定着装置及び画像形成装置
【課題】ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短くて、装置を高速化した場合であっても定着不良等が生じることなく、ニップ部下流側で定着ベルトの大きな弛みが生じることのない、定着装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】定着ベルト２１の内周面側に固設されて加圧回転体３１に圧接してニップ部を形成する固定部材２６と、ニップ部を除く位置で定着ベルト２１の内周面に対向するように固設されて定着ベルト２１を加熱するパイプ状の金属部材２２と、を備える。そして、ニップ部下流側において定着ベルト２１に弛みが生じないように定着ベルト２１を内周面側から押圧する押圧部材２４を、定着ベルト２１と金属部材２２との間に設ける。
【解決手段】定着ベルト２１の内周面側に固設されて加圧回転体３１に圧接してニップ部を形成する固定部材２６と、ニップ部を除く位置で定着ベルト２１の内周面に対向するように固設されて定着ベルト２１を加熱するパイプ状の金属部材２２と、を備える。そして、ニップ部下流側において定着ベルト２１に弛みが生じないように定着ベルト２１を内周面側から押圧する押圧部材２４を、定着ベルト２１と金属部材２２との間に設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、そこに設置される定着装置と、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短くて、装置を高速化した場合であっても定着不良が生じにくい定着装置が知られている（例えば、特許文献１、２等参照。）。
【０００３】
詳しくは、特許文献１等の定着装置は、定着部材としての定着ベルト、定着ベルトの内周面に対向するように固設された略パイプ状の金属部材（対向部材）、金属部材を加熱するために金属部材に内設されたヒータ（加熱手段）、定着ベルトに圧接してニップ部を形成する加圧回転体としての加圧ローラ、等で構成されている。
そして、定着ベルトがヒータによって加熱された金属部材によって加熱されて、ニップ部に向けて搬送された記録媒体上のトナー像がニップ部にて熱と圧力とを受けて記録媒体上に定着されることになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１等の定着装置は、ニップ部上流側が定着ベルトの張り側となってニップ部下流側で定着ベルトの弛みが生じてしまっていた。そして、このようにニップ部下流側で生じる定着ベルトの弛みが大きくなってしまうと、ニップ部から送出された記録媒体上の定着画像に光沢ムラ等の異常画像が生じる不具合や、ニップ部から送出された記録媒体の分離性が低下する不具合が発生してしまうことになる。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短くて、装置を高速化した場合であっても定着不良等が生じることなく、ニップ部下流側で定着ベルトの大きな弛みが生じることのない、定着装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の請求項１記載の発明にかかる定着装置は、所定方向に走行してトナー像を加熱して溶融するとともに、可撓性を有する無端状の定着ベルトと、前記定着ベルトの内周面側に固設されて、当該定着ベルトを介して加圧回転体に圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する固定部材と、前記ニップ部を除く位置で前記定着ベルトの内周面に対向するように固設されて前記定着ベルトを加熱するとともに、加熱手段によって加熱されるパイプ状の金属部材と、を備え、前記ニップ部に対して前記定着ベルトの走行方向下流側において前記定着ベルトに弛みが生じないように前記定着ベルトを内周面側から押圧する押圧部材を、前記定着ベルトと前記金属部材との間に設けたものである。
【０００７】
また、請求項２記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記押圧部材を、前記定着ベルトとの当接位置において前記定着ベルトの走行方向と同じ方向に移動するように駆動手段によって回転駆動されるローラ部材としたものである。
【０００８】
また、請求項３記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、幅方向に直交する断面でみたときに、前記金属部材の中心と前記加圧回転体の回転中心とを通る直線で分割される一方の領域に前記加熱手段が配設されて他方の領域に前記押圧部材が配設されたものである。
【０００９】
また、請求項４記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記押圧部材は、前記ニップ部に対して前記定着ベルトの走行方向下流側の位置に配設されたものである。
【００１０】
また、請求項５記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記押圧部材を、ヒートパイプとしたものである。
【００１１】
また、請求項６記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項５に記載の発明において、前記加熱手段は、電磁誘導によって前記金属部材を加熱するものである。
【００１２】
また、請求項７記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項５又は請求項６に記載の発明において、前記金属部材は、前記押圧部材との接触を避けるための凹状部を具備し、前記押圧部材は、前記凹状部に対向する位置と前記金属部材に幅方向にわたって接触する接触位置との間を移動可能に構成されたものである。
【００１３】
また、請求項８記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項７に記載の発明において、前記押圧部材は、幅方向のサイズが小さな記録媒体が連続的に通紙されるときに、前記接触位置に移動するように制御されるものである。
【００１４】
また、請求項９記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の発明において、前記金属部材の内周面側に固設されて前記固定部材に当接して当該固定部材を補強する補強部材をさらに備えたものである。
【００１５】
また、この発明の請求項１０記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項９のいずれかに記載の定着装置を備えたものである。
【００１６】
なお、本願において、固定部材が「固設」された状態とは、固定部材が回転駆動されることなく非回転で保持されている状態であるものと定義する。したがって、例えば、固定部材がスプリング等の付勢部材によってニップ部に向けて付勢されている場合であっても固定部材が非回転で保持されていれば、固定部材が「固設」された状態となる。
また、本願において、「幅方向」とは、記録媒体の通紙方向に対して直交する方向であるものと定義する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、定着ベルトと金属部材との間に、定着ベルトを内周面側から押圧する押圧部材を設けている。これにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短くて、装置を高速化した場合であっても定着不良等が生じることなく、ニップ部下流側で定着ベルトの大きな弛みが生じることのない、定着装置及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の画像形成装置に設置された定着装置を示す構成図である。
【図３】図２の定着装置を幅方向にみた図である。
【図４】ニップ部の近傍を示す拡大図である。
【図５】定着ベルト及び金属部材の近傍を示す拡大図である。
【図６】別の定着装置の一部を示す拡大図である。
【図７】この発明の実施の形態２における定着装置を示す構成図である。
【図８】この発明の実施の形態３における定着装置の一部を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００２０】
実施の形態１．
図１〜図６にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１に示すように、本実施の形態１における画像形成装置１は、タンデム型カラープリンタである。画像形成装置本体１の上方にあるボトル収容部１０１には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つのトナーボトル１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋが着脱自在（交換自在）に設置されている。
ボトル収容部１０１の下方には中間転写ユニット８５が配設されている。その中間転写ユニット８５の中間転写ベルト７８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋが並設されている。
【００２１】
各作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋには、それぞれ、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが配設されている。また、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの周囲には、それぞれ、帯電部７５、現像部７６、クリーニング部７７、除電部（不図示である。）等が配設されている。そして、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）がおこなわれて、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に各色の画像が形成されることになる。
【００２２】
感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、不図示の駆動モータによって図１中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部７５の位置で、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、露光部３から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される（露光工程である。）。
【００２３】
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、現像装置７６との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、中間転写ベルト７８及び第１転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上のトナー像が中間転写ベルト７８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
【００２４】
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、クリーニング部７７との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に残存した未転写トナーがクリーニング部７７のクリーニングブレードによって機械的に回収される（クリーニング工程である。）。
最後に、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
【００２５】
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト７８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト７８上にカラー画像が形成される。
ここで、中間転写ユニット８５は、中間転写ベルト７８、４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋ、２次転写バックアップローラ８２、クリーニングバックアップローラ８３、テンションローラ８４、中間転写クリーニング部８０、等で構成される。中間転写ベルト７８は、３つのローラ８２〜８４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ８２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。
【００２６】
４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト７８を感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト７８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト７８上に重ねて１次転写される。
【００２７】
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト７８は、２次転写ローラ８９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ８２が、２次転写ローラ８９との間に中間転写ベルト７８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト７８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト７８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。
その後、中間転写ベルト７８は、中間転写クリーニング部８０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト７８上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト７８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
【００２８】
ここで、２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐは、装置本体１の下方に配設された給紙部１２から、給紙ローラ９７やレジストローラ対９８等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部１２には、転写紙等の記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ９７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Ｐがレジストローラ対９８のローラ間に向けて給送される。
【００２９】
レジストローラ対９８に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対９８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト７８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対９８が回転駆動されて、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。
【００３０】
その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着部２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト２１及び加圧ローラ３１による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対９９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対９９によって装置外に排出された被転写Ｐは、出力画像として、スタック部１００上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００３１】
次に、図２〜図５にて、画像形成装置本体１に設置される定着装置２０の構成・動作について詳述する。
図２〜図５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（ベルト部材）、固定部材２６、金属部材２２（加熱部材）、補強部材２３、押圧部材２４、加熱手段としてのヒータ２５（熱源）、加圧回転体としての加圧ローラ３１、温度センサ４０、断熱部材２７、ステー部材２８、等で構成される。
【００３２】
ここで、定着ベルト２１は、薄肉で可撓性を有する無端状ベルトであって、図２中の矢印方向（反時計方向）に回転（走行）する。定着ベルト２１は、内周面２１ａ（固定部材２６との摺接面である。）側から、基材層、弾性層、離型層が順次積層されていて、その全体の厚さが１ｍｍ以下に設定されている。
定着ベルト２１の基材層は、層厚が３０〜５０μｍであって、ニッケル、ステンレス等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料で形成されている。
定着ベルト２１の弾性層は、層厚が１００〜３００μｍであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、等のゴム材料で形成されている。弾性層を設けることで、ニップ部における定着ベルト２１表面の微小な凹凸が形成されなくなり、記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに均一に熱が伝わりユズ肌画像の発生が抑止される。なお、本実施の形態１では、定着ベルト２１の弾性層として、層厚が２００μｍのシリコーンゴムを用いている。
定着ベルト２１の離型層は、層厚が１０〜５０μｍであって、ＰＦＡ（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）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、等の材料で形成されている。離型層を設けることで、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が担保される。
【００３３】
また、定着ベルト２１の直径は１５〜１２０ｍｍになるように設定されている。なお、本実施の形態１では、定着ベルト２１の内径が３０ｍｍに設定されている。
定着ベルト２１の内部（内周面側）には、固定部材２６、ヒータ（加熱手段）、金属部材２２、補強部材２３、断熱部材２７、ステー部材２８、等が固設されている。また、図示は省略するが、定着ベルト２１と金属部材２２との間には、潤滑剤が介在（塗布）されている。
ここで、固定部材２６は、定着ベルト２１の内周面２１ａに摺接するように固定されている。そして、固定部材２６が定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に圧接することで、記録媒体Ｐが搬送されるニップ部が形成される。図３を参照して、固定部材２６は、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に固定支持されている。なお、固定部材２６の構成については、後でさらに詳しく説明する。
【００３４】
図２を参照して、金属部材２２（加熱部材）は、ニップ部を除く位置で定着ベルト２１の内周面に対向するように形成され、ニップ部の位置では断熱部材２７を介して固定部材２６を保持するように形成された略円筒体である。図３を参照して、金属部材２２は、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に固定支持されている。また、金属部材２２の両端には、定着ベルト２１の寄り（幅方向の移動である。）を制限するためのフランジ２９が挿設されている。
そして、略パイプ状に形成された金属部材２２は、ヒータ２５の輻射熱により加熱されて定着ベルト２１を加熱する（熱を伝える。）。すなわち、金属部材２２がヒータ２５によって直接的に加熱されて、金属部材２２を介して定着ベルト２１がヒータ２５によって間接的に加熱されることになる。定着ベルト２１の加熱効率を良好に維持するためには、金属部材２２の厚さを０．１ｍｍ以下に設定することが好ましい。
金属部材２２の材料としては、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、鉄、等の金属熱伝導体（熱伝導性を有する金属である。）を用いることができるが、その中でも単位体積の熱容量比（密度×比熱である。）が比較的小さいフェライト系ステンレス鋼が好適である。本実施の形態１では、金属部材２２の材料として、フェライト系ステンレス鋼であるＳＵＳ４３０を用いている。また、金属部材２２の厚さを０．１ｍｍに設定している。
【００３５】
加熱手段としてのヒータ２５は、ハロゲンヒータ（又はカーボンヒータ）であって、その両端部が定着装置２０の側板４３に固定されている（図３を参照できる。）。そして、装置本体１の電源部により出力制御されたヒータ２５（加熱手段）の輻射熱によって、金属部材２２が加熱される。さらに、金属部材２２によって定着ベルト２１がニップ部を除く位置で全体的に加熱されて、加熱された定着ベルト２１の表面から記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。なお、ヒータ２５の出力制御は、定着ベルト２１表面に対向するサーミスタ等の温度センサ４０によるベルト表面温度の検知結果に基いておこなわれる。また、このようなヒータ２５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することができる。
【００３６】
このように、本実施の形態１における定着装置２０は、定着ベルト２１の一部のみが局所的に加熱されるのではなく、金属部材２２によって定着ベルト２１が周方向にわたってほぼ全体的に加熱されることになるために、装置を高速化した場合であっても定着ベルト２１が充分に加熱されて定着不良の発生を抑止することができる。すなわち、比較的簡易な構成で効率よく定着ベルト２１を加熱できるために、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短縮化されるとともに、装置の小型化が達成される。
【００３７】
ここで、略パイプ状の金属部材２２は、定着ベルト２１の内周面（ニップ部を除く位置である。）にクリアランスをあけて対向するように固設されている。定着ベルト２１と金属部材２２とのクリアランス量δ（ニップ部を除く位置のギャップである。）は、０ｍｍより大きく１ｍｍ以下に設定されている（０ｍｍ＜δ≦１ｍｍである。）。これにより、金属部材２２と定着ベルト２１とが摺接する面積が大きくなって定着ベルト２１の磨耗が加速する不具合を抑止するとともに、金属部材２２と定着ベルト２１とが離れ過ぎて定着ベルト２１の加熱効率が低下する不具合を抑止することができる。さらに、金属部材２２が定着ベルト２１に近設されることで、可撓性を有する定着ベルト２１の円形姿勢がある程度維持されるため、定着ベルト２１の変形による劣化・破損を軽減することができる。また、金属部材２２と定着ベルト２１とが摺接しても定着ベルト２１の磨耗が軽減されるように、定着ベルト２１の内周面には、双方の部材２１、２２の間にはフッ素グリスやシリコーンオイル等の潤滑剤が塗布されている。
ここで、本実施の形態１では、定着ベルト２１と金属部材２２との間に、定着ベルト２１にテンションを与えるための押圧部材２４（ローラ部材）が設置されているが、これについては後で詳しく説明する。
なお、本実施の形態１では、金属部材２２の断面形状が略円形になるように形成したが、金属部材２２の断面形状が多角形になるように形成することもできる。
【００３８】
ここで、本実施の形態１では、ニップ部を形成する固定部材２６の強度を補強する補強部材２３が、定着ベルト２１の内周面側に固設されている。図３を参照して、補強部材２３は、幅方向の長さが固定部材２６と同等になるように形成されていて、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に固定支持されている。そして、補強部材２３が固定部材２６及び定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に当接することで、ニップ部において固定部材２６が加圧ローラ３１の加圧力を受けて大きく変形する不具合を抑止している。なお、本実施の形態１において、補強部材２３は、金属部材２２の内部を概ね２つの空間に分けるように配設された板状部材である。
【００３９】
この補強部材２３は、上述した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好ましい。なお、本実施の形態１では、補強部材２３の材料として、板厚が１．５〜２ｍｍ程度のＳＵＳ３０４（又は、ＳＵＳ４３０）を用いている。
また、補強部材２３における、ヒータ２５に対向する面の一部又は全部に、断熱部材を設けたり、鏡面処理を施したりすることもできる。これにより、ヒータ２５から補強部材２３に向かう熱（補強部材２３を加熱する熱）が金属部材２２の加熱に用いられることになるために、定着ベルト２１（金属部材２２）の加熱効率がさらに向上することになる。
【００４０】
図２を参照して、ニップ部の位置で定着ベルト２１の外周面に当接する加圧回転体としての加圧ローラ３１は、外径が３０ｍｍであって、中空構造の芯金３２上に弾性層３３（層厚が３ｍｍ程度である。）を形成したものである。加圧ローラ３１（加圧回転体）の弾性層３３は、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の材料で形成されている。なお、弾性層３３の表層にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。加圧ローラ３１は定着ベルト２１に圧接して、双方の部材間に所望のニップ部を形成する。また、図３を参照して、加圧ローラ３１には駆動部５１の駆動ギア（不図示である。）に噛合するギア４５が設置されていて、加圧ローラ３１は図２中の矢印方向（時計方向）に回転駆動される。また、加圧ローラ３１は、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に軸受４２を介して回転自在に支持されている。なお、加圧ローラ３１の内部に、ハロゲンヒータ等の熱源を設けることもできる。
【００４１】
なお、加圧ローラ３１の弾性層３３を発泡性シリコーンゴム等のスポンジ状の材料で形成した場合には、ニップ部に作用する加圧力を減ずることができるために、金属部材２２に生じる撓みをさらに軽減することができる。さらに、加圧ローラ３１の断熱性が高められて、定着ベルト２１の熱が加圧ローラ３１側に移動しにくくなるために、定着ベルト２１の加熱効率が向上する。
また、本実施の形態１では、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径とほぼ同等になるように形成したが、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径よりも小さくなるように形成することもできる。その場合、ニップ部における定着ベルト２１の曲率が加圧ローラ３１の曲率よりも小さくなるために、ニップ部から送出される記録媒体Ｐが定着ベルト２１から分離され易くなる。
【００４２】
図４を参照して、定着ベルト２１の内周面２１ａに摺接する固定部材２６は、ベース層２６ｂ上に表面層２６ａが形成されたものである。固定部材２６は、加圧ローラ３１との対向面（摺接面）が、加圧ローラ３１の曲率にならうように凹状に形成されている。これにより、記録媒体Ｐは加圧ローラ３１の曲率にならうようにニップ部から送出されるために、定着工程後の記録媒体Ｐが定着ベルト２１に吸着して分離しないような不具合を抑止することができる。
なお、本実施の形態１では、ニップ部を形成する固定部材２６の形状を凹状に形成したが、ニップ部を形成する固定部材２６の形状を平面状に形成することもできる。すなわち、固定部材２６の摺接面（加圧ローラ３１に対向する面である。）が平面形状になるように形成することができる。これにより、ニップ部の形状が記録媒体Ｐの画像面に対して略平行になって、定着ベルト２１と記録媒体Ｐとの密着性が高まるために定着性が向上する。さらに、ニップ部の出口側における定着ベルト２１の曲率が大きくなるために、ニップ部から送出された記録媒体Ｐを定着ベルト２１から容易に分離することができる。
【００４３】
また、固定部材２６のベース層２６ｂを形成する材料としては、加圧ローラ３１による加圧力を受けても大きく撓むことがないように、ある程度剛性のある材料で形成されている。なお、本実施の形態１では、ベース層２６ｂの材料として、厚さが１．５ｍｍ程度のアルミニウムを用いている。
金属板を曲げ加工することにより形成する略パイプ状の金属部材２２は、その肉厚を薄くすることができるために、ウォームアップ時間を短縮することができる。しかし、金属部材２２自身の剛性は小さくなっているため、加圧ローラ３１の加圧力に抗しきれずに、撓んだり、変形することがある。パイプ状の金属部材２２が変形してしまうと所望のニップ幅が得られずに、定着性が低下するという問題が生じる。これに対して、本実施の形態１では、薄肉の金属部材２２とは別に高剛性の固定部材２６を設置してニップ部を形成しているために、そのような問題が生じるのを未然に防止することができる。
【００４４】
また、固定部材２６の表面層２６ａは、フッ素ゴム等の低摩擦弾性材料で形成されている。このような表面層２６ａを設けることにより、固定部材２６と定着ベルト２１との摺接によって双方の部材２１、２６が磨耗する不具合が軽減されるとともに、双方の部材２１、２６の間に所望のニップ部が形成されることになる。なお、本実施の形態１では、表面層２６ａの厚さが１．５〜２ｍｍ程度に設定されている。
また、固定部材２６の表面層２６ａに、予め潤滑剤を含浸させることもできる。これにより、固定部材２６は、定着ベルト２１に当接する面に潤滑剤が保持された状態になり、双方の部材２１、２６が磨耗する不具合がさらに軽減される。
【００４５】
また、本実施の形態１では、固定部材２６とヒータ２５（加熱手段）との間に断熱部材２７を設置している。詳しくは、固定部材２６と金属部材２２との間であって、固定部材２６の摺接面を除く面を覆うように断熱部材２７が設置されている。断熱部材２７の材料としては、断熱性に優れたスポンジゴムや、空包を有するセラミック、等を用いることができる。
本実施の形態１では、定着ベルト２１と金属部材２２とがほぼ全周にわたって近接しているため、加熱待機時（プリント動作待機時）においても定着ベルト２１を周方向に温度ムラなく加熱できる。したがって、プリント要求を受けた後、速やかにプリント動作をおこなうことができる。このとき、従来のオンデマンド方式の定着装置（例えば、特許第２８８４７１４号公報参照。）では、ニップ部で加熱待機時に加圧ローラを変形させたまま熱を与えてしまうと、加圧ローラのゴムの材質によっては、熱劣化を起こして加圧ローラの寿命が短くなってしまったり、加圧ローラに圧縮永久ひずみが発生してしまったりする（ゴムの圧縮永久ひずみは、ゴムの変形に加熱が加わることにより増大する。）。そして、加圧ローラに圧縮永久ひずみが発生すると、加圧ローラの一部が凹んだ状態になり、所望のニップ幅が得られないため、定着不良が発生したり、回転時に異音が生じたりする。
これに対して、本実施の形態１では、固定部材２６と金属部材２２との間に断熱部材２７が設置されているために、加熱待機時に金属部材２２の熱が固定部材２６に達しにくくなる。したがって、加熱待機時に加圧ローラ３１が変形した状態で高温加熱される不具合が軽減されて、上述の問題が生じるのを抑止することができる。
【００４６】
さらに、固定部材２６と定着ベルト２１との摩擦抵抗を低減するために双方の部材間に塗布された潤滑剤は、ニップ部における高圧条件に加えて高温条件による使用によって劣化して、定着ベルト２１のスリップ等の不具合が生じてしまう可能性がある。
これに対して、本実施の形態１では、固定部材２６と金属部材２２との間に断熱部材２７が設置されているために、金属部材２２の熱がニップ部の潤滑剤に達しにくくなる。したがって、潤滑剤の高温による劣化が軽減されて、上述の問題が生じるのを抑止することができる。
【００４７】
また、本実施の形態１では、固定部材２６と金属部材２２との間に断熱部材２７が設置されているために、固定部材２６が断熱されて、ニップ部では積極的に定着ベルト２１は加熱されないことになる。そのため、ニップ部に送入された記録媒体Ｐの温度がニップ部から送出されるときには低くなる。すなわち、ニップ部出口では、記録媒体Ｐ上に定着されたトナー像の温度が低くなって、トナーの粘性が低下して、定着ベルト２１に対するトナー接着力が小さくなった状態で、記録媒体Ｐは定着ベルト２１から分離される。したがって、定着工程直後の記録媒体Ｐが定着ベルト２１に巻き付いてジャムになる不具合が防止されるとともに、定着ベルト２１に対するトナー固着も抑制される。
【００４８】
また、本実施の形態１では、図４を参照して、固定部材２６が挿設された金属部材２２の凹部２２ａを内周面側から保持するステー部材２８が設置されている。
略パイプ状の金属部材２２は、０．１ｍｍ厚のステンレスからなる平板に曲げ加工を施して形成したものである。したがって、ステンレス板を曲げ加工によって所望のパイプ形状に加工しようとしても、そのままでは、スプリングバックによって径が大きくなる方向に開いてしまい所望のパイプ形状を形成することができない。そして、金属部材２２がスプリングバックによって開いてしまうと、定着ベルト２１の内周面に接触してしまい定着ベルト２１を傷つけたり、定着ベルト２１との接触ムラによる定着ベルト２１の加熱ムラが生じたりしてしまう。本実施の形態１では、このような不具合が生じるのを抑止するために、金属部材２２の開口部が形成された凹部２２ａ（曲げ部）をステー部材２８で固定することによって、金属部材２２のスプリングバックによる変形を抑止している。具体的には、スプリングバック力に抗するように曲げ加工が施された金属部材２２の形状を保持しながら、金属部材２２の内周面側からステー部材２８を凹部２２ａに圧入する。
【００４９】
ここで、金属部材２２の加熱効率を高くするためには、金属部材２２の肉厚は０．２ｍｍ以下に設定することが好ましい。
上述したように、金属板を曲げ加工することにより形成する略パイプ状の金属部材２２は、その肉厚を薄くすることができるために、ウォームアップ時間を短縮することができる。しかし、金属部材２２自身の剛性は小さくなっているため、加圧ローラ３１の加圧力が金属部材２２に作用すると、その加圧力に抗しきれずに、撓んだり、変形してしまう。そして、パイプ状の金属部材２２が変形してしまうと所望のニップ幅が得られずに、定着性が低下するという問題が生じてしまう。これに対して、本実施の形態１では、薄肉の金属部材２２に凹部２２ａ（固定部材２６が挿設されている部分である。）をニップ部から離れるように設けて、加圧ローラ３１の加圧力が金属部材２２に直接的に作用しないように構成しているために、そのような問題が生じるのを未然に防止することができる。
【００５０】
以下、上述のように構成された定着装置２０の通常時の動作について簡単に説明する。
装置本体１の電源スイッチが投入されると、ヒータ２５に電力が供給されるとともに、駆動部５１によって加圧ローラ３１の図２中の矢印方向の回転駆動が開始される。これにより、ニップ部における加圧ローラ３１との摩擦力によって、定着ベルト２１も図２中の矢印方向に従動（回転）する。
その後、給紙部１２から記録媒体Ｐが給送されて、２次転写ローラ８９の位置で、記録媒体Ｐ上に未定着のカラー画像が担持（転写）される。未定着画像Ｔ（トナー像）が担持された記録媒体Ｐは、不図示のガイド板に案内されながら図２の矢印Ｙ１０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３１のニップ部に送入される。
そして、金属部材２２（ヒータ２５）によって加熱された定着ベルト２１による加熱と、補強部材２３によって補強された固定部材２６と加圧ローラ３１との押圧力とによって、記録媒体Ｐの表面にトナー像Ｔが定着される。その後、ニップ部から送出された記録媒体Ｐは、矢印Ｙ１１方向に搬送される。
【００５１】
以下、本実施の形態１における定着装置２０において特徴的な構成・動作について、詳しく説明する。
図２及び図５を参照して、本実施の形態１における定着装置２０には、定着ベルト２１を内周面側から押圧する押圧部材２４が、定着ベルト２１と金属部材２２との間に設けられている。この押圧部材２４は、ニップ部下流側（ニップ部に対して定着ベルト２１の走行方向下流側である。）において定着ベルト２１に弛みが生じないようにするためのものである。
【００５２】
図４を参照して、定着ベルト２１はニップ部の位置における加圧ローラ３１との摩擦抵抗によって矢印方向（反時計方向）に走行するため、ニップ部上流側（ニップ部に対して定着ベルト２１の走行方向上流側である。）が定着ベルト２１の張り側（ベルト・テンションが大きくなる側である。）となる。したがって、ニップ部下流側では、定着ベルト２１に弛み（図中の一点鎖線で示すベルトの軌跡Ａである。）が生じやすくなる。そして、このような定着ベルト２１の弛みが大きくなると、ニップ部における見かけのニップ幅が大きくなって、ニップ部から送出される記録媒体Ｐに過剰な熱量供給がされ、定着画像に光沢ムラやオフセット等の異常画像が生じてしまう。さらには、定着ベルト２１の弛みによって、ニップ部から送出された記録媒体Ｐが定着ベルト２１に密着して分離されにくくなってしまう。
これに対して、本実施の形態１では、定着ベルト２１を内周面側から押圧する押圧部材２４を設けているために、定着ベルト２１にテンションが付与されて、ニップ部下流側における定着ベルト２１の弛みが軽減される。したがって、光沢ムラやオフセット等のない良好な定着画像が出力されるとともに、定着工程後の記録媒体Ｐの分離不良の発生も抑止されることになる。
【００５３】
ここで、本実施の形態１における押圧部材２４は、定着ベルト２１との当接位置において定着ベルト２１の走行方向と同じ方向に移動するように回転（図５の反時計方向の回転である。）するローラ部材である。押圧部材２４（ローラ部材）は、外径が２〜５ｍｍ程度で、定着ベルト２１に対して幅方向全域にわたって当接するように構成されている。また、図２に示すように、押圧部材２４（ローラ部材）を回転駆動する駆動手段としての駆動モータ５２が、加圧ローラ３１を回転駆動する駆動部５１とは別に設けられている。
このように、押圧部材２４が定着ベルト２１との摩擦抵抗によって従動するのではなく、押圧部材２４が駆動モータ５２（駆動手段）によって独自に回転駆動されるとともに、押圧部材２４を定着ベルト２１と略線接触するローラ部材とすることで、押圧部材２４を設置することで定着ベルト２１への負荷トルクが増加する不具合を軽減することができる。
なお、定着ベルト２１との当接位置における押圧部材２４の線速度を定着ベルト２１の走行速度と等速になるように回転駆動して、定着ベルト２１を補助的に駆動する機能を押圧部材２４に持たせることもできる。そのような場合には、押圧部材２４の材料（表面材料）として、定着ベルト２１との摩擦抵抗が大きくなるような高摩擦材料を用いることが好ましい。このような構成により、定着ベルト２１のスリップを確実に軽減することができる。
【００５４】
なお、押圧部材２４は、定着ベルト２１や金属部材２２から熱を奪って双方の部材２１、２２の加熱効率を低下させないように、断熱性材料で形成することが好ましい。
また、本実施の形態１では、金属部材２２と定着ベルト２１との間の微小なクリアランスに押圧部材２４を設置することを考慮して、押圧部材２４が金属部材２２にも当接するように構成したが、押圧部材２４が金属部材２２に当接しないように構成することもできる。
また、本実施の形態１では、押圧部材２４を回転駆動する駆動モータ５１（駆動手段）を、加圧ローラ３１を回転駆動する駆動部５１とは別に設けた。これに対して、加圧ローラ３１を回転駆動する駆動部５１によって、押圧部材２４を回転駆動するように構成することもできる。
【００５５】
ここで、本実施の形態１では、図５に示すように、幅方向（図５の紙面垂直方向である。）に直交する断面でみたときに、金属部材２２の中心と加圧ローラ３１の回転中心とを通る直線（図５中、一点鎖線で示す直線である。）で分割される、一方の領域（一点鎖線の下方である。）にヒータ２５（加熱手段）が配設されて、他方の領域（一点鎖線の上方である。）に押圧部材２４が配設されている。
このように構成することで、ヒータ２５によって直接的に加熱される金属部材２２の領域Ｂ（ヒータ２５に近接して対向する領域である。）を定着ベルト２１に密着させることができる。したがって、定着ベルト２１の加熱効率がさらに向上することになる。すなわち、図６に示すように、幅方向に直交する断面でみたときに、金属部材２２の中心と加圧ローラ３１の回転中心とを通る直線（図５中、一点鎖線で示す直線である。）で分割される、一方の領域（一点鎖線の下方である。）にヒータ２５（加熱手段）と押圧部材２４とを配設した場合には、ヒータ２５によって直接的に加熱される金属部材２２の領域Ｂが定着ベルト２１に密着しにくくなってしまう（定着ベルト２１と金属部材２２との微小なクリアランスを確保しにくくなってしまう）。
【００５６】
また、本実施の形態１では、図５に示すように、押圧部材２４は、ニップ部下流側（一点鎖線の上方である。）の位置に配設されている。
これにより、ニップ部下流側において定着ベルト２１にテンションを効果的に付与して、その位置における定着ベルト２１の弛みを効率的に消失することができる。さらに、押圧部材２４が定着ベルト２１や金属部材２２から熱を奪ってしまう場合であっても、その後に領域Ｂ（ヒータ２５によって金属部材２２が直接的に加熱される領域である。）にて金属部材２２や定着ベルト２１がヒータ２５によって積極的に加熱されるために、金属部材２２や定着ベルト２１の加熱不良が生じる不具合が抑止される。
【００５７】
なお、本実施の形態１において、押圧部材２４をヒートパイプとすることもできる。これにより、定着ベルト２１や金属部材２２における幅方向の温度分布を均一化することができる。したがって、記録媒体Ｐ上に形成される定着画像に定着ムラが生じにくくなる。
【００５８】
以上説明したように、本実施の形態１においては、定着ベルト２１と金属部材２２との間に、定着ベルト２１を内周面側から押圧する押圧部材２４を設けている。これにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短くて、定着装置２０（画像形成装置１）を高速化した場合であっても定着不良等が生じることなく、ニップ部下流側で定着ベルト２１に大きな弛みが生じる不具合を抑止することができる。
【００５９】
実施の形態２．
図７にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図７は、実施の形態２における定着装置を示す構成図であって、前記実施の形態１における図２に相当する図である。本実施の形態２における定着装置は、金属部材２２が電磁誘導によって加熱される点が、前記実施の形態１のものとは相違する。
【００６０】
図７に示すように、本実施の形態２における定着装置２０も、前記実施の形態１のものと同様に、定着ベルト２１（ベルト部材）、固定部材２６、略パイプ状の金属部材２２、補強部材２３、押圧部材２４、断熱部材２７、加圧ローラ３１（加熱回転体）、温度センサ４０、等で構成される。また、図示は省略するが、本実施の形態２における定着装置２０にも、前記実施の形態１のものと同様に、定着ベルト２１を内周面側から押圧するように押圧部材２４（ローラ部材）が設置されている。
【００６１】
ここで、本実施の形態２における定着装置２０は、加熱手段として、ヒータ２５の代わりに、誘導加熱部５０が設置されている。そして、本実施の形態２における金属部材２２は、ヒータ２５の輻射熱によって加熱される前記実施の形態１のものとは異なり、誘導加熱部５０による電磁誘導によって加熱される。
【００６２】
誘導加熱部５０は、励磁コイル、コア、コイルガイド、等で構成される。励磁コイルは、定着ベルト２１の一部を覆うように、細線を束ねたリッツ線を幅方向（図７の紙面垂直方向である。）に延設したものである。コイルガイドは、耐熱性の高い樹脂材料等からなり、励磁コイルやコアを保持する。コアは、フェライト等の強磁性体（比透磁率が１０００〜３０００程度である。）からなる半円筒状部材であって、金属部材２２に向けて効率のよい磁束を形成するためにセンターコアやサイドコアが設けられている。コアは、幅方向に延設された励磁コイルに対向するように設置されている。
【００６３】
このように構成された定着装置２０は、次のように動作する。
定着ベルト２１が図７中の矢印方向に回転駆動されると、定着ベルト２１は誘導加熱部５０との対向位置で加熱される。詳しくは、励磁コイルに高周波の交番電流を流すことで、金属部材２２の周囲に磁力線が双方向に交互に切り替わるように形成される。このとき、金属部材２２表面に渦電流が生じて、金属部材２２自身の電気抵抗によってジュール熱が発生する。このジュール熱によって、金属部材２２が電磁誘導加熱されて、さらに加熱された金属部材２２によって定着ベルト２１が加熱される。
【００６４】
なお、金属部材２２を効率的に電磁誘導加熱するためには、誘導加熱部５０を金属部材２２の周方向全域に対向するように構成することが好ましい。また、金属部材２２の材料としては、ニッケル、ステンレス、鉄、銅、コバルト、クロム、アルミニウム、金、白金、銀、スズ、パラジウム、これらのうち複数の金属からなる合金、等を用いることができる。
また、定着ベルト２１にニッケル、ステンレス、鉄、銅、コバルト、クロム、アルミニウム、金、白金、銀、スズ、パラジウム、これらのうち複数の金属からなる合金、等からなる金属層を設けて、誘導加熱部５０によって定着ベルト２１を電磁誘導加熱することもできる。
【００６５】
ここで、本実施の形態２において、押圧部材２４をヒートパイプとすることが好ましい。これにより、定着ベルト２１や金属部材２２における幅方向の温度分布を均一化することができる。したがって、記録媒体Ｐ上に形成される定着画像に定着ムラが生じにくくなる。
特に、本実施の形態２における定着装置２０のように加熱手段として電磁誘導を用いた場合には、加熱手段としてヒータを用いた場合に比べて、金属部材２２や定着ベルト２１の昇温時間が大きく短縮される反面、幅方向の温度分布が不均一になりやすいため、押圧部材２４をヒートパイプとすることが有用になる。
【００６６】
以上説明したように、本実施の形態２においても、前記実施の形態１と同様に、定着ベルト２１と金属部材２２との間に、定着ベルト２１を内周面側から押圧する押圧部材２４を設けている。これにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短くて、定着装置２０（画像形成装置１）を高速化した場合であっても定着不良等が生じることなく、ニップ部下流側で定着ベルト２１に大きな弛みが生じる不具合を抑止することができる。
【００６７】
なお、本実施の形態２では、金属部材２２を電磁誘導加熱により加熱したが、金属部材２２を抵抗発熱体の熱によって加熱することもできる。具体的に、金属部材２２の内周面の一部又は全部に抵抗発熱体を当接させる。抵抗発熱体は、セラミックヒータ等の面状発熱体であって、その両端部に電源部が接続されている。そして、抵抗発熱体に電流が流されると、抵抗発熱体自身の電気抵抗によって抵抗発熱体が昇温して、当接する金属部材２２を加熱する。さらに、加熱された金属部材２２によって定着ベルト２１が加熱されることになる。
このような場合にも、押圧部材２４を設けることで、本実施の形態２と同様の効果を得ることができる。
【００６８】
実施の形態３．
図８にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図８は、実施の形態３における定着装置の一部を示す拡大図であって、前記実施の形態１における図５に相当する図である。本実施の形態３における定着装置は、押圧部材２４が移動可能に構成されている点が、前記実施の形態２のものとは相違する。
【００６９】
図８（Ａ）に示すように、本実施の形態３における定着装置２０も、前記実施の形態２のものと同様に、定着ベルト２１（ベルト部材）、固定部材２６、略パイプ状の金属部材２２、補強部材２３、押圧部材２４、断熱部材２７、加圧ローラ３１（加熱回転体）、温度センサ４０、等で構成される。また、図示は省略するが、本実施の形態３における定着装置２０にも、前記実施の形態２のものと同様に、定着ベルト２１の外周面に対向する位置に加熱手段としての誘導加熱部５０が設置されている。また、定着ベルト２１を内周面側から押圧するように、押圧部材２４（ローラ部材）が設置されている。また、押圧部材２４は、ヒートパイプである。
【００７０】
ここで、本実施の形態３における金属部材２２には、押圧部材２４（ヒートパイプ）との接触を避けるための凹状部２２ａが形成されている。そして、不図示の移動機構によって、押圧部材２４が、凹状部２２ａに対向する位置と、金属部材２２に幅方向にわたって接触する接触位置と、の間を移動できるように構成されている。すなわち、押圧部材２４は、図８（Ａ）の位置（金属部材２２に接触する位置である。）と、図８（Ｂ）の位置（金属部材２２に接触しない位置である。）と、を移動することができる。このような移動機構としては、例えば、カム機構を用いたものとすることができる。
【００７１】
そして、通常の通紙時（定着工程時）には押圧部材２４が図８（Ｂ）の位置になるように制御され、小サイズ紙（幅方向のサイズが小さな記録媒体Ｐである。）が連続的に通紙されるときには押圧部材２４が図８（Ａ）の位置になるように制御される。
このように構成することで、小サイズ紙が連続通紙されるときに、金属部材２２の非通紙領域（幅方向両端部）が過昇温しそうになっても、図８（Ａ）に示すように押圧部材２４としてのヒートパイプが金属部材２２に当接しているために、非通紙領域の熱を幅方向に分散することができる。これに対して、幅方向両端部で過昇温が生じない通常時には、図８（Ｂ）に示すように押圧部材２４を金属部材２２から離間させているために、金属部材２２の熱が押圧部材２４に奪われることなく、定着ベルト２１を効率的に加熱することができる。
【００７２】
以上説明したように、本実施の形態３においても、前記各実施の形態と同様に、定着ベルト２１と金属部材２２との間に、定着ベルト２１を内周面側から押圧する押圧部材２４を設けている。これにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短くて、定着装置２０（画像形成装置１）を高速化した場合であっても定着不良等が生じることなく、ニップ部下流側で定着ベルト２１に大きな弛みが生じる不具合を抑止することができる。
【００７３】
なお、前記各実施の形態では、定着ベルトとして複層構造の定着ベルト２１を用いたが、定着ベルトとしてポリイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、金属等からなる無端状の定着フィルムを用いることもできる。そして、その場合にも、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７４】
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【符号の説明】
【００７５】
１ 画像形成装置本体（装置本体）、
２０ 定着装置、
２１ 定着ベルト（定着部材）、
２２ 金属部材（加熱部材）、
２２ａ 凹状部、
２３ 補強部材、
２４ 押圧部材（ローラ部材）、
２５ ヒータ（加熱手段）、
２６ 固定部材、
３１ 加圧ローラ（加圧回転体）、
５０ 誘導加熱部（加熱手段）、
５２ 駆動モータ（駆動手段）、 Ｐ 記録媒体。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７６】
【特許文献１】特許２００８−１５８４８２号公報
【特許文献２】特許２００７−３３４２０５号公報
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、そこに設置される定着装置と、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短くて、装置を高速化した場合であっても定着不良が生じにくい定着装置が知られている（例えば、特許文献１、２等参照。）。
【０００３】
詳しくは、特許文献１等の定着装置は、定着部材としての定着ベルト、定着ベルトの内周面に対向するように固設された略パイプ状の金属部材（対向部材）、金属部材を加熱するために金属部材に内設されたヒータ（加熱手段）、定着ベルトに圧接してニップ部を形成する加圧回転体としての加圧ローラ、等で構成されている。
そして、定着ベルトがヒータによって加熱された金属部材によって加熱されて、ニップ部に向けて搬送された記録媒体上のトナー像がニップ部にて熱と圧力とを受けて記録媒体上に定着されることになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１等の定着装置は、ニップ部上流側が定着ベルトの張り側となってニップ部下流側で定着ベルトの弛みが生じてしまっていた。そして、このようにニップ部下流側で生じる定着ベルトの弛みが大きくなってしまうと、ニップ部から送出された記録媒体上の定着画像に光沢ムラ等の異常画像が生じる不具合や、ニップ部から送出された記録媒体の分離性が低下する不具合が発生してしまうことになる。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短くて、装置を高速化した場合であっても定着不良等が生じることなく、ニップ部下流側で定着ベルトの大きな弛みが生じることのない、定着装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の請求項１記載の発明にかかる定着装置は、所定方向に走行してトナー像を加熱して溶融するとともに、可撓性を有する無端状の定着ベルトと、前記定着ベルトの内周面側に固設されて、当該定着ベルトを介して加圧回転体に圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する固定部材と、前記ニップ部を除く位置で前記定着ベルトの内周面に対向するように固設されて前記定着ベルトを加熱するとともに、加熱手段によって加熱されるパイプ状の金属部材と、を備え、前記ニップ部に対して前記定着ベルトの走行方向下流側において前記定着ベルトに弛みが生じないように前記定着ベルトを内周面側から押圧する押圧部材を、前記定着ベルトと前記金属部材との間に設けたものである。
【０００７】
また、請求項２記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記押圧部材を、前記定着ベルトとの当接位置において前記定着ベルトの走行方向と同じ方向に移動するように駆動手段によって回転駆動されるローラ部材としたものである。
【０００８】
また、請求項３記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、幅方向に直交する断面でみたときに、前記金属部材の中心と前記加圧回転体の回転中心とを通る直線で分割される一方の領域に前記加熱手段が配設されて他方の領域に前記押圧部材が配設されたものである。
【０００９】
また、請求項４記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記押圧部材は、前記ニップ部に対して前記定着ベルトの走行方向下流側の位置に配設されたものである。
【００１０】
また、請求項５記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記押圧部材を、ヒートパイプとしたものである。
【００１１】
また、請求項６記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項５に記載の発明において、前記加熱手段は、電磁誘導によって前記金属部材を加熱するものである。
【００１２】
また、請求項７記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項５又は請求項６に記載の発明において、前記金属部材は、前記押圧部材との接触を避けるための凹状部を具備し、前記押圧部材は、前記凹状部に対向する位置と前記金属部材に幅方向にわたって接触する接触位置との間を移動可能に構成されたものである。
【００１３】
また、請求項８記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項７に記載の発明において、前記押圧部材は、幅方向のサイズが小さな記録媒体が連続的に通紙されるときに、前記接触位置に移動するように制御されるものである。
【００１４】
また、請求項９記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の発明において、前記金属部材の内周面側に固設されて前記固定部材に当接して当該固定部材を補強する補強部材をさらに備えたものである。
【００１５】
また、この発明の請求項１０記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項９のいずれかに記載の定着装置を備えたものである。
【００１６】
なお、本願において、固定部材が「固設」された状態とは、固定部材が回転駆動されることなく非回転で保持されている状態であるものと定義する。したがって、例えば、固定部材がスプリング等の付勢部材によってニップ部に向けて付勢されている場合であっても固定部材が非回転で保持されていれば、固定部材が「固設」された状態となる。
また、本願において、「幅方向」とは、記録媒体の通紙方向に対して直交する方向であるものと定義する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、定着ベルトと金属部材との間に、定着ベルトを内周面側から押圧する押圧部材を設けている。これにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短くて、装置を高速化した場合であっても定着不良等が生じることなく、ニップ部下流側で定着ベルトの大きな弛みが生じることのない、定着装置及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の画像形成装置に設置された定着装置を示す構成図である。
【図３】図２の定着装置を幅方向にみた図である。
【図４】ニップ部の近傍を示す拡大図である。
【図５】定着ベルト及び金属部材の近傍を示す拡大図である。
【図６】別の定着装置の一部を示す拡大図である。
【図７】この発明の実施の形態２における定着装置を示す構成図である。
【図８】この発明の実施の形態３における定着装置の一部を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００２０】
実施の形態１．
図１〜図６にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１に示すように、本実施の形態１における画像形成装置１は、タンデム型カラープリンタである。画像形成装置本体１の上方にあるボトル収容部１０１には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つのトナーボトル１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋが着脱自在（交換自在）に設置されている。
ボトル収容部１０１の下方には中間転写ユニット８５が配設されている。その中間転写ユニット８５の中間転写ベルト７８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋが並設されている。
【００２１】
各作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋには、それぞれ、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが配設されている。また、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの周囲には、それぞれ、帯電部７５、現像部７６、クリーニング部７７、除電部（不図示である。）等が配設されている。そして、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）がおこなわれて、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に各色の画像が形成されることになる。
【００２２】
感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、不図示の駆動モータによって図１中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部７５の位置で、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、露光部３から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される（露光工程である。）。
【００２３】
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、現像装置７６との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、中間転写ベルト７８及び第１転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上のトナー像が中間転写ベルト７８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
【００２４】
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、クリーニング部７７との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に残存した未転写トナーがクリーニング部７７のクリーニングブレードによって機械的に回収される（クリーニング工程である。）。
最後に、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
【００２５】
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト７８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト７８上にカラー画像が形成される。
ここで、中間転写ユニット８５は、中間転写ベルト７８、４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋ、２次転写バックアップローラ８２、クリーニングバックアップローラ８３、テンションローラ８４、中間転写クリーニング部８０、等で構成される。中間転写ベルト７８は、３つのローラ８２〜８４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ８２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。
【００２６】
４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト７８を感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト７８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト７８上に重ねて１次転写される。
【００２７】
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト７８は、２次転写ローラ８９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ８２が、２次転写ローラ８９との間に中間転写ベルト７８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト７８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト７８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。
その後、中間転写ベルト７８は、中間転写クリーニング部８０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト７８上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト７８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
【００２８】
ここで、２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐは、装置本体１の下方に配設された給紙部１２から、給紙ローラ９７やレジストローラ対９８等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部１２には、転写紙等の記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ９７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Ｐがレジストローラ対９８のローラ間に向けて給送される。
【００２９】
レジストローラ対９８に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対９８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト７８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対９８が回転駆動されて、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。
【００３０】
その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着部２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト２１及び加圧ローラ３１による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対９９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対９９によって装置外に排出された被転写Ｐは、出力画像として、スタック部１００上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００３１】
次に、図２〜図５にて、画像形成装置本体１に設置される定着装置２０の構成・動作について詳述する。
図２〜図５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（ベルト部材）、固定部材２６、金属部材２２（加熱部材）、補強部材２３、押圧部材２４、加熱手段としてのヒータ２５（熱源）、加圧回転体としての加圧ローラ３１、温度センサ４０、断熱部材２７、ステー部材２８、等で構成される。
【００３２】
ここで、定着ベルト２１は、薄肉で可撓性を有する無端状ベルトであって、図２中の矢印方向（反時計方向）に回転（走行）する。定着ベルト２１は、内周面２１ａ（固定部材２６との摺接面である。）側から、基材層、弾性層、離型層が順次積層されていて、その全体の厚さが１ｍｍ以下に設定されている。
定着ベルト２１の基材層は、層厚が３０〜５０μｍであって、ニッケル、ステンレス等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料で形成されている。
定着ベルト２１の弾性層は、層厚が１００〜３００μｍであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、等のゴム材料で形成されている。弾性層を設けることで、ニップ部における定着ベルト２１表面の微小な凹凸が形成されなくなり、記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに均一に熱が伝わりユズ肌画像の発生が抑止される。なお、本実施の形態１では、定着ベルト２１の弾性層として、層厚が２００μｍのシリコーンゴムを用いている。
定着ベルト２１の離型層は、層厚が１０〜５０μｍであって、ＰＦＡ（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）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、等の材料で形成されている。離型層を設けることで、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が担保される。
【００３３】
また、定着ベルト２１の直径は１５〜１２０ｍｍになるように設定されている。なお、本実施の形態１では、定着ベルト２１の内径が３０ｍｍに設定されている。
定着ベルト２１の内部（内周面側）には、固定部材２６、ヒータ（加熱手段）、金属部材２２、補強部材２３、断熱部材２７、ステー部材２８、等が固設されている。また、図示は省略するが、定着ベルト２１と金属部材２２との間には、潤滑剤が介在（塗布）されている。
ここで、固定部材２６は、定着ベルト２１の内周面２１ａに摺接するように固定されている。そして、固定部材２６が定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に圧接することで、記録媒体Ｐが搬送されるニップ部が形成される。図３を参照して、固定部材２６は、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に固定支持されている。なお、固定部材２６の構成については、後でさらに詳しく説明する。
【００３４】
図２を参照して、金属部材２２（加熱部材）は、ニップ部を除く位置で定着ベルト２１の内周面に対向するように形成され、ニップ部の位置では断熱部材２７を介して固定部材２６を保持するように形成された略円筒体である。図３を参照して、金属部材２２は、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に固定支持されている。また、金属部材２２の両端には、定着ベルト２１の寄り（幅方向の移動である。）を制限するためのフランジ２９が挿設されている。
そして、略パイプ状に形成された金属部材２２は、ヒータ２５の輻射熱により加熱されて定着ベルト２１を加熱する（熱を伝える。）。すなわち、金属部材２２がヒータ２５によって直接的に加熱されて、金属部材２２を介して定着ベルト２１がヒータ２５によって間接的に加熱されることになる。定着ベルト２１の加熱効率を良好に維持するためには、金属部材２２の厚さを０．１ｍｍ以下に設定することが好ましい。
金属部材２２の材料としては、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、鉄、等の金属熱伝導体（熱伝導性を有する金属である。）を用いることができるが、その中でも単位体積の熱容量比（密度×比熱である。）が比較的小さいフェライト系ステンレス鋼が好適である。本実施の形態１では、金属部材２２の材料として、フェライト系ステンレス鋼であるＳＵＳ４３０を用いている。また、金属部材２２の厚さを０．１ｍｍに設定している。
【００３５】
加熱手段としてのヒータ２５は、ハロゲンヒータ（又はカーボンヒータ）であって、その両端部が定着装置２０の側板４３に固定されている（図３を参照できる。）。そして、装置本体１の電源部により出力制御されたヒータ２５（加熱手段）の輻射熱によって、金属部材２２が加熱される。さらに、金属部材２２によって定着ベルト２１がニップ部を除く位置で全体的に加熱されて、加熱された定着ベルト２１の表面から記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。なお、ヒータ２５の出力制御は、定着ベルト２１表面に対向するサーミスタ等の温度センサ４０によるベルト表面温度の検知結果に基いておこなわれる。また、このようなヒータ２５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することができる。
【００３６】
このように、本実施の形態１における定着装置２０は、定着ベルト２１の一部のみが局所的に加熱されるのではなく、金属部材２２によって定着ベルト２１が周方向にわたってほぼ全体的に加熱されることになるために、装置を高速化した場合であっても定着ベルト２１が充分に加熱されて定着不良の発生を抑止することができる。すなわち、比較的簡易な構成で効率よく定着ベルト２１を加熱できるために、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短縮化されるとともに、装置の小型化が達成される。
【００３７】
ここで、略パイプ状の金属部材２２は、定着ベルト２１の内周面（ニップ部を除く位置である。）にクリアランスをあけて対向するように固設されている。定着ベルト２１と金属部材２２とのクリアランス量δ（ニップ部を除く位置のギャップである。）は、０ｍｍより大きく１ｍｍ以下に設定されている（０ｍｍ＜δ≦１ｍｍである。）。これにより、金属部材２２と定着ベルト２１とが摺接する面積が大きくなって定着ベルト２１の磨耗が加速する不具合を抑止するとともに、金属部材２２と定着ベルト２１とが離れ過ぎて定着ベルト２１の加熱効率が低下する不具合を抑止することができる。さらに、金属部材２２が定着ベルト２１に近設されることで、可撓性を有する定着ベルト２１の円形姿勢がある程度維持されるため、定着ベルト２１の変形による劣化・破損を軽減することができる。また、金属部材２２と定着ベルト２１とが摺接しても定着ベルト２１の磨耗が軽減されるように、定着ベルト２１の内周面には、双方の部材２１、２２の間にはフッ素グリスやシリコーンオイル等の潤滑剤が塗布されている。
ここで、本実施の形態１では、定着ベルト２１と金属部材２２との間に、定着ベルト２１にテンションを与えるための押圧部材２４（ローラ部材）が設置されているが、これについては後で詳しく説明する。
なお、本実施の形態１では、金属部材２２の断面形状が略円形になるように形成したが、金属部材２２の断面形状が多角形になるように形成することもできる。
【００３８】
ここで、本実施の形態１では、ニップ部を形成する固定部材２６の強度を補強する補強部材２３が、定着ベルト２１の内周面側に固設されている。図３を参照して、補強部材２３は、幅方向の長さが固定部材２６と同等になるように形成されていて、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に固定支持されている。そして、補強部材２３が固定部材２６及び定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に当接することで、ニップ部において固定部材２６が加圧ローラ３１の加圧力を受けて大きく変形する不具合を抑止している。なお、本実施の形態１において、補強部材２３は、金属部材２２の内部を概ね２つの空間に分けるように配設された板状部材である。
【００３９】
この補強部材２３は、上述した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好ましい。なお、本実施の形態１では、補強部材２３の材料として、板厚が１．５〜２ｍｍ程度のＳＵＳ３０４（又は、ＳＵＳ４３０）を用いている。
また、補強部材２３における、ヒータ２５に対向する面の一部又は全部に、断熱部材を設けたり、鏡面処理を施したりすることもできる。これにより、ヒータ２５から補強部材２３に向かう熱（補強部材２３を加熱する熱）が金属部材２２の加熱に用いられることになるために、定着ベルト２１（金属部材２２）の加熱効率がさらに向上することになる。
【００４０】
図２を参照して、ニップ部の位置で定着ベルト２１の外周面に当接する加圧回転体としての加圧ローラ３１は、外径が３０ｍｍであって、中空構造の芯金３２上に弾性層３３（層厚が３ｍｍ程度である。）を形成したものである。加圧ローラ３１（加圧回転体）の弾性層３３は、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の材料で形成されている。なお、弾性層３３の表層にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。加圧ローラ３１は定着ベルト２１に圧接して、双方の部材間に所望のニップ部を形成する。また、図３を参照して、加圧ローラ３１には駆動部５１の駆動ギア（不図示である。）に噛合するギア４５が設置されていて、加圧ローラ３１は図２中の矢印方向（時計方向）に回転駆動される。また、加圧ローラ３１は、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に軸受４２を介して回転自在に支持されている。なお、加圧ローラ３１の内部に、ハロゲンヒータ等の熱源を設けることもできる。
【００４１】
なお、加圧ローラ３１の弾性層３３を発泡性シリコーンゴム等のスポンジ状の材料で形成した場合には、ニップ部に作用する加圧力を減ずることができるために、金属部材２２に生じる撓みをさらに軽減することができる。さらに、加圧ローラ３１の断熱性が高められて、定着ベルト２１の熱が加圧ローラ３１側に移動しにくくなるために、定着ベルト２１の加熱効率が向上する。
また、本実施の形態１では、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径とほぼ同等になるように形成したが、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径よりも小さくなるように形成することもできる。その場合、ニップ部における定着ベルト２１の曲率が加圧ローラ３１の曲率よりも小さくなるために、ニップ部から送出される記録媒体Ｐが定着ベルト２１から分離され易くなる。
【００４２】
図４を参照して、定着ベルト２１の内周面２１ａに摺接する固定部材２６は、ベース層２６ｂ上に表面層２６ａが形成されたものである。固定部材２６は、加圧ローラ３１との対向面（摺接面）が、加圧ローラ３１の曲率にならうように凹状に形成されている。これにより、記録媒体Ｐは加圧ローラ３１の曲率にならうようにニップ部から送出されるために、定着工程後の記録媒体Ｐが定着ベルト２１に吸着して分離しないような不具合を抑止することができる。
なお、本実施の形態１では、ニップ部を形成する固定部材２６の形状を凹状に形成したが、ニップ部を形成する固定部材２６の形状を平面状に形成することもできる。すなわち、固定部材２６の摺接面（加圧ローラ３１に対向する面である。）が平面形状になるように形成することができる。これにより、ニップ部の形状が記録媒体Ｐの画像面に対して略平行になって、定着ベルト２１と記録媒体Ｐとの密着性が高まるために定着性が向上する。さらに、ニップ部の出口側における定着ベルト２１の曲率が大きくなるために、ニップ部から送出された記録媒体Ｐを定着ベルト２１から容易に分離することができる。
【００４３】
また、固定部材２６のベース層２６ｂを形成する材料としては、加圧ローラ３１による加圧力を受けても大きく撓むことがないように、ある程度剛性のある材料で形成されている。なお、本実施の形態１では、ベース層２６ｂの材料として、厚さが１．５ｍｍ程度のアルミニウムを用いている。
金属板を曲げ加工することにより形成する略パイプ状の金属部材２２は、その肉厚を薄くすることができるために、ウォームアップ時間を短縮することができる。しかし、金属部材２２自身の剛性は小さくなっているため、加圧ローラ３１の加圧力に抗しきれずに、撓んだり、変形することがある。パイプ状の金属部材２２が変形してしまうと所望のニップ幅が得られずに、定着性が低下するという問題が生じる。これに対して、本実施の形態１では、薄肉の金属部材２２とは別に高剛性の固定部材２６を設置してニップ部を形成しているために、そのような問題が生じるのを未然に防止することができる。
【００４４】
また、固定部材２６の表面層２６ａは、フッ素ゴム等の低摩擦弾性材料で形成されている。このような表面層２６ａを設けることにより、固定部材２６と定着ベルト２１との摺接によって双方の部材２１、２６が磨耗する不具合が軽減されるとともに、双方の部材２１、２６の間に所望のニップ部が形成されることになる。なお、本実施の形態１では、表面層２６ａの厚さが１．５〜２ｍｍ程度に設定されている。
また、固定部材２６の表面層２６ａに、予め潤滑剤を含浸させることもできる。これにより、固定部材２６は、定着ベルト２１に当接する面に潤滑剤が保持された状態になり、双方の部材２１、２６が磨耗する不具合がさらに軽減される。
【００４５】
また、本実施の形態１では、固定部材２６とヒータ２５（加熱手段）との間に断熱部材２７を設置している。詳しくは、固定部材２６と金属部材２２との間であって、固定部材２６の摺接面を除く面を覆うように断熱部材２７が設置されている。断熱部材２７の材料としては、断熱性に優れたスポンジゴムや、空包を有するセラミック、等を用いることができる。
本実施の形態１では、定着ベルト２１と金属部材２２とがほぼ全周にわたって近接しているため、加熱待機時（プリント動作待機時）においても定着ベルト２１を周方向に温度ムラなく加熱できる。したがって、プリント要求を受けた後、速やかにプリント動作をおこなうことができる。このとき、従来のオンデマンド方式の定着装置（例えば、特許第２８８４７１４号公報参照。）では、ニップ部で加熱待機時に加圧ローラを変形させたまま熱を与えてしまうと、加圧ローラのゴムの材質によっては、熱劣化を起こして加圧ローラの寿命が短くなってしまったり、加圧ローラに圧縮永久ひずみが発生してしまったりする（ゴムの圧縮永久ひずみは、ゴムの変形に加熱が加わることにより増大する。）。そして、加圧ローラに圧縮永久ひずみが発生すると、加圧ローラの一部が凹んだ状態になり、所望のニップ幅が得られないため、定着不良が発生したり、回転時に異音が生じたりする。
これに対して、本実施の形態１では、固定部材２６と金属部材２２との間に断熱部材２７が設置されているために、加熱待機時に金属部材２２の熱が固定部材２６に達しにくくなる。したがって、加熱待機時に加圧ローラ３１が変形した状態で高温加熱される不具合が軽減されて、上述の問題が生じるのを抑止することができる。
【００４６】
さらに、固定部材２６と定着ベルト２１との摩擦抵抗を低減するために双方の部材間に塗布された潤滑剤は、ニップ部における高圧条件に加えて高温条件による使用によって劣化して、定着ベルト２１のスリップ等の不具合が生じてしまう可能性がある。
これに対して、本実施の形態１では、固定部材２６と金属部材２２との間に断熱部材２７が設置されているために、金属部材２２の熱がニップ部の潤滑剤に達しにくくなる。したがって、潤滑剤の高温による劣化が軽減されて、上述の問題が生じるのを抑止することができる。
【００４７】
また、本実施の形態１では、固定部材２６と金属部材２２との間に断熱部材２７が設置されているために、固定部材２６が断熱されて、ニップ部では積極的に定着ベルト２１は加熱されないことになる。そのため、ニップ部に送入された記録媒体Ｐの温度がニップ部から送出されるときには低くなる。すなわち、ニップ部出口では、記録媒体Ｐ上に定着されたトナー像の温度が低くなって、トナーの粘性が低下して、定着ベルト２１に対するトナー接着力が小さくなった状態で、記録媒体Ｐは定着ベルト２１から分離される。したがって、定着工程直後の記録媒体Ｐが定着ベルト２１に巻き付いてジャムになる不具合が防止されるとともに、定着ベルト２１に対するトナー固着も抑制される。
【００４８】
また、本実施の形態１では、図４を参照して、固定部材２６が挿設された金属部材２２の凹部２２ａを内周面側から保持するステー部材２８が設置されている。
略パイプ状の金属部材２２は、０．１ｍｍ厚のステンレスからなる平板に曲げ加工を施して形成したものである。したがって、ステンレス板を曲げ加工によって所望のパイプ形状に加工しようとしても、そのままでは、スプリングバックによって径が大きくなる方向に開いてしまい所望のパイプ形状を形成することができない。そして、金属部材２２がスプリングバックによって開いてしまうと、定着ベルト２１の内周面に接触してしまい定着ベルト２１を傷つけたり、定着ベルト２１との接触ムラによる定着ベルト２１の加熱ムラが生じたりしてしまう。本実施の形態１では、このような不具合が生じるのを抑止するために、金属部材２２の開口部が形成された凹部２２ａ（曲げ部）をステー部材２８で固定することによって、金属部材２２のスプリングバックによる変形を抑止している。具体的には、スプリングバック力に抗するように曲げ加工が施された金属部材２２の形状を保持しながら、金属部材２２の内周面側からステー部材２８を凹部２２ａに圧入する。
【００４９】
ここで、金属部材２２の加熱効率を高くするためには、金属部材２２の肉厚は０．２ｍｍ以下に設定することが好ましい。
上述したように、金属板を曲げ加工することにより形成する略パイプ状の金属部材２２は、その肉厚を薄くすることができるために、ウォームアップ時間を短縮することができる。しかし、金属部材２２自身の剛性は小さくなっているため、加圧ローラ３１の加圧力が金属部材２２に作用すると、その加圧力に抗しきれずに、撓んだり、変形してしまう。そして、パイプ状の金属部材２２が変形してしまうと所望のニップ幅が得られずに、定着性が低下するという問題が生じてしまう。これに対して、本実施の形態１では、薄肉の金属部材２２に凹部２２ａ（固定部材２６が挿設されている部分である。）をニップ部から離れるように設けて、加圧ローラ３１の加圧力が金属部材２２に直接的に作用しないように構成しているために、そのような問題が生じるのを未然に防止することができる。
【００５０】
以下、上述のように構成された定着装置２０の通常時の動作について簡単に説明する。
装置本体１の電源スイッチが投入されると、ヒータ２５に電力が供給されるとともに、駆動部５１によって加圧ローラ３１の図２中の矢印方向の回転駆動が開始される。これにより、ニップ部における加圧ローラ３１との摩擦力によって、定着ベルト２１も図２中の矢印方向に従動（回転）する。
その後、給紙部１２から記録媒体Ｐが給送されて、２次転写ローラ８９の位置で、記録媒体Ｐ上に未定着のカラー画像が担持（転写）される。未定着画像Ｔ（トナー像）が担持された記録媒体Ｐは、不図示のガイド板に案内されながら図２の矢印Ｙ１０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３１のニップ部に送入される。
そして、金属部材２２（ヒータ２５）によって加熱された定着ベルト２１による加熱と、補強部材２３によって補強された固定部材２６と加圧ローラ３１との押圧力とによって、記録媒体Ｐの表面にトナー像Ｔが定着される。その後、ニップ部から送出された記録媒体Ｐは、矢印Ｙ１１方向に搬送される。
【００５１】
以下、本実施の形態１における定着装置２０において特徴的な構成・動作について、詳しく説明する。
図２及び図５を参照して、本実施の形態１における定着装置２０には、定着ベルト２１を内周面側から押圧する押圧部材２４が、定着ベルト２１と金属部材２２との間に設けられている。この押圧部材２４は、ニップ部下流側（ニップ部に対して定着ベルト２１の走行方向下流側である。）において定着ベルト２１に弛みが生じないようにするためのものである。
【００５２】
図４を参照して、定着ベルト２１はニップ部の位置における加圧ローラ３１との摩擦抵抗によって矢印方向（反時計方向）に走行するため、ニップ部上流側（ニップ部に対して定着ベルト２１の走行方向上流側である。）が定着ベルト２１の張り側（ベルト・テンションが大きくなる側である。）となる。したがって、ニップ部下流側では、定着ベルト２１に弛み（図中の一点鎖線で示すベルトの軌跡Ａである。）が生じやすくなる。そして、このような定着ベルト２１の弛みが大きくなると、ニップ部における見かけのニップ幅が大きくなって、ニップ部から送出される記録媒体Ｐに過剰な熱量供給がされ、定着画像に光沢ムラやオフセット等の異常画像が生じてしまう。さらには、定着ベルト２１の弛みによって、ニップ部から送出された記録媒体Ｐが定着ベルト２１に密着して分離されにくくなってしまう。
これに対して、本実施の形態１では、定着ベルト２１を内周面側から押圧する押圧部材２４を設けているために、定着ベルト２１にテンションが付与されて、ニップ部下流側における定着ベルト２１の弛みが軽減される。したがって、光沢ムラやオフセット等のない良好な定着画像が出力されるとともに、定着工程後の記録媒体Ｐの分離不良の発生も抑止されることになる。
【００５３】
ここで、本実施の形態１における押圧部材２４は、定着ベルト２１との当接位置において定着ベルト２１の走行方向と同じ方向に移動するように回転（図５の反時計方向の回転である。）するローラ部材である。押圧部材２４（ローラ部材）は、外径が２〜５ｍｍ程度で、定着ベルト２１に対して幅方向全域にわたって当接するように構成されている。また、図２に示すように、押圧部材２４（ローラ部材）を回転駆動する駆動手段としての駆動モータ５２が、加圧ローラ３１を回転駆動する駆動部５１とは別に設けられている。
このように、押圧部材２４が定着ベルト２１との摩擦抵抗によって従動するのではなく、押圧部材２４が駆動モータ５２（駆動手段）によって独自に回転駆動されるとともに、押圧部材２４を定着ベルト２１と略線接触するローラ部材とすることで、押圧部材２４を設置することで定着ベルト２１への負荷トルクが増加する不具合を軽減することができる。
なお、定着ベルト２１との当接位置における押圧部材２４の線速度を定着ベルト２１の走行速度と等速になるように回転駆動して、定着ベルト２１を補助的に駆動する機能を押圧部材２４に持たせることもできる。そのような場合には、押圧部材２４の材料（表面材料）として、定着ベルト２１との摩擦抵抗が大きくなるような高摩擦材料を用いることが好ましい。このような構成により、定着ベルト２１のスリップを確実に軽減することができる。
【００５４】
なお、押圧部材２４は、定着ベルト２１や金属部材２２から熱を奪って双方の部材２１、２２の加熱効率を低下させないように、断熱性材料で形成することが好ましい。
また、本実施の形態１では、金属部材２２と定着ベルト２１との間の微小なクリアランスに押圧部材２４を設置することを考慮して、押圧部材２４が金属部材２２にも当接するように構成したが、押圧部材２４が金属部材２２に当接しないように構成することもできる。
また、本実施の形態１では、押圧部材２４を回転駆動する駆動モータ５１（駆動手段）を、加圧ローラ３１を回転駆動する駆動部５１とは別に設けた。これに対して、加圧ローラ３１を回転駆動する駆動部５１によって、押圧部材２４を回転駆動するように構成することもできる。
【００５５】
ここで、本実施の形態１では、図５に示すように、幅方向（図５の紙面垂直方向である。）に直交する断面でみたときに、金属部材２２の中心と加圧ローラ３１の回転中心とを通る直線（図５中、一点鎖線で示す直線である。）で分割される、一方の領域（一点鎖線の下方である。）にヒータ２５（加熱手段）が配設されて、他方の領域（一点鎖線の上方である。）に押圧部材２４が配設されている。
このように構成することで、ヒータ２５によって直接的に加熱される金属部材２２の領域Ｂ（ヒータ２５に近接して対向する領域である。）を定着ベルト２１に密着させることができる。したがって、定着ベルト２１の加熱効率がさらに向上することになる。すなわち、図６に示すように、幅方向に直交する断面でみたときに、金属部材２２の中心と加圧ローラ３１の回転中心とを通る直線（図５中、一点鎖線で示す直線である。）で分割される、一方の領域（一点鎖線の下方である。）にヒータ２５（加熱手段）と押圧部材２４とを配設した場合には、ヒータ２５によって直接的に加熱される金属部材２２の領域Ｂが定着ベルト２１に密着しにくくなってしまう（定着ベルト２１と金属部材２２との微小なクリアランスを確保しにくくなってしまう）。
【００５６】
また、本実施の形態１では、図５に示すように、押圧部材２４は、ニップ部下流側（一点鎖線の上方である。）の位置に配設されている。
これにより、ニップ部下流側において定着ベルト２１にテンションを効果的に付与して、その位置における定着ベルト２１の弛みを効率的に消失することができる。さらに、押圧部材２４が定着ベルト２１や金属部材２２から熱を奪ってしまう場合であっても、その後に領域Ｂ（ヒータ２５によって金属部材２２が直接的に加熱される領域である。）にて金属部材２２や定着ベルト２１がヒータ２５によって積極的に加熱されるために、金属部材２２や定着ベルト２１の加熱不良が生じる不具合が抑止される。
【００５７】
なお、本実施の形態１において、押圧部材２４をヒートパイプとすることもできる。これにより、定着ベルト２１や金属部材２２における幅方向の温度分布を均一化することができる。したがって、記録媒体Ｐ上に形成される定着画像に定着ムラが生じにくくなる。
【００５８】
以上説明したように、本実施の形態１においては、定着ベルト２１と金属部材２２との間に、定着ベルト２１を内周面側から押圧する押圧部材２４を設けている。これにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短くて、定着装置２０（画像形成装置１）を高速化した場合であっても定着不良等が生じることなく、ニップ部下流側で定着ベルト２１に大きな弛みが生じる不具合を抑止することができる。
【００５９】
実施の形態２．
図７にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図７は、実施の形態２における定着装置を示す構成図であって、前記実施の形態１における図２に相当する図である。本実施の形態２における定着装置は、金属部材２２が電磁誘導によって加熱される点が、前記実施の形態１のものとは相違する。
【００６０】
図７に示すように、本実施の形態２における定着装置２０も、前記実施の形態１のものと同様に、定着ベルト２１（ベルト部材）、固定部材２６、略パイプ状の金属部材２２、補強部材２３、押圧部材２４、断熱部材２７、加圧ローラ３１（加熱回転体）、温度センサ４０、等で構成される。また、図示は省略するが、本実施の形態２における定着装置２０にも、前記実施の形態１のものと同様に、定着ベルト２１を内周面側から押圧するように押圧部材２４（ローラ部材）が設置されている。
【００６１】
ここで、本実施の形態２における定着装置２０は、加熱手段として、ヒータ２５の代わりに、誘導加熱部５０が設置されている。そして、本実施の形態２における金属部材２２は、ヒータ２５の輻射熱によって加熱される前記実施の形態１のものとは異なり、誘導加熱部５０による電磁誘導によって加熱される。
【００６２】
誘導加熱部５０は、励磁コイル、コア、コイルガイド、等で構成される。励磁コイルは、定着ベルト２１の一部を覆うように、細線を束ねたリッツ線を幅方向（図７の紙面垂直方向である。）に延設したものである。コイルガイドは、耐熱性の高い樹脂材料等からなり、励磁コイルやコアを保持する。コアは、フェライト等の強磁性体（比透磁率が１０００〜３０００程度である。）からなる半円筒状部材であって、金属部材２２に向けて効率のよい磁束を形成するためにセンターコアやサイドコアが設けられている。コアは、幅方向に延設された励磁コイルに対向するように設置されている。
【００６３】
このように構成された定着装置２０は、次のように動作する。
定着ベルト２１が図７中の矢印方向に回転駆動されると、定着ベルト２１は誘導加熱部５０との対向位置で加熱される。詳しくは、励磁コイルに高周波の交番電流を流すことで、金属部材２２の周囲に磁力線が双方向に交互に切り替わるように形成される。このとき、金属部材２２表面に渦電流が生じて、金属部材２２自身の電気抵抗によってジュール熱が発生する。このジュール熱によって、金属部材２２が電磁誘導加熱されて、さらに加熱された金属部材２２によって定着ベルト２１が加熱される。
【００６４】
なお、金属部材２２を効率的に電磁誘導加熱するためには、誘導加熱部５０を金属部材２２の周方向全域に対向するように構成することが好ましい。また、金属部材２２の材料としては、ニッケル、ステンレス、鉄、銅、コバルト、クロム、アルミニウム、金、白金、銀、スズ、パラジウム、これらのうち複数の金属からなる合金、等を用いることができる。
また、定着ベルト２１にニッケル、ステンレス、鉄、銅、コバルト、クロム、アルミニウム、金、白金、銀、スズ、パラジウム、これらのうち複数の金属からなる合金、等からなる金属層を設けて、誘導加熱部５０によって定着ベルト２１を電磁誘導加熱することもできる。
【００６５】
ここで、本実施の形態２において、押圧部材２４をヒートパイプとすることが好ましい。これにより、定着ベルト２１や金属部材２２における幅方向の温度分布を均一化することができる。したがって、記録媒体Ｐ上に形成される定着画像に定着ムラが生じにくくなる。
特に、本実施の形態２における定着装置２０のように加熱手段として電磁誘導を用いた場合には、加熱手段としてヒータを用いた場合に比べて、金属部材２２や定着ベルト２１の昇温時間が大きく短縮される反面、幅方向の温度分布が不均一になりやすいため、押圧部材２４をヒートパイプとすることが有用になる。
【００６６】
以上説明したように、本実施の形態２においても、前記実施の形態１と同様に、定着ベルト２１と金属部材２２との間に、定着ベルト２１を内周面側から押圧する押圧部材２４を設けている。これにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短くて、定着装置２０（画像形成装置１）を高速化した場合であっても定着不良等が生じることなく、ニップ部下流側で定着ベルト２１に大きな弛みが生じる不具合を抑止することができる。
【００６７】
なお、本実施の形態２では、金属部材２２を電磁誘導加熱により加熱したが、金属部材２２を抵抗発熱体の熱によって加熱することもできる。具体的に、金属部材２２の内周面の一部又は全部に抵抗発熱体を当接させる。抵抗発熱体は、セラミックヒータ等の面状発熱体であって、その両端部に電源部が接続されている。そして、抵抗発熱体に電流が流されると、抵抗発熱体自身の電気抵抗によって抵抗発熱体が昇温して、当接する金属部材２２を加熱する。さらに、加熱された金属部材２２によって定着ベルト２１が加熱されることになる。
このような場合にも、押圧部材２４を設けることで、本実施の形態２と同様の効果を得ることができる。
【００６８】
実施の形態３．
図８にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図８は、実施の形態３における定着装置の一部を示す拡大図であって、前記実施の形態１における図５に相当する図である。本実施の形態３における定着装置は、押圧部材２４が移動可能に構成されている点が、前記実施の形態２のものとは相違する。
【００６９】
図８（Ａ）に示すように、本実施の形態３における定着装置２０も、前記実施の形態２のものと同様に、定着ベルト２１（ベルト部材）、固定部材２６、略パイプ状の金属部材２２、補強部材２３、押圧部材２４、断熱部材２７、加圧ローラ３１（加熱回転体）、温度センサ４０、等で構成される。また、図示は省略するが、本実施の形態３における定着装置２０にも、前記実施の形態２のものと同様に、定着ベルト２１の外周面に対向する位置に加熱手段としての誘導加熱部５０が設置されている。また、定着ベルト２１を内周面側から押圧するように、押圧部材２４（ローラ部材）が設置されている。また、押圧部材２４は、ヒートパイプである。
【００７０】
ここで、本実施の形態３における金属部材２２には、押圧部材２４（ヒートパイプ）との接触を避けるための凹状部２２ａが形成されている。そして、不図示の移動機構によって、押圧部材２４が、凹状部２２ａに対向する位置と、金属部材２２に幅方向にわたって接触する接触位置と、の間を移動できるように構成されている。すなわち、押圧部材２４は、図８（Ａ）の位置（金属部材２２に接触する位置である。）と、図８（Ｂ）の位置（金属部材２２に接触しない位置である。）と、を移動することができる。このような移動機構としては、例えば、カム機構を用いたものとすることができる。
【００７１】
そして、通常の通紙時（定着工程時）には押圧部材２４が図８（Ｂ）の位置になるように制御され、小サイズ紙（幅方向のサイズが小さな記録媒体Ｐである。）が連続的に通紙されるときには押圧部材２４が図８（Ａ）の位置になるように制御される。
このように構成することで、小サイズ紙が連続通紙されるときに、金属部材２２の非通紙領域（幅方向両端部）が過昇温しそうになっても、図８（Ａ）に示すように押圧部材２４としてのヒートパイプが金属部材２２に当接しているために、非通紙領域の熱を幅方向に分散することができる。これに対して、幅方向両端部で過昇温が生じない通常時には、図８（Ｂ）に示すように押圧部材２４を金属部材２２から離間させているために、金属部材２２の熱が押圧部材２４に奪われることなく、定着ベルト２１を効率的に加熱することができる。
【００７２】
以上説明したように、本実施の形態３においても、前記各実施の形態と同様に、定着ベルト２１と金属部材２２との間に、定着ベルト２１を内周面側から押圧する押圧部材２４を設けている。これにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短くて、定着装置２０（画像形成装置１）を高速化した場合であっても定着不良等が生じることなく、ニップ部下流側で定着ベルト２１に大きな弛みが生じる不具合を抑止することができる。
【００７３】
なお、前記各実施の形態では、定着ベルトとして複層構造の定着ベルト２１を用いたが、定着ベルトとしてポリイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、金属等からなる無端状の定着フィルムを用いることもできる。そして、その場合にも、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７４】
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【符号の説明】
【００７５】
１ 画像形成装置本体（装置本体）、
２０ 定着装置、
２１ 定着ベルト（定着部材）、
２２ 金属部材（加熱部材）、
２２ａ 凹状部、
２３ 補強部材、
２４ 押圧部材（ローラ部材）、
２５ ヒータ（加熱手段）、
２６ 固定部材、
３１ 加圧ローラ（加圧回転体）、
５０ 誘導加熱部（加熱手段）、
５２ 駆動モータ（駆動手段）、 Ｐ 記録媒体。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７６】
【特許文献１】特許２００８−１５８４８２号公報
【特許文献２】特許２００７−３３４２０５号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に走行してトナー像を加熱して溶融するとともに、可撓性を有する無端状の定着ベルトと、
前記定着ベルトの内周面側に固設されて、当該定着ベルトを介して加圧回転体に圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する固定部材と、
前記ニップ部を除く位置で前記定着ベルトの内周面に対向するように固設されて前記定着ベルトを加熱するとともに、加熱手段によって加熱されるパイプ状の金属部材と、
を備え、
前記ニップ部に対して前記定着ベルトの走行方向下流側において前記定着ベルトに弛みが生じないように前記定着ベルトを内周面側から押圧する押圧部材を、前記定着ベルトと前記金属部材との間に設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記押圧部材は、前記定着ベルトとの当接位置において前記定着ベルトの走行方向と同じ方向に移動するように駆動手段によって回転駆動されるローラ部材であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
幅方向に直交する断面でみたときに、前記金属部材の中心と前記加圧回転体の回転中心とを通る直線で分割される一方の領域に前記加熱手段が配設されて他方の領域に前記押圧部材が配設されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記押圧部材は、前記ニップ部に対して前記定着ベルトの走行方向下流側の位置に配設されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記押圧部材は、ヒートパイプであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記加熱手段は、電磁誘導によって前記金属部材を加熱することを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記金属部材は、前記押圧部材との接触を避けるための凹状部を具備し、
前記押圧部材は、前記凹状部に対向する位置と前記金属部材に幅方向にわたって接触する接触位置との間を移動可能に構成されたことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
前記押圧部材は、幅方向のサイズが小さな記録媒体が連続的に通紙されるときに、前記接触位置に移動するように制御されることを特徴とする請求項７に記載の定着装置。
【請求項９】
前記金属部材の内周面側に固設されて前記固定部材に当接して当該固定部材を補強する補強部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれか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。
【請求項１】
所定方向に走行してトナー像を加熱して溶融するとともに、可撓性を有する無端状の定着ベルトと、
前記定着ベルトの内周面側に固設されて、当該定着ベルトを介して加圧回転体に圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する固定部材と、
前記ニップ部を除く位置で前記定着ベルトの内周面に対向するように固設されて前記定着ベルトを加熱するとともに、加熱手段によって加熱されるパイプ状の金属部材と、
を備え、
前記ニップ部に対して前記定着ベルトの走行方向下流側において前記定着ベルトに弛みが生じないように前記定着ベルトを内周面側から押圧する押圧部材を、前記定着ベルトと前記金属部材との間に設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記押圧部材は、前記定着ベルトとの当接位置において前記定着ベルトの走行方向と同じ方向に移動するように駆動手段によって回転駆動されるローラ部材であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
幅方向に直交する断面でみたときに、前記金属部材の中心と前記加圧回転体の回転中心とを通る直線で分割される一方の領域に前記加熱手段が配設されて他方の領域に前記押圧部材が配設されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記押圧部材は、前記ニップ部に対して前記定着ベルトの走行方向下流側の位置に配設されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記押圧部材は、ヒートパイプであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記加熱手段は、電磁誘導によって前記金属部材を加熱することを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記金属部材は、前記押圧部材との接触を避けるための凹状部を具備し、
前記押圧部材は、前記凹状部に対向する位置と前記金属部材に幅方向にわたって接触する接触位置との間を移動可能に構成されたことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
前記押圧部材は、幅方向のサイズが小さな記録媒体が連続的に通紙されるときに、前記接触位置に移動するように制御されることを特徴とする請求項７に記載の定着装置。
【請求項９】
前記金属部材の内周面側に固設されて前記固定部材に当接して当該固定部材を補強する補強部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれか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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１７００００（Ｐ２０１１−１７００００Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３２０１６（Ｐ２０１０−３２０１６）
【出願日】平成２２年２月１７日（２０１０．２．１７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１７日（２０１０．２．１７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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