(57)【要約】【課題】低コストで、しかも熱応答性を損なうことなく均熱化を実現できる定着装置を提供すること。【解決手段】一方向に延在し、搬送されるシートを加熱または加圧する定着のための主ローラ３２と、金属パイプに作動液を封入して構成され、主ローラ３２に対して実質的に平行に配置されたヒートパイプ４１と、ヒートパイプ４１に対してそれぞれ実質的に平行に当接し、ヒートパイプ４１の外周の周りに周方向に関して互いに離間して配置された複数個の撓み防止ローラ４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃと、それらの複数個の撓み防止ローラをそれぞれその撓み防止ローラの中心軸４８Ａｃ，４８Ｂｃ，４８Ｃｃの周りに回転可能に支持する撓み防止ローラ支持部４９とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に延在し、搬送されるシートを加熱または加圧する定着のための主ローラと、
金属パイプに作動液を封入して構成され、上記主ローラに対して実質的に平行に配置されたヒートパイプと、
上記ヒートパイプに対してそれぞれ実質的に平行に当接し、上記ヒートパイプの外周の周りに周方向に関して互いに離間して配置された複数個の撓み防止ローラと、
上記複数個の撓み防止ローラをそれぞれその撓み防止ローラの中心軸の周りに回転可能に支持する撓み防止ローラ支持部と
を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定着装置において、
上記複数個の撓み防止ローラは、上記撓み防止ローラ支持部とともに、共通のフレームに搭載されていることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項２に記載の定着装置において、
上記フレームは、上記ヒートパイプを収容し得る寸法をもち、上記主ローラ側の面が実質的に開放された箱形の金属からなることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の定着装置において、
上記フレーム上で上記ヒートパイプの長手方向両端に対向する位置に、それぞれ上記ヒートパイプの長手方向に関する位置を規制するヒートパイプ受け部材が設けられていることを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項４に記載の定着装置において、
上記ヒートパイプ受け部材の一方は、上記フレームに固定され、
上記ヒートパイプ受け部材の他方を、上記ヒートパイプへ押し付ける受け部材押圧部を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の定着装置において、
上記ヒートパイプ受け部材は、フッ素樹脂若しくは黒鉛を含有したセラミック、またはポリイミド樹脂からなることを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか一つに記載の定着装置において、
上記撓み防止ローラは、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ステンレス鋼、またはセラミックからなることを特徴とする定着装置。
を有することを特徴とする定着装置。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか一つに記載の定着装置において、
上記ヒートパイプの長手方向の寸法は、上記主ローラのうちこの定着装置で用いられるべき最大サイズのシートが通過する部分の寸法よりも長いことを特徴とする定着装置。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか一つに記載の定着装置において、
上記撓み防止ローラは、上記ヒートパイプの長手方向に沿って、複数箇所に互いに離間して設けられていることを特徴とする定着装置。
【請求項１０】
シート上にトナー画像を形成する画像形成部と、
請求項１に記載の定着装置と
を備えた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】
この発明は定着装置に関し、より詳しくは、定着のための主ローラに対して圧接された、均熱化のためのヒートパイプを備えた定着装置に関する。
【０００２】
また、この発明は、そのような定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
電子写真方式の複写機、プリンタ等の画像形成装置に用いられる定着装置では、ウォーミングアップ時間（ローラをトナー定着に適した温度まで加熱するのに要する時間）を短縮するために、搬送されるシートを加熱および／または加圧する定着のためのローラとして低熱容量のローラを用いることが多い。このような低熱容量のローラを用いた場合、温度の立ち上がりは速くなるけれども、ローラの長手方向に関して熱移動がしにくくなる。このため、熱伝導が良い金属（銅やアルミニウムなど）のパイプに作動液（水など）を封入してなるヒートパイプが、上記ローラに沿って配置され圧接される。これにより、このヒートパイプに封入された作動液の潜熱を利用することで上記ローラの軸方向の温度分布差が低減され、上記ローラの長手方向に関して均熱化が図られる。
【０００４】
従来、定着装置内にこの種のヒートパイプを配置する場合、ヒートパイプの長手方向両端部にそれぞれホルダ（軸受）を外嵌し、上記ホルダを上記ローラの中心軸へ向かって垂直に付勢していた。
【特許文献１】特開２００７−１０８６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の構成では、上記ヒートパイプが例えば銅パイプである場合、銅パイプに撓みが発生し、ヒートパイプの長手方向両端部は上記ローラの両端部にそれぞれ良く接触しているが、ヒートパイプの長手方向中央部は上記ローラの中央部から離間するという不具合が生ずる。このため、上記ローラの長手方向に関して均熱化が十分には図られなくなる。
【０００６】
この不具合を解消するため、銅パイプの肉厚を厚くすると、コストが高くなるし、また、ヒートパイプ全体としての熱容量が増大して、熱応答性が損なわれるという問題がある。
【０００７】
また、特許文献１（特開２００７−１０８６９０号公報）では、ヒートパイプの撓みを抑制するために、ヒートパイプの長手方向略全長にわたって強度の高い金属パイプ、例えば鉄パイプを外嵌し、この鉄パイプの長手方向両端部にそれぞれホルダ（軸受）を外嵌し、上記ホルダを上記ローラの中心軸へ向かって垂直に付勢する配置の仕方が提案されている。しかしながら、この構成では、ヒートパイプに鉄パイプを外嵌するという２次加工が必要になってコストが高くなるし、また、鉄パイプのせいでヒートパイプ全体としての熱容量が増大して、熱応答性が損なわれるという問題がある。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、低コストで、しかも熱応答性を損なうことなく均熱化を実現できる定着装置を提供することにある。
【０００９】
また、この発明の課題は、そのような定着装置を備えた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】
【００１０】
上記課題を解決するため、この発明の定着装置は、
一方向に延在し、搬送されるシートを加熱または加圧する定着のための主ローラと、
金属パイプに作動液を封入して構成され、上記主ローラに対して実質的に平行に配置されたヒートパイプと、
上記ヒートパイプに対してそれぞれ実質的に平行に当接し、上記ヒートパイプの外周の周りに周方向に関して互いに離間して配置された複数個の撓み防止ローラと、
上記複数個の撓み防止ローラをそれぞれその撓み防止ローラの中心軸の周りに回転可能に支持する撓み防止ローラ支持部と
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
この発明の定着装置では、主ローラに対してヒートパイプが実質的に平行に配置されている。複数個の撓み防止ローラが、上記ヒートパイプの外周の周りに周方向に関して互いに離間して配置されている。これらの複数個の撓み防止ローラは、撓み防止ローラ支持部によって、それぞれその撓み防止ローラの中心軸の周りに回転可能に支持されている。したがって、上記ヒートパイプは、外周が複数個の撓み防止ローラによって支持されながら、複数個の撓み防止ローラとともに、主ローラに対して従動回転することができる。上記撓み防止ローラは、上記ヒートパイプの回転に伴って従動回転しながら、上記ヒートパイプの当接する部分が上記主ローラから遠ざかる向きに撓むのを規制する。したがって、上記ヒートパイプが例えば銅パイプのように比較的撓み易い金属パイプを材料とする場合であっても、主ローラに対してヒートパイプが良好に当接した状態を維持することができる。この結果、上記主ローラの長手方向に関して均熱化が図られる。ここで、この定着装置では、上記ヒートパイプの肉厚を厚くしたり、ヒートパイプに鉄パイプを外嵌するという２次加工を行ったりする必要がないから、低コストで、しかも熱応答性を損なうことなく均熱化を実現できる。
【００１２】
一実施形態の定着装置では、上記複数個の撓み防止ローラは、上記撓み防止ローラ支持部とともに、共通のフレームに搭載されていることを特徴とする。
【００１３】
この一実施形態の定着装置では、上記複数個の撓み防止ローラは上記撓み防止ローラ支持部とともに共通のフレームに搭載されているので、この定着装置が小型に構成され得る。
【００１４】
一実施形態の定着装置では、上記フレームは、上記ヒートパイプを収容し得る寸法をもち、上記主ローラ側の面が実質的に開放された箱形の金属からなることを特徴とする。
【００１５】
この一実施形態の定着装置では、組み立て段階で、まず上記箱形のフレームに上記ヒートパイプを収容する。これにより、上記フレームに搭載された上記複数個の撓み防止ローラおよび上記撓み防止ローラ支持部によって、上記フレーム内で上記ヒートパイプがこのヒートパイプの径方向に関して位置決めされる。次に、上記ヒートパイプを、上記フレームの上記実質的に開放された面を通して上記主ローラに対して実質的に平行に当接させる。これにより、この定着装置の上記ヒートパイプに関する組み立てが容易に行われる。また、上記フレームは実質的に箱形の金属からなるので、容易に剛に構成できる。この結果、上記ヒートパイプの径方向の位置決め精度が高まる。また、この定着装置が一旦組み立てられた後は、上記フレーム内から上記開放された面を通して上記ヒートパイプを容易に取り出すことができる。したがって、ヒートパイプのリサイクル、リユースが容易になる。
【００１６】
一実施形態の定着装置では、上記フレーム上で上記ヒートパイプの長手方向両端に対向する位置に、それぞれ上記ヒートパイプの長手方向に関する位置を規制するヒートパイプ受け部材が設けられていることを特徴とする。
【００１７】
この一実施形態の定着装置では、上記ヒートパイプ受け部材によって、上記フレーム上で、上記ヒートパイプの長手方向に関する位置が規制される。したがって、上記主ローラに対して上記フレームを位置決めしておけば、上記主ローラに対して上記ヒートパイプが上記長手方向に位置ずれすることがない。
【００１８】
一実施形態の定着装置では、
上記ヒートパイプ受け部材の一方は、上記フレームに固定され、
上記ヒートパイプ受け部材の他方を、上記ヒートパイプへ押し付ける受け部材押圧部を備えたことを特徴とする。
【００１９】
この一実施形態の定着装置では、上記ヒートパイプ受け部材の一方は、上記フレームに固定されている。また、上記受け部材押圧部によって、上記ヒートパイプ受け部材の他方は、上記ヒートパイプへ押し付けられている。したがって、上記フレーム上で、一対のヒートパイプ受け部材の間に挟まれて、上記ヒートパイプが上記長手方向に関して容易に位置決めされる。
【００２０】
一実施形態の定着装置では、上記ヒートパイプ受け部材は、フッ素樹脂若しくは黒鉛を含有したセラミック、またはポリイミド樹脂からなることを特徴とする。
【００２１】
この一実施形態の定着装置では、上記ヒートパイプ受け部材は、比較的摩擦の少ない材料からなるので、上記ヒートパイプのスラスト荷重を摺動性良く受けることができる。また、上記ヒートパイプ受け部材は、比較的熱伝導率が低い材料からなるので、上記ヒートパイプ受け部材から外部への放熱が上記主ローラの均熱化を妨げることはない。
【００２２】
一実施形態の定着装置では、上記撓み防止ローラは、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ステンレス鋼、またはセラミックからなることを特徴とする。
【００２３】
この一実施形態の定着装置では、上記撓み防止ローラは、一般的なレベルの定着温度の熱に対して耐性（以下、単に「耐熱性」という。）がある材料からなるので、この定着装置の耐熱性が高まる。また、上記撓み防止ローラは、比較的熱伝導率が低い材料からなるので、上記撓み防止ローラから外部への放熱が上記主ローラの均熱化を妨げることはない。
【００２４】
一実施形態の定着装置では、上記ヒートパイプの長手方向の寸法は、上記主ローラのうちこの定着装置で用いられるべき最大サイズのシートが通過する部分の寸法よりも長いことを特徴とする。
【００２５】
例えば、この定着装置で上記最大サイズよりも小さいサイズ（例えば、図２中の領域Ｃに相当する）のシートを連続的に処理した場合、主ローラの長手方向のうち上記シートが通過しない部分（例えば、図２中の領域Ｂのような両端部に相当する。以下「小サイズシート非通過領域」という。）の熱が奪われないため、そのままでは小サイズシート非通過領域の温度が上昇する。そのように小サイズシート非通過領域の温度が上昇した状態で、続いて上記最大サイズ（例えば、図２中の領域Ａに相当する。）のシートを処理すると、トナーの過溶融により高温オフセットが発生したり、光沢ムラが発生したりする。さらに温度上昇すれば、この定着装置の周辺の部品の溶融も発生する。
【００２６】
ここで、この一実施形態の定着装置では、上記ヒートパイプの長手方向の寸法は、上記主ローラのうちこの定着装置で用いられるべき最大サイズのシートが通過する部分の寸法よりも長い。したがって、上記主ローラのうちこの定着装置で用いられるべき最大サイズのシートが通過する部分の全域にわたって、上記ヒートパイプによる均熱化が行われる。この結果、上記のような不具合が防止される。
【００２７】
一実施形態の定着装置では、上記撓み防止ローラは、上記ヒートパイプの長手方向に沿って、複数箇所に互いに離間して設けられていることを特徴とする。
【００２８】
この一実施形態の定着装置では、上記ヒートパイプの長手方向に沿って上記撓み防止ローラが設けられた複数箇所で、上記ヒートパイプの当接する部分が上記主ローラから遠ざかる向きに撓むのを規制することができる。また、上記撓み防止ローラが上記ヒートパイプの長手方向に沿って連続して存在する場合に比して、上記撓み防止ローラから外部への放熱が抑制される。
【００２９】
この発明の画像形成装置は、シート上にトナー画像を形成する画像形成部と、上記定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００３０】
この発明の画像形成装置では、上記定着装置において、低コストで、しかも熱応答性を損なうことなく均熱化を実現できる。したがって、この画像形成装置は、低コストに構成される。また、この画像形成装置では、熱応答性が良く、画像品質が高まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３２】
図１は、一実施形態の現像装置を複数備えたカラータンデム方式の画像形成装置１００の断面構造を示している。この画像形成装置１００は、本体ケーシング１０１内の略中央に、３個のローラ１０２、１０４、１０６に巻回された中間転写ベルト１０８を備えている。３個のローラのうち２個のローラ１０２、１０４は、図において左側に上下に互いに離間して配置され、残りのローラ１０６は図において右側に配置されている。中間転写ベルト１０８はこれらのローラ１０２、１０４、１０６によって支持されて矢印Ｘ方向に回転駆動される。
【００３３】
中間転写ベルト１０８の下方には、図において左側から順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーに対応する画像形成部としての作像ユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋが並べて配置されている。
【００３４】
各作像ユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋは、それらが取り扱うトナー色の違いを除いて全く同様に構成されている。具体的には、例えばイエローの作像ユニット１１０Ｙは、感光体ドラム１９０と、帯電装置１９１と、露光装置１９２と、トナーを用いて現像を行う現像装置１９３と、クリーナ装置１９５とを一体にして構成されている。中間転写ベルト１０８を挟んで感光体ドラム１９０と対向する位置に、１次転写ローラ１９４が設けられている。画像形成時には、まず帯電装置１９１によって感光体ドラム１９０の表面が一様に帯電され、続いて、露光装置１９２によって、図示されない外部装置から入力された画像信号に応じて感光体ドラム１９０の表面が露光されて、そこに潜像が形成される。次に、現像装置１９３によって、感光体ドラム１９０の表面上の潜像が現像されてトナー画像となる。このトナー画像は、感光体ドラム１９０と１次転写ローラ１９４との間の電圧印加によって、中間転写ベルト１０８に転写される。感光体ドラム１９０の表面上の転写残トナーは、クリーナ装置１９５によってクリーニングされる。
【００３５】
中間転写ベルト１０８が矢印Ｘ方向に移動するに伴って、各作像ユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋによって中間転写ベルト１０８上に４色のトナー画像が重ねて形成される。
【００３６】
中間転写ベルト１０８の左側には、中間転写ベルト１０８の表面から残トナーを取り除くクリーナユニット１２５が設けられている。中間転写ベルト１０８の右側には、用紙のための搬送路１２４を挟んで２次転写ローラ１１２が設けられている。本体ケーシング１０１内の右上部には、トナーを用紙に定着させるための定着ユニット３０が設けられている。定着ユニット３０は、図１の紙面に対して垂直に延在する加熱ローラ３１と加圧ローラ３２とを備えている。この例では、加熱ローラ３１に図示しない加熱源が内蔵されている。加圧ローラ３２は、図示しないばねによって加熱ローラ３１へ向かって付勢されている。これにより、加熱ローラ３１と加圧ローラ３２とは定着のためのニップ部を形成している。トナー像が転写された用紙Ｓがこのニップ部を通ることにより、その用紙Ｓにトナー画像が定着される。また、本体ケーシング１０１の下部には、シートとしての用紙Ｓを収容した給紙カセット１１６が設けられている。
【００３７】
画像形成時には、用紙Ｓは給紙ローラ１１８によって給紙カセット１１６から搬送路１２４へ１枚ずつ送り出され、搬送ローラ１２０によって中間転写ベルト１０８と２次転写ローラ１１２との間のトナー転写位置へ送り込まれる。一方、既述のように、各作像ユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋによって中間転写ベルト１０８上に４色のトナー画像が重ねて形成されている。上述のトナー転写位置に送り込まれた用紙Ｓに、この中間転写ベルト１０８上の４色のトナー画像が、２次転写ローラ１１２によって転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは、定着ユニット３０の加熱ローラ３１と加圧ローラ３２とが作るニップ部を通して搬送され、加熱および加圧を受ける。これにより、その用紙Ｓにトナー画像が定着される。そして、トナー画像が定着された用紙Ｓは、排紙ローラ１２１によって、本体ケーシング１０１の上面に設けられた排紙トレイ部１２２へ排出される。
【００３８】
図２は、定着装置３０のうち定着のために用いられる主ローラとしての加圧ローラ３２を含む部分を、この加圧ローラ３２の長手方向Ｙに対して垂直な方向から見たところを示している。また、図３（Ａ）は、図２のものを右側方から見た断面を模式的に示している。
【００３９】
これらの図から分かるように、この定着装置３０は、加圧ローラ３２に対して実質的に平行に配置されたヒートパイプ４１と、このヒートパイプ４１を収容した箱形フレーム４４とを備えている。
【００４０】
加圧ローラ３２は、図３（Ａ）中に示すように、鉄製の芯金３４と、この芯金３４の表面に設けられた耐熱弾性層としてのシリコーンスポンジ層（厚さ５ｍｍ）３５と、このシリコーンスポンジ層の表面に設けられた耐熱離型層としてのＰＦＡチューブ（厚さ３０μｍ）３６とを有する。この加圧ローラ３２は、全体として外径３５ｍｍのローラを構成し、図示しない支持部によって、中心軸３２ｃの周り回転可能に支持されている。
【００４１】
ヒートパイプ４１は、金属パイプとしての銅製パイプ（厚さ０．８ｍｍ）の内部に作動液としての水を注入し、上記銅製パイプの両端を絞り加工にて縮径し内部を真空状態にして塑性加工にて密閉したものである。このヒートパイプ４１は、外径２１ｍｍに形成されている。このヒートパイプ４１の長手方向の寸法Ｌ（図２参照）は、加圧ローラ３２のうちこの定着装置で用いられるべき最大サイズのシートが通過する部分の寸法Ａよりも長く設定されている。
【００４２】
箱形フレーム４４は、金属からなり、直方体状の外形をもっている。箱形フレーム４４の底面４４ｃには、図２に示すようにヒートパイプ４１の長手方向に沿って、この例では３箇所に互いに離間して撓み防止ローラ４６Ｂ，４７Ｂ，４８Ｂが設けられている。しかも、例えば撓み防止ローラ４８Ｂが設けられた箇所では、図３（Ａ）の断面に示すように、そのヒートパイプ４１の下方の撓み防止ローラ４８Ｂに加えて、ヒートパイプ４１の左方、右方にそれぞれ撓み防止ローラ４８Ａ，４８Ｃが設けられている。すなわち、３個の撓み防止ローラ４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃが、ヒートパイプ４１の外周の周りに周方向に関して互いに離間して配置されている。各撓み防止ローラ４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃは、フレーム４４の直近の側面４４ｂ，下面４４ｃ，側面４４ｄ上に立設された撓み防止ローラ支持部としての一対の撓み防止ローラ支持板４９によって、それぞれ各撓み防止ローラの中心軸４８Ａｃ，４８Ｂｃ，４８Ｃｃの周りに回転可能に支持されている。したがって、ヒートパイプ４１は、３個の撓み防止ローラ４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃによって３方向（図３（Ａ）の断面で左方、下方、右方）から支持されながら、撓み防止ローラ４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃとともに、加圧ローラ３２に対して従動回転することができる。
【００４３】
同様に、図２において撓み防止ローラ４６Ｂが設けられた箇所では、その撓み防止ローラ４６Ｂに加えて、箱形フレーム４４の両側面４４ｂ，４４ｄにそれぞれ図示しない撓み防止ローラが設けられている。また同様に、撓み防止ローラ４７Ｂが設けられた箇所では、その撓み防止ローラ４７Ｂに加えて、箱形フレーム４４の両側面４４ｂ，４４ｄにそれぞれ図示しない撓み防止ローラが設けられている。
【００４４】
これらの計９個の撓み防止ローラは、ヒートパイプ４１が無荷重の状態にあるとき、ヒートパイプ４１に対して丁度当接するように配置されている。したがって、各撓み防止ローラは、ヒートパイプ４１の回転に伴って従動回転しながら、ヒートパイプ４１の当接する部分が加圧ローラ３２から遠ざかる向きに撓むのを規制する。上記各撓み防止ローラは、この例では耐熱性をもつポリイミド樹脂からなる。
【００４５】
また、箱形フレーム４４上でヒートパイプ４１の長手方向両端に対向する位置に、それぞれヒートパイプ４１の長手方向に関する位置を規制する平板状のヒートパイプ受け部材４２Ａ，４２Ｂが設けられている。これらのヒートパイプ受け部材４２Ａ，４２Ｂの寸法は、箱形フレーム４４の両端面４４ｅ，４４ｆの寸法と実質的に同じに設定されている。図２において右側のヒートパイプ受け部材４２Ｂは、箱形フレーム４４の対応する端面４４ｆに固定されている。他方、図２において左側のヒートパイプ受け部材４２Ａは、箱形フレーム４４の端面４４ｅとヒートパイプ受け部材４２Ａとの間に介挿された受け部材押圧部としてのコイルばね４３によって、ヒートパイプ４１へ押し付けられている。したがって、箱形フレーム４４上で、一対のヒートパイプ受け部材４２Ａ，４２Ｂの間に挟まれて、ヒートパイプ４１が長手方向に関して容易に位置決めされる。ヒートパイプ受け部材４２Ａ，４２Ｂは、この例ではフッ素樹脂を含浸したセラミックからなる。
【００４６】
箱形フレーム４４は、図示しない定着装置本体フレームに取り付けられたコイルばね４５Ａ，４５Ｂにて加圧ローラ３２に対して付勢されている。これにより、箱形フレーム４４に収容されたヒートパイプ４１が、加圧ローラ３２に対して圧接されている。加圧ローラ３２は弾性層を含むので、やや凹んだ状態でヒートパイプ４１と接触した状態になる。
【００４７】
この定着装置３０のヒートパイプ４１に関する組み立てを行う場合、予め、板金加工や押し出し成形によって箱形フレーム４４を形成する。このとき、箱形フレーム４４と一体に撓み防止ローラ支持板４９を同時に形成しておく。次に、箱形フレーム４４上にヒートパイプ受け部材４２Ａ，４２Ｂ、コイルばね４３を搭載する。次に、箱形フレーム４４の上面４４ａの開口４４ｉを通して、箱形フレーム４４内にヒートパイプ４１を収容する。これにより、箱形フレーム４４に搭載された上記計９個の撓み防止ローラおよび撓み防止ローラ支持板４９によって、箱形フレーム４４内でヒートパイプ４１がこのヒートパイプの径方向に関して位置決めされる。それとともに、箱形フレーム４４に搭載されたヒートパイプ受け部材４２Ａ，４２Ｂおよびコイルばね４３によって、箱形フレーム４４内でヒートパイプ４１がこのヒートパイプの長手方向に関して位置決めされる。次に、箱形フレーム４４をコイルばね４５Ａ，４５Ｂにて加圧ローラ３２に対して付勢することで、ヒートパイプ４１を、箱形フレーム４４の上面４４ａの開口４４ｉを通して加圧ローラ３２に対して実質的に平行に当接させる。これにより、この定着装置３０のヒートパイプ４１に関する組み立てが容易に行われる。また、箱形フレーム４４は実質的に箱形の金属からなるので、容易に剛に構成できる。この結果、ヒートパイプ４１の径方向の位置決め精度が高まる。
【００４８】
この定着装置３０では、箱形フレーム４４上に、ヒートパイプ４１を支持するための要素、つまり上述の計９個の撓み防止ローラ、撓み防止ローラ支持板４９、ヒートパイプ受け部材４２Ａ，４２Ｂおよびコイルばね４３が、共通に搭載されている。これにより、この定着装置３０が小型に構成され得る。
【００４９】
また、この定着装置３０が一旦組み立てられた後は、箱形フレーム４４を取り外すことで、箱形フレーム４４内からヒートパイプ４１を容易に取り出すことができる。したがって、ヒートパイプ４１のリサイクル、リユースが容易になる。
【００５０】
この定着装置３０では、既述のように、加圧ローラ３２に対してヒートパイプ４１が実質的に平行に配置されている。ヒートパイプ４１は、外周が上述の計９個の撓み防止ローラ（図３（Ａ）に示した３個の撓み防止ローラ４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃを含む。）によって３方向から支持されながら、それらの撓み防止ローラとともに、加圧ローラ３２に対して従動回転することができる。それらの撓み防止ローラは、ヒートパイプ４１の回転に伴って従動回転しながら、ヒートパイプ４１の当接する部分が加圧ローラ３２から遠ざかる向きに撓むのを規制する。したがって、ヒートパイプ４１が例えば銅パイプのように比較的撓み易い金属パイプを材料とする場合であっても、加圧ローラ３２に対してヒートパイプ４１が良好に当接した状態を維持することができる。この結果、加圧ローラ３２の長手方向Ｙに関して均熱化が図られる。ここで、この定着装置３０では、ヒートパイプ４１の肉厚を厚くしたり、ヒートパイプ４１に鉄パイプを外嵌するという２次加工を行ったりする必要がないから、低コストで、しかも熱応答性を損なうことなく均熱化を実現できる。
【００５１】
特に、この定着装置３０では、ヒートパイプ４１の長手方向の寸法Ｌは、加圧ローラ３２のうちこの定着装置３０で用いられるべき最大サイズのシートが通過する部分の寸法Ａよりも長い。したがって、加圧ローラ３２のうちこの定着装置３０で用いられるべき最大サイズのシートが通過する部分の全域にわたって、ヒートパイプ４１による均熱化が行われる。
【００５２】
この結果、小サイズシート非通過領域Ｂで、トナーの過溶融により高温オフセットが発生したり、光沢ムラが発生したり、この定着装置の周辺の部品の溶融が発生したりするのを防止できる。
【００５３】
また、この定着装置３０では、上述の計９個の撓み防止ローラは、ヒートパイプ４１の長手方向に沿って、この例では３個ずつ互いに離間して３箇所に設けられている。したがって、ヒートパイプ４１の長手方向に沿って撓み防止ローラ４６，４７，４８が設けられた複数箇所で、ヒートパイプ４１の当接する部分が加圧ローラ３２から遠ざかる向きに撓むのを規制することができる。また、撓み防止ローラがヒートパイプ４１の長手方向に沿って連続して存在する場合に比して、撓み防止ローラから外部への放熱が抑制される。
【００５４】
上記各撓み防止ローラは、この例では、耐熱性をもつポリイミド樹脂からなる。したがって、この定着装置３０の耐熱性が高まる。また、上記各撓み防止ローラは、この例ではポリイミド樹脂、つまり比較的熱伝導率が低い材料からなるので、各撓み防止ローラから外部への放熱が加圧ローラ３２の均熱化を妨げることはない。
【００５５】
また、上記ヒートパイプ受け部材４２Ａ，４２Ｂは、この例ではフッ素樹脂を含浸したセラミックからなる。上記ヒートパイプ受け部材４２Ａ，４２Ｂは、フッ素樹脂を含浸したセラミック、つまり比較的摩擦の少ない材料からなるので、ヒートパイプ４１のスラスト荷重を摺動性良く受けることができる。また、上記ヒートパイプ受け部材４２Ａ，４２Ｂは、この例ではフッ素樹脂を含浸したセラミック、つまり比較的熱伝導率が低い材料からなるので、各ヒートパイプ受け部材４２Ａ，４２Ｂから外部への放熱が加圧ローラ３２の均熱化を妨げることはない。
【００５６】
なお、撓み防止ローラに適した、耐熱性があり、かつ低熱伝導率の材料としては、ポリイミド樹脂のほかに、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ステンレス鋼、またはセラミックが挙げられる。
【００５７】
また、上記ヒートパイプ受け部材４２Ａ，４２Ｂに適した、耐熱性があり、摩擦係数が小さい材料としては、フッ素樹脂若しくは黒鉛を含有したセラミック、またはポリイミド樹脂が挙げられる。
【００５８】
上述の例では、ヒートパイプ４１の長手方向に沿って１箇所当たり３個ずつ撓み防止ローラが設けられ、ヒートパイプ４１の外周は３方向から支持されるものとした。しかしながら、これに限られるものではない。例えば図３Ｂに示すように、ヒートパイプ４１の長手方向に沿って１箇所当たり２個ずつ撓み防止ローラが設けられ、ヒートパイプ４１の外周は２方向から支持されるものとしても良い。図３Ｂの例では、撓み防止ローラ４８Ｄ，４８Ｅが図３Ｂの断面においてヒートパイプ４１の左下、右下に配置されている。各撓み防止ローラ４８Ｄ，４８Ｅは、フレーム４４の直近の面（下面）４４ｃ上に立設された一対の撓み防止ローラ支持板４９によって、それらの撓み防止ローラの中心軸４８Ｄｃ，４８Ｅｃの周りに回転可能に支持されている。したがって、ヒートパイプ４１は、２個の撓み防止ローラ４８Ｄ，４８Ｅによって２方向（図３（Ｂ）の断面で左下、右下）から支持されながら、撓み防止ローラ４８Ｄ，４８Ｅとともに、加圧ローラ３２に対して従動回転することができる。このように、ヒートパイプ４１の長手方向に沿って１箇所当たり２個ずつ撓み防止ローラを設けた場合、１箇所当たり３個ずつ撓み防止ローラを設ける場合に比して、部品点数を削減でき、コストダウンを図ることができる。
【００５９】
また、上述の例では、ヒートパイプ受け部材４２Ａをヒートパイプ４１へ押し付ける受け部材押圧部として、コイルばね４３を備えた。しかしながら、これに限られるものではない。例えば図４に示すように、受け部材押圧部としてボルト４３Ａを備えても良い。図４の例では、ボルト４３Ａは、箱形フレーム４４の端面４４ｅを貫通し、２つのナット４３Ｂ，４３Ｃによってその端面４４ｅに取り付けられている。ボルト４３Ａをその中心軸の周りに回転させることによって、ボルト先端４３Ａａでヒートパイプ受け部材４２Ａをヒートパイプ４１へ押し付けることができる。
【００６０】
なお、以上の説明では、ヒートパイプ４１を加圧ローラ３２に対して当接するものとしたが、当然ながらこれに限られるものではない。ヒートパイプ４１を加熱ローラ３１に対して当接するものとしても良い。
【００６１】
このように、この画像形成装置１００では、上記定着装置３０において、低コストで、しかも熱応答性を損なうことなく均熱化を実現できる。したがって、この画像形成装置１００は、低コストに構成される。また、この画像形成装置１００では、熱応答性が良く、画像品質が高まる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】この発明の一実施形態の定着装置を備えたカラータンデム方式の画像形成装置のブロック構成を示す図である。
【図２】上記定着装置のうち定着のために用いられる主ローラとしての加圧ローラを含む部分を示す図である。
【図３】（Ａ）は図２のものを右側方から見た断面を模式的に示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）の変形例を示す図である。
【図４】受け部材押圧部の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
３０  定着装置
３２  加圧ローラ
４１  ヒートパイプ
４２Ａ，４２Ｂ  ヒートパイプ受け部材
４３  コイルばね
４３Ａ  ボルト
４４  箱形フレーム
４６Ｂ，４７Ｂ，４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃ  撓み防止ローラ
１００  画像形成装置
【図１】
2010060916.tif 000003
【図２】
2010060916.tif 000004
【図３】
2010060916.tif 000005
【図４】
2010060916.tif 000006