(57)【要約】【課題】加熱ローラをコンパクトな構成で支持することができる定着装置を提供する。【解決手段】実施形態の定着装置は、定着ベルトと、加熱ローラと、複数の支持ローラと、を持つ。定着ベルトは、トナー像が付着したシートのトナー像を加熱する。定着ベルトはトナー像をシートに熱定着させる。加熱ローラは、定着ベルトを担持する。加熱ローラは定着ベルトに内接配置される。加熱ローラは定着ベルトを加熱する。複数の支持ローラは、加熱ローラの長手方向端部における定着ベルトとの非当接部に当接することで、前記加熱ローラを支持する。複数の支持ローラは、非当接部の外径よりも小径の外径を持つ。【選択図】図２
2020101578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が付着したシートの前記トナー像を加熱し、前記トナー像を前記シートに熱定着させる定着ベルトと、
前記定着ベルトを担持するように、前記定着ベルトに内接配置され、前記定着ベルトを加熱する加熱ローラと、
前記加熱ローラの長手方向端部における前記定着ベルトとの非当接部に当接することで、前記加熱ローラを支持し、前記非当接部の外径よりも小径の外径を有する複数の支持ローラと、
を備える、定着装置。
【請求項２】
前記支持ローラを付勢する付勢部材をさらに備え、
前記加熱ローラは、
前記付勢部材によって付勢された前記支持ローラからの外力によって、前記定着ベルトに張力を発生させるように前記定着ベルトを押圧する、
請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記定着ベルトに外周側に配置され、前記定着ベルトを加圧する加圧ローラと、
前記定着ベルトに内接し、前記加圧ローラと対向する位置に配置され、前記定着ベルトを前記加圧ローラとの間に挟むことによって、前記定着ベルトと前記加圧ローラとの間にニップを形成するパッドと、
さらに備える、
請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記加熱ローラの前定着ローラとの非当接部には、前記加熱ローラの周方向に延びるガイド溝が形成されており、
前記支持ローラは、
前記加熱ローラの軸方向において前記ガイド溝に係合している、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置を備える、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は定着装置を持つ。定着装置はトナー像を加熱および加圧することによってトナー像をシートに定着する。定着装置は加熱ローラを持つ。加熱ローラはトナー像を加熱する。加熱ローラは、中空円筒状の芯金と、加熱ヒータと、を持つ。加熱ヒータは芯金の内側に挿通される。
加熱ローラは回転駆動される。加熱ローラは、芯金の両端部において定着装置の側板に回転可能支持される。芯金の両端部には、断熱ブッシュを介して軸受がはめられている。このような軸受は、少なくとも芯金にはめられた断熱ブッシュの外側に嵌合できる大きな内径が必要になる。このような大径の軸受は、加熱源に近いため、高温に耐える仕様が要求される。一方、芯金の外径は、芯金内に配置する加熱ヒータの大きさによって決まるため、芯金の外径をさらに小径化することは難しい。
加熱ローラを回転支持するための大径の軸受は、定着装置を大型化させる原因になっている。さらに、大径で耐熱性を持つ軸受は高コストであるため、定着装置が高価になる原因の一つでもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２２２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、加熱ローラをコンパクトな構成で支持することができる定着装置および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の定着装置は、定着ベルトと、加熱ローラと、複数の支持ローラと、を持つ。定着ベルトは、トナー像が付着したシートのトナー像を加熱する。定着ベルトはトナー像をシートに熱定着させる。加熱ローラは、定着ベルトを担持する。加熱ローラは定着ベルトに内接配置される。加熱ローラは定着ベルトを加熱する。複数の支持ローラは、加熱ローラの長手方向端部における定着ベルトとの非当接部に当接することで、前記加熱ローラを支持する。複数の支持ローラは、非当接部の外径よりも小径の外径を持つ。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態の画像形成装置の構成例を示す断面の模式図。
【図２】第１の実施形態の定着装置の構成例を示す断面の模式図。
【図３】第１の実施形態の定着装置の構成例を示す斜視の模式図。
【図４】図３におけるＡ−Ａ断面図。
【図５】第１の実施形態の定着装置の構成例を示す斜視の模式図。
【図６】第１の実施形態の定着装置の動作説明図。
【図７】第２の実施形態の定着装置の構成例を示す斜視の模式図。
【図８】第２の実施形態の定着装置の構成例を示す平面視の模式図。
【図９】第２の実施形態の定着装置の構成例を示す平面視の模式図。
【図１０】第３の実施形態の定着装置の構成例を示す断面の模式図。
【図１１】第４の実施形態の定着装置の構成例を示す断面の模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態の定着装置および画像形成装置を、図面を参照して説明する。各図において、同一構成については同一の符号を付す。
【０００８】
（第１の実施形態）
第１の実施形態の画像形成装置および定着装置について説明する。
図１は、第１の実施形態の画像形成装置の構成例を示す断面の模式図である。
図１に示すように、第１の実施形態の画像形成装置１０は、例えばＭＦＰ（Multi-Function Peripherals）、プリンタ、複写機等である。以下では、画像形成装置１０がＭＦＰである場合の例で説明する。
画像形成装置１０の本体１１の上部には透明ガラスを含む原稿台１２が設けられている。原稿台１２上には自動原稿搬送部（ＡＤＦ）１３が設けられている。本体１１の上部には操作部１４が設けられている。操作部１４は、各種のキーを持つオペレーションパネル１４ａと、タッチパネル式の表示部１４ｂとを持つ。
【０００９】
ＡＤＦ１３の下部には、読取装置であるスキャナ部１５が設けられている。スキャナ部１５は、ＡＤＦ１３によって送られる原稿または原稿台１２上に置かれた原稿を読み取る。スキャナ部１５は原稿の画像データを生成する。例えば、スキャナ部１５は、イメージセンサ１６を持つ。例えば、イメージセンサ１６は密着型イメージセンサでもよい。
イメージセンサ１６は、原稿台１２に載置された原稿の画像を読み取る場合、原稿台１２に沿って移動する。イメージセンサ１６は、原稿画像を１ライン分ずつ１ページ分の原稿を読み取る。
イメージセンサ１６は、ＡＤＦ１３によって送られる原稿の画像を読み取る場合、図１に図示された固定位置で送られる原稿を読み取る。
【００１０】
画像形成装置１０の本体１１は、高さ方向の中央部にプリンタ部１７を持つ。本体１１は、下部に複数の給紙カセット１８を持つ。
給紙カセット１８は、各種サイズのシートＰを収容する。給紙カセット１８は、各種サイズのシートＰを中央基準で収容する。各種サイズのシートＰは、搬送方向に直交する方向の幅の中心軸線が定位置に位置合わせされる。
給紙カセット１８は、給紙機構２９を持つ。給紙機構２９は、給紙カセット１８からシートＰを１枚ずつ取り出して搬送路に送る。例えば、給紙機構２９には、ピックアップローラ、分離ローラ、および給紙ローラが含まれていてもよい。
以下では、画像形成装置１０においてシートＰの搬送面に沿ってシートＰの搬送方向と直交する方向を「搬送直交方向」と言う。
【００１１】
以下では、図１のように、水平面上に載置された画像形成装置１０の配置状態に基づいて、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向を定義する。
Ｘ方向は、画像形成装置１０における搬送直交方向を表す。特に、搬送直交方向において、画像形成装置１０の背面から操作部１４が設けられている前面に向かう方向をＸ１方向、その反対をＸ２方向と称する場合がある。画像形成装置１０の各装置部分において、Ｘ方向における中央からＸ１方向に離れた位置（部位）を前側の位置（部位）と称する場合がある。同様に、中央からＸ２方向に離れた位置（部位）を後側の位置（部位）と称する場合がある。
Ｙ方向は、水平面においてＸ方向と直交する方向である。画像形成装置１０の前面においてＸ２方向を向いたとき、左から右に向かうＹ方向をＹ１方向、その反対をＹ２方向と称する場合がある。
Ｚ方向は、Ｘ方向およびＹ方向と直交する方向である。Ｚ方向は鉛直方向に一致している。鉛直上向き方向をＺ１方向、その反対をＺ２方向と称する場合がある。
【００１２】
プリンタ部１７は、スキャナ部１５によって読み取られた画像データ、またはパーソナルコンピュータなどで作成された画像データに基づいてシートＰに画像を形成する。プリンタ部１７は、例えばタンデム方式によるカラープリンタである。
プリンタ部１７は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋと、露光器１９と、中間転写ベルト２１と、を持つ。
【００１３】
画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、中間転写ベルト２１の下側に並列に配置されている。画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、中間転写ベルト２１の下側の移動方向（Ｙ１方向）における上流側から下流側にこの順で配置されている。
【００１４】
露光器１９は、画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋにそれぞれ露光光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫを照射する。
露光器１９は、露光光としてレーザ走査ビームを発生するように構成されてもよい。露光器１９は、露光光を発生するＬＥＤなどの固体走査素子を含んで構成されてもよい。
【００１５】
各画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの構成は、トナーの色が異なる以外は、互いに共通である。トナーとしては、通常のカラートナーおよび消色トナーのいずれが用いられてもよい。ここで、消色トナーとは、一定以上の温度で加熱されると、透明になるトナーである。
各画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、それぞれ感光体ドラムを持つ。感光体ドラムは像担持体である。各感光体ドラムの周囲には、それぞれの感光体ドラムの回転方向に沿って帯電器、現像器、一次転写ローラ、クリーナ、ブレード等が配置されている。
【００１６】
帯電器は、感光体ドラムの表面を一様に帯電する。
露光器１９は、画像データに基づいて変調された露光光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫを生成する。各露光光は、画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの各感光体ドラムの表面を露光する。露光器１９は、各感光体ドラム上に静電潜像を形成する。
各現像器は、現像バイアスが印加される現像ローラによって各トナーを各感光体に供給する。各現像器は、それぞれが配置された感光体ドラム上の静電潜像を現像する。
クリーナは、感光体ドラムに当接するブレードを持つ。ブレードは、感光体ドラムの表面の残留トナーを除去する。
【００１７】
図１に示すように、画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの上部には、トナーカートリッジ２８が配置されている。
トナーカートリッジ２８は、画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの各現像器にそれぞれトナーを供給する。トナーカートリッジ２８は、トナーカートリッジ２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋを持つ。
【００１８】
中間転写ベルト２１は、循環的に移動する。中間転写ベルト２１は、駆動ローラ３１および複数の従動ローラ３２に張架される。中間転写ベルト２１は、画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの各感光体ドラムに図示上側から接触している。
中間転写ベルト２１において、各感光体ドラムに対向する位置には、中間転写ベルト２１の内側に一次転写ローラが配置されている。
各一次転写ローラは、一次転写電圧が印加されると、各感光体ドラム上のトナー像を中間転写ベルト２１に一次転写する。
駆動ローラ３１には、中間転写ベルト２１を挟んで二次転写ローラ３３が対向している。中間転写ベルト２１と二次転写ローラ３３との当接部は、二次転写位置を構成する。
二次転写ローラ３３には、二次転写位置をシートＰが通過する際に、二次転写電圧が印加される。二次転写ローラ３３に二次転写電圧が印加されると、二次転写ローラ３３は、中間転写ベルト２１上のトナー像をシートＰに二次転写する。
従動ローラ３２の付近には、ベルトクリーナ３４が配置される。ベルトクリーナ３４は、中間転写ベルト２１上の残留転写トナーを中間転写ベルト２１から除去する。
【００１９】
給紙カセット１８から二次転写ローラ３３に至る搬送路上には、給紙ローラ３５と、レジストローラ４１と、が設けられている。給紙ローラ３５は、給紙機構２９によって給紙カセット１８内から取り出されたシートＰを搬送する。レジストローラ４１は、互いの当接位置において給紙ローラ３５から給紙されたシートＰの先端の位置を整える。レジストローラ４１は、トナー像の先端が二次転写位置に到達するとき、シートＰにおけるトナー像の転写領域の先端が二次転写位置に到達するようにシートＰを搬送する。トナー像の転写領域とは、シートＰにおける端部白抜けの形成領域を除いた領域である。
【００２０】
プリンタ部１７において、シートＰの搬送方向における二次転写ローラ３３の下流（図示上側）には、定着装置５０Ａが配置されている。
シートＰの搬送方向における定着装置５０Ａの下流（図示左上側）には、搬送ローラ３７が配置されている。搬送ローラ３７はシートＰを排紙部３８に排出する。
シートＰの搬送方向における定着装置５０Ａの下流（図示右側）には、反転搬送路３９が配置されている。反転搬送路３９は、シートＰを反転させて二次転写ローラ３３の方に導く。反転搬送路３９は、両面印刷を行う際に使用される。
【００２１】
次に定着装置５０Ａについて詳述する。
図２は、第１の実施形態の定着装置の構成例を示す断面の模式図である。図３は、第１の実施形態の定着装置の構成例を示す斜視の模式図である。図４は、図３におけるＡ−Ａ断面図である。図５は、第１の実施形態の定着装置の構成例を示す斜視の模式図である。
【００２２】
図２に示すように、定着装置５０Ａは、プレスローラ５３（加圧ローラ）、定着ベルト５２、パッド５５、加熱ローラ５１Ａ、ヒータ５４、および支持ローラ５８を持つ。
図２には、定着装置５０Ａの中央部の縦断面における主要部と、定着装置５０Ａの後側の内部の主要部と、が示されている。図２においては、見易さのため、一部の部材の図示は省略されている。
定着装置５０Ａは、図示略のケースによって囲まれている。ケースには、進入開口および排出開口が形成されている。進入開口にはシートＰが進入できる。排出開口からはシートＰが排出可能である。
定着装置５０Ａに進入するシートＰの搬送方向は図示下側から上側に向かう方向である。定着装置５０Ａの進入開口は、図示下側に設けられている。定着装置５０Ａの排出開口は、図示上側に設けられている。
定着装置５０Ａの進入開口の下方および排出開口の上方には、それぞれ図示略の搬送ガイドが設けられている。
【００２３】
プレスローラ５３は、後述する定着ベルト５２と略水平方向において対向する位置に配置されている。プレスローラ５３の長手方向（Ｘ方向）の両端部には、図示略の回転軸がそれぞれ延びている。各回転軸は、プレスローラ５３の中心軸線Ｏ５３に同軸に配置されている。各回転軸は、軸受を介して図示略の接離機構に支持されている。プレスローラ５３は、接離機構によって中心軸線Ｏ５３回りに回転可能に支持されている。
接離機構は、定着装置５０Ａの第１後側板６３および第１前側板（図示略）に設けられている。第１後側板６３は、定着装置５０Ａの後側の（Ｘ２方向における）端部に設けられた側板の一つである。第１前側板は、定着装置５０Ａの前側（Ｘ１方向における）の端部に設けられた側板の一つである。
第１前側板の形状は、搬送直交方向（Ｘ方向）に垂直な平面に関して、第１後側板６３と面対称な形状である。第１後側板６３および第１前側板は、それぞれ、搬送直交方向に延びる底板６５の後側の端部および前側の端部に連結されている。
底板６５には、シートＰが通過可能な開口部６５ａが形成されている。
【００２４】
接離機構は、プレスローラ５３を接触状態と離間状態とに切り替え可能に支持する。接触状態では、プレスローラ５３は後述する定着ベルト５２に押圧状態で当接する。離間状態では、プレスローラ５３は定着ベルト５２から離間する。
例えば、画像形成時には、接離機構は、プレスローラ５３を接触状態にしている。例えば、ジャム処理時には、操作者の操作に応じて、接離機構はプレスローラ５３を離間状態にする。
プレスローラ５３が接触状態の位置と、離間状態の位置と、の間で移動できるように、第１後側板６３および第１前側板にはそれぞれ孔部６３ａが開口している。孔部６３ａには、プレスローラ５３の両端部の回転軸５３ｃ（図３参照、前側の図示は省略）が挿通している。
プレスローラ５３は、接離機構によって図示時計回りに回転可能に支持されている。プレスローラ５３は、上述の接触状態において、後述する定着ベルト５２との間にシートＰ（二点鎖線参照）が進入すると、シートＰの裏面からシートＰを加圧する。
プレスローラ５３は、接離機構における図示略のスプリングなどによって、後述する定着ベルト５２に向かって（Ｙ２方向に）付勢されている。
【００２５】
プレスローラ５３は、芯金５３ａと、弾性層５３ｂと、を持つ。
芯金５３ａは金属製の円筒部材である。
芯金５３ａの両端部には、上述の回転軸５３ｃ（前側の図示は省略）がそれぞれ延びている。回転軸は芯金５３ａの中心軸線と同軸である。
弾性層５３ｂは、芯金５３ａの外周面において円筒状に積層している。芯金５３ａの軸方向における弾性層５３ｂの幅は、通紙可能なシートＰの最大幅よりも広い。
弾性層５３ｂは、例えば、耐熱性のゴム材料などによって形成される。
【００２６】
定着ベルト５２は無端ベルトである。定着ベルト５２のベルト幅は、通紙可能なシートＰの最大幅よりも広い。
定着ベルト５２は、後述する加熱ローラ５１Ａによる加熱に耐える耐熱性材料で構成される。
定着ベルト５２の外周面は、トナーに対する離型性の良好な樹脂材料によって形成される。例えば、定着ベルト５２の外周面には、フッ素樹脂が積層されていてもよい。
定着ベルト５２の内周面は、後述する加熱ローラ５１Ａの表面に対してスリップを起こしにくい材料で形成される。
定着ベルト５２としては、例えば、ＰＦＡ（ポリテトラフルオロエチレン）チューブによって外周面が被覆されたポリイミド基材が用いられてもよい。
【００２７】
定着ベルト５２の内側には、パッド５５と、加熱ローラ５１Ａとが配置されている。
パッド５５は、プレスローラ５３と略水平方向に対向する位置に配置されている。パッド５５とプレスローラ５３との間には、定着ベルト５２が挟まれている。パッド５５は、ステー５６に固定されている。ステー５６は、定着装置５０Ａの第２後側板６０と、第２前側板（図示略）と、の間に架設されている。第２前側板の形状は、搬送直交方向に垂直な平面に関して、第２後側板６０と面対称な形状である。
第２後側板６０は、第１後側板６３に固定されている。第２前側板は、第１前側板に固定されている。
【００２８】
パッド５５は、図２に示す断面形状が定着ベルト５２の幅よりも長い範囲に延びる部材である。パッド５５の長手方向は、ステー５６の長手方向に平行である。
パッド５５においてプレスローラ５３に面する表面は、定着ベルト５２の内周面と摺動可能に当接している。パッド５５においてプレスローラ５３に面する表面は、第１凸面５５ａ、凹面５５ｂ、および第２凸面５５ｃからなる。第１凸面５５ａ、凹面５５ｂ、および第２凸面５５ｃは、シートＰの搬送方向に沿ってこの順に形成されている。
【００２９】
第１凸面５５ａは、搬送方向においてプレスローラ５３の中心軸線よりも上流側（図示下側）に配置されている。第１凸面５５ａは、定着ベルト５２をプレスローラ５３の表面に沿う搬送方向に屈曲させる湾曲面である。図２に示す例では、定着ベルト５２は、下面５ａによって略水平方向からプレスローラ５３の表面に沿って図示下方から上方に向かうように屈曲されている。
第１凸面５５ａの断面形状は、円弧状である。
【００３０】
凹面５５ｂは、プレスローラ５３の表面に定着ベルト５２を密着させるための湾曲面である。凹面５５ｂは、第１凸面５５ａおよび後述する第２凸面５５ｃと滑らかに接続する断面円弧状の湾曲面である。凹面５５ｂの曲率半径はプレスローラ５３の外半径に定着ベルト５２の厚さを加算した大きさである。
図２に示すように、プレスローラ５３が定着ベルト５２に向かって付勢されている状態では、プレスローラ５３と当接する定着ベルト５２の外周面は、プレスローラ５３の外周面に沿って湾曲している。プレスローラ５３と当接する定着ベルト５２の内周面は、凹面５５ｂに密着している。凹面５５ｂに密着した定着ベルト５２と、凹面５５ｂに対向するプレスローラ５３との間には、定着装置５０ＡにおけるニップＮが形成されている。
【００３１】
第２凸面５５ｃは、搬送方向においてプレスローラ５３の中心軸線よりも下流側（図示上側）に配置されている。第２凸面５５ｃは、定着ベルト５２をプレスローラ５３の外形に沿う方向から、プレスローラ５３から離間する方向に屈曲させる湾曲面である。図２に示す例では、第２凸面５５ｃは、定着ベルト５２を略水平方向においてプレスローラ５３から離間する方向に屈曲させる。
第２凸面５５ｃの断面形状は、円弧状である。
【００３２】
パッド５５の材料としては、ニップＮの温度上昇に耐える耐熱性を持つ材料であれば特に限定されない。パッド５５において、少なくとも第１凸面５５ａ、凹面５５ｂ、および第２凸面５５ｃを含む表面は、定着ベルト５２の内周面との摺動摩擦が小さい材料で構成される。例えば、少なくとも第１凸面５５ａ、凹面５５ｂ、および第２凸面５５ｃを含むパッド５５の表面には、低摩擦コートが施されてもよい。
【００３３】
加熱ローラ５１Ａは、定着ベルト５２の内周面に当接可能に設けられている。加熱ローラ５１Ａは、定着ベルト５２との当接時に、定着ベルト５２を加熱することができる。加熱ローラ５１Ａは、後述する支持ローラ５８によって、加熱ローラ５１Ａの中心軸線Ｏ５１回りに回転可能に支持されている。加熱ローラ５１Ａには、図示略の駆動源から駆動力が伝達される。加熱ローラ５１Ａは、駆動力を受けると、中心軸線Ｏ５１回りに回転する。加熱ローラ５１Ａが定着ベルト５２の内周面に当接した状態で回転されると、定着ベルト５２に回転駆動力が伝達される。
【００３４】
図３に示すように、加熱ローラ５１Ａは、芯金５１ａ（筒状部）およびベルト当接部５１ｂを持つ。
芯金５１ａは、金属製の筒状部材である。例えば、芯金５１ａは、アルミ合金によって構成されてもよい。
芯金５１ａの長手方向の両端部には、それぞれ芯金５１ａの外周面５１ｃ（円筒面）が露出している。図３には、加熱ローラ５１Ａの長手方向において後側の端部の構成が示されている。図示は省略するが、加熱ローラ５１Ａの長手方向において前側の端部にも、同様な外周面５１ｃが露出している。各外周面５１ｃは、加熱ローラ５１Ａの中心軸線Ｏ５１と同軸の円筒面である。各外周面５１ｃは、後述する支持ローラ５８によって中心軸線Ｏ５１回りに回転可能に支持されている。なお、定着ベルト５２が当接しない外周面５１ｃが、ベルトが当接する加熱ローラ５１Ａの外径よりもわずかに小さな径をもつように構成してもよい。
【００３５】
ベルト当接部５１ｂは、芯金５１ａの長手方向の中央部の外周面を被覆する円筒状に形成されている。芯金５１ａの長手方向におけるベルト当接部５１ｂの長さは、定着ベルト５２に幅よりも長い。ベルト当接部５１ｂは、定着ベルト５２の内周面の全幅にわたって当接可能である。ベルト当接部５１ｂは、加熱ローラ５１Ａの回転駆動力を定着ベルト５２に伝達する。ベルト当接部５１ｂの内周面は、芯金５１ａの外周部に密着している。ベルト当接部５１ｂの外周面は、中心軸線Ｏ５１と同軸の円筒面である。
ベルト当接部５１ｂは、芯金５１ａに加えられた熱を定着ベルト５２に熱伝導させる。ベルト当接部５１ｂは、芯金５１ａの回転を定着ベルト５２に伝達する。
ベルト当接部５１ｂの材料としては、熱伝導率が良好であって、かつ回転時に定着ベルト５２の内周面にスリップしない摩擦力が得られる材料が選ばれる。
【００３６】
ベルト規制板５１ｄは、ベルト当接部５１ｂに巻きかけられた定着ベルト５２を寄り止めする。ベルト規制板５１ｄは、芯金５１ａの外周面から径方向外側および周方向に延在する円環状である。ベルト規制板５１ｄは、ベルト当接部５１ｂの長手方向の両端部に隣接する２箇所にそれぞれ設けられている。図３には、ベルト当接部５１ｂの後側の端部に隣接するベルト規制板５１ｄが描かれている。特に図示しないが、ベルト当接部５１ｂの前側の端部にも同様のベルト規制板５１ｄが設けられている。
各ベルト規制板５１ｄは、ベルト当接部５１ｂの外周面より径方向に突出している。各ベルト規制板５１ｄの径方向の先端と、ベルト当接部５１ｂとの段差は、定着ベルト５２の厚さよりも大きい。
各ベルト規制板５１ｄには、上述の各外周面５１ｃが隣接している。
各ベルト規制板５１ｄは、ベルト当接部５１ｂと同一材料で一体に形成されていてよい。ただし、各ベルト規制板５１ｄは、ベルト当接部５１ｂと異なる材料でベルト当接部５１ｂと別に形成されていてもよい。この場合、少なくともベルト規制板５１ｄにおいて定着ベルト５２の端部に面する側面は、定着ベルト５２に対する摺動抵抗が少ない材料で形成されることがより好ましい。
【００３７】
図２に示すように、ヒータ５４は、加熱ローラ５１Ａの芯金５１ａの内側に挿通している。ヒータ５４は、加熱ローラ５１Ａを加熱する加熱源である。
ヒータ５４の構成は、芯金５１ａの内側から芯金５１ａを加熱できれば、特に限定されない。例えば、ヒータ５４として用いることができる加熱源としては、ハロゲンランプなどが挙げられる。
本実施形態におけるヒータ５４は、一例として、２本のハロゲンランプからなる。各ハロゲンランプは、芯金５１ａの両端部において図示略の支持部材に支持されている。各ハロゲンランプは、中心軸線Ｏ５１を挟んで互いに対向する位置に配置されている。
各ハロゲンランプは、それぞれ独立に点灯制御可能に構成されている。例えば、定着装置５０Ａは、通常定着モードと低温定着モードとを持ってもよい。通常定着モードでは、２本のハロゲンランプの両方が点灯されてもよい。低温定着モードでは、２本のハロゲンランプの一方が点灯されてもよい。例えば、低温定着モードは、消色トナーで現像された画像の定着に用いられてもよい。
【００３８】
加熱ローラ５１Ａの表面および定着ベルト５２の表面の少なくとも一方には、図示略のサーミスタが設けられている。サーミスタは、加熱ローラ５１Ａの表面および定着ベルト５２の表面の少なくとも一方の温度を検出する。サーミスタによって検出された温度は、定着装置５０Ａにおける加熱ローラ５１Ａの温度制御に用いられる。具体的には、サーミスタによって検出された温度に基づいて、ヒータ５４がオンオフ制御される。ヒータ５４のオンオフ制御は、ニップＮが予め決められた目標定着温度になるように行われる。
【００３９】
支持ローラ５８は、加熱ローラ５１Ａを加熱ローラ５１Ａの長手方向の両端部で回転可能に支持する。支持ローラ５８は、定着装置５０Ａの後側および前側の端部にそれぞれ設けられている。
後側の端部に位置する支持ローラ５８は、第２後側板６０のＸ２方向を向く表面に重なる後支持板６１に固定されている。この支持ローラ５８は、第２後側板６０の厚さ方向に貫通する開口部６０ａを通して、後支持板６１からＸ１方向に延びている。
前側の端部に位置する支持ローラ５８（図示略）は、第２前側板のＸ１方向を向く表面に重なる前支持板（図示略）に固定されている。この支持ローラ５８は、第２前側板の厚さ方向に貫通する開口部を通して、前支持板からＸ２方向に延びている。
前支持板の形状は、搬送直交方向に垂直な平面に関して、後支持板６１と面対称な形状である。
【００４０】
定着装置５０Ａの後側および前側の端部に設けられた各支持ローラ５８は、搬送直交方向に直交する平面に関して、互いに面対称の形状および配置位置を持つ。
支持ローラ５８は、第１ローラ５８Ａと、第２ローラ５８Ｂとを持つ。
図２に示すように、第１ローラ５８Ａは、Ｘ２方向に見て中心軸線Ｏ５１、Ｏ５３を結ぶ直線Ｌよりも搬送方向下流側の位置（直線ＬからＺ１方向に離れる位置）に配置されている。第２ローラ５８Ｂは、Ｘ２方向に見て直線Ｌよりも搬送方向上流側の位置（直線ＬからＺ２方向に離れる位置）に配置されている。
【００４１】
第１ローラ５８Ａは、回転支軸５８ｂ（固定軸）と、回転体５８ａと、を持つ。
図３に示すように、回転支軸５８ｂは、後支持板６１に固定されている。回転支軸５８ｂは、後支持板６１からＸ１方向に延びている。
回転体５８ａは、回転支軸５８ｂの中心軸線回りに回転可能に設けられている。回転体５８ａは、加熱ローラ５１Ａの後側の端部においてプレスローラ５３と対向する外周面５１ｃと当接可能に設けられている。
回転体５８ａの外形は円形である。回転体５８ａの外径は、加熱ローラ５１Ａの外周面５１ｃよりも小径である。
回転体５８ａの構成は、回転支軸５８ｂの中心軸線回りに回転可能に設けられていれば、特に限定されない。
例えば、回転体５８ａは、軸方向の中心に貫通孔が形成された円筒部材であってもよい。この場合、回転体５８ａは、貫通孔において回転支軸５８ｂに回転可能に外嵌する。この場合、回転体５８ａは、回転支軸５８ｂと良好に摺動する樹脂製の円筒ローラであってもよい。
例えば、回転体５８ａは、回転支軸５８ｂに回転不能に外嵌する内輪と、内輪と同軸に回転する外輪とを持つ回転ベアリングであってもよい。
【００４２】
図２に示すように、第２ローラ５８Ｂは、第１ローラ５８Ａと同様の回転支軸５８ｂと、回転体５８ａと、を持つ。ただし、第２ローラ５８Ｂの回転支軸５８ｂは、後支持板６１において直線Ｌを挟んで第１ローラ５８Ａの回転支軸５８ｂと対向する位置に固定されている点が第１ローラ５８Ａの回転支軸５８ｂと異なる。
第２ローラ５８Ｂの回転支軸５８ｂも後支持板６１からＸ１方向に延びている。後支持板６１に固定された各回転支軸５８ｂは、互いに平行である。
第２ローラ５８Ｂの回転体５８ａは、第２ローラ５８Ｂの回転支軸５８ｂの中心軸線回りに回転可能に設けられている。第２ローラ５８Ｂの回転体５８ａは、加熱ローラ５１Ａの後側の端部においてプレスローラ５３と対向する外周面５１ｃと当接可能に設けられている。
【００４３】
図３、５には、第２後側板６０の後側から互いに異なる角度から見た後支持板６１および加熱ローラ５１Ａが示されている。
第２後側板６０には、回動支軸６２と、ストッパ６６とが設けられている。
回動支軸６２は、第１後側板６３からＸ２方向に突出している。図２に示すように、回動支軸６２は、直線ＬからＺ２方向に離れた位置に設けられている。回動支軸６２は、第１後側板６３と固定されている。
後支持板６１は、回動支軸６２回りに回動可能に、回動支軸６２と連結されている。
図５に示すように、ストッパ６６は、第２後側板６０に固定された棒状部材である。ストッパ６６は、Ｘ方向に見たとき、加熱ローラ５１Ａを間に挟んで回動支軸６２と対向する位置に設けられている。ストッパ６６は、第２後側板６０からＸ２方向に突出している。ストッパ６６は、後支持板６１に貫通された開口部６１ｃの内側に挿通されている。
開口部６１ｃは、ストッパ６６とともに、後支持板６１が回動支軸６２を中心として回動されたときの後支持板６１の回動範囲を規制する。開口部６１ｃの大きさおよび位置は、後支持板６１に必要な回動範囲が得られれば特に限定されない。後支持板６１の回動範囲は、後支持板６１に固定された各支持ローラ５８が外周面５１ｃに接離可能であって、かつ外周面５１ｃとの当接時に定着ベルト５２に張力を付与できるように決められる。
例えば、図４には、各支持ローラ５８の回転体５８ａが、加熱ローラ５１Ａの外周面５１ｃに当接している様子が描かれている。このとき、後支持板６１の回動は、加熱ローラ５１Ａと定着ベルト５２とが互いに係止し合うことによって規制されている。しかし、このとき、ストッパ６６と開口部６１ｃとの間には、図示よりもさらに反時計回りに回動できる余裕が形成されている。
【００４４】
図５に示すように、第２後側板６０のＺ１方向の端部には、フック６０ｂが設けられている。フック６０ｂは、第２後側板６０のＺ１方向の端部からＸ２方向に折り曲げられている（図３参照）。フック６０ｂは、後支持板６１よりもさらにＸ２方向に突出している。フック６０ｂには、後述するスプリング６４を係止するＵ字溝が形成されている。フック６０ｂのＵ字溝は、Ｙ２方向に向かって開口している。
後支持板６１のＺ１方向の端部には、フック６０ｂからＹ１方向に離れた位置に、フック６１ｂが設けられている。フック６１ｂは、後支持板６１のＺ１方向の端部からＸ２方向に折り曲げられている。フック６１ｂは、第２後側板６０に対してフック６０ｂと同程度にＸ２方向に突出している。フック６１ｂは、後述するスプリング６４を係止するＵ字溝が形成されている。フック６１ｂのＵ字溝は、Ｙ１方向に向かって開口している。
【００４５】
フック６０ｂ、６１ｂの各Ｕ字溝には、スプリング６４（付勢部材）が係止されている。スプリング６４は、フック６１ｂをフック６０ｂの方に引っ張る。例えば、スプリング６４としては、引っ張りコイルばねが用いられてもよい。スプリング６４の長手方向の端部両端部には、係止部６４ａ、６４ｂが設けられている。係止部６４ａは、フック６０ｂのＵ字溝に係止する。係止部６４ｂは、フック６１ｂのＵ字溝に係止する。
フック６０ｂ、６１ｂの間に、スプリング６４が係止されることによって、後支持板６１は、Ｘ１方向から見て回動支軸６２に関する時計回りの力のモーメントを受ける。
【００４６】
加熱ローラ５１Ａの後側の端部の芯金５１ａは、後支持板６１に形成された図示略の開口部を通して、後支持板６１からＸ２方向に突出している。後支持板６１から突出する芯金５１ａの外周部には、ギヤ５７が固定されている。ギヤ５７は止め輪５９によって、芯金５１ａから抜け止めされている。
ギヤ５７は、図示略のギヤ伝達機構を介して、図示略の駆動源に連結されている。ギヤ５７に駆動源からの駆動力が伝達されると、加熱ローラ５１Ａは、中心軸線Ｏ５１回りに回転することができる。
ただし、加熱ローラ５１Ａの前側の端部には、ギヤ５７は設けられていない。
【００４７】
以上、定着装置５０Ａの後側の端部の構成例について説明した。例えば、ギヤ５７がないことに関連する相違点を除くと、定着装置５０Ａの前側の端部の主要構成は、上述の後側の構成と搬送直交方向に直交する平面に関して面対称である。
【００４８】
図１を参照して、画像形成装置１０の動作について説明する。
本実施形態の画像形成装置１０は、プリンタ部１７に入力された画像データに基づいて、シートＰに画像を形成する。画像データとしては、例えば、スキャナ部１５によって読み取られた画像データ、あるいはパーソナルコンピュータなどで作成された画像データなどが用いられる。
プリンタ部１７において、露光器１９は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色に対応した画像データに基づいて、画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋにそれぞれ露光光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫを照射する。
【００４９】
画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋでは、それぞれ露光光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫによって、感光体ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋに静電潜像が形成される。画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋにおける現像器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋは、感光体ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ上の静電潜像をそれぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナーによって現像する。
感光体ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ上の各トナー像は、一次転写ローラ２５Ｋ、２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃによって、それぞれの一次転写位置において中間転写ベルト２１に一次転写される。
このようにして、中間転写ベルト２１が移動するにつれて、中間転写ベルト２１上に一次転写されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各トナー像が積層される。
【００５０】
以上の画像形成動作と並行して、プリンタ部１７はシートＰを搬送する。
給紙機構２９によってシートＰが給紙カセット１８から給紙される。シートＰの先端は、給紙ローラ３５によってレジストローラ４１に突き当てられる。シートＰの先端は、レジストローラ４１によって、先端の位置が整えられる。
この後、レジストローラ４１はシートＰを搬送する。レジストローラ４１によるシートＰの搬送タイミングは、中間転写ベルト２１上のトナー像とシートＰにおけるトナー像の転写領域の先端とが二次転写位置に同時に到達するタイミングである。
【００５１】
シートＰが二次転写位置に移動すると、二次転写ローラ３３に二次転写電圧が印加される。中間転写ベルト２１上のトナー像は、二次転写ローラ３３の回転とともにシートＰ上に二次転写される。
トナー像が二次転写されたシートＰは、定着装置５０Ａの進入開口に進入する。シートＰは進入開口を通過する。シートＰにおけるトナー像は、定着装置５０Ａによって熱定着される。
【００５２】
ここで、定着装置５０Ａにおける動作について説明する。
図６は、第１の実施形態の定着装置の動作説明図である。
【００５３】
定着装置５０Ａにおいて、画像形成時には、プレスローラ５３は、接離機構によって接触状態とされる。このとき、図２に示すように、プレスローラ５３は定着ベルト５２を挟んでパッド５５を押圧する。定着ベルト５２は、パッド５５の凹面５５ｂとプレスローラ５３との間に挟まれる。凹面５５ｂに対向する定着ベルト５２とプレスローラ５３の弾性層５３ｂとの間には、ニップＮが形成される。
一方、図６に実線で示すように、フック６０ｂ、６１ｂにはスプリング６４が係止している。スプリング６４は、フック６０ｂ、６１ｂに引張力を作用させる。フック６１ｂの設けられた後支持板６１は、回動支軸６２を中心として回動可能であるため、後支持板６１は、回動支軸６２の中心軸線を中心として図示反時計回りに回動する。フック６１ｂは、フック６０ｂの方に引っ張られる。
後支持板６１に固定された第１ローラ５８Ａおよび第２ローラ５８Ｂは、後支持板６１とともに、回動する。第１ローラ５８Ａおよび第２ローラ５８Ｂの各回転体５８ａは、加熱ローラ５１Ａの外周面５１ｃに当接する。加熱ローラ５１Ａは、第１ローラ５８Ａおよび第２ローラ５８Ｂによって図示時計回り方向に付勢される。
【００５４】
加熱ローラ５１ＡにおいてＹ２方向の外周面は、定着ベルト５２の内周面と密着している。定着ベルト５２に、加熱ローラ５１Ａを介してスプリング６４の付勢力が伝達される。この結果、定着ベルト５２に張力が発生する。定着ベルト５２の張力は、スプリング６４の引張力の大きさによって調整可能である。
図示は省略するが、加熱ローラ５１Ａの前側の端部でも、同様にして、前支持板が回動するため、定着ベルト５２に、加熱ローラ５１Ａを介してスプリング６４の付勢力が伝達される。
【００５５】
プレスローラ５３は、中心軸線Ｏ５３を中心として図示時計回りに回転される。プレスローラ５３が回転されるとき、加熱ローラ５１Ａは中心軸線Ｏ５１を中心として。図示半時計回りに回転される。具体的には、図示略の駆動源から図示略のギヤ５７に駆動力が伝達される。加熱ローラ５１Ａは、Ｘ方向の両端部の各外周面５１ｃで第１ローラ５８Ａおよび第２ローラ５８Ｂによって回転可能に支持されている。
各第１ローラ５８Ａおよび各第２ローラ５８Ｂは、加熱ローラ５１Ａを回動方向に付勢しているため、加熱ローラ５１Ａは定着ベルト５２の内周面と密着する。定着ベルト５２は、加熱ローラ５１Ａとの摩擦によって加熱ローラ５１Ａと同方向に回転する。
このため、各支持ローラ５８は、加熱ローラ５１Ａを回転可能に支持する軸受の機能と、定着ベルト５２に張力を付与する機能と、を持っている。
【００５６】
定着ベルト５２が回転すると、ヒータ５４が点灯され、定着ベルト５２の温度制御が開始される。ヒータ５４は、定着ベルト５２の温度がトナー像の定着に必要な定着温度になるように、点灯制御される。定着ベルト５２が定着温度に加熱されると、ニップＮに定着に必要な熱量が供給される。ニップＮに到達したシートＰは、ニップＮにおいて加熱されることで、トナー像がシートＰに定着される。
以上で、シートＰに対する画像形成が終了する。
【００５７】
次に、定着装置５０Ａの作用について説明する。
本実施形態の構成によれば、各支持ローラ５８の回転体５８ａは、加熱ローラ５１Ａの外径よりも小径である。このため、加熱ローラ５１Ａよりも大径の軸受を加熱ローラ５１Ａに外嵌させて加熱ローラ５１Ａを支持する場合に比べて、定着装置５０Ａのコンパクト化が可能である。各支持ローラ５８は、外周面５１ｃと線接触できる円筒面を持てばよいので、回転体５８ａの外径の下限に特に制限はない。
例えば、加熱ローラ５１Ａよりも大径の軸受が用いられる場合、大径の断熱ブッシュも必要になる。このため、支持板において加熱ローラ５１Ａの外周側の一定の円環領域は、他の部品を配置できないデッドスペースになる。
加えて、このような軸受および断熱ブッシュを支持するには、支持板に加熱ローラ５１Ａよりも格段に大きな貫通孔が必要になる。このため、支持板の面積が制限されるとともに、支持板の補強も必要になる。
これに対して、支持ローラ５８によって加熱ローラ５１Ａを支持する場合には、加熱ローラ５１Ａと各支持ローラ５８とが当接する近傍を除けば、加熱ローラ５１Ａの外側のスペースに、他の部材を配置することが可能である。特に、本実施形態では、支持ローラ５８が加熱ローラ５１Ａとパッド５５との間に配置される。このため、加熱ローラ５１ＡのＸ２方向の表面の近傍に他の部材の配置することが容易となる。他の部材を配置しなくてよい場合には、定着装置５０Ａの外形が縮小されてもよい。
本実施形態では、後支持板６１等に設ける貫通孔は加熱ローラ５１Ａが挿通可能な大きさであればよい。このため、後支持板６１等の部材配置可能な有効スペースが増大する。さらに、後支持板６１等の強度低下も少ないため、補強構造を省略したコンパクトな構成が可能になる。
【００５８】
本実施形態では、大径の軸受、断熱ブッシュ等が不要になるため、部品コストも低減できる。特に、回転体５８ａをとして円筒部材を用いる場合には、外輪と内輪とを持つ回転ベアリングを用いる場合などに比べて、顕著な低コスト化が可能である。
【００５９】
本実施形態では、各支持ローラ５８が定着ベルト５２に張力を付与する機能を持つため、定着ベルト５２に張力を付与するためのテンションローラが省略可能である。このため、部品コストが低減できる。
さらに、テンションローラによってテンションを付与する場合のように、テンションローラによって定着ベルト５２を外周側に張り出させる必要がなくなる。このように定着ベルト５２の配回しスペースが低減できる点でも、コンパクト化が可能である。
【００６０】
本実施形態の構成によれば、スプリング６４の付勢を解除すれば、定着ベルト５２の張力を緩めることができる。加熱ローラ５１Ａには軸受が外嵌されていないため、加熱ローラ５１ＡをＸ方向に引き抜くことが容易である。このため、本実施形態では、定着装置５０Ａにおける加熱ローラ５１Ａ、定着ベルト５２に組み立ておよび解体作業がより容易になる。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態によれば、加熱ローラ５１Ａをコンパクトな構成で支持することができる定着装置５０Ｂおよび画像形成装置１０を提供することができる。
【００６２】
（第２の実施形態）
第２の実施形態の定着装置について説明する。
図７は、第２の実施形態の定着装置の構成例を示す斜視の模式図である。図８、９は、第２の実施形態の定着装置の構成例を示す平面視の模式図である。
図１に示すように、第２の実施形態の定着装置５０Ｂは、第１の実施形態の画像形成装置１０における定着装置５０Ａに代えて用いることができる。
図２に示すように、定着装置５０Ｂは、定着装置５０Ａの加熱ローラ５１Ａに代えて、加熱ローラ５１Ｂを持つ。加熱ローラ５１Ｂと、加熱ローラ５１Ａとは、それぞれの長手方向の端部の形状が異なる。
以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００６３】
図７、８に加熱ローラ５１ＢのＸ２方向の端部を、図９にＸ１方向の端部を示すように、加熱ローラ５１Ｂは、外周面５１ｃにガイド溝５１ｅおよび溝５１ｈが形成された以外は、加熱ローラ５１Ａと同様に形成される。
ガイド溝５１ｅは、後支持板６１に設けられた支持ローラ５８の各回転体５８ａに対向する位置に設けられている。ガイド溝５１ｅは、外周面５１ｃの全周にわたり周方向に延びている。ガイド溝５１ｅのＸ方向の幅は、後支持板６１に設けられた支持ローラ５８の各回転体５８ａのＸ方向の長さが係合可能な大きさを持つ。ガイド溝５１ｅの深さは一定である。このため、ガイド溝５１ｅの溝底は外周面５１ｃと同軸の円筒面である。
ガイド溝５１ｅは、後支持板６１に設けられた支持ローラ５８の各回転体５８ａとＸ方向に係合する。ただし、図７、８では、第２ローラ５８Ｂは図示されていない。ガイド溝５１ｅの溝底の外径は、外周面５１ｃに対する段差によって、回転体５８ａがＸ方向に係合できる大きさであれば特に限定されない。ガイド溝５１ｅにおけるＸ１方向の溝側面、Ｘ２方向の溝側面をそれぞれ、第１溝側面５１ｆ、第２溝側面５１ｇと称すると、ガイド溝５１ｅの幅は、第１溝側面５１ｆと第２溝側面５１ｇとの距離である。回転体５８ａにおけるＸ１方向の側面、Ｘ２方向の側面を、それぞれ第１側面５８ｃ、第２側面５８ｄと称すると、回転体５８ａの長さは、第１側面５８ｃと第２側面５８ｄとの距離である。ガイド溝５１ｅの幅と、回転体５８ａの長さと、の差は、加熱ローラ５１ＢのＸ方向における許容移動範囲以内である。
このような構成によって、後支持板６１に設けられた支持ローラ５８の各回転体５８ａは、ガイド溝５１ｅの内部においてＸ方向に係合した状態で、ガイド溝５１ｅの溝底と当接している。
【００６４】
図９に示すように、溝５１ｈは、前支持板（図示略）に設けられた支持ローラ５８の各回転体５８ａに対向する位置に設けられている。溝５１ｈは、外周面５１ｃの全周にわたり周方向に延びている。溝５１ｈのＸ方向の幅は、前支持板に設けられた支持ローラ５８の各回転体５８ａを溝内部に当接させることが可能な大きさを持つ。溝５１ｈの深さはガイド溝５１ｅと同様である。このため、溝５１ｈの溝底は外周面５１ｃと同軸の円筒面である。
溝５１ｈの溝底には、前支持板に設けられた支持ローラ５８の各回転体５８ａが当接する。ただし、図９では、第２ローラ５８Ｂは図示されていない。溝５１ｈにおけるＸ１方向の溝側面、Ｘ２方向の溝側面をそれぞれ、第１溝側面５１ｊ、第２溝側面５１ｉと称すると、溝５１ｈの幅は、第１溝側面５１ｊと第２溝側面５１ｉとの距離である。ガイド溝５１ｅの幅は、回転体５８ａの長さよりも大きい。
このような構成によって、前支持板に設けられた支持ローラ５８の各回転体５８ａは、溝５１ｈの内部においてＸ方向に相対移動可能な状態で、溝５１ｈの溝底と当接している。
本実施形態では、溝５１ｈの外径とガイド溝５１ｅの外径が互いに等しく、かつ後支持板６１に設けられた支持ローラ５８と、前支持板に設けられた支持ローラ５８と、互いに面対称であるため、定着ベルト５２に発生する張力は、Ｘ方向において均等である。
【００６５】
本実施形態の定着装置５０Ｂによれば、第１の実施形態の定着装置５０Ａと同様、各支持ローラ５８は、加熱ローラ５１Ｂを回転可能に支持する軸受の機能と、定着ベルト５２に張力を付与する機能と、を持っている。このため、定着装置５０Ｂは、定着装置５０Ａと同様の作用効果を持つ。
さらに、本実施形態では、加熱ローラ５１Ｂと、後支持板６１に設けられた支持ローラ５８の各回転体５８ａとがＸ方向に係合している。この結果、加熱ローラ５１Ｂが回転駆動される場合に、加熱ローラ５１ＢのＸ方向の位置変動が抑制される。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態によれば、加熱ローラ５１Ｂをコンパクトな構成で支持することができる定着装置５０Ｂおよび画像形成装置１０を提供することができる。
【００６７】
（第３の実施形態）
第３の実施形態の定着装置について説明する。
図１０は、第３の実施形態の定着装置の構成例を示す断面の模式図である。
図１０に示すように、定着装置５０Ｃは、定着装置５０Ａの定着ベルト５２の内側に、テンションローラ７１が追加されている。さらに、本実施形態における支持ローラ５８は、図示略の第２後側板６０および前側板に対して位置が固定されている。このため、後支持板６１、前支持板、およびスプリング６４はそれぞれ省略可能である。
本実施形態の定着装置５０Ｃは、第１の実施形態の画像形成装置１０の定着装置５０Ａに代えて用いることができる。
以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００６８】
テンションローラ７１は、定着ベルト５２の回転方向において、加熱ローラ５１Ａとパッド５５との間に配置されている。テンションローラ７１は、スプリング７２によって、定着ベルト５２の内側から外側に向かう方向に付勢されている。
このため、本実施形態では、テンションローラ７１によって、定着ベルト５２に張力が付与されている。本実施形態における各支持ローラ５８は、加熱ローラ５１Ｂを回転可能に支持する軸受の機能を持ち、かつ定着ベルト５２に張力を付与する機能を持たない場合の例になっている。
【００６９】
図１０における加熱ローラ５１Ａ、テンションローラ７１およびプレスローラ５３の配置位置は一例である。例えば、加熱ローラ５１Ａは、第１の実施形態と同様、ニップＮを間に挟んで、プレスローラ５３と一直線上で対向するように配置されてもよい。例えば、図１０において、加熱ローラ５１Ａとテンションローラ７１とが互いに入れ替えられてもよい。
【００７０】
本実施形態の定着装置５０Ｃによれば、各支持ローラ５８が加熱ローラ５１Ａを回転可能に支持する軸受の機能を持ち、テンションローラ７１が定着ベルト５２に張力を付与する機能と、を持っている。このため、定着装置５０Ｃは、加熱された定着ベルト５２によってシートＰのトナー像の定着が可能である。
本実施形態の定着装置５０Ｃは、第１の実施形態において、各支持ローラ５８が加熱ローラ５１Ａを回転可能に支持する軸受の機能に関する同様の作用効果を持つ。
【００７１】
以上説明したように、本実施形態によれば、加熱ローラ５１Ａをコンパクトな構成で支持することができる定着装置５０Ｃおよび画像形成装置１０を提供することができる。
【００７２】
（第４の実施形態）
第４の実施形態の定着装置について説明する。
図１１は、第４の実施形態の定着装置の構成例を示す断面の模式図である。
図１１に示すように、定着装置５０Ｄは、定着装置５０Ａのパッド５５に代えて、固定ローラ８１を持つ。さらに、定着装置５０Ｄは、後支持板６１および前支持板、スプリング６４に代えて、それぞれ支持板８２、スプリング８４（付勢部材）を持つ。
本実施形態の定着装置５０Ｄは、第１の実施形態の画像形成装置１０の定着装置５０Ａに代えて用いることができる。
以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００７３】
固定ローラ８１は、定着ベルト５２の内側から定着ベルト５２を挟んでプレスローラ５３と対向して配置されている。固定ローラ８１は、プレスローラ５３と同期して回転される。本実施形態では、第１の実施形態と同様、加熱ローラ５１Ａは、駆動源によって回転されてもよいし、定着ベルト５２の回転に連れ回るだけでもよい。加熱ローラ５１Ａが駆動源によって回転される場合、加熱ローラ５１Ａは、固定ローラ８１およびプレスローラ５３と同期して回転される。
固定ローラ８１は、プレスローラ５３に比べて硬質の外表面を持つ。このため、プレスローラ５３が固定ローラ８１に押圧されると、プレスローラ５３の弾性層５３ｂ（図２参照）が変形することによって、ニップＮが形成される。
【００７４】
各支持板８２は、スプリング８４によって付勢される。スプリング８４の付勢方向は、定着ベルト５２に張力を付加できれば特に限定されない。具体的には、付勢方向は、各支持板８２上の各支持ローラ５８が加熱ローラ５１Ａを固定ローラ８１からより遠ざかる方向である。
図１１に示す例では、スプリング８４の固定支持端が加熱ローラ５１Ａと固定ローラ８１との間に固定されている。この場合、スプリング８４としては、圧縮ばねなどが用いられる。例えば、スプリング８４の固定支持端は加熱ローラ５１Ａを間に挟んで固定ローラ８１と反対側に位置してもよい。この場合、例えば、スプリング８４として引っ張りばねが用いられてもよい。
ただし、スプリング８４による付勢方向は、プレスローラ５３に対しては、特に限定されない。例えば、図１１に示す例では、付勢方向は、加熱ローラ５１Ａと固定ローラ８１との第１の対向方向において固定ローラ８１から離間する方向であって、かつ固定ローラ８１とプレスローラ５３との第２の対向方向に交差する方向である。この場合、第１の対向方向および第２の対向方向が同方向の場合に比べて、第２の対向方向における定着装置５０Ｄの大きさを低減できる。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態における各支持ローラ５８は、第１の実施形態と同様、加熱ローラ５１Ａを回転可能に支持する軸受の機能を持ち、かつ定着ベルト５２に張力を付与する機能を持つ場合の例になっている。
【００７６】
本実施形態の定着装置５０Ｄによれば、第１の実施形態と同様、加熱された定着ベルト５２によってシートＰのトナー像の定着が可能である。
本実施形態の定着装置５０Ｄは、第１の実施形態と同様の作用効果を持つ。
【００７７】
以上説明したように、本実施形態によれば、加熱ローラ５１Ａをコンパクトな構成で支持することができる定着装置５０Ｄおよび画像形成装置１０を提供することができる。
【００７８】
なお、上記各実施形態では、加熱ローラの周方向に当接する支持ローラが、２つの場合の例で説明した。しかし、周方向における支持ローラの個数は、複数であれば特に限定されない。例えば、加熱ローラは、周方向の異なる位置に配置された３個以上の支持ローラによって支持されてもよい。
【００７９】
上記各実施形態では、付勢部材が引っ張りばねまたは圧縮ばねからなる場合の例で説明した。しかし、付勢部材は、引っ張りばねまたは圧縮ばねには限定されない。例えば、付勢部材は、板ばね、トーションばねなどのばねでもよい。例えば、付勢部材は、弾性復元力を発生可能な適宜の弾性部材からなってもよい。例えば、付勢部材に好適な弾性部材としては、金属、樹脂、ゴムなどの弾性体、または２種以上の弾性体が複合した弾性体が挙げられる。
【００８０】
上記第２の実施形態では、加熱ローラ５１ＢがＸ２方向の端部においてガイド溝５１ｅを、Ｘ１方向の端部において溝５１ｈを持つ場合の例で説明した。しかし、ガイド溝５１ｅおよび溝５１ｈの配置は逆であってもよい。
さらに、各支持ローラ５８から加熱ローラ５１Ｂに伝達される押圧力がＸ方向の両端部において均等になる場合には、溝５１ｈは省略されてもよい。例えば、第２の実施形態において溝５１ｈが省略されると、Ｘ１方向の端部におけるスプリング６４の引っ張り量が溝５１ｈの深さの分、増える。このため、加熱ローラ５１Ｂは、Ｘ１方向の端部でＸ２方向の端部よりも大きな押圧力を受ける。この押圧力の差が許容範囲外となる場合、例えば、Ｘ１方向の端部のスプリング６４のばね定数を変えたり、Ｘ１方向の端部における回転体５８ａの外径を溝５１ｈの深さだけ小さくしたりしてもよい。
溝５１ｈを省略すると、加熱ローラ５１Ｂの外形がより簡素になる。このため、加熱ローラ５１Ｂの部品コストが低減される。
【００８１】
上記各実施形態では、簡単のため、支持ローラ、付勢部材、後支持板６１、前支持板等が、搬送直交方向に直交する平面に関して面対称な形状を持つ場合の例で説明した。しかし、加熱ローラを回転可能に支持し定着ベルトに必要な張力を付与できれば、Ｘ方向の両端部における各部材の形状、配置等は面対称でなくてもよい。
【００８２】
以上、説明した少なくともひとつの実施形態によれば、加熱ローラをコンパクトな構成で支持することができる定着装置および画像形成装置を提供することができる。
【００８３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００８４】
１０…画像形成装置，１７…プリンタ部，５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ…定着装置，５１Ａ、５１Ｂ…加熱ローラ，５１ａ…芯金（筒状部），５１ｃ…外周面（円筒面），５１ｅ…ガイド溝，５１ｈ…溝，５２…定着ベルト，５３…プレスローラ（加圧ローラ），５５…パッド，５８…支持ローラ，５８ａ…回転体，５８Ａ…第１ローラ，５８ｂ…回転支軸，５８Ｂ…第２ローラ，６４、８４…スプリング（付勢部材），７１…テンションローラ，８１…固定ローラ，Ｎ…ニップ，Ｐ…シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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