JP2016114786A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ベルトにおけるレンズの一端に形成されている曲面が有する頂部に対向する部位の外周面に光を入射させてレンズの他端で集光する定着装置に比べて、光の集光不良を抑制する定着装置を提供することを目的とする。【解決手段】定着装置２０は、軸周りに回転し、光を透過する無端状のベルト５２と、軸方向から見て、一端にベルト５２の内周面に最も近い頂部ＴＳ１を有する曲面５４Ａが形成され、曲面５４Ａに入射した光を被定着物Ｇに集光するレンズ５４と、ベルト５２における頂部ＴＳ１に対向する部位の振幅に比べてベルト５２における頂部ＴＳ１に対向する部位以外の部位であって振幅が小さい部位に、被定着物Ｇで集光される光を入射させる光源６６と、を備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。

特許文献１には、レーザ光が透過可能な透過部３ａを回転させる回転部材３と、回転部材３とで記録媒体１を加圧しながら搬送する対向部材４と、回転部材３内に設けられ、レーザ光を照射するレーザ光照射装置５と、を備えた定着装置４０が記載されている。そして、特許文献１の定着装置４０は、レーザ光照射装置５によりレーザ光を記録媒体１上の画像に透過部３ａを介して照射し、画像を加熱溶融した後に、回転部材３と対向部材４とにより画像を記録媒体に加圧して定着することが記載されている。

特許文献２には、透明ベルト１０と、加圧ロール１２と、透明ベルト１０の内周面に接触して加圧ロール１２とで記録媒体上のトナー画像Ｔを加圧し、レーザ光を集光する加圧部材兼用光学系１４と、レーザ光照射手段１６と、を備えた定着装置が記載されている。そして、特許文献２の定着装置は、加圧部材兼用光学系１４によりレーザ光照射手段１６が照射するレーザ光を透明ベルト１０と加圧ロール１２との加圧領域で集光させて、加圧領域を搬送される記録媒体にトナー画像Ｔを定着することが記載されている。

特開２０１１−１２８２２３号公報 特開２０１４−１６４０２２号公報

ここで、光源と、光を透過する無端状のベルトと、一端に入射した光を他端で集光するレンズと、を備えた定着装置を想定する。具体的には、光源は、ベルトの上側に配置され、ベルトの外周面に光を照射するようになっている。ベルトは、軸周りに回転可能とされている。レンズは、ベルト内に配置され、その一端にベルトの内周面に最も近い頂部を有する曲面が形成されている。そして、この定着装置は、光源が照射する光をベルトを介してレンズの一端における頂部に入射させて他端で集光し、集光した光を用いて被定着物を加熱するようになっている。

以上のような構成のため、ベルトには回転により振動が生じる。そして、この定着装置ではベルトにおける振動の大きい部位の外周面に光を入射することから、ベルトが振動していると、レンズの曲面に入射して被定着物に到達する光は散乱し、時間によりその強度（光量）が不均一に集光する（光の集光不良）。

本発明は、ベルトにおけるレンズの一端に形成されている曲面が有する頂部に対向する部位の外周面に光を入射させてレンズの他端で集光する定着装置に比べて、光の集光不良を抑制する定着装置を提供することを目的とする。

請求項１の定着装置は、軸周りに回転し、光を透過する無端状のベルトと、前記軸方向から見て、一端に前記ベルトの内周面に最も近い頂部を有する曲面が形成され、前記曲面に入射した光を被定着物に集光するレンズと、前記ベルトにおける前記頂部に対向する部位の振幅に比べて前記ベルトにおける前記頂部に対向する部位以外の部位であって振幅が小さい部位に、前記被定着物で集光される光を入射させる光源と、を備えている。

請求項２の定着装置は、軸周りに回転し、光を透過する無端状のベルトと、前記軸方向から見て、一端に前記ベルトの内周面に最も近い頂部を有する曲面が形成され、前記曲面に入射した光を被定着物に集光するレンズと、前記ベルトと被定着物が定着される領域で接触する接触部材と、前記ベルトにおける前記頂部に対向する部位の外周面よりも回転方向上流側又は下流側の部位に前記被定着物に集光される光を入射させる光源と、を備えている。

請求項３の定着装置は、軸周りに回転し、光を透過する無端状のベルトと、前記軸方向から見て、一端に前記ベルトの内周面に最も近い頂部を有する曲面が形成され、前記曲面に入射した光を被定着物に集光するレンズと、前記ベルトにおける前記曲面に対向する部位の外周面であって前記ベルトにおける前記曲面の端部よりも前記振動抑制部材又は前記振動抑制部材が近い部位に、前記被定着物に集光される光を入射させる光源と、を備えている。

請求項４の定着装置は、請求項１又は２記載の定着装置において、前記ベルトは、前記曲面における前記頂部よりも前記回転方向下流側の部位に巻き掛かっている。

請求項５の定着装置は、請求項１、２又は４何れか１項の定着装置において、前記外周面を押圧して、前記内周面を前記曲面に押付ける押付部材を備えている。

請求項６の定着装置は、請求項１〜５何れか１項記載の定着装置において、 前記光源は、装置奥行き方向から見て、前記レンズにおける前記頂部よりも前記ベルトの回転方向上流側又は下流側に前記被定着物に集光される光を入射させ、装置奥行き方向から見て、前記レンズにおける前記頂部よりも前記ベルトの回転方向上流側又は下流側の側面であって前記光を入射させる側と反対側の側面は、凹んでいる。

請求項７の画像形成装置は、媒体に前記被定着物としての現像剤像を形成する形成手段と、前記現像剤像を前記媒体に定着させる請求項１〜６何れか１項記載の定着装置と、を備えている。

請求項１〜３の定着装置は、ベルトにおけるレンズの一端に形成されている曲面が有する頂部に対向する部位の外周面に光を入射させてレンズの他端で集光する定着装置に比べて、光の集光不良を抑制することができる。

請求項４の定着装置は、ベルトがレンズの曲面における頂部よりもベルトの回転方向下流側の部位に巻き掛かっていない定着装置に比べて、光の集光不良を抑制することができる。

請求項５の定着装置は、ベルトの外周面を押圧して、ベルトの内周面をレンズの曲面における頂部よりもベルトの回転方向の下流側の部位に押付ける押付部材を備えていない定着装置に比べて、光の集光不良を抑制することができる。

請求項６の定着装置は、装置奥行き方向から見て、レンズにおける頂部よりもベルトの回転方向上流側又は下流側の側面が凹んでいない定着装置に比べて、レンズを小型化することができる。

請求項７の画像形成装置は、ベルトにおけるレンズの一端に形成されている曲面が有する頂部に対向する部位の外周面に光を入射させて他端で集光する定着装置を備えている画像形成装置に比べて、定着不良に起因する画像形成不良を抑制することができる。

第１実施形態の画像形成装置を示す概略図(正面図)である。 第１実施形態の画像形成装置を構成する定着装置を示す概略図（正面図）である。 第１実施形態の定着装置を構成するベルトの層構成を示す部分断面図である。 比較形態の定着装置を示す概略図（正面図）である。 第１実施形態及び比較形態の加熱部を構成する本体の一部を示す概略図（正面図）であって、本体を構成する透明ベルトが停止している状態を示す図である。 第１実施形態及び比較形態の加熱部を構成する本体の一部を示す概略図（正面図）であって、（Ａ）は本体を構成する透明ベルトが軸周りに回転している状態におけるある瞬間を示す図、（Ｂ）は本体を構成する透明ベルトが軸周りに回転している状態における別の瞬間を示す図である。 第１実施形態及び比較形態の加熱部を構成する本体の一部を示す概略図（正面図）であって、破線で挟まれた部位は、透明ベルトが軸周りに回転する際、透明ベルトの上下方向の振幅を示す図である。 第２実施形態の画像形成装置を構成する定着装置を示す概略図（正面図）である。 第３実施形態の画像形成装置を構成する定着装置を示す概略図（正面図）である。 第４実施形態の画像形成装置を構成する定着装置を示す概略図（正面図）である。

≪概要≫
以下、発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）である４つの実施形態（第１〜第４実施形態）について、図面を参照しつつ説明する。

以下の説明では、図面に矢印Ｘ及び矢印−Ｘで示す方向を装置幅方向、図面に矢印Ｙ及び矢印−Ｙで示す方向を装置高さ方向とする。また、装置幅方向及び装置高さ方向のそれぞれに直交する方向（矢印Ｚ及び矢印−Ｚ方向）を装置奥行き方向とする。さらに、装置幅方向、装置高さ方向及び装置奥行き方向についてそれぞれの一方側と他方側とを区別する必要がある場合には、矢印Ｘ側を一方側、矢印−Ｘ側を他方側とし、矢印Ｙ側を上側、矢印−Ｙ側を下側とし、矢印Ｚ側を奥側、矢印−Ｚ側を手前側とする。ここで、装置奥行き方向は、軸方向の一例である。

≪第１実施形態≫
［概要］
以下、本実施形態について説明する。まず、本実施形態の画像形成装置１０の全体構成について説明する。次いで、本実施形態の定着装置２０の構成について説明する。次いで、本実施形態の画像形成装置１０の動作について説明する。次いで、本実施形態の作用について説明する。

［画像形成装置の全体構成］
画像形成装置１０は、図１に示されるように、搬送部１２と、トナー画像形成部１４と、制御部１６と、定着装置２０と、を含んで構成される電子写真方式の画像形成装置とされている。搬送部１２は、媒体Ｐを搬送する機能を有する。トナー画像形成部１４は、帯電、露光、現像、転写の各工程を行って、搬送される媒体Ｐ上にトナーＴで構成されるトナー像Ｇを形成する機能を有する。制御部１６は、画像形成装置１０を構成する制御部１６以外の各部を制御する機能を有する。定着装置２０は、トナー像Ｇを媒体Ｐ上に定着する機能を有する。ここで、トナーＴは、現像剤の一例である。トナー像Ｇは、被定着物及び現像剤像の一例である。トナー画像形成部１４は、形成手段の一例である。

［定着装置］
定着装置２０は、図２に示されるように、加熱部３０と、加圧部４０と、を含んで構成されている。

〔加熱部〕
加熱部３０は、トナー画像形成部１４により媒体Ｐ上に形成されたトナー像Ｇを、加熱する機能を有する。加熱部３０は、本体５０と、光照射部６０と、備えている。

〈本体〉
本体５０は、透明ベルト５２と、キャップ（図示省略）と、ギア（図示省）と、レンズ５４と、ガイド部５６と、潤滑液供給部５８（以下、供給部５８という。）と、を備えている。ここで、透明ベルト５２は、無端状のベルトの一例である。

（透明ベルト）
透明ベルト５２は、無端状とされており、その軸が装置奥行き方向に沿った状態で配置されている。また、透明ベルト５２の装置奥行き方向手前側の端部にはキャップ（図示省略）がはめ込まれ、装置奥行き方向奥側の端部にはギア（図示省略）が嵌め込まれている。そして、ギア（図示省略）が駆動源（図示省略）により軸（自らの軸）周りに回転されることに伴い、透明ベルト５２は、軸周りに（図中矢印Ｒ１方向に）回転するようになっている。なお、透明ベルト５２は、後述する筒体４２が軸周りに回転することに伴い、筒体４２に従動して軸周りに回転するようになっている。そして、上記駆動源は、透明ベルト５２の周速が筒体４２の周速と同等となるように、透明ベルト５２を駆動させる機能（筒体４２による透明ベルト５２の従動回転を補助する機能）を有する。そのため、上記駆動源が透明ベルト５２を回転させる駆動トルクは、筒体４２を回転させる駆動源（図示省略）が筒体４２を回転させる駆動トルクよりも小さい。

また、透明ベルト５２は、後述する光照射部６０が照射する光ＬＢ（レーザ光）の一部を透過するように構成されている。本実施形態では、透明ベルト５２における光照射部６０が照射する光ＬＢの透過率（透明ベルト５２の外周面から入射した光ＬＢのうち透明ベルト５２を通過して内周面から出射する光ＬＢの百分率）は、一例として９５％とされている。

また、本実施形態の透明ベルト５２は、図３に示されるように、その内周側から外周側に亘って、基材層５２Ａと、基材層５２に積層されている弾性層５２Ｂと、弾性層５２Ｂに積層されている離型層５２Ｃとの３層で構成されている。なお、基材層５２Ａは透明ベルト５２に必要な強度を維持させ、弾性層５２Ｂは透明ベルト５２に弾性体としての性質を持たせ、離型層５２Ｃは媒体Ｐ上の加熱されたトナーＴが透明ベルト５２にオフセットし難くする機能を有する。

（レンズ）
レンズ５４は、図２に示されるように、装置奥行き方向から見て、一端に入射した光ＬＢを他端で集光する機能を有する。

レンズ５４は、透明ベルト５２内に配置されている。レンズ５４は、装置奥行き方向から見ると長尺とされており、その長手方向が装置高さ方向に沿った状態で配置されている。また、レンズ５４は、装置幅方向から見ると長尺とされており、その長手方向が装置奥行き方向に沿った状態で配置されている（図示省略）。

レンズ５４の装置高さ方向上側の端部（一端）には、透明ベルト５２の内周面に最も近い頂部ＴＳ１を有する、装置高さ方向上側に突出している曲面５４Ａが形成されている。また、レンズ５４の装置高さ方向下側の端部（他端）には、装置高さ方向下側に突出している曲面５４Ｂが形成されている。そして、レンズ５４の曲面５４Ｂには、後述するシリコーンオイルを介して透明ベルト５２が巻き掛けられている。なお、曲面５４Ａの曲率は、曲面５４Ｂの曲率よりも大きい。また、レンズ５４における装置奥行き方向から見た短手方向の両端には、装置高さ方向に沿った平面５４Ｃが形成されている。

また、レンズ５４は、装置奥行き方向から見ると、頂部ＴＳ１を通る装置高さ方向に沿った仮想直線（図中の一点鎖線）に対して線対称とされている。

以上のような構成とされているため、レンズ５４は、装置奥行き方向から見ると、装置高さ方向を進行方向し、曲面５４Ａに入射する光ＬＢを、曲面５４Ｂの中心部分ＴＳ２（図中の一点鎖線と重なる部分をいう。）に集光するようになっている。

（ガイド部）
ガイド部５６は、図２に示されるように、装置幅方向両側からレンズ５４を挟んで支持する機能と、軸周りに回転する透明ベルト５２が筒状のまま回転するようにガイドする機能と、を有する。ガイド部５６は、第１ガイド部５６Ａと、第２ガイド部５６Ｂと、を備えている。第１ガイド部５６Ａ及び第２ガイド部５６Ｂは、何れも長尺とされており、それらの長手方向が装置奥行き方向に沿った状態で、透明ベルト５２内に配置されている。

第１ガイド部５６Ａの装置幅方向一方側（−Ｘ方向側）には、装置奥行き方向から見ると、装置高さ方向に沿う平面５６Ａ１が形成されている。また、第１ガイド部５６Ａの装置幅方向他方側（Ｘ方向側）には、装置奥行き方向から見ると、装置奥行き方向他方側に突出する湾曲面５６Ａ２が形成されている。

第２ガイド部５６Ｂの装置幅方向一方側には、装置奥行き方向から見ると、装置奥行き方向一方側に突出する湾曲面５６Ｂ２が形成されている。また、第２ガイド部５６Ｂの装置幅方向他方側には、装置奥行き方向から見ると、装置高さ方向に沿う平面５６Ｂ１が形成されている。なお、湾曲面５６Ｂ２には、装置幅方向一方側に開口する凹部５６Ｂ３が装置奥行き方向全域に亘って形成されている。凹部５６Ｂ３には、後述する供給部５８が収容されている。

また、平面５６Ａ１及び平面５６Ｂ１の短手方向の幅は、レンズ５４の平面５４Ｃの短手方向の幅と同等されている。そして、ガイド部５６は、第１ガイド部５６Ａの平面５６Ａ１の全域がレンズ５４の装置幅方向他方側の平面５４Ｃ全域に重なり、第２ガイド部５６Ｂの平面５６Ｂ１の全域がレンズ５４の装置幅方向一方側の平面５４Ｃ全域に重なった状態で、レンズ５４を支持している。

なお、第１ガイド部５６Ａの湾曲面５６Ａ２及び第２ガイド部５６Ｂの湾曲面５６Ｂ２の曲率は、レンズ５４の曲面５４Ａの曲率よりも小さい。そのため、装置奥行き方向から見て、湾曲面５６Ａ２と曲面５４Ａとの境界及び湾曲面５６Ｂ２と曲面５４Ａとの境界は、不連続な曲面で繋がっている。これに対して、第１ガイド部５６Ａの湾曲面５６Ａ２及び第２ガイド部５６Ｂの湾曲面５６Ｂ２の曲率は、レンズ５４の曲面５４Ｂの曲率と同等とされている。そのため、装置奥行き方向から見て、湾曲面５６Ａ２と曲面５４Ｂとの境界及び湾曲面５６Ｂ２と曲面５４Ｂとの境界は、連続な曲面で繋がっている。

（供給部）
供給部５８は、透明ベルト５２の内周面に、潤滑液の一例であるシリコーンオイル（図示省略）を供給する機能を有する。なお、シリコーンオイルは、レンズ５４の曲面５４Ｂと、軸周りに回転する透明ベルト５２の内周面との間に介在することで、レンズ５４の曲面５４Ｂに対する透明ベルト５２の滑り性を向上させるため（摩擦を低減させるため）のものである。また、シリコーンオイルは、光ＬＢを透過させることができる。

供給部５８は、長尺とされている。そして、供給部５８は、図２に示されるように、その長手方向が装置奥行き方向に沿った状態で、第２ガイド部５６Ｂに形成された凹部５６Ｂ３内に一部がはみ出した状態で収容されている。また、供給部５８における凹部５６Ｂ３からはみ出した部位が、透明ベルト５２の内周面に接触している。本実施形態の供給部５８は、一例としてフェルト材で構成されており、フェルト材にはシリコーンオイルが含浸されている。そのため、供給部５８は、含浸されているシリコーンオイルを透明ベルト５２の内周面における供給部５８が接触する部位に供給するようになっている。その結果、供給部５８に含浸されているシリコーンオイルは、透明ベルト５２が軸周りに回転することで、透明ベルト５２の内周面全域に供給されるようになっている。

〈光照射部〉
光照射部６０は、媒体Ｐ上に形成されたトナー像Ｇを加熱するための光ＬＢを照射する機能を有する。光照射部６０は、図２に示されるように、レーザアレイ６２と、コリメートレンズ６４と、を備えている。本実施形態の加熱部３０では、光照射部６０が、装置奥行き方向に沿って、複数配列されている。各光照射部６０は、透明ベルト５２の上側に配置されている。また、各レーザアレイ６２は、装置奥行き方向に沿って、光源６６が複数個配列されて構成されている（図示省略）。

なお、光源６６は、透明ベルト５２におけるレンズ５４の頂部ＴＳ１に対向する部位の外周面よりも透明ベルト５２の回転方向下流側の部位であって、レンズ５４の曲面５４Ａに重なる部位に、装置高さ方向に沿って進行する光ＬＢを入射させるようになっている。具体的には、光源６６は、装置奥行き方向から見ると、レンズ５４の頂部ＴＳ１に対して、透明ベルト５２の回転方向下流側（装置幅方向一方側）にずれた位置に配置されている。

〔加圧部〕
加圧部４０は、図２に示されるように、透明ベルト５２を挟んでレンズ５４の曲面５４Ｂの反対側で透明ベルト５２の外周面に接触して透明ベルト５２とともにニップＮを形成する機能を有する。そして、加圧部４０は、ニップＮに搬送される媒体Ｐ上のトナー像Ｇを透明ベルト５２とともに加圧する機能を有する。

加圧部４０は、筒体４２と、キャップ（図示省略）と、ギア（図示省略）と、を備えている。筒体４２は、装置奥行き方向に沿って配置されている。また、筒体４２の装置奥行き方向手前側の端部にはキャップ（図示省略）がはめ込まれ、装置奥行き方向奥側の端部にはギア（図示省略）が嵌め込まれている。そして、ギア（図示省略）が駆動源（図示省略）により軸（自らの軸）周りに回転されることに伴い、筒体４２は、軸周りに（図中矢印Ｒ２方向に）回転するようになっている。

筒体４２は、変形可能に構成されており、透明ベルト５２を挟んだレンズ５４の曲面５４Ｂの反対側の部位において、接触する透明ベルト５２が食い込んだ状態で、ニップＮを形成している。また、ニップＮは、曲面５４Ｂの中心部分ＴＳ２に対向する透明ベルト５２の外周面の部位を含んで形成されている。そのため、筒体４２が媒体Ｐを加圧する部位には、光源６６が照射した光ＬＢが集光するように構成されている。

〔補足〕
以上の説明では、定着装置２０の構成要素に分けて、定着装置２０の構成を説明した。ここでは、定着装置２０の構成要素間の関係について、補足する。

〈補足１〉
前述のとおり、レンズ５４の曲面５４Ａのうち頂部ＴＳ１が透明ベルト５２の内周面に最も近い。別の見方をすれば、曲面５４Ａにおける頂部ＴＳ１以外の部位は、透明ベルト５２の内周面と隙間を形成している。ここで、図２に示されるように、透明ベルト５２における頂部ＴＳ１と対向する部位に対して、透明ベルト５２の回転方向上流側の隙間を隙間ＧＡ１といい、透明ベルト５２の回転方向下流側の隙間を隙間ＧＡ２という。

〈補足２〉
透明ベルト５２が軸周りに（図中矢印Ｒ１方向に）回転する際、透明ベルト５２におけるレンズ５４の曲面５４Ａのうち頂部ＴＳ１に対向する部位以外の外周面の振幅（透明ベルト５２の厚み方向の振幅）は、透明ベルト５２におけるレンズ５４の曲面５４Ａのうち頂部ＴＳ１に対向する部位の外周面の振幅よりも小さい。すなわち、本実施形態の光源６６は、透明ベルト５２における頂部ＴＳ１に対向する部位の外周面の振幅に比べて振幅が小さい透明ベルト５２におけるレンズ５４の曲面５４Ａに対向する部位に、装置高さ方向に沿って進行する光ＬＢを入射させるようになっている。

以上が、本実施形態の画像形成装置１０の構成及び定着装置２０の構成についての説明である。

［画像形成装置の動作］
次に、本実施形態の画像形成装置１０の動作について、図面を参照しつつ説明する。

画像形成指令を受けた制御部１６は、搬送部１２、トナー画像形成部１４及び定着装置２０を作動させる。そうすると、トナー画像形成部１４では、帯電、露光、現像、転写の各工程が行われ、搬送部１２により搬送される媒体Ｐ上にトナー像Ｇが形成される。そして、トナー像Ｇが形成された媒体Ｐは、搬送部１２により定着装置２０に向けて搬送される。トナー像Ｇが形成された媒体Ｐは、定着装置２０における透明ベルト５２と筒体４２とにより形成されるニップＮを通過する。その際、媒体Ｐ上のトナー像Ｇは、筒体４２により加圧される。また、前述のとおり、筒体４２が媒体Ｐを加圧する部位には光源６６が照射した光ＬＢが集光するように構成されていることから、媒体Ｐ上のトナー像Ｇは、ニップＮを通過する期間のうちの一部の期間、レンズ５４の曲面５４Ｂに集光される光ＬＢにより加熱される。これにより、ニップＮを通過した媒体Ｐ上のトナー像Ｇは、媒体Ｐに定着される。トナー像Ｇが定着された媒体Ｐは、画像形成装置１０の外に排出されて、画像形成装置１０の動作が終了する。

以上が、画像形成装置１０の動作についての説明である。

［作用］
次に、本実施形態の作用について図面を参照しつつ説明する。ここでは、本実施形態と、以下に説明する比較形態とを比較して、本実施形態の作用を説明する。なお、比較形態において、本実施形態の画像形成装置１０と同様の構成要素を用いる場合、その構成要素等の符号等をそのまま用いて説明する。

比較形態の定着装置２０Ａは、図４に示されるように、本実施形態の定着装置２０に対する光照射部６０の配置が異なる。具体的には、定着装置２０Ａの光源６６は、光ＬＢの光軸が装置奥行き方向から見てレンズ５４の頂部ＴＳ１に重なるように配置されている。定着装置２０Ａは、この点以外は、本実施形態の定着装置２０と同様の構成とされている。また、比較形態の画像形成装置１０Ａは、定着装置２０Ａを備える点以外は、本実施形態の画像形成装置１０と同様の構成とされている。

比較形態の定着装置２０Ａでは、透明ベルト５２は、曲面５４Ａに対向する部位が上下方向に振動しながら、自軸周りに回転する（図５並びに図６（Ａ）及び（Ｂ）参照）。また、比較形態の定着装置２０Ａを観察したところ、透明ベルト５２の上下方向の振幅は、図７に示されるように、レンズ５４の曲面５４Ａと対向する部位が回転方向上流側から回転方向下流側に亘って徐々に小さくなっていることが確認された。なお、図７における破線で挟まれた部位Ｓは、透明ベルト５２の軸方向から見て、回転する透明ベルト５２における曲面５４Ａに対向する部位の振幅を誇張して記載している。また、透明ベルト５２の上下方向の振幅が図７のようになるメカニズムは、以下のように推定される。すなわち、透明ベルト５２は、筒体４２にニップＮで従動して軸周りに回転する。ここで、回転する透明ベルト５２を、回転方向において、頂部ＴＳ１に対向する部位からニップＮまでの部分（以下、第１部分という。）と、ニップＮから頂部ＴＳ１に対向する部分（以下、第２部分という。）とに分けて考える。そうすると、第１部分はニップＮで引っ張られている部分であり、第２部分はニップＮで押し出されている部分と考えられる。つまり、第１部分は第２部分に比べて透明ベルト５２の回転方向に張った状態となっている。別の見方をすれば、第２部分は第１部分に比べて、透明ベルト５２が緩んだ状態となっている。そのため、第１部分は、第２部分よりも上下方向の振幅が小さい。そして、頂部ＴＳ１は、第１部分と第２部分の中央の部位に位置することから、透明ベルト５２における頂部ＴＳ１に対向する部位の上下方向の振幅は、第２部分よりも小さく、第１部分よりも大きいと推定される。

そして、比較形態の定着装置２０Ａの光源６６は、前述のとおり、光ＬＢの光軸が装置奥行き方向から見てレンズ５４の頂部ＴＳ１に重なるように配置されていることから、光源６６から照射された光ＬＢは、レンズ５４の頂部ＴＳ１に光軸が重なって入射される。そのため、比較形態の定着装置２０Ａでは、上下方向に振動する透明ベルト５２を透過した光ＬＢがレンズ５４の曲面５４Ａに入射することとなるため、レンズの他端に到達する光は、時間によりその強度（光量）が不均一に集光する（光の集光不良）。

ところで、本実施形態の定着装置２０の透明ベルト５２は、比較形態の定着装置２０Ａの場合と同様、曲面５４Ａに対向する部位が上下方向に振動しながら、自軸周りに回転する（図５並びに図６（Ａ）及び（Ｂ）参照）。しかしながら、本実施形態の定着装置２０の場合、光源６６は、透明ベルト５２の曲面５４Ａに対向する部位であって頂部ＴＳ１と対向する部位に対して回転方向下流側の部位に、光ＬＢを入射させる。そして、前述のとおり、透明ベルト５２におけるレンズ５４の曲面５４Ａに対向する部位のうち、頂部ＴＳ１に対して回転方向下流側の部位の方が、頂部ＴＳ１と対向する部位よりも上下方向の振幅が小さい。そのため、本実施形態の定着装置２０の光源６６が照射する光ＬＢは、比較形態の定着装置２０Ａの光源６６が照射する光ＬＢに比べて、透明ベルト５２における振幅が小さい部位に入射される。

したがって、本実施形態の定着装置２０によれば、比較形態の定着装置２０Ａに比べて、光の集光不良に起因する定着不良を抑制することができる。これに伴い、本実施形態の画像形成装置１０によれば、比較形態の画像形成装置１０Ａに比べて、定着不良に起因する画像形成不良を抑制することができる。

≪第２実施形態≫
次に、第２実施形態の定着装置２０Ｂについて、図８を参照しつつ説明する。なお、本実施形態において、第１実施形態の画像形成装置１０と同様の構成要素を用いる場合、その構成要素等の符号等をそのまま用いて説明する。

［構成］
本実施形態の定着装置２０Ｂは、透明ベルト５２の外周面を押圧して、透明ベルト５２の内周面をレンズ５４の曲面５４Ａにおける頂部ＴＳ１よりも透明ベルト５２の回転方向の下流側の部位に押付ける押付部材７０を備えている。ここで、押付部材７０は振動抑制部材の一例である。また、別の見方をすると、透明ベルト５２は、レンズ５２の曲面５４Ａにおける頂部ＴＳ１よりも透明ベルト５２の回転方向下流側の一部であって、光ＬＢが入射する部位に巻き掛かっている。定着装置２０Ｂは、この点以外は、第１実施形態の定着装置２０と同様の構成とされている。また、本実施形態の画像形成装置１０は、定着装置２０Ｂを備える点以外は、第１実施形態の画像形成装置１０と同様の構成とされている。

押付部材７０は、軸周りに回転可能とされる長尺状のロールとされている。押付部材７０は、その軸方向が装置奥行き方向に沿った状態で、光源６６から照射される光ＬＢの経路とずれた位置に配置されている。また、押付部材７０は、透明ベルト５２の回転に伴い、透明ベルト５２に従動して矢印Ｒ３方向に回転するようになっている。

［作用］
前述のとおり、本実施形態の定着装置２０Ｂの場合、押付部材７０は透明ベルト５２をレンズ５４の曲面５４Ａにおける頂部ＴＳ１よりも透明ベルト５２の回転方向の下流側の部位に押付けている。別の見方をすると、透明ベルト５２は、レンズ５２の曲面５４Ａにおける頂部ＴＳ１よりも透明ベルト５２の回転方向下流側の部位であって、少なくとも光ＬＢが入射する部位に巻き掛かっている。そのため、定着装置２０Ｂでは、第１実施形態の定着装置２０の場合に比べて、回転する透明ベルト５２における曲面５４Ａに対向する部位の上下方向の振幅が小さい。

したがって、本実施形態の定着装置２０Ｂによれば、第１実施形態の定着装置２０に比べて、光の集光不良に起因する定着不良を抑制することができる。これに伴い、本実施形態の画像形成装置１０によれば、第１実施形態の画像形成装置１０に比べて、定着不良に起因する画像形成不良を抑制することができる。なお、本実施形態のその他の作用は、第１実施形態の場合と同様である。

≪第３実施形態≫
次に、第３実施形態の定着装置２０Ｃについて、図９を参照しつつ説明する。なお、本実施形態において、第１及び第２実施形態の画像形成装置１０と同様の構成要素等を用いる場合、その構成要素等の符号等をそのまま用いて説明する。

［構成］
本実施形態の定着装置２０Ｃは、第１実施形態の定着装置２０のガイド部５６を構成する第１ガイド部５６Ａに換えて、第１ガイド部５６Ｃを備えている。そして、本実施形態の定着装置２０Ｃは、透明ベルト５２が、レンズ５２の曲面５４Ａにおける頂部ＴＳ１よりも透明ベルト５２の回転方向下流側の全部であって、光ＬＢが入射する部位に巻き掛かって、軸周りに回転するようになっている。定着装置２０Ｃは、この点以外は、第１実施形態の定着装置２０と同様の構成とされている。また、本実施形態の画像形成装置１０は、定着装置２０Ｃを備える点以外は、第１実施形態の画像形成装置１０と同様の構成とされている。

第１ガイド部５６Ｃの装置幅方向他方側（Ｘ方向側）であって装置高さ方向下側（−Ｙ方向側）には、装置奥行き方向から見ると、装置幅方向他方側に突出する湾曲面５６Ｃ１が形成されている。また、第１ガイド部５６Ｃの装置幅方向他方側であって装置高さ方向上側（Ｙ方向側）には、装置奥行き方向から見ると、装置奥行き方向他方側に突出する平面５６Ｃ２が形成されている。そして、湾曲面５６Ｃ１と、平面５６Ｃ２とは、曲面５６Ｃ３で繋がっている。また、平面５６Ｃ２は、レンズ５４の曲面５４Ａにおける頂部ＴＳ１より透明ベルト５２の回転方向下流側の部位に連続的に繋がっている。なお、上記の連続的に繋がっているとは、装置奥行き方向から見た場合、曲面５４Ａにおける平面５４Ｃとの境界部分の接線が、平面５４Ｃと重なっていることを意味する。また、第１ガイド部５６Ｃは、第１実施形態の第１ガイド部５６Ａと同様、第２ガイド部５６Ｂとともにガイド部５６を構成する。すなわち、第１ガイド部５６Ｃは、第２ガイド部５６Ｂとともにレンズ５４を支持する機能と、軸周りに回転する透明ベルト５２が筒状のまま回転するようにガイドする機能と、を有する。
以上が、本実施形態の第１ガイド部５６Ｃの構成についての説明である。

［作用］
本実施形態の作用は、第１及び第２実施形態の場合と同様である。

≪第４実施形態≫
次に、第４実施形態の定着装置２０Ｄについて、図１０を参照しつつ説明する。なお、本実施形態において、第１実施形態の画像形成装置１０と同様の構成要素を用いる場合、その構成要素等の符号等をそのまま用いて説明する。

［構成］
本実施形態の定着装置２０Ｄを構成するレンズ５４は、図１０に示されるように、装置奥行き方向から見て、レンズ５４における頂部ＴＳ１よりも透明ベルト５２の回転方向下流側の側面５４Ｃが、凹んでいる（凹みが形成されている）。そして、本実施形態の定着装置２０Ｃを構成する第１ガイド部５６Ａにおけるレンズ５４側には、レンズ５４の凹みに嵌る突起５６Ａ１が形成されている。なお、図９に示されるように、装置奥行き方向から見ると、レンズ５４の凹みに囲まれた部位と、レンズ５４における光ＬＢの光路（光ＬＢが透過する経路）とは、重なっていない。定着装置２０Ｄは、この点以外は、第１実施形態の定着装置２０と同様の構成とされている。また、本実施形態の画像形成装置１０Ｄは、定着装置２０Ｄを備える点以外は、第１実施形態の画像形成装置１０と同様の構成とされている。また、第３実施形態の光源６６は、透明ベルト５２における頂部ＴＳ１に対向する部位の外周面の振幅に比べて振幅が小さい透明ベルト５２におけるレンズ５４の曲面５４Ａに対向する部位に、装置高さ方向に沿って進行する光ＬＢを入射させる例を示している。

［作用］
本実施形態の定着装置２０Ｄによれば、第１実施形態の定着装置２０に比べて、レンズ５４の体積を小さくすることができる。すなわち、本実施形態の定着装置２０Ｃによれば、第１実施形態の定着装置２０に比べて、レンズ５４を小型化することができる。なお、本実施形態のその他の作用は、第１実施形態の場合と同様である。

以上のとおり、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内にて他の実施形態が可能である。

例えば、各実施形態の定着装置２０、２０Ｂ、２０Ｃでは、シリコーンオイルが含浸されている供給部５８を透明ベルト５２の内周面に接触させることで、透明ベルト５２の内周面にシリコーンオイルを付着させるとして説明した。しかしながら、透明ベルト５２の内周面にシリコーンオイルが付着されていれば、定着装置２０、２０Ｂに供給部５８を設けなくてもよい。

また、各実施形態の定着装置２０、２０Ｂ、２０Ｃでは、潤滑液の一例としてシリコーンオイルを用いるとして説明した。しかしながら、透明ベルト５２と、透明ベルト５２内に配置されているレンズ５４及びガイド部５６との摺動による摩擦を低減し、光ＬＢを透過させる液体であれば、本実施形態の定着装置２０、２０Ｂに用いられる潤滑液は、シリコーンオイルでなくてもよい。例えば、パラフィンオイル等であってもよい。なお、透明ベルト５２が軸周りに回転し筒体４２とともに媒体Ｐを搬送することができれば、透明ベルト５２の内周面に潤滑液を付着させなくてもよい。

また、各実施形態の定着装置２０、２０Ｂ、２０Ｃでは、透明ベルト５２が、駆動源により軸周りに回転されるとして説明した。しかしながら、透明ベルト５２は、定着動作の際、筒体４２とともにニップＮを形成して軸周りに回転することができればよい。例えば、本発明の定着装置では、透明ベルト５２は、駆動源により軸周りに回転されず、筒体４２に従動して回転されるような構成としてもよい。

また、第３実施形態の定着装置２０Ｃでは、平面５６Ｃ２が形成されている第１ガイド部５６Ｃを用いて、透明ベルト５２をレンズ５２の曲面５４Ａにおける頂部ＴＳ１より透明ベルト５２の回転方向下流側の全部であって、光ＬＢが入射する部位に巻き掛けていた。そして、平面５６Ｃ２は、曲面５４Ａにおける頂部ＴＳ１より透明ベルト５２の回転方向下流側の部位に連続的に繋がっている、すなわち、装置奥行き方向から見た場合、曲面５４Ａにおける平面５４Ｃとの境界部分の接線が平面５４Ｃと重なっている、として説明した。しかしながら、透明ベルト５２が曲面５４Ａにおける頂部ＴＳ１よりも透明ベルト５２の回転方向下流側であって、光ＬＢが入射する部位に巻き掛けられていれば、曲面５４Ａと連続的に繋がる面は平面５６Ｃ２でなくてもよい。例えば、平面５６Ｃ２に換えて、装置幅方向他方側（Ｘ方向側）に突出する湾曲面であってもよい。なお、この場合、装置奥行き方向から見た場合、曲面５４Ａにおける当該湾曲面との境界部分の接線と、当該湾曲面における曲面５４Ａとの境界部分の接線とが重なっていればよい。

また、第３実施形態の定着装置２０Ｃでは、平面５６Ｃ２が形成されている第１ガイド部５６Ｃを用いて、透明ベルト５２をレンズ５２の曲面５４Ａにおける頂部ＴＳ１より透明ベルト５２の回転方向下流側の全部であって、光ＬＢが入射する部位に巻き掛けていた。しかしながら、透明ベルト５２をレンズ５２の曲面５４Ａにおける頂部ＴＳ１より透明ベルト５２の回転方向下流側であって、光ＬＢが入射する部位に巻き掛けることができれば、第１ガイド５６Ｃを用いなくてもよい。例えば、第１ガイド部５６Ｃに換えて、透明ベルト５２内における装置幅方向他方側（Ｘ方向側）であって装置高さ方向下側（−Ｙ方向側）に回転可能なロールを配置して、透明ベルト５２に張力を付与させることで、透明ベルト５２を巻き掛ける構成としてもよい。

また、実施形態の説明では、第２実施形態と第３実施形態とをそれぞれ別個に説明したが、これらを組み合わせた実施態様、具体的には、第３実施形態の定着装置２０Ｃに第２実施形態の押付部材７０を備えた定着装置は、本発明の技術的範囲に含まれる。なお、第３実施形態の定着装置２０Ｃに第２実施形態の押付部材７０を備えた定着装置は、第３実施形態と第２実施形態との併せ持つ効果を有することはいうまでもない。ここで、第２実施形態の押付部材７０と第３実施形態の第１ガイド部５６Ｃとを組み合わせにより、透明ベルト５２の振動を抑制することができる。すなわち、第２実施形態の押付部材７０と第３実施形態の第１ガイド部５６Ｃとを組み合わせは、振動抑制部材の一例である。なお、この場合、光源６６は、透明ベルト５２における曲面５４に対向する部位の外周面であって、透明ベルト５２における押付部材７０又は押付部材７０に近い部位に、現像剤像Ｇに集光される光を入射させるようにすればよい。ここで、押付部材７０に近い部位とは、押付部材７０の少なくとも一部が透明ベルト５２を挟んでレンズ５４の曲面５４Ａに対向する部位に配置されている場合、透明ベルト５２におけるレンズ５４の端部と対向する部位よりも押付部材７０に近い部位を意味する。また、押付部材７０は、光ＬＢを透過することが可能な透明部材で構成されていてもよく、この場合、押付部材７０に光ＬＢを入射させてもよい。

また、第１〜第３実施形態では、光源６６は、透明ベルト５２におけるレンズ５４の頂部ＴＳ１に対向する部位の外周面よりも透明ベルト５２の回転方向下流側の部位であって、レンズ５４の曲面５４Ａに重なる部位に、装置高さ方向に沿って進行する光ＬＢを入射させるとして説明した。しかしながら、光源６６は、透明ベルト５２における頂部ＴＳ１に対向する部位の外周面の振幅に比べて振幅が小さい透明ベルト５２におけるレンズ５４の曲面５４Ａに対向する部位に、装置高さ方向に沿って進行する光ＬＢを入射させるようになっていればよい。つまり、第３実施形態のように、光源６６は、透明ベルト５２におけるレンズ５４の頂部ＴＳ１に対向する部位の外周面よりも透明ベルト５２の回転方向上流側の部位であって、レンズ５４の曲面５４Ａに重なる部位に、装置高さ方向に沿って進行する光ＬＢを入射させるようにしてもよい。

１０ 画像形成装置
１４ トナー画像形成部（形成手段の一例）
２０ 定着装置
２０Ｂ 定着装置
２０Ｃ 定着装置
２０Ｄ 定着装置
４０ 加圧部
５２ 透明ベルト（無端状のベルトの一例）
５４ レンズ
５４Ａ 曲面
５４Ｂ 曲面（他端の一例）
５６Ｃ 第１ガイド部（支持部材の一例）
６６ 光源
７０ 押付部材
Ｇ トナー像（現像剤像の一例）
ＬＢ 光
Ｐ 媒体
Ｒ１ 透明ベルトの回転方向
ＴＳ１ 頂部

Claims (7)

1. 軸周りに回転し、光を透過する無端状のベルトと、
   前記軸方向から見て、一端に前記ベルトの内周面に最も近い頂部を有する曲面が形成され、前記曲面に入射した光を被定着物に集光するレンズと、
   前記ベルトにおける前記頂部に対向する部位の振幅に比べて前記ベルトにおける前記頂部に対向する部位以外の部位であって振幅が小さい部位に、前記被定着物で集光される光を入射させる光源と、
   を備えた定着装置。
2. 軸周りに回転し、光を透過する無端状のベルトと、
   前記軸方向から見て、一端に前記ベルトの内周面に最も近い頂部を有する曲面が形成され、前記曲面に入射した光を被定着物に集光するレンズと、
   前記ベルトと被定着物が定着される領域で接触する接触部材と、
   前記ベルトにおける前記頂部に対向する部位の外周面よりも回転方向上流側又は下流側の部位に前記被定着物に集光される光を入射させる光源と、
   を備えた定着装置。
3. 軸周りに回転し、光を透過する無端状のベルトと、
   前記軸方向から見て、一端に前記ベルトの内周面に最も近い頂部を有する曲面が形成され、前記曲面に入射した光を被定着物に集光するレンズと、
   前記ベルトの振動を抑制する振動抑制部材と、
   前記ベルトにおける前記曲面に対向する部位の外周面であって前記ベルトにおける前記曲面の端部よりも前記振動抑制部材又は前記振動抑制部材に近い部位に、前記被定着物に集光される光を入射させる光源と、
   を備えた定着装置。
4. 前記ベルトは、前記曲面における前記頂部よりも前記回転方向下流側の部位に巻き掛かっている、
   請求項１又は２記載の定着装置。
5. 前記外周面を押圧して、前記内周面を前記曲面に押付ける押付部材、
   を備えた請求項１、２又は４何れか１項記載の定着装置。
6. 前記光源は、装置奥行き方向から見て、前記レンズにおける前記頂部よりも前記ベルトの回転方向上流側又は下流側に前記被定着物に集光される光を入射させ、
   装置奥行き方向から見て、前記レンズにおける前記頂部よりも前記ベルトの回転方向上流側又は下流側の側面であって前記光を入射させる側と反対側の側面は、凹んでいる、
   請求項１〜５何れか１項記載の定着装置。
7. 媒体に前記被定着物としての現像剤像を形成する形成手段と、
   前記現像剤像を前記媒体に定着させる請求項１〜６何れか１項記載の定着装置と、
   を備えた画像形成装置。

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