(57)【要約】【課題】定着ローラや定着ベルトから用紙を確実に分離する。【解決手段】定着装置１００の第１のニップ部１４０では、トナー像が加熱、加圧され、用紙Ｐにトナー像が定着される。第２のニップ部１４２では、定着ローラ１１０の曲率が分離部材１３４により変形しているので、この曲率変形により用紙Ｐの表面側が定着ローラ１１０から分離される。第２のニップ部１４２の下流側では、従動ローラ１５０により定着ベルト１２０が圧接されて定着ベルト１２０の曲率が変形しているので、この曲率変形により用紙Ｐの裏面側が定着ベルト１２０から分離される。定着ローラ１１０および定着ベルト１２０から分離された用紙Ｐは排紙トレイに搬送される。【選択図】  図２
2010014904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙に形成されたトナー像を定着するための定着装置であって、
内部に加熱機構を有すると共に回転可能に設けられた定着ローラと、
前記定着ローラに圧接され、前記定着ローラの回転に伴って回転する定着ベルトと、
前記定着ベルトの内側に配置され、当該定着ベルトを前記定着ローラに圧接させて前記定着ローラと前記定着ベルトの間にニップ部を形成する第１の押圧部材と、
前記第１の押圧部材よりも前記定着ベルトの回転方向の下流側であってかつ前記定着ベルトの内側に配置され、前記定着ベルトを前記定着ローラに圧接させて前記定着ローラの曲率を変形させることにより前記用紙を前記定着ローラから分離する第１の分離部材と、
前記第１の分離部材よりも前記定着ベルトの回転方向の下流側であってかつ前記定着ベルトの外側に配置され、前記定着ベルトを圧接して前記定着ベルトの曲率を変形させることにより前記用紙を前記定着ベルトから分離する第２の分離部材と
を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記第１の押圧部材よりも前記定着ベルトの回転方向の下流側であってかつ前記定着ベルトの内側に配置された第２の押圧部材をさらに備え、
前記第２の押圧部材は、前記定着ベルトを介して前記第２の分離部材を押圧する
ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記第２の分離部材および前記第２の押圧部材の少なくとも一方の軸方向の長さは、前記定着ベルトの軸方向の長さと略同一となるように設けられた
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記第２の分離部材および前記第２の押圧部材の少なくとも一方は、前記定着ベルトの軸方向に沿うようにして複数設けられた
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の定着装置。
【請求項５】
前記定着ローラを回転駆動する第１の駆動部と、
前記第２の押圧部材を回転駆動する第２の駆動部と、
前記第１の駆動部および前記第２の駆動部の駆動を制御する制御部とをさらに備え、
前記制御部は、前記第１の駆動部の駆動に同期して前記第２の駆動部を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項６】
用紙にトナー像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により前記トナー像が形成された前記用紙に当該トナー像を定着させる定着装置とを備え、
前記定着装置は、
内部に加熱機構を有すると共に駆動部により回転可能に設けられた定着ローラと、
前記定着ローラに圧接され、前記定着ローラの回転に伴って回転する定着ベルトと、
前記定着ベルトの内側に配置され、当該定着ベルトを前記定着ローラに圧接させて前記定着ローラと前記定着ベルトの間にニップ部を形成する第１の押圧部材と、
前記第１の押圧部材よりも前記定着ベルトの回転方向の下流側であってかつ前記定着ベルトの内側に配置され、前記定着ベルトを前記定着ローラに圧接させて前記定着ローラの曲率を変形させることにより前記用紙を前記定着ローラから分離する第１の分離部材と、
前記第１の分離部材よりも前記定着ベルトの回転方向の下流側であってかつ前記定着ベルトの外側に配置され、前記定着ベルトを圧接して前記定着ベルトの曲率を変形させることにより前記用紙を前記定着ベルトから分離する第２の分離部材と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー像を用紙に定着させる定着装置およびこの定着装置を備えた複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置は、トナー像を用紙に定着するための定着装置を備えている。定着装置は、ハロゲンランプなどの熱源を有する定着ローラと、この定着ローラを圧接する定着ベルトとから構成されている。定着ローラと定着ベルトとの間に形成される第１のニップ部では、搬送される用紙を加熱、加圧することにより未定着のトナー像を用紙に定着する。
【０００３】
ここで、第１のニップ部は、定着ベルトが定着ローラより柔らかくその形状が定着ローラに沿って円弧状に変形するため、定着ローラと用紙との分離不良が発生し易くなる。用紙の分離不良とは、第１のニップ部を通過した用紙が、定着ローラに巻き付いたまま正常に分離されず、搬送されることである。特に、表面の平滑性が高いコート紙や、薄くて剛性が低い用紙等では分離不良が発生しやすい。
【０００４】
そこで、特許文献１には、第１のニップ部の下流側であって定着ベルトの内周面に、用紙を定着ローラから分離させるための分離部材を設けた画像形成装置が開示されている。この画像形成によれば、圧接時に定着ローラの曲率を変形させ、分離部材と定着ローラとの間に第２のニップ部を形成することにより、用紙をローラから確実に分離（剥離）させることができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１０７３８２号公報（第６頁  第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１では、第２のニップ部による定着ローラの曲率の変形が用紙の一方の面（表面）にしか作用しないため、用紙は定着ローラからは分離するものの、定着ベルトからは分離されず、定着ベルトに用紙が巻き付いたままの状態で搬送されてしまう場合がある。特に、両面印刷の場合には、用紙の裏面にもトナー像が形成されているので、用紙が定着ベルトに巻き付いてしまう場合が多い。その結果、用紙シワや画像ずれ、光沢ムラ等の画像不良を引き起こしてしまうおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決するものであり、定着ローラや定着ベルトから用紙を確実に分離する定着装置および画像形成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】
上記課題を解決するために、請求項１に係る画像形成装置は、用紙に形成されたトナー像を定着するための定着装置であって、内部に加熱機構を有すると共に回転可能に設けられた定着ローラと、定着ローラに圧接され、定着ローラの回転に伴って回転する定着ベルトと、定着ベルトの内側に配置され、当該定着ベルトを定着ローラに圧接させて定着ローラと定着ベルトの間にニップ部を形成する第１の押圧部材と、第１の押圧部材よりも定着ベルトの回転方向の下流側であってかつ定着ベルトの内側に配置され、定着ベルトを定着ローラに圧接させて定着ローラの曲率を変形させることにより用紙を定着ローラから分離する第１の分離部材と、第１の分離部材よりも定着ベルトの回転方向の下流側であってかつ定着ベルトの外側に配置され、定着ベルトを圧接して定着ベルトの曲率を変形させることにより用紙を定着ベルトから分離する第２の分離部材とを備えるものである。
【０００９】
本発明において、画像形成部によりトナー像が形成された用紙は、定着装置に搬送される。定着装置のニップ部では、トナー像が加熱機構により加熱されて溶融されると共に、定着ローラと定着ベルトとにより加圧され、用紙にトナー像に定着される。
【００１０】
トナー像が定着された用紙はニップ部の下流に搬送される。ニップ部の下流側は、第１の分離部材により定着ローラが圧接されて定着ローラ表面の曲率が変形している。そのため、搬送された用紙は、定着ローラの曲率の変形により用紙の表面側が定着ローラから分離される。
【００１１】
また第１の分離部材の下流側は、第２の分離部材により定着ベルトが圧接されて定着ベルトの曲率が変形している。そのため、第１の分離部材を通過した用紙は、第２の分離部材による定着ベルトの曲率の変形により用紙の裏面側が定着ベルトから分離される。
【００１２】
請求項２に係る定着装置は、請求項１または２の記載において、第１の押圧部材よりも定着ベルトの回転方向の下流側であってかつ定着ベルトの内側に配置された第２の押圧部材をさらに備え、第２の押圧部材は、定着ベルトを介して第２の分離部材を押圧するものである。
【００１３】
請求項３に係る定着装置は、請求項１または２の記載において、第２の分離部材および第２の押圧部材の少なくとも一方の軸方向の長さは、定着ベルトの軸方向の長さと略同一となるように設けられたものである。
【００１４】
請求項４に係る定着装置は、請求項１または２の記載において、第２の分離部材および第２の押圧部材の少なくとも一方は、定着ベルトの軸方向に沿うようにして複数設けられたものである。
【００１５】
請求項５に係る定着装置は、請求項１乃至４の記載において、定着ローラを回転駆動する第１の駆動部と、第２の押圧部材を回転駆動する第２の駆動部と、第１の駆動部および第２の駆動部の駆動を制御する制御部とをさらに備え、制御部は、第１の駆動部の駆動に同期して第２の駆動部を制御するものである。
【００１６】
請求項６に係る画像形成装置は、用紙にトナー像を形成する画像形成部と、画像形成部によりトナー像が形成された用紙に当該トナー像を定着させる定着装置とを備え、定着装置は、内部に加熱機構を有すると共に駆動部により回転可能に設けられた定着ローラと、定着ローラに圧接され、定着ローラの回転に伴って回転する定着ベルトと、定着ベルトの内側に配置され、当該定着ベルトを定着ローラに圧接させて定着ローラと定着ベルトの間にニップ部を形成する第１の押圧部材と、第１の押圧部材よりも定着ベルトの回転方向の下流側であってかつ定着ベルトの内側に配置され、定着ベルトを定着ローラに圧接させて定着ローラの曲率を変形させることにより用紙を定着ローラから分離する第１の分離部材と、第１の分離部材よりも定着ベルトの回転方向の下流側であってかつ定着ベルトの外側に配置され、定着ベルトを圧接して定着ベルトの曲率を変形させることにより用紙を定着ベルトから分離する第２の分離部材とを有するものである。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明によれば、第１の分離部材の下流側に第２の分離部材を設け、この第２の分離部材により定着ベルトを圧接して曲率を変形させるので、用紙の裏面を定着ベルトから効率的に分離させることができる。これにより、定着装置の分離性能を向上させることができる。
【００１８】
請求項２に係る発明によれば、定着ベルトの内側に設けた第２の押圧部材により第２の分離部材を定着ベルトを介して押圧することにより、第２の分離部材の空転を防止できる。これにより、第２の分離部材の空転による定着ベルトの磨耗の防止でき、定着ベルトの耐久性を向上させることができる。その結果、定着ベルトの交換時期を遅らせることができ、低コスト化を図ることができる。
【００１９】
請求項３に係る発明によれば、第２の分離部材の軸方向の長さが定着ベルトの軸方向の長さと略同一の長さに設定されるので、定着ベルトを均一に圧接でき、用紙の幅方向（搬送方向に直交する方向）全体に定着ベルトの曲率変形を作用させることができる。これにより、用紙を確実に定着ベルトから分離できる。
【００２０】
請求項４に係る発明によれば、第２の分離部材が複数設けられるので、定着ベルトを均一に圧接でき、用紙の幅方向全体に定着ベルトの曲率変形を作用させることができる。これにより、用紙を確実に定着ベルトから分離できる。
【００２１】
請求項５に係る発明によれば、第２の押圧部材の押圧により定着ベルトの負荷が重くなり、定着ベルトの回転が妨げられた場合でも、第２の駆動部により独立して第２の押圧部材が回転するので、定着ベルトの負荷を軽減させることができる。これにより、定着ベルトの回転ムラを抑制することができる。
【００２２】
請求項６に係る発明によれば、第１の分離部材の下流側に第２の分離部材を設け、この第２の分離部材により定着ベルトを圧接して曲率を変形させるので、用紙の裏面側を定着ベルトから効率的に分離させることができる。これにより、画像形成装置に設けられた定着装置の分離性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について説明をする。
【００２４】
［第１の実施の形態］  
＜画像形成装置の構成＞  
図１は、この発明の一実施形態に係る画像形成装置５００の構成を示す図である。画像形成装置５００は、画像読取部３０と画像形成部１０と給紙部５０と定着装置１００とを備えている。画像読取部３０は、画像形成装置本体８の上部に設けられ、自動原稿送り装置３２と走査露光装置３４とを有する。自動原稿送り装置３２は、原稿台上に載置された原稿Ｍを搬送機構により走査露光装置３４に搬送する。
【００２５】
走査露光装置３４の光学系は搬送された原稿Ｍの片面または両面の画像を走査露光し、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)からなるラインイメージセンサ３６により走査露光された原稿Ｍの画像を読み込む。ラインイメージセンサ３６により光電変換された画像信号は、図示しない画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、画像形成部１０に供給される。
【００２６】
画像形成部１０は、タンデム型カラー画像形成部と称されるものであり、複数組の画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋおよび中間転写体４０等で構成される。
【００２７】
画像形成ユニット１０Ｙは、イエロー（Ｙ）色の画像を形成するユニットであり、表面に静電潜像が形成されるドラム状の感光体１１Ｙと、その周囲に配置された、帯電部１２Ｙと、露光部１４Ｙと、現像部１６Ｙと、１次転写部１８Ｙと、クリーニング部２０Ｙとを有する。
【００２８】
画像形成ユニット１０Ｍは、マゼンダ（Ｍ）色の画像を形成するユニットであり、表面に静電潜像が形成されるドラム状の感光体１１Ｍと、その周囲に配置された帯電部１２Ｍと、露光部１４Ｍと、現像部１６Ｍと、１次転写部１８Ｍと、クリーニング部２０Ｍとを有する。
【００２９】
画像形成ユニット１０Ｃは、シアン（Ｃ）色の画像を形成するユニットであり、表面に静電潜像が形成されるドラム状の感光体１１Ｃと、その周囲に配置された帯電部１２Ｃと、露光部１４Ｃ、現像部１６Ｃと、１次転写部１８Ｃと、クリーニング部２０Ｃとを有する。
【００３０】
画像形成ユニット１０Ｋは、ブラック（Ｋ）色の画像を形成するユニットであり、表面に静電潜像が形成されるドラム状の感光体１１Ｋと、その周囲に配置された帯電部１２Ｋと、露光部１４Ｋと、現像部１６Ｋと、１次転写部１８Ｋと、クリーニング部２０Ｋとを有する。
【００３１】
各ユニットのクリーニング部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、例えば１次転写または後述する２次転写が終了したタイミングで、図示しないクリーニングブレードにより感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上の残留トナーを除去する。
【００３２】
中間転写体４０は、複数のローラにより張架されて支持され、複数のローラの回転により各転写位置に移動するように制御される。画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにより形成された各色のトナー像は、移動する中間転写体４０上に各ユニットの１次転写部１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋにより逐次転写され、中間転写体４０上に各色のトナーが重ね合わされたカラートナー像が形成される。
【００３３】
給紙部５０は、後述する制御部８０（図４参照）からの制御信号（給紙トレイ選択情報）に基づいてユーザにより選択された給紙トレイ２８を選択する。選択された給紙トレイ２８内に収容された用紙Ｐは、給紙ローラ５２により一枚の用紙Ｐに分離され、複数の給紙ローラ５４を経由して停止状態にあるレジストローラ５６に給紙される。給紙された用紙Ｐは、レジストローラ５６で一旦停止され、用紙Ｐの先端と中間転写体のトナー像との位置が一致するタイミングで、レジストローラ５６が回転を開始することにより２次転写部４２に給紙され、用紙Ｐ上にカラートナー像が転写されて（２次転写）、定着装置１００に搬送される。
【００３４】
＜定着装置の構成＞  
図２は定着装置１００の構成を示す断面図である。図３（Ａ）は定着装置１００を模式的に示す斜視図であり、図３（Ｂ）は定着装置１００の定着ベルト１２０および従動ローラ１５０を模式的に示す上面図である。定着装置１００は、定着ローラ１１０と、定着ベルト１２０と、第２の分離部材の一例である従動ローラ１５０とを備えている。
【００３５】
定着ローラ１１０は、芯金１１２と、弾性層１１４と、表面層１１６とを有する。芯金１１２は、円筒状をなし、アルミニウムや鉄等から構成される。弾性層１１４は、例えば耐熱性の高いシリコンゴムからなり、芯金１１２の外周面を被覆するようにして設けられる。表面層１１６は、例えばＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）若しくはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂からなる離型性の材料からなり、弾性層１１４の外周面を被覆するようにして設けられる。
【００３６】
定着ローラ１１０の芯金１１２の内部には、トナー像を加熱するためのハロゲンランプ等からなるヒータ１４８が設置される。ヒータ１４８は、制御部８０（図４参照）により定着ローラ１１０表面の温度が所定温度となるように制御される。また、定着ローラ１１０は、図示しない駆動モータ１４６（図４参照）により回転方向Ｄ１に回転する。
【００３７】
定着ベルト１２０は、定着ローラ１１０に圧接されて定着ローラ１１０の回転に伴って回転するものであり、ベルト本体１２２と摺動部材１２４と定着ベルトユニット１７０とを有する。定着ベルトユニット１７０は、摺動部材１２４の内側に設けられ、押圧部材（第１の押圧部材）１２６と分離部材（第１の分離部材）１３４とこれらを支持する板金等からなる支持部材１３３により構成される。
【００３８】
ベルト本体１２２は、無端状のベルトであり、例えばＰＩ（ポリイミド）、ＰＡ（ポリアミド）またはＰＩＡ（ポリアミドイミド）等の耐熱性樹脂からなる。
【００３９】
摺動部材１２４は、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂によりコーティングされたガラスウールからなり、耐熱性の潤滑剤を含有している。摺動部材１２４は、ベルト本体１２２内周面側に設けられ、ベルト本体１２２を摺動可能に支持している。
【００４０】
押圧部材１２６は、例えばシリコンゴムからなり、ベルト本体１２２の内側に配置される。押圧部材１２６の裏面側にはベース板金１２８およびベース部材１３０を介して圧縮ばね１３２が取り付けられ、圧縮ばね１３２により押圧部材１２６が定着ベルト１２０側に付勢されている。付勢された押圧部材１２６は、ベルト本体１２２を介して定着ベルト１２０を押圧（圧接）する。このとき、押圧される定着ローラ１１０は定着ベルト１２０よりも硬いので、定着ベルト１２０は定着ローラ１１０の外周面の形状に応じて弾性変形する。弾性変形した定着ベルト１２０と定着ローラ１１０との間にはトナー像を用紙Ｐに定着するための第１のニップ部１４０が形成される。
【００４１】
分離部材１３４は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＡ（ポリアミド）、鉄、アルミニウム等の剛体からなり、ベルト本体１２２の回転方向Ｄ２に対して押圧部材１２６よりも下流側であって定着ベルト１２０の内側に配置される。分離部材１３４の裏面側にはゴム等からなる弾性部材１３６が取り付けられ、弾性部材１３６により分離部材１３４が定着ベルト１２０側に付勢される。付勢された分離部材１３４は、ベルト本体１２２を介して定着ローラ１１０を押圧（圧接）する。このとき、押圧される定着ローラ１１０は分離部材１３４よりも柔らかいので、分離部材１３４の外周面の形状に応じて定着ローラ１１０の曲率が弾性変形する。弾性変形した定着ベルト１２０とベルト本体１２２と間には用紙Ｐを定着ローラ１１０から分離する第２のニップ部１４２が形成される。
【００４２】
従動ローラ１５０は、定着ベルト１２０を圧接することで定着ベルト１２０の曲率を弾性変化させるものであり、ベルト本体１２２の回転方向Ｄ２に対して分離部材１３４より下流側でかつベルト本体１２２の外側に配置される。従動ローラ１５０は、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、その軸方向の長さが定着ベルト１２０の軸方向の長さよりも短く、かつ、その径が定着ベルト１２０の径よりも小さい円筒状をなすローラから構成され、例えば上述したようなポリイミドやシリコンゴム等の材料からなる。本例では、従動ローラ１５０は、定着ベルト１２０の軸方向の略中央部に、従動ローラ１５０の軸が定着ベルト１２０の軸と平行となるように配置される。
【００４３】
従動ローラ１５０の両端部には軸部１５２，１５２の一端が取り付けられ、軸部１５２，１５２の他端は軸受部１５４，１５４によって回転自在に軸支されている。軸受部１５４の従動ローラ１５０と反対側には圧縮ばね１５６が取り付けられ、軸受部１５４が圧縮ばね１５６により定着ベルト１２０側に付勢されている。付勢された従動ローラ１５０は、圧縮ばね１５６の付勢により定着ベルト１２０を押圧（圧接）して定着ベルト１２０の曲率を弾性変形させる。定着ベルト１２０に圧接された従動ローラ１５０は、定着ベルト１２０の回転方向Ｄ２の回転に従動して回転方向Ｄ３に回転する（図２参照）。
【００４４】
＜画像形成装置のブロック構成＞  
次に、画像形成装置５００のブロック構成について説明する。図４は、画像形成装置５００のブロック構成の一例を示す図である。画像形成装置５００は、制御部８０と、画像読取部３０と、画像形成部１０と、操作表示部９０と、メモリ部８８と、定着装置１００とを備える。
【００４５】
画像読取部３０は、スキャナにより読み込んだアナログ信号からなる画像情報をデジタル画像信号に変換して制御部８０等に出力する。画像形成部１０は、制御部８０からの指示に従って、例えばメモリ部８８のジョブ予約内容データファイル等に記憶された画像データに基づく画像を出力して給紙部５０から供給された用紙Ｐにトナー像を転写させて画像を形成する。
【００４６】
操作表示部９０は、操作部９４と表示部９２とを有し、例えば操作部９４と表示部９２とが一体に組み合わされたタッチパネルが用いられる。操作部９４は、表示部９２に表示された操作画面においてユーザにより入力された入力情報（入力位置）を検出し、検出した入力情報に基づく検出信号を生成して制御部８０に供給する。表示部９２は、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬ(Electro Luminescence)ディスプレイから構成される。表示部９２は、制御部８０から供給される操作部９４の検出信号に基づいた画像信号に従って所定の表示処理を行う。
【００４７】
メモリ部８８は、例えばＨＤＤ(Hard disk drive)や半導体メモリにより構成される。メモリ部８８には、例えば、画像読取部３０から読み込まれた画像データや画像形成装置５００に接続された図示しないコンピュータからの文書・画像データ、操作表示部９０に表示される操作画面データ等が記憶される。
【００４８】
制御部８０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８２、ＲＯＭ（Read Only Memory）８４およびＲＡＭ（Random Access Memory）８６から構成される。ＲＯＭ８４は、画像形成装置５００を動作させるためのプログラムを保持する。ＲＡＭ８６は、ＲＯＭ８４から読み出したプログラムや表示部９２等からの入力情報等の一時的な格納領域として用いられる。ＣＰＵ８２は、ＲＯＭ８４に保持されているプログラムを読み出してプログラムに応じた処理を実行する。
【００４９】
定着装置１００は、駆動モータ１４６とヒータ１４８とを有する。駆動モータ１４６は、第１の駆動部の一例であり、制御部８０から供給される駆動信号に基づいて定着ローラ１１０を所定の速度、タイミングで回転駆動させる。ヒータ１４８は、加熱機構の一例であり、制御部８０から供給される制御信号に基づいて定着ローラ１１０を加熱し、例えばセンサ等により温度を検出してフィードバック制御により定着ローラ１１０表面の温度を一定に維持する。
【００５０】
＜定着装置の動作＞  
次に、上述した定着装置１００の動作の一例について説明する。図５（Ａ）および図５（Ｂ）は定着装置１００の動作を示す図である。トナー像が形成された用紙Ｐが定着装置１００に搬送されると、制御部８０から供給される駆動信号により駆動モータ１４６が駆動され、定着ローラ１１０が回転方向Ｄ１（時計周り）に回転する。この回転に伴って、定着ローラ１１０に圧接されたベルト本体１２２が摺動部材１２４表面を摺動して回転方向Ｄ２（反時計回り）に回転し、用紙Ｐが第１のニップ部１４０に搬送される。
【００５１】
第１のニップ部１４０では、図５（Ａ）に示すように、用紙Ｐの両面に形成されたトナー像が定着ローラ１１０内部に配置されたヒータにより加熱されると共に、定着ベルト１２０を介して押圧部材１２６により加圧され、トナー像が用紙Ｐ上に定着される。トナー像が定着した用紙Ｐは、定着ローラ１１０および定着ベルト１２０の回転により第１のニップ部１４０から第２のニップ部１４２に搬送される。
【００５２】
第２のニップ部１４２では、図５（Ｂ）に示すように、分離部材１３４の押圧により定着ローラ１１０表面の曲率が変化しており、第１のニップ部１４０を通過した用紙Ｐは定着ローラ１１０の曲率の変形によりその表面Ｐ１が定着ローラ１１０から分離される。このとき、第２のニップ部１４２を通過した用紙Ｐは、分離部材１３４により定着ローラ１１０からは分離するものの、第２のニップ部１４２では用紙Ｐの表面側の定着ローラ１１０表面の曲率だけを変化させているため用紙Ｐの表面のみしか分離されず、用紙Ｐの裏面Ｐ２が定着ベルト１２０から分離していない場合がある。
【００５３】
本例では、図５（Ｂ）に示すように、第２のニップ部１４２の下流側に設けられた従動ローラ１５０により、定着ベルト１２０表面の曲率を定着ベルト１２０の内側方向に弾性変形させる。そのため、第２のニップ部１４２の下流側近傍Ｔにおける定着ベルト１２０の曲率は、従動ローラ１５０を設置しない場合（破線）と比べて小さくなるので、第２のニップ部１４２を通過した用紙Ｐは定着ベルト１２０の曲率の変形により定着ベルト１２０から容易に分離される。定着ベルト１２０から分離された用紙Ｐは排紙トレイ６８側に搬送される（図１参照）。
【００５４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、分離部材１３４の下流側に従動ローラ１５０を設け、この従動ローラ１５０により定着ベルト１２０を圧接して曲率を変形させるので、用紙Ｐの裏面Ｐ２を定着ベルト１２０から効率的に分離させることができる。これにより、定着装置１００の分離性能を向上させることができる。
【００５５】
（変形例１）  
次に、上述した従動ローラ１５０の変形例である従動ローラ１５０Ａについて説明する。図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、従動ローラ１５０Ａの構成を示す図である。従動ローラ１５０Ａは上述した第１の実施の形態の従動ローラ１５０と同様の大きさ、形状等を有するものが用いられる。本例では３個の従動ローラ１５０Ａが定着ベルト１２０の軸方向に沿うようにして所定の間隔を隔てて配置される。左端側の従動ローラ１５０Ａと中央の従動ローラ１５０Ａとの間および中央の従動ローラ１５０Ａと右端側の従動ローラ１５０Ａとの間は軸部１５２によって連結される。
【００５６】
一端側および他端側の従動ローラ１５０Ａの外側の端面には軸部１５２，１５２の一端が取り付けられ、軸部１５２，１５２の他端は軸受部１５４，１５４によって回転自在に軸支されている。軸受部１５４の従動ローラ１５０Ａと反対側には圧縮ばね１５６が取り付けられ、軸受部１５４が圧縮ばね１５６により定着ベルト１２０側に付勢されている。従動ローラ１５０Ａは、圧縮ばね１５６の付勢により定着ベルト１２０を押圧（圧接）して定着ベルト１２０の曲率を弾性変形させる。定着ベルト１２０に圧接された従動ローラ１５０Ａは、定着ベルト１２０の反時計周りの回転に伴って従動して時計周りに回転する。
【００５７】
本変形例によれば、従動ローラ１５０の軸方向の長さが定着ベルト１２０の軸方向の長さと略同一の長さに設定されるので、定着ベルト１２０を均一に圧接でき、用紙Ｐの幅方向全体に定着ベルト１２０の曲率変形を作用させることができる。これにより、用紙Ｐを確実に定着ベルト１２０から分離できる。
【００５８】
（変形例２）  
図７（Ａ）および図７（Ｂ）は、従動ローラ１５０Ｂの構成を示す図である。従動ローラ１５０Ｂは上述した第１の実施の形態の従動ローラ１５０と径が同一であり、従動ローラ１５０Ｂの軸方向の長さが定着ベルト１２０の軸（定着ベルト１２０の周方向に直交する方向の幅）の長さと略同一の長さに設定されている。
【００５９】
従動ローラ１５０Ｂの両端部には軸部１５２，１５２の一端が取り付けられ、軸部１５２，１５２の他端は軸受部１５４，１５４によって回転自在に軸支されている。軸受部１５４の従動ローラ１５０Ｂと反対側には圧縮ばね１５６が取り付けられ、軸受部１５４が圧縮ばね１５６により定着ベルト１２０側に付勢されている。従動ローラ１５０Ｂは、圧縮ばね１５６の付勢により定着ベルト１２０を押圧（圧接）して定着ベルト１２０の曲率を弾性変形させる。定着ベルト１２０に圧接された従動ローラ１５０Ｂは、例えば定着ベルト１２０の反時計周りの回転に伴って従動して時計周りに回転する。
【００６０】
本変形例によれば、従動ローラ１５０Ｂを定着ベルト１２０の軸の長さと略同一に設けているので、定着ベルト１２０を均一に圧接でき、用紙Ｐの幅方向全体に定着ベルト１２０の曲率変形を作用させることができる。これにより、用紙Ｐを確実に定着ベルト１２０から分離できる。
【００６１】
［第２の実施の形態］  
以下、図面を参照しながら、この発明の第２の実施の形態に係る定着装置２００について説明をする。なお、上述した第１の実施の形態で説明した画像形成装置５００および定着装置１００と共通する構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００６２】
上述した第１の実施の形態では、定着ベルト１２０への用紙Ｐの巻き付きを防止するために、定着ベルト１２０に従動ローラ１５０を押し当て、定着ベルト１２０表面の曲率を変化させることにより、用紙Ｐを効率的に定着ベルト１２０から分離させていた。
【００６３】
しかし、定着ベルト１２０自体は、柔らかく、表面がコーティングされているので、従動ローラ１５０を押し当てているだけでは、従動ローラ１５０が滑って空転してしまう場合がある。これにより、従動ローラ１５０と定着ベルト１２０との接触部分で摩擦が生じ、定着ベルト１２０の耐久性が低下してしまう場合がある。また、従動ローラ１５０が空転することで、用紙Ｐの搬送効率が低下するので、紙しわや画像ずれ、光むら等の画像不良が生じてしまうという場合がある。そこで、本実施の形態では、従動ローラ１５０の空転を防止するためのバックアップローラ１６０を定着装置２００に設けている。
【００６４】
図８は、本発明の第２の実施の形態に係る定着装置２００の構成を示す断面図である。図９（Ａ）および図９（Ｂ）は、定着装置２００の構成を示す図である。
【００６５】
バックアップローラ１６０は、第２の押圧部材の一例であり、定着ベルト１２０の回転方向Ｄ２に対して押圧部材１２６よりも下流側であって、従動ローラ１５０に対向した定着ベルト１２０の内側に配置される。バックアップローラ１６０は、従動ローラ１５０よりも若干小さい外形を有するローラであり、例えば上述したようなポリイミドやシリコーン等の材料から構成される。
【００６６】
バックアップローラ１６０の両端部には、図９（Ａ）および図９（Ｂ）に示すように、軸部１６２，１６２の一端が取り付けられ、軸部１６２，１６２の他端は軸受部１６４，１６４によって回転自在に軸支されている。軸受部１６４の従動ローラ１５０と反対側には圧縮ばね１６６が取り付けられ、圧縮ばね１６６により軸受部１６４が定着ベルト１２０側に弾性的に付勢されている。
【００６７】
圧縮ばね１６６により付勢されたバックアップローラ１６０は、ベルト本体１２２を介して従動ローラ１５０を定着ベルト１２０の内側から押圧する。これにより、従動ローラ１５０と定着ベルト１２０とは互いに押し合うことになり、従動ローラ１５０表面はベルト本体１２２表面に密接した状態となる。
【００６８】
なお、従動ローラ１５０を上述した変形例１および変形例２で説明した形状にする場合には、バックアップローラ１６０も変形例１および２の従動ローラ１５０に対応したものを用いることが好ましい。例えば、従動ローラ１５０が３個の場合にはバックアップローラ１６０を３個用意し、従動ローラ１５０が定着ベルト１２０の軸方向の長さを有する場合にはバックアップローラ１６０も軸方向の長さを有するものを用いる。
【００６９】
以上説明したように、第２の実施の形態によれば、従動ローラ１５０に対向して定着ベルト１２０内側に設けたバックアップローラ１６０により従動ローラ１５０の空転を防止できる。これにより、従動ローラ１５０の空転による定着ベルト１２０の磨耗の防止でき、定着ベルト１２０の耐久性を向上させることができる。その結果、定着ベルト１２０の交換時期を遅らせることができ、低コスト化を図ることができる。
【００７０】
［第３の実施の形態］  
以下、図面を参照しながら、この発明の第３の実施の形態に係る定着装置３００について説明をする。なお、上述した第１および第２の実施の形態で説明した画像形成装置５００および定着装置１００，２００と共通する構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００７１】
図１０は、本発明の第３の実施の形態に係る定着装置３００の構成を示す断面図である。摺動部材１２４は第２の実施の形態よりも周方向の長さが短くなるように形成され、バックアップローラ１６０が従動ローラ１５０に対向したベルト本体１２２の内周面に当接した状態で配置される。バックアップローラ１６０は、圧縮ばね１６６（図９（Ｂ）参照）により従動ローラ１５０側に付勢され、ベルト本体１２２を介して従動ローラ１５０を定着ベルト１２０の内側から押圧（圧接）している。このとき、定着ベルト１２０及び従動ローラ１５０の回転が妨げられない程度に押圧することが好ましい。
【００７２】
これにより、従動ローラ１５０と定着ベルト１２０とは互いに押し合うことになり、従動ローラ１５０表面がベルト本体１２２表面に密接した状態となる。バックアップローラ１６０は、従動ローラ１５０を押圧しつつ、定着ベルト１２０の回動に伴って回転方向Ｄ２に回転する。
【００７３】
以上説明したように第３の実施の形態によれば、上記第２の実施の形態と同様に、従動ローラ１５０に対向して定着ベルト１２０内側に設けたバックアップローラ１６０により従動ローラ１５０の空転を防止できる。
【００７４】
なお、バックアップローラ１６０の押圧により定着ベルト１２０の負荷が重くなり、定着ベルト１２０の回転が妨げられてしまう場合には、バックアップローラ１６０に第２の駆動モータを設置しても良い。第２の駆動モータは、制御部８０からの駆動信号に基づいて駆動モータ１４６に同期して駆動する。バックアップローラ１６０は、第２の駆動モータの駆動により定着ローラ１１０に同期して回転駆動する。これにより、定着ベルト１２０の負荷を軽減でき、定着ベルト１２０の回転ムラを抑制することができる。
【００７５】
なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
この発明は、トナー像を用紙に定着させる定着装置を備えた画像形成装置に好適に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】定着装置の構成を示す断面図である。
【図３】定着装置の構成を示す図である。
【図４】画像形成装置のブロック構成を示す図である。
【図５】定着装置の動作を示す図である。
【図６】定着装置の変形例（その１）の構成を示す図である。
【図７】定着装置の変形例（その２）の構成を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る定着装置の構成を示す断面図である。
【図９】定着装置の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る定着装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０・・・画像形成部
８０・・・制御部
１００，２００，３００・・・定着装置
１１０・・・定着ローラ
１２０・・・定着ベルト
１３４・・・分離部材
１４０・・・第１のニップ部
１４２・・・第２のニップ部
１４６・・・駆動モータ
１４８・・・ヒータ
１５０・・・従動ローラ
１６０・・・バックアップローラ
５００・・・画像形成装置
Ｐ・・・用紙
【図１】
2010014904.tif 000003
【図２】
2010014904.tif 000004
【図３】
2010014904.tif 000005
【図４】
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【図５】
2010014904.tif 000007
【図６】
2010014904.tif 000008
【図７】
2010014904.tif 000009
【図８】
2010014904.tif 000010
【図９】
2010014904.tif 000011
【図１０】
2010014904.tif 000012