JP2014041190A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易に固定部材と伝熱部材とを所望の位置関係に安定して組み付ける。
【解決手段】内部に熱源を有する無端状の定着ベルトと、該定着ベルトに接触して回動する加圧ローラと、を備え、加圧ローラと定着ベルトとの圧接部で加熱加圧処理を施すことにより、記録媒体上の未定着トナー像を記録媒体に定着させる定着装置であって、定着ベルトの内周面側に固設されて定着ベルトを支持し、熱源による加熱により定着ベルトを加熱するとともに、加圧ローラに対向する位置に開口部２２ｃを有する伝熱部材２２と、伝熱部材２２の開口部２２ｃに設けられ、定着ベルトを介して加圧ローラに圧接する固定部材２６と、を備え、伝熱部材２２と固定部材２６とは、互いに嵌め合うことで伝熱部材２２および固定部材２６とを固設する係止部（角穴２２ｂ、突起部２６ｂ）を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。さらに詳述すると、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に装着される定着装置に関する。

従来から、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置として、電子写真方式を利用した画像形成装置が種々考案されており公知技術となっている。その画像形成プロセスは、像担持体である感光ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録媒体（用紙、記録紙、記録材、転写材ともいう）に転写して画像を担持させ、圧力や熱等を用いる定着装置によって記録紙上のトナー画像を定着する過程により成立している。

定着装置では、対向するローラもしくはベルトもしくはそれらの組み合わせにより構成された定着部材及び加圧部材が当接して定着ニップ部（ニップ部）を形成するように配置されており、例えば、定着ローラと加圧ローラとを圧接させてニップ部を形成するローラ定着装置では、内部にハロゲンヒータ等の熱源を備え、加熱されながら互いに押圧されて回転する２本の回転体（定着ローラ、加圧ローラ）のニップ部に、未定着トナー像を載せた記録媒体を通過させ、熱および圧力を加え、トナー像を熱で溶融すると同時に両部材間の圧力によって記録媒体上に定着させている。

近年、定着装置の省エネ化や、ウェイトタイム短縮に対する要求の高まりを受けて、ローラ（定着ローラ）の代わりにベルトや薄膜フィルム等、無端状のベルト部材を用いることで、定着装置の低熱容量化を実現するとともに、また記録媒体への熱伝達効率の改善を図り、加熱に要する待ち時間（ウォームアップ時間やファーストプリント時間）を大幅に短縮した、いわゆるオンデマンドタイプの定着装置が広く採用されている。

この種の定着装置として、ベルト部材の内周面に固定部材を摺接させて、ベルト部材を介して固定部材（対向部材）を加圧回転体（加圧ローラ）に圧接させることでベルト部材と加圧回転体との間にニップ部を形成して、このニップ部に記録媒体を搬送して記録媒体上にトナー像を定着させる方式が既に知られている（特許文献１参照）。この定着装置では、ニップ部を除く位置でベルト部材の内周面に近接もしくは接触するように伝熱部材（加熱部材）が形成される。

この方式の定着装置では、特に、記録媒体の搬送方向におけるニップ部の入口側と出口側におけるベルト部材の挙動が重要となる。すなわち、ベルトガイドの役割を兼ねる伝熱部材と固定部材との位置関係が、伝熱部材の変形等により所望の位置関係から逸脱した場合、以下のような不具合が発生するという問題があった。

先ず、ニップ部の入口側において、伝熱部材がニップ部のニップ形成面よりも加圧回転体側へ突出しているような場合、ニップ部への記録媒体の突入姿勢が悪化し、記録媒体上にシワが入ったり、記録媒体の後端が跳ねて記録媒体上の画像が周辺部材にこすれたりするおそれがある。

また、ニップ部の出口側において、伝熱部材がニップ部のニップ形成面よりも加圧回転体側へ突出しているような場合、ベルト部材が加圧回転体に余分に巻きかけられることになるため、その結果、見かけ上のニップ幅が増えて、画像に過剰な熱量が与えられることによる画質悪化や、ニップ部下流側に設置された記録媒体剥離部材とベルト部材との接触による傷つきなどの不具合が発生するおそれがある。逆に、ニップ部出口側で伝熱部材がニップ形成面よりも極端にへこんでいる場合には、ベルト部材とベルト部材から記録媒体を剥離する部材との隙間が想定以上に過大となり、隙間に記録媒体が入り込んで記録媒体を排出できないおそれがある。

この点に関し、特許文献２には、伝熱部材（加熱部材）を変形させないことを目的として、伝熱部材が固定部材を配置するための開口部を有しており、開口部の開きを防止するために二つのステーで開口部を挟み込んで固定する方式の定着装置が開示されている。

特許文献２の発明では、伝熱部材の開口部を固定することで、伝熱部材の変形を防止し、その結果、ベルト部材の挙動を安定させることができる。しかしながら、特許文献２の発明では、二つのステーで開口部を挟み込んで開口部を固定しているため、部品点数および組立工数が大幅に増加するとともに、構成部品の熱容量が大きくなり、加熱時間を短縮することや、省エネ性を確保することが難しい。

また、開口部に二つのステーを設けているため、荷重を支持する部材の形状や配置にレイアウト的な制約が発生し、特に荷重方向における支持部材（補強部材）の長さが制限されるので、高いニップ荷重を支持するという面で不利となる。

そこで本発明は、ベルト部材の内周面に固定部材を摺接させて、ベルト部材を介して固定部材を加圧回転体に圧接させることでベルト部材と加圧回転体との間にニップ部を形成し、このニップ部に記録媒体を搬送して記録媒体上にトナー像を定着させる定着装置において、簡易に固定部材と伝熱部材とを所望の位置関係に安定して組み付け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を目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、内部に熱源を有する無端状のベルト部材と、該ベルト部材に接触して回動する加圧回転体と、を備え、前記加圧回転体と前記ベルト部材との圧接部で加熱加圧処理を施すことにより、記録媒体上の未定着トナー像を記録媒体に定着させる定着装置であって、前記ベルト部材の内周面側に固設されて該ベルト部材を支持し、前記熱源による加熱により前記ベルト部材を加熱するとともに、前記加圧回転体に対向する位置に開口部を有する伝熱部材と、前記伝熱部材の前記開口部に設けられ、前記ベルト部材を介して前記加圧回転体に圧接する固定部材と、を備え、前記伝熱部材と前記固定部材とは、互いに嵌め合うことで前記伝熱部材および前記固定部材とを固設する係止部を有するものである。

本発明によれば、簡易に固定部材と伝熱部材とを所望の位置関係に安定して組み付けることができ、固定部材の上流側および下流側におけるベルト部材の挙動を適正なものとして、記録媒体を安定して搬送することができる。

本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す断面図である。 本発明に係る定着装置の一実施形態の構成を示す断面図である。 伝熱部材と固定部材の構成を示す斜視図である。 伝熱部材と固定部材との組み付けを説明する図である。 定着装置の他の実施形態の構成を示す断面図である。

以下、本発明に係る構成を図１から図５に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。

（画像形成装置）
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるタンデム型カラープリンタの全体構成を説明する概略構成図である。図１を参照して、この画像形成装置の内部構成の概要及び動作について説明する。

画像形成装置本体１の上方にあるボトル収容部１０１には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つのトナーボトル１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋが着脱自在（交換自在）に設置されている。

ボトル収容部１０１の下方には中間転写ユニット８５が配設されている。中間転写ユニット８５の中間転写ベルト７８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋが並設されている。

各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋには、それぞれ、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋが配設されている。

また、各感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの周囲には、それぞれ、帯電部７５、現像部７６、クリーニング部７７、除電部（不図示である。）等が配設されている。

そして、各感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）がおこなわれて、各感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上に各色の画像が形成されることになる。

感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、不図示の駆動モータによって図１中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部７５の位置で、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの表面が一様に帯電される（帯電工程）。

その後、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの表面は、露光部３から発せられたレーザ光の照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される（露光工程）。

その後、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの表面は、現像部７６との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される（現像工程）。

その後、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの表面は、中間転写ベルト７８及び第１転写バイアスローラ７９Ｙ，７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上のトナー像が中間転写ベルト７８上に転写される（１次転写工程）。

このとき、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。

その後、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの表面は、クリーニング部７７との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上に残存した未転写トナーがクリーニング部７７のクリーニングブレードによって機械的に回収される（クリーニング工程）。

最後に、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。

その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト７８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト７８上にカラー画像が形成される。

ここで、中間転写ユニット８５は、中間転写ベルト７８、４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ，７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋ、２次転写バックアップローラ８２、クリーニングバックアップローラ８３、テンションローラ８４、中間転写クリーニング部８０、等で構成される。

中間転写ベルト７８は、３つのローラ８２〜８４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ８２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ，７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト７８を感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。

そして、１次転写バイアスローラ７９Ｙ，７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。そして、中間転写ベルト７８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ７９Ｙ，７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。

こうして、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト７８上に重ねて１次転写される。その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト７８は、２次転写ローラ８９との対向位置に達する。

この位置では、２次転写バックアップローラ８２が、２次転写ローラ８９との間に中間転写ベルト７８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト７８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。

このとき、中間転写ベルト７８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。その後、中間転写ベルト７８は、中間転写クリーニング部８０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト７８上の未転写トナーが回収される。

こうして、中間転写ベルト７８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。ここで、２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐは、装置本体１の下方に配設された給紙部１２から、給紙ローラ９７やレジストローラ対９８等を経由して搬送されたものである。

詳しくは、給紙部１２には、転写紙等の記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されている。
そして、給紙ローラ９７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Ｐがレジストローラ対９８のローラ間に向けて給送される。

レジストローラ対９８に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対９８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト７８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対９８が回転駆動されて、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。

こうして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置２０の位置に搬送される。

そして、この位置で、定着ベルト２１及び加圧ローラ３１による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対９９のローラ間を経て、装置外へと排出される。

排紙ローラ対９９によって装置外に排出された記録媒体Ｐは、出力画像として、スタック部１００上に順次スタックされる。こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。

（定着装置）
次に、画像形成装置１が備える定着装置２０の構成及び動作について説明する。図２は、定着装置２０の一例を示す概略断面図である。

本実施形態に係る定着装置（定着装置２０）は、内部に熱源（ヒータ２５）を有する無端状のベルト部材（定着ベルト２１）と、該ベルト部材に接触して回動する加圧回転体（加圧ローラ３１）と、を備え、加圧回転体とベルト部材との圧接部（ニップ部）で加熱加圧処理を施すことにより、記録媒体（記録媒体Ｐ）上の未定着トナー像を記録媒体に定着させる定着装置であって、ベルト部材の内周面側に固設されて該ベルト部材を支持し、熱源による加熱によりベルト部材を加熱するとともに、加圧回転体に対向する位置に開口部（開口部２２ｃ）を有する伝熱部材（伝熱部材２２）と、伝熱部材の開口部に設けられ、ベルト部材を介して加圧回転体に圧接する固定部材（固定部材２６）と、を備え、伝熱部材と固定部材とは、互いに嵌め合うことで伝熱部材および固定部材とを固設する係止部（角穴２２ｂ、突起部２６ｂ）を有するものである。なお、括弧内は実施形態での符号、適用例を示す。

図２に示すように、定着装置２０は、ベルト部材としての定着ベルト２１、固定部材２６、伝熱部材２２、補強部材２３、反射部材２４、ヒータ２５（熱源）、加圧回転体としての加圧ローラ３１、温度センサ４０、加圧レバー５１、等で構成される。

ここで、定着ベルト２１は、薄肉で可撓性を有する無端状ベルトであって、図２中の矢印方向（反時計方向）に回転（走行）する。定着ベルト２１は、内周面側から、基材層、弾性層、離型層が順次積層されていて、その全体の厚さが１ｍｍ以下に設定されている。定着ベルト２１の基材層は、層厚が３０〜１００μｍであって、ニッケル、ステンレス等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料で形成されている。

定着ベルト２１の弾性層は、層厚が１００〜３００μｍであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、等のゴム材料で形成されている。弾性層を設けることで、ニップ部における定着ベルト２１表面の微小な凹凸が形成されなくなり、記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに均一に熱が伝わり柚子肌画像の発生が抑止される。

定着ベルト２１の離型層は、層厚が１０〜５０μｍであって、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）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、等の材料で形成されている。この離型層を設けることで、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が確保される。

また、定着ベルト２１の直径は１５〜１２０ｍｍになるように設定されている。なお、本実施形態では、定着ベルト２１の直径が３０ｍｍ程度に設定されている。

また、ニップ部の位置で定着ベルト２１の外周面に当接する加圧回転体としての加圧ローラ３１は、直径が３０〜４０ｍｍ程度であって、中空構造の芯金３２上に弾性層３３を形成したものである。

加圧ローラ３１の弾性層３３は、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の材料で形成されている。なお、弾性層３３の表層にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。加圧ローラ３１は定着ベルト２１に圧接して、双方の部材間に所望のニップ部を形成する。

固定部材２６は、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＩ（ポリイミド）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）等の耐熱樹脂材料等で構成される。図２においては、ニップ部を形成する固定部材２６の断面形状を平面状に形成しているが、ニップ部を形成する固定部材２６の形状を凹状に形成したり、また、平面から凹形状に連続的に変化するように形成したりすることも好ましい。

これにより、記録媒体Ｐは加圧ローラ３１の曲率にならうようにニップ部から送出されるために、定着工程後の記録媒体Ｐが定着ベルト２１に吸着して分離しないような不具合を抑止することができる。

ニップ形状を任意の形状とすることによって、ニップ部の形状が記録媒体Ｐの画像面に対してほぼ平行となる場合には、記録媒体Ｐにシワが発生するのを防止する効果がある。また、凹状の断面形状に近づけることによって、定着ベルト２１と記録媒体Ｐとの密着性が高くなり、定着性が向上する。さらに、ニップ部の出口側における定着ベルト２１の曲率が大きくなるために、ニップ部から送出された記録媒体Ｐを定着ベルト２１から容易に分離することができる。

伝熱部材２２は、肉厚が０．２ｍｍ以下のパイプ状部材である。伝熱部材２２の材料としては、アルミニウム、鉄、ステンレス等の金属熱伝導体（熱伝導性を有する金属）を用いることができる。伝熱部材２２の肉厚を０．２ｍｍ以下に設定することで、定着ベルト２１の加熱効率を向上することができる。

伝熱部材２２は、ニップ部を除く位置で定着ベルト２１の内周面に近接もしくは接触するように形成され、ニップ部は内部に向けて折り曲げ部２２ａを有する開口部２２ｃが設けられている（後述する、図３参照）。ここで、常温時における定着ベルト２１と伝熱部材２２とのギャップＡ（ニップ部を除く位置のギャップ）は、０ｍｍより大きく１ｍｍ以下とすることが好ましい（０ｍｍ＜Ａ≦１ｍｍ）。

これにより、伝熱部材２２と定着ベルト２１とが摺接する面積が大きくなって定着ベルト２１の磨耗が加速する不具合を抑止するとともに、伝熱部材２２と定着ベルト２１とが離れ過ぎて定着ベルト２１の加熱効率が低下する不具合を抑止することができる。

さらに、伝熱部材２２が定着ベルト２１に近設されることで、可撓性を有する定着ベルト２１の円形姿勢がある程度維持されるため、定着ベルト２１の変形による劣化・破損を軽減することができる。

また、伝熱部材２２と定着ベルト２１との摺動抵抗を低下させるために、伝熱部材２２の摺接面を摩擦係数の低い材料で形成したり、定着ベルト２１の内周面にフッ素を含む材料からなる表面層を形成したりすることもできる。なお、図２では、伝熱部材２２の断面形状がほぼ円形になるように形成したが、伝熱部材２２の断面形状が多角形になるように形成しても良い。

固定部材２６と伝熱部材２２とは、図２に図示した各位置に配設されるが、固定部材２６のニップ形成面２６ｄと伝熱部材２２のニップ出入口近傍部２２ｄとの位置関係（後述する、図３参照）は、定着ベルト２１の走行安定性と記録媒体Ｐの搬送性の観点から特に重要であり、位置関係を規定する手段が必要となる。この位置関係の規定については、後述する。

伝熱部材２２は、その幅方向両端部が定着装置２０の図示しない側板に固定支持されている。そして、伝熱部材２２は、ハロゲンヒータやカーボンヒータなどにより構成されたヒータ２５の輻射熱（輻射光）により加熱されて定着ベルト２１を加熱する。

すなわち、伝熱部材２２がヒータ２５によって直接的に加熱されて、伝熱部材２２を介して定着ベルト２１がヒータ２５によって間接的に加熱されることになる。

なお、ヒータ２５の出力制御は、定着ベルト２１表面に対向する温度センサ４０によるベルト表面温度の検知結果に基づいておこなわれる。また、このようなヒータ２５の出力制御によって、定着ベルト２１の温度（定着温度）を所望の温度に設定することができる。

このように、定着装置２０は、定着ベルト２１の一部のみが局所的に加熱されるのではなく、伝熱部材２２によって定着ベルト２１が周方向にわたってほぼ全体的に加熱されることになるために、装置を高速化した場合であっても定着ベルト２１が充分に加熱されて定着不良の発生を抑止することができる。

補強部材２３は、ニップ部を形成する固定部材２６を補強、支持するためのもので、定着ベルト２１の内周面側に固設されている。また、補強部材２３は、その幅方向両端部が定着装置２０の図示しない側板に固定支持されている。

補強部材２３が固定部材２６、定着ベルト２１介して加圧ローラ３１に当接することで、ニップ部において固定部材２６が加圧ローラ３１の加圧力を受けて大きく変形する不具合を抑止している。なお、補強部材２３は、上述した機能を満足するために、ステンレスや鉄合金等の機械的強度が高い金属材料で形成することが好ましい。

また、ヒータ２５がハロゲンヒータなど輻射熱を利用して加熱する方式の熱源である場合には、反射部材２４におけるヒータ２５に対向する面２４ａに、断熱部材を設けたり、ＢＡ（ブライトアニール）処理や鏡面研磨処理を施したりすることもできる。ヒータ２５から補強部材２３に向かう輻射熱（補強部材２３を加熱する熱）が断熱もしくは反射されて伝熱部材２２の加熱に用いられることになるために、定着ベルト２１（伝熱部材２２）の加熱効率がさらに向上することになる。

加圧ローラ３１には不図示の駆動機構の駆動ギヤに噛合するギヤが設置されていて、加圧ローラ３１は図２中の矢印方向（時計方向）に回転駆動される。また、加圧ローラ３１は、その幅方向両端部が定着装置２０の不図示の側板に軸受を介して回転自在に支持されている。なお、加圧ローラ３１の内部には、ハロゲンヒータ等の熱源を設けることもできる。

また、加圧ローラ３１の弾性層３３を発泡性シリコーンゴム等のスポンジ状の材料で形成した場合には、ニップ部に作用する加圧力を減ずることができるために、固定部材２６に生じる撓みを軽減することができる。さらに、加圧ローラ３１の断熱性が高められて、定着ベルト２１の熱が加圧ローラ３１側に移動しにくくなるために、定着ベルト２１の加熱効率が向上する。

また、図２では、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径と同等になるように形成したが、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径よりも小さくなるように形成することもできる。その場合、ニップ部における定着ベルト２１の曲率が加圧ローラ３１の曲率よりも小さくなるために、ニップ部から送出される記録媒体Ｐが定着ベルト２１から分離され易くなる。

また、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径よりも大きくなるように形成することもできるが、定着ベルト２１の直径と加圧ローラ３１の直径との関係によらず、加圧ローラ３１の加圧力が伝熱部材２２に作用しないように構成されている。

さらに、定着装置２０には、定着ベルト２１に対して加圧ローラ３１を接離する接離機構としての加圧レバー５１が設けられている。加圧レバー５１は、一端側に設けられた支軸５１ａを中心として定着装置２０の図示しない側板に回転自在に支持されている。

加圧レバー５１の中央部は、加圧ローラ３１の軸受に当接している。なお、軸受は側板に形成された長穴に移動可能に保持されている。また、加圧レバー５１の他端側には図示しない加圧スプリング等の付勢部材が接続されている。

このような構成により、加圧レバー５１は支軸５１ａを中心にして回転し、通常の定着動作時には、加圧ローラ３１は定着ベルト２１を加圧して所望のニップ部を形成する。これに対して、ジャム処理時等、通常の定着動作時以外のときには、図示しない変心カムレバー等により加圧ローラ３１は定着ベルト２１から離脱する（又は、定着ベルト２１を減圧する）。

以下、上述のように構成された定着装置２０の、通常時の動作について簡単に説明する。画像形成装置本体１の電源スイッチが投入されると、ヒータ２５に電力が供給されるとともに、加圧ローラ３１の図２中の矢印方向の回転駆動が開始される。

これにより、加圧ローラ３１との摩擦力によって、定着ベルト２１も図２中の矢印方向に従動（回転）する。その後、給紙部１２から記録媒体Ｐが給送されて、図１における２次転写ローラ８９の位置で、記録媒体Ｐ上に未定着のカラー画像が担持（転写）される。

未定着画像Ｔ（トナー像）が担持された記録媒体Ｐは、不図示のガイド板に案内されながら図２の矢印Ｙ１０方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト２１及び加圧ローラ３１のニップ部に送入される。そして、伝熱部材２２（ヒータ２５）によって加熱された定着ベルト２１による加熱と、補強部材２３によって補強された固定部材２６と加圧ローラ３１との押圧力とによって、記録媒体Ｐの表面のトナー像が定着される。その後、ニップ部から送出された記録媒体Ｐは、矢印Ｙ１１方向に搬送される。

（伝熱部材・固定部材）
［係止部］
以下、本実施形態に係る定着装置２０における伝熱部材２２と固定部材２６の形状および構造について説明する。

図３は、伝熱部材２２と固定部材２６の斜視図である。図３に示すように伝熱部材２２は、パイプ形状の部材の一部に記録媒体の幅方向全域に渡って開口部２２ｃを設けた略Ｃ形の断面形状である。このため、伝熱部材２２単体では弾性変形しやすく、開口部２２ｃの形状が不安定なものである。

ここで、伝熱部材２２の開口部２２ｃは、ニップ部の記録媒体Ｐの搬送方向の上流側および下流側の２箇所に折り曲げ部２２ａが形成されることで形成される。上述のように、伝熱部材２２は、例えば、ＳＵＳ材のように伝熱性に優れながらも、柔軟に弾性変形し得る薄肉の金属性部材で形成されており、伝熱部材２２単体では、２箇所の折り曲げ部２２ａは図３に示すＸ方向およびＺ方向に対して弾性領域内で変形する。換言すれば、略Ｃ型の断面形状の開口部２２ｃを規制する部材がないため、開口部２２ｃが開閉してしまう。

そこで、本実施形態に係る定着装置２０は、伝熱部材２２の開口部２２ｃと嵌合することで伝熱部材２２の開口部２２ｃの変形を規制する固定部材２６を設けるものである。さらに、伝熱部材２２の開口部２２ｃと固定部材２６とに互いに嵌め合いになる係止形状（係止部）を設け、両者を嵌め合わせることによって伝熱部材２２の開口部２２ｃの変形を規制するものである。特に、固定部材２６近傍における固定部材２６と伝熱部材２２との位置関係を安定的に固定するものである。本実施形態では、係止部は、以下に詳述するように、伝熱部材２２の折り曲げ部２２ａに設けた穴部である角穴２２ｂと固定部材２６に設けた突起部２６ｂにより構成される。なお、穴部および突起部２６ｂの形状は、互いに嵌合する形状で有れば良く、特に限られるものではない。

本実施形態では、伝熱部材２２の上流側、下流側２箇所の折り曲げ部２２ａのそれぞれに、記録媒体の幅方向の３箇所（合計６箇所）に角穴２２ｂが形成されている。なお、図３では、右側半面の一部を省略したため、４箇所の角穴２２ｂを示されている。

角穴２２ｂは記録媒体の幅方向において、記録媒体の搬送領域（記録媒体通過領域）の中心部および両端部近傍に配置され、固定部材２６の対応する位置に配置された突起部２６ｂと嵌合する。

固定部材２６は、上述のように補強部材２３によって堅固に保持されており、角穴２２ｂと突起部２６ｂの両者が嵌合することにより、折り曲げ部２２ａはＸ方向＋側への変位が規制され、折り曲げ部２２ａが固定部材２６から外れるのを防止することができる。

また、伝熱部材２２と固定部材２６とを組み付けた状態において、折り曲げ部２２ａのＸ方向−側への変位は、折り曲げ部２２ａの先端が固定部材２６の突き当て面２６ａに突き当たることによって規制されている。さらに、Ｚ方向については、固定部材２６に設けられた複数の挟持形状２６ｃの隙間に、伝熱部材２２の折り曲げ部２２ａが挟持されることによって、＋方向および−方向の双方に対して位置規制を受ける。

このようにして、Ｘ方向、Ｚ方向それぞれに対して、折り曲げ部２２ａの位置が固定されることにより、固定部材２６のニップ形成面２６ｄと、伝熱部材２２のニップ出入口近傍部２２ｄとは精度良く位置決めがなされることになる。

本実施形態では、伝熱部材２２の中央部の抜けを規制し、かつ記録媒体の通過領域全体の位置関係を維持する目的で、中央部と両端部近傍の３ヶ所に係止部を設けた例を説明した。これにより、通紙領域範囲全域において、定着ベルト２１の幅方向に均一に所定の位置関係に保持することができる。

なお、係止部は記録媒体の搬送領域において、少なくとも１箇所設ければよい。１箇所のみ設ける場合は、記録媒体の搬送領域の中央部（中心線に掛かる位置）に設けることが好ましい。これにより、固定部材２６に対して伝熱部材２２が抜け易い定着ベルト２１の幅方向中央部において、抜けを規制することができる。

また、係止部は、複数箇所設けることで、固定力を高めることができ、より安定的に伝熱部材２２の折り曲げ部２２ａを固定することが可能となるためより好ましい。

また、係止部は、記録媒体の搬送方向における上流側および下流側の双方（２つの折り曲げ部２２ａの双方）に配置されることで、ニップ部の出入口とも固定して、ニップ部上下流のベルト挙動を安定化させ、上流側では記録媒体Ｐの突入姿勢を安定させ、下流側では安定した分離性能を確保することができる。

また、係止部は、固定部材２６の定着ベルト２１との摺動面に対して、実質的に隣接する側面に設けられて、ニップ形成面のなるべく近傍で固定部材２６と伝熱部材２２とを位置決めしているので、両者の位置関係を精度良く規制することができる。

［組み付け］
図４（Ａ）〜（Ｃ）は、伝熱部材２２と固定部材２６との組み付けを説明する図である。以下、図４を参照して、組み付け手順を説明する。先ず、固定部材２６は記録媒体の幅方向における伝熱部材２２の端部側より挿入されて、図４（Ａ）に示すように、固定部材２６が伝熱部材２２の内部の空間に配置された状態となる。

図４（Ａ）に示す状態から、図中矢印方向に固定部材２６を移動させて行くと、図４（Ｂ）に示すように、伝熱部材２２の折り曲げ部２２ａが先端側から固定部材２６の突起部２６ｂの傾斜形状に沿って弾性変形し、上下側に開く方向に押し広げられる。

図４（Ｂ）に示す状態から、さらに図中矢印方向に固定部材２６を移動させて行くと、伝熱部材２２の折り曲げ部２２ａが突起部２６ｂを乗り越える。このとき折り曲げ部２２ａは弾性回復し、折り曲げ部２２ａに設けられた角穴２２ｂが突起部２６ｂに嵌り込んで図４（Ｃ）のような状態となって、抜け止めとしての作用を発揮し、伝熱部材２２と固定部材２６とは組み付けられる。

なお、本実施形態では、伝熱部材２２を伝熱性に優れ、かつ、柔軟に弾性変形し得る薄肉の金属性部材（ＳＵＳ材）で形成しているが、固定部材２６（突起部２６ｂ）を弾性回復力に優れた部材として、突起部２６ｂを弾性変形、弾性回復させて両者を嵌めこむものであっても良い。

このように、固定部材２６と伝熱部材２２とを組み付ける際、一方が外力によって撓むスナップフィットのような嵌め合い構造を取ることによって、ねじのような固定用の部材を別途必要とすることなく、簡易な構成により、両者の位置関係を規定することができる。さらに、スナップフィット構造を採用することによって、当該構造特有の音や感触によって伝熱部材２２と固定部材２６との組み付けが適正になされたか否かの判定も可能になり組み付け不具合を防止することが可能となる。

ここで、図４（Ｃ）の状態においては、伝熱部材２２と固定部材２６とは、わずかな微小な隙間Ｇを除き、実質的に、穴、切欠き、隙間は表面に露出していないため、定着ベルト２１の内周面と摺動する表面、すなわち伝熱部材２２の外周面２２ｄと固定部材２６のニップ形成面２６ｄに、例えばフッ素グリスやシリコーンオイル等の液体潤滑剤を塗布することが可能である。液状の潤滑剤は、粘性抵抗が低いため、これを塗布することで、ベルト部材２１と内部部材２２，２６との摺動負荷を低減させて（低トルク）、定着装置２０の超寿命化や図示しない駆動用モータの小型化に繋げることができる。

［他の構成例］
図５に定着装置２０の他の実施形態について説明する図を示す。図５に示すように、固定部材２６と定着ベルト２１の間に、摺動抵抗を低減するためのシート状の摺動部材（摩擦低減部材）２８を配設することも好ましい。摺動部材２８としては、摩擦係数が小さく、耐摩耗性・耐熱性に優れた材質、例えば、多孔質のフッ素樹脂シートを用いることができる。摺動部材２８を設けることにより、摺動負荷を軽減することができ、長寿命化を図ることができる。

また、定着ベルト２１と摺動部材２８との摺動面に潤滑剤を塗布することも好ましい。多孔質シート状の摺動部材２８の表面に潤滑剤を塗布することで、シートの孔部分に潤滑剤が保持され、摺動部材２８の磨耗を防止すると共に、定着ベルト２１の回転によって潤滑剤が定着ベルト２１と伝熱部材２２との間に全体的に拡散し、伝熱部材２２と定着ベルト２１とが摺接しても定着ベルト２１の磨耗を軽減することができる。

さらに、摺動部材２８とともに、または、これに替えて、固定部材２６の表面に、フッ素ゴムなどの弾性部材２９を設けることも好ましい。例えば、平滑度の低い記録媒体Ｐ（粗い記録媒体）を用いる場合、トナー像の定着後に画像表面に記録媒体Ｐの粗さによる凹凸が残ると、光が乱反射して凹部が黒く見えるため、光沢のムラとなって見える画質不良が発生するおそれがある。そこで、固定部材２６の表面に弾性部材２９を設けることによって、記録媒体Ｐの繊維に対してトナー画像を倣わせてトナー像を均一に加熱することができるため、画像上の微細な光沢ムラの抑制し、画質向上を図ることができる。

以上説明した定着装置２０によれば、簡易な構成で、低コストで固定部材２６と伝熱部材２２とを所望の位置関係に安定して組み付けることができ、ニップ部の上流側および下流側における定着ベルト２１の挙動を適正なものとして、記録媒体Ｐを安定して搬送することができる。

また、以上説明した構成による定着装置２０を備えた画像形成装置（図１）とすることにより、定着装置２０において記録媒体Ｐを安定して搬送することができる画像形成装置を提供することができる。

尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。

１ 画像形成装置本体
３ 露光部
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ 作像部
５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ 感光体ドラム
１２ 給紙部
２０ 定着装置
２１ 定着ベルト
２２ 伝熱部材
２２ａ 折り曲げ部
２２ｂ 角穴
２２ｃ 開口部
２２ｄ ニップ出入口近傍部
２３ 補強部材
２４ 反射部材
２５ ヒータ（熱源）
２６ 固定部材
２６ａ 突き当て面
２６ｂ 突起部
２６ｃ 挟持形状
２６ｄ ニップ形成面
２８ 摺動部材
２９ 弾性部材
３１ 加圧ローラ
３２ 芯金
３３ 弾性層
４０ 温度センサ
５１ 加圧レバー
５１ａ 支軸
７５ 帯電部
７６ 現像部
７７ クリーニング部
７８ 中間転写ベルト
７９Ｙ，７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋ 第１転写バイアスローラ
８０ 中間転写クリーニング部
８２ ２次転写バックアップローラ
８３ クリーニングバックアップローラ
８４ テンションローラ
８５ 中間転写ユニット
８９ ２次転写ローラ
９７ 給紙ローラ
９８ レジストローラ対
９９ 排紙ローラ対
１００ スタック部
１０１ ボトル収容部
１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋ トナーボトル
Ｐ 記録媒体

特開２００８−１５８４８２号公報 特開２０１０− ９６７８２号公報

Claims (10)

1. 内部に熱源を有する無端状のベルト部材と、
   該ベルト部材に接触して回動する加圧回転体と、を備え、
   前記加圧回転体と前記ベルト部材との圧接部で加熱加圧処理を施すことにより、記録媒体上の未定着トナー像を記録媒体に定着させる定着装置であって、
   前記ベルト部材の内周面側に固設されて該ベルト部材を支持し、前記熱源による加熱により前記ベルト部材を加熱するとともに、前記加圧回転体に対向する位置に開口部を有する伝熱部材と、
   前記伝熱部材の前記開口部に設けられ、前記ベルト部材を介して前記加圧回転体に圧接する固定部材と、を備え、
   前記伝熱部材と前記固定部材とは、互いに嵌め合うことで前記伝熱部材および前記固定部材とを固設する係止部を有することを特徴とする定着装置。
2. 前記係止部は、前記伝熱部材または前記固定部材のいずれか一方の一部が、組み付け時に他方からの外力によって弾性変形した後に、所定の位置関係になった時点で弾性回復することで、互いに係止されることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記係止部は、前記伝熱部材の前記固定部材に対向する位置に設けられる穴部と、前記固定部材に設けられ、前記穴部に嵌合する突起部とからな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. 前記係止部は、少なくとも前記ベルト部材の幅方向における中心線に掛かる位置に設けられることを特徴とすることを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の定着装置。
5. 前記係止部は、前記ベルト部材の幅方向において、複数箇所設けられることを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載の定着装置。
6. 前記係止部は、少なくとも前記ベルト部材の幅方向における中心線に掛かる位置および前記ベルト部材の幅方向における記録媒体の通過領域の両端部側の計３箇所に設けられることを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の定着装置。
7. 前記係止部は、記録媒体の搬送方向における前記伝熱部材と前記固定部材の上流側および下流側の両側に設けられることを特徴とする請求項１から６までのいずれかに記載の定着装置。
8. 前記ベルト部材の内周面と対向する、前記伝熱部材と前記固定部材の表面上において、液体を前記伝熱部材内部に浸透させる穴、切欠きおよび隙間が形成されないことを特徴とする請求項１から７までのいずれかに記載の定着装置。
9. 前記固定部材が前記ベルト部材と摺動する領域に、摩擦低減部材および／または弾性部材を備えることを特徴とする請求項１から８までのいずれかに記載の定着装置。
10. 請求項１から９までのいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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