(57)【要約】【課題】加熱ローラの小径化を図ることができる定着装置を提供することである。【解決手段】本発明に係る定着装置は、第１の所定方向に延在する定着部材と、前記第１の所定方向に延在する加熱ローラと、前記定着部材と前記加熱ローラとに張り渡され、前記第１の所定方向から平面視したときに環状をなす定着ベルトと、前記加熱ローラ内に設けられ、該加熱ローラを加熱する加熱部と、前記第１の所定方向に直交する所定平面に沿って前記加熱ローラが前記定着部材に対して移動できるように、該加熱ローラを支持する第１の支持部と、前記加熱ローラが前記定着部材から離れる方向に該加熱ローラに対して力を及ぼす加圧部と、前記加熱部が前記加熱ローラと共に移動できるように、該加熱部を支持している第２の支持部と、を備えていること、を特徴とする。【選択図】図２
2016126190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の所定方向に延在する定着部材と、
前記第１の所定方向に延在する加熱ローラと、
前記定着部材と前記加熱ローラとに張り渡され、前記第１の所定方向から平面視したときに環状をなす定着ベルトと、
前記加熱ローラ内に設けられ、該加熱ローラを加熱する加熱部と、
前記第１の所定方向に直交する所定平面に沿って前記加熱ローラが前記定着部材に対して移動できるように、該加熱ローラを支持する第１の支持部と、
前記加熱ローラが前記定着部材から離れる方向に該加熱ローラに対して力を及ぼす加圧部と、
前記加熱部が前記加熱ローラと共に移動できるように、該加熱部を支持している第２の支持部と、
を備えていること、
を特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記第１の支持部には、前記第１の所定方向に直交する第２の所定方向に沿って延在する長孔が設けられており、
前記加熱ローラは、前記長孔に挿入されることにより、該長孔に沿って該第２の所定方向に移動できること、
を特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記長孔において前記加熱ローラと前記第１の支持部との間に設けられ、該加熱ローラと一体となって前記第２の所定方向に移動できる軸受と、
前記第２の支持部が前記軸受を支持することにより、前記加熱部が前記加熱ローラと共に前記第２の所定方向に移動できること、
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の支持部は、前記所定平面に沿って移動できないように前記定着部材を支持すること、
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記第１の支持部は、前記定着部材を支持する第３の支持部と、前記加熱ローラを支持する第４の支持部と、を含んでおり、
前記第４の支持部は、前記第３の支持部に対して前記第１の所定方向に延在する軸を中心として回転することができ、
前記第２の支持部は、前記加熱部と前記第４の支持部とを連結していること、
を特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項６】
前記第２の支持部材には、前記加熱部が発生した熱を前記加熱ローラ外に放出するための孔が設けられていること、
を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記ベルトが巻き付けられた部分において、前記定着部材に対して圧接する加圧ローラを、
更に備えていること、
を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置に関し、特に、加熱ローラ内に加熱部が設けられた定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の定着装置に関する発明としては、例えば、特許文献１に記載の定着装置が知られている。該定着装置は、加熱ローラ、定着ローラ、加熱ヒータ及び定着ベルトを備えている。加熱ローラ及び定着ローラは、互いに平行に配置されている。定着ベルトは、加熱ローラ及び定着ローラに張り渡されている。加熱ヒータは、加熱ローラ内に設けられており、加熱ローラを加熱する。
【０００３】
以上のような定着装置は、定着ベルトと加熱ローラとを密着させるために、以下に説明する構造を有している。加熱ローラは、加熱ローラの軸方向に直交する方向に定着ローラに対してスライドできるように構成されている。そして、ばねなどの弾性体により、加熱ローラが定着ローラから離れる方向に力を受けている。これにより、定着ベルトが弛まなくなり、加熱ローラに密着する。その結果、加熱ローラの熱が効率よく定着ベルトに伝達されるようになる。
【０００４】
ところで、前記定着装置では、加熱ローラの小径化が困難である。より詳細には、該定着装置では、加熱ローラが定着ローラに対してスライドできるように構成されている。ただし、加熱ローラ内には加熱ヒータが設けられている。加熱ヒータは、定着ローラに対してスライドできない。そのため、加熱ローラの直径を小さくし過ぎると、加熱ローラがスライドした際に、加熱ヒータが加熱ローラの内周面に衝突するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−３１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、加熱ローラの小径化を図ることができる定着装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態に係る定着装置は、第１の所定方向に延在する定着部材と、前記第１の所定方向に延在する加熱ローラと、前記定着部材と前記加熱ローラとに張り渡され、前記第１の所定方向から平面視したときに環状をなす定着ベルトと、前記加熱ローラ内に設けられ、該加熱ローラを加熱する加熱部と、前記第１の所定方向に直交する所定平面に沿って前記加熱ローラが前記定着部材に対して移動できるように、該加熱ローラを支持する第１の支持部と、前記加熱ローラが前記定着部材から離れる方向に該加熱ローラに対して力を及ぼす加圧部と、前記加熱部が前記加熱ローラと共に移動できるように、該加熱部を支持している第２の支持部と、を備えていること、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、加熱ローラの小径化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置１の全体構成を示した図である。
【図２】定着装置２０の前端近傍の斜視図である。
【図３】ヒータホルダ４４を外した状態の定着装置２０の前端近傍の斜視図である。
【図４】加熱ローラ３２、側板４０、ベアリング４８及び断熱キャップ５０の断面構造を示した斜視図である。
【図５】ヒータホルダ４４の斜視図である。
【図６】側板４０を平面視した図である。
【図７】定着装置２０の加熱ローラ３２の断面構造図である。
【図８】第１の変形例に係る定着装置２０ａの構成図である。
【図９】第２の変形例に係る定着装置２０ｂの構成図である。
【図１０】第３の変形例に係る定着装置２０ｃの前端近傍の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（画像形成装置の構成）
以下に、本発明の実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置について図面を参照しながら説明する。図１は、画像形成装置１の全体構成を示した図である。図１において、紙面の左右方向を単に左右方向と呼び、紙面の前後方向を単に前後方向と呼び、紙面の上下方向を単に上下方向と呼ぶ。
【００１１】
画像形成装置１は、電子写真方式によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム式で４色（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）の画像を合成するように構成したものである。該画像形成装置１は、スキャナにより読み取った画像データに基づいて、用紙（印刷媒体）に画像を形成する機能を有し、図１に示すように、印刷部２、本体３、給紙カセット１５、タイミングローラ対１９、定着装置２０、排紙ローラ対２１、排紙トレイ２３及び制御部１００を備えている。
【００１２】
本体３は、画像形成装置１の筐体であり、印刷部２、給紙カセット１５、タイミングローラ対１９、定着装置２０、排紙ローラ対２１及び制御部１００を収容している。
【００１３】
給紙カセット１５は、用紙を１枚ずつ供給する役割を果たし、概略、用紙トレイ１６及び給紙ローラ１７を含む。用紙トレイ１６には、印刷前の状態の用紙が複数枚重ねて載置される。給紙ローラ１７は、用紙トレイ１６に載置された用紙を１枚ずつ取り出す。
【００１４】
タイミングローラ対１９は、印刷部２においてトナー画像が用紙に２次転写されるように、給紙カセット１５から搬送されてきた用紙をタイミングを調整しながら搬送する。
【００１５】
印刷部２は、給紙カセット１５から供給されてくる用紙にトナー画像を形成し、作像ユニット２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ、転写部８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ、中間転写ベルト１１、駆動ローラ１２、従動ローラ１３、２次転写ローラ１４及びクリーニング装置１８を含んでいる。また、作像ユニット２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋは、感光体ドラム４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ、帯電器５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ、光走査装置６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ、現像装置７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ及びクリーナー９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋを含んでいる。
【００１６】
感光体ドラム４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、本体３内に設けられ、円筒形状をなしている。感光体ドラム４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、図１において時計回りに回転させられる。帯電器５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、感光体ドラム４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの周面を帯電させる。光走査装置６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋは、制御部１００の制御により、感光体ドラム４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの周面に対してビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫ（図示せず）を走査する。これにより、感光体ドラム４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの周面には静電潜像が形成される。
【００１７】
現像装置７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋは、本体３内に設けられ、感光体ドラム４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋにトナーを付与して、静電潜像に基づくトナー画像を現像する。
【００１８】
中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１２と従動ローラ１３とに張り渡されている。中間転写ベルト１１には、感光体ドラム４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋに現像されたトナー画像が１次転写される。転写部８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋは、中間転写ベルト１１の内周面に対向するように配置されており、感光体ドラム４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋに形成されたトナー画像を中間転写ベルト１１に１次転写する役割を果たす。クリーナー９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋは、１次転写後に感光体ドラム４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの周面に残存しているトナーを回収する。駆動ローラ１２は、中間転写ベルト駆動部（図１には記載せず）により回転させられることにより、中間転写ベルト１１を反時計回りに駆動させる。これにより、中間転写ベルト１１は、トナー画像を２次転写ローラ１４まで搬送する。
【００１９】
２次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１１と対向し、ドラム形状をなしている。そして、２次転写ローラ１４は、転写電圧が印加されることにより、中間転写ベルト１１との間を通過する用紙に対して、中間転写ベルト１１が担持しているトナー画像を２次転写する。クリーニング装置１８は、用紙へのトナー画像の２次転写後に、中間転写ベルト１１に残存しているトナーを除去する。
【００２０】
トナー画像が２次転写された用紙は、定着装置２０に搬送される。定着装置２０は、用紙に対して加熱処理及び加圧処理を施すことにより、トナー画像を用紙に定着させる。定着装置２０の詳細については後述する。
【００２１】
排紙ローラ対２１は、定着装置２０を通過した用紙を排紙トレイ２３上に排出する。排紙トレイ２３上には、印刷済みの用紙が積載される。
【００２２】
制御部１００は、例えば、ＣＰＵにより構成され、画像形成装置１の動作を制御する。
【００２３】
（定着装置の構成）
以下に、定着装置２０の構成について図面を参照しながら説明する。図２は、定着装置２０の前端近傍の斜視図である。図３は、ヒータホルダ４４を外した状態の定着装置２０の前端近傍の斜視図である。図４は、加熱ローラ３２、側板４０、ベアリング４８及び断熱キャップ５０の断面構造を示した斜視図である。図５は、ヒータホルダ４４の斜視図である。図６は、側板４０を平面視した図である。
【００２４】
定着装置２０は、前端及び後端において同様の構成を有している。そこで、定着装置２０の前端における構造について説明し、定着装置２０の後端における構造の説明については省略する。定着装置２０は、図１ないし図３に示すように、定着ローラ３０、加熱ローラ３２、ハロゲンヒータ３４、定着ベルト３６、加圧ローラ３８、側板４０、加圧部４２、ヒータホルダ４４、段ねじ４６ａ〜４６ｃ、ベアリング４８及び断熱キャップ５０を備えている。
【００２５】
定着ローラ３０は、前後方向に延在する円筒状部材である。定着ローラ３０は、その中心軸を中心として回転することができる。定着ローラ３０は、モーター等の駆動源により回転させられる駆動ローラではなく、外部からの力を受けて回転する従動ローラである。定着ローラ３０は、例えば、直径２５ｍｍの円柱状の金属棒（ＳＵＭ２４）からなる芯金の周囲に２ｍｍの厚みのシリコンゴム及び２ｍｍの厚みのシリコンスポンジが下層側から上層側へとこの順に積層されて構成されている。シリコンゴム及びシリコンスポンジが設けられることにより、定着ローラ３０の表面は弾性を有している。
【００２６】
加熱ローラ３２は、前後方向に延在する円筒状部材である。加熱ローラ３２は、その中心軸を中心として回転することができる。加熱ローラ３２は、モーター等の駆動源により回転させられる駆動ローラではなく、外部からの力を受けて回転する従動ローラである。加熱ローラ３２は、直径１８ｍｍの円筒状の金属管であり、例えば、機械構造用炭素鋼鋼管（ＳＴＫＭ）である。加熱ローラ３２の肉厚は０．３ｍｍであり、加熱ローラ３２の内周面は黒く塗装されている。また、加熱ローラ３２の表面には、ＰＦＡコートが施されている。
【００２７】
定着ベルト３６は、定着ローラ３０と加熱ローラ３２とに張り渡されており、前側から平面視したときに環状をなしている。定着ベルト３６は、定着ローラ３０及び加熱ローラ３２の回転によって、前側から平面視したときに反時計回りに回転する。定着ベルト３６は、例えば、６０μｍの厚みのポリイミドの基材上に１００μｍの厚みのシリコンゴム及び１２μｍのＰＦＡが下層側から上層側へとこの順に積層されて構成されている。また、定着ベルト３６は、直径４０ｍｍの円を描くサイズを有している。
【００２８】
ハロゲンヒータ３４は、加熱ローラ３２内に設けられており、前後方向に延在する加熱部である。ハロゲンヒータ３４は、ヒータ本体３４ａ及びベース３４ｂを備えている。ベース３４ｂは、ヒータ本体３４ａの前端に設けられており、電力を供給するための相手方のベース（図示せず）が接続される。ヒータ本体３４ａは、加熱ローラ３２内において前後方向に延在している発熱体であり、ベース３４ｂを介して供給された電力により発熱して、加熱ローラ３２を加熱する。これにより、定着ベルト３６は、加熱ローラ３２と接触している部分において、加熱ローラ３２により加熱される。ハロゲンヒータ３４の消費電力は１２００Ｗであり、ハロゲンヒータ３４は３００ｍｍの幅の用紙通過領域を実質的に均一に加熱することができる。
【００２９】
加圧ローラ３８は、前後方向に延在する円柱状部材である。加圧ローラ３８は、その中心軸を中心として回転することができる。加圧ローラ３８は、定着ベルト３６が巻き付けられた部分において定着ローラ３０に圧接している。これにより、定着ベルト３６と加圧ローラ３８との間にニップ部Ｎが形成されている。ニップ部Ｎは、トナー画像が形成された用紙が通過する領域である。ニップ部Ｎを通過する際には、トナー画像は、用紙において定着ローラ３０と対向する面（左側の面）に形成されている。用紙の搬送方向におけるニップ部Ｎの幅は８ｍｍである。ニップ部Ｎを通過する用紙の搬送速度は、２１０ｍｍ／ｓである。
【００３０】
また、加圧ローラ３８は、モーター等の駆動源により、前側から平面視したときに、時計回りに回転させられる駆動ローラである。加圧ローラ３８は、前記の通り、定着ローラ３０に対して接触している。そのため、前側から平面視したときに、加圧ローラ３８が時計回りに回転させられると、摩擦力により、定着ベルト３６及び定着ローラ３０が反時計回りに回転させられる。更に、定着ベルト３６により、加熱ローラ３２が反時計回りに回転させられる。
【００３１】
また、加圧ローラ３８は、例えば、直径２７ｍｍの円柱状の金属棒（ＳＴＫＭ）からなる芯金の周囲に４ｍｍの厚みのシリコンゴム及び３０μｍの厚みのＰＦＡが下層側から上層側へとこの順に積層されて構成されている。シリコンゴムが設けられることにより、加圧ローラ３８の表面は弾性を有している。また、加圧ローラ３８の定着ローラ３０に対して圧接する力の大きさ（ニップ加重）は、４００Ｎである。
【００３２】
側板４０は、前後方向に直交する所定平面に沿って定着ローラ３０が移動できないように定着ローラ３０を支持すると共に、前後方向に直交する所定平面に沿って加熱ローラ３２が定着ローラ３０に対して移動できるように加熱ローラ３２を支持している。より詳細には、側板４０は、図６に示すように、前後方向に垂直な金属板からなる本体４０ａにより構成されている。本体４０ａには、長孔４０ｂ、取り付け孔４０ｃ及び丸孔４０ｄが設けられている。長孔４０ｂは、加熱ローラ３２を支持するための孔であり、左右方向に延在する。すなわち、長孔４０ｂは、２つの半円が左右方向に延在する２本の直線により接続された形状をなしている。取り付け孔４０ｃは、後述する加圧部４２を取り付けるための孔であり、長孔４０ｂに対して右下に設けられている。丸孔４０ｄは、定着ローラ３０を支持するための孔であり、長孔４０ｂに対して右側に設けられている。
【００３３】
定着ローラ３０の前端は、丸孔４０ｄに挿入されている。これにより、定着ローラ３０は、側板４０に回転可能に支持されている。なお、定着ローラ３０がスムーズに回転できるように、定着ローラ３０の前端にはベアリング等が設けられていてもよい。ただし、定着ローラ３０は、側板４０に対して上下方向及び左右方向に移動することはできない。
【００３４】
断熱キャップ５０は、図３及び図４に示すように、加熱ローラ３２の前端に取り付けられている樹脂部材であり、後述するベアリング４８に加熱ローラ３２の熱が伝わることを抑制する部材である。より詳細には、断熱キャップ５０は、前後方向に延在する円筒状をなしている。断熱キャップ５０の内周面の直径は、加熱ローラ３２の外周面の直径と略同じかわずかに大きい。そして、加熱ローラ３２の前端が断熱キャップ５０に挿入されている。
【００３５】
ベアリング４８は、加熱ローラ３２の軸受けであり、前側から平面視したときに円環状をなしている。ベアリング４８は、長孔４０ｂにおいて加熱ローラ３２と側板４０との間に設けられ、加熱ローラ３２と一体となって左右方向に移動できる。より詳細には、ベアリング４８の内径は、断熱キャップ５０の外周面の直径よりもわずかに大きい。そして、断熱キャップ５０がベアリング４８に挿入されている。これにより、加熱ローラ３２及び断熱キャップ５０は、一体となってベアリング４８に対して回転することができる。また、ベアリングの外径は、長孔４０ｂの半円部分の直径と略等しい。そして、ベアリング４８は、長孔４０ｂに挿入されている。これにより、ベアリング４８が長孔４０ｂ内において左右方向に移動することができる。すなわち、加熱ローラ３２が、長孔４０ｂに沿って左右方向に移動できる。
【００３６】
加圧部４２は、加熱ローラ３２が定着ローラ３０から離れる方向に加熱ローラ３２に対して力を及ぼす。より詳細には、取り付け孔４０ｃは、長孔４０ｂから右下方向に延びている。加圧部４２は、圧縮ばねであり、取り付け孔４０ｃ内に取り付けられる。加圧部４２の上端はベアリング４８に接触し、加圧部４２の下端は取り付け孔４０ｃの右下の端部に接触する。これにより、加圧部４２は、ベアリング４８を左上方向に押す。ただし、ベアリング４８の移動方向は、長孔４０ｂ内において左右方向に規制されている。したがって、ベアリング４８（すなわち、加熱ローラ３２）は、加圧部４２により、定着ローラ３０から離れる左方向に力を受けている。その結果、定着ベルト３６に適切な張力（例えば、５０Ｎ）が発生している。
【００３７】
ヒータホルダ４４は、ハロゲンヒータ３４が加熱ローラ３２と共に移動できるように、ハロゲンヒータ３４を支持している。より詳細には、ヒータホルダ４４は、図５に示すように、ベアリング支持部４４ａ、フランジ４４ｂ，４４ｃ及びヒータ支持部４４ｄを含んでいる。ベアリング支持部４４ａは、前後方向に延在する円筒状をなしている。ベアリング支持部４４ａの内周面の直径は、ベアリング４８の外径とほぼ等しい。ヒータホルダ４４は、ベアリング支持部４４ａがベアリング４８の外周面を覆うことにより、ベアリング４８を支持している。すなわち、ヒータホルダ４４は、ベアリング４８を介して加熱ローラ３２を支持している。
【００３８】
ヒータ支持部４４ｄは、ベアリング支持部４４ａの前面から前側に向かって突出している筒状体である。ヒータ支持部４４ｄの前端には、上下方向に延在する長孔４４ｈが設けられている。ヒータホルダ４４は、ハロゲンヒータ３４のベース３４ｂがヒータ支持部４４ｄ内に収容されることにより、ハロゲンヒータ３４を支持している。また、ベース３４ｂの前端は、長孔４４ｈを介してヒータホルダ４４外に露出している。これにより、ハロゲンヒータ３４は、加熱ローラ３２に対して固定されている。
【００３９】
フランジ４４ｂは、ベアリング支持部４４ａから上側に突出しており、前後方向に垂直な平板である。フランジ４４ｂには、左右方向に延在する長孔４４ｅ，４４ｆが設けられている。フランジ４４ｃは、ベアリング支持部４４ａから下側に突出しており、前後方向に垂直な平板である。フランジ４４ｃには、左右方向に延在する長孔４４ｇが設けられている。
【００４０】
段ねじ４６ａ〜４６ｃはそれぞれ、長孔４４ｅ〜４４ｇに挿入されている。また、段ねじ４６ａ〜４６ｃの先端は、側板４０の孔（図示せず）に挿入されて、側板４０に固定されている。これにより、ヒータホルダ４４は、側板４０に対して左右方向に移動できると共に、側板４０及びベアリング４８から外れないように構成されている。これにより、加熱ローラ３２及びハロゲンヒータ３４は、ヒータホルダ４４により支持されることによって、一体となって、定着ローラ３０に対して左右方向に移動できる。
【００４１】
（効果）
本実施形態に係る定着装置２０によれば、加熱ローラ３２の小径化を図ることができる。図７は、定着装置２０の加熱ローラ３２の断面構造図である。
【００４２】
加熱ローラ３２の内周面の直径Ｒ１は、加熱ローラ３２が左右方向に移動した際に加熱ローラ３２の内周面がハロゲンヒータ３４に接触しないように、以下の式（１）を満たすように設計されている。
【００４３】
Ｒ１＝Ｒ２＋ｄ＋Ｗ  ・・・（１）
【００４４】
Ｒ２：ハロゲンヒータ３４の外接円Ｃの直径
ｄ：部品交差
Ｗ：ハロゲンヒータ３４に対する加熱ローラ３２の移動距離
【００４５】
ハロゲンヒータ３４の外接円Ｃの直径Ｒ２は、ハロゲンヒータ３４のチップＴの高さも考慮して決定される。チップＴとは、ハロゲンヒータ３４の製造時に、形成される突起である。また、ハロゲンヒータ３４は、発熱領域の長さが異なる２本のヒータにより構成されている。これは、用紙のサイズに応じて、２本のヒータを使い分けるためである。また、２本のヒータの直径はそれぞれ、６ｍｍである。
【００４６】
一般的な定着装置では、ハロゲンヒータは、加熱ローラと共に移動することができない。そして、ハロゲンヒータ３４に対する加熱ローラ３２の移動距離Ｗは、２ｍｍである。この場合、加熱ローラ３２の内周面の直径は１９．４ｍｍとなり、加熱ローラ３２の外周面の直径は２０ｍｍとなる。なお、一般的な定着装置におけるその他の寸法は以下の通りである。
【００４７】
Ｒ２：１４．４ｍｍ
ｄ：３ｍｍ
Ｗ：２ｍｍ
ｔ（加熱ローラ３２の肉厚）：０.３ｍｍ
【００４８】
一方、定着装置２０では、ヒータホルダ４４は、ハロゲンヒータ３４が加熱ローラ３２と共に移動できるように、ハロゲンヒータ３４を支持している。そのため、ハロゲンヒータ３４に対する加熱ローラ３２の移動距離Ｗが０ｍｍとなる。したがって、定着装置２０では、一般的な定着装置に比べて、加熱ローラ３２の内周面の直径Ｒ１を２ｍｍ小さくすることができる。よって、加熱ローラ３２の内周面の直径は１７．４ｍｍとなり、加熱ローラ３２の外周面の直径は１８ｍｍとなる。なお、定着装置２０におけるその他の寸法は以下の通りである。
【００４９】
Ｒ２：１４．４ｍｍ
ｄ：３ｍｍ
Ｗ：０ｍｍ
ｔ：０.３ｍｍ
【００５０】
以上のように加熱ローラ３２の小径化が図られると、加熱ローラ３２の熱容量が小さくなる。そのため、加熱ローラ３２の温度を上昇させるために必要なエネルギーが小さくなり、定着装置２０の省エネルギー化が図られる。
【００５１】
また、定着装置２０では、加熱ローラ３２を定着ローラ３０に対して平行に位置させることが容易である。より詳細には、定着ローラ３０が、例えば製造ばらつきなどにより、側板４０に対して垂直な方向から僅かに傾く場合がある。そこで、加熱ローラ３２の両端は、側板４０に設けられた長孔４０ｂ内に挿入されている。これにより、加熱ローラ３２の両端は、長孔４０ｂ内において左右方向に独立して移動できる。その結果、加圧部４２により加熱ローラ３２の両端に力が加わると、定着ベルト３６が張り、加熱ローラ３２と定着ローラ３０とが平行に保たれる。このように、定着ローラ３０と加熱ローラ３２とが平行に保たれることにより、定着ベルト３６が回転させられた際に、定着ベルト３６が前側又は後ろ側に偏ることが抑制される。このような定着ベルト３６の偏りの発生が抑制されると、定着ベルト３６に損傷が発生することが抑制される。
【００５２】
また、断熱キャップ５０は、定着ベルト３６の前側の辺及び後ろ側の辺に接している。これにより、定着ベルト３６が前後方向に移動することが規制され、定着ベルト３６が前側又は後ろ側に偏ることが抑制される。
【００５３】
また、定着ローラ３０及び加熱ローラ３２が１対の側板４０に支持されている。これにより、定着ローラ３０の長さと加熱ローラ３２の長さとを等しくすることができる。よって、定着ローラ３０又は加熱ローラ３２のいずれか一方を不要に長くする必要がない。その結果、定着ローラ３０又は加熱ローラ３２の熱容量を小さくでき、定着装置２０の省エネルギー化が図られる。
【００５４】
また、０．２ｍｍと非常に薄い定着ベルト３６が用いられているので、非常に短い時間で定着ベルト３６の温度を定着可能温度まで上昇させることができる。その結果、定着ベルト３６の加熱時間が短くなり、ハロゲンヒータ３４の点灯時間が短くなる。その結果、定着装置２０の省エネルギー化が図られる。
【００５５】
また、定着装置２０では、加熱ローラ３２が加圧部４２により押されることによって、定着ベルト３６が定着ローラ３０と加熱ローラ３２とに張り渡されている。これにより、定着ベルト３６と加熱ローラ３２との接触面積が大きくなり、加熱ローラ３２から定着ベルト３６へと効率よく熱が移動するようになる。
【００５６】
なお、本実施形態では、加熱ローラ３２が移動する理由として、定着ベルト３６の弛みをなくし、加熱ローラ３２の熱を定着ベルト３６に効率よく伝達させるためと説明した。しかしながら、加熱ローラ３２が移動する理由は、その他の理由であってもよい。より詳細には、トナー画像が印刷されていない用紙が定着装置２０を通過する場合や封筒等の相対的に厚い紙にトナー画像を定着する場合には、加圧ローラ３８は、相対的に小さな力で定着ベルト３６に圧接していればよい。この状態を軽圧接状態（ニップ加重５０Ｎ）と呼ぶ。一方、通常の用紙にトナー画像を定着する場合には、加圧ローラ３８は、相対的に大きな力で定着ベルト３６に圧接していればよい。この状態を圧接状態（ニップ加重４００Ｎ）と呼ぶ。このように、定着装置２０では、軽圧接状態と圧接状態とを切り替えることができるように構成されている。軽圧接状態と圧接状態とでは、定着ローラ３０及び定着ベルト３６に加わる力の大きさが変化するので、定着ベルト３６に発生する張力も変動する。すなわち、軽圧接状態と圧接状態の切り替えによって、定着ベルト３６に張り又は弛みが発生する。そこで、加熱ローラ３２が定着ローラ３０に対して移動できることにより、定着ベルト３６が定着ローラ３０と加熱ローラ３２とに適切な張力で張り渡されるようになる。
【００５７】
なお、トナー画像が印刷される印字時以外では、定着装置２０は軽圧接状態となっている。これは、圧接状態である定着装置２０が停止した状態で長時間が経過すると、定着ローラ３０及び加圧ローラ３８のゴムが変形するおそれがあるためである。
【００５８】
また、定着装置２０では、加熱ローラ３２が移動し、定着ローラ３０が移動しない。これにより、以下に説明するように、トナー画像の画質劣化が抑制される。より詳細には、ニップ部を形成する定着ローラが移動すると、定着ローラと加圧ローラとの間の搬送経路が不安定となり、トナー画像の画質劣化が発生するおそれがある。そこで、定着装置２０では、加熱ローラ３２が移動し、定着ローラ３０が移動しない。これにより、搬送経路が安定し、トナー画像の画質劣化が抑制される。
【００５９】
なお、以下の理由により、ヒータホルダ４４には、ハロゲンヒータ３４が発生した熱を加熱ローラ３２外に放出するための孔が設けられていることが好ましい。より詳細には、ヒータホルダ４４は、ベアリング４８を覆っている。そのため、加熱ローラ３２の端部がヒータホルダ４４により蓋をされた構造となっている。この場合、加熱ローラ３２内の熱が外部に放出されにくくなり、ハロゲンヒータ３４の接合板部分の温度が上昇する。ハロゲンヒータ３４の接合板とは、ベース３４ｂ内のリード線とヒータ本体３４ａから引き出されているタングステンワイヤとを接続するための金属板であり、ベース３４ｂ内に設けられている。接合板には、例えば、Ｍｏ箔が使用されている。そのため、接合板の温度が上昇すると、Ｍｏ箔が酸化し、ハロゲンヒータ３４が劣化する。
【００６０】
そこで、ヒータホルダ４４には、孔が設けられる。これにより、加熱ローラ３２内の熱が外部に放出されるようになる。その結果、接合板の温度の上昇が抑制され、ヒータホルダ４４の劣化が抑制される。
【００６１】
また、ヒータホルダ４４に孔が設けられることにより、ヒータホルダ４４の熱容量が低減される。その結果、加熱ローラ３２の温度上昇に必要な熱エネルギーが小さくなり、定着装置２０の省エネルギー化が図られる。
【００６２】
また、ベース３４ｂは、加熱ローラ３２外においてヒータホルダ４４に保持されていることが好ましい。これにより、ベース３４ｂ内の接合板の温度上昇が抑制される。
【００６３】
（第１の変形例）
以下に、第１の変形例に係る定着装置２０ａについて図面を参照しながら説明する。図８は、第１の変形例に係る定着装置２０ａの構成図である。
【００６４】
定着装置２０ａは、定着ローラ３０の代わりに定着パッド３０ａが用いられている点において、定着装置２０と相違する。このような定着装置２０ａにおいても、定着装置２０と同じ作用効果を奏することができる。
【００６５】
（第２の変形例）
以下に、第２の変形例に係る定着装置２０ｂについて図面を参照しながら説明する。図９は、第２の変形例に係る定着装置２０ｂの構成図である。
【００６６】
定着装置２０ｂは、加圧ローラ３８の代わりに加圧パッド３８ａ及び加圧ベルト３８ｂが用いられている点において、定着装置２０と相違する。加圧ベルト３８ｂは、前側から平面視したときに、円環状をなすベルトである。加圧パッド３８ａは、加圧ベルト３８ｂの内側から定着ローラ３０に対して圧接する。このような定着装置２０ｂにおいても、定着装置２０と同じ作用効果を奏することができる。
【００６７】
（第３の変形例）
以下に、第３の変形例に係る定着装置２０ｃの構成について図面を参照しながら説明する。図１０は、第３の変形例に係る定着装置２０ｃの前端近傍の斜視図である。
【００６８】
定着装置２０ｃは、側板４０の代わりに側板１４０，１４１が設けられている点において、定着装置２０と相違する。以下に、かかる相違点を中心に定着装置２０ｃについて説明する。
【００６９】
定着装置２０ｃは、前端及び後端において同様の構成を有している。そこで、以下では、定着装置２０ｃの前端における構造について説明し、定着装置２０ｃの後端における構造の説明を省略する。定着装置２０ｃは、図１０に示すように、定着ローラ３０、加熱ローラ３２（図１０には図示せず）、ハロゲンヒータ３４、定着ベルト３６、加圧ローラ３８、ベアリング４８、断熱キャップ５０、側板１４０，１４１、加圧部１４２、ヒータホルダ１４４及びピン１５２を備えている。
【００７０】
定着装置２０ｃの定着ローラ３０、加熱ローラ３２、ハロゲンヒータ３４、定着ベルト３６、加圧ローラ３８、ベアリング４８及び断熱キャップ５０は、定着装置２０の定着ローラ３０、加熱ローラ３２、ハロゲンヒータ３４、定着ベルト３６、加圧ローラ３８、ベアリング４８及び断熱キャップ５０と同じであるので説明を省略する。
【００７１】
側板１４０は、定着ローラ３０を支持する。ただし、定着ローラ３０は、側板１４０に対して上下方向及び左右方向には移動できない。
【００７２】
側板１４１は、側板１４０よりもわずかに前側に設けられており、加熱ローラ３２を支持する。ただし、加熱ローラ３２は、側板１４１に対して上下方向及び左右方向には移動できない。そのため、ベアリング４８は、長孔ではなく丸孔に取り付けられている。
【００７３】
また、側板１４１は、側板１４０に対して前後方向に延在する軸を中心として回転できる。より詳細には、側板１４１は、前後方向に延在する軸を有するピン１５２により側板１４０に対して取り付けられており、前側から平面視したときに、ピン１５２を中心として側板１４０に対して回転することができる。これにより、加熱ローラ３２は、前側から平面視したときに、ピン１５２を中心として円運動することができる。その結果、加熱ローラ３２は、前後方向に垂直な平面において定着ローラ３０に対して移動することができる。
【００７４】
加圧部１４２は、加熱ローラ３２が定着ローラ３０から離れる方向に加熱ローラ３２に対して力を及ぼす。本実施形態では、加圧部１４２は、側板１４０と側板１４１とを繋ぐ引張ばねであり、側板１４１を側板１４０に対して反時計回りに回転させる力を発生する。
【００７５】
ヒータホルダ１４４は、ハロゲンヒータ３４と側板１４１とを連結する部材であり、保持板１４４ａ及びシャフト１４４ｂ，１４４ｃを含んでいる。保持板１４４ａは、ハロゲンヒータ３４のベース３４ｂを保持する板状部材である。シャフト１４４ｂ，１４４ｃは、保持板１４４ａから後方に向かって延在している棒状部材である。シャフト１４４ｂ，１４４ｃの後端は、側板１４１に固定されている。これにより、加熱ローラ３２及びハロゲンヒータ３４は、ヒータホルダ１４４により支持されることによって、一体となって、定着ローラ３０に対して移動できる。
【００７６】
以上のように構成された定着装置２０ｃも、定着装置２０と同じ作用効果を奏することができる。
【００７７】
なお、定着装置２０ｃでは、加熱ローラ３２の端部がヒータホルダ１４４により蓋がされてない。これにより、加熱ローラ３２内の放熱性が向上する。
【００７８】
なお、定着装置２０ｃでは、ベアリング４８をヒータホルダ１４４が支持していない。したがって、ヒータホルダ１４４がベアリング４８に接触できるように、厚いベアリング４８を用いる必要がない。すなわち、既製品のベアリングをベアリング４８に用いることができる。これにより、定着装置２０ｃでは、設計の自由度が高くなる。
【００７９】
なお、定着ローラ３０と加熱ローラ３２とを平行に保つ観点からは、定着装置２０ｃよりも定着装置２０の方が優れている。より詳細には、定着装置２０ｃでは２対の側板１４０，１４１により定着ローラ３０及び加熱ローラ３２を支持している。そして、側板１４１が側板１４０に対してピン１５２により支持されている。そのため、定着ローラ３０の中心軸と加熱ローラ３２の中心軸とピン１５２の中心軸とを平行に保つ必要がある。一方、定着装置２０では１対の側板４０により定着ローラ３０及び加熱ローラ３２を支持している。そのため、定着ローラ３０の中心軸と加熱ローラ３２の中心軸とを平行に保てばよい。以上より、定着ローラ３０と加熱ローラ３２とを平行に保つ観点からは、定着装置２０ｃよりも定着装置２０の方が優れている。
【００８０】
（その他の実施形態）
本発明に係る定着装置は、前記定着装置２０，２０ａ〜２０ｃに限らずその要旨の範囲内において変更可能である。
【００８１】
なお、定着装置２０，２０ａ〜２０ｃを任意に組み合わせてもよい。
【００８２】
なお、定着装置２０において、長孔４４ｅ〜４４ｇは、左右方向に沿って延在していればよい。したがって、長孔４４ｅ〜４４ｇが延在する方向は、左右方向からわずかにずれていてもよい。
【００８３】
なお、加熱ローラ３２は、前後方向に直交する所定平面に沿って定着ローラ３０に対して移動できればよい。ただし、加熱ローラ３２の移動により、定着ローラ３０と加熱ローラ３２との距離が変動する必要がある。したがって、前側から平面視したときに、定着ローラ３０を中心として加熱ローラ３２が円運動する場合は除外される。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、定着装置に有用であり、特に、加熱ローラの小径化を図ることができる点において優れている。
【符号の説明】
【００８５】
２０，２０ａ〜２０ｃ：定着装置
３０：定着ローラ
３０ａ：定着パッド
３２：加熱ローラ
３４：ハロゲンヒータ
３４ａ：ヒータ本体
３４ｂ：ベース
３６：定着ベルト
３８：加圧ローラ
３８ａ：加圧パッド
３８ｂ：加圧ベルト
４０，１４０，１４１：側板
４０ａ：本体
４０ｂ：長孔
４０ｃ：取り付け孔
４０ｄ：丸孔
４２，１４２：加圧部
４４，１４４：ヒータホルダ
４８：ベアリング
５０：断熱キャップ
１４４ａ：保持板
１４４ｂ，１４４ｃ：シャフト
１５２：ピン
【図１】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図１０】
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