JP5828433B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録媒体にトナー像を定着させる定着装置と、この定着装置を備えた画像形成装置に関する。

従来、プリンターや複写機などの電子写真方式の画像形成装置は、用紙などの記録媒体の表面にトナー像を形成した後、定着装置によって記録媒体とトナー像を加熱及び加圧することで、トナー像を記録媒体に定着させている。

上記の定着装置の方式としては、記録媒体とトナー像を加熱及び加圧するための定着ニップを定着ローラーと加圧ローラーによって形成する方式が知られている。上記の定着ローラーは、例えば、金属製の芯金の外周面をトナー離型性の高い樹脂で被覆することによって形成されている。また、上記の定着ローラーを加熱するための熱源としては、例えばハロゲンヒーターが用いられている。このハロゲンヒーターは、例えば、定着ローラーの芯金の内部に配置される。

一方で、ハロゲンヒーターの代わりにＩＨコイルを熱源として用いる方式（所謂「ＩＨ（Induction Heating）方式」）が知られている。上記のＩＨコイルは、通電により磁界を発生させるようになっている。
このようなＩＨ方式の定着装置の中には、定着ローラーと加圧ローラーによって定着ニップを形成するのではなく、定着ベルトと加圧ローラーによって定着ニップを形成するものが存在する。上記定着ベルトは、回転可能な無端状のベルトによって構成されている。そして、上記ＩＨコイルが発生させる磁界の作用によって定着ベルトにうず電流が発生し、定着ベルトが発熱するようになっている。

また、定着ベルトの回転方式としては、定着ベルトの内径側に配置される一又は複数のローラーと共に定着ベルトを回転させる方式が知られている。一方で、定着ベルトの内径側に押圧部材を配置し、この押圧部材に対して定着ベルトを摺動させる方式（所謂「摺動ベルト方式」）も知られている。

このような摺動ベルト方式の定着装置においては、定着装置の構成部品のアライメントのずれや定着装置内の温度の変化等に起因して、定着ベルトが回転軸方向片側に寄ってしまうことがあり、このような定着ベルトの寄りを規制することが重要な課題の一つとなっている。

このような課題を解決するための構成として、樹脂部材（例えば、樹脂キャップや樹脂リング）によって定着ベルトの端部を保持すると共に、定着ベルトの回転軸方向への上記樹脂部材の移動を規制することで、定着ベルトの寄りを抑える構成が存在する。しかしながら、このような構成を採用すると、定着ベルトの端部と樹脂部材が摺擦することで、定着ベルトの端部に割れが発生したり、樹脂部材が削れてしまったりする恐れがある。

そこで、特許文献１には、定着ベルト（特許文献１の「定着フィルム２０」参照）と、定着ベルトの端部に装着されるキャップ部材（特許文献１の「従動リング２８」、「従動リング３４」参照）と、定着ベルトとキャップ部材の間に介装される弾性部材（特許文献１の「弾性リング２７」、「弾性部材３３」参照）と、を備えた定着装置が開示されている。

特開平１０−４８９７７号公報

特許文献１の図１に記載された構成の課題について、本願図１０を用いて説明する。この構成においては、定着ベルト１０１の内径側にキャップ部材１０２の一部が挿入されており、定着ベルト１０１とキャップ部材１０２の間に弾性部材１０３が介装されている。このような構成では、加圧ローラーからの圧力（本願図１０の矢印ａ参照）に応じて定着ベルト１０１を内径側に変形させようとしても、弾性部材１０３の圧縮変形量（本願図１０の矢印ｂ参照）しか定着ベルト１０１を変形させることができない。そのため、定着ベルト１０１を内径側に大きく変形させたい場合（定着ニップの幅を大きくしたい場合）に対応することが困難である。

次に、特許文献１の図６に記載された構成の課題について、本願図１１を用いて説明する。この構成においては、定着ベルト１０１の外径側をキャップ部材１０２の一部が覆っており、定着ベルト１０１とキャップ部材１０２の間に弾性部材１０３が介装されている。このような構成を採用すれば、定着ベルト１０１の内径側への変形が制限されないため、定着ベルト１０１の変形量を十分に確保することが可能となる。

しかしながら、定着ベルト１０１には回転軸方向片側に寄る力（本願図１１の矢印ｃ参照）が加わっており、この力によって弾性部材１０３がキャップ部材１０２に押し付けられている。そのため、定着ニップを通過した定着ベルト１０１が外径側に復元する際に、キャップ部材１０２と弾性部材１０３の接触部分（本願図１１のｄ部分参照）に引っ掛かりが生じ、定着ベルト１０１の外径側への復元が阻害されてしまう。

そこで、本発明は上記事情を考慮し、定着ニップを通過した定着ベルトをスムーズに外径側に復元させると共に、キャップ部材及び弾性部材の摩耗を抑制することを目的とする。

本発明の定着装置は、回転軸を中心に回転する定着ベルトと、前記定着ベルトに圧接して定着ニップを形成する加圧回転体と、前記定着ベルトの端部に装着されるキャップ部材と、前記定着ベルトの前記端部と前記キャップ部材の間に介装される弾性部材と、を備え、前記キャップ部材は、前記定着ベルトの前記端部の前記回転軸方向外側を覆う本体部と、前記本体部から前記回転軸方向内側に向かって延出し、前記定着ベルトの前記端部の外径側を覆うフランジ部と、を備え、前記弾性部材は、前記定着ベルトの前記端部が挿入されるベルト挿入部と、前記ベルト挿入部よりも外径側に設けられ、前記フランジ部が挿入されるキャップ挿入部と、前記ベルト挿入部及び前記キャップ挿入部よりも前記回転軸方向外側に設けられ、前記本体部の前記回転軸方向内側の面と接触する接触部と、を備え、前記定着ベルトが内径側に変形すると、前記ベルト挿入部を前記キャップ挿入部に対して内径側に移動させるように前記弾性部材が弾性変形し、前記本体部の前記回転軸方向内側の面と前記接触部の間の少なくとも一部に空隙が生じることを特徴とする。

このように本体部の回転軸方向内側の面と接触部の間の少なくとも一部に空隙が生じることで、定着ニップを通過した定着ベルトが外径側に復元する際に、本体部の回転軸方向内側の面と接触部の間に引っ掛かりが生じにくくなる。そのため、定着ベルトをスムーズに外径側に復元させることが可能となる。また、本体部の回転軸方向内側の面と接触部の間の少なくとも一部に空隙が生じることで、本体部の回転軸方向内側の面と接触部の間の摩擦を軽減することが可能となる。これに伴って、キャップ部材及び弾性部材の摩耗を抑制することができる。

また、ベルト挿入部をキャップ挿入部に対して内径側に移動させるように弾性部材が弾性変形するため、ベルト挿入部を外径側に復元させるような弾性力が弾性部材に生じることになる。これに伴って、定着ニップを通過した定着ベルトを外径側により一層復元させやすくなる。

また、キャップ部材のフランジ部が定着ベルトの端部の外径側を覆うように設けられている。そのため、定着ベルトの内径側への変形がフランジ部の存在によって制限されることがなく、定着ベルトの内径側への変形量を十分に確保することが可能となる。これに伴って、定着ベルトを内径側に大きく変形させたい場合（定着ニップの幅を大きくしたい場合）に対応することが可能となる。

また、前記弾性部材は、前記回転軸方向に延びる第１壁部と、前記第１壁部から内径側に向かって屈曲される第２壁部と、前記第２壁部から前記回転軸方向内側に向かって屈曲される第３壁部と、前記第１壁部から外径側に向かって屈曲される第４壁部と、前記第４壁部から前記回転軸方向外側に向かって屈曲される第５壁部と、を備え、前記ベルト挿入部は、前記第１壁部と前記第２壁部と前記第３壁部とによって囲まれるように形成され、前記キャップ挿入部は、前記第１壁部と前記第４壁部と前記第５壁部とによって囲まれるように形成され、前記接触部は、前記第２壁部の前記回転軸方向外側の面に形成されていても良い。

このような構成を採用することで、ベルト挿入部、キャップ挿入部及び接触部を簡易な構成によって形成することが可能となる。

前記定着ベルトが内径側に変形すると、前記ベルト挿入部と前記定着ベルトの前記端部の間の少なくとも一部に空隙が生じ、前記キャップ挿入部と前記フランジ部の間の少なくとも一部に空隙が生じても良い。

このような構成を採用することで、定着ニップを通過した定着ベルトが外径側に復元する際の復元力を向上させることが可能となる。

前記本体部の前記回転軸方向内側の面には、リブが設けられていても良い。

このような構成を採用することで、本体部の回転軸方向内側の面と接触部の接触面積を小さくすることが可能となる。そのため、本体部の回転軸方向内側の面と接触部の摺動性を高めて、本体部の回転軸方向内側の面と接触部の間に引っ掛かりが発生するのを一層効果的に防止することができる。

前記定着装置は、前記キャップ部材の外周部に設けられる被検知部と、前記被検知部の回転を検知する検知部と、を更に備えていても良い。

このような構成を採用することで、検知部の検知結果に基づいて定着ベルトが回転しているか否かを判別することが可能となる。そのため、定着ベルトが回転していない状態で定着ベルトが熱源によって加熱されるような事態を回避することができる。

前記定着装置は、前記弾性部材の外周部に設けられる被検知部と、前記被検知部の回転を検知する検知部と、を更に備えていても良い。

このような構成を採用することで、検知部の検知結果に基づいて定着ベルトが回転しているか否かを判別することが可能となる。そのため、定着ベルトが回転していない状態で定着ベルトが熱源によって加熱されるような事態を回避することができる。

前記定着装置は、前記定着ベルトを前記加圧回転体側に向かって押圧する押圧部材と、前記押圧部材を支持する支持部材と、を更に備えていても良い。

このような構成を採用することで、定着装置の熱容量を小さくし、定着ベルトを迅速に昇温させることが可能となる。

本発明の画像形成装置は、上記したいずれかの定着装置を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、定着ニップを通過した定着ベルトをスムーズに外径側に復元させると共に、キャップ部材及び弾性部材の摩耗を抑制することが可能になる。

本発明の第１の実施形態に係るプリンターの構成の概略を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態に係るプリンターの定着装置を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るプリンターの定着装置において、定着ベルトの後端部周辺を示す側断面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ面図である。 図３のＶ−Ｖ断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るプリンターの定着装置において、定着ベルトが内径側に変形している状態を示す側断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るプリンターの定着装置において、定着ベルトの後端部周辺を示す側断面図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。 本発明の第３の実施形態に係るプリンターの定着装置において、定着ベルトの後端部周辺を示す側面図である。 従来の定着装置の構成を示す側断面図である。 従来の定着装置の構成を示す側断面図である。

＜第１の実施形態＞
まず、図１を用いて、プリンター１（画像形成装置）の全体の構成について説明する。

プリンター１は、箱型形状のプリンター本体２を備えており、プリンター本体２の下部には、用紙（記録媒体）を収納する給紙カセット３が収容され、プリンター本体２の上面には排紙トレイ４が設けられている。プリンター本体２の上面には、排紙トレイ４の側方に上カバー５が開閉可能に取り付けられ、上カバー５の下方にはトナーコンテナ６が収納されている。

プリンター本体２の上部には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成される露光器７が排紙トレイ４の下方に配置され、露光器７の下方には、画像形成部８が設けられている。画像形成部８には、像担持体である感光体ドラム１０が回転可能に設けられており、感光体ドラム１０の周囲には、帯電器１１と、現像器１２と、転写ローラー１３と、クリーニング装置１４とが、感光体ドラム１０の回転方向（図１の矢印Ｘ参照）に沿って配置されている。

プリンター本体２の内部には、用紙の搬送経路１５が設けられている。搬送経路１５の上流端には給紙部１６が設けられ、搬送経路１５の中流部には、感光体ドラム１０と転写ローラー１３によって構成される転写部１７が設けられ、搬送経路１５の下流部には定着装置１８が設けられ、搬送経路１５の下流端には排紙部１９が設けられている。搬送経路１５の下方には、両面印刷用の反転経路２０が形成されている。

次に、このような構成を備えたプリンター１の画像形成動作について説明する。

プリンター１に電源が投入されると、各種パラメーターが初期化され、定着装置１８の温度設定等の初期設定が実行される。そして、プリンター１に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。

まず、帯電器１１によって感光体ドラム１０の表面が帯電された後、露光器７からのレーザー光（図１の二点鎖線Ｐ参照）により感光体ドラム１０に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム１０の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像を、現像器１２がトナーによりトナー像に現像する。

一方、給紙部１６によって給紙カセット３から取り出された用紙は、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて転写部１７へと搬送され、転写部１７において感光体ドラム１０上のトナー像が用紙に転写される。トナー像を転写された用紙は、搬送経路１５を下流側へと搬送されて定着装置１８に進入し、この定着装置１８において用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙部１９から排紙トレイ４に排出される。なお、感光体ドラム１０上に残留したトナーは、クリーニング装置１４によって回収される。

次に、図２〜図５を用いて定着装置１８について説明する。

以下、説明の便宜上、図２における紙面手前側を、定着装置１８の前側（正面側）とする。図３の矢印Ｆｒは、定着装置１８の前側（正面側）を示している。図３の矢印Ｉは前後方向内側を示し、図３の矢印Ｏは前後方向外側を示している。

図２、図３に示されるように、定着装置１８は、定着ベルト２１と、定着ベルト２１の下方に配置される加圧ローラー２２（加圧回転体）と、定着ベルト２１の上方に配置されるＩＨ定着ユニット２３と、定着ベルト２１の内径側に配置される支持部材２４と、定着ベルト２１の内径側において支持部材２４の左側に配置される補強部材２５と、定着ベルト２１の内径側において支持部材２４の下側に配置される押圧パッド２６（押圧部材）と、定着ベルト２１の内径側において支持部材２４及び押圧パッド２６の左側から下側に亘って配置される摺接部材２７と、定着ベルト２１の内径側において支持部材２４の上側に配置される磁気遮蔽部材２８と、定着ベルト２１の内径側において磁気遮蔽部材２８の上側に配置されるガイド部材３０と、定着ベルト２１の内径側において支持部材２４の左側に配置されるサーミスター３１（温度検知部）と、定着ベルト２１の内径側において支持部材２４の左上側に配置されるサーモカット３２と、定着ベルト２１の端部２１ａに装着されるキャップ部材３３と、定着ベルト２１の端部２１ａとキャップ部材３３の間に介装される弾性部材３４と、を備えている。なお、定着ベルト２１の端部２１ａとは、本実施形態では、定着ベルト２１の前後両端部のことである。

定着ベルト２１は、可撓性を有する無端状の薄肉ベルトであり、前後方向に長い円筒状を成している。定着ベルト２１は、前後方向に延びる回転軸Ａを中心に回転可能に設けられている。つまり、本実施形態では、前後方向が定着ベルト２１の回転軸方向である。

定着ベルト２１は、例えば、基材層と、この基材層を被覆する離型層と、によって構成されている。定着ベルト２１の基材層は、例えばニッケルやステンレス等の金属やＰＩ（ポリイミド）等の樹脂によって形成されている。定着ベルト２１の離型層は、例えば、ＰＦＡ等のフッ素系樹脂によって形成されている。定着ベルト２１は、基材層と離型層の間に弾性層を備えていても良い。この弾性層は、例えばシリコンゴムによって形成されている。

加圧ローラー２２は、前後方向に長い円筒状を成している。図２に示されるように、加圧ローラー２２は、定着ベルト２１に圧接しており、定着ベルト２１と加圧ローラー２２の間には定着ニップ３８が形成されている。そして、この定着ニップ３８を用紙が通過することで、用紙とトナー像が加熱及び加圧され、用紙にトナー像が定着されるように構成されている。

加圧ローラー２２は、定着フレーム（図示せず）に回転可能に支持されている。加圧ローラー２２は、駆動モーター等の駆動源（図示せず）に接続されている。加圧ローラー２２は、例えば、円筒状の芯金３９と、この芯金３９に周設される弾性層４０と、この弾性層４０を被覆する離型層（図示せず）と、によって構成されている。加圧ローラー２２の芯金３９は、例えばステンレスやアルミニウム等の金属によって形成されている。加圧ローラー２２の弾性層４０は、例えばシリコンゴムやシリコンスポンジによって形成されている。加圧ローラー２２の離型層は、例えばＰＦＡ等のフッ素系樹脂によって形成されている。

図２に示されるように、ＩＨ定着ユニット２３は、ケース部材４１と、ケース部材４１内に収納されるＩＨコイル４２（熱源）と、を備えている。ＩＨコイル４２は、定着ベルト２１の外径側に配置されており、定着ベルト２１の外周に沿って円弧状に設けられている。

支持部材２４は、前後方向に延びており、定着ベルト２１を貫通している。支持部材２４は、例えば一対のＬ字状の板金を組み合わせて形成されており、矩形の断面形状を有している。支持部材２４の右下隅部には、下方に向かって突出する支持突起４３が設けられている。

図３に示されるように、支持部材２４の前後両端部は、定着ベルト２１の前方と後方にそれぞれ配置された固定部材４４に固定されている。固定部材４４は、例えば、定着フレーム（図示せず）に固定されているか、又は、定着フレームの一部を成している。

支持部材２４の前後両端部には、リング状の寄り止め部材４５が固定されている。寄り止め部材４５は、固定部材４４よりも前後方向内側に配置されている。寄り止め部材４５の前後方向内側の面には、円環状の突起部４６が設けられている。

図２に示されるように、補強部材２５は、上下方向に延びる第１補強部４７と、第１補強部４７の下端から右側に向かって屈曲される第２補強部４８と、を備えており、断面略Ｌ字状を成している。

押圧パッド２６は、前後方向に延びている。押圧パッド２６の上面は、支持部材２４の下面に固定されている。これにより、押圧パッド２６が支持部材２４に支持されている。押圧パッド２６の下面は、定着ベルト２１を下側（加圧ローラー２２側）に向かって内径側から押圧している。押圧パッド２６は、支持部材２４の支持突起４３と補強部材２５の第２補強部４８の間に挟み込まれている。

摺接部材２７は、例えばシート状を成している。摺接部材２７は、上下方向に延びる第１接触部５０と、第１接触部５０の下端から右側に向かって屈曲される第２接触部５１と、を備えている。第１接触部５０は、支持部材２４の左側部と補強部材２５の第１補強部４７の間に挟み込まれている。第２接触部５１は、押圧パッド２６の下面と定着ベルト２１の間に挟み込まれている。そして、定着ベルト２１が回転すると、定着ベルト２１が押圧パッド２６及び第２接触部５１に対して摺動するように構成されている。つまり、本実施形態の定着装置１８は、所謂「摺動ベルト方式」である。

磁気遮蔽部材２８は、上側に向かって円弧状に湾曲する湾曲板部５２と、湾曲板部５２の左右両端部から下方に向かって延びる平板部５３と、を備えている。磁気遮蔽部材２８は、例えば、無酸素銅等の非磁性で導電性の良い材料から形成されている。磁気遮蔽部材２８は、ＩＨコイル４２が発生させる磁界が支持部材２４を貫くのを防止している。

ガイド部材３０は、磁気遮蔽部材２８の上側を覆うように設けられている。ガイド部材３０は、例えば、磁性体によって形成されており、ＩＨコイル４２が発生させる磁界の作用によって発熱し、定着ベルト２１を加熱する機能を有している。ガイド部材３０は、磁気遮蔽部材２８の各平板部５３に取り付けられる取付部５４と、各取付部５４を接続し、上側に向かって円弧状に湾曲する接続部５５と、を備えている。接続部５５は、定着ベルト２１を内径側からガイド（張架）している。

サーミスター３１は、前後に間隔をおいて複数個設けられている。サーミスター３１は、定着ベルト２１の通紙領域（最大サイズの用紙が通過する領域）と非通紙領域（最大サイズの用紙が通過しない領域）にそれぞれ配置されている。サーミスター３１は、磁気遮蔽部材２８の湾曲板部５２に固定されるハウジング５６と、ハウジング５６に一端部が取り付けられる板バネ５７と、板バネ５７の他端部に固定される端子５８と、を備えている。端子５８は、板バネ５７によって定着ベルト２１の内周面に一定の圧力で押し当てられている。つまり、本実施形態のサーミスター３１は、接触式である。端子５８は、シート６０によって覆われている。

サーモカット３２は、磁気遮蔽部材２８の湾曲板部５２に固定されている。サーモカット３２は、定着ベルト２１の通紙領域と間隔を介して対向している。サーモカット３２は、定着ベルト２１の通紙領域の温度が所定値以上になった場合に、ＩＨコイル４２からの磁界の発生を停止させ、定着ベルト２１の過昇温を防止する機能を有している。

キャップ部材３３は、例えば、液晶ポリマーやＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の耐熱性樹脂によって形成されている。図３に示されるように、キャップ部材３３は、定着ベルト２１の端部２１ａの前後方向外側を覆う本体部６１と、本体部６１の外径側の端部から前後方向内側に向かって延出し、定着ベルト２１の端部２１ａの外径側を覆う円筒状のフランジ部６２と、を備えている。

キャップ部材３３の本体部６１は、定着ベルト２１の回転軸Ａと略垂直に設けられている。本体部６１には、円形の連通穴６３が前後方向に設けられており、この連通穴６３を支持部材２４が貫通している。本体部６１の前後方向外側の面には、寄り止め部材４５の突起部４６が当接している。これにより、キャップ部材３３の前後方向外側への移動が規制されている。図４に示されるように、本体部６１の前後方向内側の面６４（以下、「内側面６４」と称する。）には、複数個（本実施形態では８個）のリブ６５が突設されている。複数個のリブ６５は、定着ベルト２１の回転軸Ａを中心とする放射状に設けられている。

図３に示されるように、キャップ部材３３のフランジ部６２は、定着ベルト２１の回転軸Ａと略平行に設けられている。フランジ部６２は、定着ベルト２１の外周面と間隔を介して設けられている。

弾性部材３４は、例えば、シリコンゴム等の耐熱性ゴムによって構成されている。弾性部材３４は、前後方向に延びる円筒状の第１壁部７１と、第１壁部７１の前後方向外側の端部から内径側に向かって屈曲される第２壁部７２と、第２壁部７２の内径側の端部から前後方向内側に向かって屈曲される第３壁部７３と、第１壁部７１の前後方向内側の端部から外径側に向かって屈曲される第４壁部７４と、第４壁部７４の外径側の端部から前後方向外側に向かって屈曲される第５壁部７５と、を備えている。第１壁部７１は、定着ベルト２１の端部２１ａとキャップ部材３３のフランジ部６２の間に挟み込まれている。

弾性部材３４には、第１壁部７１と第２壁部７２と第３壁部７３とによって囲まれるようにして、円環状のベルト挿入部７６が形成されている。ベルト挿入部７６は、凹部状を成しており、前後方向内側に向かって開口されている。ベルト挿入部７６には、定着ベルト２１の端部２１ａが挿入されている。ベルト挿入部７６と定着ベルト２１の端部２１ａは接着されていない。

弾性部材３４には、第１壁部７１と第４壁部７４と第５壁部７５とによって囲まれるようにして、円環状のキャップ挿入部７７が形成されている。キャップ挿入部７７は、凹部状を成しており、前後方向外側に向かって開口されている。キャップ挿入部７７には、キャップ部材３３のフランジ部６２が挿入されている。キャップ挿入部７７とフランジ部６２は、接着されていない。キャップ挿入部７７の前後方向内側の端部７７ａは、ベルト挿入部７６の前後方向外側の端部７６ａよりも前後方向内側に配置されている。キャップ挿入部７７は、ベルト挿入部７６よりも外径側に設けられている（図５参照）。

図３に示されるように、弾性部材３４には、第２壁部７２の前後方向外側の面に、接触部７８が設けられている。接触部７８は、ベルト挿入部７６及びキャップ挿入部７７よりも前後方向外側に設けられている。接触部７８は、キャップ部材３３の本体部６１の内側面６４に設けられた複数個のリブ６５と接触している。

上記のように構成されたものにおいて、用紙にトナー像を定着させる際には、駆動源（図示せず）によって加圧ローラー２２を回転させる（図２の矢印Ｂ参照）。このように加圧ローラー２２を回転させると、加圧ローラー２２に圧接する定着ベルト２１が加圧ローラー２２とは逆方向に従動回転する（図２の矢印Ｃ参照）。このように定着ベルト２１が回転すると、定着ベルト２１の端部２１ａと各弾性部材３４の間の摩擦力及び各弾性部材３４と各キャップ部材３３の間の摩擦力によって、各キャップ部材３３及び各弾性部材３４が従動回転する。一方で、定着ベルト２１が回転しても、支持部材２４、押圧パッド２６及び摺接部材２７は停止状態を保持する。

また、用紙にトナー像を定着させる際には、ＩＨコイル４２に高周波電流を流す。これに伴って、ＩＨコイル４２が磁界を発生させ、この磁界の作用によって定着ベルト２１に渦電流が発生し、定着ベルト２１が発熱する。この状態で、用紙が定着ニップ３８を通過すると、用紙及びトナー像が加熱及び加圧されて、用紙にトナー像が定着される。

上記のように用紙にトナー像を定着させる際に、定着ベルト２１が定着ニップ３８を通過する時には、図６に白抜き矢印Ｄで示されるように、加圧ローラー２２（図６では図示せず）が定着ベルト２１を上側に押圧する。この押圧により、定着ベルト２１が内径側に変形すると、ベルト挿入部７６をキャップ挿入部７７に対して内径側に移動させるように弾性部材３４が弾性変形する。これに伴って、弾性部材３４の第１壁部７１が前後方向に対して傾斜すると共に、弾性部材３４の接触部７８がキャップ部材３３の本体部６１のリブ６５に対して傾斜して、接触部７８の外径側部分とリブ６５の外径側部分の間に空隙が生じる（図６のＥ部分参照）。

そのため、定着ニップ３８を通過した定着ベルト２１が外径側に復元する際に、リブ６５と接触部７８の間に引っ掛かりが生じにくくなり、定着ベルト２１をスムーズに外径側に復元させることが可能となる。また、接触部７８の外径側部分とリブ６５の外径側部分の間に空隙が生じることで、接触部７８とリブ６５の間の摩擦を軽減することが可能となる。これに伴って、キャップ部材３３及び弾性部材３４の摩耗を抑制することができる。

また、上記のように定着ベルト２１が内径側に変形すると、弾性部材３４のベルト挿入部７６と定着ベルト２１の端部２１ａの間の一部に空隙が生じ（図６のＦ部分参照）、弾性部材３４のキャップ挿入部７７とキャップ部材３３のフランジ部６２の間の一部に空隙が生じる（図６のＧ部分参照）。そのため、定着ニップ３８を通過した定着ベルト２１が外径側に復元する際の復元力を向上させることが可能となる。

また、上記のように、ベルト挿入部７６をキャップ挿入部７７に対して内径側に移動させるように弾性部材３４が弾性変形するため、ベルト挿入部７６を外径側に復元させるような弾性力が弾性部材３４に生じることになる。これに伴って、定着ニップ３８を通過した定着ベルト２１を外径側により一層復元させやすくなる。

また、本実施形態では、キャップ部材３３のフランジ部６２が定着ベルト２１の端部２１ａの外径側を覆うように設けられている。そのため、定着ベルト２１の内径側への変形がフランジ部６２の存在によって制限されることがなく、定着ベルト２１の内径側への変形量を十分に確保することが可能となる。これに伴って、定着ベルト２１を内径側に大きく変形させたい場合（定着ニップ３８の幅を大きくしたい場合）に対応することが可能となる。

また、ベルト挿入部７６は、第１壁部７１と第２壁部７２と第３壁部７３とによって囲まれるように形成され、キャップ挿入部７７は、第１壁部７１と第４壁部７４と第５壁部７５とによって囲まれるように形成され、接触部７８は、第２壁部７２の前後方向外側の面に形成されている。このような構成を採用することで、ベルト挿入部７６、キャップ挿入部７７及び接触部７８を簡易な構成によって形成することが可能となる。

また、本体部６１の内側面６４には、放射状のリブ６５が設けられている。そのため、本体部６１の内側面６４と接触部７８の接触面積を小さくすることが可能となり、本体部６１の内側面６４と接触部７８の摺動性を高めて、本体部６１の内側面６４と接触部７８の間に引っ掛かりが発生するのを効果的に防止することができる。

また、定着装置１８は、所謂「摺動ベルト方式」を採用しており、定着ベルト２１を下側（加圧ローラー２２）側に向かって押圧する押圧パッド２６と、押圧パッド２６を支持する支持部材２４と、を備えている。そのため、定着装置１８の熱容量を小さくし、定着ベルト２１を迅速に昇温させることが可能となる。

本実施形態では、本体部６１の内側面６４に放射状のリブ６５を設けることで本体部６１の内側面６４と接触部７８の摺動性を高めたが、他の異なる実施形態では、本体部６１の内側面６４と接触部７８の間にリング状のシートを介装することで本体部６１の内側面６４と接触部７８の摺動性を高めても良い。

本実施形態では、所謂「摺動ベルト方式」の定着装置１８に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、定着ベルト２１の内径側に配置される一又は複数のローラーと共に定着ベルト２１を回転させる方式の定着装置１８に本発明の構成を適用しても良い。

本実施形態では、加圧ローラー２２のみに駆動源（図示せず）から駆動を入力する場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態では、定着ベルト２１のみに駆動源から駆動を入力しても良いし、加圧ローラー２２と定着ベルト２１の両方に駆動源から駆動を入力しても良い。

本実施形態では、ＩＨコイル４２を熱源として用いる場合について説明したが、他の異なる実施形態では、ハロゲンヒーターやセラミックヒーター等のヒーターを熱源として用いても良い。

本実施形態では、プリンター１に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置に本発明の構成を適用しても良い。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について、図７及び図８を用いて説明する。図７の矢印Ｆｒは、定着装置１８の前側（正面側）を示している。図７の矢印Ｉは前後方向内側を示し、図７の矢印Ｏは前後方向外側を示している。なお、キャップ部材８１以外の構成については、第１の実施形態と同様であるため、第１の実施形態と同一の番号を図中に付し、説明を省略する。また、キャップ部材８１について第１の実施形態と同様の部分については、第１の実施形態のキャップ部材３３と同一の番号を図中に付し、説明を省略する。

キャップ部材８１のフランジ部６２の外周部（キャップ部材８１全体の外周部にも相当する）には、被検知部８２が突設されている。図８に示されるように、被検知部８２は、略扇形を成している。被検知部８２は、等角度間隔で複数個（本実施形態では９０度間隔で４個）設けられている。

図７に示されるように、キャップ部材８１のフランジ部６２の上方には、センサー８３（検知部）が配置されている。センサー８３は、例えばＰＩセンサー（Photo Interrupter Sensor）であり、被検知部８２に向かって発光する発光部８４と、発光部８４からの光を受光する受光部８５と、を備えている。

上記のように構成されたものにおいて、被検知部８２が回転していない状態（つまり、定着ベルト２１、キャップ部材８１及び弾性部材３４が回転していない状態）においては、センサー８３の発光部８４から受光部８５に至る光路が被検知部８２によって開閉されず、センサー８３の受光部８５の受光量がＨｉｇｈ又はＬｏｗのままで一定になる。この場合には、定着ベルト２１が回転していないと判別することができる。

一方で、被検知部８２が回転している状態（つまり、定着ベルト２１、キャップ部材８１及び弾性部材３４が回転している状態）においては、センサー８３の発光部８４から受光部８５に至る光路が被検知部８２によって連続的に開閉されるので、センサー８３の受光部８５の受光量がＨｉｇｈとＬｏｗの間で連続的に切り替わる。この場合には、定着ベルト２１が回転していると判別することができる。

このような構成を採用することで、センサー８３の検知結果に基づいて定着ベルト２１が回転しているか否かを判別することが可能となる。そのため、定着ベルト２１が回転していない状態で定着ベルト２１が加熱されるような事態を回避することができる。

＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について、図９を用いて説明する。図９の矢印Ｆｒは、定着装置１８の前側（正面側）を示している。図９の矢印Ｉは前後方向内側を示し、図９の矢印Ｏは前後方向外側を示している。なお、弾性部材９０以外の構成については、第１の実施形態と同様であるため、第１の実施形態と同一の番号を図中に付し、説明を省略する。また、弾性部材９０について第１の実施形態と同様の部分については、第１の実施形態の弾性部材３４と同一の番号を図中に付し、説明を省略する。

弾性部材９０の第５壁部７５（弾性部材９０全体の外周部に相当する）には、被検知部９１が設けられている。被検知部９１には、複数個の切欠部９２と、各切欠部９２の形成間隔に設けられる複数個の非切欠部９３と、が周方向に交互に設けられている。

弾性部材９０の第５壁部７５の上方には、センサー９４（検知部）が配置されている。センサー９４は、例えば、反射式の光学センサーであり、検知対象物までの距離を検知する機能を有している。

上記のように構成されたものにおいて、被検知部９１が回転していない状態（つまり、定着ベルト２１、キャップ部材３３及び弾性部材９０が回転していない状態）においては、センサー９４からの光が、被検知部９１の非切欠部９３に当たり続けるか、又は、被検知部９１の切欠部９２を通過してキャップ部材３３のフランジ部６２に当たり続ける。そのため、センサー９４から検知対象物までの距離が一定となる。この場合には、定着ベルト２１が回転していないと判別することができる。

一方で、被検知部９１が回転している状態（つまり、定着ベルト２１、キャップ部材３３及び弾性部材９０が回転している状態）においては、センサー９４からの光が、被検知部９１の非切欠部９３とキャップ部材３３のフランジ部６２に交互に当たる。そのため、センサー９４から検知対象物までの距離が連続的に切り替わる。この場合には、定着ベルト２１が回転していると判別することができる。

このような構成を採用することで、センサー９４の検知結果に基づいて定着ベルト２１が回転しているか否かを判別することが可能となる。そのため、定着ベルト２１が回転していない状態で定着ベルト２１が加熱されるような事態を回避することができる。

１ プリンター（画像形成装置）
１８ 定着装置
２１ 定着ベルト
２１ａ （定着ベルトの）端部
２２ 加圧ローラー（加圧回転体）
２４ 支持部材
２６ 押圧パッド（押圧部材）
３３ キャップ部材
３４ 弾性部材
３８ 定着ニップ
６１ 本体部
６２ フランジ部
６５ リブ
７１ 第１壁部
７２ 第２壁部
７３ 第３壁部
７４ 第４壁部
７５ 第５壁部
７６ ベルト挿入部
７７ キャップ挿入部
７８ 接触部
８２ 被検知部
８３ センサー（検知部）
９１ 被検知部
９４ センサー（検知部）
Ａ （定着ベルトの）回転軸

Claims (8)

1. 回転軸を中心に回転する定着ベルトと、
   前記定着ベルトに圧接して定着ニップを形成する加圧回転体と、
   前記定着ベルトの端部に装着されるキャップ部材と、
   前記定着ベルトの前記端部と前記キャップ部材の間に介装される弾性部材と、を備え、
   前記キャップ部材は、
   前記定着ベルトの前記端部の前記回転軸方向外側を覆う本体部と、
   前記本体部から前記回転軸方向内側に向かって延出し、前記定着ベルトの前記端部の外径側を覆うフランジ部と、を備え、
   前記弾性部材は、
   前記定着ベルトの前記端部が挿入されるベルト挿入部と、
   前記ベルト挿入部よりも外径側に設けられ、前記フランジ部が挿入されるキャップ挿入部と、
   前記ベルト挿入部及び前記キャップ挿入部よりも前記回転軸方向外側に設けられ、前記本体部の前記回転軸方向内側の面と接触する接触部と、を備え、
   前記定着ベルトが内径側に変形すると、前記ベルト挿入部を前記キャップ挿入部に対して内径側に移動させるように前記弾性部材が弾性変形し、前記本体部の前記回転軸方向内側の面と前記接触部の間の少なくとも一部に空隙が生じることを特徴とする定着装置。
2. 前記弾性部材は、
   前記回転軸方向に延びる第１壁部と、
   前記第１壁部から内径側に向かって屈曲される第２壁部と、
   前記第２壁部から前記回転軸方向内側に向かって屈曲される第３壁部と、
   前記第１壁部から外径側に向かって屈曲される第４壁部と、
   前記第４壁部から前記回転軸方向外側に向かって屈曲される第５壁部と、を備え、
   前記ベルト挿入部は、前記第１壁部と前記第２壁部と前記第３壁部とによって囲まれるように形成され、
   前記キャップ挿入部は、前記第１壁部と前記第４壁部と前記第５壁部とによって囲まれるように形成され、
   前記接触部は、前記第２壁部の前記回転軸方向外側の面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記定着ベルトが内径側に変形すると、前記ベルト挿入部と前記定着ベルトの前記端部の間の少なくとも一部に空隙が生じ、前記キャップ挿入部と前記フランジ部の間の少なくとも一部に空隙が生じ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. 前記本体部の前記回転軸方向内側の面には、リブが設け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. 前記キャップ部材の外周部に設けられる被検知部と、
   前記被検知部の回転を検知する検知部と、を更に備えてい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. 前記弾性部材の外周部に設けられる被検知部と、
   前記被検知部の回転を検知する検知部と、を更に備えてい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。
7. 前記定着ベルトを前記加圧回転体側に向かって押圧する押圧部材と、
   前記押圧部材を支持する支持部材と、を更に備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の定着装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の定着装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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