(57)【要約】【課題】定着ニップのニップ幅、及び加熱ニップのニップ幅を長期に亘って安定的に維持させることのできる定着装置を提供する。【解決手段】定着ローラ４２の表面に接触し定着ローラ４２を加熱する第１ユニット４１と、定着ローラ４２と共に定着ニップ部を形成する第２ユニット４３と、を有する定着装置４０であって、定着ローラ４２の軸４２aと第１ユニット４１間の距離、の縮小を規制する第１規制部１４８aと、定着ローラ４２の軸４２aと第２ユニット４３間の距離、の縮小を規制する第２規制部１４８bを設けることによって、加熱ニップ幅と定着ニップ幅を長期にわたって安定させるものである。【選択図】図５
2015087752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム層を有する定着ローラと、
前記定着ローラの表面に接触し、前記定着ローラを加熱する第１ユニットと、
前記定着ローラと共に、画像を担持する記録材を挟持搬送する定着ニップ部であって前記記録材上の前記画像を加熱することで前記記録材に前記画像を定着処理する定着ニップ部を形成する第２ユニットと、
定着処理時の圧力が前記定着ローラと前記第１ユニットの接触領域に掛っている時の前記定着ローラの軸と前記第１ユニット間の距離、の縮小を規制する第１規制部と、
定着処理時の圧力が前記定着ニップ部に掛っている時の前記定着ローラの軸と前記第２ユニット間の距離、の縮小を規制する第２規制部と、
を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記第１規制部と前記第２規制部は一つの部品に設けられており、前記部品は、前記定着ローラの軸に、前記定着ニップ部を形成するための圧力付与方向と平行な方向にスライド可能に設けてあ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】
前記第１規制部と前記第２規制部は、前記定着ローラの軸を保持する軸受に設けられ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４】
前記第１ユニットは、外面が前記定着ローラと接触する筒状のフィルムと、前記フィルムの内面に接触し、前記フィルムを介して前記定着ローラに圧力を掛けるヒータと、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５】
前記第１規制部は、定着処理時の圧力が前記定着ローラと前記第１ユニットの接触領域に掛っている時の前記定着ローラの軸と前記ヒータ間の距離、の縮小を規制することを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記第２ユニットは、外面が前記定着ローラと接触する筒状のフィルムと、前記フィルムの内面に接触し、前記フィルムを介して前記定着ローラに圧力を掛ける摺動部材と、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７】
前記第２規制部は、定着処理時の圧力が前記定着ニップ部に掛っている時の前記定着ローラの軸と前記摺動部材間の距離、の縮小を規制す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】
ゴム層を有する定着ローラと、
前記定着ローラの表面に接触し、前記定着ローラを加熱する第１ユニットと、
前記定着ローラと共に、画像を担持する記録材を挟持搬送する定着ニップ部であって前記記録材上の前記画像を加熱することで前記記録材に前記画像を定着処理する定着ニップ部を形成する第２ユニットと、
前記定着ローラの軸と前記第１ユニットとの間に設けられている第１対向部であって、定着処理時の圧力が前記定着ローラと前記第１ユニットの接触領域に掛っている時の前記第１ユニットとの距離は、０ｍｍより大きく、２ｍｍ以下である第１対向部と、
前記定着ローラの軸と前記第２ユニットとの間に設けられている第２対向部であって、定着処理時の圧力が前記定着ニップ部に掛っている時の前記第２ユニットとの距離、は０ｍｍより大きく、２ｍｍ以下である第２対向部と、
を有することを特徴とする定着装置。
【請求項９】
前記第１対向部と前記第２対向部は一つの部品に設けられており、前記部品は、前記定
着ローラの軸に、前記定着ニップ部を形成するための圧力付与方向と平行な方向にスライド可能に設けてあることを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記第１対向部と前記第２対向部は、前記定着ローラの軸を保持する軸受に設けられていることを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記第１ユニットは、外面が前記定着ローラと接触する筒状のフィルムと、前記フィルムの内面に接触し、前記フィルムを介して前記定着ローラに圧力を掛けるヒータと、を有することを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記第１対向部は、前記ヒータに対向するように配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の定着装置。
【請求項１３】
前記第２ユニットは、外面が前記定着ローラと接触する筒状のフィルムと、前記フィルムの内面に接触し、前記フィルムを介して前記定着ローラに圧力を掛ける摺動部材と、を有することを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
【請求項１４】
前記第２対向部は、前記摺動部材に対向するように配置されていることを特徴とする請求項１３に記載の定着装置。
【請求項１５】
ゴム層を有する定着ローラと、
前記定着ローラの表面に接触し、前記定着ローラを加熱する第１ユニットと、
前記定着ローラと共に、画像を担持する記録材を挟持搬送する定着ニップ部であって前記記録材上の前記画像を加熱することで前記記録材に前記画像を定着処理する定着ニップ部を形成する第２ユニットと、
定着処理時の圧力が前記定着ローラと前記第１ユニットの接触領域及び前記定着ニップ部に掛っている時、の前記第１ユニットと前記第２ユニット間の距離、の縮小を規制する規制部材と、
を有することを特徴とする定着装置。
【請求項１６】
前記規制部材は、前記定着ローラの軸に、前記定着ニップ部を形成するための圧力付与方向と平行な方向にスライド可能に設けてあることを特徴とする請求項１５に記載の定着装置。
【請求項１７】
前記規制部材は、前記定着ローラの軸を保持する軸受に設けられていることを特徴とする請求項１５に記載の定着装置。
【請求項１８】
前記装置は更に、前記第１ユニットと前記定着ローラと前記第２ユニットがこの順に直線上に並ぶように、これらを保持するフレームを有することを特徴とする請求項１、８、１５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１９】
前記第１ユニットと前記第２ユニットは、共通のバネにより前記定着ローラに向って付勢されていることを特徴とする請求項１８に記載の定着装置。
【請求項２０】
前記第１ユニットは、外面が前記定着ローラと接触する筒状のフィルムと、前記フィルムの内面に接触し、前記フィルムを介して前記定着ローラに圧力を掛けるヒータと、を有し、前記第２ユニットは、外面が前記定着ローラと接触する筒状のフィルムと、前記フィルムの内面に接触し、前記フィルムを介して前記定着ローラに圧力を掛ける摺動部材と、を有することを特徴とする請求項１５に記載の定着装置。
【請求項２１】
前記規制部材は、定着処理時の圧力が前記定着ローラと前記第１ユニットの接触領域及び前記定着ニップ部に掛っている時、の前記ヒータと前記摺動部材間の距離、の縮小を規制することを特徴とする請求項２０に記載の定着装置。
【請求項２２】
ゴム層を有する定着ローラと、
前記定着ローラの表面に接触し、前記定着ローラを加熱する第１ユニットであって、外面が前記定着ローラと接触する筒状のフィルムと、前記フィルムの内面に接触し、前記フィルムを介して前記定着ローラに圧力を掛けるヒータと、を有する第１ユニットと、
前記定着ローラと共に、画像を担持する記録材を挟持搬送する定着ニップ部であって前記記録材上の前記画像を加熱することで前記記録材に前記画像を定着処理する定着ニップ部を形成する第２ユニットと、
定着処理時の圧力が前記定着ローラと前記第１ユニットの接触領域に掛っている時の前記定着ローラの軸と前記ヒータ間の距離、の縮小を規制する絶縁性の規制部材と、
を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２３】
前記装置は更に、前記定着ローラの軸を保持する穴部を有し、前記定着ローラを回転可能に保持する金属製の保持部材を有することを特徴とする請求項２２に記載の定着装置。
【請求項２４】
前記第２ユニットは、外面が前記定着ローラと接触する筒状のフィルムと、前記フィルムの内面に接触し、前記フィルムを介して前記定着ローラに圧力を掛ける摺動部材と、を有することを特徴とする請求項２２に記載の定着装置。
【請求項２５】
前記規制部材は、定着処理時の圧力が前記定着ニップ部に掛っている時の前記定着ローラの軸と前記摺動部材の距離、の縮小を規制する規制部を有することを特徴とする請求項２４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、未定着トナー像を記録媒体上に定着させる定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置には、紙などの記録媒体上に形成された未定着トナー像を加熱かつ加圧することによって記録媒体上に定着させる定着装置が設けられている。この定着装置の一形態として、ゴム層を有し記録媒体を加熱しながら搬送する定着ローラと、定着ローラとの間で定着ニップを形成する加圧ユニットと、定着ローラとの間で加熱ニップを形成し定着ローラを加熱する加熱ユニットと、を設けたものがある（特開２０１１−１３３５０２号公報）。未定着トナー像を記録媒体上に定着させるには、記録媒体及び未定着トナーに対して、一定以上の熱量を与える必要がある。この熱量は、加熱ユニットの温度と、加熱ユニットから定着ローラへ熱を伝える時間と、定着ローラからトナーに熱を与える時間とによって決まる。なお、加熱ユニットから定着ローラへ熱を伝える時間は、加熱ニップのニップ幅に大きく影響する。また、定着ローラからトナーに熱を与える時間は、定着ニップのニップ幅に大きく影響する。ここで、加熱ユニットの温度を高くすると、未定着トナーに与える熱量は増加するが、定着装置や画像形成装置を構成する各種部材の耐熱温度や機内昇温、省エネ性等の観点から温度を高くするには限界がある。
【０００３】
以上より、記録媒体上に未定着トナー像を良好に定着させるためには、定着ニップ及び加熱ニップのニップ幅を所定幅以上に設定する必要がある。そのため、定着ローラの硬度と、加熱ユニット及び加圧ユニットの定着ローラに対する加圧力を、ニップ幅が所定幅以上となるように設定する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１３３５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、画像形成装置を長時間使用し、画像形成装置の寿命が近づくと定着ローラのゴム層が耐久劣化して硬度が低下する。硬度の低下に伴って、定着ローラのゴム層の圧縮変形量も大きくなる。これにより、定着ローラを駆動するのに必要なトルクが大きくなり、また、定着ローラの破損リスクも大きくなる。また、ニップ幅が広くなり記録媒体への熱供給が過剰になることで、記録媒体の変形が大きくなり、画像形成済みの記録媒体の積載性も悪化してしまう。
【０００６】
従って、良好な定着性を実現させる一方で、ニップ幅が広すぎることにより生ずる各種問題点を解消させるためには、二つのニップ幅が所定幅以上になるように設定する一方で、二つのニップ幅が一定範囲内になるように規制する必要がある。
【０００７】
本発明の目的は、定着ニップのニップ幅、及び加熱ニップのニップ幅を長期に亘って安定的に維持させることのできる定着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の定着装置は、
ゴム層を有する定着ローラと、
前記定着ローラの表面に接触し、前記定着ローラを加熱する第１ユニットと、
前記定着ローラと共に、画像を担持する記録材を挟持搬送する定着ニップ部であって前記記録材上の前記画像が加熱されることで前記記録材に前記画像が定着処理される定着ニップ部を形成する第２ユニットと、
定着処理時の圧力が前記定着ローラと前記第１ユニットの接触領域に掛っている時の前記定着ローラの軸と前記第１ユニット間の距離、の縮小を規制する第１規制部と、
定着処理時の圧力が前記定着ニップ部に掛っている時の前記定着ローラの軸と前記第２ユニット間の距離、の縮小を規制する第２規制部と、
を有することを特徴とする。
【０００９】
また、上記目的を達成するために、本発明の定着装置は、
ゴム層を有する定着ローラと、
前記定着ローラの表面に接触し、前記定着ローラを加熱する第１ユニットと、
前記定着ローラと共に、画像を担持する記録材を挟持搬送する定着ニップ部であって前記記録材上の前記画像が加熱されることで前記記録材に前記画像が定着処理される定着ニップ部を形成する第２ユニットと、
前記定着ローラの軸と前記第１ユニットとの間に設けられている第１対向部であって、定着処理時の圧力が前記定着ローラと前記第１ユニットの接触領域に掛っている時の前記第１ユニットとの距離は、０ｍｍより大きく、２ｍｍ以下である第１対向部と、
前記定着ローラの軸と前記第２ユニットとの間に設けられている第２対向部であって、定着処理時の圧力が前記定着ニップ部に掛っている時の前記第２ユニットとの距離、は０ｍｍより大きく、２ｍｍ以下である第２対向部と、
を有することを特徴とする。
【００１０】
また、上記目的を達成するために、本発明の定着装置は、
ゴム層を有する定着ローラと、
前記定着ローラの表面に接触し、前記定着ローラを加熱する第１ユニットと、
前記定着ローラと共に、画像を担持する記録材を挟持搬送する定着ニップ部であって前記記録材上の前記画像が加熱されることで前記記録材に前記画像が定着処理される定着ニップ部を形成する第２ユニットと、
定着処理時の圧力が前記定着ローラと前記第１ユニットの接触領域及び前記定着ニップ部に掛っている時、の前記第１ユニットと前記第２ユニット間の距離、の縮小を規制する規制部材と、
を有することを特徴とする。
【００１１】
また、上記目的を達成するために、本発明の定着装置は、
ゴム層を有する定着ローラと、
前記定着ローラの表面に接触し、前記定着ローラを加熱する第１ユニットであって、外面が前記定着ローラと接触する筒状のフィルムと、前記フィルムの内面に接触し、前記フィルムを介して前記定着ローラに圧力を掛けるヒータと、を有する第１ユニットと、
前記定着ローラと共に、画像を担持する記録材を挟持搬送する定着ニップ部であって前記記録材上の前記画像が加熱されることで前記記録材に前記画像が定着処理される定着ニップ部を形成する第２ユニットと、
定着処理時の圧力が前記定着ローラと前記第１ユニットの接触領域に掛っている時の前記定着ローラの軸と前記ヒータ間の距離、の縮小を規制する絶縁性の規制部材と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、定着ニップのニップ幅、及び加熱ニップのニップ幅を長期に亘って安定的に維持させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】画像形成装置の概略構成図。
【図２】実施例１に係る定着装置の概略斜視図。
【図３】実施例１に係る定着装置の概略断面図。
【図４】実施例１に係る定着装置の概略断面図。
【図５】実施例１に係る定着装置の概略断面図。
【図６】実施例１に係る規制部材の斜視図。
【図７】実施例１に係る定着装置の概略断面図。
【図８】規制部材を設けた付近の斜視図。
【図９】実施例２に係る軸受部材の斜視図。
【図１０】実施例２に係る定着装置の概略断面図。
【図１１】実施例２に係る定着装置の概略断面図。
【図１２】規制部材を設けた付近の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１５】
＜画像形成装置＞
図１を参照して、本発明の実施例に係る定着装置が適用可能な画像形成装置の一例を説明する。ここでは、電子写真プロセス方式を採用した４色フルカラーレーザプリンタを例にして説明する。なお、図１は画像形成装置１の概略構成を断面的に示した図である。また、以下の説明において、画像形成装置１に関して、前側（正面側）とは装置開閉ドア（開閉部材）２を配設した側であり、後側（奥側）とはそれとは対向側である。また、左右とは画像形成装置１を前側から見た場合の左右を指す。
【００１６】
＜＜画像形成装置の構成＞＞
本実施例に係る画像形成装置１は、タンデム型の４色フルカラーレーザプリンタである。図１に示すように、画像形成装置１には、後側から前側にかけて、各色のプロセスカートリッジＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫが並べて配設されている。各カートリッジは、各カートリッジ枠体内に、電子写真感光体ドラム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄがそれぞれ設けられている。また、各カートリッジ枠体内には、各感光体ドラムの表面を一様に帯電するための帯電ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄもそれぞれ設けられている。また、各カートリッジ枠体内には、各感光体ドラムに形成された静電潜像を現像する現像器１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄも設けられている。各現像器は、それぞれ現像ローラ１３ａ１，１３ｂ１，１３ｃ１，１３ｄ１を有し、各現像器内には、現像剤（トナー）が収容されている。更に、各カートリッジ枠体内には、各感光体ドラムの表面に残った残存トナーを取り除くクリーニング器１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄも設けられている。
【００１７】
各カートリッジが配列されている領域の上方には、レーザスキャナユニット３が設けられている。このレーザスキャナユニット３は、入力される画像情報に応じてレーザー光を出力し、各感光体ドラム１１の表面を走査露光する。これにより、各感光体ドラムに静電潜像が形成される。
【００１８】
各カートリッジが配置されている領域の下方には、中間転写ベルトユニット２０が設けられている。このベルトユニット２０は、中間転写体として機能する、誘電体でかつ可撓性を有するエンドレスベルト２１を備えている。また、ベルトユニット２０は、このベルト２１を張架させた状態で循環移動させるために、駆動ローラ２２と、ターンローラ２３
と、テンションローラ２４とを備えている。ベルト２１の内側には、各感光体ドラムに対向させて、４個の一次転写ローラ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄが設けられている。また、駆動ローラ２２に対してベルト２１を介して対向するように、二次転写ローラ２６が設けられている。
【００１９】
上述した各カートリッジと、レーザスキャナユニット３と、ベルトユニット２０と、一次転写ローラ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄと、二次転写ローラ２６は、記録媒体上に未定着トナー像を形成する画像形成機構の主要構成部材である。
【００２０】
ベルト２１の下方には、記録媒体としての紙などのシートＳ（記録材）を供給するシート供給部３０が設けられている。シート供給部３０は、画像形成前のシートＳを積載するシートカセット３１と、手差しのシートＳが搬送される搬送路３２とを備えている。また、シート供給部３０は、シートＳを供給する供給ローラ３３と、シートＳを１枚に分離する分離ローラ３４と、シートＳを下流に向けて搬送する搬送ローラ３５とを備えている。なお、シートカセット３１と搬送路３２は、いずれも画像形成装置１に対して前側から着脱自在に構成されている。
【００２１】
画像形成装置１において、シート供給部３０により搬送されるシートＳの搬送方向下流側には、シートＳ上に未定着トナー像を定着させる定着装置４０が設けられている。また、この定着装置４０によってトナー像が定着されたシートＳを排出させる排出ローラ対４４と、排出されたシートＳを積載するトレイ４７も設けられている。なお、排出ローラ対４４は、ローラ４５とアイドラローラ４６とから構成される。
【００２２】
定着装置４０は、画像形成装置１の装置本体から駆動力が伝達されることで回転する定着ローラ４２を備えている。また、定着装置４０は、加圧ユニット（第２ユニット）４３と、加熱ユニット（第１ユニット）４１とを備えている。加圧ユニット４３は、定着ローラ４２との間で、搬送されるトナー像を担持するシートＳを挟持搬送する定着ニップ部を形成し、加熱ユニット４１は、定着ローラ４２との間で加熱ニップを形成し、定着ローラ４２を加熱する。
【００２３】
＜＜画像形成動作＞＞
各感光体ドラムは図中矢印の方向に所定の制御速度で回転駆動される。ベルト２１も感光体ドラムの回転に順じた方向に、感光体ドラムの回転速度に対応した速度で回転駆動され、略同タイミングでレーザスキャナユニット３も駆動される。この駆動に同期して、各カートリッジにおいて所定の制御タイミングで、各帯電ローラが各感光体ドラムの表面を所定の極性・電位に一様に帯電する。レーザスキャナユニット３は各感光体ドラムの表面を各色の画像信号に応じてレーザー光で走査露光する。これにより、各感光体ドラムの表面において、レーザー光で走査露光された領域が、画像信号に応じた静電潜像となる。そして、各感光体ドラムの表面に形成された静電潜像が、各現像器によりトナー像として現像される。各感光体ドラムに形成されたトナー像はベルト２１上に転写される。以上の電子写真画像形成プロセス動作により、ベルト２１上に各色の未定着トナー像が重畳した状態で形成される。
【００２４】
一方、所定の制御タイミングで、シートカセット３１内のシートＳは、分離ローラ３４と搬送ローラ３５により１枚ずつ給送される。そして、二次転写ローラ２６とベルト２１とのニップに搬送されたシートＳ上に、ベルト２１上の未定着トナー像が転写される。その後、シートＳはベルト２１の表面から分離されて定着装置４０に送られる。シートＳは定着ニップにおいて加熱かつ加圧され、各色の未定着トナー像が、混色された状態でシートＳに定着される。シートＳは、定着装置４０を経て、排出ローラ対４４により排出シート積載トレイ４７上に排出される。
【００２５】
（実施例１）
図２〜図８を参照して、本発明の実施例１に係る定着装置４０について説明する。
【００２６】
＜定着装置＞
特に、図２〜図４を参照して、定着装置４０の全体構成、及び動作について説明する。図２は本発明の実施例１に係る定着装置４０の概略構成を斜視図で示している。図２（ｂ）は、図２（ａ）中の矢印方向から見た図である。図３及び図４は本発明の実施例１に係る定着装置４０の概略構成を断面図で示している。なお、図３及び図４は定着ローラ４２の回転中心軸線に対して垂直方向に切断した断面図である。また、図３はシートＳが通過していない状態を示し、図４はシートＳが通過している状態を示している。
【００２７】
上記の通り、定着装置４０は、加熱ユニット（第１ユニット）４１と、定着ローラ４２と、加圧ユニット（第２ユニット）４３とを備えている。定着ローラ４２は、加圧ユニット４３と加熱ユニット４１に挟まれるように配置される。また、これら加熱ユニット４１と加圧ユニット４３は、定着装置のフレーム（金属製）４９に設けられた溝を構成するリム４９ａによって、定着ローラ４２を挟む方向にスライド可能に保持されている。スライド方向（図５のＡ方向）と、後述する力付与機構５０による力を与える方向（圧力付与方向）は、平行である。
【００２８】
定着ローラ４２は、芯金部（ローラの軸）４２ａと、芯金部４２ａの外周面側に設けられる弾性層（ゴム層）４２ｂと、弾性層４２ｂの外周面側に設けられる表層（フッ素樹脂層）４２ｃとから構成される。この定着ローラ４２は、定着装置４０のフレーム４９に対して、軸受部材４８を介して回転自在に支持されている。また、定着ローラ４２は、画像形成装置１の装置本体から駆動力が伝達されることで、図３，４中矢印方向に回転する。図２（ｂ）に示すように、定着ローラ４２の軸４２ａには、モータ（不図示）により駆動されるギヤ４２ｄが取り付けられている。
【００２９】
加熱ユニット４１は、商用電源から供給される電力によって発熱する発熱部材４１ａと、発熱部材４１ａに対して摺動するように、かつ定着ローラ４２の回転に伴って図３，４中矢印方向に回転する無端状の加熱フィルム４１ｂとを備えている。発熱部材４１ａは、セラミック基板上に発熱抵抗体を形成した平板状の部材（セラミックヒータ）である。ヒータ４１ａの端部には、図２（ｂ）に示すように、給電用のコネクタ４１ｇが取り付けられている。このコネクタを介して供給される電力によりヒータ４１ａは発熱する。このように、加熱ユニット（第１ユニット）４１は、外面が定着ローラ４２と接触する筒状のフィルム４１ｂと、フィルム４１ｂの内面に接触し、フィルム４１ｂを介して定着ローラ４２に圧力を掛けるヒータ４１ａと、を有する。また、加熱ユニット４１は、加熱フィルム４１ｂの回転をガイドすると共に長手方向（定着ローラ４２の回転中心軸線に平行な方向）の移動を規制するガイド部材４１ｃと、発熱部材４１ａを保持する耐熱樹脂製のホルダ４１ｄとを備えている。図２に示すように、ガイド部材４１ｃは、フィルム４１ｂの端部に対向する位置に一つずつ（トータル二つ）設けてある。４１ｅは、ホルダ４１ｄを補強する断面がＵ字形の金属製のステーである。ステー４１ｅは、ホルダ４１ｄのヒータ保持面とは反対側の面に接触しており、その長さは二つのガイド部材４１ｃまで亘る長さである。４１ｃｇは、加熱ユニット４１をフレーム４９の溝を構成するリム４９ａに嵌めこむためのガイド溝であり、ガイド溝４１ｃｇはガイド部材４１ｃに設けてある。
【００３０】
加圧ユニット４３は、定着ローラ４２の回転に伴って図３，４中矢印方向に回転する無端状の加圧フィルム４３ｂと、加圧フィルム４３ｂが摺動するように設けられた摺動部材４３ａとを備えている。摺動部材４３ａはアルミ板であり、剛体からなる平板状の部材である。このように、加圧ユニット（第２ユニット）４３は、外面が定着ローラ４２と接触
する筒状のフィルム４３ｂと、フィルム４３ｂの内面に接触し、フィルム４３ｂを介して定着ローラ４２に圧力を掛ける摺動部材４３ａと、を有する。また、加圧ユニット４３は、加圧フィルム４３ｂの回転をガイドするガイド部材４３ｃと、摺動部材４３ａを保持するホルダ４３ｄとを備えている。４３ｃｇは、加圧ユニット４３をフレーム４９の溝を構成するリム４９ａに嵌めこむためのガイド溝であり、ガイド溝４３ｃｇはガイド部材４３ｃに設けてある。図３に示すように、加圧ユニット（第２ユニット）は、定着ローラの周方向において、加熱ユニット（第１ユニット）が接触する定着ローラの表面上の位置とは異なる定着ローラの表面上の位置で定着ローラの表面に接触している。より具体的には、加熱ユニット４１と定着ローラ４２と加圧ユニット４３がこの順に直線上に並ぶように、これらが定着装置のフレーム４９に保持されている。
【００３１】
そして、本実施例に係る定着装置４０においては、加圧ユニット４３及び加熱ユニット４１に対して、定着ローラ４２を挟み込む方向に力を与える力付与機構５０が設けられている。
【００３２】
＜力付与機構＞
特に、図２及び図５を参照して、力付与機構５０について説明する。力付与機構５０は、定着ローラ４２の両端側にそれぞれ設けられている。なお、一端側に設けられた力付与機構５０と他端側に設けられた力付与機構５０は、同一の構成である。力付与機構５０は、一対の加圧板５２ａ，５２ｂを備えている。加圧板５２ａは加熱ユニット４１を加圧し、加圧板５２ｂは加圧ユニット４３を加圧する役割を担っている。そして、力付与機構５０は、これら一対の加圧板５２ａ，５２ｂをスライド方向に引っ張る引張バネ５１を備えている。この引張バネ５１の引っ張り力によって、一対の加圧板５２ａ，５２ｂを介して、加圧ユニット４３及び加熱ユニット４１に対して、定着ローラ４２を挟み込む方向に力が与えられる。即ち、加熱ユニット（第１ユニット）と加圧ユニット（第２ユニット）は、共通のバネ５１により定着ローラに向って付勢されている。バネ５１の力は、加圧板５２ａから、ガイド部材４１ｃ、ステー４１ｅ、ホルダ４１ｄ、ヒータ４１ａ、フィルム４１ｂ、定着ローラ４２の順に伝わる。同様に、バネ５１の力は、加圧板５２ｂから、ガイド部材４３ｃ、ステー４３ｅ、ホルダ４３ｄ、摺動部材４３ａ、フィルム４３ｂ、定着ローラ４２の順に伝わる。
【００３３】
以上のように構成された力付与機構５０によって、定着ローラ４２は、加熱ユニット４１と加圧ユニット４３により両側から押圧されて、弾性層４２ｂが圧縮するように変形する。このようにして、定着ローラ４２と加熱ユニット４１によって加熱ニップＰが形成され、定着ローラ４２と加圧ユニット４３によって定着ニップＱが形成される。ここで、加熱ユニット４１における定着ローラ４２を加圧する部位の表面、及び加圧ユニット４３における定着ローラ４２を加圧する部位の表面は、いずれも平面形状である。そして、加熱ユニット４１と加圧ユニット４３は、１つの引張バネ５１の引っ張り力によって定着ローラ４２を加圧するため、加熱ユニット４１による定着ローラ４２を押圧する力と加圧ユニット４３による定着ローラ４２を押圧する力は等しくなる。また、これに伴い、加熱ユニット４１による定着ローラ４２の圧縮変形量と加圧ユニット４３による定着ローラ４２の圧縮変形量は等しくなる。なお、定着ローラ４２の圧縮変形量は、定着ローラ４２の弾性層４２ｂの硬度と、引張バネ５１の引っ張り力によって決まる。定着ローラ４２の圧縮変形量が大きくなると、加熱ニップＰと定着ニップＱのニップ幅は広くなる。
【００３４】
＜定着プロセス＞
次に、定着装置４０において、シートＳ上に未定着トナー像を定着させるプロセスについて、特に図４を参照して説明する。加熱ユニット４１に設けられた発熱部材４１ａの発熱により、加熱ニップＰにて、定着ローラ４２の表面が加熱される。定着ローラ４２の表面のうち加熱された部位が、定着ローラが回転することにより定着ニップＱまで移動する
。これにより、定着ニップＱにて、搬送されてきたシートＳが、シートＳ上に形成された未定着トナーと共に、加熱かつ加圧される。以上により、未定着トナー像がシートＳ上に定着される。
【００３５】
このときの定着性は、定着ニップＱにおいて、シートＳ及びシートＳ上の未定着トナー像に与えた熱量によって決まる。即ち、発熱部材４１ａの温度と、定着ニップＱ及び加熱ニップＰのニップ幅（定着ローラ４２の周方向の幅）によって決まる。
【００３６】
以上より、定着性を満足できるように、発熱部材４１ａの温度と、定着ローラ４２の硬度と、引張バネ５１の引っ張り力を設定する必要がある。ただし、背景技術の中で説明したように、定着ローラ４２は、使用時間が長くなると、耐久劣化によりゴム硬度が下がってしまう。耐久劣化によってゴム硬度が下がると、定着ローラ４２の圧縮変形量が大きくなることで、各種の問題が生じてしまう。
【００３７】
そこで、本実施例に係る定着装置４０においては、定着ローラ４２の圧縮変形量が一定以上大きくならないように、規制部材１００を設ける構成を採用している。以下、この規制部材１００に関して、図５〜図８を参照して説明する。
【００３８】
＜規制部材＞
図５及び図７は本発明の実施例１に係る定着装置４０の概略構成を断面図で示している。なお、図５及び図７は定着ローラ４２の回転中心軸線に対して垂直方向に切断した断面図である。また、図５は定着ローラ４２のゴム層が劣化する前の状態を示し、図７は定着ローラ４２のゴム層の劣化が進んだ状態を示している。図６は軸受４８と規制部材１００の関係を示す斜視図である。図８は規制部材１００が設けられている付近の斜視図である。図８（ａ）は、規制部材１００の規制面１００ｂと、摺動部材４３ａと、の関係を示す斜視図、図８（ｂ）は、規制部材１００の規制面１００ａと、ヒータ４１ａと、の関係を示す斜視図である。
【００３９】
規制部材１００は、加圧ユニット４３と加熱ユニット４１との間の距離が、予め定められた距離以下にならないように、これら加圧ユニット４３と加熱ユニット４１の移動を規制する役割を担っている。この規制部材１００は、定着ローラ４２の軸方向両端側にそれぞれ設けられている。なお、一端側に設けられた規制部材１００と他端側に設けられた規制部材１００は、同一の構成である。また、規制部材１００は、発熱部材４１ａと摺動部材４３ａとの間に配置される。定着ローラのゴム層４２ｂの劣化度合いや、バネ５１の力、等は、個体（装置）毎に個体差（公差）がある。したがって、装置を所定の寿命まで使用しても加熱ニップＰや定着ニップＱの幅がさほど大きくならない個体（装置）が存在し得る。同時に、装置を所定の寿命まで使用すると加熱ニップＰや定着ニップＱの幅が大きくなり過ぎる個体（装置）も存在し得る。本例の規制部材１００は、所定の寿命まで使用すると加熱ニップＰや定着ニップＱの幅が大きくなり過ぎる個体（装置）において機能するものである。
【００４０】
スライド方向Ａに関して、規制部材１００の両側の端面は、加熱ユニット４１と加圧ユニット４３の移動を規制する規制面１００ａ，１００ｂとなっている。規制面１００ａ、１００ｂは、定着ローラのゴム層が潰れすぎた場合、それぞれ加熱ユニット４１と加圧ユニット４３が突き当たることで、これら加熱ユニット４１と加圧ユニット４３の移動を規制する。規制面１００ａが、定着処理時の圧力が定着ローラと第１ユニットの接触領域（加熱ニップ部Ｐ）に掛っている時の定着ローラの軸と第１ユニット間の距離（定着ローラの軸とヒータ間の距離）、の縮小を規制する第１規制部に相当する。また、規制面１００ａが、定着ローラの軸と第１ユニットとの間に設けられている第１対向部に相当する。一方、規制面１００ｂが、定着処理時の圧力が定着ニップ部Ｑに掛っている時の定着ローラ
の軸と第２ユニット間の距離（定着ローラの軸と摺動部材間の距離）、の縮小を規制する第２規制部に相当する。また、規制面１００ｂが、定着ローラの軸と第２ユニットとの間に設けられている第２対向部に相当する。なお、定着処理時の圧力が定着ローラと第１ユニットの接触領域に掛っている時の第１対向部と前記第１ユニットとの距離は、０ｍｍより大きく、２ｍｍ以下であるのが好ましい。また、定着処理時の圧力が定着ニップ部に掛っている時の第２対向部と第２ユニットとの距離、は０ｍｍより大きく、２ｍｍ以下であるのが好ましい。
ここで、本実施例においては、発熱部材４１ａの長さ（定着ローラ４２の中心軸線方向の長さ）が、加熱フィルム４１ｂの母線方向の長さよりも長くなるように構成されている。また、同様に、摺動部材４３ａの長さが、加圧フィルム４３ｂの母線方向の長さよりも長くなるように構成されている。これにより、規制部材１００における規制面１００ａ，１００ｂに対しては、加熱ユニット４１における発熱部材４１ａと加圧ユニット４３における摺動部材４３ａが直接突き当たる。
【００４１】
また、規制部材１００の中央には、スライド方向（Ａ方向）に長い長穴１００ｃが設けられている。この長穴１００ｃに、軸受部材４８に設けられた筒部４８ｂが挿通される。なお、この筒部４８ｂの内周側が、定着ローラ４２の芯金部４２ａの軸受となっている。また、規制部材１００は、軸受部材４８に設けられたスライド方向に伸びる溝４８ａに嵌められることで、面１００ｄ，１００ｅが溝４８ａに摺動するように構成されている。以上の構成により、規制部材１００も、Ａ方向に移動可能となっている。なお、フレーム４９に対して固定されたストッパ１１０によって、規制部材１００は芯金部４２ａから脱落しないようになっている。ストッパ（保持部材）１１０は、定着ローラの軸を（軸受を介して）保持する穴部１１０ａを有し、定着ローラを回転可能に保持する。このストッパ１１０は金属製であり、ねじ１１０ｓによってフレーム４９に固定されている（図６及び図７参照）。穴部１１０ａには、軸受４８の筒部４８ｂが嵌合し、定着ローラをＡ方向及びＡ方向に対して垂直な方向に位置決めする役割も担っている。このように、ストッパ１１０は定着ローラの位置を決める役割を担っているので、バネ５１による荷重を受けても撓みにくいように金属製（本例では鉄）の部品となっている。なお、ストッパ１１０は、フレーム４９に設けた突起４９ｅ（図６（ｂ）参照）に位置決めされている。したがって、定着ローラは、軸受４８と、ストッパ１１０を介してフレーム４９に位置決めされている。
ところで、ヒータ４１ａは、セラミック基板上に発熱抵抗体を有し、更に、発熱抵抗体を覆うように絶縁層（例えばガラス）を有する。絶縁層がフィルム４１ｂの内面に接触している。ヒータ４１ａには商用電源から電力が供給されているが、ヒータ４１ａに雷サージ電圧が掛ると、ヒータの発熱抵抗体と、ヒータに最も近い金属製の部品との間で放電が生じ、ヒータの絶縁層が破壊される可能性が有る。上述のように、ストッパ１１０を金属製の部品とすると、ヒータとストッパの間で放電する可能性が有る。しかしながら、本例のように、規制部材１００によってヒータ４１ａとストッパ１１０間の距離が小さくなり過ぎないようにすることでヒータとストッパ間の放電を防止し、ヒータの絶縁層の破壊を防ぐこともできる。したがって、放電が生じないように、規制部材１００は絶縁性の部品（本例では樹脂製）となっている。
【００４２】
定着装置の使用初期（新品又は新品状態からの使用量が少ない期間）においては、定着ローラ４２の圧縮変形量は小さい。従って、発熱部材４１aと摺動部材４３aとの距離Ｌ１は、規制部材１００における規制面１００ａ，１００ｂ間の距離Ｌ２よりも長い。この状態においては、規制部材１００は、加熱ユニット４１及び加圧ユニット４３から離れており、これらの移動を規制することはない（図５参照）。そして、経時的に定着ローラ４２の圧縮変形量が大きくなった場合でも、距離Ｌ１が距離Ｌ２よりも長ければ、規制部材１００によって、加熱ユニット４１及び加圧ユニット４３の移動は規制されない。仮に、規制部材１００が発熱部材４１ａと摺動部材４３ａのどちらか一方に接触したとしても、規
制部材１００は、スライド可能であるため発熱部材４１ａと摺動部材４３ａの移動を規制することはない。なお、使用初期においてＬ１−Ｌ２は、４ｍｍ（＝２ｍｍ＋２ｍｍ）以下に設定しておくのが好ましい。本例では、１．６ｍｍ（＝０．８ｍｍ＋０．８ｍｍ）に設定してある。
【００４３】
画像形成装置が長時間使用され、画像形成装置の寿命が近づくと、経時的な劣化によって、定着ローラ４２のローラ硬度が低下して圧縮変形量が大きくなる。これにより、上記距離Ｌ１と距離Ｌ２が等しくなると、規制部材１００の規制面１００ａ，１００ｂに、加熱ユニット４１（発熱部材４１ａ）及び加圧ユニット４３（摺動部材４３ａ）がそれぞれ突き当たる。なお、加熱ユニット４１と加圧ユニット４３のどちらか一方が先に規制部材１００の規制面１００ａ，１００ｂに突き当たったとしても、規制部材１００はスライドする。そのため、いずれは、加熱ユニット４１と加圧ユニット４３の両方が、規制部材１００の規制面１００ａ，１００ｂに突き当たる。従って、加熱ユニット４１と加圧ユニット４３との間の距離が、予め定められた距離Ｌ２以下になることはない。
【００４４】
＜本実施例に係る定着装置及び画像形成装置の優れた点＞
以上のように構成された定着装置４０、及びこれを備えた画像形成装置１によれば、定着装置４０に供えられた加熱ユニット４１と加圧ユニット４３との間の距離が、予め定められた距離Ｌ２以下になることを抑制することが可能となる。これにより、定着ローラ４２の圧縮変形量が所定幅以上に大きくなってしまうことを抑制することができる。また、これに伴い、定着ニップＱ及び加熱ニップＰのニップ幅が広くなってしまうことを抑制することができる。つまり、経時的な劣化によって、定着ローラ４２のローラ硬度の低下が進んでも、定着ニップＱ及び加熱ニップＰのニップ幅の広がりを一定範囲に抑制することが可能となる。従って、定着ニップＱ及び加熱ニップＰのニップ幅を長期に亘って安定的に維持させることが可能となる。
【００４５】
また、本実施例においては、規制部材の規制面１００ａ，１００ｂに対して、加熱ユニット４１の発熱部材４１ａ及び加圧ユニット４３の摺動部材４３ａがそれぞれ直接突き当たる構成を採用している。これにより、加熱ユニット４１と加圧ユニット４３との間の距離が、予め定められた距離（規制面１００ａ，１００ｂ間の距離）Ｌ２以下とならないようにしている。従って、加熱ユニット４１と加圧ユニット４３との間の最小距離のばらつきは、規制部材１００における規制面１００ａ，１００ｂ間の距離Ｌ２のばらつきのみとなる。従って、加熱ユニット４１と加圧ユニット４３との間の最小距離の精度を高くすることができる。
【００４６】
以上により、本実施例に係る定着装置４０によれば、長期に亘って良好な定着性を維持することができる。また、定着ローラ４２の破損のリスクを低減することもできる。また、定着ローラ４２を回転させるのに必要なトルクの上昇を低減させることもできる。更に、定着装置４０通過後のシートＳの変形を抑制できるので、画像形成済みのシートＳの積載性が悪化してしまうこともない。
【００４７】
（実施例２）
図９〜図１２には、本発明の実施例２が示されている。上記実施例１では、規制部材が、定着ローラの芯金部（軸受部材の略円筒部）に対して移動可能に構成される場合を示した。これに対し、本実施例においては、定着ローラの芯金部の軸受部材に対して規制部材としての機能を兼ね備えさせた場合の構成を示す。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００４８】
図９は軸受部材１４８が設けられている付近を斜視図にて示している。図１０及び図１
１は本発明の実施例２に係る定着装置４０の概略構成を断面図で示している。なお、図１０及び図１１は定着ローラ４２の回転中心軸線に対して垂直方向に切断した断面図である。また、図１０は定着ローラ４２が劣化する前の状態を示し、図１１は定着ローラ４２の劣化が進んだ状態を示している。図１２（ａ）は、規制部材１４８の規制面１４８ｂと、摺動部材４３ａと、の関係を示す斜視図、図１２（ｂ）は、規制部材１４８の規制面１４８ａと、ヒータ４１ａと、の関係を示す斜視図である。
【００４９】
本実施例においても、上記実施例１の場合と同様に、定着ローラ４２は、定着装置４０の装置本体に対して、軸受部材１４８を介して回転自在に支持されている。本実施例に係る軸受部材１４８は、上記実施例１における軸受部材４８とは異なり、上記実施例１における規制部材１００の機能も兼ね備えている。以下、軸受部材１４８に関して、より詳細に説明する。
【００５０】
軸受部材１４８は、定着ローラ４２の両端側にそれぞれ設けられている。なお、一端側に設けられた軸受部材１４８と他端側に設けられた軸受部材１４８は、同一の構成である。
【００５１】
そして、軸受部材１４８においては、上記スライド方向の両側の端面は、それぞれ加熱ユニット４１と加圧ユニット４３が突き当たることで、これら加熱ユニット４１と加圧ユニット４３の移動を規制する規制面１４８ａ，１４８ｂとなっている。規制面１４８ａが第１規制部（第１対向部）、規制面１４８ｂが第２規制部（第２対向部）に相当する。また、軸受部材１４８の中央には、定着ローラ４２の芯金部４２ａが挿通される軸受用の孔１４８ｃが設けられている。なお、定着フレーム４９に対して固定されたストッパ１１０によって、軸受部材１４８は芯金部４２ａから脱落しないようになっている。
【００５２】
説明の便宜上、軸受部材１４８の中心（孔１４８ｃの中心）から規制面１４８ａまでの距離をＬ３とし、軸受部材１４８の中心から規制面１４８ｂまでの距離をＬ４とする。また、定着ローラ４２の回転中心から加熱ユニット４１までの距離をＬ５とし、定着ローラ４２の回転中心から加圧ユニット４３までの距離をＬ６とする。
【００５３】
軸受部材１４８においては、距離Ｌ３＝Ｌ４となるように設計されている。そして、定着ローラ４２の圧縮変形量が小さく、Ｌ５＞Ｌ３を満たす場合には、軸受部材１４８は加熱ユニット４１から離れており、加熱ユニット４１の移動を規制することはない。また、同様に、Ｌ６＞Ｌ４を満たす場合には、軸受部材１４８は加圧ユニット４３から離れており、加圧ユニット４３の移動を規制することはない（図１０参照）。装置の使用初期において、Ｌ３−Ｌ５と、Ｌ４−Ｌ６は、いずれも０ｍｍより大きく、２ｍｍ以下に設定するのが好ましい。本例では、Ｌ３−Ｌ５＝０．８ｍｍ、Ｌ４−Ｌ６＝０．８ｍｍに設定してある。
【００５４】
画像形成装置が長時間使用され、画像形成装置の寿命が近づくと、経時的な劣化によって、定着ローラ４２のローラ硬度が低下して圧縮変形量が大きくなる。これにより、上記距離Ｌ５と距離Ｌ３が等しくなると、軸受部材１４８の規制面１４８ａに、加熱ユニット４１（より具体的には、発熱部材４１ａ）が突き当たる。同様に、距離Ｌ６と距離Ｌ４が等しくなると、軸受部材１４８の規制面１４８ｂに、加圧ユニット４３（より具体的には摺動部材４３ａ）が突き当たる（図１１参照）。
【００５５】
なお、本実施例においては、上記実施例１における力付与機構５０の説明から分かるように、設計上は距離Ｌ５と距離Ｌ６は等しくなる。
【００５６】
仮に、加熱ユニット４１と加圧ユニット４３のどちらか一方が先に軸受部材１４８の規
制面１４８ａ，１４８ｂに突き当たった場合には、突き当たった方はそれ以上移動することはできない。従って、他方が軸受部材１４８に向かって移動し、いずれは、加熱ユニット４１と加圧ユニット４３の両方が、軸受部材１４８の規制面１４８ａ，１４８ｂに突き当たる。従って、加熱ユニット４１と加圧ユニット４３との間の距離が、予め定められた距離（軸受部材１４８における規制面１４８ａ，１４８ｂ間の距離Ｌ２）以下になることはない。
【００５７】
以上のように構成された定着装置４０、及びこれを備える画像形成装置１においても、上記実施例１の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５８】
４０…定着装置，４１…加熱ユニット，４２…定着ローラ，４２ａ…芯金部，４２ｂ…弾性層，４３…加圧ユニット，５０…力付与機構，１００…規制部材，Ｐ…加熱ニップ，Ｑ…定着ニップ，Ｓ…シート
【図１】
2015087752.tif 000003
【図２】
2015087752.tif 000004
【図３】
2015087752.tif 000005
【図４】
2015087752.tif 000006
【図５】
2015087752.tif 000007
【図６】
2015087752.tif 000008
【図７】
2015087752.tif 000009
【図８】
2015087752.tif 000010
【図９】
2015087752.tif 000011
【図１０】
2015087752.tif 000012
【図１１】
2015087752.tif 000013
【図１２】
2015087752.tif 000014