(57)【要約】【課題】画像の定着ムラが生じることを低減できる定着装置を提供する。【解決手段】定着装置１において、加圧部材２０は定着ベルト１０を加圧し回転する。定着ニップ領域Ｎは、第１領域Ｎ１と、第１領域と並ぶ第２領域とを含む。加熱部３０は、ヒーター３１と、ヒーター保持部材３２と、ヒーター保持部材３２と対向する補強部材３３と、ヒーター保持部材３２に配置されヒーター３１と当接する複数の感熱体３４と、補強部材３３と複数の感熱体３４との間にそれぞれ配置される複数の付勢部材３５とを含む。複数の感熱体３４は、第１領域Ｎ１と対向する第１感熱体３４Ａと、第２領域Ｎ２と対向する第２感熱体３４Ｂとを含む。第２感熱体３４Ｂは第１感熱体３４Ａより大きな付勢力でヒーター３１へ付勢される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ベルトと、
前記定着ベルトの外周面である第１外周面と当接して前記定着ベルトを加圧するとともに、回転軸線の周りに回転する加圧部材と、
前記定着ベルトの内周面と対向する加熱部と
を備え、
前記第１外周面と、前記加圧部材の外周面である第２外周面とは、互いに当接して定着ニップ領域を形成し、
前記定着ニップ領域は、第１領域と、前記回転軸線に沿った軸線方向に前記第１領域と並んで位置する第２領域とを含み、
前記加熱部は、
前記回転軸線に沿って延びており、前記定着ベルトを加熱するヒーターと、
前記ヒーターを保持するヒーター保持部材と、
前記回転軸線に沿って延びて前記ヒーター保持部材と対向し、前記ヒーター保持部材を補強する補強部材と、
前記ヒーター保持部材に配置され、前記ヒーターと当接する複数の感熱体と、
前記補強部材と前記複数の感熱体との間にそれぞれ配置され、前記複数の感熱体から前記ヒーターに向かう付勢方向に、前記複数の感熱体をそれぞれ付勢する複数の付勢部材と
を含み、
前記複数の感熱体は、前記第１領域と対向する第１感熱体と、前記第２領域と対向する第２感熱体とを含み、
前記第２感熱体は、前記第１感熱体よりも大きな付勢力で前記ヒーターに対して付勢される、定着装置。
【請求項２】
前記加圧部材を回転駆動する駆動機構と、
前記加圧部材と前記加熱部と前記駆動機構とが固定されるフレーム部と
を更に備え、
前記駆動機構は、第１ギアと、前記第１ギアを回転駆動する駆動伝達部とを含み、
前記加圧部材は、前記回転軸線を中心に回転可能な回転軸部と、第２ギアとを含み、
前記第２ギアは、前記回転軸部の２つの端部のうちの一方の端部に固定され、
前記第１ギアは、前記第２ギアと接続して前記第２ギアを回転駆動するとともに、前記一方の端部を介して前記第２外周面を前記第１外周面へ押し付ける、請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記補強部材の長手方向の２つの端部のうちの第１端部を前記加圧部材に向けて押圧する第１押圧部と、
前記補強部材の長手方向の２つの端部のうちの第２端部を前記加圧部材に向けて押圧する第２押圧部と
を更に備える、請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記第１感熱体は、第１本体部と、第１感熱部と、弾性部材と、絶縁性を有する絶縁シートとを含み、
前記第１本体部は、前記弾性部材と前記第１感熱部とを介して前記ヒーターと対向し、
前記弾性部材と前記第１感熱部との各々は、前記絶縁シートを介して前記ヒーターと対向し、
前記絶縁シートは、前記ヒーターと当接する、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。
【請求項５】
前記第２感熱体は、第２感熱部と、前記第２感熱部を介して前記ヒーターと対向する第２本体部とを含み、
前記第２感熱部は、前記ヒーターと当接する当接面を有し、
前記当接面は、金属で構成される、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。
【請求項６】
前記第１感熱体は、前記軸線方向の前記定着ベルトの２つの端部のうち、前記定着ベルトの中央部に対して一方の端部側に配置され、
前記第２感熱体は、前記中央部に対して他方の端部側に配置される、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。
【請求項７】
前記第１感熱体は、サーミスターを含み、
前記第２感熱体は、サーモカット、又はサーモスタットを含み、
前記サーミスターは、前記ヒーターの温度を計測し、
前記サーモカットは、前記ヒーターの温度が閾値以上である場合、前記ヒーターへの電力の供給を遮断し、
前記サーモスタットは、前記ヒーターの温度が閾値以上である場合、前記ヒーターへの前記電力の供給を遮断し、前記ヒーターの温度が前記閾値未満である場合、前記ヒーターへの前記電力の供給を復帰させる、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。
【請求項８】
前記補強部材に対して前記感熱体の少なくとも一部を覆う複数のカバー部材を更に備え、
前記複数のカバー部材の各々は、前記感熱体を介して前記ヒーター保持部材と対向し、
前記複数の付勢部材は、それぞれ、前記補強部材と前記複数のカバー部材との間、又は、前記複数のカバー部材と前記複数の感熱体の各々との間に配置される、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の定着装置と、
シートにトナー像を形成する画像形成部と
を備え、
前記定着装置は、前記トナー像を前記シートに定着させる、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置に搭載される加熱フィルム方式の定着装置が知られている。このような定着装置として、特許文献１に記載の定着装置は、定着アセンブリと、定着アセンブリを押圧して定着ニップ部を形成する加圧ローラーとを有する。定着アセンブリは、筒状の定着フィルムと、定着フィルムの内面に接触するヒーターと、ヒーターを保持する断熱ホルダーと、断熱ホルダーを加圧ローラーに抗して押圧する金属ステーと、サーミスターと、熱伝導部材とを有する。サーミスターは、断熱ホルダーに設けられ、断熱ホルダーの貫通穴を介して所定の圧力で熱伝導部材に接触する。熱伝導部材は、ヒーターと断熱ホルダーとの間に挟まれて、断熱ホルダーに保持される。
【０００３】
特許文献１に記載の加圧ローラーは、芯金の端部に設けられた駆動ギアを介して、モーターからの回転駆動力を得る。ヒーターと断熱ホルダーと金属ステーと熱伝導部材との各々は、記録材搬送方向と直交する方向に延びる。金属ステーが断熱ホルダーに装着される際、金属ステーによる荷重は、金属ステーの長手方向の両端部に配置される加圧バネを介して、断熱ホルダーの長手方向に渡って伝達する。定着ニップ部の非通紙領域に蓄えられた熱は、熱伝導部材を介してサーミスターへ伝達する。特許文献１に記載の定着装置によれば、非通紙領域の温度が過度に上昇することを抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−９７１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の定着装置では、回転駆動力を伝達する駆動ギアが加圧ローラーの回転軸の一方の端部に接続されているため、回転軸の一方の端部は、回転軸の他方の端部よりも回転駆動力の影響を大きく受けることがある。従って、定着ニップ領域のうち駆動ギアと接続されている端部から近い領域では、駆動ギアと接続されている端部から遠い領域よりも、定着圧が大きくなる可能性がある。その結果、シートに画像を定着させる際に、画像の定着ムラが生じる可能性があった。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、画像の定着ムラが生じることを低減できる定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る定着装置は、定着ベルトと、加圧部材と、加熱部とを備える。前記加圧部材は、前記定着ベルトの外周面である第１外周面と当接して前記定着ベルトを加圧するとともに、回転軸線の周りに回転する。前記加熱部は、前記定着ベルトの内周面と対向する。前記第１外周面と、前記加圧部材の外周面である第２外周面とは、互いに当接して定着ニップ領域を形成する。前記定着ニップ領域は、第１領域と、前記回転軸線に沿った軸線方向に前記第１領域と並んで位置する第２領域とを含む。前記加熱部は、前記回転軸線に沿って延びており、前記定着ベルトを加熱するヒーターと、前記ヒーターを保持するヒーター保持部材と、前記回転軸線に沿って延びて前記ヒーター保持部材と対向し、前記ヒーター保持部材を補強する補強部材と、前記ヒーター保持部材に配置され、前記ヒーターと当接する複数の感熱体と、前記補強部材と前記複数の感熱体との間にそれぞれ配置され、前記複数の感熱体から前記ヒーターに向かう付勢方向に、前記複数の感熱体をそれぞれ付勢する複数の付勢部材とを含む。前記複数の感熱体は、前記第１領域と対向する第１感熱体と、前記第２領域と対向する第２感熱体とを含む。前記第２感熱体は、前記第１感熱体よりも大きな付勢力で前記ヒーターに対して付勢される。
【０００８】
本発明に係る画像形成装置は、上記に記載の定着装置と、画像形成部とを備える。前記画像形成部は、シートにトナー像を形成する。前記定着装置は、前記トナー像を前記シートに定着させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の定着装置及び画像形成装置によれば、画像の定着ムラが生じることを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態に係る定着装置を示す側面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＩＢ−ＩＢ線に沿った模式的断面図である。
【図２】定着装置を備える画像形成装置を示す図である。
【図３】（ａ）は、定着装置を示す斜視図であり、（ｂ）は、定着装置を示す分解斜視図である。
【図４】定着装置を示す図である。
【図５】定着装置を示す斜視図である。
【図６】定着装置の加熱部の第１感熱体を示す斜視図である。
【図７】加熱部の第２感熱体を示す斜視図である。
【図８】（ａ）は、定着装置を示す斜視図であり、（ｂ）は、加熱部の一部を示す斜視図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、定着装置を示す一部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。また、本実施形態において、三次元直交座標系のＸ軸及びＹ軸は水平方向に平行であり、Ｚ軸は鉛直方向に平行である。Ｙ軸に沿った方向は、本発明の「加圧部材」の「回転軸線」に沿った方向の一例である。
【００１２】
図１（ａ）及び（ｂ）を参照して、本発明に係る定着装置１の実施形態を説明する。図１（ａ）は、定着装置１を示す側面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＩＢ−ＩＢ線に沿った模式的断面図である。図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、定着装置１は、定着ベルト１０と、加圧部材２０と、加熱部３０とを備える。定着装置１は、例えば、電子写真方式の画像形成装置に搭載される。
【００１３】
定着ベルト１０は、外周面１０Ａと、内周面１０Ｂを含む。以下、定着ベルト１０の外周面１０Ａを「第１外周面１０Ａ」と記載することがある。詳細には、定着ベルト１０は、無端状である。定着ベルト１０は、略円筒形状を有するとともに、可撓性を有する。
【００１４】
定着ベルト１０は、複数の層を更に含む。定着ベルト１０は、例えば、ポリイミド層を形成し、更にポリイミド層上に離型層を形成することによって構成される。離型層は、例えば、フッ素樹脂製の耐熱性フィルムである。
【００１５】
加圧部材２０の外周面２０Ａは、定着ベルト１０の第１外周面１０Ａと当接して定着ベルト１０を加圧するとともに、回転軸線Ｌの周りに回転する。以下、加圧部材２０の外周面２０Ａを「第２外周面２０Ａ」と記載することがある。加圧部材２０は、例えば、加圧ローラーである。加圧部材２０は円柱状である。
【００１６】
加圧部材２０は、円柱状の芯金２４と、円筒状の弾性層２２と、離型層２３とを含む。芯金２４上に弾性層２２が形成され、弾性層２２の表面を覆うように離型層２３が形成される。芯金２４は、回転軸線Ｌを中心に回転可能である。芯金２４は、「回転軸部」の一例に相当する。芯金２４は、例えば、ステンレス又はアルミニウムにより形成される。芯金２４の軸線方向Ｍの２つの端部２４Ａ及び２４Ｂは、弾性層２２と離型層２３とよりも軸線方向Ｍに突出する。軸線方向Ｍは、回転軸線Ｌに沿った方向を示す。弾性層２２は、弾性を有し、例えば、シリコーンゴムにより形成される。離型層２３は、例えば、フッ素樹脂により形成される。
【００１７】
定着ベルト１０の第１外周面１０Ａと、加圧部材２０の第２外周面２０Ａとは、互いに当接して定着ニップ領域Ｎを形成する。詳細には、加圧部材２０は、定着ベルト１０を介してヒーター３１に押圧され、定着ベルト１０に圧接される。加圧部材２０が定着ベルト１０に圧接される箇所に定着ニップ領域Ｎが形成される。加圧部材２０が駆動及び回転されると、定着ベルト１０が加圧部材２０に従動して回転する。シートＳがシート搬送方向Ｄ１に搬送され、定着ニップ領域Ｎを通過することにより、トナー像ＴＮは、シートＳ上に溶融定着される。
【００１８】
定着ニップ領域Ｎは、第１領域Ｎ１と、第２領域Ｎ２とを含む。第２領域Ｎ２は、軸線方向Ｍに第１領域Ｎ１と並んで位置する。第１領域Ｎ１は、例えば、芯金２４の端部２４Ａに対して、第２領域Ｎ２よりも近くに位置する。例えば、第１領域Ｎ１は、芯金２４の端部２４Ａと端部２４Ｂとのうち端部２４Ａの近くに位置する。第１領域Ｎ１と、第２領域Ｎ２とは、互いに隣接して位置してもよいし、互いに離間して位置してもよい。
【００１９】
第１領域Ｎ１での第２外周面２０Ａと第１外周面１０Ａとの間の第１圧力Ｆ１は、第２領域Ｎ２での第２外周面２０Ａと第１外周面１０Ａとの間の第２圧力Ｆ２と同一又は略同一の大きさになるように設定される。第１圧力Ｆ１は、例えば、第１領域Ｎ１で加圧部材２０の第２外周面２０Ａが定着ベルト１０の第１外周面１０Ａを押す圧力を示す。第２圧力Ｆ２は、例えば、第２領域Ｎ２で第２外周面２０Ａが第１外周面１０Ａを押す圧力を示す。しかし、加圧部材を回転駆動する駆動力の伝達に起因して、第１圧力Ｆ１は、第２圧力Ｆ２よりも大きくなることがある。詳細については、図３及び図４を参照して後述する。
【００２０】
加熱部３０は、定着ベルト１０の内周面１０Ｂと対向する。加熱部３０は、ヒーター３１と、ヒーター保持部材３２と、補強部材３３と、複数の付勢部材３５と、複数の感熱体３４とを含む。
【００２１】
ヒーター３１は、定着ベルト１０を加熱する。ヒーター３１は、回転軸線Ｌに沿って延びる。具体的には、ヒーター３１は、面状、又は細長薄板状である。ヒーター３１は、例えば、セラミックヒーターであり、セラミック基板と、抵抗発熱体とを含む。ヒーター３１の厚さは、例えば、１ｍｍである。ヒーター３１は、定着ベルト１０を介して加圧部材２０からの圧力を受ける。
【００２２】
ヒーター保持部材３２は、ヒーター３１を保持する。ヒーター保持部材３２は、ヒーター３１を介して定着ベルト１０と対向する。ヒーター保持部材３２は、例えば、耐熱樹脂製である。ヒーター保持部材３２は、加圧部材２０の回転軸線Ｌに沿って延びる。軸線方向Ｍにおけるヒーター保持部材３２の２つの端部のうち、例えば、芯金２４の端部２４Ｂと近い側の端部は、画像形成装置の本体に配置されるコネクターと嵌合可能である。
【００２３】
補強部材３３は、ヒーター保持部材３２を補強する。補強部材３３は、例えば、細長状の金属製ステー部材である。補強部材３３は、回転軸線Ｌに沿った方向からの断面視において、略逆Ｕ字状である。補強部材３３は、加圧部材２０の回転軸線Ｌに沿って延びてヒーター保持部材３２と対向して固定される。
【００２４】
複数の付勢部材３５は、補強部材３３と複数の感熱体３４との間にそれぞれ配置される。付勢部材３５は、例えば、コイルばねである。付勢部材３５は、例えば、円筒形状、円錐形状、又は樽形状を有する。複数の付勢部材３５は、それぞれ、付勢方向Ｄ２に複数の感熱体３４を付勢する。付勢方向Ｄ２は、感熱体３４からヒーター３１に向かう方向である。
【００２５】
複数の感熱体３４の各々は、ヒーター保持部材３２に配置され、ヒーター３１と当接する。複数の感熱体３４の各々は、ヒーター３１の熱を感知する。複数の感熱体３４は、第１感熱体３４Ａと、第２感熱体３４Ｂとを含む。本実施形態では、第１感熱体３４Ａ及び第２感熱体３４Ｂの各々は、ヒーター３１の温度を検知する。
【００２６】
第１感熱体３４Ａは、第１領域Ｎ１と対向して配置される。第１感熱体３４Ａは、本体部３４Ａ１と、弾性部材３４Ａ２とを含む。以下、第１感熱体３４Ａの本体部３４Ａ１を「第１本体部３４Ａ１」と記載することがある。弾性部材３４Ａ２は、例えば、スポンジ、又は板バネである。スポンジは、例えば、合成樹脂製であり、海綿状である。弾性部材３４Ａ２は、例えば、第１本体部３４Ａ１とヒーター３１との間に配置される。
【００２７】
補強部材３３に対して付勢部材３５が付勢方向Ｄ２に押すことによる第１感熱体３４Ａの押圧力は、第１領域Ｎ１において弾性部材３４Ａ２を介してヒーター３１に作用する。第１感熱体３４Ａの押圧力は、例えば、２Ｎ（ニュートン）である。
【００２８】
第２感熱体３４Ｂは、第２領域Ｎ２と対向して配置される。また、補強部材３３に対して付勢部材３５が付勢方向Ｄ２に押すことによる第２感熱体３４Ｂの押圧力は、第２領域Ｎ２において第２感熱体３４Ｂを介してヒーター３１に加わる。第２感熱体３４Ｂの押圧力は、例えば、５Ｎ（ニュートン）である。
【００２９】
次に、図１及び図２を参照して、定着装置１を備える画像形成装置１００の構成と動作とについて説明する。図２は、画像形成装置１００を示す図である。画像形成装置１００は、例えば、複写機、プリンター、ファクシミリ、又はこれらの機能を兼ね備えた複合機である。以下では、画像形成装置１００がモノクロ複合機である実施形態について説明する。
【００３０】
図２に示すように、画像形成装置１００は、読取部３と、給送部４と、搬送部５と、画像形成部２と、定着装置１と、排出部６とを備える。
【００３１】
読取部３は、原稿Ｇの画像を読み取る。読取部３は、読み取った画像から画像データを生成する。給送部４は、複数のシートＳを収容し、搬送部５へシートＳを給送する。シートＳは、例えば、紙製又は合成樹脂製のシートである。搬送部５は、複数の搬送ローラー対を含み、画像形成部２にシートＳを搬送する。
【００３２】
画像形成部２は、電子写真方式によってシートＳにトナー像ＴＮを形成する。具体的には、画像形成部２は、感光体ドラムと、帯電装置と、露光装置と、現像装置と、補給装置と、転写装置と、クリーニング装置と、除電装置とを含む。トナー像ＴＮは、例えば、原稿Ｇの画像を示す。定着装置１は、トナー像ＴＮを加熱及び加圧して、シートＳにトナー像ＴＮを定着させる。搬送部５は、トナー像ＴＮの定着されたシートＳを排出部６に搬送する。排出部６は、画像形成装置１００の外部にシートＳを排出する。
【００３３】
次に、図３及び図４を参照して、定着装置１の構成の詳細について説明する。図３（ａ）は、定着装置１を示す斜視図である。図３（ｂ）は、定着装置１を示す分解斜視図である。図４は、定着装置１を示す図である。なお、図４は、定着装置１を芯金２４の端部２４Ａの側から回転軸線Ｌに沿って見ている状態を示す。
【００３４】
図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、定着装置１は、図１を参照して説明した定着ベルト１０と、加圧部材２０と、加熱部３０とに加えて、ベルト保持部材６０と、フレーム部４０と、駆動機構５０とを更に備える。
【００３５】
加圧部材２０は、第２ギア２５を更に含む。第２ギア２５は、芯金２４の２つの端部２４Ａ、２４Ｂのうちの一方の端部２４Ａに固定される。第２ギア２５は、芯金２４とともに回転する。
【００３６】
ベルト保持部材６０は、第１ベルト保持部材６０Ａと、第２ベルト保持部材６０Ｂとを含む。第１ベルト保持部材６０Ａと第２ベルト保持部材６０Ｂとは、それぞれ、軸線方向Ｍにおける定着ベルト１０の２つの端部に配置され、２つの端部を保持する。第１ベルト保持部材６０Ａは、芯金２４の端部２４Ａの近くに位置する。第２ベルト保持部材６０Ｂは、芯金２４の端部２４Ｂの近くに位置する。
【００３７】
さらに、ベルト保持部材６０は、補強部材３３をヒーター保持部材３２に固定する。具体的には、補強部材３３とヒーター保持部材３２とが対向した状態で、フレーム部４０が第１ベルト保持部材６０Ａと第２ベルト保持部材６０Ｂとを補強部材３３に向けて押圧する。第１ベルト保持部材６０Ａと第２ベルト保持部材６０Ｂとは、それぞれ、軸線方向Ｍにおける補強部材３３の２つの端部をヒーター保持部材３２に押し付けるように固定する。具体的には、補強部材３３の長手方向の２つの端部のうち、一方の端部は、第１端部３３Ｂであり、他方の端部は、第２端部３３Ｃである。第１ベルト保持部材６０Ａは、第２端部３３Ｃをヒーター保持部材３２に押し付けるように固定する。第２ベルト保持部材６０Ｂは、第１端部３３Ｂをヒーター保持部材３２に押し付けるように固定する。
【００３８】
フレーム部４０には、加圧部材２０と加熱部３０と駆動機構５０とが固定される。具体的には、フレーム部４０は、例えば、定着ベルト１０と加熱部３０と加圧部材２０とを収容する筐体である。フレーム部４０は、第１フレーム部４１と、第２フレーム部４２と、第３フレーム部４３と、第４フレーム部４４と、第１押圧部４５と、第２押圧部４６とを含む。
【００３９】
第１フレーム部４１は、軸線方向Ｍに沿って延びる。第１フレーム部４１は、加圧部材２０と定着ベルト１０と加熱部３０とを介して、第４フレーム部４４と対向する。第２フレーム部４２と第３フレーム部４３とは、第１フレーム部４１から立設する。第２フレーム部４２は、第１フレーム部４１を介して第３フレーム部４３と対向する。第４フレーム部４４は、軸線方向Ｍに沿って延びる。第４フレーム部４４の長手方向の２つの端部は、それぞれ、第２フレーム部４２と第３フレーム部４３とに固定される。
【００４０】
芯金２４の端部２４Ｂは、図示しない軸受け部材を介して第２フレーム部４２に回転可能に支持される。芯金２４の端部２４Ａは、図示しない軸受け部材を介して第３フレーム部４３に回転可能に支持される。各軸受け部材は、第２フレーム部４２及び第３フレーム部４３にそれぞれ形成された図示しない嵌合孔に挿通されて保持される。
【００４１】
加圧部材２０を円滑に回転させるためには、各種部材の加工と組立てとにおける寸法公差を考慮することが好ましい。具体的には、芯金２４の端部２４Ａ及び端部２４Ｂと、それぞれ対応する各軸受け部材との間には、クリアランスが設定されることが好ましい。例えば、各軸受け部材の内径は、それぞれ、対応する端部２４Ａの外径及び端部２４Ｂの外径よりも僅かに大きい。
【００４２】
さらに、各軸受け部材と、それぞれ対応する第２フレーム部４２の嵌合孔及び第３フレーム部４３の嵌合孔との間には、クリアランスが設定されることが好ましい。例えば、各嵌合孔の直径は、それぞれ、各軸受け部材の外径よりも僅かに大きい。従って、端部２４Ａ及び２４Ｂは、それぞれ、各嵌合孔に対して半径方向にクリアランスの寸法だけ移動可能である。
【００４３】
第１押圧部４５は、補強部材３３の第１端部３３Ｂを加圧部材２０に向けて押圧する。詳細には、第１押圧部４５は、第２フレーム部４２に回転可能に支持される。第１押圧部４５は、コイルばね４７を含む。第１押圧部４５は、回転軸を中心に回転して、第２ベルト保持部材６０Ｂを補強部材３３の第１端部３３Ｂに向けて押圧する。第１押圧部４５は、コイルばね４７の圧縮応力を利用して、第２ベルト保持部材６０Ｂを補強部材３３の第１端部３３Ｂに向けて押圧した状態で保持する。第１押圧部４５が第２ベルト保持部材６０Ｂを第１端部３３Ｂに向けて押圧することにより、補強部材３３は、ヒーター保持部材３２を介して加圧部材２０を押圧する。
【００４４】
第２押圧部４６は、補強部材３３の第２端部３３Ｃを加圧部材２０に向けて押圧する。詳細には、第２押圧部４６は、第３フレーム部４３に回転可能に支持される。第２押圧部４６は、コイルばね４８を含む。第２押圧部４６は、回転軸を中心に回転して、第１ベルト保持部材６０Ａを補強部材３３の第２端部３３Ｃに向けて押圧する。第２押圧部４６は、コイルばね４８の圧縮応力を利用して、第１ベルト保持部材６０Ａを補強部材３３の第２端部３３Ｃに向けて押圧した状態で保持する。第２押圧部４６が第１ベルト保持部材６０Ａを第２端部３３Ｃに向けて押圧することにより、補強部材３３は、ヒーター保持部材３２を介して加圧部材２０を押圧する。
【００４５】
駆動機構５０は、加圧部材２０を回転駆動する。加圧部材２０を回転駆動するためには、駆動機構５０は、芯金２４の２つの端部２４Ａ及び２４Ｂのうち少なくともいずれか一方の端部に接続すればよい。詳細には、駆動機構５０は、端部２４Ａにおいて、第１ギア５１と、連結ギア５２とを含む。第１ギア５１は、第２ギア２５と接続する。連結ギア５２は、画像形成装置１００の本体の駆動源に連結するギア（図示せず）に接続する。連結ギア５２は、第１ギア５１を第１回転方向Ｒ１に回転駆動する。連結ギア５２は、「駆動伝達部」の一例に相当する。
【００４６】
図３（ａ）及び図４に示すように、第１ギア５１は、第２ギア２５を回転駆動する駆動力Ｆ３を第２ギア２５に伝える。詳細には、第１ギア５１は、加圧部材２０からヒーター３１に向かう方向における、第２ギア２５よりも上流側に配置される。駆動力Ｆ３は、第１ギア５１と第２ギア２５との接線方向における、第１回転方向Ｒ１と第２回転方向Ｒ２とに沿った方向に第２ギア２５に作用する。そして、第１ギア５１は、第２ギア２５を第２回転方向Ｒ２に回転駆動する。また、第１ギア５１から第２ギア２５に駆動力Ｆ３を伝達するのにともなって、第２ギア２５の径方向に向かう軸受荷重が発生し、軸受荷重の一部が芯金２４の端部２４Ａを介して、加圧部材２０の第２外周面２０Ａを定着ベルト１０の第１外周面１０Ａへ付勢する。軸受荷重の大きさは、駆動力Ｆ３の大きさに比例して変動する。
【００４７】
ここで、加圧部材２０は、第１押圧部４５による押圧力と、第２押圧部４６による押圧力とによって、定着ベルト１０を介して所定の方向に押圧されている。そのため、加圧部材２０の芯金２４は、端部２４Ａ及び端部２４Ｂをそれぞれ挿入した各軸受け部材に対して押圧される。そして、各軸受け部材は、第２フレーム部４２及び第３フレーム部４３にそれぞれ形成された各嵌合孔に対して押圧される。従って、駆動力Ｆ３の伝達に伴って芯金２４に作用する付勢力であって芯金２４から定着ベルト１０へ向かう付勢力が、第１押圧部４５による押圧力と、第２押圧部４６による押圧力とよりも小さい場合、芯金２４の端部２４Ａ及び端部２４Ｂは、それぞれ、対応する各軸受け部材に当接した状態である。このとき、端部２４Ａ及び端部２４Ｂは、第２フレーム部４２と第３フレーム部４３とにそれぞれ形成された各嵌合孔において、対応する各軸受け部材を、半径方向、つまり定着ベルト１０に近づく方向に移動させない。そのため、軸受け部材と嵌合孔との隙間の距離は、維持され得る。従って、駆動力Ｆ３の伝達に伴う芯金２４の付勢力によって、加圧部材２０の第２外周面２０Ａが定着ベルト１０の第１外周面１０Ａを押し付けることはない。
【００４８】
一方、駆動力Ｆ３の伝達に伴って芯金２４に作用する付勢力であって芯金２４から定着ベルト１０へ向かう付勢力が、第１押圧部４５による押圧力と、第２押圧部４６による押圧力とよりも大きい場合、芯金２４の端部２４Ａは、対応する嵌合孔において、対応する軸受け部材を定着ベルト１０に近づく方向に移動させる。そのため、軸受け部材と嵌合孔との隙間の距離だけ、定着ベルト１０の第１外周面１０Ａを押圧する方向に端部２４Ａが移動して、第２押圧部４６のコイルばね４８の圧縮応力が増加する。
【００４９】
駆動力Ｆ３の大きさは、例えば、各種部材の形状と組立てとのばらつきによって変動したり、使用中における加圧部材２０の駆動系の状態、定着ベルト１０の潤滑状態、及びトナーを定着させるシートＳの種類によって変動したりするため、予測が困難である。一方、定着ニップ領域Ｎの圧力は、画像形成部２で形成するトナー像ＴＮのトナーの種類と、定着装置１の構成とに対応するように最適化する必要があるため、駆動力Ｆ３による影響を受けない値に設定されるとは限らない。従って、芯金２４の端部２４Ａ及び端部２４Ｂと、各軸受け部材と、各嵌合孔とのそれぞれのクリアランスの範囲内で、駆動機構５０の設けられた側の押圧部（例えば、第２押圧部４６）による押圧力は、駆動力Ｆ３の伝達によって増加して、加圧部材２０の軸線方向Ｍにおいて定着ニップ領域Ｎの圧力を変動させる場合があり得る。
【００５０】
駆動機構５０の駆動力Ｆ３が定着ニップ領域Ｎの圧力の変動に影響するか否かを定着装置１の設計時に予測することは、困難な場合がある。一方、駆動力Ｆ３の伝達によって定着ニップ領域Ｎの圧力が変動する変動幅の最大値は、芯金２４の端部２４Ａ及び端部２４Ｂと、各軸受け部材と、各嵌合孔とのそれぞれのクリアランスに対応するため、設計時に計算可能である。例えば、定着ニップ領域Ｎの中央部に対して、駆動機構５０が設けられる側の反対側の領域における圧力の大きさを、変動幅の最大値を超えない範囲で予め高めに設定する。これにより、駆動力Ｆ３の伝達によって定着ニップ領域Ｎの圧力が変動した場合であっても、計算される駆動力Ｆ３による変動幅の最大値に基づいて、定着ニップ領域Ｎに生じる圧力の差異を低減できる。例えば、駆動機構５０が設けられる側の反対側の領域における圧力の大きさを、変動幅の最大値の２分の１程度だけ予め高めに設定しておくことによって、定着ニップ領域Ｎにおける圧力の差異を変動幅の最大値の２分の１程度に低減できる。
【００５１】
ここで、定着ニップ領域の中央部に対して駆動機構が設けられる側の反対側の領域における圧力を予め高く設定するために、第１押圧部のコイルばねの圧縮応力を大きくする構成が採用され得る。コイルばねの圧縮応力を大きくする構成としては、例えば、コイルばねの仕様を変更する構成、又はコイルばねを支持する位置を調整する調整部を設ける構成が考えられる。しかし、これらの構成には、要する部材の種類が増えたり、装置の構成が複雑化したり、組立てが煩雑化したりするような弊害がある。
【００５２】
上記の構成に対して、第１感熱体３４Ａ及び第２感熱体３４Ｂは、定着装置１の要素部品として設けられる部品であり、要素部品として適切に機能し得るように、付勢部材３５によって互いに異なる好適な付勢力でヒーター３１に付勢されている。相対的に大きな付勢力で付勢されている第２感熱体３４Ｂを、例えば、定着ニップ領域Ｎの中央部に対して駆動機構５０が設けられる側の反対側の領域である第２領域Ｎ２にまとめて配置することによって、第１押圧部４５の部材又は構成を変更することなく、第２領域Ｎ２の圧力を高く設定できる。すなわち、第１感熱体３４Ａよりも大きな付勢力で第２感熱体３４Ｂがヒーター３１に対して付勢されることにより、第１領域Ｎ１での定着圧と、第２領域Ｎ２での定着圧との差が低減される。従って、定着ニップ領域Ｎ全体の中での定着圧の偏りを低減できる。その結果、画像に定着ムラが生じることを低減できる。
【００５３】
続いて、図１〜図４を参照しつつ、図５〜図７を更に参照して、第１感熱体３４Ａ及び第２感熱体３４Ｂの配置と、構成との詳細について説明する。図５は、定着装置１を示す斜視図である。なお、図５では、第１感熱体３４Ａ及び第２感熱体３４Ｂの配置を見易くするため、図を簡略化して示している。図６は、第１感熱体３４Ａを示す斜視図である。図７は、第２感熱体３４Ｂを示す斜視図である。
【００５４】
図５に示すように、定着ニップ領域Ｎの第１領域Ｎ１と第２領域Ｎ２とは、例えば、軸線方向Ｍにおける定着ニップ領域Ｎの中央部を介して互いに対向して位置し得る。すなわち、第１領域Ｎ１は、定着ニップ領域Ｎの中央部よりも芯金２４の端部２４Ａ側の領域である。第２領域Ｎ２は、定着ニップ領域Ｎの中央部よりも芯金２４の端部２４Ｂ側の領域である。
【００５５】
複数の感熱体３４は、複数の第１感熱体３４Ａと、複数の第２感熱体３４Ｂとを含む。複数の第１感熱体３４Ａは、例えば、２つである。複数の第２感熱体３４Ｂは、例えば、２つである。なお、複数の感熱体３４は、１つの第１感熱体３４Ａと、１つの第２感熱体３４Ｂとであってもよい。
【００５６】
複数の第１感熱体３４Ａは、軸線方向Ｍの定着ベルト１０の２つの端部１０Ｄ、１０Ｅのうち、定着ベルト１０の中央部１０Ｃに対して一方の端部１０Ｄ側に配置される。定着ベルト１０の端部１０Ｄは、芯金２４の端部２４Ａの近くに位置する。一方、複数の第２感熱体３４Ｂは、中央部１０Ｃに対して他方の端部１０Ｅ側に配置される。定着ベルト１０の端部１０Ｅは、芯金２４の端部２４Ｂの近くに位置する。従って、駆動力Ｆ３が定着圧に影響する場合であっても、定着ニップ領域Ｎの中央部について略対称的に定着圧の差を低減できる。その結果、定着ニップ領域Ｎの中央部を通過する様々なサイズのシートＳに対して、画像の定着ムラの生じることをバランス良く低減できる。
【００５７】
図６に示すように、第１感熱体３４Ａは、例えば、サーミスターである。サーミスターは、ヒーター３１の温度を計測する。画像形成装置１００は、サーミスターの計測した温度に基づいてヒーター３１を制御する。第１感熱体３４Ａがサーミスターであることにより、ヒーター３１の温度を制御する精度を向上させることができる。
【００５８】
第１感熱体３４Ａは、第１本体部３４Ａ１と、弾性部材３４Ａ２とに加えて、第１感熱部３４Ａ３と、絶縁シート３４Ａ４とを更に含む。第１本体部３４Ａ１は、弾性部材３４Ａ２と第１感熱部３４Ａ３とを介してヒーター３１と対向する。第１本体部３４Ａ１は、例えば、略横長直方体状である。第１本体部３４Ａ１は、例えば、合成樹脂製である。弾性部材３４Ａ２は、絶縁シート３４Ａ４を介してヒーター３１と対向する。弾性部材３４Ａ２は、例えば、直方体状である。第１感熱部３４Ａ３は、絶縁シート３４Ａ４を介してヒーター３１と対向する。第１感熱部３４Ａ３は、絶縁シート３４Ａ４と接している。第１感熱部３４Ａ３は、例えば、サーミスター素子のような半導体素子である。絶縁シート３４Ａ４は、ヒーター３１と当接する。絶縁シート３４Ａ４は、絶縁性を有する保護部材であり、例えば、カプトンテープである。絶縁シート３４Ａ４は、例えば、第１感熱部３４Ａ３と弾性部材３４Ａ２と第１本体部３４Ａ１とを圧着させるように巻いて包む。従って、定着装置１が動作する際に、ヒーター３１と第１感熱部３４Ａ３とを絶縁できるとともに、ヒーター３１の温度を精度良く検知できる。
【００５９】
図７に示すように、第２感熱体３４Ｂは、例えば、サーモカット、又はサーモスタットである。サーモカットは、ワンショット型のサーモスタットのような保護素子である。サーモカットは、ヒーター３１の温度が閾値以上である場合、ヒーター３１への電力の供給を遮断する。すなわち、サーモカットでは、一旦ヒーター３１の温度に応じて電力の供給が遮断されると、電力の供給が復帰されない。従って、ヒーター３１の温度が過度に上昇した場合、ヒーター３１による定着ベルト１０に対する加熱を停止する精度を向上させることができる。
【００６０】
サーモスタットは、ヒーター３１の温度が閾値以上である場合、ヒーター３１への電力の供給を遮断し、ヒーターの温度が閾値未満である場合、ヒーター３１への電力の供給を復帰させる。従って、ヒーター３１による定着ベルト１０に対する加熱を、ヒーター３１の温度変化に対応した細かな精度でオンオフできる。
【００６１】
第２感熱体３４Ｂは、第２本体部３４Ｂ１と、第２感熱部３４Ｂ２とを含む。第２本体部３４Ｂ１は、第２感熱部３４Ｂ２を介してヒーター３１と対向する。第２感熱部３４Ｂ２は、ヒーター３１と当接する当接面３４Ｂ２１を有する。当接面３４Ｂ２１は、アルミのような金属で構成される。第２感熱体３４Ｂは、弾性部材を含んでいない。補強部材３３が付勢部材３５を付勢方向Ｄ２に押す圧力は、第２感熱体３４Ｂを介してほぼ緩和されることなくヒーター３１に作用する。従って、第２感熱体３４Ｂの姿勢は、当接面３４Ｂ２１とヒーター３１とが当接している状態で維持される。その結果、画像に定着ムラが生じることを低減するとともに、ヒーター３１の熱を精度良く感知できる。
【００６２】
また、図５〜図７を参照して説明したように、本実施形態によれば、第１感熱体３４Ａは、サーミスターを含み、第２感熱体３４Ｂは、サーモカット又はサーモスタットを含むことが好ましい。第２感熱体３４Ｂとヒーター３１とが圧接する圧力は、第１感熱体３４Ａと、ヒーター３１とが圧接する圧力よりも大きい。従って、サーモカット又はサーモスタットがヒーター３１の熱を誤感知することを抑制できる。その結果、画像の定着ムラが生じることを低減しつつ、定着ベルト１０に対する加熱をオンオフするための精度を向上させることができる。
【００６３】
続いて、図１〜図７を参照しつつ、図８と図９とを更に参照して、加熱部３０の構成の詳細について説明する。図８（ａ）は、定着装置１を示す斜視図である。なお、図８（ａ）では、補強部材３３の構成を見易くするため、定着ベルト１０を省略している。図８（ｂ）は、加熱部３０の一部を示す斜視図である。なお、図８（ｂ）では、加熱部３０の内部構造を見易くするため、補強部材３３を省略している。図９（ａ）及び（ｂ）は、定着装置１を示す一部拡大図である。
【００６４】
図８（ａ）に示すように、補強部材３３は、回転軸線Ｌに沿って延びてヒーター保持部材３２と対向し、ヒーター保持部材３２を補強する。
【００６５】
補強部材３３は、第１側板部３３Ｄと、第２側板部３３Ｅと、天板部３３Ａとを有する。第１側板部３３Ｄと第２側板部３３Ｅとの各々は、天板部３３Ａから立設する。第１側板部３３Ｄは、天板部３３Ａを介して第２側板部３３Ｅと対向する。補強部材３３は、ヒーター保持部材３２の長手方向に沿ってヒーター保持部材３２と重なり合い、ヒーター保持部材３２と対向して固定される。
【００６６】
図８（ｂ）は、加熱部３０から補強部材３３を取り外した状態を示す。図８（ｂ）に示すように、加熱部３０は、ヒーター３１と、ヒーター保持部材３２と、補強部材３３と、複数の付勢部材３５と、複数の感熱体３４とに加えて、複数のカバー部材３７を更に含む。
【００６７】
複数のカバー部材３７は、補強部材３３に対して感熱体３４の少なくとも一部を覆う。複数のカバー部材３７の各々は、感熱体３４を介してヒーター保持部材３２と対向する。具体的には、複数のカバー部材３７は、複数の第１カバー部材３７Ａと、複数の第２カバー部材３７Ｂとを含む。複数のカバー部材３７は、例えば、樹脂製であり、耐熱性を有する。複数のカバー部材３７の各々は、配線を保持する複数のアーム部を含み得る。
【００６８】
第１カバー部材３７Ａは、補強部材３３に対して第１感熱体３４Ａの少なくとも一部を覆う。第１カバー部材３７Ａの形状は、第１感熱体３４Ａの形状と対応する。
【００６９】
第２カバー部材３７Ｂは、補強部材３３に対して第２感熱体３４Ｂの少なくとも一部を覆う。第２カバー部材３７Ｂの形状は、第２感熱体３４Ｂの形状と対応する。
【００７０】
複数の第１カバー部材３７Ａは、例えば、２つである。複数の第２カバー部材３７Ｂは、例えば、２つである。なお、複数のカバー部材３７は、１つの第１カバー部材３７Ａと、１つの第２カバー部材３７Ｂとであってもよい。
【００７１】
図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、複数の付勢部材３５は、それぞれ、補強部材３３と複数のカバー部材３７との間、又は、複数のカバー部材３７と複数の感熱体３４の各々との間に配置される。
【００７２】
具体的には、図９（ａ）に示すように、補強部材３３の天板部３３Ａは、当接面３３Ａ１を有する。当接面３３Ａ１は、第１カバー部材３７Ａと当接する。補強部材３３は、第１カバー部材３７Ａと当接して、第１カバー部材３７Ａを介してヒーター保持部材３２と対向して固定される。
【００７３】
ヒーター保持部材３２には、開口３２Ｋ１が形成される。開口３２Ｋ１の形状は、第１感熱体３４Ａの形状と対応しており、例えば、第１感熱体３４Ａの底部の形状と対応する。開口３２Ｋ１は、例えば、矩形状である。第１感熱体３４Ａの第１本体部３４Ａ１の一部と、弾性部材３４Ａ２と、第１感熱部３４Ａ３と、絶縁シート３４Ａ４とは、開口３２Ｋ１に挿入される。
【００７４】
付勢部材３５は、第１カバー部材３７Ａと第１感熱体３４Ａとの間に配置される。補強部材３３が第１カバー部材３７Ａと当接するとともに、付勢部材３５は、付勢方向Ｄ２に第１感熱体３４Ａを更に付勢する。従って、補強部材３３をヒーター保持部材３２に固定する際に、付勢部材３５が座屈することを抑制できる。
【００７５】
図９（ｂ）に示すように、付勢部材３５は、補強部材３３と第２カバー部材３７Ｂとの間に配置される。付勢部材３５は、１つの第２カバー部材３７Ｂに対して２つ配置されることが好ましいが、１つであってもよい。補強部材３３の天板部３３Ａの当接面３３Ａ１が２つの付勢部材３５と当接するとともに、２つの付勢部材３５は、付勢方向Ｄ２に第２カバー部材３７Ｂを付勢する。
【００７６】
ヒーター保持部材３２には、開口３２Ｋ２が形成される。開口３２Ｋ２の形状は、第２感熱体３４Ｂの形状と対応しており、例えば、第２感熱体３４Ｂの底部の形状と対応する。開口３２Ｋ２は、例えば、矩形状である。第２感熱体３４Ｂの第２感熱部３４Ｂ２は、開口３２Ｋ２に挿入される。
【００７７】
２つの付勢部材３５は、第２カバー部材３７Ｂを介して第２感熱体３４Ｂを付勢する。従って、第２カバー部材３７Ｂの底面全体で第２感熱体３４Ｂをヒーター３１に押し付けることができる。その結果、補強部材３３をヒーター保持部材３２に固定する際に、第２感熱体３４Ｂの当接面３４Ｂ２１がヒーター３１に対して傾くことを抑制できる。その結果、ヒーター３１の熱を感知する精度を更に向上させることができる。
【００７８】
以上、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の複数の実施形態の複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる。また、上記の実施形態で示す各構成要素の荷重、材質、形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の構成から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００７９】
（１）図１〜図９を参照して説明したように、第１感熱体３４Ａは、サーミスターであったが、本発明はこれに限られない。第１感熱体３４Ａは、定着ニップ領域Ｎの第１領域Ｎ１と対向し、熱を感知しさえすればよい。例えば、第１感熱体３４Ａは、サーモカット、又はサーモスタットのような感熱体であってもよい。
【００８０】
（２）図１〜図９を参照して説明したように、第２感熱体３４Ｂは、サーモカット、又はサーモスタットであったが、本発明はこれに限られない。第２感熱体３４Ｂは、定着ニップ領域Ｎの第２領域Ｎ２と対向し、熱を感知しさえすればよい。例えば、第２感熱体３４Ｂは、サーミスターのような感熱体であってもよい。
【００８１】
（３）図２を参照して説明したように、画像形成装置１００は、モノクロ複合機であったが、本発明はこれに限られない。画像形成装置１００は、電子写真方式でありさえすればよい。例えば、画像形成装置１００は、カラー複合機であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、定着装置及び画像形成装置の分野に利用可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１        定着装置
１０      定着ベルト
１０Ａ    第１外周面
１０Ｂ    内周面
１００    画像形成装置
２        画像形成部
２０      加圧部材
２０Ａ    第２外周面
３０      加熱部
３１      ヒーター
３２      ヒーター保持部材
３３      補強部材
３４      感熱体
３４Ａ    第１感熱体
３４Ａ１  本体部
３４Ｂ    第２感熱体
３５      付勢部材
Ｄ２      付勢方向
Ｆ１      第１圧力
Ｆ２      第２圧力
Ｌ        回転軸線
Ｍ      軸線方向
Ｎ        定着ニップ領域
Ｎ１      第１領域
Ｎ２      第２領域
Ｓ        シート
【図１】
2020181085.tif 000003
【図２】
2020181085.tif 000004
【図３】
2020181085.tif 000005
【図４】
2020181085.tif 000006
【図５】
2020181085.tif 000007
【図６】
2020181085.tif 000008
【図７】
2020181085.tif 000009
【図８】
2020181085.tif 000010
【図９】
2020181085.tif 000011