JP2003084605A - 加熱定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄肉の金属スリーブを具備する加熱定着装置
において、スラスト方向の規制を行い、安定した金属ス
リーブの回転を実現する。また画像形成装置の高速化に
対応したクイックスタート性、省エネを達成し、スリッ
プ現象を防止する。 【解決手段】 厚み３０μｍから２００μｍの薄肉金属
スリーブ端部に固定状態に具備された駆動手段の一部が
保持筐体と嵌合する部位を設けてあり、金属スリーブ１
３及び駆動手段１６が保持筐体に対してスラスト方向へ
の移動が規制されるように駆動手段の一部に規制手段を
有している。また、駆動手段の金属スリーブ嵌合部にお
いて、加熱用ヒータ保持部材の一部に金属スリーブ内面
から隔間した部位を設け、加熱用ヒータ１１の通電発熱
抵抗層への給電を駆動手段を具備しない金属スリーブ端
部方向からのみ行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、電子写真
方式・静電記録方式等の作像プロセスを採用した画像形
成装置において、作像プロセス部で記録材（転写材・印
字用紙・感光紙・静電記録紙等）に転写方式あるいは直
接方式で形成担持させた目的の画像情報の未定着トナー
像を固着像として熱定着処理する加熱定着装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式、静電記録方式等を
採用する画像形成装置に具備される定着装置において
は、未定着トナー像を担持した記録材を、互いに圧接し
て回転する定着ローラと加圧ローラとで形成されるニッ
プ部を通過させることにより記録材上に永久画像として
定着させる、いわゆる加熱定着装置が広く用いられてい
る。

【０００３】従来の加熱定着装置の１例を図９に示す。
図９において、４０は加熱手段を具備した定着ローラで
あり、機械的強度を満足するように厚み０．５ｍｍ〜４
ｍｍ程度のアルミの中空芯金４２の内部にハロゲンラン
プ４１が配設されており、不図示の電源からの通電によ
り中空芯金４２内部から記録材上のトナーを融解させる
のに十分な加熱を行なう。

【０００４】また記録材上のトナーをオフセットするこ
となく、記録材上に定着するために中空芯金４２の外側
には離型性に優れた性能を示すポリテトラフルオロエチ
レン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシテトラフル
オロエチレン共重合体（ＰＦＡ）などの離型性層４３が
形成されている。離型性層４３はチューブ状に形成され
ていたり、あるいは静電スプレー、ディッピング塗工等
により形成されている。また、記録材の搬送によって定
着ローラ表面がチャージアップすることで発生するオフ
セットを防止するため、離型性層にカーボンブラック等
の導電部材を混入しているものもある。

【０００５】さらに定着ローラ４０の中空芯金４２は電
気的にアース接続、もしくはダイオード素子を介して接
地されていたり、不図示のバイアス印加手段によって、
バイアス印加されており、定着ローラ表面がチャージア
ップしてオフセット画像が発生するのを防止している。
また、定着ローラ４０の表面にはサーミスタ４４が接触
しており、定着ローラ表面の温度を検知し適度な温度で
記録材上のトナー像を加熱するようにハロゲンランプヘ
の給電をｏｎ／ｏｆｆ制御する。

【０００６】一方５０は上記定着ローラ４０とローラ長
手方向両端部において不図示の加圧バネにより圧接して
記録材を挟持搬送する加圧ローラである。加圧ローラ５
０は芯金５１の外部にシリコンゴムを成形した弾性層あ
るいはシリコンゴムを発泡して成るスポンジ弾性層５
２、さらにその外層に定着ローラと同様のＰＴＦＥある
いはＰＦＡ、ＦＥＰ等の離型性層５３をチューブ状に、
あるいはコーティング塗工して形成して成る。よって加
圧ローラ５０の弾性により両ローラ間に十分なニップ幅
を形成することができる。このニップ部に挟持搬送され
る記録材Ｐ上のトナー像を定着ローラからの加熱により
定着することができる。

【０００７】上記従来の加熱定着装置であるローラ加熱
方式では、定着フレームに加熱用の定着ローラを以下の
ように装着している。すなわち図１２に示すように定着
ローラ４０の長手方向両端部には、図１４に示すような
定着ローラ４０の外径より外径の大きいリング状の留め
金４８が取り付け可能である嵌合溝４０ａが形成されて
いる。取り付け嵌合溝４０ａの底部の外径は図１４のリ
ング状留め金４８の内径と同程度となっており、リング
状留め金４８の一部には切り欠き部４８ａがあり、リン
グ状留め金４８はバネ性により、切り欠き部４８ａを若
干広げることにより、上記定着ローラ４０端部の取り付
け嵌合溝４０ａに装着可能になっている。

【０００８】また、定着ローラの一端には図１２に示す
ようなＵ型の溝４０ｂが形成されており、図１３に示す
駆動ギア４５の内面に設けられた突起部４５ａが嵌合可
能になっている。これにより、まず、駆動ギア４５の突
起部４５ａを定着ローラ４０の一端に設けられたＵ溝４
０ｂにその後リング状留め金４８を駆動ギア４５より定
着ローラ４０の端部側に装着する。

【０００９】これにより、駆動ギアのスラスト方向への
移動を規制する。また、定着フレームヘの取り付け方法
としては、図１１に示すように定着ローラ４０が耐久を
通じて摺動可能なようにフレーム４７に摺動性の良好
な、定着ローラ４０の外径と同等あるいは若干大きい内
径を有する耐熱性樹脂よりなる軸受けもしくはベアリン
グ４６を取り付け、これに定着ローラを挿入する。また
フレーム４７に対する定着ローラ４０のスラスト方向の
規制を定着ローラ４０の両端部に設けられた嵌合溝４０
ａにリング状留め金４８を取り付けることで達成する。

【００１０】以上により、金属製の定着ローラを用いた
加熱定着装置では、定着ローラのスラスト方向の位置規
制を行った上で、画像形成装置からの不図示のギア列か
らの駆動を定着ローラ端部に配設した駆動ギアを介して
回転駆動をかけることで、安定した回転を実現してい
る。

【００１１】また、特にスタンバイ時に加熱定着装置に
電力を供給せず、消費電力を極力低く抑えた方法、詳し
くはヒータ部と加圧ローラの間に薄肉のフィルムを介し
て記録材上のトナー像を定着するフィルム加熱方式によ
る加熱定着方法の１例が特開昭６３−３１３１８２号公
報・特開平２−１５７８７８号公報・特開平４−４４０
７５号公報・特開平４−２０４９８０号公報等に提案さ
れている。

【００１２】図１０にフィルム加熱方式の１例の概略構
成を示した。すなわち図１０において、ステイホルダー
（支持体）６２に固定支持させた加熱部材（加熱体、以
下ヒータと記す）６１と、該ヒータ６１に耐熱性の薄肉
フィルム（以下、定着フィルムと記す）６３を挟んで後
述する加圧手段により所定のニップ幅のニップ部（定着
ニップ部）を形成させて圧接させた弾性加圧ローラ５０
を有する。ヒータ６１は通電により所定の温度に加熱・
温調される。定着フィルム６３は不図示の駆動手段ある
いは加圧ローラ５０の回転力により、定着ニップ部にお
いてヒータ６１面に密着・摺動しつつ矢印の方向に搬送
移動される、円筒状あるいはエンドレスベルト状、もし
くはロール巻きの有端ウエブ状の部材である。

【００１３】ヒータ６１を所定の温度に加熱・温調さ
せ、定着フィルム６３を矢印の方向に搬送移動させた状
態において、定着ニップ部の定着フィルム６３と加圧ロ
ーラ５０との間に被加熱材としての未定着トナー像を形
成担持させた記録材を導入すると、記録材は定着フィル
ム６３の面に密着して該定着フィルム６３と一緒に定着
ニップ部を挟持搬送される。この定着ニップ部におい
て、記録材・トナー像がヒータ６１により定着フィルム
６３を介して加熱されて記録材上のトナー像が加熱定着
される。定着ニップ部を通った記録材部分は定着フィル
ム６３の面から剥離して搬送される。

【００１４】加熱部材としてのヒータ６１には一般にセ
ラミックヒータが使用される。例えば、アルミナ等の電
気絶縁性・良熱伝導性・低熱容量のセラミック基板の面
（定着フィルム６３と対面する側の面）に基板長手（図
面に垂直の方向）に沿って銀パラジューム（Ａｇ／Ｐ
ｄ）・Ｔａ２Ｎ等の通電発熱抵抗層をスクリーン印刷等
で形成具備させ、さらに該発熱抵抗層形成面を薄肉のガ
ラス保護層で覆ってなるものである。このセラミックヒ
ータ６１は通電発熱抵抗層に通電がなされることにより
該通電発熱抵抗層が発熱してセラミック基板・ガラス保
護層を含むヒータ全体が急速昇温する。このヒータ６１
の昇温がヒータ背面に設置された温度検知手段６４によ
り検知されて不図示の通電制御部ヘフィードバックされ
る。通電制御部は温度検知手段６４で検知されるヒータ
温度が所定のほぼ一定温度（定着温度）に維持されるよ
うに通電発熱抵抗層に対する給電を制御する。すなわち
ヒータ６１は所定の定着温度に加熱・温調される。

【００１５】定着フィルム６３は、定着ニップ部におい
てヒータ６１の熱を効率よく被加熱材としての記録材に
与えるため、厚みは２０〜７０μｍとかなり薄くしてい
る。定着フィルム６３は図１５に示すようにフィルム基
層６３ａ、導電性プライマー層６３ｂ、離型性層６３ｃ
の３層構成で構成されており、フィルム基層６３ａ側が
ヒータ側であり、離型性層６３ｃが加圧ローラ側であ
る。フィルム基層６３ａは絶縁性の高いポリイミド、ポ
リアミドイミド、ＰＥＥＫ等であり、耐熱性、高弾性を
有しており、可撓性のある厚み１５〜６０μｍ程度で形
成されている。また、フィルム基層６３ａにより定着フ
ィルム６３全体の引裂強度等の機械的強度を保ってい
る。導電性プライマー層６３ｂは厚み２〜６μｍ程度の
薄い層で形成されており、定着フィルム全体のチャージ
アップを防止するため、電気的にアースに接続されてい
る。離型性層６３ｃは定着フィルム６３に対するトナー
オフセット防止層であり、離型性の良好なＰＦＡ、ＰＴ
ＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂を厚み５〜１０μｍ程度に
被覆して形成してある。また、上記定着ローラと同様に
定着フィルム６３表面のチャージアップを軽減し、静電
オフセットを防止するため、離型性層中には比抵抗が１
０³Ωｃｍ〜１０⁶Ωｃｍ程度のカーボンブラック等の導
電部材が混入されている。

【００１６】また、ステイホルダー６２は、例えば耐熱
性プラスチック製部材より形成され、ヒータ６１を保持
するとともに定着フィルム６３の搬送ガイドも兼ねてい
る。よって定着フィルム６３との摺動性を高めるため
に、定着フィルム６３とヒータ６１やステイホルダー６
２の外周面の間に耐熱性の高いグリース等を介在させて
ある。また、加圧部材５０は上述した定着ローラ方式の
加熱定着装置の加圧ローラと同様の構成をしている。

【００１７】以上のフィルム加熱方式の駆動方式を図１
６を用いて以下に説明する。図１６において、定着フィ
ルム６３はステイホルダー６２およびステイホルダーに
接着固定されたヒータ６１の両端部を除く中央部を内包
しており、ヒータ６１に形成された通電発熱抵抗層６１
ａを加圧ローラ側にして配設されている。また、定着フ
ィルム６３と加圧ローラ５０の間で加熱定着に必要なニ
ップ部を形成するため、ステイホルダー６２の両端部よ
り加圧バネ６５によって加圧ローラ５０側に加圧されて
いる。

【００１８】これにより、ステイホルダー６２に取り付
けられたヒータ６１は加圧ローラ５０の周方向の一部、
かつ長手方向全域に渡って定着フィルム６３と密着した
状態になる。また、加圧ローラ５０の芯金５１の端部に
配設された駆動ギア５４に回転駆動力を画像形成装置の
不図示のギア列より与えることにより、加圧ローラ５０
が回転駆動され、これに伴い、定着フィルム６３が加圧
ローラ５０の表面によって従動回転させられる。この状
態でヒータ６１に形成された通電発熱抵抗層６１ａには
不図示のコネクタによりヒータ６１の両端部に形成され
た通電発熱抵抗層６１ａと導通状態にある電極部６１ｂ
を介して給電される。これにより、通電発熱抵抗層が加
熱昇温し、定着ニップ部に挟持搬送された記録材上のト
ナー像を加熱定着する。また、定着フィルム６３のスラ
スト方向の規制はフィルム両端部に挿入されたフランジ
部の一部６６ａによって規制される。

【００１９】すなわちフランジの一部で定着フィルムヘ
の挿入部６６ｂと一体成型されている規制部材６６ａは
少なくとも定着フィルム６３の周方向ニップ部以外では
定着フィルムより外径が大きく成型されており、定着フ
ィルムはこの規制部材６６ａより外側へは移動できな
い。また、フランジの規制部材６６ａおよびこれと一体
成型されている加圧受け部６６ｃによって定着フレーム
７０を挟み込む構成となっている。

【００２０】すなわち、図１７に示すように定着フレー
ム７０には加圧ローラおよび加熱部材が挿入できるよう
Ｕ型の溝７０ａが形成されており、Ｕ溝７０ａの底に取
り付けられた軸受け７１に加圧ローラの芯金５１を挿入
する。また、図１８に示すフランジ６６の挿入溝６６ｄ
（規制部材６６ａおよび加圧受け部６６ｃの間で幅が最
も小さい箇所）の幅Ｌが定着フレームのＵ溝７０ａの幅
とほぼ同程度か、若干小さく、定着フレームのＵ溝７０
ａにフランジの挿入溝６６ｄが挿入可能になっている。
よって加圧ローラを定着フレームに取り付けた後、組み
付けられた加熱部材の端部フランジの規制部材６６ａお
よび加圧受け部６６ｃの間の挿入溝を上記定着フレーム
のＵ溝に挿入することにより、定着フレームのＵ溝の幅
より幅の広いフランジの規制部材６６ａおよび加圧受け
部６６ｃによって定着フレームを挟み込む。これによ
り、定着フィルムのスラスト方向への移動を規制してい
る。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
加熱定着装置の場合、まず以下に挙げるような問題点が
ある。

【００２２】まず、定着ローラを用いた加熱定着装置の
場合、定着ローラ芯金の肉厚が機械的強度を満足するた
め、０．５〜４ｍｍ程度必要となり、大きな熱容量を有
する。このため、画像形成装置がプリント信号を受信す
る前に所定温度に定着ローラを予備加熱しておく必要が
ある。これは、未定着トナー像を形成した記録材が加熱
定着装置に搬送されてくるまでの短い時間では、定着ロ
ーラを室温から定着可能温度まで加熱昇温させることが
困難であることから、プリント信号を受信する前のスタ
ンバイ状態である程度加熱昇温しておく必要が生じる。
このため、室温状態まで定着ローラが冷却された状態か
ら画像形成装置の電源をＯＮしだ場合などは、画像形成
装置がプリント信号を受信可能になるまで、定着ローラ
を加熱昇温させる必要があった。

【００２３】また、スタンバイ中にヒータヘの通電によ
り定着ローラを所定温度に加熱昇温させる必要があるこ
とからエネルギを無駄に使用していた。また芯金の肉厚
を薄くすることで対応しようとした場合でも上記従来例
のようなヒータの幅射熱で定着ローラを加熱しようとす
る場合には熱効率が良くないので、画像形成装置の高速
化によって記録材搬送スピードが速くなった場合には同
様に予備加熱が必要となる。また芯金の肉厚を薄くして
上記従来例で示したようにＵ溝に駆動ギアを取り付ける
ような構成では、Ｕ溝の部分の強度が十分でないために
この箇所から亀裂が入る等、耐久性に問題があった。さ
らに定着ローラの肉厚を薄くした場合には定着ローラの
スラスト方向の移動を規制するために定着ローラ端部に
リング状留め金を取り付ける嵌合溝を形成することが困
難になるため定着ローラのスラスト方向の移動を規制す
ることが困難になってしまう。

【００２４】一方フィルム加熱方式の加熱定着装置で
は、上記のようなスタンバイ中のヒータヘの通電を必要
とせず、画像形成装置がプリント信号を受信してから、
ヒータヘの通電を行っても記録材が加熱定着装置に到達
するまでに加熱可能な状態にすることが可能である。よ
って省エネの観点からフィルム加熱方式の加熱定着装置
はエネルギを無駄にしない、優れた加熱定着装置とな
る。

【００２５】しかし定着フィルムは熱伝導性の悪い樹脂
層により形成されており、熱容量が非常に小さいため、
画像形成装置の高速化には不向きとなっていた。すなわ
ち、画像形成装置が高速化した場合、ヒータでの加熱を
定着フィルムを介して記録材に与えるスピードが装置の
高速化に対応して増加しなければならないが、樹脂製の
定着フィルムでは、熱伝導性フィラを混入する等の対策
をとったとしても限度があり、更なる高速化には対応が
できなくなる。

【００２６】さらに樹脂製の定着フィルムに熱伝導性フ
ィラを多量に添加した場合には、引裂強度等の機械的強
度が失われ、例えばフランジの規制部材等でスラスト方
向の位置を規制するとき定着フィルムの端部がフランジ
の規制部材等の端面に寄った状態で回転するので、定着
フィルムの端部が裂ける等の問題が生じ耐久性の悪化を
招いてしまう。よって画像形成装置の高速化には不向き
であった。

【００２７】また、室温状態からプリント動作を開始し
た場合には、加熱定着可能な温度までヒータ温度を加熱
昇温させなければならないが、画像形成装置が高速化す
ると、記録材が搬送開始されてから加熱定着装置まで達
する時間が短くなるため、樹脂フィルムを用いた場合に
は、ヒータが所定温度まで上昇するまでに時間がかか
り、画像形成装置がプリント信号を受信してから記録材
が加熱定着装置に達するまである程度の時間をおいて、
ヒータ温度が所定温度に達するまで待たなくてはならな
くなる。よってプリント信号を受信してからプリント動
作が終了するまでの時間（以下、ファーストプリントタ
イムという）を短くすることが困難になってしまってい
る。

【００２８】また、高速化によって、加圧力を高める
等、さらに定着フィルムに掛かる負荷が大きくなるた
め、樹脂製の定着フィルムでは耐久性に難があった。さ
らに加圧ローラ駆動による上記従来例のフィルム加熱方
式では、画像形成装置の高速化によって、記録材から放
出される水蒸気により定着フィルムの回転スピードが所
定のスピードに追いつかなくなることがある。特に加圧
ローラの駆動によって記録材を介して定着フィルムを従
動回転させる方式では、未定着トナー像が形成された定
着フィルム側では、記録材と定着フィルム表面が密着状
態となり、等速で搬送されるが、トナー像の形成されて
いない加圧ローラと記録材の間で水蒸気が介在するため
に記録材の搬送能力が低下する。このような状態になる
と、記録材がスリップ状態となり良好な画像の出力が難
しくなる。これを回避するために定着フィルムに駆動ギ
アを設けるためには、可撓性のある定着フィルムでは不
可能であり、また、定着フィルム内面の定着ニップ部以
外に駆動ローラを設けて駆動する方式でも、駆動ローラ
と定着フィルム内面の摩擦係数を所定以上保った上で、
ヒータと定着フィルム内面の摺動性も確保しなくてはな
らないため、やはり高速化には不向きとなってしまう。
また、上記駆動ローラを定着ニップ以外の場所に設けて
可撓性のある定着フィルムを駆動する場合、スラスト方
向への定着フィルムの寄りを制御する必要があり、複雑
な制御を必要としたり、あるいは前述したように規制用
のフランジを設ける等が必要となり、耐久性の観点から
高速化には不向きとなってしまっていた。

【００２９】

【課題を解決するための手段】以上を鑑み、本発明にお
いては、未定着画像が形成された記録材を、定着部材と
加圧部材の間で所定の温度に維持されたニップ部を通過
させることにより、上記未定着画像を記録材上に永久画
像として定着させる加熱定着装置において、上記定着部
材を厚み３０μｍ〜２００μｍの金属製スリーブ、およ
び通電発熱抵抗層を具備し、該金属製スリーブ内面に接
触状態の加熱用ヒータからなる加熱定着装置とする。こ
れにより、熱伝導性が良好な金属スリーブ内面から加熱
用ヒータにより接触加熱することで、画像形成装置の高
速化に対応した加熱定着を高い熱効率で実施できる。よ
って、画像形成装置がプリント信号を受信していない状
態のスタンバイ中にヒータヘの通電をシャットダウンし
ておくことができ、省エネルギの加熱定着が実現でき
る。また、室温状態から画像形成装置の電源をＯＮしだ
場合でも、即座にプリント信号受信可能になるため、作
業者を持たせることがない。よって画像形成装置が高速
化した場合でも、クイックスタート性に優れ、ファース
トプリントタイムも速い加熱定着装置を提供することが
可能となる。

【００３０】また、該金属製スリーブの長手方向端部の
少なくとも一端には嵌合孔が設けてあり、駆動ギアある
いは駆動ギアと一体成型された部材、あるいは駆動ギア
に固定接続された部材（以下、駆動手段とする）の一部
に設けられた嵌合部が上記嵌合孔に嵌合可能とする。特
に金属スリーブの厚みが薄いため、金属スリーブが軽圧
で変形可能であるため、若干変形した状態で上記駆動手
段の嵌合部に上記金属スリーブの嵌合孔を嵌合すること
が可能である。あるいは、該駆動手段の一部に設けられ
た貫通孔および螺旋きりされている孔に上記金属製スリ
ーブの嵌合孔を合わせ、ネジによって駆動手段と金属製
スリーブを固定する。あるいは、駆動手段の一部が金属
製スリーブの内径より若干大き目に形成されており、駆
動手段と金属スリーブをたしかしめることによって駆動
手段を金属スリーブに固定する。あるいは金属製スリー
ブの端部を駆動手段に設けられた弾性層によって挟み込
み、圧着状態にすることによって金属製スリーブ端部に
駆動手段を固定状態とする。これにより、駆動手段に回
転駆動がかけられた場合にも、機械的強度を保った状態
で上記金属スリーブを回転駆動することが可能になる。
また、上記手法により該駆動手段を金属製スリーブに固
定状態にすることで、金属製スリーブの駆動手段に対す
るスラスト方向への移動を規制するとともに、上記駆動
手段が保持筐体と接触する部位の長手方向少なくとも一
方には該接触部位よりも外径の大きい、もしくは駆動手
段の該接触部位より外側に突出した部材を上記駆動手段
の一部に取り付け可能にしている。

【００３１】以上により、上記駆動手段が保持筐体から
スラスト方向への移動を規制されるので、駆動手段に対
してスラスト方向への移動を規制された上記金属スリー
ブの保持筐体に対するスラスト方向への移動も規制され
ることになる。以上により、薄肉の金属製スリーブを使
用しても、該金属製スリーブがスラスト方向への移動を
規制されているために、端部に寄って金属製スリーブ端
面を摺擦することがない為に、耐久を通じて安定した金
属スリーブの回転駆動が得られる。また、金属スリーブ
端部はスラスト方向端面に摺擦されることがないため、
端部からの金属スリーブの裂け等も発生せず高耐久の加
熱定着装置が構成される。さらに、加熱手段である薄肉
の金属製スリーブに具備された駆動手段により金属スリ
ーブを回転駆動するため、トナー像が形成された記録材
の面が金属スリーブ表面と密着状態となって搬送される
ため、スリップ等の記録材搬送性を損なうことなく、安
定した記録材搬送能力が達成される。

【００３２】あるいは、駆動手段の一部に切り欠き部を
設け、該切り欠き部を保持筐体の嵌合溝に沿って挿入す
ることで、上記駆動手段のスラスト方向への移動を規制
する。これにより、少ない部品点数で金属スリーブのス
ラスト方向への移動を規制できるため、より低コストで
上記効果を達成できる。

【００３３】さらに、上記金属製スリーブの嵌合孔相当
位置、すなわち駆動手段の嵌合部相当位置において、加
熱用ヒータの保持部材であるステイホルダーあるいは、
ステイホルダーに固定され、金属スリーブの端部より突
出させて配置される部材を金属スリーブから離間させる
ことにより、金属スリーブ内面に突出した駆動手段の嵌
合部が干渉する事なく回転可能になる。また、加熱用ヒ
ータの通電発熱抵抗層への給電を金属スリーブ内面に駆
動手段の嵌合部が突出して形成されていない一端から行
うことで、安定した給電が可能になる。特に加熱用ヒー
タの通電発熱抵抗層あるいは通電発熱抵抗層と導通状態
にある電極部に複雑な形状を保持させることは導通の観
点から非常に難しくなるため、駆動手段と反対側の金属
スリーブ内面に突出した部材を形成しない一端で単純な
形状の導通部より給電を行うことで安定した加熱が可能
になる。

【００３４】更にこれを要約すれば、以下の構成に集約
できる。

【００３５】（１）未定着画像が形成された記録材を、
定着部材と加圧部材により互いに圧接してなる定着ニッ
プ間を通過させることにより、上記未定着画像を記録材
上に永久画像として定着させる加熱定着装置において、
上記定着部材が３０μｍ〜２００μｍの厚みで形成され
る金属製スリーブを基材として形成されており、該金属
製スリーブの少なくとも一端には、駆動手段が固定状態
に具備されており、該駆動手段あるいは駆動手段と固定
状態の部材の一部に、上記定着部材および加圧部材を回
転自在に保持する保持筐体に対して、スラスト方向への
移動を規制する規制手段を具備していることを特徴とす
る加熱定着装置。

【００３６】（２）金属製スリーブの少なくとも長手方
向一端に少なくとも一つ以上の嵌合孔が形成してあり、
該嵌合孔に勘合する嵌合部が駆動手段あるいは駆動手段
と固定状態の部材の一郎に形成されていることを特徴と
する前記（１）記載の加熱定着装置。

【００３７】（３）駆動手段あるいは駆動手段と固定状
態の部材の一部に保持筐体の嵌合溝あるいは該嵌合溝に
取り付けられた潤滑部材と摺動する部位があり、駆動手
段あるいは駆動手段と固定状態の部材の上記摺動部位近
接部に上記保持筐体の嵌合溝あるいは該嵌合溝に取り付
けられた潤滑部材の幅より外径の大きなリング状留め金
が取り付け可能になっていることを特徴とする前記
（１）または（２）記載の加熱定着装置。

【００３８】（４）駆動手段あるいは駆動手段と固定状
態の部材の一部に保持筐体の嵌合溝あるいは該嵌合溝に
取り付けられた潤滑部材と摺動する部位があり、該摺動
部位が上記駆動手段あるいは駆動手段と固定状態の部材
に設けられた嵌合溝であることを特徴とする前記（１）
または（２）記載の加熱定着装置。

【００３９】（５）金属製スリーブ内面に接触状態であ
る加熱用ヒータの通電発熱抵抗層への給電を、駆動手段
が固定状態に具備された金属製スリーブ一端と反対の端
部に形成した加熱用ヒータの電極部を介して行うことを
特徴とする前記（１）乃至（４）何れか記載の加熱定着
装置。

【００４０】（６）金属製スリーブ内面に接触状態であ
る加熱用ヒータを保持する保持部材の一部が、駆動手段
が固定状態に具備された金属製スリーブ一端において金
属製スリーブ内面と離間した部位を形成していることを
特徴とする前記（１）乃至（５）何れか記載の加熱定着
装置。

【００４１】

【発明の実施の形態】（第１の実施例）以下に、本発明
に係る実施例を示すが、まず図１は、本発明に係る画像
形成装置の構成図である。

【００４２】図１において、１は感光ドラムであり、Ｏ
ＰＣ、アモルファスＳｅ、アモルファスＳｉ等の感光材
料がアルミニウムやニッケルなどのシリンダ状の基盤上
に形成されている。感光ドラム１は矢印の方向に回転駆
動され、まず、その表面は帯電装置としての帯電ローラ
２によって一様帯電される。次に、画像情報に応じてＯ
Ｎ／ＯＦＦ制御されたレーザビーム３による走査露光が
施され、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像
装置４で現像、可視化される。現像方法としては、ジャ
ンピング現像法、２成分現像法、ＦＥＥＤ現像法などが
用いられ、イメージ露光と反転現像とを組み合わせて用
いられることが多い。

【００４３】可視化されたトナー像は、転写装置として
の転写ローラ５により、所定のタイミングで搬送された
記録材Ｐ上に感光ドラム１上より転写される。ここで感
光ドラム１上のトナー像の画像形成位置と記録材の先端
の書き出し位置が合致するようにセンサ８にて記録材の
先端を検知し、タイミングを合わせている。所定のタイ
ミングで搬送された記録材Ｐは感光ドラム１と転写ロー
ラ５に一定の加圧力で挟持搬送される。このトナー像が
転写された記録材Ｐは定着装置６へと搬送され、永久画
像として定着される。一方、感光ドラム１上に残存する
転写残りの残留トナーは、クリーニング装置７により感
光ドラム１表面より除去される。

【００４４】図２に、本発明に係る加熱定着装置６の構
成を示す。図２において、定着部材１０は以下の部材か
ら構成される。１３は熱容量の小さな定着スリーブであ
り、クイックスタートを可能にするために総厚２００μ
ｍ以下の厚みで耐熱性、高熱伝導性を有するＳＵＳ、Ａ
ｌ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ等の金属部材を単独あるいは合金
部材を基層とした金属製スリーブである。また、長寿命
の加熱定着装置を構成するために充分な強度を持ち、耐
久性に優れた金属製スリーブとして、総厚３０μｍ以上
の厚みが必要である。

【００４５】よって金属製スリーブ１３の総厚みとして
は３０μｍ以上２００μｍ以下が最適である。さらにオ
フセット防止や記録材の分離性を確保するために表層に
はＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ
（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（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）、ＥＴＦＥ（エチ
レン テトラフルオロエチレン共重合体）、ＣＴＦＥ
（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＶＤＦ（ポリ
ビニリデンフルオライド）等のフッ素樹脂、シリコーン
樹脂等の離型性の良好な耐熱樹脂を混合ないし単独で被
覆したものである。被覆の方法としては、金属製スリー
ブ基材の外面をエッチング処理した後に上記離型性層を
ディッピング、粉体スプレー等の塗布によるものや、あ
るいはチューブ状に形成されたものを金属製スリーブの
表面に被せる方式のものであっても良い。または、金属
製スリーブ基材の外面をブラスト処理した後に、接着剤
であるプライマ層を塗布し、上記離型性層を被覆する方
法であっても良い。また、加熱用ヒータと接触する金属
製スリーブ内面に潤滑性の高いフッ素樹脂層等を形成し
てあっても良い。なお、本実施例の主要部分である金属
製スリーブの駆動手段に関する構成については後で詳述
する。

【００４６】また、１１は金属製スリーブ１３の内部に
具備された加熱用ヒータであり、これにより記録材上の
トナー像を溶融、定着させるニップ部の加熱を行う。加
熱用ヒータ１１はアルミナ等の高絶縁性のセラミックス
基板やポリイミド、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の耐熱性樹
脂基板の表面に長手方向に沿って、例えばＡｇ／Ｐｄ
（銀パラジウム）、ＲｕＯ２、Ｔａ２Ｎ等の通電発熱抵
抗層をスクリーン印刷等により、厚み１０μｍ程度、幅
１〜５ｍｍ程度の線状もしくは細帯状に塗工して形成し
た通電加熱用部材である。あるいは、金属製基板上の定
着ニップ反対側に絶縁層、通電発熱抵抗層を順次積層し
てなる金属製加熱用ヒータであり、該金属製基板は定着
ニップ側が湾曲した形状であっても良い。上記基板の背
面には通電発熱抵抗層の発熱に応じて昇温した加熱用ヒ
ータの温度を検知するためのサーミスタ等の温度検知素
子１４が配設されている。この温度検知素子１４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
発熱抵抗層に印加される電圧のデューティー比や波数等
を適切に制御することで、定着ニップ内での温調温度を
略一定に保ち、記録材上のトナー像を定着するのに必要
な加熱を行う。温度検知素子１４から不図示の温度制御
部へのＤＣ通電は不図示のＤＣ通電部およびＤＣ電極部
を介して不図示のコネクタにより達成している。また、
加熱用ヒータ１１の通電発熱抵抗層の表面には、金属製
フィルムとの摺擦に耐えることが可能な薄層のガラスコ
ート、フッ素樹脂層等の保護層を設けている。あるいは
上記基板として耐摩耗性に優れ、熱伝導性の良好なＡＩ
Ｎ（チッ化アルミ）等を用いた場合には通電発熱抵抗層
を上記基板に対して定着ニップと反対側に形成してあっ
ても良い。また、上記金属製スリーブの曲面に合わせ
て、加熱用ヒータの定着ニップ側の形状を曲面とするこ
とで、金属製スリーブに屈曲負荷を与えないようにした
方が長寿命の定着部材が形成される。

【００４７】１２は加熱用ヒータ１１を保持し、ニップ
と反対方向への放熱を防ぐための断熱ステイホルダーで
あり、液晶ポリマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥ
Ｋ等により形成されており、金属製スリーブ１３が余裕
をもってルーズに外嵌されていて、矢印の方向に回転自
在に配置されている。また、金属製スリーブ１３は内部
の加熱用ヒータ１１および断熱ステイホルダー１２に摺
擦しながら回転するため、加熱用ヒータ１１および断熱
ステイホルダー１２と定着フィルム１３の間の摩擦抵抗
を小さく抑える必要がある。このため加熱用ヒータ１１
および断熱ステイホルダー１２の表面に耐熱性グリース
等の潤滑剤を少量介在させてある。これにより金属製ス
リーブ１３はスムーズに回転することが可能となる。

【００４８】また加圧部材２０は芯金２１の外側にシリ
コンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムあるいはシリコンゴ
ムを発泡して形成された弾性層２２からなり、この上に
ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型性層２３を形成して
あってもよい。加圧部材２０は上記の定着部材１０の方
向に不図示の加圧手段により、長手方向両端部から加熱
定着に必要なニップ部を形成するべく十分に加圧されて
いる。以上が加熱定着装置の構成であるが、記録材Ｐは
不図示の供給手段によって適宜供給され、耐熱性の定着
入ロガイド１５に沿って加熱部材１０と加圧部材２０に
よって形成される定着ニップ内に搬送される。その後定
着ニップより排出された記録材Ｐは耐熱性の不図示の定
着排紙ガイドに案内されて不図示の排出トレイ上に排出
される。

【００４９】ここで本発明に係わる金属製スリーブ１３
を回転駆動させるための構成を図３〜図６を用いて説明
する。図３（ａ）および（ｂ）に示すように外径Ｌｆを
有する金属製スリーブ１３の少なくとも駆動側端面には
少なくとも一つ以上の嵌合孔１３ａが形成されている。
一方、図４（ａ）および（ｂ）に示す駆動手段１６は、
ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂あるい
は金属製部材からなるギア部１６ａとギア部１６ａと一
体成形されているか、固定状態にある部材には図３の金
属スリーブ１３端部に設けた嵌合孔１３ａと嵌合可能な
嵌合部１３ｂ、従来例で示したような図１４のリング状
留め金４８が嵌合可能な嵌合溝１６ｃおよび１６ｄが形
成されており、中空部１６ｂの内径Ｌｇが金属製スリー
ブ１３の外径Ｌｆと同等か若干小さい径で形成されてい
る。よって、金属スリーブ１３を駆動手段１６の中空部
１６ｂに挿入し、薄肉の金属スリーブ１３を若干変形さ
せて金属スリーブ１３端部に設けられた嵌合孔１３ａと
駆動手段１６に設けられた嵌合部１３ｂを嵌合状態にす
る。

【００５０】以上により、図５に示すように駆動手段１
６に対して、金属スリーブ１３はスラスト方向およびラ
ジアル方向に固定された状態となる。また、本実施例で
は金属スリーブ１３の端部に嵌合孔１３ａを設けた方式
により金属製スリーブ１３を駆動手段１６と固定状態に
しているが、後述する実施例２の方式や、駆動手段１６
を金属製スリーブ１３端部にかしめて固定する方式、駆
動手段１６の一部に弾性層を設け、弾性層で挟み込み、
圧着状態にすることによって金属スリーブ端部に駆動手
段１６を固定する方式等、駆動手段１６に不図示の駆動
伝達手段からの駆動力を伝えた時に駆動手段１６と金属
製スリーブ１３の固定状態が保たれるどのような固定方
式であっても良い。

【００５１】なお、図５において、１７は駆動手段と反
対側に設けられた保持部材であり、駆動手段と同様にＰ
ＥＥＫ、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂あるいは
金属製部材等から形成される金属スリーブ保持部材であ
る。なお、金属スリーブ保持部材１７にも駆動手段１６
と同様にリング状留め金４８が取り付け可能に嵌合溝を
設けてあっても良い。また、金属スリーブ１３を保持す
る方法としては、上記駆動手段１６と同様に金属スリー
ブ１３端部に設けた嵌合孔１３ａに嵌合する嵌合部を設
けてあっても良いし、金属スリーブ１３の回転に従って
同速で回転できるように固定されていれば良く、単なる
接着状態であっても良い。

【００５２】以上により金属スリーブ１３の両端に固定
状態とされた駆動手段１６および保持部材１７の嵌合溝
にリング状留め金４８を嵌合して図５のような状態にし
て、図６に示すように保持筐体に加圧ローラおよび金属
製スリーブを装着する。

【００５３】図６において、３０は加圧ローラ２０や加
熱部材１０を装着するための保持筐体であり、幅Ｌｂの
嵌合用溝にＰＥＥＫ、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の耐熱性
樹脂よりなる軸受け３２、あるいはベアリングが装着さ
れ、該軸受け３２の溝に加圧ローラ２０の芯金２１の端
部を嵌合させる。加圧ローラ２０の芯金２１は軸受け３
２の溝の中で回転自在になっている。また、金属製スリ
ーブ１３の両端部が駆動手段１６および保持部材１７に
よって固定された加熱部材を保持筐体３０の嵌合溝に挿
入する。このとき駆動手段の一部が摺動する部分の保持
筐体３０には摺動性が良好な樹脂より形成される潤滑板
３１を嵌合溝の端面に装着してあっても良い。

【００５４】以上により加熱部材である金属製スリーブ
１３を保持筐体に装着するが、保持筐体３０の嵌合溝の
幅Ｌｂは駆動手段１６および金属製スリーブ保持部材１
７の摺動面の外径Ｌａと同等か若干大きめの幅となって
いる。また、駆動手段１６や金属製スリーブ保持部材１
７に取り付けられたリング状留め金４８の外径が保持筐
体３０の嵌合溝の幅Ｌｂより大きく形成されているた
め、リング状留め具によって金属製スリーブ１３および
駆動手段１６、保持部材１７のスラスト方向への移動を
規制している。

【００５５】以上の構成で実機にて定着性能およびクイ
ックスタート性、耐久性能の評価を行った。実機に用い
た加熱定着装置の基本的構成として、加熱用ヒータとし
ては、弓状湾曲したアルミ板によるヒータ基板上の定着
ニップ部と反対方向に２０μｍのポリイミドをディッピ
ング塗布し３５０℃で焼き付け、通電発熱抵抗層として
は、Ａｇ／Ｐｄの導電剤とマトリックス成分としての燐
酸系ガラスの混合物を有機溶剤、バインダー、分散剤等
と混合してペースト状にしたものをスクリーン印刷して
４００℃で焼成したものを用いた。また、アルミ基板の
定着ニップ側にはＰＦＡ樹脂を１０μｍスプレーコーテ
ィングして形成した。また、金属製スリーブは内径３０
ｍｍ、厚み５０μｍの円筒状アルミにプライマ層を５μ
ｍ、ＰＦＡ樹脂を１０μｍディッピングによって塗布す
ることによって外径３０．１３ｍｍの円筒状に形成し
た。また、加圧ローラはＡｌ芯金２０ｍｍにシリコンゴ
ム層を厚み５ｍｍで形成し、さらに外層にはＰＦＡチュ
ーブを被覆した。実験では、画像形成装置の記録材搬送
スピードが２００ｍｍ／ｓｅｃとなるように調整して各
項目に対して確認した。

【００５６】なお、比較例１として、金属製スリーブの
代わりに従来例で示したポリイミド樹脂を基層として形
成された定着フィルムを用いた場合も同様に確認した。
なお、比較例１の定着フィルムでは熱伝導性を確保する
ため、ＢＮフィラを３０ｖｏ１％添加した厚み５０μｍ
のポリイミド基層にプライマ層を５μｍ、ＰＦＡ樹脂を
１０μｍディッピングによって塗布し、上記金属製スリ
ーブと同等の外径形状で形成した。スラスト方向の規制
は従来例に示した方式と同様であり、フランジの端面に
よって規制を行っている。駆動は加圧ローラによって行
い、定着フィルムを従動回転させて評価した。

【００５７】また、比較例２として、上記金属製スリー
ブを用いて、従来例と同様にフランジ端面にてスラスト
方向の規制を行った場合も同様に評価した。各項目の確
認方法としては、定着性能‥記録材上に未定着トナー
像を形成し、加熱用ヒータの温調温度を変えて、定着性
能が十分になるときの温調温度を測定した。クイック
スタート性‥加熱用ヒータの通電発熱抵抗層への通電を
開始してから３秒後の定着ニップ部の温度を測定した。
耐久性能‥連続して記録材としてのカット紙を加熱定
着した場合に定着フィルムあるいは金属製スリーブの破
損が確認された枚数をカウントした。実験結果を以下に
示す。

【００５８】

【表１】

【００５９】以上、本実施例に示したように樹脂製の定
着フィルムより熱伝導率の高い金属製スリーブを用いる
ことにより、熱効率を飛躍的に向上できる。また、クイ
ックスタート性にも優れ、ファーストプリントタイムを
短縮することも可能になる。また、耐久性の評価におい
ても、剛性の高い金属性スリーブを用いて、スラスト方
向の規制を駆動手段に持たせ、金属スリーブ端部が摺擦
されることがなくなることで、端部からの裂けは全く発
生しないため、高い耐久性能が得られる。特に比較例１
と２の比較でも分かるように、剛性の高い金属性スリー
ブでは端面で摺擦した状態でスラスト方向の規制を受け
ると樹脂製の定着フィルムよりさらに耐久性が悪化して
しまうことがわかる。また、上記実施例に比べ、各比較
例において画像形成装置の記録材搬送スピードを徐々に
上げていき、定着ニップ内で記録材が搬送されるスピー
ドが画像形成装置の加熱定着装置以外で記録材が搬送さ
れるスピードに比べて著しく低下することが確認され
た。よって加熱部材である金属製スリーブもしくは定着
フィルムを従動回転にした加熱定着装置では、高速化に
よってスリップ現象が発生し易く、高速化には不向きで
あることが分かった。一方、本実施例にて示した薄肉の
金属製スリーブを直接駆動回転する方式では、高速化に
よってスリップ現象が発生することがなく、安定した記
録材搬送能力を達成できる。

【００６０】（第２の実施例）以下に実施例２について
説明する。装置全体の構成は前記実施例１で示した図１
と同様であり、加熱定着装置内の構成も前記実施例１で
示した図２と同様であるため説明を省く。本実施例では
部品点数の少ない別の方式により金属製スリーブおよび
金属製スリーブ端部に固定された駆動手段のスラスト方
向への移動を規制する方式を提供する。

【００６１】本実施例では、図７（ａ）に示すように駆
動手段の一部に底の外径Ｌａを有する嵌合溝１６ｅが形
成されており、図６に示した保持筐体３０の嵌合溝に取
り付けられた潤滑板３１の幅Ｌｂの間に嵌合可能になっ
ている。すなわち、図３（ａ）および（ｂ）に示した金
属製スリーブ１３の端部に設けた少なくとも一つ以上の
嵌合孔１３ａに前記実施例１と同様に図７（ａ）の駆動
手段の一部に設けた嵌合部１３ｂを嵌合し、金属製スリ
ーブと駆動手段を固定状態にし、駆動手段の一部に設け
た嵌合溝１６ｅを保持筐体３０の嵌合溝に取り付けられ
た潤滑板の間に嵌合することによって金属製スリーブお
よび駆動手段のスラスト方向への移動を規制する。駆動
手段に設けた嵌合溝１６ｅの外径Ｌａは保持筐体３０の
嵌合溝に取り付けた潤滑板３１の幅Ｌｂと同等か若干小
さく形成してある。なお、駆動手段に不図示の駆動伝達
手段から駆動力を伝えられた際に、駆動手段の嵌合溝１
６ｅと保持筐体３０の嵌合溝に取り付けた潤滑板３１と
の間で摺擦することから、駆動手段の嵌合溝１６ｅある
いは潤滑板３１が摩耗し、駆動手段と潤滑板の間にガタ
が発生してしまうことがある。このため、耐久性を向上
させるために、耐熱性グリスを介在させたり、駆動手段
の嵌合溝１６ｅおよび保持筐体３０に取り付けた潤滑板
３１の少なくとも一方にグラファイト、二硫化モリブデ
ン、ＰＴＦＥ等を含有する乾性被膜潤滑層を形成してあ
っても良い。

【００６２】また、金属製スリーブと駆動手段を固定状
態にする他の方法として、例えば図７（ｂ）に示すよう
に駆動手段の一部に金属製スリーブ挿入部１６ｆを形成
し、この挿入部１６ｆに金属製スリーブを挿入後に駆動
手段に設けた貫通孔１３ｃおよび金属製スリーブの嵌合
孔１３ａ、駆動手段の貫通孔１３ｃと同中心の螺旋きり
孔１３ｄの各孔の位置を合わせ、図面上方からネジによ
って締め付けることにより、金属製スリーブと駆動手段
を固定状態とする。あるいは、嵌合孔を形成していない
金属製スリーブを駆動手段の一部に形成した弾性層で挟
み込み、圧着状態にすることで駆動手段を金属製スリー
ブに固定する等、駆動手段に不図示の駆動伝達手段から
の駆動力を伝えた時に駆動手段と金属製スリーブが同速
度で回転するよう固定状態が保たれるいがなる固定方法
であっても良い。

【００６３】以上により駆動手段の一部に設けた嵌合溝
を形成する簡単な方法で、金属製スリーブおよび金属製
スリーブ端部に固定状態にされた駆動手段のスラスト方
向の移動を規制することが可能になり、より部品点数が
少なく、組み立て性の良好な加熱定着装置が提供され
る。

【００６４】（第３の実施例）以下に実施例３について
説明する。装置全体の構成は前記実施例１で示した図１
と同様であり、加熱定着装置内の構成も前記実施例１で
示した図２と同様であるため説明を省く。本実施例では
駆動手段の金属製スリーブが挿入されている部分の一部
において、加熱用ヒータの保持部材を金属製スリーブ内
面から離間させている。さらに加熱用ヒータの通電発熱
抵抗層への通電を駆動手段が取り付けられた金属製スリ
ーブの反対端部より実施している。

【００６５】本実施例の加熱定着装置の構成を図８を用
いて説明する。図８において加熱用ヒータ１１を保持す
るステイホルダー１２の駆動手段配設側には金属製スリ
ーブ１３と非接触状態になるように離間部１２ａを形成
してある。特に不図示の駆動手段を金属製スリーブ１３
に固定状態にするための金属製スリーブ端部に設けた嵌
合孔１３ａに相当する部分、あるいは、金属製スリーブ
１３の内面に接触する駆動手段の一部に相当する部分に
おいて、ステイホルダー１２は金属製スリーブ１３の内
面から離間部１２ａを形成する事によって離間してい
る。

【００６６】１１ａは加熱用ヒータ１１に形成されてい
る通電発熱抵抗層であり、通電発熱抵抗層１１ａと電気
的に導通状態で形成した電極部１１ｂとともに加熱用ヒ
ータ１１の基板上にスクリーン印刷等の方法により塗工
してある。また、電極部１１ｂの単位長さの抵抗値は通
電発熱抵抗層１１ａの単位長さの抵抗値より充分に低い
抵抗値となっており、図に示すように不図示の駆動手段
の配設される金属製スリーブ１３の嵌合孔１３ａを設け
た金属製スリーブ一端とは逆の端部方向に金属製スリー
ブ１３の端面から外部へ突出するように電極部１１ｂを
形成している。よって電極部１１ｂの金属製スリーブ１
３から突出した部位から不図示のコネクタにより通電発
熱抵抗層への安定した給電が可能になる。また、４０は
金属製スリーブ１３および加熱用ヒータ１１を含む加熱
部材と弾性加圧ローラ２０の間に、記録材上の未定着ト
ナー像を加熱定着する為に必要な定着ニップ幅を形成す
るべく加圧するための加圧バネである。なお、図８では
金属製スリーブ１３端部に駆動手段を図示していない
が、駆動手段は前記実施例１および２の方式、あるいは
その他の固定手段によって金属製スリーブ１３の少なく
とも一端に固定状態となっており、前記実施例１および
２で示したように駆動手段の一部にスラスト方向規制手
段を設けており、保持筐体に対して金属製スリーブがス
ラスト方向への移動を規制されている。

【００６７】以上、本実施例では、薄肉の金属製スリー
ブ１３の端部に固定状態に具備される駆動手段の金属製
スリーブ１３内面への突出部、あるいは金属製スリーブ
１３内面への駆動手段の接触部において、加熱用ヒータ
１１の保持部材であるステイホルダー１２の一部が金属
製スリーブ１３の内面から離間する部位（離間部１２
ａ）を形成することで、駆動手段がステイホルダー１２
に干渉することなく回転することが可能になるため、安
定した金属製スリーブ１３の回転を可能にする。また、
上記ステイホルダー１２の金属製スリーブ１３内面から
の離間部１２ａ相当部に加熱用ヒータ１１の通電発熱抵
抗層１１ａおよび電極部１１ｂを形成する必要がないた
め、上記各通電部（１１ａおよび１１ｂ）を複雑に形成
することがない。また、不図示の電源装置からの通電発
熱抵抗層１１ａへの給電をステイホルダー１２の金属製
スリーブ１３内面からの離間部１２ａを形成しない金属
製スリーブ１３の一端、すなわち駆動手段を金属製スリ
ーブ端部に固定状態に具備させる端部と反対の端部側に
形成された電極部１１ｂを介して行うため、通電発熱抵
抗層１１ａおよび電極部１１ｂを単純な形状で加熱用ヒ
ータ１１の基板上に形成することで、安定した給電が可
能になる。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、未
定着画像が形成された記録材を定着部材と加圧部材の間
で所定の温度に維持されたニップ部を通過させることに
より上記未定着画像を記録材上に永久画像として定着さ
せる加熱定着装置において、上記定着部材を厚み３０μ
ｍ〜２００μｍの金属製スリーブ、および通電発熱抵抗
層を具備じ、該金属製スリーブ内面に接触状態の加熱用
ヒータからなる加熱定着装置とする。これにより、熱伝
導性が良好な金属スリーブ内面から加熱用ヒータにより
接触加熱することで、画像形成装置の高速化に対応した
加熱定着を高い熱効率で実施できる。よって、画像形成
装置がプリント信号を受信していない状態のスタンバイ
中にヒータヘの通電をシャットダウンしておくことがで
き、省エネルギの加熱定着が実現できる。また、室温状
態から画像形成装置の電源をＯＮした場合でも、即座に
プリント信号受信可能になるため、作業者を待たせるこ
とがない。よって画像形成装置が高速化した場合でもク
イックスタート性に優れ、ファーストプリントタイムも
速い加熱定着装置を提供することが可能となる。

【００６９】また、該金属製スリーブの長手方向端部の
少なくとも一端には嵌合孔が設けてあり駆動ギアあるい
は駆動ギアと一体成型された部材、あるいは駆動ギアに
固定接続された部材（以下、駆動手段とする）の一部に
設けられた嵌合部が上記嵌合孔に嵌合可能とする。特に
金属スリーブの厚みが薄いため、金属スリーブが軽圧で
変形可能であるため、若干変形した状態で上記駆動手段
の嵌合部に上記金属スリーブの嵌合孔を嵌合することが
可能である。あるいは、該駆動手段の一部に設けられた
貫通孔および螺旋きりされている孔に上記金属製スリー
ブの嵌合孔を合わせ、ネジによって駆動手段と金属製ス
リーブを固定する。あるいは駆動手段の一部が金属製ス
リーブの内径より若干大き目に形成されており、駆動手
段と金属スリーブをかしめることによって駆動手段を金
属スリーブに固定する。あるいは金属製スリーブの端部
を駆動手段に設けられた弾性層によって挟み込み、圧着
状態にすることによって金属製スリーブ端部に駆動手段
を固定状態とする。これにより、駆動手段に回転駆動が
かけられた場合にも、機械的強度を保った状態で上記金
属スリーブを回転駆動することが可能になる。また、上
記手法により該駆動手段を金属製スリーブに固定状態に
することで、金属製スリーブの駆動手段に対するスラス
ト方向への移動を規制するとともに、上記駆動手段が保
持筐体と接触する部位の長手方向少なくとも一方には該
接触部位よりも外径の大きい、もしくは駆動手段の該接
触部位より外側に突出した部材を上記駆動手段の一部に
取り付け可能にしている。

【００７０】以上により、上記駆動手段が保持筐体から
スラスト方向への移動を規制されるので、駆動手段に対
してスラスト方向への移動を規制された上記金属スリー
ブの保持筐体に対するスラスト方向への移動も規制され
ることになる。以上により、薄肉の金属製スリーブを使
用しても、該金属製スリーブがスラスト方向への移動を
規制されているために、端部に寄って金属製スリーブ端
面を摺擦することがない為に、耐久を通じて安定した金
属スリーブの回転駆動が得られる。また、金属スリーブ
端部はスラスト方向端面に摺擦されることがないため、
端部からの金属スリーブの裂け等も発生せず、高耐久の
加熱定着装置が構成される。さらに、加熱手段である薄
肉の金属製スリーブに具備された駆動手段により金属ス
リーブを回転駆動するため、トナー像が形成された記録
材の面が金属スリーブ表面と密着状態となって搬送され
るため、スリップ等の記録材搬送性を損なうことなく、
安定した記録材搬送能力が達成される。

【００７１】あるいは、駆動手段の一部に切り欠き部を
設け、該切り欠き部を保持筐体の嵌合溝に沿って挿入す
ることで、上記駆動手段のスラスト方向への移動を規制
する。これにより、少ない部品点数で金属スリーブのス
ラスト方向への移動を規制できるため、より低コストで
上記効果を達成できる。

【００７２】さらに、上記金属製スリーブの嵌合孔相当
位置、すなわち駆動手段の嵌合部相当位置において、加
熱用ヒータの保持部材であるステイホルダーあるいは、
ステイホルダーに固定され、金属スリーブの端部より突
出させて配置される部材を金属スリーブから離間させる
ことにより、金属スリーブ内面に突出した駆動手段の嵌
合部が干渉する事なく回転可能になる。また、加熱用ヒ
ータの通電発熱抵抗層への給電を金属スリーブ内面に駆
動手段の嵌合部が突出して形成されていない一端から行
うことで、安定した給電が可能になる。特に加熱用ヒー
タの通電発熱抵抗層あるいは通電発熱抵抗層と導通状態
にある電極部に複雑な形状を保持させることは導通の観
点から非常に難しくなるため、駆動手段と反対側の金属
スリーブ内面に突出した部材を形成しない一端で単純な
形状の導通部より給電を行うことで安定した加熱が可能
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係わる画像形成装置の構成図

【図２】 本発明に係わる加熱定着装置の構成図

【図３】（ａ），（ｂ） 本発明における一実施例の金
属製スリーブの説明図

【図４】（ａ），（ｂ） 本発明における一実施例の駆
動手段の説明図

【図５】 本発明における一実施例の長手方向の構成図

【図６】 本発明における一実施例の構成説明図

【図７】（ａ），（ｂ） 本発明における一実施例の駆
動手段の説明図

【図８】 本発明における一実施例の長手方向の構成図

【図９】 従来例に係わる加熱定着装置の構成図

【図１０】 従来例に係わる加熱定着装置の構成図

【図１１】 従来例に係わる加熱部材の長手方向の構成
図

【図１２】 従来例に係わる定着ローラの端部構成図

【図１３】 従来例に係わる駆動手段の構成図

【図１４】 従来例に係わるリング状留め金の構成図

【図１５】 従来例に係わる定着フィルムの断面図

【図１６】 従来例に係わる加熱定着装置の長手方向の
構成図

【図１７】 従来例に係わる加熱定着装置筐体の構成図

【図１８】 従来例に係わるフランジの構成図

【符号の説明】

１ 感光ドラム ２ 帯電ローラ ３ レーザビーム ４ 現像装置 ５ 転写ローラ ６ 定着装置 ７ クリーニング装置 ８ センサ １０ 定着部材 １１ 加熱用ヒータ １２ 断熱ステイホルダー １３ 金属製スリーブ １６ 駆動手段 ２０ 加圧ローラ Ｐ 記録材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H033 AA20 AA30 BA11 BB03 BB13 BB37 3J103 AA02 AA12 AA41 AA51 AA74 BA03 CA02 CA05 CA62 CA78 DA01 FA01 GA02 GA57 HA03 HA33 HA54

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 未定着画像が形成された記録材を、定着
   部材と加圧部材により互いに圧接してなる定着ニップ間
   を通過させることにより、上記未定着画像を記録材上に
   永久画像として定着させる加熱定着装置において、 上記定着部材が３０μｍ〜２００μｍの厚みで形成され
   る金属製スリーブを基材として形成されており、該金属
   製スリーブの少なくとも一端には、駆動手段が固定状態
   に具備されており、該駆動手段あるいは駆動手段と固定
   状態の部材の一部に、上記定着部材および加圧部材を回
   転自在に保持する保持筐体に対して、スラスト方向への
   移動を規制する規制手段を具備していることを特徴とす
   る加熱定着装置。
2. 【請求項２】 金属製スリーブの少なくとも長手方向一
   端に少なくとも一つ以上の嵌合孔が形成してあり、該嵌
   合孔に勘合する嵌合部が駆動手段あるいは駆動手段と固
   定状態の部材の一郎に形成されていることを特徴とする
   請求項１記載の加熱定着装置。
3. 【請求項３】 駆動手段あるいは駆動手段と固定状態の
   部材の一部に保持筐体の嵌合溝あるいは該嵌合溝に取り
   付けられた潤滑部材と摺動する部位があり、駆動手段あ
   るいは駆動手段と固定状態の部材の上記摺動部位近接部
   に上記保持筐体の嵌合溝あるいは該嵌合溝に取り付けら
   れた潤滑部材の幅より外径の大きなリング状留め金が取
   り付け可能になっていることを特徴とする請求項１また
   は２記載の加熱定着装置。
4. 【請求項４】 駆動手段あるいは駆動手段と固定状態の
   部材の一部に保持筐体の嵌合溝あるいは該嵌合溝に取り
   付けられた潤滑部材と摺動する部位があり、該摺動部位
   が上記駆動手段あるいは駆動手段と固定状態の部材に設
   けられた嵌合溝であることを特徴とする前記項１または
   ２載の加熱定着装置。
5. 【請求項５】 金属製スリーブ内面に接触状態である加
   熱用ヒータの通電発熱抵抗層への給電を、駆動手段が固
   定状態に具備された金属製スリーブ一端と反対の端部に
   形成した加熱用ヒータの電極部を介して行うことを特徴
   とする請求項１乃至４何れか記載の加熱定着装置。
6. 【請求項６】 金属製スリーブ内面に接触状態である加
   熱用ヒータを保持する保持部材の一部が、駆動手段が固
   定状態に具備された金属製スリーブ一端において金属製
   スリーブ内面と離間した部位を形成していることを特徴
   とする請求項１乃至５何れか記載の加熱定着装置。