JP4952759B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、定着装置及び画像形成装置に関するものである。

プリンタや複写機等の画像形成装置には、現像剤で現像された像を用紙等の記録媒体に転写し、その像を記録媒体に定着させるものがある。このような定着を行う定着装置として、例えば、中空形状からなる押出成型品にフライス加工等の二次加工を施すことによって高い平面度の溝を形成し、記録媒体に圧力を加えるための押当て体をその溝に嵌め込んだものが知られている（特許文献１）。また、押当て体の支持材が、その押当て体が嵌め込まれる凹部が形成された合成樹脂製のベルトハウジングと、そのベルトハウジングを支持する金属製のベルトフレームとで構成されているものも知られている（特許文献２）。

特開２００５−３７６７８号公報 特許第３８０４４７３号公報

本発明の目的は、搬送される記録媒体に圧力を加えて像を定着させる場合に、記録媒体に対する圧力分布のばらつきを抑制する技術を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の請求項１記載の定着装置は、回転することにより記録媒体を搬送し、当該記録媒体を加熱する回転体と、前記回転体に接触した状態で回転される無端ベルトと、前記無端ベルトの内周面側に設けられ、前記回転体に向かって押し当てられる押当て体と、長手方向を有する支持材であって、当該長手方向に沿って延びる長辺部を有し、当該長辺部を前記押当て体に接触させた状態で当該押当て体を支持する板状の支持材と、前記支持材を介して前記押当て体を前記回転体に向かって押し当てる押当て機構とを備え、前記押当て体は、前記回転体と接触する側とは反対側において、当該回転体の長手方向に沿って延びる溝部を有し、前記支持材は、前記長辺部が前記溝部に挿入され、当該長辺部が当該溝部に接触した状態で前記押当て体を支持し、前記支持材の前記長辺部の下長辺部と上長辺部とを結ぶ直線上に、前記回転体の回転中心と、前記無端ベルトと前記回転体とが接触する領域とが存在することを特徴とする。

請求項２記載の定着装置は、回転することにより記録媒体を搬送する回転体と、前記回転体に接触した状態で回転される無端ベルトと、前記無端ベルトの内周面側に設けられて、当該無端ベルトを加熱し、前記回転体に向かって押し当てられる押当て体と、長手方向を有する支持材であって、当該長手方向に沿って延びる長辺部を有し、当該長辺部を前記押当て体に接触させた状態で当該押当て体を支持する板状の支持材と、前記支持材を介して前記押当て体を前記回転体に向かって押し当てる押当て機構とを備え、前記押当て体は、前記回転体と接触する側とは反対側において、当該回転体の長手方向に沿って延びる溝部を有し、前記支持材は、前記長辺部が前記溝部に挿入され、当該長辺部が当該溝部に接触した状態で前記押当て体を支持し、前記支持材の前記長辺部の下長辺部と上長辺部とを結ぶ直線上に、前記回転体の回転中心と、前記無端ベルトと前記回転体とが接触する領域とが存在することを特徴とする。

請求項３記載の定着装置は、請求項１又は２に記載の定着装置において、前記押当て機構は、前記回転体を回転自在に支持する加熱支持フレームに対して揺動可能に設けられ前記支持材を支持する加圧揺動支持フレームと、前記加圧揺動支持フレームを前記加熱支持フレームに近づける方向に付勢する付勢手段とを有し、前記加圧揺動支持フレームには前記支持材が嵌められる溝が設けられていることを特徴とする。

請求項４記載の定着装置は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置において、前記支持材は、その長手方向に沿った領域で折り曲げられていることを特徴とする。

請求項５記載の定着装置は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置において、前記押当て機構は、前記押当て体において前記無端ベルトと接している領域のうち、前記無端ベルトの回転方向下流側の領域を前記回転体に向かって押し当てることを特徴とする。

請求項６記載の定着装置は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置において、前記支持材が鋼板であり、前記長辺部が裁断加工されて形成されていることを特徴とする。

請求項７記載の定着装置は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の定着装置において、前記支持材が鋼板であり、前記長辺部が裁断加工されて形成されていることを特徴とする。

請求項１に記載された定着装置によれば、支持材を介して押当て体を回転体に向かって押し当てない場合に比べて、簡素な構成であっても記録媒体に対する圧力分布のばらつきを抑制することができる。
請求項２に記載された定着装置によれば、支持材を介して押当て体を回転体に向かって押し当てない場合に比べて、簡素な構成であっても記録媒体に対する圧力分布のばらつきを抑制することができる。
請求項３に記載された定着装置によれば、押当て機構から受ける力が支持材を介して押当て体に伝達されるので、無端ベルトが回転しても位置精度を保つことができる。
請求項４に記載された定着装置によれば、支持材が折り曲げられていない場合に比べて、その支持材の強度が増して記録媒体に対する圧力分布のばらつきが更に抑制される。
請求項５に記載された定着装置によれば、無端ベルトの回転方向下流側の領域を回転体に向かって押し当ててない場合に比べて、支持材が記録媒体の搬送方向下流側にずれて湾曲するように撓むことが抑制される。
請求項６に記載された定着装置によれば、支持材が鋼板で長辺部が裁断加工されて形成されていない場合に比べて、支持材の撓み変形が発生しにくく、記録媒体に対する圧力分布のばらつきを抑制することができる。
請求項７に記載された画像形成装置によれば、板状の支持材を介して押当て体を回転体に向かって押し当てない場合に比べて、記録媒体に対する圧力分布のばらつきを抑制することができる。

第１の実施形態に係る画像形成装置及び定着装置の要部を示す概略説明図である。 第１の実施形態に係る定着装置の斜視図である。 図２の定着装置を反対側から見たとき斜視図である。 図２の定着装置の片側端部から見たときの平面図である。 加圧回転体の支持構造と加熱ロールとの関係を示す説明図である。 支持材を示す斜視図である。 図２の定着装置における圧接部の圧力分布を示す説明図である。 支持材による押当て体の支持状態と支持材の折り曲げ部の構成および支持版と押当て体にかかる圧力分布を示す説明図である。 圧接部の正常の状態（ａ）と定着時の記録媒体通過により発生する撓み変形の状態（ｂ）を示す説明図である。 第２の実施形態に係る定着装置の要部を示す説明図である。 変形例に係る支持材を示す平面図である。 変形例に係る支持材の斜視図である。 変形例に係る加圧回転体の支持構造と加熱ロールとの関係を示す説明図である。

以下、本発明を実施するための形態について、第１実施形態と第２実施形態とに分けて説明する。
（１）第１実施形態
図１は、第１実施形態に係る画像形成装置１の要部の構造を示す図である。
画像形成装置１は、図示していない筐体の内部に、画像情報に応じたトナー像を形成して用紙等の記録媒体９に転写する作像装置２と、記録媒体９を搬送して作像装置２に供給する給紙装置３と、作像装置２によって転写されたトナー像を記録媒体９に定着させる定着装置４とを備えている。図１中の矢印付き一点鎖線は、記録媒体９の主な搬送経路を示している。

作像装置２は、例えば電子写真方式によってトナー像を形成して記録媒体９に転写する。この作像装置２は、矢印方向に回転する感光ドラム１２と、感光ドラムの１２の表面を帯電させる帯電装置１３と、帯電した感光ドラム１２の表面に画像情報に応じた光を照射して静電潜像を形成する露光装置１４と、その感光ドラム１２上の静電潜像を現像剤に含まれるトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置１５と、そのトナー像を給紙装置３から供給される記録媒体９に転写する転写装置１６と、転写後の感光ドラム１２の表面に残留するトナー等を除去して清掃する清掃装置１７とを備えている。感光ドラム１２は、円筒状の基体に有機感光材料からなる光導電性層（感光層）が形成されたものである。帯電装置１３は、感光ドラム１２の表面に接触して回転する帯電ロールに帯電電圧を印加して帯電を行う接触帯電方式の帯電装置である。露光装置１４は、ＬＥＤ（発光ダイオード）式記録ヘッドや半導体レーザ走査装置等で構成されるものである。この露光装置１４には、画像形成装置１に内蔵又は接続される画像読取装置、記憶媒体読取装置或いはコンピュータ等のホスト機器から入力される画像情報に画像処理が施されて得られた画像信号が入力されるようになっている。

現像装置１５は、予め決められた色のトナーを含む現像剤を現像ロール１５ａを介して感光ドラム１２の表面に供給する。転写装置１６は、感光ドラム１２の表面に接触して回転する転写ロールに予め決められた転写電圧を印加して転写を行う。給紙装置３は、作像装置２に供給される記録媒体９を積み重ねた状態で収容する収容カセット３１と、この収容カセット３１に収容されている記録媒体９を１枚ずつ送り出して作像装置２に搬送する送出装置３２とを備えている。記録媒体９は、例えば用紙、透明性シート、はがき等のシート状の記録媒体である。また、給紙装置３は、記録媒体９を、収容カセット３１から、作像装置２における感光ドラム１２と転写装置１６との間の転写領域まで搬送するための複数の搬送ロール３３，３４を備えている。搬送ロール３４は、搬送される記録媒体９を一時的に停止させた後、予め決められた送り出しタイミングが到来した時点で再び送り出すようになっている。

定着装置４は、筐体４１と、矢印方向に回転して記録媒体９を加熱する回転体である加熱回転体５と、加熱回転体５に押し当てられる回転体である加圧回転体６とを備えている。加熱回転体５は、発熱する熱源を備えている。この熱源からの発熱によって、加熱回転体５の表面温度が定着に適した温度に保持される。加圧回転体６は、加熱回転体５の周面のうち、回転軸方向に沿った部分に予め決められた圧力で押し当てられている。加熱回転体５と加圧回転体６との接触部分が記録媒体９に圧力を加える圧接部ＮＰである。排出ロール３９は、定着後の記録媒体９を定着装置４から排出するようになっている。

画像形成装置１は次のようにして画像を形成する。
まず、作像装置２において、感光ドラム１２が回転し始め、その回転する感光ドラム１２の表面が帯電装置１３により予め決められた帯電電位に帯電させられる。次に、帯電した感光ドラム１２の表面に露光装置１４から画像情報に応じた光が照射されて静電潜像が形成される。続いて、その静電潜像が感光ドラム１２の回転に伴って移動して現像装置１５を通過する際に、その潜像部分に現像装置１５の現像ロール１５ａから供給されるトナーが静電的に付着することで現像され、トナー像が形成される。この後、感光ドラム１２上のトナー像が、転写装置１６と対向する転写位置において、給紙装置３から搬送されてくる記録媒体９に転写される。トナー像の転写が終了した後の感光ドラム１２は、清掃装置１７によって清掃される。次いで、作像装置２において未定着のトナー像が形成された記録媒体９は、定着装置４に搬送され、加熱回転体５と加圧回転体６との圧接部ＮＰに至る。定着装置４では、記録媒体９が圧接部ＮＰにおいて加熱回転体５及び加圧回転体６に挟まれた状態で搬送され、その際に未定着のトナー像が加熱及び加圧されて記録媒体９に定着させられる。記録媒体９は、排出口ール３９により定着装置４から排出された後に、図示しない排出収容部に送られる。

次に、図２〜図５を参照して、定着装置４の詳細について説明する。なお、図２〜図４においては、構造を分かりやすくするため、加圧回転体６の外周面を形成する無端ベルトおよびベルト保持体の図示を省略している。
図２は、第１の実施形態に係る定着装置の斜視図である。
加熱回転体５は、加熱ロール５１と、加熱ロール５１をその両端部において回転自在に支持する加熱支持フレーム５３とを備えている。加熱ロール５１は、記録媒体９の搬送方向に交差する方向の幅より大きい寸法の長さを有する金属製の円筒基材の表面に、弾性層と離型層が形成されたものである。加熱ロール５１は、その両端部がベアリング式の軸受け５４を介して加熱支持フレーム５３に回転自在に支持されている。加熱支持フレーム５３は、その取付け両部５９が、定着装置４の筐体４１（図１）にねじ止め等により固定された状態で取り付けられる。

図３は、図２の定着装置を図２とは反対側から見たときの斜視図である。
加熱ロール５１の一方の端部には、ギア５５が取り付けられている。このギア５５に画像形成装置１に内蔵されたモータなどの駆動源からの回転動力が伝達されると、加熱ロール５１は図４の矢印で示す方向に回転する。

図４は、図２の定着装置の片側端部から見たときの平面図である。
加熱回転体５は、加熱ロール５１と、加熱ロール５１を加熱する熱源５２と、加熱ロール５１をその両端部において軸受け５４を介して回転自在に支持する加熱支持フレーム５３とを備えている。熱源５２は、例えば加熱ロール５１の円筒内部に設置される２本のハロゲンランプで構成されており、その長手方向の両端部が定着装置４の筐体４１（図１）に支持されている。加熱ロール５１の表面温度は図示しない温度検出器により検出され、その検出情報に基づいて熱源５２の発熱量が図示せぬコントローラによって制御される。これにより、加熱ロール５１の表面温度が予め決められた温度に保たれる。

加圧回転体６は、加熱ロール５１の回転軸方向Ａ（図２）に沿う表面部分に接触して回転する図示しない無端ベルトと、無端ベルトをその内周面側から加熱ロール５１の表面部分に押し当てて圧接部ＮＰを形成する押当て体６２と、押当て体６２を支持する支持材８と、無端ベルトを回転可能に保持する図示しないベルト保持体とを備えている。加熱支持フレーム５３において、加熱回転体５と加圧回転体６とで形成される圧接部ＮＰに記録媒体９が搬送されてくるときの搬送方向上流側となる部分に、支持軸５６が設けられている。また、加熱支持フレーム５３において搬送方向下流側となる部分に切り欠き部５７が形成されている。

定着装置４は、前述した加熱回転体５及び加圧回転体６に加えて、加圧回転体６を加熱回転体５に押し当てる押当て機構７を備えている。押当て機構７は、加圧回転体６の両端部を支持して揺動する一対の加圧揺動支持フレーム７１と、各加圧揺動支持フレーム７１を加熱回転体５に近づく方向に揺動させるように押し当てる圧縮コイルばね７３とで構成されている。尚、一対の加圧揺動支持フレーム７１は形状が異なっていても良い。また、加圧回転体６の両端部が支持できれば一体的に設けられていても良く、更には、複数のフレームから設けられていても良い。加圧揺動支持フレーム７１は、図４に示すように、その支点側となる一端部７１ａが加熱支持フレーム５３に対し前述の支持軸５６を介して回転自在に取り付けられ、その支持軸５６を支点として矢印Ｃ，Ｄの方向に揺動するようになっている。そして、加圧揺動支持フレーム７１は、加圧回転体６を支持したうえで、加熱回転体５（加熱ロール５１）に近づく方向（矢印Ｃ方向）に揺動する状態に保たれ、その変位側となる移動端部７７ｂに圧縮コイルばね７３のばね力Ｆがおよぶことにより、加圧回転体６を加熱回転体５の表面に接触させるようになっている。

圧縮コイルばね７３は、圧縮コイルばね７３の両端に装着されその端部が鉤状となっている取付けバー７６により、ばね端部の一方を加圧揺動支持フレーム７１の移動端部７７ｂに形成された開口部７５に、ばね端部の他方を加熱支持フレーム５３の切り欠き部５７に取り付けられている。圧縮コイルばね７３は、加圧揺動支持フレーム７１と加熱支持フレーム５３の間に挟まれて予め決められた量だけ圧縮された状態で保持される。これにより、加圧揺動支持フレーム７１を加熱支持フレーム５３に近づける方向に押すばね力Ｆを発揮する。より詳細には、圧縮コイルばね７３のばね力Ｆで矢印Ｃ方向に揺動する加圧揺動支持フレーム７１において（てこの原埋で）最終的に発生する力（押し当て力）Ｇが、加圧回転体６の支持材８を経由して押当て体６２に伝えられる。これにより、押当て体６２が無端ベルトを介して加熱ロール５１の表面に予め決められた圧力で押し当てられる。支持材８は、加圧揺動支持フレーム７１に形成された溝７２に嵌めこまれている。これにより、押当て力Ｇが押当て体６２に伝えられる際には、押当て体６２との間に支持材８以外の中間物が介在しないため、累積交差が減少されて支持材８は押当て体６２を精度よく支持し、かつ、押当て体６２を強く且つ均一の力で加熱ロール５１の表面に押し当てられる。

図５は、加圧回転体の支持構造と加熱ロールとの関係を示す説明図である。なお、図５では、図４とは逆の方向から見たときの加圧回転体及び加熱ロールを図示している。
前述したように、加圧回転体６は、加熱ロール５１の回転軸方向Ａ（図２）に沿う表面部分に接触して回転する無端ベルト６１と、無端ベルト６１をその内周面側から加熱ロール５１の表面部分に押し当てて圧接部ＮＰを形成する押当て体６２と、押当て体６２を支持する支持材８と、無端ベルト６１を回転可能に保持するベルト保持体８３とを備えている。無端ベルト６１は、加熱ロール５１の長さとほぼ同じ寸法の幅を有する円筒状のベルトである。この無端ベルト６１としては、ポリイミド等の合成樹脂にて薄肉の円筒状に形成されるベルト基材の表面に、フッ素系樹脂等からなる離型層を形成したものが使用される。押当て体６２は、無端ベルト６１の幅とほぼ同じ長さを有する細長い形状からなるヘッド部６４で構成されている。ヘッド部６４は、合成樹脂、金属等で構成される非弾性部材で形成されるものである。ベルト保持体８３は、無端ベルト６１の両端部を除く内側の内周面に設けられ、無端ベルト６１が潰れることを防ぐものである。また、ベルト保持体８３には、オイルパッド８３ｃが設けられ、当該オイルパッド８３ｃにて無端ベルト６１の内周面にオイルを供給させて摺動性を良好にしている。ベルト保持体８３は、側面部８３ａ及び底面部８３ｂが形成された断面ほぼ∪字状の形態からなる合成樹脂製の保持材である。また、無端ベルト６１の両端部には、ベルト保持体８３の両端部に設けられる不図示のベルトガイド部材が設けられる。このベルトガイド部材によって無端ベルト６１は回転方向および回転方向と直行する回転軸方向とをガイドされている。

支持材８は、長手方向を有する板状の支持材であって、その長手方向に沿って延びる長辺部を有している。支持材８は、図５に示すように、その上長辺部８１ａを押当て体６２（のヘッド部６４の接触面部６４ｃ）に加熱ロール５１の回転軸方向Ａ（図２）に沿って接触させた状態で設置されている。無端ベルト６１は、支持材８、押当て体６２、及び無端ベルト６１と、押当て体６２との間に設けられる不図示の摺動シートを介して、加圧揺動支持フレーム７１から直接的に支持材８が受ける力Ｃによって、加熱ロール５１に押し付けられる。尚、ベルト保持体８３及び不図示のベルトガイド部材は、支持材８が加圧揺動支持フレーム７１から受ける力Ｃによって加熱ロール５１側に付勢されることで、支持材８に倣うように位置が決まる。

これにより、支持材８は、押当て体６２（のヘッド部６４）をその押当て面部とは反対側の接触面部６４ｃに直接接触した状態で支持する。そして、この支持材８は、前述の押当て機構７で発生する押し当て力Ｇを受けて、押当て体６２を加熱ロール５１にむけて押し当てる。この際、支持材８は、その裁断加工されて寸法精度の高い上長辺部８１ａが接触面部６４ｃとほとんど隙間なく密着した状態（押当て体６２を加熱ロール５１にむけて押し当てる方向およびこの方向と直行する方向の双方で）となり、累積公差が減少されて押当て体６２を精度よく支持する。押当て体６２が無端ベルト６１を加熱ロール５１に押し当てることで、その加熱ロール５１と無端ベルト６１（押当て体６２）との間に、無端ベルト６１が加熱ロール５１の表面と予め決められた幅（回転方向の長さ）で接触した定着用の圧接部ＮＰが形成される。このとき圧接部ＮＰは、押当て体６２のヘッド部６４が加熱ロール５１の表面に無端ベルト６１を介して接触した状態になって形成される。また、無端ベルト６１は、加熱ロール５１が回転すると、その回転に追従して図５矢印で示す方向に回転する。

圧接部ＮＰにおける定着は、次のようにして行われる。すなわち、定着対象である記録媒体９が圧接部ＮＰに導入されると、はじめに、ヘッド部６４において、庄接部ＮＰの記録媒体搬送方向上流側の領域が、無端ベルト６１を介して、その記録媒体９を加熱されて回転する加熱ロール５１に押し当て、続いて、ヘッド部６４において、圧接部ＮＰの記録媒体搬送方向下流側の領域が、無端ベルト６１を介して、その記録媒体９を上記加熱ロール５１に押し当てる。定着時には、圧接部ＮＰが高加圧の状態にあるうえに加熱ロール５１の加熱により高温状態（例えば８０〜２００℃）になるが、その高圧で高温の状況下であるにもかかわらず支持材８は塑性変形することなく形状を維持して押当て体６２を支持し続けることができ、これにより圧接部ＮＰの回転軸方向における圧力分布が変動するおそれがない。また、支持材８は、押当て体６２に直接接触して支持し、押当て体６２との間に合成樹脂製の支持材を介在させて支持することがないため、例えば、その介在させる支持材が高圧や高温により経時変形することで押当て体６２の支持が不安定になるおそれがなく、これによっても上記圧力分布が変動するおそれがない。

支持材８は、押当て体６２のヘッド部６４における接触部６４ａと対向する部位に接触してヘッド部６４を支持する状態に設置される。この接触部６４ａは、ヘッド部６４の長手方向に延びる凹状の溝部であり、支持材８の長辺部はこの溝部に接触した状態で挿入されることとなる。この溝部の内部に部分的にリブや凹凸が設けられていても良い。このときの支持材８は、加熱ロール５１の回転中心点Ｋから押当て体６２のヘッド部６４（の接触部６４ａ）が加熱ロール５１と接触する領域に伸ばした直線Ｍの延長線上において、その上長辺部８１ａがヘッド部６４の接触面部６４ｃに接触し、その回転中心点Ｋにむけて押当て体６２のヘッド部６４を加熱ロール５１に押し当てて支持するように設置される。言い換えると、上長辺部８１ａと回転中心点Ｋとを結んだ仮想的な直線Ｍと接触部６４ａとが交わる位置関係で支持材８や押当て体６２が設けられている。更に、好ましくは、図５の通り、支持材８の板状の部位に仮想的な直線Ｍが重なるように設けられると良く。より好ましくは、支持材８の板状の部位と仮想的な直線Ｍとが並行となるように設けられるとより良い。

支持材８のヘッド部６４下への設置により、その支持材８が受ける押当て機構７の押し当て力Ｇを押当て体６２のヘッド部６４に対して直接的に効率よく伝達させることができ、これによって圧接部ＮＰの回転軸方向における圧力分布がより安定したものになる。また、支持材８が、押当て体６２においてその支持材８の厚みの分だけ設けられた溝部に嵌められているから、押当て体６２が、無端ベルト６１の回転方向にずれにくくなり、仮にずれたとしてのそのずれ量は小さい。なお、図５の通り、板状の支持材８は厚みがあるので、仮想的な直線Ｍは板厚の中心を結んだ直線となっている。また、仮想的な直線Ｍは、支持材８の長手方向と平行な方向から断面視したときに、支持材８の長辺部と加熱ロール５１の回転中心とを通る直線が、無端ベルト６１と加熱ロール５１の回転中心とが接触する領域である圧接部ＮＰに交わっていればよく、その断面位置は、支持材８の中央部であっても両端部であってもよい。ただし、好ましくは、その断面位置が支持材８の中央部および両端部の双方である場合に、上記のような関係となるように、支持材８や押当て体６２が設けられていると良い。

ここで、支持材８の詳細について説明する。
図６は、支持材８を示す斜視図である。支持材８は、図６に示すように、予め決められた厚さＥを有する鋼板が、その長手方向に沿った領域で折り曲げられたものである。厚さＥについては、支持材として要求される物理的強度、設置スペース、コスト等の観点から選定されるものであって特に限定されないが、例えば１．０〜２．０ｍｍである。支持材８は、基本的に、押当て体６２の長さ（加熱ロール５１の回転軸方向の長さ）よりも少し大きい長さを有する長方形の板状に形成されている。鋼板としては、例えば亜鉛メッキ鋼板が使用される。この支持材８は、上長辺部８１ａと下長辺部８１ｂを有しており、その２つの長辺部のうち少なくとも上長辺部８１ａについては裁断（せん断）加工（例えばプレス機械によるせん断加工）を施して寸法精度の高い部分として形成している。また、この支持材８は、その両端部８１ｃの上長辺部の一部領域を裁断加工により除去している。このような支持材８で構成される平板状の支持材８は、簡素な板状の形状であるので、高価な二次加工を施すこともなく低コストで良好な寸法精度が容易に得られる。支持材８は、平板の下長辺部８１ｂの一部領域を折り曲げ加工した折り曲げ部８５を有する形態にしている。折り曲げは、その折り曲げる下長辺部８１ｂの２箇所に切り欠き部８６を形成し、その２つの切り欠き部８６に挟まれた下長辺部の領域をほぼ直角に折り曲げることで行っている。このときの折り曲げ加工は、例えばプレス成形機等の装置を用いて行う。このような折り曲げ加工を施すことで、もともとは平板状であった支持材８が長手方向において撓みにくくしている。但し、折り曲げ加工を施す際に、裁断加工された上長辺部８１ａが歪んでしまうと、寸方精度に悪い方向に影響がでるので、折り曲げ部８５の長さは、平板状の支持材８において折り曲げられていない部位の長さよりも短いものとなっている。尚、上長辺部８１ａと下長辺部８１ｂは、説明の便宜上の都合で、「上」とか「下」といった表現で説明しているが、実施上においては上下左右斜めの何れの方向にあるものであってもよい。

図７は、図２の定着装置における圧接部の圧力分布を示す説明図である。
圧接部ＮＰにおける加熱ロール５１にかかる圧力分布は、ヘッド部６４において圧接部ＮＰの記録媒体搬送方向上流側の領域がおよばす圧力に比べて、その搬送方向下流側の領域がおよばす圧力のほうが大きくなる。

図８は、支持材による押当て体の支持状態と支持材の折り曲げ部の構成および支持版と押当て体にかかる圧力分布を示す説明図である。折り曲げ部８５を有する支持材８においては、図８に示すように、その折り曲げ部８５の回転軸方向Ａにおける両端部８５ａが、押当て体６２（のヘッド部６４）における有効押当て領域部Ｈの端部と接触する地点（Ｐ１）と支持材８の両端部８１ｃの保持される地点（Ｐ２）との間（Ｗ）に存在する。有効押当て領域部Ｈとは、最大送り幅の記録媒体９に対する定着を行うことができる圧接部領域を形成するために押し当て力Ｇをおよぼすべき保障領域である。この領域部Ｈは、例えば、押当て体６２のヘッド部６４の回転軸方向Ａにおける両端部に加熱ロール５１の表面から少しずつ遠ざかる側に傾斜する傾斜面を形成して加熱ロール５１に対する押し当て圧を相対的に弱めた領域Ｓの内側に存在する領域として構成される。

支持材８は、その両端部８１ｃにおいて押当て機構７からの押し当て力Ｇを受け、押当て体６２（のヘッド部６４）を加熱ロール５１に押し当てるが、この際、固定された状態にある加熱ロール５１からの反力（荷重）Ｊを押当て体６２を介して受ける。この際、支持材８の折り曲げ部８５の両端部８５ａが上記２地点の間（Ｗ）に存在するので、その折り曲げ部８５を形成する際に使用される切り欠き部８６がその２地点間（Ｗ）内に存在することとなり、これにより押し当て力Ｇを受けて支持材両端部８１ｃの保持地点Ｐ２に発生する応力集中が分散され、その応力集中により支持材の両端部８１ｃが保持地点Ｐ２を境に折れ曲がるように変形することが抑制される。この結果、支持材８の両端部８１ｃにおける変形による圧接部ＮＰの圧力分布が変動することが抑制される。ちなみに、折り曲げ部８５の両端部８５ａが上記の接触地点Ｐ１よりも内側の領域（有効押当て領域：Ｈに相当する領域）に存在すると、その切り欠き部８６も同じ領域に存在するようになり、切り欠き部８６における押し当て力が他の部位の押し当て力と相違して圧接部ＮＰの圧力分布が変動するおそれがある。また、このときの圧接部ＮＰの加熱ロール５１の回転軸方向Ａにおける加圧分布は、図８下部に示すように、その両端部Ｒ１，Ｒ２の一部を除いた主要領域においてほぼ一定したものとなる。両端部Ｒl，Ｒ２の圧力がそれ以外の領域（中央部側の主要領域）の圧力に比べて少し高いのは、圧接部ＮＰを通過する際に記録媒体９に不要な雛が発生するのを抑制するためである。

図９は、圧接部の正常の状態（ａ）と定着時の記録媒体通過により発生する撓み変形の状態（ｂ）を示す説明図である。支持材８は、図６のように折り曲げ部８５を有する形態にしている。これにより、支持材８はねじれ剛性のより強い支持材になる。一般に圧接部ＮＰでは、図９ｂに示すように、記録媒体９が導入されて通過する際に、その通過の方向Ｂに沿う力が発生し、これにより静止状態にある押当て体６２がその通過の方向Ｂの下流側に湾曲するような状態に撓むことがある。これに対し、この折り曲げ部８５を有する支持材８を用いて支持した場合には、その支持材８で支持される押当て体６２において上記撓み変形が発生することが抑制される（図９ａ）。これによっても、圧接部ＮＰの回転軸方向における圧力分布の変動が抑えられる。

（２）第２の実施形態
図１０は、第２の実施形態に係る定着装置の要部を示す説明図である。
この定着装置４は、ロール形態の回転ロール６０と、回転ロール６０の回転軸方向に沿う表面部分に接触して回転する無端ベルト９１と、無端ベルト９１をその内周面側から回転ロール６０の当該表面部分に押し当てて庄接部ＮＰを形成するとともに加熱する押当て加熱体９５と、押当て加熱体９５を支持する支持材８と、支持材８を介して押当て加熱体９５を回転ロール６０にむけて押し当てる図示しない押当て機構とを備えたものである。

回転ロール６０は、金属等で形成された円筒状又は円柱状のロールである。この回転ロール６０は、図示しない固定支持フレームに軸受けを介して回転自在に取り付けられているとともに、第１の実施形態における加熱ロール５１と同様に画像形成装置１本体側の回転駆動部からの回転動力を受けて矢印で示す方向に回転駆動するようになっている。押当て加熱体９５は、回転ロール６０の回転軸方向の長さとほぼ同じ長さを有する熱源が配置された加熱本体９６と、加熱本体９６を保持する加熱保持体９７とで構成されている。加熱保持体９７は、加熱本体９６を保持する側とは反対側に支持材８が接触して支持する接触面部９７ｃが形成されている。無端ベルト９１は、例えば、第１の実施形態における無端ベルト６１と同様のもので構成されている。

支持材８は、支持材８で構成されている。この支持材８は、第１の実施形態における平板からなる鋼板製の支持材８を適用している。また、この支持材８は、その裁断加工した長辺部８１ｂを加熱保持体９７の接触面部９７ｃに回転ロール６０の回転軸方向に沿って接触させた状態で押当て加熱体９５を支持している。押当て機構としては、例えば、第１の実施形態における押当て機構７と同様のものを適用することができる。この場合、押当て機構による押し当て力Ｇが支持材８に伝えられ、これにより支持材８が押当て加熱体９５を回転ロール６０にむけて押し当てるようになっている。この際、支持材８は、その裁断加工されて寸法精度の高い下長辺部８１ｂが接触面部９７ｃとほとんど隙間なく密着した状態となり、累積公差が減少されて押当て加熱体９５を精度よく支持する。また、第１の実施形態における押当て機構７と同様に、支持材８は、加圧揺動支持フレーム７１に形成された溝７２に嵌めこまれている。これにより、押当て力Ｇが押当て加熱体９５に伝えられる際に、押当て加熱体９５との間に支持材８以外の中間物を介在して支持する事がないため、累積交差が減少されて押当て加熱体９５を精度よく支持する。

そして、定着装置４においては、押当て加熱体９５が無端ベルト９１を回転ロール６０に押し当てることで、その回転ロール６０と無端ベルト９１（押当て加熱体９５）との間に、無端ベルト９１が回転ロール６０の表面と予め決められた幅（回転方向の長さ）で接触した定着用の圧接部ＮＰが形成される。このとき圧接部ＮＰは、押当て加熱体９５の加熱本体９６が回転ロール６０の表面に無端ベルト９１を介して接触した状態になって形成される。また、無端ベルト９１は、回転ロール６０が回転すると、その回転に追従して矢印で示す方向に回転する。この圧接部ＮＰにおける定着は、次のようにして行われる。すなわち、定着対象である記録媒体９が圧接部ＮＰに導入されると、押当て加熱体９５の加熱本体９６が（無端ベルト９１を介して）その記録媒体９を加熱しながら回転する回転ロール６０に押し当てる。この定着時には、圧接部ＮＰが高加圧の状態にあるうえに押当て加熱体９５の加熱により高温状態になるが、その高圧で高温の状況下であるにもかかわらず支持材８は塑性変形することなく形状を維持して押当て加熱体９５を支持し続けることができ、これにより庄接部ＮＰの回転軸方向における圧力分布が変動するおそれがない。また、支持材８は、押当て加熱体９５に直接接触して支持し、押当て加熱体９５との間に合成樹脂製の支持材を介在させて支持することがないため、例えば、その介在させる支持材が高圧や高温により経時変形することで押当て加熱体９５の支持が不安定になるおそれがなく、これによっても上記圧力分布が変動するおそれがない。

なお第２の実施形態においては、支持材８として、第１の実施形態における折り曲げ部８５を有する支持材８を同様に適用することができる。折り曲げ部８５を有する支持材を適用する場合、第１の実施形態における支持材８の場合（図７）と同様に、その折り曲げ部８５の回転軸方向Ａにおける両端部８５ａが、押当て加熱体９５（の加熱保持体９７）における有効押当て領域部Ｈの端部と接触する地点（Ｐl）と支持材８の両端部８１ｃの保持される地点（Ｐ２）との間（Ｗ）に存在するように形成するようにするとよい。

（３）変形例
（３−１）変形例１
図６，８に示した支持材８に代えて、図１１，１２に示した支持材８ａを用いてもよい。この支持材８ａには、支持材８が有していたような切り欠き部８６を有していない。
（３−２）変形例２
図５の構造に代えて、図１３に示すような構造の加圧回転体６ａを用いてもよい。この加圧回転体６ａは、図５に示した無端ベルト６１と支持材８とベルト保持体８３とを備えているが、押当て体６２に代えて、無端ベルト６１をその内周面側から加熱ロール５１の表面部分に押し当てて圧接部ＮＰを形成する押当て体６２ａを備えている。この押当て体６２ａは、無端ベルト６１の幅とほぼ同じ長さを有する細長い形状からなるヘッド部６４とパッド部６５で構成されている。ヘッド部６４は、合成樹脂、金属等で構成される非弾性部材で形成されるものである。パッド部６５は、ゴム材料等の弾性部材で形成されている。支持材８は、その上長辺部８１ａを押当て体６２ａ（のヘッド部６４の接触面部６４ｃ）に加熱ロール５１の回転軸方向Ａ（図２）に沿って接触させた状態で設置されている。これにより、支持材８は、押当て体６２ａ（のヘッド部６４）をその押当て面部とは反対側の接触面部６４ｃに直接接触した状態で支持する。そして、この支持材８は、前述の押当て機構７で発生する押し当て力Ｇを受けて、押当て体６２ａを加熱ロール５１にむけて押し当てる。押当て体６２ａが無端ベルト６１を加熱ロール５１に押し当てることで、その加熱ロール５１と無端ベルト６１（押当て体６２ａ）との間に、無端ベルト６１が加熱ロール５１の表面と予め決められた幅（回転方向の長さ）で接触した定着用の圧接部ＮＰが形成される。このとき圧接部ＮＰは、押当て体６２ａのヘッド部６４及びパッド部６５の双方が加熱ロール５１の表面に無端ベルト６１を介して接触した状態になって形成される。圧接部ＮＰにおける定着は、次のようにして行われる。すなわち、定着対象である記録媒体９が圧接部ＮＰに導入されると、はじめに庄接部ＮＰの記録媒体搬送方向上流側に配置されているパッド部６５が、無端ベルト６１を介して、その記録媒体９を加熱されて回転する加熱ロール５１に押し当て、続いて、圧接部ＮＰの記録媒体搬送方向下流側に配置されているヘッド部６４（の接触部６４ａ）が、無端ベルト６１を介して、その記録媒体９を上記加熱ロール５１に押し当てる。支持材８は、押当て体６２ａのヘッド部６４における接触部６４ａと対向する部位に接触してヘッド部６４を支持する状態に設置される。このときの支持材８は、加熱ロール５１の回転中心点Ｋから押当て体６２ａのヘッド部６４（の接触部６４ａ）が加熱ロール５１と接触する領域に伸ばした直線Ｍの延長線上において、その上長辺部８１ａがヘッド部６４の接触面部６４ｃに接触し、その回転中心点Ｋにむけて押当て体６２ａのヘッド部６４を加熱ロール５１に押し当てて支持するように設置される。支持材８のヘッド部６４下への設置により、その支持材８が受ける押当て機構７の押し当て力Ｇを押当て体６２ａのヘッド部６４に対して直接的に効率よく伝達させることができ、これによって圧接部ＮＰの回転軸方向における圧力分布がより安定したものになる。

（３−３）変形例３
支持材８は、耐熱性を有して塑性変形しにくいものであれば、鋼板以外のもので構成してもかまわない。この他、画像形成装置１における作像装置２としては、複数色のトナー像を形成して記録媒体９にそれぞれ転写することができる多色像形成型の作像装置を適用してもよい。作像装置２における転写方式には、中間転写体を用いる公知の中間転写方式などを採用することも可能である。

１…画像形成装置、２…作像装置、３…給紙装置、４…定着装置、５…加熱回転体、６…加圧回転体、７…押当て機構、８…支持材、９…記録媒体、１２…感光ドラム、１３…帯電装置、１４…露光装置、１５…現像装置、１５ａ…現像ロール、１６…転写装置、１７…清掃装置、３１…収容カセット、３２…送出装置、３３,３４…搬送ロール、３９…排出ロール、４１…筐体、５１…加熱ロール、５２…熱源、５３…加熱支持フレーム、５４…軸受け、５５…ギア、５６…支持軸、５７,８６…切り欠き部、５９…取付け面部、６０…回転ロール、６１，９１…無端ベルト、６２…押当て体、６４…ヘッド部、６５…パッド部、７１…加圧揺動支持フレーム、７２…溝、７３…圧縮コイルばね、７６取付けバー、７７ｂ…移動端部、８１ａ…上長辺部、８１ｂ…下長辺部、８１ｃ…両端部、８３…ベルト保持体、８５…折り曲げ部、８５ａ…両端部、９５…押当て加熱体、９６…加熱本体、９７…加熱保持体、Ａ…回転軸方向、Ｅ…支持材の厚さ、Ｆ…ばね力、Ｇ…押し当て力、Ｊ…反力、Ｋ…回転中心点、Ｍ…直線、Ｈ…有効押当て領域、ＮＰ…圧接部、Ｐ１…有効押当て領域部の端部と接触する地点、Ｐ２…板状支持材の両端部の保持される地点、Ｓ…押当て圧を相対的に弱めた領域、Ｗ…地点Ｐlと地点Ｐ２の間。

Claims (7)

1. 回転することにより記録媒体を搬送し、当該記録媒体を加熱する回転体と、
   前記回転体に接触した状態で回転される無端ベルトと、
   前記無端ベルトの内周面側に設けられ、前記回転体に向かって押し当てられる押当て体と、
   長手方向を有する支持材であって、当該長手方向に沿って延びる長辺部を有し、当該長辺部を前記押当て体に接触させた状態で当該押当て体を支持する板状の支持材と、
   前記支持材を介して前記押当て体を前記回転体に向かって押し当てる押当て機構とを備え、
   前記押当て体は、前記回転体と接触する側とは反対側において、当該回転体の長手方向に沿って延びる溝部を有し、
   前記支持材は、前記長辺部が前記溝部に挿入され、当該長辺部が当該溝部に接触した状態で前記押当て体を支持し、
   前記支持材の前記長辺部の下長辺部と上長辺部とを結ぶ直線上に、前記回転体の回転中心と、前記無端ベルトと前記回転体とが接触する領域とが存在する
   ことを特徴とする定着装置。
2. 回転することにより記録媒体を搬送する回転体と、
   前記回転体に接触した状態で回転される無端ベルトと、
   前記無端ベルトの内周面側に設けられて、当該無端ベルトを加熱し、前記回転体に向かって押し当てられる押当て体と、
   長手方向を有する支持材であって、当該長手方向に沿って延びる長辺部を有し、当該長辺部を前記押当て体に接触させた状態で当該押当て体を支持する板状の支持材と、
   前記支持材を介して前記押当て体を前記回転体に向かって押し当てる押当て機構とを備え、
   前記押当て体は、前記回転体と接触する側とは反対側において、当該回転体の長手方向に沿って延びる溝部を有し、
   前記支持材は、前記長辺部が前記溝部に挿入され、当該長辺部が当該溝部に接触した状態で前記押当て体を支持し、
   前記支持材の前記長辺部の下長辺部と上長辺部とを結ぶ直線上に、前記回転体の回転中心と、前記無端ベルトと前記回転体とが接触する領域とが存在する
   ことを特徴とする定着装置。
3. 前記押当て機構は、
   前記回転体を回転自在に支持する加熱支持フレームに対して揺動可能に設けられ前記支持材を支持する加圧揺動支持フレームと、
   前記加圧揺動支持フレームを前記加熱支持フレームに近づける方向に付勢する付勢手段とを有し、
   前記加圧揺動支持フレームには前記支持材が嵌められる溝が設けられている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
4. 前記支持材は、その長手方向に沿った領域で折り曲げられている
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置。
5. 前記押当て機構は、前記押当て体において前記無端ベルトと接している領域のうち、前記無端ベルトの回転方向下流側の領域を前記回転体に向かって押し当てる
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置。
6. 前記支持材が鋼板であり、前記長辺部が裁断加工されて形成されている
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置。
7. 画像を形成して記録媒体に転写する作像装置と、
   転写された画像を前記記録媒体に定着する請求項１〜６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。

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