(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に走行してトナー像を加熱・溶融するとともに、可撓性を有する無端状のベルト部材と、
前記ベルト部材の外周面側に該ベルト部材を押圧可能に配置される加圧部材と、
前記ベルト部材の内周面側に固設され、前記加圧部材の押圧により前記ベルト部材を介して該加圧部材と当接してニップ部を形成する固定部材と、
前記ベルト部材のニップ形成部以外の内周面に対向するように固設されて当該ベルト部材を加熱する加熱部材と、
を備え、
前記固定部材と前記加熱部材は、その幅方向両端部それぞれでお互いに固接され、
前記固定部材と前記加熱部材は、その幅方向両端部それぞれが当該定着装置のフレームに固接されており、
前記加熱部材における前記固定部材と固接された部分を除く部分は、前記固定部材の前記加圧部材の加圧方向の撓みを逃がす構造を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記加熱部材における前記固定部材と固接された部分を除く部分は、前記固定部材の前記加圧部材の加圧方向の撓みを逃がす開口部を有することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記固定部材は、前記ベルト部材を介して前記加圧部材とニップ部を形成する第１固定部材と、前記加圧部材の押圧力を受ける剛体の第２固定部材とからなることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記固定部材のベルト部材当接面は、前記加圧部材からの押圧がない状態で、幅方向両端部に比べて幅方向中央部が前記加圧部材側に向けて突出するように形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記加熱部材の内周面側に前記固定部材を補強する補強部材を備え、
前記補強部材の幅方向両端部はフレームに固定され、
前記補強部材の幅方向中央部は前記固定部材に当接していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記加熱部材における前記固定部材と固接された部分を除く部分は、前記固定部材との当接面の上下に幅方向に延びる２本のスリットが形成され、前記固定部材との当接面のみが撓んで該固定部材の撓みを逃がす構造となっていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項７】
前記加熱部材の内周面側に前記固定部材を補強する補強部材を備え、
前記補強部材の幅方向両端部はフレームに固定され、
前記補強部材の幅方向中央部は、前記加熱部材の軸方向中央部を介して前記固定部材に間接的に接していることを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
前記固定部材と前記加熱部材の幅方向両端部それぞれでお互いに固接される部分は、前記ニップ部の通紙領域より外側に位置していることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
前記加熱部材は、肉厚が０．２ｍｍ以下のパイプ状部材であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の定着装置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、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、そこに設置される定着装置と、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置に設置される定着装置において、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、装置を高速化した場合であっても定着不良を生じさせないことを目的として、無端状のベルト部材（定着部材）の内周面に対向するようにパイプ状の金属熱伝導体からなる加熱部材を設置して、加熱部材をヒータで加熱することでベルト部材を全体的に加熱する技術が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００３】
特許文献１等の定着装置は、無端状のベルト部材（定着部材）、ベルト部材の内周面側に固設されてベルト部材を介して加圧回転体（加圧部材）に圧接してニップ部を形成する固定部材（当接部材）、ニップ部を除く位置でベルト部材の内周面に対向する加熱部材（対向部材）、加熱部材の内部に設置されたヒータ、等で構成されている。
ベルト部材と加熱部材の間には微小なクリアランス（１ｍｍ以下）が設けられている。ベルト部材は加熱部材に対して摺動しながら回転し、同時に加熱部材によって加熱される。
そして、ニップ部に向けて搬送された記録媒体上のトナー像は、ニップ部にて熱と圧力とを受けて記録媒体上に定着される。
【０００４】
特許文献２の実施の形態２の定着装置（特許文献２の図５）は、無端状のベルト部材（定着部材）、ベルト部材の内周面に対向しニップ部の形状が凹状となるように形成された加熱部材、加熱部材凹部に固設されてベルト部材を介して加圧回転体（加圧部材）に圧接してニップ部を形成する固定部材（当接部材）、加熱部材の内部に固設されて加熱部材、固定部材及びベルト部材を介して加圧回転体（加圧部材）に圧接してニップ部における固定部材、加熱部材を補強する補強部材、加熱部材の内部に設置されたヒータ、等で構成されている。
ベルト部材と加熱部材の間には微小なクリアランス（１ｍｍ以下）が設けられている。ベルト部材は加熱部材に対して摺動しながら回転し、同時に加熱部材によって加熱される。
加熱部材を薄肉化するために、加熱部材は金属板を曲げ加工して形成されている。
そして、ニップ部に向けて搬送された記録媒体上のトナー像は、ニップ部にて熱と圧力とを受けて記録媒体上に定着される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の定着装置は、固定部材と加熱部材とが隙間を空けて別設されているために、加熱効率を向上させるために加熱部材を薄肉化した場合であっても、加圧回転体の圧接力によって加熱部材がたわみ変形することなく、ベルト部材と加熱部材の微小なクリアランスは一定に保たれる。そのため、ベルト走行性が良好で、加熱部材からベルト部材への熱伝達も良好である。
【０００６】
しかし、加熱部材はＣ形状に開放しているため外径精度を得にくく、また組み付け時に容易に変形してしまうため、所定のベルト部材とのクリアランスを確保しにくい。さらに加熱部材と固定部材は別設されているので、各々の取り付け誤差により、ベルト部材とのクリアランスにバラツキを生じることがあった。
また、加熱部材、固定部材、ベルト部材は消耗部品であるが、これらが別接されているために交換作業も大変である。
ベルト部材と加熱部材のクリアランスが狭くなると、ベルト部材と加熱部材が部分的に強く当接して、ベルト部材にキズがついたり、異常音が発生したり、ベルトが摺動回転不可能となる不具合が生じてしまうことになる。また、ベルト部材が加熱部材のクリアランスが広くなると、加熱部材からベルト部材への熱伝達がしにくくなり、またベルト走行が不安定になるという不具合が生じる。
【０００７】
すなわち、特許文献１に記載の定着装置にかかる形態においては、ベルト部材と加熱部材のクリアランスがバラツキなく所定の値であることが望ましい。
また特許文献１の定着装置は、ベルト部材内側の部材（加熱部材、固定部材、補強部材）は、幅方向両端部のみをフレームに固定している（ベルト部材があるので、幅方向全体を固定することはできない）。よって、加圧回転体の圧力によっては、固定部材は幅方向で弓なりに撓み、ニップ幅、ニップ圧が幅方向で不均一になるという問題もあった。
【０００８】
特許文献１の解決として、特許文献２の実施の形態２の定着装置（特許文献２の図５）が知られている。
この定着装置は、ニップ部の形状が凹状となるように形成された加熱部材と、凹部に固設された固定部材、を備える。そのため、加熱部材と固定部材が一体化するので、加熱部材の外径精度向上や、ベルト部材とのクリアランスバラツキを低減することができる。また、加熱部材と固定部材が一体化しているので、ベルト部材をセットし易く、さらに消耗部品である加熱部材、固定部材、ベルト部材が一体化しているので交換性も向上する。
さらに、加熱部材と固定部材を加熱部材内周面側から補強する補強部材を有しているので、加圧回転体の圧接力による加熱部材、固定部材、補強部材のたわみ変形は少ない。
【０００９】
しかしながら、特許文献２の定着装置においても、ウォームアップ時間短縮のために、ベルト部材、加熱部材の小径化や、加熱部材の薄肉化を進めていくと、加熱部材、固定部材、補強部材に撓みが発生する。またプリントスピード高速化のために、圧接力を高くすると、加熱部材、固定部材、補強部材に撓みが発生する。
加熱部材に撓みが生じると、ベルト部材と加熱部材のクリアランスは幅方向で変動することになる。
ベルト部材と加熱部材のクリアランスが狭くなると、ベルト部材と加熱部材が部分的に強く当接して、ベルト部材にキズがついたり、異常音が発生したり、ベルトが摺動回転不可能となる不具合が生じてしまうことになる。また、ベルト部材が加熱部材のクリアランスが広くなると、加熱部材からベルト部材への熱伝達がしにくくなり、またベルト走行が不安定になるという不具合が生じる。
このような加熱部材の変形は、ベルト部材に対して加圧回転体の接離動作が繰り返しおこなわれる定着装置では、接離動作にともない加熱部材に圧変動や衝撃力が生じ、特に無視できない問題となる。
【００１０】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、装置を高速化した場合であっても定着不良が生じることなく、加熱部材を薄肉化したり加圧回転体による加圧力を大きく設定したりベルト部材に対して加圧回転体の接離動作をおこなう場合であっても加熱部材が変形することのない、定着装置及び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】
【００１１】
前記課題を解決するために提供する本発明は、以下の通りである。
〔１〕：所定方向に走行してトナー像を加熱・溶融するとともに、可撓性を有する無端状のベルト部材と、前記ベルト部材の外周面側に該ベルト部材を押圧可能に配置される加圧部材と、前記ベルト部材の内周面側に固設され、前記加圧部材の押圧により前記ベルト部材を介して該加圧部材と当接してニップ部を形成する固定部材と、前記ベルト部材のニップ形成部以外の内周面に対向するように固設されて当該ベルト部材を加熱する加熱部材と、を備え、前記固定部材と前記加熱部材は、その幅方向両端部それぞれでお互いに固接され、前記固定部材と前記加熱部材は、その幅方向両端部それぞれが当該定着装置のフレームに固接されており、前記加熱部材における前記固定部材と固接された部分を除く部分は、前記固定部材の前記加圧部材の加圧方向の撓みを逃がす構造を有することを特徴とする定着装置である。
【００１２】
上記〔１〕に記載の構成によれば、加熱部材は加圧回転体の圧接力をフレームに近い幅方向両端部のみで受けるため、圧接力によるたわみ変形は生じない。そのため、ウォームアップ短縮のために加熱部材を薄肉化しても、加熱部材とベルト部材のクリアランスは幅方向で一様に保たれるので、ベルト部材走行性や、加熱部材からベルト部材への熱伝達が良好である。
また、加熱部材と固定部材を一体化しているので、これらとベルト部材のクリアランスを精度良く微小に保つことができるので、ベルト部材走行性や、加熱部材からベルト部材への熱伝達が良好である。
さらに、加熱部材と固定部材を一体化しているので、ベルト部材をセットしやすい。また、ベルト部材、加熱部材、固定部材は消耗部品であるが、これらが一体化しているため交換しやすい。
【００１３】
なお、本願において、固定部材や加熱部材や補強部材が「固設」された状態とは、固定部材や加熱部材や補強部材が回転駆動されることなく非回転で保持されている状態であるものと定義する。したがって、例えば、固定部材がスプリング等の付勢部材によってニップ部に向けて付勢されている場合であっても固定部材が非回転で保持されていれば、固定部材が「固設」された状態となる。
また、本願において、「幅方向」とは、記録媒体の通紙方向に直交する方向であるものと定義する。
【００１４】
〔２〕：前記加熱部材における前記固定部材と固接された部分を除く部分は、前記固定部材の前記加圧部材の加圧方向の撓みを逃がす開口部を有することを特徴とする上記〔１〕に記載の定着装置である。
【００１６】
〔３〕：前記固定部材は、前記ベルト部材を介して前記加圧部材とニップ部を形成する第１固定部材と、前記加圧部材の押圧力を受ける剛体の第２固定部材とからなることを特徴とする上記〔１〕または〔２〕に記載の定着装置である。
【００１７】
上記〔３〕に記載の構成によれば、剛体の第２固定部材によって、加圧回転体の圧接力による固定部材のたわみ変形を小さくすることができ、幅方向全体にわたって均一なニップ形状を得ることができる。
【００１８】
〔４〕：前記固定部材のベルト部材当接面は、前記加圧部材からの押圧がない状態で、幅方向両端部に比べて幅方向中央部が前記加圧部材側に向けて突出するように形成されたことを特徴とする上記〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の定着装置である。
【００１９】
上記〔４〕に記載の構成によれば、ニップ形成部材にたわみが生じるような高圧接が必要な高速画像形成装置においても、圧接がない無負荷の状態でニップ形成部材がたわみ方向と逆方向に突出するようにすることで、圧接時のたわみをキャンセルし幅方向にフラットなニップ形状を得ることができる。
なお、上記〔４〕に記載の構成の変形例として、圧接方向に突出するようにしても、加熱部材にたわみ変形は生じない。
【００２０】
〔５〕：前記加熱部材の内周面側に前記固定部材を補強する補強部材を備え、
前記補強部材の幅方向両端部はフレームに固定され、前記補強部材の幅方向中央部は固定部材に当接していることを特徴とする上記〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の定着装置である。
【００２１】
上記〔５〕に記載の構成によれば、補強部材によって、固定部材のたわみ変形をより軽減できる。
【００２２】
〔６〕：前記加熱部材における前記固定部材と固接された部分を除く部分は、前記固定部材との当接面の上下に幅方向に延びる２本のスリットが形成され、前記固定部材との当接面のみが撓んで該固定部材の撓みを逃がす構造となっていることを特徴とする上記〔１〕に記載の定着装置である。
〔７〕前記加熱部材の内周面側に前記固定部材を補強する補強部材を備え、
前記補強部材の幅方向両端部はフレームに固定され、
前記補強部材の幅方向中央部は、前記加熱部材の軸方向中央部を介して前記固定部材に間接的に接していることを特徴とする〔６〕に記載の定着装置である。
〔８〕：前記固定部材と前記加熱部材の幅方向両端部それぞれでお互いに固接される部分は、前記ニップ部の通紙領域より外側に位置していることを特徴とする上記〔１〕〜〔７〕のいずれかに記載の定着装置である。
【００２３】
〔９〕：前記加熱部材は、肉厚が０．２ｍｍ以下のパイプ状部材であることを特徴とする上記〔１〕〜〔８〕のいずれかに記載の定着装置である。
【００２４】
〔１０〕：上記〔１〕〜〔９〕のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、定着不良が生じることがなく、加熱部材が変形することがない、定着装置及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施の形態における構成を示す概略図である。
【図２】（ａ）本発明に係る定着装置の実施の形態１における構成を示す概略図である。（ｂ）固定部材２６の構成を示す概略図である。
【図３】定着装置２０を幅方向にみた構成を示す概略図である。
【図４】加熱部材２２、固定部材２６、補強部材２３の側板４３取り付け斜視図である。（（ａ）加熱部材２２、（ｂ）固定部材２６、（ｃ）定着ベルト２１、（ｄ）補強部材２３、（ｅ）側板４３）
【図５】従来における定着装置のニップ部の近傍を示す拡大図であり、（ａ）両端部の構成を示す概略断面図、（ｂ）中央部の構成を示す概略断面図である。
【図６】本発明に係る定着装置２０の実施の形態１におけるニップ部の近傍を示す拡大図であり、（ａ）両端部の構成を示す概略断面図、（ｂ）中央部の構成を示す概略断面図、（ｃ）加熱部材２２の溶接の一形態を示す斜視図、（ｄ）加熱部材２２の溶接のその他の形態を示す斜視図、（ｅ）非圧接時の補強部材２３と固定部材２６との配置構成を示す概略断面図、（ｆ）圧接時の補強部材２３と固定部材２６との配置構成を示す概略断面図である。
【図７】本発明に係る定着装置２０の実施の形態２におけるニップ部の近傍を示す拡大図であり、（ａ）両端部の構成を示す概略断面図、（ｂ）中央部の構成を示す概略断面図、（ｃ）加熱部材２２の構成を示す拡大斜視図、（ｄ）補強部材２３と加熱部材２２との配置構成を示す概略断面図である。
【図８】本発明に係る定着装置２０の実施の形態３におけるニップ部の近傍を示す拡大図であり、（ａ）両端部の構成を示す概略断面図、（ｂ）中央部の構成を示す概略断面図、（ｃ）金属ステー部材２６ｃのその他の形態を示す概略断面図である。
【図９】本発明に係る定着装置２０の実施の形態４における定着ベルト２１内部の構成を示す概略構成図であり、（ａ）両端部の構成を示す概略断面図、（ｂ）中央部の構成を示す概略断面図、（ｃ）金属ステー部材２６ｃのさらにその他の形態を示す斜視図である。
【図１０】本発明に係る定着装置２０の実施の形態４における定着ベルト２１内部の構成を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明にかかる定着装置は、所定方向に走行してトナー像を加熱・溶融するとともに、可撓性を有する無端状のベルト部材２１と、前記ベルト部材２１の外周面側に該ベルト部材２１を押圧可能に配置される加圧部材３１と、前記ベルト部材２１の内周面側に固設され、前記加圧部材３１の押圧により前記ベルト部材２１を介して該加圧部材３１と当接してニップ部を形成する固定部材２６と、前記ベルト部材２１のニップ形成部以外の内周面に対向するように固設されて当該ベルト部材２１を加熱する加熱部材２２と、を備え、前記固定部材２６と前記加熱部材２２は、その幅方向両端部それぞれでお互いに固接され、前記固定部材２６と前記加熱部材２２は、その幅方向両端部それぞれが当該定着装置のフレーム４３に固接されており、前記加熱部材２２における前記固定部材２６と固接された部分を除く部分は、前記固定部材２６の前記加圧部材３１の加圧方向の撓みを逃がす構造を有することを特徴とする。
ここで、固定部材や加熱部材や補強部材が「固設」された状態とは、固定部材や加熱部材や補強部材が回転駆動されることなく非回転で保持されている状態であるものと定義し、以下において同様である。また「幅方向」とは、記録媒体の通紙方向に直交する方向であるものと定義し、以下において同様である。
【００２８】
以下、この発明を実施するための形態について、図面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。
【００２９】
＜実施の形態１＞
図１〜図６にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１に示すように、本実施の形態１における画像形成装置１は、タンデム型カラープリンタである。画像形成装置本体１の上方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。
ボトル収容部１０１の下方には中間転写ユニット８５が配設されている。その中間転写ユニット８５の中間転写ベルト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。
【００３０】
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、帯電部７５、現像部７６、クリーニング部７７、除電部（不図示である。）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。
【００３１】
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１中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部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（帯電工程である。）。
その後、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（露光工程である。）。
【００３２】
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（現像工程である。）。
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、中間転写ベルト７８及び第１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次転写工程である。）。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。
【００３３】
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、クリーニング部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部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（クリーニング工程である。）。
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。
【００３４】
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト７８上に重ねて転写する。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。
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、中間転写クリーニング部８０、等で構成される。中間転写ベルト７８は、３つのローラ８２〜８４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ８２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。
【００３５】
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、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト７８は、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する。こうして、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。
【００３６】
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。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Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト７８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。
その後、中間転写ベルト７８は、中間転写クリーニング部８０の位置に達する。そして、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。
【００３７】
ここで、２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐは、装置本体１の下方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。
詳しくは、給紙部１２には、転写紙等の記録媒体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１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体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。
【００３８】
レジストローラ対９８に搬送された記録媒体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、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。
【００３９】
その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体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及び加圧ローラ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記録媒体Ｐ上に定着される。
その後、記録媒体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記録媒体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、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００４０】
次に、図２〜図５にて、画像形成装置本体１に設置される定着装置２０の構成・動作について詳述する。
図２（ａ）は、定着装置２０を示す構成図、図２（ｂ）は、固定部材２６を示す構成図である。
図３は、定着装置２０を幅方向にみた図である。
図４は、固定部材２６、加熱部材２２、補強部材２３の側板４３取り付け斜視図である。
図５、図６は、定着装置２０のニップ部の近傍を示す拡大図である。
図２（ａ）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、補強部材２３、加熱手段としてのヒータ２５（熱源）、加圧回転体としての加圧ローラ３１、温度センサ４０、接離機構５１〜５３、等で構成される。
【００４１】
ここで、ベルト部材としての定着ベルト２１は、薄肉で可撓性を有する無端状ベルトであって、図２（ａ）中の矢印方向（反時計方向）に回転（走行）する。定着ベルト２１は、内周面２１ａ（固定部材２６との摺接面である。）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１ｍｍ以下に設定されている。
定着ベルト２１の基材層は、層厚が３０〜５０μｍであって、ニッケル、ステンレス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。
定着ベルト２１の弾性層は、層厚が１００〜３００μｍであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、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、記録媒体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。
定着ベルト２１の離型層は、層厚が１０〜５０μｍ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Ｔ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が担保される。
【００４２】
また、定着ベルト２１の直径は１５〜１２０ｍｍになるように設定されている。なお、本実施の形態１では、定着ベルト２１の直径が３０ｍｍ程度に設定されている。
定着ベルト２１の内部（内周面側）には、固定部材２６、ヒータ２５（加熱手段）、加熱部材２２、補強部材２３等が固設されている。（図２（ａ）を参照。）
ここで、固定部材２６は、定着ベルト２１の内周面に摺接するように固設（固定）されている。そして、固定部材２６が定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に圧接することで、記録媒体Ｐが搬送されるニップ部が形成される。固定部材２６は、その幅方向両端部が側板（フレーム）４３の切り欠き部と勘合して、圧接方向および回転方向を側板４３に固定支持している。（図３、図４を参照。）
【００４３】
図２（ｂ）を参照して、固定部材２６について説明する。
固定部材２６は、ゴム材料からなる弾性部（第１固定部材）２６ａ、金属材料からなる剛体部（第２固定部材）２６ｂ、等で構成される。剛性部２６ｂは、加圧ローラ３１による加圧力を受けても大きく撓むことがないように、ある程度剛性のある材料（例えば、高剛性の金属やセラミック等である。）で形成されている。弾性部２６ａ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、記録媒体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に、定着工程後の記録媒体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。
【００４４】
なお、本実施の形態１では、ニップ部を形成する固定部材２６の形状を凹状に形成したが、ニップ部を形成する固定部材２６の形状を平面状に形成することもできる。すなわち、固定部材２６の摺接面（加圧ローラ３１に対向する面である。）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、ニップ部の形状が記録媒体Ｐの画像面に対して略平行になって、定着ベルト２１と記録媒体Ｐとの密着性が高まるために定着性が向上する。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に、ニップ部から送出された記録媒体Ｐを定着ベルト２１から容易に分離することができる。
また、固定部材２６の外周に、フッ素グリス等の潤滑剤が含浸された潤滑シートを設けて、固定部材２６と定着ベルト２１との摺動抵抗を低減させることもできる。
【００４５】
図２〜図４を参照して、加熱部材２２について説明する。
加熱部材２２は、肉厚が０．１ｍｍで、凹部を有するパイプ状（環状）の金属部材である。凹部は圧接方向（図２（ａ）左右方向）と回転方向（図２（ａ）上下方向）が固定部材２６と勘合する形状である。
加熱部材２２は、幅方向に直交する断面（図２（ａ）に示す断面である。）でみたときに、閉空間をなす環状部（閉ループ部）がその幅方向両端に形成されて、固定部材２６と圧接方向、回転方向で固接している。この幅方向両端部の凹部には、固定部材２６をネジ締結、接着などの手段で固定してもよいし、固定部材２６をはめ込んで固接してもよい。
幅方向両端部以外の凹部は圧接方向（図２（ａ）左右方向）が開放し、固定部材２６と回転方向のみ固接している。よって固定部材は圧接方向に摺動が可能である。すなわち、固定部材２６が圧接方向にたわみ変形しても加熱部材２２には変形を及ぼさない。換言すると、加熱部材２２における固定部材２６と固接された部分を除く部分（軸方向中央部）は、固定部材２６の加圧部材２２の加圧方向の撓みを逃がす構造（開口部）となっている。
【００４６】
ここで、図６（ｃ）及び図６（ｄ）を参照して加熱部材２２の環状部（閉ループ部）の作製方法について説明する。加熱部材は板厚０．１ｍｍの金属板を曲げ加工したものを両端の凹部で溶接し環状部（閉ループ部）を形成している。図６（ｃ）のように突き当てて溶接してもよいし、図６（ｄ）のように重なり部を設けて溶接してもよい。加熱部材はそれ自身で両端部に環状部（閉ループ部）を形成しているので、スプリングバックによる外形変化がなく、精度よい円筒外形が得られる。
加熱部材２２は、固定部材２６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ている。加熱部材２２は、幅方向両端部が固定部材２６に対して固定支持され、固定部材を介して、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３を参照。）
また、図示しないが、加熱部材２２の円筒部を側板４３に設けたフランジに固定支持し
てもよい。
【００４７】
固定部材２６と加熱部材２２の固接部の幅方向両端部範囲は、加圧回転体３１の通紙部領域より外側に位置している。
補強部材２３は、板厚が３ｍｍのステンレス平板であり、側板４３間に渡って設けられている。（図３及び図４を参照。）
補強部材２３は、幅方向両端部が側板４３の切り欠き部と勘合して図４に示す上方を固定支持され、幅方向中央部が固定部材２６と接触し、加圧回転体３１の圧接力を受けている。補強部材２３と固定部材２６の接触部は、固定部材２２と固定部材２３の固設部を除く領域、すなわち、加圧回転体３１の通紙部領域より内側に位置している。（図３及び図４を参照。）
【００４８】
補強部材２３は、一体化した消耗部品（加熱部材２２、固定部材２６、ベルト部材２１）を側板４３，４３間に取り付けた後、側板４３の外面側から切り欠き部を通して挿入し取り付ける。図４を参照して説明すると、図４（ａ）の加熱部材２２に図４（ｂ）の固定部材２６を勘合させ、さらに図４（ｃ）に示すベルト部材２１を外周に巻き回して備え付けた後、これらを図４（ｄ）に示す側板４３，４３間に取り付け、しかる後に図４（ｅ）に示す補強部材２３を挿入して取り付ける。
このように、本形態の定着装置は消耗部品の交換が容易に行うことができる。
【００４９】
このような構成としても、加圧力が大きい定着装置においては補強部材２３、固定部材２６は、加圧ローラ３１の圧接によって、その幅方向中央部が図３の上方（図２（ａ）で示す左右の矢印方向のうち左方向である。）に変形する（幅方向両端部は側板４３に支持されているためほとんど変形しない。）。本実施の形態では０．５ｍｍであった。
そのため、図６（ｅ）のように、加圧ローラ３１による圧接力がかからない状態（無負荷時である。）で、固定部材２６の幅方向中央部が、加圧ローラ側に０．５ｍｍ突出するように設定し、圧接時には図６（ｆ）のように圧接面が平面となるようにしている。
【００５０】
なお、本実施の形態では、強度の高い補強部材２３の固定部材当接面を凸形状として固定部材２６を撓ませることで０．５ｍｍ凸を実現しているが、固定部材２６の圧接面に凸を設けてもよいし、固定部材２６の補強部材当接面に凸を設けてもよい。
すなわち、固定部材の幅方向中央部は、圧接、非圧接によって最大０．５ｍｍ撓み変形することになるが、（１）：図６（ｅ）に示す如く、撓み変形が生じる方向（圧接方向）と反対方向に固定部材２６の幅方向中央部全体を０．５ｍｍ突出するような構成としても良く、（２）：固定部材２６の幅方向中央部の一方の面（固定部材２６の圧接面あるいは補強部材当接面）に、撓み変形が生じる方向（圧接方向）と平行な方向へ０．５ｍｍの凸を設け、該凸が圧接時に押圧されることで固定部材２６の圧接面が平面となるような構成としても良い。
【００５１】
ここで、図６に示すように、本実施の形態では幅方向中央部は固定部材２６が撓み変形しても、加熱部材２２と圧接方向で接触していないので、加熱部材２２が変形することはない。
一方、例えば特許文献２の定着装置のような幅方向全域で加熱部材２２と固定部材２６が固接されている構成の場合であり、さらに、幅方向中央部のみにおいて補強部材２３は加熱部材２２を介して固定部材２６に当接している場合について考える。この場合、図５（ａ）に示すような幅方向両端部においては、不図示の加圧ローラ３１が圧接した圧接時および離間した非圧接時のいずれにおいても、加熱部材２２と補強部材２３とが離間しているため、撓み変形は発生しない。しかしながら、図５（ｂ）に示すような幅方向中央部においては、上述のとおり加熱部材２２と補強部材２３とが当接しているため、不図示の加圧ローラ３１が圧接した圧接時（破線）には加熱部材２２は所望の形態（真円断面）となるが、非圧接時（実線）には加熱部材２２が撓み変形してしまう。
なお、図５（ａ）及び図５（ｂ）、並びに、図６（ａ）〜（ｆ）において定着ベルト２１及び加圧ローラ３１は不図示としている。
【００５２】
そして、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（加熱手段）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。加熱部材２２の材料としては、アルミニウム、鉄、ステンレス等の金属熱伝導体（熱伝導性を有する金属である。）を用いることができる。加熱部材２２の肉厚を０．２ｍｍ以下に設定することで、定着ベルト２１（加熱部材２２）の加熱効率を向上することができる。なお、本実施の形態１では、加熱部材２２は、肉厚が０．１ｍｍのステンレスで形成している。
【００５３】
なお、本実施の形態１では、補強部材２３のヒータ２５対向面にＢＡ処理や鏡面研磨処理等の光反射処理が施されている。これにより、ヒータ２５から補強部材２３に向かう光は、光反射処理が施された表面で反射されて定着ベルト２１に対向する部分の内周面に向かうため、加熱部材２２による定着ベルト２１の加熱効率が向上する。
また、加熱部材２２におけるヒータ２５に対向する部分の内周面に耐熱黒塗装処理を施すことが好ましい。光吸収性が良好になり、加熱部材２２による定着ベルト２１の加熱効率が向上することになる。
【００５４】
加熱手段としてのヒータ２５（熱源）は、ハロゲンヒータやカーボンヒータ等の光加熱ヒータであって、加熱部材２２（環状部）の内部に固設されている。（図２（ａ）を参照。）
また、ヒータ２５は、その両端部が定着装置２０の側板４３に固定されている。（図３を参照。）
そして、画像形成装置本体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が固定部材２６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の表面から記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。なお、ヒータ２５の出力制御は、定着ベルト２１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いておこなわれる。また、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。
【００５５】
このように、本実施の形態１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広い範囲で加熱されることになるために、定着装置（画像形成装置）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、定着装置（画像形成装置）の小型化が達成される。
【００５６】
ここで、本実施の形態１では、ヒータ２５が２本設置されている。図示は省略するが、一方のヒータ２５は加熱部材２２の幅方向中央部（例えば、Ａ４サイズ（短手方向のサイズである。）に対応した２１０ｍｍの通紙領域である。）のみを加熱するように構成されていて、他方のヒータ２５は加熱部材２２の幅方向両端部（例えば、Ａ３サイズ（短手方向のサイズである。）に対応した２９７ｍｍの通紙領域から幅方向中央部の２１０ｍｍを除いた領域である。）のみを加熱するように構成されている。そして、Ａ４サイズの記録媒体Ｐを長手方向を搬送方向として通紙するときには前者のヒータ２５のみを通電して、Ａ３サイズの記録媒体Ｐを長手方向を搬送方向として通紙するとき（又は、Ａ４サイズの記録媒体Ｐを短手方向を搬送方向として通紙するとき）には双方のヒータ２５を通電する。このように記録媒体Ｐのサイズに応じて、２つのヒータ２５を使い分けることで、加熱部材２２の非通紙領域を加熱して過昇温させる不具合を抑止することができる。
なお、ヒータ２５の本数は、本実施の形態１のものに限定されることなく、１本でもよいし、３本以上でもよい。
【００５７】
ここで、本実施の形態１では、定着ベルト２１と加熱部材２２とのギャップδ１（互いの部材２１、２２が対向する部分のギャップである。）が、０ｍｍより大きく１ｍｍ以下に設定されている（０ｍｍ＜δ１≦１ｍｍである。）。これにより、加熱部材２２（又は、固定部材２６）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の磨耗が加速する不具合を抑止するとともに、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不具合を抑止することができる。
ギャップδ１のバラツキが少ないほど上述の不具合を抑止できる。
本実施の形態１では、加熱部材２２と固定部材２６とによって、定着ベルト２１の内周径よりも小さな外周径が形成されて、定着ベルト２１がガイドされるように構成されている。
加熱部材２２と固定部材２６とが幅方向両端部で固接され、精度よく略円筒状の形状が形成されることで、可撓性を有する定着ベルト２１の円形姿勢がギャップδ１のバラツキが少なく維持される。これにより、定着ベルト２１の変形による劣化・破損を軽減することができる。
【００５８】
また、加熱部材２２（及び、固定部材２６）と定着ベルト２１とが摺接しても定着ベルト２１の磨耗が軽減されるように、双方の部材２１、２２の間には潤滑剤としてフッ素グリスが塗布（介在）されている。なお、加熱部材２２（及び、固定部材２６）と定着ベルト２１との摺動抵抗を低下させるために、加熱部材２２（又は、固定部材２６）の摺接面を摩擦係数の低い材料で形成したり、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。
【００５９】
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回転体としての加圧ローラ３１は、直径が３０ｍｍ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。加圧ローラ３１（加圧回転体）の弾性層３３は、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の材料で形成されている。（図２（ａ）を参照。）なお、弾性層３３の表層にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。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。
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が設置されていて、加圧ローラ３１は図２（ａ）中の矢印方向（時計方向）に回転駆動される。（図３を参照。）また、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を介して回転自在に支持されている。なお、加圧ローラ３１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。
【００６０】
なお、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。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。
また、本実施の形態１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たが、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。その場合、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に、ニップ部から送出される記録媒体Ｐが定着ベルト２１から分離され易くなる。
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（圧接力）が固定部材２６を介して加熱部材２２に作用しないように構成されている。
【００６１】
ここで、図２（ａ）を参照して、本実施の形態１における定着装置２０における接離機構の構成および接離動作について説明する。
本実施の形態１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５１〜５３が設けられている。
詳しくは、接離機構は、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。加圧レバー５１は、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に回転自在に支持されている。加圧レバー５１の中央部は、加圧ローラ３１の軸受４２（この軸受４２は側板４３に形成された長穴に移動可能に保持されている。）に当接している。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、さらに加圧スプリング５３の保持板に偏心カム５２（不図示の駆動モータによって回転可能に構成されている。）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を中心にして回転して、加圧ローラ３１が図２（ａ）の破線矢印方向（図２（ａ）の左右方向）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２（ａ）の状態になって、加圧ローラ３１は定着ベルト２１を加圧して所望のニップ部を形成する。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である。）には、偏心カム５２の回転方向の姿勢が図２（ａ）の状態から１８０度回転して、加圧ローラ３１は定着ベルト２１から離脱する（又は、定着ベルト２１を減圧する。）。
【００６２】
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。
画像形成装置本体１の電源スイッチが投入されると、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２（ａ）中の矢印方向の回転駆動が開始される。これにより、加圧ローラ３１との摩擦力によって、定着ベルト２１も図２（ａ）中の矢印方向に従動（回転）する。
その後、給紙部１２から記録媒体Ｐが給送されて、２次転写ローラ８９の位置で、記録媒体Ｐ上に未定着のカラー画像が担持（転写）される。未定着画像Ｔ（トナー像）が担持された記録媒体Ｐは、不図示のガイド板に案内されながら図２（ａ）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、加熱部材２２（ヒータ２５）によって加熱された定着ベルト２１による加熱と、固定部材２６と加圧ローラ３１との押圧力とによって、記録媒体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記録媒体Ｐは、矢印Ｙ１１方向に搬送される。
【００６３】
本実施の形態１において、加熱部材２２は、固定部材２６に対して幅方向両端部のみを固接しているために、加熱部材２２には加圧ローラ３１による加圧力が作用しないことになり、加熱部材２２を薄肉化したり加圧ローラ３１による加圧力を大きく設定したり定着ベルト２１に対して加圧ローラ３１の接離動作をおこなっても加熱部材２２に変形が生じることがない。
【００６４】
ここで、加熱部材２２の加熱効率を高くするためには、加熱部材２２の肉厚は０．２ｍｍ以下に設定することが好ましい。
略パイプ状の加熱部材２２の肉厚を薄くすることで、ウォームアップ時間を短縮することができる。しかし、加熱部材２２自身の剛性は小さくなっているため、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、撓んだり、変形したりしてしまう。そして、パイプ状の加熱部材２２が変形してしまうと、定着ベルト２１の走行性が低下したり、定着ベルト２１との密着不良が生じて加熱ムラが発生したりしてしまう。
これに対して、本実施の形態１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に、そのような問題が生じるのを未然に防止することができる。
【００６５】
以上説明した本実施の形態１の定着装置においては、幅方向中央部において、固定部材２６の撓み変形が加熱部材２２に影響しないように、固定部材２６と加熱部材２２が接触しないようにし、幅方向端部においては、固定部材２６と加熱部材２２が固接しているので、加熱部材２２と固定部材２６のクリアランスバラツキが少なく、加熱効率、ベルト走行性が良好で、組み立て性、交換性が良好で、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（画像形成装置１）を高速化した場合であっても定着不良が生じることなく、加熱部材２２を薄肉化したり加圧ローラ３１（加圧回転体）による加圧力を大きく設定したり定着ベルト２１に対して加圧ローラ３１の接離動作をおこなう場合であっても加熱部材２２が変形する不具合を抑止することができる。
【００６６】
なお、本実施の形態１では、加圧回転体として加圧ローラ３１を用いた定着装置に対して本発明を適用したが、加圧回転体として加圧ベルトを用いた定着装置に対しても本発明を適用することができる。そして、そのような場合にも、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６７】
また、本実施の形態１では、ベルト部材として複層構造の定着ベルト２１を用いたが、ベルト部材としてポリイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、金属等からなる無端状の定着フィルムを用いることもできる。そして、その場合にも、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６８】
＜実施の形態２＞
図７にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図７は、実施の形態２における定着装置を示す構成図であって、前記実施の形態１における図６に相当する図である。本実施の形態２における定着装置は、前記実施の形態１のものと同様であるが、主として、加熱部材２２の構成が、前記実施の形態１のものとは相違する。
【００６９】
図７（ｃ）を参照して、本実施の形態２における加熱部材２２の構成について説明する。
加熱部材２２は板厚０．１ｍｍの金属板を曲げ加工したものを幅方向全体の凹底部で溶接し環状部（閉ループ部）を形成している。図７（ｃ）に示すように突き当てて溶接してもよいし、図示しないが重なり部を設けて溶接してもよい。加熱部材２２はそれ自身で環状部（閉ループ部）を形成しているので、スプリングバックによる外形変化がなく、精度よい円筒外形が得られる。
また、幅方向全域を溶接しているため、両端の外径差が生じにくく、幅方向全体で精度よい円筒外形が得られる。（両端部各々を別に溶接すると、溶接部の突き当て状態や重なり状態によって外径差が生じやすい）。
【００７０】
さらに、本実施形態２における加熱部材２２では、固定部材２６と固接する幅方向端部以外は、凹部の底面２２ａと側面２２ｂの曲げ部に切り欠きが設けられている。
凹部の底面２２ａは、幅方向全体を固定部材２６と接触する。また、補強部材２３は、幅方向中央部を加熱部材凹部底面の中央（２２ａ部）を介して固定部材２６を補強する。
よって、上記実施の形態１のように、固定部材２６にたわみ変形が生じると、加熱部材凹部底面２２ａにも撓み変形が生じるが、凹部底面２２ａは凹部側面２２ｂと幅方向両端以外は切りかかれているため、図７（ｄ）のように凹部底面２２ａのみ撓み変形し、凹部側面２２ｂ、凹部側面２２ｂとつながる円筒面（ベルト部材２１との当接面）が変形することはない。換言すると、加熱部材２２における固定部材２６と固接された部分を除く部分（軸方向中央部）は、固定部材２６の加圧部材２２の加圧方向の撓みを逃がす構造（固定部材２６と加熱部材２２との当接面において、その当接面の上下に軸方向に延びる２本のスリットを有する構成）となっている。
なお、図７（ａ）〜（ｄ）において定着ベルト２１及び加圧ローラ３１は不図示とし、さらに図７（ｄ）では固定部材２６を不図示としている。
【００７１】
以上のように、幅方向中央部において、固定部材２６と加熱部材２２が固接するような場合においても、加熱部材２２の固設部２２ａのみが変形するような構成とすることで本発明を実現することができる。
【００７２】
＜実施の形態３＞
図８を参照して、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図８は、実施の形態３における定着装置を示す構成図であって、前記実施の形態１における図２（ａ）に相当する図である。
本実施の形態３における定着装置は、前記実施の形態１のものと同様であるが、固定部材２６の構成が前記実施の形態１のものとは相違する。
【００７３】
固定部材２６は、ゴム材料からなる弾性部２６ａ、金属材料からなる剛体部２６ｂ、等で構成される。（図２（ｂ）を参照。）剛性部２６ｂは、加圧ローラ３１による加圧力を受けても大きく撓むことがないように、ある程度剛性のある材料（例えば、高剛性の金属やセラミック等である。）で形成されている。弾性部２６ａ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、記録媒体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に、定着工程後の記録媒体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。
【００７４】
本実施の形態３における固定部材２６には、さらに固定部材の一部として、コの字型の金属ステー部材２６ｃを設け、固定部材２６の、加圧ローラ側面以外の３面と固接している。固定部材２６には剛体部２６ｂがあるが、金属ステー部材２６ｃがあるので剛体部２６ｂはなくてもよい。
金属ステー部材２６ｃは、たわみ強度の点や、後述する光反射処理を行う点を考慮して、ステンレス材を使用している。
上述した実施の形態１と同様に補強部材２３が設けられているが、補強部材２３の代替として、図８（ｃ）のようにステー部材２６ｃの形状を変更することもできる。
【００７５】
加熱部材２２は、図６（ｃ）の溶接がない形状として、図８（ａ）のように両端部は金属ステー部材２６ｃの内面側と固定部材２６（ａ，ｂ）の外面側によって圧接方向、回転方向の３面が挟まれて固接される。すなわち、加熱部材の凹部を溶接なしに固定できる。
両端部以外は、図８（ｂ）のように金属ステー部材２６ｃの内面側と固定部材２６（ａ，ｂ）の外面側によって回転方向の２面が緩く挟まれて固接される。すなわち、固定部材２６（ａ，ｂ）、金属ステー部材２６（ｃ）が圧接方向（図８左右方向）に撓み変形しても加熱部材２２には変形を及ぼさない。
【００７６】
なお、本実施の形態３では、金属ステー部材２６ｃのヒータ２５対向面にＢＡ処理や鏡面研磨処理等の光反射処理が施されている。これにより、ヒータ２５から金属ステー部材２６ｃに向かう光は、光反射処理が施された表面で反射されて定着ベルト２１に対向する部分の内周面に向かうため、加熱部材２２による定着ベルト２１の加熱効率が向上する。
また、加熱部材２２におけるヒータ２５に対向する部分の内周面に耐熱黒塗装処理を施すことが好ましい。光吸収性が良好になり、加熱部材２２による定着ベルト２１の加熱効率が向上することになる。
【００７７】
以上のように、固定部材２６の一部である金属ステー部材２６ｃを加熱部材２２の内面側に設ける構成においても、本発明を実現することができる。
なお、図８（ａ）〜（ｂ）において定着ベルト２１及び加圧ローラ３１は不図示とし、図８（ｃ）において加圧ローラ３１は不図示としている。
【００７８】
＜実施の形態４＞
図９にて、この発明の実施の形態４について詳細に説明する。
図９は、実施の形態４における定着装置を示す構成図であって、前記実施の形態１における図２に相当する図である。本実施の形態４における定着装置は、加熱部材２２及び固定部材２６の構成と、加熱手段が前記実施の形態１のものとは相違する。
【００７９】
本実施の形態４における定着装置２０も、前記実施の形態３のものと同様に、定着ベルト２１（ベルト部材、図９において不図示）、固定部材２６、加熱部材２２、ヒータ２５（加熱手段）、加圧ローラ３１（加圧回転体、図９において不図示）、温度センサ４０（図９において不図示）、接離機構５１〜５３（図９において不図示）、等で構成される。
【００８０】
加熱部材２２は半円の閉ループの金属パイプで、幅方向一様に設けられている。加熱部材２２のベルト部材当接面である円弧部の内面側には面状抵抗発熱体であるヒータ２５が密着して取り付けられ、加熱部材２２を加熱する。（図９を参照。）
抵抗発熱体は、セラミックヒータ等の面状発熱体であって、その両端部に電源部が接続されている。そして、抵抗発熱体に電流が流されると、抵抗発熱体自身の電気抵抗によって抵抗発熱体が昇温して、当接する加熱部材２２を加熱する。さらに、加熱された加熱部材２２によって定着ベルト２１が加熱されることになる。
【００８１】
さらに、加熱部材２２自身を抵抗発熱体とすることもできる。具体的に、加熱部材２２を薄肉の抵抗発熱体で形成して、その両端部に電源部を接続する。そして、加熱部材（抵抗発熱体）に電流が流されると、加熱部材自身の電気抵抗によって抵抗発熱体が昇温して、定着ベルト２１が加熱されることになる。
【００８２】
固定部材２６は、弾性体部２６ａと剛体部２６ｃから構成されている。弾性体部２６ａは耐熱性シリコーンゴムからなり、上述の実施の形態１のように加圧回転体３１側面を所定形状にしている。剛体部２６ｃは、剛性が高く、熱伝導しにくく、摺動性がある耐熱樹脂（ＰＰＳやＰＡやＰＩ）によって図９に示すような形状に構成されている。両端部は加熱部材２２と密着しているが（図９（ａ）参照。）、中央部は凹としているので加熱部材２２と離間している（図９（ｂ）参照。）。剛体部２６ｃの円弧面は、不図示のベルト部材２１のガイドとして機能している。剛体部２６ｃは金属材料に比較して熱伝導しにくく、また、図９（ｃ）斜視図のように、ガイド部にリブ２７を設け、ベルト部材との接触面積を低減するようにしているので、加熱部材２２によって加熱されたベルト部材２１の熱をガイドすることで奪わないようにしている。
【００８３】
以上のように、固定部材２６の形状、材質や、発熱体（ヒータ２５）が異なる場合であっても、本発明を実現することができる。
【００８４】
＜実施の形態５＞
図１０にて、この発明の実施の形態５について詳細に説明する。
本実施の形態５における定着装置は、実施の形態４の面状発熱体が誘導加熱方式に変更している点が、前記実施の形態４のものとは相違する。
【００８５】
図１０に示すように、本実施の形態５における定着装置２０も、前記実施の形態１のものと同様に、定着ベルト２１（ベルト部材、図１０において不図示）、固定部材２６、加熱部材２２、加圧ローラ３１（加圧回転体、図１０において不図示）、温度センサ４０（図１０において不図示）、接離機構５１〜５３（図１０において不図示）、等で構成される。また、本実施の形態５においても、加熱部材２２は、固定部材２６を除く位置で定着ベルト２１の内周面に対向するとともに、幅方向に直交する断面でみたときに閉空間をなす環状部がその全部に形成されている。
ここで、本実施の形態５における定着装置２０は、加熱手段として、ヒータ２５の代わりに、誘導加熱部５０が設置されている。そして、本実施の形態５における加熱部材２２は、ヒータ２５の輻射熱によって加熱される前記実施の形態１のものとは異なり、誘導加熱部５０による電磁誘導によって加熱される。
【００８６】
誘導加熱部５０は、励磁コイル、コア、コイルガイド、等で構成される。励磁コイルは、定着ベルト２１の一部を覆うように、細線を束ねたリッツ線を幅方向（図１０の紙面垂直方向である。）に延設したものである。コイルガイドは、耐熱性の高い樹脂材料等からなり、励磁コイルやコアを保持する。コアは、フェライト等の強磁性体（比透磁率が１０００〜３０００程度である。）からなる半円筒状部材であって、加熱部材２２に向けて効率のよい磁束を形成するためにセンターコアやサイドコアが設けられている。コアは、幅方向に延設された励磁コイルに対向するように設置されている。
【００８７】
このように構成された定着装置２０は、次のように動作する。
定着ベルト２１（不図示）が図１０中の矢印方向に回転駆動されると、定着ベルト２１は誘導加熱部５０との対向位置で加熱される。詳しくは、励磁コイルに高周波の交番電流を流すことで、加熱部材２２の周囲に磁力線が双方向に交互に切り替わるように形成される。このとき、加熱部材２２表面に渦電流が生じて、加熱部材２２自身の電気抵抗によってジュール熱が発生する。このジュール熱によって、加熱部材２２が電磁誘導加熱されて、さらに加熱された加熱部材２２によって定着ベルト２１が加熱される。
なお、加熱部材２２の材料としては、ニッケル、ステンレス、鉄、銅、コバルト、クロム、アルミニウム、金、白金、銀、スズ、パラジウム、これらのうち複数の金属からなる合金、等を用いることができる。
【００８８】
なお、本実施の形態５における加熱手段としての誘導加熱部５０は、加熱部材２２（環状部）の内部に設置することもできる。
以上のように、誘導加熱方式を用いた場合であっても、本発明を実現することができる。
【００８９】
以上の実施の形態１〜５のように、本発明は、ベルト部材の内周面に対向してベルト部材を加熱する加熱部材が幅方向両端部を固定部材と固接しているとともに、加熱部材が固定部材から圧接力を受けて変形しないように配設している。これによって、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、装置を高速化した場合であっても定着不良が生じることなく、加熱部材を薄肉化したり加圧回転体による加圧力を大きく設定したりベルト部材に対して加圧回転体の接離動作をおこなう場合であっても加熱部材が変形することのなく、ベルト部材の組み付け性もよく、消耗部品の交換性もよい、定着装置及び画像形成装置を提供することができる。
【００９０】
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【符号の説明】
【００９１】
１  画像形成装置本体（装置本体）、
２０  定着装置、
２１  定着ベルト（ベルト部材）、
２２  加熱部材、
２３  補強部材、
２５  ヒータ（光加熱ヒータ、加熱手段）、
２６  固定部材、
２６ａ  固定部材の弾性体部
２６ｂ  固定部材の剛体部
２６ｃ  固定部材の剛体部（金属ステー）
３１  加圧ローラ（加圧回転体）、
５０  誘導加熱部（加熱手段）、
Ｐ  記録媒体。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９２】
【特許文献１】特開２００８−１４６０１０号公報
【特許文献２】特開２００９−３４１０号公報
【図１】
0005494950.tif 000002
【図２】
0005494950.tif 000003
【図３】
0005494950.tif 000004
【図４】
0005494950.tif 000005
【図５】
0005494950.tif 000006
【図６】
0005494950.tif 000007
【図７】
0005494950.tif 000008
【図８】
0005494950.tif 000009
【図９】
0005494950.tif 000010
【図１０】
0005494950.tif 000011