JP2011154127A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着ローラの小径化を図った場合でも、記録材上の画像の定着性を満足するのに必要なニップ量を確保する。
【解決手段】小径の定着ローラ２１の外周側に、複数のさらに小径の加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆを設ける。さらに、補助部材４１Ａ〜４１Ｆにより加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆを定着ローラ２１に向けて押圧すると共に、補助部材４１Ａ〜４１Ｆにそれぞれ設けられた撓み防止部材４９により、加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆを記録材の搬送方向下流側から支持し、加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆが定着ローラ２１または記録材との摩擦抵抗により記録材の搬送方向下流側に撓むのを防止する。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの機能を備えた複合機等の画像形成装置に設けられる定着装置、および定着装置を備えた画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいは、これらの機能を備えた複合機等の画像形成装置における定着装置としては、ハロゲンヒータ等を熱源とする加熱ローラと加圧ローラとで構成されたニップ部に記録材を搬送し、記録材表面に形成されたトナーを加熱溶融し、記録材に定着させる熱ローラ方式のものが一般的である。

また、下記の特許文献１には、不揮発性溶媒を含む液体現像剤を用いて記録媒体上に形成された画像を熱定着させる定着装置が記載されており、この定着装置は、加熱ローラに対向するように複数の支持ローラを配置する構成を採用している。もっとも、これら複数の支持ローラは、記録媒体の搬送路を形成し、記録媒体を案内することを目的とするものであり、上述した加圧ローラのように加圧することで未定着画像の定着を行うことを目的とするものではない。

特開２０００−１１２２６９号公報

上述した熱ローラ式の定着装置において、現在、省エネルギー、安定時間の短縮等を図るために、加熱ローラを小径化することによって加熱ローラの熱容量を下げる方法が検討されている。加熱ローラを小径化すると、記録材上のトナーの定着性を満足させるのに必要なニップ量を確保することが困難になるという問題が生じる。

この問題を解決するために、加圧ローラに代えて加圧ベルトを採用し、加圧ベルトを加熱ローラに巻き付けるように配置することで、トナーの定着性を満足させるのに必要なニップ量の確保を実現することが考えられる。しかしながら、このような構成では、加圧ベルトの搬送状態、または記録材の水分の蒸発等により、加圧ベルトと加熱ローラとの密着性が悪くなり易く、このため、画像不良が発生する等の問題が生じる。

さらに、加圧ベルトと加熱ローラとの密着性を確保するために、加熱ローラに向かって加圧ベルトが均等に押圧されるように、加圧ベルトの内部に加圧パッド等を入れる方法も考えられるが、この結果、加圧ベルトの構造が複雑になり、また、加圧パッドの負荷によって加圧ベルトの耐久性の低下やトルクの増大を招くという問題が生じる。

一方、上述した特許文献１は、記録材を加圧することにより未定着画像の定着を行う技術ではないが、この特許文献１に記載された技術を参考にし、複数の加圧ローラを加熱ローラに対向するように設け、これにより、トナーの定着性を満足させるのに必要なニップ量の確保を実現することが考えられる。しかしながら、加熱ローラの外周面に沿うように間隔を置いて複数の加圧ローラを配置する構成では、互いに隣り合う加圧ローラ間の隙間に記録材が進入してしまうという問題が生じる。さらに、加圧ローラ間の隙間をなくすために、複数の加圧ローラを平面や曲線状の部材でつなげることも考えられるが、この場合には、上述した加圧ベルトと同様に、加熱ローラとの密着性を確保することが困難になる等の問題が生じる。また、互いに隣り合う加圧ローラを互いに接近させ、加圧ローラ間の隙間を小さくすることにより、当該隙間に記録材が進入するのを防止することができるが、この場合には、加圧ローラの撓みや位置ずれにより、互いに隣り合う加圧ローラ同士が接触し、加圧ローラの回転が不安定になり、または加圧ローラが逆回転する等の問題が生じる。

本発明は例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、定着ローラの小径化を図った場合でも、記録材上の画像の定着性を満足するのに必要なニップ量を確保することができる定着装置および画像形成装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の定着装置は、回転駆動され、記録材上に転写された画像を定着させるために前記記録材に熱を加える定着ローラと、前記定着ローラの外表面に対向し、前記定着ローラの外表面に沿って配列され、前記記録材を前記定着ローラとの間で加圧する複数の加圧ローラと、前記各加圧ローラを前記定着ローラの外表面に押し付ける補助部材と、前記複数の加圧ローラのうちの全部または一部の加圧ローラに、前記記録材の搬送方向下流側から接触し、当該全部または一部の加圧ローラが前記記録材の搬送方向下流側に撓みまたは位置ずれするのを規制する規制手段とを備えていることを特徴とする。

また、本発明の第２の定着装置は、上述した本発明の第１の定着装置において、前記補助部材は、前記加圧ローラにおいて当該加圧ローラと前記定着ローラの外表面とが接触する部分のほぼ反対側の部分に接触して当該加圧ローラを前記定着ローラの外表面に押し付ける加圧部と、前記記録材の搬送方向下流側から前記加圧ローラの一部分に接触して当該加圧ローラが前記記録材の搬送方向下流側に撓みまたは位置ずれするのを規制する規制部とを備え、前記規制手段は前記補助部材の規制部であることを特徴とする。

また、本発明の第３の定着装置は、上述した本発明の第１または２の定着装置において、前記各加圧ローラは、金属材料からなる軸部と、前記軸部の外周側に設けられた離型層とを備え、前記各加圧ローラの軸方向の一部分には前記軸部の外表面が露出した露出部が形成され、前記規制手段は前記露出部における前記軸部の外表面に接触していることを特徴とする。

また、本発明の第４の定着装置は、上述した本発明の第１の定着装置において、前記補助部材は、互いに隣り合った２つの前記加圧ローラにそれぞれ接触してこれら２つの加圧ローラを前記定着ローラの外表面に押し付ける補助ローラを備え、前記規制手段は、前記補助ローラに接触する２つの加圧ローラのうち、前記定着ローラの軸心と前記補助ローラの軸心とを結んだ直線よりも前記記録材の搬送方向下流側に位置する加圧ローラに、前記記録材の搬送方向下流側から接触し、当該加圧ローラが前記記録材の搬送方向下流側に撓みまたは位置ずれするのを規制することを特徴とする。

また、本発明の第５の定着装置は、上述した本発明の第４の定着装置において、前記各加圧ローラは、金属材料からなる軸部と、前記軸部の外周側に設けられた離型層とを備え、前記補助ローラに接触する２つの加圧ローラのうち、前記定着ローラの軸心と前記補助ローラの軸心とを結んだ直線よりも前記記録材の搬送方向下流側に位置する加圧ローラの軸方向の一部分には前記軸部の外表面が露出した露出部が形成され、前記規制手段は前記露出部における前記軸部の外表面に接触していることを特徴とする。

また、本発明の第６の定着装置は、上述した本発明の第４または５の定着装置において、前記補助部材は、前記補助ローラを回転駆動させ、前記補助ローラと接触している加圧ローラを前記補助ローラの回転により従動回転させることを特徴とする。

また、本発明の第７の定着装置は、上述した本発明の第３ないし６のいずれかの定着装置において、前記各加圧ローラは、前記軸部と前記離型層との間に弾性層を有することを特徴とする。

また、本発明の第８の定着装置は、上述した本発明の第１ないし７のいずれかの定着装置において、前記定着ローラの外周部には弾性層が設けられ、当該弾性層の外周側には離型層が設けられ、前記定着ローラの前記弾性層の厚さは、当該定着装置が搭載される画像形成装置において印刷可能な記録材のうち最大の厚さを有する記録材の厚さよりも大きいことを特徴とする。

また、本発明の画像形成装置は、上述した本発明の第１ないし８のいずれかの定着装置を備えていることを特徴とする。

上述した本発明によれば、定着ローラの小径化を図った場合でも、記録材上の画像の定着性を満足するのに必要なニップ量を確保することができる。

本発明の第１の実施形態による画像形成装置内に設けられた定着装置をレジストローラ、感光体ドラム、転写ローラ等と共に示す説明図である。 本発明の第１の実施形態による定着装置を示す断面図である。 図２中の定着装置を矢示ＩＩＩ−ＩＩＩ方向から見た断面図である。 本発明の第２の実施形態による定着装置を示す断面図である。 図４中の加圧ローラおよび補助ローラ等を矢示Ｖ−Ｖ方向から見た平面図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態による画像形成装置内に設けられた定着装置を、レジストローラ、感光体ドラム、転写ローラ等と共に示している。図１に示すように、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの機能を備えた複合機等の画像形成装置１内には、レジストローラ１１、１２が互いに対向するように配置され、記録材の搬送方向においてレジストローラ１１、１２の下流側には、感光体ドラム１３および転写ローラ１４が互いに対向するように配置されている。さらに、記録材の搬送方向において感光体ドラム１３および転写ローラ１４の下流側には定着装置１５が配置されている。

例えばカセット（図示せず）に収容された記録用紙等の記録材は、給紙装置（図示せず）によりカセットから取り出され、レジストローラ１１、１２間に搬送され、レジストローラ１１、１２間を通過した後、感光体ドラム１３と転写ローラ１４との間に搬送される。続いて、感光体ドラム１３と転写ローラ１４とにより記録材上にトナー像が転写される。トナー像が転写された記録材は定着装置１５に搬送される。そして、記録材上のトナー像は、定着装置１５による加熱と加圧により記録材に定着する。その後、記録材は排紙トレイ（図示せず）等に排出される。

図２は、図１中の定着装置１５を拡大して示している。図３は図２中の矢示ＩＩＩ−ＩＩＩ方向から見た定着装置１５を示している。図２に示すように、定着装置１５は、定着ローラ２１、ヒータ２６、サーミスタ２７、６つの加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆ、および６つの補助部材４１Ａ〜４１Ｆ等を備えている。

定着ローラ２１は、記録材上に転写された画像を定着させるために記録材に熱を加えるローラである。定着ローラ２１は、その全体の外径が例えばおよそ２３ｍｍであり、芯金２２、その外周側に設けられた弾性層２３、およびその外周側に設けられた離型層２４から構成されている。芯金２２は、例えば、アルミニウム等の金属材料により厚さがおよそ１ｍｍの筒状に形成されている。弾性層２３は、例えば、その厚さがおよそ０．５ｍｍのシリコーンゴムにより形成されている。離型層２４は、例えば、その厚さがおよそ２５μｍ〜３０μｍの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）チューブを弾性層２３の外表面に被覆することにより形成されている。定着ローラ２１の外周面を例えばＰＦＡからなる離型層２４により形成することで、定着ローラ２１へのトナー付着を防止でき、定着ローラ２１等の耐久性を向上させることができる。また、定着ローラ２１の芯金２２の両端部は図示しない支持部に回転可能に支持されており、図示しない駆動手段により動力が伝達される。これにより、定着ローラ２１が回転駆動される。

ヒータ２６は、記録材に加えるための熱を発生させる熱源であり、例えば定着ローラ２１の芯金２２内に配置されている。ヒータ２６は、例えば８５０Ｗのハロゲンヒータであり、電圧の印加により熱を発し、定着ローラ２１の温度を上昇させる。サーミスタ２７は、定着ローラ２１の外表面側の温度を検知する温度検知手段であり、定着ローラ２１の軸方向中央部に非接触で設けられている。サーミスタ２７による温度検知に基づいてヒータ２６に印加する電圧を制御することにより、定着ローラ２１の外表面側の温度を定着に適した所定の温度に維持するようになっている。

加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆは、記録材を定着ローラ２１との間で加圧するローラであり、定着ローラ２１の外表面に対向し、定着ローラ２１の外表面に沿って配列されている。加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆの軸方向の長さは、例えば定着ローラ２１の軸方向の長さとほぼ等しい。各加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆは芯金３２の外周側に離型層３３を設けることにより形成されている。芯金３２はその径が例えばおよそ２ｍｍであり、アルミニウム等の金属材料により形成されている。離型層３３は、その外径がおよそ３ｍｍで厚さが０．５ｍｍのＰＦＡチューブを芯金３２に装着することにより形成されている。各加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆの外表面を例えばＰＦＡからなる離型層３３により形成することで、加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆへのトナー付着を防止でき、加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆ等の耐久性を向上させることができる。また、各加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆの芯金３２の両端部は図示しない支持部により回転可能に支持されており、また、各加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆの外表面は定着ローラ２１の外表面と接触している。これにより、各加圧ローラ３１Ａないし３１Ｆは定着ローラ２１の回転に伴って従動回転する。各加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆにおいて離型層３３は芯金３２に接着されており、芯金３２と離型層３３とは一体的に回転する。

また、加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆは、定着ローラ２１の外表面に沿って配置されており、定着ローラ２１と加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆとの間には例えばおよそ１６ｍｍのニップ部が形成されている。このように複数の小径の加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆを定着ローラ２１の外周面に沿って配列することにより、小径の定着ローラ２１を採用しているにもかかわらず、大きなニップ量を確保することができる。また、加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆにおいて、互いに隣接する２つの加圧ローラは、例えば１ｍｍ程度のわずかな隙間をもって配置されている。これにより、加圧ローラ間に記録材が進入することを防止することができる。

さらに、図３に示すように、各加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆの軸方向中央部には露出部３４が形成されている。露出部３４は、離型層３３の軸方向中央部に位置する部分を全周に亘って除去し、芯金３２の軸方向中央部に位置する部分を全周に亘って露出させることにより形成されている。

補助部材４１Ａ〜４１Ｆは、図２に示すように、加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆを定着ローラ２１の外表面に押し付ける部材であり、６つの加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆにそれぞれ対応して６つ設けられている。各補助部材４１Ａ〜４１Ｆは、摺動性のよい耐熱樹脂により形成されている。また、各補助部材４１Ａ〜４１Ｆの先端側には加圧部４２が形成され、基端側にはスプリング装着部４３が形成され、スプリング装着部４３にはスプリング４４が装着されている。また、各補助部材４１Ａ〜４１Ｆの基端側はケーシング４５に支持され、ケーシング４５により各補助部材４１Ａ〜４１Ｆの配置が定められている。ケーシング４５は、各補助部材４１Ａ〜４１Ｆと加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆとが図２に示すような所定の位置関係となるように、画像形成装置１内に取り付けられている。

ここで、補助部材４１Ｆの加圧部４２は、加圧ローラ３１Ｆにおいて当該加圧ローラ３１Ｆと定着ローラ２１の外表面とが接触する部分の反対側の部分に接触し、当該加圧ローラ３１Ｆを定着ローラ２１の中心に向かって押し、定着ローラ２１の外表面に押し付けている。これにより、定着ローラ２１と加圧ローラ３１Ｆとの間にニップ部が確実に確保される。さらに、補助部材４１Ｆの加圧部４２は、図３に示すように、加圧ローラ３１Ｆの軸方向の一端側から他端側にかけて線状に接触し、加圧ローラ３１Ｆを軸方向に亘って均一に押圧している。これにより、定着ローラ２１と加圧ローラ３１Ｆとの軸方向における荷重分布を均等にすることができる。この加圧部４２の加圧ローラ３１Ｆに対する押圧力は、補助部材４１Ｆの両端側に設けられたスプリング装着部４３に装着されたスプリング４４により形成されている。なお、このように加圧ローラ３１Ｆは、補助部材４１Ｆの加圧部４２に接触して加圧部４２により押圧されているが、加圧部４２に対して摺動することにより、容易に回転することができる。補助部材４１Ａ〜４１Ｅも、補助部材４１Ｆと同様に構成されている。

さらに、補助部材４１Ｆには、規制手段または規制部としての撓み防止部材４６が設けられている。撓み防止部材４６は、加圧ローラ３１Ｆが記録材の搬送方向下流側に撓みまたは位置ずれするのを規制する部材である。撓み防止部材４６は、補助部材４１Ｆと同じ摺動性のよい耐熱樹脂により、補助部材４１Ｆと一体的に形成されている。撓み防止部材４６を補助部材４１Ｆと一体形成することにより、部品点数を減らすことができ、製造コストを下げることができる。

また、撓み防止部材４６は、補助部材４１Ｆの先端側に形成され、図３に示すように、加圧ローラ３１Ｆの軸方向中央部に対応する位置に配置されている。そして、撓み防止部材４６の先端側は、記録材の搬送方向下流側から加圧ローラ３１Ｆの露出部３４に接触している。

加圧ローラ３１Ｆは、小径のローラであるため、定着ローラ２１または搬送される記録材との摩擦抵抗のために記録材の搬送方向下流側に撓みまたは位置ずれするおそれがあり、特に、加圧ローラ３１Ｆの軸方向中央部は、撓みまたは位置ずれの程度が大きくなるおそれがある。しかし、本実施形態によれば、撓み防止部材４６が加圧ローラ３１Ｆの軸方向中央部に位置する露出部３４に、記録材の搬送方向下流側から接触し、加圧ローラ３１Ｆを記録材の搬送方向下流側から支持している。これにより、加圧ローラ３１Ｆの撓みおよび位置ずれを効果的に規制することができ、この結果、加圧ローラ３１Ｆと定着ローラ２１との軸方向における荷重分布を均等にすることができる。なお、撓み防止部材４６は摺動性のよい材料により形成され、かつ撓み防止部材４６の加圧ローラ３１Ｆに対する接触は線接触であるため、加圧ローラ３１Ｆは撓み防止部材４６に対して摺動し、容易に回転することができる。各補助部材４１Ａ〜４１Ｅにも、補助部材４１Ｆと同様に撓み防止部材４６が設けられている。

また、補助部材４１Ａ〜４１Ｆのうち、各補助部材４１Ａ〜４１Ｅにおいては、撓み防止部材４６が加圧ローラの露出部３４に接触しているため、互いに隣接する２つの加圧ローラ間の隙間を小さくすることができる。すなわち、撓み防止部材４６を配置するためには、互いに隣接する加圧ローラ間に撓み防止部材４６を配置するための隙間を確保する必要がある。この場合、仮に撓み防止部材４６を加圧ローラの離型層３３の外表面に接触させる構成とすれば、少なくとも互いに隣接する加圧ローラ間に撓み防止部材４６の厚さよりも大きな隙間を設けなければならず、この結果、互いに隣接する加圧ローラ間の隙間が大きくなり、記録材が隙間に進入することを許してしまう。しかしながら、本実施形態では、加圧ローラに露出部３４を形成することにより、加圧ローラに凹部（周方向に伸びる溝）を作り、この凹部内に撓み防止部材４６を配置している。これにより、互いに隣接する加圧ローラ間の隙間の大きさは、少なくとも撓み防止部材４６の厚さから凹部の深さを差し引いた値よりも大きければよく、それゆえ、互いに隣接する加圧ローラ間の隙間を小さくすることができる。これにより、互いに隣接する加圧ローラ間の隙間に記録材が進入するのを防止することができる。

このような構成を有する定着装置１５において、感光体ドラム１３と転写ローラ１４とによりトナー像が転写された記録材は、定着ローラ２１と加圧ローラ３１Ａとの間に進入し、続いて定着ローラ２１と加圧ローラ３１Ｂ〜３１Ｆとの間を順次通過する。記録材が定着ローラ２１と加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆとの間を順次通過する間、記録材上のトナー像は、定着ローラ２１により加熱され、かつ加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆおよび補助部材４１Ａ〜４１Ｆにより定着ローラ２１との間で加圧されることにより記録材上に定着する。

以上説明した通り、本発明の第１の実施形態による定着装置１５によれば、複数の小径の加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆを設けると共に、これら加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆの撓みを防止する撓み防止部材４６を設けることにより、定着ローラ２１を小径化しても、記録材上のトナー像の定着性を満足させるのに必要なニップ量を確保することができる。しかも、先行技術のような加圧ベルトを用いるものと比較して構造を簡単化することができる。特に、定着装置１５によれば、撓み防止部材４６により加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆの撓みを防止することで、記録材が加圧ローラ間に進入することを防止するために加圧ローラ間の隙間を小さくしても、加圧ローラ同士の接触を防止して加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆの回転を安定化させることができる。

（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態による定着装置を示している。図５は、図４中の矢示Ｖ−Ｖ方向から見た加圧ローラおよび補助ローラ等を示している。なお、図４および図５において、図１ないし図３に示す第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。図４に示すように、本発明の第２の実施形態による定着装置５１は、定着ローラ２１、ヒータ２６、サーミスタ２７、６つの加圧ローラ５２Ａ〜５２Ｆ、および３つの補助部材６１Ａ〜６１Ｃ等を備えている。

各加圧ローラ５２Ａ〜５２Ｆは、各加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆと同様に、芯金５３および離型層５４を備えている。そして、加圧ローラ５２Ａ〜５２Ｆのうち、加圧ローラ５２Ｂ、５２Ｄおよび５２Ｆには、各加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆと同様に、その軸方向中央部に露出部５５が形成されている（図５参照）。これに対し、加圧ローラ５２Ａ、５２Ｃおよび５２Ｅには露出部が形成されておらず、その軸方向中央部も、その両端側と同様に離型層５４が被覆されている。各加圧ローラ５２Ａ〜５２Ｆについての他の構成は各加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆと同じである。

補助部材６１Ａ〜６１Ｃは、加圧ローラ５２Ａ〜５２Ｆを定着ローラ２１の外表面に押し付ける部材である。補助部材６１Ａは、互いに隣り合った加圧ローラ５２Ａおよび５２Ｂにそれぞれ接触し、これら２つの加圧ローラ５２Ａおよび５２Ｂを定着ローラ２１の外表面に押し付けている。補助部材６１Ｂは、互いに隣り合った加圧ローラ５２Ｃおよび５２Ｄにそれぞれ接触し、これら２つの加圧ローラ５２Ｃおよび５２Ｄを定着ローラ２１の外表面に押し付けている。補助部材６１Ｃは、互いに隣り合った加圧ローラ５２Ｅおよび５２Ｆにそれぞれ接触し、これら２つの加圧ローラ５２Ｅおよび５２Ｆを定着ローラ２１の外表面に押し付けている。

各補助部材６１Ａ〜６１Ｃは、補助ローラ６２、押圧力付与部６５、スプリング６６、および軸受け６７（図５参照）等を備えている。各補助部材６１Ａ〜６１Ｃにおいて、補助ローラ６２は、軸部６３と、その外周側に設けられたシリコーンゴム層６４とを備えている。軸部６３は、例えば、外径がおよそ１０ｍｍであり、アルミニウム等の金属材料により形成されている。シリコーンゴム層６４はシリコーンゴムにより形成されている。なお、シリコーンゴム層６４の外表面にＰＦＡチューブを被覆してもよい。また、補助ローラ６２において軸部６３の真円度が十分に出ていれば、シリコーンゴム層６４は設けなくてもよい。押圧力付与部６５は、その先端側において、図５に示すように、補助ローラ６２の軸部６３の両端側を、軸受け６７を介して回転可能に支持している。押圧力付与部６５の基端側にはスプリング６６が装着されている。スプリング６６は、補助ローラ６２の軸方向両端側にそれぞれ配置されている。また、各補助部材６１Ａ〜６１Ｃの基端側は支持部６８に支持され、支持部６８により各補助部材６１Ａ〜６１Ｃの配置が定められている。支持部６８は、各補助部材６１Ａ〜６１Ｃと加圧ローラ５２Ａ〜５２Ｆとが図４に示すような所定の位置関係となるように、画像形成装置１内に取り付けられている。さらに、各補助部材６１Ａ〜６１Ｃにおいて、補助ローラ６２の軸方向端部には、補助ローラ６２を回転駆動させる駆動手段（図示せず）が設けられている。

ここで、補助部材６１Ａの補助ローラ６２は、加圧ローラ５２Ａおよび５２Ｂにおいて当該加圧ローラ５２Ａおよび５２Ｂと定着ローラ２１の外表面とが接触する部分のほぼ反対側の部分に接触し、当該加圧ローラ５２Ａおよび５２Ｂを定着ローラ２１のほぼ中心に向かって押し、定着ローラ２１の外表面に押し付けている。これにより、定着ローラ２１と加圧ローラ５２Ａおよび５２Ｂとの間にニップ部が確実に確保される。さらに、補助部材６１Ａの補助ローラ６２は、加圧ローラ５２Ａおよび５２Ｂの軸方向の一端側から他端側にかけてほぼ線状に接触し、加圧ローラ５２Ａおよび５２Ｂを軸方向に亘って均一に押圧している。これにより、定着ローラ２１と加圧ローラ５２Ａおよび５２Ｂとの軸方向における荷重分布を均等にすることができる。この補助ローラ６２の加圧ローラ５２Ａおよび５２Ｂに対する押圧力は、スプリング６６により形成されている。さらに、補助部材６１Ａの補助ローラ６２は、駆動手段により回転駆動される。すなわち、駆動手段から補助ローラ６２の軸部６３に動力が伝達され、これにより軸部６３およびシリコーンゴム層６４が一体的に回転する。補助ローラ６２の回転により加圧ローラ５２Ａおよび５２Ｂは均一に従動回転する。これにより、記録材の円滑な搬送および十分なニップ量の確保を実現することができる。補助部材６１Ｂおよび６１Ｃも補助部材６１Ａと同様に構成されている。

さらに、補助部材６１Ａには規制手段としての撓み防止部材６９が設けられている。撓み防止部材６９は、補助部材６１Ａの補助ローラ６２が接触する２つの加圧ローラ５２Ａおよび５２Ｂのうち、定着ローラ２１の軸心と当該補助ローラ６２の軸心とを結んだ直線よりも記録材の搬送方向下流側に位置する加圧ローラ５２Ｂが記録材の搬送方向下流側に撓みまたは位置ずれするのを規制する部材である。撓み防止部材６９は、摺動性のよい耐熱樹脂により形成され、押圧力付与部６５の先端側に取り付けられている。また、撓み防止部材６９は、図５に示すように、加圧ローラ５２Ｂの軸方向中央部に対応する位置に配置されている。そして、撓み防止部材６９の先端側は、記録材の搬送方向下流側から加圧ローラ５２Ｂの露出部５５に接触している。これにより、加圧ローラ５２Ｂが定着ローラ２１または搬送される記録材との摩擦抵抗のために記録材の搬送方向下流側に撓みまたは位置ずれするのを効果的に規制することができ、この結果、加圧ローラ５２Ｂと定着ローラ２１との軸方向における荷重分布を均等にすることができる。また、補助部材６１Ａにおいて、撓み防止部材６９が加圧ローラ５２Ｂの露出部５５に接触しているため、互いに隣接する２つの加圧ローラ５２Ｂおよび５２Ｃ間の隙間を小さくすることができ、この隙間に記録材が進入するのを防止することができる。なお、撓み防止部材６９は摺動性のよい材料により形成され、かつ撓み防止部材６９の加圧ローラ５２Ｂに対する接触は線接触であるため、加圧ローラ５２Ｂは撓み防止部材６９に対して摺動し、容易に回転することができる。また、撓み防止部材６９は補助ローラ６２には接触していないため、補助ローラ６２の回転が撓み防止部材６９により妨げられることはない。各補助部材６１Ｂおよび６１Ｃにも、補助部材６１Ａと同様に撓み防止部材６９が設けられている。

一方、補助部材６１Ａの補助ローラ６２は、当該補助ローラ６２が接触する２つの加圧ローラ５２Ａおよび５２Ｂのうち、定着ローラ２１の軸心と当該補助ローラ６２の軸心とを結んだ直線よりも記録材の搬送方向上流側に位置する加圧ローラ５２Ａが記録材の搬送方向下流側に撓みまたは位置ずれするのを規制する手段として機能する。すなわち、加圧ローラ５２Ａの軸心は、定着ローラ２１の軸心と補助ローラ６２の軸心とを結んだ直線よりも記録材の搬送方向上流側にずれているため、当該補助ローラ６２の加圧ローラ５２Ａに対する押圧力の方向は、定着ローラ２１の中心に対して記録材の搬送方向上流側にわずかに傾いている。この結果、補助ローラ６２が加圧ローラ５２Ａに加える押圧力のうち、加圧ローラ５２Ａを記録材の搬送方向上流側に押圧する成分と、定着ローラ２１または搬送される記録材との摩擦抵抗のために加圧ローラ５２Ａが記録材の搬送方向下流側に押される力とがほぼ釣り合う。この結果、補助ローラ６２により、加圧ローラ５２Ａの撓みまたは位置ずれが防止される。各補助部材６１Ｂおよび６１Ｃも、補助部材６１Ａと同様の機能を有する。

以上説明した通り、本発明の第２の実施形態による定着装置５１によっても、本発明の第１の実施形態による定着装置１５とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第２の実施形態による定着装置５１によれば、補助部材６１Ａ〜６１Ｃにおいて、加圧ローラ５２Ａ〜５２Ｆに接触して定着ローラ２１側に押圧する部材を、補助ローラ６２としたことにより、加圧ローラが他の部材と摺動接触する部分は、撓み防止部材６９との接触部分のみとなる。これにより、加圧ローラ５２Ａ〜５２Ｆをより少ない力で回転させることが可能になる。また、１つの補助ローラ６２で２つの加圧ローラを押圧する構成としたので、補助ローラ６２の径を大きくすることができる。これにより、補助ローラ６２の撓みを防止することができ、補助ローラ６２により加圧ローラ５２Ａ〜５２Ｆを定着ローラ２１に安定して当接させることができる。さらに、定着ローラ２１の軸心と補助ローラ６２の軸心とを結んだ直線よりも記録材の搬送方向上流側に位置する加圧ローラについては露出部５５も撓み防止部材６９も設ける必要がないので、構造の簡単化を推し進めることができる。

なお、上述した第１の実施形態では、６つの加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆを設ける場合を例に挙げたが、加圧ローラの個数は例えば３つ、４つ、または７つ以上でもよい。この場合、加圧ローラの個数に対応する個数の補助部材を設ける。また、上述した第２の実施形態では、６つの加圧ローラ５２Ａ〜５２Ｆを設ける場合を例に挙げたが、加圧ローラの個数は例えば４つでもよく、８つでもよい。この場合、２つの加圧ローラにつき１つの補助部材を設ける。

また、上述した各実施形態では、各加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆ（５２Ｂ、５２Ｄ、５２Ｆ）の軸方向中央部の１箇所に露出部３４（５５）を形成し、この露出部３４（５５）に撓み防止部材４６（６９）を接触させる場合を例に挙げたが、１つの加圧ローラの軸方向における複数箇所に露出部を形成し、各露出部に撓み防止部材を接触させる構成としてもよい。

また、上述した各実施形態では、各加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆ（５２Ａ〜５２Ｆ）において、芯金３２（５３）に離型層３３（５４）が接着され、芯金３２（５３）と離型層３３（５４）とが一体的に回転する構成を採用したが、各加圧ローラにおいて、芯金に離型層が接着されておらず、芯金に対して離型層が回転する構成を採用してもよい。

また、上述した各実施形態では、各加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆ（５２Ａ〜５２Ｆ）を、芯金３２（５３）の外周側に離型層３３（５４）を直接設ける構成としたが、各加圧ローラの芯金と離型層との間に弾性層を設けてもよい。すなわち、芯金の外周側に横断面形状が環状の弾性層を設け、この弾性層の外周側に横断面形状が環状の離型層を設けてもよい。このような構成によれば、記録材が定着ローラと加圧ローラとの間を通過するとき、加圧ローラの弾性層が記録材の厚さに応じて変形する。これにより、記録材が通過している間も、定着ローラおよび加圧ローラの軸方向両端部（記録材が通過する領域の外側）において両者間の接触を維持することができ、定着ローラの回転を加圧ローラに確実に伝達して、加圧ローラを確実に従動回転させることができる。

さらに、上述した各実施形態では、定着ローラ２１を、芯金２２の外周側に弾性層２３を設け、弾性層２３の外周側に離型層２４を設ける構成とした。このような構成によれば、記録材が定着ローラ２１と各加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆ（５２Ａ〜５２Ｆ）との間を通過するとき、定着ローラ２１の弾性層２３が記録材の厚さに応じて変形する。これにより、記録材が通過している間も、定着ローラ２１および各加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆ（５２Ａ〜５２Ｆ）の軸方向両端部（記録材が通過する領域の外側）において両者間の接触を維持することができ、定着ローラ２１の回転を各加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆ（５２Ａ〜５２Ｆ）に確実に伝達して、各加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆ（５２Ａ〜５２Ｆ）を確実に従動回転させることができる。この場合、さらに、定着ローラ２１の弾性層２３の厚さを、定着装置１５（５１）が搭載される画像形成装置１において印刷可能な記録材のうち最大の厚さを有する記録材の厚さよりも大きくしてもよい。これにより、最大の厚さを有する記録材が定着ローラ２１と各加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆ（５２Ａ〜５２Ｆ）との間を通過している間でも、定着ローラ２１の弾性層２３の変形により、定着ローラ２１および各加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆ（５２Ａ〜５２Ｆ）の両端部における接触を確実に維持することができ、定着ローラ２１の回転を各加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆ（５２Ａ〜５２Ｆ）に確実に伝達して各加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆ（５２Ａ〜５２Ｆ）の従動回転を維持することができる。もっとも、弾性層２３がなくても定着ローラ２１と各加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆ（５２Ａ〜５２Ｆ）との接触を維持することができ、定着ローラ２１の回転を各加圧ローラ３１Ａ〜３１Ｆ（５２Ａ〜５２Ｆ）に確実に伝達できる場合等には、弾性層２３を省いてもよい。

また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う定着装置および画像形成装置もまた本発明の技術思想に含まれる。

１ 画像形成装置
１５、５１ 定着装置
２１ 定着ローラ
２３ 弾性層
２４ 離型層
３１Ａ〜３１Ｆ、５２Ａ〜５２Ｆ 加圧ローラ
３２、５３ 芯金（軸部）
３３、５４ 離型層
３４、５５ 露出部
４１Ａ〜４１Ｆ、６１Ａ〜６１Ｃ 補助部材
４２ 加圧部
４６、撓み防止部材（規制手段、規制部）
６２ 補助ローラ
６９ 撓み防止部材（規制手段）

Claims (9)

1. 回転駆動され、記録材上に転写された画像を定着させるために前記記録材に熱を加える定着ローラと、
   前記定着ローラの外表面に対向し、前記定着ローラの外表面に沿って配列され、前記記録材を前記定着ローラとの間で加圧する複数の加圧ローラと、
   前記各加圧ローラを前記定着ローラの外表面に押し付ける補助部材と、
   前記複数の加圧ローラのうちの全部または一部の加圧ローラに、前記記録材の搬送方向下流側から接触し、当該全部または一部の加圧ローラが前記記録材の搬送方向下流側に撓みまたは位置ずれするのを規制する規制手段とを備えていることを特徴とする定着装置。
2. 前記補助部材は、前記加圧ローラにおいて当該加圧ローラと前記定着ローラの外表面とが接触する部分のほぼ反対側の部分に接触して当該加圧ローラを前記定着ローラの外表面に押し付ける加圧部と、前記記録材の搬送方向下流側から前記加圧ローラの一部分に接触して当該加圧ローラが前記記録材の搬送方向下流側に撓みまたは位置ずれするのを規制する規制部とを備え、前記規制手段は前記規制部であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記各加圧ローラは、金属材料からなる軸部と、前記軸部の外周側に設けられた離型層とを備え、
   前記各加圧ローラの軸方向の一部分には前記軸部の外表面が露出した露出部が形成され、前記規制手段は前記露出部における前記軸部の外表面に接触していることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
4. 前記補助部材は、互いに隣り合った２つの前記加圧ローラにそれぞれ接触してこれら２つの加圧ローラを前記定着ローラの外表面に押し付ける補助ローラを備え、
   前記規制手段は、前記補助ローラに接触する２つの加圧ローラのうち、前記定着ローラの軸心と前記補助ローラの軸心とを結んだ直線よりも前記記録材の搬送方向下流側に位置する加圧ローラに、前記記録材の搬送方向下流側から接触し、当該加圧ローラが前記記録材の搬送方向下流側に撓みまたは位置ずれするのを規制することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
5. 前記各加圧ローラは、金属材料からなる軸部と、前記軸部の外周側に設けられた離型層とを備え、
   前記補助ローラに接触する２つの加圧ローラのうち、前記定着ローラの軸心と前記補助ローラの軸心とを結んだ直線よりも前記記録材の搬送方向下流側に位置する加圧ローラの軸方向の一部分には前記軸部の外表面が露出した露出部が形成され、
   前記規制手段は前記露出部における前記軸部の外表面に接触していることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
6. 前記補助部材は、前記補助ローラを回転駆動させ、前記補助ローラと接触している加圧ローラを前記補助ローラの回転により従動回転させることを特徴とする請求項４または５に記載の定着装置。
7. 前記各加圧ローラは、前記軸部と前記離型層との間に弾性層を有することを特徴とする請求項３ないし６のいずれかに記載の定着装置。
8. 前記定着ローラの外周部には弾性層が設けられ、当該弾性層の外周側には離型層が設けられ、前記定着ローラの前記弾性層の厚さは、当該定着装置が搭載される画像形成装置において印刷可能な記録材のうち最大の厚さを有する記録材の厚さよりも大きいことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の定着装置。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置。

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