JP7172357B2 - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。

従来技術として、加熱体と回転駆動ローラと従動ローラとの間に張架され回転駆動ローラとの摩擦力で回転移動されるフィルム材を用いた加熱装置において、フィルムを回転駆動ローラへ押圧するフィルム押圧手段を備える技術が存在する（特許文献１参照）。この加熱装置では、従動ローラの一端を上下動させることで、フィルム材の蛇行を抑制している。

特開平５－１８１３８０号公報

ところで、定着装置では、循環移動可能なベルトと、ベルトの内周面に接触してベルトを駆動する駆動部との擦れを抑制するために、ベルトを外周面側から駆動ロールに押し付ける押し付け部を設ける場合がある。しかしながら、定着装置に押し付け部を設けた場合であっても、押し付け部の位置等によっては、ベルトと駆動部との擦れを抑制することができない場合がある。
本発明は、ベルトを循環移動させる駆動部に対してベルトの内周面に駆動部が接触領域における移動方向の中間位置よりも上流側でベルトを押し付ける場合に比べて、ベルトと駆動部との擦れを抑制することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、循環移動可能な無端状のベルトと、前記ベルトの外周面に対して接触および離間可能に設けられ、当該ベルトに接触している場合に当該ベルトとの間に記録材が通過する加圧領域を形成するとともに回転して当該ベルトを循環移動させる加圧部と、前記加圧領域よりも前記ベルトの移動方向の上流側で当該ベルトの内周面に接触し、前記加圧部が当該ベルトから離間している場合に回転して当該ベルトを循環移動させる駆動部と、前記ベルトの前記内周面に前記駆動部が接触する接触領域における前記移動方向の中間位置よりも下流側で、前記外周面側から当該ベルトを当該駆動部に押し付ける押し付け部とを備え、前記押し付け部は、前記ベルトの前記外周面に接触する部分が当該ベルトと同じ材料で構成され、表面硬さが当該ベルトと比べて高いことを特徴とする定着装置である。
請求項２に記載の発明は、前記駆動部よりも前記移動方向の上流側且つ前記加圧領域よりも当該移動方向の下流側で前記ベルトの前記内周面に接触し、循環移動する当該ベルトに従動回転し、当該移動方向に対する回転軸の角度が変位可能な従動部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の定着装置である。
請求項３に記載の発明は、前記ベルトを介して前記加圧部と対向し、当該加圧部とともに前記加圧領域を形成する対向部をさらに備え、前記駆動部から前記対向部まで移動する前記ベルトの長さと比べて、当該対向部から前記従動部まで移動する当該ベルトの長さが長いことを特徴とする請求項２に記載の定着装置である。
請求項４に記載の発明は、前記押し付け部は、前記駆動部の回転中心と前記従動部の回転中心とを結んだ線に対して前記加圧領域に近い部分で、前記ベルトを当該駆動部に押し付けることを特徴とする請求項３に記載の定着装置である。
請求項５に記載の発明は、前記押し付け部は、回転軸方向の両端部の外径が当該回転軸方向の中央部の外径と比較して大きい円筒形状を有することを特徴とする請求項１に記載の定着装置である。
請求項６に記載の発明は、循環移動可能な無端状のベルトと、前記ベルトの外周面に対して接触および離間可能に設けられ、当該ベルトに接触している場合に当該ベルトとの間に記録材が通過する加圧領域を形成するとともに回転して当該ベルトを循環移動させる加圧部と、前記加圧領域とは異なる位置で前記ベルトの内周面に接触し、前記加圧部が当該ベルトから離間している場合に回転して当該ベルトを循環移動させる駆動部と、前記駆動部および前記加圧領域とは異なる位置で前記ベルトの前記内周面に接触し、循環移動する当該ベルトに従動回転し、当該ベルトの移動方向に対する回転軸の角度が変位可能な従動部と、前記駆動部の回転中心と前記従動部の回転中心とを結んだ線に対して前記加圧領域に近い部分で、前記ベルトを当該駆動部に押し付ける押し付け部とを備え、前記押し付け部は、前記ベルトの前記外周面に接触する部分が当該ベルトと同じ材料で構成され、表面硬さが当該ベルトと比べて高いことを特徴とする定着装置である。
請求項７に記載の発明は、前記従動部は、前記駆動部よりも前記移動方向の上流側且つ前記加圧領域よりも当該移動方向の下流側で前記ベルトの前記内周面に接触し、前記押し付け部は、回転軸方向の両端部の外径が当該回転軸方向の中央部の外径と比較して大きい円柱形状を有することを特徴とする請求項６に記載の定着装置である。
請求項８に記載の発明は、記録材への画像形成を行う画像形成手段と、当該画像形成手段により形成された画像を記録材に定着する定着装置とを備え、当該定着装置が、請求項１乃至７の何れかに記載の定着装置により構成された画像形成装置である。

請求項１に記載の発明によれば、ベルトを循環移動させる駆動部に対してベルトの内周面に駆動部が接触領域における移動方向の中間位置よりも上流側でベルトを押し付ける場合に比べて、ベルトと駆動部との擦れを抑制することができる。
請求項２に記載の発明によれば、従動部の変位によってベルトの位置が変わった場合であっても、押し付け部が接触領域における移動方向の中間位置よりも上流側に設けられる場合と比べて、ベルトと駆動部との擦れを抑制することができる。
請求項３に記載の発明によれば、ベルトを循環移動させる駆動部に対してベルトの内周面に駆動部が接触領域における移動方向の中間位置よりも上流側でベルトを押し付ける場合に比べて、ベルトと駆動部との擦れを抑制することができる。
請求項４に記載の発明によれば、押し付け部が駆動部の回転中心と従動部の回転中心とを結んだ線に対して加圧領域から遠い部分でベルトを押し付ける場合に比べて、ベルトと駆動部との擦れをより抑制することができる。
請求項５に記載の発明によれば、押し付け部の回転軸方向の両端部の外径が回転軸方向の中央部の外径と比較して小さい場合と比べて、加圧領域に進入するベルトの波打ちを解消しやすくなる。
請求項６に記載の発明によれば、ベルトを循環移動させる駆動部に対して加圧領域から離れた場所でベルトを押し付ける場合に比べて、ベルトと駆動部との擦れを抑制することができる。
請求項７に記載の発明によれば、押し付け部の回転軸方向の両端部の外径が回転軸方向の中央部の外径と比較して小さい場合と比べて、加圧領域に進入するベルトの波打ちを解消しやすくなる。
請求項８に記載の発明によれば、ベルトを循環移動させる駆動部に対して加圧領域から離れた場所でベルトを押し付ける場合に比べて、ベルトと駆動部との擦れを抑制することができる。

本実施形態が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。 本実施形態が適用される定着装置の側断面図である。 図２における矢印ＩＩＩ方向から定着ベルトモジュールを眺めた場合の図である。 本実施形態が適用される定着装置の側断面の概略図であり、解除状態の定着装置を示した図である。 第２支持ロールが変位した場合の定着装置の状態を示した概略図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態が適用される画像形成装置１００を示した概略構成図である。
同図に示す画像形成装置１００は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置である。この画像形成装置１００には、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋが設けられている。

また、画像形成装置１００には、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に順次転写（一次転写）させる一次転写部１０が設けられている。さらに、画像形成装置１００には、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー画像を用紙５０に一括転写（二次転写）させる二次転写部２０が設けられている。

また、二次転写されたトナー像を用紙５０上に定着させる定着装置６０が設けられている。さらに、プログラム制御されたＣＰＵにより構成され、画像形成装置１００内の各部を制御する制御部４０が設けられている。また、表示パネルなどにより構成されユーザからの情報を受け付けるとともにユーザに対して情報を表示するＵＩ（User Interface）７０が設けられている。

画像形成部の一部として機能する画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの各々には、次のような電子写真用デバイスが設けられている。まず、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１の周囲に、感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２が設けられている。また、感光体ドラム１１上に静電潜像を書込むレーザ露光器１３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）が設けられている。

さらに、各色成分トナーが収容され感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４が設けられている。また、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を一次転写部１０にて中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６が設けられている。また、感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するドラムクリーナ１７が設けられている。

中間転写ベルト１５は、定速性に優れたモータ（図示せず）により駆動される駆動ロール３１によって図１に示す矢印Ｂ方向に予め定められた速度で循環駆動する。一次転写部１０は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に対向配置される一次転写ロール１６を含んで構成されている。そして、各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上に重畳されたトナー像が形成される。

二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像保持面側に配置される二次転写ロール２２と、バックアップロール２５とを含んで構成される。二次転写ロール２２は中間転写ベルト１５を挟んでバックアップロール２５に圧接配置されている。さらに二次転写ロール２２は、接地されるとともに、二次転写ロール２２とバックアップロール２５との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部２０に搬送される用紙５０上にトナー像が二次転写される。

画像形成装置１００の基本的な作像プロセスについて説明する。
画像形成装置１００では、図示しない画像読取装置等から画像データが出力される。そして、この画像データは図示しない画像処理装置により画像処理が施され、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。

レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの各々の感光体ドラム１１に照射する。各感光体ドラム１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、レーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。そして現像器１４により感光体ドラム１１上にトナー像が形成された後、このトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが接触する一次転写部１０において、中間転写ベルト１５上に転写される。

トナー像が中間転写ベルト１５の表面に一次転写された後、中間転写ベルト１５の移動によりトナー像が二次転写部２０に搬送される。二次転写部２０では、二次転写ロール２２が中間転写ベルト１５を介してバックアップロール２５に押圧される。このとき、第１用紙収容部５３や第２用紙収容部５４から搬送ロール５２等により搬送された用紙５０が、中間転写ベルト１５と二次転写ロール２２との間に挟み込まれる。

そして、中間転写ベルト１５上に保持された未定着のトナー像は、二次転写部２０において、用紙５０上に一括して静電転写される。その後、トナー像が静電転写された用紙５０は、中間転写ベルト１５から剥離された後、二次転写ロール２２よりも用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５５へ搬送される。そして搬送ベルト５５は、用紙５０を定着装置６０まで搬送する。

図２は、本実施形態が適用される定着装置６０の側断面図である。
定着装置６０は、定着ベルト６１０を備える定着ベルトモジュール６１と、定着ベルトモジュール６１に押し当てられる加圧部の一例としての加圧ロール６２とにより主要部が構成されている。この定着装置６０では、定着ベルトモジュール６１と加圧ロール６２との接触部に、用紙５０を加圧および加熱し用紙５０にトナー像を定着させる加圧領域の一例としてのニップ部Ｎが形成される。

さらに説明すると、この定着装置６０では、定着ベルト６１０の外周面６１０Ａに対して加圧ロール６２の外周面６２Ａの一部が押し当てられ、この一部の押し当てが行われている箇所に、ニップ部Ｎが形成される。付言すると、この一部の押し当てが行われている箇所には、トナー像が形成された用紙５０が加圧および加熱されながら通過する通過部が形成される。

なお、ニップ部Ｎに進入する用紙５０には、トナー像が形成されたトナー像形成面５１が存在するが、本実施形態では、このトナー像形成面５１が図中上方を向いた状態で、ニップ部Ｎへの用紙５０の進入が行われる。これにより、本実施形態では、トナー像形成面５１側が定着ベルト６１０に接触する。

ここで、本実施形態の定着装置６０では、定着ベルト６１０の外周面６１０Ａに対して加圧ロール６２が押し当てられ、ニップ部Ｎが形成された「加圧状態」と、定着ベルト６１０の外周面６１０Ａに対する加圧ロール６２の押し当てが解除され、加圧ロール６２が定着ベルト６１０から離間された「解除状態」とが切り替え可能になっている。より具体的には、定着装置６０は、用紙５０にトナー像を定着させる定着動作時には、加圧状態に切り替えられる。また、定着装置６０は、用紙５０にトナー像を定着させないアイドリング時や、例えばニップ部Ｎにおいて用紙詰まりが発生した場合等に、解除状態に切り替えられる。なお、図２には、加圧状態の定着装置６０を示している。

さらに説明すると、加圧ロール６２は、図中矢印Ｘ１で示すように、定着ベルトモジュール６１に対して進退可能に設けられており、加圧ロール６２の進退により、定着装置６０の加圧状態と解除状態とが切り替えられるようになっている。
そして、加圧ロール６２は、定着ベルト６１０の外周面６１０Ａに対して押し当てられた加圧状態において、不図示のモータにより図中矢印Ｃ方向に回転駆動される。

定着ベルト６１０は、無端状に形成される。そして、定着ベルト６１０は、外周面６１０Ａに対して加圧ロール６２が押し当てられた加圧状態において、回転する加圧ロール６２から駆動力を受け図中矢印Ｄ方向に循環移動を行う。
また、定着ベルト６１０は、外周面６１０Ａから加圧ロール６２が離間した解除状態では、後述する第１支持ロール６１２から駆動力を受け、図中矢印Ｄ方向に循環移動を行う。

定着ベルト６１０は、例えば、ポリイミド樹脂で形成されたベース層と、ベース層の外周面側に積層されたシリコーンゴム等からなる弾性体層と、弾性体層上に被覆されＰＦＡ（テトラフルオロエチレン－ペルフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）等により形成された剥離層とで構成される。

さらに、定着ベルトモジュール６１には、回転可能に設けられ、内側から定着ベルト６１０を支持する駆動部の一例としての第１支持ロール６１２が設けられている。また、定着ベルト６１０の移動方向において、第１支持ロール６１２よりも上流側には、同じく定着ベルト６１０を内側から支持する従動部の一例としての第２支持ロール６１３が設けられている。さらに、定着ベルト６１０の内側には、第２支持ロール６１３の変位（ステアリング）を行うステアリング機構６１４が設けられている。

ここで、本実施形態では、定着ベルト６１０の外周面６１０Ａから加圧ロール６２が離間した解除状態において、第１支持ロール６１２が不図示のモータにより図中矢印Ｅ方向に回転駆動される。これにより、定着ベルト６１０は、上述したように、解除状態において回転する第１支持ロール６１２から駆動力を受け図中矢印Ｄ方向に循環移動を行う。

また、本実施形態では、ステアリング機構６１４によって、定着ベルト６１０の移動方向に対する第２支持ロール６１３の回転軸の角度が変位する。これに伴い、定着ベルト６１０の幅方向に定着ベルト６１０が移動する。これにより、本実施形態では、定着ベルト６１０の位置が調整されるようになり、予め定められた経路に沿って定着ベルト６１０が循環移動するようになる。

また、定着ベルトモジュール６１には、定着ベルト６１０の内周側であって定着ベルト６１０を介して加圧ロール６２と対向する位置に、加圧ロール６２からの荷重を受ける対向部の一例としての荷重受け部材６１５が設けられている。本実施形態では、加圧ロール６２と荷重受け部材６１５とによって、用紙５０が両側から挟まれ用紙５０に対して圧力が加えられる。

ここで、本実施形態では、第１支持ロール６１２から荷重受け部材６１５まで移動する定着ベルト６１０の長さ（図２の符号Ｌ１参照、以下「第１張架長さＬ１」と表記する。）と比べて、荷重受け部材６１５から第２支持ロール６１３まで移動する定着ベルト６１０の長さ（図２の符号Ｌ２参照、以下「第２張架長さＬ２」と表記する。）が長くなっている（Ｌ１＜Ｌ２）。なお、第１張架長さＬ１は、定着ベルト６１０のうち第１支持ロール６１２と荷重受け部材６１５との間を張架される部分の長さであり、第１支持ロール６１２および荷重受け部材６１５に接触していない部分の長さである。また、第２張架長さＬ２は、定着ベルト６１０のうち荷重受け部材６１５と第２支持ロール６１３との間を張架される部分の長さであり、荷重受け部材６１５および第２支持ロール６１３に接触していない部分の長さである。

さらに、定着ベルトモジュール６１には、第１支持ロール６１２、第２支持ロール６１３、および荷重受け部材６１５の内部に、これらを加熱するヒータ６１６が設けられている。ここで、このヒータ６１６は、例えばハロゲンヒータにより構成される。

さらにまた、定着ベルトモジュール６１には、定着ベルト６１０の内周面に対して、オイル等の潤滑剤を供給する第１潤滑剤供給部材６１７Ａ、第２潤滑剤供給部材６１７Ｂが設けられている。第１潤滑剤供給部材６１７Ａは、定着ベルト６１０の移動方向において、第１支持ロール６１２よりも上流側、且つ第２支持ロール６１３よりも下流側に配置されている。また、第２潤滑剤供給部材６１７Ｂは、定着ベルト６１０の移動方向において、第１支持ロール６１２よりも下流側、且つ荷重受け部材６１５よりも上流側に配置されている。

また、定着ベルトモジュール６１には、用紙５０の搬送方向において、ニップ部Ｎよりも上流側に、ニップ部Ｎへ搬送される用紙５０の案内を行う第１用紙案内部材６１８が設けられている。この第１用紙案内部材６１８は、上面６１８Ａを用いて用紙５０を下方から支持し、ニップ部Ｎへの用紙５０の案内を行う。
また、定着ベルトモジュール６１には、ニップ部Ｎよりも下流側に、ニップ部Ｎから搬送されてきた用紙５０の下流側への案内を行う第２用紙案内部材６１９が設けられている。この第２用紙案内部材６１９も、上面６１９Ａを用いて用紙５０を下方から支持し、下流側への用紙５０の案内を行う。

さらに、本実施形態では、ニップ部Ｎよりも上流側に、上流側から搬送されてきた用紙５０が通る、断面形状が三角形の上流側用紙通過領域７０１が形成されている。
上流側用紙通過領域７０１は、定着ベルト６１０よりも図中下方に、且つ、加圧ロール６２の外周面６２Ａよりも図中上方に配置されている。さらに説明すると、本実施形態では、定着ベルト６１０のうちの、ニップ部Ｎよりも上流側に位置する部分と、加圧ロール６２の外周面６２Ａのうちの、ニップ部Ｎよりも上流側に位置する部分とにより囲まれた領域が、上流側用紙通過領域７０１となっている。

また、本実施形態では、ニップ部Ｎよりも下流側に、ニップ部Ｎから排出された用紙５０が通る、断面形状が三角形の下流側用紙通過領域７０２が形成されている。
この下流側用紙通過領域７０２も、上流側用紙通過領域７０１と同様、定着ベルト６１０よりも図中下方に、且つ、加圧ロール６２の外周面６２Ａよりも図中上方に配置されている。さらに説明すると、定着ベルト６１０のうちの、ニップ部Ｎよりも下流側に位置する部分と、加圧ロール６２の外周面６２Ａのうちの、ニップ部Ｎよりも下流側に位置する部分とにより囲まれた領域が、下流側用紙通過領域７０２となっている。

さらに、本実施形態の定着装置６０には、定着ベルト６１０を介して第１支持ロール６１２に対向し、定着ベルト６１０を第１支持ロール６１２の外周面６１２Ａに押し付ける押圧ロール６５が設けられている。押圧ロール６５は、回転自在に支持され、定着ベルト６１０の循環移動に従動して回転する。
また、押圧ロール６５は、不図示の支持部材によって、定着ベルト６１０を介して第１支持ロール６１２に対して予め定められた圧力で押圧されている。これにより、本実施形態では、押圧ロール６５を備えない場合と比較して、第１支持ロール６１２の外周面６１２Ａに対する定着ベルト６１０の密着力が高まり、第１支持ロール６１２と定着ベルト６１０との擦れが抑制される。

押圧ロール６５は、例えば、円柱形状の金属ロールの側面に、ＰＦＡ等からなる表面層が積層された構成を有する。ここで、押圧ロール６５は、表面層が定着ベルト６１０の外周面６１０Ａを構成する剥離層と同じ材料で構成され、且つ表面の硬さ（アスカーＣ硬度）が定着ベルト６１０と比べて高いことが好ましい。
本実施形態では、押圧ロール６５の表面層と定着ベルト６１０の剥離層とが同じ材料で構成され、且つ押圧ロール６５の表面の硬さが定着ベルト６１０と比べて高いことで、定着ベルト６１０の外周面６１０Ａに付着した異物が、押圧ロール６５に掻き取られやすくなる。

また、押圧ロール６５は、回転軸方向の両端部の外径が、回転軸方向の中央部の外径と比べて大きい円柱形状を有することが好ましい。押圧ロール６５がこのような形状を有することで、定着ベルト６１０を介して押圧ロール６５を第１支持ロール６１２に押し付けた場合に、押圧ロール６５と第１支持ロール６１２との間で定着ベルト６１０の波打ちが解消されやすくなる。特に、本実施形態では、押圧ロール６５および第１支持ロール６１２は、定着ベルト６１０において、ニップ部Ｎを形成する荷重受け部材６１５よりも上流側に設けられている。このため、本実施形態では、ニップ部Ｎへ進入する前の定着ベルト６１０の波打ちが解消されやすくなり、ニップ部Ｎで定着処理がなされる用紙５０の画像の乱れが抑制される。

押圧ロール６５は、加圧ロール６２が定着ベルト６１０の外周面６１０Ａに押し当てられた加圧状態では、定着ベルト６１０の外周面６１０Ａから離間するようにしてもよい。なお、加圧状態では、上述したように定着ベルト６１０は、加圧ロール６２により回転駆動されており、第１支持ロール６１２は、定着ベルト６１０に従動して回転している。したがって、加圧状態において押圧ロール６５を定着ベルト６１０の外周面から離間させた場合であっても、第１支持ロール６１２と定着ベルト６１０との擦れは生じにくい。
なお、本実施形態の定着装置６０における押圧ロール６５の配置等については、後段にてより詳細に説明する。

続いて、ステアリング機構６１４による第２支持ロール６１３のステアリング動作について説明する。図３は、図２における矢印ＩＩＩ方向から定着ベルトモジュール６１を眺めた場合の図である。
本実施形態では、上述したように、第２支持ロール６１３を変位させるステアリング機構６１４（図２参照）が設けられており、このステアリング機構６１４は、図３中矢印Ｐで示すように、第２支持ロール６１３の回転軸６１３Ｂにおける中央部６１３Ａを中心に第２支持ロール６１３を回転（揺動）させる。これにより、第２支持ロール６１３の軸方向における一端または他端側に向かって定着ベルト６１０が移動するようになり、これに伴い、定着ベルト６１０の幅方向における位置が変化する。

なお、本実施形態では、第２支持ロール６１３の軸方向における中央部６１３Ａを中心に第２支持ロール６１３を回転（揺動）させる構成を採用しているが、第２支持ロール６１３の軸方向における一端部を固定し、他端部側を揺動させる構成を採用してもよい。
また、本実施形態では、変位させる対象（ステアリングを行う対象）を第２支持ロール６１３としたが、第１支持ロール６１２を変位させてもよい。ただし、第１支持ロール６１２ではなく第２支持ロール６１３を変位させた方が、未定着状態のトナー像が形成された用紙５０のトナー像形成面５１への定着ベルト６１０の接触が抑制され、トナー像の乱れが抑制されるようになるため好ましい。

また、本実施形態では、第１支持ロール６１２を変位させた場合、第１支持ロール６１２に対する押圧ロール６５の圧力が変化し、第１支持ロール６１２に対する定着ベルト６１０の密着力が低下するおそれがある。第１支持ロール６１２に対する定着ベルト６１０の密着力の低下を抑制する観点からも、第１支持ロール６１２ではなく第２支持ロール６１３を変位させた方が好ましい。

続いて、本実施形態の定着装置６０における押圧ロール６５の配置について、より詳細に説明する。図４は、本実施形態が適用される定着装置６０の側断面の概略図であり、解除状態の定着装置６０を示した図である。
なお、図４では、ステアリング機構６１４（図２参照）によって第２支持ロール６１３を変位させていない状態、すなわち、第２支持ロール６１３の回転軸６１３Ｂが第１支持ロール６１２の回転軸６１２Ｂと平行な状態の定着装置６０を示している。

本実施形態の定着装置６０では、押圧ロール６５は、図４に示すように、定着ベルト６１０が第１支持ロール６１２に巻き付いている領域（図４の符号Ｌ３参照、以下「ラップ領域Ｌ３」と表記する。）における定着ベルト６１０の移動方向の中間位置（図４の符号Ｌ３Ｃ参照、以下「中間位置Ｌ３Ｃ」と表記する。）よりも下流側で、定着ベルト６１０を第１支持ロール６１２に押し付けている。
本実施形態の定着装置６０では、このような構成を採用することで、押圧ロール６５が、ラップ領域Ｌ３の中間位置Ｌ３Ｃよりも上流側において第１支持ロール６１２に巻き付くことで波打ちや撓みが解消された後の定着ベルト６１０を、第１支持ロール６１２に押し付けることになる。これにより、押圧ロール６５がラップ領域Ｌ３の中間位置Ｌ３Ｃよりも上流側に設けられる場合と比べて、第１支持ロール６１２に対する定着ベルト６１０の密着力が高まる。

また、本実施形態の定着装置６０では、押圧ロール６５が、図４に示すように、定着装置６０の側断面において、第１支持ロール６１２の回転軸６１２Ｂと第２支持ロール６１３の回転軸６１３Ｂとを結んだ直線（図４の符号Ｚ参照。）に対して荷重受け部材６１５に近い側で、定着ベルト６１０を第１支持ロール６１２に押し付けている。言い換えると、押圧ロール６５は、直線Ｚに対して、加圧状態において荷重受け部材６１５と加圧ロール６２との間にニップ部Ｎ（図２参照）が形成される領域に近い部分で、定着ベルト６１０を第１支持ロール６１２に押し付けている。

なお、第１支持ロール６１２の回転軸６１２Ｂおよび第２支持ロール６１３の回転軸６１３Ｂは、それぞれ、ステアリング機構６１４により第２支持ロール６１３を変位させていない状態での第１支持ロール６１２の回転軸６１２Ｂおよび第２支持ロール６１３の回転軸６１３Ｂである。また、第１支持ロール６１２の回転軸６１２Ｂおよび第２支持ロール６１３の回転軸６１３Ｂは、それぞれ、第１支持ロール６１２および第２支持ロール６１３を定着装置６０の側方から見た場合の回転中心である。

本実施形態の定着装置６０では、押圧ロール６５が直線Ｚに対して荷重受け部材６１５に近い側に設けられることで、例えばステアリング機構６１４によって第２支持ロール６１３が変位された場合であっても、押圧ロール６５による第１支持ロール６１２に対する定着ベルト６１０の密着力の低下が抑制される。これにより、第１支持ロール６１２に対する定着ベルト６１０の擦れが抑制される。

図５は、第２支持ロール６１３が変位した場合の定着装置６０の状態を示した概略図である。
ステアリング機構６１４（図２参照）により第２支持ロール６１３が変位された場合、図５にて矢印Ｑで示すように、第２支持ロール６１３の一端が直線Ｚに対して荷重受け部材６１５から遠い側へ移動する場合がある。この場合、第２支持ロール６１３の移動に伴って、図５にて矢印Ｒで示すように、第２支持ロール６１３に支持される定着ベルト６１０も変位する。これにより、第１支持ロール６１２の一端側では、第１支持ロール６１２に巻き付く定着ベルト６１０の長さが短くなる場合がある。言い換えると、図５に示すように、第１支持ロール６１２の一端側では、第１支持ロール６１２に巻き付いている定着ベルト６１０のうち、定着ベルト６１０の移動方向における上流側の部分が、第１支持ロール６１２から離れる場合がある。

特に、本実施形態の定着装置６０では、上述したように、第１張架長さＬ１と比べて第２張架長さＬ２が長くなっている（Ｌ１＜Ｌ２）。これにより、例えば第１張架長さと比べて第２張架長さＬ２が短い場合と比べて、第２支持ロール６１３が変位された場合に、第１支持ロール６１２に巻き付いている定着ベルト６１０のうち、定着ベルト６１０の移動方向における上流側の部分が、第１支持ロール６１２から離れやすい傾向がある。

なお、ステアリング機構６１４により第２支持ロール６１３が変位された場合であっても、図５に示すように、第１支持ロール６１２に巻き付いている定着ベルト６１０のうち、定着ベルト６１０の移動方向における下流側の部分は、第１支持ロール６１２から離れにくい。

ここで、図５において破線で示すように、押圧ロール６５が直線Ｚに対して荷重受け部材６１５から遠い側に設けられる場合、ステアリング機構６１４によって第２支持ロール６１３が変位されると、定着ベルト６１０が第１支持ロール６１２から離れる方向へ移動するのに伴って、押圧ロール６５による第１支持ロール６１２に対する定着ベルト６１０の押し付けが不十分になるおそれがある。この場合、第１支持ロール６１２の外周面６１２Ａに対して定着ベルト６１０が擦れ、定着ベルト６１０が摩耗するおそれがある。

これに対し、本実施形態では、押圧ロール６５が直線Ｚに対して荷重受け部材６１５に近い側に設けられ、または押圧ロール６５がラップ領域Ｌ３の中間位置Ｌ３Ｃよりも下流側に設けられることで、第２支持ロール６１３が変位された場合であっても、押圧ロール６５による第１支持ロール６１２に対する定着ベルト６１０の押し付けが不十分になることが抑制される。この結果、第１支持ロール６１２の外周面６１２Ａに対して定着ベルト６１０が擦れることによる定着ベルト６１０の摩耗が抑制される。

なお、本実施形態では、ステアリング機構６１４によって従動部の一例である第２支持ロール６１３を変位させる構成としている。ここで、定着ベルト６１０の移動方向について、駆動部の一例である第１支持ロール６１２を荷重受け部材６１５よりも上流側に設け、押圧ロール６５が第１支持ロール６１２に対してラップ領域Ｌ３の中間位置Ｌ３Ｃよりも下流側で定着ベルト６１０を押し付けるという観点からは、ステアリング機構６１４によって第１支持ロール６１２を変位させる構成としてもよい。

また、本実施形態では、定着ベルト６１０の移動方向について、駆動部の一例である第１支持ロール６１２を荷重受け部材６１５よりも上流側に設け、従動部の一例でありステアリング機構６１４により変位される第２支持ロール６１３を荷重受け部材６１５よりも下流側に設けている。ここで、第１支持ロール６１２の回転軸６１２Ｂと第２支持ロール６１３の回転軸６１３Ｂとを結んだ直線Ｚに対して荷重受け部材６１５に近い部分で、押圧ロール６５が定着ベルト６１０を第１支持ロール６１２に押し付けるという観点からは、第１支持ロール６１２を荷重受け部材６１５よりも下流側に設け、第２支持ロール６１３を荷重受け部材６１５よりも上流側に設けてもよい。

６０…定着装置、６１…定着ベルトモジュール、６２…加圧ロール、６５…押圧ロール、１００…画像形成装置、６１０…定着ベルト、６１２…第１支持ロール、６１３…第２支持ロール、６１４…ステアリング機構、６１５…荷重受け部材、Ｎ…ニップ部

Claims (8)

1. 循環移動可能な無端状のベルトと、
   前記ベルトの外周面に対して接触および離間可能に設けられ、当該ベルトに接触している場合に当該ベルトとの間に記録材が通過する加圧領域を形成するとともに回転して当該ベルトを循環移動させる加圧部と、
   前記加圧領域よりも前記ベルトの移動方向の上流側で当該ベルトの内周面に接触し、前記加圧部が当該ベルトから離間している場合に回転して当該ベルトを循環移動させる駆動部と、
   前記ベルトの前記内周面に前記駆動部が接触する接触領域における前記移動方向の中間位置よりも下流側で、前記外周面側から当該ベルトを当該駆動部に押し付ける押し付け部と
   を備え、
   前記押し付け部は、前記ベルトの前記外周面に接触する部分が当該ベルトと同じ材料で構成され、表面硬さが当該ベルトと比べて高いことを特徴とする定着装置。
2. 前記駆動部よりも前記移動方向の上流側且つ前記加圧領域よりも当該移動方向の下流側で前記ベルトの前記内周面に接触し、循環移動する当該ベルトに従動回転し、当該移動方向に対する回転軸の角度が変位可能な従動部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記ベルトを介して前記加圧部と対向し、当該加圧部とともに前記加圧領域を形成する対向部をさらに備え、
   前記駆動部から前記対向部まで移動する前記ベルトの長さと比べて、当該対向部から前記従動部まで移動する当該ベルトの長さが長いことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
4. 前記押し付け部は、前記駆動部の回転中心と前記従動部の回転中心とを結んだ線に対して前記加圧領域に近い部分で、前記ベルトを当該駆動部に押し付けることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
5. 前記押し付け部は、回転軸方向の両端部の外径が当該回転軸方向の中央部の外径と比較して大きい円筒形状を有することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
6. 循環移動可能な無端状のベルトと、
   前記ベルトの外周面に対して接触および離間可能に設けられ、当該ベルトに接触している場合に当該ベルトとの間に記録材が通過する加圧領域を形成するとともに回転して当該ベルトを循環移動させる加圧部と、
   前記加圧領域とは異なる位置で前記ベルトの内周面に接触し、前記加圧部が当該ベルトから離間している場合に回転して当該ベルトを循環移動させる駆動部と、
   前記駆動部および前記加圧領域とは異なる位置で前記ベルトの前記内周面に接触し、循環移動する当該ベルトに従動回転し、当該ベルトの移動方向に対する回転軸の角度が変位可能な従動部と、
   前記駆動部の回転中心と前記従動部の回転中心とを結んだ線に対して前記加圧領域に近い部分で、前記ベルトを当該駆動部に押し付ける押し付け部と
   を備え、
   前記押し付け部は、前記ベルトの前記外周面に接触する部分が当該ベルトと同じ材料で構成され、表面硬さが当該ベルトと比べて高いことを特徴とする定着装置。
7. 前記従動部は、前記駆動部よりも前記移動方向の上流側且つ前記加圧領域よりも当該移動方向の下流側で前記ベルトの前記内周面に接触し、
   前記押し付け部は、回転軸方向の両端部の外径が当該回転軸方向の中央部の外径と比較して大きい円柱形状を有することを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
8. 記録材への画像形成を行う画像形成手段と、当該画像形成手段により形成された画像を記録材に定着する定着装置とを備え、当該定着装置が、請求項１乃至７の何れかに記載の定着装置により構成された画像形成装置。

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