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JP5943601B2 - 像加熱装置 - Google Patents

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JP5943601B2
JP5943601B2 JP2011285621A JP2011285621A JP5943601B2 JP 5943601 B2 JP5943601 B2 JP 5943601B2 JP 2011285621 A JP2011285621 A JP 2011285621A JP 2011285621 A JP2011285621 A JP 2011285621A JP 5943601 B2 JP5943601 B2 JP 5943601B2
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Description

本発明は、電子写真複写機や電子写真プリンタに搭載される定着装置(定着器)として用いて好適な像加熱装置に関する。
電子写真方式の複写機やプリンタに搭載される定着装置(定着器)として、フィルム加熱方式の定着装置が知られている。このフィルム加熱方式の定着装置は、セラミックス製の基板上に抵抗発熱体を有するヒータと、ヒータと接触しつつ移動する筒状の定着フィルムと、ヒータと定着フィルムを挟んでニップ部を形成する加圧ローラなどを有している。未定着トナー画像を担持する記録材はニップ部で挟持搬送されつつ加熱され、これにより記録材上の画像は記録材に加熱定着される。
このタイプの定着装置は、ヒータへの通電を開始し定着可能温度まで昇温するのに要する時間が短いというメリットがある。従って、この定着装置を搭載するプリンタは、プリント指令の入力後、1枚目の画像を出力するまでの時間(FPOT:First Print Out Time)を短くできる。また、プリント指令を待つ待機中の消費電力が少ないというメリットもある。
ところで、上記定着装置では、スループット向上や高グロス化などにともない、ヒータ使用温度はさらに高くなり、またニップ部に作用させる加圧力もさらに上がっている。ヒータ使用温度をさらに高くする、或いは加圧力をさらに上げると、温度制御回路の故障により温度制御不能となった場合にヒータへの通電を停止するサーモスイッチや温度ヒューズなどの通電遮断素子が作動する前に、ヒータ割れが生じる場合がある。これは、温度制御故障時にヒータが非常に高温になり、ヒータを支持しているヒータホルダ(材質:樹脂材)が溶融し始め、ヒータホルダのヒータ面方向(加圧方向)の溶け方が記録材搬送方向と直交する長手方向に不均一なるからである。すると、ヒータにおいて速く溶融する位置でのヒータ部に応力が集中し、ヒータ割れに至ってしまう。
特許文献1には、ヒータからヒータホルダへの熱の伝わりを低減したり、通電遮断素子への動作速度を速めることを目的として、ヒータとヒータホルダとの間に空気層もしくは断熱層の多い部分と少ない部分を設ける技術が開示されている。
特開2007−102010号公報
ヒータホルダには、ヒータの温度を測定するサーミスタに代表される温度測定素子や、温度制御故障時の異常高温になった際にヒータへの給電を停止するサーモスイッチや温度ヒューズに代表される通電遮断素子を配設する穴が開いている。温度測定素子と通電遮断素子はヒータホルダの穴を通してヒータ裏面(ヒータのニップ部とは反対側の面)に対して、検知に必要な圧で当接している。その当接圧はヒータ表面(ヒータのニップ部側の面)が受ける同じ面積の単位面積あたりの圧力よりも低い。すなわち、加圧力が高くなるとその分、ヒータが受ける圧は穴部と穴部以外とで差が広がる傾向にある。
また、温度制御故障時において、ヒータホルダの穴部近傍はヒータとの接触面積が小さいので熱が集中しやすく溶融は早く始まり、一方で、穴部から遠ざかると穴部と比べてヒータとの接触面積が大きいので遅れて溶融する。そのため、穴部近傍は穴部と穴部との間に比べて応力が集中するので、せん断力が加わりヒータ割れに至ることが分かってきた。
本発明の目的は、ヒータを支持する支持部材の剛性低下を抑えつつ、支持部材が軟化し始めた際にヒータに掛るストレスを抑えることができる像加熱装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明に係る像加熱装置は
ヒータと、
前記ヒータを前記ヒータの長手方向に亘って支持する樹脂製の支持部材であって、前記ヒータを支持する座面の前記長手方向における複数個所に貫通穴が設けられた支持部材と、
前記支持部材の前記座面に接触する前記ヒータの面とは反対側の前記ヒータの面と接触しつつ移動する可撓性部材と、
前記可撓性部材との間にニップ部を形成する加圧ローラと、
前記支持部材と前記加圧ローラとの間に前記ニップ部を形成するための荷重を掛ける加圧機構と、
を有し、前記ニップ部で画像を担持する記録材を搬送しつつ前記ヒータの熱で記録材上の画像を加熱する像加熱装置において、
前記長手方向と直交する短手方向に関し、前記支持部材の前記座面の隣の位置であって、前記座面よりも流と流の位置に、前記長手方向に沿って設けられた凹型のザグリ部が設けられており、
前記ザグリ部は、前記長手方向に関して、前記複数の貫通穴の間のみに設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、ヒータを支持する支持部材の剛性低下を抑えつつ、支持部材が軟化し始めた際にヒータに掛るストレスを抑えることができる像加熱装置の提供を実現できる。
実施例1に係る定着装置の構成を表す横断面側面図 実施例1に係る定着装置の加圧機構と回転駆動機構の説明図 保護層を除去したヒータの斜視図 (a)は実施例1に係る定着装置のヒータホルダのヒータ受け面側からの正面図、(b)は(a)に示すヒータホルダのA−A線拡大断面図 暴走後の6.5秒時のヒータホルダの沈み込み量のグラフ (a)は参考例に係る定着装置のヒータホルダのヒータ受け面側からの正面図、(b)は(a)に示すヒータホルダのB−B線拡大断面図 画像形成装置の一例の概略構成模式図
[実施例1]
(1)画像形成装置例
図7は本発明に係る像加熱装置を定着装置として搭載できる画像形成装置の一例の概略構成模式図である。この画像形成装置は電子写真技術を利用して記録用紙やOHPシート等の記録材に画像を形成するフルカラーレーザープリンタである。
本実施例に示す画像形成装置は、記録材Pに未定着トナー像を形成する画像形成部Aと、記録材Pに未定着トナー像を加熱定着する定着部(定着装置)Bなどを有している。画像形成部Pは、4つの画像形成ステーションYS,MS,CS,KSを備えている。
4つの画像形成ステーションYS,MS,CS,KSのうち、YSはイエロー(以下Yと略記)色の画像を形成する画像形成ステーションである。MSはマゼンタ(以下Mと略記)色の画像を形成する画像形成ステーションである。CSはシアン(以下Cと略記)色の画像を形成する画像形成ステーションである。KSはブラック(以下Kと略記)色の画像を形成する画像形成ステーションである。画像形成ステーションYS,MS,CS,KSは、それぞれ、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(以下、感光体ドラムという)1と、帯電手段としての帯電ローラ2を有している。また画像形成ステーションYS,MS,CS,KSは、それぞれ、露光手段としての露光装置3と、現像手段としての現像装置4と、一次転写部材としての一次転写ローラ5と、クリーニング手段としてのドラムクリーナー6などを有している。
本実施例の画像形成装置は、プリント指令に応じて画像形成ステーションYSの感光体ドラム1が矢印方向に回転される。この感光体ドラム1は、まず感光体ドラム1の外周面(表面)が帯電ローラ2により所定の極性・電位に一様に帯電される(帯電工程)。そしてこの感光体ドラム1表面の帯電面に対し露光装置3が外部装置から入力した画像情報(画像データ)に応じたレーザ光を照射することによって感光体ドラム1表面の帯電面が露光され静電潜像(静電像)が形成される(露光工程)。この潜像は現像装置4によりYトナーを用いて顕像化されYトナー画像となる。これにより感光体ドラム1表面にYトナー画像が形成される(現像工程)。
画像形成ステーションMS,CS,KSにおいても同様の帯電工程、露光工程、現像工程の画像形成プロセスが行なわれる。これにより画像形成ステーションMSの感光体ドラム1表面にMトナー画像が、画像形成ステーションMCの感光体ドラム1表面にCトナー画像が、画像形成ステーションKSの感光体ドラム1表面にKトナー画像が、それぞれ、形成される。
画像形成ステーションYS,MS,CS,KSの配列方向に沿って設けられたエンドレスの中間転写ベルト7は、駆動ローラ8aと、従動ローラ8bと、二次転写対向ローラ8cと、に張架されている。中間転写ベルト7は、各画像形成ステーションYS,MS,CS,KSに沿って駆動ローラ8aにより所定の周速度で矢印方向に回転される。この中間転写ベルト7の外周面(表面)には、中間転写ベルト7を挟んで感光体ドラム1と対向するように配設されている一次転写ローラ5により、各色のトナー像が順次重ね転写される(一次転写工程)。これによって中間転写ベルト7表面に4色のフルカラーの未定着トナー像が担持される。一次転写後に感光体ドラム1表面に残った転写残トナーはドラムクリーナー6によって除去され、感光体ドラム1は次の画像形成に供される。
一方、中間転写ベルト7の下方に設けられている給送カセット9に積載されその状態に収納されている記録材Pは、給送ローラ10によって給送カセット9から一枚ずつ分離給送され、レジストローラ対11に給送される。レジストローラ対11は、給送された記録材Pを、中間転写ベルト7を挟んで二次転写対向ローラ8cと対向するように配設されている二次転写ローラ12との間の二次転写ニップ部に送り出す。この記録材Pは二次転写ニップ部で中間転写ベルト7表面と二次転写対向ローラ8cの外周面(表面)とで挟持搬送される。そしてこの搬送過程において中間転写ベルト7表面の未定着トナー画像は二次転写ローラ12により記録材上に転写され担持される(二次転写工程)。
未定着トナー画像を担持する記録材Pは定着装置Bの後述する定着ニップ部(ニップ部)Nに導入される。そして定着ニップ部Nを通過することにより未定着トナー画像は熱と圧力を受けて記録材上に加熱定着される。この記録材Pは定着装置Bから排出ローラ13へと搬送され、排出ローラ13によって排出トレイ14上に排出される。
二次転写後に中間転写ベルト7表面に残った転写残トナーは像搬送部材クリーニング手段としてのベルトクリーナー15により除去される。これにより中間転写ベルト7は次の画像形成に供される。
(2)定着装置B
図1は定着装置Bの構成を表す横断面側面図である。図2は定着装置Bの記録材搬送方向から見て左側の加圧機構と回転駆動機構の説明図である。図3は保護像204を除去したヒータ104の斜視図である。この定着装置Bはフィルム加熱方式の定着装置である。定着装置Bの右側の加圧機構と回転駆動機構は図示していないが、図2に示す加圧機構、回転駆動機構と同じ構成としてある。
1)定着装置Bの全体構成
本実施例に示す定着装置Bは、加熱アセンブリと、バックアップ部材としての加圧ローラ102と、に大別される。
加熱アセンブリにおいて、101は可撓性部材としての定着フィルムであり、フィルム状部材に弾性層を設けてなる筒状(エンドレスベルト状)の部材である。103は耐熱性・剛性を有する支持部材としてのヒータホルダである。ヒータホルダ103は、ヒータ104を支持し、定着ベルト101の回転をガイドできるように横断面略半円弧状樋型に形成してある。ヒータホルダ103は耐熱性と絶縁性を確保するとともに構造体としての強度も要求され、成形性も重要であることから、ガラス繊維にて補強したエンジニアリングプラスチック、例えば全芳香族系ポリエステル樹脂等からなるLCP材料が用いられる事が多い。
104は発熱体としてのヒータであり、ヒータホルダ103の長手方向に埋め込まれるように配設してある。106は加圧部材としての加圧ステーであり、ヒータとは反対側でヒータホルダ103の長手方向に配設してある。定着フィルム101はこのヒータホルダ103にルーズに外嵌させてある。
定着フィルム101と、加圧ローラ102と、ヒータホルダ103と、ヒータ104と、加圧ステー106は、何れも記録材搬送方向と直交する方向に長い部材である。
2)ヒータ104
図3に示すように、ヒータ104は、酸化アルミ(アルミナ)または窒化アルミのセラミック基板(以下、基板と記す)201を有している。この基板201の表面(定着ニップ部N側の面)には、銀・パラジウム合金を含んだ導電ペーストをスクリーン印刷法によって均一な厚さの膜状に塗布することで抵抗発熱体層202が形成されている。通電により発熱する抵抗発熱体層202の厚みは10μm程度で幅は1〜5mm程度である。
また、基板201の表面(定着ニップ部N側の面)の長手方向左端部の内側には、抵抗発熱体層202に対する給電パターンとして、銀ペーストのスクリーン印刷等によりパターン形成した、第1と第2の電極部203及び延長電路部205が形成してある。
抵抗発熱体層202と延長電路部205の保護と絶縁性を確保するために、抵抗発熱体層202と延長電路部205の上に保護層204として耐圧ガラスによるガラスコートまたはポリイミドコートが形成してある。ガラスコートまたはポリイミドコートの厚みは10μm程度で、定着フィルム101との摺擦に耐えることが可能である。
3)定着フィルム101
定着フィルム101は、ポリイミド樹脂またはNi、ステンレス等の金属を、厚み50〜65μm程度の円筒状に形成したエンドレスフィルムを基層として用いている。そしてこのエンドレスフィルム上に、弾性層としてシリコーンゴム層を、リングコート法により形成し、さらにそのシリコーンゴム層上に、厚み30μm〜50μm程度のPFA樹脂チューブが被覆してある。
4)加圧ローラ102
加圧ローラ102は、ステンレス製の芯金102aの外周面上に、射出成形により、厚み約3.5mmのシリコーンゴム層(弾性層)102bを形成し、その上に厚み約40μmのPFA樹脂チューブ(離型層)102cを被覆してある。この加圧ローラ102は芯金102aの長手方向両端部を定着フレーム105の左右に配設してある軸受109に保持させてある。そしてこの加圧ローラ102と定着フィルム101を介してヒータ104が対向するように加熱アセンブリが配設してある。
加熱アセンブリは、ヒータホルダ103に配設されている加圧ステー106と、この加圧ステー106を保持し定着フレーム105にガイドされる左右の定着フランジ110を力点にして加圧される。さらにこの定着フランジ110は、テコの原理で定着フレーム105に挿し込まれた部位を支点にした左右の加圧板金108と、この加圧板金108を加圧する左右の加圧バネ107などを有している加圧機構により、加圧ローラ102の軸線垂直方向に附勢される。本実施例では、定着フランジ110は、片側102.9N(10.5kgf)、総圧205.8N(21kgf)の力で加圧されている。
上記のような加圧機構により定着フィルム101と加圧ローラ102とで所定の押圧力(加圧力)を実現し、記録材Pが担持する加熱未定着トナー画像の加熱定着に必要な所定幅の定着ニップ部(ニップ部)Nを形成している。つまり、上記加圧機構による加圧力によりヒータホルダ103に支持されているヒータ104は定着フィルム101を介して加圧ローラ102に加圧される。これにより加圧ローラ102の弾性層102bが弾性変形し、定着フィルム101の外周面(表面)と加圧ローラ102の外周面(表面)とで所定幅の定着ニップ部Nが形成される。幅とは、記録材搬送方向と平行な方向(短手方向)の寸法をいう。このように加圧ローラ102はヒータ104と共に定着フィルム101を挟んで定着ニップ部Nを形成する。
5)定着装置Bの加熱定着動作
プリント指令に応じて駆動モータ(不図示)が回転駆動されると、加圧ローラ102はその駆動モータからの回転駆動力により矢印の反時計方向(図1参照)に所定の周速度で回転される。この加圧ローラ102の回転は定着ニップ部Nで定着フィルム101表面との摩擦力により定着フィルム101に伝達される。これにより定着フィルム101は、定着フィルム101の内周面(内面)がヒータ104の後述する保護層204に摺動しながら加圧ローラ102の回転に追従してヒータホルダ103の外周を矢印の時計方向(図1参照)に回転(移動)する。定着フィルム101内面には耐熱性グリス(潤滑剤)が塗布され、定着ベルト101内面とヒータ104及びヒータホルダ103との摺動性を確保している。
また、プリント指令に応じて温度制御回路(不図示)よりヒータ104に電力が投入され、ヒータ104の第1と第2の電極部203及び延長電路部205を介して抵抗発熱体層202に通電がなされる。これによりヒータ104は抵抗発熱体層202が急速に昇温して定着フィルム101を加熱する。ヒータ104の温度は基板201の裏面(定着ニップ部N側とは反対側の面)に配設されたサーミスタなどの温度測定素子(不図示)により検知される。温度制御回路は温度測定素子からの出力信号に基づいて抵抗発熱体層202に印加する電圧のデューティー比や波数などを決定し適切に制御して定着ニップ部Nの温度を所定の定着温度(目標温度)に維持する。
駆動モータを回転駆動し、かつヒータ104の抵抗発熱体層202に通電した状態で未定着トナー画像tを担持した記録材Pが定着ニップ部Nに導入される。この記録材Pは定着ニップ部Nにおいて記録材Pのトナー画像担持面側が定着フィルム101表面に密着して定着フィルム101と一緒に定着ニップ部Nを挟持搬送されていく。この搬送過程において、ヒータ104の熱が定着フィルム101を介して記録材Pに付与され、記録材P上のトナー画像tが加熱・加圧されて記録材上に加熱定着される。トナー画像tが加熱定着された記録材Pは定着フィルム101表面から分離して定着ニップ部Nから排出される。
6)ヒータホルダ103のヒータ104への応力集中防止構造
図4の(a)はヒータホルダ103のヒータ座面側からの正面図、(b)は(a)に示すヒータホルダのA−A線拡大断面図である。
ヒータホルダ103は、ヒータ104側の面の短手方向中央に、定着ニップ部Nとは反対側でヒータと接触し、かつヒータホルダ103を介してヒータ104に加わる加圧力(荷重)を受けるヒータ受け面(加熱体座面(図4(a)の斜線部))103aを有する。そしてこのヒータ受け面103aには、ヒータ104の温度を測定するため、サーミスタなどの温度測定素子を配設する穴部301が設けてある。さらに、ヒータ受け面103aには、ヒータ104が異常高温となった場合にヒータへの通電を停止するサーモスイッチ、或いは温度ヒューズなどの通電遮断素子を配設する穴部302が設けてある。
さらに、ヒータ受け面103aには、2つの穴部301,302以外の領域において記録材搬送方向の上流端部と下流端部に記録材搬送方向と直交する長手方向に沿って凹型のザグリ部303が2つの穴部301と穴部302との間に設けてある。ザグリ部303の深さは350μm程度で、幅はヒータ104の基板201表面の抵抗発熱体層202のパターン位置を超えないように1mm程度とした。
基板201表面の抵抗発熱体層202のパターン位置を超えてザグリ部303をもつと、ザグリ部303は断熱層であり、基板201裏面から熱が逃げにくいため、この部分のヒータ104の温度上昇がおこり、定着性においてヒータ長手方向のムラの原因となる。
しかしながら前述のように記録材搬送方向の上流端部と下流端部にザグリ部303を設けた場合には、ヒータ104の抵抗発熱体層202のパターン位置を回避して抵抗発熱体層202の外側にある。そのため、通常プリント時のヒータ長手方向での温度ムラによる定着性ムラへの影響を小さくすることができる。
7)比較実験
本実施例の定着装置Bと比較例の定着装置を用いて比較実験を行った。比較例の定着装置は、ヒータホルダ103のヒータ受け面103aの2つの穴部301,302以外の領域においてザグリ部を設けていない点を除いて本実施例の定着装置Bと同じ構成としてある。
本実施例の定着装置Bと、比較例の定着装置において、ヒータ104に電力を投入し、温度制御回路の故障により温度制御不能となった場合を考える。故障した状態ではヒータ104に連続して電力が投入され続けるためヒータ104が非常に高温になり、ヒータ104に直接接触しているヒータホルダ103のヒータ受け面103aが軟化する。特に温度測定素子を配設する穴部301近傍と、通電遮断素子を配設する穴部302近傍は、ヒータ受け面301aの幅が狭く熱が集中するため、軟化による変形量は大きく変形速度も速い。
定着装置においては、ヒータ温度も高く、ヒータホルダ103の加圧力も高いことから、温度測定素子を配設する穴部301と通電遮断素子を配設する穴部302は、それ以外の部分と比べてヒータホルダ103の加圧力方向の変形量および変形速度は大きい。つまり、ヒータホルダ103の穴部301,302以外に対して穴部301,302での加圧力方向の変形量差は時間の経過とともに拡大し、穴部301,302位置にあたるヒータ部において加圧力方向にせん断力がかかる。そのため、通電遮断素子が動作しヒータ104への電力の投入を停止したにもかかわらず、ヒータ割れが生ずるといった事象が起こった。
それに対して本実施例のヒータホルダ103は、ヒータ受け面103aの穴部301と穴部302との間において記録材搬送方向の上流端部と下流端部に凹型のザグリ部303を設けている。そのため、穴部301と穴部302との間での変形速度を穴部の変形速度に近づけることでヒータホルダ103の変形量は大きくなるが、ヒータホルダ104の長手方向での変形量の勾配ムラを均一化することができる。これにより穴部301,302位置にあたるヒータ部において加圧力方向にかかるせん断力をより小さくでき、ヒータ割れに至るまでの時間を稼ぐことが可能になった。
ザグリ部303の位置もヒータ受け面301aの記録材搬送方向の上流端部と下流端部の双方(又は上流端部と下流端部の何れか一方)に設けることが重要である。通常プリント時のヒータ長手方向での定着性への影響を極力少なくすることはもとより、温度制御故障時のヒータホルダ103の長手方向中央部はヒータの抵抗発熱体層202のパターン裏であることから上記上流端部と下流端部より温度が高く軟化しやすい。一方で上記上流端部と下流端部は上記中央部に比べて変形速度が遅い。ヒータホルダ103の長手方向での変形速度を均一化する上で記録材搬送方向の変形速度を均一化するために上述のようにヒータ受け面103aの上流端部と下流端部の双方にザグリ部303を設けることが有効である。
通電遮断素子を作動しないようにして温度制御故障状態を作り出し6.5秒後に通電を停止させた際のヒータホルダ103上のヒータ104の上面(基板201表面)の変形量をプロットしたものが図5である。ザグリ部がある構成と無い構成において、2つの穴部および穴部近傍での変形プロファイルに差が表れていることが見てとれる。ザグリ部無しのヒータホルダでは、2つの穴部の変形量の勾配の変化が非常に大きくヒータ104に強い屈曲を強いていることが分かる。一方、ザグリ部ありの本実施例のヒータホルダにおいては、2つの穴部の変形量は大きくなっているものの穴部での変形量の勾配の変化は小さく応力集中は回避できている。これによりヒータ104がヒータ割れに至るまでの時間を4〜5秒程度延ばすことができた。
上述のようにヒータホルダ103のヒータ受け面103aにザグリ部303を設けることで、温度制御故障時にヒータ104から熱を受けたときのヒータホルダ103の長手方向の変形量を均一化できることから、ヒータへの局所的な応力集中を防ぐことができる。
以上述べたように、通常プリントにおいては定着性への影響はほとんどなく、温度制御故障時にもヒータ割れに至るまでの時間を延ばすことができる、より高性能な定着装置の提供が可能となる。
参考例
定着装置Bの他の例を説明する。本参考例に示す定着装置Bは、ヒータホルダ103を下記のように構成した点を除いて実施例1の定着装置Bと同じ構成としてある。
図6の(a)はヒータホルダ103のヒータ受け面103a側からの正面図、(b)は(a)に示すヒータホルダ103のB−B線拡大断面図である。
ヒータホルダ103は、ヒータ受け面103aに2つ以上の穴部を有している。即ち、温度測定素子を2つ配設するための2つの穴部301a,301bと、通電遮断素子を配設するための穴部302と、を有している。穴部301bは、大サイズ紙よりも幅の狭い小サイズ紙を定着ニップ部Nに連続して通紙(導入)した際にヒータ104の小サイズ紙が通過しない領域(非通紙領域)の温度検知を行う温度測定素子を配設するために用いられる。穴部301aは、ヒータ104の大サイズ紙と小サイズ紙が必ず通過する領域(通紙領域)の温度検知を行う温度測定素子を配設するために用いられる。
ヒータ受け面103aには、上記3つの穴部以外の領域において記録材搬送方向の上流端部と下流端部に記録材搬送方向と直交する長手方向に沿って凹型のザグリ部303が設けてある。凹型のザグリ部303を設けた位置は、穴部301aと穴部301bとの間、穴部301aと穴部302との間、及び穴部302の外側である。穴部301aと穴部301bとの間、及び穴部301aと穴部302との間にザグリ部303を設け、穴部302の外側にザグリ部303を設けることでよりヒータホルダ103の長手方向の変形速度を均一化できて長手方向の変形量の均一化を図ることができる。本参考例ではヒータ受け面301aの記録材搬送方向の上流端部と下流端部にザグリ部303を設けているが、ザグリ部303はヒータ受け面301aの記録材搬送方向の上流端部と下流端部の何れか一方に設けてもよい。
ザグリ部303の深さは、図6(b)に示すように0〜400μm程度でテーパー部303aを持ち、幅についてはヒータ104の基板201表面の抵抗発熱体層202のパターン位置を超えないように1mm程度とした。
[他の実施例]
実施例1のヒータホルダ103のザグリ部303の深さを、図6(b)に示すように0〜400μm程度でテーパー部を持たせてもよい。
ヒータホルダ103のヒータ受け面103aに穴部を1つ以上設け、この1つ以上の穴部に必要に応じて温度測定素子、或いは通電遮断素子を配設するようにしてもよい。この場合、ヒータ受け面103aには、その1つ以上の穴部以外の領域において記録材搬送方向の上流端部と下流端部の少なくとも何れか一方に記録材搬送方向と直交する長手方向に沿って凹型のザグリ部を設ける構成とする。これにより温度制御故障時にヒータ104から熱を受けたときのヒータホルダ103の長手方向の変形量を均一化できることから、ヒータ104への局所的な応力集中を防ぐことができる。また、そのザグリ部の深さを、図6(b)に示すように0〜400μm程度でテーパー部を持たせてもよい。
実施例1と参考例に示す定着装置は未定着トナー画像を記録材に加熱定着する装置としての使用に限られない。例えば未定着トナー画像を加熱して記録材に仮定着する装置、或いは記録材に加熱定着されているトナー画像を加熱してトナー画像表面に光沢を付与する装置としても使用することができる。
B‥‥定着装置、101‥‥定着フィルム、103‥‥ヒータホルダ、103a‥‥ヒータ受け面、104‥‥ヒータ、301,301a,301b,302‥‥穴部、303‥‥ザグリ部、t‥‥未定着トナー画像、P‥‥記録材

Claims (2)

  1. ヒータと、
    前記ヒータを前記ヒータの長手方向に亘って支持する樹脂製の支持部材であって、前記ヒータを支持する座面の前記長手方向における複数個所に貫通穴が設けられた支持部材と、
    前記支持部材の前記座面に接触する前記ヒータの面とは反対側の前記ヒータの面と接触しつつ移動する可撓性部材と、
    前記可撓性部材との間にニップ部を形成する加圧ローラと、
    前記支持部材と前記加圧ローラとの間に前記ニップ部を形成するための荷重を掛ける加圧機構と、
    を有し、前記ニップ部で画像を担持する記録材を搬送しつつ前記ヒータの熱で記録材上の画像を加熱する像加熱装置において、
    前記長手方向と直交する短手方向に関し、前記支持部材の前記座面の隣の位置であって、前記座面よりも流と流の位置に、前記長手方向に沿って設けられた凹型のザグリ部が設けられており、
    前記ザグリ部は、前記長手方向に関して、前記複数の貫通穴の間のみに設けられていることを特徴とする像加熱装置。
  2. 前記複数の貫通穴には、前記ヒータの温度を検知する温度測定素子、又は前記ヒータへの通電を停止する通電遮断素子のいずれかが挿入されていることを特徴とする請求項1に記載の像加熱装置。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6137475B2 (ja) * 2012-11-07 2017-05-31 株式会社リコー 通気構造体および画像形成装置
JP6180257B2 (ja) 2013-09-26 2017-08-16 キヤノン株式会社 画像加熱装置および画像形成装置
JP6478545B2 (ja) * 2013-11-18 2019-03-06 キヤノン株式会社 像加熱装置及びこの像加熱装置を搭載する画像形成装置
JP6351251B2 (ja) 2013-12-18 2018-07-04 キヤノン株式会社 定着装置、及びその定着装置を備える画像形成装置
JP6366399B2 (ja) 2014-07-22 2018-08-01 キヤノン株式会社 加熱定着装置
JP6525762B2 (ja) * 2015-06-25 2019-06-05 キヤノン株式会社 定着装置
JP6657998B2 (ja) * 2016-01-26 2020-03-04 富士ゼロックス株式会社 定着装置、画像形成装置及び加熱装置
JP7245430B2 (ja) * 2018-12-27 2023-03-24 株式会社リコー 定着装置、画像形成装置
JP2024093289A (ja) * 2022-12-27 2024-07-09 キヤノン株式会社 定着装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3445035B2 (ja) * 1995-07-28 2003-09-08 キヤノン株式会社 加熱装置
JPH1116667A (ja) 1997-06-19 1999-01-22 Canon Inc ヒータ、加熱装置及び画像形成装置
JPH1140324A (ja) * 1997-07-22 1999-02-12 Canon Inc ヒータ、加熱装置及び画像形成装置
JP3729308B2 (ja) * 1998-06-09 2005-12-21 ローム株式会社 ライン型加熱装置の構造
JP2000068036A (ja) * 1998-08-21 2000-03-03 Canon Inc 加熱体、加熱体複層構成体、加熱装置及び画像形成装置
JP2000188170A (ja) 1998-12-21 2000-07-04 Canon Inc 加熱装置及び画像形成装置
JP2002015839A (ja) * 2000-06-29 2002-01-18 Canon Inc 加熱体、加熱装置および画像形成装置
JP2003131515A (ja) * 2001-10-23 2003-05-09 Canon Inc 加熱装置及び画像形成装置
JP2005148460A (ja) * 2003-11-17 2005-06-09 Canon Inc 定着装置および画像形成装置
JP4617140B2 (ja) 2003-11-27 2011-01-19 キヤノン株式会社 像加熱装置
US7283145B2 (en) * 2004-06-21 2007-10-16 Canon Kabushiki Kaisha Image heating apparatus and heater therefor
JP4579626B2 (ja) * 2004-09-01 2010-11-10 キヤノン株式会社 定着装置
JP2006208819A (ja) * 2005-01-28 2006-08-10 Masayuki Takashima 定着装置
JP4804024B2 (ja) 2005-04-14 2011-10-26 キヤノン株式会社 像加熱装置及び画像形成装置
JP2007058190A (ja) * 2005-07-26 2007-03-08 Canon Inc 像加熱装置
JP4455548B2 (ja) 2005-07-26 2010-04-21 キヤノン株式会社 像加熱装置
JP4777035B2 (ja) 2005-10-06 2011-09-21 キヤノン株式会社 加熱定着装置
US7235761B1 (en) * 2006-02-17 2007-06-26 Lexmark International, Inc. Heating apparatus with mechanical attachment
JP2008152958A (ja) * 2006-12-14 2008-07-03 Canon Inc 加熱装置
JP5173237B2 (ja) 2007-04-12 2013-04-03 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP5361465B2 (ja) 2009-03-12 2013-12-04 キヤノン株式会社 定着装置
JP5932390B2 (ja) 2011-03-07 2016-06-08 キヤノン株式会社 像加熱装置、その像加熱装置に用いられるフィルム、及び、そのフィルムの最内層として用いる筒状の可撓性樹脂の製造方法
JP6066550B2 (ja) * 2011-11-29 2017-01-25 キヤノン株式会社 像加熱装置

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