特許 7551388 加熱装置、画像形成装置

(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】

(24)【登録日】2024-09-06

(45)【発行日】2024-09-17

(54)【発明の名称】加熱装置、画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20240909BHJP

   H05B 3/00 20060101ALI20240909BHJP

【ＦＩ】

G03G15/20 505

G03G15/20 510

H05B3/00 335

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020132940

(22)【出願日】2020-08-05

(65)【公開番号】P2022029590

(43)【公開日】2022-02-18

【審査請求日】2023-07-21

(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】110002860

【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田中 正志

(72)【発明者】

【氏名】長田 光

【審査官】松本 泰典

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１３９９０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２１９４９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１５７４４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－０４４０７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０３６４９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１７５９５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１６４９９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２６８４１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １５／２０

Ｈ０５Ｂ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発熱体を有する加熱部材と、
前記加熱部材を保持する保持部材と、
前記加熱部材および前記保持部材が内部空間に配置される第１回転体と、
前記第１回転体の外周面に接触し、前記第１回転体との間にニップ部を形成する第２回転体と、
前記加熱部材、前記保持部材、前記第１回転体、及び前記第２回転体を一体的に支持するフレームと、
を有し、
前記加熱部材は、前記発熱体に電気を供給する電極部を有し、
前記保持部材は、前記加熱部材の長手方向の少なくとも１つの端面の少なくとも一部が前記長手方向に露出し、前記発熱体に対して前記電極部が配置された側の前記長手方向の端面が露出しないように、前記加熱部材を保持し、
前記フレームは、前記保持部材が露出させる前記加熱部材の前記少なくとも一部を前記フレームの外側にも露出するように構成されている、
こと特徴とする加熱装置。

【請求項2】

前記保持部材は、前記加熱部材が嵌る凹部を有し、
前記凹部を形成する壁部のうち、前記加熱部材の前記少なくとも１つの端面に対向する壁部が、前記加熱部材の長手方向の少なくとも１つの端面の少なくとも一部が前記長手方向に露出するように凹んでいる、
ことを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。

【請求項3】

前記保持部材は、前記加熱部材の長手方向の前記少なくとも１つの端面の全てが前記長手方向から露出するように、前記加熱部材を保持する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の加熱装置。

【請求項4】

前記加熱部材の長手方向の少なくとも１つの端面は、前記保持部材と接触している、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の加熱装置。

【請求項5】

前記保持部材は、前記加熱部材の前記第１回転体と接触する側の面と、前記加熱部材の長手方向の端面とが成す稜線の一部が、前記長手方向に露出するように、前記加熱部材を保持する、
こと特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の加熱装置。

【請求項6】

前記保持部材は、前記加熱部材の長手方向の端面と、前記加熱部材の短手方向の側面のうち記録材の搬送方向の下流側の側面とが成す稜線の一部が、前記長手方向に露出するように、前記加熱部材を保持する、
こと特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の加熱装置。

【請求項7】

前記第１回転体は、筒状のフィルムであり、
前記第２回転体は、前記フィルムの外周面に接触するローラであり、
前記加熱部材と前記ローラで前記フィルムを挟持しており、
記録材上の画像は、前記フィルムと前記ローラの間に形成された前記ニップ部で前記フィルムを介して加熱される
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の加熱装置。

【請求項8】

発熱体を有する加熱部材と、
前記加熱部材を保持する保持部材と、
前記加熱部材および前記保持部材が内部空間に配置される第１回転体と、
前記第１回転体の外周面に接触し、前記第１回転体との間にニップ部を形成する第２回転体と、
を有し、
前記加熱部材は、前記発熱体に電気を供給する電極部を有し、
前記保持部材は、前記加熱部材の長手方向において前記発熱体に対して前記電極部が配置された側の端面が露出しないように前記加熱部材を保持する、
ことを特徴とする加熱装置。

【請求項9】

記録材に画像を形成する画像形成部と、
請求項１から８のいずれか１項に記載の加熱装置であって、前記ニップ部を記録材が通過することにより、記録材に形成された画像が加熱される加熱装置と、
を有することを特徴とする画像形成装置。

【請求項10】

前記加熱装置の長手方向の両端部に送風することによって、前記加熱装置を冷却する冷却装置をさらに有する、
ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加熱装置、画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電子写真方式で用いられるトナーの加熱装置として、熱ローラ方式やフィルム加熱方式の加熱装置などが知られている。

【0003】

特許文献１では、フィルム加熱方式の加熱装置が、セラミックス製の基板上に抵抗発熱体を有する加熱ヒータと、加熱ヒータに加熱され回転する定着フィルムと、定着フィルムと接触することによりニップ部を形成する加圧ローラを有している。ここで、未定着のトナー画像を担持する記録材が、ニップ部において搬送されながら加熱される。この加熱により、記録材のトナー画像は、記録材に定着する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平０４－０４４０７５号公報

【文献】特開２０１８－３６４９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、フィルム加熱方式の加熱装置の熱容量が小さいため、小サイズ紙などを加熱装置に通紙した場合には、定着部材（定着フィルムや加圧ローラなど）における通紙される領域（通紙領域）以外の領域（非通紙領域）が通紙領域よりも早く昇温する。このような非通紙領域の昇温が発生して、定着部材の温度が耐熱温度を超えてしまうと、加熱装置の安全性が低下する。このために、通紙の時間間隔を広げることなどによって非通紙領域の昇温を抑える必要があり、小サイズ紙への印刷の生産性の低下が生じていた。

【0006】

これに対して、特許文献２には、冷却ファンが加熱装置の端部に風を送ることによって、非通紙領域を冷却する技術が記載されている。しかし、冷却ファンを用いても、小サイズ紙への印刷を繰り返し実行すると、非通紙領域が十分に冷却できずに昇温してしまう場合があった。このため、加熱装置では、非通紙領域の昇温に起因するような小サイズ紙への印刷の生産性の低下が課題であった。

【0007】

本発明は、小サイズ紙の印刷の生産性の低下を抑制することができる加熱装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の１つの態様は、
発熱体を有する加熱部材と、
前記加熱部材を保持する保持部材と、
前記加熱部材および前記保持部材が内部空間に配置される第１回転体と、
前記第１回転体の外周面に接触し、前記第１回転体との間にニップ部を形成する第２回転体と、
前記加熱部材、前記保持部材、前記第１回転体、及び前記第２回転体を一体的に支持するフレームと、
を有し、
前記加熱部材は、前記発熱体に電気を供給する電極部を有し、
前記保持部材は、前記加熱部材の長手方向の少なくとも１つの端面の少なくとも一部が前記長手方向に露出し、前記発熱体に対して前記電極部が配置された側の前記長手方向の端面が露出しないように、前記加熱部材を保持し、
前記フレームは、前記保持部材が露出させる前記加熱部材の前記少なくとも一部を前記フレームの外側にも露出するように構成されている、
こと特徴とする加熱装置である。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、小サイズ紙の印刷の生産性の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施例１に係る画像形成装置を示す図である。

【図2】実施例１に係る加熱装置を示す図である。

【図3】実施例１に係る加熱装置を説明する図である。

【図4】実施例１に係る加熱ヒータを説明する図である。

【図5】実施例１に係るヒータホルダーと加熱ヒータの接続を説明する図である。

【図6】実施例１に係るヒータホルダーの形状を説明する図である。

【図7】実施例１に係る加熱装置の側面を示す図である。

【図8】比較例に係る加熱装置の側面を示す図である。

【図9】実施例２に係るヒータホルダーの形状を説明する図である。

【図10】実施例２に係る加熱装置の側面を示す図である。

【図11】実施例３に係るヒータホルダーの形状を説明する図である。

【図12】実施例３に係る加熱装置の側面を示す図である。

【図13】その他の実施例に係る加熱装置を示す図である。

【図14】その他の実施例に係る加熱装置を示す図である。

【図15】比較例に係る加熱ヒータを説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（加熱装置の課題）
まず、フィルム加熱方式の加熱装置を画像形成装置に用いる場合に生じる可能性がある課題について詳細に説明する。ここで、フィルム加熱方式の加熱装置は、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、熱ローラ方式の加熱装置の熱ローラに比べて、定着部材が所定温度に到達する（立ち上がる）までの時間を短縮できる。さらに、フィルム加熱方式の加熱装置では、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、消費電力を低く抑えることが可能である。

【0012】

図１５Ａは、加熱装置に用いられる加熱ヒータであって、下記の各実施例との比較例である加熱ヒータ１０１３を示す。図１５Ａは、加熱ヒータ１０１３の断面を示す図である。加熱ヒータ１０１３は、定着フィルムと接触することによって、定着フィルムを加熱する抵抗発熱体２００１，２００２を有する。また、図１５Ａに示すように、加熱ヒータ１０１３では、セラミックス製の基板２００７上に、抵抗発熱体２００１，２００２が導電体２００３を介して直列に設けられる。抵抗発熱体２００１，２００２の一方の端部には、それぞれ導電性の電極部２００４，２００５が設けられる。電極部２００４，２００５から抵抗発熱体２００１，２００２に電気が流れる（通電する）ことによって、抵抗発熱体２００１，２００２が発熱する。

【0013】

ここで、熱容量の小さい定着フィルムの内面に加熱ヒータ１０１３が接触する（定着フィルムを直接加熱する）ので、定着部材（定着フィルムや加圧ローラ）が長手方向（記録材の搬送方向に直交する方向）一様に素早く温度が立ち上がる。そして、加熱装置に対して、加熱ヒータ１０１３の長手方向の幅が狭い記録材（小サイズ紙）を連続して通紙させると、定着フィルムにおける通紙される領域（通紙領域）以外の領域（非通紙領域）の温度が通紙領域よりも上昇する。これは、通紙領域では搬送される記録材に熱が奪われるが、非通紙領域では熱を奪う記録材が搬送されないためである。また、比較例に係る加熱ヒータ１０１３では、加熱ヒータ１０１３における定着フィルムと接触する面以外の面がヒータホルダーによって覆われているため、熱が外部に逃げにくい。

【0014】

図１５Ｂは、小サイズ紙を通紙した場合の定着フィルムの長手方向の温度分布を示す。このような小サイズ紙（記録材）を連続して通紙させると、図１５Ｂに示すように、定着部材（定着フィルムや加圧ローラ）の非通紙領域の温度が上昇する。以下では、このような非通紙領域の温度の上昇のことを「非通紙部昇温」と呼ぶ。なお、定着部材が「非通紙部昇温」した場合には、非通紙領域の定着部材の耐熱温度を超えないように通紙の時間間隔をあけ、定着部材の温度を均す（平均化する）ような制御をすることができる。しかし、通紙の時間間隔をあけることによれば、小サイズ紙への印刷の生産性が低下してしまうという課題が生じる。

【0015】

＜実施例１＞
以下にて、実施例１に係る加熱装置について説明する。本実施例に係る加熱装置は、消費電力が低く、立ち上がりが早いフィルム加熱方式の加熱装置である。本実施例に係る加熱装置では、ヒータホルダー（保持部材）が、加熱ヒータ（加熱部材）の長手方向（長手軸方向；記録材の搬送方向に直交する方向）の端面が露出するように、加熱ヒータを覆っている。このため、定着部材の非通紙領域の温度が昇温しにくい。従って、「非通紙部昇温」が生じやすいような小サイズ紙への印刷について、生産性の低下を抑えることができる。

【0016】

［画像形成装置］
まずは、図１に示す概略図を用いて、本実施例に係る加熱装置１００を有する画像形成装置５０の構成を説明する。画像形成装置５０は、感光ドラム上のトナー像を直接、記録材Ｐ上に転写する電子写真方式の画像形成装置である。像担持体である感光ドラム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、および感光ドラムクリーナー１６が配置されている。

【0017】

（印刷方法）
ここで、画像形成装置５０がトナー像を用いて記録材Ｐに印刷する方法を説明する。まず、感光ドラム１（画像形成部）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、露光装置３のレーザ光Ｌにより、帯電された感光ドラム１の表面上に、静電潜像が形成される（露光された部分の表面電位が上がる）。本実施例のトナーは、マイナス極性に帯電されており、ブラックトナーが入った現像器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トナーが付着する。これにより、感光ドラム１上にトナー像（画像）が形成される。

【0018】

一方、感光ドラム１上への静電潜像の形成プロセス開始に先立って、給紙ローラ４による記録材Ｐの給紙が行われる。感光ドラム１上のトナー像の先端が転写ニップＮに到達するタイミングに合わせて、記録材Ｐの先端が転写ニップＮに到達するように、給紙制御部３３０が給紙ローラ４の給紙タイミングを制御する。給紙動作が行われると、搬送ローラ６によって、記録材Ｐの１枚だけが転写ニップＮに搬送される。その後、転写ローラ１０に、不図示の電源からトナーの極性とは逆の極性であるプラス極性の転写バイアスが印加される。これにより、感光ドラム１上のトナー像が、転写ニップＮにおいて記録材Ｐ上に転写される。つまり、感光ドラム１によって、記録材Ｐに、未定着のトナー像（画像）が形成される。

【0019】

その後、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、転写後の感光ドラム１の表面から転写残トナーが除去される。一方、トナー像を担持した記録材Ｐは、加熱装置１００に搬送されて、トナー像の加熱定着が行われる。つまり、加熱装置１００によって、記録材Ｐに形成されたトナー像（画像）が記録材Ｐに定着する。トナー像の定着が完了した記録材Ｐは、排紙ローラ７により排紙トレー４５上に排紙される。以上により
、記録材Ｐに対する画像の印刷が完了する。

【0020】

なお、複数枚の記録材Ｐに連続的に印刷が行われる場合には、先行する１枚の記録材の後端に感光ドラム１上のトナー像の転写が行われている最中に、次の記録材の給紙が開始される。後続紙の先端が転写ニップＮに到達するタイミングに先立って、感光ドラム１の表面への静電潜像形成プロセスも開始され、感光ドラム１上に後続紙のトナー像が形成される。そして、後続紙の先端が転写ニップＮに到達すると、後続紙へのトナー像の転写が行われる。このような動作（処理）が繰り返されることによって連続印刷が実現できる。

【0021】

また、本実施例では、感光ドラム１の表面移動速度が約２００ｍｍ／ｓｅｃであって、連続印刷を行う場合には、画像形成装置５０は、ＬＴＲサイズの用紙に対して１分間で最大３５枚の印刷ができる。なお、画像形成装置５０は、ＬＴＲサイズよりもサイズが小さい紙を連続通紙する場合にも、ＬＴＲサイズと同様に１分間に３５枚の速度で印刷を開始する。この場合には、画像形成装置５０は、連続印刷の途中から通紙の時間間隔を長くしてスループットを下げることにより、定着部材の非通紙領域の温度が耐熱温度を超えないように制御することができる。

【0022】

［冷却ファン］
画像形成装置５０には冷却ファン６０（冷却装置）が設けられている。冷却ファン６０は、送風することによって、感光ドラムクリーナー１６や感光ドラム１の温度を低下させる。

【0023】

例えば、印刷動作を繰り返すと、加熱装置１００の熱によって感光ドラムクリーナー１６や感光ドラム１の温度が上昇してしまい、トナーの軟化点を超えることがある。このため、感光ドラムクリーナー１６内の廃トナーが固まってしまう場合や、現像器５においてトナーが融着してしまう場合がある。これらの場合には、感光ドラム１のクリーニング不良が発生する可能性や現像不良が発生する可能性がある。そこで、印刷動作が繰り返されて画像形成装置５０内の温度が上昇した場合には、ファン制御部６１により冷却ファン６０を動作させる。すると、冷却ファン６０による送風によって、画像形成装置５０内の温度が低下するため、クリーニング不良や現像不良の発生を抑えることができる。

【0024】

また、冷却ファン６０は、小サイズ紙を通紙した場合に昇温する加熱装置１００（定着部材）の非通紙領域を冷却することができる。ここで、画像形成装置５０には、加熱装置１００の長手方向の両端部の周囲に冷却ファン６０の風が当たるように風路が設けられている。このため、小サイズ紙を連続印刷するとファン制御部６１により冷却ファン６０が動作し、定着部材の非通紙領域に冷却ファン６０の風が当たり、非通紙領域が冷却される。

【0025】

［加熱装置］
次いで、加熱装置１００について説明する。加熱装置１００は、立ち上げ時間の短縮や低消費電力化を実現するフィルム加熱方式の加熱装置である。図２Ａおよび図２Ｂは、加熱装置１００の簡単な組み立て図を示す。図２Ａは、組み立て前の加熱装置１００を示す図である。図２Ｂ、は組み立て後のユニット状態の加熱装置１００を示す図である。

【0026】

図２Ａの組み立て前の図を用いて加熱装置１００の組み立て手順を説明することによって、加熱装置１００の構成を説明する。まず、鉄製の定着フレーム７０の両端部に設けられた軸受け１３２に、加圧ローラ１１０の芯金１１７が載せられる。その後、芯金１１７には駆動ギア１３１が嵌められる。

【0027】

次に、加熱ヒータ１１３の抵抗発熱体が加圧ローラ１１０側を向くように設置され、抵
抗発熱体が設置された面とは反対側の面（背面）が耐熱性樹脂のヒータホルダー１３０によって保持される。なお、加熱ヒータ１１３では、比較例と同様に（図１５Ａ参照）、セラミック基板上に２つの抵抗発熱体が直列に設けられている。また、加熱ヒータ１１３の背面には、ヒータの基板温度を検知する温度検知素子１１５が配置される。ここで、ヒータホルダー１３０は、強度を持たせるために、加熱ヒータ１１３とは反対側から鉄製のステー１２０によって支えられる。

【0028】

加熱ヒータ１１３と温度検知素子１１５とヒータホルダー１３０とステー１２０が組まれた部材に、定着フィルム１１２が挿入される。定着フィルム１１２の両端部には、定着フィルムの長手方向の片寄りを規制する定着フランジ１５０が組まれる。

【0029】

両端部の定着フランジ１５０は、加圧バネ１１４により加圧され、フィルムユニット（定着フィルムの中に加熱ヒータとヒータホルダーとステーを内包し、両端部に定着フランジが組まれたユニット）が加圧ローラ１１０によって加圧される。加圧バネ１１４が定着カバー７１により押さえられて、定着フレーム７０に定着カバー７１が閉じられる。すると、定着フレーム７０がフィルムユニットや加圧ローラ１１０を一体的に支持するように構成されて、図２Ｂに示す加熱装置１００のユニットが完成する。

【0030】

図３Ａは、加熱装置１００の長手方向における温度検知素子１１５の位置（図２Ｂの点線Ｄ）の断面を、図２Ｂの矢印Ｌ側から見た概略図を示す。図３Ｂは、記録材Ｐの搬送方向の上流側から見た概略図を示す。図３Ｂは、内部の様子が分かりやすいように、定着フィルム１１２を点線で透かした状態の加熱装置１００を表している。

【0031】

図３Ａに示すように、加熱ヒータ１１３（加熱部材）がヒータホルダー１３０（保持部材）によって保持される。また、加熱ヒータ１１３およびヒータホルダー１３０が内表面に接触する定着フィルム１１２であって、可撓性を有する円筒状の定着フィルム１１２（第１回転体）が設けられている。つまり、加熱ヒータ１１３とヒータホルダー１３０とは、定着フィルム１１２の内部空間に配置される。加熱ヒータ１１３は、定着フィルム１１２の内表面に接触して内面ニップＮｉを形成し、定着フィルム１１２を内側から加熱する。なお、加熱ヒータ１１３と定着フィルム１１２内表面との間に伝熱部材等を介在させた構成としてもよい。

【0032】

また、加熱ヒータ１１３と加圧ローラ１１０とが、定着フィルム１１２を挟持する。これにより、定着フィルム１１２を挟むように、加熱ヒータ１１３に対向する加圧ローラ１１０（第２回転体）が定着ニップＮｏを形成している。図３Ａの矢印Ａ１方向から定着ニップＮｏに、未定着のトナー像Ｔが転写された記録材Ｐが搬送されると（定着ニップＮｏを記録材Ｐが通過すると）、記録材Ｐにトナー像Ｔが定着する。

【0033】

加圧ローラ１１０は、定着フィルム１１２の外表面（外周面）を加圧しながら回転する。具体的には、図３Ｂに示すように、加圧ローラ１１０は、芯金１１７の端部に設けられた駆動ギア１３１に不図示の駆動源から動力をもらい、矢印Ｒ１方向に駆動される（回転する）。加圧ローラ１１０が矢印Ｒ１方向に駆動されると、定着フィルム１１２は、定着ニップＮｏにおいて加圧ローラ１１０から動力を取得して、矢印Ｒ２方向に回転する。

【0034】

なお、定着フィルム１１２は、長手方向の左右のいずれかに片寄って配置される場合がある。このため、定着フィルム１１２の端部には、片寄りを規制する定着フランジ１５０がステー１２０に嵌合されて設けられている。また、定着フランジ１５０によって、通紙領域Ｘよりも外側で定着フィルム１１２の内面が支持されている。

【0035】

（定着フィルム）
定着フィルム１１２は、円筒状の状態（加圧ローラ１１０によって加圧されていない状態）において外径がφ２０ｍｍであり、厚み方向に多層された構成である。定着フィルム１１２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を有する。

【0036】

基層１２６の材料には、ＳＵＳ（Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ Ｕｓｅｄ Ｓｔｅｅｌ；ステンレス鋼）およびニッケルなどの金属や、ポリイミドなどの耐熱性樹脂を用いるとよい。これは、基層１２６には、加熱ヒータ１１３の熱を受けるので耐熱性が必要であるためと、加熱ヒータ１１３と接触するので強度も必要であるためである。

【0037】

材料としての金属は、樹脂に比べると強度があるため薄化でき、また熱伝導率も高い。このため、金属を基層１２６に用いると、加熱ヒータ１１３の熱を定着フィルム１１２の表面に伝達しやすい。一方、材料としての樹脂は、金属に比べると比重が小さいため熱容量が小さく、温まりやすい利点がある。また、樹脂は、塗工成型により薄いフィルムが成型できるため、安価に成型できる。

【0038】

本実施例では、基層１２６の材料としてポリイミド樹脂を用いて、熱伝導率と強度を向上させるためにカーボン系のフィラーを添加している。基層１２６は、薄いほど、加熱ヒータ１１３の熱を加圧ローラ１１０表面に伝達しやすいが強度が低下する。このため、基層１２６の厚さは、１５μｍ～１００μｍ程度が好ましく、本実施例では５０μｍである。

【0039】

一方、離型層１２７の材料には、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ことができる。本実施例では、離型層１２７の材料として、フッ素樹脂の中でも離型性と耐熱性に優れるＰＦＡを用いている。なお、チューブで基層１２６が被覆させることによって離型層１２７が成型されてもよいし、基層１２６の表面が塗料でコートされることによって離型層１２７が成型されてもよい。本実施例では、薄肉成型に優れるコートが基層１２６にされることによって離型層１２７が成型されている。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の表面に伝達しやすいが、薄すぎると耐久性が悪化する。このため、離型層１２７の厚さは、５μｍ～３０μｍ程度が好ましく、本実施例では１０μｍである。

【0040】

（加圧ローラ）
加圧ローラ１１０の外径は、φ２０ｍｍである。加圧ローラ１１０では、図３Ａに示すように、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の熱容量が大きく、かつ、熱伝導率が大きいと、加圧ローラ１１０の表面の熱が内部に吸収されやすいため、加圧ローラ１１０の表面温度が上昇しにくい。一方、低熱容量で熱伝導率が低く、断熱効果の高い材料を加圧ローラ１１０に用いれば、加圧ローラ１１０の表面温度の立ち上がり時間を短縮できる。ここで、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０．４５～０．８５である。このため、発砲ゴムは、ソリッドゴムよりも低熱容量でもある。従って、弾性層１１６に発泡ゴムを用いることによれば、加圧ローラ１１０の表面温度の立ち上がり時間を短縮できる。

【0041】

なお、加圧ローラ１１０では、外径が小さい方ほど熱容量を抑えられるが、外径が小さ過ぎると定着ニップＮｏの幅が狭くなる。このため、本実施例では、加圧ローラ１１０の外径は、φ２０ｍｍである。また、弾性層１１６の肉厚は、薄すぎれば、弾性層１１６か
ら金属製の芯金１１７に熱が逃げるので、適度な厚みが必要である。このため、本実施例では、弾性層１１６の厚さは４ｍｍである。

【0042】

加圧ローラ１１０が加熱された際に、芯金１１７や弾性層１１６の端面から放熱されることで、弾性層１１６の端部の温度が低下する。このため、弾性層１１６の長手方向の幅Ｗｇが、搬送可能な最大通紙幅に対して狭すぎると、記録材Ｐの端部へのトナー像Ｔの定着性が悪化しやすい。一方、幅Ｗｇが広すぎると、画像形成装置５０の幅が増加する。そこで、本実施例では、弾性層１１６の長手方向の幅Ｗｇは、搬送可能な最大幅であるレターサイズ２１６ｍｍよりも左右５ｍｍずつ長い、２２６ｍｍである。

【0043】

また、弾性層１１６の外周には、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）を用いた離型層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と同様に、弾性層１１６にチューブを被覆させた層であっても、弾性層１１６の表面を塗料でコートした層であってもよい。本実施例では、離型層１１８は、弾性層１１６の表面に対して、耐久性に優れるチューブを被覆させた層である。なお、離型層１１８の材料として、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂や、離型性のよいフッ素ゴムやシリコーンゴム等を用いてもよい。

【0044】

加圧ローラ１１０の表面硬度が低いほど、加圧ローラ１１０による圧力が低くても（軽圧でも）定着ニップＮｏの幅を広くすることができる。しかし、加圧ローラ１１０の表面硬度が低すぎると、加圧ローラ１１０の耐久性が悪化する。このため、本実施例では、加圧ローラ１１０の表面硬度は、Ａｓｋｅｒ－Ｃ硬度（４．９Ｎ荷重）で４０°である。

【0045】

なお、加圧ローラ１１０は、不図示の回転部により、図３Ａに示す矢印Ｒ１方向に、表面移動速度２００ｍｍ／ｓｅｃで回転する。

【0046】

（加熱ヒータ）
加熱ヒータ１１３には、セラミックス製の基板上に抵抗発熱体を直列に設けたヒータ（加熱部材）を用いている。加熱ヒータ１１３では、記録材Ｐの搬送方向の幅Ｗｈ＝６ｍｍ、厚さＨ＝１ｍｍのアルミナの基板表面に、Ａｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）の抵抗発熱体をスクリーン印刷により１０μｍ塗工している。また、抵抗発熱体を塗装した基板の上に、発熱体保護層としてガラスが５０μｍの厚さで覆っている。

【0047】

図４は、図３Ａにおける矢印Ａ３方向から見た加熱ヒータ１１３の模式図を示す。抵抗発熱体２０１，２０２の長手方向の幅Ｗは、搬送可能な最大通紙幅に対して狭すぎると、加圧ローラ１１０の端部の放熱によって端部の定着性が悪化しやすい。一方、搬送可能な最大通紙幅に対して、幅Ｗが広すぎると、加熱ヒータ１１３に接触する定着部材の非通紙領域の温度が上昇しやすい。これらを考慮して、本実施例では、抵抗発熱体２０１，２０２の長手方向の幅Ｗは、画像形成装置５０の搬送可能な最大幅であるレターサイズ２１６ｍｍよりも左右１ｍｍずつ長い、２１８ｍｍである。

【0048】

基板２０７において、抵抗発熱体２０１，２０２が導電体２０３を介して直列に設けられ、発熱体保護層２０９で覆われている。抵抗発熱体２０１，２０２の端部にはそれぞれ、導電性の電極部２０４，２０５が設けられる。電極部２０４，２０５から電気が供給されることにより、抵抗発熱体２０１，２０２が発熱する。本実施例では、抵抗発熱体２０１，２０２、導電体２０３、電極部２０４，２０５、および発熱体保護層２０９が、基板２０７に収まるように、基板２０７の長手方向の幅Ｗｂは、幅Ｗよりも十分に長い２７０ｍｍである。

【0049】

また、図２Ａおよび図３Ａに示すように、加熱ヒータ１１３の背面には、抵抗発熱体２
０１，２０２の発熱に応じて昇温したセラミック基板の温度を検知する温度検知素子１１５が配置されている。温度検知素子１１５の信号に応じて、電極部２０４，２０５が抵抗発熱体２０１，２０２に流す電流が制御されることによって、加熱ヒータ１１３の温度が調整される。

【0050】

（ヒータホルダー）
ヒータホルダー１３０（保持部材）には、加熱ヒータ１１３の立ち上がりの観点で、ヒータホルダー１３０から熱を奪いにくいように低熱容量の材料が用いられることが好ましい。本実施例では、ヒータホルダー１３０には、耐熱性樹脂である液晶ポリマー（ＬＣＰ）を用いる。

【0051】

図５に示すように、ヒータホルダー１３０には、加熱ヒータ１１３よりも少し大きい凹部Ｏが形成されている。そして、凹部Ｏに加熱ヒータ１１３が嵌ることによって、加熱ヒータ１１３が保持（接続）される。また、ヒータホルダー１３０は、加熱ヒータ１１３の長手方向と記録材Ｐの搬送方向の位置を固定する（決める）。なお、本実施例では、ヒータホルダー１３０の凹部Ｏを形成する壁部のうち、加熱ヒータ１１３の長手方向の端面に対応（対向）する壁部が凹型に設けられているが、図５では省略している。

【0052】

図６Ａおよび図６Ｂは、図３Ａの矢印Ａ３方向から見たヒータホルダー１３０を示す。図６Ａはヒータホルダー１３０のみを示す図である。図６Ｂは、ヒータホルダー１３０に加熱ヒータ１１３が保持された状態を示す図である。また、図６Ｃは、図６Ｂの矢印Ｌと矢印Ｒ側から見た、ヒータホルダー１３０の側面の図である。

【0053】

ヒータホルダー１３０の凹部Ｏは、加熱ヒータ１１３が加熱されると基板２０７が熱膨張するため、加熱ヒータ１１３よりも大きい。本実施例では、ヒータホルダー１３０の凹部Ｏの長手方向の幅Ｗｎは、基板幅Ｗｂの２７０ｍｍよりも１ｍｍ広い、２７１ｍｍである。凹部Ｏの短手方向（記録材Ｐの搬送方向）の幅Ｗｍは、基板幅Ｗｈの６ｍｍよりも０．５ｍｍ広い、６．５ｍｍである。また、凹部Ｏの深さ方向の厚さは、加熱ヒータ１１３の基板厚みＨと同じ１ｍｍである。

【0054】

また、図６Ａと図６Ｂに示すように、加熱ヒータ１１３では、ヒータホルダー１３０と突き当て部Ｔｎによって突き当たり長手方向の位置が決まり、左右の突き当て部ＴｋｌとＴｋｒによって突き当たり短手方向の位置が決まる。

【0055】

ヒータホルダー１３０は、加熱ヒータ１１３の長手方向の１つの端面の一部が露出するように、加熱ヒータ１１３を保持している（覆っている）。このために、ヒータホルダー１３０には、１つの壁部が凹型に凹んでいることによって、空間部ａ１（隙間）が設けられている。このように、空間部ａ１を設けるために壁部を凹型に形成することによれば、型成形によって凹部Ｏの他の壁部と同時に、空間部ａ１を有する壁部を形成することができる。つまり、空間部ａ１の設けられていないヒータホルダー１３０を形成した後に、削り出しなどを行うことによって空間部ａ１（空間部）を形成するような工程が不要である。このため。空間部ａ１を有するヒータホルダー１３０を、簡易かつ安定的に、低コストで形成することが可能である。

【0056】

図６Ｃに示す側面から見た図のように、ヒータホルダー１３０を矢印Ｒ側から見ると、加熱ヒータ１１３の一部が露出する。ここで、加熱ヒータ１１３には、抵抗発熱体２０１，２０２よりも図６Ｂの矢印Ｌ側に電極部２０４，２０５が配置されている。このため、基板２０７のうち抵抗発熱体２０１，２０２が配置されてない領域（非発熱領域）は、Ｒ側（右側）よりもＬ側（左側）が長い。一般的な加熱装置では、図１５Ｂに示すように、小サイズ紙を通紙すると左右の非通紙領域が昇温するが、本実施例の加熱ヒータのように基板の非発熱領域に左右差があると、非発熱領域の短い側の非通紙領域の温度が高くなる。このため、本実施例では、非発熱領域の短い、Ｒ側の非通紙領域の温度がＬ側に比べて上昇しやすい。そこで、ヒータホルダー１３０には、加熱ヒータ１１３のＲ側を冷却するための空間部ａ１が設けられている。

【0057】

ここで、空間部ａ１は、大きいほど非通紙領域の温度の冷却効果は高いが、大きすぎると組み立て時に加熱ヒータ１１３が脱落することや、大きいサイズの紙（大サイズ紙）を通紙した場合に加熱ヒータ１１３の端部の温度が低下することがある。このため、空間部ａ１の大きさは，構成に合わせて調整するとよい。本実施例では、空間部ａ１の大きさは、短手幅Ｗａ１が４ｍｍであり、加熱ヒータ１１３の厚み方向の長さＨａ１が０．７ｍｍである。また、本実施例では、加熱ヒータ１１３の長手方向の突き当て部ＴｎがＬ側にあることと、小サイズ紙を通紙した場合の非通紙領域の昇温度合いが比較的低いことから、加熱ヒータ１１３の電極部２０４，２０５が配置されたＬ側の壁部には空間部は存在しない。

【0058】

このように、加熱装置１００では、ユニット状態で長手方向の端部より、加熱ヒータ１１３が露出する（見える）ように、ヒータホルダー１３０の壁部に空間部ａ１が形成されている。このため、空間部ａ１から、加熱ヒータ１１３の非通紙領域における熱が放出できる。従って、「非通紙部昇温」が生じやすいような小サイズ紙への印刷について、生産性が低下しない。

【0059】

図７は、図２Ｂに示す加熱装置１００を矢印Ｌ側および矢印Ｒ側の左右から見た図を示す。加熱装置１００のヒータホルダー１３０のＲ側には、加熱ヒータ１１３の端面が見えるように、ヒータホルダー１３０と定着フィルム１１２との間に空間部（隙間）が存在する。ここでは、ヒータホルダーのＲ側において、定着フランジ１５０などヒータホルダー１３０以外の部品が加熱ヒータ１１３を覆っていないため、加熱ヒータ１１３がユニット状態で露出している（見える）。一方、図７のＬ側からは、加熱ヒータ１１３が露出していない（見えない）。つまり、定着フレーム７０が加熱ヒータ１１３やヒータホルダー１３０を一体的に保持しているユニット状態において、加熱ヒータ１１３の長手方向のＲ側の端面の一部が長手方向に露出するように構成されている。このため、定着フレーム７０は、ヒータホルダー１３０が露出させる加熱ヒータ１１３の少なくとも一部を定着フレーム７０の外側にも露出するように構成されている。

【0060】

また、本実施例の画像形成装置５０には、昇温した非通紙領域を冷却するため冷却ファン６０が設けられており、小サイズ紙を通紙すると加熱装置１００の両端部に風が当たる。ここで、本実施例のように加熱ヒータ１１３が露出していると、昇温した加熱ヒータ１１３の端面に直接風が当たるため、冷却効果が高まる。このため、非通紙領域が昇温しやすい小サイズ紙への印刷の生産性の低下をより抑えることができる。

【0061】

［比較例との比較］
図８は、加熱ヒータ１１３の長手方向の両端面の全てがヒータホルダー１３０に覆われており、外部から加熱ヒータ１１３が見えない比較例の加熱装置を左右（Ｒ側およびＬ側）から見た図を示す。比較例の加熱装置では、ヒータホルダー１３０の長手方向の端面（壁部）に空間部が設けられていないだけでなく、定着フランジ１５０がヒータホルダーを覆っており、加熱ヒータが露出していない。なお、比較例の加熱装置におけるヒータホルダーと定着フランジ以外の構成は、本実施例に係る加熱装置１００と同じ構成である。

【0062】

また、図８に示す比較例の加熱装置と、図７に示す本実施例に係る加熱装置とを、小サイズ紙の通紙試験を行って比較した。ここでは、２つの加熱装置に対して、Ｂ５サイズの坪量７０ｇ／ｍ^２の紙を１分間に３５枚のスピードで連続通紙して、加圧ローラ１１０の
表面温度をサーモグラフィーで測定した。なお、加圧ローラ１１０に使用しているシリコーンゴムの耐熱温度の上限値が一般的に２３０℃であるため、非通紙領域の加圧ローラ１１０の表面温度が２３０℃に至るまでに、連続通紙できるＢ５サイズ紙の枚数を比較した。

【表1】

【0063】

比較例の構成では、加熱ヒータ１１３の右側（Ｒ側）の昇温が早く、３５枚通紙した時点で加圧ローラ１１０の非通紙領域の表面温度が２３０℃に到達した。また、加熱ヒータ１１３での左側（Ｌ側）では、４０枚通紙した時点で加圧ローラ１１０の非通紙領域の表面温度が２３０℃に到達した。一方、図７に示す本実施例の構成では、加熱ヒータ１１３が露出していない左側（Ｌ側）の昇温が早く、比較例と同様に、４０枚通紙した時点で加圧ローラ１１０の非通紙領域の表面温度が２３０℃に到達した。また、加熱ヒータ１１３が露出している右側（Ｒ側）では、４２枚通紙した時点で加圧ローラ１１０の非通紙領域の表面温度が２３０℃に到達した。

【0064】

本実施例のように、加熱装置のユニット状態において、ヒータホルダーの壁部に空間部が設けられていることによって、加熱ヒータの長手方向の端面が長手方向に露出することで、定着部材の非通紙領域の昇温速度を抑えることができる。このため、「非通紙部昇温」しやすい小サイズ紙への印刷の生産性の低下を抑えることができる。

【0065】

＜実施例２＞
本実施例では、ユニット状態で加熱装置の両端部より、加熱ヒータが露出する（見える）ような加熱装置を説明する。また、本実施例では、加熱ヒータの基板の抵抗発熱体側のエッジと下流側のエッジが露出している。このため、非通紙領域における加熱ヒータの温度がより下がりやすく、「非通紙部昇温」しやすい小サイズ紙への印刷の生産性の低下を抑えることができる。

【0066】

なお、本実施例に係る加熱装置を有する画像形成装置は、実施例１とは異なり冷却ファンを有しない。このため、実施例１のように小サイズ紙を通紙した場合に、定着部材の非通紙領域を冷却ファンによって冷却することができない。そこで、本実施例では、画像形成装置は、加熱装置に向かって上昇する気流（自然対流）を利用して、定着部材の非通紙領域を冷却する。

【0067】

なお、本実施例に係る画像形成装置は、冷却ファン６０およびファン制御部６１が搭載されていないこと以外、実施例１と同じ構成を有する。このため、本実施例に係る画像形成装置の構成についての詳細な説明は省略する。また、加熱装置についても、ヒータホルダー１３０以外の構成は実施例１と同じフィルム加熱方式の加熱装置であるため、同じ部材については、同一の符号で示して詳細な説明を省略する。

【0068】

（ヒータホルダーの形状）
本実施例に係るヒータホルダー１３０の形状について説明する。図９Ａおよび図９Ｂは
、図３Ａの矢印Ａ３方向から見たヒータホルダー１３０を示す。図９Ａは、ヒータホルダー１３０のみを示す図である。図９Ｂは、加熱ヒータ１１３を保持したヒータホルダー１３０および加熱ヒータ１１３を示す図である。また、図９Ｃは、図９Ｂの矢印Ｌと矢印Ｒ側から見た側面のヒータホルダー１３０を示す図である。

【0069】

ここで、本実施例の画像形成装置には、非通紙領域を冷却する冷却ファンが設けられていない。そこで、本実施例のヒータホルダー１３０は、図９Ｂの矢印Ｒ側だけでなく、矢印Ｌ側の壁部も凹型に形成される。このため、凹型の壁部によって生じる空間部から熱が逃げるため、加熱ヒータ１１３の両端部が冷却しやすい。また、自然対流でも冷却できるように、凹型の壁部によって生じる空間部の大きさが実施例１よりも大きい。図９Ｃに示す図のように、矢印Ｒ側および矢印Ｌ側から見ると、ヒータホルダー１３０の壁部の空間部から加熱ヒータ１１３の側面から見える。

【0070】

また、加熱ヒータ１１３は電極部２０４，２０５から通電することで抵抗発熱体２０１，２０２が発熱するため、厚み方向で抵抗発熱体側の方の基板２０７の温度が高くなる。このため、本実施例では、図９Ｃに示すように、加熱ヒータ１１３の両端部共に抵抗発熱体側の基板エッジＨｈｅ（定着フィルムに接触する側の加熱ヒータの面と、加熱ヒータの長手方向の端面とが成す稜線）が長手方向に全域露出する。このため、高い冷却効果が生じている。なお、基板エッジＨｈｅが長手方向に全域露出している必要はなく、一部が露出しているのみでも冷却効果はある。

【0071】

また、抵抗発熱体２０１，２０２は、加熱ヒータ１１３の短手方向の中央を基準に、記録材Ｐの搬送方向の上流と下流とで均等に配置されている。このため、印刷の停止中に抵抗発熱体２０１，２０２が発熱すると、上下流方向に均等な発熱分布になる。

【0072】

しかし、図３Ａの断面図に示すように、加圧ローラ１１０がＲ１方向に回転すると、定着フィルム１１２がＲ２方向に回転するため、回転中の加熱ヒータ１１３の温度分布は中央よりも搬送方向の下流側の温度が高くなる。このため、本実施例では、図９Ｃに示すように加熱ヒータ１１３の両端部を回転中に温度が高くなる下流側の基板エッジＨｋｅ（加熱ヒータの長手方向の端面と、加熱ヒータの短手方向の下流側の側面とが成す稜線）が長手方向に露出する。

【0073】

なお、本実施例の両端部の空間部ａ２Ｌの短手方向の幅と空間部ａ２Ｒの短手方向の幅とは、凹部Ｏの幅Ｗｍと同じ幅の６．５ｍｍである。このような幅の空間部ａ２Ｌと空間部ａ２Ｒにより、加熱ヒータ１１３の基板エッジＨｈｅが全域露出し、下流側のエッジＨｋｅも両端部において露出する。また、空間部ａ２Ｌと空間部ａ２Ｒの厚みＨａ２は、実施例１と同じ０．７ｍｍである。なお、ヒータホルダー１３０のＬ側の端部には、加熱ヒータを固定するための突き当て部Ｔｎが凸型形状で形成されている。

【0074】

図１０は、図２Ｂに示す加熱装置のユニット状態で矢印Ｌおよび矢印Ｒ側の左右から見た本実施例に係る加熱装置の図を示す。本実施例に係る加熱装置は、上述のようにＲ側に加えて、Ｌ側にもヒータホルダー１３０と定着フィルム１１２の間に空間部（隙間）が設けられている。このため、加熱ヒータ１１３の長手方向の両端面が外部に露出している（見える）。また、図１０に示すようにＬ側とＲ側との共に、定着フランジ１５０などヒータホルダー１３０以外の部品も加熱ヒータ１１３を覆わない。つまり、ユニット状態において、定着フレーム７０およびヒータホルダー１３０は、加熱ヒータ１１３の長手方向の両側の端面の一部を長手方向に露出するように構成されている。

【0075】

このように、本実施例の画像形成装置には、昇温した非通紙領域を冷却するための冷却ファン６０が設けられていない。しかし、ユニット状態で加熱ヒータ１１３が広い範囲で
露出しているため、自然対流による気流の流れによって定着部材の非通紙領域が冷却される。このため、「非通紙部昇温」しやすい小サイズ紙への印刷についても、生産性の低下を抑えることができる。

【0076】

［比較例との比較］
図８に示す比較例の加熱装置と、図１０に示す加熱装置のユニット状態で加熱ヒータが露出している本実施例の加熱装置とにおいて、小サイズ紙の通紙試験を行い比較した。比較例も本実施例と同様に、画像形成装置には冷却ファンが設けられていないものとする。

【0077】

実施例１と同様にＢ５サイズの坪量７０ｇ／ｍ^２の紙を１分間に３５枚のスピードで連続通紙し、非通紙領域の加圧ローラ１１０の表面温度が２３０℃に至るまでに、連続通紙できるＢ５サイズ紙の枚数で比較した。

【表2】

【0078】

比較例では、加熱ヒータ１１３の非発熱領域が短い右側（Ｒ側）の昇温が早く、１５枚通紙した時点で加圧ローラの非通紙領域の表面温度が２３０℃に到達した。一方、非発熱領域が長い左側（Ｌ側）では、２０枚通紙した時点で非通紙領域の表面温度が２３０℃に到達した。一方、図１０に示す本実施例の構成では、右側（Ｒ側）の昇温が早く、２８枚通紙した時点で非通紙領域の表面温度が２３０℃に到達し、左側（Ｌ側）では３０枚通紙した時点で非通紙領域の表面温度が２３０℃に到達した。

【0079】

本実施例のように、冷却ファンがない画像形成装置であっても、加熱ヒータの長手方向の端面が長手方向にヒータホルダーから露出していれば、定着部材の非通紙領域における昇温速度を抑えることができる。このため、「非通紙部昇温」しやすい小サイズ紙への印刷について生産性の低下を抑えることができる。

【0080】

＜実施例３＞
実施例３に係る加熱装置を以下に説明する。本実施例では、加熱装置において、加熱ヒータの長手方向の両端面の全面が見える。このため、非通紙領域で昇温した加熱ヒータの温度がより下がりやすく、小サイズ紙への印刷の生産性の低下を抑えることができる。

【0081】

本実施例に係る加熱装置を有する画像形成装置では、実施例２と同様に冷却ファンが設けられていない。画像形成装置の構成は、実施例１および実施例２と同じ構成であるため、説明を省略する。また、加熱装置について、ヒータホルダー１３０以外の構成は、実施例１と同じフィルム加熱方式の加熱装置であるため、実施例１と同じ部材については、同一の符号で表して詳細な説明を省略する。

【0082】

（ヒータホルダーの形状）
本実施例に係るヒータホルダー１３０の形状について説明する。図１１Ａおよび図１１Ｂは、図３Ａの矢印Ａ３方向から見た本実施例のヒータホルダー１３０を示す。図１１Ａはヒータホルダー１３０のみの図であり、図１１Ｂはヒータホルダー１３０が加熱ヒータ
１１３を保持している状態を示す図である。また、図１１Ｃは、図１１Ｂの矢印Ｌと矢印Ｒから見た側面のヒータホルダー１３０を示す図である。

【0083】

本実施例のヒータホルダー１３０では、加熱ヒータ１１３の長手方向の両端面に対応（対向）する２つの壁部が凹型に形成されていることによって、当該両端面が露出している。また、加熱ヒータ１１３の長手方向の突き当て部が存在せず、加熱ヒータ１１３の両端面が左右から全面露出する。本実施例では、加熱ヒータ１１３をヒータホルダー１３０の凹部Ｏに接着することで加熱ヒータのズレや脱落を防止している。加熱ヒータ１１３の長手方向の端面が全面露出しているため、実施例２よりも昇温した非通紙領域を冷却する効果が高い。

【0084】

（加熱装置ユニット状態）
図１２は、図２Ｂに示す、矢印Ｌ側および矢印Ｒ側の左右から見た加熱装置を示す。本実施例に係る加熱装置では、ヒータホルダー１３０と定着フィルム１１２との間に空間部（隙間）が設けられていることによって、ヒータホルダー１３０の左右から加熱ヒータ１１３の端面が全面露出する。図１２に示すように、Ｌ側とＲ側のいずれにおいても、定着フランジ１５０などヒータホルダー１３０以外の部品も加熱ヒータ１１３を覆うことなく、加熱ヒータ１１３の端面がユニット状態で露出する。このため、本実施例に係る画像形成装置では、ユニット状態で加熱ヒータ１１３が全面露出していることで、自然対流による気流の流れによって定着部材の非通紙領域がより冷却できる。

【0085】

［比較例との比較］
本実施例においても、図１２に示す本実施例に係る加熱装置と、図８に示す比較例に係る加熱装置において、小サイズ紙の通紙試験を行って互いに比較した。実施例２と同様に、Ｂ５サイズの坪量７０ｇ／ｍ^２の紙を１分間に３５枚のスピードで連続通紙し、非通紙領域の加圧ローラ１１０の表面温度が２３０℃に至るまでに、連続通紙できるＢ５サイズ紙の枚数で比較した。

【表3】

【0086】

本実施例に係る加熱装置では、実施例２の構成よりも加圧ローラの非通紙領域の昇温速度が遅く、非通紙領域の加圧ローラ１１０の表面温度が２３０℃に至るまでに、右側（Ｒ側）では３０枚、左側（Ｌ側）では３２枚通紙することができた。

【0087】

このように、加熱ヒータ１１３の端面の全面を露出させることによって、非通紙領域における加熱ヒータの昇温速度を抑えることができる。このため、「非通紙部昇温」しやすい小サイズ紙への印刷の生産性の低下を抑えることができる。

【0088】

＜その他の実施例＞
実施例１～３では、ヒータホルダー１３０の長手方向の端面（壁部）を凹型に設けるこ
とによって、加熱ヒータ１１３の長手方向の端面を露出させたが、これには限らない。具体的には、ヒータホルダー１３０の長手方向の端面（壁部）の一部をくり貫いて孔を形成することによって、加熱ヒータ１１３の長手方向の端面を露出するようにしてもよい。さらに、実施例１～３では、形成の簡易性の観点から、ヒータホルダー１３０における空間部の形状は、矩形であったが、その他の多角形であっても、半円状であってもよい。

【0089】

また、実施例１～３では、基板２０７としてセラミックス製のアルミナ基板を用いる例を説明したが、これに限るものではない。フィルム加熱方式の加熱装置では、立ち上げ時間をさらに短縮するために、窒化アルミ（ＡｌＮ）などの高熱伝導セラミックを用いることや、ＳＵＳなどの金属基板を用いることができる。

【0090】

このように基板の材料に高熱伝導材料を用いると、加熱ヒータの発熱体保護層として用いられるガラス材よりも基板の熱伝導性が高い場合がある。このような場合には、定着フィルムと接触（摺動）する面に熱伝導性の高い基板を用いて、背面側（ヒータホルダー側）に抵抗発熱体を設けることがある。従って、ヒータホルダーの壁部に空間部を形成して、加熱ヒータの長手方向の端面を露出させることによって、上述の実施例と同様の作用効果を得ることができる。

【0091】

また、画像形成装置は、モノクロ画像を形成する装置であるとして説明してきたが、イエロー、マゼンダ、シアンの４色を重ねて印字するカラー画像形成装置であってもよい。さらに、フィルム加熱方式の加熱装置について説明してきたが、これに限ったものではない。例えば、カラーの加熱装置には、加圧ローラの弾性層にソリッドゴムを用いる装置や、画質を良好にするために定着フィルムに弾性層を設けるフィルム加熱方式の装置がある。このようなカラーの加熱装置に対しても、ヒータホルダーの壁部に空間部を形成して、加熱ヒータの長手方向の端面を露出させることによって、上述の実施例と同様の作用効果を得ることができる。

【0092】

また、上述のフィルム加熱方式の加熱装置だけでなく、図１３に示すような外部加熱方式の加熱装置を用いてもよい。図１３に示す加熱装置は、加熱ヒータ１１３を定着フィルム１１２に内包しており、定着ローラ３００が定着フィルム１１２の外表面（外周面）と圧接して、加熱ニップＮ２を形成する。これによって、加熱ヒータ１１３は、定着フィルム１１２を介して、定着ローラ３００の表面を加熱する。そして、定着ローラ３００に加圧ローラ３０１が圧接して形成された定着ニップＮ１において、記録材Ｐへのトナー像Ｔ（記録材上の画像）の定着が行われる。

【0093】

このような外部加熱方式の加熱装置においても、ヒータホルダーの壁部に空間部が設けられて、加熱ヒータの長手方向の端面が長手方向に露出すれば、小サイズ紙を通紙した際の非通紙領域における加熱ヒータの昇温速度を抑えることができる。このため、装置構成を複雑化することなく、小サイズ紙の非通紙領域の昇温を抑えることができ、小サイズ紙への印刷の生産性の低下を抑えることができる。

【0094】

また、上述の各実施例では、図７に示すように、加熱装置ユニットをＲ側では、駆動ギア１３１の径が小さく、駆動ギア１３１が加熱ヒータ１１３を隠さずに、加熱ヒータ１１３の側面が露出する加熱装置について説明してきた。しかし、図１４Ａ示すように駆動ギア１３１の径が大きいために、図１４Ｂに示すように加熱装置のユニットを側面から見ると、駆動ギア１３１が加熱ヒータ１１３を隠してしまっている場合がある。このような場合でも、図１４Ａに示すように、ヒータホルダー１３０の壁部が凹型に設けられていれば、ヒータホルダー１３０から加熱ヒータ１１３が露出しており、加熱ヒータ１１３と駆動ギア１３１の間に気流が流れ込める空間Ｇが存在する。このため、加熱ヒータ１１３の端面が空間Ｇに露出していれば、ヒータホルダー１３０の空間部を介して風が加熱ヒータ１
１３の端面に当たる。

【0095】

以上、加熱装置では、ヒータホルダーの壁部に空間部が設けられていることによって、加熱ヒータの長手方向の端面が長手方向に露出して、加熱装置における「非通紙部昇温」を抑えることができる。このため、装置の構成を複雑化することなく、小サイズ紙への印刷の生産性の低下を抑えることができる。

【符号の説明】

【0096】

１００：加熱装置、１１３：加熱ヒータ（加熱部材）、
１３０：ヒータホルダー（保持部材）、１１２：定着フィルム（第１回転体）、
１１０：加圧ローラ（第２回転体）

【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】