JP2024056184A - 加熱装置、定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】筒状の回転体の変形及び摩耗を抑制可能な加熱装置、及びこれを備えた定着装置並びに画像形成装置を提供する。
【解決手段】加熱装置において、筒状の回転体と、前記回転体を加熱するヒータと、前記回転体の長手方向において、前記回転体の一端部を保持する保持部と、を備える。前記保持部は、前記回転体の内周面に対向すると共に前記内周面に接触可能な第１面と、前記回転体の前記長手方向における端面に対向すると共に前記端面に接触可能な第２面と、を有し、前記第１面と前記第２面とが一体に設けられた可動部材と、前記可動部材を、傾動支点を中心に傾動可能に保持する保持部材と、を有する。前記傾動支点は、シート搬送方向において前記第１面の上流端と下流端との間に配置される。
【選択図】図６

Description

本発明は、シートに形成されたトナー像を加熱する加熱装置、及びこれを備える定着装置並びに画像形成装置に関する。

従来、ハロゲンランプによって加熱される定着フィルムと、定着フィルムと共にニップを形成する加圧ローラと、を有し、用紙に転写されたトナー像をニップ部において熱定着させる定着装置が提案されている（特許文献１，２参照）。特許文献１に記載の定着フィルムの長手方向における両端部には、ガイド部材が設けられており、該ガイド部材は、定着フィルムの回転を案内する内面ガイド部材と、定着フィルムの左右方向への移動を規制する規制部材と、を有している。規制部材は、内面ガイド部材に対して傾動可能に取り付けられている。内面ガイド部材と規制部材との間には、規制部材が傾動できるように、隙間が設けられている。

特開２０１２－１３７５１７号公報 特開２０１４－１４９３６１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のガイド部材は、内面ガイド部材に対して規制部材のみが傾動する構成となっているので、以下のような課題がある。すなわち、定着フィルムが、加圧ローラの軸線方向に対して傾いた状態で規制部材に押し当てられると、規制部材は、内面ガイド部材に対して傾動する。すると、規制部材と内面ガイド部材との間の隙間が、大きく広がってしまう箇所があり、該広がった隙間に定着フィルムの端部が入り込んで定着フィルムが変形してしまう虞がある。

また、定着フィルム及び規制部材が上記加圧ローラの軸線方向に対して傾いた状態であっても、内面ガイド部材は移動しないので、内面ガイド部材と定着フィルムとが干渉し、定着フィルムが摩耗してしまう虞がある。

そこで、本発明は、筒状の回転体の変形及び摩耗を抑制可能な加熱装置、及びこれを備えた定着装置並びに画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、シートに形成されたトナー像を加熱する加熱装置において、可撓性を有し、シート搬送方向に搬送されるシートに接触しつつ回転する筒状の回転体と、前記回転体を加熱するヒータと、前記回転体の長手方向において、前記回転体の一端部を保持する保持部と、を備え、前記保持部は、前記回転体の内周面に対向すると共に前記内周面に接触可能な第１面と、前記回転体の前記長手方向における端面に対向すると共に前記端面に接触可能な第２面と、を有し、前記第１面と前記第２面とが一体に設けられた可動部材と、前記可動部材を、傾動支点を中心に傾動可能に保持する保持部材と、を有し、前記傾動支点は、前記シート搬送方向において前記第１面の上流端と下流端との間に配置される、ことを特徴とする。

本発明によると、筒状の回転体の変形及び摩耗を抑制することができる。

第１の実施の形態に係る画像形成装置を示す全体概略図。 定着装置を示す断面図。 （ａ）は定着装置を示す斜視図、（ｂ）は定着装置をシート搬送方向における上流側から見たときの断面図。 （ａ）はフランジを示す斜視図、（ｂ）はフランジをシート搬送方向における上流側から見たときの断面図。 フランジを示す分解斜視図。 （ａ）はフィルムが変形する様子を示す上面図、（ｂ）は寄り力発生前のフランジを示す上面図、（ｃ）は寄り力が発生しフィルムがフランジの可動部材に突き当たっている状態を示す上面図。 第２の実施の形態に係るフランジを示す分解斜視図。 比較例に係るフィルムが変形する様子を示す上面図。 比較例に係るフィルムから可動部材に作用する力を示す上面図。 （ａ）は、寄り力発生前の第２の実施の形態に係るフランジを示す上面図。（ｂ）は寄り力が発生し一方向に傾いたフィルムがフランジの可動部材に突き当たっている状態を示す上面図。（ｃ）は寄り力が発生し他方向に傾いたフィルムがフランジの可動部材に突き当たっている状態を示す上面図。 第３の実施の形態に係るフランジを示す分解斜視図。 （ａ）はフランジを示す斜視図、（ｂ）はフランジを示す上面図、（ｃ）はフランジを示す正面図。

＜第１の実施の形態＞
〔画像形成装置の全体構成〕
まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、画像形成装置１００を示す模式図である。第１の実施の形態に係る画像形成装置１００は、電子写真方式のレーザビームプリンタである。画像形成装置１００は、図１に示すように、装置本体１に挿入及び引出し可能に設けられた給送カセット２と、給送部３と、を有している。また、画像形成装置１００は、給送部３によって給送されたシートＳに画像（トナー像）を形成する画像形成部２０と、定着装置１０と、排出ローラ対１１と、を有している。なお、本実施の形態において、シートは、用紙及び封筒等の紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート（ＯＨＰ）等のプラスチックフィルム、布などを含む。

画像形成装置１００に画像形成の指令が出力されると、画像形成装置１００に接続された外部のコンピュータやオプションとして接続される画像読取装置等から入力された画像情報に基づいて、画像形成部２０による画像形成プロセスが開始される。画像形成部２０は、感光ドラム７、帯電器、現像ローラ等を有するプロセスカートリッジ６と、スキャナユニット８と、転写ローラ９と、を有している。

スキャナユニット８は、入力された画像情報に基づいて、感光ドラム７に向けてレーザー光を照射する。このとき感光ドラム７は、帯電器により予め帯電されており、レーザー光が照射されることで感光ドラム７上に静電潜像が形成される。その後、現像ローラによりこの静電潜像が現像され、感光ドラム７上にトナー像が形成される。

上述の画像形成プロセスに並行して、給送カセット２に積載されたシートＳが給送部３によって送り出される。給送部３は、例えば給送カセット２に積載されたシートＳを給送する給送ローラ及び分離パッドから構成される。なお、給送部３は、このような構成に限らず、例えば給送ローラ、搬送ローラ及び分離ローラ等から構成されてもよい。給送部３によって給送されたシートＳは、搬送ローラ対４によってレジストレーションローラ対５に搬送され、停止状態のレジストレーションローラ対５のニップに突き当たりシートＳの先端がこのニップに倣うことで斜行が補正される。

斜行が補正されたシートＳは、画像形成部２０による画像形成タイミングに合わせて、レジストレーションローラ対５によって感光ドラム７及び転写ローラ９によって形成される転写ニップＴに向けて搬送される。転写ローラ９に転写バイアスが印加されることで、転写ニップＴにおいて、感光ドラム７上に形成されたトナー像がシートＳに転写される。転写ニップＴによってトナー像が転写されたシートＳは、定着装置１０によって加熱・加圧処理され、トナー像が定着される。そして、トナー像が定着されたシートＳは、排出ローラ対１１によって排出トレイ１２に排出される。

［定着装置の構成］
次に、図２乃至図３（ｂ）を用いて、定着装置１０の構成について説明する。図２は、定着装置１０を示す断面図である。図３（ａ）は、定着装置１０を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、定着装置１０をシート搬送方向における上流側から見た断面図である。定着装置１０は、図２に示すように、加熱ユニット１３、加圧ローラ１０１及びフレーム１０２等を有している。

加熱装置としての加熱ユニット１３は、可撓性を有し筒状に形成されたフィルム１０３と、フィルム１０３の内面に接触し、フィルム１０３を加熱するヒータ１０４と、ヒータ１０４を保持するヒータホルダ１０５と、ステー１０６と、を有している。回転体としてのフィルム１０３は、シート搬送方向Ａに搬送されるシートＳに接触しつつ回転する。ステー１０６は、加熱ユニット１３の剛性を保っている。ヒータ１０４、ヒータホルダ１０５及びステー１０６は、フィルム１０３の内面において、フィルム１０３の長手方向の全長に亘って接触するバックアップユニット３０を構成している。

なお、ヒータ１０４は、ハロゲンヒータ、セラミックヒータ、ＩＨヒータ等、様々な種類のヒータを適用できる。また、ヒータ１０４にＩＨヒータを適用する場合には、フィルム１０３は、磁性金属の発熱層を有する。また、フィルム１０３に代えて、可撓性を有する無端状のベルト等でもよい。

加圧ローラ１０１は、金属製の芯金と、ゴム層と、を有し、フィルム１０３の外周面１０３ｃに当接する。加圧ローラ１０１は、フィルム１０３を介してバックアップユニット３０と共にシートＳを挟持搬送する定着ニップ部Ｎを形成する。また、加圧ローラ１０１は、不図示のモータによりギアを介して駆動されている。加圧ローラ１０１が回転すると、フィルム１０３は加圧ローラ１０１の回転に追従して回転する。

図３（ａ）に示すように、定着装置１０のフレーム１０２には、加圧ローラ１０１の軸受１０１ａを装着するためのＵ字形状の凹部１０２ａが２か所設けられている。加圧ローラ１０１の軸端部に設けられた２つの軸受１０１ａは、この凹部１０２ａに保持されている。また、バックアップユニット３０の両端部は、２つのフランジ１０７を介してフレーム１０２に支持されており、各フランジ１０７は、図５に示すように、保持部材１０８と可動部材１０９とで構成される。保持部材１０８には、溝部１０８ｂが設けられており、該溝部１０８ｂがフレーム１０２のＵ字形状の凹部１０２ａに係合することにより、加熱ユニット１３が、フランジ１０７を介してフレーム１０２に保持される。

図３（ａ）に示すように、保持部材１０８の上面には、加圧機構４０が配置されており、該加圧機構４０は、加圧バネ１１０及び加圧板１１１を有している。加圧板１１１は、長手方向の一端部に設けられた回動軸１１１ａを中心にフレーム１０２に回動可能に支持されている。加圧ばね１１０は、加圧板１１１の回動軸１１１ａとは反対側の端部１１１ｂとフレーム１０２との間に張設されており、加圧板１１１は、加圧ばね１１０の付勢力により、保持部材１０８を下方に押圧している。

そして、保持部材１０８が下方に押圧されることで、保持部材１０８に支持される可動部材１０９、ステー１０６、及びヒータホルダ１０５を介して、ヒータ１０４が加圧ローラ１０１に向かって付勢される。これにより、加圧ローラ１０１のゴム層が圧縮され、フィルム１０３を介してバックアップユニット３０と加圧ローラ１０１が定着ニップ部Ｎを形成する。言い換えれば、加圧機構４０は、保持部材１０８を加圧ローラ１０１に向けて付勢することで、フィルム１０３を加圧ローラ１０１に圧接させる。

トナー画像を担持するシートＳは、フィルム１０３と接触しつつ定着ニップ部Ｎで挟持搬送される。この期間にトナー画像は、フィルム１０３を介してヒータ１０４によって加熱され、シートＳに定着される。

図３（ｂ）に示すように、ヒータ１０４は、定着装置１０及びフィルム１０３の長手方向ＬＤに細長い形状である。ヒータ１０４は、セラミック基板上に発熱抵抗体が印刷されたセラミックヒータであり、電力供給用のコネクタを介して電力が供給される。ヒータ１０４の温度は、不図示の温度検出素子でモニタされており、ヒータ１０４は、温度検出素子の検出温度が目標温度を保つように電力制御される。ヒータホルダ１０５は、ＬＣＰ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｐｌａｓｔｉｃ）やＰＰＳ（Ｐｏｌｙ Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｓｕｌｆｉｄｅ Ｒｅｓｉｎ）等の耐熱樹脂を成型したものである。ヒータホルダ１０５には、ヒータ１０４を嵌め込むための溝が設けてあり、この溝にヒータ１０４を嵌め込むことによりヒータ１０４を長手方向ＬＤに亘って保持している。ステー１０６は、断面がＵ字形状で、材質は金属であり、ヒータホルダ１０５に対して長手方向ＬＤに亘って接触し、ヒータホルダ１０５を補強している。

［フランジの構成］
次に、図４（ａ）乃至図５を用いて、フランジ１０７の構成について詳述する。図４（ａ）は、フランジ１０７を示す斜視図であり、図４（ｂ）は、フランジ１０７をシート搬送方向Ａにおける上流側から見たときの断面図である。図５は、フランジ１０７を示す分解斜視図である。

図４（ａ）乃至図５に示すように、保持部としてのフランジ１０７は、上述したように、フィルム１０３の長手方向ＬＤにおける一端部を保持し、保持部材１０８と可動部材１０９とで構成される。可動部材１０９は、保持部材１０８に対して傾動可能に支持されており、保持部材１０８は、フレーム１０２に支持されると共に、ヒータホルダ１０５とステー１０６を支持している。

可動部材１０９は、半筒形状に形成される内面受け部１０９ａと、内面受け部１０９ａ及びフィルム１０３の長手方向ＬＤにおける外側に設けられる端面受け部１０９ｂと、内面受け部１０９ａの下面から下方に突出する軸部１０９ｃと、を有している。内面受け部１０９ａは、フィルム１０３の内周面１０３ａに対向すると共に内周面１０３ａに接触可能な第１面５１を有し、第１面５１は、フィルム１０３の内周面１０３ａに沿って、略半円周面形状に形成されている。フィルム１０３の内周面１０３ａと内面受け部１０９ａの第１面５１との間には、若干のクリアランスが設けられており、第１面５１は、フィルム１０３が回転する時に、内周面１０３ａをガイドする機能を有する。

また、端面受け部１０９ｂは、フィルム１０３の長手方向ＬＤにおける端面１０３ｂに対向すると共に端面１０３ｂに接触可能な第２面５２を有ししている。第２面５２は、内面受け部１０９ａから、長手方向ＬＤに直交する径方向外側に延びている。フィルム１０３が長手方向ＬＤにおいて第２面５２に向けて寄ると、フィルム１０３の端面１０３ｂが第２面５２に突き当たり、フィルム１０３の長手方向ＬＤにおける移動が規制される。

内面受け部１０９ａの下面から下方に突出する軸部１０９ｃは、シート搬送方向Ａにおいて内面受け部１０９ａの略中央部に配置されている。保持部材１０８は、軸部１０９ｃが遊嵌する孔部１０８ａを有しており、可動部材１０９は、軸部１０９ｃと孔部１０８ａとの係合により、保持部材１０８に対して傾動可能に支持されている。より詳しくは、可動部材１０９は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、軸部１０９ｃ及び孔部１０８ａの中心を通り、長手方向ＬＤ及びシート搬送方向Ａに直交する直交方向としての鉛直方向ＶＤに延びる軸線ＡＬを中心に傾動する。すなわち、軸線ＡＬは、可動部材１０９の傾動支点である。本実施の形態では、軸線ＡＬは、図６（ｂ）（ｃ）に示すように、シート搬送方向Ａにおいて第１面５１の上流端５１ａと下流端５１ｂとの間に配置され、かつ長手方向ＬＤにおいてフィルム１０３に対して第２面５２よりも遠い位置に配置されている。

［可動部材の動作］
次に、図６（ａ）～（ｃ）を用いて、フィルム１０３が寄り力により可動部材１０９の端面受け部１０９ｂに突き当たった際の可動部材１０９の動作について説明する。なお、以下では、寄り力とは、フィルム１０３に作用する、フィルム１０３を長手方向ＬＤ（軸方向）におけるいずれか一方側へ寄せる力を言う。図６（ａ）は、フィルム１０３が変形する様子を示す上面図であり、図６（ｂ）は、寄り力発生前のフランジ１０７を示す上面図である。図６（ｃ）は、寄り力が発生しフィルム１０３がフランジ１０７の可動部材１０９に突き当たっている状態を示す上面図である。

図６（ａ）に示すように、シートＳが定着装置１０を通過している最中に、フィルム１０３は、定着ニップ部Ｎによるシートの搬送力によって長手方向ＬＤにおける中央部がシート搬送方向Ａにおける下流へ膨出するように変形する場合がある。このような状態で、フィルム１０３が、例えば加圧ローラ１０１とフィルム１０３との相対的なアライメントがずれている等の要因により、可動部材１０９側、すなわち矢印Ｙ方向へ寄った場合を考える。すなわち、図６（ａ）に示すように変形したフィルム１０３に、寄り力が作用した場合を考える。

すると、フィルム１０３の端面１０３ｂが、図６（ｂ）に示すように、ヒータホルダ１０５のスラスト方向に対して多少傾きながら、可動部材１０９の端面受け部１０９ｂの第２面５２に当接する。図６（ｃ）に示すように、フィルム１０３は、定着ニップ部Ｎにおいて加圧ローラ１０１に対して従動回転しており、フィルム１０３は、シート搬送方向Ａにおける上流側が定着ニップ部Ｎに向けて引っ張られる。また、可動部材１０９は、フィルム１０３に対して、シート搬送方向Ａにおいて上流側の隙間が、下流側の隙間よりも狭くなるように配置されている。このため、可動部材１０９の内面受け部１０９ａには、フィルム１０３の内周面１０３ａから力Ｆ１がシート搬送方向Ａにおける下流方向にかかる。同時に、端面受け部１０９ｂには、フィルム１０３の端面１０３ｂから、力Ｆ２（寄り力）がかかる。

フィルム１０３の内周面１０３ａと端面１０３ｂに接している可動部材１０９は、フィルム１０３から、内面受け部１０９ａと端面受け部１０９ｂに力Ｆ１，Ｆ２がかかる。これにより、フィルム１０３には、軸線ＡＬを中心とする矢印Ｂ１方向のモーメントが発生し、保持部材１０８に対して矢印Ｂ１方向に傾動する。すなわち、可動部材１０９は、第１面５１及び第２面５２の少なくともいずれか一方がフィルム１０３から受ける力により、軸線ＡＬを中心に傾動する。

その結果、可動部材１０９は、フィルム１０３の内周面１０３ａと端面１０３ｂに倣って傾いた姿勢になる。よって、傾いたフィルム１０３の端面１０３ｂと可動部材１０９の端面受け部１０９ｂの第２面５２が、シート搬送方向Ａにおける上流側と下流側でバランスよく当接する。

以上のように、フィルム１０３が長手方向ＬＤ及びシート搬送方向Ａに対して傾いた状態で、端面受け部１０９ｂの第２面５２と当接しても、可動部材１０９が傾動することで、フィルム１０３の端面１０３ｂへの応力集中を低減させることができる。これにより、フィルム１０３の摩耗や変形を抑制することができる。

＜第２の実施の形態＞
次いで、本発明の第２の実施の形態について説明するが、第２の実施の形態は、第１の実施の形態のフランジの構成を変更したものである。このため、第１の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。

［フランジの構成］
まず、図７を用いて、第２の実施の形態に係るフランジ２０７の構成について詳述する。なお、第２の実施の形態では、第１の実施の形態のフランジ１０７をフランジ２０７に置き換えたこと以外は、第１の実施の形態と同様の構成を有している。図７は、フランジ２０７を示す分解斜視図である。

図７に示すように、フランジ２０７は、フィルム１０３の長手方向ＬＤにおける一端部を保持し、保持部材２０８と可動部材２０９とで構成される。可動部材２０９は、保持部材２０８に対して傾動可能に支持されており、保持部材２０８は、フレーム１０２（図３（ａ）参照）に支持されると共に、ヒータホルダ１０５とステー１０６を支持している。

第１の実施の形態と同様に、可動部材２０９は、第１面５１を有する内面受け部１０９ａと、第２面５２を有する端面受け部１０９ｂと、を有している。一方で、可動部材２０９は、第１の実施の形態の軸部１０９ｃとは異なる軸部２０９ｃを有している。軸部２０９ｃは、内面受け部１０９ａの下面から下方に突出しており、シート搬送方向Ａにおいて内面受け部１０９ａの略中央部に配置されている。上記内面受け部１０９ａ、端面受け部１０９ｂ及び軸部２０９ｃは一体に設けられている。言い換えれば、内面受け部１０９ａの第１面５１と、端面受け部１０９ｂの第２面５２と、は一体に設けられている。

保持部材２０８は、軸部２０９ｃが遊嵌する孔部２０８ａを有しており、可動部材２０９は、軸部２０９ｃと孔部２０８ａとの係合により、保持部材２０８に対して傾動可能に支持されている。より詳しくは、可動部材２０９は、軸部２０９ｃ及び孔部２０８ａの中心を通り、長手方向ＬＤ及びシート搬送方向Ａに直交する直交方向としての鉛直方向ＶＤに延びる軸線ＡＬ２を中心に傾動する。すなわち、軸線ＡＬ２は、可動部材２０９の傾動支点である。

本実施の形態では、軸線ＡＬ２は、図１０（ａ）に示すように、シート搬送方向Ａにおいて第１面５１の上流端５１ａと下流端５１ｂとの間に配置され、かつ長手方向ＬＤにおいて第２面５２よりもフィルム１０３側に配置されている。言い換えれば、傾動支点としての軸線ＡＬ２は、長手方向ＬＤ及びシート搬送方向Ａに直交する鉛直方向ＶＤ（図７参照）に見たとき、第１面５１に重なるように配置されている。

また、図７に示すように、軸部２０９ｃには、弾性変形可能な２つの爪部２５３ａ，２５３ｂが設けられている。可動部材２０９の軸部２０９ｃが保持部材２０８の孔部２０８ａに挿入されると、爪部２５３ａ，２５３ｂは、孔部２０８ａを通り抜けた後に孔部２０８ａの縁部に係合する。これにより、軸部２０９ｃは、孔部２０８ａから抜け止めされ、保持部材２０８と可動部材２０９との係合状態を維持することができる。言い換えれば、規制部としての爪部２５３ａ，２５３ｂは、可動部材２０９が保持部材２０８から取り外されることを規制する。なお、爪部２５３ａ，２５３ｂの代わりに、孔部２０８ａに抜け止め構成を設けてもよい。

［比較例（第１の実施の形態）］
次に、図８及び図９を用いて、比較例を説明する。図８は、比較例に係るフィルム１０３が変形する様子を示す上面図である。図９は、比較例に係るフィルム１０３から可動部材１０９に作用する力を示す上面図である。本比較例においては、例えば小サイズのシートＳ２を搬送する場合を想定している。この場合、フィルム１０３は、加圧ローラ１０１上のシート搬送領域外において、ヒータ１０４の熱がシートＳ２へ供給されずに加圧ローラ１０１に直接与えられる。これにより、加圧ローラ１０１の長手方向ＬＤにおける端部が、シートＳ２の搬送領域よりも温度が高くなって熱膨張する。そして、加圧ローラ１０１の長手方向ＬＤにおける端部が、中央部よりもシート搬送速度が速くなる。

その結果、図８に示すように、フィルム１０３は、長手方向ＬＤにおける中央部がシート搬送方向Ａにおける上流へ膨出するように変形する。本比較例では、第１の実施の形態のフランジ１０７を採用している。この場合、フィルム１０３は、図９に示すように、ヒータホルダ１０５のスラスト方向に対して傾いた姿勢となる。可動部材１０９の傾動支点である軸線ＡＬは、内面受け部１０９ａの第１面５１よりも長手方向ＬＤにおける外側に配置される。言い換えれば、軸線ＡＬは、長手方向ＬＤにおいてフィルム１０３に対して第２面５２よりも遠い位置に配置されている。

すると、内面受け部１０９ａにはフィルム１０３から上述した力Ｆ１がかかるが、軸線ＡＬが上記述べた配置のため、力Ｆ１による軸線ＡＬを中心とするモーメントは、矢印Ｂ１方向にかかる。すなわち、フィルム１０３の傾きに倣わない方向のモーメントが、可動部材１０９にかかってしまう。

［可動部材の動作］
そこで、本実施の形態では、軸線ＡＬ２を図１０（ａ）～（ｃ）で示す位置に配置した。図１０（ａ）～（ｃ）を用いて、フィルム１０３が寄り力により可動部材２０９の端面受け部１０９ｂに突き当たった際の可動部材２０９の動作について説明する。図１０（ａ）は、寄り力発生前のフランジ２０７を示す上面図である。図１０（ｂ）は、寄り力が発生し一方向に傾いたフィルム１０３がフランジ２０７の可動部材２０９に突き当たっている状態を示す上面図である。図１０（ｃ）は、寄り力が発生し他方向に傾いたフィルム１０３がフランジ２０７の可動部材２０９に突き当たっている状態を示す上面図である。

図１０（ａ）に示すように軸線ＡＬ２を配置すると、フィルム１０３から内面受け部１０９ａに作用する上述の力Ｆ１は、可動部材２０９を軸線ＡＬ２を中心として回転させるモーメントとして働きにくくなる。これは、力Ｆ１が、軸線ＡＬ２の方向（鉛直方向ＶＤ）に見て、軸線ＡＬ２に向けた方向のベクトルを持つからである。すなわち、フィルム１０３に寄り力が作用した時に可動部材２０９に発生するモーメントは、端面受け部１０９ｂにフィルム１０３の端面１０３ｂが当接して発生する力Ｆ２（寄り力）に起因するもののみとなる。

例えば、図１０（ｂ）は、図８に示すように変形したフィルム１０３に寄り力が発生した場合の可動部材２０９を示している。例えば、図１０（ｂ）に示すように、フィルム１０３の端面１０３ｂのシート搬送方向Ａにおける上流側が端面受け部１０９ｂの第２面５２に対して先に当接する。すると、可動部材２０９には、軸線ＡＬ２を中心とする矢印Ｂ２方向のモーメントが発生し、可動部材２０９が矢印Ｂ２方向に回転する。次に、フィルム１０３の端面１０３ｂのシート搬送方向Ａにおける下流側が端面受け部１０９ｂの第２面５２に当接する。すると、可動部材２０９には、軸線ＡＬ２を中心に矢印Ｂ２方向とは反対方向（矢印Ｂ１方向）のモーメントが発生する。

このようにして、端面受け部１０９ｂのシート搬送方向Ａにおける上流側と下流側の両方に力Ｆ２（寄り力）が作用し、これら上流側と下流側の力Ｆ２の差が小さくなるような姿勢でモーメントがつり合い、可動部材２０９の姿勢が決まる。すなわち、可動部材２０９は、フィルム１０３の傾きに倣った姿勢に傾動する。

一方で、図１０（ｃ）は、図６（ａ）に示すように変形したフィルム１０３に寄り力が発生した場合の可動部材２０９を示している。図１０（ｂ）で説明した場合と同様に、可動部材２０９は、フィルム１０３の傾きに倣った姿勢に傾動する。

以上のように、可動部材２０９は、フィルム１０３がシート搬送方向Ａにおける上流及び下流のどちらに傾いていても、フィルム１０３の傾きに倣った姿勢となる。このため、フィルム１０３の端面１０３ｂへの応力集中を低減させることができ、フィルム１０３の摩耗や変形を抑制することができる。

なお、上述した比較例においては、小サイズのシートが搬送された場合を例にしてフィルム１０３の変形を説明したが、これに限定されない。例えば、フィルム１０３の形状や傾きは、搬送されるシートのサイズ以外にも、ヒータホルダ１０５、加圧ローラ１０１及び定着ニップ部Ｎの形状や、加圧ローラ１０１のアライメントずれなどにより、様々に変化しうる。

＜第３の実施の形態＞
次いで、本発明の第３の実施の形態について説明するが、第３の実施の形態は、第２の実施の形態のフランジの構成を変更したものである。このため、第２の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。

［フランジの構成］
図１１乃至図１２（ｃ）を用いて、第３の実施の形態に係るフランジ３０７の構成について詳述する。なお、第３の実施の形態では、第２の実施の形態のフランジ２０７をフランジ３０７に置き換えたこと以外は、第１の実施の形態と同様の構成を有している。図１１は、フランジ３０７を示す分解斜視図である。図１２（ａ）は、フランジ３０７を示す斜視図である。図１２（ｂ）は、フランジ３０７を示す上面図である。図１２（ｃ）は、フランジ３０７を示す正面図である。

図１１乃至図１２（ｃ）に示すように、フランジ３０７は、フィルム１０３の長手方向ＬＤにおける一端部を保持し、保持部材３０８と可動部材３０９とで構成される。可動部材３０９は、保持部材３０８に対して傾動可能に支持されており、保持部材３０８は、フレーム１０２（図３（ａ）参照）に支持されると共に、ヒータホルダ１０５とステー１０６を支持している。

第２の実施の形態と同様に、可動部材３０９は、第１面５１を有する内面受け部１０９ａと、第２面５２を有する端面受け部１０９ｂと、を有している。一方で、可動部材３０９は、第２の実施の形態の軸部２０９ｃとは異なる球部３０９ｃを有している。球形状の球部３０９ｃは、内面受け部１０９ａの下面から下方に突出しており、シート搬送方向Ａにおいて内面受け部１０９ａの略中央部に配置されている。

保持部材３０８は、球部３０９ｃが遊嵌する被係合部としての孔部３０８ａを有しており、可動部材３０９は、球部３０９ｃと孔部３０８ａとの係合により、保持部材３０８に対して傾動可能に支持されている。より詳しくは、可動部材３０９は、図１２（ｂ）（ｃ）に示すように、球部３０９ｃの中心ＣＰを中心にあらゆる方向に傾動可能である。すなわち、中心ＣＰは、可動部材３０９の傾動支点である。

本実施の形態では、中心ＣＰは、図１２（ｂ）に示すように、シート搬送方向Ａにおいて第１面５１の上流端５１ａと下流端５１ｂとの間に配置され、かつ長手方向ＬＤにおいて第２面５２よりもフィルム１０３側に配置されている。言い換えれば、傾動支点としての中心ＣＰは、長手方向ＬＤ及びシート搬送方向Ａに直交する鉛直方向ＶＤ（図１２（ａ）参照）に見たとき、第１面５１に重なるように配置されている。第２の実施の形態と同様に、可動部材３０９は、フィルム１０３の傾きに倣った姿勢に傾動する。

以上のように、本実施の形態の可動部材２０９は、球部３０９ｃの中心ＣＰを中心にあらゆる方向に傾動可能なので、よりフィルム１０３の傾きに沿って傾動することができる。このため、フィルム１０３に寄り力が作用した際に、フィルム１０３の形状や傾きに依らず、フィルム１０３の端面１０３ｂへの応力集中を低減させることができ、フィルム１０３の摩耗や変形を抑制することができる。

＜その他の実施形態＞
なお、既述のいずれの形態においても、定着装置１０は、シートＳを水平方向に搬送していたが、これに限定されない。すなわち、シート搬送方向Ａ及び長手方向ＬＤに直交する直交方向は、既述のいずれの実施の形態においても鉛直方向ＶＤであったが、これに限定されない。画像形成装置１００の搬送路は、自由に設定してよく、定着装置１０は、例えば鉛直方向にシートＳを搬送してもよい。

また、既述のいずれの形態においても、フランジ１０７，２０７，３０７をフィルム１０３の両端に対向する位置にそれぞれ設けているが、これに限定されない。例えば、フィルム１０３の寄り方向を予め一方向に定めておき、フランジ１０７，２０７，３０７をフィルム１０３の寄り方向側にのみ設ける構成としても良い。

また、既述のいずれの形態においても、ヒータ１０４が直接的にフィルム１０３に当接するようにバックアップユニット３０を構成していたが、これに限定されない。例えば、バックアップユニット３０は、鉄合金やアルミ等の熱伝導性が高いシート材を介してヒータ１０４がフィルム１０３に接触する構成としてもよい。

また、既述のいずれの形態においても、加圧ローラ１０１はフレーム１０２に対して鉛直方向ＶＤに移動不能に設けられ、加熱ユニット１３が保持部材１０８を介してフレーム１０２に対して鉛直方向ＶＤに移動可能に設けられていたが、これに限定されない。例えば、加熱ユニット１３がフレーム１０２に対して鉛直方向ＶＤに移動不能に設けられ、加圧ローラ１０１が保持部材１０８を介してフレーム１０２に対して鉛直方向ＶＤに移動可能に設けられてもよい。この場合、加圧ローラ１０１は、加圧機構４０によって加熱ユニット１３に向けて付勢される。

また、第１及び第２の実施の形態では、可動部材１０９，２０９に軸部１０９ｃ，２０９ｃを設け、保持部材１０８，２０８に孔部１０８ａ，２０８ａを設けていたが、これに限定されない。例えば、可動部材１０９，２０９に孔部１０８ａ，２０８ａを設け、保持部材１０８，２０８に軸部１０９ｃ，２０９ｃを設けてもよい。同様に、第３の実施の形態では、可動部材３０９に球部３０９ｃを設け、保持部材３０８に孔部３０８ａを設けていたが、これに限定されない。例えば、可動部材３０９に孔部３０８ａを設け、保持部材３０８に球部３０９ｃを設けてもよい。

また、第３の実施の形態において、球部３０９ｃの中心ＣＰは、第１の実施の形態と同じように、長手方向ＬＤにおいてフィルム１０３に対して第２面５２よりも遠い位置に配置されてもよい。

また、本実施の形態の開示は、以下の構成例及び方法例を含む。
（構成１）
シートに形成されたトナー像を加熱する加熱装置において、
可撓性を有し、シート搬送方向に搬送されるシートに接触しつつ回転する筒状の回転体と、
前記回転体を加熱するヒータと、
前記回転体の長手方向において、前記回転体の一端部を保持する保持部と、を備え、
前記保持部は、
前記回転体の内周面に対向すると共に前記内周面に接触可能な第１面と、前記回転体の前記長手方向における端面に対向すると共に前記端面に接触可能な第２面と、を有し、前記第１面と前記第２面とが一体に設けられた可動部材と、
前記可動部材を、傾動支点を中心に傾動可能に保持する保持部材と、を有し、
前記傾動支点は、前記シート搬送方向において前記第１面の上流端と下流端との間に配置される、
ことを特徴とする加熱装置。
（構成２）
前記可動部材は、前記第１面及び前記第２面の少なくともいずれか一方が前記回転体から受ける力により、前記傾動支点を中心に傾動する、
ことを特徴とする構成１に記載の加熱装置。
（構成３）
前記可動部材は、前記回転体の前記内周面及び前記端面に倣うように、前記傾動支点を中心に傾動する、
ことを特徴とする構成１又は２に記載の加熱装置。
（構成４）
前記傾動支点は、前記長手方向において、前記第２面よりも前記回転体側に配置される、
ことを特徴とする構成１乃至３のいずれか１項に記載の加熱装置。
（構成５）
前記傾動支点は、前記長手方向及び前記シート搬送方向に直交する直交方向に見たとき、前記第１面に重なるように配置される、
ことを特徴とする構成１乃至４のいずれか１項に記載の加熱装置。
（構成６）
前記傾動支点は、前記長手方向において、前記回転体に対して前記第２面よりも遠い位置に配置される、
ことを特徴とする構成１乃至３のいずれか１項に記載の加熱装置。
（構成７）
前記可動部材及び前記保持部材のいずれか一方は、前記長手方向及び前記シート搬送方向に直交する直交方向に延びる軸部を有し、
前記可動部材及び前記保持部材のいずれか他方は、前記直交方向に延び、前記軸部に係合する孔部を有し、
前記傾動支点は、前記軸部及び前記孔部の中心を通り、前記直交方向に延びる軸線である、
ことを特徴とする構成１乃至６のいずれか１項に記載の加熱装置。
（構成８）
前記可動部材及び前記保持部材のいずれか一方は、球形状の球部を有し、
前記可動部材及び前記保持部材のいずれか他方は、前記球部に係合する被係合部を有し、
前記傾動支点は、前記球部の中心である、
ことを特徴とする構成１乃至６のいずれか１項に記載の加熱装置。
（構成９）
前記可動部材が前記保持部材に保持された状態で、前記可動部材が前記保持部材から取り外されることを規制する規制部を更に備える、
ことを特徴とする構成１乃至８のいずれか１項に記載の加熱装置。
（構成１０）
構成１乃至９のいずれか１項に記載の加熱装置と、
前記回転体の外周面に当接し、シートに前記トナー像を定着させる定着ニップ部を前記回転体と共に形成する加圧ローラを更に備える、
ことを特徴とする定着装置。
（構成１１）
前記回転体はフィルムであり、
前記ヒータは、前記フィルムの内部空間に配置されており、かつ前記加圧ローラと共に前記フィルムを挟持しており、
シートに形成された前記トナー像は、前記定着ニップ部で前記フィルムを介して加熱されることでシートに定着される、
ことを特徴とする構成１０に記載の定着装置。
（構成１２）
前記保持部材を前記加圧ローラに向けて付勢することで、前記回転体を前記加圧ローラに圧接させる加圧機構を更に備える、
ことを特徴とする構成１０又は１１に記載の定着装置。
（構成１３）
シートに前記トナー像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部によって形成されたシート上の前記トナー像を、シートに定着させる構成１０乃至１２のいずれか１項に記載の定着装置と、を備える、
ことを特徴とする画像形成装置。

１０：定着装置／１３：加熱装置（加熱ユニット）／２０：画像形成部／４０：加圧機構／５１：第１面／５１ａ：上流端／５１ｂ：下流端／５２：第２面／１００：画像形成装置／１０１：加圧ローラ／１０３：回転体（フィルム）／１０３ａ：内周面／１０３ｂ：端面／１０３ｃ：外周面／１０４：ヒータ／１０７：保持部（フランジ）／１０８，２０８，３０８：保持部材／１０８ａ，２０８ａ：孔部／１０９，２０９，３０９：可動部材／１０９ｃ，２０９ｃ：軸部／２５３ａ：規制部（爪部）／３０８ａ：被係合部（孔部）／３０９ｃ：球部／Ａ：シート搬送方向／ＡＬ，ＡＬ２：傾動支点、軸線／ＣＰ：中心／ＬＤ：長手方向／Ｎ：定着ニップ部／ＶＤ：直交方向

Claims (13)

1. シートに形成されたトナー像を加熱する加熱装置において、
   可撓性を有し、シート搬送方向に搬送されるシートに接触しつつ回転する筒状の回転体と、
   前記回転体を加熱するヒータと、
   前記回転体の長手方向において、前記回転体の一端部を保持する保持部と、を備え、
   前記保持部は、
   前記回転体の内周面に対向すると共に前記内周面に接触可能な第１面と、前記回転体の前記長手方向における端面に対向すると共に前記端面に接触可能な第２面と、を有し、前記第１面と前記第２面とが一体に設けられた可動部材と、
   前記可動部材を、傾動支点を中心に傾動可能に保持する保持部材と、を有し、
   前記傾動支点は、前記シート搬送方向において前記第１面の上流端と下流端との間に配置される、
   ことを特徴とする加熱装置。
2. 前記可動部材は、前記第１面及び前記第２面の少なくともいずれか一方が前記回転体から受ける力により、前記傾動支点を中心に傾動する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
3. 前記可動部材は、前記回転体の前記内周面及び前記端面に倣うように、前記傾動支点を中心に傾動する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
4. 前記傾動支点は、前記長手方向において、前記第２面よりも前記回転体側に配置される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
5. 前記傾動支点は、前記長手方向及び前記シート搬送方向に直交する直交方向に見たとき、前記第１面に重なるように配置される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
6. 前記傾動支点は、前記長手方向において、前記回転体に対して前記第２面よりも遠い位置に配置される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
7. 前記可動部材及び前記保持部材のいずれか一方は、前記長手方向及び前記シート搬送方向に直交する直交方向に延びる軸部を有し、
   前記可動部材及び前記保持部材のいずれか他方は、前記直交方向に延び、前記軸部に係合する孔部を有し、
   前記傾動支点は、前記軸部及び前記孔部の中心を通り、前記直交方向に延びる軸線である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
8. 前記可動部材及び前記保持部材のいずれか一方は、球形状の球部を有し、
   前記可動部材及び前記保持部材のいずれか他方は、前記球部に係合する被係合部を有し、
   前記傾動支点は、前記球部の中心である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
9. 前記可動部材が前記保持部材に保持された状態で、前記可動部材が前記保持部材から取り外されることを規制する規制部を更に備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載の加熱装置と、
    前記回転体の外周面に当接し、シートに前記トナー像を定着させる定着ニップ部を前記回転体と共に形成する加圧ローラを更に備える、
    ことを特徴とする定着装置。
11. 前記回転体はフィルムであり、
    前記ヒータは、前記フィルムの内部空間に配置されており、かつ前記加圧ローラと共に前記フィルムを挟持しており、
    シートに形成された前記トナー像は、前記定着ニップ部で前記フィルムを介して加熱されることでシートに定着される、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の定着装置。
12. 前記保持部材を前記加圧ローラに向けて付勢することで、前記回転体を前記加圧ローラに圧接させる加圧機構を更に備える、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の定着装置。
13. シートに前記トナー像を形成する画像形成部と、
    前記画像形成部によって形成されたシート上の前記トナー像を、シートに定着させる請求項１０に記載の定着装置と、を備える、
    ことを特徴とする画像形成装置。

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