JP5924915B2

JP5924915B2 - 加熱装置及び画像形成装置

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Publication number: JP5924915B2
Application number: JP2011264056A
Authority: JP
Inventors: 敬亮吉田
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Publication date: 2016-05-25
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Description

本発明は、トナー像が形成された記録材を加熱して記録材にトナー像を定着させたり、定着画像が形成された記録材を加熱して画像の光沢度を調整したりする加熱装置、及び、このような加熱装置を備えた画像形成装置に関する。

複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置において、電子写真プロセス・静電記録プロセス・磁気記録プロセス等により画像形成を行う適宜の画像形成部で形成されたトナー像は記録材に転写される。そして、未定着画像であるトナー像が転写された記録材が加熱装置である定着装置で加熱・加圧されることにより、記録材にトナー像が定着される。また、定着画像が形成された記録材を定着装置で加熱することにより、記録材上の画像の光沢度を調整する場合もある。

なお、このような記録材としては、転写記録材・エレクトロファックス記録材・静電記録紙・ＯＨＰ記録材・印刷用紙・フォーマット紙などがあり、転写方式としては、感光ドラムから直接転写する方式、中間転写体を介して転写する方式がある。

このような定着装置としては、従来から、内部にハロゲンヒータなどの熱源を有する加熱ローラと、この加熱ローラに加圧された状態で当接してニップ部を形成する加圧ローラとを有する構成が広く用いられている。この構成の場合、ニップ部に記録材を通過させることにより、加熱・加圧して、記録材にトナー像を定着させる。

一方、近年では、クイックスタートや省エネルギの観点からベルト部材加熱方式の定着装置が実用化されている。即ち、加熱部材としての例えばセラミックヒータと、当接部材としての対向ローラとの間に伝熱部材としてのベルト部材を挟ませてニップ部を形成する。そして、ニップ部に未定着のトナー像を形成担持させた記録材を導入し、この記録材をベルト部材と一緒に挟持搬送させる。これにより、ベルト部材を介してセラミックヒータの熱を与えながらニップ部の加圧力で未定着のトナー像を記録材の表面に定着させる。

このようなベルト部材加熱方式の定着装置においては、ベルト部材が装置の寿命の原因となることが多く、定着装置、もしくはベルト部材に内包された部材を含むベルト部材ユニットとして交換を行うと、省資源、低コストという点において問題がある。このため、ベルト部材のみを交換できる定着装置が提案されている（特許文献１参照）。

特許文献１に記載されたような定着装置の場合、最も寿命の短いベルト部材だけを交換できるため、他の未だ寿命のある部品はそのまま使用することが可能である。そして、定着装置のコストを大幅に抑えることが出来ると共に、省資源という意味からも効率の良い使い方ができる。

特開平１０−１７１２７６号公報

しかしながら、ベルト部材加熱方式の定着装置の場合、ベルト部材のみを単体で交換するためには、交換が必要となったベルト部材を定着装置から抜き取るまでに多くの部品を外す必要性がある。また、新しいベルト部材を装着する際にも一度外した多くの部品を再び組み付けなければならない。このため、実際に市場でベルト部材のみを交換するためには、より簡単にベルト部材を着脱できる構成が必要であり、少なくともベルト部材に内包されている全ての部品をそのまま交換することに対して増加する作業は、出来るだけ少なくすることが望まれる。

このような課題は、ベルト部材の端部に配置されている部材を一体として扱うことにより解決できる。ベルト部材端部に配置される部材としては、以下のものが挙げられる。即ち、ベルト部材の端部を支持してベルト部材の軌道を規制する部材、ベルト部材が抜け落ちることを防止するための部材、定着装置のフレームに支持されるための部材。更には、加熱源（例えばセラミックヒータ）に電源を供給するための給電部材、圧力付与部材の加圧力を受けて、ベルト部材と対向ローラとを圧接させるための被加圧部材としてのステイなどが挙げられる。そして、このような複数部材の機能を１つの部材に集約させる、言い換えれば、複数の部材を一体として扱えれば、ベルト部材の着脱を容易に行うことができる。

しかしながら、ベルト部材加熱方式の定着装置の場合、加熱源としては、例えば０．８ｍｍといった厚みの薄い薄板状に形成されるセラミックヒータなどが用いられる。そして、このようなヒータの端部もベルト部材の端部に配置される支持部材により支持されるが、上述のように複数の部材を一体とした場合、次のような問題がある。

即ち、ベルト部材の端部に配置される支持部材には、ヒータ以外にも圧力付与部材による加圧力を受けるステイの端部なども支持される。このステイには、圧力付与部材から例えば３００Ｎ程度の大きな力が付加される。したがって、ステイが支持される部分とヒータが支持される部分とが相対移動不能に一体に構成されると、このステイが支持される部分とヒータが支持される部分との間の寸法公差により、ヒータにも大きな力が作用する可能性がある。上述したように、ベルト部材加熱方式の場合、加熱源として薄板状のセラミックヒータなどを使用するため、このように作用する力が作用することは好ましくない。

本発明は、ベルト部材加熱方式でベルト部材の交換を容易に行える構造で、加熱部材に大きな力が作用することを防止できる構造を実現すべく発明したものである。

本発明は、回転自在に支持された無端状のベルト部材と、前記ベルト部材の外周面と当接する当接部材と、前記ベルト部材内に配置されたステイと、前記ステイが前記当接部材に相対的に近づく方向に加圧する圧力付与部材と、前記ベルト部材内で、前記ステイと前記当接部材との間に配置され、前記ベルト部材を介して前記当接部材に圧接してニップ部を形成する圧接部材と、前記ベルト部材内で、前記圧接部材と前記当接部材との間に配置され、前記ニップ部を加熱する加熱部材と、前記ベルト部材の回転方向と交差する幅方向端部に配置され、前記ステイの端部を支持する第１支持部及び前記加熱部材の端部を支持する第２支持部と、を備え、前記第２支持部は、前記第１支持部と一体に前記ステイ及び前記加熱部材の端部に対して前記幅方向に着脱可能で、且つ、前記第１支持部に対して前記圧力付与部材による加圧方向に相対移動可能となるように、前記加圧方向両側に隙間を有する状態で前記第１支持部に保持されていることを特徴とする加熱装置にある。

本発明によれば、ステイを支持する第１支持部と加熱部材を支持する第２支持部とを一体として着脱可能であるため、ベルト部材の交換を容易に行える。また、第１支持部材と第２支持部材とが少なくとも加圧方向に関して相対移動可能であるため、ステイを支持する部分と加熱部材を支持する部分との寸法公差を吸収でき、加熱部材に大きな力が作用することを防止できる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。本実施形態の定着装置の斜視図。本実施形態の定着装置の断面図。本実施形態の定着装置の側面図。本実施形態の支持部材の概略構成を示す、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図。図５（ａ）のイ−イ断面で、斜線部は本体部を、斜格子部は給電部を示す図。本体部（斜線部）と給電部（斜格子部）との接続部の隙間を説明するための図。本体部（斜線部）と給電部（斜格子部）との接続部の構成を説明するための図。定着装置の端部を一部を省略して示す断面で、圧力付与部材の加圧力により各部に作用する力を示す図。定着装置の端部を一部を省略して示す断面で、（ａ）から（ｃ）に亙って徐々に、支持部材をベルト部材端部から抜いていく状態を示す図。

本発明の実施形態について、図１ないし図１０を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図１を用いて説明する。

［画像形成装置］
図１は、本実施形態の画像形成装置の一例であるカラー電子写真プリンタの断面図であり、記録材の搬送方向に沿った断面図である。本実施形態では、画像形成装置であるカラー電子写真プリンタを単に「プリンタ」という。また、記録材は、トナー像が形成されるものである。記録材の具体例として、普通紙、普通紙の代用品である樹脂製の記録材状のもの、厚紙、オーバーヘッドプロジェクター用などがある。

プリンタ１の画像形成部１０は、Ｙ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）の各色のトナー像を形成する画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを備えている。各色の画像形成ステーションは、それぞれ像担持体である感光ドラム（感光体）１１を有する。感光ドラム１１は、帯電器１２によってあらかじめ帯電される。その後、感光ドラム１１は、レーザスキャナ１３によって潜像を形成される。潜像は、現像器１４によってトナー像になる。感光ドラム１１のトナー像は、一次転写ブレード１７によって、像担持体である例えば中間転写ベルト３１に順次転写される。転写後、感光ドラム１１に残ったトナーは、クリーナ１５によって除去される。この結果、感光ドラム１１の表面は、清浄になり、次の画像形成に備える。

一方、記録材Ｐは、給紙カセット２０、又はマルチ給紙トレイ２５から、１枚ずつ送り出されてレジストローラ対２３に送り込まれる。レジストローラ対２３は、記録材Ｐを一旦受け止めて、記録材が斜行している場合、真っ直ぐに直す。そして、レジストローラ対２３は、中間転写ベルト３１上のトナー像と同期を取って、記録材を中間転写ベルト３１と二次転写ローラ３５との間に送り込む。中間転写ベルト上のカラーのトナー像は、転写体である例えば二次転写ローラ３５によって記録材Ｐに転写される。その後、記録材のトナー像は、記録材が加熱装置である定着装置４０によって、加熱・加圧されることで記録材に定着される。

記録材の片面だけにトナー像を形成する場合、切り換えフラッパ６１の切り換えにより、記録材を排紙ローラ６３を介して記録材をプリンタ１の側面に配置されている排紙トレイ６４に排出する。或いは、プリンタ１の上面に配置されている排紙トレイ６５に排出する。切り換えフラッパ６１が破線の位置にある場合には、記録材はフェイスアップ（トナー像が上側）で排紙トレイ６４上に排出され、切り換えフラッパ６１が実線の位置にある場合には、記録材は、フェイスダウン（トナー像が下側）で排紙トレイ６５に排出される。

記録材の両面にトナー像を形成する場合、定着装置４０によってトナー像を定着された記録材は、実線の位置にいる切り換えフラッパ６１によって上方へ案内される。そして、後端が反転ポイントＲに達したとき、搬送路７３によってスイッチバック搬送されて表裏反転される。その後、記録材は、両面搬送路７０を搬送されて、片面画像形成と同様の過程を経て他方の面にトナー像が形成され、排紙トレイ６４または排紙トレイ６５上に排出される。切り換えフラッパ６１、搬送路７３等で構成される部分は、反転手段の一例である。

［定着装置］
次に、図２ないし図４を用いて、加熱装置である定着装置４０について説明する。本実施形態における定着装置４０は、回転自在に支持された無端状のベルト部材１００と、ベルト部材１００の外周面に当接する当接部材である対向ローラ１０１とにより、記録材を通過させるニップ部Ｎ（図３）を形成する。即ち、定着装置４０は、円筒状の薄肉金属の基層上に弾性層が形成されたベルト部材１００を用いたベルト部材加熱方式である。また、対向ローラ１０１をベルト部材１００に押し当ててニップ部Ｎを形成し、対向ローラ１０１を回転駆動することによりベルト部材１００を搬送・回転させるという駆動方式である。記録材Ｐはニップ部Ｎを通過することで、トナー像が定着される。

また、定着装置４０は、加熱部材である薄板状のセラミック製のヒータ１０５と、ベルト部材１００を介して対向ローラ１０１に圧接してニップ部Ｎを形成する圧接部材１０３と、ベルト部材内に配置されるステイ１０４とを有する。更に、ベルト部材１００内面温度を検出して不図示の制御回路へフィードバックするための温度検知手段も有する。

ベルト部材１００は、記録材Ｐに熱を伝達する発熱部材として円筒状の耐熱性の部材であり、ベルト部材回転規制部となる円筒状のベルト部材支持部１０２ａにルーズに外嵌させてある。このベルト部材支持部１０２ａについては後述する。ベルト部材１００は、熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために、ベルト部材の膜厚が１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下、２０μｍ以上のものである。また、基層が耐熱性のあるＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰからなる単層のものである。或いは、基層がポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ等で、その外周表面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等をコーティングした複合層のものであっても良い。更に、基層がＳＵＳ等の金属からなるものを使用することもできる。

当接部材としての対向ローラ１０１は、芯金と、芯金周りに同心一体に成形被覆させた、シリコーンゴム・フッ素ゴム・フッ素樹脂などの耐熱性・弾性材層とで構成されており、表層に離型層を設けてある。例えば、離型層はフッ素樹脂、シリコーン樹脂、フルオロシリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型性かつ耐熱性のよい材料を選択することができる。芯金の両端部にＰＥＥＫ、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂よりなる軸受部材１０９を装着し、ベルト部材１００及び対向ローラ１０１の両端部に配置される定着装置側板１０８に回転自由に保持させてある。

圧接部材１０３は、記録材搬送方向に交差する方向（ベルト部材１００の回転軸方向（幅方向））を長手とする横断面略半円弧状の耐熱性・断熱性の部材である。圧接部材１０３の材料としては、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＬＣＰ樹脂等の絶縁性及び耐熱性の良い材料が用いられる。また、圧接部材１０３は、ベルト部材１００のバックアップ、対向ローラ１０１と圧接することで形成されるニップ部Ｎの加圧、ベルト部材１００の回転時の搬送安定性を図る役目を有する。

ステイ１０４は、比較的柔軟な樹脂製の圧接部材１０３の裏面に押し当てることで、圧接部材１０３に長手強度を持たせ、かつ圧接部材１０３を矯正させるための部材である。

加熱部材であるヒータ１０５は、薄板状の発熱体である。本実施形態では、細長薄板状のセラミック基板と、この基板面に具備させた通電発熱抵抗体層を基本構成とするもので、発熱抵抗体層に対する通電により全体に急峻な立ち上がり特性で昇温する低熱容量のヒータである。このヒータ１０５は、圧接部材１０３の下面に長手に沿って具備された嵌め込み溝内に嵌め込まれ支持される。したがって、ヒータ１０５は、ベルト部材１００内で、圧接部材１０３と対向ローラ１０１との間に配置され、ニップ部Ｎを加熱する。

また、ベルト部材１００の回転軸方向端部（長手方向端部）には、ステイ１０４及びヒータ１０５、圧接部材１０３を支持する支持部材１０２が配置されている。支持部材１０２は、ベルト部材１００の両端部に配置され、これら各部材の両端部を支持している。なお、本実施形態の場合、支持部材１０２は、ヒータ１０５に通電するための給電部材としての役目も有する。また、圧接部材１０３とステイ１０４との組立体の両端にはめ込まれてベルト部材１００の回転を案内しつつ、ベルト部材１００の抜け出しを防止するベルト部材保持部としての機能を有する。また、定着装置側板１０８にスライド可能な状態で支持される定着装置構造体保持部としての機能も持つ。

更に、ベルト部材１００と対向ローラ１０１とでニップ部Ｎを形成するために、支持部材１０２は、圧力付与部材としての圧縮ばね１０７を用いて加圧板１０６を押し当てることで加圧されている。支持部材１０２がステイ１０４や圧接部材１０３を支持しているので、支持部材１０２への荷重がステイ１０４、圧接部材１０３に伝わり、対向ローラ１０１に押し当てられる。即ち、圧縮ばね１０７は、ステイ１０４が対向ローラ１０１に相対的に近づく方向に加圧する。これにより、圧接部材１０３がベルト部材１００を介して対向ローラ１０１に圧接され、ニップ部Ｎが形成される。

支持部材１０２は、図５に示す様に、画像形成装置内に設置された不図示の電源部材と接続されるための不図示の束線部材を備え、ヒータ１０５の発熱抵抗体層に通電するためにヒータの導電部と接触する第２支持部である給電部１０２ｃを有する。給電部１０２ｃ以外の部分は、第１支持部である本体部１０２ｅである。以下、支持部材１０２について、図５ないし図１０を用いて詳細に説明する。

ベルト部材支持部１０２ａは、本体部１０２ｅに形成されたベルト部材回転規制部であり、部分円筒状を有し、ベルト部材１００の端部が外嵌されることにより、外周面にベルト部材１００の端部を支持する。また、これと共に、ベルト部材支持部１０２ａは、ベルト部材１００の回転の案内としての役割を果たしている。なお、ベルト部材支持部１０２ａは、本体部１０２ｅに一体に形成されていても良いし、別体として本体部１０２ｅを取り外した場合にベルト部材１００の端部に残るようにしても良い。本実施形態ではベルト部材支持部１０２ａを本体部１０２ｅと一体としている。

１０２ｂは定着装置フレーム保持部であり、この部分が定着装置のフレームである定着装置側板１０８にスライド可能に支持されている。さらに、定着装置フレーム保持部１０２ｂはベルト部材１００の長手方向の移動規制部としての役割も果たしている。

第２支持部である給電部１０２ｃは、ヒータ１０５と圧接部材１０３を支持してヒータ５に電力を供給している。給電部１０２ｃは、圧接部材１０３を支持しているため、圧接部材１０３とヒータ１０５と共に、本体部１０２ｅに対して、少なくとも図６の矢印α方向に移動可能に保持されている。一方、本体部１０２ｅには、ステイ１０４及びベルト部材１００を支持している。

本体部１０２ｅと給電部１０２ｃとの接続部は、図２、７、８に示すように、本体部１０２ｅに形成された保持部内に、給電部１０２ｃを配置するように構成されている。そして、本実施形態の場合には、本体部１０２ｅと給電部１０２ｃとを、ステイ１０４及びヒータ１０５の端部に一体として着脱可能で、且つ、少なくとも圧力付与部材である圧縮ばね１０７による加圧方向に関して相対移動可能としている。

このために本実施形態の場合、図７に示すように、給電部１０２ｃと本体部１０２ｅとの接続部には、図の上下方向及び左右方向に、例えば０．５ｍｍ程度の隙間δを有するようにしている。そして、給電部１０２ｃが本体部１０２ｅに対して図７の上下方向及び左右方向に隙間δ分移動可能としている。図７の上下方向が図６の矢印α方向に相当し、この方向は圧縮ばね１０７による加圧方向である。したがって、給電部１０２ｃは、圧縮ばね１０７による加圧方向両側に隙間δを有する状態で本体部１０２ｅに保持されている。また、図７の左右方向は図６の表裏方向に相当する。なお、この左右方向の隙間はなくても良いか、或いは、他の隙間よりも小さくしても良い。

また、支持部材１０２は、給電部１０２ｃと本体部１０２ｅを一体として、ベルト部材１００の端部から回転軸方向に引き抜けるようにしている。このために本実施形態の場合、図８に示すように、給電部１０２ｃの図の左右方向両端部に溝１０２ｆを形成している。一方、本体部１０２ｅの給電部１０２ｃを接続する部分で給電部１０２ｃの左右方向両端部に対向する部分には、それぞれ突条１０２ｈを形成している。そして、本体部１０２ｅの突条１０２ｈを給電部１０２ｃの溝１０２ｆに挿入することにより、給電部１０２ｃが本体部１０２ｅに対してベルト部材１００の回転軸方向（図８の上下方向）に、一体として移動可能としている。なお、溝１０２ｆと突条１０２ｈとの間に隙間を設けて、この隙間分、回転軸方向に移動可能としても良い。

本体部１０２ｅに形成されたステイ保持部１０２ｄは、ベルト部材１００の回転軸方向（長手方向）に形成された溝であり、この溝にステイ１０４の端部が長手方向から挿入されることにより、ステイ１０４の端部が本体部１０２ｅに支持される。一方、給電部１０２ｃに形成されたヒータ保持部１０２ｉは、ベルト部材１００の回転軸方向に形成された溝であり、この溝に圧接部材１０３及びヒータ１０５の端部が長手方向から挿入される。これにより、圧接部材１０３及びヒータ１０５の端部が給電部１０２ｃに支持される。また、このヒータ保持部１０２ｉは、ヒータ１０５に通電するための接点を有する。

上述したように、本実施形態の場合、本体部１０２ｅと給電部１０２ｃとを、少なくとも圧縮ばね１０７による加圧方向に隙間δ分移動可能としている。そして、ヒータ１０５に直接大きな荷重がかかることを防止している。この点について、図９を用いて説明する。図９は、給電部１０２ｃが加圧板１０６を介して圧縮ばね１０７によって加圧されているときの力の働きと部品の位置関係とを示している。なお、図９の斜線部が支持部材１０２を示し、図９の上下方向が圧縮ばね１０７による加圧方向と平行である。

まず、支持部材１０２の被加圧部１０２ｇは図にＦ１と示される方向に圧縮ばね１０７によって押され、それにより両端を支持部材１０２の本体部１０２ｅにより支持されたステイ１０４がＦ２の方向に押し下げられる。このとき、ステイ１０４が圧接部材１０３を対向ローラ１０１へ押し付けることで、ベルト部材１００と対向ローラ１０１とでニップ部Ｎが形成されている。

このように支持部材１０２は、圧接部材１０３、ステイ１０４、ヒータ１０５を保持した状態で、被加圧部１０２ｇにおいて加圧されている。ここで、ステイ保持部１０２ｄの図９の上面とヒータ保持部１０２ｉの図９の下面との距離Ｌは、量産性やコストの観点から考えると、例えば±０．１ｍｍの公差を持つことになる。また、ステイ１０４の端部の高さＬｓや、圧接部材１０３の端部の高さＬｐ、ヒータ１０５の端部の高さＬｈの何れにも、例えばそれぞれ±０．１ｍｍの公差が発生する。

このため、ヒータ１０５の実際の位置とヒータ保持部１０２ｉとの位置関係にずれが発生する。言い換えると、公差の関係上でＬとＬｓ＋Ｌｐ＋Ｌｈとは必ずしも一致するものではない。

以上の関係性から、支持部材１０２の本体部１０２ｅと給電部１０２ｃとが、相対移動不能に一体で形成されているときは、この位置関係のずれを吸収することはできない。このとき、ヒータ１０５に例えばセラミック製のヒータを用いたとすると、セラミックは固くて脆性を持つ部材であるため、上記の位置関係のずれの大きさ次第では、端部での荷重により破損が生じる可能性がある。

これに対して本実施形態の場合、支持部材１０２が、前述の図７に示したように、給電部１０２ｃと本体部１０２ｅとの間に間隙を持つ構成を有している。これにより、給電部１０２ｃは本体部１０２ｅに対して垂直方向Ｍ１、回転方向Ｍ２、長手方向Ｍ３、図９の表裏方向に、それぞれ上述した隙間分移動することができるようになる。

このため、圧接部材１０３がステイ１０４に押されて対向ローラ１０１とでベルト部材１００を挟み込んでニップ部Ｎを形成しているときに、給電部１０２ｃは、圧接部材１０３とヒータ１０５の動きに従って可動する。この可動構成により、前述したＬとＬｓ＋Ｌｐ＋Ｌｈとの部品公差による差を間隙分移動して吸収することで、ヒータ１０５への過剰な荷重が発生することを軽減することができる。なお、本実施形態の場合、Ｍ１方向以外にＭ２方向などに相対移動可能としているが、少なくとも圧縮ばね１０７による加圧方向の寸法公差を吸収できれば良いため、Ｍ１方向にのみ相対移動可能としても良い。

また、本実施形態の場合、本体部１０２ｅと給電部１０２ｃとを一体として着脱可能であるため、ベルト部材１００の交換を容易に行える。また、本実施形態の場合、ベルト部材１００の交換を次のように行う。まず、定着装置４０からベルト部材ユニットのみを取り出す。ベルト部材ユニットとは、図２に示す構成から対向ローラ１０１を除いた部分であり、ベルト部材１００に内包される部材を含んだユニットのことを指す。

次に、支持部材１０２はベルト部材支持部１０２ａも持つため、ベルト部材１００から抜ける方向、つまりはベルト部材ユニットの長手方向（ベルト部材１００の回転軸方向）に引き抜く。支持部材１０２を加圧する方向から見た平面図である図８を見ると、給電部１０２ｃは、本体部１０２ｅに対して溝１０２ｆと突条１０２ｈとで係合されている。このため、溝１０２ｆの側面と突条１０２ｈの側面とが当たることにより、本体部１０２ｅと給電部１０２ｃを一体部品として引き抜くことができる。

更に、支持部材１０２をベルト部材ユニットの長手方向に引き抜いた時の動きとその時にヒータ１０５にかかる荷重について図１０を用いて説明する。

図１０（ａ）は、支持部材１０２がベルト部材１００、圧接部材１０３、ステイ１０４、ヒータ１０５を支持している状態を示した断面図である。Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、支持部材１０２が各部材を支持しているベルト部材１００の回転軸方向の長さを表している。即ち、Ｌ１はヒータ１０５の端部が給電部１２０ｃに支持されている長さである。Ｌ２は圧接部材１０３の端部が給電部１０２ｃに支持されている長さである。Ｌ３はベルト部材１００の端部が本体部１０２ｅに支持されている長さである。Ｌ４はステイ１０４の端部が本体部１０２ｅに支持されている長さである。そして、この場合に、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４の関係を満たすようにしている。

このことから、支持部材１０２を引き抜いていくと、図１０（ａ）から図１０（ｂ）のように支持部材１０２が移動し、支持部材１０２が支持している長さが一番短いヒータ１０５が初めに支持部材１０２からはずれる。続いて、図１０（ｃ）のように圧接部材１０３がはずれる。さらに、ベルト部材１００、ステイ１０４という順で支持部材１０２からはずれ、支持部材１０２がベルト部材ユニットから引き抜かれる。その後、端部の支持部材１０２が外れたベルト部材ユニットからベルト部材１００を引き抜くことで、ベルト部材１００を外すことができる。以上により、支持部材１０２をベルト部材ユニットから引き抜くだけで、ベルト部材１００を容易に交換することが可能な状態となる。

次に、各寸法関係がＬ１＜Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４の関係であることが好ましい理由について説明する。

まず、ヒータ１０５が給電部１０２ｃから引き抜かれ、その後で圧接部材１０３、ベルト部材１００、ステイ１０４が引き抜かれる構成であるため、ベルト部材１００の交換時にヒータ１０５に大きな荷重がかかることを防止できる。即ち、支持部材１０２がヒータ１０５を保持している間は、例えば支持部材１０２を引き抜く際に斜めに引っ張ったとしても、その荷重は主にステイ１０４や圧接部材１０３が受けることになる。これは次のような理由による。即ち、ヒータ１０５が最初に引き抜かれるため、支持部材１０２の位置は圧接部材１０３、ステイ１０４との支持部で規制される。この結果、支持部材１０２を斜めに引き抜こうとしても、ヒータ１０５には大きな荷重がかかることを防ぐことができる。更に、ヒータ１０５が支持部材１０２から引き抜かれた後は、ヒータ１０５はベルト部材１００内部で拘束されない状態となるため、大きな荷重がかかることはない。以上によって、引き抜く際に加熱源へ過剰な荷重が加わることを防ぐことができる。

新しいベルト部材１００を装着する際は、支持部材１０２を端部から押し込むことで、ステイ１０４、ベルト部材１００、圧接部材１０３、ヒータ１０５の順で支持部材１０２に支持される。このとき、支持部材１０２内の、ステイ１０４、ベルト部材１００、圧接部材１０３、ヒータ１０５が挿入される挿入口には、テーパが設けられているため、各部材が挿入されるときに案内となりかつ、スムーズに装着することができる。例えば、圧接部材１０３が挿入される挿入口のテーパ部は、図６で１０２ｊと示している部分である。このときも、上述したベルト部材１００を引き抜く際と同様に、ヒータ１０５に過剰な荷重がかかることは防ぐことができる。

なお、上述の実施形態では、圧接部材１０３をヒータ１０５と共に給電部１０２ｃに支持した構成について説明したが、この圧接部材１０３を本体部１０２ｅに支持しても良い。また、上述の実施形態では、圧縮ばね１０７によりステイ１０４を対向ローラ１０１に向けて加圧しているが、対向ローラ１０１をステイ１０４に向けて加圧するようにしても良い。また、本体部１０２ｅと給電部１０２ｃとの隙間、即ち、相対移動可能な量は、寸法公差や加圧される荷重などを考慮して適宜設定する。

１・・・プリンタ（画像形成装置）、１０・・・画像形成部、４０・・・定着装置（加熱装置）、１００・・・ベルト部材、１０１・・・対向ローラ（当接部材）、１０２・・・支持部材、１０２ａ・・・ベルト部材支持部、１０２ｃ・・・給電部（第２支持部）、１０２ｄ・・・ステイ保持部、１０２ｅ・・・本体部（第１支持部）、１０２ｉ・・・ヒータ保持部、１０３・・・圧接部材、１０４・・・ステイ、１０５・・・ヒータ（加熱部材）、１０７・・・圧縮ばね（圧力付与部材）、Ｎ・・・ニップ部、Ｐ・・・記録材

Claims

回転自在に支持された無端状のベルト部材と、
前記ベルト部材の外周面と当接する当接部材と、
前記ベルト部材内に配置されたステイと、
前記ステイが前記当接部材に相対的に近づく方向に加圧する圧力付与部材と、
前記ベルト部材内で、前記ステイと前記当接部材との間に配置され、前記ベルト部材を介して前記当接部材に圧接してニップ部を形成する圧接部材と、
前記ベルト部材内で、前記圧接部材と前記当接部材との間に配置され、前記ニップ部を加熱する加熱部材と、
前記ベルト部材の回転方向と交差する幅方向端部に配置され、前記ステイの端部を支持する第１支持部及び前記加熱部材の端部を支持する第２支持部と、を備え、
前記第２支持部は、前記第１支持部と一体に前記ステイ及び前記加熱部材の端部に対して前記幅方向に着脱可能で、且つ、前記第１支持部に対して前記圧力付与部材による加圧方向に相対移動可能となるように、前記加圧方向両側に隙間を有する状態で前記第１支持部に保持されている、
ことを特徴とする加熱装置。
前記第２支持部は、前記加熱部材に電力を供給する給電部を有する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の加熱装置。
前記加熱部材は、薄板状の発熱体である、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の加熱装置。
前記圧接部材の端部は、前記加熱部材と共に前記第２支持部に支持されている、
ことを特徴とする、請求項１ないし３のうちの何れか１項に記載の加熱装置。
前記第１支持部は、前記ベルト部材の端部を支持するベルト部材支持部を有する、
ことを特徴とする、請求項１ないし４のうちの何れか１項に記載の加熱装置。
前記圧接部材の端部及びベルト部材の端部は、前記第１支持部及び前記第２支持部を有する支持部材に支持され、
前記幅方向に関し、前記加熱部材の端部が前記支持部材に支持される部分の長さをＬ１、前記圧接部材の端部が前記支持部材に支持される長さをＬ２、前記ベルト部材の端部が前記支持部材に支持される長さをＬ３、前記ステイの端部が前記支持部材に支持される長さをＬ４とした場合に、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４を満たす、
ことを特徴とする、請求項５に記載の加熱装置。
記録材にトナー像を形成する画像形成部と、
トナー像が形成された記録材を加熱して、記録材にトナー像を定着させる定着装置と、を備えた画像形成装置において、
前記定着装置が、請求項１ないし６のうちの何れか１項に記載の加熱装置である、
ことを特徴とする画像形成装置。