(57)【要約】【課題】ニップ形成部材の撓みを抑制する。【解決手段】筒状の定着部材２１と、定着部材２１の外周面に対して加圧される加圧部材２２と、定着部材２１の内側に配置された加熱部材２３と、定着部材２１の内側に配置され加圧部材２２からの加圧力を受けて定着部材２１と加圧部材２２との間にニップ部Ｎを形成するニップ形成部材２４と、ニップ形成部材２４を支持する支持部材２５と、を備える定着装置であって、ニップ形成部材２４は、加圧部材２２からの加圧力を受けた状態で、支持部材２５に対して、ニップ部Ｎに記録媒体が進入するニップ入口側と、ニップ部Ｎから記録媒体が排出されるニップ出口側と、に向かって押圧される押圧部２４ｂを有する。【選択図】図８
2020122863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の定着部材と、
前記定着部材の外周面に対して加圧される加圧部材と、
前記定着部材の内側に配置された加熱部材と、
前記定着部材の内側に配置され前記加圧部材からの加圧力を受けて前記定着部材と前記加圧部材との間にニップ部を形成するニップ形成部材と、
前記ニップ形成部材を支持する支持部材と、
を備える定着装置であって、
前記ニップ形成部材は、前記加圧部材からの加圧力を受けた状態で、前記支持部材に対して、前記ニップ部に記録媒体が進入するニップ入口側と、前記ニップ部から記録媒体が排出されるニップ出口側と、に向かって押圧される押圧部を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記ニップ形成部材は、少なくとも前記加圧部材からの加圧力を受けない状態で前記加圧部材側に凸となる形状に構成されている請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記ニップ形成部材の断面形状は、前記定着部材の幅方向における中央部側と端部側とで異なる請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記加圧部材側に凸となる前記ニップ形成部材の突出量は、前記定着部材の幅方向における中央部側と端部側とで異なる請求項２に記載の定着装置。
【請求項５】
前記加圧部材側に凸となる前記ニップ形成部材の突出量は、前記定着部材の幅方向における端部側よりも中央部側で大きい請求項２に記載の定着装置。
【請求項６】
前記加圧部材側に凸となる前記ニップ形成部材の面の曲率は、前記定着部材の幅方向における中央部側と端部側とで異なる請求項２に記載の定着装置。
【請求項７】
前記加圧部材側に凸となる前記ニップ形成部材の面の曲率は、前記定着部材の幅方向における端部側よりも中央部側で大きい請求項２に記載の定着装置。
【請求項８】
前記押圧部は、少なくとも記録媒体が前記ニップ部を通過する通過領域全体に渡って配置されている請求項１から７のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項９】
前記ニップ入口側及び前記ニップ出口側の少なくとも一方側に、前記ニップ部における前記ニップ形成部材の曲率よりも大きな曲率で屈曲し、前記定着部材の内周面に対して接触する曲面部を備える請求項１から８のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１０】
記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部によって形成された画像を前記記録媒体に定着させる定着装置と、
を備える画像形成装置において、
前記定着装置として、請求項１から９のいずれか１項に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置、及びこれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタなどの電子写真方式の画像形成装置において、未定着画像が形成された用紙などの記録媒体を、互いに対向するローラやベルトなどの部材の間（ニップ部）に搬送し、記録媒体に熱を付与して未定着画像を定着する定着装置が知られている。
【０００３】
この種の定着装置として、例えば、下記特許文献１（特開２０１１−９５５４９号公報）には、筒状の定着フィルムと、定着フィルムの内側に配置された発熱体と、定着フィルムの内面に摺接するように配置されると共に発熱体からの輻射熱を受けるニップ板と、ニップ板との間で定着フィルムを挟むことで定着フィルムとの間にニップ部を形成するバックアップ部材（加圧ローラ）と、記録シートの搬送方向におけるニップ板の両端部を支持するステイと、を備える定着装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ニップ板などのニップ形成部材が、記録シートの搬送方向における両端部側で支持されている場合、中央側ではニップ形成部材が支持されていないため、加圧ローラなどの加圧部材からの加圧力によってニップ形成部材が中央部側で撓む可能性がある。このようなニップ形成部材の撓みが大きくなると、所望のニップ幅やニップ圧を確保しにくくなるため、良好な画像定着性を得られなくなる虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明は、筒状の定着部材と、前記定着部材の外周面に対して加圧される加圧部材と、前記定着部材の内側に配置された加熱部材と、前記定着部材の内側に配置され前記加圧部材からの加圧力を受けて前記定着部材と前記加圧部材との間にニップ部を形成するニップ形成部材と、前記ニップ形成部材を支持する支持部材と、を備える定着装置であって、前記ニップ形成部材は、前記加圧部材からの加圧力を受けた状態で、前記支持部材に対して、前記ニップ部に記録媒体が進入するニップ入口側と、前記ニップ部から記録媒体が排出されるニップ出口側と、に向かって押圧される押圧部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ニップ形成部材が加圧部材からの加圧力を受けた状態で、ニップ形成部材の押圧部が支持部材に対してニップ入口側とニップ出口側とに向かって押圧されることで、ニップ形成部材に対してその押圧力とは反対方向の反力が発生し、ニップ形成部材の押圧方向への広がりを拘束することができる。これにより、ニップ形成部材の撓み（加圧部材の加圧方向への変形）を抑制できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】定着装置の側面断面図である。
【図３】図２の一部を拡大して示す拡大断面図である。
【図４】定着装置の斜視断面図である。
【図５】定着装置の正面断面図である。
【図６】ベルト支持部材の斜視図である。
【図７】ベルト支持部材の変形例を示す斜視図である。
【図８】加圧力を受けたときのニップ形成部材に生じる力を説明するための図である。
【図９】ニップ形成部材の屈曲部とステーの側壁部との間に通紙方向の隙間を設けた例を示す図である。
【図１０】定着ベルトや加圧ローラなどを省略した定着装置の斜視図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る定着装置の側面断面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る定着装置の一部を拡大して示す拡大断面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る定着装置の定着ベルトや加圧ローラなどを省略して示す斜視図である。
【図１４】本発明の第３実施形態に係る定着装置の側面断面図である。
【図１５】本発明の第３実施形態に係る定着装置の一部を拡大して示す拡大断面図である。
【図１６】本発明の第３実施形態に係る定着装置の定着ベルトや加圧ローラなどを省略して示す斜視図である。
【図１７】本発明の第４実施形態に係る定着装置の定着ベルトや加圧ローラなどを省略して示す斜視図である。
【図１８】本発明の第４実施形態に係る定着装置の長手方向中央部側の断面図である。
【図１９】本発明の第４実施形態に係る定着装置の長手方向端部側の断面図である。
【図２０】本発明の第５実施形態に係る定着装置の定着ベルトや加圧ローラなどを省略して示す斜視図である。
【図２１】本発明の第５実施形態に係る定着装置の長手方向中央部側の断面図である。
【図２２】本発明の第５実施形態に係る定着装置の長手方向端部側の断面図である。
【図２３】用紙を垂直方向に搬送する定着装置の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。
【０００９】
図１は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。まず、図１を参照して、画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。
【００１０】
図１に示す画像形成装置１は、電子写真方式のモノクロレーザプリンタである。なお、本発明は、プリンタのほか、複写機、ファクシミリ、あるいは、これらのいずれか２つ又は３つの機能を備える複合機であってもよい。また、モノクロ画像形成装置に限らず、カラー画像形成装置であってもよい。
【００１１】
図１に示すように、画像形成装置１には、画像を形成する画像形成部２と、記録媒体としての用紙Ｐを供給する記録媒体供給部３と、供給された用紙Ｐに画像を転写する転写部４と、用紙Ｐに転写された画像を定着する定着装置５と、画像が定着された用紙Ｐを装置外に排出する排出部６と、が設けられている。
【００１２】
画像形成部２は、ドラム状の感光体７と、感光体７の表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ８と、感光体７の表面を露光して潜像を形成する潜像形成手段としての露光装置９と、感光体７の表面にトナー（現像剤）を供給して潜像を可視画像化する現像手段としての現像ローラ１０と、感光体７の表面をクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニングブレード１１と、を備えている。
【００１３】
印刷動作開始の指示があると、画像形成部２において、感光体７が回転を開始し、帯電ローラ８によって感光体７の表面が均一な高電位に帯電される。次いで、原稿読取装置によって読み取られた原稿の画像情報、あるいは端末からプリント指示されたプリント情報に基づいて、露光装置９が感光体７の表面を露光することで、露光された部分の電位が低下して静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に対して現像ローラ１０からトナーが供給され、感光体７上にトナー画像が形成される。
【００１４】
感光体７上に形成されたトナー画像は、転写部４に配置された転写ローラ１５と感光体７との間の転写ニップにおいて用紙Ｐに転写される。この用紙Ｐは、記録媒体供給部３から供給されたものである。記録媒体供給部３では、給紙カセット１２に収容されている用紙Ｐが給紙ローラ１３によって１枚ずつ送り出される。送り出された用紙Ｐは、タイミングローラ対１４によって感光体７上のトナー画像とタイミングを合わせて転写ニップへ搬送される。そして、転写ニップにおいて、感光体７上のトナー画像が用紙Ｐに転写される。また、トナー画像の転写が行われた後、感光体７上に残留するトナーは、クリーニングブレード１１によって除去される。
【００１５】
トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置５へ搬送される。そして、定着装置５において、用紙Ｐが定着ベルト２１と加圧ローラ２２との間を通過する際に加熱及び加圧されることで、トナー画像が用紙Ｐに定着される。その後、用紙Ｐは、排出部６に搬送され、排紙ローラ対１６によって装置外に排出されて、一連の印刷動作が完了する。
【００１６】
次に、図２〜図６に基づき、本発明の第１実施形態に係る定着装置の構成について詳しく説明する。
【００１７】
図２は、定着装置の側面断面図、図３は、図２の一部を拡大して示す拡大断面図、図４は、定着装置の斜視断面図、図５は、定着装置の正面断面図である。また、図６は、定着ベルトを支持するベルト支持部材の斜視図、図７は、ベルト支持部材の変形例を示す斜視図である。
【００１８】
図２に示すように、定着装置５は、定着ベルト２１と、加圧ローラ２２と、ハロゲンヒータ２３と、ニップ形成部材２４と、ステー２５と、反射部材２６と、ガイド部材２７と、温度センサ２８と、を備えている。
【００１９】
定着ベルト２１は、用紙Ｐに未定着画像Ｔを定着させる筒状の定着部材であり、用紙Ｐの未定着画像担持面側に配置される。本実施形態では、定着ベルト２１が、ニッケルやＳＵＳ等の金属材料やポリイミドなどの樹脂材料で形成された内周側の基材と、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）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などで形成された外周側の離型層と、を有する無端状のベルト（フィルムも含む。）で構成されている。また、基材と離型層との間に、シリコーンゴム、発泡シリコーンゴム、あるいはフッ素ゴムなどのゴム材料で形成された弾性層を介在させてもよい。この弾性層の厚さを１００μｍ程度にすれば、未定着画像（未定着トナー）を押し潰して定着させるときに弾性層の弾性変形により、ベルト表面の微小な凹凸を吸収でき、光沢ムラの発生を回避できる。また、本実施形態では、定着ベルト２１の低熱容量化の観点から、定着ベルト２１として、薄肉で小径のベルトを採用している。具体的には、定着ベルト２１を構成する基材、離型層のそれぞれの厚さを、２０〜５０μｍ、１０〜５０μｍの範囲に設定し、定着ベルト２１全体としての厚さを１ｍｍ以下に設定している。また、定着ベルト２１が弾性層を有する場合は、弾性層の厚さを、１００〜３００μｍに設定するとよい。さらに低熱容量化を図るには、定着ベルト２１全体としての厚さが０．２ｍｍ以下であることが望ましく、０．１６ｍｍ以下がより望ましい。また、本実施形態では、定着ベルト２１の直径が、２０〜４０ｍｍに設定されている。定着ベルト２１の直径は、３０ｍｍ以下であることが望ましい。
【００２０】
加圧ローラ２２は、定着ベルト２１の外周面に対して加圧される加圧部材である。本実施形態では、加圧ローラ２２が、芯金と、芯金の表面に設けられた発泡性シリコーンゴムやフッ素ゴムなどから成る弾性層と、弾性層の表面に設けられたＰＦＡやＰＴＦＥなどから成る離型層と、で構成されている。また、本実施形態では、加圧ローラ２２を中実のローラとしているが、中空のローラであってもよい。中空ローラの場合、加圧ローラ２２の内部にハロゲンヒータなどの加熱部材を配置することも可能である。また、加圧ローラ２２の弾性層は、ソリッドゴムでもよいが、内部に加熱部材が配置されていない場合は、弾性層にスポンジゴムを用いて加圧ローラ２２の断熱性を高めることが望ましい。これにより、定着ベルト２１の熱が加圧ローラ２２に奪われにくくなり、定着ベルト２１の熱効率が向上する。
【００２１】
また、加圧ローラ２２は、画像形成装置本体に設けられた駆動源によって図２中の矢印Ａで示す方向に回転駆動するように構成されている。一方、定着ベルト２１は、加圧ローラ２２が回転駆動することにより、これに伴って図２中の矢印Ｂ方向に従動回転する。図２に示すように、未定着画像Ｔが転写された用紙Ｐが、ニップ入口側（図２における右側）からニップ部Ｎに進入すると、回転する定着ベルト２１と加圧ローラ２２とによって用紙Ｐが搬送されニップ部Ｎを通過する。このとき、用紙Ｐに対して熱と圧力が付与されることで、未定着画像Ｔが用紙Ｐに定着される。そして、用紙Ｐは、回転する定着ベルト２１と加圧ローラ２２とによってニップ出口側（図２における左側）から排出される。
【００２２】
また、加圧ローラ２２と定着ベルト２１は、互いに接近離間するように構成されている。万が一、ニップ部Ｎに用紙が詰まった場合は、加圧ローラ２２と定着ベルト２１を互いに離間させ、ニップ部Ｎを開放することで、詰まった用紙のジャム処理などのメンテナンス作業を行うことが可能である。加圧ローラ２２と定着ベルト２１とは、いずれか一方に対して他方を動かして接近離間させるように構成されていてもよいし、両方を動かすことで接近離間させる構成であってもよい。
【００２３】
ハロゲンヒータ２３は、定着ベルト２１の内側に配置され、赤外線光を放射することで、定着ベルト２１やニップ形成部材２４を輻射熱により加熱する加熱部材である。加熱部材として、ハロゲンヒータ２３以外に、カーボンヒータやセラミックヒータなどを用いることも可能である。
【００２４】
ニップ形成部材２４は、定着ベルト２１の内側でベルト幅方向に渡って長手状に配置されており、加圧ローラ２２との間で定着ベルト２１を挟んでニップ部Ｎを形成するものである。図３に示すように、ニップ形成部材２４は、定着ベルト２１を介して加圧ローラ２２と対向するニップ形成部２４ａと、ニップ形成部２４ａのニップ入口側（図３における右側）とニップ出口側（図３における左側）との両端部から加圧ローラ２２側とは反対側に屈曲する一対の屈曲部２４ｂと、を有している。ニップ形成部２４ａは、加圧ローラ２２側に凸となる凸曲面状に形成されており、加圧ローラ２２の加圧力を受けてニップ部Ｎを形成する。各屈曲部２４ｂは、ステー２５に設けられた段差部２５ｃに嵌合している。このように、各屈曲部２４ｂがステー２５の段差部２５ｃに嵌合していることで、ニップ形成部材２４が加圧ローラ２２の加圧力に対向して支持されると共に、ニップ形成部材２４のニップ入口側及びニップ出口側への移動が規制される。
【００２５】
ニップ形成部２４ａは、定着ベルト２１が回転したときの耐摩耗性や摺動性を向上させるために、その定着ベルト２１側の面にアルマイト処理やフッ素樹脂系材料が塗布されていてもよい。さらに、経時的な摺動性の確保のために、ニップ形成部２４ａの定着ベルト２１側の面に、フッ素系グリース等の潤滑剤を塗布してもよい。
【００２６】
また、ニップ形成部材２４は、ステー２５よりも熱伝導率が大きい材料で形成されている。例えば、ニップ形成部材２４の材料として、銅（熱伝導率：３９８Ｗ／ｍｋ）やアルミニウム（熱伝導率：２３６Ｗ／ｍｋ）などが好ましい。このように、ニップ形成部材２４が熱伝導率の大きい材料で形成されていることで、ハロゲンヒータ２３からの輻射熱はニップ形成部材２４によって吸収され定着ベルト２１へ効率良く伝達される。例えば、ニップ形成部材２４の厚みを１ｍｍ以下に設定することで、ニップ形成部材２４から定着ベルト２１への熱伝達時間を短くすることができ、定着装置５の立ち上がり速度を速めることができる。反対に、ニップ形成部材２４の厚みを１ｍｍより大きく５ｍｍ以下に設定した場合は、ニップ形成部材２４の蓄熱性を高めることが可能である。
【００２７】
ステー２５は、加圧ローラ２２の加圧力に抗してニップ形成部材２４を支持する支持部材である。ステー２５は、ニップ形成部材２４と同様、定着ベルト２１の内側でベルト幅方向に渡って長手状に配置されている。図２に示すように、本実施形態では、ステー２５が、ハロゲンヒータ２３を挟んで互いに平行に配置された一対の側壁部２５ａと、各側壁部２５ａの図の上端部に連結された底壁部２５ｂと、を有する、断面凹形状に形成されている。図３に示すように、各側壁部２５ａのニップ形成部材２４側の端部には、ニップ形成部材２４の各屈曲部２４ｂと嵌合する段差部２５ｃが設けられている。また、各側壁部２５ａが、加圧ローラ２２の加圧方向（図２における上下方向）に延在していることで、加圧方向に対するステー２５の剛性を高めている。ステー２５の材料としては、剛性を確保するため、ＳＵＳやＳＥＣＣなどの鉄系金属材料を用いることが好ましい。
【００２８】
反射部材２６は、定着ベルト２１の内側でハロゲンヒータ２３と対向するように配置されており、ハロゲンヒータ２３から放射される輻射熱（赤外線光）をニップ形成部材２４側へ反射するものである。図２に示すように、本実施形態では、反射部材２６が、円弧又は楕円状などの曲面状に形成された反射部２６ａと、反射部２６ａのニップ入口側とニップ出口側との両端部から互いに離れる方向に屈曲する一対の屈曲部２６ｂと、を有している。図３に示すように、反射部材２６は、各屈曲部２６ｂがステー２５の各側壁部２５ａ（段差部２５ｃ）とニップ形成部材２４の屈曲部２４ｂとの間に挟まれることで保持されている。
【００２９】
反射部材２６によって反射された赤外線光は、ニップ形成部材２４に照射されることで、ニップ形成部材２４が加熱される。このように、ニップ形成部材２４に対しては、ハロゲンヒータ２３から直接照射される赤外線光に加えて、反射部材２６によって反射された赤外線光も照射されるため、ニップ形成部材２４は効果的に加熱される。また、反射部材２６は、ハロゲンヒータ２３とステー２５との間に介在し、ステー２５への赤外線光の照射を遮断する機能も兼ねる。これにより、ステー２５が加熱されることによる無駄な熱エネルギーの消費が抑制される。さらに、本実施形態では、ステー２５と反射部材２６との間に空気層（隙間）が介在していることで、この空気層の断熱効果によってステー２５への熱伝達がより一層抑制される。
【００３０】
反射部材２６の特にハロゲンヒータ２３側の面は、反射率を高くするような鏡面処理や表面処理がなされている。本実施形態では、反射率を分光光度計（日立ハイテクサイエンス社製の紫外可視赤外分光光度計ＵＨ４１５０）を用いて測定し、測定時の入射角は５°である。一般的に、ハロゲンヒータは用途により色温度が異なるが、定着装置の加熱用としては色温度が２５００Ｋ程度のものが用いられている。反射部材２６の反射率は、発光強度の高いハロゲンヒータ２３の波長、具体的には９００〜１６００ｎｍの波長、より好ましくは１０００〜１３００ｎｍの波長に対して７０％以上であるのがよい。
【００３１】
また、反射部材２６の反射と断熱の機能を、ステー２５に持たせてもよい。例えば、ステー２５の内面（ハロゲンヒータ２３側の面）に断熱処理又は鏡面処理を施すことで、ステー２５が反射部材２６の機能を兼ねるように構成することができる。この場合、ステー２５とは別体の反射部材２６を省略することが可能である。なお、ステー２５を鏡面処理した場合のステー２５の反射率も、上記反射部材２６と同等の反射率であることが望ましい。
【００３２】
ガイド部材２７は、回転する定着ベルト２１の内周面に対して接触し、定着ベルト２１をガイドするものである。図２に示すように、本実施形態では、ガイド部材２７が、ニップ位置口側とニップ出口側との両方に設けられている。ガイド部材２７は、ステー２５などに固定される取付部２７ａと、定着ベルト２１の内周面に接触する曲面状のガイド部２７ｂと、を有している。また、図４に示すように、ガイド部２７ｂの定着ベルト２１側の面（ガイド面）には、ベルト幅方向に渡って複数のリブ（突起）２７ｃが等間隔に設けられている。この複数のリブ２７ｃを有するガイド面に沿って定着ベルト２１がガイドされることで、定着ベルト２１は大きな変形を伴うことなく円滑に回転することができる。
【００３３】
温度センサ２８は、定着ベルト２１の外周面に対向して配置され、定着ベルト２１の温度を検知するものである。本実施形態では、温度センサ２８を、定着ベルト２１に対してベルト幅方向の中央部と一端部側との２箇所に配置している。温度センサ２８によって定着ベルト２１の表面温度が検知され、その検知結果に基づいてハロゲンヒータ２３の出力制御が行われることで、定着ベルト２１の温度が所望の温度（定着温度）となるように制御される。また、温度センサ２８は、接触型又は非接触型のいずれでもよい。温度センサ２８としては、例えばサーモパイル、サーモスタット、サーミスタ、ＮＣセンサなど、公知の温度センサを適用可能である。
【００３４】
図５に示すように、定着ベルト２１の両端部には、それぞれ筒状のベルト支持部材３０が挿入されている。このように、定着ベルト２１の両端部にベルト支持部材３０が挿入されていることで、定着ベルト２１は、非回転時においては基本的に定着ベルト２１に対して周方向の張力は生じない、いわゆるフリーベルト方式で支持されている。
【００３５】
図４〜図６に示すように、ベルト支持部材３０は、定着ベルト２１の内側に挿入されて定着ベルト２１を支持するＣ字状の支持部３０ａと、定着ベルト２１の端面に接触して定着ベルト２１の幅方向移動（片寄り）を規制するフランジ状の規制部３０ｂと、を有している。また、図７に示す例のように、支持部３０ａは、全周に渡って連続する筒状であってもよい。各ベルト支持部材３０は、定着装置５を構成するフレーム部材である一対の側板３１（図５参照）に固定されている。また、ベルト支持部材３０には、開口部３０ｃ（図６参照）が設けられており、この開口部３０ｃを通してハロゲンヒータ２３やステー２５の両端部が各側板３１に固定されている。ハロゲンヒータ２３やステー２５は、ベルト支持部材３０に固定されてもよい。
【００３６】
上述のように、本実施形態に係る定着装置５においては、ニップ形成部材２４がステー２５によってニップ入口側とニップ出口側との幅方向両端部にて支持されている。このため、ニップ形成部材２４の支持される両端部では、加圧ローラ２２の加圧力に対してニップ形成部材２４の撓み（変形）が高度に抑制される。しかしながら、ニップ形成部材２４の幅方向中央部側では、ステー２５によってニップ形成部材２４が支持されていないため、両端部側と同様のステー２５による撓み抑制は期待できない。
【００３７】
そのため、本実施形態に係る定着装置５においては、上述のように、ニップ形成部材２４の幅方向両端部に、ステー２５の側壁部２５ａに対して接触又は近接する屈曲部２４ｂを設けている。このように、ニップ形成部材２４の各屈曲部２４ｂがステー２５の側壁部２５ａに対して接触又は近接していることで、ニップ形成部材２４が加圧ローラ２２から加圧力を受けると、各屈曲部２４ｂがステー２５の側壁部２５ａに対してニップ入口側とニップ出口側とに向かって押圧されることで、ニップ形成部材２４の撓みを抑制することができる。
【００３８】
詳しくは、図８に示すように、ニップ形成部材２４に対して加圧ローラ２２から加圧力Ｆが付与されると、その加圧力Ｆによってニップ形成部材２４が図８における上側へ向かって押し込まれることで、ニップ形成部材２４に対して図８における左右方向に広がるような力Ｋが作用する。すなわち、ニップ形成部材２４のニップ形成部２４ａが加圧ローラ２２側へ凸となるように形成されていることで、加圧ローラ２２からの加圧力によってニップ形成部２４ａが加圧方向へ僅かに弾性変形することに伴い、ニップ形成部２４ａがニップ入口側及びニップ出口側へ広がるように弾性変形する。また、このニップ形成部２４ａのニップ入口側及びニップ出口側への広がりに伴って、ニップ形成部材２４の各屈曲部２４ｂが、ステー２５の一対の側壁部２５ａに対して内側から外側に向かって押圧される。そして、このステー２５に対する各屈曲部２４ｂの押圧に伴って、ニップ形成部材２４に対してその押圧力とは反対方向の反力Ｊが作用する。これにより、ニップ形成部材２４の押圧方向（図８における左右方向）への広がりが拘束される。
【００３９】
このように、本実施形態に係る定着装置５においては、ニップ形成部材２４が加圧ローラ２２から加圧力を受けたときに、ニップ形成部材２４の各屈曲部２４ｂがステー２５の各側壁部２５ａに対して押圧される押圧部として機能することで、ニップ形成部材２４に対してその押圧力とは反対方向の反力Ｊが発生し、ニップ形成部材２４の押圧方向への広がりを拘束することができる。これにより、ニップ形成部材２４の撓み（加圧ローラ２２の加圧方向への変形）が抑制され、ニップ形成部材２４がその幅方向中央側で支持されない構成においても、所望のニップ幅（通紙方向の幅）及びニップ圧が得られるようになる。
【００４０】
なお、図９に示すように、ニップ形成部材２４が加圧ローラ２２からの加圧力を受けない状態において、ニップ形成部材２４の各屈曲部２４ｂとステー２５の各側壁部２５ａ（段差部２５ｃ）との間に、通紙方向の隙間Ｓがあってもよい。このような隙間Ｓを設けることで、ステー２５に対するニップ形成部材２４の組付けが行いやすくなる。また、このような隙間Ｓがある場合でも、ニップ形成部材２４が加圧ローラ２２からの加圧力を受けた際に、ニップ形成部材２４が加圧方向に僅かに弾性変形して図９における左右方向に広がり、各屈曲部２４ｂがステー２５の側壁部２５に対して押圧されることで、上述と同様の作用によりニップ形成部材２４の撓みを抑制することが可能である。一方、ニップ形成部材２４が加圧ローラ２２からの加圧力を受けない状態において、図９に示すような隙間Ｓを設けない場合は、ニップ形成部材２４が加圧ローラ２２からの加圧力を受けた際の、ニップ形成部材２４の撓みをより確実に抑制することができ、ニップ形成部材２４の撓みに起因するニップ幅とニップ圧の損失を高度に抑制することが可能である。
【００４１】
また、図１０に示すように、押圧部として機能するニップ形成部材２４の各屈曲部２４ｂは、少なくとも用紙がニップ部Ｎを通過する通過領域Ｗ全体（複数のサイズの用紙が通過する場合は、その中での最大通過領域全体）に渡って設けられていることが望ましい。このように、用紙の通過領域Ｗ全体に渡って屈曲部２４ｂが設けられていることで、用紙の通過領域Ｗにおいては上述の撓み抑制効果が得られるので、用紙全体に渡って良好な定着性が得られるようになる。
【００４２】
また、同様の観点から、ニップ形成部材２４は、少なくとも用紙の通過領域Ｗ全体に渡って加圧ローラ２２側へ凸となるように形成されていることが望ましい。これにより、用紙の通過領域Ｗにおいては、ニップ形成部材２４が加圧ローラ２２からの加圧力を受けた際のニップ形成部材２４の弾性変形により、各屈曲部２４ｂがステー２５の側壁部２５ａに対して押圧されるので、上述の撓み抑制効果が得られるようになる。
【００４３】
なお、ニップ形成部材２４は、加圧ローラ２２からの加圧力を受けた状態で加圧ローラ２２側に凸となっていなくても、少なくとも加圧ローラ２２からの加圧力を受けない状態で加圧ローラ２２側に凸となっていればよい。すなわち、ニップ形成部材２４は、少なくとも加圧ローラ２２からの加圧力を受けない状態で加圧ローラ２２側に凸となっていれば、各屈曲部２４ｂがステー２５の側壁部２５ａに対して押圧されるような上述の弾性変形が生じ得る。従って、ニップ形成部材２４は、加圧ローラ２２からの加圧力を受けた状態で加圧ローラ２２側に凸とならず、例えば平面状になっていてもよい。
【００４４】
以下、上述の実施形態（第１実施形態）とは異なる実施形態について説明する。主に異なる部分について説明し、それ以外の部分は基本的に上述の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００４５】
図１１〜図１３に、本発明の第２実施形態に係る構成を示す。
【００４６】
図１１に示すように、本発明の第２実施形態では、ステー２５の各側壁部２５ａの加圧ローラ２２側の端部（図の下端部）に、それぞれ曲面部２５ｄが設けられている。各曲面部２５ｄは、ニップ入口側及びニップ出口側にて定着ベルト２１の内周面に対して接触している。
【００４７】
また、図１２に示すように、各曲面部２５ｄの曲率半径ｒは、ニップ部Ｎにおけるニップ形成部材２４の曲率半径Ｒよりも小さく設定されている（ｒ＜Ｒ）。言い換えれば、各曲面部２５ｄは、ニップ部Ｎにおけるニップ形成部材２４の曲率よりも大きな曲率で屈曲している。
【００４８】
このように、本発明の第２実施形態においては、曲率の大きい曲面部２５ｄが定着ベルト２１に対してニップ入口側とニップ出口側とで接触していることで、その曲面部２５ｄの曲率に倣って定着ベルト２１の曲率も大きくなる。これにより、ニップ出口側においては、定着ベルト２１の大きな曲率でもって用紙が定着ベルト２１の表面から分離されやすくなり、用紙が定着ベルト２１に巻き付くことによる紙詰まりや搬送不良などの不具合を効果的に回避できるようになる。
【００４９】
曲面部２５ｄは、耐熱性と摺動性を確保するため、ＰＦＡやＰＴＦＥ、セラミック、あるいはこれらの複合材料で構成されることが望ましい。また、定着ベルト２１に対する用紙分離性を用紙全体に渡って良好に得られるようにするため、図１３に示すように、曲面部２５ｄは、少なくとも用紙の通過領域Ｗ全体（複数のサイズの用紙が通過する場合は、その中での最大通過領域全体）に渡って設けられていることが望ましい。また、このような曲面部２５ｄを、ニップ入口側とニップ出口側との両側ではなく、これらの一方側のみに設けることも可能である。また、本実施形態では、各曲面部２５ｄが、ステー２５とは別体で構成されているが、ステー２５と一体で構成さていてもよい。
【００５０】
図１４〜図１６に、本発明の第３実施形態に係る構成を示す。
【００５１】
図１４に示すように、本発明の第３実施形態においては、ニップ形成部材２４が、ニップ形成部２４ａのニップ入口側とニップ出口側との両端部から加圧ローラ２２側とは反対側に屈曲する第１の屈曲部２４ｂと、第１の屈曲部２４ｂよりもステー２５の外側まで伸びてさらに加圧ローラ２２側とは反対側に屈曲する第２の屈曲部２４ｃと、を有している。図１６に示すように、第１の屈曲部２４ｂ及び第２の屈曲部２４ｃは、ニップ形成部材２４の長手方向（定着ベルト２１の幅方向）に渡って交互に配置されている。
【００５２】
図１５に示すように、ニップ形成部材２４が加圧ローラ２２からの加圧力Ｆを受けた状態では、一対の第１の屈曲部２４ｂが、ニップ入口側とニップ出口側とに向かって生じる力Ｋによってステー２５の側壁部２５ａの内面に対して押圧されることで、上述と同様の作用により、ニップ形成部材２４の撓みが抑制される。すなわち、本実施形態において、第１の屈曲部２４ｂは、上述の実施形態でいう屈曲部２４ｂと同様の押圧部として機能する。
【００５３】
なお、本実施形態では、第１の屈曲部２４ｂが、用紙の通過領域Ｗに渡って３箇所に部分的に設けられているが（図１６参照）、第１の屈曲部２４ｂの個数や配置、長さは、種々の設計事由に応じて適宜変更可能である。また、本実施形態において、第１の屈曲部２４ｂとステー２５の各側壁部２５ａとの間に、図９に示すような通紙方向の隙間Ｓを設けてもよい。このような隙間Ｓを設けるか否かは、上述の実施形態と同様、撓み抑制効果や組立性のバランスを考慮して任意に選択することが可能である。
【００５４】
上述のように、本発明の第３実施形態では、第１の屈曲部２４ｂが、上述の実施形態における屈曲部２４ｂと同様に、ステー２５に対してニップ入口側とニップ出口側とに向かって押圧される押圧部として機能する。しかしながら、第１の屈曲部２４ｂは、上述の実施形態とは異なり、ステー２５に対して加圧ローラ２２の加圧方向には押し当てられないため、加圧方向へのニップ形成部材２４の位置決めを行う位置決め部としては機能しない。本実施形態において、斯かる加圧方向の位置決め部としての機能は、第２の屈曲部２４ｃによって得られる。
【００５５】
具体的には、図１５に示すように、第２の屈曲部２４は、ステー２５の側壁部２５ａと交差する方向に伸びる第１の位置決め部２４ｄと、第１の位置決め部２４ｄからステー２５の側壁部２５ａの外面に沿って加圧ローラ２２側とは反対方向に伸びる第２の位置決め部２４ｅと、を有している。第１の位置決め部２４ｄは、側壁部２５ａの加圧ローラ２２側の端部に設けられた凹部２５ｅ内に嵌め込まれている。また、この凹部２５ｅ内には、反射部材２６の屈曲部２６ｂも嵌め込まれており、第１の位置決め部２４ｄは反射部材２６の屈曲部２６ｂを介して凹部２５ｅの底面に係合する。このように、第１の位置決め部２４ｄが凹部２５ｅに対して係合することで、加圧ローラ２２の加圧力Ｆに対してニップ形成部材２４が位置決めされる。
【００５６】
また、図１６に示すように、凹部２５ｅは、第２の屈曲部２４ｃに対応してステー２５の長手方向に渡って断続的に設けられている。このため、第１の位置決め部２４ｄが凹部２５ｅ内に配置された状態では、第１の位置決め部２４ｄと凹部２５ｅとがステー２５の長手方向に係合することで、ステー２５の長手方向に対するニップ形成部材２４の位置決めもなされる。
【００５７】
図１５に示すように、各第２の位置決め部２４ｅは、それぞれ対応する側壁部２５ａの外面に対して係合することで、ステー２５の短手方向（図１５における左右方向）に対するニップ形成部材２４の位置決めを行う。また、ニップ形成部材２４の長手方向において、第２の位置決め部２４ｅが設けられていない領域においては、第１の屈曲部２４ｂが側壁部２５ａの内面に対して押圧されることで、ステー２５の短手方向に対するニップ形成部材２４の位置決めがなされる。
【００５８】
このように、本実施形態では、第１の屈曲部２４ｂと第２の屈曲部２４ｃ（第２の位置決め部２４ｅ）とによって、ニップ形成部材２４が側壁部２５ａに対して外側と内側から位置決めされる。これにより、ステー２５に対するニップ形成部材２４の通紙方向のガタを確実に防止できるようになる。また、本実施形態では、ステー２５が図９に示すような段差部２５ｃを有しないことで、段差部２５ｃを形成するための切削加工などが不要となり、製造コストの低減も図れるようになる。
【００５９】
なお、本実施形態においても、上述の実施形態と同様に、定着ベルト２１に対する用紙分離性を向上させるため、ステー２５に対して図１１〜図１３に示すような曲率の大きい曲面部２５ｄを設けてもよい。
【００６０】
続いて、図１７〜図１９に、本発明の第４実施形態に係る構成を示す。
【００６１】
図１７は、定着ベルト２１や加圧ローラ２２などを省略し、ハロゲンヒータ２３、ニップ形成部材２４、ステー２５及び反射部材２６のみを示す定着装置の斜視図である。また、図１８は、図１７示す定着装置の長手方向中央部側の断面図、図１９は、図１７に示す定着装置の長手方向端部側の断面図である。
【００６２】
図１７〜図１９に示すように、本発明の第４実施形態においては、ステー２５に対するニップ形成部材２４の加圧ローラ２２側への突出量Ｈｃ，Ｈｅを、長手方向（定着ベルト２１の幅方向）の中央部側と端部側とで異ならせている。従って、本実施形態に係るニップ形成部材２４は、長手方向の中央部側と端部側とで断面形状が異なっている。
【００６３】
ところで、上述のようにステー２５がその長手方向の両端部側において一対の側板３１によって支持されている場合、ステー２５の長手方向の中央部側では端部側に比べて撓みが生じやすい。このため、ステー２５によって支持されるニップ形成部材２４もその長手方向の中央部側で撓みが大きくなる傾向がある。また、加圧ローラ２２は、用紙の搬送シワを防止するために、軸方向の端部側から中央部側に向かって外径が徐々に大きく形成されている場合がある。このような加圧ローラ２２を用いた場合、ニップ形成部材２４に対する加圧ローラ２２の押し込み量が中央部側で大きくなるため、これに伴ってニップ形成部材２４も長手方向の中央部側で撓みが生じやすくなる。このように、ステー２５の支持構造や加圧ローラ２２の形状に起因して、ニップ形成部材２４の撓みが長手方向の端部側よりも中央部側で大きくなる場合があり、その場合、長手方向に渡って均一なニップ幅やニップ圧が得られなくなる虞がある。
【００６４】
そこで、本実施形態においては、このようなニップ形成部材２４の長手方向の中央部側での撓みを抑制するため、ニップ形成部材２４の加圧ローラ２２側への突出量Ｈｃ，Ｈｅを、長手方向（定着ベルト２１の幅方向）における端部側よりも中央部側で大きくしている（Ｈｃ＞Ｈｅ）。これにより、ステー２５の撓みが長手方向の中央部側で大きくなったり、ニップ形成部材２４に対する加圧ローラ２２の押し込み量が長手方向の中央部側で大きくなったりしても、ニップ形成部材２４の長手方向の中央部側での撓みを効果的に抑制することができるようになり、均一なニップ幅及びニップ圧が得られるようになる。
【００６５】
なお、本実施形態とは反対に、ニップ部Ｎにおける用紙の搬送性や用紙の分離性、トナーの定着強度など、種々の要素のバランスを考慮して、上記とは反対に、ニップ形成部材２４の突出量Ｈｃ，Ｈｅを、長手方向における端部側よりも中央部側で小さくすることも可能である（Ｈｃ＜Ｈｅ）。
【００６６】
図２０〜図２２に、本発明の第５実施形態に係る構成を示す。
【００６７】
図２０は、定着ベルト２１や加圧ローラ２２などを省略した定着装置の斜視図である。また、図２１は、図２０示す定着装置の長手方向中央部側の端面図、図２２は、図２０に示す定着装置の長手方向端部側の断面図である。
【００６８】
図２０〜図２２に示す本発明の第５実施形態においては、上述のステー２５の支持構造や加圧ローラ２２の形状に起因するニップ形成部材２４の中央部側の撓みを抑制するため、別の手段を採用している。本実施形態においては、ニップ形成部材２４の加圧ローラ２２側へ突出する面の曲率半径Ｒｃ，Ｒｅを、長手方向（定着ベルト２１の幅方向）における端部側よりも中央部側で小さくしている（Ｒｃ＜Ｒｅ）。すなわち、ニップ形成部材２４の加圧ローラ２２側へ突出する面の曲率を、長手方向における端部側よりも中央部側で大きくしている。これにより、曲率の大きい中央部側では、ニップ形成部材２４の撓みが生じにくくなり、均一なニップ幅及びニップ圧が得られるようになる。
【００６９】
また、上述の図１７〜図１９に示す実施形態と同様、ニップ部Ｎにおける用紙の搬送性や用紙の分離性、トナーの定着強度などの種々の要因によって、ニップ形成部材２４の曲率を、反対に長手方向における端部側よりも中央部側で小さくなるようにしてもよい（Ｒｃ＞Ｒｅ）。
【００７０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【００７１】
また、本発明に係る定着装置は、図１に示すような用紙を水平方向に搬送する定着装置５に限らない。定着装置５の設置方向は、適宜変更可能である。例えば、図２３に示すような用紙を垂直方向に搬送する定着装置５にも本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１      画像形成装置
２      画像形成部
５      定着装置
２１    定着ベルト（定着部材）
２２    加圧ローラ（加圧部材）
２３    ハロゲンヒータ（加熱部材）
２４    ニップ形成部材
２４ａ  ニップ形成部
２４ｂ  屈曲部（押圧部）
２５    ステー（支持部材）
Ｎ      ニップ部
Ｐ      用紙（記録媒体）
Ｗ      用紙の通過領域
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７３】
【特許文献１】特開２０１１−９５５４９号公報
【図１】
2020122863.tif 000003
【図２】
2020122863.tif 000004
【図３】
2020122863.tif 000005
【図４】
2020122863.tif 000006
【図５】
2020122863.tif 000007
【図６】
2020122863.tif 000008
【図７】
2020122863.tif 000009
【図８】
2020122863.tif 000010
【図９】
2020122863.tif 000011
【図１０】
2020122863.tif 000012
【図１１】
2020122863.tif 000013
【図１２】
2020122863.tif 000014
【図１３】
2020122863.tif 000015
【図１４】
2020122863.tif 000016
【図１５】
2020122863.tif 000017
【図１６】
2020122863.tif 000018
【図１７】
2020122863.tif 000019
【図１８】
2020122863.tif 000020
【図１９】
2020122863.tif 000021
【図２０】
2020122863.tif 000022
【図２１】
2020122863.tif 000023
【図２２】
2020122863.tif 000024
【図２３】
2020122863.tif 000025