(57)【要約】【課題】本発明は、簡易な構造により用紙の搬入位置における搬送不良を抑制した定着装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の定着装置１００は、加熱部材１０１と、加熱部材１０１と対向し、加熱部材１０１と接触することでニップ領域Ｎを形成するとともに加熱部材１０１と対向する部分が第１方向に移動するように構成された加圧ベルト２００と、加圧ベルト２００の内周面を支持するように構成された第１ローラ２１０および第２ローラ２２０とを備える。第１ローラ２１０は、加熱部材１０１との間で加圧ベルト２００を挟むように構成され、第２ローラ２２０は、ニップ領域Ｎよりも第１方向下流側で、かつ、その少なくとも一部がニップ領域Ｎのうち、第１ローラ２１０と対向する部分よりも加熱部材１０１側で、加圧ベルト２００を支持するように構成されている。【選択図】図２
2014197074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱部材と、
前記加熱部材と対向し、前記加熱部材と接触することでニップ領域を形成するとともに前記加熱部材と対向する部分が第１方向に移動するように構成された第１エンドレスベルトと、
前記第１エンドレスベルトの内周面を支持するように構成された第１ローラおよび第２ローラとを備え、
前記第１ローラは、前記加熱部材との間で前記第１エンドレスベルトを挟むように構成され、
前記第２ローラは、前記ニップ領域よりも前記第１方向下流側で、かつ、その少なくとも一部が前記ニップ領域のうち、前記第１ローラと対向する部分よりも前記加熱部材側で、前記第１エンドレスベルトを支持するように構成されたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記第１ローラから前記加熱部材に向かう第２方向に前記第２ローラを付勢する付勢部材を備え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】
前記付勢部材は、前記第２ローラを前記第１方向に付勢するように構成されたことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記第１ローラは、外部からの駆動力を受けるように構成された第１受け部材を有し、
前記加熱部材は、前記第１エンドレスベルトに接触して従動するように構成された第２エンドレスベルトを有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記第２ローラは、外部からの駆動力を受けるように構成された第２受け部材を有し、周速が前記第１ローラの周速よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記加熱部材は、前記第１エンドレスベルトに接触して従動するように構成された第２エンドレスベルトと、前記第１エンドレスベルトとの間で前記第２エンドレスベルトを挟むように構成された面を有するニップ部材とを有し、
前記ニップ部材の面は、前記第１方向上流側に位置する第１面と、前記第１方向下流側に位置する第２面とを有し、
前記第２面の曲率半径は、前記第１面の曲率半径より小さいことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記ニップ部材は、板状に形成され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】
前記ニップ部材の前記第１エンドレスベルト側とは反対側に配置され、前記ニップ部材を支持する支持面を有するステイを備え、
前記第１ローラは、前記ステイの前記支持面との間で、前記ニップ部材、前記第１エンドレスベルトおよび前記第２エンドレスベルトを挟むように構成されたことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の定着装置。
【請求項９】
前記第１ローラは、前記第１面との間で、前記第１エンドレスベルトおよび前記第２エンドレスベルトを挟むように構成されたことを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記第１ローラは、第１金属部と、前記第１金属部の表面に配置される第１弾性層とを有することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記第１エンドレスベルトは、樹脂を含んでなることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記第２ローラは、表面が弾性を有する断熱層からなることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１３】
前記第１ローラは、第１金属部と、前記第１金属部の表面に配置される第１弾性層とを有し、
前記２ローラは、第２金属部と、前記第２金属部の表面に配置される第２弾性層とを有し、
前記第２弾性層の厚みは、前記第１弾性層の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１４】
前記第１弾性層は、ゴム層であり、
前記第２弾性層は、発泡性の弾性層であることを特徴とする請求項１３に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加圧ベルトを備えた定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置における定着装置として、加熱部材と、加熱部材との間でニップ領域を形成する加圧ベルトとを備えたものが知られている（特許文献１参照）。この構成では、加圧ベルトは、複数のローラにより張設されており、加圧ベルトの内側にローラが配置されていない部分に加圧パッドを配置して加熱部材を挟んでいる。そのため、ニップ領域を大きくすることができ、用紙と加熱部材との接触幅が大きくなるので、定着装置における加熱効率を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５６６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ニップ領域において、加熱部材と加圧ベルトの接触圧が弱いと、用紙の搬入位置において用紙と加圧ベルトがスリップして搬送不良になる虞があるので、加熱部材と加圧ベルトの接触圧を強くする必要がある。
【０００５】
しかしながら、特許文献１の構成では、加圧パッドにより加圧する範囲が広いため、その分大きな加圧力が加圧ベルトにかけられる。そのため、用紙の搬入位置でのスリップを抑えるべく用紙の搬入位置における加熱部材と加圧ベルトの接触圧をさらに強くしたい場合、ニップ領域全体の加圧力を大きくする必要がある。その結果、定着装置全体にかかる負荷が大きくなり、構造が複雑化する可能性があった。
【０００６】
そこで、本発明は、簡易な構造により用紙の搬入位置における搬送不良を抑制した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】
【０００７】
前記した目的を達成するため、本発明の定着装置は、加熱部材と、加熱部材と対向し、加熱部材と接触することでニップ領域を形成するとともに加熱部材と対向する部分が第１方向に移動するように構成された第１エンドレスベルトと、第１エンドレスベルトの内周面を支持するように構成された第１ローラおよび第２ローラとを備える。
第１ローラは、加熱部材との間で第１エンドレスベルトを挟むように構成され、第２ローラは、ニップ領域よりも前記第１方向下流側で、かつ、その少なくとも一部がニップ領域のうち、第１ローラと対向する部分よりも加熱部材側で、第１エンドレスベルトを支持するように構成されている。
【０００８】
このような構成によれば、第１ローラと加熱部材との間で第１エンドレスベルトを挟み、かつ、第２ローラがニップ領域よりも第１方向下流側で第１エンドレスベルトを支持するので、用紙の搬入位置における第１エンドレスベルトと加熱部材との接触圧を強くすることができる。そのため、用紙の搬入位置において用紙と第１エンドレスベルトがスリップして搬送不良となるのを抑制することができる。また、第１ローラのみを加圧ベルトに押し付ければいいので、ニップ領域全体における加圧力を大きくする必要がなくなり、ニップ領域全体を加圧する構成と比較して、定着装置全体の構造を簡易化することができる。
【０００９】
また、第２ローラがニップ領域よりも前記第１方向下流側で第１エンドレスベルトを支持するので、第２ローラによりニップ領域の熱を奪うのを抑制することができる。
【００１０】
さらに、第２ローラの少なくとも一部がニップ領域のうち、第１ローラと対向する部分よりも加熱部材側で第１エンドレスベルトを支持するので、第１ローラよりも第１方向下流側における加圧ベルトと加熱部材との接触圧を強くすることができる。
【００１１】
前記した構成における定着装置は、第１ローラから加熱部材に向かう第２方向に第２ローラを付勢する付勢部材を備えた構成とすることができる。また、この付勢部材は、第２ローラを第１方向に付勢するように構成されていてもよい。
【００１２】
このような構成によれば、付勢部材が第１ローラから加熱部材に向かう第２方向に第２ローラを付勢するので、当該方向に第１エンドレスベルトを引っ張ることができる。また、付勢部材が第２ローラを第１方向に付勢するので、当該方向にさらに第１エンドレスベルトを引っ張ることができる。そのため、第１エンドレスベルトを撓みにくくすることができる。
【００１３】
前記した構成において、第１ローラは、外部からの駆動力を受けるように構成された第１受け部材を有し、加熱部材は、第１エンドレスベルトに接触して従動するように構成された第２エンドレスベルトを有する構成とすることができる。また、この場合、第２ローラは、外部からの駆動力を受けるように構成された第２受け部材を有し、周速が第１ローラの周速よりも大きい構成としてもよい。
【００１４】
このような構成によれば、第２ローラの周速を第１ローラの周速より大きくすることで、第１エンドレスベルトの加熱部材側の部分を第１方向に引っ張るように回転させることができる。そのため、第１エンドレスベルトの加熱部材側の部分において第１エンドレスベルトを撓みにくくすることができる。
【００１５】
前記した構成において、加熱部材が、第１エンドレスベルトに接触して従動するように構成された第２エンドレスベルトと、第１エンドレスベルトとの間で第２エンドレスベルトを挟むように構成された面を有するニップ部材とを有する場合、ニップ部材の面は、第１方向上流側に位置する第１面と、第１方向下流側に位置する第２面とを有し、第２面の曲率半径は、第１面の曲率半径より小さい構成とすることができる。また、ニップ部材は、板状に形成されていてもよい。
【００１６】
このような構成によれば、第２面の曲率半径は、第１面の曲率半径より小さいので、第１エンドレスベルトの第１方向下流側における加熱部材との接触圧を強くすることができる。そのため、第１エンドレスベルトの第１方向下流側における加熱部材との接触圧が弱い構成と比較して、用紙を良好に排出することができる。
【００１７】
前記した加熱部材がニップ部材を有する定着装置がニップ部材の第１エンドレスベルト側とは反対側に配置され、ニップ部材を支持する支持面を有するステイを備える場合には、第１ローラは、ステイの支持面との間で、ニップ部材、第１エンドレスベルトおよび第２エンドレスベルトを挟むような構成とすることができる。
【００１８】
このような構成によれば、第１ローラが、ステイの支持面との間で、ニップ部材、第１エンドレスベルトおよび第２エンドレスベルトを挟むように構成されることで、第１ローラの位置における第１エンドレスベルトと加熱部材との接触圧を高めることができる。
【００１９】
前記した加熱部材がニップ部材を有する構成において、第１ローラは、第１面との間で、第１エンドレスベルトおよび第２エンドレスベルトを挟むような構成とすることができる。
【００２０】
このような構成によれば、第１ローラが第２面との間で第１エンドレスベルトおよび第２エンドレスベルトを挟む構成と比較して、第１ローラの位置における第１エンドレスベルトと加熱部材とを良好に接触させることができる。
【００２１】
前記した構成において、第１ローラは、第１金属部と、第１金属部の表面に配置される第１弾性層とを有する構成とすることができる。
【００２２】
このような構成によれば、第１ローラが第１金属部と第１弾性層とを有するので、第１エンドレスベルトに対するグリップ力を維持しつつ、加熱部材との接触圧を強くすることができる。
【００２３】
前記した構成において、第１エンドレスベルトは、樹脂を含んでなる構成とすることができる。
【００２４】
このような構成によれば、金属で形成された第１エンドレスベルトと比較して、耐久性を維持しつつ、第１エンドレスベルトにより加熱部材の熱を奪うのを抑制することができる。
【００２５】
前記した構成において、第２ローラは、表面が弾性を有する断熱層からなる構成とすることができる。
【００２６】
このような構成によれば、第２ローラにより加熱部材の熱を奪うのを抑制することができる。
【００２７】
前記した構成において、第１ローラが第１金属部と、第１金属部の表面に配置される第１弾性層とを有し、第２ローラが第２金属部と、第２金属部の表面に配置される第２弾性層とを有する場合には、第２弾性層の厚みは、第１弾性層の厚みよりも大きい構成とすることができる。また、この構成では、第１弾性層は、ゴム層であり、第２弾性層は、発泡性の弾性層であってもよい。
【００２８】
このような構成によれば、第１弾性層の厚みが第２弾性層の厚みと同じである構成と比較して、第１ローラと加熱部材とで加圧ベルトを挟んだときの第１弾性層の縮む量を少なくできるので、第１ローラによる押し付け力を強くすることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、簡易な構造により定着装置における用紙の搬入位置での搬送不良を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に係る定着装置を備えたカラーレーザプリンタを示す断面図である。
【図２】定着装置を示す断面図（ａ）と、加熱部材と加圧ベルトの接触部分の前後方向位置における接触圧を示す図（ｂ）である。
【図３】規制部材を上側から見た斜視図（ａ）と、ステイを組み付けた規制部材を下側から見た斜視図（ｂ）と、下面図（ｃ）である。
【図４】定着装置を右側から見た側面図である。
【図５】特許文献１の定着装置を示す断面図（ａ）と、加熱ローラと加圧ベルトの接触部分の前後方向位置における接触圧を示す図（ｂ）である。
【図６】変形例に係る定着装置を示す断面図である。
【図７】変形例に係る定着装置を右側から見た側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、特に断りがないかぎり図１に示した上下方向を上下、図１における左側を前、右側を後、紙面の奥側を左、紙面の手前側を右として、各方向を示す。ここでの左右は、カラーレーザプリンタ１の前側に立った者から見た方向を基準として規定してある。
【００３２】
＜カラーレーザプリンタの概略構成＞
図１に示すように、カラーレーザプリンタ１は、装置本体２内に、用紙５１を供給する給紙部５と、給紙された用紙５１に画像を形成する画像形成部６と、画像が形成された用紙５１を排出する排紙部７とを備えている。
【００３３】
給紙部５は、装置本体２内の下方において、装置本体２に対して前側からスライド操作により脱着される給紙トレイ５０と、給紙トレイ５０から用紙５１を前側から上に持ち上げ、後側へ反転させて搬送する給紙機構Ｍ１とからなる。
【００３４】
この給紙機構Ｍ１は、給紙トレイ５０の前側端部に設けられた、ピックアップローラ５２、分離ローラ５３、分離パッド５４などからなり、これらにより用紙５１が一枚ずつ分離されて上方へ送られる。上方へ向けて搬送された用紙５１は、紙粉取りローラ５５とピンチローラ５６の間を通過する過程で紙粉が除去された後、搬送経路５７を通って後向きへ方向転換され、搬送ベルト７３の上に供給される。
【００３５】
画像形成部６は、スキャナ部６１、プロセス部６２、転写部６３および定着装置１００を備えている。
【００３６】
スキャナ部６１は、装置本体２の上部に設けられており、図示はしないが、レーザ発光部、ポリゴンミラー、複数のレンズおよび反射鏡を備えている。スキャナ部６１では、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応させてレーザ発光部から発光されるレーザをポリゴンミラーで左右方向に高速で走査させ、複数のレンズおよび反射鏡を通過または反射させた後各感光体ドラム３１に照射している。
【００３７】
プロセス部６２は、スキャナ部６１の下方で、給紙部５の上方に配置されており、装置本体２に対して前後方向に移動可能となる感光体ユニット３を備えている。感光体ユニット３は、感光体ユニット３の下部に設けられる４つのドラムサブユニット３０と、各ドラムサブユニット３０に装着される現像カートリッジ４０とを有している。
【００３８】
ドラムサブユニット３０は、感光体ドラム３１やスコロトロン型帯電器３２などを備えている。
現像カートリッジ４０は、内部にトナーが収容されており、供給ローラ４１や現像ローラ４２や層厚規制ブレード４３などを備えている。
【００３９】
このようなプロセス部６２は、次のように機能する。現像カートリッジ４０内のトナーが供給ローラ４１により現像ローラ４２へ供給され、このときトナーが、供給ローラ４１と現像ローラ４２との間で正極性に摩擦帯電される。現像ローラ４２に供給されたトナーは、現像ローラ４２の回転に伴って層厚規制ブレード４３によって擦られ、一定厚さの薄層として現像ローラ４２の表面に担持される。
【００４０】
一方、ドラムサブユニット３０では、スコロトロン型帯電器３２がコロナ放電により感光体ドラム３１を一様に正極性に帯電させる。この帯電した感光体ドラム３１にスキャナ部６１からのレーザが照射されて、用紙５１に形成すべき画像に対応した静電潜像が感光体ドラム３１に形成される。
【００４１】
さらに感光体ドラム３１が回転すると、現像ローラ４２に担持されているトナーが感光体ドラム３１の静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光体ドラム３１の表面のうち、レーザにより露光され電位が下がった部分に供給される。これにより、感光体ドラム３１の静電潜像は可視像化され、感光体ドラム３１の表面には、各色のトナーに対応して、反転現像によるトナー像が担持される。
【００４２】
転写部６３は、駆動ローラ７１、従動ローラ７２、搬送ベルト７３、転写ローラ７４およびクリーニング部７５を備えている。
駆動ローラ７１および従動ローラ７２は、前後に離間して平行に配置され、これらの間にエンドレスベルトからなる搬送ベルト７３が巻き掛けられている。搬送ベルト７３は、その外側の面が各感光体ドラム３１に接している。そして、搬送ベルト７３の内側には各感光体ドラム３１との間で搬送ベルト７３を挟み込む転写ローラ７４が配置されている。転写ローラ７４には、図示しない高圧基板から転写バイアスが印加される。画像形成時には、搬送ベルト７３により搬送されてきた用紙５１は、感光体ドラム３１と転写ローラ７４に挟持され、感光体ドラム３１上のトナー像が用紙５１に転写される。
【００４３】
クリーニング部７５は、搬送ベルト７３の下方に配置され、搬送ベルト７３に付着したトナーを除去し、その下方に配置されたトナー貯留部７６に除去したトナーを落下させるようになっている。
【００４４】
定着装置１００は、転写部６３の後方に設けられ、用紙５１上に転写されたトナー像を用紙５１上に熱定着している。なお、定着装置１００については、後述する。
【００４５】
排紙部７において、用紙５１の排紙側搬送経路９１は、定着装置１００の出口から上に向かって延び前側に反転するように形成されている。排紙側搬送経路９１の途中には、用紙５１を搬送する複数の搬送ローラ９２が配置されている。装置本体２の上面には、印刷後の用紙５１を蓄積する排紙トレイ９３が形成されており、搬送ローラ９２により排紙側搬送経路９１から排出された用紙５１は、排紙トレイ９３に蓄積される。
【００４６】
＜定着装置の詳細構成＞
図２（ａ）に示すように、定着装置１００は、加熱部材１０１と、第１エンドレスベルトの一例としての加圧ベルト２００と、これらを支持する定着フレーム１８０（図４参照）とを備えている。加圧ベルト２００については後述する。
【００４７】
加熱部材１０１は、第２エンドレスベルトの一例としての定着ベルト１１０と、ハロゲンランプ１２０と、ニップ部材の一例としてのニップ板１３０と、反射板１４０と、ステイ１６０と、規制部材１７０（図３（ａ）参照）とを備えて構成されている。
【００４８】
定着ベルト１１０は、耐熱性と可撓性を有する無端状のベルトであり、後述する加圧ベルト２００に接触して従動するように構成されている。定着ベルト１１０は、ステンレス鋼等の金属から形成された金属素管を有している。また、定着ベルト１１０は、金属素管の表面を覆うゴム層を有していてもよく、ゴム層の表面を覆うフッ素コーティング等による非金属の離型層をさらに有していてもよい。なお、本実施形態における定着ベルト１１０は、加圧ベルト２００のみに従動しており、他の部材によって駆動していない。
【００４９】
ハロゲンランプ１２０は、ニップ板１３０および定着ベルト１１０を加熱することで用紙５１上のトナーを加熱する発熱体であり、定着ベルト１１０の内側において定着ベルト１１０およびニップ板１３０の内面から所定の間隔をあけて配置されている。
【００５０】
ニップ板１３０は、ハロゲンランプ１２０からの輻射熱を受ける板状の部材であり、加圧ベルト２００との間で定着ベルト１１０を挟んだ位置に配置されている。そして、このニップ板１３０は、ハロゲンランプ１２０から受けた輻射熱を定着ベルト１１０を介して用紙５１上のトナーに伝達する。
【００５１】
このニップ板１３０は、後述するスチール製のステイ１６０より熱伝導率が大きい、例えば、アルミニウム板などを断面視略Ｕ形状に折り曲げることで形成されている。より詳細にニップ板１３０は、断面視において、前後方向（加圧ベルト２００の移動方向）に沿うように延びるベース部１３１と、ベース部１３１の両端から上方に向けて折り曲げられた折曲部１３２とを主に有している。また、ニップ板１３０は、加圧ベルト２００との間で定着ベルト１１０を挟む面のうち、第２面の一例としての折曲部１３２の折曲面１３２Ａの曲率半径が第１面の一例としてのベース部１３１のベース面１３１Ａの曲率半径より小さくなるように形成されている。
【００５２】
反射板１４０は、ハロゲンランプ１２０からの輻射熱（主に前後方向や上方向に向けて放射された輻射熱）をニップ板１３０（ベース部１３１の内面）に向けて反射する部材であり、定着ベルト１１０の内側においてハロゲンランプ１２０を取り囲むように、ハロゲンランプ１２０から所定の間隔をあけて配置されている。
【００５３】
このような反射板１４０によってハロゲンランプ１２０からの輻射熱をニップ板１３０に集めることで、ハロゲンランプ１２０からの輻射熱を効率良く利用することができ、ニップ板１３０および定着ベルト１１０を速やかに加熱することができる。
【００５４】
反射板１４０は、赤外線および遠赤外線の反射率が大きい、例えば、アルミニウム板などを断面視略Ｕ形状に湾曲させて形成されている。より詳細に、反射板１４０は、湾曲形状（断面視略Ｕ形状）をなす反射部１４１と、反射部１４１の両端部から前後方向外側に沿って延びるフランジ部１４２とを主に有している。なお、熱反射率を高めるため、反射板１４０は、鏡面仕上げを施したアルミニウム板などを用いて形成してもよい。
【００５５】
ステイ１６０は、前後方向におけるニップ板１３０のベース部１３１の両端を反射板１４０のフランジ部１４２を介して支持することでニップ板１３０の剛性を確保する部材であり、ニップ板１３０の加圧ベルト２００側とは反対側に配置されている。ステイ１６０は、上壁１６１と、上壁１６１の前端から下方に延びる前壁１６２と、上壁１６１の後端から下方に延びる後壁１６３とによって断面視略Ｕ形状に形成され、反射板１４０を覆うように配置されている。このようなステイ１６０は、比較的剛性が大きい、例えば、鋼板などを断面視略Ｕ形状に折り曲げることで形成されている。
【００５６】
そして、ニップ板１３０および反射板１４０を支持面の一例としての前壁１６２の下面１６２Ａおよび後壁１６３の下面１６３Ａにより支持するステイ１６０やハロゲンランプ１２０は、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、左右の規制部材１７０に固定されている。なお、ハロゲンランプ１２０は、定着フレーム１８０等に固定されていてもよい。
【００５７】
規制部材１７０は、定着ベルト１１０の左右方向両端側に１つずつ配置されて、主に定着ベルト１１０の左右方向への移動を規制している。なお、以下の説明では、右側の規制部材１７０のみを代表して説明し、左側の規制部材１７０は同様の構成であるので説明を省略する。
【００５８】
具体的に、規制部材１７０は、上壁１７１と、上壁１７１の前後方向両端部から下方に延びる一対の側壁１７２と、上壁１７１の左右方向外側端部から下方に延びる保持壁１７３とを有している。規制部材１７０は、上壁１７１、一対の側壁１７２および保持壁１７３でステイ１６０を囲うように保持している。
【００５９】
また、規制部材１７０は、ベルト規制部１７４と、抑制部１７５とを有している。
ベルト規制部１７４は、一対の側壁１７２の左右方向内側の端部から前後方向外側に向けて円弧状に突出する部分であり、左右方向内側に定着ベルト１１０の左右方向への移動を規制するベルト規制面１７４Ａを有している。
抑制部１７５は、ベルト規制面１７４Ａから左右方向内側に突出するリブであり、開口を下に向けたＣ字状に形成されている。この抑制部１７５は、定着ベルト１１０内に入り込むことで、定着ベルト１１０の径方向内側への変形を抑えている。なお、規制部材１７０の形状はこれに限定されず、任意に設定することができる。
【００６０】
上述した規制部材１７０は、図４に示すように、定着フレーム１８０に上下に移動可能に支持されている。
定着フレーム１８０は、上フレーム１８１や下フレーム１８２等から主に構成されている。
上フレーム１８１には、規制部材１７０を下方に付勢するコイルスプリングＳが設けられている。このコイルスプリングＳが規制部材１７０の上壁１７１を下方に付勢することで、ニップ板１３０と加圧ベルト２００との間に好適なニップ圧がかかるようになっている。
【００６１】
下フレーム１８２には、左右の側壁に上方に開口した略Ｕ字状の支持溝１８２Ａが形成されており、支持溝１８２Ａにより規制部材１７０を上下方向に移動可能に支持している。支持溝１８２Ａの底部前側には、後述する第１ローラ２１０の第１軸部２１１を支持する軸受１９０が設けられている。また、下フレーム１８２には、左右の側壁の支持溝１８２Ａより後側に後述する第２ローラ２２０の第２軸部２２１を軸支する軸受１９１を後斜め上方向に移動可能に支持する長孔１８２Ｂが形成されている。
【００６２】
＜加圧ベルトの構成＞
次に、加圧ベルト２００の構成について説明する。
加圧ベルト２００は、図２（ａ）に示すように、定着ベルト１１０と対向し、定着ベルト１１０と接触することでニップ領域Ｎを形成するための無端状のベルトであり、定着ベルト１１０と対向する部分が後方向に移動するように構成されている。なお、この加圧ベルト２００の移動方向、つまり、後方向を第１方向の一例とする。
【００６３】
加圧ベルト２００は、ポリイミド樹脂等の樹脂から構成されており、加圧ベルト２００の内周面２００Ａは、第１ローラ２１０および第２ローラ２２０により支持されている。なお、加圧ベルト２００は、樹脂を含む構成であればよい。
【００６４】
第１ローラ２１０は、定着ベルト１１０と対向し、定着ベルト１１０との間で加圧ベルト２００を挟んでおり、ニップ板１３０のベース面１３１Ａの前側（加圧ベルト２００の移動方向上流側）との間で加圧ベルト２００および定着ベルト１１０を挟んでいる。具体的に、第１ローラ２１０は、ステイ１６０の前壁１６２の下面１６２Ａがニップ板１３０のベース部１３１を支持する位置、つまり、前後方向において前壁１６２と同じ位置に配置されており、ステイ１６０の前壁１６２の下面１６２Ａとの間で、ニップ板１３０、加圧ベルト２００および定着ベルト１１０を挟んでいる。なお、本実施形態では、定着ベルト１１０との間で加圧ベルト２００を挟んでいるのは、第１ローラ２１０のみとなっている。
【００６５】
第１ローラ２１０は、図４に示すように、外部に配置されたモータ４００からの駆動力を受けるように構成された第１受け部材の一例としての第１ギヤ２１３を有している。また、第１ローラ２１０は、金属製の第１金属部の一例としての第１軸部２１１と、第１軸部２１１の表面に配置されるゴム状の第１弾性層２１２とから構成されている。具体的に、第１ローラ２１０は、第１弾性層２１２の厚みが、後述する第２弾性層２２２の厚みよりも小さくなっている。これにより、第１弾性層の厚みが第２弾性層の厚みと同じである構成と比較して、第１ローラ２１０とニップ板１３０とで加圧ベルト２００を挟んだときの第１弾性層２１２の縮む量を少なくできるので、第１ローラ２１０による押し付け力を強くすることが可能となっている。
【００６６】
なお、第１ローラ２１０の第１弾性層２１２の厚みは、例えば、第１軸部２１１の半径の半分以下としてもよい。また、第１弾性層２１２の厚みは、０．０１〜１０．００ｍｍの範囲内の値でもよいし、０．１〜５．００ｍｍの範囲内の値でもよいし、０．１５〜３．００ｍｍ内の値でもよい。
また、第２ローラ２２０の第２弾性層２２２の厚みは、０．１０〜４０．００ｍｍの範囲内の値でもよいし、２．０〜２０．００ｍｍの範囲内の値でもよいし、５．００〜１５．００ｍｍ内の値でもよい。
【００６７】
図２（ａ）に示すように、第２ローラ２２０は、金属製の第２金属部の一例としての第２軸部２２１と、第２軸部２２１の表面に配置される発泡性のスポンジ材等の断熱性を有する第２弾性層２２２とから構成されており、第１ローラ２１０の回転に従動するようになっている。
【００６８】
第２ローラ２２０は、第１ローラ２１０およびニップ領域Ｎよりも後側（加圧ベルト２００の移動方向下流側）に位置している。また、第２ローラ２２０は、第１ローラ２１０が定着ベルト１１０との間で加圧ベルト２００を挟む位置、つまり、ニップ領域Ｎのうち、第１ローラ２１０が定着ベルト１１０との間で加圧ベルト２００を挟む位置Ａよりも加熱部材１０１側である上側で加圧ベルト２００を支持している。なお、第２ローラ２２０は、少なくとも一部が当該位置Ａよりも上側に位置していればよい。
【００６９】
また、第２ローラ２２０には、付勢部材の一例としてのコイルバネ２３０が設けられている。コイルバネ２３０は、後斜め上方、つまり、後方向、かつ、上方向に第２ローラ２２０を付勢するように構成されている。このコイルバネ２３０は、下端部２３１が第２ローラ２２０の第２軸部２２１を軸支する軸受１９１（図４参照）に掛止され、上端部２３２が装置本体２や定着フレーム１８０の適宜な位置に掛止されている。なお、第２ローラ２２０の付勢方向は、後斜め上方向に限らず、コイルバネ２３０により第１ローラ２１０から加熱部材１０１に向かう方向である上方向の成分があればよい。なお、上方向を第２方向の一例とする。
【００７０】
このように第２ローラ２２０がニップ領域Ｎのうち、第１ローラ２１０と対向する部分よりも上側に位置することで、ステイ１６０の前壁１６２の下面１６２Ａがニップ板１３０を支持する部分、つまり、ベース部１３１のベース面１３１Ａの前端部に相当する位置からニップ板１３０の後側の折曲部１３２の折曲面１３２Ａに相当する位置までの範囲において加圧ベルト２００と定着ベルト１１０は接触している。すなわち、当該範囲においてニップ領域Ｎが形成されている。これにより、ニップ領域Ｎの幅を大きくすることが可能となっている。
【００７１】
また、ニップ領域Ｎのうち、反射板１４０の反射部１４１の配置された領域は、ニップ板１３０がハロゲンランプ１２０からの輻射熱を受ける領域となっている。この領域は、上下方向から見たときに第１ローラ２１０が定着ベルト１１０との間で加圧ベルト２００を挟む位置Ａと重ならない位置、つまり、位置Ａよりも後方の位置になっている。また、この領域は、上下方向から見て位置Ａと重なっていても少なくとも半分以上の領域が位置Ａよりも後方にあればよい。
【００７２】
以上のように構成された定着装置１００は、加圧ベルト２００と加熱部材１０１との間でニップ領域Ｎを形成する。ところで、図５（ａ）に示すように、特許文献１における定着装置３００は、加熱ローラ３１０と、加熱ローラ３１０との間でニップ領域Ｎ１を形成する加圧ベルト３２０と、加熱ローラ３１０との間で加圧ベルト３２０を挟む加圧パッド３６０とから構成されている。加圧ベルト３２０は、加熱ローラ３１０より前側に位置する前側ローラ３３０、加熱ローラ３１０より後側に位置する後側ローラ３４０および前側ローラ３３０と後側ローラ３４０の間で、かつ、加熱ローラ３１０と加圧ベルト３２０の接触部分とは離れた部分に位置する中央ローラ３５０により張架されている。
【００７３】
この構成では、加熱ローラ３１０と加圧パッド３６０で加圧ベルト３２０を挟んでいる範囲にニップ領域Ｎ１が形成される。そして、ニップ領域Ｎ１の範囲においては、加圧パッド３６０により加圧ベルト３２０が加熱ローラ３１０に押し付けられるので、図５（ｂ）に示すように、接触部分の前後方向位置における加熱ローラ３１０と加圧ベルト３２０の接触圧が略同じになる。この構成においては、例えば、用紙５１の搬入位置における加熱ローラ３１０と加圧ベルト３２０の接触圧をさらに強くしたい場合、ニップ領域Ｎ１全体の加圧力を大きくする必要があり、その結果、定着装置全体の負荷が大きくなり、構造が複雑化する可能性がある。
【００７４】
それに対し、本実施形態では、図２（ａ）に示すように、第１ローラ２１０がニップ板１３０に支持された定着ベルト１１０と対向し、定着ベルト１１０との間で加圧ベルト２００を挟み、かつ、第２ローラ２２０がニップ領域Ｎよりも後側で加圧ベルト２００を支持するので、第１ローラ２１０により加圧ベルト２００をニップ板１３０に支持された定着ベルト１１０に押し付けることができる。そのため、図２（ｂ）に示すように、第１ローラ２１０の位置、つまり、用紙５１の搬入位置における加圧ベルト２００と定着ベルト１１０との接触圧を強くすることができるので、用紙５１の搬入位置において用紙５１と加圧ベルト２００がスリップして搬送不良となるのを抑制することができる。また、第１ローラ２１０のみを加圧ベルト２００に押し付ければいいので、ニップ領域Ｎ全体における加圧力を大きくする必要がなくなり、ニップ領域全体を加圧する構成と比較して、定着装置１００全体の構造を簡易化することができる。
【００７５】
また、第２ローラ２２０がニップ領域Ｎのうち、第１ローラ２１０が定着ベルト１１０との間で加圧ベルト２００を挟む位置Ａよりも上側で加圧ベルト２００を支持するので、加圧ベルト２００を上側に押し付けるようにしてニップ板１３０に支持された定着ベルト１１０と接触させることができる。そのため、図２（ｂ）に示すように、第１ローラ２１０よりも後側での加圧ベルト２００と加熱部材１０１との接触圧を強くすることができる。
【００７６】
また、第２ローラ２２０がニップ領域Ｎよりも後側で加圧ベルト２００を支持するので、第２ローラ２２０によりニップ領域Ｎの熱を奪うのを抑制することができる。
【００７７】
また、コイルバネ２３０が後斜め上方に第２ローラ２２０を付勢するので、加圧ベルト２００を後斜め上方に引っ張ることができる。そのため、加圧ベルト２００を撓みにくくすることができる。
【００７８】
また、ニップ領域Ｎを形成する部分のうち後側の部分がニップ板１３０の後側の折曲部１３２の折曲面１３２Ａに相当する位置となっているので、ベース部１３１のベース面１３１Ａよりも曲率半径の小さい部分に加圧ベルト２００を押し付けるように接触させることができる。そのため、図２（ｂ）に示すように、ニップ領域Ｎの後側における加圧ベルト２００と定着ベルト１１０との接触圧をさらに強くすることができるので、ニップ領域の後側の接触圧が弱い構成と比較して、用紙５１を良好に排出することができる。
【００７９】
また、第１ローラ２１０がステイ１６０の前壁１６２の下面１６２Ａとの間で、ニップ板１３０、加圧ベルト２００および定着ベルト１１０を挟んでいるので、第１ローラ２１０の位置における加圧ベルト２００と定着ベルト１１０との接触圧を高めることができる。
【００８０】
また、例えば第１ローラ２１０の位置がニップ板１３０のベース部１３１より曲率半径の小さな前側の折曲部１３２に相当する位置にある構成の場合、加熱部材１０１が傾いたりすると、第１ローラ２１０の位置における加圧ベルト２００と定着ベルト１１０との接触状態が不安定になる可能性がある。
【００８１】
しかし、本実施形態では、第１ローラ２１０がニップ板１３０の折曲部１３２より曲率半径の大きなベース部１３１のベース面１３１Ａとの間で、加圧ベルト２００および定着ベルト１１０を挟んでいるので、例えば第１ローラ２１０がニップ板１３０の前側の折曲部１３２に相当する位置にある構成と比較して、第１ローラ２１０の位置における加圧ベルト２００と加熱部材１０１とを良好に接触させることができる。
【００８２】
また、第１ローラ２１０は、金属製の第１軸部２１１を有するので、加熱部材１０１との接触圧が強い構成となっている。そして、第１ローラ２１０は、第１軸部２１１の表面に第１弾性層２１２を有するので、加圧ベルト２００に対するグリップ力を維持しつつ、加熱部材１０１との接触圧を強くすることができる。
【００８３】
また、加圧ベルトが金属で形成されている場合、金属は熱伝導性が高いので加圧ベルトにより加熱部材の熱を奪う可能性がある。しかし、本実施形態では、加圧ベルト２００が樹脂からなるので、加圧ベルト２００の熱伝導性を低くすることができる。そのため、金属で形成された加圧ベルトと比較して、耐久性を維持しつつ、加圧ベルト２００により加熱部材１０１の熱を奪うのを抑制することができる。
【００８４】
また、第２ローラ２２０の表面が断熱性の第２弾性層２２２からなるので、第２ローラ２２０により加圧ベルト２００の熱を奪うのを抑制することができ、ひいては加熱部材１０１が加圧ベルト２００に熱を奪われるのを抑制することができる。
【００８５】
また、ニップ領域Ｎの幅を大きくできるので、ニップ領域Ｎにおける加熱効率を向上させることができる。
【００８６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【００８７】
＜変形例＞
前記実施形態では、第２ローラ２２０がコイルバネ２３０により付勢された構成であったが、本発明はこれに限定されず、図６に示すように、第２ローラ２２０がコイルバネ等に付勢されていない構成であってもよい。
【００８８】
この構成における加圧ベルト２００は、前記実施形態と同様である定着ベルト１１０と対向し、定着ベルト１１０との間でニップ領域Ｎを形成している。また、第２ローラ２２０は、図７に示すように、第２軸部２２１が軸支された軸受１９１を介して定着フレーム１８０の下フレーム１８２の支持溝１８２Ａより後側に固定されている。
このような構成であっても、第１ローラ２１０とニップ板１３０との間で加圧ベルト２００を挟持することができるので、加圧ベルト２００と定着ベルト１１０との接触圧を強くすることができる。
【００８９】
また、第２ローラ２２０は、外部に配置されたモータ４００からの駆動力を受けるように構成された第２受け部材の一例としての第２ギヤ２２３を有しており、使用時においては、周速が第１ローラ２１０の周速よりも大きくなるように設定される。このようにすることで第２ローラ２２０により加圧ベルト２００の上側部分を後方向に引っ張るように回転させることができる。そのため、加圧ベルト２００の上側部分、つまり、定着ベルト１１０との接触部分において加圧ベルト２００を撓みにくくすることができる。なお、第２ローラ２２０は、モータ４００からの駆動力を直接的に受けてもよいし、間接的に受けてもよい。
【００９０】
前記実施形態では、第１ローラ２１０は、ステイ１６０の前壁１６２の下面１６２Ａとの間でニップ板１３０を挟んだ位置に配置されていたが、当該位置に配置されていなくてもよい。
【００９１】
前記実施形態では、第１ローラ２１０および第２ローラ２２０の２つのローラにより加圧ベルト２００の内周面を支持していたが、本発明はこれに限定されず、例えば、３つ以上のローラにより支持していてもよい。
【００９２】
前記実施形態では、定着ベルト１１０およびニップ板１３０を有する加熱部材１０１であったが、本発明はこれに限定されず、加熱ローラを加熱部材としてもよい。
【００９３】
前記実施形態では、第１ローラ２１０は外部に配置されたモータ４００からの駆動力により駆動していたが、例えば加熱部材が加熱ローラであり、この加熱ローラが駆動する場合は、外部に配置されたモータからの駆動力により駆動しなくてもよい。また、第２ローラが外部に配置されたモータからの駆動力により駆動するローラであり、第１ローラと加圧ベルトが滑らないように構成されていれば、第１ローラは外部に配置されたモータからの駆動力により駆動していなくてもよい。
【００９４】
前記実施形態では、第１ローラ２１０は、金属製の第１軸部２１１の表面に第１弾性層２１２を配置していたが、本発明はこれに限定されず、弾性層を配置しなくてもよいし、非金属製の軸部材の上に金属層と弾性層を有するような構成であってもよい。
【００９５】
前記実施形態では、第２ローラ２２０は、表面が断熱性のある第２弾性層２２２からなる構成であったが、本発明はこれに限定されず、表面が断熱性のない弾性層を有する構成であってもよい。
【００９６】
前記実施形態では、加圧ベルト２００は樹脂からなる構成であったが、金属からなる構成であってもよい。
【００９７】
前記実施形態では、カラーレーザプリンタ１に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、モノクロ画像を形成する画像形成装置に本発明を適用してもよく、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１００  定着装置
１０１  加熱部材
１１０  定着ベルト
１３０  ニップ板
１３１Ａ  ベース面
１３２Ａ  折曲面
１６０  ステイ
１６２Ａ  下面
２００  加圧ベルト
２１０  第１ローラ
２１１  第１軸部
２１２  第１弾性層
２１３  第１ギヤ
２２０  第２ローラ
２２１  第２軸部
２２２  第２弾性層
２２３  第２ギヤ
２３０  コイルバネ
Ｎ      ニップ領域
【図１】
2014197074.tif 000003
【図２】
2014197074.tif 000004
【図３】
2014197074.tif 000005
【図４】
2014197074.tif 000006
【図５】
2014197074.tif 000007
【図６】
2014197074.tif 000008
【図７】
2014197074.tif 000009