(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に支持された駆動回転体と、
前記駆動回転体を回転駆動させる駆動手段と、
前記駆動回転体に対向して回転可能に設けられ可撓性を有する無端状のベルト部材と、
前記駆動回転体を前記ベルト部材に向かって付勢して該駆動回転体を該ベルト部材に圧接させる付勢手段と、
前記ベルト部材を介して前記駆動回転体からの加圧を受ける加圧受け部材と、
前記ベルト部材の内周面側に設けられた熱源と、
前記ベルト部材の内周面側に設けられ、板金を一端部と他端部とが対向するように曲げて管状に形成し前記駆動回転体と対向する位置に前記加圧受け部材が配置される開口が設けられた、前記熱源からの熱を受けて前記ベルト部材を加熱する加熱部材とを備えた定着装置において、
前記加圧受け部材に設けられた係合部と、前記加熱部材の一端部及び他端部に設けられた被係合部とを係合させて、前記加圧受け部材により前記一端部と前記他端部とを連結したことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１の定着装置において、
上記加圧受け部材に設けられた上記係合部は突起形状であり、
上記加熱部材の一端部及び他端部に設けられた上記被係合部は孔形状であり、
前記係合部が前記被係合部の内周面に接して該係合部と該被係合部とが係合することを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１または２の定着装置において、
上記加圧受け部材及び上記加熱部材は、上記係合部と上記被係合以外では接しないことを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の定着装置において、
上記加圧受け部材に設けられた上記係合部と、上記加熱部材に設けられた上記被係合部とを、長手方向に複数設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の定着装置において、
上記加圧受け部材は耐熱性の樹脂で形成されていることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５の定着装置において、
上記加熱部材は金属製であり肉厚が０．２［ｍｍ］以下であることを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６の定着装置において、
上記加熱部材のビッカース硬さがＨｖ２８０以下であることを特徴とする定着装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６または７の定着装置において、
上記加熱部材がフェライト系ステンレス鋼からなることを特徴とする定着装置。
【請求項９】
請求項１、２、３、４、５、６、７または８の定着装置において、
上記加熱部材の内周側に設けられ上記加圧受け部材に当接して該加圧受け部材を補強する補強部材を有しており、
前記加圧受け部材を前記補強部材に長手方向で、装置で使用可能な記録媒体の最大幅以上の長さ全面で当接していることを特徴とする定着装置。
【請求項１０】
記録媒体に対して画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部で形成された前記記録媒体上の画像を定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、
前記定着手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の定着装置を用い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】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に設けられる定着装置、及び、その定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置においては、像担持体上の潜像が現像装置から供給されたトナーによって現像され、像担持体上に顕像としてのトナー像が形成される。この像担持体上のトナー像は転写装置によって記録材に転写され、定着装置によって記録材上に定着される。
【０００３】
特許文献１に記載の定着装置では、回転可能に設けられた駆動回転体である加圧ローラと、加圧ローラに対向して設けられた可撓性を有する無端状のベルト部材である定着ベルトとを、付勢バネからの付勢力で加圧ローラを定着ベルトに向かって付勢して圧接させることによりニップ部が形成される。また、定着ベルトの内周面側には、定着ベルトの内周面に接触しており定着ベルトを介して加圧ローラからの加圧を受ける加圧受け部材と、熱源であるヒータと、定着ベルトの内周面に対向して設けられヒータから熱を受けて定着ベルトを加熱するパイプ状の加熱部材とが設けられている。そして、ヒータから熱を受けた加熱部材により定着ベルトを加熱することで、定着ベルトを周方向にわたって全体的に加熱することができる。
【０００４】
この定着装置では、定着ベルトの温度を所定の温度まで昇温させる立ち上げ動作で、ヒータから熱を受けた加熱部材により定着ベルトを熱しながら、駆動装置により加圧ローラを回転駆動させ、その加圧ローラの回転に従動させて定着ベルトを回転させる。そして、定着ベルトが所定の温度に達し立ち上げ動作が完了した後に、トナー像の付着した記録紙を定着ニップに挟み込んで搬送することにより、熱や圧力によって記録材上のトナー像が記録材に定着される。
【０００５】
加熱部材は板金に一端部と他端部とが対向するような曲げ加工を施してパイプ状に形成されている。加熱部材は、ニップ部を除く位置でベルト部材の内周面に対向するように形成され、ニップ部の位置には内側に向かって凹状に形成されるとともに加圧受け部材を配置するための開口が形成された凹部が設けられている。
【０００６】
ここで、パイプ状に形成されたステンレス鋼板のスプリングバックによって加熱部材の一端部と他端部とが離れていくように開いてしまうと、加熱部材と定着ベルトとが強く摺擦し合い定着ベルトの摩耗が加速してしまう。
【０００７】
特許文献１に記載の定着装置では、二つのステーで加熱部材の一端部と他端部とを外周面側と内周面側とから挟み込んで連結し開かないように固定している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、二つのステーで加熱部材の一端部と他端部とを挟み込んで連結する構成では、加熱部材の一端部と他端部とを連結するため専用のステーを設ける分、部品点数や組立工数が増え低コスト化を図るのが困難になるといった問題が生じる。
【０００９】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、低コスト化を図りつつ、加熱部材と定着ベルトとが強く摺擦し合うのを抑制できる定着装置、及び、その定着装置を備えた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】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、回転可能に支持された駆動回転体と、前記駆動回転体を回転駆動させる駆動手段と、前記駆動回転体に対向して回転可能に設けられ可撓性を有する無端状のベルト部材と、前記駆動回転体を前記ベルト部材に向かって付勢して該駆動回転体を該ベルト部材に圧接させる付勢手段と、前記ベルト部材を介して前記駆動回転体からの加圧を受ける加圧受け部材と、前記ベルト部材の内周面側に設けられた熱源と、前記ベルト部材の内周面側に設けられ、板金を一端部と他端部とが対向するように曲げて管状に形成し前記駆動回転体と対向する位置に前記加圧受け部材が配置される開口が設けられた、前記熱源からの熱を受けて前記ベルト部材を加熱する加熱部材とを備えた定着装置において、前記加圧受け部材に設けられた係合部と、前記加熱部材の一端部及び他端部に設けられた被係合部とを係合させて、前記加圧受け部材により前記一端部と前記他端部とを連結したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の定着装置において、上記加圧受け部材に設けられた上記係合部は突起形状であり、上記加熱部材の一端部及び他端部に設けられた上記被係合部は孔形状であり、前記係合部が前記被係合部の内周面に接して該係合部と該被係合部とが係合することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の定着装置において、上記加圧受け部材及び上記加熱部材は、上記係合部と上記被係合以外では接しないことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の定着装置において、上記加圧受け部材に設けられた上記係合部と、上記加熱部材に設けられた上記被係合部とを、長手方向に複数設けたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４の定着装置において、上記加圧受け部材は耐熱性の樹脂で形成されていることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４または５の定着装置において、上記加熱部材は金属製であり肉厚が０．２［ｍｍ］以下であることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の定着装置において、上記加熱部材のビッカース硬さがＨｖ２８０以下であることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５、６または７の定着装置において、上記加熱部材がフェライト系ステンレス鋼からなることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７または８の定着装置において、上記加熱部材の内周側に設けられ上記加圧受け部材に当接して該加圧受け部材を補強する補強部材を有しており、前記加圧受け部材を前記補強部材に長手方向で、装置で使用可能な記録媒体の最大幅以上の長さ全面で当接していることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、記録媒体に対して画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部で形成された前記記録媒体上の画像を定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、前記定着手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の定着装置を用いたことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明においては、加圧受け部材に設けられた係合部と、加熱部材の一端部及び他端部に設けられた被係合部とを係合させて、加圧受け部材により前記一端部と前記他端部とを連結するので、加熱部材の一端部と他端部とが離れていくように開くのを抑制できる。これにより、加熱部材とベルト部材とが強く摺擦し合うのを抑制することができる。また、前記一端部と前記他端部とを連結するため専用の部材を別途設ける場合よりも、部品点数や組立工数を低減させることができる。よって、その分、低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上、本発明によれば、低コスト化を図りつつ、加熱部材とベルト部材とが強く摺擦し合うのを抑制できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】加熱部材に固定部材を取り付けた状態での拡大断面図。
【図２】実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図３】定着装置を示す概略構成図。
【図４】定着装置を上方から見た場合の模式図。
【図５】定着装置の拡大概略構成図。
【図６】加熱部材の斜視図。
【図７】加熱部材と固定部材との斜視図。
【図８】加熱部材と定着ベルトとを幅方向に見た図。
【図９】加熱部材の可逆変化と非可逆変化との説明に用いる図。
【図１０】加熱部材のビッカース硬さと加熱部材に折れ現象が生じる温度との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図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。
【００１５】
図２は本実施形態に係る画像形成装置であるタンデム型カラープリンタ（以下、単にプリンタという）の概略構成図であり、このプリンタの構成や動作について説明する。
【００１６】
プリンタ本体１の上部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。
【００１７】
ボトル収容部１０１の下方には複数のローラによって回転可能に張架された中間転写ベルト７８を有する中間転写ユニット８５が配設されており、中間転写ユニット８５の下方で中間転写ベルト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。
【００１８】
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、帯電装置７５、現像装置７６、クリーニング装置７７、及び、除電部（不図示）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。
【００１９】
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２中の時計方向に回転駆動され、帯電装置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）。そして、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）。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）。トナー像が形成された感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの表面は、中間転写ベルト７８及び１次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）。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。なお、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。１次転写ニップを通過後の感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの表面は、クリーニング装置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装置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）。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。
【００２０】
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、及び、中間転写クリーニング装置８０等で構成される。
【００２１】
中間転写ベルト７８は、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によって回転可能に張架支持されるとともに、２次転写バックアップローラ８２の回転駆動によって図２中の矢印方向に無端移動される。
【００２２】
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、トナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。
【００２３】
そして、中間転写ベルト７８が図中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した際に、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。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。
【００２４】
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である用紙Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト７８には、用紙Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。２次転写ニップ通過後の中間転写ベルト７８の表面が中間転写クリーニング装置８０の位置に達すると、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。
【００２５】
ここで、２次転写ニップの位置に搬送された用紙Ｐは、プリンタ本体１の下部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。
【００２６】
詳しくは、給紙部１２には転写紙等の記録媒体である用紙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２中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の用紙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。レジストローラ対９８に搬送された用紙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（４色トナー像）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、用紙Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。
【００２７】
２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト２１や加圧ローラ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用紙Ｐ上に定着される。その後、用紙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用紙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、プリンタにおける一連の画像形成プロセスが完了する。
【００２８】
次に、プリンタ本体１に設けられた定着装置２０の構成や動作について詳述する。
【００２９】
図３は、定着装置２０を示す概略構成図である。
図３に示すように定着装置２０は、ベルト部材としての定着ベルト２１、固定部材２６、加熱部材２２、固定部材２６を支持する支持部材である補強部材２３、熱源であるヒータ２５、定着ベルト２１に対向して設けられた加圧回転体としての加圧ローラ３１、温度センサ４０、及び、加圧ローラ３１を定着ベルト２１に対して接離させる接離機構５０等で構成されている。
【００３０】
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３中の矢印方向（反時計方向）に回転する。また、定着ベルト２１は、固定部材２６と摺接する面である内周面２１ａ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１［ｍｍ］以下に設定されている。
【００３１】
定着ベルト２１の基材層は、層厚が３０［μｍ］〜５０［μｍ］であって、ニッケル、ステンレス鋼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。
【００３２】
定着ベルト２１の弾性層は、層厚が１００［μｍ］〜３００［μｍ］であって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、及び、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、用紙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。
【００３３】
定着ベルト２１の離型層は、層厚が１０［μｍ］〜５０［μｍ］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、トナーに対する離型性（剥離性）が担保される。
【００３４】
また、定着ベルト２１の直径は１５［ｍｍ］〜１２０［ｍｍ］になるように設定されている。なお、本実施形態では、定着ベルト２１の直径が３０［ｍｍ］程度に設定されている。
【００３５】
図５は定着装置２０の拡大概略構成図であり、定着ベルト２１の内周面２１ａ側（ループ内側）には、加熱部材２２、補強部材２３、ヒータ２５、及び、固定部材２６等が固設されている。
【００３６】
ここで、固定部材２６は液晶ポリマー等の耐熱樹脂材料等で構成される。また、固定部材２６と定着ベルト２１との間には、固定部材２６と定着ベルト２１との摺動抵抗を低減するための摺動シート２８が配設されている。この摺動シート２８は、定着ベルト２１に対する摩擦係数が小さく、耐摩耗性や耐熱性に優れた材質、例えば多孔質のフッ素樹脂の織物で形成したシートで、矩形形状に形成されている。
【００３７】
固定部材２６は、加圧ローラ３１側の面が加圧ローラ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、用紙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、定着工程後の用紙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。
【００３８】
なお、本実施形態では、ニップ部を形成する固定部材２６の形状を加圧ローラ３１の曲率にならうように凹状に形成したが、ニップ部を形成する固定部材２６の形状を平面状に形成しても良い。すなわち、固定部材２６の加圧ローラ３１に対向する面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、ニップ部の形状が用紙Ｐの画像面に対して略平行になって、定着ベルト２１と用紙Ｐとの密着性が高まるので定着性が向上する。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、ニップ部から送出された用紙Ｐを定着ベルト２１から容易に分離することができる。
【００３９】
図４は定着装置２０を上方から見た場合の模式図であり、固定部材２６の幅方向両端部（長手方向両端部）が定着装置２０の側板４３に固定支持されている。側板４３による固定部材２６の固定支持は、少なくとも用紙Ｐの搬送方向の位置決めがなされており、加圧ローラ３１の加圧方向は、補強部材２３と位置決めがなされるのが望ましい。なお、固定部材２６については後でさらに詳しく説明する。
【００４０】
図５を参照して、加熱部材２２は、肉厚０．１［ｍｍ］の板金を一端部と他端部とが対向するように略Ｃ形状に曲げた管状のパイプ状部材である。
加熱部材２２は、ニップ部を除く位置で定着ベルト２１の内周面に直接的に対向するように形成され、ニップ部の位置には内側に向かって凹状に形成されるとともに、固定部材２６が配設される開口を側面に設けた開口部２２ａが形成された凹部が設けられている。
【００４１】
図４を参照して、加熱部材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、加熱部材２２はヒータ２５の輻射熱（輻射光）により加熱されて定着ベルト２１を加熱する。すなわち、加熱部材２２がヒータ２５によって直接的に加熱されて、加熱部材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。
【００４２】
加熱部材２２の材料としては、アルミニウム、鉄、ステンレス鋼等の金属熱伝導体（熱伝導性を有する金属）を用いることができる。また、加熱部材２２の肉厚を０．２［ｍｍ］以下に設定することで、加熱部材２２や定着ベルト２１の加熱効率を向上することができる。なお、本実施形態では、加熱部材２２を肉厚が０．１［ｍｍ］のステンレス鋼板で形成している。
【００４３】
熱源であるヒータ２５は、ハロゲンヒータや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４参照）。そして、プリンタ本体１の電源部により出力制御されたヒータ２５の輻射熱によって、加熱部材２２が加熱される。さらに、加熱部材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の表面から用紙Ｐ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。
【００４４】
なお、ヒータ２５の出力制御は、定着ベルト２１の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づいておこなわれる。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。
【００４５】
このように、本実施形態における定着装置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、加熱部材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。
【００４６】
ここで、常温時における定着ベルト２１と加熱部材２２とのギャップＡ（ニップ部を除く位置のギャップ）は、０［ｍｍ］より大きく１［ｍｍ］以下（０［ｍｍ］＜Ａ≦１［ｍｍ］）とすることが好ましい。これにより、加熱部材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の摩耗が加速する不具合を抑制できるとともに、加熱部材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のを抑制することができる。
【００４７】
さらに、加熱部材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加熱部材２２により維持されるため、定着ベルト２１の変形による劣化や破損を軽減することができる。
【００４８】
また、加熱部材２２と定着ベルト２１とが摺接しても定着ベルト２１の摩耗が軽減されるように、定着ベルト２１と加熱部材２２との間には潤滑剤としてフッ素グリスが塗布されている。
【００４９】
なお、加熱部材２２と定着ベルト２１との摺動抵抗を低下させるために、定着ベルト２１の内周面２１ａと摺接する加熱部材２２の摺接面の定着ベルト２１に対する摩擦係数が低い材料で加熱部材２２を形成したり、定着ベルト２１の内周面２１ａにフッ素を含む材料からなる表面層を形成したりすることもできる。
【００５０】
なお、本実施形態では加熱部材２２の断面形状が略円形になるように形成したが、加熱部材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。
【００５１】
固定部材２６を支持する支持部材である補強部材２３は、ニップ部を形成する固定部材２６を補強及び支持するためのものであり、定着ベルト２１の内周面側に固設されている。
【００５２】
図４を参照して、補強部材２３は幅方向（長手方向）の長さが固定部材２６の幅方向（長手方向）の長さと同等になるように形成されており、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（図４参照）。そして、補強部材２３が固定部材２６や定着ベルト２１や摺動シート２８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のを抑制している。
【００５３】
なお、補強部材２３は、上述した機能を満足するために、ステンレス鋼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。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、ＢＡ処理や鏡面研磨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）が加熱部材２２の加熱に用いられることになるので、定着ベルト２１や加熱部材２２の加熱効率がさらに向上することになる。
【００５４】
図３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ローラ３１は、直径が３０［ｍｍ］程度であって、中空構造の芯金３２上に弾性層３３を形成したものである。なお、中空構造の芯金３２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。
【００５５】
加圧ローラ３１の弾性層３３は、発泡性シリコーンゴムやシリコーンゴムや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やＰＴＦＥ等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。
【００５６】
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。
【００５７】
図４に示すように加圧ローラ３１は、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に軸受４２を介して回転可能に支持されている。また、加圧ローラ３１には不図示の駆動機構の駆動ギアに噛合するギア４５が設けられており、加圧ローラ３１は駆動機構の駆動ギアからギア４５を介して伝達される回転駆動力によって図３中の矢印方向（時計方向）に回転駆動される。
【００５８】
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、固定部材２６に生じる撓みを軽減することができる。
【００５９】
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。
【００６０】
また、本実施形態では、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径と同等になるように形成しているが、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。この場合、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、ニップ部から送出される用紙Ｐが定着ベルト２１から分離され易くなる。
【００６１】
また、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径よりも大きくなるように形成することもできるが、定着ベルト２１の直径と加圧ローラ３１の直径との関係によらず、加圧ローラ３１の加圧力が加熱部材２２に作用しないように構成されている。
【００６２】
ここで、図３に示すように、本実施形態における定着装置２０には、定着ベルト２１に対して加圧ローラ３１を接離する接離機構５０が設けられており、この接離機構５０は、加圧レバー５１、偏心カム５２、加圧スプリング５３等で構成されている。
【００６３】
加圧レバー５１は、自身の一端側に設けられた支軸５１ａを中心として定着装置２０の側板４３に回転可能に支持されている。加圧レバー５１の中央部は、側板４３に形成された長孔に移動可能に保持されている軸受４２に当接している。
【００６４】
また、加圧レバー５１の他端側には加圧スプリング５３が接続されており、この加圧スプリング５３の保持板に、不図示の駆動モータによって回転可能な偏心カム５２が係合している。このような構成により、偏心カム５２の回転により、加圧レバー５１が支軸５１ａを中心にして軸受４２に向かって回転し、加圧ローラ３１が図３の破線矢印方向に移動することになる。すなわち、通常の定着工程時には、偏心カム５２の回転方向の姿勢が図３に示す状態になっており、加圧ローラ３１が定着ベルト２１を加圧して所望のニップ部を形成する。
【００６５】
これに対して、通常の定着工程時以外のとき（ジャム処理時や待機時等）には、偏心カム５２の回転方向の姿勢が図３に示す状態から１８０度回転して、加圧ローラ３１が定着ベルト２１から離れる方向に移動し定着ベルト２１を加圧する力が減圧される。
【００６６】
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。
プリンタ本体１の電源スイッチが投入されると、プリンタ本体１に設けられた不図示の電源からヒータ２５に電力が供給されるとともに、加圧ローラ３１の図３中矢印方向への回転駆動が開始される。このように加圧ローラ３１が回転することで、加圧ローラ３１と定着ベルト２１との間で生じる摩擦力によって定着ベルト２１も図３中の矢印方向に従動回転する。
【００６７】
その後、給紙部１２から用紙Ｐが給送されて、２次転写ローラ８９の位置で、用紙Ｐ上に未定着のカラー画像が転写される。未定着画像Ｔ（トナー像）が担持された用紙Ｐは、不図示のガイド板に案内されながら図３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、ヒータ２５からの熱を受けた加熱部材２２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、用紙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用紙Ｐは、矢印Ｙ１１方向に搬送される。
【００６８】
図６は、加熱部材２２を示す斜視図である。
加熱部材２２は、加工が容易な厚さ０．１［ｍｍ］のステンレス鋼板に曲げ加工を施してパイプ状に形成する。
【００６９】
このとき、ステンレス鋼板を一端部と他端部とを対向させるような曲げ加工によって加熱部材２２を図６示すパイプ形状に加工しようとしても、パイプ状に形成されたステンレス鋼板のスプリングバックによって一端部と他端部とが離れるように開口部２２ａが図中矢印方向に開いてしまう。
【００７０】
そのため、本実施形態では、加熱部材２２の開口部２２ａに前記一端部と前記他端部それぞれをＬ字状に曲げた曲げ部があり、前記一端部と前記他端部それぞれの曲げ部に規制孔２２ｂを設け、その規制孔２２ｂと開口規制部材としても機能する固定部材２６の突起形状である規制部２６ａとを係合させることによって、所望の形状の加熱部材２２を形成している。
【００７１】
具体的に、図１や図７を参照して、加熱部材２２の開口部２２ａを構成する一端部と他端部それぞれに形成されたＬ字状の曲げ部に規制孔２２ｂを加熱部材２２の長手方向に複数箇所設けており、それら規制孔２２ｂに対応させて、固定部材２６に突起形状である規制部２６ａを固定部材２６の長手方向に複数箇所設けている。
【００７２】
規制孔２２ｂと規制部２６ａとがそれぞれ対応した位置に配置されているため、加熱部材２２と固定部材２６とが組み付いた状態では、加熱部材２２の一端部及び他端部に設けられた規制孔２２ｂの規制面２２ｃと、固定部材２６に設けられた規制部２６ａの規制面２６ｂとが係合して、固定部材２６により加熱部材２２の一端部と他端部とを連結するので、加熱部材２２の一端部と他端部とが離れていくように加熱部材２２の開口部２２ａが開くのを防止することができる。
【００７３】
これにより、加熱部材２２の長手方向の一部分でも開口部２２ａが開いたり変形したりすると、加熱部材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の摩耗が加速するといった不具合が生じるのを抑制することができる。
【００７４】
また、加熱部材２２に設けられた規制孔２２ｂの規制面２２ｃと、固定部材２６に設けられた規制部２６ａの規制面２６ｂとを、加熱部材２２や固定部材２６の長手方向の複数箇所で係合させているので、固定部材２６の長手方向における部分的な変形や開きを抑制することができる。
【００７５】
また、固定部材２６には補強部材２３に突き当てる突き当て部２６ｃがあり、加圧ローラ３１からの圧力を固定部材２６の長手方向の全面で受けている。固定部材２６の突き当て部２６ｃと補強部材２３とを部分的に突き当てた状態で構成すると、突き当ててない部分で加圧ローラ３１からの加圧力を十分受けることができなくなり、面圧低下に起因する画質不良が発生する。これを抑制するためには、固定部材２６の突き当て部２６ｃと補強部材２３とが、少なくとも装置で使用可能な用紙Ｐの最大用紙幅以上の全面で突き当たっていることが望ましい。
【００７６】
さらに、固定部材２６の突き当て部２６ｃは加圧ローラ３１から定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１の回転動作による摩擦力を受けるが、側板４３に固定支持されている補強部材２３と突き当て部２６ｃとが固定部材２６の長手方向全域で係合しているので、固定部材２６は摩擦力による変形が生じない。
【００７７】
また、図１を参照して、本実施形態では、加熱部材２２の開口部２２ａにはＬ字状の曲げ部と固定部材２６とに一定のクリアランスを設けて挿設されている。加熱部材２２に設けられた規制孔２２ｂの規制面２２ｃと、固定部材２６に設けられた規制部２６ａの規制面２６ｂとは係合しているが、加圧ローラ３１の加圧方向に対しては、加熱部材２２が加圧ローラ３１の加圧力の影響を受けて変形することを抑制している。すわなち、加熱部材２２と固定部材２６とは、加熱部材２２に設けられた規制孔２２ｂの規制面２２ｃと、固定部材２６に設けられた規制部２６ａの規制面２６ｂ以外は接触していない構成となっている。
【００７８】
ステンレス鋼板等の金属板を曲げ加工することにより形成するパイプ状の加熱部材２２は、その肉厚を薄くすることができるため熱容量が小さくなり、ウォームアップ時間を短縮することができる。しかしながら、肉厚を薄くすると加熱部材２２の剛性が小さくなるため、加圧ローラ３１の加圧力が加熱部材２２に作用すると、その加圧力に抗しきれずに加熱部材２２が撓んだり変形したりしてしまう。パイプ状の加熱部材２２が変形してしまうと、所望のニップ幅が得られず定着性が低下するという問題が生じてしまう。
【００７９】
これに対して、本実施形態では、薄肉の加熱部材２２に加圧ローラ３１の加圧力が作用しないように構成しているため、前述したような問題が生じるのを未然に防止することができる。
【００８０】
図８は、加熱部材２２と定着ベルト２１とを幅方向に見た図であって、加熱部材２２の加熱変形の状態を示す模式図である。
【００８１】
図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、加熱部材２２は、常温状態から加熱されることにより加熱変形が生じて撓むことになる。したがって、常温時に加熱部材２２と定着ベルト２１との間に設けられていたクリアランス量Ａは、加熱時において加熱部材２２の変形量Ｂに応じて減ぜられることになる。
【００８２】
そして、通常の場合（後述する可逆変化が生じる条件で加熱や冷却が行われるる場合）には、加熱状態にある加熱部材２２が冷却されて常温状態になると、クリアランス量Ａは常温時のものに戻ることになる。
【００８３】
なお、加熱部材２２と定着ベルト２１との常温時におけるクリアランス量Ａとは、図８（ａ）に示すように、常温時における加熱部材２２の外径と定着ベルト２１の内径との差（部分的な差異がある場合には、その最小値）である。また、加熱部材２２の変形量Ｂとは、図８（ｂ）に示すように、加熱部材２２の径方向の撓み量であって、常温状態からの撓み量である。
【００８４】
ここで、ヒータ２５によって加熱部材２２が常温状態から加熱されたとき（図８（ａ）の状態から図８（ｂ）の状態へ変化する場合）に、加熱部材２２に生じる変形量Ｂの変動は、次のようなものである。
【００８５】
まず、ウォーミングアップ時等において、常温状態またはそれに近い状態にある加熱部材２２の加熱がヒータ２５によって開始されるが、その加熱は定着ベルト２１を目標の定着温度（１４０［℃］〜１８０［℃］程度）に昇温させるためのものであって、比較的急激な加熱である。したがって、加熱部材２２の温度分布は、特に加熱開始直後に、全体的に不均質なものになる。
【００８６】
具体的には、加熱部材２２の厚み方向において、ヒータ２５から遠い側（外周面側）の温度は近い側（内周面側）の温度に比べて低くなり、厚み方向に比較的大きな温度勾配が生じる。これにより、加熱部材２２に部分的な熱膨張差が生じて、加熱部材２２に熱変形（加熱変形）による撓みが生じる。そのときに、加熱部材２２に生じる最大の変形量をＢｍａｘとする。
【００８７】
しかし、その後に、通紙（定着工程）がおこなわれる準備が完了して、定着ベルト２１の定着温度が目標値近傍に安定すると、加熱部材２２の厚み方向の温度勾配がウォームアップ時よりも小さくなり加熱部材２２の温度が全体的に均質化されて、加熱部材２２の変形量Ｂはウォームアップ時よりも小さくなり安定的な変形量Ｂａｖｅが維持される。
【００８８】
ここで、本実施形態では、定着ベルト２１と加熱部材２２との常温時におけるクリアランス量をＡとして、ヒータ２５によって常温状態から加熱開始されたときに加熱部材２２に生じる最大の変形量をＢｍａｘ（適宜に、「最大変形量」と呼ぶ）として、その後に加熱部材２２の温度が全体的に均質化されたときに加熱部材２２に生じる安定的な変形量をＢａｖｅ（適宜に、「安定時変形量」と呼ぶ）としたときに、Ｂｍａｘ≧Ａ＞Ｂａｖｅの関係を満たすように設定している。
【００８９】
具体的には、上式の関係が成立するように、定着ベルト２１の内径や加熱部材２２の外径（クリアランス量Ａ）、加熱部材２２の材料や厚さ、定着温度等の定着条件、熱源の種類等が設定される。
【００９０】
本実施形態では、定着ベルト２１の内径が３０［ｍｍ］であって、加熱部材２２の外径が２９．５［ｍｍ］であり、クリアランス量Ａが０．５［ｍｍ］（＝３０［ｍｍ］−２９．５［ｍｍ］）に設定されている。
【００９１】
加熱部材２２の材料として、厚さが０．１［ｍｍ］のステンレス鋼（ＳＵＳ４３０）を用いている。熱源としてヒータ２５を用いて、目標とする定着温度（制御上の狙い値）を１８０［℃］としている。
【００９２】
これにより、加熱部材２２の最大の変形量Ｂｍａｘが１．３［ｍｍ］となり、安定時の変形量Ｂａｖｅが０．４［ｍｍ］となり、上式を満足する構成に設定した。このように設定することにより、クリアランス量Ａと最大の変形量Ｂｍａｘとの関係（Ｂｍａｘ≧Ａ）から、定着ベルト２１が静止状態にあるウォーミングアップ時には加熱部材２２が定着ベルト２１の内周面に強く接触することになり、空気を介することなく加熱部材２２から定着ベルト２１への熱伝導が積極的におこなわれるため、定着ベルト２１の加熱効率が向上することになる。
【００９３】
具体的には、加熱部材２２が定着ベルト２１から離れた状態でウォーミングアップがおこなわれる場合に比べて、定着ベルト２１の昇温時間が短縮されることになる。
【００９４】
また、クリアランス量Ａと安定時の変形量Ｂａｖｅとの関係（Ａ＞Ｂａｖｅ）から、定着ベルト２１が回転状態（走行状態）にある通紙時（定着工程時）には、加熱部材２２が定着ベルト２１の内周面に対して微小なクリアランスをあけて対向するか、接触するにしても極めて弱い力で接触することになり、定着ベルト２１や加熱部材２２の摩耗を低減しつつ、定着ベルト２１を効率的に加熱することができる。
【００９５】
ここで、本願発明者は、鋭意研究を重ねた結果、以下のことを知得した。
すなわち、加熱部材２２の加熱効率の向上（熱容量の低下）を達成するために加熱部材２２の厚さを０．１［ｍｍ］以下に設定した場合に、加熱部材２２に非可逆変化による加熱変形が生じてしまう金属材料が多い。
【００９６】
この「非可逆変化」による加熱変形とは、図９に示すように、加熱と冷却とを繰り返しても加熱時に生じた加熱部材２２の撓み（変形量Ｂ）が常温時に元通りになる「可逆変化」とは異なり、加熱と冷却とを繰り返しても加熱時に生じた加熱部材２２の撓みが常温時に元通りにならずに塑性変形として残る現象（このような現象を「折れ現象」という）である。
【００９７】
このように加熱部材２２に折れ現象が生じると、通紙時において定着ベルト２１の内周面に加熱部材２２が局所的に強く接触して、定着ベルト２１の内周面が削れてしまったり、定着ベルト２１の表面温度にムラが生じて出力画像に定着不良や光沢ムラが発生してしまったりしてしまう。
【００９８】
そして、本願発明者は、このような加熱部材２２の非可逆変化による加熱変形（折れ現象）を抑制するためには、加熱部材２２の硬度を最適化することが良いことを知得した。詳しくは、加熱部材２２の硬度が高すぎる場合には、加熱部材２２が熱変形に抗しきれずに折れ現象が生じてしまう。これに対して、加熱部材２２の硬度が比較的低い場合には、加熱部材２２が熱変形しても弾性的に復元する余地があるため、可逆的な熱変形となる。
【００９９】
図１０は、加熱部材２２のビッカース硬さ（Ｈｖ）と、加熱部材２２に折れ現象が生じる温度との関係を実験で求めた結果を示すグラフである。
【０１００】
この実験は、ビッカース硬さの異なる種々の金属部材（いずれも厚さ０．１［ｍｍ］のものである）の表面に定着ベルト２１（金属部材側から、ニッケル層３５［μｍ］、シリコーンゴム層２００［μｍ］、ＰＦＡ層１５［μｍ］が順次積層されたものである。）を貼り付けた実験ピースをいくつか作製して、金属部材を急激に所定温度まで加熱したときに折れ現象が生じるかを判定したものである。
【０１０１】
図１０において、横軸は金属部材のビッカース硬さを示しており、縦軸は定着ベルト２１の表面温度（ＰＦＡ層側の温度である。）を示す。また、図１０において、「●」は折れ現象が生じなかった結果を示し、「×」は折れ現象が生じた結果を示すものである。
【０１０２】
例えば、ビッカース硬さが約Ｈｖ３００の金属部材からなる加熱部材２２は、定着ベルト２１の温度が約１９０［℃］になるように急激に加熱した場合に折れ現象が発生することはなかったが、定着ベルト２１の温度が約２１０［℃］になるように急激に加熱した場合には折れ現象が発生した。
【０１０３】
図１０に示す実験結果から、ビッカース硬さがＨｖ２８０以下の金属部材からなる加熱部材２２を用いた場合には、定着温度の設定値に関わらず、加熱部材２２に折れ現象が生じないことがわかる。
【０１０４】
また、ビッカース硬さがＨｖ３４０以下の金属部材からなる加熱部材２２を用いた場合であっても、定着温度を１８０［℃］以下に設定すれば、加熱部材２２に折れ現象が生じないことがわかる。
【０１０５】
このような実験結果を反映して、本実施形態における定着装置２０では、加熱部材２２の厚さを０．１［ｍｍ］以下に設定して、ビッカース硬さがＨｖ２８０以下となる金属部材にて加熱部材２２を形成している。
【０１０６】
具体的には、加熱部材２２の材料として、単位体積の熱容量比が比較的小さなフェライト系ステンレス鋼であるＳＵＳ４３０（密度：７．７３×１０−３［ｋｇ／ｍ３］、比熱：０．４６［ｋＪ／ｋｇ℃］、ヤング率：２０６［ＧＰａ］、ビッカース硬さ：Ｈｖ２５０、単位体積の熱容量比：３．５６）を用いている。これにより、加熱部材２２の加熱効率が高くなるとともに、加熱部材２２に折れ現象が生じるのを抑制することができる。
【０１０７】
ちなみに、ニッケルの特性値は、密度：８．９×１０−３［ｋｇ／ｍ３］、比熱：０．４３９［ｋＪ／ｋｇ℃］、ヤング率：２１０［ＧＰａ］、ビッカース硬さ：Ｈｖ９６、単位体積の熱容量比：３．９１である。
【０１０８】
また、ＳＵＳ３０４−１／２Ｈの特性値は、密度：７．９３×１０−３［ｋｇ／ｍ３］、比熱：０．５０２［ｋＪ／ｋｇ℃］、ヤング率：１９７［ＧＰａ］、ビッカース硬さ：Ｈｖ２５０、単位体積の熱容量比：３．９８である。
【０１０９】
以上説明したように、本実施形態においては、定着ベルト２１の内周面側に設置する加熱部材２２が、加熱開始されるウォームアップ時には最大の変形量Ｂｍａｘにて変形して、通紙時には比較的小さな変形量Ｂａｖｅにて安定的な変形状態を維持する性質を利用して、加熱部材２２と定着ベルト２１とのクリアランス量Ａを最適化している。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、定着ベルト２１の加熱効率が充分に高くて、稼動時に定着ベルト２１と加熱部材２２とが摺接して摩耗する不具合を軽減することができる。
【０１１０】
以上、本実施形態によれば、回転可能に支持された駆動回転体である加圧ローラ３１と、加圧ローラ３１を回転駆動させる駆動手段と、加圧ローラ３１に対向して回転可能に設けられ可撓性を有する無端状のベルト部材である定着ベルト２１と、加圧ローラ３１を定着ベルト２１に向かって付勢して加圧ローラ３１を定着ベルト２１に圧接させる付勢手段である接離機構５０と、定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１からの加圧を受ける加圧受け部材である固定部材２６と、定着ベルト２１の内周面側に設けられた熱源であるヒータ２５と、定着ベルト２１の内周面側に設けられ、板金を一端部と他端部とが対向するように曲げて管状に形成し加圧ローラ３１と対向する位置に固定部材２６が配置される開口が設けられた、ヒータ２５からの熱を受けて定着ベルト２１を加熱する加熱部材２２とを備えた定着装置２０において、固定部材２６に設けられた係合部である規制部２６ａと、加熱部材２２の一端部及び他端部に設けられた被係合部である規制孔２２ｂとを係合させて、固定部材２６により前記一端部と前記他端部とを連結したことで、加熱部材２２の一端部と他端部とが離れていくように開くのを抑制できる。これにより、加熱部材２２と定着ベルト２１とが強く摺擦し合うのを抑制することができる。また、前記一端部と前記他端部とを連結するため専用の部材を別途設ける場合よりも、部品点数や組立工数を低減させることができ、その分、低コスト化を図ることができる。また、所望の形状の加熱部材２２を形成することが可能となり、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、加熱部材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ので、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制することができる。
また、本実施形態によれば、固定部材２６に設けられた規制部２６ａは突起形状であり、加熱部材２２の一端部及び他端部に設けられた規制孔２２ｂは孔形状であり、規制部２６ａが規制孔２２ｂの内周面である規制面２２ｃに接して規制部２６ａと規制孔２２ｂとが係合する。これにより、加熱部材２２に設けられた規制孔２２ｂの規制面２２ｃと、固定部材２６に設けられた規制部２６ａの規制面２６ｂとが係合して、加熱部材２２の前記一端部と前記他端部とが離れる方向に開くのを規制部２６ａと規制孔２２ｂとで規制することができ、加熱部材２２の開口部２２ａが開くのを防止することができる。
また、本実施形態によれば、固定部材２６及び加熱部材２２は、規制部２６ａと規制孔２２ｂ以外では接しないことで、薄肉の加熱部材２２に加圧ローラ３１の加圧力が作用するのが抑えられるので、加圧ローラ３１からの加圧力がパイプ状の加熱部材２２に作用し加熱部材２２が変形して、所望のニップ幅が得られずに、定着性が低下してしまうのを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、固定部材２６に設けられた規制部２６ａと、加熱部材２２に設けられた規制孔２２ｂとを、長手方向に複数設けたことで、長手幅全域で所望の形状の加熱部材２２を形成することが可能となり、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、加熱部材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ので、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制することができる。
また、本実施形態によれば、固定部材２６が耐熱性の樹脂で形成されていることで、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、定着装置２０を高速化した場合であっても、定着不良などが生じることなく、定着ベルト２１の加熱効率が充分に高くて、稼動時に定着ベルト２１と加熱部材２２とが摺接して摩耗するのを低減させることができる。
また、本実施形態によれば、加熱部材２２は金属製であり肉厚が０．２［ｍｍ］以下であることで、加熱部材２２や定着ベルト２１の加熱効率を向上することができる。よって、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、定着装置２０を高速化した場合であっても、定着不良などが生じることなく、定着ベルト２１の加熱効率が充分に高くて、稼動時に定着ベルト２１と加熱部材２２とが摺接して摩耗するのを低減させることができる。
また、本実施形態によれば、加熱部材２２のビッカース硬さがＨｖ２８０以下であることで、定着温度の設定値に関わらず、加熱部材２２に折れ現象が生じるのを抑制できる。よって、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、定着装置２０を高速化した場合であっても、定着不良などが生じることなく、定着ベルト２１の加熱効率が充分に高くて、稼動時に定着ベルト２１と加熱部材２２とが摺接して摩耗するのを低減させることができる。
また、本実施形態によれば、加熱部材２２がフェライト系ステンレス鋼からなることで、加熱部材２２の加熱効率が高くなるとともに、加熱部材２２に折れ現象が生じるのを抑制することができる。よって、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、定着装置２０を高速化した場合であっても、定着不良などが生じることなく、定着ベルト２１の加熱効率が充分に高くて、稼動時に定着ベルト２１と加熱部材２２とが摺接して摩耗するのを低減させることができる。
また、本実施形態によれば、加熱部材２２の内周側に設けられ固定部材２６に当接して固定部材２６を補強する補強部材２３を有しており、固定部材２６を補強部材２３に長手方向で、装置で使用可能な用紙Ｐの最大用紙幅以上の長さ全面で当接していることで、長手幅全域で所望の形状の加熱部材２２を形成することが可能となり、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、加熱部材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ので、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制することができる。
また、本実施形態によれば、記録媒体である用紙Ｐに対して画像を形成する画像形成部である作像部４と、作像部４で形成された用紙Ｐ上の画像を定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、前記定着手段として、本発明の定着装置２０を用いたことにより、所望の形状の加熱部材２２を形成することが可能となり、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、加熱部材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ので、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制することができる。また、固定部材２６に設けられた規制部２６ａと、加熱部材２２の一端部及び他端部に設けられた規制孔２２ｂとを係合させて、固定部材２６により前記一端部と前記他端部とを連結するので、前記一端部と前記他端部とを連結するため専用の部材を別途設ける場合よりも、部品点数や組立工数を低減させることができ、その分、低コスト化を図ることができる。
【符号の説明】
【０１１１】
１      プリンタ本体
３      露光部
４      作像部
５      感光体ドラム
１２    給紙部
２０    定着装置
２１    定着ベルト
２１ａ  内周面
２２    加熱部材
２２ａ  開口部
２２ｂ  規制孔
２２ｃ  規制面
２３    補強部材
２５    ヒータ
２６    固定部材
２６ａ  規制部
２６ｂ  規制面
２６ｃ  突き当て部
２８    摺動シート
３１    加圧ローラ
３２    芯金
３３    弾性層
４０    温度センサ
４２    軸受
４３    側板
４５    ギア
５０    接離機構
５１    加圧レバー
５１ａ  支軸
５２    偏心カム
５３    加圧スプリング
７５    帯電装置
７６    現像装置
７７    クリーニング装置
７８    中間転写ベルト
７９    １次転写バイアスローラ
８０    中間転写クリーニング装置
８２    ２次転写バックアップローラ
８３    クリーニングバックアップローラ
８４    テンションローラ
８５    中間転写ユニット
８９    ２次転写ローラ
９７    給紙ローラ
９８    レジストローラ対
９９    排紙ローラ対
１００  スタック部
１０１  ボトル収容部
１０２  トナーボトル
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１２】
【特許文献１】特開２０１０−０９６７８２号公報
【図１】
0005582410.tif 000002
【図２】
0005582410.tif 000003
【図３】
0005582410.tif 000004
【図４】
0005582410.tif 000005
【図５】
0005582410.tif 000006
【図６】
0005582410.tif 000007
【図７】
0005582410.tif 000008
【図８】
0005582410.tif 000009
【図９】
0005582410.tif 000010
【図１０】
0005582410.tif 000011