JP6379544B2 - 定着装置、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置、画像形成装置に関する。

特許文献１の定着装置に備えられた加熱部は、励磁コイルと、発熱層を有する定着ベルトと、透磁率変化開始温度から透磁率が連続的に低下し始める感温磁性部材と、感温磁性部材を定着ベルトに接離させる接離機構部とを有している。

特開２００９−２８２４１３号公報

本発明の課題は、無端部材の内周面と離間する離間位置と無端部材の内周面と接触する接触位置とに移動する移動部材において、離間位置に移動した移動部材に生じる温度ムラを抑制することである。

請求項１に係る定着装置は、磁界を発生する磁界発生部材と、前記磁界発生部材と外周面の一部が対向して配置され、前記磁界の電磁誘導により発熱し、回転可能な無端状の無端部材と、前記無端部材の内周面と沿う円弧状とされ、前記無端部材を挟んで前記磁界発生部材の反対側に配置され、前記磁界の電磁誘導により発熱し、前記内周面と接触する接触位置と前記内周面と離間する離間位置とに移動する移動部材と、前記無端部材の回転軸方向から見て、前記移動部材が前記無端部材に対して接触離間する接離方向に対して直交する直交方向において、前記移動部材の一側を前記内周面に向けて付勢する第一付勢部材と、前記移動部材の他側を前記内周面に向けて付勢する第二付勢部材と、によって前記移動部材を前記接触位置に移動させる付勢機構と、前記無端部材の回転軸方向から見て、前記無端部材の内部に配置されており、前記付勢機構の付勢力に対抗して、前記移動部材の一側の移動量と前記移動部材の他側の移動量とを同様の移動量とすることで前記移動部材が傾かないように、前記移動部材を前記接触位置から前記離間位置に移動させ、対抗力を解除して、前記移動部材を前記離間位置から前記接触位置に移動させる対抗部材と、を備え、前記対抗部材は、前記回転軸方向から見て、前記接離方向に対して傾斜する傾斜方向に延びたロッドを備え、前記対抗部材の前記ロッドが、前記傾斜方向に移動することで、前記移動部材を前記接離方向に移動させることを特徴とする。

請求項２に係る定着装置は、請求項１に記載の定着装置において、前記移動部材の一側と他側とを支持する支持部材を備え、前記対抗部材が、前記支持部材の付与部に力を付与して前記移動部材を前記接触位置から前記離間位置に移動させる場合に、前記付与部における、前記第一付勢部材によって生じる回転モーメントと、前記第二付勢部材によって生じる回転モーメントとが釣り合うことを特徴とする。

請求項３に係る画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部によって画像が形成された記録媒体に画像を定着させる請求項１又は２に記載の定着装置と、を備えることを特徴とする。

請求項１の定着装置によれば、移動部材を接触位置から離間位置に移動させる際に、移動部材の一側の移動量と移動部材の他側の移動量とが異なる場合と比して、離間位置に移動した移動部材に生じる温度ムラを抑制することができる。

請求項２の定着装置によれば、移動部材を接触位置から離間位置に移動させる際に移動部材が回転（傾斜）するのを、規制部材を用いて規制する場合と比して、簡易な構成で、移動部材の一側の移動量と移動部材の他側の移動量とを同様の移動量にすることができる。

請求項３の画像形成装置によれば、請求項１又は２に記載の定着装置を備えていない場合と比して、定着装置の温度ムラに起因する出力画像の品質低下を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る定着装置に用いられる定着ベルト、引込機構等を示した拡大断面図である。 本発明の実施形態に係る定着装置に用いられる定着ベルト、引込機構、励磁コイル等を示した断面図である。 本発明の実施形態に係る定着装置を示した断面図である。 本発明の実施形態に係る定着装置を示した断面図である。 本発明の実施形態に係る定着装置を示した断面図である 本発明の実施形態に係る定着装置に用いられた引込装置を示した断面図である。 （Ａ）（Ｂ）本発明の実施形態に係る定着装置に用いられる感温磁性板の断面図、及び感温磁性部材の透磁率と温度の関係を示した模式図である。 本発明の実施形態に係る定着装置に用いられる定着ベルトの断面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置に用いられる画像形成ユニットを示した構成図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。

本発明の実施形態に係る定着装置、及びこの定着装置を備えた画像形成装置の一例を図１〜図１０に従って説明する。なお図中に示す矢印Ｖは、鉛直方向であって装置上下方向を示し、矢印Ｈは水平方向であって装置幅（装置左右）方向を示し、矢印Ｄは水平方向であって装置奥行方向を示す。

（全体構成）
本実施形態に係る画像形成装置１０では、図１０に示されるように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー（現像剤）による画像形成を行う画像形成部の一例としての画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋが、画像形成装置１０の筐体１１内の中央側で装置幅方向に対して斜め左下方向へ向けて配列されている。なお、画像形成ユニット１２の配置順は、右上から左下へ向けて、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとなっている。

また、各画像形成ユニット１２Ｙ〜１２Ｋは、収容される各色のトナーを除いて同様の構成となっている。したがって、以後の説明では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色を区別するときには、数字の後にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの英字を付加した符号で説明するが、各色を区別する必要がない場合は、数字の後のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの英字は省略する。

各画像形成ユニット１２Ｙ〜１２Ｋの上方には、各画像形成ユニット１２Ｙ〜１２Ｋで形成されたトナー像（画像）を記録媒体の一例としてのシート部材Ｐに転写させる転写ユニット１４が設けられている。転写ユニット１４は、無端状の中間転写ベルト１６と、中間転写ベルト１６の内側に配置され、各画像形成ユニット１２Ｙ〜１２Ｋの各トナー像を中間転写ベルト１６に転写させるための４つの一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋと、中間転写ベルト１６上で重ねられたトナー像をシート部材Ｐに転写させるための二次転写ロール２０とを含んで構成されている。

中間転写ベルト１６は、二次転写ロール２０と対向して配置され、図示しないモータで駆動される駆動ロール２６と、回転可能に支持された支持ロール２２とに巻き掛けられており、駆動ロール２６が、図示しないモータで駆動されて回転することにより、中間転写ベルト１６が矢印Ａ方向（図示の時計回り方向）に循環移動されるようになっている。

各一次転写ロール１８Ｙ〜１８Ｋは、中間転写ベルト１６を挟んで、それぞれの画像形成ユニット１２Ｙ〜１２Ｋの後述する像保持体２８と対向して配置されている。そして、各一次転写ロール１８Ｙ〜１８Ｋには、トナー極性とは逆極性（本実施形態では一例として正極性）の転写電圧が印加されるようになっている。

また、二次転写ロール２０にも、トナー極性とは逆極性の転写電圧が付与されるようになっている。なお、中間転写ベルト１６の支持ロール２２が設けられている位置の外周面には、図示しないクリーニング装置が設けられており、このクリーニング装置によって、中間転写ベルト１６上の残留トナーや紙粉等が除去されるようになっている。

一方、画像形成ユニット１２の下方には、シート部材Ｐが収納された給紙部４６が設けられている。また、給紙部４６の左端から鉛直上方向には、シート部材Ｐが搬送される用紙搬送路５０が設けられている。

用紙搬送路５０には、シート部材Ｐを給紙部４６から送り出す送出ロール４８と、シート部材Ｐを搬送する一対のロールで構成された搬送ロール５２と、中間転写ベルト１６上の画像の移動タイミングとシート部材Ｐの搬送タイミングとを合わせる一対のロールで構成された位置合わせロール５４とが設けられている。

そして、給紙部４６から送出ロール４８によって順次送り出されたシート部材Ｐは、用紙搬送路５０を経由し、位置合わせロール５４によって中間転写ベルト１６の二次転写位置まで搬送されるようになっている。

用紙搬送路５０上における二次転写ロール２０の下流側（上方）には、定着装置１００が設けられている。定着装置１００は、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４（押付部材の一例）を有しており、シート部材Ｐを加熱・加圧してシート部材Ｐに転写されたトナー画像をシート部材Ｐに定着させるようになっている。なお、定着装置１００については、詳細を後述する。

また、用紙搬送路５０上で定着装置１００の下流側には、定着後のシート部材Ｐを筐体１１の外側へ排出する一対のロールで構成された排出ロール６６が設けられており、排出ロール６６で排出されたシート部材Ｐは、筐体１１の上面に形成された排出部６７に排出されるようになっている。なお、筐体１１内で、転写ユニット１４の上方には、画像形成装置１０の各部の駆動制御を行う制御部３６が設けられている。

次に、画像形成ユニット１２について説明する。

図９で示されるように、画像形成ユニット１２は、矢印Ｂ方向（図示の反時計回り方向）に回転駆動される像保持体２８と、像保持体２８の外周面に接触して像保持体２８を帯電させる帯電ロール７２と、像保持体２８の外周面に露光光を照射して静電潜像を形成する露光手段の一例としての露光ユニット７０と、像保持体２８の外周面の静電潜像をトナーで現像する現像ロール７８と、転写後の像保持体２８の外周面に光を照射して除電を行う除電ランプ７４と、除電後の像保持体２８の外周面を清掃するクリーニングブレード７６とを有している。

また、帯電ロール７２、露光ユニット７０、現像ロール７８、除電ランプ７４、クリーニングブレード７６は、それぞれ像保持体２８の外周面と対向して、像保持体２８の回転方向上流側から下流側へ向けて、この順番で配置されている。

さらに、帯電ロール７２に対して像保持体２８と反対側には、帯電ロール７２の外周面に付着したトナーの外添剤などを取り除くためのクリーニングロール６８が回転可能に設けられている。帯電ロール７２は、図示しない通電手段に接続されており、従動回転しながら画像形成時に通電され、像保持体２８の外周面を帯電させるようになっている。

現像ロール７８の下側には、図示しないトナー供給部から供給された現像剤（一例として、樹脂製のトナーと金属製のキャリアの混合物）を撹拌（混合）して現像ロール７８に供給する螺旋状の２本の搬送部材３８が設けられている。また、現像ロール７８の外周面と対向して薄層形成ロール２４が設けられている。

薄層形成ロール２４は、像保持体２８よりも現像ロール７８の回転方向の上流側で、現像ロール７８の外周面と間隔を空けて配置されており、現像ロール７８の外周面上における現像剤の通過量を規制して、現像ロール７８上に予め決められた厚さの現像剤層（薄層）を形成するようになっている。

現像ロール７８は、固定されたマグネットロール（図示省略）と、マグネットロールの外側で回転可能に設けられた筒状の現像スリーブ（図示省略）とで構成されている。なお、現像ロール７８と像保持体２８との間には、現像時に電圧が付与されて電界が形成され、現像ロール７８は、回転しながら現像剤中のトナーを像保持体２８の静電潜像に向けて移動させるようになっている。

また、画像形成ユニット１２は、下ハウジング１３と上ハウジング１５とで構成される本体部を有している。下ハウジング１３には、現像ロール７８、搬送部材３８、薄層形成ロール２４が設けられており、上ハウジング１５には、像保持体２８、露光ユニット７０、帯電ロール７２、クリーニングロール６８、クリーニングブレード７６、除電ランプ７４が設けられている。

（全体構成の作用）
次に、画像形成装置１０の画像形成工程について説明する。

図１０で示されるように、画像形成装置１０の各ユニットが作動状態になると、制御部３６で画像処理が施された画像データは、各色の色材階調データに変換され、露光ユニット７０に順次出力される。

各色の色材階調データに応じて露光ユニット７０が各露光光を出射し、帯電ロール７２によって帯電した各像保持体２８の外周面を露光する。これにより、各像保持体２８の外周面に静電潜像が形成される。

各像保持体２８の外周面に形成された静電潜像は、現像ロール７８によってそれぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像（現像剤像）として現像（顕在化）される。そして、各画像形成ユニット１２Ｙ〜１２Ｋの像保持体２８上に順次形成された各色のトナー像は、４つの一次転写ロール１８Ｙ〜１８Ｋによって中間転写ベルト１６上に順次多重転写される。

中間転写ベルト１６上に多重転写された各色のトナー像は、給紙部４６から搬送されてきたシート部材Ｐ上に二次転写ロール２０によって二次転写される。そして、シート部材Ｐ上の各色のトナー像が定着装置１００で定着され、定着後のシート部材Ｐは、排出ロール６６によって排出部６７に排出される。

なお、トナー像の一次転写が終了した後の像保持体２８の外周面は、クリーニングブレード７６によって残留トナーや紙粉等が除去される。

（定着装置の構成）
次に、定着装置１００について説明する。

図５に示されるように、定着装置１００は、シート部材Ｐの進入又は排出のための開口１２０Ａ、１２０Ｂが形成された筐体１２０を備えている。筐体１２０の内部には、無端状の定着ベルト１０２（無端部材の一例）が備えられている。定着ベルト１０２の両端には、円筒状で回転軸を備えたキャップ部材（図示省略）が嵌合して固定されており、定着ベルト１０２が、回転軸を中心として、回転可能に支持されている。また、一方のキャップ部材には、定着ベルト１０２を回転駆動するモータ（図示省略）の回転力が伝達されるギヤが形成されている。そして、モータを稼働させることで、定着ベルト１０２は矢印Ｅ方向へ回転するようになっている。

また、定着ベルト１０２の外周面の一部と対向する位置には、絶縁性の材料で構成されたボビン１０８が配置されている。

〔ボビン〕
ボビン１０８は、 定着ベルト１０２の回転軸方向（本実施形態では、装置奥行方向と同一方向）から見て、定着ベルト１０２の外周面に倣った円弧状とされている。さらに、ボビン１０８において、定着ベルト１０２に対して反対側の面の周方向の中央側に凸部１０８Ａが形成されている。なお、ボビン１０８と定着ベルト１０２との間隔は１〜３ｍｍ程度となっている。

ボビン１０８には、通電によって磁界Ｈを発生する励磁コイル１１０（磁界発生部材の一例）が、凸部１０８Ａを中心として複数回巻き回されている。励磁コイル１１０と対向する位置には、ボビン１０８の円弧状に倣って円弧状に形成された磁性体コア１１２が配置され、磁性体コア１１２はボビン１０８または励磁コイル１１０に支持されている。

〔定着ベルト〕
図８に示されるように、定着ベルト１０２は、内側から外側に向けて配置される基層１２４、発熱層１２６、弾性層１２８、及び離型層１３０を含んで構成されており、これらが積層され一体となっている。また、定着ベルト１０２は、一例として、直径が３０ｍｍ、幅方向長さが３７０ｍｍとなっている。

基層１２４は、発熱層１２６を支持する強度を有し、耐熱性があり、磁界（磁束）を貫通しつつ、磁界の作用により発熱しないか、又は発熱しにくい材料を適宜選ぶことができる。本実施形態では、基層１２４として、厚さ３５μｍの非磁性ステンレス鋼が用いられている。

発熱層１２６は、電磁誘導により発熱する金属材料で構成される。また、発熱層１２６は、磁界Ｈの磁束を貫通させるために、磁界Ｈが侵入可能な厚さである表皮深さよりも薄く構成されている。本実施形態では、発熱層１２６として、厚さ１０μｍの銅が用いられている。

弾性層１２８は、弾性と耐熱性が得られる等の観点から、シリコン系ゴム、又はフッ素系ゴムが用いられている。本実施形態では、弾性層１２８として、厚さ２００μｍのシリコンゴムが用いられている。

離型層１３０は、シート部材Ｐを定着ベルト１０２から剥離し易くするために設けられる。本実施形態では、離型層１３０として、厚さ３０μｍの四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂（ＰＦＡ）が用いられている。

さらに、図５に示されるように、定着ベルト１０２に対して内側で、励磁コイル１１０と径方向に対向しない領域で、かつ、シート部材Ｐの排出側の領域（図中上側の領域）に、定着ベルト１０２の内周面の温度を検知する温度検知センサ１３４が配置されている。

また、定着ベルト１０２に対して内側には、ボビン１０８と定着ベルト１０２を挟んで対向するように、定着ベルト１０２に倣って、定着ベルト１０２の内周面と接触して定着ベルト１０２を支持する円弧板状の接触部材１５２（移動部材の一例）が備えられている。

〔接触部材〕
接触部材１５２は、層状に配置される感温磁性部材である感温磁性板１１４と、感温磁性板１１４に対して内側に層状に配置される基板１５４とを有している。感温磁性板１１４は、装置幅方向において、定着ベルト１０２を挟んで励磁コイル１１０と対向して配置されている。

図７（Ａ）に示されるように、感温磁性板１１４は、後述する感温特性を有する。定着ベルト１０２の定着（加熱）設定温度以上で、定着ベルト１０２の耐熱温度以下の温度領域にある透磁率変化開始温度から、透磁率が連続的に低下し始める感温特性を有する材料で構成されている。本実施形態では、感温層１１５として、厚さ３００μｍの鉄‐ニッケル合金（Ｆｅ−Ｎｉ）が用いられている。

なお、図７（Ｂ）に示されるように、透磁率変化開始温度とは、透磁率（ＪＩＳ Ｃ２５３１で測定）が低下し始める温度であり、磁界の磁束の貫通量が変化し始める点をいう。また、透磁率変化開始温度は、キュリー点とは異なるものであり、１５０℃〜２３０℃で設定されることが好ましい。

基板１５４は、感温磁性板１１４で生じた熱を保持すると共に、保持した熱を装置奥行方向に伝導するようになっている。これにより、感温磁性板１１４の装置奥行方向の温度分布が均一化し、局部的な昇温が抑制されるようになっている。また、感温磁性板１１４の温度が上昇して透磁率変化開始温度以上で透磁率が低下した場合には、定着ベルト１０２を貫通する磁束が減少し、定着ベルト１０２の発熱量が抑制されるようになっている。本実施形態では、基板１５４として、厚さ４００μｍのアルミニウムが用いられている。

また、図５に示されるように、感温磁性板１１４に対して下側には、感温磁性板１１４の温度を検知する温度検知センサ１３５が配置されている。

一方、接触部材１５２に対して内側には、アルミニウム板を折り曲げて形成された基礎部材１１８（支持部材の一例）が備えられている。

〔基礎部材〕
基礎部材１１８は、装置奥行方向に延び、前述した表皮深さ以上の厚さを有しており、磁界Ｈの磁束が貫通しないようになっている。そして、基礎部材１１８の上端が、接触部材１５２の上端を支持し、基礎部材１１８の下端が、接触部材１５２の下端を支持するようになっている。また、基礎部材１１８において上端と下端との間の部分には、後述するロッド１８４（図６参照）が挿入される貫通孔１１８Ａが形成されている。

さらに、基礎部材１１８が装置幅方向に移動するように、基礎部材１１８を支持するフレーム１５８が備えられている。

〔フレーム〕
フレーム１５８は、図２に示されるように、基礎部材１１８を挟んで接触部材１５２に対して反対側に配置されている。さらに、フレーム１５８は、装置奥行方向に延びる本体部材１６０と、基礎部材１１８の上側を支持する上側支持部材１６２と、基礎部材１１８の下側を支持する下側支持部材１６４と、を含んで構成されている。

本体部材１６０は、金属材料（例えば、鉄鋼材）を用いて装置奥行方向に延びるように形成されている。また、本体部材１６０は、装置奥行方向から見て外形五角形とされ、内部に空間１６０Ａが形成されている。そして、本体部材１６０の装置奥行方向の両端は、筐体１２０に固定されている。

また、本体部材１６０の上面１６０Ｂに、上側支持部材１６２が取り付けられ、本体部材１６０の下面１６０Ｃに、下側支持部材１６４が取り付けられている。

図１に示されるように、下側支持部材１６４は、円柱状の棒材を折り曲げることでＬ字状に形成され、装置奥行方向に間隔を空けて６個配置されている。下側支持部材１６４において、基礎部材１１８に向けて装置幅方向に延びる延設部１６４Ｂには、径寸法が広げられた拡径部１６４Ａが形成されている。さらに、延設部１６４Ｂの先端側は、基礎部材１１８に形成された図示せぬ貫通孔を貫通している。そして、基礎部材１１８の下側は、延設部１６４Ｂに案内されて装置幅方向に移動するようになっている。

さらに、拡径部１６４Ａと基礎部材１１８との間には、基礎部材１１８を介して接触部材１５２の下側（他側の一例）を定着ベルト１０２の内周面に向けて付勢するコイルバネ１７０（第二付勢部材の一例）が配置されている。

上側支持部材１６２は、円柱状の棒材を折り曲げることで逆Ｌ字状に形成され、装置奥行方向に間隔を空けて６個配置されている。上側支持部材１６２において、基礎部材１１８に向けて装置幅方向に延びる延設部１６２Ｂには、径寸法が広げられた拡径部１６２Ａが形成されている。さらに、延設部１６２Ｂの先端側は、基礎部材１１８に形成された図示せぬ貫通孔を貫通している。そして、基礎部材１１８の上側は、延設部１６２Ｂに案内されて装置幅方向に移動するようになっている。

さらに、拡径部１６２Ａと基礎部材１１８との間には、基礎部材１１８を介して接触部材１５２の上側（一側の一例）を定着ベルト１０２の内周面に向けて付勢するコイルバネ１６６（第一付勢部材の一例）が配置されている。

このように、接触部材１５２を定着ベルト１０２の内周面に向けて付勢する付勢機構１５０は、コイルバネ１６６及びコイルバネ１７０を含んで構成されている。

なお、コイルバネ１７０及びコイルバネ１６６のばね力については、後述する引込機構１８０と共に説明する。

一方、本体部材１６０の内部に形成された空間１６０Ａには、基礎部材１１８を本体部材１６０側に引き込み、接触部材１５２と定着ベルト１０２の内周面とを離間させる引込機構１８０（対抗部材の一例）が備えられている。

〔引込機構〕
引込機構１８０は、図６に示されるように、装置奥行方向を軸方向とする偏心カム１８２と、偏心カム１８２の周面に基端が接し、基礎部材１１８に先端が接するロッド１８４とを備えている。偏心カム１８２及びロッド１８４は、装置奥行方向に間隔を空けて２個配置されている。

偏心カム１８２の軸部１８２Ａの両端は、筐体１２０に図示せぬ軸受を介して回転可能に支持され、この軸部１８２Ａには、図示せぬ駆動部材（例えば、ステッピングモータ）から回転力が伝達されるようになっている。

ロッド１８４は、本体部材１６０に形成された貫通孔１６０Ｄ、及び前述した貫通孔１１８Ａを貫通している。そして、ロッド１８４の先端が基端に対して下方に位置するように、ロッド１８４は、装置幅方向に対して傾斜している。さらに、ロッド１８４の基端には、径寸法が広げられた拡径部１８４Ａが形成され、ロッド１８４の先端には、径寸法が広げられた拡径部１８４Ｂが形成されている。

また、拡径部１８４Ａと貫通孔１６０Ｄの周縁との間には、コイルバネ１８６が配置されている。このコイルバネ１８６は、拡径部１８４Ａを偏心カム１８２の外周面に押し付けるように、ロッド１８４を偏心カム１８２側に向けて付勢している。そして、このコイルバネ１８６の付勢力は、全ての状態で、全てのコイルバネ１７０の付勢力と全てのコイルバネ１６６の付勢力とを合計した付勢力に対して強くされている。

これに対して、ロッド１８４の先端は、基礎部材１１８の貫通孔１１８Ａを貫通し、貫通したロッド１８４の先端に前述した拡径部１８４Ｂが形成されている。

この構成により、偏心カム１８２を回転させることで、ロッド１８４をロッド１８４の長手方向に移動させ、コイルバネ１６６及びコイルバネ１７０を伸縮させることで、基礎部材１１８が装置幅方向に移動するようになっている。また、この基礎部材１１８の移動によって、接触部材１５２が定着ベルト１０２の内周面と接触する接触位置（図１参照）と、接触部材１５２が定着ベルト１０２の内周面と離間する離間位置（図３参照）と、に移動するようになっている。

ここで、コイルバネ１７０及びコイルバネ１６６のばね力（付勢力）について説明する。

以下の説明では、全てのコイルバネ１７０によって接触部材１５２の下側を定着ベルト１０２の内周面に向けて付勢する装置幅方向の力を「下側付勢力」と称する。これに対して、全てのコイルバネ１６６によって接触部材１５２の上側を定着ベルト１０２の内周面に向けて付勢する装置幅方向の力を「上側付勢力」と称する。そして、接触部材１５２が接触位置に移動した状態では、コイルバネ１７０の圧縮量とコイルバネ１６６の圧縮量とが異なっているが、下側付勢力と上側付勢力とは、同様の力とされている。

また、ロッド１８４による引込力が基礎部材１１８に作用する部位を部位Ｇ（付与部：図１参照）する。そして、接触部材１５２を移動させる際に、上側付勢力によって部位Ｇに生じる回転モーメントと、下側付勢力によって部位Ｇに生じる回転モーメントとが、釣り合うようになっている。

具体的には、全てのコイルバネ１６６のばね定数を「Ｋ１」、全てのコイルバネ１７０のばね定数「Ｋ２」とする。さらに、装置上下方向における部位Ｇからコイルバネ１６６までの距離を「Ｔ１」、装置上下方向における部位Ｇからコイルバネ１７０までの距離「Ｔ２」とする。

そうすると、下記（式１）が成り立つように、Ｋ１、Ｋ２、Ｔ１、Ｔ２が決められている。これにより、前述したように、接触部材１５２が移動している際に、上側付勢力によって部位Ｇに生じる回転モーメントと、下側付勢力によって部位Ｇに生じる回転モーメントとが、釣り合うようになっている。

Ｋ１×Ｔ１＝Ｋ２×Ｔ２・・・・・・・・・・（式１）
この構成により、ロッド１８４の拡径部１８４Ｂが基礎部材１１８を本体部材１６０側に引き込むと、接触部材１５２の上端（一側）の装置幅方向の移動量と、接触部材１５２の下端（他側）の装置幅方向の移動量と、が同様の移動量となる。

一方、図５に示されるように、本体部材１６０において基礎部材１１８が配置される側と反対側には、加圧ロール１０４との間で定着ベルト１０２を挟む押圧パット１３２が固定されている。本実施形態では、押圧パット１３２を構成する材料として、液晶ポリマー（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒ）が用いられている。

〔加圧ロール〕
加圧ロール１０４は、アルミニウム等の金属からなる芯金１０４Ａと、この芯金１０４Ａに被覆される厚さ５ｍｍの発泡シリコンゴムのスポンジ弾性層１０４Ｂと、備えている。さらに、加圧ロール１０４は、このスポンジ弾性層１０４Ｂの外側に、厚さ５０μｍのカーボン入りの四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂（ＰＦＡ）からなる離型層（図示省略）を備えている。

加圧ロール１０４の芯金１０４Ａは、図示せぬリトラクト機構によって移動し、装置幅方向に移動するようになっている。そして、このリトラクト機構によって、加圧ロール１０４は、定着ベルト１０２と接して定着ベルト１０２を加圧する加圧位置（図４、図５参照）と、定着ベルト１０２と離間する非加圧位置（図３参照）とに移動するようになっている。

さらに、加圧ロール１０４の芯金１０４Ａには、図示せぬモータからの回転力が伝達され、加圧ロール１０４は、図５に示す矢印Ｆ方向（矢印Ｅ方向と反対方向）に回転するようになっている。

（定着装置の作用）
次に、定着装置１００の作用について説明する。

定着装置１００の非稼働状態では、図３に示されるように、加圧ロール１０４は、定着ベルト１０２と離間する非加圧位置に移動しており、接触部材１５２は、定着ベルト１０２の内周面と離間する離間位置に移動している。

画像形成装置１０が稼働してトナー画像が転写されたシート部材Ｐが定着装置１００へ向けて搬送されると、定着装置１００では、先ず定着ベルト１０２が、図示せぬモータからの回転力を受けて矢印Ｅ方向に回転する。

さらに、励磁コイル１１０に交流電流が供給され、励磁コイル１１０の周囲に磁気回路としての磁界Ｈが生成消滅を繰り返す。そして、磁界Ｈが定着ベルト１０２の発熱層１２６（図８参照）を横切ると、磁界Ｈの変化を妨げる磁界が生じるように発熱層１２６に渦電流が発生する。これより、発熱層１２６が発熱し、定着ベルト１０２が加熱される。ここで、接触部材１５２が離間位置に移動しているため、接触部材１５２が接触位置に移動している場合に比して、定着ベルト１０２は短時間で発熱する（昇温する）。

このとき、磁界Ｈが感温磁性板１１４まで侵入しているため感温磁性板１１４が発熱する。

さらに、昇温された定着ベルト１０２の温度が、温度検知センサ１３４によって検知され、定着設定温度（本実施形態では、１７０〔℃〕）に達した場合に、励磁コイル１１０への交流電流の供給が停止される。

また、定着ベルト１０２が定着設定温度に達した後、加圧ロール１０４は、図示せぬモータからの回転力を受けて矢印Ｆ方向に回転する。さらに、リトラクト機構が作動し、加圧ロール１０４が、図４に示されるように、非加圧位置から加圧位置に移動する。加圧ロール１０４が、加圧位置に移動すると、定着ベルト１０２へ伝達されている回転力が解除され、定着ベルト１０２は、回転する加圧ロール１０４に従動して回転する。

定着装置１００に向けて搬送られたシート部材Ｐは、定着設定温度（１７０℃）となっている定着ベルト１０２と、加圧ロール１０４とによって加熱押圧され、トナー画像がシート部材Ｐの表面に定着する。そして、トナー画像が定着したシート部材Ｐは、排出ロール６６によって排出部６７に排出される（図１０参照）。

なお、定着ベルト１０２の温度は、シート部材Ｐと接することで低下する。温度が低下した定着ベルト１０２の温度は、温度検知センサ１３４によって検知され、定着ベルト１０２の温度が定着設定温度に達していない場合は、再度、励磁コイル１１０に交流電流が供給され、定着ベルト１０２は短時間で加熱される（昇温する）。このように、励磁コイル１１０への交流電流の供給と供給停止を繰り返すことで、定着ベルト１０２の温度が定着設定温度に維持される。

一方、離間位置に移動している接触部材１５２の感温磁性板１１４は、励磁コイル１１０によって間欠的に生じる磁界Ｈによって発熱する。そして、感温磁性板１１４の温度が、温度検知センサ１３５によって検知される。

感温磁性板１１４の温度が定着設定温度に達した後、図示せぬ駆動部材からの回転力を受けて偏心カム１８２が回転し（対抗力を解除し）、接触部材１５２が、図５に示されるように、離間位置から接触位置に移動する。これにより、接触部材１５２と定着ベルト１０２の内周面とが接触するため、接触部材１５２が離間位置に移動している場合と比して、定着ベルト１０２の温度低下が抑制される。

ここで、前述したように、接触部材１５２が接触位置に移動している場合に、ロッド１８４が基礎部材１１８を本体部材１６０側に引き込むと、接触部材１５２の上端の移動量と、接触部材１５２の下端（他端）の移動量と、が同様の移動量となる。これにより、図４に示されるように、離間位置に移動した接触部材１５２の上側と励磁コイル１１０との距離（図中寸法Ｊ：以下「上側距離」）と、接触部材１５２の下側と励磁コイル１１０との距離（図中寸法Ｋ：以下「下側距離」）とが、同様の距離となる。

前述したように、離間位置に移動した接触部材１５２を構成する感温磁性板１１４が、励磁コイル１１０によって生じる磁界Ｈによって発熱する。そして、本実施形態では、上側距離と下側距離とが同様の距離となっている。このため、接触部材１５２の上側の温度と、接触部材１５２の下側の温度とが、同様の温度となる。

さらに、感温磁性板１１４において上側と下側との間（中央側）の部分については、図４の上側の磁界Ｈと下側の磁界Ｈとにより発熱する。このため、この部分の温度が、接触部材１５２の上側の温度及び接触部材１５２の下側の温度と同様の温度となる。これにより、離間位置に移動した接触部材１５２に生じる温度ムラが抑制される。

離間位置に移動した接触部材１５２に生じる温度ムラが抑制されるため、接触部材１５２が離間位置から接触位置に移動した場合に、定着ベルト１０２に生じる温度ムラが抑制される。

また、画像形成装置１０については、定着ベルト１０２に生じる温度ムラが抑制されるため、定着ベルト１０２の温度ムラに起因する出力画像の品質低下が抑制される。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、接触部材１５２が移動している際に、上側付勢力によって部位Ｇに生じる回転モーメントと、下側付勢力によって部位Ｇに生じる回転モーメントとが、釣り合うようになっていた。このため、接触部材１５２が傾くこと無く接触位置から離間位置に移動したが、接触部材が傾くのを抑制するガイド部材を別途設けることで、接触部材が傾かないようにしてもよい。

１０ 画像形成装置
１２ 画像形成ユニット（画像形成部の一例）
１００ 定着装置
１０２ 定着ベルト（無端部材の一例）
１０４ 加圧ロール（押付部材の一例）
１１０ 励磁コイル（磁界発生部材）
１１７ 発熱層
１１８ 基礎部材（支持部材の一例）
１５０ 付勢機構
１５２ 支持部材（移動部材の一例）
１６６ コイルバネ（第一付勢部材の一例）
１７０ コイルバネ（第二付勢部材の一例）
１８０ 引込機構（対抗部材の一例）

Claims (3)

1. 磁界を発生する磁界発生部材と、
   前記磁界発生部材と外周面の一部が対向して配置され、前記磁界の電磁誘導により発熱し、回転可能な無端状の無端部材と、
   前記無端部材の内周面と沿う円弧状とされ、前記無端部材を挟んで前記磁界発生部材の反対側に配置され、前記磁界の電磁誘導により発熱し、前記内周面と接触する接触位置と前記内周面と離間する離間位置とに移動する移動部材と、
   前記無端部材の回転軸方向から見て、前記移動部材が前記無端部材に対して接触離間する接離方向に対して直交する直交方向において、前記移動部材の一側を前記内周面に向けて付勢する第一付勢部材と、前記移動部材の他側を前記内周面に向けて付勢する第二付勢部材と、によって前記移動部材を前記接触位置に移動させる付勢機構と、
   前記無端部材の回転軸方向から見て、前記無端部材の内部に配置されており、前記付勢機構の付勢力に対抗して、前記移動部材の一側の移動量と前記移動部材の他側の移動量とを同様の移動量とすることで前記移動部材が傾かないように、前記移動部材を前記接触位置から前記離間位置に移動させ、対抗力を解除して、前記移動部材を前記離間位置から前記接触位置に移動させる対抗部材と、を備え、
   前記対抗部材は、前記回転軸方向から見て、前記接離方向に対して傾斜する傾斜方向に延びたロッドを備え、前記対抗部材の前記ロッドが、前記傾斜方向に移動することで、前記移動部材を前記接離方向に移動させる定着装置。
2. 前記移動部材の一側と他側とを支持する支持部材を備え、
   前記対抗部材が、前記支持部材の付与部に力を付与して前記移動部材を前記接触位置から前記離間位置に移動させる場合に、前記付与部における、前記第一付勢部材によって生じる回転モーメントと、前記第二付勢部材によって生じる回転モーメントとが釣り合う請求項１に記載の定着装置。
3. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部によって画像が形成された記録媒体に画像を定着させる請求項１又は２に記載の定着装置と、
   を備える画像形成装置。

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