JP2012159662A - 定着装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の外部に熱が流出するのを防いで断熱性能を高め、また、通紙可能領域よりも小さい幅の記録媒体の定着処理を連続して行った場合に、通紙領域と非通紙領域との間で発生する温度差を解消する定着装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】定着装置５は、定着ローラー１８の周方向に延在して空隙部Ｓに設けられ、両端部が上側枠体５６の周端部５６ｃに夫々固定されるローラー周方向Ｚに伸縮可能で、且つ耐熱性を有する弾性シート６１を備える。複数の第１及び第２支持部材６３、６５は夫々ローラー周方向Ｚに交互に配置され、複数の第１支持部材６３は、ローラー径方向Ｙに移動可能であって、複数の第１支持部材６３が複数の第２支持部材６５に対して離間する方向に移動することで、弾性シート６１はローラー周方向Ｚに蛇腹状に張架される。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。

従来、複写機、プリンター等の画像形成装置においては、記録媒体に担持されたトナー像を加熱及び加圧することで記録媒体に定着させる定着装置が広く利用されている。近年の省エネルギー化に対する意識の高まりに伴い、画像形成装置の低消費電力化が要求され、なかでも、画像形成装置内で電力消費量の多い定着装置の高効率化が特に要求されている。

具体的には、定着装置は、定着ローラーと加圧ローラーとを備え、定着ローラーがハロゲンランプ等の熱源を内蔵しており、加圧ローラーが定着ローラーに圧接した状態で取り付けられている。記録媒体に担持されたトナー像は、定着ローラーと加圧ローラーとのニップ部を記録媒体が通過することにより、熱溶融して記録媒体上に定着される。このような定着装置から発する熱をいかに定着装置の外部に流出させないかが重要になってきている。そこで、定着ローラーからの熱の発散を抑え、且つ、定着装置外への熱の伝達を抑制するために、定着ローラーの外周に沿う断熱カバーを設けて、断熱カバーと装置の外枠を構成する枠体とに囲まれる空隙部を形成し、この空隙部の空気層が断熱効果を有するようにしている。

しかしながら、上記の空隙部は、断熱カバーと枠体との周囲に隙間が生じるため、空隙部を完全に密閉することは不可能である。この隙間からの空気層の流出、流入に加え、定着ローラー等の可動部分による空気層の流れが空隙部内に発生し、これらの空気層の流れによって熱が定着装置の外部に流出するという問題点があった。

そこで、特許文献１では、空隙部を形成する枠体内の表面に格子状の突起部を設ける構成としている。この格子状の突起により形成される凹部には、定着ローラーの回転による空気層の流れ等の影響を受けにくく、空気が滞留するため、断熱層としての空気層が形成される。この凹部により、空隙部の温度差により生じる対流、空隙部の隙間からの空気層の流出、流入、また、定着ローラー等の可動部分による空気層の流れなどが妨げられ、空隙部での空気層が滞留するため、装置外への熱の伝達が抑えられる。

特開２００４−１７７５７３号公報（段落［００１７］、［００１８］、第１図）

記録媒体には色々な幅のものがあり、例えば定着ローラーの通紙可能領域よりも小さい幅の記録媒体を連続して印刷する場合、通紙領域と非通紙領域との温度差が発生するが、上述した特許文献１の定着装置は、最大幅の通紙領域に対して断熱効果を有する構成であるので、非通紙領域においても装置外への熱の伝達が抑制され、非通紙領域が過昇温することになる。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、装置の外部に熱が流出するのを防いで断熱性能を高め、また、定着ローラーの通紙可能領域よりも小さい幅の記録媒体の定着処理を連続して行った場合に、通紙領域と非通紙領域との間で発生する温度差を解消する定着装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために第１の発明は、加熱手段により加熱される定着ローラーと、該定着ローラーに圧接される加圧ローラーとを有し、前記定着ローラーと前記加圧ローラーとが圧接するニップ部にて記録媒体上に担持されたトナー像を記録媒体に定着する定着装置において、前記定着ローラーまたは前記加圧ローラーの少なくとも一方のローラー外周面側に配置されて装置の外枠を構成し前記少なくとも一方のローラー外周面との間に空隙部を形成する枠体と、前記少なくとも一方のローラーの周方向に延在して前記空隙部に設けられ、ローラー周方向に伸縮可能で且つ耐熱性を有する弾性シートと、前記弾性シートの一方の面に当接可能であるとともに両端部が前記枠体のローラー軸方向に夫々保持され、ローラー周方向に並べて設けられる複数の第１支持部材と、前記弾性シートの他方の面に当接可能であるとともに両端部が前記枠体のローラー軸方向に夫々保持され、ローラー周方向に並べて設けられる複数の第２支持部材と、を備え、前記第１及び第２支持部材は夫々ローラー周方向に交互に配置され、前記第１及び第２支持部材の少なくとも一方の支持部材は、ローラー径方向に移動可能であって、前記少なくとも一方の支持部材が前記他方の支持部材に対して離間する方向に移動することで、前記弾性シートはローラー周方向に蛇腹状に張架されることを特徴としている。

また、第２の発明では、上記の定着装置において、前記弾性シートが蛇腹状に張架された状態から、前記少なくとも一方の支持部材が前記他方の支持部材に対して接近する方向に移動することで、前記弾性シートはローラー周方向に略円弧状に張架されることを特徴としている。

また、第３の発明では、上記の定着装置において、前記第１支持部材は、最大幅の通紙領域よりも小幅の通紙領域に対応する第１中央支持部材と、ローラー軸方向の両端部に形成される非通紙領域に対応するローラー径方向に移動可能な第１端部支持部材とからなり、前記第２支持部材は、最大幅の通紙領域よりも小幅の通紙領域に対応する第２中央支持部材と、ローラー軸方向の両端部に形成される非通紙領域に対応する第２端部支持部材とからなり、前記弾性シートは、前記第１及び第２中央支持部材に支持される第１弾性シートと、前記第１及び第２端部支持部材に支持される第２弾性シートから構成されており、前記第１及び第２中央支持部材は前記第１弾性シートをローラー周方向に蛇腹状に保持し、前記第１及び第２端部支持部材の少なくとも一方の端部支持部材は、ローラー径方向に移動可能であって、前記少なくとも一方の端部支持部材が前記他方の端部支持部材に対して離間する方向に移動することで、前記第２弾性シートはローラー周方向に蛇腹状に張架される一方、前記少なくとも一方の端部支持部材が前記他方の端部支持部材に対して接近する方向に移動することで、前記第２弾性シートはローラー周方向に略円弧状に張架されることを特徴としている。

また、第４の発明では、上記の定着装置において、前記枠体は、少なくとも前記定着ローラーの外周面側に配置されることを特徴としている。

また、第５の発明では、上記の構成の定着装置を備えた画像形成装置である。

第１の発明によれば、少なくとも一方の支持部材を他方の支持部材に対して離間する方向に移動させて、弾性シートを空隙部でローラー周方向に蛇腹状に張架することで、ローラー径方向及びローラー周方向では、空隙部での空気層の流れは滞留する。従って、装置内の熱が外部に流出するのを防ぎ、断熱性能を高めることができる。また、弾性シートのローラー軸方向に蛇腹状の空間が形成されることで、小さい幅の記録媒体の定着処理では、通紙領域と非通紙領域との間の温度差に対応して、ローラー軸方向の温度差による対流が弾性シートの蛇腹状の空間内に生じるために、通紙領域と非通紙領域との間で発生する温度差を解消することができる。

本発明の第１実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す図 第１実施形態に係る定着装置を示す側面断面図 第１実施形態に係る定着装置の要部を示す平面断面図 第１実施形態に係る定着装置の弾性シート及び支持部材を示す側面断面図 第１実施形態に係る弾性シートが円弧状に張架された状態を示す側面断面図 第１実施形態に係る支持部材を移動させる駆動機構を示す平面図 第２実施形態に係る定着装置の要部を示す平面断面図 第２実施形態に係る弾性シートが円弧状に張架された状態を示す平面断面図 第３実施形態に係る弾性シート及び支持部材の配置を示す側面断面図

以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。

（第１実施形態）
図１は、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の概略構成を示す図である。画像形成装置１は、その下部に配設された給紙部２と、この給紙部２の右側に配設された用紙搬送部３と、この用紙搬送部３の上側に配設された画像形成部４と、この画像形成部４よりも排出側に配設された定着装置５と、画像形成部４及び定着装置５の上側に配設された画像読取部６とを備えている。

給紙部２は、記録媒体である用紙９を収容する複数の給紙カセット７を備えており、給紙ローラー８の回転により、複数の給紙カセット７のうち選択された給紙カセット７から用紙９を１枚ずつ用紙搬送部３に送り出す。

用紙搬送部３に送られた用紙９は、用紙搬送経路１０を経由して画像形成部４に向けて搬送される。画像形成部４は、電子写真プロセスによって、用紙９にトナー像を形成するものであり、矢印方向に回転可能である感光体１１と、この感光体１１の周囲にその回転方向に沿って、帯電部１２、露光部１３、現像器１４、転写部１５、クリーニング部１６、及び除電部１７を備えている。

帯電部１２は、高電圧を印加される帯電ワイヤを備えており、この帯電ワイヤからのコロナ放電によって感光体１１表面に所定電位を与えると、感光体１１表面が一様に帯電させられる。そして、画像読取部６によって読み取られた原稿の画像データに基づく光が、露光部１３により感光体１１に照射されると、感光体１１の表面電位が選択的に減衰され、感光体１１表面に静電潜像が形成される。

次いで、現像器１４が感光体１１表面の静電潜像を現像し、感光体１１表面にトナー像が形成される。このトナー像が転写部１５によって感光体１１と転写部１５との間に供給された用紙９に転写される。

トナー像が転写された用紙９は、画像形成部４の用紙搬送方向の下流側に配置された定着装置５に向けて搬送される。定着装置５では、定着ローラー１８及び加圧ローラー１９によって、用紙９が加熱加圧され、用紙９上にトナー像が溶融定着される。次いで、トナー像が定着された用紙９は、排出ローラー対２０によって排出トレイ２１上に排出される。

転写部１５による転写後、感光体１１表面に残留しているトナーは、クリーニング部１６により除去され、また感光体１１表面の残留電荷は除電部１７により除去される。そして、感光体１１は帯電部１２によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われる。

図２は、上述の画像形成装置１に用いられる定着装置５の概略の構成を示す側面断面図であり、図３は定着装置５の定着ローラー１８側の空隙部を示す平面断面図である。また、図４は支持部材６３、６５に支持される弾性シート６１の一部を示す側面断面図であり、図５は、弾性シート６１が円弧状に張架された状態を示す側面断面図である。尚、定着ローラー１８のローラー軸方向をＸ方向とし、定着ローラー１８のローラー径方向をＹ方向とし、定着ローラー１８のローラー周方向をＺ方向とする。

図２に示すように、定着装置５は、ローラー定着方式であり、定着ローラー１８と、加圧ローラー１９と、加熱手段であるヒーター４３と、下側枠体５５と、上側枠体５６と、弾性シート６１と、支持部材６３、６５とを備える。

定着ローラー１８は、熱伝導性に優れたアルミや鉄等の金属からなる円筒形状の芯金上に、フッ素樹脂のコーティングやチューブを被覆したものが用いられる。定着ローラー１８の芯金内部にハロゲンランプやキセノンランプ等のヒーター４３が設けられている。

加圧ローラー１９は、合成樹脂、金属その他材料から構成される円筒形状の基材上にシリコンゴム等の弾性層が形成され、この弾性層の表面をフッ素樹脂コートにて被覆したものが用いられる。

また、加圧ローラー１９は定着ローラー１８に所定の圧力で圧接されて、加圧ローラー１９が回転駆動すると、定着ローラー１８は従動回転する。定着ローラー１８と加圧ローラー１９とが互いに逆回転しながら当接する部分には、ニップ部Ｎが形成される。

下側枠体５５は、側面から見て円弧状をなして定着装置５の外枠の一部を構成し、加圧ローラー１９をローラー軸方向Ｘに回転可能に支持する。また、下側枠体５５には、上流側搬送ガイド４０及び下流側搬送ガイド４１が加圧ローラー１９に夫々対向して取り付けられている。上流側搬送ガイド４０は用紙９をニップ部Ｎに案内するものであり、下流側搬送ガイド４１はニップ部Ｎにて定着処理された用紙９を定着装置５外の所定の位置に案内するものである。

上側枠体５６は、側面から見て円弧状をなして定着装置５の外枠の一部を構成し、定着ローラー１８をローラー軸方向Ｘに回転可能に支持する。また、上側枠体５６には、図示しない分離爪が取り付けられ、分離爪が定着処理後の用紙９を定着ローラー１８の表面から分離する。さらに、上側枠体５６は、定着ローラー１８の外周面との間に空隙部Ｓを形成する。

用紙９が搬送ガイド４０に案内されて、ニップ部Ｎに搬送され、ニップ部Ｎにおいて、定着ローラー１８と加圧ローラー１９によって加熱及び加圧されることにより、用紙９上の粉体状態のトナーが熱溶融して定着される。定着処理後の用紙９は、分離爪によって定着ローラー１８の表面から分離された後、下流側搬送ガイド４１によって定着装置５外の所定の位置に案内される。また、定着ローラー１８の通紙可能領域よりも小さい幅の用紙（例えばＡ４タテの用紙）がニップ部Ｎに通紙された時には、ローラー軸方向Ｘの中央部に小幅の通紙領域が形成される一方、ローラー軸方向Ｘの両側部に非通紙領域が形成され、定着ローラー１８と加圧ローラー１９によって加熱及び加圧されることにより、用紙９上の粉体状態のトナーが熱溶融して定着される。

空隙部Ｓは、定着ローラー１８に対向する半円筒型をなし、ローラー軸方向Ｘにおいて定着ローラー１８よりも長く延びて形成される（図３参照）。空隙部Ｓには、弾性シート６１と、一方の支持部材である第１支持部材６３と、他方の支持部材である第２支持部材６５とが設けられる。

第１支持部材６３は、上側枠体５６のローラー軸方向Ｘの両端側の側端部５６ａ（図３参照）にローラー径方向Ｙに移動可能に保持される円形棒材にて構成される。また、第１支持部材６３はローラー周方向Ｚに等間隔に複数個並べて配置される。つまり、複数の第１支持部材６３は、ローラー軸の中心から放射状に移動可能に保持されていることになる。

第２支持部材６５は、上側枠体５６のローラー軸方向Ｘの両端側の側端部５６ａ（図３参照）に固定して保持される円形棒材にて構成される。また、第２支持部材６５は、ローラー周方向Ｚに等間隔に複数個並べて配置されるとともに、隣接する第１支部部材６３、６３の間に配置され、さらに、ローラー径方向Ｙには、第１支持部材６３のローラー径方向Ｙの移動範囲の外周側に配置される。従って、第１支持部材６３のローラー径方向Ｙの移動によって、第１支持部材６３と第２支持部材６５とは、ローラー径方向Ｙに互いに離間した位置と、ローラー径方向Ｙに互いに略同径となる位置を取ることになる。

弾性シート６１は、表面にアルミニウム蒸着を施したシリコンゴム等の伸縮可能で、且つ耐熱性を有する部材にて、ローラー軸方向Ｘに最大通紙幅に対応する長さを有して構成される。また、弾性シート６１は、上側枠体５６のローラー周方向Ｚの両端側の周端部５６ｃに固着される。尚、弾性シート６１は、周端部５６ｃに接近して配置される第２支持部材６５に固着するようにしてもよい。

図４に示すように、弾性シート６１は、定着ローラー１８（図２参照）から離れた側に対応する一方の面６１ａと、定着ローラー１８に近い側に対応する他方の面６１ｂとを有する。一方の面６１ａは第１支持部材６３に当接するとともに、他方の面６１ｂは第２支持部材６５に当接して設けられる。従って、第１及び第２支持部材６３、６５が互いに離間した位置にあるときには、弾性シート６１は、複数の第１支持部材６３と複数の第２支持部材６５とによって引き伸ばされ、蛇腹状に張架されることになる。

弾性シート６１が蛇腹状に張架された状態（図２も参照）から、複数の第１支持部材６３が複数の第２支持部材６５に接近する方向（図４の矢印方向）に移動すると、弾性シート６１は、図５に示すように復元力によって収縮し、ローラー周方向Ｚに略円弧状に張架される。略円弧状に張架される状態では、複数の第１支持部材６３は、弾性シート６１に当接していてもよいし、また、弾性シート６１から外側に離間していてもよい。

図５に示すように、弾性シート６１がローラー周方向Ｚに略円弧状に配置された状態では、空隙部Ｓにおいて、ローラー周方向Ｚの空気の流れ（自然対流）が形成され、定着ローラー１８の熱を定着装置５外に拡散されるために、昇温した定着装置５の温度を短時間で低下させることができる。

また、図２に示すように、弾性シート６１がローラー周方向Ｚに蛇腹状に配置された状態では、ローラー径方向Ｙ及びローラー周方向Ｚでは、空気層の流れは弾性シート６１によって滞留するために、定着装置５内の熱が外部に流出するのを防ぎ、断熱性能を高めることができる。また、ローラー軸方向Ｘにおける空気層の流れは弾性シート６１によって妨げられないため、通紙可能領域よりも小さい幅の用紙９の定着処理では、通紙領域と非通紙領域との間の温度差に対応して、弾性シート６１の蛇腹状の空間内にローラー軸方向Ｘの温度差による対流が生じるために、通紙領域と非通紙領域との間で発生する温度差を解消することができる。

次に、弾性シート６１をローラー周方向Ｚに蛇腹状と略円弧状とに成形するために、第１支持部材６３を移動させる駆動機構について、図３及び図６を用いて説明する。図６は駆動機構の平面図である。

図３に示すように、第２支持部材６５は、上側枠体５６の両端側の側端部５６ａに固定して保持される一方、第１支持部材６３は、上側枠体５６の両端側の側端部５６ａに形成されたガイド孔５６ｄに移動可能に保持されている。複数の第１支持部材６３がローラー軸中心Ｏ（図６参照）を放射状に移動可能となるように、複数のガイド孔５６ｄ（図６のガイド孔５６ｄ１〜５６ｄ３も参照）は、ローラー軸中心Ｏに対して放射状に形成された長孔からなる。

複数の第１支持部材６３は、複数のガイド孔５６ｄを貫通して一対の作動板６７に係合している。作動板６７は、上側枠体５６の側端部５６ａの外側においてローラー径方向Ｙ１（図６参照）に直線上を移動可能に保持され、また、複数の第１支持部材６３に係合する複数の係合孔６７ａ（図６の係合孔６７ａ１〜６７ａ３も参照）を有する。複数の係合孔６７ａは、作動板６７がローラー径方向Ｙ１に移動したとき、複数の第１支持部材６３が夫々放射状に移動することができるように形成されている。即ち、図６に示すように、上側枠体５６のガイド孔５６ｄ１〜５６ｄ３等に対応して、作動板６７の係合孔６７ａ１〜６７ａ３等が夫々形成されている。ローラー径方向Ｙ１に延びるガイド孔５６ｄ１に対応する係合孔６７ａ１は作動板６７に丸孔に形成され、第１支持部材６３がガイド孔５６ｄ１と係合孔６７ａ１とに嵌っている。作動板６７がローラー径方向Ｙ１に移動することで、第１支持部材６３がガイド孔５６ｄ１の下端から上端に移動したとき、他の第１支持部材６３が夫々ガイド孔５６ｄ２、５６ｄ３の下端から上端に移動するように、係合孔６７ａ２、６７ａ３は作動板６７に夫々所定の角度で傾斜した長孔に形成され、各第１支持部材６３はガイド孔５６ｄ２、５６ｄ３と係合孔６７ａ２、６７ａ３とに夫々嵌っている。

作動板６７が図示しないモーターやソレノイド等の駆動部材によってローラー径方向Ｙ１に作動させられると、作動板６７の複数の係合孔６７ａによって、複数の第１支持部材６３は、各ガイド孔５６ｄに案内されて、ローラー軸中心Ｏから離れる方向に放射状に移動する。これによって、図５に示すように、弾性シート６１はローラー周方向Ｚに略円弧状に張架される。弾性シート６１がローラー周方向Ｚに略円弧状に張架された状態において、作動板６７がローラー径方向Ｙ１と逆方向に作動すると、複数の第１支持部材６３は、各ガイド孔５６ｄに案内されて、ローラー軸中心Ｏに向かう方向に放射状に移動する。これによって、図２に示すように、弾性シート６１はローラー周方向Ｚに蛇腹状に張架される。

上記第１実施形態では、定着装置５は、定着ローラー１８の周方向に延在して空隙部Ｓに設けられ、両端部が上側枠体５６の周端部５６ｃに夫々固定されるローラー周方向Ｚに伸縮可能で、且つ耐熱性を有する弾性シート６１と、この弾性シート６１の一方の面６１ａに当接するとともに両端部が上側枠体５６のローラー軸方向Ｘに夫々保持され、ローラー周方向Ｚに並べて設けられる複数の第１支持部材６３と、弾性シート６１の他方の面６１ｂに当接するとともに両端部が上側枠体５６のローラー軸方向Ｘに夫々保持され、ローラー周方向Ｚに並べて設けられる複数の第２支持部材６５と、を備える。第１及び第２支持部材６３、６５は夫々ローラー周方向Ｚに交互に配置され、第１支持部材６３は、ローラー径方向Ｙに移動可能であって、第１支持部材６３が第２支持部材６５に対して離間する方向に移動することで、弾性シート６１はローラー周方向Ｚに蛇腹状に張架される。

この構成によれば、弾性シート６１をローラー周方向Ｚに蛇腹状に張架することで、ローラー径方向Ｙ及びローラー周方向Ｚでは、空隙部Ｓでの空気層の流れは滞留する。従って、定着装置５内の熱が外部に流出するのを防ぎ、断熱性能を高めることができる。また、弾性シート６１のローラー軸方向Ｘに蛇腹状の空間が形成されることで、通紙可能領域よりも小さい幅の用紙９の定着処理では、通紙領域と非通紙領域との間の温度差に対応して、ローラー軸方向Ｘの温度差による対流が弾性シート６１の蛇腹状の空間内に生じるために、通紙領域と非通紙領域との間で発生する温度差を解消することができる。

また、上記第１実施形態では、弾性シート６１が蛇腹状に張架された状態から、第１支持部材６３が第２支持部材６５に対して接近する方向に移動することで、弾性シート６１はローラー周方向Ｚに略円弧状に張架される。

この構成によれば、空隙部Ｓにおいて、ローラー周方向Ｚの空気の流れ（自然対流）が形成され、定着ローラー１８の熱を定着装置５外に拡散されるために、昇温した定着装置５の温度を短時間で低下させることができる。

尚、上記第１実施形態では、弾性シート６１をローラー周方向Ｚに略円弧状及び蛇腹状に成形するために、第１支持部材６３をローラー径方向Ｙに移動させる構成を示したが、本発明はこれに限らず、第２支持部材６５をローラー径方向Ｙに移動させる構成にしてもよい。この場合、第１支持部材６３を固定してもよいし、または、第１支持部材６３を第２支持部材６５に対して反対方向に移動させてもよい。

また、上記第１実施形態では、複数の第１及び第２支持部材６３、６５が夫々ローラー周方向Ｚの略同じ径の位置に並べて配置される構成を示したが、本発明はこれに限らず、複数の第１及び第２支持部材６３、６５のうち、数個の第１及び第２支持部材６３、６５を夫々ローラー周方向Ｚに沿って直線状に配置し、また、他の数個の第１及び第２支持部材６３、６５を夫々ローラー周方向Ｚに沿って直線状に配置し、さらに他の数個の数個の第１及び第２支持部材６３、６５を夫々ローラー周方向Ｚに沿って直線状に配置するようにしてもよい。この場合には、複数の第１及び第２支持部材６３、６５が夫々ローラー周方向Ｚに略並ぶように構成され、複数の第１支持部材６３が複数の第２支持部材６５に対して接近する方向に移動することで、弾性シート６１はローラー周方向Ｚに略円弧状に張架される。

（第２実施形態）
図７は第２実施形態の定着装置の概略の構成を示す側面断面図であり、図８は、弾性シートが円弧状に張架された状態を示す側面断面図である。第２実施形態では、通紙可能領域よりも小さい幅の用紙（例えばＡ４タテの用紙）を定着処理する場合、過昇温を防ぐために、弾性シートが小幅の通紙領域と非通紙領域とに夫々対応して分割される点が第１実施形態と異なり、第１実施形態と異なる部分を主に説明し、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。

図７に示すように、上側枠体５６には、小幅の通紙領域ＴＡに対応する位置に一対の立壁５６ｆが形成される。一対の立壁５６ｆの通紙領域ＴＡ側には、複数の第１中央支持部材７３及び第２中央支持部材７４が固定して保持される。複数の第１中央支持部材７３及び第２中央支持部材７４は、ローラー周方向Ｚに交互に配置され、且つ、ローラー径方向Ｙに互いに所定距離だけ離間して配置されている。

第１弾性シート７１は、表面にアルミニウム蒸着を施したシリコンゴム等の伸縮可能で、且つ耐熱性を有する部材にて、ローラー軸方向Ｘに通紙領域ＴＡに対応する長さを有して構成される。また、第１実施形態と同様に、第１弾性シート７１は、上側枠体５６のローラー周方向Ｚの両端側の周端部５６ｃに固着され（図２参照）、複数の第１中央支持部材７３と複数の第２中央支持部材７４とによって蛇腹状に張架されている。

上側枠体５６の立壁５６ｆと側端部５６ａとの間には、夫々、複数の第１端部支持部材７５及び第２端部支持部材７６が設けられる。

第１端部支持部材７５は、側端部５６ａのガイド孔５６ｄと立壁５６ｆのガイド溝５６ｅとにローラー径方向Ｙに移動可能に保持される円形棒材にて構成される。ガイド孔５６ｄとガイド溝５６ｅはローラー軸の中心に対して放射状に形成された長孔からなる。また、第１端部支持部材７５はローラー周方向Ｚに等間隔に複数個並べて配置される。従って、複数の第１端部支持部材７５は、ローラー軸の中心から放射状に移動可能に保持されていることになる。

第２端部支持部材７６は、上側枠体５６の立壁５６ｆと側端部５６ａと固定して保持される円形棒材にて構成される。また、第２端部支持部材７６は、ローラー周方向Ｚに等間隔に複数個並べて配置されるが、隣接する第１端部支持部材７５、７５の間に配置され、且つ、ローラー径方向Ｙには、第１端部支持部材７５のローラー径方向Ｙの移動範囲の外周側端に配置される。従って、第１端部支持部材７５のローラー径方向Ｙの移動によって、第１端部支持部材７５と第２端部支持部材７６とは、ローラー径方向Ｙに離間した位置と、ローラー径方向Ｙに略同径となる位置を取ることになる。

第２弾性シート７２は、表面にアルミニウム蒸着を施したシリコンゴム等の伸縮可能で、且つ耐熱性を有する部材にて、ローラー軸方向Ｘに非通紙領域ＴＢに対応する長さを有して構成される。また、第２弾性シート７２は、上側枠体５６のローラー周方向Ｚの両端側の周端部５６ｃに固着される（図２参照）。

第２弾性シート７２は、第１実施形態（図４参照）と同様に、複数の第１及び第２端部支持部材７５、７６によって保持され、第１及び第２端部支持部材７５、７６が互いに離間した位置にあるときには、第２弾性シート７２は、蛇腹状に張架される一方、第１及び第２端部支持部材７５、７６が互いに接近した位置にあるときには、第２弾性シート７２は、ローラー周方向Ｚに略円弧状に張架される。

第２弾性シート７２をローラー周方向Ｚに蛇腹状と略円弧状とに成形するために、第１端部支持部材７５を移動させる移動機構には、第１実施形態と同様に作動板６７が用いられる。

最大幅よりも小さい幅の用紙９を定着処理する場合、図示しないモーターやソレノイド等の駆動部材によって作動板６７がローラー径方向Ｙ（図７の上側方向）に移動させられると、作動板６７によって、図８に示すように、複数の第１端部支持部材７５は、各ガイド孔５６ｄ及びガイド溝５６ｅに案内されて、ローラー軸の中心から離れる方向に放射状に移動する。これによって、第２弾性シート７２はローラー周方向Ｚに略円弧状に張架される。

通紙可能な最大幅の用紙９を定着処理する場合、第２弾性シート７２がローラー周方向Ｚに略円弧状に張架された状態（図８の状態）において、作動板６７がローラー径方向Ｙの逆方向（図８の下側方向）に作動すると、複数の第１端部支持部材７５は、各ガイド孔５６ｄに案内されて、ローラー軸の中心に向かう方向に放射状に移動する。

上記第２実施形態では、第１及び第２中央支持部材７３、７４は第１弾性シート７１をローラー周方向Ｚに蛇腹状に保持し、第１端部支持部材７５は、ローラー径方向Ｙに移動可能であって、第１端部支持部材７５が第２端部支持部材７６に対して離間する方向に移動することで、第２弾性シート７２はローラー周方向Ｚに蛇腹状に張架される一方、第１端部支持部材７５が第２端部支持部材７６に対して接近する方向に移動することで、第２弾性シート７２はローラー周方向Ｚに略円弧状に張架される。

この構成によれば、通紙可能な最大幅の用紙９を定着処理する場合、第１及び第２中央支持部材７３、７４によって第１弾性シート７１が蛇腹状に保持されるとともに、第１及び第２端部支持部材７５、７６よって第２弾性シート７２が蛇腹状に張架されることで、空隙部Ｓのローラー径方向Ｙ及びローラー周方向Ｚでは、空隙部Ｓの空気層の流れは滞留する。従って、定着装置５内の熱が外部に流出するのを防ぎ、幅ＴＡ、ＴＢの全域において断熱性能を高めることができる。通紙可能領域よりも小さい幅の用紙９を定着処理する場合、第１及び第２中央支持部材７３、７４によって第１弾性シート７１が蛇腹状に保持されることで、幅ＴＡ（小さい幅の通紙領域）において断熱性能を高めることができる一方、第１及び第２端部支持部材７５、７６よって第２弾性シート７２が略円弧状に張架されることで、ローラー周方向Ｚの空気の流れ（自然対流）が形成され、幅ＴＢ（非通紙領域）の熱を定着装置５外に拡散されるために、短時間で過昇温を抑えることができる。

尚、上記第２実施形態では、第２弾性シート７２をローラー周方向Ｚに略円弧状及び蛇腹状に張架するために、第１端部支持部材７５をローラー径方向Ｙに移動させる構成を示したが、本発明はこれに限らず、第２端部支持部材７６をローラー径方向Ｙに移動させる構成にしてもよい。この場合、第１端部支持部材７５を固定してもよいし、または、第１端部支持部材７５を第２端部支持部材７６に対して反対方向に移動させてもよい。

また、上記第２実施形態では、複数の第１及び第２端部支持部材７５、７６が夫々ローラー周方向Ｚの略同じ径の位置に並べて配置される構成を示したが、本発明はこれに限らず、複数の第１及び第２端部支持部材７５、７６のうち、数個の第１及び第２端部支持部材７５、７６を夫々ローラー周方向Ｚに沿って直線状に配置し、また、他の数個の第１及び第２端部支持部材７５、７６を夫々ローラー周方向Ｚに沿って直線状に配置し、さらに他の数個の数個の第１及び第２端部支持部材７５、７６を夫々ローラー周方向Ｚに沿って直線状に配置するようにしてもよい。この場合には、複数の第１及び第２端部支持部材７５、７６が夫々ローラー周方向Ｚに略並ぶように構成され、複数の第１端部支持部材７５が複数の第２端部支持部材７６に対して接近する方向に移動することで、第２弾性シート７２はローラー周方向Ｚに略円弧状に張架される。

（第３実施形態）
図９は第３実施形態の弾性シート及び支持部材の配置を示す側面断面図である。第３実施形態では、複数の第１支持部材６３全てがローラー径方向Ｙに対して平行に移動する点が第１実施形態と異なる。

複数の第１支持部材６３がローラー径方向Ｙに対して平行に移動することで、上側枠体５６のガイド孔５６ｄ２、５６ｄ３（図６参照）がガイド孔５６ｄ１に対して平行な長孔となり、また、作動板６７（図６参照）に形成する係合孔６７ａ２、６７ａ３が係合孔６７ａ１と同様に丸孔となる。

尚、上記第１〜第３実施形態では、定着ローラー１８側の空隙部Ｓに弾性シートを設ける構成を示したが、本発明では、加圧ローラー１９側の空隙部Ｓに弾性シートを設ける構成にしても、上記実施形態と同様の効果を奏する。

また、上記第１〜第３実施形態では、定着ローラー１８は、ヒーター４３によって加熱されるヒーター加熱方式に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、定着ローラー１８が誘導発熱層を備え、電磁誘導により定着ローラー１８を加熱する電磁誘導加熱方式に適用してもよい。この場合も上記実施形態と同様の効果を奏する。

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。

１ 画像形成装置
５ 定着装置
１８ 定着ローラー（一方のローラー）
１９ 加圧ローラー
４３ ヒーター（加熱手段）
５５ 下側枠体
５６ 上側枠体（枠体）
５６ａ 側端部
５６ｃ 周端部
５６ｄ ガイド孔
５６ｅ ガイド溝
５６ｆ 立壁
６１ 弾性シート
６１ａ 一方の面
６１ｂ 他方の面
６３ 第１支持部材（一方の支持部材）
６５ 第２支持部材（他方の支持部材）
６７ 作動板
６７ａ 係合孔
７１ 第１弾性シート
７２ 第２弾性シート
７３ 第１中央支持部材
７４ 第２中央支持部材
７５ 第１端部支持部材（一方の端部支持部材）
７６ 第２端部支持部材（他方の端部支持部材）
Ｎ ニップ部
Ｓ 空隙部
Ｘ ローラー軸方向
Ｙ ローラー径方向
Ｚ ローラー周方向

Claims (5)

1. 加熱手段により加熱される定着ローラーと、該定着ローラーに圧接される加圧ローラーとを有し、前記定着ローラーと前記加圧ローラーとが圧接するニップ部にて記録媒体上に担持されたトナー像を記録媒体に定着する定着装置において、
   前記定着ローラーまたは前記加圧ローラーの少なくとも一方のローラー外周面側に配置されて装置の外枠を構成し前記少なくとも一方のローラー外周面との間に空隙部を形成する枠体と、
   前記少なくとも一方のローラーの周方向に延在して前記空隙部に設けられ、ローラー周方向に伸縮可能で且つ耐熱性を有する弾性シートと、
   前記弾性シートの一方の面に当接可能であるとともに両端部が前記枠体のローラー軸方向に夫々保持され、ローラー周方向に並べて設けられる複数の第１支持部材と、
   前記弾性シートの他方の面に当接可能であるとともに両端部が前記枠体のローラー軸方向に夫々保持され、ローラー周方向に並べて設けられる複数の第２支持部材と、を備え、
   前記第１及び第２支持部材は夫々ローラー周方向に交互に配置され、前記第１及び第２支持部材の少なくとも一方の支持部材は、ローラー径方向に移動可能であって、前記少なくとも一方の支持部材が前記他方の支持部材に対して離間する方向に移動することで、前記弾性シートはローラー周方向に蛇腹状に張架されることを特徴とする定着装置。
2. 前記弾性シートが蛇腹状に張架された状態から、前記少なくとも一方の支持部材が前記他方の支持部材に対して接近する方向に移動することで、前記弾性シートはローラー周方向に略円弧状に張架されることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記第１支持部材は、最大幅の通紙領域よりも小幅の通紙領域に対応する第１中央支持部材と、ローラー軸方向の両端部に形成される非通紙領域に対応するローラー径方向に移動可能な第１端部支持部材とからなり、
   前記第２支持部材は、最大幅の通紙領域よりも小幅の通紙領域に対応する第２中央支持部材と、ローラー軸方向の両端部に形成される非通紙領域に対応する第２端部支持部材とからなり、
   前記弾性シートは、前記第１及び第２中央支持部材に支持される第１弾性シートと、前記第１及び第２端部支持部材に支持される第２弾性シートから構成されており、
   前記第１及び第２中央支持部材は前記第１弾性シートをローラー周方向に蛇腹状に保持し、
   前記第１及び第２端部支持部材の少なくとも一方の端部支持部材は、ローラー径方向に移動可能であって、前記少なくとも一方の端部支持部材が前記他方の端部支持部材に対して離間する方向に移動することで、前記第２弾性シートはローラー周方向に蛇腹状に張架される一方、前記少なくとも一方の端部支持部材が前記他方の端部支持部材に対して接近する方向に移動することで、前記第２弾性シートはローラー周方向に略円弧状に張架されることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
4. 前記枠体は、少なくとも前記定着ローラーの外周面側に配置されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定着装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置。