは、同じ値であったが、異なる値としても良い。本体の仕様や定着フィルム及び各部材の剛性等によって、最適な関係性にすれば良く一意的に決まる訳ではないからである。

即ち、前述したように、上流隙間ＧＵよりも突き当て部１３０の差Ｗｈｅが大きい場合は、上流隙間ＧＵが埋まるため、ステープルや異物による定着フィルムの破損に対してより強くできて、より薄い定着フィルムを使いこなすことが可能となる。一方、上流隙間ＧＵよりも突き当て部１３０の差Ｗｈｅを小さくした場合は、加熱ヒータ１１３にヒータホルダー１３０溝穴の上流壁ＨＢ（Ｕ）が当たらない状態を作ることができ、剛性が低いが立ち上がりの早い加熱ヒータ１１３を使いこなすことが可能である。

（変形例）
上述した実施形態では、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形が可能である。仕様に依って求められる記録材の搬送速度と定着性に合わせて、加熱ヒータもしくは摺動板やヒータホルダーの剛性、フィルムの膜厚、加圧力等の設定の最適化や、必要な構成部材の追加等が可能である。

（変形例１）
上述した実施形態では、ヒータホルダー１３０のステー１２０への突き当て部１３０（Ｉ）、１３０（ＩＩ）、１３０（ＩＩＩ）が全てヒータホルダー１３０の上流側にある構成について示してきたが、本発明はこれに限られない。例えば、図１１の１３０（ＩＶ）に示すような位置にしても良い。即ち、ヒータホルダー１３０の長手方向の両端にある非記録材搬送領域の第１の突き当て面が突き当たる剛性体であるステー１２０の第１の面は、ニップ部の記録材搬送方向における中心位置より上流側に位置する場合に限らず、下流側に位置する場合であっても良い。

図１１において、定着フィルム１１２の回転によって生じる摩擦力Ｆによって、ヒータホルダー１３０は突き当て部１３０（ＩＶ）でステー１２０の図中ＳＴ部と突き当り、位置が決まる。記録材搬送領域Ｗｐ内において、突き当て部が設けられていないならば、第１の実施形態と同様に、記録材搬送領域Ｗｐ内において、摩擦力Ｆによって更に動く。そして、ヒータホルダー１３０の溝穴１３０ｇの上流側壁ＨＢ（Ｕ）と加熱ヒータ１１３の上流側エッジＥが突き当る。

よって、最大幅の記録材が通過する記録材搬送領域で、ヒータホルダー１３０の溝穴１３０ｇの上流側壁ＨＢ（Ｕ）と加熱ヒータ１１３の上流側エッジＥの隙間ＧＵは小さくできる。

また、第２の実施形態と同様に、端部よりも記録材搬送方向の幅が狭い突き当て部が、記録材搬送領域Ｗｐ内に設けられていれば、第２の実施形態と同じ効果を得ることができる。

（変形例２）
また、記録材搬送領域Ｗｐ内のステー１２０への突き当て部と、記録材搬送領域Ｗｐ外の端部に設けられたステー１２０の突き当て部について、必ずしもステー１２０の同じ面で突き当るようにする必要は無い。即ち、図１２で、ヒータホルダー１３０は、記録材搬送領域外では、ステー１２０のＳＴ（Ｉ）の面と突き当り、記録材搬送領域内では、ステー１２０のＳＴ（ＩＩ）の面と突き当る構成としても良い。このとき、ヒータホルダー１３０は、ステー１２０のＳＴ（Ｉ）の面とＨＡ（Ｉ）で突き当り、ステー１２０のＳＴ（ＩＩ）の面とＨＡ（ＩＩ）で突き当る。

この場合、定着フィルム１１２の回転による摩擦力Ｆによってヒータホルダー１３０が下流側に動いた時、先ず、ＨＡ（Ｉ）面とステー１２０のＳＴ（Ｉ）面が突き当たる。この段階では、ヒータホルダー１３０のＨＡ（ＩＩ）の面とステー１２０のＳＴ（ＩＩ）の面の間には隙間がある状態になるように設定してある。この段階からさらに摩擦力Ｆが与えられると、ヒータホルダー１３０は記録材搬送方向に撓み変形して、ヒータＨＡ（ＩＩ）面とステー１２０のＳＴ（ＩＩ）の面が突き当る。

この変形によって、ヒータホルダー１３０の加熱ヒータ１１３が挿入される面Ａ側における、ヒータホルダー１３０と加熱ヒータ１１３の上流側の隙間ＧＵは小さくすることができる。即ち、ヒータホルダー１３０の加熱ヒータ１１３が挿入される溝穴の上流側壁ＨＢ（Ｕ）が、記録材搬送領域外の両端部よりもより下流側まで動くことができる構成であれば、加熱ヒータとヒータホルダーの上流側の隙間ＧＵを小さくすることができる。

（変形例３）
また、上述した実施形態では、樹脂製の柔らかいヒータホルダー１３０が、記録材搬送方向の位置が規制された剛性体（上述した実施形態においては、ステー１２０）に突き当てられて位置が決まる構成について述べてきたが、本発明はそれに限られない。例えば、図１３に示すように、ヒータホルダー１３０が直接、本体フレーム７０（規制部材）に突き当れられて位置が決まる構成でも良く、必ずしもヒータホルダー１３０の位置を規制する部材としてステー１２０のような剛性体を設ける必要はない。

この構成の場合、ヒータホルダー１３０は、定着フィルム１１３の回転によって生じる摩擦力Ｆによって、記録材搬送領域外（非記録材搬送領域）となる端部でフレーム７０に下流側で突き当る。このとき、記録材搬送領域外となる端部において、加熱ヒータ１１３が挿入される溝穴の上流側壁ＨＢ（Ｕ）は、これ以上、下流側方向には動かない。一方、記録材搬送領域内については、ヒータホルダー１３０が突き当る部材が無いため、定着フィルムの回転による摩擦力Ｆによって、さらに下流側へ動くことができる。

図１３の状態から定着フィルム１１２の回転によって摩擦力Ｆがかかって記録材搬送方向へ撓み変形した様子を、図１４に示す。第１の実施形態と同様、ヒータホルダー１３０の加熱ヒータ１１３が挿入される溝穴の上流側壁ＨＢ（Ｕ）が、加熱ヒータ１１３の上流エッジＥに突き当るまで動き、記録材搬送領域内の加熱ヒータとヒータホルダーの上流側の隙間ＧＵを小さくすることができる。従って、加熱ヒータ１１３の上流側エッジＥにステープルが引っかかりにくい構成となり、上述した実施形態で示した効果と同じ効果を得ることができる。

（変形例４）
また、上述した実施形態では、ヒータホルダー１３０に柔らかい材質を用いることでヒータホルダー１３０が加熱ヒータ１１３よりも撓みやすい状態とした構成について示してきたが、本発明は必ずしもそれに限られない。ヒータホルダー１３０は定着フィルム１１２から摩擦力Ｆを受けて下流方向に撓み変形するが、ヒータホルダー１３０と定着フィルム１１２の摩擦力Ｆを高めることによっても、ヒータホルダー１３０を撓み易くすることができる。

例えば、定着フィルム１１２の内面や、ヒータホルダー１３０の定着フィルム１１２との摺動面を粗くしたり、もしくは、加圧ローラ１１０の圧接力を高めたりすると良い。このようにすることで、ヒータホルダー１３０と定着フィルム１１２の摩擦力Ｆを高めることができ、ヒータホルダー１３０の下流側方向への撓み変形をし易くすることができる。

（変形例５）
また、上述した実施形態では、加熱ヒータ１１３は基板にアルミナ基板を用い、ヒータホルダー１３０よりも十分剛性を高くして、定着フィルム１１２の摩擦力Ｆによって加熱ヒータ１１３は撓みにくい構成について示してきたが、本発明はそれに限られない。

加熱ヒータ１１３に十分高い剛性が無い場合、加熱ヒータ１１３もヒータホルダー１３０と同様に、定着フィルム１１２の回転による摩擦力Ｆを受けるため、ヒータホルダー１３０と同様に下流側方向に撓み変形することがある。加熱ヒータ１１３が撓み変形する場合、ヒータホルダー１３０が撓み変形をしてもヒータホルダーの溝穴の壁ＨＢ（Ｕ）と加熱ヒータ１１３の上流エッジＥの隙間ＧＵが少ししか埋まらない状態となってしまう。その結果、ステープルや異物による定着フィルム１１２の穴開きに対する効果が小さくなってしまう。

そこで、加熱ヒータ１１３に十分高い剛性が無い場合において、例えば、定着フィルム１１２と加熱ヒータ１１３の摩擦力を軽減するために、加熱ヒータ１１３の定着フィルム１１２内面との摺動面に、より平滑度の高いガラスを用いたりする構成にしても良い。あるいは、摩擦係数の小さいフッ素層（例えば、ＰＴＦＥやＰＦＥ）の層を設けたりする構成にしても良い。このようにして、定着フィルム１１２と加熱ヒータ１１３の摩擦力を小さくすることができれば、加熱ヒータ１１３は撓まず、ヒータホルダー１３０だけが撓み変形する構成とすることができる。

ここで、定着フィルム１１２の回転による摩擦力Ｆの他に、加熱ヒータ１１３とヒータホルダー１３０との間にも摩擦力が存在する。ヒータホルダー１３０と加熱ヒータ１１３の摩擦力が高いと、ヒータホルダー１３０の撓み変形につられて加熱ヒータ１１３も一緒に撓み変形してしまう場合がある。そのような場合には、ヒータホルダー１３０の溝穴底面（図１中面Ａ）と加熱ヒータ１１３裏面にグリースを塗布することで、ヒータホルダー１３０と加熱ヒータ１１３の間の摩擦力を低減させると良い。

このようにすることで、加熱ヒータ１１３は撓みにくく、ヒータホルダー１３０だけが下流側方向へ撓み変形しやすい構成にすることができる。従って、ヒータホルダー１３０の溝穴上流側壁ＨＢ（Ｕ）と加熱ヒータ１１３の上流エッジＥの隙間ＧＵを小さくすることが可能となり、上述した実施形態で示した効果と同様の効果を得ることができる。

また、加熱ヒータとヒータホルダーの剛性、定着フィルム内面の表面性や加圧ローラの圧接力（加圧力）等によって、適宜、定着フィルムとヒータホルダーの摩擦力を減らしたりすることができる。あるいは、定着フィルムと加熱ヒータ間、及び、加熱ヒータとヒータホルダー間の摩擦力を減らしたりすることができる。これらにより、加熱ヒータは撓み変形しにくく、ヒータホルダーだけが撓み変形しやすい構成にすることができる。以上より、必ずしもヒータホルダーが加熱ヒータより柔らかい構成でなくても、上述した実施形態で示した効果と同様な効果を得ることができる。

（変形例６）
上述した実施形態では、無端ベルトが第１の回転体に設けられたが、無端ベルトが第１の回転体に対向する第２の回転体に設けられても良い。また、無端ベルトが第１の回転体、第２の回転体の双方に設けられても良い。

また、上述した実施形態では、回転体および加圧体としての加圧用回転体（加圧ローラ）が定着回転体（定着ベルト）を加圧する場合を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、加圧体としてでなく対向体としての回転体が定着回転体としての定着ベルト（フィルム）から加圧される場合にも同様に適用できる。ここで、対向体とは、定着回転体に対向し、定着回転体と圧接して定着ニップ部を形成し、移動する記録材を定着ニップ部で挟持する部材である。

また、上述した実施形態では、記録材として記録紙を説明したが、本発明における記録材は紙に限定されるものではない。一般に、記録材とは、画像形成装置によってトナー像が形成されるシート状の部材であり、例えば、定型或いは不定型の普通紙、厚紙、薄紙、封筒、葉書、シール、樹脂シート、ＯＨＰシート、光沢紙等が含まれる。なお、上述した実施形態では、便宜上、記録材（シート）Ｐの扱いを通紙、通紙部、非通紙部などの用語を用いて説明したが、これによって本発明における記録材が紙に限定されるものではない。

また、上述した実施形態では、未定着トナー像をシートに定着する定着装置を例に説明したが、本発明は、これに限らず、画像の光沢を向上させるべく、シートに仮定着されたトナー像を加熱加圧する装置（この場合も定着装置）にも同様に適用可能である。

１１０・・加圧ローラ、１１２・・定着フィルム、１１３・・加熱ヒータ、１３０・・ヒータホルダー、１３０ｇ・・溝穴、２１２・・発熱フィルム、２１３・・摺動部材

Claims (15)

1. 回転可能な無端ベルトと、
   前記無端ベルトの内周面に接触するニップ部形成部材と、
   前記ニップ部形成部材を嵌め込むための溝部を備え、前記ニップ部形成部材を嵌め込んだ状態で前記無端ベルトの内周面と接触するように前記ニップ部形成部材を保持する保持部材と、
   前記無端ベルトを介して前記ニップ部形成部材および前記保持部材と共に記録材を挟持搬送するニップ部を形成する対向部材と、
   を有し、前記ニップ部で画像を担持した記録材を挟持搬送しつつ加熱定着する定着装置であって、
   前記ニップ部形成部材の記録材搬送方向の幅Ｗｋと前記溝部の記録材搬送方向の幅Ｗｈの関係は、Ｗｋ＜Ｗｈであり、且つ、
   前記ニップ部形成部材における記録材搬送方向の上流側の側面と対向する前記保持部材における前記溝部の対向側面の記録材搬送方向における変形に関し、
   記録材搬送方向に交差する長手方向において、最大幅の記録材が通過する記録材搬送領域は、非記録材搬送領域よりも変形量が大きいことを特徴とする定着装置。
2. 前記ニップ部形成部材は発熱部材であり、前記無端ベルトは前記発熱部材により加熱されることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記無端ベルトは発熱層を備える発熱ベルトであり、前記ニップ部形成部材は前記長手方向における前記発熱ベルトの温度むらを均熱化する均熱化部材であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
4. 前記無端ベルトは可撓性を有する円筒状のベルトであり、
   前記ニップ部形成部材および前記溝部は、前記長手方向に細長い直方体形状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか1項に記載の定着装置。
5. 前記保持部材における前記溝部の対向側面は、前記長手方向における両端の前記非記録材搬送領域において前記ニップ部形成部材に向けて突出していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか1項に記載の定着装置。
6. 前記保持部材における前記溝部の対向側面は、前記長手方向における中央部で前記ニップ部形成部材に突き当たることを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
7. 前記ニップ部形成部材の厚さＤ１と前記溝部の深さＤ２の関係は、
   Ｄ１≦Ｄ２であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか1項に記載の定着装置。
8. 前記無端ベルトの内側で前記保持部材の上に設けられる剛性体を有し、
   前記記録材の通過に伴う前記保持部材の記録材搬送方向の位置は、前記保持部材における前記長手方向の両端にある前記非記録材搬送領域の第１の突き当て面が前記剛性体の第１の面に突き当たることによって決まることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の定着装置。
9. 前記剛性体の第１の面は、前記ニップ部の前記記録材搬送方向における中心位置より上流側もしくは下流側に位置することを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
10. 前記保持部材は、前記記録材搬送領域に第２の突き当て面を有することを特徴とする請求項８または９に記載の定着装置。
11. 前記第２の突き当て面は、前記第１の突き当て面と同じ前記剛性体の面に突き当たり、且つ、前記第１の突き当て面よりも記録材搬送方向の上流側に位置することを特徴とする請求項１０に記載の定着装置。
12. 前記第２の突き当て面は複数存在し、それぞれが前記長手方向において直線状に設けられることを特徴とする請求項１１に記載の定着装置。
13. 前記保持部材の前記第１の突き当て面と前記第２の突き当て面は、それぞれ、前記剛性体の異なる面に突き当たること特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか1項に記載の定着装置。
14. 記録材搬送方向の位置を規制する規制部材を有し、
    前記記録材の通過に伴う前記保持部材の記録材搬送方向の位置は、前記保持部材における前記長手方向の両端にある前記非記録材搬送領域の突き当て面が前記規制部材に突き当たることによって決まることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の定着装置。
15. 前記無端ベルトの基層は耐熱性樹脂から成ることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか1項に記載の定着装置。