(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の加熱ローラーと、
前記加熱ローラーの内側に設けられて、該加熱ローラーを加熱する発熱部と、
前記加熱ローラーに圧接されて、記録紙が挟み込まれるニップ域を該加熱ローラーとの間に形成する加圧ローラーと、
前記加熱ローラーの内側に設けられて、該加熱ローラーの周壁を介して前記加圧ローラーに押圧される補助ローラーと、を備え、
前記加熱ローラーの内周面に圧接される前記補助ローラーの外周形状は、該補助ローラーの軸方向両外側より軸方向中央部に近づくほど該補助ローラーの外径が小さくなる逆クラウン型にされ、
前記加圧ローラーに圧接される前記加熱ローラーの外周形状は、該加熱ローラーの軸方向両外側より軸方向中央部に近づくほど該加熱ローラーの外径が小さくなる逆クラウン型にされ、
前記補助ローラーの前記外周形状は、前記加熱ローラーの内周形状に一致して重なる形状とされ、
前記加圧ローラーは、円柱状とされ、その外径が前記軸方向において一端から他端まで一定とされている定着装置。
【請求項２】
前記補助ローラーは、前記加熱ローラーの内側において、前記ニップ域を形成する前記加熱ローラーの内周部分に配置され、
前記発熱部は、前記加熱ローラーの内側において、前記加熱ローラーの回転中心を挟んで、前記補助ローラーに対向する位置に配置されている請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記加熱ローラーの軸方向両端部の外側に突き出した前記補助ローラーの両側部分には、該加熱ローラーの両端部に対峙するそれぞれの位置規制部材が設けられた請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記補助ローラーの軸方向において、前記加熱ローラーの内周面に圧接される該補助ローラーの圧接域の長さが、前記加熱ローラーの外周面に圧接される前記加圧ローラーの圧接域の長さよりも長くされた請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項５】
前記補助ローラーは、金属材料からなり、該補助ローラーの外周面に黒色の表面処理が施された請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項６】
前記表面処理は、耐熱性樹脂又は無機系鉱物を用いた表面処理である請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記加圧ローラーに圧接される前記加熱ローラーの外周形状は、該加熱ローラーの軸方向両外側より軸方向中央部に近づくほど該加熱ローラーの外径が小さくなる逆クラウン型にされた請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項８】
前記加熱ローラーの周壁の厚みは、該加熱ローラーの軸方向一端部から軸方向他端部にかけて一定である請求項７に記載の定着装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載された定着装置と、
画像を記録紙に形成する画像形成部と、を備え、
前記定着装置は、前記記録紙を前記加熱ローラーと前記加圧ローラーの間のニップ域に挟み込んで、該記録紙に形成された画像を熱圧着する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録紙に形成された画像を熱圧着して定着させる定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の定着装置では、加熱ローラーと加圧ローラーを互いに圧接させて、これらの間にニップ域を形成し、加熱ローラーを加熱した状態で、記録紙をニップ域に挟み込んで、記録用紙上の画像（未定着のトナー像）を熱圧着して定着させている。
【０００３】
このような定着装置においては、加熱ローラーの加熱時間の短縮、省エネルギー化を図るため、加熱ローラーの周壁の厚みを薄くして、加熱ローラーの熱容量を小さくする傾向にある。
【０００４】
しかしながら、加熱ローラーの周壁の厚みを薄くし過ぎると、加熱ローラーの剛性が低下するため、加熱ローラーと加圧ローラーの間の圧接圧力により加熱ローラーが変形して、適正なニップ域を確保することができない。このため、加熱ローラーをアルミニウムで形成する場合は、加熱ローラーの周壁の厚みを０．５５ｍｍ以上に設定し、加熱ローラーをステンレスで形成する場合は、加熱ローラーの周壁の厚みを０．３ｍｍ以上に設定するなどして、加熱ローラーの剛性を保つようにしていた。
【０００５】
また、加熱ローラーの内周面に圧接される部材を設けて、加熱ローラーの変形を防止し、加熱ローラーと加圧ローラー間のニップ域を確保することもある。
【０００６】
例えば、特許文献１では、定着ローラー（加熱ローラーに相当する）の内周面におけるニップ域に重なる位置に固定パッドを圧接させて、定着ローラーの変形を防止している。
【０００７】
同様に、特許文献２では、定着ローラーの内周面におけるニップ域に重なる位置に第２加圧部材を圧接させて、定着ローラーの変形を防止している。
【０００８】
また、特許文献３では、加熱ローラーの内周面におけるニップ域に重なる位置の近傍箇所に押圧部材を圧接させて、加熱ローラーの変形を防止している。
【０００９】
更に、特許文献４では、定着ローラーの内周面におけるニップ域に重なる位置に金属ローラーを圧接させている。この金属ローラーは、定着ローラーの温度分布を均一にするために設けられたものであるが、定着ローラーの変形防止効果を期待することができる。
【００１０】
同様に、特許文献５では、加熱ローラーの内周面におけるニップ域に重なる位置の近傍箇所に高熱伝導ローラーを圧接させている。この高熱伝導ローラーも、加熱ローラーの温度分布を均一にするためのものであるが、定着ローラーの変形防止効果を期待することができる。
【００１１】
ここで、特許文献１乃至５のように加熱ローラーの内周面に部材を圧接させて、加熱ローラーの変形を防止する場合は、加熱ローラーの周壁の厚みを１００〜２００μｍまで薄くすることが可能となる。ただし、上記のような加熱ローラーの剛性を保つための周壁の厚みとして例示したアルミニウムで形成する場合の０．５５ｍｍ以上の厚み、ステンレスで形成する場合の０．３ｍｍ以上の厚みについては、切削加工により対応することができるが、１００〜２００μｍの厚みについては、切削加工による対応は困難であり、圧延加工により対応することとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平０９−１１４２９６号公報
【特許文献２】特開２００１−３１２１７７号公報
【特許文献３】特開２０００−２７４４２６号公報
【特許文献４】特開平１１−０５２７７０号公報
【特許文献５】特開２００２−２６８４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、加圧ローラーに圧接される加熱ローラーの外周形状は、該加熱ローラーの軸方向（長手方向）両外側より軸方向中央部に近づくほど該加熱ローラーの外径が小さくなる逆クラウン型にされることがある。これにより、記録紙にしわ等を生じさせることなく、記録紙を加熱ローラーと加圧ローラーの間のニップ域に速やかに通過させることが可能になる。
【００１４】
しかしながら、特許文献１では、加熱ローラーの内周面に圧接される固定パッドを、該固定パッドの中央部が加圧ローラー側に突出するように湾曲させて、加熱ローラーの中央部がへこむことを防止しているため、固定パッドの突出した中央部が加熱ローラーの内周面の中央部に強く圧接されることとなる。このため、加熱ローラーの中央部が外側に押し出されて、加熱ローラーの逆クラウン型の外周形状が消失してしまい、記録紙の通過に問題が生じる。
【００１５】
一方、特許文献２乃至５では、加熱ローラーの内周面に圧接される部材が、該加熱ローラーの軸方向に直線状に延びている。また、上記のように切削加工により加熱ローラーを作成する場合は、加熱ローラーの中央部を深く切削して、加熱ローラーの外周形状を逆クラウン型に成型することから、加熱ローラーの内径が一定となって、加熱ローラーの内周面が該加熱ローラーの軸方向に直線状に延びている。このため、特許文献２乃至５に記載のような加熱ローラーの軸方向に直線状に延びる部材が、加熱ローラーの内周面に圧接される限りは、加熱ローラーの逆クラウン型の外周形状が消失せず、記録紙の通過に問題が生じることはない。
【００１６】
ところが、上記のように圧延加工により加熱ローラーの周壁の厚みを１００〜２００μｍまで薄くした場合は、ローラーとしての剛性を確保するために、中央部を薄くすることができず、加熱ローラーの周壁の厚みを一定にせざるを得ない。このため、加熱ローラーの外周形状を逆クラウン型にすると、加熱ローラーの内径が一定とならず、加熱ローラーの内周形状が、該加熱ローラーの軸方向両外側より軸方向中央部に近づくほど該加熱ローラーの内径が小さくなるクラウン型となる。
【００１７】
このため、特許文献２乃至５に記載のような加熱ローラーの軸方向に直線状に延びる部材が、加熱ローラーの内周面に圧接されると、加熱ローラーの内周面の中央部が外側に強く押圧されることとなり、やはり加熱ローラーの逆クラウン型の外周形状が消失して、記録紙の通過に問題が生じる。
【００１８】
本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、加熱ローラーの周壁の厚みを薄くしながらも、加熱ローラーの変形を防止することを可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の一局面に係る定着装置は、円筒状の加熱ローラーと、前記加熱ローラーの内側に設けられて、該加熱ローラーを加熱する発熱部と、前記加熱ローラーに圧接されて、記録紙が挟み込まれるニップ域を該加熱ローラーとの間に形成する加圧ローラーと、前記加熱ローラーの内側に設けられて、該加熱ローラーの周壁を介して前記加圧ローラーに押圧される補助ローラーと、を備え、前記加熱ローラーの内周面に圧接される前記補助ローラーの外周形状は、該補助ローラーの軸方向両外側より軸方向中央部に近づくほど該補助ローラーの外径が小さくなる逆クラウン型にされ、前記加圧ローラーに圧接される前記加熱ローラーの外周形状は、該加熱ローラーの軸方向両外側より軸方向中央部に近づくほど該加熱ローラーの外径が小さくなる逆クラウン型にされ、前記補助ローラーの前記外周形状は、前記加熱ローラーの内周形状に一致して重なる形状とされる定着装置である。
【００２０】
本発明の一局面に係る画像形成装置は、上記本発明の定着装置と、画像を記録紙に形成する画像形成部と、を備え、前記定着装置は、前記記録紙を前記加熱ローラーと前記加圧ローラーの間のニップ域に挟み込んで、該記録紙に形成された画像を熱圧着する画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、加熱ローラーの周壁の厚みを薄くしながらも、加熱ローラーの変形を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る第１実施形態の定着装置が適用された画像形成装置の構造を示す正面断面図である。
【図２】第１実施形態の定着装置を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態の定着装置を示す側面図である。
【図４】第１実施形態の定着装置を示す横断面図である。
【図５】第１実施形態の定着装置における加熱ローラー及び補助ローラー等を側方から見て示しており、加熱ローラーのみを破断して示す部分断面図である。
【図６】（ａ）は第１実施形態の定着装置における補助ローラーを示す平面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は補助ローラーの変形例を示す平面図である。
【図７】第１実施形態の定着装置の変形例を示す斜視図である。
【図８】第２実施形態の定着装置を示す斜視図である。
【図９】第２実施形態の定着装置を示す側面図である。
【図１０】（ａ）は第２実施形態の定着装置における補助ローラーを示す平面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は補助ローラーの変形例を示す平面図である。
【図１１】第２実施形態の定着装置の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
＜第１実施形態＞
【００２４】
図１は、本発明に係る第１実施形態の定着装置が適用された画像形成装置の構造を示す正面断面図である。この画像形成装置１は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、及びファクシミリ機能のような複数の機能を兼ね備えた複合機である。画像形成装置１は、装置本体２に、画像読取装置（ＩＳＵ;Image scanner unit）５、操作部４７、画像形成部１２０、第１実施形態の定着装置１３、及び給紙部１４等を設けて構成される。
【００２５】
操作部４７は、画像形成装置１が実行可能な各種動作及び処理について利用者から画像形成動作実行指示や画像読取動作実行指示等の指示を受け付ける。
【００２６】
画像読取動作を行う場合、画像読取装置５は、原稿の画像を光学的に読取って、画像データを生成する。画像読取装置５により生成された画像データは、内蔵ＨＤＤ又はネットワーク接続されたコンピューター等に保存される。
【００２７】
画像形成動作を行う場合は、上記の画像読取動作により生成された画像データ、ネットワーク接続されたコンピューターやスマートフォン等のユーザー端末装置から受信した画像データ、又は内蔵ＨＤＤに記憶されている画像データ等に基づいて、画像形成部１２０が、給紙部１４から供給される記録媒体としての記録紙Ｐにトナー像を形成する。
【００２８】
画像形成部１２０の画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、及び１２Ｂｋは、感光体ドラム１２２と、感光体ドラム１２２の表面を均一に帯電させる帯電装置と、感光体ドラム１２２の表面を露光して、その表面に静電潜像を形成する露光装置（ＬＳＵ;Laser scanning units）１２３と、感光体ドラム１２２の表面の静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、１次転写ローラー１２６とをそれぞれ備えている。
【００２９】
カラー印刷を行う場合、画像形成部１２０のマゼンタ用の画像形成ユニット１２Ｍ、シアン用の画像形成ユニット１２Ｃ、イエロー用の画像形成ユニット１２Ｙ、及びブラック用の画像形成ユニット１２Ｂｋにおいては、感光体ドラム１２２の表面を均一に帯電させてから露光して、その表面にカラーの色成分の画像に対応する静電潜像を形成し、感光体ドラム１２２の表面の静電潜像をその色成分のトナーにより現像して、感光体ドラム１２２上にトナー像を形成し、トナー像を１次転写ローラー１２６により、駆動ローラー１２５Ａ及び従動ローラー１２５Ｂに張架されている中間転写ベルト１２５上に１次転写させる。
【００３０】
中間転写ベルト１２５は、その外周面にトナー像が転写される像担持面が設定されており、感光体ドラム１２２の周面に当接した状態で駆動ローラー１２５Ａによって駆動される。中間転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２２と同期しながら、駆動ローラー１２５Ａと従動ローラー１２５Ｂとの間を無端走行する。
【００３１】
中間転写ベルト１２５上に転写される各色成分のトナー画像は、転写タイミングを調整して中間転写ベルト１２５上で重ね合わされ、カラーのトナー像となる。２次転写ローラー２１０は、中間転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーのトナー像を、中間転写ベルト１２５との間のニップ部Ｎにおいて、給紙部１４から搬送路１９０を通じて搬送されてきた記録紙Ｐに２次転写させる。
【００３２】
この後、定着装置１３で記録紙Ｐが加熱及び加圧されて、記録紙Ｐ上のトナー像が熱圧着により定着され、更に記録紙Ｐが排出ローラー対１５９を通じて排出トレイ１５１に排出される。
【００３３】
給紙部１４は、複数の給紙カセットを備える。利用者による操作部４７の操作で記録紙Ｐのサイズが指示されると、このサイズの記録紙Ｐを収容している給紙カセットのピックアップローラー１４５が回転駆動されて、記録紙Ｐが搬送路１９０へと搬送される。
【００３４】
次に、第１実施形態の定着装置１３について詳しく説明する。図２は、第１実施形態の定着装置１３を示す斜視図である。また、図３は、第１実施形態の定着装置１３を示す側面図であり、図４は、第１実施形態の定着装置１３を示す横断面図である。
【００３５】
図２乃至図４に示すように定着装置１３は、加熱ローラー３１、発熱体３２、加圧ローラー３３、及び補助ローラー３４等を備えている。
【００３６】
加熱ローラー３１は、中空の円筒状のものである。この加熱ローラー３１の両端部は、定着装置１３のフレーム（図示せず）に固定されたそれぞれの軸受３５により回転自在に
支持されている。また、加熱ローラー３１の一端部には回転ギア３６が固定されており、この回転ギア３６が定着装置１３の駆動ギア（図示せず）に歯合されて回転され、加熱ローラー３１が矢印方向に回転駆動される。
【００３７】
発熱体３２は、加熱ローラー３１の内側に、該加熱ローラー３１の軸方向（長手方向）に沿って設けられている。例えば、発熱体３２は、ハロゲンランプである。
【００３８】
加圧ローラー３３は、加熱ローラー３１と平行に設けられて、該加熱ローラー３１の外周面に圧接され、加熱ローラー３１との間にニップ域Ｎを形成している。この加圧ローラー３３の軸３８の両端部は、定着装置１３のフレームに固定されたそれぞれの軸受（図示せず）により回転自在に支持されている。
【００３９】
補助ローラー３４は、加熱ローラー３１の内側に、加熱ローラー３１の内周面に当接した状態で設けられて、ニップ域Ｎに重なる位置に配置されている。このため、補助ローラー３４は、加圧ローラー３３からの圧接圧力を加熱ローラー３１の周壁を介して受けて、加熱ローラー３１の内周面に圧接された状態となる。この補助ローラー３４の軸３７の両端部は、定着装置１３のフレームに固定されたそれぞれの軸受（図示せず）により回転自在に支持されている。
【００４０】
なお、加熱ローラー３１、加圧ローラー３３、及び補助ローラーのそれぞれの外周面には、適切な表面処理が施されている。
【００４１】
このような構成の定着装置１３において、加熱ローラー３１の回転ギア３６が回転され、加熱ローラー３１が矢印方向に回転駆動されると、加熱ローラー３１の外周面に圧接されている加圧ローラー３３が逆方向に従動回転すると共に、加熱ローラー３１の内周面に圧接されている補助ローラー３４が加熱ローラー３１と同一方向に従動回転する。
【００４２】
また、発熱体３２が通電されて発熱し、この発熱体３２により加熱ローラー３１及び補助ローラー３４が直接加熱され、補助ローラー３４から加熱ローラー３１への熱伝導により該加熱ローラー３１が間接的に加熱される。これにより、加熱ローラー３１が規定の定着温度に加熱される。
【００４３】
この状態で、記録紙Ｐが加熱ローラー３１と加圧ローラー３３の間のニップ域Ｎに搬送されて来ると、記録紙Ｐがニップ域Ｎで加熱及び加圧されて、記録紙Ｐ上のトナー像が熱圧着により定着される。
【００４４】
次に、加熱ローラー３１、加圧ローラー３３、及び補助ローラー３４の形状等について詳しく説明する。図５は、第１実施形態の定着装置１３における加熱ローラー３１及び補助ローラー３４等を側方から見て示しており、加熱ローラー３１のみを破断して示す部分断面図である。また、図６（ａ）は、補助ローラー３４を示す平面図である。なお、図５においては、加熱ローラー３１の外周面の曲率及び補助ローラー３４の外周面の曲率を実際の曲率よりも大きくして、それらの外周面の形状を分かり易く示している。図６（ａ）の補助ローラー３４の外周面の曲率についても同様である。
【００４５】
図５に示すように加熱ローラー３１の外周形状は、該加熱ローラー３１の軸方向（長手方向）両外側より軸方向中央部に近づくほど該加熱ローラー３１の外径が小さくなる逆クラウン型となっている。
【００４６】
これに対して加圧ローラー３３は、円柱状のものであって、その外径が該加圧ローラー３３の一端から他端まで一定となっている。
【００４７】
このため、加熱ローラー３１と加圧ローラー３３の間の圧接圧力は、それらの両端部の領域ａ（図３に示す）で大きくなる。これにより、記録紙Ｐにしわ等を生じさせることなく、記録紙Ｐを加熱ローラー３１と加圧ローラー３３の間のニップ域Ｎに速やかに通過させることが可能となる。
【００４８】
一方、加熱ローラー３１は、スピンドル加工に代表される圧延加工により金属を成型したものであり、該加熱ローラー３１の周壁の厚みが１００〜２００μｍに設定されている。これにより、加熱ローラー３１の熱容量が小さくなって、加熱ローラー３１の加熱時間の短縮、省エネルギー化を実現することができる。
【００４９】
ただし、上記のように加熱ローラー３１の周壁の厚みが１００〜２００μｍに設定されているため、加熱ローラー３１の周壁の中央部が更に薄くされたならば、加熱ローラー３１に必要な剛性を確保することが困難になる。このため、加熱ローラー３１の周壁の厚みを、該加熱ローラー３１の軸方向（長手方向）一端部から軸方向他端部にかけて一定にしている。従って、加熱ローラー３１の逆クラウン型の外周形状に対応して、加熱ローラー３１の内周形状が、該加熱ローラー３１の軸方向両外側より軸方向（長手方向）中央部に近づくほど該加熱ローラー３１の内径が小さくなるクラウン型となっている。
【００５０】
また、加熱ローラー３１の内周面に圧接される補助ローラー３４の外周形状は、該補助ローラー３４の軸方向両外側より軸方向中央部に近づくほど該補助ローラー３４の外径が小さくなる逆クラウン型に成型されている。
【００５１】
ここで、図５に示すように補助ローラー３４の逆クラウン型の外周形状と加熱ローラー３１のクラウン型の内周形状が一致して重なるように、これらの外周形状と内周形状が設定されている。従って、補助ローラー３４が加熱ローラー３１の内周面に圧接されると、補助ローラー３４の逆クラウン型の外周形状と加熱ローラー３１のクラウン型の内周形状が互いに隙間なく重なり合い、補助ローラー３４の外周が加熱ローラー３１の内周に均一に圧接される。このため、補助ローラー３４が加熱ローラー３１の周壁を介して加圧ローラー３３に押圧されても、加熱ローラー３１の周壁の中央部が外側に押し出されることがなく、加熱ローラー３１の逆クラウン型の外周形状が維持される。これにより、上記のような記録紙Ｐにしわ等を生じさせることなく、記録紙Ｐをニップ域Ｎに速やかに通過させるという通紙効果を維持することが可能となる。
【００５２】
また、図３に示すように補助ローラー３４の軸方向において、加熱ローラー３１の内周面に圧接される該補助ローラー３４の圧接域の長さＡは、加熱ローラー３１の外周面に圧接される加圧ローラー３３の圧接域の長さＢよりも長くされている。このため、加圧ローラー３３からの圧接圧力を受ける長さＢの領域では、補助ローラー３４の外周面が加熱ローラー３１の内周面に必ず重なり合うこととなり、加熱ローラー３１の変形を確実に防止することができる。
【００５３】
更に、補助ローラー３４は、高熱伝導材料からなり、例えばアルミニウムやステンレス等の金属材料からなる。このため、補助ローラー３４から加熱ローラー３１への熱伝導により、該加熱ローラー３１を効果的にかつ均一に加熱することができ、加熱ローラー３１の表面の温度分布を均一化することができる。これにより、記録紙Ｐ上のトナー像を良好に定着させることができる。
【００５４】
このように第１実施形態では、加熱ローラー３１の周壁の厚みを１００〜２００μｍに設定して、加熱ローラー３１の加熱時間の短縮、省エネルギー化を実現しながらも、補助ローラー３４の逆クラウン型の外周が加熱ローラー３１の周壁を介して加圧ローラー３３からの圧接圧力を受けるようにしたため、加熱ローラー３１の逆クラウン型の外周形状を保った状態で加熱ローラー３１と加圧ローラー３３の間にニップ域を形成することができ、よって記録紙Ｐをニップ域Ｎに速やかに通過させるという通紙効果を維持することが可能となり、また補助ローラー３４により加熱ローラー３１の表面の温度分布を均一化して、記録紙Ｐ上のトナー像を良好に定着させることができる。
＜変形例１＞
【００５５】
図７は、第１実施形態の定着装置１３の変形例１を示す斜視図である。この変形例１の定着装置１３では、加熱ローラー３１の一端部の回転ギア３６を省略して、この代わりに、加圧ローラー３３の軸３８の一端部に回転ギア４１を設けている点が第１実施形態とは異なり、他の構成については第１実施形態と同様である。
【００５６】
この回転ギア４１は、定着装置１３の駆動ギア（図示せず）に歯合されて回転され、加圧ローラー３３が矢印方向に回転駆動される。これに伴い、加圧ローラー３３の外周面に圧接されている加熱ローラー３１が逆方向に従動回転すると共に、加熱ローラー３１の内周面に圧接されている補助ローラー３４が加熱ローラー３１と同一方向に従動回転する。
【００５７】
また、発熱体３２により加熱ローラー３１及び補助ローラー３４が加熱される。この状態で、記録紙Ｐが加熱ローラー３１と加圧ローラー３３の間のニップ域Ｎに搬送されて挟み込まれると、記録紙Ｐ上のトナー像が熱圧着により定着される。
【００５８】
図６（ｂ）、（ｃ）は、補助ローラー３４の変形例を示している。なお、図６（ｂ）、（ｃ）においては、図６（ａ）と同様に、補助ローラー３４の外周面の曲率を実際の曲率よりも大きくして、その外周面の形状を分かり易く示している。
【００５９】
この変形例の補助ローラー３４は、アルミニウムやステンレス等の金属材料からなり、その外周面に滑らかな凹凸が形成されている。例えば、図６（ｂ）に示すように補助ローラー３４の外周面に網状の浅い溝を形成したり、図６（ｃ）に示すように補助ローラー３４の外周面を粗面加工したりしている。これにより、補助ローラー３４の外周面と加熱ローラー３１の内周面の摩擦抵抗が大きくなり、加熱ローラー３１に対して補助ローラー３４が確実に従動回転する。また、補助ローラー３４の外周面の凹凸が滑らかに形成されているため、補助ローラー３４の外周面との接触により加熱ローラー３１の内周面が傷付くことはない。
【００６０】
また、補助ローラー３４の外周面に黒色の表面処理を施すのがより好ましい。表面処理としては、耐熱性樹脂又は無機系鉱物を用いた表面処理がある。これにより、補助ローラー３４がハロゲンランプ等の発熱体３２からの熱を効率的に吸収することが可能となり、更には補助ローラー３４から加熱ローラー３１への熱伝導により該加熱ローラー３１をより効果的かつ均一に加熱することができる。
＜第２実施形態＞
【００６１】
次に、第２実施形態の定着装置１３ついて詳しく説明する。図８は、第２実施形態の定着装置１３を示す斜視図である。また、図９は、第２実施形態の定着装置１３を示す側面図である。更に、図１０（ａ）は、第２実施形態の定着装置１３における補助ローラー３４を示す平面図である。なお、図１０（ａ）においては、補助ローラー３４の外周面の曲率を実際の曲率よりも大きくして、その外周面の形状を分かり易く示している。
【００６２】
第２実施形態の定着装置１３は、補助ローラー３４の軸３７の両端部にそれぞれの位置規制部材４２を追加して設けている点が第１実施形態とは異なり、他の構成については第１実施形態と同様である。
【００６３】
各位置規制部材４２は、加熱ローラー３１の両端部の外側に突き出した補助ローラー３４の軸３７の両側部分に設けられた鍔状のものであって、加熱ローラー３１の両端部に対峙して接近又は接触している。
【００６４】
このような構成においては、加熱ローラー３１の位置が該加熱ローラー３１の軸方向にずれそうなると、補助ローラー３４の位置規制部材４２が加熱ローラー３１の端部に接触するので、加熱ローラー３１の位置ずれが未然に防止される。
【００６５】
このため、加熱ローラー３１と加圧ローラー３３の間のニップ域Ｎが適正に保持されると共に、加熱ローラー３１の逆クラウン型の外周形状も適正に保持されて、記録紙Ｐをニップ域Ｎに速やかに通過させるという通紙効果を維持することができる。
【００６６】
また、補助ローラー３４並びに各位置規制部材４２が加熱ローラー３１と同一方向に回転するため、各位置規制部材４２と加熱ローラー３１の両端部の間の摩擦抵抗が小さい。このため、補助ローラー３４の各位置規制部材４２との接触により加熱ローラー３１の両端部が摩耗したり損傷したりせず、加熱ローラー３１の寿命が短くなることはない。
【００６７】
ここで、補助ローラー３４及び発熱体３２を加熱ローラー３１の内側に配置しているため、補助ローラー３４の配置スペースが狭く、補助ローラー３４の外径を例えば１０ｍｍ程度にする必要がある。従って、補助ローラー３４の軸３７が加熱ローラー３１の縁に非常に接近した状態となり、補助ローラー３４の軸３７と加熱ローラー３１の両端部の間にスペースが殆どなく、加熱ローラー３１の軸方向のずれ防止のためのストップリングを該加熱ローラー３１の両端部に設けることができない。
【００６８】
しかしながら、第２実施形態では、補助ローラー３４の各位置規制部材４２が上記ストップリングの機能を果たすので、ストップリングを設ける必要が無い。
【００６９】
また、各位置規制部材４２が回転しなかった場合は、各位置規制部材４２と加熱ローラー３１の両端部の間の摩擦抵抗が大きくなる。そして、加熱ローラー３１の周壁が薄く、各位置規制部材４２から受ける加熱ローラー３１の両端部の単位面積当たりの圧力が高いため、加熱ローラー３１の両端部の摩耗や損傷が生じ、加熱ローラー３１の寿命が短くなる。あるいは、加熱ローラー３１の両端部に接触する各位置規制部材４２を脆弱な材質の樹脂等で形成して、加熱ローラー３１の両端部の摩耗や損傷を防止することも可能であるが、この場合には、各位置規制部材４２の寿命が短くなる。
【００７０】
ところが、第２実施形態では、補助ローラー３４並びに各位置規制部材４２が加熱ローラー３１と同一方向に回転することから、上記のような加熱ローラー３１や各位置規制部材４２の寿命の短縮を生じることはない。
【００７１】
すなわち、補助ローラー３４を加熱ローラー３１の内側に配置したために、加熱ローラー３１の両端部に各ストップリングを設けることができなくなったが、この代わりに、補助ローラー３４の軸３７の両側部分に各位置規制部材４２を設けたことにより加熱ローラー３１の軸方向のずれを防止することが可能になり、また補助ローラー３４並びに各位置規制部材４２が加熱ローラー３１と同一方向に回転することから、加熱ローラー３１や各位置規制部材４２の寿命が短くなることはない。
＜変形例２＞
【００７２】
図１１は、第２実施形態の定着装置１３の変形例２を示す斜視図である。この変形例２の定着装置１３では、加熱ローラー３１の一端部の回転ギア３６を省略して、この代わりに、加圧ローラー３３の軸３８の一端部に回転ギア４１を設けている点が第２実施形態とは異なり、他の構成については第２実施形態と同様である。
【００７３】
この回転ギア４１は、定着装置１３の駆動ギア（図示せず）に歯合されて回転され、加圧ローラー３３が矢印方向に回転駆動される。これに伴い、加熱ローラー３１が逆方向に従動回転すると共に、加熱ローラー３１の内周面に圧接されている補助ローラー３４が加熱ローラー３１と同一方向に従動回転する。
【００７４】
発熱体３２により加熱ローラー３１及び補助ローラー３４が加熱された状態で、記録紙Ｐが加熱ローラー３１と加圧ローラー３３の間のニップ域Ｎに搬送されて挟み込まれると、記録紙Ｐ上のトナー像が熱圧着により定着される。
【００７５】
図１０（ｂ）、（ｃ）は、補助ローラー３４の変形例を示している。なお、図１０（ｂ）、（ｃ）においては、図１０（ａ）と同様に、補助ローラー３４の外周面の曲率を実際の曲率よりも大きくしている。
【００７６】
この変形例の補助ローラー３４は、アルミニウムやステンレス等の金属材料からなるローラーの外周面に滑らかな凹凸を形成したものであり、例えば該外周面に網状の浅い溝を形成したり該外周面を粗面加工したりしている。このため、補助ローラー３４の外周面と加熱ローラー３１の内周面の摩擦抵抗が大きく、加熱ローラー３１に対して補助ローラー３４が確実に従動回転する。
【００７７】
また、補助ローラー３４の外周面に、耐熱性樹脂又は無機系鉱物を用いた黒色の表面処理を施している。これにより、補助ローラー３４がハロゲンランプ等の発熱体３２からの熱を効率的に吸収することが可能となり、更には補助ローラー３４から加熱ローラー３１への熱伝導により該加熱ローラー３１をより効果的かつ均一に加熱することができる。
【００７８】
なお、上記各実施形態では、本発明に係る画像形成装置としてカラープリンターを用いて説明しているが、これは一例に過ぎず、モノクロプリンターや他の電子機器、例えば、複合機、コピー機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置でもよい。
【００７９】
また、図１乃至図１１を用いて説明した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。
【符号の説明】
【００８０】
１                画像形成装置
２                装置本体
５                画像読取装置
１３              定着装置
１４              給紙部
３１              加熱ローラー
３２              発熱体
３３              加圧ローラー
３４              補助ローラー
３５              軸受
３６、４１        回転ギア
３７、３８        軸
４２              位置規制部材
４７              操作部
１２０            画像形成部
【図１】
0006304133.tif 000002
【図２】
0006304133.tif 000003
【図３】
0006304133.tif 000004
【図４】
0006304133.tif 000005
【図５】
0006304133.tif 000006
【図６】
0006304133.tif 000007
【図７】
0006304133.tif 000008
【図８】
0006304133.tif 000009
【図９】
0006304133.tif 000010
【図１０】
0006304133.tif 000011
【図１１】
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