特許 6039270 定着装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6039270

(24)【登録日】2016年11月11日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】定着装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20161128BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/20 515

【請求項の数】8

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2012-147146(P2012-147146)

(22)【出願日】2012年6月29日

(65)【公開番号】特開2014-10318(P2014-10318A)

(43)【公開日】2014年1月20日

【審査請求日】2015年6月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126240

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 琢磨

(74)【代理人】

【識別番号】100124442

【弁理士】

【氏名又は名称】黒岩 創吾

(72)【発明者】

【氏名】西田 聡

(72)【発明者】

【氏名】七瀧 秀夫

(72)【発明者】

【氏名】三谷 隆徳

(72)【発明者】

【氏名】菅 祥吾

(72)【発明者】

【氏名】宍道 健史

(72)【発明者】

【氏名】岡安 孝平

(72)【発明者】

【氏名】前田 雅文

【審査官】 佐藤 孝幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−００３０２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１２８２７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２７６４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０３２８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２７５３７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１０００５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１０３６０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１０３５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０５９３８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２３９９５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

弾性層を有する定着ローラと、
筒状の加熱フィルムと、
前記加熱フィルムの内面に接触し前記加熱フィルムを介して前記定着ローラと共に加熱圧接部を形成する加熱圧接部形成部材と、
前記定着ローラに接触し前記定着ローラと共にニップ部を形成する加圧部材と、
を有し、
トナー像を担持した記録材を前記ニップ部で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、
前記加熱圧接部形成部材は、前記加熱フィルムと共に回転せず、
前記加熱圧接部は、前記加熱フィルムの回転方向における前記加熱圧接部の中央よりも下流側に圧力が減少してから上昇する領域を有することを特徴とする定着装置。

【請求項2】

前記加熱圧接部形成部材は、前記加熱圧接部の前記加熱フィルムの回転方向の下流側に前記定着ローラに向かって突出する突出部を有し、前記加熱圧接部の前記領域は前記突出部によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。

【請求項3】

前記加熱圧接部形成部材は、
板状のヒータと、
前記ヒータの前記加熱フィルムと接触する面と反対側の面に接触して前記ヒータを支持するヒータ支持部と、前記加熱フィルムの内面に接触し前記加熱フィルムを支持する加熱フィルム支持部と、を有する支持部材と、
を備え、
前記突出部は、前記加熱フィルム支持部に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。

【請求項4】

前記加熱圧接部形成部材は、ヒータであることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。

【請求項5】

前記突出部は、前記ヒータの前記加熱フィルムと接触する面よりも突出していることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。

【請求項6】

前記加熱フィルムに内包され前記加熱フィルムの内面を輻射熱で加熱するヒータを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。

【請求項7】

弾性層を有する定着ローラと、
筒状の加熱フィルムと、
前記加熱フィルムの内面に接触し前記加熱フィルムを介して前記定着ローラと共に加熱圧接部を形成する加熱圧接部形成部材と、
前記定着ローラと共にニップ部を形成する加圧部材と、
を有し、
トナー像を担持した記録材を前記ニップ部で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、
前記加熱圧接部形成部材は、前記加熱フィルムと共に回転せず、前記加熱圧接部の前記加熱フィルムの回転方向の中央より下流側に前記定着ローラに向かって突出する突出部を有することを特徴とする定着装置。

【請求項8】

前記加熱圧接部形成部材は、
板状のヒータと、
前記ヒータの前記加熱フィルムと接触する面と反対側の面に接触して前記ヒータを支持するヒータ支持部と、前記加熱フィルムの内面に接触し前記加熱フィルムを支持する加熱フィルム支持部と、を有する支持部材と、
を備え、
前記突出部は、前記加熱フィルム支持部に形成されていることを特徴と請求項７に記載の定着装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンターなどの画像形成装置に用いられる定着装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電子写真式の複写機やプリンターに使用する定着装置として、外部加熱方式の定着装置が知られている。この方式の定着装置は、定着ローラと、定着ローラと共に定着ニップ部を形成する加圧部材と、定着ローラと共に加熱圧接部を形成する加熱回転体を有している。加熱回転体としては、セラミックヒータと接触しつつ移動する回転可能なエンドレスベルトや、ハロゲンヒータを内包した回転可能な加熱ローラなどが用いられる。未定着トナー画像を担持する記録材は定着ニップ部で搬送されつつ加熱され、トナー画像は記録材に定着される。

【0003】

外部加熱方式の定着装置では、未定着トナー画像を担持する記録材を定着ニップ部で搬送している際にジャムが発生すると、定着ローラの表面にトナーが付着することがある。この場合、定着ローラの表面に付着したトナーは定着ローラの回転に伴い加熱圧接部で加熱回転体の表面にも付着する場合がある。加熱回転体の表面に付着したトナーは加熱回転体の表面で蓄積して大きな塊になった後、不定期に記録材上に落下する、又は、定着ローラ表面に戻るなどして、記録材を汚し画像不良となることがある。

【0004】

そこで、特許文献１には、加熱部材のトナーに対する離型性を定着ローラの離型性よりも高くする定着装置が開示されている。この定着装置では、トナーと定着ローラとの付着力が、トナーと加熱部材との付着力を上回るため、定着ローラのトナーは加熱部材には付着しにくくなり、定着ローラの表面に留まることとなる。これにより定着ローラの表面上のトナーを少しずつ定着ローラの回転に伴い記録材に定着させて排出する事ができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００３−１１４５８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記の外部加熱方式の定着装置では、記録材として記録紙が用いられた場合、定着ニップ部で記録紙に含まれる紙繊維などの紙粉が定着ローラの表面に付着することがある。この定着ローラの表面に付着した紙粉と、定着ローラの表面に付着したトナーが加熱回転体の表面に付着して混ざったものは、トナーとは異なる特性の付着物となり、特許文献１の構成だけでは不十分である場合があった。上記の課題を鑑みて、本発明の目的は、定着ローラの表面に付着したトナーなどの付着物が加熱回転体に付着して蓄積すること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。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本願発明の好適な実施態様の一つ目は、弾性層を有する定着ローラと、筒状の加熱フィルムと、前記加熱フィルムの内面に接触し前記加熱フィルムを介して前記定着ローラと共に加熱圧接部を形成する加熱圧接部形成部材と、前記定着ローラに接触し前記定着ローラと共にニップ部を形成する加圧部材と、を有し、トナー像を担持した記録材を前記ニップ部で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、前記加熱圧接部形成部材は、前記加熱フィルムと共に回転せず、前記加熱圧接部は、前記加熱フィルムの回転方向における前記加熱圧接部の中央よりも下流側に圧力が減少してから上昇する領域を有することを特徴とするものである。
本願発明の好適な実施態様の二つ目は、弾性層を有する定着ローラと、筒状の加熱フィルムと、前記加熱フィルムの内面に接触し前記加熱フィルムを介して前記定着ローラと共に加熱圧接部を形成する加熱圧接部形成部材と、前記定着ローラと共にニップ部を形成する加圧部材と、を有し、トナー像を担持した記録材を前記ニップ部で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、前記加熱圧接部形成部材は、前記加熱フィルムと共に回転せず、前記加熱圧接部の前記加熱フィルムの回転方向の中央より下流側に前記定着ローラに向かって突出する突出部を有することを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、定着ローラの表面に付着したトナー等の付着物が加熱回転体に付着して蓄積することを抑制することができる定着装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】画像形成装置の横断側面の概略構成を表す断面図

【図2】実施例１に係る定着装置の概略構成を表す断面図

【図3】実施例１に係るセラミックヒータの概略構成を表す断面図

【図4】実施例１に係るヒータと通電制御系とを表す説明図

【図5】（ａ）実施例１に係る加熱圧接部の概略構成を表す断面図、（ｂ）実施例１に係る加熱圧接部の圧力分布を示した図

【図6】実施例１に係る加熱圧接部の圧力分布を測定した定着装置の断面図

【図7】実施例１に係る加熱圧接部における付着物の移動経路を説明した図

【図8】（ａ）実施例１に係る加熱圧接部における定着ローラと加熱フィルムの速度関係を示した図、（ｂ）実施例１に係る加熱圧接部の圧力分布を示した図

【図9】実施例１に係る加熱圧接部の圧力減少領域における定着ローラ表面の変形を示した断面図

【図10】実施例１に係る加熱圧接部の圧力減少領域において付着物が受けるせん断力を説明した図

【図11】比較例の加熱圧接部における付着物が受ける力を説明する断面図

【図12】（ａ）比較例に係る加熱圧接部で付着物が受けるせん断力を示した図、（ｂ）比較例に係る加熱圧接部の圧力分布を示した図

【図13】実施例及び比較例の加熱圧接部の圧力分布を比較した図

【図14】実施例２に係る定着装置の概略構成を表す断面図

【図15】実施例２に係る加熱圧接部の圧力分布を示した図

【図16】実施例１の変形例に係る定着装置の概略構成を表す断面図

【図17】実施例１の変形例に係る定着装置の概略構成を表す断面図

【図18】実施例１の変形例に係る定着装置の概略構成を表す断面図

【図19】定着装置の突起部の位置を表した図

【発明を実施するための形態】

【0010】

［実施例１］
（１）画像形成装置例
図１は本実施例に係る定着装置を搭載する画像形成装置の横断側面の概略構成を表す模式断面図である。この画像形成装置は電子写真式のレーザービームプリンターである。

【0011】

本実施例に示す画像形成装置は、現像剤としてのシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色のトナーを用いてトナー画像を形成する第１から第４の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを所定の方向に一列に並設したインライン方式の装置である。各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、それぞれ、像担持体としてドラム形状の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）１１７を有している。
各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて、感光ドラム１１７の外周面（表面）の周囲には、帯電部材としてのドラム帯電器１１９と、露光手段としての走査露光装置１０７が設けられている。また感光ドラム１１７表面の周囲には、現像手段としての現像器１２０と、ドラムクリーナ１２２が設けられている。そして感光ドラム１１７に跨るように搬送部材としての中間転写ベルト１２３が設けてある。この中間転写ベルト１２３は、駆動ローラ１２５ａと、二次転写対向ローラ１２５ｂと、に掛け回してある。

【0012】

中間転写ベルト１２３の内周面（内面）側には、各感光ドラム１１７と中間転写ベルト１２３を挟むように第１の転写部材としての一次転写ローラ１２４が設けられている。中間転写ベルト１２３の外周面（表面）側には、二次転写対向ローラ１２５ｂと中間転写ベルト１２３を挟むように第２の転写部材としての二次転写ローラ１２１が設けられている。
本実施例の画像形成装置は、ホストコンピュータ、ネットワーク上の端末機、外部スキャナなどの外部装置（不図示）から出力されるプリント指令に応じて制御部１０１が所定の画像形成シーケンスを実行する。制御部１０１はＣＰＵとＲＯＭやＲＡＭなどのメモリとからなり、メモリには画像形成シーケンスや画像形成に必要な各種プログラムなどが記憶されている。

【0013】

本実施例の画像形成装置の画像形成動作を、図１を参照して説明する。制御部１０１は、プリント指令に応じて実行される画像形成シーケンスに従い各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを順次駆動する。先ず、各感光ドラム１１７が所定の周速度（プロセススピード）で矢印方向へ回転されると共に、駆動ローラ１２５ａにより中間転写ベルト１２３が各感光ドラム１１７の回転周速度と対応した周速度で矢印方向へ回転される。１色目のシアンの画像形成部Ｐａにおいて、感光ドラム１１７表面はドラム帯電器１１９によって所定の極性・電位に一様に帯電される。次に走査露光装置１０７が外部装置から出力される画像データ（画像情報）に応じたレーザ光を感光ドラム１１７の帯電面に対し走査露光する。これにより感光ドラム１１７表面の帯電面に画像データに応じた静電潜像（静電像）が形成される。そしてこの静電潜像が現像器１２０によってシアンのトナーを用いて現像される。これによって感光ドラム１１７表面上にシアンのトナー画像（現像像）が形成される。

【0014】

同様の帯電、露光、現像の各工程が、２色目のマゼンタの画像形成部Ｐｂ、３色目のシアンのイエローの画像形成部Ｐｃ、４色目のブラックの画像形成部Ｐｄにおいても行われる。各感光ドラム１１７表面に形成された各色のトナー画像は感光ドラム１１７表面と中間転写ベルト１２３表面との間の一次転写ニップ部で一次転写ローラ１２４によって中間転写ベルト１２３表面上に順番に重ねて転写される。これにより中間転写ベルト１２３表面にフルカラーのトナー画像が担持される。

【0015】

トナー画像転写後の感光ドラム１１７表面は、感光ドラム１１７表面に残留する転写残トナーがドラムクリーナ１２２により除去され次の画像形成に供される。

【0016】

一方、給送カセット１０２から記録紙等の記録材（以下、記録材と記す）Ｐが繰り出しローラ１０５により１枚ずつ繰り出されレジストローラ１０６に搬送される。この記録材Ｐはレジストローラ１０６によって中間転写ベルト１２３表面と二次転写ローラ１２１の外周面（表面）との間の二次転写ニップ部に搬送される。そしてこの搬送過程において二次転写ローラ１２１によって中間転写ベルト１２３表面のトナー画像が記録材Ｐ上に転写される。これにより記録材Ｐ上に未定着のフルカラーのトナー画像が担持される。

【0017】

フルカラーのトナー画像を担持した記録材Ｐは定着部に備える定着装置１０９の後述する定着ニップ部Ｎ１に導入される。そして、この定着ニップ部Ｎ１で記録材Ｐを挟持搬送しつつトナー像に熱とニップ圧を印加し、これにより記録材Ｐ上のトナー像は記録材Ｐに加熱定着される。定着ニップ部Ｎ１を出た記録材Ｐは排出ローラ１１１により排出トレイ１１２上に排出される。

【0018】

（２）定着装置
以下の説明において、定着装置及び定着装置を構成する部材に関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向である。短手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向である。長さとは長手方向の寸法である。幅とは短手方向の寸法である。

【0019】

図２は本実施例に係る定着装置１０９の概略構成を表す断面図である。図３は本実施例に係る定着装置１０９に用いられるセラミックヒータ１５の概略構成を表す模式断面図である。図４はセラミックヒータ１５と通電制御系とを表す説明図である。

【0020】

本実施例の定着装置１０９は、外部加熱方式の定着装置であり、定着ローラ３０と、加熱ユニット１０と、加圧部材としての加圧ユニット５０などを有している。

【0021】

定着ローラ３０は、鉄、ＳＵＳ、アルミニウム等の金属材料からなる丸軸状の芯金３０Ａを有している。そしてこの芯金３０Ａの外周面上にシリコーンゴムなどを主成分とする弾性層３０Ｂが形成され、この弾性層３０Ｂの外周面上にＰＴＦＥ、ＰＦＡ又はＦＥＰなどを主成分とする離型層３０Ｃが形成されている。ここで、ＰＴＦＥはポリテトラフルオロエチレン、ＰＦＡはテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ＦＥＰはテトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体の略称である。

【0022】

この定着ローラ３０は、芯金３０Ａの長手方向の両端部が装置フレーム（不図示）の長手方向の両側の側板（不図示）に軸受（不図示）を介して回転可能に支持されている。従って、定着ローラ３０は、定着ローラ３０の回転中心軸となる芯金３０Ａの外側に弾性層３０Ｂを有している。

【0023】

加熱ユニット１０は、加熱源としての役割と、加熱圧接部形成部材としての役割と、を担うセラミックヒータ（以下、ヒータと記す）１５を有する。加熱ユニット１０は、更に、加熱回転体としての筒状の加熱フィルム（エンドレスフィルム）１６と、加熱フィルム１６の内面を支持する加熱フィルム支持部材としての加熱フィルムガイド１９と、を有している。加熱フィルムガイド１９は、ＬＣＰ（液晶ポリマ）などの耐熱性材料を用いて横断面が略凹字形状になるように形成されている。そして加熱フィルムガイド１９の長手方向の両端部が装置フレームの長手方向の両側の側板に支持されている。ヒータ１５は加熱フィルムガイド１９の長手方向に沿って、加熱フィルムガイド１９の平坦面に設けられた溝１９Ａに支持され、ヒータ１５を支持させた加熱フィルムガイド１９に加熱フィルム１６をルーズに外嵌させている。ヒータ１５は、アルミナ、窒化アルミ等のセラミックを主成分とする薄板状のヒータ基板１５Ａを有している。このヒータ基板１５Ａの加熱フィルム１６側の基板面には、銀、パラジウム等を主成分とした通電発熱抵抗体１５Ｂがヒータ基板１５Ａの長手方向に沿って設けられている。またこの基板面には、ガラスや、フッ素樹脂又はポリイミド等の耐熱樹脂を主成分とする保護層１５Ｃが通電発熱抵抗体１５Ｂを覆うように設けられている。

【0024】

加熱フィルム１６は、加熱フィルム１６の内周長が加熱フィルムガイド１９の外周長より長くなるように形成され、加熱フィルムガイド１９に無張力にてルーズに外嵌されている。加熱フィルム１６の層構成として、ポリイミドを主成分とするフィルム基層の外周面を、ＰＦＡを主成分とする表面層により被覆するという二層構造が採用されている。

【0025】

この加熱ユニット１０は、定着ローラ３０の図３における上方で定着ローラ３０と平行に配置されている。そして加熱フィルムガイド１９の長手方向両端部を、加圧バネ（不図示）によって、定着ローラ３０の母線方向と直交する方向へ定着ローラ３０に対して付勢する。ヒータ１５の保護層１５Ｃと加熱フィルムガイド１９の外表面は、加熱フィルム１６を介して定着ローラ３０の表面に押圧させる。これにより定着ローラ３０の弾性層３０Ｂがヒータ２４の保護層１５Ｃの外表面及び加熱フィルムガイド１９の外表面に対応する位置で潰れて弾性変形し、定着ローラ３０表面と加熱フィルム１６の表面とで、所定幅の加熱圧接部Ｎ２が形成される。従って、定着ローラ３０は、加熱フィルムガイド１９およびヒータ１５と共に加熱フィルム１６を介して加熱圧接部Ｎ２を形成する。

【0026】

加圧ユニット５０は、ニップ部形成部材としての加圧板５００と、加圧回転体としての筒状の加圧フィルム（エンドレスフィルム）５１と、加圧フィルム５１の内面をガイドするための加圧フィルムガイド５２を有している。加圧板５００は、アルミなどの熱伝導率の良い金属材料を用いる。加圧フィルムガイド５２は、ＬＣＰ（液晶ポリマ）などの耐熱性材料を用いて横断面略凹字形状に形成されている。そして加圧フィルムガイド５２の長手方向の両端部が装置フレームの長手方向の両側の側板に支持されている。そしてこの加圧フィルムガイド５２に加圧フィルム５１をルーズに外嵌させている。

【0027】

加圧フィルム５１は、加圧フィルム５１の内周長が加圧フィルムガイド５２の外周長より長くなるように形成され、加圧フィルムガイド５２に無張力にてルーズに外嵌されている。加圧フィルム５１の層構成として、ポリイミドを主成分とするフィルム基層の外周面を、ＰＦＡを主成分とする表面層により被覆するという二層構造が採用されている。

【0028】

この加圧ユニット５０は、図３に示すように定着ローラ３０と平行に配置されている。そして加圧フィルムガイド５２の長手方向の両端部を、加圧バネ（不図示）によって、定着ローラ３０の母線方向と直交する方向へ定着ローラ３０に対して付勢する。具体的には、加圧フィルムガイド５２の溝５２Ａで保持した加圧板５００を、加圧フィルム５１を介して定着ローラ３０表面に対して付勢する。これにより定着ローラ３０の弾性層３０Ｂが加圧板５００と対応する位置で潰れて弾性変形し、定着ローラ３０表面と加圧フィルム５１の表面とで所定幅の定着ニップ部Ｎ１が形成される。従って、定着ニップ部Ｎ１は、加圧板５００と、定着ローラ３０と、で加圧フィルム５１を介して形成される。

【0029】

図２及び図４を参照して、定着装置１０９の定着処理について説明する。制御部１０１は、プリント指令に応じて実行される画像形成シーケンスに従い駆動源としての駆動モータ（不図示）を回転駆動する。この駆動モータの出力軸の回転は所定のギア列（不図示）を介して定着ローラ３０の芯金３０Ａに伝達される。これにより定着ローラ３０は矢印方向へ所定の周速度（プロセススピード）で回転する。定着ローラ３０の回転は、定着ニップ部Ｎ１において定着ローラ３０表面と加圧フィルム５１表面との間に生じる摩擦力によって加圧フィルム５１に伝わる。これにより加圧フィルム５１は加圧フィルム５１の内周面が加圧板５００と接触しながら定着ローラ３０の回転に追従して矢印方向へ回転する。

【0030】

また定着ローラ３０の回転は、加熱圧接部Ｎ２において定着ローラ３０表面と加熱フィルム１６表面との間に生じる摩擦力によって加熱フィルム１６に伝わる。これにより加熱フィルム１６は加熱フィルム１６の内周面がヒータ２３の保護層２３Ｃの外表面と接触しながら定着ローラ３０の回転に追従して矢印方向へ回転する。

【0031】

また制御部１０１は、画像形成シーケンスに従いトライアック２０がオンされる。トライアック２０はＡＣ電源２１から印加される電力を制御しヒータ１５の通電発熱抵抗体１５Ｂへの通電を開始する。この通電により通電発熱抵抗体１５Ｂが発熱してヒータ１５は急速に昇温し加熱フィルム１６を加熱する。ヒータ１５の温度はヒータ基板１５Ａの加熱フィルムガイド１９側の基板面に設けられた温度検知部材としてのサーミスタ１８により検知される。制御部１０１は、サーミスタ１８からの出力信号（温度検知信号）をＡ／Ｄ変換回路２２を介して取り込み、この出力信号に基づいてヒータ１５を所定の定着温度（目標温度）に維持するようにトライアック２０を制御する。これによりヒータ１５は所定の定着温度に温調される。

【0032】

回転している定着ローラ３０表面は加熱圧接部Ｎ２でヒータ１５により加熱フィルム１６を介して加熱される。これにより定着ローラ３０の表面には記録材Ｐが担持する未定着のトナー像Ｔを定着ニップ部Ｎ１で定着するために必要十分な熱量が与えられる。駆動モータを駆動し、かつヒータ１５を制御している状態において、未定着のトナー像Ｔを担持した記録材Ｐは、トナー像担持面が定着ローラ３０の表面に対向する向きで定着ニップ部Ｎ１に導入される。この記録材Ｐは定着ニップ部Ｎ１で定着ローラ３０表面と加圧フィルム５１表面とにより挟持搬送される。この搬送過程において、トナー像Ｔが定着ローラ３０表面で加熱されて溶融すると共にこの溶融したトナー像Ｔに定着ニップ部Ｎ１による圧力が印加され、これによりトナー像Ｔは記録材Ｐの面上に定着される。

【0033】

（３）加熱圧接部Ｎ２の圧力分布
図５（ａ）に実施例１に係る加熱圧接部Ｎ２の断面図を、図５（ｂ）に実施例１に係る加熱圧接部Ｎ２の圧力分布を示す。

【0034】

本実施例の定着装置１０９では、加熱圧接部Ｎ２における加熱フィルム１６の表面と定着ローラ３０表面との間の圧力が減少した後に上昇する圧力減少領域Ｘｄを有している。

【0035】

この圧力減少領域Ｘｄは、加熱圧接部Ｎ２の加熱フィルム１６の回転方向の中央Ｘｃよりも下流側にある。ここで言う加熱圧接部Ｎ２の加熱フィルム１６の回転方向の中央Ｘｃは、図５の加熱圧接部入口Ｘｉｎと加熱圧接部出口Ｘｏｕｔの中央である。

【0036】

（４）加熱圧接部Ｎ２の圧力分布の測定方法
図５（ｂ）に示すような加熱圧接部Ｎ２の圧力分布の測定方法について説明する。図６は加熱圧接部Ｎ２の圧力分布を測定する場合の定着装置１０９の断面図である。加熱圧接部Ｎ２の圧力分布の測定には、記録材型圧力分布測定素子を用いる。本実施例では、フィルム式圧分布測定システムＰＩＮＣＨ（ニッタ株式会社）を用いて測定した。図６のように、通常のプリント動作時と同方向に定着ローラ３０を回転させて、加熱圧接部Ｎ２に圧力分布測定記録材Ｐｓを突入させる。そして、定着ローラ３０を回転させて加熱圧接部Ｎ２の圧力が十分に検知できる位置まで圧力分布測定記録材Ｐｓを挟持搬送した後、定着ローラ３０を静止させ、静止状態で圧力分布を測定する。

【0037】

（５）圧力減少領域Ｘｄを形成する方法
加熱圧接部Ｎ２において圧力減少領域Ｘｄを有する圧力分布を形成する方法としては、加熱フィルムガイド１９の加熱圧接部Ｎ２の下流付近に、図５（ａ）に示す突起部１９Ｂを設ける構成が考えられる。突起部１９Ｂは、ヒータ１５の加熱フィルム１６との摺動面よりも定着ローラ３０側に向かって突出している。

【0038】

定着ローラ３０は、加熱圧接部形成部材（主にヒータ１５）に加熱フィルム１６を介して押圧されて弾性変形する。その結果、加熱圧接部Ｎ２において、加熱フィルム１６の回転方向の中央Ｘｃより上流側の位置Ｘｍで圧力がピーク値Ｐｍとなる。この位置Ｘｍを第１の圧力ピーク部Ｘｍと記す。第１の圧力ピーク部Ｘｍから加熱フィルム１６の回転方向の上流又は下流に向かって緩やかに圧力が低下していく圧力分布となる。

【0039】

突起部１９Ｂがなければ、加熱圧接部Ｎ２の加熱フィルムの回転方向の下流付近は、定着ローラ３０の弾性変形が小さくなり、定着ローラ３０と加熱フィルム１６との当接圧力が低下するだけの領域である。

【0040】

これに対し、突起部１９Ｂを前述した位置に設けると、突起部１９Ｂが加熱フィルム１６を介して、定着ローラ３０を強く弾性変形させる。その結果、加熱圧接部Ｎ２の圧力が一時的に減少してから増加する圧力減少領域Ｘｄの加熱フィルム１６の回転方向の下流の位置Ｘｐにおいて、圧力がピーク値Ｐｐとなる。この位置を第２の圧力ピーク部Ｘｐと記す。

【0041】

つまり、第１の圧力ピーク部Ｘｍと、第２の圧力ピーク部Ｘｐと、の間には、圧力が一時的に減少してから上昇する圧力減少領域Ｘｄが形成されるのである。

【0042】

圧力減少領域Ｘｄの位置は、図５（ｂ）に示すように、第１の圧力ピーク部Ｘｍよりも加熱フィルム１６の回転方向下流側で、且つ、第２の圧力ピーク部Ｘｐよりも加熱フィルム１６の回転方向の上流側であることが望ましい。また、加熱圧接部Ｎ２内の加熱フィルム１６の回転方向の中央Ｘｃよりも下流の領域にあるのが望ましい。

【0043】

尚、第２の圧力ピーク部Ｘｐの圧力は、第１の圧力ピーク部Ｘｍよりも大きくても良い。

【0044】

第２の圧力ピーク部Ｘｐの位置は、加熱圧接部Ｎ２内の下流付近にあることが好ましく、加熱圧接部Ｎ２の出口付近がより好ましい。

【0045】

尚、突起部１９Ｂの位置、高さ、接触面の形状などは、本実施例のものに限定されない。

【0046】

（６）トナー等の付着問題
上述の定着動作において、記録材Ｐの上のトナー像Ｔを記録材Ｐに定着する際に、記録材Ｐに含まれる紙の繊維や、炭酸カルシウム、タルクなどの無機物からなる填料などの紙粉が脱落して定着ローラ３０表面に付着する。この無機物からなる微量な紙粉に、定着ローラ３０の表面に付着した微量のトナーが付着し、混ざって付着物Ｔｃとなる。この付着物Ｔｃは、図７に示すように、定着ローラ３０の回転に伴い加熱圧接部Ｎ２において、加熱フィルム１６の表面とも接触する。付着物Ｔｃが加熱フィルム１６の表面へ転移してしまうと、加熱フィルム１６の表面の離型性を悪化させ、付着物Ｔｃに更にトナーや紙紛が付着して付着物Ｔｃを成長させてしまう。この付着物Ｔｃは、紙粉と混ざっている為、熱を加えても軟化しにくく、粘着性も低い。このため、この付着物Ｔｃは、加熱フィルム１６の表面の離型性を上げたり、加熱フィルム１６の表面と定着ローラ３０の表面との温度差をつけて移動させたりする対策では十分でない場合がある。

【0047】

加熱フィルム１６の表面に付着した付着物Ｔｃは、定着ローラ３０に付与する熱量のばらつきを生じさせて、画像の光沢むらやスジなどの画像不良を発生させることがある。また、付着物Ｔｃは、加熱フィルム１６の表面で大きな塊に成長した後に、不定期に記録材上に落下する、又は、定着ローラ３０表面へ移り記録材Ｐへ転移する、などして画像不良を発生させることがある。

【0048】

（７）加熱フィルム１６の表面への付着物の付着を抑制するメカニズム
本実施例の定着装置１０９では、加熱フィルム１６表面への付着物の付着を抑制できる。このメカニズムについて説明する。図８（ａ）に加熱圧接部Ｎ２における各部材の動きを、図８（ｂ）に加熱圧接部Ｎ２の圧力分布を示す。

【0049】

図８において、定着ローラ３０は矢印の方向に回転し、定着ローラ３０の表面が加熱フィルム１６の表面と接触する。定着ローラ３０の回転方向において、定着ローラ３０の表面が加熱フィルム１６表面と接触し始めるＸｉｎの位置を加熱圧接部Ｎ２入口とし、加熱フィルム１６表面から離れ始めるＸｏｕｔの位置を加熱圧接部Ｎ２出口とする。

【0050】

前述したように、加熱フィルムガイド１９に設けられた突起部１９Ｂによって、第２の圧力ピーク部Ｘｐが形成され、第１の圧力ピーク部Ｘｍと、第２の圧力ピーク部Ｘｐの間に、圧力が減少してから上昇する圧力減少領域Ｘｄが形成される。

【0051】

加熱圧接部入口Ｘｉｎ、第１の圧力ピーク部Ｘｍ、圧力減少領域Ｘｄ、第２の圧力ピーク部Ｘｐ、及び、加熱圧接部出口Ｘｏｕｔのそれぞれの位置おける定着ローラ３０の弾性層３０Ｂの変形状態について説明する。また、上記位置における加熱フィルム１６の表面と定着ローラ３０の表面との周速差についても説明する。

【0052】

加熱圧接部入口Ｘｉｎの位置で、弾性体である定着ローラ３０は圧縮変形しながら、加熱フィルム１６表面と接触し始める。第１の圧力ピークＸｍの位置を中心に定着ローラ３０表面と加熱フィルム１６表面は圧接され、摩擦力によって、加熱フィルム１６は定着ローラ３０に従動駆動される。

【0053】

第１の圧力ピーク部Ｘｍにおける加熱フィルム１６と定着ローラ３０表面との間に働く摩擦力は大きい。従って、定着ローラ３０が定常回転している状態では、第１の圧力ピーク部Ｘｍにおける定着ローラ３０表面の周速Ｖｒｍと、加熱フィルム周速Ｖｆｍの周速差ΔＶｍは小さい。

【0054】

図９は、加熱圧接部Ｎ２内の圧力減少領域Ｘｄ付近の定着ローラ３０の弾性変形と各部材の周速を示した図である。

【0055】

第１の圧力ピーク部Ｘｍにおいて、加熱フィルム１６と密着していた定着ローラの弾性層３０Ｂは、定着ローラ３０の回転に伴い、圧力減少領域Ｘｄへ移動する。

【0056】

圧力減少領域Ｘｄは、加熱フィルム１６の回転方向の上流側にある第１の圧力ピーク部Ｘｍと、圧力減少領域Ｘｄより加熱フィルム１６の回転方向の下流側にある第２の圧力ピーク部Ｘｐと、に挟まれており、局部的に圧力が低い。

【0057】

従って、定着ローラ３０の弾性層３０Ｂは、圧力減少領域Ｘｄにおいて、圧縮状態から復元しようとラジアル方向に膨張する。つまり、定着ローラ３０の弾性層３０Ｂは、圧力減少領域Ｘｄにおいて、潰れ量が大きい第１の圧力ピーク部Ｘｍの位置よりも外径が大きくなる。

【0058】

定着ローラ３０の弾性層３０Ｂは、圧縮状態から復元しようとする際に、定着ローラ３０のラジアル方向だけでなく、定着ローラ３０の回転方向で圧力が低い方向にも膨張しようとする。

【0059】

しかしながら、本実施例における定着ローラ３０の弾性層３０Ｂは、圧力減少領域Ｘｄにおいて、２つの圧力ピークに挟まれている為、定着ローラの回転方向には膨張できない。

【0060】

従って、定着ローラ３０の弾性層３０Ｂは、圧力減少領域Ｘｄ部において、定着ローラ３０のラジアル方向に復元して膨張し、定着ローラ３０の外径が大きくなりやすい。

【0061】

一方、加熱フィルム１６は、定着ローラ３０の表面のように弾性変形しない為、圧力減少領域Ｘｄでのフィルム１６の周速Ｖｆｄは、第１の圧力ピーク部Ｘｍの位置におけるフィルム周速Ｖｆｍと変わらない。

【0062】

従って、圧力減少領域Ｘｄにおいて、定着ローラ３０の表面と加熱フィルム１６の表面で、周速差ΔＶｄが発生する。
ΔＶｄ＝Ｖｒｄ−Ｖｆｄ
圧力減少領域Ｘｄにおいて、定着ローラ３０の表面は、加熱フィルム１６表面よりも周速差ΔＶｄ分速く進む為、定着ローラ３０の回転に伴い、定着ローラ３０の表面と加熱フィルム１６の表面にズレが発生する。その結果、定着ローラ３０の表面と加熱フィルム１６の表面との界面でせん断力が発生する。このせん断力の効果については後述する。

【0063】

ところで、図１０は、加熱圧接部Ｎ２において、付着物Ｔｃが受ける力を示した断面図である。加熱圧接部Ｎ２における定着ローラ３０表面と、加熱フィルム１６表面と、付着物Ｔｃとの間に働く作用について説明する。

【0064】

定着ローラ３０に付着した付着物Ｔｃは、定着ローラ３０の回転に伴い加熱圧接部Ｎ２に進入し、定着ローラ３０と加熱フィルム１６の間に挟まれて加圧される。

【0065】

付着物Ｔｃの定着ローラ３０の表面に対する付着力は、付着物Ｔｃの定着ローラ３０の表面との接触面積の大きさに比例する。同じく、付着物Ｔｃの加熱フィルム１６の表面に対する付着力は、付着物Ｔｃの加熱フィルム１６の表面との接触面積の大きさに比例する。

【0066】

定着ローラ３０は、加熱圧接部Ｎ２において、弾性体であるため付着物Ｔｃの形状にならって表面が変形し、付着物Ｔｃとの接触面積を増しやすい。

【0067】

一方、加熱フィルム１６についても、定着ローラ３０ほどの弾性はないものの、加熱圧接部Ｎ２内の熱により表面層が軟らかくなり、加熱圧接部Ｎ２内を進むうちに、加熱フィルム１６の表面を徐々に変形させながら、付着物Ｔｃとの接触面積を増やしていく。

【0068】

付着物Ｔｃ自身についても、トナーと紙粉とが混じり、トナー単体よりも溶融しにくくなっているものの、加熱圧接部Ｎ２で熱と圧力を長い期間受けると、定着ローラ３０及び加熱フィルム１６の表面にならった形状に変形する。

【0069】

加熱圧接部入り口Ｘｉｎから加熱圧接部Ｎ２の第１の圧力ピーク部Ｘｍにかけて、付着物Ｔｃは定着ローラ３０表面と、加熱フィルム１６の表面と、のいずれにも密着して付着している状態となる。

【0070】

しかしながら、付着物Ｔｃが圧力減少領域Ｘｄに達すると、加熱フィルム１６の表面との間、定着ローラ３０の表面との間のそれぞれにおいて、せん断力Ｆｄを受ける。

【0071】

せん断力Ｆｄを受けた付着物Ｔｃは、定着ローラ３０及び加熱フィルム１６の表面と密着していた状態から変形する、又は、移動するなどして、定着ローラ３０又は加熱フィルム１６との密着状態がリセットされる。つまり、付着物Ｔｃの定着ローラ３０又は加熱フィルム１６への付着力は弱まったり、付着物Ｔｃが定着ローラ３０又は加熱フィルム１６から引き剥がされたりする。そして、付着物Ｔｃは、圧力減少領域Ｘｄから第２の圧力ピーク部Ｘｐを経て、加熱圧接部出口Ｘｏｕｔまで至る間に、再び定着ローラ及び加熱フィルム１６との接触面積を増やして付着力を回復させる。

【0072】

しかしながら、付着物Ｔｃの付着力の回復は、定着ローラ３０よりも弾性力が小さい加熱フィルム１６の方が遅い。更に、圧力減少領域Ｘｄは、加熱圧接部Ｎ２の加熱フィルム１６の回転方向下流側の領域にあるので、圧力減少領域Ｘｄから加熱圧接部出口Ｘｏｕｔまでの距離は、加熱圧接部入り口Ｘｉｎから圧力減少領域Ｘｄまでの距離よりも短い。

【0073】

つまり、付着物Ｔｃと加熱フィルム１６の表面との付着力が十分に回復しない間に付着物Ｔｃが加熱圧接部出口Ｘｏｕｔに至るようにすることで、付着物Ｔｃが加熱フィルム１６に付着することを抑制することができる。

【0074】

尚、上述した上記の付着物Ｔｃの加熱フィルム１６への付着を抑制するメカニズムから、圧力減少領域Ｘｄは、加熱圧接部出口Ｘｏｕｔに近い位置にある方がより好ましいことがわかる。

【0075】

一方、定着ローラ３０の表面に付着している付着物Ｔｃは、次回のプリント動作時に定着ニップ部Ｎ１にて記録材Ｐ上に定着され、排出される。これは微量であるため、画像上ではほとんど目立たず、画像不良になりにくい。付着物Ｔｃが加熱フィルム１６上に蓄積して塊になることがなくなる。

【0076】

ここで、本実施例の特徴的な構成と作用効果について説明する。図１１は、加熱圧接部Ｎ２に圧力減少領域Ｘｄ、及び、第２の圧力ピーク部Ｘｐが存在しない定着装置における加熱圧接部Ｎ２内の各部材の周速と、付着物Ｔｃの受ける力を示した図である。図１１の定着装置を比較例（２）の定着装置とする。

【0077】

比較例（２）の定着装置の加熱圧接部Ｎ２内の圧力は、第１の圧力ピーク部Ｘｍから加熱フィルム１６の回転方向の下流側に向かって徐々に減少する。

【0078】

定着ローラ３０の弾性層３０Ｂは、圧縮状態から復元する際に、圧力の小さい加熱圧接部出口Ｘｏｕｔがあるため、定着ローラ３０のラジアル方向だけでなく加熱フィルム１６の回転方向にも膨張しやすくなる。その結果、加熱圧接部出口Ｘｏｕｔにおける定着ローラ３０の外径の膨張（ラジアル方向の膨張）は、本実施例よりも小さくなる。従って、定着ローラ３０の表面と加熱フィルム１６の表面との周速差も、本実施例より小さい。

【0079】

また、加熱圧接部出口Ｘｏｕｔでは、加熱フィルム１６表面と定着ローラ３０の表面とは分離し始めており、付着物Ｔｃと加熱フィルム１６の表面との間、付着物Ｔｃと定着ローラ３０の表面との間、のそれぞれにおいて、せん断力Ｆｏｕｔが働きにくい。

【0080】

なぜなら、加熱フィルム１６表面と定着ローラ３０の表面との当接圧力が減少している為、加熱フィルム１６表面と定着ローラ３０の表面に周速差があったとしても、付着物Ｔｃが受けるせん断力は小さくなるからである。

【0081】

従って、加熱フィルム１６に付着した付着物Ｔｃは、加熱圧接部Ｎ２を通過する際に、加熱フィルム１６への付着力が増すばかりで、ほとんど弱められることがなく、加熱フィルム１６に付着した状態で加熱圧接部出口Ｘｏｕｔを通過することになる。

【0082】

次に、図１２に示す定着装置のように、加熱圧接部Ｎ２の加熱フィルム１６の回転方向の中央より上流側に、圧力減少領域Ｘｄが形成された定着装置について説明する。ここで、この定着装置を比較例（１）の定着装置とする。

【0083】

比較例（１）の定着装置は、本実施例と同様に圧力減少領域Ｘｄにて、付着物Ｔｃはせん断力Ｆｄを受け、付着物Ｔｃの加熱フィルム１６との付着力が弱められる、又は、付着物Ｔｃが定着ローラ３０又は加熱フィルム１６から引き剥がされる。

【0084】

しかしながら、圧力減少領域Ｘｄは、加熱圧接部Ｎ２の加熱フィルム１６の回転方向の中央Ｘｃよりも上流側にあるため、圧力減少領域Ｘｄから加熱圧接部出口Ｘｏｕｔまでの距離は、加熱圧接部入口Ｘｉｎから圧力減少領域Ｘｄまでの距離よりも長い。

【0085】

従って、付着物Ｔｃは、圧力減少領域Ｘｄにて加熱フィルム１６に対する付着力が弱められたり、引き剥がされたりしても、加熱圧接部出口Ｘｏｕｔに至るまでの間に長い時間熱や圧力を受けて加熱フィルム１６への付着力を回復することになる。従って、結果的に加熱フィルム１６の表面に付着物Ｔｃが付着した状態で加熱圧接部出口Ｘｏｕｔを通過することになる。

【0086】

以上述べたことから、比較例（１）及び比較例（２）の定着装置は、本実施例よりも付着物Ｔｃが加熱フィルム１６に付着しやすいことがわかる。

【0087】

そこで、本実施例の特徴は、加熱圧接部Ｎ２の加熱フィルム１６の回転方向の中央Ｘｃより下流側に圧力減少領域Ｘｄを形成する。そして、その圧力減少領域Ｘｄよりも加熱フィルム１６の回転方向下流側に圧力が局部的に増大する第２の圧力ピーク部Ｘｐを形成することである。

【0088】

上記の特徴を備えた結果、定着ローラ３０表面に付着した付着物Ｔｃが加熱フィルム１６の表面に付着することを抑制することができる。

【0089】

（８）実験結果
画像形成装置を用いて本実施例における定着装置１０９の加熱フィルム１６表面への付着物Ｔｃの付着抑制効果を確認する実験を行った。本実験に用いた画像形成装置は、プロセススピードが９０ｍｍ／ｓで、１４枚／分のフルカラープリント出力が可能なレーザービームプリンターである。
実験に用いた本実施例に係る定着装置１０９の構成について説明する。定着装置１０９の概略構成は図２に示したとおりである。ヒータ１５の概略構成は図３に示したとおりである。

【0090】

ヒータ１５は、厚み１．０ｍｍ、幅６．０ｍｍのアルミナからなるヒータ基板１５Ａ上に、銀とパラジウムからなる厚み１０μｍ、幅４．０ｍｍの通電発熱抵抗体１５Ｂを備えている。そしてこの通電発熱抵抗体１５Ｂは保護層１５Ｃとしての厚み６０μｍのガラス層で覆われている。

【0091】

加熱フィルム１６は、内径２０ｍｍ、厚み３０μｍのポリイミド樹脂からなるフィルム基層の上に、厚み２０μｍのＰＦＡ樹脂からなる離型層を備えたものである。

【0092】

定着ローラ３０は、アルミ製の外径１４ｍｍの芯金３０Ａ上に、厚み３．０ｍｍの熱伝導率０．２Ｗ／ｍ・Ｋのシリコーンゴムからなる弾性層３０Ｂを形成し、最外層として厚み２０μｍのＰＦＡ樹脂からなる離型層３０Ｃを設けたものである。

【0093】

定着ローラ３０のアスカーＣ硬度は４５°であった。アスカーＣ硬度は、アスカーＣ硬度計（高分子化学製）９．８Ｎ（１ｋｇｆ）荷重で測定した。定着ローラ３０のマイクロ硬度は５０°であった。マイクロ硬度は、マイクロゴム硬度計ＭＤ−１ タイプＡ押針（高分子化学製）で測定した。

【0094】

定着ローラ３０は、定着ローラ３０の芯金３０Ａの長手方向の両端部を不図示の軸受にて回転可能に支持されている。

【0095】

加圧ユニット５０は、ＬＣＰ樹脂からなる加圧フィルムガイド５２に、加圧フィルム５１を外嵌させたものである。加圧フィルム５１は、内径２０ｍｍ、厚み３０μｍのポリイミド樹脂からなるフィルム基層の上に、厚み２０μｍのＰＦＡ樹脂からなる離型層を備えたものである。

【0096】

ヒータ１５と加熱フィルム１６との間、加圧フィルムガイド５２と加圧フィルム５１との間には、潤滑剤として、グリス５００ｍｇが塗布してある。

【0097】

加熱フィルムガイド１９とヒータ１５は、加熱フィルム１６を介して、加圧力１７６．４Ｎ（１８ｋｇｆ）で定着ローラ３０の表面に付勢され、幅７．０ｍｍの加熱圧接部Ｎ２を形成する。加圧フィルムガイド５２は、加圧フィルム５１を介して、加圧力１７６．４Ｎ（１８ｋｇｆ）で定着ローラ３０表面に付勢され、幅７．０ｍｍの定着ニップ部Ｎ１を形成する。

【0098】

定着ニップ部Ｎ１の出口から記録材搬送方向に６０ｍｍ進んだ位置には、排出ローラ１１１が設けられている。定着ニップ部Ｎ１で記録材Ｐは定着処理されて、排出ローラ１１１に送られ、排出ローラ１１１により排出トレイ１１２上に排出される。

【0099】

まず、実施例（１）〜（３）の定着装置は、図５（ａ）に示したように、加熱フィルムガイド１９の加熱圧接部Ｎ２の加熱フィルム１６の回転方向の中央Ｘｃよりも下流側に突起部１９Ｂを設けて、圧力減少領域Ｘｄを形成したものである。実施例（１）〜（３）は、図１９に示した突起部１９Ｂの加熱フィルムガイド１９のヒータガラス面からの突出量Ｈと、突起部１９Ｂの位置（加熱圧接部Ｎ２の中央Ｘｃからの距離Ｘｇ）が異なる。尚、距離Ｘｇは、加熱圧接部Ｎ２の中央Ｘｃを基準に加熱フィルム１６の回転方向に進んだ距離を示す。

【0100】

次に、比較例（１）及び（２）の定着装置について説明する。

【0101】

比較例（１）の定着装置の突起部１９Ｂは、図１２に示すように、加熱圧接部Ｎ２の加熱フィルム１６の回転方向の中央Ｘｃより上流側に設けられている。比較例（１）の定着装置の突起部１９Ｂの位置は、図１９において、Ｘｇ＝−３．０ｍｍとなる。

【0102】

比較例（２）の定着装置は、突起部１９Ｂを有していない。従って、加熱圧接部Ｎ２に圧力減少領域Ｘｄは形成されない。

【0103】

実施例（１）〜（３）、及び、比較例（１）と（２）の加熱圧接部Ｎ２の加熱フィルム１６の回転方向の圧力分布を、前述した圧分布測定器を用いて測定した結果を図１３に示す。

【0104】

実施例（１）〜（３）は、圧力減少領域Ｘｄが加熱圧接部Ｎ２の加熱フィルム１６の回転方向の中央より下流側に形成されていることが確認できる。

【0105】

実施例（１）〜（３）及び比較例（１）と（２）の定着装置をそれぞれ用いた画像形成装置で、市販されている一般的なＡ４サイズのＬＢＰ印刷用紙（坪量８０ｇ／ｍ^２）を用い、印字率５％の画像をプリントした。実験環境は、室温１５℃、湿度１５％である。

【0106】

尚、本実験に用いる画像形成装置は、坪量８０ｇ／ｍ^２の記録材を定着処理する定着モードにおいて、室温１５℃の環境に置かれた場合のフルカラープリントでは、ヒータ１５は目標温度２００℃に制御される。

【0107】

表１に、実施例（１）〜（３）及び比較例（１）と（２）における加熱フィルムガイド１９の突起部１９Ｂの高さＨと、加熱圧接部Ｎ２の中央Ｘｃからの距離Ｘｇを示す。突起部１９Ｂの高さＨ、及び、加熱圧接部Ｎ２の中央Ｘｃからの距離Ｘｇを図１９に示す。また、第１の圧力ピーク部Ｐｍの面圧Ｐｍに対する圧力減少領域Ｘｄの面圧Ｐｄの比率と、と第１の圧力ピーク部Ｐｍの面圧Ｐｍに対する第２の圧力ピーク部Ｘｐの面圧Ｐｐの比率についても表１に示す。

【0108】

【表1】

【0109】

実施例（１）〜（３）では、３００００枚のプリントを行っても、加熱フィルム１６の表面に付着物Ｔｃの付着はなかった。突起部１９Ｂｂの高さＨや加熱圧接部の中央からの距離Ｘｇのパラメータや、第２の圧力ピーク部Ｘｐの面圧Ｐｐの大きさによらず、効果があることが確認できた。

【0110】

一方、比較例（１）及び（２）では、２０００枚プリントしたところで、記録材Ｐの画像に光沢むらがみられるようになった。これらの定着装置の内部を観察したところ、加熱フィルム１６表面に付着物Ｔｃが付着していた。加熱圧接部Ｎ２に、圧力減少領域Ｘｄ及び第２の圧力ピーク部Ｘｐが形成されていない構成や、圧力減少領域Ｘｄが加熱圧接部Ｎ２の加熱フィルム１６の回転方向の中央より上流側に形成された場合には、実施例のような作用効果はないことが確認できた。

【0111】

以上説明したように、本実施例における定着装置１０９では、加熱圧接部Ｎ２の加熱フィルム１６の回転方向の中央より下流側に圧力減少領域Ｘｄを形成する。そして、圧力減少領域Ｘｄよりも加熱フィルム１６の回転方向下流側に、当接圧力が局部的に増大する第２の圧力ピーク部Ｘｐを形成する。これにより、加熱フィルム１６表面と定着ローラ３０表面との間で付着物Ｔｃにせん断力を発生させることで、付着物Ｔｃの加熱フィルム１６の表面への付着力を弱めて付着物Ｔｃの加熱フィルム１６への付着を抑制することができる。

【0112】

これにより付着物Ｔｃの付着物の加熱フィルム１６表面における蓄積を防ぐことができて、良好なプリント画像を維持することができる。

【0113】

ここで、本実施例の変形例について述べる。本実施例の定着装置１０９においては、加圧回転体として加圧フィルム５１を用いたが、図１６に示すように、加圧ローラ１７を用いた構成でも良い。

【0114】

また、定着ローラ３０が熱源を有する構成でも良い。例えば、図１７に示すように、定着ローラ３０に内包されるハロゲンヒータ７０を備えた構成が考えられる。

【0115】

更に、本実施例の定着装置１０９においては、熱源としてセラミックヒータ（ヒータ１５）を用いたが、これに限定されない。例えば、図１８に示すように、セラミックヒータに代えて加熱フィルム１６に内包され、加熱フィルム１６の内面を輻射熱で加熱するハロゲンヒータ６０を備え、加熱圧接部形成部材としてアルミ等の金属板を用いた構成でも良い。

【0116】

［実施例２］
定着装置の他の例を説明する。図１４は本実施例に係る定着装置の概略構成を表す模式断面図である。本実施例では、実施例１の定着装置１０９と共通する部材、及び部分には同じ符号を付して、その部材、及び部分の説明を援用する。

【0117】

本実施例に示す定着装置１０９は、加熱フィルムガイド１９とは別部材の押圧部品１９Ｃを、加熱フィルムガイド１９を定着ローラ３０に押圧する加圧手段とは別の独立した加圧手段１９Ｄによって押圧する構成である。加熱圧接部Ｎ２の加熱フィルム１６の回転方向の圧力分布は図１５に示したようになる。実施例１と同じように、加熱圧接部Ｎ２の加熱フィルム１６の回転方向の中央より下流側に圧力減少領域Ｘｄが形成され、圧力減少領域Ｘｄよりも加熱フィルム１６の回転方向の下流側に第２の圧力ピーク部Ｘｐが形成される。

【0118】

独立した加圧手段１９Ｄで、第２の圧力ピーク部Ｘｐを形成する為、定着ローラ３０の弾性層３０Ｂの硬度が耐久要因などで変動したとしても、安定して第２の圧力ピーク部Ｘｐと圧力減少領域Ｘｄを形成することができる。

【0119】

以上説明したように、本実施例によれば、定着ローラ３０の弾性層３０Ｂの硬度変化によらず、安定して加熱フィルム１６への付着物抑制効果を維持できる。

【符号の説明】

【0120】

１５ セラミックヒータ
１６ 加熱フィルム
１７ 加圧ローラ
３０ 定着ローラ
５１ 加圧フィルム
６０ ハロゲンヒータ
６１ 加熱ローラ
７０ ハロゲンヒータ
Ｎ１ 定着ニップ部
Ｎ２ 加熱圧接部
Ｐ 記録材
Ｔ 未定着トナー像

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】