JP2022139858A - ニップ形成部材、加熱装置、定着装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成により、高熱伝導部材と基材とを組み付けできるニップ形成部材を提供することを課題とする。
【解決手段】基材４１と、基材４１よりも熱伝導率の高い高熱伝導部材４２と、弾性変形可能に設けられ、基材４１を間に挟んで高熱伝導部材４２に取り付けられる取付部材４３とを備え、定着ベルト２０にその内側から当接し、当該定着ベルト２０を介して加圧ローラ２２との間にニップ部を形成するニップ形成部材２４であって、取付部材４３の弾性変形により、高熱伝導部材４２の一方側と他方側との間に取付部材４３を配置して、取付部材４３を高熱伝導部材４２に取り付けることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、ニップ形成部材、加熱装置、定着装置および画像形成装置に関する。

ベルト部材としての定着ベルトを備えた定着装置には、定着ベルトにその内側から当接し、定着ベルトを介して加圧ローラなどの対向部材との間に定着ニップを形成するニップ形成部材が設けられる。

このニップ形成部材では、熱伝導率の高い高熱伝導部材を定着ベルト側に設けて、定着ベルトの長手方向の温度を均一化する構成が既に知られている。そして、高熱伝導部材をニップ形成部材の基材に固定して一体的に設け、高熱伝導部材の位置ズレや脱落を防止している。

例えば特許文献１（特開２０１７－１８１８４１号公報）の定着装置では、板状のニップ部材と板バネと、これらの表裏を覆うようにして設けられる摺動シートとが設けられ、摺動シートの裏側から押さえ部材を介して、摺動シート、ニップ部材および板バネがネジ止めにより一体的に設けられている。

しかし、ネジ止めにより固定する方法では、部品数の増加やネジによる切り屑が発生して定着ベルトを傷つけるという問題があった。

簡易な構成により、高熱伝導部材と基材とを組み付けできるニップ形成部材を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、基材と、前記基材よりも熱伝導率の高い高熱伝導部材と、弾性変形可能に設けられ、前記高熱伝導部材に取り付けられる取付部材とを備え、ベルト部材にその内側から当接し、当該ベルト部材を介して対向部材との間にニップ部を形成するニップ形成部材であって、前記取付部材の弾性変形により、前記基材を前記高熱伝導部材との間に挟んで、前記取付部材が前記高熱伝導部材に取り付けられることを特徴とする。

本発明によれば、簡易な構成により高熱伝導部材と基材とを組み付けできる。

画像形成装置の概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置の概略構成を示す側面断面図である。 ニップ形成部材を構成する各部材を示す分解斜視図である。 ニップ形成部材に組み付けられた取付部材を示す斜視図である。 ニップ形成部材の側面断面図である。 ニップ形成部材の組み立ての様子を示す側面断面図である。 ニップ形成部材の組み立ての様子を示す側面断面図である。 ニップ形成部材の組み立ての様子を示す側面断面図である。 上記と異なる実施形態のニップ形成部材を示す側面断面図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。以下の説明では、ニップ形成部材を有する加熱装置の一例として、記録媒体としての用紙上のトナーを加熱して定着させる定着装置を説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

図１に示すカラー画像形成装置１の中央には、画像形成部２が配置されている。画像形成部２には、４つのプロセスユニット９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋが着脱可能に設けられる。各プロセスユニット９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。

具体的な各プロセスユニット９としては、感光体ドラム１０と、帯電ローラ１１と、現像ローラを有する現像装置１２等を備えている。感光体ドラム１０は、表面上に現像剤としてのトナーを担持可能なドラム状の回転体である。帯電ローラ１１は、感光体ドラム１０の表面を一様に帯電させる。現像ローラは、感光体ドラム１０の表面にトナーを供給する。

プロセスユニット９の下方には、露光部３が配置されている。露光部３は、画像データに基づいて、レーザ光を発する。

画像形成部２の上方には転写部４が配置されている。転写部４は、駆動ローラ１４、従動ローラ１５、中間転写ベルト１６、一次転写ローラ１３等で構成されている。中間転写ベルト１６は無端状のベルト部材であり、駆動ローラ１４および従動ローラ１５に周回走行可能に張架されている。一次転写ローラ１３は、各プロセスユニット９の感光体ドラム１０に対して、中間転写ベルト１６を挟んだ対向位置に配置されている。各一次転写ローラ１３はそれぞれの位置で中間転写ベルト１６の内周面を押圧している。中間転写ベルト１６の一次転写ローラ１３によって押圧された部分と各感光体ドラム１０とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。

画像形成部２および転写部４は、画像形成装置１において、用紙に画像を形成する画像形成手段を構成する。

また、中間転写ベルト１６を挟んで駆動ローラ１４に対向した位置には二次転写ローラ１７が配設されている。二次転写ローラ１７は中間転写ベルト１６の外周面を押圧しており、二次転写ローラ１７と中間転写ベルト１６とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。

給紙部５は、給紙カセット１８や、給紙ローラ１９等からなっている。給紙カセット１８は、画像形成装置１の下部に位置しており、記録媒体としての用紙Ｐを収容する。給紙ローラ１９は給紙カセット１８に収容された用紙Ｐを搬出する。

搬送路７は、給紙部５から搬出された用紙Ｐを搬送する搬送経路であり、一対のレジストローラ３０の他、後述する排紙部８に至るまで、搬送ローラ対が搬送路７の途中に適宜配置されている。

定着装置６は、定着ベルト２１、加圧ローラ２２等を有している。定着ベルト２１は加熱部材によって加熱される。加圧ローラ２２は定着ベルト２１を加圧する。

排紙部８は、画像形成装置１の搬送路７の最下流に設けられる。この排紙部８には、一対の排紙ローラ３１と、排紙トレイ３２とが配設されている。排紙ローラ３１は用紙Ｐを画像形成装置１の筐体外部へ排出する。排紙トレイ３２は排出された用紙Ｐをストックする。

以下、図１を参照して上記画像形成装置１の基本的動作について説明する。

画像形成装置１において、画像形成動作が開始されると、各プロセスユニット９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｂｋの感光体ドラム１０の表面に静電潜像が形成される。各感光体ドラム１０に露光部３によって露光される画像情報は、所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。各感光体ドラム１０上には静電潜像が形成される。各現像装置１２に蓄えられたトナーが、ドラム状の現像ローラによって感光体ドラム１０に供給されることにより、感光体ドラム１０上の静電潜像が顕像であるトナー画像（現像剤像）として可視像化される。

転写部４では、駆動ローラ１４の回転駆動により中間転写ベルト１６が図の矢印Ａの方向に走行駆動される。また、各一次転写ローラ１３には、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、一次転写ニップにおいて転写電界が形成され、各感光体ドラム１０に形成されたトナー画像は一次転写ニップにて中間転写ベルト１６上に順次重ね合わせて転写される。

一方、画像形成動作が開始されると、画像形成装置１の下部では、給紙部５の給紙ローラ１９が回転駆動することによって、給紙カセット１８に収容された用紙Ｐが搬送路７に送り出される。搬送路７に送り出された用紙Ｐは、レジストローラ３０によってタイミングを計られて、二次転写ローラ１７と駆動ローラ１４との間の二次転写ニップに送られる。このとき、中間転写ベルト１６上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、二次転写ニップに転写電界が形成されている。二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト１６上のトナー画像が用紙Ｐ上に一括して転写される。

トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置６へと搬送され、定着ベルト２１と加圧ローラ２２とによって用紙Ｐが加熱および加圧されてトナー画像が用紙Ｐに定着される。そして、トナー画像が定着された用紙Ｐは、定着ベルト２１から分離され、搬送ローラ対によってさらに下流側へ搬送される。そして用紙Ｐは、排紙部８において、排紙ローラ３１によって排紙トレイ３２へと排出される。

以上の説明は、用紙Ｐ上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つのプロセスユニット９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニット９を使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。

次に、図２に基づき、上記定着装置６の基本構成について説明する。
図２に示すように、定着装置６は、ベルト部材（あるいは定着部材）としての定着ベルト２１と、対向部材としての加圧ローラ２２と、加熱部材としてのハロゲンヒータ２３と、ニップ形成部材２４と、支持部材としてのステー２５と、加圧手段等を備えている。定着ベルト２１は回転可能に設けられる。加圧ローラ２２は定着ベルト２１に対向して回転可能に設けられる。ハロゲンヒータ２３は定着ベルト２１を加熱する。ニップ形成部材２４は定着ベルト２１の内側に配設される。ステー２５はニップ形成部材２４にその背面側から当接して支持する。加圧手段は加圧ローラ２２を定着ベルト２１へ加圧する。

定着ベルト２１、加圧ローラ２２、ハロゲンヒータ２３、ニップ形成部材２４、そしてステー２５は図２の紙面に直交する方向に延在する。以下、この方向を定着ベルト２１等の長手方向と呼ぶ。この長手方向は定着装置６に通紙される用紙Ｐの幅方向でもある。

上記定着ベルト２１は、薄肉で可撓性を有する無端状のベルト部材（フィルムも含む）で構成されている。詳しくは、定着ベルト２１は、内周側に設けられた基材と、外周側に設けられた離型層によって構成されている。また、基材と離型層との間に、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等のゴム材料で形成された弾性層を介在させてもよい。定着ベルト２１の基材はニッケルもしくはＳＵＳ等の金属材料又はポリイミド（ＰＩ）などの樹脂材料で形成される。定着ベルト２１の離型層はテトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）又はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などで形成される。

上記加圧ローラ２２は、芯金２２ａと、芯金２２ａの表面に設けられた弾性層２２ｂと、弾性層２２ｂの表面に設けられた離型層２２ｃによって構成されている。弾性層２２ｂは発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等からなる。離型層２２ｃはＰＦＡ又はＰＴＦＥ等からなる。加圧ローラ２２は、加圧手段によって定着ベルト２１側へ加圧され、定着ベルト２１を介してニップ形成部材２４に当接している。この加圧ローラ２２と定着ベルト２１とが圧接する箇所では、加圧ローラ２２の弾性層２２ｂが押しつぶされることで、所定の幅のニップ部としての定着ニップＮが形成されている。また、加圧ローラ２２は、プリンタ本体に設けられたモータ等の駆動源によって回転駆動するように構成されている。加圧ローラ２２が回転駆動すると、その駆動力が定着ニップＮで定着ベルト２１に伝達され、定着ベルト２１が従動回転するようになっている。

本実施形態では、加圧ローラ２２を中実のローラとしているが、中空のローラであってもよい。その場合、加圧ローラ２２の内部にハロゲンヒータ等の加熱源を配設してもよい。また、加圧ローラ２２に弾性層が無い場合は、熱容量が小さくなり定着性が向上するが、未定着トナーを押しつぶして定着させるときに定着ベルト２１表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部に光沢ムラが生じる可能性がある。これを防止するには、加圧ローラ２２に厚さ１００μｍ以上の弾性層を設けることが望ましい。加圧ローラ２２に厚さ１００μｍ以上の弾性層を設けることで、弾性層の弾性変形により定着ベルト２１表面の微小な凹凸を吸収することができる。従って、用紙上の画像における光沢ムラの発生を回避することができるようになる。弾性層２２ｂはソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ２２の内部に加熱源が無い場合は、スポンジゴムを用いてもよい。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルト２１の熱が奪われにくくなるのでより望ましい。また、定着部材と対向部材は、互いに圧接する場合に限らず、加圧を行わず単に接触させるだけの構成とすることも可能である。

上記ハロゲンヒータ２３は、その両端部が定着装置６の側板に固定されている。ハロゲンヒータ２３は、プリンタ本体に設けられた電源部により出力制御されて発熱するように構成されており、その出力制御は、温度センサによる定着ベルト２１の表面温度の検知結果に基づいて行われる。このようなヒータ２３の出力制御によって、定着ベルト２１の温度（定着温度）を所望の温度に設定できるようになっている。また、定着ベルト２１を加熱する加熱部材として、ハロゲンヒータ以外に、ＩＨ、抵抗発熱体、又はカーボンヒータ等を用いてもよい。

上記ニップ形成部材２４は、ステー２５によって背面側から固定支持されている。これにより、加圧ローラ２２による圧力でニップ形成部材２４に撓みが生じるのを防止し、長手方向にわたって均一なニップ幅が得られるようにしている。ニップ形成部材２４の詳細な構成については後述する。

上記ステー２５は、ニップ形成部材２４にその背面側から長手方向にわたって当接し、加圧ローラ２２の圧接力に抗してニップ形成部材２４を支持している。これにより、ニップ形成部材２４の主に長手方向の撓みを抑制できる。ニップ形成部材２４の撓み防止機能を満足するために、ステー２５をステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが望ましいが、ステー２５を樹脂製とすることも可能である。

また、本実施形態に係る定着装置６は、さらなる省エネ性及びファーストプリントタイムなどの向上のために、種々の構成上の工夫が施されている。具体的には、ハロゲンヒータ２３によって定着ベルト２１を定着ニップＮ以外の箇所において直接加熱できるようにしている（直接加熱方式）。本実施形態では、ハロゲンヒータ２３と定着ベルト２１の図２の左側の部分の間に何も介在させないようにし、その部分においてハロゲンヒータ２３からの輻射熱を定着ベルト２１に直接与えるようにしている。

また、定着ベルト２１の低熱容量化を図るために、定着ベルト２１を薄くかつ小径化している。具体的には、定着ベルト２１を構成する基材、弾性層、離型層のそれぞれの厚さを、２０～５０μｍ、１００～３００μｍ、１０～５０μｍの範囲に設定し、全体としての厚さを１ｍｍ以下に設定している。また、定着ベルト２１の直径は、２０～４０ｍｍに設定している。さらに低熱容量化を図るためには、望ましくは、定着ベルト２１全体の厚さを０．２ｍｍ以下にするのがよく、さらに望ましくは、０．１６ｍｍ以下の厚さとするのがよい。また、定着ベルト２１の直径は、３０ｍｍ以下とするのが望ましい。

なお、本実施形態では、加圧ローラ２２の直径を２０～４０ｍｍに設定しており、定着ベルト２１の直径と加圧ローラ２２の直径を同等となるように構成している。ただし、この構成に限定されるものではない。例えば、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ２２の直径よりも小さくなるように形成してもよい。その場合、定着ニップＮにおける定着ベルト２１の曲率が加圧ローラ２２の曲率よりも大きくなるため、定着ニップＮから排出される記録媒体が定着ベルト２１から分離されやすくなる。

以下、図２を参照しつつ、本実施形態に係る定着装置の基本動作について説明する。
プリンタ本体の電源スイッチが投入されると、ハロゲンヒータ２３に電力が供給されると共に、加圧ローラ２２が図２中の時計回り（矢印Ｂ１参照）に回転駆動を開始する。これにより、定着ベルト２１は、加圧ローラ２２との摩擦力によって、図２中の反時計回り（矢印Ｂ２参照）に従動回転する。

その後、上述の画像形成工程により未定着のトナー画像Ｔが担持された用紙Ｐが、ガイド板に案内されながら図２の矢印Ｃ１方向に搬送されて定着ニップＮに送入される。そして、ハロゲンヒータ２３によって加熱された定着ベルト２１による熱と、定着ベルト２１と加圧ローラ２２との間の加圧力とによって、用紙Ｐの表面にトナー画像Ｔが定着される。

トナー画像Ｔが定着された用紙Ｐは、定着ニップＮから図２中の矢印Ｃ２方向に搬出される。このとき、用紙Ｐの先端が分離部材の先端に接触することにより、用紙Ｐが定着ベルト２１から分離される。その後、分離された用紙Ｐは、上述のように、排紙ローラによって機外に排出され、排紙トレイにストックされる。

次に、ニップ形成部材２４のより詳細な構成について、図２および図３を用いて説明する。なお、図３の両矢印Ｘ方向がニップ形成部材２４の長手方向である。また、この長手方向に交差する方向（特に本実施形態では直交する方向）で、ニップ形成部材２４の厚み方向と異なる方向をニップ形成部材２４の短手方向Ｙである。

図２および図３に示すように、ニップ形成部材２４は、基材４１と、高熱伝導部材４２と、取付部材４３とを備えている。基材４１および高熱伝導部材４２は、ニップ形成部材２４の長手方向に延在している。

基材４１は、耐熱性を有した部材により構成され、例えばセラミック、ガラス、アルミニウムなどの無機物、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどのゴム類、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）、ＰＦＡ（四フッ化エチレン・ペルフルオロアルコキシビニルエーテル共重合体）、ＥＴＦＥ（エチレン・四フッ化エチレン共重合体）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体）などのフッ素樹脂、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＬＣＰ（液晶プラスチック，液晶ポリマー）、フェノール樹脂、ナイロン、アラミドなどの樹脂、またはこれらを組み合わせたものを用いることができる。

本実施形態では、基材４１を耐熱性と成形性に優れた液晶ポリマー（ＬＣＰ）で形成しており、熱伝導率は例えば０．５４Ｗ／ｍ・Ｋに設定される。

基材４１は、その長手方向中央側に、取付部材４３を基材４１に対して位置決めする位置決め突起４１ａを有する。位置決め突起４１ａは、ステー２５側（図２の左側）へ突出したボスである。また位置決め突起４１ａがステー２５に挿入されることで、基材４１の（あるいはニップ形成部材２４の）ステー２５に対する位置決めがなされる。例えば、位置決め突起４１ａがステー２５の孔部に挿入されることにより、ニップ形成部材２４のステー２５に対する長手方向及び短手方向の移動が規制される。つまり、ニップ形成部材２４の定着装置９に対する長手方向及び短手方向の位置決めがされる。

図３に示すように、基材４１は、位置決め突起４１ａとは別に、ステー２５の側へ突出する複数の突起部４１ｂを有する。突起部４１ｂは、基材４１の長手方向に複数配設されたものが、短手方向に２列で設けられている。突起部４１ｂは、ステー２５に当接する。これにより、ニップ形成部材２４のステー２５に対するその厚み方向（図２の左右方向）の位置決めがされる。

図２に示すように、基材４１は、高熱伝導部材４２の側に凹部４１ｃを有する。これにより、基材４１の高熱伝導部材４２に対する接触面積を減らし、定着ベルト２１から高熱伝導部材４２を介して基材４１側へ流出する熱量を減らすことができる。

高熱伝導部材４２は、定着ベルト２１にその内周面側から当接する部材である。高熱伝導部材４２は基材４１よりも熱伝導率の高い部材によって構成される。高熱伝導部材４２の材料として、本実施形態ではアルミニウムが用いられ、例えばその熱伝導率は２３６Ｗ／ｍ・Ｋ程度に設定される。また、高熱伝導部材４２にＳＵＳ（熱伝導率は１６．７～２０．９Ｗ／ｍ・Ｋ）や銅系材質（例えば熱伝導率３８１Ｗ／ｍ・Ｋ）を用いることもできる。

次に、上記の熱伝導率の算出方法について説明する。熱伝導率を算出する際には、まず、対象の物体の熱拡散率を測定し、この熱拡散率を用いて熱伝導率を算出する。

熱拡散率の計測は、熱拡散率・熱伝導率測定装置（商品名：ａｉ－Ｐｈａｓｅ Ｍｏｂｉｌｅ １ｕ、株式会社アイフェイズ性）を用いた。

上記熱拡散率を熱伝導率に換算するためには、密度と比熱容量の値が必要である。 密度の計測には、乾式自動密度計（商品名：Ａｃｃｕｐｙｃ １３３０、株式会社島津製作所製）を用いた。 また、比熱容量の計は、示差走査型熱量測定装置（商品名：商品名：ＤＳＣ－６０ 株式会社島津製作所製）を用い、比熱容量が既知の基準物質としてサファイアを用いて測定した。本実施例では比熱容量測定を５回行い、５０℃における平均値を用いた。密度および比熱容量をそれぞれρ、Ｃとすると、上記熱拡散率測定で得られた熱拡散率αとから、熱伝導率λは、以下の式（１）により得ることができる。

また、高熱伝導部材４２を定着ベルト２１に対して長手方向にわたって当接させることで、定着ベルト２１の熱をその長手方向に移動させて均一化できる。これにより、定着ベルト２１の長手方向の温度ムラを抑制できる。

高熱伝導部材４２は、その短手方向両側に、長手方向にわたって設けられた曲げ部４２ａを有する。本実施形態では、曲げ部４２ａを有する高熱伝導部材４２は、金属板をその短手方向両側（図２の上側および下側）で、短手方向に略垂直な方向（図２の左方向で、定着ニップＮと反対の方向）へ曲げ加工することにより成形される。

図３に示すように、高熱伝導部材４２には、上記両曲げ部４２ａ、４２ａの長手方向中央側で短手方向の両側に、挿入孔４２ｂ１、４２ｂ２（図５参照）が設けられる。曲げ部４２ａの挿入孔４２ｂ１、４２ｂ２が設けられる部分は、曲げ部４２ａのその他の部分と比較して曲げ方向へ部分的に飛び出した形状をしている。また図３に示すように、高熱伝導部材４２には、その長手方向両端側に、端部側へ向けてその短手方向の幅が小さくなっていく絞り部４２ｅが設けられる。絞り部４２ｅにより、基材４１の高熱伝導部材４２に対する長手方向の移動が規制されるが、完全に長手方向に規制はされておらず、基材４１の長手方向への熱膨張が許容される構成をしている。

取付部材４３は弾性変形可能に設けられる。本実施形態では、取付部材４３はＳＵＳからなる板バネである。

取付部材４３は、基材４１の位置決め突起４１ａが位置決めされる位置決め孔４３ａを有する。また、取付部材４３はその両端に挿入部４３ｂ１、４３ｂ２（図５参照）を有する。

図４に取付部材４３を取り付けた状態のニップ形成部材２４の斜視図、図５に断面図を示す。
図４および図５に示すように、取付部材４３は、挿入部４３ｂ１、４３ｂ２がそれぞれ高熱伝導部材４２の挿入孔４２ｂ１、４２ｂ２に挿入されることにより、高熱伝導部材４２に取り付けられる。取付部材４３は、基材４１を高熱伝導部材４２との間に挟み込んだ状態で、高熱伝導部材４２に取り付けられる。これにより、基材４１を高熱伝導部材４２と取付部材４３との間で保持できる。

また、取付部材４３の長さＢ（より詳細には、挿入部４３ｂ１の端部から挿入部４３ｂ２の端部までの長さで、本実施形態では特に、取付部材４３の全長Ｂ）は、高熱伝導部材４２の挿入孔４２ｂ１、４２ｂ２が設けられる部分の曲げ部４２ａ同士の隙間Ｃよりも大きく設けられる。また取付部材４３は、取付部材４３の延在方向に対して交差する方向（本実施形態では直交する方向で、図５の左右方向）に伸びる曲げ部４３ｃを有する。曲げ部４３ｃは、後述する取付部材４３の高熱伝導部材４２に対する取り付け時に、作業者が把持する部分である。

図４に示すように、基材４１の位置決め突起４１ａは、取付部材４３の位置決め孔４３ａ上部に挿入される。これにより、取付部材４３が基材４１に対して位置決めされる。位置決め孔４３ａは、位置決め突起４１ａが挿入される部分だけでなく、その下方にわたって孔部が設けられる。このように位置決め孔４３ａの範囲を広げることで、取付部材４３の剛性を小さくし、弾性変形しやすい構成とすることができる。

次に、ニップ形成部材２４を組み立てる手順について説明する。

まず、図６に示すように、高熱伝導部材４２の両曲げ部４２ａの間の凹部に基材４１を配置する。そして、図７に示すように、取付部材４３を高熱伝導部材４２の上方から近づけ（矢印Ｄ１方向参照）、高熱伝導部材４２に対して斜め方向へ差し入れる（矢印Ｄ２方向参照）。これにより、一方の挿入部４３ｂ１を挿入孔４２ｂ１に挿入すると共に、基材４１の位置決め突起４１ａを取付部材４３の位置決め孔４３ａに挿入する。

そして、図８に示すように、挿入部４３ｂ１を挿入孔４２ｂ１に挿入した状態で、取付部材４３を弾性変形させ、もう一方の挿入部４３ｂ２を挿入孔４２ｂ２に挿入する。より詳細には、挿入部４３ｂ１が挿入孔４２ｂ１の内壁に当接している部分を支点にして、作業者が、取付部材４３の挿入部４３ｂ２側に矢印Ｄ３方向の力を加えることにより（例えば曲げ部４３ｃを把持して矢印Ｄ３方向へ押し込むことにより）、取付部材４３を弾性変形させて挿入部４３ｂ２を挿入孔４２ｂ２に挿入する。

挿入部４３ｂ２を挿入孔４２ｂ２に挿入させた後、取付部材４３に対する押圧力を解除することにより、取付部材４３は弾性復帰する。これにより、図５に示すように、取付部材４３が高熱伝導部材４２に取り付けられ、ニップ形成部材２４が組み立てられる。なお、以上の説明では、挿入部４３ｂ１を先に挿入孔４２ｂ１に挿入して、その後、挿入部４３ｂ２を挿入孔４２ｂ２に挿入した場合を示したが、これは逆であってもよい。

以上のように本実施形態では、取付部材４３の弾性変形により、取付部材４３を高熱伝導部材４２に対して取り付けることができる。より詳細には、取付部材４３の一方の挿入部４３ｂ１を挿入孔４２ｂ１に挿入した状態で、他方の挿入部４３ｂ２を曲げ部４２ａの内側に配置できる。つまり、取付部材４３を高熱伝導部材４２の両曲げ部４２ａの間の凹部に配置でき（ただし、厳密には取付部材４３の全てが凹部内に配置されるとは限らず、挿入部４３ｂ１の端部側は挿入孔４２ｂ１を介して凹部よりも外側に配置されてもよい）、他方の挿入部４３ｂ２を挿入孔４２ｂ２に挿入できる。従って、ネジによる締結など、別の部材を用いることなく、簡易な構成により取付部材４３を高熱伝導部材４２（ニップ形成部材２４）に対して取り付けることができる。

取付部材４３をネジ止めしてニップ形成部材２４に取り付ける構成の場合、あるいは、基材４１と高熱伝導部材４２とを直にネジ止めして固定する構成の場合、ネジ止めによって発生した切り屑や雌ネジ部から脱落したネジによって定着ベルト２１を傷つけ、異常画像発生の原因になってしまうおそれがある。これに対して本実施形態では、上記のようにネジなどの別部材を設けることなく取付部材４３を高熱伝導部材４２に取り付けることができ、定着ベルト２１の破損を防止できる。また、ニップ形成部材２４の部品点数を減らすことができる。

そして、取付部材４３の取り付けにより、基材４１と高熱伝導部材４２とを互いに脱落させずに組み付けることができ、基材４１と高熱伝導部材４２とを位置決めできる。具体的には、基材４１は、位置決め部４１ａが取付部材４３の位置決め孔４３ａに嵌め込まれることで、取付部材４３に対する長手方向の移動が規制される。また、挿入部４３ｂ１、４３ｂ２が、挿入孔４２ｂ１、４２ｂ２内で移動を規制されることで、取付部材４３の高熱伝導部材４２に対する長手方向の位置決めがされている。これらにより、基材４１が高熱伝導部材４２に対して長手方向の位置決めがされる。

また基材４１は、高熱伝導部材４２の両曲げ部４２ａの間に保持されることで、その短手方向の位置決めがされている。また、取付部材４３の位置決め孔４３ａを構成する内壁部が基材４１の位置決め突起４１ａに当接することにより、取付部材４３の基材４１に対する図５の下方向への移動が規制される。これらにより、取付部材４３の高熱伝導部材４２に対する図５の下方向の移動が規制され、挿入部４３ｂ１が挿入孔４２ｂ１から脱落することを防止できる。また、取付部材４３の上側の端縁４３ｄ（図３参照）が高熱伝導部材４２の曲げ部４２ａに下側から当接することにより、取付部材４３の高熱伝導部材４２に対する図５の上方向への移動が規制される。これにより、挿入部４３ｂ２が挿入孔４２ｂ２から脱落することを防止できる。

また挿入部４３ｂ１、４３ｂ２が挿入孔４２ｂ１、４２ｂ２内でその移動を規制されることにより、取付部材４３の高熱伝導部材４２に対する厚み方向（図５の左右方向）の移動が規制される。また基材４１は、取付部材４３と高熱伝導部材４２とに挟み込まれることにより、その厚み方向の移動が規制されている。これらにより、基材４１の高熱伝導部材４２に対する厚み方向の移動が規制されている。

このように本実施形態では、取付部材４３の高熱伝導部材４２に対する取り付けにより、基材４１と高熱伝導部材４２とが、それぞれ各方向（長手方向、短手方向、厚み方向）に対して位置決めされているが、基材４１と高熱伝導部材４２とは完全に固定されていない構成をしている。これにより、基材４１や高熱伝導部材４２の熱膨張による部材の反り等の変形を防止できる。つまり、基材４１と高熱伝導部材４２はその材料が異なっており、その熱膨張率が異なるため、定着ベルト２１からの伝熱などによる変形量も異なっている。従って、例えばネジ止めや接着剤による取り付けなどで基材４１を高熱伝導部材４２に対して固定すると、両者の熱膨張率の差によって部材の反りなどの変形を生じてしまうが、本実施形態では、このような部材の変形を防止できる。

また、図５に示すように、挿入部４３ｂ１の端部から挿入部４３ｂ２の端部までの長さＢを、隙間Ｃよりも大きく設けることにより、取付部材４３の取り付け時には、弾性変形により容易に取付部材４３を高熱伝導部材４２に対して取り付け可能な構成とすると共に、取り付け後は、前述のように、挿入部４３ｂ１、４３ｂ２が挿入孔４２ｂ１、４２ｂ２から容易に外れない構成とすることができる。つまり、取付部材４３が高熱伝導部材４２から容易に外れず、基材４１と高熱伝導部材４２とが互いに脱落せずに組み付けられた構成とすることができる。

さらに本実施形態では、前述のように、基材４１の位置決め突起４１ａにより、基材４１を、取付部材４３を介して高熱伝導部材４２に対して位置決めできると共に、基材４１をステー２５に対して位置決めできる。つまり、一つの位置決め突起４１ａにより、基材４１を高熱伝導部材４２に位置決めすると共に、ニップ形成部材２４をステー２５に対して位置決めできるため、簡易な構成を実現できると共に各部材の位置決めの精度が向上する。また、ニップ形成部材２４の高熱伝導部材４２をステー２５に対して長手方向に位置決めすることにより、定着ベルト２１の狙いの位置でその熱伝導効率を向上させることができる。さらに、ニップ形成部材２４をステー２５に対して長手方向に位置決めすることにより、定着ベルト２１の狙いの位置で定着ニップＮを形成できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

図９に、上記実施形態と基材４１の形状が異なる構成のニップ形成部材２４を示す。
図９に示すように、本実施形態の基材４１は、高熱伝導部材４２との接触面積をより小さくしている。具体的には、基材４１は、高熱伝導部材４２側に複数の凹部４１ｃを有し、定着ベルト２１側での高熱伝導部材４２との接触面積を減らしている。また基材４１は、高熱伝導部材４２に対してその短手方向（図９の上下方向）の幅が小さく設けられ、基材４１の短手方向の両側に、高熱伝導部材４２に対して隙間Ｄを設けた構成をしている。これにより、定着ベルト２１から高熱伝導部材４２を介して基材４１へ流出する熱量を最小限に留めることができる。つまり、定着装置６が定着ベルト２１を効率的に加熱できる。

本発明に係る画像形成装置は、図１に示すカラー画像形成装置に限らず、モノクロ画像形成装置や、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等であってもよい。

記録媒体としては、用紙Ｐ（普通紙）の他、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシート、プラスチックフィルム、プリプレグ、銅箔等が含まれる。

また、本発明は、上記の実施形態で説明したような定着装置に限らず、用紙に塗布されたインクを乾燥させる乾燥装置、さらには、被覆部材としてのフィルムを用紙等のシートの表面に熱圧着するラミネータや、包材のシール部を熱圧着するヒートシーラーなどの熱圧着装置のような加熱装置に設けられたニップ形成部材も適用可能である。このような装置にも本発明を適用することで、簡易な構成により高熱伝導部材と基材とを組み付け可能な構成とすることができる。

１ 画像形成装置
６ 定着装置（加熱装置）
２１ 定着ベルト（ベルト部材あるいは定着部材）
２２ 加圧ローラ（対向部材）
２４ ニップ形成部材
２５ ステー（支持部材）
４１ 基材
４１ａ 位置決め突起
４２ 高熱伝導部材
４２ｂ１、４２ｂ２ 挿入孔
４３ 取付部材
４３ａ 位置決め孔
４３ｂ１、４３ｂ２ 挿入部
Ｎ 定着ニップ（ニップ部）
Ｘ ニップ形成部材の長手方向
Ｙ ニップ形成部材の短手方向

特開２０１７－１８１８４１号公報

Claims (7)

1. 基材と、
   前記基材よりも熱伝導率の高い高熱伝導部材と、
   弾性変形可能に設けられ、前記高熱伝導部材に取り付けられる取付部材とを備え、
   ベルト部材にその内側から当接し、当該ベルト部材を介して対向部材との間にニップ部を形成するニップ形成部材であって、
   前記取付部材の弾性変形により、前記基材を前記高熱伝導部材との間に挟んで、前記取付部材が前記高熱伝導部材に取り付けられることを特徴とするニップ形成部材。
2. 前記高熱伝導部材は、その両側に一対の挿入孔を有し、
   前記取付部材は、その両側に一対の挿入部を有し、
   前記挿入部を前記挿入孔に挿入することにより、前記取付部材を前記高熱伝導部材に取り付ける請求項１記載のニップ形成部材。
3. 前記取付部材は板バネである請求項１または２記載のニップ形成部材。
4. 請求項１から３いずれか１項に記載のニップ形成部材と、
   回転可能な前記ベルト部材と、
   前記対向部材とを備えた加熱装置。
5. 前記ニップ形成部材を支持する支持部材をさらに備えた請求項４記載の加熱装置であって、
   前記基材は位置決め突起を有し、
   前記取付部材は、前記位置決め突起が挿入されて前記取付部材を前記基材に対して位置決めする位置決め孔を有し、
   前記位置決め突起が前記基材の前記支持部材に対する位置決めを兼ねる加熱装置。
6. 前記ベルト部材としての定着部材を備え、
   熱によりトナーを記録媒体上に定着させる定着装置である請求項４または５記載の加熱装置。
7. 請求項６記載の定着装置を備えた画像形成装置。

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