(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周回駆動され、通電によりジュール発熱する抵抗発熱体層を有する無端状のベルトと、その周回経路内側に遊嵌された第１ローラと、前記ベルトの外周面に接する第２ローラと、を有し、第１ローラを、前記ベルトを介して第２ローラで押圧して当該ベルト表面と第２ローラとの間に定着ニップ領域を形成し、前記ベルトを加熱して記録シートを前記定着ニップ領域に通紙し、トナー像を融着する定着装置であって、
前記ベルトの外周面に当接し、前記ベルトをその周回経路内側の方向に押圧して第１ローラに密着させる押圧部材を備え、
前記押圧部材は、前記外周面に当接する領域におけるベルト周方向の中心位置が、前記定着ニップ領域の出口よりもベルト周方向の下流側であって、第１ローラの回転中心を中心にして、第１と第２ローラの回転中心を結んだ直線から、第１ローラの回転方向に沿った角度が９０°以下の範囲内に入るように、前記外周面に当接して前記ベルトをその周回経路内側の方向に押圧する
ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記押圧部材は、前記ベルトの幅方向の非通紙領域において前記外周面に当接して前記ベルトをその周回経路内側の方向に押圧する
ことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記ベルトの幅方向の両端部の外周面には、前記抵抗発熱体層に給電するための給電電極が配置され、
前記押圧部材は、両端部の各給電電極に当接して前記ベルトをその周回経路内側の方向に押圧するとともに、前記各給電電極に給電する給電部材からなる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の定着装置を備える
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、プリンタ、複写機等の画像形成装置が備える定着装置に関し、特に抵抗発熱体を発熱源とする発熱ベルトを用いた、すきまばめ構成の定着装置における定着後の画像不良を防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタ、複写機等の画像形成装置の定着装置用の発熱部材として、熱容量が小さく、短時間で昇温可能で、エネルギー消費が少ない定着ベルト等の薄厚の発熱部材が使用されるようになってきている。定着ベルトの発熱源としては、例えば、通電によりジュール発熱する抵抗発熱体が使用されている。抵抗発熱体は、耐熱性樹脂等の絶縁性材料中に金属等の導電性材料を分散させて構成され、抵抗発熱体に給電することにより、定着ベルトを発熱させることができる。
【０００３】
このような抵抗発熱体を発熱源とした定着ベルトを発熱部材として使用した定着装置においては、定着ベルトの熱容量を小さくすることができるので、短時間で昇温させることがで、昇温のためのエネルギー消費を少なくすることができる。
特許文献１には、抵抗発熱体を発熱源とし、周回駆動される無端状の定着ベルトの内側に、当該定着ベルトの内径よりも外径が小さい押圧ローラ（弾性体ローラ）を遊嵌し、当該押圧ローラを、定着ベルトの外側から当該定着ベルトを介して加圧ローラで押圧して定着ニップを形成する、いわゆる「すきまばめ構成」の定着装置が開示されている。
【０００４】
上記のようなすきまばめ構成をとることにより、定着ベルトが周回駆動中において、定着ベルトと押圧ローラとが接触する領域の面積を小さくすることができるので、定着ベルトから発熱される熱が押圧ローラ側に逃げる割合を少なくすることができ、その分、定着ベルトによる発熱効率を高めることができる。その結果、定着装置のウォームアップ時間を短縮化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１０９９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、すきまばめ構成の定着装置においては、定着ベルトが加圧ローラと当接する領域である定着ニップ領域内の、定着ニップ出口近傍に、図３の符号Ｎ２で示すように、押圧ローラ５２による押圧を受けない部分（以下、「擬似ニップ領域」という。）が生じる。このため、定着ニップ領域内に搬送された記録シートが、擬似ニップ領域を通過するときに、ニップ圧が低下し、記録シートが低圧状態で加熱されることによって記録シート上の半溶融状態のトナーが糸を引いて画像ががさついてしまい、定着後の画像に光沢ムラ等の画像不良が生じ、定着後の画質が劣化してしまうという問題が生じる。
【０００７】
又、記録シートが擬似ニップ領域を通過している間も、定着装置で発生した熱は記録シートに伝熱する。擬似ニップ領域での伝熱は前述したように定着に寄与しないため、その分、無駄にエネルギーが消費されてしまうことになる。
本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、すきまばめ構成の定着装置における、定着後の画像不良の発生を有効に防止し、記録シートが擬似ニップ領域を通過している間の無駄なエネルギー消費を低減することが可能な定着装置及び当該定着装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る定着装置は、周回駆動され、通電によりジュール発熱する抵抗発熱体層を有する無端状のベルトと、その周回経路内側に遊嵌された第１ローラと、前記ベルトの外周面に接する第２ローラと、を有し、第１ローラを、前記ベルトを介して第２ローラで押圧して当該ベルト表面と第２ローラとの間に定着ニップ領域を形成し、前記ベルトを加熱して記録シートを前記定着ニップ領域に通紙し、トナー像を融着する定着装置であって、前記ベルトの外周面に当接し、前記ベルトをその周回経路内側の方向に押圧して第１ローラに密着させる押圧部材を備え、前記押圧部材は、前記外周面に当接する領域におけるベルト周方向の中心位置が、前記定着ニップ領域の出口よりもベルト周方向の下流側であって、第１ローラの回転中心を中心にして、第１と第２ローラの回転中心を結んだ直線から、第１ローラの回転方向に沿った角度が９０°以下の範囲内に入るように、前記外周面に当接して前記ベルトをその周回経路内側の方向に押圧することを特徴とする。又、本発明の一形態に係る画像形成装置は、前記定着装置を備える構成とすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
上記構成を備えることにより、押圧部材が定着ニップ領域の出口よりもベルト周方向の下流側であって、第１ローラの回転中心を中心にして、第１と第２ローラの回転中心を結んだ直線から、第１ローラの回転方向に沿った角度が９０°以下の範囲内に入るように、ベルトの外周面に当接して、当該ベルトを周回経路内側の方向に押圧してベルトと第１ローラとを密着させることができるので、定着ニップ領域に第１ローラの押圧を受けない擬似ニップ領域が生じるのを有効に防止することができる。その結果、擬似ニップ領域に起因して、熱定着後の記録シート上の定着画像に光沢ムラ等の画像不良が生じるのを有効に防止することができる。又、記録シートが擬似ニップ領域を通過している間の無駄なエネルギー消費を低減することができる。
【００１０】
ここで、前記押圧部材は、前記ベルトの幅方向の非通紙領域において前記外周面に当接して前記ベルトをその周回経路内側の方向に押圧することとすることとしてもよい。
これにより、押圧部材が非通紙領域においてベルトの外周面と当接されるので、ベルト外周面の通紙領域に相当する部分における押圧部材とベルトとの接触を避けることができ、定着画像の画質に影響を与えるベルト外周面の通紙領域の磨耗を防止しつつ、画像不良を引き起こす擬似ニップ領域の発生を有効に防止することができる。
【００１１】
ここで、前記ベルトの幅方向の両端部の外周面には、前記抵抗発熱体層に給電するための給電電極が配置され、前記押圧部材は、両端部の各給電電極に当接して前記ベルトをその周回経路内側の方向に押圧するとともに、前記各給電電極に給電する給電部材からなることとすることとしてもよい。
これにより、給電部材を押圧部材と兼用させることができるので、定着装置の製造に要する部品数を少なくすることができ、製造コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】プリンタ１の構成を示す図である。
【図２】定着装置５の構成を示す斜視図である。
【図３】給電ブラシ５０１を発熱ベルト５１の周回経路の最上部に相当する領域に配置した場合における、定着ニップの形成状態を示す。
【図４】給電ブラシ５０１を発熱ベルト５１の周回経路の最下部近傍に相当する領域に配置した場合における、定着ニップの形成状態を示す。
【図５】発熱ベルト５１の詳細な構造を示す断面図である。
【図６】評価対象の各定着装置における、画質、ウォームアップ時消費電力量及び印刷処理時消費電力量の評価結果を示すテーブルである。
【図７】押圧部材の配置位置の変形例を示す図である。
【図８】押圧部材の配置位置の別の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
(実施の形態)
以下、本発明に係る一形態の画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラーデジタルプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）に適用した場合を例にして説明する。
［１］プリンタの構成
先ず、本実施の形態に係るプリンタ１の構成について説明する。図１は、本実施の形態に係るプリンタ１の構成を示す図である。同図に示すように、このプリンタ１は、画像プロセス部３、給紙部４、定着装置５、制御部６０を備えている。プリンタ１は、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続され、外部の端末装置（不図示）や図示しない操作パネルから印刷指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色のトナー像を形成し、これらを多重転写してフルカラーの画像を形成することにより、記録シートへの印刷処理を実行する。
【００１４】
以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋと表し、各再現色に関連する構成要素の番号にこのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添字として付加する。画像プロセス部３は、作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、露光部１０、中間転写ベルト１１、二次転写ローラ４５などを有している。
作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの構成は、いずれも同様の構成であるため、以下、主として作像部３Ｙの構成について説明する。作像部３Ｙは、感光体ドラム３１Ｙと、その周囲に配設された帯電器３２Ｙ、現像器３３Ｙ、一次転写ローラ３４Ｙ、および感光体ドラム３１Ｙを清掃するためのクリーナ３５Ｙなどを有しており、感光体ドラム３１Ｙ上にＹ色のトナー像を作像する。現像器３３Ｙは、感光体ドラム３１Ｙに対向し、感光体ドラム３１Ｙに帯電トナーを搬送する。
【００１５】
中間転写ベルト１１は、無端状のベルトであり、駆動ローラ１２と従動ローラ１３に張架されて矢印Ｃ方向に周回駆動される。露光部１０は、レーザダイオードなどの発光素子を備え、制御部６０からの駆動信号によりＹ〜Ｋ色の画像形成のためのレーザ光Ｌを発し、作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの各感光体ドラムを露光走査する。この露光走査により、帯電器３２Ｙにより帯電された感光体ドラム３１Ｙ上に静電潜像が形成される。作像部３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの各感光体ドラム上にも同様にして静電潜像が形成される。
【００１６】
各感光体ドラム上に形成された静電潜像は、作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの
各現像器により現像されて各感光体ドラム上に対応する色のトナー像が形成され
る。形成されたトナー像は、作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの各一次転写ローラ（図１では、作像部１０Ｙに対応する一次転写ローラのみ符号３４Ｙを付し、他の一次転写ローラについては、符号を省略している。）により、中間転写ベルト１１上の同じ位置に重ね合わされるように、中間転写ベルト１１上にタイミングをずらして順次一次転写された後、二次転写ローラ４５による静電力の作用により中間転写ベルト１１上のトナー像が一括して記録シート上に二次転写される。トナー像が二次転写された記録シートは、さらに定着装置５に搬送され、記録シート上のトナー像（未定着画像）が、定着装置５において加熱及び加圧されて記録シートに熱定着された後、排出ローラ７１により排紙トレイ７２に排出される。
【００１７】
給紙部４は、記録シート（図１の符号Ｓで表す）を収容する給紙カセット４１と、給紙カセット４１内の記録シートを搬送路４３上に１枚ずつ繰り出す繰り出しローラ４２と、繰り出された記録シートを二次転写位置４６に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラ４４などを備えている。給紙カセットは、１つに限定されず、複数であってもよい。
【００１８】
記録シートとしては、大きさや厚さの異なる用紙（普通紙、厚紙）やＯＨＰシートなどのフィルムシートを利用できる。給紙カセットが複数ある場合には、異なる大きさ又は厚さ又は材質の記録シートを複数の給紙カセットに収納することとしてもよい。
繰り出しローラ４２、タイミングローラ４４等の各ローラは、搬送モータ（不図示）を動力源とし、歯車ギヤやベルトなどの動力伝達機構（不図示）を介して回転駆動される。この搬送モータとしては、例えば、高精度の回転速度の制御が可能なステッピングモータが使用される。
【００１９】
記録シートは、中間転写ベルト１１上のトナー像の移動タイミングに合わせて
給紙部４から二次転写位置４６に搬送され、二次転写ローラ４５により中間転写
ベルト１１上のトナー像が一括して記録シート上に二次転写される。
［２］定着装置の構成
図２は、定着装置５の構成を示す斜視図である。同図に示すように、定着装置５は、発熱ベルト５１と、定着ローラ５２と、加圧ローラ５３と、を有する。発熱ベルト５１は、周回駆動される、無端状のベルトであり、その両端部に電極５１１、５１２が設けられ、両電極上には給電ブラシ５０１、５０２がそれぞれ当接され、電源部５００から給電ブラシ５０１、５０２を介して両電極に給電が行われる。
【００２０】
これにより、両電極間に電流が流れて、発熱ベルト５１がジュール発熱する。又、給電ブラシ５０１及び５０２には、給電ブラシを発熱ベルト５１の周回経路内側の方向に押圧する付勢部材５０１１、５０２１がそれぞれ設けられている。付勢部材としては、例えば、圧縮ばねを用いることができる。付勢部材５０１１、５０２１の押圧力により、電極と給電ブラシとの接触状態が良好に維持され、電気的接続状態が良好に維持される。さらに、両給電ブラシは、発熱ベルト５１を押圧する押圧部材として機能し、発熱ベルト５１を定着ローラ５２に密着させ、定着ニップ領域内の下流側に定着ローラ５２の押圧を受けない部分（擬似ニップ領域）が生じにくくなるようにしている。ここでは、給電ブラシによる発熱ベルト５１の押圧力を１．５Ｎとした。
【００２１】
図３及び図４は、給電ブラシの発熱ベルト５１上における配置位置と定着ニップの形成状態との関係を表した模式図である。図３は、給電ブラシ５０１Ａ（ここでは、図４に示すように、本実施の形態に係る配置位置に配置された給電ブラシ５０１と区別するため、別の符号５０１Ａを付与している。）を、従来技術（特開２００９−１０９９９７号公報、図１参照）と同様に発熱ベルト５１の周回経路の最上部に相当する領域（周回経路の下部に在る、符号Ｎ１及びＮ２で示す定着ニップ領域から最も離れた領域）に配置した場合における、定着ニップの形成状態を示す。図３の符号５０１１Ａは、給電ブラシ５０１Ａを発熱ベルト５１の周回経路内側の方向に押圧する付勢部材を示す。なお、図３には図示していないが、給電ブラシ５０１Ａと対の給電ブラシ５０２Ａ（ここでは、本実施の形態に係る配置位置に配置された給電ブラシ５０２と区別するため、別の符号５０２Ａを付与している。）も給電ブラシ５０１Ａと同様の領域に配置されているものとする。
【００２２】
図４は、給電ブラシ５０１を本実施の形態に示すように、発熱ベルト５１の周回経路の最下部近傍に相当する領域（符号Ｎ１で示す定着ニップ領域の出口（図４の符号Ｐで示す位置）よりベルト周方向の下流側の近傍の領域（以下、「下流近傍領域」という。））に配置した場合における、定着ニップの形成状態を示す。なお、図４には図示していないが、給電ブラシ５０２も給電ブラシ５０１と同様の領域に配置されているものとする。
【００２３】
給電ブラシ５０１Ａの配置位置が図３の配置位置にある場合には、定着ニップ領域から離れているため、当該配置位置で発熱ベルト５１を押圧しても定着ニップ領域内の擬似ニップ領域（符号Ｎ２で示す領域）において、発熱ベルト５１を定着ローラ５２に密着させることはできず、擬似ニップ領域を狭めることはできない。給電ブラシ５０２Ａについても同様である。
【００２４】
一方、給電ブラシ５０１の配置位置が図４に示すように、下流近傍領域である場合には、擬似ニップ領域が生じやすい領域（以下、「擬似ニップ発生予定領域」という。）に近い領域において、発熱ベルト５１を押圧して定着ローラ５２に密着させることができるので、擬似ニップ発生予定領域において、発熱ベルト５１を定着ローラ５２に密着させることが可能となり、定着ニップ領域内に図３の符号Ｎ２で示すような擬似ニップ領域が生じるのを有効に防止することができる。その結果、定着ニップ領域内に擬似ニップ領域が発生することによって、定着後の画像に光沢ムラ等の画像不良が生じるのを有効に防止することができる。さらに、記録シートが擬似ニップ領域を通過している間の無駄なエネルギー消費を低減することができる。
【００２５】
ここで、「下流近傍領域」とは、給電ブラシ５０１が発熱ベルト５１と当接する当接領域におけるベルト周方向の中心位置（図４の符号Ｑで示す位置）が、定着ニップ領域の出口Ｐよりもベルト周方向の下流側であって、定着ローラ５２の回転中心と加圧ローラ５３の回転中心とを結んだ直線からの、定着ローラ５２の回転中心を中心とする、定着ローラ５２の回転方向に沿った回転角度θ（図４参照）が、９０°以下の範囲内（図４の符号４０１で示す範囲内）にある領域のことをいう。
【００２６】
９０°を超える範囲の領域において、発熱ベルト５１を押圧すると、定着ニップ領域の出口Ｐから、そのベルト周方向下流側の給電ブラシ５０１の配置位置までの間において、発熱ベルト５１を定着ローラ５２に密着させることができず、擬似ニップ領域を低減することができなくなるので、給電ブラシ５０１の発熱ベルト５１との当接領域における中心位置Ｑは、θが、９０°を超えない位置とすることが必要となる。給電ブラシ５０２についても同様である。
【００２７】
図５は、発熱ベルト５１の詳細な構造を示す断面図である。同図に示すように、両端部を除く領域においては、発熱ベルト５１は、補強層５１３、抵抗発熱体層５１４、弾性層５１５、離型層５１６が、この順に積層されて構成され、両端部においては、補強層５１３、抵抗発熱体層５１４、電極（電極５１１又は５１２）がこの順に積層されて構成される。
【００２８】
電極５１１、５１２は、導電性の材料から構成される。電極５１１、５１２の材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、真鍮、リン青銅等の金属を用いることができる。補強層５１３は、発熱ベルト５１の強度を補強するための層であり、例えば、ポリイミド樹脂を用いることができる。
抵抗発熱体層５１４は、電極５１１、５１２と電気的に接続され、電極５１１、５１２を通じて給電されることにより、ジュール熱を発生する層である。抵抗発熱体層５１４は、耐熱性樹脂等の絶縁性材料中に導電性材料を分散させて構成される。抵抗発熱体層５１４の体積抵抗率は、導電性材料の量を調整することにより、所定の体積抵抗率に調整される。
【００２９】
耐熱性樹脂としては、ポリイミド樹脂、ポリエチレンスルフィド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリアラミド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリイミドアミド樹脂、ポリエステル-イミド樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリ-ｐ-キシリレノン樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂などを用いることができる。発熱層５１３に用いる耐熱性樹脂として、耐熱性、絶縁性及び機械的強度等に優れた特性を示すポリイミド樹脂を用いるのが望ましい。
【００３０】
導電性材料としては、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンナノコイル等を用いることができ、２種類以上の導電性材料（例えば、カーボンナノ材料と金属）を用いることとしてもよい。この場合、金属は、特に針状やフレーク状の銀（Ａｇ）やニッケル（Ｎｉ）が好ましく、粒径は０．０１〜１０μｍが良い。これにより、カーボンナノ材料と線状に絡み合うことで均一な電気抵抗を有する抵抗発熱体層５１４を成型することができる。金属が粒状や粉末状や塊状の場合、抵抗発熱体層５１４中に混在するカーボンナノ材料と絡み合わず、カーボンナノ材料と点接触することになるため、均一な電気抵抗を有する抵抗発熱体層５１４が得られにくくなる。
【００３１】
抵抗発熱体層５１４の厚さは、任意であるが、５〜１００μｍ程度が望ましい。抵抗発熱体層５１４の体積抵抗率は、１．０×１０−６〜１．０×１０−２Ω・ｍ程度の範囲に設定することができるが、当該体積抵抗率は、１．０×１０−５〜５．０×１０−３Ω・ｍの範囲内であることが望ましい。
弾性層５１５は、記録シート上のトナー像に均一かつ柔軟に熱を伝えるための層である。弾性層５１５を設けることにより、トナー像が押しつぶされたり、トナー像が不均一に溶融されたりするのを防止し、画像ノイズの発生を防止することができる。弾性層５１５の材料としては、耐熱性と弾性とを有するゴム材や樹脂材を用いる。例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性エラストマーを材料として用いることができる。
【００３２】
弾性層５１５の厚さは、１０〜８００μｍ、さらに望ましくは１００〜３００μｍの範囲内のものとする。弾性層５１５の厚さが１０μｍ未満では厚さ方向の十分な弾力性を得ることが難しい。また，この厚さが８００μｍを超えていると、抵抗発熱体層５１４で発生した熱を発熱ベルト５１の外周面まで到達させることが難しく、伝熱効率が悪いので好ましくない。
【００３３】
離型層５１６は，発熱ベルト５１の最外層をなし、発熱ベルト５１と記録シートとの離型性を高めるための層である。離型層５１６の材料としては、定着温度での使用に耐えられるとともにトナーに対する離型性に優れたものを使用することができる。例えば、ＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体）、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン・六フッ化エチレン共重合体）、ＰＦＥＰ（四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体）等のフッ素樹脂を使用することができる。離型層５１６の厚さは５〜１００μｍ、望ましくは１０〜５０μｍの範囲内のものとするのがよい。
【００３４】
図２の説明に戻って、定着ローラ５２と加圧ローラ５３は、芯金５２２、５３２の軸方向両端部５２１、５３１が図示しないフレームの軸受部に回転自在に軸支される。加圧ローラ５３は、駆動モータ（不図示）からの駆動力が伝達されることにより矢印Ｂ方向に回転駆動される。この加圧ローラ５３の回転に伴って発熱ベルト５１と定着ローラ５２が矢印Ａ方向に従動回転する。
【００３５】
定着ローラ５２は、長尺で円筒状の芯金５２２の周囲を断熱層５２３で被覆されてなり、発熱ベルト５１の周回経路の内側に配されている。芯金５２２は、定着ローラ５２を支持する部材であり、耐熱性と強度を有する材料から構成される。芯金５２２の材料としては、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等を用いることができる。
断熱層５２３は、発熱ベルト５１が発熱した熱を芯金５２２に逃がさないようにするための層である。断熱層５２３の材料としては、熱伝導率が低く、耐熱性及び弾性を有するゴム材や樹脂材のスポンジ体（断熱構造体）を用いるのが望ましい。発熱ベルト５１のたわみを許容し、ニップ幅を広くすることができるからである。断熱層５２３を、ソリッド体とスポンジ体との２層構造にしてもよい。シリコンスポンジ材を断熱層５２３として用いる場合には、その厚さを１〜１０ｍｍとするのが望ましい。さらに望ましくは、２〜７ｍｍとするのがよい。
【００３６】
加圧ローラ５３は、円筒状の芯金５３２の周囲に、弾性層５３３を介して離型層５３４が積層されてなり、発熱ベルト５１の周回経路外側に配置され、発熱ベルト５１の外側から発熱ベルト５１を介して定着ローラ５２を押圧して、発熱ベルト５１の外周面との間に周方向に所定幅を有する定着ニップ領域が形成される。
図２の「通紙領域」は、定着ニップ領域の内、記録シートが通紙される範囲に対応する発熱ベルト５１上のベルト幅方向の領域を示し、「非通紙領域」は、定着ニップ領域の内、記録シートが通紙されない範囲に対応する発熱ベルト５１上のベルト幅方向の領域を示す。
【００３７】
芯金５３２は、加圧ローラ５３を支持する部材であり、耐熱性と強度を有する材料から構成される。芯金５３２の材料としては、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等を用いることができる。弾性層５３３は、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性体で、厚さ１〜２０ｍｍの範囲内の耐熱性の高い材料で構成される。離型層５３４は、離型層５１６と同様に、加圧ローラ５３と記録シートとの離型性を高めるための層であり、離型層５１６と同様の材料及び厚さで構成することができる。
（実施例）
本実施の形態に係る定着装置５を含む複数の定着装置について、熱定着後の画質、ウォームアップ時の消費電力、及び印刷処理時の消費電力の各評価を行った。
（１）評価対象とした定着装置
(イ)本実施の形態に係る定着装置５、(ロ)図３に示す、すきまばめ構成の定着装置（給電ブラシを発熱ベルトの周回経路最上部に相当する位置に配置し、下流近傍領域が押圧されていない構成の定着装置（以下、「比較例１」という。）、(ハ)定着ローラ５２を、本実施の形態のように発熱ベルト５１内側に遊嵌した構成とする代わりに、発熱ベルト５１内側に密嵌した構成（いわゆる「しまりばめ」構成）とした定着装置（以下、「比較例２」という。）について、それぞれ上記の評価を行った。
【００３８】
評価対象の各定着装置における給電ブラシの配置位置は、給電ブラシが発熱ベルト５１と当接する当接領域におけるベルト周方向の中心位置が、定着ニップ領域の出口よりもベルト周方向の下流側であって、(イ)の定着装置５については、θ＝２０°、９０°、１２０°の各位置となる配置位置、(ロ)の比較例1及び(ハ)の比較例２については、共にθ＝１８０°の位置となる配置位置とした。
（２）画質の評価
トナー付着量１０ｇ／ｍ２に対応する画像形成条件下で、記録シート上にベタ画像を形成し、（１）の評価対象の各定着装置を用いて、記録シート上に形成した未定着画像を熱定着させた場合における、熱定着後の画像の光沢度を測定し、各定着装置における画質の評価を行った。光沢度は、光沢計（村上色彩技術研究所社製ＧＭＸ−２０２型）を用いて測定し、測定値に応じてＡ〜Ｅの５つのランクにランク分けした。
【００３９】
具体的には、測定値が３５以上をＡランク、３０〜３５をＢランク、２５〜３０をＣランク、２０〜２５をＤランク、２０未満をＥランクとし、Ｃランク以上を光沢度が「良好」と判定し、Ｄ、Ｅランクを光沢度が「不良」と判定した。
定着装置５の光沢度は、θ＝２０°では、Ｂランク、θ＝９０°では、Ｃランク、θ＝１２０°では、Ｅランクであった。そして、比較例１の光沢度は、Ｅランク、比較例２の光沢度は、Ａランクであった。しまりばめ構成の比較例２の光沢度のランクがＡランクと最も高く、すきまばめ構成の定着装置（比較例２以外の定着装置）では、給電ブラシの中心位置の配置位置のθが９０°以下で光沢度が「良好」であり、θが９０°を超えると光沢度が「不良」となった。
（３）ウォームアップ時の消費電力の評価
（１）の評価対象の各定着装置について、電源オン後、定着装置の定着ニップ上流領域における温度が、定着温度（ここでは、１８０℃）に達するまでに消費された消費電力量を測定し、各定着装置における、ウォームアップ時の消費電力の評価を行った。消費電力量は、電力計（ＨＩＯＫＩ社製３３３２）を用いて測定し、測定値に応じてＡ〜Ｅの５つのランクにランク分けした。
【００４０】
具体的には、測定値が１．７５ｗｈ未満をＡランク、１．７５〜２．００ｗｈをＢランク、２．００〜２．２５ｗｈをＣランク、２．２５〜２．５０ｗｈをＤランク、２．５０ｗｈ以上をＥランクとし、Ｃランク以上を消費電力量が「良好」と判定し、Ｄ、Ｅランクを消費電力量が「不良」と判定した。
定着装置５の消費電力量は、θ＝２０°では、Ａランク、θ＝９０°では、Ｃランク、θ＝１２０°では、Ｄランクであった。そして、比較例１の消費電力量は、Ｃランク、比較例２の消費電力量は、Ｅランクであった。しまりばめ構成の比較例２の消費電力量が最も多く、定着装置５の給電ブラシの配置位置がθ＝２０°の消費電力量が最も少なかった。定着装置５の内、θ＝２０°と９０°の消費電力量は、「良好」であったが、θ＝１２０°の消費電力量は、「不良」であった。
（４）印刷処理時の消費電力
（１）の評価対象の各定着装置について、ウォームアップ終了後、１０分間記録シート（ここではＡ４用紙（坪量：６４ｇ／ｍ２）を連続通紙させた場合（１分間に３６枚の通紙速度で通紙させた場合）における、１分間当たりの平均消費電力量を電力計（ＨＩＯＫＩ社製３３３２）を用いて測定し、測定値に応じてＡ〜Ｅの５つのランクにランク分けした。
【００４１】
具体的には、測定値が１２ｗｈ未満をＡランク、１２〜１３ｗｈをＢランク、１３〜１４ｗｈをＣランク、１４〜１５ｗｈをＤランク、１５ｗｈ以上をＥランクとし、Ｃランク以上を消費電力量が「良好」と判定し、Ｄ、Ｅランクを消費電力量が「不良」と判定した。
定着装置５の消費電力量は、θ＝２０°では、Ｂランク、θ＝９０°では、Ｃランク、θ＝１２０°では、Ｅランクであった。そして、比較例１の消費電力量は、Ｅランク、比較例２の消費電力量は、Ａランクであった。しまりばめ構成の比較例２の消費電力量が最も少なく、定着装置５の給電ブラシの配置位置がθ＝１２０°の消費電力量と比較例１の消費電力量が最も多かった。定着装置５の内、θ＝２０°と９０°の消費電力量は、「良好」であったが、θ＝１２０°の消費電力量は、「不良」であった。
（５）評価結果まとめ
図６は、評価対象の各定着装置について行われた（２）〜（４）の評価結果を示すテーブルである。同図に示すように、定着装置５の内、配置位置が２０°と９０°の定着装置については、（２）〜（４）の何れの評価結果も「良好」であった。
【００４２】
以上の結果より、本実施の形態のすきまばめ構成の定着装置５において、給電ブラシの配置位置（発熱ベルト５１と当接する当接領域における中心位置）が、定着ニップ領域の出口よりもベルト周方向の下流側であって、θが９０°を超えない範囲内になるように給電ブラシを発熱ベルト５１上に配置して発熱ベルト５１を周回経路内側に押圧する構成とすることにより、ウォームアップ時及び印刷処理時の消費電力量の増加を抑制しつつ、画質（光沢度）の低下量を低減することが可能であることがわかる。
（変形例）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
【００４３】
（１）本実施の形態においては、発熱ベルト５１を押圧し、擬似ニップ領域を狭めるための押圧部材として給電ブラシを用いたが、押圧部材は、給電ブラシに限定されず、他の部材、例えば、給電ローラであってもよい。
（２）さらに、本実施の形態では、給電ブラシを押圧部材として利用し、給電部材と押圧部材とを兼用させることとしたが、給電部材と押圧部材とを兼用しないで、給電部材とは別に押圧部材を定着ニップ領域の下流近傍領域に配置することとしてもよい。例えば、給電ブラシを図４に示すように、定着ニップ領域の下流近傍領域ではなく、図３に示すように従来と同様に、定着ニップ領域から離れた位置に設け、押圧部材を、給電ブラシとは別に定着ニップ領域の下流近傍領域に配置することとしてもよい。
【００４４】
この場合、押圧部材の発熱ベルト幅方向の配置位置は、電極を設けた領域に限定されず、電極領域以外の非通紙領域或いは、通紙領域に設けることとしてもよい。例えば、図７に示す定着装置５Ａのように、符号５０３１Ａ、５０４１Ａで示す付勢部材をそれぞれ備える押圧部材５０３Ａ、５０４Ａを、発熱ベルト５１の幅方向両端の非通紙領域に配置することとしてもよい。同図において、本実施の形態に係る定着装置５と同一の構成要素については、同一の番号を付与している。同図の符号５０１Ａ、５０２Ａは、給電ブラシを示し、給電ブラシを押圧する付勢部材は、図示していない。
【００４５】
又、図８に示す定着装置５Ｂのように、符号５０３１Ｂ、５０３２Ｂ、５０３３Ｂで示す付勢部材をそれぞれ備える押圧部材５０３Ｂを、発熱ベルト５１の幅方向中央部の通紙領域に配置することとしてもよいし、通紙領域全体に押圧部材を配置することとしてもよい。
但し、通紙領域に押圧部材を設けると、長期間の使用により、発熱ベルト５１の表面が磨耗し、磨耗の影響で熱定着後の画質が劣化するおそれがあるので、押圧部材の配置領域は、非通紙領域であることが望ましい。さらに、押圧部材の配置位置を非通紙領域とすることで、記録シートと押圧部材とが干渉し、ジャムが発生するのを有効に防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、プリンタ、複写機等の画像形成装置が備える定着装置に関し、特に抵抗発熱体を発熱源とする発熱ベルトを用いた、すきまばめ構成の定着装置における定着後の画像不良を防止する技術として利用できる。
【符号の説明】
【００４７】
１                      プリンタ
３                      画像プロセス部
３Ｙ〜３Ｋ              作像部
４                      給紙部
５                      定着装置
１０                    露光部
１１                    中間転写ベルト
１２                    駆動ローラ
１３                    従動ローラ
３１Ｙ                  感光体ドラム
３２Ｙ                  帯電器
３３Ｙ                  現像器
３４Ｙ                  一次転写ローラ
３５Ｙ                  クリーナ
４１                    給紙カセット
４２                    繰り出しローラ
４３                    搬送路
４４                    タイミングローラ
４５                    二次転写ローラ
４６                    二次転写位置
５１                    発熱ベルト
５２                    定着ローラ
５３                    加圧ローラ
６０                    制御部
７１                    排出ローラ
７２                    排紙トレイ
５００                  電源部
５０１、５０２          給電ブラシ
５１１、５１２          電極
５１３                  補強層
５１４                  抵抗発熱体層
５１５、５３３          弾性層
５１６、５３４          離型層
５２１、５３１          芯金端部
５２２、５３２          芯金
５２３                  断熱層
５０１１、５０２１      付勢部材
【図１】
0005577524.tif 000002
【図２】
0005577524.tif 000003
【図３】
0005577524.tif 000004
【図４】
0005577524.tif 000005
【図５】
0005577524.tif 000006
【図６】
0005577524.tif 000007
【図７】
0005577524.tif 000008
【図８】
0005577524.tif 000009