JP6995508B2 - 定着装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の複写機・レーザープリンタ等の画像形成装置に用いら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で用いられる定着装置として、次の構成が知られている。筒状のフィルムと、フィルムに接触するヒータと、フィルムを介してヒータと共にニップ部を形成する加圧ローラと、を有する構成である。未定着トナー画像を担持する記録材は、このニップ部で搬送されつつ加熱され、トナー画像が記録材に定着される。

ところで、高速プリントに対応させるために定着装置のフィルムを高速回転させると、ヒータからフィルムへの熱供給が間に合わなくなる場合がある。そこで、特許文献１には、ヒータのフィルムと接触する面以外からもヒータからフィルムに熱伝達を行うことができる構成が開示されている。具体的な構成としては、ヒータのフィルムと接触する面と反対側の面に熱伝導部材（金属板）を接触させ、その熱伝導部材をフィルムに接触させる構成である。この構成によって、より高速で定着処理することが可能になる。

特開２００３－２５７５９２

しかしながら、記録材搬送方向の上流側に延びた熱伝導部材の部分であってフィルムに接触する部分がヒータホルダにも接触しているので、熱伝導部材の熱がヒータホルダに逃げやすいという課題がある。

そこで、ヒータに接触している熱伝導部材を介してヒータの熱をフィルムに効率的に伝えることが可能な定着装置を提供する。

本発明の課題を解決するための好適な実施態様の一つは、回転可能な筒状のフィルムと、第１の面と、前記第１の面と反対側の第２の面を有する板状のヒータであって、前記第１の面で前記フィルムの内面に接触する長細い板状のヒータと、前記ヒータの長手方向に延び、前記ヒータの前記第２の面に接触するヒータ接触部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の前記第２の面を支持する支持部材と、を有し、前記フィルムを介した前記ヒータの熱でトナー画像を加熱し前記トナー画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、前記フィルムの回転方向における前記ヒータの上流側端部よりも外側において、前記第１の面に垂直である前記ヒータの厚み面に沿う方向に延びたところから前記フィルムの回転方向と反対方向に沿って延び前記フィルムの内面に接触する延長部を有し、前記支持部材は、前記延長部と前記ヒータの厚み方向で対向する対向部を有し、前記熱伝導部材の前記延長部と、前記支持部材の前記対向部と、の間には空隙が設けられており、前記ヒータの厚み方向において前記延長部と前記対向部は接触していないことを特徴とする。

ヒータに接触している熱伝導部材を介してヒータの熱をフィルムに効率的に伝えることが可能になる。

実施例１に係る画像形成装置の概略断面図である。 実施例１に係る定着装置の斜視図である。 実施例１に係る定着装置の断面図である。 実施例２に係る定着装置の断面図である。 実施例２に係るヒータホルダと熱伝導部材の平面図である。 実施例３に係るヒータホルダと熱伝導部材の断面図である。 実施例３に係るヒータホルダと熱伝導部材の斜視図である。 実施例３に係る図４の矢印Ａ方向から見た矢視図である。 実施例３に係るヒータとヒータホルダと熱伝導部材の断面図である。 実施例３に係る図７の矢印Ａ方向から見た矢視図である。 実施例４に係る定着装置の断面図である。 実施例４に係るヒータホルダと熱伝導部材の断面図である。 実施例４に係るヒータホルダと熱伝導部材の斜視図である。 実施例５に係る定着装置の断面図である。 実施例５に係るヒータホルダと熱伝導部材の断面図である。 実施例５に係るヒータホルダと熱伝導部材の斜視図である。

〔実施例１〕
本発明の実施例１について図面を参照しながら以下に説明する。

最初に、図１を用いて本実施例の画像形成装置の構成を説明する。図１は、本実施例に係る電子写真方式の画像形成装置としてのレーザビームプリンタ５０の概略断面図である。

像担持体としての感光ドラム１の周面には、回転方向（矢印Ｒ１方向）に沿って順に、帯電器２、レーザー光Ｌを感光ドラム１に照射する露光装置３、現像器５、転写ローラ１０、及び感光ドラムクリーナー１６が配置されている。まず、感光ドラム１は、その表面が帯電器２によってマイナス極性に帯電される。次に帯電された感光ドラム１は、露光手段３のレーザー光Ｌにより、その表面上に静電潜像が形成（露光された部分は表面電位が上がる）される。本実施例のトナーはマイナスの極性に帯電されており、ブラックトナーが収容された現像器５によって、感光ドラム１上の静電潜像部にのみマイナスに帯電したトナーが付着し、感光ドラム１上にトナー像が形成される。記録材Ｐは、給紙ローラ４によって給紙されると、搬送ローラ６によって記録材Ｐが転写ニップＮへ搬送される。転写ローラ１０に、不図示の電源からトナーの極性と逆の極性であるプラス極性の転写バイアスが印加され、感光ドラム１上のトナー像は、転写ニップ部Ｎにおいて記録材Ｐ上に転写される。転写後の感光ドラム１は、弾性体ブレードを有する感光ドラムクリーナー１６によって表面の転写残トナーが除去される。トナー像を担持した記録材Ｐは、定着装置１００に搬送され、表面のトナー像の加熱定着が行なわれる。

次に、図２および図３を用いて、本実施例の定着装置１００について説明する。図２及び３はそれぞれ、本実施例に係る定着装置１００の斜視図及び断面図である。本実施例の定着装置１００は、ウォームアップ時間の短縮や省エネルギー化を実現できるフィルム加熱方式を採用している。

定着装置１００は、筒状の定着フィルム１１２と、ヒータ１１３と、加圧ローラ１１０と、熱伝導部材１４０と、を有する。ヒータ１１３は、定着フィルム１１２の内面に接触し、加圧ローラ１１０と共にニップ部Ｎを形成する。トナー像が形成された記録材Ｐは、ニップＮで搬送されつつ加熱され、記録材Ｐに定着される。

ここで、記録材Ｐのニップ部Ｎにおける搬送方向をＸ軸方向、ヒータ１１３の長手方向をＹ軸方向、ニップ部Ｎの加圧方向をＺ軸方向、と定義する。

定着フィルム１１２、ヒータ１１３、熱伝導部材１４０は、フィルムユニット１０５としてユニット化されている。フィルムユニット１０５は更に、支持部材としてのヒータホルダ１３０と、補強部材としての補強ステイ１２０と、規制部材としてのフランジＲ１２１及びＬ１２２と、を有する。ヒータホルダ１３０は、ヒータ１１３を支持するための部材である。補強ステイ１２０は、ヒータホルダ１３０を補強するための部材である。フランジＲ１２１及びＬ１２２は、定着フィルム１１２のＸ軸方向（ヒータ１１３の長手方向）の移動を規制するための部材であって、定着フィルム１１２の長手両端部に対向する位置に設けられている。

フィルムユニット１０５は、加圧ローラ１１０の両端部が回転可能に支持された定着フレーム１２３に組み付けられる。定着フレーム１２３の溝部１２４に沿ってフィルムユニット１０５をスライドさせて定着フレーム１２３に組み付ける。フィルムユニット１０５は、加圧板１２５および加圧バネ１２６によって加圧ローラ１１０に対して加圧されている。加圧構成は、加圧バネ１２６による加圧力が、加圧板１２５、フランジＲ１２１（Ｌ１２２）、補強ステイ１２０、ヒータホルダ１３０、熱伝導部材１４０、ヒータ１１３、と伝達される。そして、定着フィルム１１２を介してヒータ１１３を加圧ローラ１１０に対して加圧してニップ部Ｎを形成する。

ここで、図３においてヒータ１１３の定着フィルム１１２と接触する面を第１の面１１３ａとし、第１の面１１３ａと反対側の面を第２の面１１３ｂとする。

熱伝導部材１４０は、ヒータ１１３の第２の面１１３ｂに接触し且つヒータ１１３とヒータホルダ１３０との間に挟まれるように設けられている。ヒータ１１３は、熱伝導部材１４０を介してヒータホルダ１３０に支持されている。

ヒータホルダ１３０には定着フィルム１１２が滑らかに回転するように円弧形状のガイド部が設けられている。これにより、定着フィルム１１２は、加圧ローラ１１０のＲ２方向の回転によってＲ１方向に滑らかに回転する。ヒータ１１３の第１の面１１３ａは定着フィルム１１２の内面と摺動し、定着フィルム１１２を内側から加熱する。加圧ローラ１１０は、定着フィルム１１２の外側からヒータ１１３を加圧する。ニップ部Ｎは、加圧ローラ１１０と定着フィルム１１２が接触している領域である。未定着トナー像Ｔが形成された記録材Ｐが、図中矢印Ａ１方向からニップ部Ｎに搬送されると、トナー像Ｔが記録材Ｐに定着される。

定着フィルム１１２について説明する。定着フィルム１１２は、回転可能に構成され、外力が加えられていないときは外径がφ１８ｍｍの円筒形状である。定着フィルム１１２は、厚み方向において多層構成となっている。定着フィルム１１２は、基層と、基層の外側に形成された離型層と、を有する。基層の材質は、耐熱性や剛性を考慮し、ステンレス鋼やニッケルなどの金属や、ポリイミドなどの耐熱性樹脂が用いられる。本実施例では、定着フィルム１１２の基層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。基層の厚さは薄いほどヒータ１１３の熱を定着ローラ１１０表面に伝達しやすいが強度が低下するため１５μｍ～１００μｍ程度が好ましく、本実施例では５０μｍとした。離型層の材質は、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）等のフッ素樹脂が好ましい。本実施例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、本実施例では、薄肉成型に優れるコートにより離型層を成型した。離型層は薄いほどヒータ１１３の熱を定着フィルム１１２表面に伝達しやすいが、薄すぎると耐久性が悪化するため、５μｍ～３０μｍ程度が好ましく、本実施例では１０μｍとした。また、本実施例には使用していないが、基層と離型層の間に、弾性層を設けても良い。その場合、弾性層の材質としては、シリコーンゴムやフッ素ゴムなどが用いられる。

加圧ローラ１１０について説明する。加圧ローラ１１０の外径は、φ２０ｍｍであり、φ１２ｍｍの鉄製の芯金１１７厚さ４ｍｍの弾性層１１６が形成されている。弾性層１１６の材質としては、ソリッドゴムや、発泡ゴムが用いられる。発泡ゴムは、低熱容量で熱伝導率が低く、加圧ローラ１１０表面の熱が内部へ吸収され難いため、表面温度が上昇しやすく、立ち上がり時間を短縮できる利点がある。本実施例においては、シリコーンゴムを発泡した発泡ゴムを使用した。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、小さ過ぎると加圧ニップＮの幅が狭くなってしまうので適度な径が必要であり、本実施例では、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、本実施例では、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、本実施例では、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の表面硬度が低いほど、ニップ部Ｎの幅が広くなる。本実施例では、後述するニップ部Ｎの幅のばらつきと熱伝導部材１４０との熱伝導との関係を検証する為、Ａｓｋｅｒ－Ｃ硬度（４．９Ｎ荷重）で、４８°、５０°、５２°の三水準のものを使用した。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厚さ４ｍｍの弾性層１１６が形成されている。弾性層１１６の材質としては、ソリッドゴムや、発泡ゴムが用いられる。発泡ゴムは、低熱容量で熱伝導率が低く、加圧ローラ１１０表面の熱が内部へ吸収され難いため、表面温度が上昇しやすく、立ち上がり時間を短縮できる利点がある。本実施形態においては、シリコーンゴムを発泡した発泡ゴムを使用した。加圧ローラ１１０は、不図示の加圧手段により、ヒータに加圧されている。加圧力に関しても、後述するニップ部Ｎのばらつきと熱伝導部材の熱伝導を検証する為、総圧１３ｋｇｆ、１４ｋｇｆ、１５ｋｇｆの３水準を使用した。加圧ローラ１１０は、不図示の回転手段により、図中矢印Ｒ１方向に、表面移動速度２００ｍｍ／ｓｅｃで回転するようになっている。

ヒータ１１３について説明する。ヒータ１１３は、アルミナや窒化アルミなどのセラミック製の基板の上に発熱抵抗体を設けたものを用いている。ヒータ１１３は、定着フィルム１１２の内面に接触する第１の面１１３ａと、第１の面１１３ａの反対側の面である第２の面１１３ｂと、第１の面１１３ａと垂直である第３の面（厚み面）１１３ｃを有する板状で長細い部材である。ヒータ１１３は、前述したＸ軸方向に延びる細い形状を有する。ヒータ１１３は、記録材搬送方向の幅６ｍｍ、厚さ１ｍｍのアルミナの基板の表面に、Ａｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）の発熱抵抗体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。また、ヒータ１１３あるいは、定着フィルム１１２の温度を検知する不図示の温度検知素子１１５の信号に応じて、ヒータ１１３の発熱抵抗体に供給する電力を制御する。

熱伝導部材１４０について説明する。熱伝導部材１４０は、ヒータ１１３の第２の面１１３ｂに接触する部分であるヒータ接触部１４０ａを有する。熱伝導部材１４０は更に、次の構成を備える。ヒータ接触部１４０ａから定着フィルム１１２の回転方向におけるヒータ１１３の上流側端部よりも外側において、ヒータ１１３の厚み面に沿って延びたところから、定着フィルム１１２の回転方向と反対方向に沿って延びた上流側延長部１４０ｅを有する。更に、ヒータ接触部１４０ａから定着フィルム１１２の回転方向におけるヒータ１１３の下流側端部よりも外側において、ヒータ１１３の第３の面１１３ｃに沿って延びたところから、定着フィルム１１２の回転方向に沿って延びた下流側延長部１４０ｄを有する。熱伝導部材１４０の上流側延長部１４０ｅ及び下流側延長部１４０ｄはそれぞれ、定着フィルム１１２の回転方向に関しヒータ１１３よりも上流側及び下流側において定着フィルム１１２の内面に接触している。

熱伝導部材１４０は、ヒータ接触部１４０ａにおいてヒータ１１３から受け取った熱を上流側延長部１４０ｅ及び下流側延長部１４０ｄにおいて定着フィルム１１２に伝える役割を有する。熱伝導部材１４０は、１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する部材が望ましい。本実施形態においては、熱伝導率が１４０Ｗ／ｍ・Ｋであるアルミ合金を用いた。熱伝導部材１４０の熱伝導率は、ヒータ１１３は、アルミナや窒化アルミ等のセラミックで形成された基板よりも高くすることが望ましい。

本実施例の特徴であるヒータホルダ１３０について説明する。ヒータホルダ１３０は、ヒータ１１３の第２の面１１３ｂを支持する支持部材である。ヒータホルダ１３０は、耐熱性の樹脂である液晶ポリマー等で形成されている。熱伝導部材１４０の上流側延長部１４０ｅ及び下流側延長部１４０ｄに対向するヒータホルダ１３０の部分をそれぞれ上流側対向部１３０ｅ及び下流側対向部１３０ｄとする。

本実施例における特徴的な構成について説明する。熱伝導部材１４０の上流側延長部１４０ｅと、ヒータホルダ１３０の上流側対向部１３０ｅと、の間に０．３ｍｍの空隙２００ｅが設けられている。更に、熱伝導部材１４０の下流側延長部１４０ｄと、ヒータホルダ１３０の上流側対向部１３０ｄと、の間に０．３ｍｍの空隙２００ｄが設けられている。

この空隙２００ｄ及び２００ｅによって、熱伝導部材１４０の熱がヒータホルダ１３０に逃げることを防止できる。従って、熱伝導部材１４０を介してヒータ１１３の熱を定着フィルム１１２に効率的に伝えることが可能になるという効果を奏する。

尚、本実施例においては、熱伝導部材１４０のヒータ１１３の厚み方向（第２の面１１３ｂから第１の面１１３ａに向かう方向）の位置は、熱伝導部材１４０のヒータ接触部１４０ａと反対の面が、それに対向するヒータホルダの面に接触して決定される。

〔実施例２〕
本発明の実施例２について図４、図５を用いて説明する。本実施例は、実施例１に対して、ヒータホルダ１３０が突出部２１０及び２２０を有している点のみが異なる。その他の構成に関しては、実施例１と同様であるため、説明を省略する。

本実施例の特徴について図４を参照しながら説明する。ヒータホルダ１３０の上流側対向部１３０ｅ及び下流側対向部１３０ｄにそれぞれ、熱伝導部材１４０の上流側延長部１４０ｅ及び下流側延長部１４０ｄに向かって突出する突出部２２０及び２１０が設けられている構成である。突出部２２０及び２１０はそれぞれ、熱伝導部材１４０の上流側延長部１４０ｅと下流側延長部１４０ｄに接触している。その接触面積がなるべく小さくなるように、突出部２２０及び２１０は円錐形状をなしている。突出部２２０及び２１０の形状は、これに限らず柱状のリブでも良い。突出部２２０及び２１０はそれぞれ、図５に示すように、ヒータホルダ１３０の長手中央及び長手両端部の三箇所（２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ）に設けられている。

突出部２２０及び２１０の効果について説明する。上流側延長部１４０ｅ及び下流側延長部１４０ｄが定着フィルム１１２等から外力を受けたときに、それらが定着フィルム１１２の内面から離れる方向に変形することを抑制し、空隙２００ｄ及び２００ｅを安定的に確保しておくことができるという効果を奏する。空隙２００ｄ及び２００ｅは、断熱層の役割をしている。

尚、突出部２２０及び２１０は、弾性部材で構成しても良い。また、熱伝導部材１４０の上流側延長部１４０ｅと下流側延長部１４０ｄに外力が加わっていない状態においては、突出部２２０及び２１０と、上流側延長部１４０ｅ及び下流側延長部１４０ｄと、が非接触になるように構成しても良い。上流側延長部１４０ｅと下流側延長部１４０ｄが定着フィルム１１２等から外力を受けて所定量変形したときに突出部２２０及び２１０と接触しそれ以上の変形が抑制されるように構成する。熱伝導部材１４０の加圧方向の位置は、熱伝導部材１４０のヒータ接触部１４０ａと反対側の面と、それに対向するヒータホルダ１３０の面と、の接触のみで決定される構成の方が位置精度を出しやすいためである。尚、加圧方向は、第２の面１１３ｂから第１の面１１３ａに向かう方向である。

また、本実施例では、ヒータホルダ１３０に突出部２２０及び２１０を設けたが熱伝導部材１４０に設けても同様の効果が得られる。

〔実施例３〕
本実施例においては、実施例１と同じ部材についての説明は省略し、異なる部材について説明する。

図６から図８を用いて、熱伝導部材１４０のヒータホルダ１３０に対する位置決め構成について説明する。最初に、熱伝導部材１４０とヒータホルダ１３０の二部品のＸ軸方向（定着フィルム１１２の回転方向）に関する位置決め構成について説明する。図６は上記二部品のみを表示したヒータ１１３に垂直な断面図である。熱伝導部材１４０はヒータホルダ１３０に長手方向に亘って設けられた溝部の記録材搬送方向の下流側の壁面１３０ｇと上流側の壁面１３０ｈとの間に熱伝導部材１４０の一部が収まるように設けられる。ここで、熱伝導部材１４０のヒータ接触部１４０ａと下流側延長部１４０ｄとの間の部分であってヒータ１１３の第３の面１１３ｃに沿って延びる部分を曲げ部１４０ｇとする。ヒータホルダ１３０の壁面１３０ｇと熱伝導部材１４０の１４０ｇとが接触し熱伝導部材１４０のヒータホルダ１３０に対するＸ軸方向の位置が決まる。ここで、熱伝導部材１４０のヒータ接触部１４０ａと上流側延長部１４０ｅとの間の部分であって－Ｚ方向（ヒータ１１３の第３の面１１３ｃ）に沿って延びる部分を曲げ部１４０ｈとする。この熱伝導部材１４０の曲げ部１４０ｈと、ヒータホルダ１３０の壁面１３０ｈと、の間に隙間Ｌ１が設けられ、空隙が形成される。

尚、熱伝導部材１４０の曲げ部１４０ｈとヒータホルダ１３０の壁面１３０ｈとを接触させて、曲げ部１４０ｇと壁面１３０ｇとの間に隙間を設ける構成でも良い。また、曲げ部１４０ｇと壁面１３０ｇとの間と、曲げ部１４０ｈと壁面１３０ｈとの間と、の双方に隙間を設けて空隙を形成する構成でも良い。

次に、Ｚ軸方向（ヒータ１１３の厚み方向）に関する熱伝導部材１４０のヒータホルダ１３０に対する位置決めについて説明する。前述したように加圧手段である加圧板１２５および加圧バネ１２６によってフィルムユニット１０５は加圧ローラ１００に対して加圧される。これによりヒータホルダ１３０に設けられた溝部の支持面１３０ｆに熱伝導部材１４０のヒータ接触部１４０ａのヒータホルダ１３０と対向する面が接触して位置が決まっている。

次に図７（ａ）（ｂ）および図８（ａ）（ｂ）（ｃ）を用いてＹ軸方向（ヒータの長手方向）における熱伝導部材１４０のヒータホルダ１３０に対する位置決めについて説明する。図７（ａ）は上記二部品の斜視図であり、図７（ｂ）は、便宜上、上記二部品を上下に離して表示した斜視図である。図８（ａ）は図７の矢印Ａ方向から見た矢視図であり、図８（ｂ）（ｃ）は図８（ａ）の長手両端部付近の拡大図である。

図７（ａ）（ｂ）に示すように熱伝導部材１４０はヒータホルダ１３０に設けられた穴部１３０ｋに熱伝導部材１４０の曲げ部１４０ｋが挿入され、それらが係合することで、熱伝導部材１４０のヒータホルダ１３０に対する長手方向の位置が決まる。このとき、熱伝導部材１４０に設けられた曲げ部１４０ｋは、ヒータ接触部１４０ａの一部をヒータホルダ１３０に近づく方向に曲げ起こして形成されている。また、図８（ｂ）に示すように、熱伝導部材１４０の一方の長手端部と、これに対向するヒータホルダ１３０の溝部の一方の長手端面と、の間には隙間Ｌ２が設けられている。更に、図８（ｃ）に示すように、熱伝導部材１４０の他方の長手端部と、これに対向する、ヒータホルダ１３０の溝部の他方の長手端面と、の間にも隙間Ｌ３が設けられている。

ここで、隙間Ｌ２、Ｌ３を設ける理由について説明する。純アルミニウムもしくはアルミニウム合金で形成された熱伝導部材１４０と、液晶ポリマー等の耐熱樹脂で形成されたヒータホルダ１３０と、の線膨張係数は異なる。従って、熱伝導部材１４０の長手方向の膨張量の方がヒータホルダ１３０のそれよりも大きい。各部材の膨張量及び部品の寸法公差を考慮して、前述した隙間Ｌ２及びＬ３が設定される。

次に、図９及び図１０を用いて、ヒータ１１３のヒータホルダ１３０に対する位置決め構成について説明する。

図９を用いて上記二部品のＸ軸方向（ヒータ１１３の長手方向）に関する位置決めについて説明する。図１０は、上記二部品に加えて熱伝導部材１４０を表示した状態の断面図である。ヒータ１１３はヒータホルダ１３０に設けられた突き当て面１３０ｉと、ヒータ１１３の第３の面１１３ｃうち定着フィルム１１２の回転方向の下流側の面１１３ｃｄと、が接触するように取り付けられる。このとき、ヒータ１１３の第３の面１１３ｃのうち定着フィルム１１２の回転方向の上流側の面１１３ｃｕと、それに対向するヒータホルダ１３０の壁面１３０ｈと、の間には隙間Ｌ４が設けられ、空隙が形成されている。

このとき、ヒータ１１３と熱伝導部材１４０の位置関係においても、ヒータホルダ１３０を介してお互いの位置決めがなされる。本実施例においては、ヒータ１１３の第３の面１１３ｃｕと、ヒータ接触部１４０ａと上流側延長部１４０ｅとの間の曲げ部１４０ｈと、の間に隙間Ｌ５が設けられている。ヒータ１１３の第３の面１１３ｃｄと、ヒータ接触部１４０ａと下流側延長部１４０ｄとの間の曲げ部１４０ｇと、の間に隙間Ｌ６が設けられている。

次に、Ｚ軸方向（ヒータ１１３の厚み方向）におけるヒータホルダ１３０に対するヒータ１１３の位置決めについて説明する。ヒータ１１３の長手方向において、ヒータ１１３の熱伝導部材とオーバラップする領域は、加圧力によってヒータ１１３の第２の面１１３ｂが熱伝導部材１４０のヒータ接触部１４０ａに接触する。更に、熱伝導部材１４０のヒータ接触部１４０ａのヒータホルダ１３０に対向する面が、それに対向するヒータホルダ１３０の支持面１３０ｆに接触してヒータ１１３の位置が決まる。

次に、図１０（ａ）（ｂ）（ｃ）を用いてＹ軸方向に関する位置決め構成について説明する。図１０（ａ）は、図９の矢印Ａ方向から見た矢視図であり、図１０（ｂ）（ｃ）は図１０（ａ）の長手両端部付近の各々の拡大図である。ヒータ１１３はヒータ１１３の一方の長手端面１１３ｍがヒータホルダ１３０の溝部に設けられた円弧面１３０ｍと接触した状態で加圧され、ヒータ１１３の長手方向の位置が決まる。このとき、ヒータ１１３の他方の長手端面１１３ｎと、これと対向する、ヒータホルダ１３０の溝部に設けられた面１３０ｎと、の間には隙間Ｌ７が設けられている。

この隙間Ｌ５～７を設けることで、ヒータ１１３を加熱したときであっても、線膨張係数が異なる部材同士が干渉して変形することを防止できる。

以上述べた構成によって、各部材の熱膨張及び収縮による熱伝導部材の変形等を抑制し、ヒータホルダ１３０に対する熱伝導部材の位置が安定するという効果が得られる。

〔実施例４〕
以下、本発明の実施例４について説明する。実施例３と同じ部材には同一符号を付し、説明は省略する。

最初に、図１６を用いて、本実例の定着装置１０５について説明する。図１１は定着装置１００のヒータ１１３の長手方向に垂直な断面図である。本実施例の熱伝導部材２４０は、実施例３と同様に、発熱したヒータ１１３の第２の面１１３ｂに接触するヒータ接触部１４０ａにおいて熱を受け取り、上流側延長部２４０ｅを介してその熱を定着フィルム１１２の内面に伝える。本実施例は、実施例３の熱伝導部材１４０が有する下流側延長部１４０ｄは設けられていない。

次に、図１２から図１３（ａ）（ｂ）を用いて、熱伝導部材２４０のヒータホルダ１３０に対する位置決め構成について説明する。

最初に、図１２を用いて熱伝導部材２４０とヒータホルダ１３０の二部品のＸ軸方向（定着フィルム１１２の回転方向）に関する位置決めについて説明する。図１２は、上記二部品のみを表示した断面図である。

熱伝導部材２４０はヒータホルダ１３０に長手方向に亘って設けられた溝部の記録材搬送方向の下流側の壁面１３０ｇと上流側の壁面１３０ｈとの間に熱伝導部材２４０の一部が収まるように設けられる。ここで、熱伝導部材２４０の下流側端面２４０ｄがヒータホルダ１３０の壁面１３０ｇと接触し、熱伝導部材２４０のヒータホルダ１３０に対するＸ軸方向の位置が決まる。ここで、熱伝導部材２４０のヒータ接触部２４０ａと上流側延長部２４０ｅとの間の部分であって－Ｚ方向（ヒータ１１３の第３の面１１３ｃ）に沿って延びる部分を曲げ部２４０ｈとする。熱伝導部材２４０の曲げ部２４０ｈと、ヒータホルダ１３０の壁面１３０ｈと、の間に隙間Ｌ１が設けられ、空隙が形成される。

尚、壁面１３０ｈと、曲げ部２４０ｈと、を接触させて熱伝導部材２４０のＸ軸方向の位置を決め、熱伝導部材２４０の下流側端面２４０ｄと、ヒータホルダ１３０の壁面１３０ｇと、の間に隙間Ｌ１を設ける構成でも良い。また、ヒータホルダ１３０の壁面１３０ｈと熱伝導部材２４０の曲げ部２４０ｈとの間と、下流側端面２４０ｄとヒータホルダ１３０の壁面１３０ｇとの間と、の双方に隙間を設ける構成でも良い。

Ｚ軸方向（ヒータ１１３の厚み方向）に関する位置決めは、実施例３と同様のため省略する。

次に、図１３（ａ）（ｂ）を用いてＹ軸方向（ヒータ１１３の長手方向）に関する位置決め構成について説明する。図１３（ａ）はヒータホルダ１３０と、熱伝導部材２４０と、の二部品のみを表示した斜視図であり、図１３（ｂ）は、上記二部品を便宜上に離して表示した斜視図である。

図１３（ａ）（ｂ）に示すように、熱伝導部材２４０はヒータホルダ１３０に設けられた穴部１３０ｋに熱伝導部材２４０の曲げ部２４０ｋを挿入して係合させることで、熱伝導部材２４０のヒータホルダ１３０に対する位置が決まる。このとき、熱伝導部材２４０に設けられた曲げ部２４０ｋは、熱伝導部材２４０の下流側端面２４０ｄの一部をヒータホルダ１３０に近づく方向に曲げ起こして形成されている。また、この曲げ部２４０ｋはＹ軸方向に関し熱伝導部材２４０の中央部付近に設けられている。更に、図１３（ａ）に示すように、熱伝導部材２４０の一方の長手端面と、これと対向する、ヒータホルダ１３０の溝部の一方の長手端面と、の間には隙間Ｌ８が設けられている。熱伝導部材２４０の他方の長手端面と、これに対向する、ヒータホルダ１３０の溝部の他方の端面と、の間には隙間Ｌ９が設けられている。この隙間Ｌ８及び９を設けることで、ヒータ１１３を加熱したときであっても、線膨張係数が異なる部材同士が干渉したり変形したりすることを防止できる。

以上述べた構成によって、各部材の熱膨張及び収縮による熱伝導部材の変形等を抑制し、熱伝導部材の位置が安定するという効果が得られる。

〔実施例５〕
本発明の実施例５について説明する。実施例３と同じ部材については説明を省略する。最初に、図１５を用いて、本実施例の定着装置１０５について説明する。図１４は、定着装置１００のヒータ１１３の長手方向に垂直な概略断面図である。本実施例の熱伝導部材３４０は、実施例３とヒータ１１３の熱をヒータ１１３の第２の面１１３ｂと接触するヒータ接触部３４０ａで受け取り、下流側延長部３４０ｄを介して定着フィルム１１２の内面に伝える。熱伝導部材３４０は、実施例３の熱伝導部材１４０が有する上流側延長部１４０ｅは設けられていない。

次に、図１５から図１６（ａ）（ｂ）を用いて、ヒータホルダ１３０に対する熱伝導部材３４０のＸ軸方向に関する位置決め構成について説明する。

最初に、熱伝導部材３４０とヒータホルダ１３０の二部品を用いてＸ軸方向に関する熱伝導部材３４０の位置決めについて説明する。図１６は、上記二部品のみを表示した断面図である。

熱伝導部材３４０はヒータホルダ１３０に長手方向に亘って設けられた溝部の記録材搬送方向の下流側の壁面１３０ｇと上流側の壁面１３０ｈとの間に熱伝導部材３４０の一部が収まるように設けられる。ここで、熱伝導部材３４０のヒータ接触部３４０ａと下流側延長部２４０ｄとの間の部分であって－Ｚ方向（ヒータ１１３の第３の面１１３ｃ）に沿って延びる部分を曲げ部３４０ｇとする。熱伝導部材３４０の曲げ部３４０ｇがヒータホルダ１３０の壁面１３０ｇと接触し、熱伝導部材３４０のヒータホルダ１３０に対するＸ軸方向の位置が決まる。そして、熱伝導部材３４０の上流側端部３４０ｅと、ヒータホルダ１３０の壁面１３０ｈと、の間に隙間Ｌ１が設けられ、空隙が形成される。

尚、壁面１３０ｈと、上流側端部３４０ｅと、を接触させて熱伝導部材３４０のＸ軸方向の位置を決め、熱伝導部材３４０の曲げ部３４０ｇと、ヒータホルダ１３０の壁面１３０ｇと、の間に隙間Ｌ１を設ける構成でも良い。また、ヒータホルダ１３０の壁面１３０ｈと熱伝導部材３４０の上流側端部３４０ｅとの間と、曲げ部３４０ｇとヒータホルダ１３０の壁面１３０ｇとの間と、の双方に隙間を設ける構成でも良い。

Ｚ軸方向（ヒータ１１３の厚み方向）に関する位置決めは、実施例３と同様のため省略する。

次に、図１６（ａ）（ｂ）を用いてＹ軸方向（ヒータ１１３の長手方向）に関する位置決め構成について説明する。図１６（ａ）はヒータホルダ１３０と、熱伝導部材３４０と、の二部品のみを表示した斜視図であり、図１６（ｂ）は、上記二部品を便宜上に離して表示した斜視図である。

図１６（ａ）（ｂ）に示すように、熱伝導部材３４０はヒータホルダ１３０に設けられた穴部１３０ｋに熱伝導部材３４０の曲げ部３４０ｋを挿入して係合させることで、熱伝導部材３４０のヒータホルダ１３０に対する位置が決まる。このとき、熱伝導部材３４０に設けられた曲げ部３４０ｋは、熱伝導部材２４０の上流側端面３４０ｅの一部をヒータホルダ１３０に近づく方向に曲げ起こして形成されている。また、この曲げ部３４０ｋはＹ軸方向に関し熱伝導部材３４０の中央部付近に設けられている。更に、図１６（ａ）に示すように、熱伝導部材３４０の一方の長手端面と、これと対向する、ヒータホルダ１３０の溝部の一方の長手端面と、の間には隙間Ｌ１０が設けられている。熱伝導部材２４０の他方の長手端面と、これに対向する、ヒータホルダ１３０の溝部の他方の端面と、の間には隙間Ｌ１１が設けられている。この隙間Ｌ１０及び１１を設けることで、ヒータ１１３を加熱したときであっても、線膨張係数が異なる部材同士が干渉したり変形したりすることを防止できる。

以上述べた構成によって、各部材の熱膨張及び収縮による熱伝導部材の変形等を抑制し、熱伝導部材の位置が安定するという効果が得られる。

尚、本実施例１～５の熱伝導部材は、ヒータの長手方向において、ヒータの小サイズ記録材の通紙領域と、非通紙領域と、に跨って設けられている。この構成は、小サイズ記録材を連続的に定着処理したときに生じる非通紙部昇温を抑制するためである。

１００ 定着装置
１１０ 加圧ローラ
１１２ 定着フィルム
１１３ ヒータ
１１３ａ ヒータのフィルムと接触する面
１１３ｂ ヒータのフィルムと接触する面と反対側の面
１１３ｃ ヒータの厚み面
１３０ ヒータホルダ
１３０ａ フィルム接触部
１３０ｄ 下流側対向部
１３０ｅ 上流側対向部
１４０ 熱伝導部材
１４０ｄ 下流側延長部
１４０ｅ 上流側延長部
２１０、２２０ 突出部

Claims (6)

1. 回転可能な筒状のフィルムと、
   第１の面と、前記第１の面と反対側の第２の面を有する板状のヒータであって、前記第１の面で前記フィルムの内面に接触する長細い板状のヒータと、
   前記ヒータの長手方向に延び、前記ヒータの前記第２の面に接触するヒータ接触部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の前記第２の面を支持する支持部材と、
   を有し、前記フィルムを介した前記ヒータの熱でトナー画像を加熱し前記トナー画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、前記フィルムの回転方向における前記ヒータの上流側端部よりも外側において、前記第１の面に垂直である前記ヒータの厚み面に沿う方向に延びたところから前記フィルムの回転方向と反対方向に沿って延び前記フィルムの内面に接触する延長部を有し、
   前記支持部材は、前記延長部と前記ヒータの厚み方向で対向する対向部を有し、
   前記熱伝導部材の前記延長部と、前記支持部材の前記対向部と、の間には空隙が設けられており、前記ヒータの厚み方向において前記延長部と前記対向部は接触していないことを特徴とする定着装置。
2. 前記ヒータの厚み方向と直交する短手方向において、前記ヒータと前記延長部は接触していないことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記延長部を上流側延長部とし、前記対向部を上流側対向部とするとき、
   前記熱伝導部材は、前記フィルムの回転方向における前記ヒータの下流側端部よりも外側において、前記第１の面に垂直である前記ヒータの厚み面に沿う方向に延びたところから前記フィルムの回転方向に沿って延び前記フィルムの内面に接触する下流側延長部を有し、
   前記支持部材は、前記下流側延長部と前記ヒータの厚み方向で対向する下流側対向部を有し、
   前記熱伝導部材の前記下流側延長部と、前記支持部材の前記下流側対向部と、の間には空隙が設けられており、前記ヒータの厚み方向において前記下流側延長部と前記下流側対向部は接触していな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. 前記ヒータの厚み方向と直交する短手方向において、前記ヒータと前記下流側延長部は接触していないことを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
5. 前記ヒータの厚み方向において、前記熱伝導部材のヒータ接触部と前記支持部材は接触しており、前記支持部材に対して前記熱伝導部材が位置決めされ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を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の定着装置。

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