(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の要件を備えたことを特徴とする定着装置、
（Ａ01）表面に弾性層を有し、軸方向両端部が支持された加熱ロール、
（Ａ02）前記加熱ロールの軸方向に延び且つ前記加熱ロールに向けて押圧される耐熱弾性
部材製の加圧パッドと、前記加圧パッドを支持する剛体製のパッド支持部材とを有する加圧部材、
（Ａ03）前記加圧パッドおよびこの加圧パッドに平行に隣接して配置されたベルトガイドの周囲に回転移動可能に支持され且つ内面側に圧接する前記加圧パッドにより外面側が前記加熱ロール表面に圧接される無端状の定着ベルト、
（Ａ04）前記定着ベルトおよび前記加熱ロールの圧接領域により定着ニップを形成し、前記定着ニップを通過する記録シートに付着した未定着トナー像を定着する前記加熱ロール、前記定着ベルト、および前記加圧部材、
（Ａ05）前記定着ニップ内において定着ベルトの移動方向上流側部分が下流側部分より厚く形成された前記加圧パッド。
【請求項２】
下記の要件を備えたことを特徴とする請求項１記載の定着装置、
（Ａ06）前記剛体製のパッド支持部材表面に耐熱弾性部材製の加圧パッドが一体的に成型された前記加圧部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機・プリンター等の記録シート上の未定着トナー像を、加熱・加圧して定着させる定着装置に関する。
【従来の技術】
近年、電子写真複写機あるいはプリンタ等の小型化に伴い定着装置の小型化、さらにはウォームアップタイム短縮と低消費電力化が求められている。
低温・低圧で良好な定着性能を得るためには、加熱ロール／加圧ロールの大径化、低硬度の加圧ロールの使用、およびベルトを用いた加圧部材の使用等によるより広い定着ニップの形成が効果的である。このような技術として、従来、下記の技術（Ｊ０１）が知られている。
（Ｊ０１）（特開平４−５０８８５号公報記載の技術）
この公報記載の技術は、加熱ロールと定着ベルトとを圧接する圧接領域において、複数の加圧ロールにより移動方向下流より上流側の方の圧力が小さくなるように定着ベルトを加熱ロールに圧接させる。そして、定着ベルトと加熱ロールの間を、記録シートを通過させ、トナー像を定着させる定着装置が開示されている。
【０００２】
（前記（Ｊ０１）の問題点）
前記従来技術（Ｊ０１）においては以下の問題がある。
（ａ）前記定着ベルトと加熱ロールとによって形成する定着ニップは、その領域が広いため加熱時間が長く取れるが定着ニップ内における加圧力が不安定で定着性が安定しない。
（ｂ）多くの部品と高精度な駆動技術を必要とし、装置が複雑で且つ高価であり、定着ベルトと記録シートの安定した搬送性が容易には得られないという欠点がある。
（ｃ）複数色のトナーを用いるフルカラー機においては多量のトナーにより画像形成する場合、定着温度を適切な一定温度に保持することが困難であるので、低温定着または高温定着となり易い。低温定着または高温定着が行われた場合には、低温オフセットまたは高温オフセットが発生し易くなる。したがって、定着すべきトナー量の多いフルカラー機は、定着ニップ出口において加熱ロール表面とトナーとの剥離が、トナー量の少ない白黒機に比べて困難であり、良好な定着性能と剥離性能の同時獲得は大きな課題である。
【０００３】
このような問題に対して従来、下記の技術（Ｊ０２）が知られている。
（Ｊ０２）（特開平５−１５０６７９号公報記載の技術）
この公報において、加熱ロールに比べ曲率半径の小さな加圧ロールにより耐熱性の定着ベルトを内面側から押圧して加熱ロールに圧接させる。圧接により形成される定着ニップ内で加熱ロール表面の弾性体に所定の量の凹みを生じさせる。前記凹みにより定着ベルトと加熱ロールとの間の定着ニップを通過した記録シートが加圧ロール側に曲がり易くして、定着ニップから出た前記記録シートを加熱ロールから剥離させ易くした技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
（前記（Ｊ０２）の問題点）
前記従来の技術（Ｊ０２）は、剥離機能に関しては従来より提案されている加熱ロール表面に当接する剥離爪等の剥離部材やエアーを用いた剥離手段等より優れるが、加圧ロールにより十分な定着機能が得られるように加圧すると、加圧ロールの曲率半径が加熱ロールの曲率半径に比べて非常に小さいため記録シートに与えるストレスで記録シートが加圧ロール側に大きくカール（記録シートの端部が反ること）してしまいプリント品位を損なう。また加熱ロールに対しても局所的に大きなストレスを与え加熱ロールの耐久性を低下させるという２次障害がある。
定着装置には定着機能および剥離機能が備えられているが、両機能が共に最適となるようなパラメータ（加圧力、ニップ幅等）の値を設定することが困難である。このため、厚さ、サイズ等が異なる様々な用紙（記録シート）に対しては、用紙毎に最適なパラメータの値が異なるが、このような用紙毎に最適なパラメータを設定することは困難であり、前記様々な用紙への対応性が低いという弱点がある。さらに、ベルトテンション、ベルト周長、荷重設定（加圧力の設定）のバラツキ等があり、安定した剥離性能を確保し、かつ定着性能を向上させることは非常に難しい。
【０００５】
前記定着ニップ幅を大きくして定着時間を長くすることにより低温・低圧での定着を可能にする定着装置として、下記の技術（Ｊ０３）が知られている。
（Ｊ０３）（図７に示す技術）
図７は従来の定着装置の要部拡大説明図である。図８は前記定着装置の定着ニップ内の圧力分布を示す図である。
図７において、定着装置の離型剤塗布ロール０１が当接している加熱ロール０２は、内部にヒータ（発熱体）０２ｈが内蔵された円筒部材０２ａおよびその表面に形成された弾性層０２ｂを有している。前記加熱ロール０２の下方には加圧部材０３が配置されている。加圧部材０３の前記加熱ロール０２に対向する位置には、前記加熱ロール０２の回転方向下流側に形成された剛体の凹み発生部０４ａおよびパッド収容部０４ｂを有するパッド支持部材０４が配置されており、前記凹み発生部０４ａは前記加熱ロール０２の回転方向上流側より高く形成されている。前記パッド収容部０４ｂには耐熱弾性部材製の加圧パッド０６が収容されている。
前記パッド支持部材０４の下方には連結部材０７および円弧状のベルトガイド部０８，０８が設けられている。前記ベルトガイド部０８，０８の外側面および前記パッド支持部材０４上面を囲むように無端状の定着ベルトＢが配置されている。
前記パッド支持部材０４は加圧パッド０６を介して定着ベルトＢを内面側から押圧して加熱ロール０２へ圧接させて、定着ニップを形成させる。前記定着ニップの間を、未定着トナー像Ｉを有する記録シートＳを通過させて前記未定着トナー像Ｉを定着させる。
【０００６】
図７に示される定着装置では前記加圧パッド０６の加熱ロール０１に接する面を、平面あるいは加熱ロール０１の外周の凹みにならうような形状などに任意に成形できるので、加圧ロール方式に比べて低荷重で幅広い定着ニップを得ることができる。このように、図７のような定着ベルトを用いた定着装置は低荷重でも充分な定着ニップ幅が得られ、適切な定着ができる。したがって、図７のような定着ベルトを用いた定着装置では、多量のトナーによるフルカラー画像の定着性能の向上が図れ、低温でも定着可能なので加熱ロールの熱容量が少なくてすみ加熱ロールの薄肉化によるウオームアップタイムの短縮が望める。
また、定着ニップ出口（定着ニップ内において定着ベルト移動方向下流側）では局部的に加圧力の高い部分が設けられ、加熱ロール０１表面に凹みを発生させることができる。このため前記凹みに沿って定着ニップを通過した記録シートが加熱ロール０１を離れる方向に出て行くので、良好な剥離性能が得られる。
また、前記定着ニップ出口で局部的に加圧力の高い部分を設け、加熱ロール０１表面に凹みを発生させる場合に、加圧部材側の表面形状（曲率半径）は、比較的自由に設定できる。しかしながら次のような問題が生じる。
【０００７】
（前記（Ｊ０３）の問題点）
図７に示す定着装置において、記録シートの移動方向に沿って定着ニップ内の圧力を測定すると、前記圧力の変化は図８に示すように定着ニップ入口（定着ニップ内において定着ベルト移動方向上流側）からなだらかであり、定着ニップ出口に近づくと一旦急に下がり（点円で囲った部分）再び急激に上昇する。本発明者の研究によれば、前記なだらかな定着ニップ圧力は、前記耐熱弾性部材製の加圧パッド０６により定着ベルトＢが押圧されることにより発生しており、急激な定着ニップ圧力の上昇は、剛体製のパッド支持部材０４の凹み発生部０４ａ（図７参照）により定着ベルトＢが押圧されて発生している。そして、前記剛体製の凹み発生部０４ａに隣接する加圧パッド０６部分は、加圧力による圧縮変形が生じないので、前記凹み発生部０４ａと加圧パッド０６との境目Ｔ（図７参照）に隣接する部分で急な定着ニップの圧力低下が発生している。前述のような急激な圧力低下は、記録シートが定着ニップを通過する間に記録シートと加熱ロール０１と加圧部材０３との密着性がそこなわれ、たとえば、ＯＨＰシートでの加熱不十分による溶融不良が原因の黒ズミ（透過性不良）のような画質欠陥の原因となる。
【０００８】
さらに加圧部材０３の小型化を考慮すると、定着ニップ出口で剛体製のパッド支持部材０４の凹み発生部０４ａのサイズおよび曲率半径を大きくできない。このため、硬くて曲率半径の小さな前記凹み発生部０４ａにより、パッド支持部材０４側へ記録シートが急激にクセをつけられ、カールの大きさが大きくなる。
【０００９】
本発明は前述の事情に鑑み、下記（Ｏ０１）〜（Ｏ０４）の記載内容を課題とする。
（Ｏ０１）低温・低圧でも定着性能を向上させることが可能で、ウオームアップタイムの短縮が図れる定着装置を提供すること。
（Ｏ０２）フルカラー画像の定着装置において、安定した剥離性能を確保し且つ画質の低下を防止すること。
（Ｏ０３）定着装置を通過させた際に記録シートに発生するカールの大きさを小さくし、プリント品位を向上させること。
（Ｏ０４）小型・低コストで低消費電力の定着装置を提供すること。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
次に、前記課題を解決するために、案出した本発明を説明するが、本発明の要素には、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。
なお、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
【００１１】
（本発明）
前記課題を解決するために、本発明の定着装置は、下記の要件を備えたことを特徴とする、
（Ａ01）表面に弾性層（５１b）を有し、軸方向両端部が支持された加熱ロール（５１）、
（Ａ02）前記加熱ロール（５１）の軸方向に延び且つ前記加熱ロール（５１）に向けて押圧される耐熱弾性部材製の加圧パッド（５６）と、前記加圧パッド（５６）を支持する剛体製のパッド支持部材（５４）とを有する加圧部材（５３）、
（Ａ03）前記加圧パッド（５６）およびこの加圧パッド（５６）に平行に隣接して配置されたベルトガイド（５９）の周囲に回転移動可能に支持され且つ内面側に圧接する前記加圧パッド（５６）により外面側が前記加熱ロール（５１）表面に圧接される無端状の定着ベルト（Ｂ）、
（Ａ04）前記定着ベルト（Ｂ）および前記加熱ロール（５１）の圧接領域により定着ニップ（Ｎ）を形成し、前記定着ニップ（Ｎ）を通過する記録シートに付着した未定着トナー像を定着する前記加熱ロール（５１）、前記定着ベルト（Ｂ）、および前記加圧部材（５３）、
（Ａ05）前記定着ニップ（Ｎ）内において定着ベルト（Ｂ）の移動方向上流側部分が下流側部分より厚く形成された前記加圧パッド（５６）。
【００１２】
（本発明の作用）
前述の構成を備えた本発明の定着装置では、加熱ロール（５１）の軸方向に延びる加圧部材（５３）の耐熱弾性部材製の加圧パッド（５６）は、表面に弾性層（５１ｂ）を有する加熱ロール（５１）に向けて押圧される。
前記加圧部材（５３）およびこの加圧部材（５３）に平行に隣接して配置されたベルトガイド（５９）の周囲に回転移動可能に支持された無端帯状の定着ベルト（Ｂ）は、前記加圧部材（５３）の加圧パッド（５６）により前記加熱ロール（５１）表面に圧接される。前記定着ベルト（Ｂ）および前記加熱ロール（５１）の圧接領域により定着ニップ（Ｎ）が形成される。記録シート（Ｓ）に付着した未定着トナー像（Ｉ）は、前記定着ニップ（Ｎ）を通過する際に定着される。
本発明は、たとえば次のような構成を採用することが可能である。
［１］前記定着ベルト（Ｂ）表面および前記加熱ロール（５１）表面の圧接部分により形成される定着ニップ（Ｎ）は、全上面が耐熱弾性体製の加圧パッド（５６）で覆われたパッド支持部材（５１）により定着ベルト（Ｂ）の内面側を押圧して形成する。
［２］前記定着ベルト（Ｂ）表面および前記加熱ロール（５１）表面の圧接部分により形成される定着ニップ（Ｎ）は、上流側が加圧パッド（５６）により、下流側が直接剛体製のパッド支持部材（５１）により押圧されて形成する。
【００１３】
前記定着ニップ（Ｎ）内において、耐熱弾性部材製の加圧パッド（５６）の下流側部分が上流側部分より薄く形成されているので、前記下流側部分の圧力が上流側部分の圧力より高くなっている。したがって、前記定着ニップ（Ｎ）内の下流側部分の高圧力により加熱ロール（５１）表面に凹みを発生させることができる。したがって、前記［１］の場合でも、定着ニップ（Ｎ）の下流側端部において、良好な剥離性能が得られる。また、前記［１］の場合、パッド支持部材（５１）の全上面が加圧パッド（５６）に覆われているので、定着ニップ（Ｎ）内における圧力の変化が小さい。
【００１４】
また、前記［２］の場合は、前記剛体製のパッド支持部材（５１）と加圧パッド（５６）との隣接部分では、圧力の変化が生じる。しかし、前記耐熱弾性部材製の加圧パッド（５６）の下流側部分は上流側部分より薄く形成されて剛性が高いので、前記図７、図８で説明した従来技術の定着装置の加圧パッドの下流側部分に比べて加圧力による凹み量が小さい。前記加圧パッド（５１）とパッド支持部材（５４）との圧力差は小さく、定着ニップ（Ｎ）内の急な圧力低下の軽減が図れる。
したがって、本発明の定着装置の定着ニップ（Ｎ）内を通過する記録シート（Ｓ）には大きな圧力変化が加わらず、前記剛体製のパッド支持部材（５４）により前記パッド支持部材（５４）側へカールするクセが余りつかないので、定着ニップ（Ｎ）通過後、記録シート（Ｓ）のカールの大きさが小さくなる。
【００１５】
また、前記加熱ロール（５１）表面に沿って、定着ベルト（Ｂ）が前記加圧パッド（５６）により圧接されるので、加熱ロールと加圧ロールにより形成される定着ニップに比べてニップ幅が広くとれる。ニップ幅が広いと定着時間が長くとれるので定着温度が低くても良好な定着性能が得られる。さらに、前記加熱ロール（５１）表面の凹みにより定着ニップ（Ｎ）を通過する記録シート（Ｓ）が加熱ロール（５１）から離れる方向に移動する。
したがって、フルカラー画像のようなトナー量が多い場合でも良好な定着性能と剥離性能を保つことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
本発明の定着装置の実施の形態１は、前記本発明において下記の要件を備えたことを特徴とする、
（Ａ０６）前記剛体製のパッド支持部材（５４）表面に耐熱弾性部材製の加圧パッド（５６）が一体的に成型された前記加圧部材（５３）。
（実施の形態１の作用）
前述の構成を備えた本発明の定着装置の実施の形態１では、加圧部材（５３）は剛体製のパッド支持部材（５４）表面に耐熱弾性部材製の加圧パッド（５６）が一体的に成型されているので、定着装置の部品数が少なくてすみ、組立作業の効率が向上する。
【００１７】
【実施例】
次に図面を参照しながら、本発明の定着装置の実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
図１は本発明の定着装置の実施例１を備えた画像形成装置の全体説明図である。
図１において、画像形成装置Ｕは、上面にプラテンガラス（透明な原稿台）Ａ１を有する画像形成装置本体としてのデジタル式の複写機Ｕ１、前記プラテンガラスＡ１上に着脱自在に装着される自動原稿搬送装置Ｕ２を備えている。
前記自動原稿搬送装置Ｕ２は、原稿給紙トレイＴＲｋに収容された原稿Ｇｉ（ｉ＝１，２，…）を順次取出して、前記プラテンガラスＡ１上の複写位置に搬送し、複写済みの原稿を原稿排紙トレイＴＲｈに排出するように構成されている。また、自動原稿搬送装置Ｕ２は、前記原稿給紙トレイＴＲｋ上の原稿の有無を検出する原稿有無センサＳ１、搬送される原稿の通過を検出する原稿レジセンサＳ２等を有している。
【００１８】
前記複写機本体Ｕ１は、その上面に配置されたＵＩ（ユーザインタフェース）、前記プラテンガラスＡ１の下方に順次配置された原稿読取装置としてのＩＩＴ（イメージインプットターミナル）、ＩＰＳ（イメージプロセッシングシステム）、及び画像記録用作動部としてのＩＯＴ（イメージアウトプットターミナル）を有している。
前記ＵＩ（ユーザインターフェース）は、画像形成装置Ｕのユーザーがコピースタート等の作動指令信号を入力操作するコピースタートボタン、コピー設定枚数入力キー等の入力操作部材（図示せず）と、画像形成装置Ｕの現在の設定状態に関する情報の表示等が行われる表示部（図示せず）とを有している。
【００１９】
複写機本体Ｕ１上面の透明なプラテンガラスＡ１の下方に配置された原稿読取装置としてのＩＩＴは、プラテンレジ位置（ＯＰＴ位置）に配置されたＯＰＴレジセンサ（プラテンレジセンサ）Ｓｐ、および露光光学系１を有している。
この露光光学系１は、フルレートキャリッジに搭載されたランプユニット２を有し、ランプユニット２は、露光ランプ３および第１ミラー４を有している。また、露光光学系１は、前記フルレートキャリッジの移動速度の１／２の速度で移動するハーフレートキャリッジに搭載されたミラーユニット５を有し、ミラーユニット５は、第２ミラー６および第３ミラー７を有している。また、露光光学系１はレンズ８を有している。
【００２０】
そして、前記ランプユニット２が原稿に対して平行に図１中左右方向に移動し、前記移動ミラーユニット５が前記ランプユニット２の移動速度の１／２の速度で１／２の距離だけ移動すると、原稿Ｇｉとレンズ８との間の距離は一定に保たれるので、その間、前記ランプ３によって照明された原稿Ｇｉの反射光は、前記露光光学系１を通ってＣＣＤ（固体撮像素子）上に収束されるように構成されている。
前記ＣＣＤは、その撮像面上に収束された原稿反射光をＲ（Ｒｅｄ、赤）Ｇ（Ｇｒｅｅｎ、緑）、Ｂ（Ｂｌｕｅ、青）の３色の成分の電気信号に変換する。
【００２１】
ＩＰＳ（イメージプロセッシングシステム）は、前記ＣＣＤで得られる前記３色の電気信号が入力される読取画像データ出力手段１１および書込画像データを出力する書込画像データ出力手段１２を有している。
前記読取画像データ出力手段１１は、従来公知のＡＧＣ（オートゲインコントロール）、ＡＯＣ（オートオフセットコントロール）、およびＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）等により構成されている。
前記読取画像データ出力手段１１の出力する画像データが入力される書込画像データ出力手段１２は、入力されたＲ，Ｇ，Ｂ，３色の画像データにシエーディング補正を行ってから、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（黒）の４色の画像データに変換し、さらに前記画像データに、拡大・縮小補正、濃度補正、等の従来公知の画像処理を行う機能を有しており、画像データを一時的に記憶する画像記憶メモリ１３を有している。書込画像データ出力手段１２は、処理が行われた画像データを書込みデータとしてＩＯＴのレーザ駆動信号出力装置１４に出力する。前記ＩＯＴのレーザ駆動信号出力装置１４は、入力された画像データに応じたレーザ駆動信号をＲＯＳ（光書込走査装置、すなわち、潜像書込装置）に出力する。
【００２２】
前記ＲＯＳは、入力された前記レーザ駆動信号で変調されたレーザビームＬにより、回転する像担持体１６の静電潜像書込位置Ｑ１を走査する。
前記回転する像担持体１６に沿って、像担持体１６の移動方向で前記潜像書込位置Ｑ１の上流側に、像担持体１６を一様に帯電させる帯電器１７が配置されている。像担持体１６は、前記帯電器１７により一様に帯電された後、前記潜像書込位置Ｑ１において、前記レーザビームＬにより静電潜像が書き込まれるように構成されている。
【００２３】
前記像担持体１６の移動方向に沿って、前記潜像書込位置Ｑ１の下流側の現像領域Ｑ２には、前記静電潜像をトナー像に現像するロータリ式の現像ユニット（現像装置）Ｄが配置されている。前記現像ユニットＤは、回転軸１８周囲に装着したＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色の現像器Ｄｋ，Ｄｙ，Ｄｍ，Ｄｃを有しており、前記回転軸１８が回転することにより、前記各４色の現像器Ｄｋ，Ｄｙ，Ｄｍ，Ｄｃが順次前記現像領域Ｑ２に移動するように構成されている。
前記回転する像担持体１６の表面に沿って前記現像領域Ｑ２の下流側にはトナー像濃度センサＳＮｄが配置され、その下流側に設定された転写位置Ｑ３には、転写ドラム２１および転写器２２が配置されている。また、回転する像担持体１６に沿って、転写位置Ｑ３の下流側には、除電器２３およびクリーナユニット２４が配置されている。前記トナー像濃度センサＳＮｄは、前記像担持体１６に近接配置された発光素子および受光素子により構成され、前記像担持体１６上に形成したテスト用の静電潜像を現像したトナー像（パッチ）の光反射率を計測して、トナー像濃度を検出する。
前記転写ドラム２１の回転方向に沿って前記転写器２２の下流側には、除電器２６、クリーナ２７、および吸着コロトロン２８が順次配置されている。前記吸着コロトロン２８は吸着位置Ｑ４に配置されている。
【００２４】
前記転写ドラム２１の下方には、下方に向かって順次、用紙を収容する第１給紙トレイＴ１、第２給紙トレイＴ２、両面複写時等に使用する一時ストック用の中間トレイＴ０、第３給紙トレイＴ３、第４給紙トレイＴ４、大量用紙を収容する第５給紙トレイＴ５が着脱自在に収納されている。中間トレイＴ０は両面コピーの際に１回目のコピーが行われた記録シートＳを循環させて前記転写位置Ｑ３に再送する時に使用されるトレイである。
前記第１給紙トレイＴ１の右側上方位置には手差トレイ３１が設けられている。前記各給紙トレイＴ０〜Ｔ５および手差トレイ３１から送り出される各記録シートは、第１シート搬送路３２を通って前記吸着位置Ｑ４に搬送されるようになっている。第１シート搬送路３２を搬送される記録シートは、用紙レジセンサＳＮｙによって検出され、レジロール３３で一旦停止してから所定のタイミングで吸着位置Ｑ４に搬送される。吸着位置Ｑ４において、記録シートＳは、吸着用ロール３４により前記転写ドラム２１に吸着される。
【００２５】
前記転写ドラム２１に吸着された記録シートＳは転写ドラム２１の回転に伴って前記転写位置Ｑ３に搬送される。前記転写器２２は、前記転写位置Ｑ３を通過する記録シートに像担持体１６のトナー像を転写させる。
前記転写位置Ｑ３を通過した像担持体１６は、表面に残留した現像剤が前記クリーナユニット２４により回収された後、再び、前記帯電器１７により一様に帯電されるようになっている。
前記吸着位置Ｑ４で転写ドラム２１に吸着された記録シートＳはフルカラーの場合は４回転し、前記転写器２２を通る毎にＹ（イエロー）、マゼンタ（Ｍ）、Ｃ（シアン）、およびＫ（黒）のトナー像が転写される。４色のフルカラー画像が形成された記録シートＳは剥離コロトロン３６で転写ドラム２１から剥離されて、第２シート搬送路３７を通って定着位置Ｑ５に搬送される。
【００２６】
定着位置Ｑ５には定着装置Ｆが配置されており、定着位置Ｑ５を通過する記録シートＳ上の未定着トナー像Ｉ（図２参照）を加熱加圧により定着するように構成されている。
前記第２シート搬送路３７には、前記定着位置Ｑ５の下流側にシート排出トレイＴＲ（図１参照）に記録シートを排出するための排出ロール（排出装置）４３が設けられている。
前記第２シート搬送路３７には前記排出ロール４３の上流側に切替ゲート４４が配置されている。切替ゲート４４は、前記第２シート搬送路３７上の記録シートＳの搬送方向をシート循環路４６または前記シート排出トレイＴＲの方向に切り替える際に使用される。
【００２７】
シート循環路４６は、シート反転路４７および前記中間トレイＴ０に切替ゲート４８を介して接続されている。前記切替ゲート４８は、両面コピーを行う場合にはシート循環路４６の記録シートＳをシート反転路４７に向かわせるように構成されている。前記シート反転路４７に設けられたシート状且つ櫛の歯状のマイラーゲート４９は、通過する記録シートＳが下方に搬送される際には弾性変形により記録シートＳの下方への移動を許し、マイラーゲート４９を通過した記録シートＳがスイッチバックして上方に搬送される場合には中間トレイＴ０の方向に誘導するように構成されている。
中間トレイＴ０に一旦収容された記録シートＳは、中間トレイＴ０から前記第１シート搬送路３２により前記吸着位置Ｑ４に再搬送されるように構成されている。
【００２８】
次に前記定着位置Ｑ５に配置された定着装置Ｆについて説明する。
図２は本発明の定着装置の実施例１の説明図で前記図１に示す定着装置の拡大図である。図３は前記図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
図２、図３において、前記定着位置Ｑ５に配置された定着装置Ｆは記録シートＳ搬送方向に垂直に延びる加熱ロール５１を有している。加熱ロール５１は、金属製の円筒部材５１ａおよびその表面に形成された弾性層５１ｂを有している。また前記円筒部材５１ａ内部にはヒータ（発熱体）５１ｈが内蔵されている。なお、このような加熱ロール５１は従来公知である。前記加熱ロール５１には離型剤塗布ロール５２（図２参照）が当接している。離型剤塗布ロール５２は、円筒部材内部に収容した離型剤が徐々に表面に染みだして前記加熱ロール５１の弾性層５１ｂに離型剤を塗布する機能を有している。
【００２９】
前記加熱ロール５１下方には加圧部材５３が配置されている。加圧部材５３は前記加熱ロール５１の軸方向に延びる剛体のパッド支持部材５４およびパッド支持部材５４の前記加熱ロール５１に対向する表面に設けられた耐熱弾性部材製の加圧パッド５６を有している。
前記パッド支持部材５４上面は、加熱ロール５１に圧接する圧接領域の加熱ロール５１の回転方向下流側にパッド下流側支持部５４ａ、およびその上流側にパッド上流側支持部５４ｂを有している。前記パッド下流側支持部５４ａの上面は前記パッド上流側支持部５４ｂよりも高く形成されており、加熱ロール５１に圧接する際加熱ロール５１表面に凹みを形成させるように構成されている。前記パッド下流側支持部５４ａおよびパッド上流側支持部５４ｂには加圧パッド５６が支持されている。前記パッド下流側支持部５４ａおよびパッド上流側支持部５４ｂと加圧パッド５６とは一体成型されている。
【００３０】
前記加圧パッド５６の厚さは前記パッド支持部材５４上で加熱ロール５１の回転方向上流側が下流側より厚く形成されている。
前記パッド支持部材５４の下端には連結部材５８（図２参照）を介して、円弧面を有するベルトガイド５９が連結されている。前記パッド支持部材５４の回転軸両端部にベルト端部ガイド部材６１，６１が設けられている。前記パッド支持部材５４は、回転軸方向両端部が前記ベルト端部ガイド部材６１，６１の下面を上方に押圧する圧縮バネ６２，６２により支持され、前記加熱ロール５１に向けて押圧されている。前記パッド支持部材５４およびベルトガイド５９の周囲には無端の定着ベルトＢが回転移動可能に支持されている。前記定着ベルトＢの両端部は前記ベルト端部ガイド部材６１，６１によって移動が規制されている。
【００３１】
前記圧縮バネ６２，６２により荷重をかけられたパッド支持部材５４は、定着ベルトＢを挟んで、パッド支持部材５４上の加圧パッド５６が加熱ロール５１に押し当てられるように構成される。
前記加圧部材５３の加圧パッド５６は、前記定着位置Ｑ５において前記定着ベルトＢを下面側から前記加熱ロール５１表面に押圧している。したがって、前記定着ベルトＢの上面は前記定着位置Ｑ５において加熱ロール５１に圧接している。前記定着位置Ｑ５における加熱ロール５１および定着ベルトＢの圧接領域により定着ニップＮが形成されている。
【００３２】
（実施例１の作用）
図１において、前記手差トレイ３１または前記各給紙トレイＴ１〜Ｔ５から送り出される各記録シートＳは、第１シート搬送路３２を通って前記吸着位置Ｑ４で吸着用ロール３４により前記転写ドラム２１に吸着される。前記転写ドラム２１に吸着された記録シートＳは転写ドラム２１の回転に伴って前記転写位置Ｑ３を通過する際に像担持体１６のトナー像が転写される。記録シートＳはフルカラーの場合は４回転し、前記転写器２２を通る毎にＹ（イエロー）、マゼンタ（Ｍ）、Ｃ（シアン）、およびＫ（黒）のトナー像が転写され、モノカラーの場合は１回転してモノカラーのトナー像が転写される。
トナー像が転写された記録シートＳは剥離コロトロン３６で転写ドラム２１から剥離されて、第２シート搬送路３７を通って定着位置Ｑ５に搬送される。
図２において、定着位置Ｑ５に搬送され定着ニップＮを通過する記録シートＳは、加圧部材５３により押圧される定着ベルトＢおよび加熱ロール５１の挟圧力と前記加熱ロール５１の熱とにより記録シートＳ上の未定着トナー像Ｉが定着する。
【００３３】
図４は本発明の定着装置の実施例１の作用説明図で、同実施例１の定着装置の加圧部材によるニップ内圧力分布を示す図である。
前記定着ニップＮ内において、前記加圧パッド５６の加熱ロール５１の回転方向上流側の厚さがその下流側より厚い。したがって、図４に示されるように定着ニップの圧力が前記上流側では低く、前記下流側では高くなるという圧力分布が得られ、前記下流側の高圧部分により加熱ロール５１表面に凹みを発生させ、カラー画像での定着性の向上と良好な剥離性能が得られる。
さらに、加圧パッド５６の全上面が直接定着ベルトＢの内面側に接触するので、前記図７に示す従来技術のように剛体製のパッド支持部材５４と耐熱弾性体製の加圧パッド５６との境目がなく、前記境目で生じる急激な圧力低下が発生することがない。したがって、前記急激な圧力低下による記録シートの密着不良で生じる画質欠陥を防止できる。
【００３４】
図５は本発明の定着装置を通過した記録シートと従来の定着装置を通過した記録シートの比較を示す図で、図５Ａは記録シートＳのカール高さ（カールの大きさ）の測定ポイントを示す図、図５Ｂは本発明の定着装置を通過した記録シートおよび従来の定着装置を通過した記録シートの前記各測定ポイント毎のカール高さの比較を示す図である。
図５Ａにおいて、従来技術の定着装置および実施例１の定着装置の各定着ニップＮを、矢印に示される方向に移動する各記録シートＳが通過後、図５Ａに示される各端片（１〜４）毎の測定ポイントの記録シートカール高さ（カールの大きさ）を測定する。図５Ｂにおいて、前記測定結果を比較すると、実施例１の定着装置を通過した記録シートのカール高さは、従来技術の定着装置を通過した記録シートのカール高さに比べて、すべての測定ポイントで低いことが分かる。これは、定着ニップ出口における急激な圧力変化が発生せず、前記剛体製のパッド支持部材５４による加熱ロール５１の凹みの曲率変化を和らげることができるためと考えられる。したがって、実施例１の定着装置は記録シートのカール高さの軽減に効果があることが分かる。
【００３５】
（実施例２）
図６は本発明の定着装置の実施例２の要部拡大説明図である。
なお、この実施例２の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例２は、下記の点で前記実施例１と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構成されている。
この実施例２では、前記実施例１において、パッド支持部材５４がパッド下流側支持部５４ａおよびパッド上流側支持部５４ｂを有している代わりに加熱ロール５１の回転方向下流側の凹み発生部５４ｃ隣接部分から前記回転方向上流側へ傾斜するパッド支持部５４ｄを有している。
前述の構成により、この実施例２において、前記パッド支持部材５４ｄが傾斜しているので、前記パッド支持部材５４ｄに支持される加圧パッド５６は、前記加熱ロール５１の前記回転方向上流側から回転方向下流側の凹み発生部５４ｃ隣接部にかけて、加圧力が大きく変化することなく定着ベルトＢの内面側を押圧して加熱ロール５１表面に圧接させる。このため、前記定着ベルトＢと加熱ロール５１により形成される定着ニップＮ内には急激な圧力低下が発生しない。また、前記凹み発生部５４ｃは、前記定着ベルトＢの内面側を押圧して加熱ロール５１表面に圧接する際前記加熱ロール５１表面に凹みを形成する。したがって、この実施例２においても前記実施例１と同様の作用を奏する。
【００３６】
（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明の定着装置は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更実施例を下記に例示する。
（Ｈ０１）本発明は定着ベルトの代わりにシート状の部材を用いた定着装置にも採用可能である。
（Ｈ０２）本発明はフルカラー以外の画像形成装置にも採用可能である。
【発明の効果】
前述の本発明の定着装置は、下記の効果を奏することができる。
（Ｅ０１）低温・低圧でも定着性能を向上させることが可能で、ウオームアップタイムの短縮が図れる定着装置が提供できる。
（Ｅ０２）フルカラー画像の定着装置において、安定した剥離性能を確保し且つ画質の低下が防止できる。
（Ｅ０３）定着装置を通過させた際に記録シートに発生するカールの大きさを小さくし、プリント品位を向上させることができる。
（Ｅ０４）小型・低コストで低消費電力の定着装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の定着装置の実施例１を備えた画像形成装置の全体説明図である。
【図２】図２は本発明の定着装置の実施例１の説明図で前記図１に示す定着装置の拡大図である。
【図３】図３は前記図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図４は本発明の定着装置の実施例１の作用説明図で、同実施例１の定着装置の加圧部材によるニップ内圧力分布を示す図である。
【図５】図５は本発明の定着装置を通過した記録シートと従来の定着装置を通過した記録シートの比較を示す図で、図５Ａは記録シートＳのカール高さ（カールの大きさ）の測定ポイントを示す図、図５Ｂは本発明の定着装置を通過した記録シートおよび従来の定着装置を通過した記録シートの前記各測定ポイント毎のカール高さの比較を示す図である。
【図６】図６は本発明の定着装置の実施例２の要部拡大説明図である。
【図７】図７は従来の定着装置の要部拡大説明図である。
【図８】図８は前記定着装置の定着ニップ内の圧力分布を示す図である。
【符号の説明】
Ｂ…定着ベルト  Ｉ…未定着トナー像、Ｎ…定着ニップ、Ｓ…記録シート
５１…加熱ロール、５１ｂ…弾性層、５３…加圧部材、５６…加圧パッド、５９…ベルトガイド
【図１】
0003613919.tif 000002
【図２】
0003613919.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003613919.tif 000006
【図６】
0003613919.tif 000007
【図７】
0003613919.tif 000008
【図８】
0003613919.tif 000009