JP6016100B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録媒体に画像を定着する定着装置、及び定着装置を備える画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置においては、用紙等の記録媒体上に担持されたトナー画像を定着させる定着装置が設けられている。一般に、定着装置は、ヒータ等の加熱源によって加熱される定着部材と、その定着部材に当接してニップ部を形成する対向部材とを備える。画像形成装置にて作像動作が開始され、用紙にトナー画像が転写されると、その用紙が、所定の温度にまで加熱された定着部材と対向部材の間のニップ部を通過することにより、用紙上に担持されたトナーが加熱溶融されて画像が定着される。

また、近年では、省エネやウォームアップ時間の短縮などを図ることを目的として、定着部材に可撓性を有する定着ベルトを用いたものが提案されている。この種の定着装置は、定着ベルトと対向部材との当接によるニップ部の形状や位置などを安定して保持するために、ニップ部を形成する位置に対応させてニップ形成部材や支持部材などを設けている。

ニップ形成部材は、定着ベルトの内周面に接触するように配設されるため、定着ベルトが回転すると、ニップ形成部材と定着ベルトとの間の摺動摩擦によって回転抵抗が生じる。そのため、ニップ形成部材の定着ベルトとの接触面に、低摩擦性の摺動シート（潤滑シート）を設け、定着ベルトとの摺動摩擦を低減することが行われている（特許文献１参照）。

上記のように、ニップ形成部材が摺動シートを有する構成においては、摺動シートをある程度剛性のあるベース部材に取り付けて保持する必要がある。しかしながら、このベース部材への摺動シートの取付に関して、ベース部材の素材や摺動シートの取付構造などによっては、ベース部材の成形に要するコストが高くなる場合がある。

そこで、本発明は、斯かる事情に鑑み、ベース部材の構成を簡素化することができ、それによる低コスト化を図れる定着装置、及びその定着装置を備えた画像形成装置を提供しようとするものである。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、無端状の定着部材と、前記定着部材の内周面に摺動シートを介して当接するベース部材と、前記ベース部材に対向する位置で前記定着部材の外周面に当接する対向部材と、前記ベース部材を支持する支持部材とを備える定着装置において、前記ベース部材を、金属体を介して前記支持部材に固定し、前記金属体に前記摺動シートを取り付け、前記ベース部材の記録媒体搬送方向と交差する幅方向に渡って、前記金属体と当接する凸状の当接部を設け、前記当接部の幅方向の中央部が両端部よりも前記金属体側へ大きく突出するように構成したことを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、ベース部材の構成を簡素化することができ、低コスト化を図ることができる。

本発明に係る画像形成装置の実施の一形態を示す概略構成図である。 前記画像形成装置に搭載された定着装置の概略構成図である。 ステーと金属体との当接部を上方から見た拡大断面図である。 ベース部材を背面側から見た斜視図である。 ステーが加圧力により撓んだ状態を示す図である。 比較例としての定着装置の概略構成図である。 比較例におけるベース部材の当接部の構成を示す図である。

以下、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の実施の形態を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。

まず、図１を参照して、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。
図１に示す画像形成装置１は、カラーレーザープリンタであり、その装置本体の中央には、４つの作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋが設けられている。各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。

具体的に、各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体５と、感光体５の表面を帯電させる帯電装置６と、感光体５の表面にトナーを供給する現像装置７と、感光体５の表面をクリーニングするクリーニング装置８などを備える。なお、図１では、ブラックの作像部４Ｋが備える感光体５、帯電装置６、現像装置７、クリーニング装置８のみに符号を付しており、その他の作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃにおいては符号を省略している。

各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの下方には、感光体５の表面を露光する露光装置９が配設されている。露光装置９は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を有し、画像データに基づいて各感光体５の表面へレーザー光を照射するようになっている。

また、各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの上方には、転写装置３が配設されている。転写装置３は、中間転写体としての中間転写ベルト３０と、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ３１と、二次転写手段としての二次転写ローラ３６と、二次転写バックアップローラ３２と、クリーニングバックアップローラ３３と、テンションローラ３４、ベルトクリーニング装置３５を備える。

中間転写ベルト３０は、無端状のベルトであり、二次転写バックアップローラ３２、クリーニングバックアップローラ３３及びテンションローラ３４によって張架されている。ここでは、二次転写バックアップローラ３２が回転駆動することによって、中間転写ベルト３０は図の矢印で示す方向に周回走行（回転）するようになっている。

４つの一次転写ローラ３１は、それぞれ、各感光体５との間で中間転写ベルト３０を挟み込んで一次転写ニップを形成している。また、各一次転写ローラ３１には、図示しない電源が接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が各一次転写ローラ３１に印加されるようになっている。

二次転写ローラ３６は、二次転写バックアップローラ３２との間で中間転写ベルト３０を挟み込んで二次転写ニップを形成している。また、上記一次転写ローラ３１と同様に、二次転写ローラ３６にも図示しない電源が接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が二次転写ローラ３６に印加されるようになっている。

ベルトクリーニング装置３５は、中間転写ベルト３０に当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードを有する。このベルトクリーニング装置３５から伸びた図示しない廃トナー移送ホースは、図示しない廃トナー収容器の入り口部に接続されている。

プリンタ本体の上部には、ボトル収容部２が設けられており、ボトル収容部２には、補給用のトナーを収容する４つのトナーボトル２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋが着脱可能に装着されている。各トナーボトル２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと上記各現像装置７との間には、図示しない補給路が設けてあり、この補給路を介して各トナーボトル２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋから各現像装置７へトナーが補給されるようになっている。

一方、プリンタ本体の下部には、記録媒体としての用紙Ｐを収容した給紙トレイ１０や、給紙トレイ１０から用紙Ｐを搬出する給紙ローラ１１等が設けてある。なお、記録媒体には、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシート等が含まれる。また、図示しないが、手差し給紙機構が設けてあってもよい。

プリンタ本体内には、用紙Ｐを給紙トレイ１０から二次転写ニップを通過させて装置外へ排出するための搬送路Ｒが配設されている。搬送路Ｒにおいて、二次転写ローラ３６の位置よりも用紙搬送方向上流側には、搬送タイミングを計って用紙Ｐを二次転写ニップへ搬送するタイミングローラとしての一対のレジストローラ１２が配設されている。

また、二次転写ローラ３６の位置よりも用紙搬送方向下流側には、用紙Ｐに転写された未定着画像を定着するための定着装置２０が配設されている。さらに、定着装置２０よりも搬送路Ｒの用紙搬送方向下流側には、用紙を装置外へ排出するための一対の排紙ローラ１３が設けられている。また、プリンタ本体の上面部には、装置外に排出された用紙をストックするための排紙トレイ１４が設けてある。

続いて、図１を参照して、本実施形態に係るプリンタの基本的動作について説明する。
作像動作が開始されると、各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋにおける各感光体５が図示しない駆動装置によって図の時計回りに回転駆動され、各感光体５の表面が帯電装置６によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体５の表面には、露光装置９からレーザー光がそれぞれ照射されて、各感光体５の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体５に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように各感光体５上に形成された静電潜像に、各現像装置７によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。

また、作像動作が開始されると、二次転写バックアップローラ３２が図の反時計回りに回転駆動し、中間転写ベルト３０を図の矢印で示す方向に周回走行させる。また、各一次転写ローラ３１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加されることによって、各一次転写ローラ３１と各感光体５との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。

その後、各感光体５の回転に伴い、感光体５上の各色のトナー画像が一次転写ニップに達したときに、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、各感光体５上のトナー画像が中間転写ベルト３０上に順次重ね合わせて転写される。かくして、中間転写ベルト３０の表面にフルカラーのトナー画像が担持される。また、中間転写ベルト３０に転写しきれなかった各感光体５上のトナーは、クリーニング装置８によって除去される。そして、各感光体５の表面が図示しない除電装置によって除電され、表面電位が初期化される。

プリンタの下部では、給紙ローラ１１が回転駆動を開始し、給紙トレイ１０から用紙Ｐが搬送路Ｒに送り出される。搬送路Ｒに送り出された用紙Ｐは、レジストローラ１２によって搬送が一旦停止される。

その後、所定のタイミングでレジストローラ１２の回転駆動を開始し、中間転写ベルト３０上のトナー画像が二次転写ニップに達するタイミングに合わせて、用紙Ｐを二次転写ニップへ搬送する。このとき、二次転写ローラ３６には、中間転写ベルト３０上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。そして、この転写電界によって、中間転写ベルト３０上のトナー画像が用紙Ｐ上に一括して転写される。また、このとき用紙Ｐに転写しきれなかった中間転写ベルト３０上の残留トナーは、ベルトクリーニング装置３５によって除去され、除去されたトナーは図示しない廃トナー収容器へと搬送され回収される。

その後、用紙Ｐは定着装置２０へと搬送され、定着装置２０によって用紙Ｐ上のトナー画像が当該用紙Ｐに定着される。そして、用紙Ｐは、排紙ローラ１３によって装置外へ排出され、排紙トレイ１４上にストックされる。

以上の説明は、用紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つの作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つの作像部を使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。

図２は、本実施形態の定着装置の断面図である。
以下、図２に基づき、定着装置２０の構成について説明する。
図２に示すように、定着装置２０は、定着部材としての定着ベルト２１と、定着ベルト２１の外周面に当接する対向部材としての加圧ローラ２２と、定着ベルト２１を加熱する加熱源としてのハロゲンヒータ２３と、定着ベルト２１の内周側から加圧ローラ２２に当接してニップ部Ｎを形成するニップ形成部材２４と、ニップ形成部材２４を支持する支持部材としてのステー２５と、定着ベルト２１の温度を検知する温度検知手段としての温度センサ２６等を備える。

上記定着ベルト２１は、薄肉で可撓性を有する無端状のベルト部材（フィルムも含む）で構成されている。詳しくは、定着ベルト２１は、ニッケルもしくはＳＵＳ等の金属材料又はポリイミド（ＰＩ）などの樹脂材料で形成された内周側の基材と、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）又はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などで形成された外周側の離型層によって構成されている。また、基材と離型層との間に、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等のゴム材料で形成された弾性層を介在させてもよい。

また、弾性層が無い場合は、熱容量が小さくなり定着性が向上するが、未定着トナーを押しつぶして定着させるときにベルト表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部に光沢ムラが生じる可能性がある。これを防止するには、厚さ１００μｍ以上の弾性層を設けることが望ましい。厚さ１００μｍ以上の弾性層を設けることで、弾性層の弾性変形により微小な凹凸を吸収することができるので、光沢ムラの発生を回避することができるようになる。

本実施形態では、定着ベルト２１の低熱容量化を図るために、定着ベルト２１を薄くかつ小径化している。具体的には、定着ベルト２１を構成する基材、弾性層、離型層のそれぞれの厚さを、２０〜５０μｍ、１００〜３００μｍ、１０〜５０μｍの範囲に設定し、全体としての厚さを１ｍｍ以下に設定している。また、定着ベルト２１の直径は、２０〜４０ｍｍに設定している。さらに低熱容量化を図るためには、望ましくは、定着ベルト２１全体の厚さを０．２ｍｍ以下にするのがよく、さらに望ましくは、０．１６ｍｍ以下の厚さとするのがよい。また、定着ベルト２１の直径は、３０ｍｍ以下とするのが望ましい。

上記加圧ローラ２２は、芯金２２ａと、芯金２２ａの表面に設けられた発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等から成る弾性層２２ｂと、弾性層２２ｂの表面に設けられたＰＦＡ又はＰＴＦＥ等から成る離型層２２ｃによって構成されている。加圧ローラ２２は、図示しない加圧手段によって定着ベルト２１側へ加圧され定着ベルト２１を介してニップ形成部材２４に当接している。この加圧ローラ２２と定着ベルト２１とが圧接する箇所では、加圧ローラ２２の弾性層２２ｂが押しつぶされることで、所定の幅のニップ部Ｎが形成されている。なお、定着部材と対向部材は、互いに圧接する場合に限らず、加圧を行わず単に接触させるだけの構成とすることも可能である。

また、加圧ローラ２２は、プリンタ本体に設けられた図示しないモータ等の駆動源によって回転駆動するように構成されている。加圧ローラ２２が回転駆動すると、その駆動力がニップ部Ｎで定着ベルト２１に伝達され、定着ベルト２１が従動回転するようになっている。また、定着ベルト２１の両端部には、それぞれベルト保持部材としての図示しないフランジ部材が挿入されており、定着ベルト２１はこのフランジ部材によって回転可能に保持されている。

本実施形態では、加圧ローラ２２を中実のローラとしているが、中空のローラであってもよい。その場合、加圧ローラ２２の内部にハロゲンヒータ等の加熱源を配設してもよい。また、弾性層２２ｂはソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ２２の内部に加熱源が無い場合は、スポンジゴムを用いてもよい。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルト２１の熱が奪われにくくなるのでより望ましい。

上記ハロゲンヒータ２３は、定着ベルト２１の内周側に配設されている。ここでは、２本のハロゲンヒータ２３を配設しているが、ハロゲンヒータ２３の本数は、１本又は３本以上であってもよい。また、定着ベルト２１を加熱する加熱源として、ハロゲンヒータ以外に、ＩＨコイル、抵抗発熱体、又はカーボンヒータ等を用いることも可能である。

ハロゲンヒータ２３は、プリンタ本体に設けられた電源部により出力制御されて発熱するように構成されており、その出力制御は、上記温度センサ２６による定着ベルト２１の表面温度の検知結果に基づいて行われる。このようなヒータ２３の出力制御によって、定着ベルト２１の温度（定着温度）を所望の温度に設定できるようになっている。なお、定着ベルト２１の温度を検知する温度センサの代わりに、加圧ローラ２２の温度を検知する温度センサ（図示省略）を設け、その温度センサで検知した温度により、定着ベルト２１の温度を予測するようにしてもよい。

上記ニップ形成部材２４は、加圧ローラ２２の加圧力を受けることで定着ベルト２１の内周面に当接する。これにより、ニップ部Ｎの形状が決まる。本実施形態では、ニップ部Ｎの形状が凹形状となっているが、平坦状やその他の形状であってもよい。なお、ニップ部Ｎの形状が凹形状の方が、用紙先端の排出方向が加圧ローラ２２寄りになるので、ニップ部Ｎが平坦状の場合に比べて、定着ベルト２１に対する用紙の分離性が向上し、ジャムの発生を抑制することが可能である。

上記ステー２５は、定着ベルト２１の内周側に配設されており、ニップ形成部材２４の加圧ローラ２２側とは反対側の背面を支持している。これにより、加圧ローラ２２による圧力でニップ形成部材２４に撓みが生じるのを防止し、加圧ローラ２２の軸方向に渡って均一なニップ幅が得られるようにしている。ステー２５は、ニップ形成部材２４の撓み防止機能を満足するために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが望ましい。また、ステー２５は、定着装置２０の図示しない一対の側板によって固定支持されている。

本実施形態のステー２５は、ニップ形成部材２４の用紙搬送方向上流側と下流側の各端部（図２の上端部と下端部）から加圧ローラ２２の加圧方向（図２の左側）に向かって延びる一対の立ち上がり部２５ａを有する。このような構成とすることで、ステー２５が加圧ローラ２２の加圧方向に延在する横長の断面を有するようになり、断面係数が大きくなって、ステー２５の機械的強度が向上する。また、本実施形態では、一対の立ち上がり部２５ａを、ニップ形成部材２４の用紙搬送方向の両端部に当接させているので、特にその両端部においてニップ形成部材２４を強固に支持することができる。これにより、ニップ形成部材２４を用紙搬送方向の中央部でのみ支持する場合に比べて、ニップ形成部材２４の撓みをより効果的に防止することが可能となる。

次に、図２を参照しつつ、本実施形態に係る定着装置の基本動作について説明する。
プリンタ本体の電源スイッチが投入されると、ハロゲンヒータ２３に電力が供給されると共に、加圧ローラ２２が図２中の時計回りに回転駆動を開始する。これにより、定着ベルト２１は、加圧ローラ２２との摩擦力によって、図２中の反時計回りに従動回転する。

その後、上述の画像形成工程により未定着のトナー画像Ｔが担持された用紙Ｐが、不図示のガイド板に案内されながら図２の矢印Ａ１方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト２１及び加圧ローラ２２のニップ部Ｎに送入される。そして、ハロゲンヒータ２３によって加熱された定着ベルト２１による熱と、定着ベルト２１と加圧ローラ２２との間の加圧力とによって、用紙Ｐの表面にトナー画像Ｔが定着される。

トナー画像Ｔが定着された用紙Ｐは、ニップ部Ｎから図２中の矢印Ａ２方向に搬出される。このとき、用紙Ｐの先端が図示しない分離部材の先端に接触することにより、用紙Ｐが定着ベルト２１から分離される。その後、分離された用紙Ｐは、上述のように、排紙ローラによって機外に排出され、排紙トレイにストックされる。

以下、本実施形態に係る定着装置の特徴部分の構成について説明する。
図２に示すように、ニップ形成部材２４は、ベース部材４０と、金属体４１と、摺動シート４２等で構成されている。

上記ベース部材４０は、用紙搬送方向（記録媒体搬送方向）と交差する幅方向、すなわち、定着ベルトの軸方向に渡って長く形成された長手状の部材であり、金属体４１を介してステー２５に固定支持されている。このように支持されたベース部材４０が加圧ローラ２２の加圧力を受けることで、ニップ部Ｎの形状が決まる。

ベース部材４０の材料としては、耐熱温度２００℃以上の耐熱性部材が好ましい。例えば、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの一般的な耐熱性樹脂を用いることが可能である。

上記摺動シート４２は、低摩擦性又は潤滑性を有する部材で構成されている。この摺動シート４２がベース部材４０と定着ベルト２１との間に介在することで、定着ベルト２１が回転する際の定着ベルト２１とニップ形成部材２４との間の摺動摩擦が低減される。また、本実施形態では、摺動シート４２は、ベース部材４０と金属体４１を覆うように巻き付けられている。

上記金属体４１は、板状の部材であり、ベース部材４０と同様に、用紙搬送方向（記録媒体搬送方向）と交差する幅方向に渡って長く形成されている。金属体４１には、摺動シート４２をネジ止めするためのネジ孔４１ａが設けられている。このネジ孔４１ａに挿入されるネジ４３によって、摺動シート４２の用紙搬送方向（記録媒体搬送方向）の両端部が取り付けられている。

詳しくは、摺動シート４２の両端部を、金属体４１のステー２５側の背面上で重ね合わせ、その重ね合わせた部分にさらに薄板状の押さえ部材４４を重ねた状態で、ネジ４３をステー２５側からネジ孔４１ａに挿入して締結している。なお、押さえ部材４４及び摺動シート４２には、それぞれ、ネジ４３を挿通するための孔部が形成されている。

図３は、ステー２５と金属体４１との当接部を上方から見た拡大断面図である。
図３に示すように、ステー２５には、その幅方向に渡って複数の凸部２５ｂが設けられている。また、摺動シート４２の金属体４１の背面側に配設される部分には、ステー２５の複数の凸部２５ｂに対応する位置に、それぞれ貫通孔４２ａが設けられている。そして、ステー２５の各凸部２５ｂを、摺動シート４２の各貫通孔４２ａ通して金属体４１の背面に直接当接させている。

また、図４は、ベース部材４０を背面側（金属体４１側）から見た斜視図である。
図４に示すように、ベース部材４０の背面には、複数の位置決め突起４０ｂが設けられている。複数の位置決め突起４０ｂは、金属体４１に設けられた図示しない複数の位置決め孔に挿入可能となっており、各位置決め突起４０ｂが対応する位置決め孔に挿入されることで、金属体４１に対するベース部材４０の位置決めがなされるようになっている。

また、図４に示すように、ベース部材４０の背面には、金属体４１に直接当接する凸状の当接部４０ａが幅方向に渡って連続して設けられている。当接部４０ａの突出する側の面は、幅方向の両端部から中央部に向かって徐々に大きく突出する凸曲面状に形成されている。

図５に示すように、ベース部材４０が加圧ローラからの加圧力Ｆを受けて金属体４１に当接すると、ステー２５は両端部において支持されているが中央部においては支持されていないので、加圧ローラの加圧力Ｆにより、ステー２５に撓みが生じる。また、ステー２５が撓むことに伴い、これに支持されている金属体４１にも撓みが生じる。しかし、ベース部材４０は、撓みが生じた金属体４１に対して、中央部で最も突出する凸曲面状に形成された当接部４０ａにより当接しているので、ベース部材４０に撓みが生じることはほとんどない。これにより、ベース部材４０のニップ部を形成する面をフラットな状態に保持することができ、ニップ部における圧力分布を幅方向に渡って均一に維持することができる。

ここで、図６及び図７に基づき、比較例としての定着装置の構成について説明する。
図６に示す比較例の定着装置は、上記本発明の実施形態とは異なり、金属体４１を備えていない。そのため、ベース部材４０にネジ孔４０ｃを形成し、これに挿入されるネジ４３によって、ベース部材４０に巻き付けた摺動シート４２の両端部をネジ止めしている。

また、ベース部材４０には、ステー２５に当接する凸状の当接部４０ａが設けられている。この当接部４０ａは、巻き付けられた摺動シート４２を貫通して突出するように構成されている。これにより、当接部４０ａを、圧によって厚みが変動しやすい摺動シート４２を介さずにステー２５に直接当接させることができるので、ニップ部Ｎの幅や圧力を決定するのに重要なベース部材４０の位置精度を確保することができる。

また、図７に示すように、比較例では、上記本発明の実施形態とは異なり、当接部４０ａが複数に分かれて設けられている。各当接部４０ａは、ベース部材４０の幅方向の両端部から中央部に向かって徐々に大きく突出するように構成されており、各当接部４０ａの先端を繋ぐ仮想線（図の二点鎖線）は、凸曲線となるように構成されている。このように、各当接部４０ａの形状を構成することで、上記と同様に、ベース部材４０が受けるステー２５の撓みの影響を緩和できるようにしている。

ところで、上記比較例では、摺動シート４２をベース部材４０に対してネジ止めする構成を採用していることで、いくつかのデメリットがある。
そのひとつは、ベース部材４０に、摺動シート４２をネジ止めするためのネジ孔４０ｃを設けなければならない点である。一般的に、ベース部材４０には、耐熱性及び製造性の観点から、液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）等の樹脂成形品が用いられる。しかし、ネジ孔４０ｃを形成するためのタップ加工は二次加工となるため、製造コストがかかる。また、ネジ孔４０ｃの強度が確保しにくいため、組み付け時にネジ溝が潰れたりする虞がある。ベース部材４０の成形時にネジ孔４０ｃも同時に成形する方法もあるが、難易度の高い工法であるため、同様に製造コストが高くなる。また、ベース部材４０は、ニップ部Ｎの形状に大きな影響を与える重要部材であるため、インサートネジ等の異物を含んだ成形方法を採用するのは好ましくない。

２つ目のデメリットは、当接部４０ａを確実にステー２５に当接させるために、当接部４０ａの高さ（突出量）を、ネジ頭の高さよりも高くしなければならない点である。当接部４０ａの高さを高くすると、その分、加圧ローラの加圧方向におけるベース部材４０全体のサイズが大きくなる。その結果、ベース部材４０やステー２５等を定着ベルト２１内の限られたスペース内に配設するにあたって、ステー２５の加圧方向のサイズを小さくしなければならなくなり、加圧ローラの加圧力に対するステー２５の強度が低下することとなる。

また、ベース部材４０にネジ４３を締結する構成では、ネジ４３を締結する位置を避けて当接部４０ａを配設しなければならないため、当接部４０ａを複数箇所に分けて配設する必要がある。さらに、上記のように、複数の当接部４０ａの先端を、凸曲線状の仮想線に沿った形状に形成する場合は、各当接部４０ａの高さが異なる上、１つの当接部４０ａにおいても幅方向の両側で高さが異なるため、当接部４０ａの構成が複雑化する。しかも、当接部４０ａの成形には高い精度が要求される。その結果、製造の難易度が高くなり、完成後の部品検査に要する時間も多くなるため、低コスト化を図るのが困難である。

そこで、上記のような問題に対し、本発明の実施形態では、摺動シート４２をベース部材４０ではなく金属体４１に取り付けるようにしている。これにより、まず、ベース部材４０に摺動シート４２をネジ止めするためのネジ孔を設けなくてもよくなり、ベース部材４０の成形が容易となると共に、ネジ孔の加工コスト、及びネジ孔の強度不足による組立不良のコストを削減することができる。また、上記実施形態では、ネジ孔を剛性の高い金属体４１に設けるので、樹脂製のベース部材４０にネジ孔を設ける場合に比べて、ネジ孔の強度を確保しつつ精度の高い加工を容易に行うことができる。

次に、本発明の実施形態では、ベース部材４０にネジ４３を締結しなくてもよいので、当接部４０ａの高さをネジ頭よりも高くする必要がなくなり、当接部４０ａの高さを低減することができる。その結果、ステー２５の加圧方向のサイズを大きくすることができるので、加圧ローラの加圧力に対するステー２５の強度を向上させることができるようになる。

また、本発明の実施形態の構成によれば、ベース部材４０に当接部４０ａを設けるにあたって、ネジの締結位置を避ける必要がないため、当接部４０ａを複数箇所に分けて配設しなくてもよい。従って、上記実施形態のように、当接部４０ａをベース部材４０の幅方向に渡って連続して設けることができるようになる。その結果、当接部４０ａの構成が簡素化し、当接部４０ａの高精度な成形が容易となるので、製造コストを低減できる。

さらに、本発明の実施形態の構成を採用することで、以下のようなメリットがある。
図２に示すように、上記実施形態では、ベース部材４０が金属体４１に直接当接し、金属体４１はステー２５に直接当接している。すなわち、ベース部材４０と金属体４１とステー２５との間の各当接部において、摺動シート４２が介在していないので、ベース部材４０の位置精度を向上させることができる。これにより、ニップ部Ｎの幅や圧力等を高精度に維持することが可能となる。

また、図３に示すように、ステー２５と金属体４１とが直接当接する箇所では、摺動シート４２に貫通孔４２ａを設けることで、ステー２５の凸部２５ｂを金属体４１に直接当接させることができる。これにより、摺動シート４２をベース部材４０及び金属体４１に巻き付けた状態でも、ステー２５と金属体４１とを直接当接させることができる。

また、摺動シート４２を巻き付け、摺動シート４２の用紙搬送方向の両端部を重ね合わせることで、それらの両端部を同一のネジ４３により固定することができるので、組み付け性が向上する。また、摺動シート４２の用紙搬送方向の両端部を取り付けているため、定着ベルト２１が正逆回転しても、その回転によって摺動シート４２が位置ずれすることがなく、摺動シート４２をベース部材４０と定着ベルト２１との間で確実に保持することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。本発明の構成を適用可能な定着装置は、図２に示すような構成のものに限らない。例えば、ハロゲンヒータ２３からの熱を定着ベルト２１へ反射する反射部材や、用紙の幅サイズに応じてハロゲンヒータ２３からの熱を遮蔽する遮蔽部材などを備える定着装置や、その他の定着装置においても、本発明の構成を適用可能である。また、本発明に係る定着装置を搭載する画像形成装置も、図１に示すようなプリンタに限らず、その他のプリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等であってもよい。

２０ 定着装置
２１ 定着ベルト（定着部材）
２２ 加圧ローラ（対向部材）
２５ ステー（支持部材）
２５ｂ 凸部
４０ ベース部材
４０ａ 当接部
４１ 金属体
４２ 摺動シート
４２ａ 貫通孔
４３ ネジ

特開２０１０−２８６８１５号公報

Claims (8)

1. 無端状の定着部材と、前記定着部材の内周面に摺動シートを介して当接するベース部材と、前記ベース部材に対向する位置で前記定着部材の外周面に当接する対向部材と、前記ベース部材を支持する支持部材とを備える定着装置において、
   前記ベース部材を、金属体を介して前記支持部材に固定し、
   前記金属体に前記摺動シートを取り付け、
   前記ベース部材の記録媒体搬送方向と交差する幅方向に渡って、前記金属体と当接する凸状の当接部を設け、前記当接部の幅方向の中央部が両端部よりも前記金属体側へ大きく突出するように構成したことを特徴とする定着装置。
2. 無端状の定着部材と、前記定着部材の内周面に摺動シートを介して当接するベース部材と、前記ベース部材に対向する位置で前記定着部材の外周面に当接する対向部材と、前記ベース部材を支持する支持部材とを備える定着装置において、
   前記ベース部材を、金属体を介して前記支持部材に固定し、
   前記金属体の前記支持部材側の背面に前記摺動シートの端部を取り付け、
   前記摺動シートの前記金属体の背面側に配設される部分に貫通孔を設け、
   前記支持部材に、前記貫通孔を通して前記金属体の背面に直接当接する凸部を設けたことを特徴とする定着装置。
3. 前記金属体に、前記摺動シートをネジ止めするためのネジ孔を設けた請求項１又は２に記載の定着装置。
4. 前記ベース部材が樹脂製である請求項１から３のいずれか１項に記載の定着装置。
5. 前記金属体と前記支持部材とを直接当接させた請求項１に記載の定着装置。
6. 前記金属体と前記ベース部材とを直接当接させた請求項１から５のいずれか１項に記載の定着装置。
7. 前記摺動シートの記録媒体搬送方向の両端部を、前記金属体に取り付けた請求項１から６のいずれか１項に記載の定着装置。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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