JP5939715B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナー像を記録媒体に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により、トナー像を記録媒体に定着させている。

近年、省電力化やウォームアップ時間の短縮に対する要求が高まる中、定着装置の低熱容量化が盛んに検討されている。例えば、定着装置の低熱容量化を実現するためのものとして、可撓性を有する定着ベルトと、定着ベルトに圧接して定着ニップを形成する加圧部材と、定着ベルトを加圧部材側に向かって押圧する押圧部材と、を備えた定着装置が知られている。この定着装置においては、加圧部材に接続された駆動源によって加圧部材を回転させることで、加圧部材の回転に従動して定着ベルトを回転させ、定着ベルトを押圧部材に対して摺動させるようになっている。

このような構成の定着装置において、トナー像を記録媒体に定着させる動作が繰り返されると、定着ベルトと押圧部材が摺接する部分において押圧部材が摩耗し、定着ベルトの摺動負荷（定着ベルトを押圧部材に対して摺動させるのに必要な負荷）が上昇する。また、定着ベルトの表面や加圧部材の表面も次第に劣化していき、定着ベルトの駆動力（加圧部材に対する定着ベルトの従動性）が低下する。これらの要因により加圧部材と定着ベルトの間でスリップが発生すると、加圧部材の回転に従動して定着ベルトを回転させることができず、定着ベルトの一部が熱源によって局所的に加熱される恐れがある。このような事態が発生すると、定着ベルトの一部が急激に昇温して、定着ベルトが変形する恐れが有る。

このような不具合を防止するために、特許文献１には、定着ベルトの回転状態を検知する回転検知手段を備えた定着装置が開示されている。この従来技術では、回転検知手段のコロが定着ベルトの外周面に当接している。そして、定着ベルトが回転するのと同時にコロが回転することで、定着ベルトの回転状態を検知できるようになっている。

また、特許文献２には、定着ベルト（特許文献２の「薄膜金属スリーブ７Ｂ」参照）の端部にキャップ部材（特許文献２の「回動受動部材７ｄ」参照）を装着する構成が開示されている。この従来技術においては、定着ベルトの端部に設けられた凹凸をキャップ部材に設けられた凹凸に組み合わせている。

また、特許文献３には、定着ベルトの端部にキャップ部材（特許文献３の「エンドキャップ部材５０」参照）を装着する構成が開示されている。この従来技術においては、定着ベルトの端部に形成される開口部の形状をキャップ部材によって円形に固定化している。

特開２０１０−０７２４８０号公報 特開２００３−１２２１４９号公報 特開２００５−２４９９５８号公報

しかしながら、特許文献１においては、紙粉やトナーなどが定着ベルトの外周面又はコロに付着した場合や定着ベルトの内周面に塗布した潤滑剤が定着ベルトの外周面に回り込んだ場合などに、定着ベルトとコロの間でスリップが発生し、定着ベルトの回転状態を回転検知手段によって確実に検知することが困難になる。また、特許文献１においては、定着ベルトの外周面にコロが当接しているため、定着ベルトの外周面とコロの当接部分に応力が集中し、定着ベルトの耐久性が低下する恐れが有る。

また、特許文献２においては、定着ベルトの端部にキャップ部材が固定されており、キャップ部材の回転が定着ベルトに直接伝達されている。このような構成を採用すると、定着ベルトの端部に大きな負荷が掛かり、定着ベルトの端部の機械的強度が低下し、定着ベルトの耐久性の低下に繋がる恐れが有る。

また、特許文献３においては、定着ベルトの端部に形成される開口部の形状がキャップ部材によって円形に固定化されているため、定着ニップにおける定着ベルトの形状の変化に追従して定着ベルトの端部の形状を変化させることができず、定着ベルトの端部に大きな負荷が掛かり、定着ベルトの耐久性が低下する恐れが有る。なお、定着ベルトの回転軸方向の長さを長くすれば、定着ベルトの端部に掛かる負荷を軽減することができるため、上記のような定着ベルトの耐久性の低下を抑制することができる。しかしながら、上記のように定着ベルトの回転軸方向の長さを長くすると、定着装置が大型化するという新たな問題が生じる。

そこで、本発明は上記事情を考慮し、定着装置のコンパクト化を図り、定着ベルトの回転状態を確実に検知し、定着ベルトの耐久性を向上させることを目的とする。

本発明の定着装置は、回転可能に設けられる定着ベルトと、前記定着ベルトに圧接して定着ニップを形成する加圧部材と、前記定着ベルトの端部に固定される弾性部材と、前記定着ベルトの回転に伴って前記弾性部材に押圧されて回転するキャップ部材と、前記キャップ部材の回転を検出する検出機構と、を備え、前記キャップ部材は、前記弾性部材を貫通させる貫通穴を有し、前記定着ベルトの径方向における前記貫通穴の長さは、前記定着ベルトの径方向における前記弾性部材の長さよりも長いことを特徴とする。

上記のような構成を採用することで、定着ベルトの回転が弾性部材を介してキャップ部材に伝達されることになり、定着ベルトの回転をキャップ部材に直接伝達する場合と比較して、定着ベルトの端部に掛かる負荷を軽減することができる。これに伴って、定着ベルトの耐久性を向上させることが可能となる。

また、定着ベルトの端部に固定される弾性部材によってキャップ部材を押圧することで、定着ベルトの回転に従動してキャップ部材を確実に回転させることが可能となる。そのため、キャップ部材の回転検出を通じて、定着ベルトの回転状態を確実に検知することが可能となる。

また、定着ベルトの径方向における貫通穴の長さが定着ベルトの径方向における弾性部材の長さよりも長いため、定着ニップにおいて径方向内側に定着ベルトが変形した際に、これに追従して、弾性部材を定着ベルトの径方向内側に移動させ、定着ベルトの端部を径方向内側に変形させることができる。そのため、定着ベルトの端部に掛かる負荷を軽減し、定着ベルトの耐久性を更に向上させることが可能となる。更に、定着ベルトの端部に掛かる負荷を軽減するために定着ベルトの回転軸方向の長さを長くする必要が無いため、定着装置のコンパクト化を図ることができる。

前記弾性部材及び前記貫通穴は、円形状の断面を有していても良い。

このような構成を採用することで、弾性部材及び貫通穴を容易に成形することが可能となる。

前記弾性部材及び前記貫通穴は、前記定着ベルトの周方向に長い円弧状の断面を有していても良い。

このような構成を採用することで、弾性部材によってキャップ部材を定着ベルトの周方向に沿って確実に押圧することが可能となる。そのため、定着ベルトの回転に従動してキャップ部材を一層確実に回転させることができる。

前記弾性部材及び前記貫通穴は、前記定着ベルトの周方向に等角度間隔で複数個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、弾性部材によってキャップ部材をバランス良く押圧することが可能となる。そのため、定着ベルトの回転に従動してキャップ部材を一層確実に回転させることができる。

前記定着ベルトの径方向における前記弾性部材の内側の端部と前記定着ベルトの径方向における前記貫通穴の内側の端部との間隔は、前記定着ニップにおける前記定着ベルトの変形量よりも大きくても良い。

このような構成を採用することで、定着ニップにおける定着ベルトの変形に追従して、貫通穴内において弾性部材を十分に移動させることができる。

前記定着ベルトの周方向における前記貫通穴の長さは、前記定着ベルトの周方向における前記弾性部材の長さよりも長くても良い。

このような構成を採用することで、弾性部材を貫通穴に貫通させやすくなり、定着装置の組み立て性を向上させることが可能となる。

本発明の定着装置は、前記定着ベルトの回転軸方向における前記キャップ部材の外側に配置される寄り止め部材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、定着ベルトの回転軸方向における外側へのキャップ部材の移動を規制し、定着ベルトの蛇行を防止することができる。

前記定着ベルトを前記加圧部材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、定着装置のコンパクト化を図り、定着ベルトの回転状態を確実に検知し、定着ベルトの耐久性を向上させることが可能になる。

本発明の一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。 本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、定着装置を示す側面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ断面図である。 図４のＹ部分の拡大図である。 他の異なる実施形態に係るプリンターの定着装置において、弾性部材及び貫通穴の形状を示す断面図である。

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における紙面左側を定着装置１８の前側（正面側）とする。図２の矢印Ｆｒは、定着装置１８の前側（正面側）を示している。図２の矢印Ｉは前後方向内側を示し、図２の矢印Ｏは前後方向外側を示している。

図２等に示されるように、定着装置１８は、定着ベルト２１と、定着ベルト２１の下側（外側）に配置される加圧ローラー２２（加圧部材）と、定着ベルト２１の上側（外側）に配置されるＩＨ定着ユニット２３と、定着ベルト２１の内側に配置される支持部材２４と、定着ベルト２１の内側において支持部材２４の下側に配置される押圧部材２５と、定着ベルト２１の内側において支持部材２４の上側に配置されるガイド部材２６と、定着ベルト２１の前後両端部２１ａ、２１ｂの内周面に固定される弾性部材２７と、定着ベルト２１の前後両端部２１ａ、２１ｂの前後方向外側に配置されるキャップ部材２８と、後側のキャップ部材２８の後上側に設けられる検出機構３０と、を備えている。

定着ベルト２１は、可撓性を有する薄肉ベルトであり、前後方向に長い円筒状を成している。定着ベルト２１は、例えば、外径φ２０ｍｍ〜５０ｍｍで形成されている。定着ベルト２１は、前後方向に沿って延びる回転軸Ａを中心に回転可能に設けられている。

定着ベルト２１は、例えば、基材層と、この基材層に周設される弾性層と、この弾性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、厚さ３０μｍ〜５０μｍのＮｉ（ニッケル）によって形成されているか、又は、厚さ５０μｍ〜１００μｍのポリイミド樹脂によって形成されている。定着ベルト２１の基材層をポリイミド樹脂によって形成する場合には、ポリイミド樹脂の中にＣｕ（銅）、Ａｇ（銀）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属粉末を混ぜても良い。定着ベルト２１の弾性層は、例えば、厚さ１００μｍ〜５００μｍのシリコンゴム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、厚さ３０μｍ〜５０μｍのＰＦＡ等のフッ素系樹脂によって形成されている。なお、各図において、定着ベルト２１の各層（基材層、弾性層、離型層）は、特に区別されずに表示されている。

定着ベルト２１の内周面には、押圧部材２５に対して摺動する部分に、例えばポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＴＦＥ等によって構成されるコーティングが施されている。定着ベルト２１の内周面には、押圧部材２５に対して摺動する部分に、例えばフッ素グリスやシリコンオイル等によって構成される潤滑剤が塗布されている。

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、前後方向に長い円筒状を成している。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３２が形成されている。

加圧ローラー２２は、例えば、円筒状の芯材３３と、この芯材３３に周設される弾性層３４と、この弾性層３４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の芯材３３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の芯材３３の後端部には、駆動ギア３５が固定されている。駆動ギア３５は、モーター等によって構成される駆動源３６に接続されている。加圧ローラー２２の弾性層３４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（図示せず）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３に示されるように、ＩＨ定着ユニット２３は、ケース部材３７と、ケース部材３７内に収納されるＩＨコイル３８（熱源）と、を備えている。ＩＨコイル３８は、定着ベルト２１の外周に沿って円弧状に設けられている。ＩＨコイル３８は、定着ベルト２１の上側（定着ニップ３２とは反対側）に設けられている。ＩＨコイル３８は、高周波電流が流されることで、磁界を発生させるように構成されている。

図２に示されるように、支持部材２４は、前後方向に延びている。支持部材２４は、定着ベルト２１を貫通している。支持部材２４は、固定部４０と、固定部４０の前後両側に設けられるシャフト部４１と、を備えている。

支持部材２４の固定部４０は、前後方向に延びている。図３に示されるように、固定部４０は、断面矩形状を成している。

図２に示されるように、支持部材２４の各シャフト部４１は、前後方向に延びている。各シャフト部４１の前後方向内側の端部は、支持部材２４の固定部４０に連結されている。各シャフト部４１の前後方向外側の部分は、定着ベルト２１の前後方向外側に突出している。各シャフト部４１の前後方向外側の部分には、リング状の寄り止め部材４２が固定されている。各シャフト部４１の前後方向外側の端部は、定着フレーム（図示せず）に固定されている。図４に示されるように、各シャフト部４１は、断面正円状を成している。

図２に示されるように、押圧部材２５は、前後方向に延びている。押圧部材２５は、押圧部４３と、押圧部４３の下側に配置される摺接部４４と、を備えている。

押圧部材２５の押圧部４３は、例えば、ＬＣＰ（Liquid Crystal Polymer：液晶ポリマー）等の耐熱性樹脂によって構成されている。押圧部４３の下面（摺接部４４側の面）には、シリコンゴム等のエラストマーの層が設けられていても良い。押圧部４３の上面は、支持部材２４の固定部４０の下面に固定されている。これにより、押圧部材２５が支持部材２４に支持されている。押圧部４３の下面は、摺接部４４を介して定着ベルト２１を下側（加圧ローラー２２側）に向かって押圧している。図３に示されるように、押圧部４３は、断面略矩形状を成している。押圧部４３の右面には、固定突起４５が設けられている。

押圧部材２５の摺接部４４は、例えば、シート状を成している。摺接部４４の右端部は、押圧部４３の固定突起４５に固定されている。摺接部４４は、押圧部４３と定着ベルト２１の間に介装されており、定着ベルト２１の内周面に接触している。そして、定着ベルト２１が回転すると、定着ベルト２１が摺接部４４に対して摺動するように構成されている。摺接部４４は、例えばＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂によって構成されており、押圧部４３よりも摩擦係数が小さい。摺接部４４は、定着ベルト２１の摺動負荷（定着ベルト２１を押圧部材２５に対して摺動させるのに必要な負荷）を軽減している。

ガイド部材２６は、支持部材２４によって支持されている。ガイド部材２６は、上側（加圧ローラー２２から離間する側）に向かって円弧状に湾曲している。ガイド部材２６の外周面は、定着ベルト２１の内周面に接触している。ガイド部材２６は、ＩＨコイル３８が発生させる磁界によって発熱する材料（例えば、Ｆｅ−Ｎｉ合金等の整磁金属）によって形成されている。

各弾性部材２７は、例えば、中実なゴム材（所謂「ソリッドゴム」）によって形成されている。図２に示されるように、各弾性部材２７の前後方向内側の部分は、定着ベルト２１の前後両端部２１ａ、２１ｂの内周面に接着（固定）されている。各弾性部材２７の前後方向外側の部分は、定着ベルト２１の前後両端部２１ａ、２１ｂよりも前後方向外側に突出している。図４に示されるように、各弾性部材２７は、定着ベルト２１の周方向に等角度間隔（本実施形態では１８０度間隔）で複数個（本実施形態では２個）設けられている。各弾性部材２７は、正円形状の断面を有している。

各キャップ部材２８は、円環状を成している。図２に示されるように、各キャップ部材２８の前後方向外側には、支持部材２４の各シャフト部４１に固定された寄り止め部材４２が配置されている。これにより、各キャップ部材２８の前後方向外側への移動が規制されている。後側のキャップ部材２８の外周には、第１接続ギア５０が設けられている。

図４等に示されるように、各キャップ部材２８の中央部には、挿入穴４７が前後方向に設けられており、この挿入穴４７に支持部材２４の各シャフト部４１が遊挿されている。

各キャップ部材２８の外周部には、挿入穴４７の両側（図４の図面上は上下両側）に貫通穴４８が設けられており、各貫通穴４８を各弾性部材２７が貫通している。各貫通穴４８は、定着ベルト２１の周方向に等角度間隔（本実施形態では１８０度間隔）で複数個（本実施形態では２個）設けられている。各貫通穴４８は、正円形状の断面を有している。各貫通穴４８の断面によって形成される正円形状は、各弾性部材２７の断面によって形成される正円形状よりも大きい。図５に示されるように、定着ベルト２１の径方向における貫通穴４８の長さＬ２は、定着ベルト２１の径方向における弾性部材２７の長さＬ１よりも長い。そのため、弾性部材２７は、貫通穴４８内を定着ベルト２１の径方向に移動可能となっている（図４、図５の矢印Ｂ参照）。図５に示されるように、定着ベルト２１の周方向における貫通穴４８の長さＭ２は、定着ベルト２１の周方向における弾性部材２７の長さＭ１よりも長い。

図２に示されるように、検出機構３０は、第２接続ギア５１と、第２接続ギア５１の後側に設けられるパルス板５２と、第２接続ギア５１とパルス板５２を接続する接続軸５３と、パルス板５２の後上側に配置されるセンサー５４と、を備えている。

第２接続ギア５１は、後側のキャップ部材２８の第１接続ギア５０と噛合している。パルス板５２には、遮光部５５が周方向に列設されている。センサー５４は、例えば、ＰＩセンサー（Photo Interrupter Sensor）であり、発光部５６及び受光部５７を備えている。

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３６によって駆動ギア３５を回転させる。このように駆動ギア３５を回転させると、加圧ローラー２２が駆動ギア３５と一体に回転する（図３の矢印Ｃ参照）。これに伴って、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の回転に従動して回転する（図３の矢印Ｄ参照）。

また、用紙にトナー像を定着させる際には、ＩＨコイル３８に高周波電流を流す。これに伴って、ＩＨコイル３８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。つまり、ＩＨコイル３８によって定着ベルト２１が加熱される。また、ＩＨコイル３８が発生させる磁界によってガイド部材２６が発熱し、ガイド部材２６によって定着ベルト２１が加熱される。この状態で、用紙が定着ニップ３２を通過すると、用紙と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。

次に、後側のキャップ部材２８の回転検出を通じて定着ベルト２１の回転状態を検知する方法について説明する。

定着ベルト２１が回転すると、定着ベルト２１の回転に従動して各弾性部材２７が回転する。このように各弾性部材２７が回転すると、図４に矢印Ｚで示されるように、各弾性部材２７が各キャップ部材２８の各貫通穴４８の内周部分を定着ベルト２１の周方向に沿って押圧し、各キャップ部材２８が回転する。このように各キャップ部材２８が回転すると、後側のキャップ部材２８の第１接続ギア５０が回転し、後側のキャップ部材２８の第１接続ギア５０と噛合する第２接続ギア５１が回転する。この第２接続ギア５１の回転は、接続軸５３を介してパルス板５２に伝達され、パルス板５２が回転する。パルス板５２が回転すると、センサー５４の発光部５６から受光部５７に向かって照射された光がパルス板５２の遮光部５５によって断続的に遮断されるため、センサー５４の受光部５７の受光量がＨｉｇｈとＬｏｗの間で交互に切り替わる。これにより、検出機構３０が後側のキャップ部材２８の回転を検出する。この場合には、ＩＨコイル３８による定着ベルト２１に対する加熱が行われる。

一方で、定着ベルト２１が停止していれば、各キャップ部材２８も停止しており、検出機構３０が後側のキャップ部材２８の回転を検出することも無い。この場合には、ＩＨコイル３８による定着ベルト２１に対する加熱が停止される。これにより、定着ベルト２１に対する局所的な加熱が防止される。

本実施形態では上記のように、定着ベルト２１の前後両端部２１ａ、２１ｂに固定された各弾性部材２７に押圧されて各キャップ部材２８が回転するように構成されている。このような構成を採用することで、定着ベルト２１の回転が各弾性部材２７を介して各キャップ部材２８に伝達されることになり、定着ベルト２１の回転を各キャップ部材２８に直接伝達する場合と比較して、定着ベルト２１の前後両端部２１ａ、２１ｂに掛かる負荷を軽減することができる。これに伴って、定着ベルト２１の耐久性を向上させることが可能となる。

また、定着ベルト２１の前後両端部２１ａ、２１ｂに固定される弾性部材２７によってキャップ部材２８を押圧することで、定着ベルト２１の回転に従動してキャップ部材２８を確実に回転させることが可能となる。そのため、後側のキャップ部材２８の回転検出を通じて、定着ベルト２１の回転状態を確実に検知することが可能となる。

次に、定着ベルト２１の変形に伴う各弾性部材２７の移動について説明する。

図４の二点鎖線は、定着ベルト２１が変形する前の定着ベルト２１及び各弾性部材２７の位置を示している。これに対して、定着ニップ３２において径方向内側に定着ベルト２１が変形すると、これに追従して、図４に実線で示されるように、各貫通穴４８内において各弾性部材２７が定着ベルト２１の径方向内側に移動し、定着ベルト２１の前後両端部２１ａ、２１ｂが径方向内側に変形する。

ここで、定着ベルト２１の径方向における各弾性部材２７の内側の端部（定着ベルト２１の変形前の状態を基準とする）と定着ベルト２１の径方向における各貫通穴４８の内側の端部との間隔をＮ１とし、定着ニップ３２における定着ベルト２１の変形量（加圧ローラー２２の定着ベルト２１への食い込み量）をＮ２とすると、Ｎ１はＮ２よりも大きい。そのため、定着ニップ３２における定着ベルト２１の変形に追従して、各貫通穴４８内において各弾性部材２７を十分に移動させることができる。

本実施形態では、図５に示されるように、定着ベルト２１の径方向における各貫通穴４８の長さＬ２が定着ベルト２１の径方向における各弾性部材２７の長さＬ１よりも長い。そのため、前述のように、定着ニップ３２において径方向内側に定着ベルト２１が変形した際に、これに追従して、各弾性部材２７を定着ベルト２１の径方向内側に移動させ、定着ベルト２１の前後両端部２１ａ、２１ｂを径方向内側に変形させることができる。そのため、定着ベルト２１の前後両端部２１ａ、２１ｂに掛かる負荷を軽減し、定着ベルト２１の耐久性を向上させることが可能となる。更に、定着ベルト２１の前後両端部２１ａ、２１ｂに掛かる負荷を軽減するために定着ベルト２１の前後方向の長さを長くする必要が無いため、定着装置１８のコンパクト化を図ることができる。

また、定着ベルト２１の周方向における各貫通穴４８の長さＭ２が定着ベルト２１の周方向における各弾性部材２７の長さＭ１よりも長いため、各弾性部材２７を各貫通穴４８に貫通させやすくなり、定着装置１８の組み立て性を向上させることが可能となる。

また、各弾性部材２７及び各貫通穴４８が正円形状の断面を有しているため、各弾性部材２７及び各貫通穴４８を容易に成形することが可能となる。

また、各弾性部材２７及び各貫通穴４８が定着ベルト２１の周方向に等角度間隔（本実施形態では１８０度間隔）で複数個（本実施形態では２個）設けられているため、各弾性部材２７によって各キャップ部材２８をバランス良く押圧することが可能となる。そのため、定着ベルト２１の回転に従動して各キャップ部材２８を一層確実に回転させることができる。

また、中実なゴム材によって各弾性部材２７が形成されているため、各弾性部材２７によって各キャップ部材２８を定着ベルト２１の周方向に沿って確実に押圧することが可能となり、各キャップ部材２８を一層確実に回転させることができる。

また、各キャップ部材２８の前後方向外側に寄り止め部材４２が配置されているため、前後方向外側への各キャップ部材２８の移動を規制し、定着ベルト２１の蛇行を防止することができる。

また、定着装置１８は、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部材２５と、押圧部材２５を支持する支持部材２４と、を備えている。このような構成を採用することで、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、図４に示されるように、各弾性部材２７及び各貫通穴４８が正円形状の断面を有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、図６に示されるように、各弾性部材２７及び各貫通穴４８が定着ベルト２１の周方向に長い円弧状の断面を有していても良い。このような構成を採用することで、各弾性部材２７によってキャップ部材２８を定着ベルト２１の周方向に沿って確実に押圧することが可能となる。そのため、定着ベルト２１の回転に従動してキャップ部材２８を一層確実に回転させることができる。

本実施形態では、各弾性部材２７を中実なゴム材によって形成する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、各弾性部材２７をスポンジ状のゴム材によって形成しても良い。このような構成を採用することで、各弾性部材２７を安価に製造することが可能となる。

本実施形態では、押圧部材２５が押圧部４３と摺接部４４を備えている場合について説明したが、他の異なる実施形態では、押圧部材２５が押圧部４３のみを備えていても良い。

本実施形態では、加圧ローラー２２に駆動源３６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、加圧ローラー２２と定着ベルト２１の両方に駆動源３６から駆動を入力しても良い。

本実施形態では、ＩＨコイル３８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、定着ベルト２１を押圧部材２５に対して摺動させる方式の定着装置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、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。

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）前端部
２１ｂ（定着ベルトの）後端部
２２ 加圧ローラー（加圧部材）
２４ 支持部材
２５ 押圧部材
２７ 弾性部材
２８ キャップ部材
３０ 検出機構
３２ 定着ニップ
４２ 寄り止め部材
４８ 貫通穴

Claims (9)

1. 回転可能に設けられる定着ベルトと、
   前記定着ベルトに圧接して定着ニップを形成する加圧部材と、
   前記定着ベルトの端部に固定される弾性部材と、
   前記定着ベルトの回転に伴って前記弾性部材に押圧されて回転するキャップ部材と、
   前記キャップ部材の回転を検出する検出機構と、を備え、
   前記キャップ部材は、前記弾性部材を貫通させる貫通穴を有し、前記定着ベルトの径方向における前記貫通穴の長さは、前記定着ベルトの径方向における前記弾性部材の長さよりも長いことを特徴とする定着装置。
2. 前記弾性部材及び前記貫通穴は、円形状の断面を有していることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記弾性部材及び前記貫通穴は、前記定着ベルトの周方向に長い円弧状の断面を有していることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
4. 前記弾性部材及び前記貫通穴は、前記定着ベルトの周方向に等角度間隔で複数個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. 前記定着ベルトの径方向における前記弾性部材の内側の端部と前記定着ベルトの径方向における前記貫通穴の内側の端部との間隔は、前記定着ニップにおける前記定着ベルトの変形量よりも大きい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. 前記定着ベルトの周方向における前記貫通穴の長さは、前記定着ベルトの周方向における前記弾性部材の長さよりも長い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. 前記定着ベルトの回転軸方向における前記キャップ部材の外側に配置される寄り止め部材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. 前記定着ベルトを前記加圧部材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１〜７のいずれか１項に記載の定着装置。
9. 請求項１〜８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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