(57)【要約】【課題】簡易な構成で局所加熱された伝熱部材の熱膨張による変形を抑制し、ベルト部材の挙動を安定させることができる定着装置を提供することを目的とする。【解決手段】無端状のベルト部材２１と、ベルト部材２１の外周面に接触して回動する加圧回転体３１と、ベルト部材２１を加熱する熱を発生する熱源２５と、ベルト部材２１の内部に設けられ、熱源２５の熱を伝達する伝熱部材２２と、ベルト部材２１を内部から支持し、ベルト部材２１を介して加圧回転体３１に圧接させ、記録媒体Ｐが搬送されるニップ部Ｎを形成する固定部材２６と、を備え、ニップ部Ｎを通過する記録媒体Ｐ上の未定着トナー像Ｔを、加熱加圧処理を施すことにより記録媒体Ｐに定着させる定着装置であって、伝熱部材２２は、ベルト部材２１が当接して摺動する部位に、内側に向かって突出した屈曲部２２ａを有する定着装置。【選択図】図２
2014174240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状のベルト部材と、
前記ベルト部材の外周面に接触して回動する加圧回転体と、
前記ベルト部材を加熱する熱を発生する熱源と、
前記ベルト部材の内部に設けられ、前記熱源の熱を伝達する伝熱部材と、
前記ベルト部材を内部から支持し、前記ベルト部材を介して前記加圧回転体に圧接させ、記録媒体が搬送されるニップ部を形成する固定部材と、を備え、
前記ニップ部を通過する前記記録媒体上の未定着トナー像を、加熱加圧処理を施すことにより前記記録媒体に定着させる定着装置であって、
前記伝熱部材は、前記ベルト部材が当接して摺動する部位に、内側に向かって突出した屈曲部を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記伝熱部材の周方向の中心部から前記ベルト部材との当接面までの距離は、前記屈曲部の端部から前記ニップ部の入口までの外周領域における距離が、前記屈曲部の端部から前記ニップ部の反対側までの外周領域における距離よりも長いことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記伝熱部材は、長手方向に複数の前記屈曲部が形成されてい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】
前記伝熱部材は、周方向に複数の前記屈曲部が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記屈曲部の内側への突出量が、前記伝熱部材の位置によって異なることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記伝熱部材と前記ベルト部材との間隙は、前記屈曲部の端部から前記ニップ部の入口までの外周領域における間隙が、前記屈曲部の端部から前記ニップ部の反対側までの外周領域における間隙よりも小さいことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記伝熱部材と前記ベルト部材との間隙が、常温時において１ｍｍ以下であることを特徴とする前記１から６のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
前記伝熱部材は、鉄、ステンレス及びアルミニウムのいずれかの金属材料からなり、前記熱源により加熱されたときの熱膨張による変形量が１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
前記ベルト部材の基材が、ポリイミドからなることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１０】
請求項１から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】
本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。さらに詳述すると、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に装着される定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置として、電子写真方式を利用した画像形成装置が種々考案されており公知技術となっている。その画像形成プロセスは、像担持体である感光ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録媒体（用紙、記録紙、記録材、転写材ともいう）に転写して画像を担持させ、圧力や熱等を用いる定着装置によって記録紙上のトナー画像を定着する過程により成立している。
【０００３】
定着装置では、対向するローラもしくはベルトもしくはそれらの組み合わせにより構成された定着部材及び加圧部材が当接して定着ニップ部（ニップ部）を形成するように配置されており、例えば、定着ローラと加圧ローラとを圧接させてニップ部を形成するローラ定着装置では、内部にハロゲンヒータ等の熱源を備え、加熱されながら互いに押圧されて回転する２本の回転体（定着ローラ、加圧ローラ）のニップ部に、未定着トナー像を載せた記録媒体を通過させ、熱および圧力を加え、トナー像を熱で溶融すると同時に両部材間の圧力によって記録媒体上に定着させている。
【０００４】
近年、定着装置の省エネ化や、ウェイトタイム短縮に対する要求の高まりを受けて、ローラ（定着ローラ）の代わりにベルトや薄膜フィルム等、無端状のベルト部材を用いることで、定着装置の低熱容量化を実現するとともに、また記録媒体への熱伝達効率の改善を図り、加熱に要する待ち時間（ウォームアップ時間やファーストプリント時間）を大幅に短縮した、いわゆるオンデマンドタイプの定着装置が広く採用されている。
【０００５】
この種の定着装置として、ベルト部材の内周面に固定部材を摺接させて、ベルト部材を介して固定部材（対向部材）を加圧回転体（加圧ローラ）に圧接させることでベルト部材と加圧回転体との間にニップ部を形成して、このニップ部に記録媒体を搬送して記録媒体上にトナー像を定着させる方式が既に知られている（特許文献１及び２参照）。
【０００６】
特許文献１に記載の定着装置では、ニップ部を除く位置でベルト部材の内周面に近接もしくは接触して該ベルト部材を支持する伝熱部材（加熱部材）が設けられた態様が記載されている。従来の定着装置においては、加熱に要する時間の短縮や熱容量を下げるべく、ニップ部の入口付近やニップ部を直接加熱する目的で、伝熱部材を局所加熱する構成が多く採用されている。
【０００７】
一方、ニップ部において所定のニップ圧を得るために荷重値を大きくすると、トルクが大きくなるため、ベルト部材と伝熱部材との接触面積（摺動面積）を減らしてトルクを減少させる方法が提案されている。特許文献２に記載の定着装置では、フィルム（ベルト部材）とフィルムを保持するフィルム保持部材を有し、フィルム保持部材のフィルム内面と接触する摺動部面に凹部を設けて、フィルムとフィルム保持部材との接触面積を少なくした加熱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】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の定着装置の構成において、局所加熱により急激に加熱された伝熱部材は、熱膨張による変形を生じやすい。このため、伝熱部材の外周を摺動するベルト部材の挙動が、伝熱部材の変形により不安定になるという問題がある。
【０００９】
また、特許文献２に記載された定着装置では、フィルム保持部材とフィルム内周面との接触面積を少なくことが隙間（ギャップ）を大きくすることに繋がり、ギャップによりフィルムの挙動が不安定になってしまうという問題があった。
【００１０】
そこで本発明は上記課題に鑑み、簡易な構成で、局所加熱された伝熱部材の熱膨張による変形を抑制し、ベルト部材の挙動を安定させることができる定着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る定着装置は、無端状のベルト部材と、前記ベルト部材の外周面に接触して回動する加圧回転体と、前記ベルト部材を加熱する熱を発生する熱源と、前記ベルト部材の内部に設けられ、前記熱源の熱を伝達する伝熱部材と、前記ベルト部材を内部から支持し、前記ベルト部材を介して前記加圧回転体に圧接させ、記録媒体が搬送されるニップ部を形成する固定部材と、を備え、前記ニップ部を通過する前記記録媒体上の未定着トナー像を、加熱加圧処理を施すことにより前記記録媒体に定着させる定着装置であって、前記伝熱部材は、前記ベルト部材が当接して摺動する部位に、内側に向かって突出した屈曲部を有することを特徴とする定着装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、簡易な構成で、局所加熱された伝熱部材の熱膨張による変形を抑制し、ベルト部材の挙動を安定させることができる定着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る定着装置の一実施形態の全体構成を示す断面図である。
【図３】定着装置の要部（定着ベルト側）の概略構成を示す模式図であり、（Ａ１）〜（Ｃ１）が従来の例、（Ａ２）〜（Ｃ２）が本実施形態の例である。
【図４】本実施形態の定着装置の要部の概略構成の一例を示す模式図である。
【図５】本実施形態の定着装置の要部の概略構成の一例を示す模式図である。
【図６】本実施形態の定着装置の伝熱部材の外観の一例と、断面図の一例を示す模式図である。
【図７】本実施形態の定着装置の伝熱部材の外観の一例と、断面図の一例を示す模式図である。本実施形態の定着装置の要部の概略構成の一例を示す模式図である。
【図８】本実施形態の定着装置の伝熱部材の外観の一例と、断面図の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る定着装置及び画像形成装置について図面を参照して説明する。なお、本発明は以下に示す実施例の実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【００１５】
〔画像形成装置〕
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるカラー電子写真装置の概略構成図である。図１を参照して画像形成装置の内部構成の概要及び動作について説明する。
【００１６】
画像形成装置（カラー電子写真装置）１０１は、機枠体のほぼ中央部にプロセスカートリッジ１０６（１０６Ｋ、１０６Ｃ、１０６Ｍ、１０６Ｙ）が並べて配置されており、プロセスカートリッジ１０６の上側には像担持体１０２に潜像を形成するための露光装置１０５が配置されている。
【００１７】
プロセスカートリッジ１０６の下側には中間転写体である転写ベルト１０３が設置され、その下側には記録媒体Ｐを積載・収容する給紙カセット１０８が配置されている。
供給装置１０９にて給紙された記録媒体Ｐは、転写ベルト１０３と第二転写装置１１１との間を通り定着装置１１２へ導かれ、未定着トナー像が熱定着される。
【００１８】
プロセスカートリッジ１０６が転写ベルト１０３と接する位置に第一転写ローラ１０３ａが設置されている。第一転写ローラ１０３ａに高電位を印加することによって、像担持体１０２と転写ベルト１０３に電位差が設けられ、像担持体１０２表面に形成されたトナー像が転写される。
【００１９】
各プロセスカートリッジ１０６において、各色のトナー像が順次転写ベルト１０３に転写され、転写ベルト１０３上に単色トナー像が重ね合わせられた複数色のカラートナー像が形成される。
【００２０】
記録媒体Ｐ（例えば、用紙やＯＨＰシート等）は、タイミングをとって供給装置１０９と用紙搬送装置１１０から第二転写装置１１１に供給される。転写ベルト１０３の表面に形成されている単色あるいはカラートナー像は、第二転写装置１１１に高電位が印加されることによって転写ベルト１０３と第二転写装置１１１に電位差が設けられ、記録媒体Ｐ上に転写される。
【００２１】
トナー像が転写された記録媒体Ｐは、転写ベルト１０３から剥離され、定着装置１１２によってトナー像が溶融定着された後、排紙装置１１３によりカラー電子写真装置１０１の上面の排紙トレーに排紙される。
【００２２】
記録媒体Ｐへトナー像を転写した後、転写ベルト１０３の表面に残っている余剰トナーは、中間転写体清掃装置１１４により清掃されてトナー回収装置１１５に回収される。清掃された転写ベルト１０３は、次のトナー像の転写に備える。
【００２３】
〔画像形成装置〕
次に、画像形成装置１０１が備える定着装置１１２の構成及び動作について説明する。
図２は、本実施形態にかかる定着装置１１２の一例を示す概略断面図である。
【００２４】
図２に示すように、定着装置１１２は、無端状のベルト部材としての定着ベルト２１と、定着ベルト２１の外周面に接触して回動する加圧回転体としての加圧ローラ３１と、定着ベルト２１を加熱する熱を発生する熱源（ヒータ）２５と、定着ベルト２１の内部に設けられ、熱源２５の熱を伝達する伝熱部材２２と、定着ベルト２１を内部から支持し、定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に圧接させ、記録媒体Ｐが搬送されるニップ部Ｎを形成する固定部材２６とを備え、ニップ部Ｎを通過する記録媒体Ｐ上の未定着トナー像Ｔを、加熱加圧処理を施すことにより記録媒体Ｐに定着させる。
伝熱部材２２は、定着ベルト２１が当接して摺動する部位に、内側に向かって突出した断面が略Ｌ字状の屈曲部２２ａを有する。なお、屈曲部２２ａの形状は、断面が略Ｌ字状のものに限らず、屈曲箇所が鈍角形状であって良いし、屈曲箇所が緩やかに形成された凹形状であっても良い。
【００２５】
定着装置１１２はさらに、補強部材２３、温度センサ４０、接離機構５１〜５３を備える。
【００２６】
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、矢印Ｙ２の方向（反時計方向）に回転（走行）する。
定着ベルト２１は、内周面側から、基材層、弾性層、離型層が順次積層されている。定着ベルト２１の全体の厚さは１ｍｍ以下に設定され、各層の層厚としては、例えば、基材層が３０〜１００μｍ、弾性層が１００〜３００μｍ、離型層が１０〜５０μｍに設定される。
【００２７】
定着ベルト２１の基材層は、例えば、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することができるが、ポリイミドが好ましい。
【００２８】
定着ベルト２１の弾性層は、例えば、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することができる。弾性層を設けることで、ニップ部Ｎ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柚子肌画像の発生が抑止される。
【００２９】
定着ベルト２１の離型層は、例えば、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）、等の材料で形成することができる。離型層を設けることで、トナー（トナー像）Ｔに対する離型性（剥離性）が確保される。
【００３０】
定着ベルト２１の直径は、１５〜１２０ｍｍと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３０ｍｍ程度に設定された例を示している。
【００３１】
加圧ローラ３１は、直径が３０〜４０ｍｍ程度であり、中空構造の芯金３２上に弾性層３３を形成してなる部材である。
加圧ローラ３１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。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、鼓形状を有しており、中央と端部の径の差は０．０５〜０．２５ｍｍである。
【００３２】
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。固定部材２６と、定着ベルト２１との間に、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性部材を設けることにより、ニップ部において記録媒体Ｐの表面の微小な凹凸にベルト表面が追従して、記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに均一に熱が伝わり柚子肌画像の防止に効果がある。
【００３３】
固定部材２６は、図２に示すように、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断面形状が凹状に形成することができる。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Ｎから送出されるため、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というような不具合を抑止することができる。
【００３４】
なお、ニップ部Ｎを形成する固定部材２６の形状は、平面状としてもよく、平面から凹形状に連続的に変化するような形状としてもよい。ニップ部Ｎの形状が記録媒体Ｐの画像面に対してほぼ平行となる場合には、記録媒体Ｐにシワが発生するのを防止する効果がある。一方、凹状の断面形状に近づけることによって、定着ベルト２１と記録媒体Ｐとの密着性が高くなり、定着性が向上する。さらに、ニップ部Ｎ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Ｎ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。
【００３５】
伝熱部材２２は、肉厚が０．２ｍｍ以下のパイプ状部材である。
伝熱部材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）を用いることができる。また、熱源により加熱されたときの熱膨張による変形量が１ｍｍ以下であることが好ましい。
伝熱部材２２の肉厚を０．２ｍｍ以下に設定することで、伝熱部材２２を介した定着ベルト２１の加熱効率を向上させることができる。
【００３６】
伝熱部材２２のニップ部Ｎの位置には、内側に向かって開口部を有する凹状部が設けられている。伝熱部材２２は該凹状部及び屈曲部２２ａを除く位置で定着ベルト２１の内周面に近接もしくは接触する。
【００３７】
伝熱部材２２と定着ベルト２１との間隙は、常温時（非加熱時）において１ｍｍ以下であることが好ましい。すなわち、間隙の距離をＡとすると、０ｍｍ＜Ａ≦１ｍｍとすることが好ましい。このように伝熱部材２２と定着ベルト２１との間隙を調整することにより、伝熱部材２２と定着ベルト２１とが摺接する面積を大きくすることができ、定着ベルト２１の磨耗の加速を抑制するとともに、定着ベルト２１の加熱効率の低下を防ぐことができる。さらに、可撓性を有する定着ベルト２１の円形形状が、伝熱部材２２が近接して支持することで維持され、定着ベルト２１の変形による劣化や破損を低減することができる。
【００３８】
また、伝熱部材２２と定着ベルト２１との摺動抵抗を低下させるために、伝熱部材２２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。
【００３９】
なお、図２に示す例では、伝熱部材２２の断面形状は略円形であるが、伝熱部材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。
【００４０】
伝熱部材２２は、その幅方向の両端部が定着装置１１２の図示しない側板に固定支持されている。
伝熱部材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、伝熱部材２２がヒータ２５（加熱手段）によって直接的に加熱され、伝熱部材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。
【００４１】
ヒータ２５の出力制御は、例えば、温度センサ４０による定着ベルト２１表面温度の検知結果に基づいて行うことができ、ヒータ２５の出力制御によって定着ベルト２１の定着温度を所望の温度に設定することができる。
定着装置１１２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、伝熱部材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、定着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、定着不良の発生を抑止することができる。
【００４２】
なお、図２において、ヒータ２５としてハロゲンヒータを用いた例を示したが、熱源の種類はハロゲンヒータに限定されるものではなく、例えば、誘導加熱方式の熱源であっても良い。
【００４３】
補強部材２３は、ニップ部Ｎを形成する固定部材２６を補強し、支持するための部材であり、定着ベルト２１の内周面側に固設されている部材である。
補強部材２３は、ニップ部Ｎ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不具合を抑止している。補強部材２３の幅方向の長さは、固定部材２６と同等になるように形成されており、幅方向の両端部は図示しない側板に固定支持されている。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。
【００４４】
ヒータ２５がハロゲンヒータなど輻射熱を利用して加熱する方式の熱源である場合は、補強部材２３のヒータ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（ブライトアニール）処理や鏡面研磨処理を施したりすることもできる。このような加工を行うことにより、ヒータ２５から補強部材２３に向かう輻射熱（補強部材２３を加熱する熱）が伝熱部材２２の加熱に用いられることになるため、伝熱部材２２及び定着ベルト２１の加熱効率がさらに向上することになる。
【００４５】
加圧ローラ３１には、不図示の駆動機構の駆動ギヤに噛合するギヤが設置され、図２中の矢印Ｙ１の方向（時計回りの方向）に回転駆動される。
加圧ローラ３１は、その幅方向の両端部が定着装置１１２の不図示の側板に軸受を介して回転自在に支持されている。
【００４６】
加圧ローラ３１の内部には、ハロゲンヒータ等の熱源を設けることもできる。
また、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Ｎに作用する加圧力を減ずることができるため、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、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。
【００４７】
図２では、定着ベルト２１の直径と加圧ローラ３１の直径とが同等である例を示しているが、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。その場合、ニップ部Ｎ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Ｎ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。
一方、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の加圧力が伝熱部材２２に作用しないように構成される。
【００４８】
定着装置１１２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として、加圧レバー５１、偏心カム５２、加圧スプリング５３を備える。
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１１２の図示しない側板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の図示しない軸受（側板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。
【００４９】
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が係合している。偏心カム５２は、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。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、加圧ローラ３１が図２中の破線の矢印Ｙ３の方向に移動することになる。
【００５０】
通常の定着工程時には、偏心カム５２の回転方向の姿勢は図２に示す状態になり、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Ｎを形成する。これに対し、通常の定着工程時以外のとき、例えば、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２に示す状態から１８０度回転し、加圧ローラ３１は定着ベルト２１から離脱し、定着ベルト２１を減圧する。
【００５１】
上述の構成の定着装置１１２の通常時の動作について簡単に説明する。
画像形成装置１０１本体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が図２中に示す矢印Ｙ１の方向に回転駆動が開始される。
回転する加圧ローラ３１との摩擦力によって、定着ベルト２１も図２に示す矢印Ｙ２の方向に従動回転する。
【００５２】
一方、給紙カセット１０８から供給装置１０９により記録媒体Ｐが給送される。記録媒体Ｐは、図１に示す第二転写装置１１１の位置でカラー画像（未定着のトナー像Ｔ）が転写される。
表面に未定着のトナー像Ｔ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の矢印Ｙ１０方向に搬送され、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Ｎに送り込まれる。
【００５３】
そして、伝熱部材２２を介してヒータ２５の熱により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加熱加圧処理が施され、記録媒体Ｐの表面にはトナー像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。
【００５４】
〔伝熱部材〕
以下、本実施形態に係る定着装置１１２の伝熱部材２２について説明する。
図３は、定着装置１１２の要部の構成を示す断面図であって、従来の構成を図３（Ａ１）、（Ｂ１）及び（Ｃ１）、本実施形態の構成を図３（Ａ２）、（Ｂ２）及び（Ｃ２）に示している。
【００５５】
伝熱部材２２は、ニップ部Ｎの上流側（手前側）では円弧形状で形成されており、ヒータ２５は伝熱部材２２の中央よりも下側（ニップ部Ｎの上流側）の位置に配置されている。
（Ａ１）は、ヒータ２５の点灯前（例えば、画像形成装置１０１の電源投入前やスリープ状態）を示した模式図である。
【００５６】
（Ｂ１）は、ヒータ２５を点灯した後であり、かつ通紙時の状態を示した模式図である。伝熱部材２２はヒータ２５の点灯により加熱されて熱膨張し、変形することにより破線２７に示す加熱前の状態から端面の位置が変形している。伝熱部材２２の熱膨張に伴い、伝熱部材２２に支持されている定着ベルト２１も変形する。
【００５７】
（Ｃ１）は、ヒータ２５を消灯した状態であり、かつ通紙時の状態を示した模式図である。伝熱部材２２は、ヒータ２５の消灯により（Ｂ１）に示したような熱膨張した状態から収縮するため、ニップ部Ｎの上流側において定着ベルト２１との間に隙間Ｇを生じる。そして、ニップ部Ｎの上流部に生じた隙間Ｇにより定着ベルト２１の挙動が不安定になる。
【００５８】
一方、本実施形態では、伝熱部材２２には定着ベルト２１が当接して摺動するニップ部Ｎの上流側の部位に、内側に向かって突出した断面が略Ｌ字状の屈曲部２２ａが形成されている。
（Ａ２）は、ヒータ２５の点灯前、例えば画像形成装置１０１の電源投入前やスリープ状態を示した模式図である。
【００５９】
（Ｂ２）は、ヒータ２５を点灯した後であり、かつ通紙時の状態を示した模式図である。伝熱部材２２はヒータ２５の点灯により加熱されて熱膨張し、破線２７に示す加熱前の状態から端面の位置が変形している。しかしながら、従来の（Ｂ１）と比べて屈曲部２２ａを設けたことにより伝熱部材２２の剛性が向上しているため、熱膨張量は減少し、変形量も少ない。
【００６０】
（Ｃ２）は、ヒータ２５を消灯した状態であり、かつ通紙時の状態を示した模式図である。伝熱部材２２は、ヒータ２５の消灯により（Ｂ２）に示した熱膨張した状態から収縮し、ニップ部Ｎの上流側において定着ベルト２１との間に隙間Ｇが生じるが、従来の態様（Ｃ１）で発生する隙間Ｇよりも小さい。
【００６１】
通紙時において定着ベルト２１と伝熱部材２２との間に生じる隙間Ｇを小さくすることで、ニップ部Ｎの直前（上流側）から定着ベルト２１の挙動を安定させることができる。また、定着ベルト２１の変形量が小さいと、変形を繰り返すことによる負荷を軽減することができるため、従来の構成と比較して定着ベルト２１の寿命を延ばすこともできる。
【００６２】
本実施形態によれば、伝熱部材２２が定着ベルト２１と当接し摺動する部位に屈曲部２２ａを設けることにより、伝熱部材２２の剛性を高め、伝熱部材２２のヒータ２５による熱膨張の変形量を減少させ、定着ベルト２１の挙動を安定させるとともに、寿命を延長することができる。
【００６３】
次に、伝熱部材２２の形状及び寸法について図４及び図５に基づき説明する。
図４は、定着装置１１２の要部断面図であって、略円筒形状の伝熱部材２２の外径Ｄ１、伝熱部材周方向の中心部（外径Ｄ１の中心）Ｄ０から定着ベルト２１との当接面までの距離として、屈曲部２２ａの端部からニップ部Ｎの入口までの外周領域Ｒ２における距離ｒ２、及び屈曲部２２ａの端部からニップ部Ｎの反対側までの外周領域Ｒ１における距離ｒ１を示している。
【００６４】
本実施形態においては、伝熱部材２２が、ｒ２＞ｒ１（ｒ１≒Ｄ１／２）を満たす寸法であることが好ましい。
伝熱部材２２をｒ２がｒ１よりも大きい形状とすることにより、図３で示したような熱膨張した後に収縮することで生じる定着ベルト２１との間の隙間Ｇを、ニップ部Ｎに近づくにつれて小さくすることができ、定着ベルト２１の挙動を安定させることができる。
【００６５】
このように、伝熱部材２２と定着ベルト２１との間隙Ｇは、屈曲部２２ａの端部からニップ部Ｎの入口までの外周領域Ｒ２における間隙が、屈曲部２２ａの端部からニップ部Ｎの反対側までの外周領域Ｒ１における間隙よりも小さいことが好ましい。
【００６６】
図５は、定着装置１１２の要部断面図であって、伝熱部材２２の周方向に複数の屈曲部２２ａ、２２ｂが形成された態様を示している。略円筒形状の伝熱部材２２の外径Ｄ２、伝熱部材周方向の中心部（外径Ｄ２の中心）Ｄ０から定着ベルト２１との当接面までの距離として、屈曲部２２ａの端部からニップ部Ｎの入口までの外周領域Ｒ２における距離ｒ２、及び屈曲部２２ａの端部から屈曲部２２ｂの端部までの外周領域Ｒ１における距離ｒ１、屈曲部２２ｂの端部からニップ部Ｎの反対側までの外周領域Ｒ３における距離ｒ３を示している。
【００６７】
本実施形態においては、伝熱部材２２が、ｒ２＞ｒ１≧ｒ３（ｒ３≒Ｄ２／２）を満たす寸法であることが好ましい。
伝熱部材２２をｒ２がｒ１及びｒ３よりも大きい形状とすることにより、図３で示したような熱膨張した後に収縮することで生じる定着ベルト２１との間の隙間Ｇを、ニップ部Ｎに近づくにつれて小さくすることができ、定着ベルト２１の挙動を安定させることができる。
【００６８】
このように、伝熱部材２２と定着ベルト２１との間隙Ｇは、屈曲部２２ａの端部からニップ部Ｎの入口までの外周領域Ｒ２における間隙が、屈曲部２２ａの端部から屈曲部２２ｂの端部までの外周領域Ｒ１、屈曲部２２ｂ端部からニップ部Ｎの反対側までの外周領域Ｒ３における間隙よりも小さいことが好ましい。
【００６９】
図６は、伝熱部材２２の一例の外観図、及び該外観図上のＡ−Ａ部位及びＢ−Ｂ部位に対応した定着装置１１２の要部断面図を示している。
図６に示すように、伝熱部材２２の屈曲部２２ａは、長手方向に分割された複数の屈曲部からなる態様とすることができる。
【００７０】
Ａ−Ａ断面で示す屈曲部２２ａが形成された部位では、伝熱部材２２の剛性の向上が得られる。また、Ｂ−Ｂ断面で示す屈曲部２２ａが形成されていない部位では、定着ベルト２１の保持性の向上が得られる。このように伝熱部材２２の剛性と定着ベルト２１の保持性とを両立させることにより、定着ベルト２１の挙動の安定性をより向上させることができる。
【００７１】
図６では、５つの屈曲部２２ａからなる例を示しているが、屈曲部２２ａの数は特に限定されず、適宜選択することができる。例えば、ヒータ２５の長手方向の配光分布に基づき、屈曲部２２ａの配置（分布）を決定することができる。
【００７２】
図７は、伝熱部材２２の一例の外観図、及び該外観図上のＣ−Ｃ部位、Ｄ−Ｄ部位、及びＥ−Ｅ部位に対応した定着装置１１２の要部断面図を示している。
図７に示すように、屈曲部２２ａの曲げ加工量は均一ではなく、屈曲部２２ａの内側への突出量が、伝熱部材２２の位置によって異なる態様とすることができる。
【００７３】
伝熱部材２２の両端部は定着装置１１２において図示しない部材で支持されており、熱膨張による変形量は中央部が最も大きく、端部では小さくなっている。このため、熱膨張による変形量と剛性とを長手方向で均一に調整する必要がある。
そこで、図７に示すように、屈曲部２２ａの内側への突出量２８を、Ｃ−Ｃ断面で示す長手方向中央部では大きく、Ｅ−Ｅ断面で示す端部付近では小さくすることで、熱膨張による変形量と剛性とを調整することができる。具体的には、２８ａ＞２８ｂ＞２８ｃとすることが好ましい。
【００７４】
図８は、伝熱部材２２の一例の外観図、及び該外観図上のＦ−Ｆ部位、Ｇ−Ｇ部位、Ｈ−Ｈ部位、及びＩ−Ｉ部位に対応した定着装置１１２の要部断面図を示している。
図８に示すように、伝熱部材２２は、長手方向及び周方向に複数の屈曲部が形成された態様とすることができる。
【００７５】
Ｆ−Ｆ断面の伝熱部材２２には周方向に複数の屈曲部２２ａ、２２ｂが形成されており、Ｇ−Ｇ部位の伝熱部材２２にはニップ部Ｎ側に屈曲部２２ａ、Ｈ−Ｈ部位の伝熱部材２２にはニップ部Ｎの反対側に屈曲部２２ｂがそれぞれ形成されており、Ｉ−Ｉ部位の伝熱部材２２には屈曲部が形成されていない。さらに、屈曲部２２ａ、２２ｂは、図７に示すように、長手方向の位置によって内側への突出量を変化させる態様としてもよい。
【００７６】
このように、伝熱部材２２の長手方向及び周方向に複数の屈曲部を形成することにより、伝熱部材２２の剛性と定着ベルト２１の保持性とを両立させるとともに、伝熱部材２２の熱膨張による変形量と剛性をより精密に調整することができるため、定着ベルト２１の挙動の安定性をさらに向上させることができる。
【００７７】
上述のように、本実施形態の定着装置１２１によれば、簡易な構成で、局所加熱された伝熱部材２２の熱膨張による変形を抑制し、定着ベルト２１の挙動を安定させることができるため、該定着装置１２１を備える画像形成装置１０１においては、画像ノイズや記録媒体のシワや詰まりの発生を防止することができ、高画質な印刷を実現することができる。
【符号の説明】
【００７８】
２１    ベルト部材（定着ローラ）
２２    伝熱部材
２２ａ  屈曲部
２２ｂ  屈曲部
２３    補強部材
２５    熱源（ヒータ）
２６    固定部材
３１    加圧回転体（加圧ローラ）
１０１  画像形成装置
１１２  定着装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７９】
【特許文献１】特開２００８−１５８４８２号公報
【特許文献２】特開２００８−２７５７５５号公報
【図１】
2014174240.tif 000003
【図２】
2014174240.tif 000004
【図３】
2014174240.tif 000005
【図４】
2014174240.tif 000006
【図５】
2014174240.tif 000007
【図６】
2014174240.tif 000008
【図７】
2014174240.tif 000009
【図８】
2014174240.tif 000010