JP7206620B2 - 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。

無端状の定着ベルトが張架されている構成を有する定着装置に関する技術が、特開２００１－８３８２６号公報、特開２０１０－２０４５５１号公報、および、特開２０１５－１８４２９１号公報に開示されている。

特開２００１－８３８２６号公報 特開２０１０－２０４５５１号公報 特開２０１５－１８４２９１号公報

上記特許文献に開示される定着装置において、定着ベルトの回転に伴って流れる空気が、定着ニップ部の下流側から定着装置の内部に流れ込む場合がある。これにより、定着ベルトの温度が下がり、省エネ性能が悪化する場合がある。

本開示では、空気の流入による定着ベルトの温度降下を抑制できる定着装置および画像形成装置が提供される。

上記特許文献に開示される無端状の定着ベルトは、複数のローラーによって張架されている。近年、省エネ性をより改善するために、無端状の定着ベルトの内周側に配置されたパッド部を備える定着装置が発明されている。上記パッド部を備える定着装置において、パッド部およびパッド部に対向する回転体により定着ニップ部が形成される。上記パッド部を備える定着装置では、定着ニップ部に対して定着ベルトの回転方向の下流側で、定着ベルトのたるみが生じる。

定着ベルトの外径の公差、および、定着ベルトを張架する力の公差等が、定着ベルトのたるみの発生に起因している。特に、定着ベルトの停止状態および駆動状態における定着ベルトの張架状態の差、および、温度による定着ベルトの硬度変化が、定着ベルトのたるみの発生に大きな影響を与える。すなわち、定着ベルトが常温で停止している状態と定着ベルトが加熱されて駆動している状態では、定着ベルトの張架状態が大きく異なるため、定着ベルトにたるみが生じることになる。

本発明者らは、上記パッド部を備える定着装置において、定着ベルトの回転に伴って流れる空気が、定着ニップ部の下流側から定着装置の内部に流れ込むことを抑制するべく、定着ベルトの外周面と対向する対向部を設けた。

しかし、上述したように、上記パッド部を備える定着装置では、定着ニップ部に対して定着ベルトの回転方向の下流側において、定着ベルトにたるみが生じる。そのため、定着ベルトのたるみを考慮すると、上記定着ベルトの外周面と上記対向部との隙間を大きく設定する必要が生じた。これにより、上記隙間から定着装置の内部に空気が流れ込みやすくなり、定着ベルトの温度が下がるという課題が生じた。

そこで本発明者らは、上記パッド部を備える定着装置であっても、隙間を小さく設定して空気の流入を抑制できるようさらに検討を進め、本発明を完成させるに至った。

本開示に係る定着装置は、記録媒体上に形成されたトナー像を定着させる。上記定着装置は、無端状の定着ベルトと、パッド部と、対向回転体と、加熱源と、張架部と、支持部と対向部とを備えている。上記定着ベルトは、回転可能に構成されている。上記パッド部は、上記定着ベルトの内周側に配置されている。上記対向回転体は、上記パッド部に対向するとともに上記定着ベルトの外周面に対向することで定着ニップ部を形成する。上記加熱源は、上記トナー像に熱を供給する。上記張架部は、上記定着ベルトを張架する。上記支持部は、上記定着ニップ部に対して上記定着ベルトの回転方向の下流側に配置され、上記定着ベルトの内周側から上記定着ベルトを支持する。上記対向部は、上記定着ベルトの上記外周面と隙間を空けて対向配置されている。上記支持部は、上記支持部および上記定着ベルトの内周面が接触している接触領域を含んでいる。上記対向部は、上記接触領域に対向して配置されている。

上記定着装置において、上記対向部は、上記隙間に対して上記回転方向の上流側から上記隙間に流れ込む空気の流れを妨げるように配置されている。

上記定着装置において、上記隙間のうち最も狭い部分は、上記接触領域に係る部分に形成されている。

上記定着装置において、上記接触領域には、上記回転方向において上記接触領域のうち最も下流にある部分に接触最下流部、および、上記回転方向において上記接触領域のうち最も上流にある部分に接触最上流部が形成されている。上記隙間のうち最も狭い部分は、上記接触領域のうち上記接触最下流部よりも上記接触最上流部に近い部分に係る部分に形成されている。

上記定着装置において、上記対向部は、上記定着ニップ部を通過した後の上記記録媒体の搬送経路を規定する。

上記定着装置において、上記定着ベルトの幅方向に直交する断面において、上記記録媒体の搬送方向における上記パッド部の中心を通り上記搬送方向に直交する直線が規定されている。上記張架部が上記直線に対して上記搬送方向の上流側に配置されるように、上記張架部は、上記定着ベルトの上記内周面を押圧して上記定着ベルトを張架する。

上記定着装置において、上記張架部が上記定着ベルトの上記内周面を押圧する方向および上記定着ベルトの幅方向に直交する方向において、上記接触領域は、上記張架部に対して上記搬送方向の下流側に設けられている。

上記定着装置において、上記接触領域は、円弧状の形状を有している。
上記定着装置において、上記支持部は、上記接触領域に対して上記回転方向の上流側に、円弧状の形状を有する上流支持部を有している。

上記定着装置において、上記対向部は、上記定着ベルトの幅方向において上記定着ベルトよりも外側で、上記支持部に固定されている。

本発明に係る画像形成装置は、上記のいずれかの局面の定着装置と、上記定着装置に搬送される上記記録媒体を収容する収容部とを備える。

本開示に従えば、空気の流入による定着ベルトの温度降下を抑制できる定着装置および画像形成装置を実現することができる。

実施の形態の画像形成装置の概略図である。 実施の形態１の定着装置の概略断面図である。 図２中のＩＩＩ方向から見た際の定着装置の構成の概略を示す図である。 実施の形態１の張力付加機構を示す概略断面図である。 図２に示す領域Ｖの拡大概略図である。 対向部、定着ベルト、および支持部の関係を示す概略断面図である。 実施の形態１の加熱ローラーの押圧方向を示す概略図である。 実施の形態１の加熱ローラーの押圧方向と支持部の位置との関係を示す概略図である。 実施の形態２の定着装置を示す概略図である。 実施の形態３の定着装置を示す概略図である。 実施の形態４の支持部を示す概略断面図である。 実施の形態５の支持部を示す概略断面図である。

以下、各実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。以下に示す実施の形態においては、画像形成装置として、電子写真方式を採用したいわゆるタンデム型のカラープリンターおよびこれに具備された画像形成装置を例示して説明を行なう。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。

［実施の形態１］
＜画像形成装置１００＞
図１は、実施の形態の画像形成装置１００の概略図である。図１を参照して、実施の形態の画像形成装置１００の概略的な構成および動作について説明する。

画像形成装置１００は、装置本体２と、収容部９とを主として備えている。装置本体２は、記録媒体としての用紙Ｓに画像を形成するための部位である画像形成部２Ａと、画像形成部２Ａに用紙Ｓを供給するための部位である給紙部２Ｂとを含んでいる。収容部９は、画像形成部２Ａおよび後述する定着装置１に供給するための用紙Ｓを収納するものであり、給紙部２Ｂに着脱自在に設けられている。

画像形成装置１００の内部には、複数のローラー３が設置されており、これにより用紙Ｓが所定の方向に沿って搬送される搬送経路４が、上述した画像形成部２Ａおよび給紙部２Ｂに跨って構築されている。図１中に示すように、装置本体２には、画像形成部２Ａに用紙Ｓを供給するための手差しトレイ９ａが別途設けられていてもよい。

画像形成部２Ａは、たとえばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成可能な作像ユニット５と、当該作像ユニット５に含まれる感光体を露光するための露光ユニット６と、作像ユニット５に張架された中間転写ベルト７ａと、搬送経路４上であってかつ中間転写ベルト７ａの走路上に設けられた転写部７と、クリーニング部８と、転写部７よりも下流側の部分の搬送経路４上に設けられた、後述する定着装置１とを主として備えている。

作像ユニット５は、露光ユニット６からの露光を受けてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の各色のトナー像あるいはブラック（Ｋ）のみからなるトナー像を感光体の表面に形成し、これを中間転写ベルト７ａに転写する（いわゆる一次転写）。これにより、中間転写ベルト７ａには、カラートナー像あるいはモノクロトナー像が形成されることになる。

中間転写ベルト７ａは、その表面に形成されたカラートナー像あるいはモノクロトナー像を転写部７へと移送し、給紙部２Ｂから転写部７へと搬送されてきた用紙Ｓとともに転写部７において圧接される。これにより、中間転写ベルト７ａの表面に形成されたカラートナー像あるいはモノクロトナー像が用紙Ｓへと転写される（いわゆる二次転写）。

転写部７により用紙Ｓにカラートナー像あるいはモノクロトナー像を転写した後、用紙Ｓを曲率分離した中間転写ベルト７ａは、クリーニング部８により残留トナーが除去される。

カラートナー像あるいはモノクロトナー像が転写された用紙Ｓは、その後、定着装置１によって加圧および加熱され、用紙Ｓ上に形成されたトナー像が定着される。これにより、用紙Ｓにカラー画像あるいはモノクロ画像が形成されることになり、当該カラー画像あるいはモノクロ画像が形成された用紙Ｓは、その後、装置本体２から排出される。

（定着装置１）
図２は、実施の形態１の定着装置１の概略断面図である。図３は、図２中のＩＩＩ方向から見た際の定着装置１の構成の概略を示す図である。説明しやすいように、図３では、加圧ローラー３０、パッド部１０、定着ベルト２０のみを図示している。図２および図３を参照して、定着装置１について説明する。

定着装置１は、回転可能に構成された無端状の定着ベルト２０と、加熱源４０と、対向回転体と、張架部と、パッド部１０と、対向部５０と、排紙ガイド６０と、筐体７５と、固定部材８０と、支持部９０とを含んでいる。

定着ベルト２０は、耐熱性の樹脂定着ベルトである。定着ベルト２０の外径（無端状の定着ベルト２０を円にした時の外径）は任意であるが、たとえば４０[ｍｍ]である。幅方向ＤＲ３における定着ベルト２０の長さは、たとえば３４０[ｍｍ]である。

定着ベルト２０の基体は、たとえばポリイミド（ＰＩ）から構成される。上記基体の厚みは、たとえば７０[μｍ]である。上記基体の外周面を厚さ２００[μｍ]の耐熱性のシリコーンゴムで被覆している。更に、離型層として厚さ２０[μｍ]の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）チューブで被覆している。

図２中に示された矢印は、搬送方向ＤＲ１、回転方向ＤＲ２、水平方向ＤＲ４とを示している。搬送方向ＤＲ１は、用紙Ｓの搬送方向であり、図２中の上方向である。回転方向ＤＲ２は、定着ベルト２０の回転方向である。水平方向ＤＲ４は、搬送方向ＤＲ１に直交する方向であって、図２中の左右方向である。図３中に示された両矢印は、幅方向ＤＲ３を示している。幅方向ＤＲ３は、定着ベルト２０の幅方向である。幅方向ＤＲ３は、図３中の左右方向であり、後述する加圧ローラー３０および加熱ローラー４１の軸方向と平行である。

パッド部１０は、定着ベルト２０の内周側に配置されている。パッド部１０は、定着ベルト２０の内周面と摺動する。パッド部１０は、図示しない基部と、被覆部を含んでいる。

基部は、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、およびポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の耐熱性の樹脂で構成されている。被覆部は、基部のうち定着ベルト２０の内周面と対向する側を被覆している。被覆部は、たとえば厚み１００[μｍ]のＰＴＦＥ(ポリテトラフルオロエチレン)シートである。

パッド部１０は、定着ニップ部Ｎに対して搬送方向ＤＲ１の上流側に湾曲状の曲面部１１を含んでいる。曲面部１１は、定着ベルト２０が屈曲して定着ニップ部Ｎに突入する部分である。これにより、定着ベルト２０の駆動による曲げ、摩擦による抵抗が上がらないようにしている。

実施の形態において、対向回転体は、加圧ローラー３０である。加圧ローラー３０は、モーター等の駆動装置（図示しない）によって回転する。加圧ローラー３０の回転に従動して定着ベルト２０が回転方向ＤＲ２に回転する。

加圧ローラー３０の外径は、たとえば３２[ｍｍ]である。加圧ローラー３０は、金属の芯金の周囲を厚さ３[ｍｍ]の耐熱性のシリコンゴムで被覆し、さらに、離型層として厚さ３０[μｍ]のＰＦＡチューブで被覆し、ソフトローラーとして構成されている。

加圧ローラー３０は、定着ベルト２０を介してパッド部１０を押圧する。加圧ローラー３０は、たとえば水平方向ＤＲ４に沿ってパッド部１０を押圧する（図２中の白抜き矢印Ａ）。加圧ローラー３０は、パッド部１０に対向するとともに定着ベルト２０の外周面に対向することで定着ニップ部Ｎを形成する。

定着ニップ部Ｎは、加圧ローラー３０がパッド部１０を押圧することにより形成される領域である。定着ニップ部Ｎにおいて、用紙Ｓ上のトナー像Ｔが加熱および加圧され用紙Ｓに定着される。

パッド部１０は、固定部材８０によって固設されている。固定部材８０は、パッド部１０に対して加圧ローラー３０と反対側に配置されている。固定部材８０は、たとえば電気亜鉛メッキ鋼板（ＳＥＣＣ）などの金属板を曲げて構成されている。固定部材８０の厚みは、たとえば２[ｍｍ]である。

固定部材８０は、背部８１と、直交部８２とを含んでいる。背部８１は、幅方向ＤＲ３に直交する断面（以下、断面Ｚ）において、搬送方向ＤＲ１に真っ直ぐ延びる形状を有している。背部８１は、パッド部１０を保持している。背部８１は、パッド部１０を介して加圧ローラー３０からの加圧力を受けている。一対の直交部８２は、背部８１の両端に設けられている。直交部８２は、水平方向ＤＲ４に延びる形状を有している。

背部８１と直交部８２とを設けることで、加圧ローラー３０から加圧力を受けるパッド部１０を強固に保持することができる。背部８１が平坦状であることにより、幅方向ＤＲ３におけるバラつきや、傾きがなく適正にパッド部１０を保持することができる。

支持部９０は、定着ニップ部Ｎ（パッド部１０）に対して回転方向ＤＲ２の下流側に配置されている。支持部９０は、搬送方向ＤＲ１の下流側に向く支持面９７を有している。支持面９７は、定着ベルト２０の内周面と接触する部分を有する面である。支持面９７は、円弧状の形状を有している。水平方向ＤＲ４における支持部９０の長さはたとえば１９[ｍｍ]、搬送方向ＤＲ１における厚みはたとえば５[ｍｍ]、支持面９７の曲率半径はたとえば１３[ｍｍ]である。

支持部９０は、定着ベルト２０の内周側から定着ベルト２０を支持する。支持部９０は、基部９６を含んでいる。基部９６は、たとえばＬＣＰ、およびＰＰＳなどの耐熱性の樹脂で構成されている。基部９６には、凹部９８が形成されている。凹部９８は、支持部９０の水平方向ＤＲ４における中央に形成されている。凹部９８は、支持面９７が窪んで形成されている。水平方向ＤＲ４における凹部９８の幅は、たとえば６[ｍｍ]、深さはたとえば１．６[ｍｍ]である。

支持部９０は、潤滑剤規制部９１をさらに含んでいる。潤滑剤規制部９１は、定着ベルト２０の内周面に接触して張架を補助しつつ、定着ベルト２０の内周面の潤滑剤の付着量を規制および安定化させる。潤滑剤規制部９１は、耐熱性の弾性を持つ多孔質部材が好ましく、たとえばアラミド繊維フェルトである。水平方向ＤＲ４における潤滑剤規制部９１の長さは、たとえば６[ｍｍ]、搬送方向ＤＲ１における厚みはたとえば２[ｍｍ]である。潤滑剤規制部９１は、潰れながら凹部９８に挿入されて取付けられる。潤滑剤規制部９１が潰れることにより、支持面９７と潤滑剤規制部９１との面は同じ位置になる。

パッド部１０と定着ベルト２０の内周面との間には図示しない潤滑剤が保持されている。潤滑剤は、たとえば、ジメチルシリコンオイル、およびフッ素グリスである。潤滑剤は、パッド部１０と定着ベルト２０との間では、油膜を形成する程度の少量が保持されている。潤滑剤の残りの多くは、定着ベルト２０がパッド部１０にかかる直前の部分に保持されているか、パッド部１０に係る領域以外の定着ベルト２０の内周面に保持されている。パッド部１０に少量ずつ潤滑剤が侵入することで、パッド部１０と定着ベルト２０との間の油膜が保持されている。

対向部５０は、支持部９０と対向している。対向部５０の材料は、耐熱性の樹脂、たとえばＰＰＳ、ＰＥＴである。対向部５０は、幅方向ＤＲ３に複数のリブを有している。対向部５０は、定着ニップ部Ｎを通過した後の用紙Ｓの搬送経路を規定する。対向部５０は、排紙ガイド６０とともに、定着ニップ部Ｎを通過した用紙Ｓを下流側に設けられている排紙部に搬送するためのガイドを兼ねている。対向部５０の詳細については後述する。

定着ベルト２０を囲うように筐体７５が配置されている。筐体７５の内部には、回転方向ＤＲ２に沿うような空気の流れが形成される。筐体７５には、筐体７５の外部の空気が出入りする。

張架部は、定着ベルト２０を張架する。実施の形態１において、張架部は、加熱ローラー４１である。加熱ローラー４１は、パッド部１０および支持部９０とともに定着ベルト２０を張架する。加熱ローラー４１は、後述する張力付加機構４９により、定着ベルト２０の内周面を押圧して、定着ベルト２０に張力を付加する。加熱ローラー４１は、支持部９０から離れる方向に移動して、定着ベルト２０の内周面を押圧する。

加熱ローラー４１は、定着ベルト２０を加熱する加熱源４０を内蔵している。加熱源４０は、たとえばハロゲンランプである。加熱源４０は、定着ベルト２０を介してトナー像Ｔに熱を供給する。定着装置１は、図示しない温度センサを備えており、温度センサは、定着ベルト２０の温度を検知する。

加熱ローラー４１は、たとえばアルミニウム等から形成された肉厚０．３５[ｍｍ]の円筒状の中空回転体の外周面を、耐熱性のＰＴＦＥコートで被覆し、ハードローラーとして構成されている。加熱ローラー４１の外径は、たとえば２０[ｍｍ]である。

図４は、実施の形態１の張力付加機構４９を示す概略断面図である。定着装置１は、張力付加機構４９をさらに備えている。高温で回転する加熱ローラー４１は、張力付加機構４９によって保持される。張力付加機構４９は、加熱ローラー４１の軸方向（幅方向ＤＲ３）における端部に設けられ保持されている。

張力付加機構４９は、ブッシュ（図示しない）、ベアリング４５、側板４７、圧縮コイルばね４６、および、樹脂ホルダ４８を有している。側板４７は、加熱ローラー４１の軸方向における端部に設けられている。側板４７には、ベアリング４５が設けられている。ベアリング４５の外径は、たとえば３２[ｍｍ]である。

ブッシュは、断熱のために用いられている。ブッシュは、加熱ローラー４１の端部に固定配置されている。ブッシュがベアリング４５に嵌合されることで、加熱ローラー４１の回転保持をしている。ブッシュは、たとえば、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、およびＰＰＳなどの耐熱樹脂である。

圧縮コイルばね４６は、側板４７の開口部に設置されている。圧縮コイルばね４６は、樹脂ホルダ４８と側板４７の開口部の間に保持されている。樹脂ホルダ４８は、圧縮コイルばね４６とベアリング４５との間に配置されている。

上記構成により、加熱ローラー４１は、圧縮コイルばね４６が伸縮する方向（図４中の矢印Ｂ方向）に移動することが可能となり、定着ベルト２０に張力を付加することができる。

（支持部９０）
図５は、図２に示す領域Ｖの拡大概略図である。図５では、凹部９８、固定部材８０等の記載を省略している。支持部９０は、接触領域９２および上流支持部９５を含んでいる。接触領域９２は、支持部９０および定着ベルト２０の内周面が接触している部分である。接触領域９２は、円弧状の形状を有している。接触領域９２は、支持面９７のうち下流寄りに設けられている。接触領域９２では、定着ベルト２０のたるみが生じにくく、定着ベルト２０が回転している場合であっても、支持部９０と定着ベルト２０の内周面との接触が維持される状態にある領域である。接触領域９２は、定着ベルト２０の位置変動が少ない領域である。

接触領域９２には、接触最下流部９３および接触最上流部９４が形成されている。接触最下流部９３は、回転方向ＤＲ２において接触領域９２のうち最も下流にある部分に形成されている。接触最上流部９４は、回転方向ＤＲ２において接触領域９２のうち最も上流にある部分に形成されている。

上流支持部９５は、接触領域９２に対して回転方向ＤＲ２の上流側に設けられている。上流支持部９５は、円弧状の形状を有している。上流支持部９５は、定着ベルト２０のたるみが生じる領域である。接触領域９２では、支持部９０と定着ベルト２０との接触状態が維持されているが、上流支持部９５では、たるみによって、定着ベルト２０の内周面と上流支持部９５との接触状態、および非接触状態が繰り返される（図５中の領域Ｃ）。

（対向部５０）
対向部５０は、定着ベルト２０の外周面と隙間７０を空けて対向配置されている。本明細書において、隙間７０の長さは、対向部５０のうちの任意の部分と定着ベルト２０の外周面との最短距離をいうものとする（たとえば、図５中のｄ１およびｄ２）。

対向部５０は、接触領域９２に対向して配置されている。本明細書において、「接触領域９２に対向して対向部５０が配置されてる」状態とは、接触最上流部９４における接線に直交する法線（図５中のＬ１）、および接触最下流部９３における接線に直交する法線（図５中のＬ２）の間の領域（図５中のＸ）に対向部５０が配置されている状態をいうものとする。

対向部５０は、先端部５１を有している。先端部５１は、対向部５０のうち定着ベルト２０の外周面との距離が最も近い部分に設けられている。先端部５１と定着ベルト２０の外周面との間に、隙間７０のうち最も狭い部分（以下、ギャップ７１）が形成されている。ギャップ７１の長さ（図５中のｇ）は、隙間７０の長さのうち最も小さい。

ギャップ７１は、接触領域９２に係る部分に形成されている。本明細書において、「ギャップ７１は、接触領域９２に係る部分に形成されている」とは、先端部５１と定着ベルト２０の外周面との最短距離を結ぶ直線の延長線上に接触領域９２が配置されている状態をいうものとする。

ギャップ７１は、接触領域９２のうち接触最下流部９３よりも接触最上流部９４に近い部分に係る部分に形成されている。本明細書において、「ギャップ７１は、接触領域９２のうち接触最下流部９３よりも接触最上流部９４に近い部分に係る部分に形成されている」とは、先端部５１と定着ベルト２０の外周面との最短距離を結ぶ直線および接触領域９２が交わる部分が、接触最下流部９３よりも接触最上流部９４に近い状態をいうものとする。

定着ベルト２０が回転するに伴って、回転方向ＤＲ２に沿うような空気の流れが生じる（図５中のＨ）。隙間７０に対して回転方向ＤＲ２の上流側から隙間７０に上記空気が流れ込み、筐体７５（図２参照）の内部に上記空気が侵入する。対向部５０は、隙間７０に対して回転方向ＤＲ２の上流側から隙間７０（筐体７５）に流れ込む空気の流れを妨げるように配置されている。ギャップ７１が形成されていることにより、上記空気が筐体７５内に流れ込みにくくなっている。

ギャップ７１の長さは、空気の流入を抑制する観点から考えると０[ｍｍ]が理想的であるが、定着ベルト２０の外周面を傷つけることになるため、非接触を維持できる最小の値が好ましい。ギャップ７１の長さｇは、たとえば１．９[ｍｍ]である。

ギャップ７１が空気の流入を抑制できる効果を発揮できる上限値としては、定着ベルト２０の外周面の空気の境界層の流れを抑制できる値であればよい。たとえば、定着ベルト２０の速度が２４０[ｍｍ/ｓ]、回転方向ＤＲ２における定着ニップ部Ｎから先端部５１までの長さを３[ｍｍ]とした場合、６[ｍｍ]以下のギャップ７１であれば、上記効果が発揮できる。

図６は、対向部５０、定着ベルト２０、および支持部９０の関係を示す概略断面図である。支持部９０は、幅方向ＤＲ３において、定着ベルト２０と全面で接触している。幅方向ＤＲ３における支持部９０の長さは、幅方向ＤＲ３における定着ベルト２０の長さよりも大きい。

（張架の態様）
図７は、実施の形態１の加熱ローラー４１の押圧方向を示す概略図である。図７では、断面Ｚ（幅方向ＤＲ３に直交する断面）において、搬送方向ＤＲ１におけるパッド部１０の中心Ｃ１を通り、搬送方向ＤＲ１に直交する直線Ｌ３が規定されている。加熱ローラー４１が直線Ｌ３に対して搬送方向ＤＲ１の上流側に配置されるように、加熱ローラー４１は、定着ベルト２０の内周面を押圧して定着ベルト２０を張架する。

図７では、さらに、パッド部１０の中心Ｃ１と加熱ローラー４１の中心Ｃ２とを結んだ直線Ｌ４、および、加熱ローラー４１の中心Ｃ２を通り、直線Ｌ４に直交する直線Ｌ５が規定されている。

支持部９０から離れる方向であって、直線Ｌ４と直線Ｌ５との間に規定される領域（図７中のα（０[°]以上９０[°]以下）の範囲内）に向かって、加熱ローラー４１は定着ベルト２０を押圧する。定着ベルト２０の張力の分力が直線Ｌ４の沿う方向であって定着ベルト２０外側方向に働くようするためである。加熱ローラー４１は、支持部９０から離れる方向であって、搬送方向ＤＲ１の上流側に向かって、定着ベルト２０を押圧する。

定着ベルト２０には、接触下流端２１が形成されている。接触下流端２１は、定着ベルト２０と加熱ローラー４１とが接触する部分において、回転方向ＤＲ２の最も下流側に設けられている。回転方向ＤＲ２における接触下流端２１から定着ニップ部Ｎまでの長さ（図７中のＭ）が短い場合、加熱ローラー４１により加熱された定着ベルト２０が定着ニップ部Ｎに突入するまでの時間が短くなる。

図８は、実施の形態１の加熱ローラー４１の押圧方向と支持部９０の位置との関係を示す概略図である。加熱ローラー４１の押圧方向（図８中の白抜き矢印Ｄ）に対して垂直な方向であって、搬送方向ＤＲ１の下流側に向かう方向（図８中の矢印Ｅ方向）において、支持部９０は、最も外側に突出している。接触領域９２は、矢印Ｅ方向において、加熱ローラー４１に対して搬送方向ＤＲ１の下流側に配置されている。これにより、定着ベルト２０のたるみが生じる場所が定着ニップ部Ｎから接触領域９２の間に限定することができる（図８中の領域Ｆ）。

図８では、加熱ローラー４１が定着ベルト２０の内周面を押圧する方向（図８中の白抜き矢印Ｄ）に平行であって、加熱ローラー４１に接する直線Ｌ６、および、直線Ｌ６に平行であって、接触領域９２に接する直線Ｌ７が規定されている。直線Ｌ７は、矢印Ｅ方向において、直線Ｌ６よりも搬送方向ＤＲ１の下流側に規定されている。

（作用効果）
図５に示すように、対向部５０を支持部９０に対向して配置することにより、隙間７０に対して回転方向ＤＲ２の上流側から、隙間７０に流れ込む空気の流れ（図５中の矢印Ｈ）を抑制することができる。対向部５０を支持部９０に対向して配置することにより、定着ベルト２０の回転に伴い、定着ベルト２０の外周面に連れられて流れる空気が筐体７５内に入り込むことを抑制することができる。

対向部５０を、定着ベルト２０のたるみが生じにくい接触領域９２に対向して配置することにより、たるみを考慮せずに対向部５０を配置することができる。これにより、隙間７０の長さを小さく構成することができる。

したがって、定着ニップ部Ｎに対して搬送方向ＤＲ１の下流側（隙間７０に対して回転方向ＤＲ２の上流側）における比較的温度の低い空気が、筐体７５の内部へ流入することを抑制できる。そのため、定着ベルト２０の温度降下を抑制でき、定着装置１の省エネ性を確保することができる。

対向部５０は、隙間７０に対して回転方向ＤＲ２の上流側から隙間７０に流れ込む空気の流れを妨げるように配置されている。これにより、比較的温度の低い空気の流入を抑制することができる。したがって、定着ベルト２０の温度降下を抑制することができる。

隙間７０のうち最も狭い部分（ギャップ７１）は、接触領域９２に係る部分に形成されている。これにより、隙間７０に対して回転方向ＤＲ２の上流側からの比較的温度の低い空気の筐体７５内部への流入を効果的に抑制することができる。

ギャップ７１は、接触領域９２のうち接触最下流部９３よりも接触最上流部９４に近い部分に係る部分に形成されている。これにより、より上流側の位置で空気の流れを抑制できる。したがって、定着ベルト２０の温度降下を効果的に抑制することができる。

図２に示すように、対向部５０は、定着ニップ部Ｎを通過した後の用紙Ｓの経路を規定している。ギャップ７１を形成する役割および用紙Ｓをガイドする役割を、対向部５０が兼ねることで、製造コストを抑制することができる。

図７に示すように、加熱ローラー４１が直線Ｌ３に対して搬送方向ＤＲ１の上流側に配置されるように、加熱ローラー４１は、定着ベルト２０の内周面を押圧して定着ベルト２０を張架する。これにより、回転方向ＤＲ２における接触下流端２１から定着ニップ部Ｎまでの長さ（図７中のＭ）を小さくすることができる。したがって、定着ベルト２０を介して、加熱ローラー４１の熱を効率良く定着ニップ部Ｎに伝達することができる。

図８に示すように、張架部が定着ベルト２０の内周面を押圧する方向（図８中の白抜き矢印Ｄ）および定着ベルト２０の幅方向に直交する方向において、接触領域９２は、加熱ローラー４１に対して搬送方向ＤＲ１の下流側に設けられている。これにより、確実に接触領域９２を形成することができる。

接触領域９２は、円弧状の形状を有している。これにより、支持部９０と定着ベルト２０との摺動抵抗の増加を抑制することができる。

［実施の形態２］
図９は、実施の形態２の定着装置１を示す概略図である。実施の形態２の張架部は、張架補助ローラー４３をさらに含んでいる。他の構成については、実施の形態１の定着装置１と同様である。張架補助ローラー４３および加熱ローラー４１によって、定着ベルト２０に張力が付加される。

実施の形態２の定着装置１においても、実施の形態１と同様に定着ベルト２０の温度降下を抑制できる効果が得られる。

［実施の形態３］
図１０は、実施の形態３の定着装置１を示す概略図である。実施の形態３の対向回転体は、加熱源４０を含む対向ローラー３１である。実施の形態３において、張架部は、張架ローラー４４である。他の構成については、実施の形態１の定着装置１と同様である。張架ローラー４４によって、定着ベルト２０に張力が付加される。張架ローラー４４、支持部９０、パッド部１０によって、定着ベルト２０が張架される。

実施の形態３の定着装置１においても、実施の形態１と同様に定着ベルト２０の温度降下を抑制できる効果が得られる。

［実施の形態４］
図１１は、実施の形態４の支持部９０を示す概略断面図である。支持部９０は、定着ベルト２０を支持しているが、支持部９０の支持面９７の全面で定着ベルト２０に接触していなくてもよい。支持面９７は、定着ベルト２０の一部、少なくとも幅方向ＤＲ３における定着ベルト２０の端部２０ａを保持していればよい。上記構成とすることにより、定着ベルト２０の変動を抑制することができる。

実施の形態４の定着装置１においても、実施の形態１と同様に定着ベルト２０の温度降下を抑制できる効果が得られる。

［実施の形態５］
図１２は、実施の形態５の支持部９０を示す概略断面図である。対向部５０は、幅方向ＤＲ３において定着ベルト２０よりも外側で支持部９０に固定されている。幅方向ＤＲ３における対向部５０の長さは、幅方向ＤＲ３における定着ベルト２０の長さよりも大きい。対向部５０は、幅方向ＤＲ３における両端に一対の突き当て部５２を有している。対向部５０は、突き当て部５２で支持部９０に取付けられている。

これにより、支持部９０と対向部５０との間の位置精度を高めることができる。したがって、支持部９０と対向部５０間の寸法公差を最小化することができ、ギャップ７１をより小さく設定することができる。

（その他）
定着ベルト２０を加熱する加熱手段として、たとえば、励磁コイルを用いた誘導加熱発熱体を用いてもよい。加熱手段は、必ずしも加熱ローラー４１等の中に配置されていなくてもよく、どこに配置されていてもよい。

今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ 定着装置、２ 装置本体、２Ａ 画像形成部、２Ｂ 給紙部、３ ローラー、４ 搬送経路、５ 作像ユニット、６ 露光ユニット、７ 転写部、７ａ 中間転写ベルト、８ クリーニング部、９ 収容部、９ａ 手差しトレイ、１０ パッド部、１１ 曲面部、２０ 定着ベルト、２０ａ 端部、２１ 接触下流端、３０ 加圧ローラー、３１ 対向ローラー、４０ 加熱源、４１ 加熱ローラー、４３ 張架補助ローラー、４４ 張架ローラー、４５ ベアリング、４６ 圧縮コイルばね、４７ 側板、４８ 樹脂ホルダ、４９ 張力付加機構、５０ 対向部、５１ 先端部、５２ 突き当て部、６０ 排紙ガイド、７０ 隙間、７１ ギャップ、７５ 筐体、８０ 固定部材、８１ 背部、８２ 直交部、９０ 支持部、９１ 潤滑剤規制部、９２ 接触領域、９３ 最下流部、９４ 最上流部、９５ 上流支持部、９６ 基部、９７ 支持面、９８ 凹部、１００ 画像形成装置、ＤＲ１ 搬送方向、ＤＲ２ 回転方向、ＤＲ３ 幅方向、ＤＲ４ 水平方向、Ｓ 用紙、Ｔ トナー像。

Claims (8)

1. 記録媒体上に形成されたトナー像を定着させる定着装置であって、
   回転可能に構成された無端状の定着ベルトと、
   前記定着ベルトの内周側に配置されたパッド部と、
   前記パッド部に対向するとともに前記定着ベルトの外周面に対向することで定着ニップ部を形成する対向回転体と、
   前記トナー像に熱を供給する加熱源と、
   前記定着ベルトを張架する張架部と、
   前記定着ニップ部に対して前記定着ベルトの回転方向の下流側に配置され、前記定着ベルトの内周側から前記定着ベルトを支持する支持部と、
   前記定着ベルトの前記外周面と隙間を空けて対向配置された対向部と、を備え、
   前記支持部は、前記支持部および前記定着ベルトの内周面が接触している接触領域を含み、
   前記対向部は、前記接触領域に対向して配置され、
   前記隙間のうち最も狭い部分は、前記接触領域に係る部分に形成され、
   前記接触領域には、前記回転方向において前記接触領域のうち最も下流にある部分に接触最下流部、および、前記回転方向において前記接触領域のうち最も上流にある部分に接触最上流部が形成されており、
   前記隙間のうち最も狭い部分は、前記接触領域のうち前記接触最下流部よりも前記接触最上流部に近い部分に係る部分に形成され、
   前記接触最下流部から前記接触最上流部の全体にわたって、前記接触領域は、円弧状の形状を有し、
   前記接触最上流部の上流側である前記支持部の上流支持部においては、前記定着ベルトのたわみによって、前記定着ベルトの内周面と前記上流支持部とは、接触状態または非接触状態が繰り返され、前記接触最上流部と前記接触最下流部との間の領域においては、前記定着ベルトの前記内周面は、前記支持部に接触している、
   定着装置。
2. 前記対向部は、前記隙間に対して前記回転方向の上流側から前記隙間に流れ込む空気の流れを妨げるように配置されている、請求項１に記載の定着装置。
3. 前記対向部は、前記定着ニップ部を通過した後の前記記録媒体の搬送経路を規定する、請求項１または請求項２に記載の定着装置。
4. 前記定着ベルトの幅方向に直交する断面において、前記記録媒体の搬送方向における前記パッド部の中心を通り前記搬送方向に直交する直線が規定され、
   前記張架部が前記直線に対して前記搬送方向の上流側に配置されるように、前記張架部は、前記定着ベルトの前記内周面を押圧して前記定着ベルトを張架する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の定着装置。
5. 前記張架部が前記定着ベルトの前記内周面を押圧する方向および前記定着ベルトの幅方向に直交する方向において、前記接触領域は、前記張架部に対して前記記録媒体の搬送方向の下流側に設けられている、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の定着装置。
6. 前記支持部は、前記接触領域に対して前記回転方向の上流側に、円弧状の形状を有する上流支持部を有している、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の定着装置。
7. 前記対向部は、前記定着ベルトの幅方向において前記定着ベルトよりも外側で、前記支持部に固定されている、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の定着装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載された定着装置と、
   前記定着装置に搬送される前記記録媒体を収容する収容部と、を備える、画像形成装置。

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