(57)【要約】  【課題】  局所押圧部材と回動部材との間の圧接力に関して、長手方向に亘る均一性を向上させる。  【解決手段】  定着ロール６１に接触しながら回動可能なエンドレスベルト６２の内側から、定着ロール６１の表面を定着ロール６１の軸方向に亘って局所的に押圧する剥離ニップ部材６４ｂが、弾性体部材８５と支持フレーム６５とで構成される弾性支持部材によって弾性支持されている。  【選択図】  図２
2006084655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材に担持されたトナー像を定着する定着装置であって、
回動部材と、
前記回動部材に接触しながら回動可能なベルト部材と、
前記ベルト部材の内側から、前記回動部材の表面を当該回動部材の軸方向に亘って局所的に押圧する局所押圧部材と、
前記局所押圧部材を弾性支持する弾性支持部材と
を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記弾性支持部材は、支持体と当該支持体上に配設された弾性変形可能な弾性体部材とで構成されることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記弾性支持部材は、前記弾性体部材がフッ素ゴムまたはシリコーンゴムで形成されたことを特徴とする請求項２記載の定着装置。
【請求項４】
前記弾性支持部材は、前記弾性体部材が断熱性を有することを特徴とする請求項２記載の定着装置。
【請求項５】
前記局所押圧部材は、前記回動部材側の面が長手方向に亘って当該回動部材方向に湾曲した弓形状に形成されたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項６】
前記弾性支持部材は、前記弾性体部材の厚さが長手方向両端部よりも中央部で厚くなるように形成されたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項７】
記録材に担持されたトナー像を定着する定着装置であって、
回動部材と、
前記回動部材に接触しながら回動可能なベルト部材と、
前記ベルト部材の内側から、前記回動部材の表面を当該回動部材の軸方向に亘って局所的に押圧する局所押圧部材と、
前記局所押圧部材を支持するとともに、当該局所押圧部材を前記回動部材側に付勢する支持部材とを備え、
前記支持部材は、前記回動部材と前記局所押圧部材との間の圧接力の長手方向に亘る不均一性を緩和する緩衝体を介して、当該局所押圧部材を支持することを特徴とする定着装置。
【請求項８】
前記回動部材は表面が弾性変形可能に形成され、前記局所押圧部材は、当該回動部材の表面を局所的に弾性変形させることを特徴とする請求項７記載の定着装置。
【請求項９】
前記ベルト部材の内側から、前記回動部材の表面を当該回動部材の軸方向に亘って所定の帯状領域を押圧するニップ押圧部材をさらに備え、
前記局所押圧部材は、当該ニップ押圧部材の前記ベルト部材の回動方向下流側に配設されたことを特徴とする請求項７記載の定着装置。
【請求項１０】
前記回動部材を加熱する加熱部材、または前記ベルト部材を加熱する加熱部材をさらに備えたことを特徴とする請求項７記載の定着装置。
【請求項１１】
トナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像形成手段によって形成されたトナー像を記録材上に転写する転写手段と、
前記記録材上に転写されたトナー像を当該記録材に定着する定着手段とを含み、
前記定着手段は、
回動部材と、
前記回動部材に接触しながら回動可能なベルト部材と、
前記ベルト部材の内側から、前記回動部材の表面を当該回動部材の軸方向に亘って所定の帯状領域を押圧するニップ押圧部材と、
前記ニップ押圧部材の前記ベルト部材の回動方向下流側に配設され、当該ベルト部材の内側から、前記回動部材の表面を当該回動部材の軸方向に亘って局所的に押圧する局所押圧部材と、
前記局所押圧部材を弾性支持する弾性支持部材と
を備えた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、例えば電子写真方式を利用した画像形成装置に用いられる定着装置等に関し、より詳しくは回動可能なベルト部材を備えた定着装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、例えばドラム状に形成された感光体（感光体ドラム）を一様に帯電し、この感光体ドラムを画像情報に基づいて制御された光で露光して感光体ドラム上に静電潜像を形成する。そして、この静電潜像をトナーによって可視像（トナー像）とし、このトナー像を感光体ドラム上から記録紙に転写した後、定着装置によってこのトナー像を記録紙に定着している。
【０００３】
かかる画像形成装置に用いられる定着装置は、円筒状の芯金の内部に加熱源を備え、その芯金に耐熱性弾性体層と、その外周面に離型層とが積層して形成された定着ロールと、この定着ロールに対して圧接配置され、芯金に耐熱性弾性体層と、その外周面に耐熱性樹脂被膜あるいは耐熱性ゴム被膜による離型層とが積層して形成された加圧ロールとで構成されている。そして、定着ロールと加圧ロールとの間に、未定着トナー像を担持した記録紙を通過させて、未定着トナー像に対して加熱と加圧とを行うことによって、記録紙にトナー像を定着している。このような定着装置は、ロールニップ方式と呼ばれて、一般に広く利用されている。
【０００４】
近年、画像形成装置における高生産性やカラー化の進展、さらには両面印刷機構の普及に伴い、定着装置においても高速化への対応が要求されている。その際、ロールニップ方式の定着装置では、トナーと記録紙に充分な熱量が供給できるように、ニップ幅を定着速度に比例して広く設定することが必要となる。ニップ幅を広くする方法として、定着ロールと加圧ロールとの間の荷重を大きくする方法や、弾性体層の厚さを厚くする方法、さらにはロール径を大きくする方法が考えられる。
しかし、荷重を大きくする方法や、弾性体層の厚さを厚くする方法では、ロールの撓みに起因するニップ幅の形状がロール軸に沿って不均一になることから、定着むらや紙しわが生じ易い等といった画像品質上の問題がある。また、ロール径を大きくする方法では、装置の大型化を招くとともに、ロールを室温から定着可能温度に上昇させるまでの時間（ウォームアップタイム）が長くなるという問題がある。
【０００５】
そこで、これらの問題を解消して、画像形成装置の高速化に対応した定着装置を実現するべく、本出願人は、表面が弾性変形する回転可能な定着ロールと、この定着ロールに接触したまま走行可能なエンドレスベルトと、このエンドレスベルトの内側に非回転状態で配置された圧力パッドとを具備し、圧力パッドによって、定着ロールとの接触面が形成されるようにエンドレスベルトを定着ロールに圧接させ、エンドレスベルトと定着ロールとの間にシートを通過させることができるようにベルトニップを設けるとともに、定着ロールの表面のうち、シートの出口側を局部的に弾性変形させるように構成した定着装置に関する技術を提案している（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
かかる特許文献１に記載した定着装置（「ベルトニップ方式」という。）では、従来のロールニップ方式の定着装置における加圧ロールに代え、圧力パッドを用いてエンドレスベルトを定着ロールに圧接させている。このような構成を採用することにより、定着ロールとエンドレスベルトとによって形成されるベルトニップの幅が従来の定着ロールと加圧ロールとのロールニップの幅よりも容易に大きくすることができるとともに、ニップ部において均一で高いニップ圧を付与することができるので、高速化への対応が可能となり、しかも装置の小型化を図ることも容易である。
【０００７】
さらには、定着ロールに圧接させるエンドレスベルトの熱容量は小さく、加えて圧力パッドが非回転状態で配置されていることから、定着ロールから伝わる熱が外部に発散され難い構成を実現している。そのため、定着ロールの回転が開始されても、定着ロールからエンドレスベルト側に奪われる熱量は少なく、トナーの溶融に際しての熱効率を高めることができるとともに、ベルトニップでの温度低下量も小さいことから、トナーの定着性の向上を図ることができるという利点も有している。
【０００８】
【特許文献１】特許第３２９８３５４号公報(第４-７頁)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記したベルトニップ方式の定着装置においては、圧力部材によりエンドレスベルトを定着ロールに圧接させるに際して、トナー像表面を平滑化して定着画像に光沢を付与するとともに、定着ロール表面に局所的な歪み（凹み）を与えることで、記録紙にダウンカールを形成し、記録紙を定着ロール表面から剥離することを目的として、圧力部材には、定着ロール表面を局所的に高い圧力で押圧する局所押圧部材が設けられている。
【００１０】
しかしながら、局所押圧部材は、高い剛性をもった材料で形成され、定着ロールを局所的に高い圧力で押圧するように構成されることから、押圧される定着ロールや局所押圧部材を支持する支持体には撓みが生じ易い。そこで、予め局所押圧部材をこのような定着ロールの撓みや支持体の撓みに対応させた形状とし、これを高い寸法精度をもって形成しているが、僅かな寸法のばらつきや設定時の位置ずれ等によって、局所押圧部材と定着ロールとの間の圧接力には、長手方向において不均一性（ばらつき）が発生し易い。そして、かかる圧接力のばらつきが大きくなると、光沢むら等の画像不良や紙しわが発生する場合がある。さらに、記録紙の剥離が不充分となる場合があり、その際には定着装置において紙詰まりが発生するといった不都合も生じる。
【００１１】
そこで本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、局所押圧部材と回動部材との間の圧接力に関して、長手方向に亘る均一性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かかる目的のもと、本発明の定着装置は、記録材に担持されたトナー像を定着する定着装置であって、回動部材と、回動部材に接触しながら回動可能なベルト部材と、ベルト部材の内側から、回動部材の表面を回動部材の軸方向に亘って局所的に押圧する局所押圧部材と、局所押圧部材を弾性支持する弾性支持部材とを備えたことを特徴としている。
ここで、弾性支持部材は、支持体と支持体上に配設された弾性変形可能な弾性体部材とで構成されることを特徴とすることができる。また、弾性支持部材においては、弾性体部材がフッ素ゴムまたはシリコーンゴムで形成されたことを特徴とすることもできる。さらに、弾性体部材が断熱性を有することを特徴とすることもできる。
また、局所押圧部材は、回動部材側の面が長手方向に亘って回動部材方向に湾曲した弓形状に形成されたことを特徴とすることができる。さらには、弾性支持部材は、弾性体部材の厚さが長手方向両端部よりも中央部で厚くなるように形成されたことを特徴とすることもできる。
【００１３】
また、本発明の定着装置は、記録材に担持されたトナー像を定着する定着装置であって、回動部材と、回動部材に接触しながら回動可能なベルト部材と、ベルト部材の内側から、回動部材の表面を回動部材の軸方向に亘って局所的に押圧する局所押圧部材と、局所押圧部材を支持するとともに、局所押圧部材を回動部材側に付勢する支持部材とを備え、支持部材は、回動部材と局所押圧部材との間の圧接力の長手方向に亘る不均一性を緩和する緩衝体を介して、局所押圧部材を支持することを特徴としている。
ここで、回動部材は表面が弾性変形可能に形成され、局所押圧部材は、回動部材の表面を局所的に弾性変形させることを特徴とすることもできる。また、ベルト部材の内側から、回動部材の表面を回動部材の軸方向に亘って所定の帯状領域を押圧するニップ押圧部材をさらに備え、局所押圧部材は、ニップ押圧部材のベルト部材の回動方向下流側に配設された構成とすることもできる。さらには、回動部材を加熱する加熱部材、またはベルト部材を加熱する加熱部材をさらに備えた構成とすることもできる。
【００１４】
さらに、本発明を画像形成装置として捉え、本発明の画像形成装置は、トナー像を形成するトナー像形成手段と、トナー像形成手段によって形成されたトナー像を記録材上に転写する転写手段と、記録材上に転写されたトナー像を記録材に定着する定着手段とを含み、定着手段は、回動部材と、回動部材に接触しながら回動可能なベルト部材と、ベルト部材の内側から、回動部材の表面を回動部材の軸方向に亘って所定の帯状領域を押圧するニップ押圧部材と、ニップ押圧部材のベルト部材の回動方向下流側に配設され、ベルト部材の内側から、回動部材の表面を回動部材の軸方向に亘って局所的に押圧する局所押圧部材と、局所押圧部材を弾性支持する弾性支持部材とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の効果として、局所押圧部材と回動部材との間の圧接力についての長手方向に亘る均一性を向上させることにより、光沢むら等の画像不良や紙しわの発生を抑制することが可能となった。また、記録紙の充分な剥離を実現し、紙詰まりの発生を抑えることも可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[実施の形態１]
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置であって、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋ、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に順次転写(一次転写)させる一次転写部１０、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー画像を記録材（記録紙）である用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写部２０、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置６０を備えている。また、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０を有している。
【００１７】
本実施の形態において、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋは、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１の周囲に、これらの感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２、感光体ドラム１１上に静電潜像を書込むレーザ露光器１３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を一次転写部１０にて中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６、感光体ドラム１１上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１７、などの電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋは、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の順に、略直線状に配置されている。
【００１８】
中間転写体である中間転写ベルト１５は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたフィルム状の無端ベルトで構成されている。そして、その体積抵抗率は１０6〜１０14Ωｃｍとなるように形成されており、その厚さは例えば０.１ｍｍ程度に構成されている。中間転写ベルト１５は、各種ロールによって図１に示すＢ方向に所定の速度で循環駆動（回動）されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ（図示せず）により駆動されて中間転写ベルト１５を回動させる駆動ロール３１、各感光体ドラム１１の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト１５を支持する支持ロール３２、中間転写ベルト１５に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール３３、二次転写部２０に設けられるバックアップロール２５、中間転写ベルト１５上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニングバックアップロール３４を有している。
【００１９】
一次転写部１０は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に対向して配置される一次転写ロール１６で構成されている。一次転写ロール１６は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が１０７〜１０９Ωｃｍのスポンジ状の円筒ロールである。そして、一次転写ロール１６は中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に圧接配置され、さらに一次転写ロール１６にはトナーの帯電極性（マイナス極性とする。以下同様。）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上において重畳されたトナー像が形成されるようになっている。
【００２０】
二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像担持面側に配置される二次転写ロール２２と、バックアップロール２５とによって構成される。バックアップロール２５は、表面がカーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲとのブレンドゴムのチューブ、内部がＥＰＤＭゴムで構成されている。そして、その表面抵抗率が１０７〜１０１０Ω／□となるように形成され、硬度は例えば７０°（アスカーＣ）に設定されている。このバックアップロール２５は、中間転写ベルト１５の裏面側に配置されて二次転写ロール２２の対向電極をなし、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール２６が当接配置されている。
【００２１】
一方、二次転写ロール２２は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が１０７〜１０９Ωｃｍのスポンジ状の円筒ロールである。そして、二次転写ロール２２は中間転写ベルト１５を挟んでバックアップロール２５に圧接配置され、さらに二次転写ロール２２は接地されてバックアップロール２５との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部２０に搬送される用紙Ｐ上にトナー像を二次転写する。
【００２２】
また、中間転写ベルト１５の二次転写部２０の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト１５の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ３５が接離自在に設けられている。一方、イエローの画像形成ユニット１Ｙの上流側には、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋにおける画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ（ホームポジションセンサ）４２が配設されている。また、黒の画像形成ユニット１Ｋの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ４３が配設されている。この基準センサ４２は、中間転写ベルト１５の裏側に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部４０からの指示により、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋは画像形成を開始するように構成されている。
【００２３】
さらに、本実施の形態の画像形成装置では、用紙搬送系として、用紙Ｐを収容する用紙トレイ５０、この用紙トレイ５０に集積された用紙Ｐを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール５１、ピックアップロール５１により繰り出された用紙Ｐを搬送する搬送ロール５２、搬送ロール５２により搬送された用紙Ｐを二次転写部２０へと送り込む搬送シュート５３、二次転写ロール２２により二次転写された後に搬送される用紙Ｐを定着装置６０へと搬送する搬送ベルト５５、用紙Ｐを定着装置６０に導く定着入口ガイド５６を備えている。
【００２４】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。図１に示すような画像形成装置では、図示しない画像読取装置（ＩＩＴ）や図示しないパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置（ＩＰＳ）により所定の画像処理が施された後、画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋによって作像作業が実行される。ＩＰＳでは、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。
【００２５】
レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの各々の感光体ドラム１１に照射している。画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの各感光体ドラム１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋによって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。
【００２６】
画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが当接する一次転写部１０において、中間転写ベルト１５上に転写される。より具体的には、一次転写部１０において、一次転写ロール１６により中間転写ベルト１５の基材に対しトナーの帯電極性（マイナス極性）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が付加され、トナー像を中間転写ベルト１５の表面に順次重ね合わせて一次転写が行われる。
【００２７】
トナー像が中間転写ベルト１５の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト１５は移動してトナー像が二次転写部２０に搬送される。トナー像が二次転写部２０に搬送されると、用紙搬送系では、トナー像が二次転写部２０に搬送されるタイミングに合わせてピックアップロール５１が回転し、用紙トレイ５０から所定サイズの用紙Ｐが供給される。ピックアップロール５１により供給された用紙Ｐは、搬送ロール５２により搬送され、搬送シュート５３を経て二次転写部２０に到達する。この二次転写部２０に到達する前に、用紙Ｐは一旦停止され、トナー像が担持された中間転写ベルト１５の移動タイミングに合わせてレジストロール（図示せず）が回転することで、用紙Ｐの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。
【００２８】
二次転写部２０では、中間転写ベルト１５を介して、二次転写ロール２２がバックアップロール２５に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Ｐは、中間転写ベルト１５と二次転写ロール２２との間に挟み込まれる。その際に、給電ロール２６からトナーの帯電極性（マイナス極性）と同極性の電圧（二次転写バイアス）が印加されると、二次転写ロール２２とバックアップロール２５との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト１５上に担持された未定着トナー像は、二次転写ロール２２とバックアップロール２５とによって押圧される二次転写部２０において、用紙Ｐ上に一括して静電転写される。
【００２９】
その後、トナー像が静電転写された用紙Ｐは、二次転写ロール２２によって中間転写ベルト１５から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール２２の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５５へと搬送される。搬送ベルト５５では、定着装置６０における最適な搬送速度に合わせて、用紙Ｐを定着装置６０まで搬送する。定着装置６０に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着装置６０によって熱および圧力で定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙載置部に搬送される。
一方、用紙Ｐへの転写が終了した後、中間転写ベルト１５上に残った残留トナーは、中間転写ベルト１５の回動に伴ってクリーニング部まで搬送され、クリーニングバックアップロール３４および中間転写ベルトクリーナ３５によって中間転写ベルト１５上から除去される。
【００３０】
次に、本実施の形態の画像形成装置に用いられる定着装置６０について説明する。図２は本実施の形態の定着装置６０の構成を示す側断面図である。定着装置６０は、回動部材の一例としての定着ロール６１、ベルト部材の一例としてのエンドレスベルト６２、およびエンドレスベルト６２を介して定着ロール６１を押圧する圧力部材の一例としての圧力パッド６４により主要部が構成されている。
【００３１】
定着ロール６１は、金属製のコア（円筒状芯金）６１１の周囲に耐熱性弾性体層６１２、および離型層６１３を積層して構成された円筒状ロールであり、回転自在に支持されて所定の表面速度で回転する。
定着ロール６１の内部には、発熱源として、例えば定格６００Ｗのハロゲンヒータ６６が配設されている。一方、定着ロール６１の表面には温度センサ６９が接触して配置されている。画像形成装置の制御部４０は、この温度センサ６９による温度計測値に基づいてハロゲンヒータ６６の点灯を制御し、定着ロール６１の表面温度が所定の設定温度（例えば、１７５℃）を維持するように調整している。
【００３２】
エンドレスベルト６２は、継ぎ目がない無端状のベルトであり、エンドレスベルト６２の内部に配置された圧力パッド６４と、上流側ベルトガイド部材６３ａおよび下流側ベルトガイド部材６３ｂ、さらにはエンドレスベルト６２の両端部に配置されたベルト規制部材の一例としてのエッジガイド部材８０（後段の図３参照）によって回動自在に支持されている。そして、エンドレスベルト６２はニップ部Ｎにおいて定着ロール６１に対して圧接されるように配置され、定着ロール６１に従動して回動する。
【００３３】
ここで、図３はエンドレスベルト６２が支持される構成を説明する図であり、用紙Ｐの搬送方向下流側から見た定着装置６０の一方の端部領域を示している。
図３に示したように、エンドレスベルト６２の幅方向両端部は、エンドレスベルト６２の内部に配置された支持体としての支持フレーム６５の両端部に固設されたエッジガイド部材８０によって支持されている。エッジガイド部材８０は、ニップ部Ｎとその近傍に対応する部分に切り欠きが形成された円筒状、すなわち断面がＣ形状のベルト走行ガイド部８０１、このベルト走行ガイド部８０１の外側に設けられ、エンドレスベルト６２の外径よりも大きな外径で形成されたフランジ部８０２、さらにエッジガイド部材８０の外側面に設けられ、エッジガイド部材８０を定着装置６０本体に位置決めして固定するための保持部８０３で構成されている。
そして、エンドレスベルト６２は、エンドレスベルト６２の幅方向両端部において、両端部の内周面がエッジガイド部材８０に支持されながら、定着ロール６１に従動して回動する。また、エンドレスベルト６２は、フランジ部８０２によってエンドレスベルト６２の幅方向への移動（ベルトウォーク）が制限され、エンドレスベルト６２に片寄りが生じるのが抑えられている。
【００３４】
一方、エンドレスベルト６２の幅方向両端部を除く領域では、エンドレスベルト６２は圧力パッド６４と、上流側ベルトガイド部材６３ａおよび下流側ベルトガイド部材６３ｂとに支持されている。そして、エンドレスベルト６２の両端部を除く領域では、エンドレスベルト６２の内周面が、圧力パッド６４および上流側ベルトガイド部材６３ａ上を覆うように配置された低摩擦シート６８と、下流側ベルトガイド部材６３ｂとに摺擦しながら回動する。
上流側ベルトガイド部材６３ａおよび下流側ベルトガイド部材６３ｂは、エンドレスベルト６２の内部に配置された支持フレーム６５に、長手方向に沿って取り付けられている。そして、エンドレスベルト６２の内周面と直接摺擦する下流側ベルトガイド部材６３ｂは、エンドレスベルト６２がスムーズに回動することができるように摩擦係数が低い材質であって、かつ、エンドレスベルト６２から熱を奪い難いように熱伝導率が低い材質で形成されている。具体的に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）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の耐熱性樹脂が用いられる。
一方、低摩擦シート６８を介してエンドレスベルト６２の内周面と摺擦する上流側ベルトガイド部材６３ａも、熱伝導率が低い材質で形成されている。
【００３５】
次に、圧力パッド６４は、エンドレスベルト６２の内側において金属製の支持フレーム６５に支持されている。そして、エンドレスベルト６２を介して定着ロール６１に押圧される状態で配置され、定着ロール６１との間でニップ部Ｎを形成している。圧力パッド６４は、ニップ部Ｎの入口側（上流側）に、幅の広いニップ部Ｎを確保するためのニップ押圧部材の一例としてのプレニップ部材６４ａを配置している。また、ニップ部Ｎの出口側（下流側）には、定着ロール６１表面を局所的に押圧することで、トナー像表面を平滑化して画像光沢を付与するとともに、定着ロール６１表面に歪み（凹み）を与えることで、用紙Ｐにダウンカールを形成し、用紙Ｐを定着ロール６１表面から剥離するための局所押圧部材の一例としての剥離ニップ部材６４ｂを配置している。
【００３６】
また、圧力パッド６４には、エンドレスベルト６２の内周面と圧力パッド６４との摺動抵抗を小さくするために、エンドレスベルト６２と接する面に低摩擦部材の一例としての低摩擦シート６８が設けられている。
低摩擦シート６８は、ニップ部Ｎの上流側端部が下流側ベルトガイド部材６３ｂによって支持フレーム６５の底面に固定されている。そして、上流側ベルトガイド部材６３ａを覆うとともに、ニップ部Ｎの全域において、圧力パッド６４とエンドレスベルト６２内周面との間に挟持された状態で配設されている。なお、低摩擦シート６８のニップ部Ｎ下流側は、低摩擦シート６８に歪みが生じないように、固定されず自由端（フリー）の状態に設定されている。そして、低摩擦シート６８は、ニップ部Ｎにおいて圧力パッド６４と定着ロール６１との間に押圧力が印加されている状態の下で、エンドレスベルト６２内周面と圧力パッド６４との摺動抵抗（摩擦抵抗）を低減している。
【００３７】
このような構成において、定着ロール６１は、図示しない駆動モータに連結されて矢印Ｃ方向に回転し、この回転に従動してエンドレスベルト６２も定着ロール６１と同じ方向に回動する。図１に示した画像形成装置の二次転写部２０においてトナー像が静電転写された用紙Ｐは、定着入口ガイド５６によって導かれて、ニップ部Ｎに搬送される。そして、用紙Ｐがニップ部Ｎを通過する際に、用紙Ｐ上のトナー像はニップ部Ｎに作用する圧力と、定着ロール６１から供給される熱とによって定着される。本実施の形態の定着装置６０では、ほぼ定着ロール６１の外周面に倣う凹形状のプレニップ部材６４ａによりニップ部Ｎを広く構成することができるため、安定した定着性能を確保することができる。
【００３８】
なお、ニップ部Ｎの下流側近傍には、剥離ニップ部材６４ｂによって定着ロール６１から剥離された用紙Ｐを完全に定着ロール６１から分離し、画像形成装置の排出部へ向かう排紙通路に誘導するための剥離補助部材７０が配設されている。剥離補助部材７０は、剥離バッフル７１が定着ロール６１の回転方向と対向する向き（カウンタ方向）に定着ロール６１と近接する状態でバッフルホルダ７２によって保持されている。
【００３９】
次に、定着装置６０を構成する各部材について詳細に述べる。まず定着ロール６１では、コア６１１は、鉄、アルミニウム、ＳＵＳ等の熱伝導率の高い金属で形成された、例えば外径３０ｍｍ、肉厚１．８ｍｍ、長さ３６０ｍｍの円筒体で構成されている。
耐熱性弾性体層６１２は、耐熱性の高い弾性体で構成され、特に、ゴム硬度が１５〜４５°（ＪＩＳ−Ａ）程度のゴム、エラストマー等の弾性体を用いるのが好ましい。具体的には、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を用いることができる。本実施の形態の定着装置６０では、ゴム硬度が３５°（ＪＩＳ−Ａ）のシリコーンＨＴＶゴムを６００μｍの厚さでコア６１１に被覆している。
【００４０】
離型層６１３には、例えばシリコーン樹脂、フッ素樹脂等の耐熱性樹脂が用いられるが、トナーに対する離型性や耐摩耗性の観点から、フッ素樹脂が適している。フッ素樹脂としては、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）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）等が使用できる。離型層６１３の厚さは、５〜３０μｍが好ましい。本実施の形態の定着装置６０では、厚さ３０μｍのＰＦＡが被覆されている。
【００４１】
エンドレスベルト６２は、出力画像に継ぎ目に起因する欠陥が生じないように、原形が円筒形状に形成された継ぎ目がない無端ベルトであり、ベース層と、このベース層の定着ロール６１側の面（外周面）または両面に被覆された離型層とから構成されている。ベース層は、熱硬化性ポリイミド樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂等のポリマーが耐熱性、機械特性等の観点から好適に用いられる。その厚さは、３０〜２００μｍ、好ましくは５０〜１２５μｍ、より好ましくは７５〜１００μｍ程度に設定される。
【００４２】
ベース層の表面に被覆される離型層としては、フッ素樹脂が用いられる。ここで、フッ素樹脂としては、特に耐熱性、機械特性等の観点から、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体（ＭＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロエチルビニルエーテル共重合体（ＥＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）が好適に用いられる。その厚さは５〜１００μｍ、好ましくは１０〜３０μｍ程度に設定される。
本実施の形態の定着装置６０では、エンドレスベルト６２として、周長９４ｍｍ、厚さ７５μｍ、幅３２０ｍｍの熱硬化性ポリイミドからなるベース層に、厚さ３０μｍのＰＦＡからなる離型層を積層した構成を用いている。
【００４３】
次に、下流側ベルトガイド部材６３ｂの底面には、定着装置６０の長手方向に亘って潤滑剤塗布部材６７が配設されている。潤滑剤塗布部材６７は、エンドレスベルト６２内周面に対して接触するように配置され、潤滑剤を適量供給する。これにより、エンドレスベルト６２と低摩擦シート６８との摺動部に潤滑剤を供給し、低摩擦シート６８を介したエンドレスベルト６２と圧力パッド６４との摺動抵抗をさらに低減して、エンドレスベルト６２の円滑な回動を図っている。また、エンドレスベルト６２の内周面や低摩擦シート６８表面の摩耗を抑制する効果も有している。
【００４４】
なお、潤滑剤としては、定着温度環境下での長期使用に対する耐久性を有し、かつ、エンドレスベルト６２内周面との濡れ性を維持できるものが適している。例えば、シリコーンオイルやフッ素オイル等の液体状のオイルや、固形物質と液体とを混合させた合成潤滑油グリース等、さらにはこれらを組み合わせたものを用いることができる。シリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル、有機金属塩添加ジメチルシリコーンオイル、ヒンダードアミン添加ジメチルシリコーンオイル、有機金属塩およびヒンダードアミン添加ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、有機金属塩添加アミノ変性シリコーンオイル、ヒンダードアミン添加アミノ変性シリコーンオイル、カルボキシ変性シリコーンオイル、シラノール変性シリコーンオイル、スルホン酸変性シリコーンオイル等を用いることもできる。また、フッ素オイルとしては、パーフルオロポリエーテルオイル、変性パーフルオロポリエーテルオイルを用いることもできる。本実施の形態の定着装置６０では、アミノ変性シリコーンオイルを用いている。
【００４５】
続いて、エンドレスベルト６２の内部に配置されて、定着ロール６１を押圧する圧力パッド６４について説明する。
圧力パッド６４は、上述したように、プレニップ部材６４ａと剥離ニップ部材６４ｂとで構成されている。まず、プレニップ部材６４ａは、定着ロール６１を例えば３５ｋｇｆの荷重で押圧するように、バネや弾性体（不図示）を介して支持フレーム６５に支持されている。また、プレニップ部材６４ａを構成する材質としては、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体や板バネ等を用いることができ、本実施の形態の定着装置６０では、幅１０ｍｍ、厚さ５ｍｍ、長さ３２０ｍｍのシリコーンゴムを用いている。さらに、定着ロール６１側の面は、ほぼ定着ロール６１の外周面に倣う凹状曲面で形成されている。そして、かかる構成のプレニップ部材６４ａにより、広いニップ部Ｎを形成することができるので、画像形成装置の高速化に対応して、定着ロール６１から充分な熱量を用紙Ｐ上のトナー像に付与することができる。
なお、本実施の形態の定着装置６０では、プレニップ部材６４ａと剥離ニップ部材６４ｂとにより、エンドレスベルト６２を定着ロール６１に約４０°の巻き付き角度でラッピングし、約１３ｍｍ幅のニップ部Ｎを形成している。
【００４６】
次に、プレニップ部材６４ａの下流側に配置される剥離ニップ部材６４ｂについて述べる。
剥離ニップ部材６４ｂは、プレニップ部材６４ａとは別体に構成され、別個独立に支持フレーム６５に支持されている。そして、不図示の押圧機構によって支持フレーム６５が定着ロール６１に押圧されながら定着ロール６１に対して所定の位置に設定される際に、剥離ニップ部材６４ｂは定着ロール６１に対して所定の押圧力を持って当接するように構成されている。
また、剥離ニップ部材６４ｂは、ＰＰＳ、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド等の耐熱性樹脂や、鉄、アルミニウム、ＳＵＳ等の金属といった剛性の高い材質で形成されるとともに、幅（エンドレスベルト６２の回動方向に沿った長さ）が３〜４ｍｍであって、長手方向がニップ部Ｎの略全領域に亘る板状部材で形成されている。さらに、剥離ニップ部材６４ｂの定着ロール６１側における外面形状は、所定の曲率を有する凸状曲面に形成されている。
このような構成により、剥離ニップ部材６４ｂは、定着ロール６１に対して局所的に高い圧力をもって押圧している。それにより、ニップ部Ｎ出口側（最下流部）の幅３〜４ｍｍの領域には、ニップ部Ｎの長手方向に亘って高圧領域が形成されるので、トナー像を担持した用紙Ｐがこの局所高圧部を通過することで、トナー像表面は平滑化され、所望の画像光沢を得ることができる。また、定着ロール６１の表面には、局所的に歪み（凹み）が生じるので、その凹みを用紙Ｐが通過することで用紙Ｐにはダウンカールが形成され、用紙Ｐを定着ロール６１表面から剥離することができる。
【００４７】
そして、かかる構成の圧力パッド６４においては、剥離ニップ部材６４ｂを支持フレーム６５に配設するのに際して、支持フレーム６５と剥離ニップ部材６４ｂとの間に、長手方向に亘って弾性変形可能な弾性体部材８５を介在させていることを特徴としている。すなわち、弾性体部材８５と支持フレーム６５とによって弾性支持部材が構成され、かかる弾性支持部材が剥離ニップ部材６４ｂを弾性支持するように構成されている。
図４は、剥離ニップ部材６４ｂが支持フレーム６５に配設される状態を説明する図であって、図２におけるＸＸ断面図を表している。図４に示すように、剥離ニップ部材６４ｂは、底面が平面で形成されるとともに、定着ロール６１側の面が、フレア形状に形成された定着ロール６１の表面形状に倣うように定着ロール６１側に湾曲した弓形状に形成されている。そして、剥離ニップ部材６４ｂの底面は弾性体部材８５を介して支持フレーム６５上に設置されている。また、剥離ニップ部材６４ｂにおけるエンドレスベルト６２回動方向側の側面は、上流側をプレニップ部材６４ａ（図４では不図示）によって支持され、下流側を支持フレーム６５の上部に形成された凸部６５ａ（図２も参照）によって支持されて、エンドレスベルト６２の回動方向における位置が固定されている。さらに、剥離ニップ部材６４ｂの両端部は、支持フレーム６５の凸部６５ａ両端部によって支持されている。このようにして、剥離ニップ部材６４ｂは支持フレーム６５の上部に固定されている。
【００４８】
ところで、支持フレーム６５が定着ロール６１を押圧するには、定着装置６０の構成上、支持フレーム６５の両端部から定着ロール６１を押圧する必要がある。このような構成では、剥離ニップ部材６４ｂを介して圧接力を受ける定着ロール６１と支持フレーム６５とには構造上中央部に向けて撓みが生じ易く、剥離ニップ部材６４ｂと定着ロール６１との間の圧接力は、両端部で高く、中央部で低くなる傾向がある。
そこで、従来より、剥離ニップ部材６４ｂを予め定着ロール６１や支持フレーム６５の撓みに対応させた形状とし、これを高い寸法精度をもって形成している。しかし、剥離ニップ部材６４ｂに僅かな寸法のばらつきが生じたり、支持フレーム６５への設定時に位置ずれ等が生じる場合がある。また、支持フレーム６５の剥離ニップ部材６４ｂが設置される面には、製造時に微小な凹凸形状が生じる場合もある。さらに、定着ロール６１と支持フレーム６５との撓みが想定した値と異なる場合もある。そのため、これらが原因となって、剥離ニップ部材６４ｂと定着ロール６１との間の圧接力には、長手方向にばらつき（不均一性）が生じ易い。そして、従来においては、高剛性の剥離ニップ部材６４ｂが直接支持フレーム６５上に設置されていたため、かかる圧接力のばらつきがそのまま定着ロール６１や用紙Ｐに作用してしまう構造となっていた。それによって、光沢むら等の画像不良や紙しわが発生したり、さらには、用紙Ｐの剥離が充分に行なえないために、定着装置６０において紙詰まりが発生する原因となっていた。
【００４９】
そこで、本実施の形態の定着装置６０では、剥離ニップ部材６４ｂを支持フレーム６５に配設するのに際して、支持フレーム６５と剥離ニップ部材６４ｂとの間に、長手方向に亘って弾性体部材８５を設置している。かかる弾性体部材８５を設置することにより、剥離ニップ部材６４ｂでの僅かな寸法のばらつきや支持フレーム６５への設定時における位置ずれ、また、支持フレーム６５の設置面における微小な凹凸形状の存在、さらには、定着ロール６１と支持フレーム６５との撓みが想定した値と異なるものとなった場合等においても、弾性体部材８５が圧接力のばらつきに対応して弾性変形することにより、圧接力のばらつきを緩和して、長手方向に亘る均一性を向上することが可能となる。すなわち、剥離ニップ部材６４ｂと定着ロール６１との間の圧接力に、長手方向におけるばらつき（不均一性）が生じた際には、弾性体部材８５は圧接力の大きい領域ほど弾性変形量を大きくすることができる。それにより、圧接力の大きい領域ほど圧接力の吸収効果を高めることができ、圧接力の均一性を向上させることが可能となる。このように、弾性体部材８５は、圧接力の長手方向におけるばらつきを緩和する緩衝体として機能する。
【００５０】
しかも、弾性体部材８５の長手方向の長さ、幅（エンドレスベルト６２の回動方向に沿った長さ）、厚さをそれぞれ調整することにより、所望の圧力分布に設定することも可能となる。
例えば、剥離ニップ部材６４ｂを、予め定着ロール６１や支持フレーム６５の撓みに対応させた形状とするのに代えて、弾性体部材８５において定着ロール６１や支持フレーム６５の撓みに対応させた形状、すなわち厚さを中央部で厚く、両端部で薄く形成することができる。この場合には、剥離ニップ部材６４ｂの定着ロール６１側の面も平面に形成すればよいので、剥離ニップ部材６４ｂの製造が容易となる利点がある。また、幅方向における厚さ分布を調整することで、ニップ部Ｎでの用紙搬送方向において、所望の圧力分布を形成することができる。例えば、ニップ部Ｎ下流側での圧接力を高くする場合には、ニップ部Ｎ下流側ほど厚さが厚くなるように、幅方向における厚さ分布を設定すればよい。このように構成することで、定着性能の向上や、用紙Ｐの剥離姿勢の制御を行なうことが可能となる。
【００５１】
ここで、図５および図６は、弾性体部材８５を介して剥離ニップ部材６４ｂを支持フレーム６５に配設した場合の、長手方向における剥離ニップ部材６４ｂと定着ロール６１との間の圧接力（ニップ圧）分布を表した図である。図５は、弾性体部材８５として、硬度７０°（ＪＩＳ Ｋ６２５３）の耐熱性フッ素ゴムを用い、長手方向の長さ、幅は剥離ニップ部材６４ｂと同様にし、厚さを１．５ｍｍに形成したものを用いた場合である。また、図６は、弾性体部材８５として、硬度６０°（ＪＩＳ Ｋ６２５３）の耐熱性フッ素ゴムを用い、形状は図５の場合と同様である。なお、図５および図６では、横軸が剥離ニップ部材６４ｂの中央部位置を０とした場合の長手方向の位置（ｍｍ）を表し、縦軸がニップ圧（ｋｇｆ）を表している。
他方、図７は、従来の剥離ニップ部材６４ｂの設置方法を用いた場合の、長手方向における圧接力（ニップ圧）分布を表した図である。すなわち、弾性体部材８５を介さず、剥離ニップ部材６４ｂを直接支持フレーム６５に配設した場合である。
図５および図６に示す本実施の形態のニップ圧分布と、図７に示す従来のニップ圧分布とを比較すると、従来の剥離ニップ部材６４ｂの設置方法では、中央部においてニップ圧が相対的に高くなり過ぎ、長手方向におけるニップ圧の不均一性が大きいのに対し、弾性体部材８５を介して剥離ニップ部材６４ｂを支持フレーム６５に配設した本実施の形態の剥離ニップ部材６４ｂの設置方法では、長手方向におけるニップ圧の均一性を格段に向上させることができる。このように、弾性体部材８５を介して剥離ニップ部材６４ｂを配設したことによる、ニップ圧の均一化効果は大きなものである。
【００５２】
ところで、弾性体部材８５としては、硬度１０〜９０°（ＪＩＳ Ｋ６２５３）の耐熱性フッ素ゴムやシリコーンゴム等の弾性体により構成することができる。ただし、弾性体の硬度が低くすぎる場合には、弾性体部材８５における弾性変形量が大きくなり、所望する画像光沢を得るとともに用紙Ｐ剥離を行うために必要な圧接力を得ることが困難となる。また、弾性体の硬度が高すぎる場合には、弾性体部材８５における弾性変形量が小さく、長手方向における圧接力のばらつきを緩和し得る程度の弾性変形量を得ることができなくなり、ニップ圧の充分な均一化効果が得られないこととなる。そのため、弾性体部材８５の硬度としては、５０〜７０°（ＪＩＳ Ｋ６２５３）が好適である。
【００５３】
ここで、図８は、硬度９０°（ＪＩＳ Ｋ６２５３）の耐熱性フッ素ゴムからなる弾性体部材８５を介して剥離ニップ部材６４ｂを支持フレーム６５に配設した場合の、長手方向における圧接力（ニップ圧）分布を表した図である。なお、形状は図５および図６の場合と同様に形成したものを用いている。図８に示すニップ圧分布と、図５および図６に示すニップ圧分布とを比較すると、図８では、図７に示した従来の剥離ニップ部材６４ｂの設置方法に比べてニップ圧分布の均一性を改善することができる。ただし、図５および図６に示した弾性体部材８５よりはニップ圧の均一化効果は小さい。これは、硬度が９０°（ＪＩＳ Ｋ６２５３）と比較的高いために、圧接力のばらつきを緩和し得る程度の充分な弾性変形量を得難いためであると考えられる。これに加えて、硬度が５０°（ＪＩＳ Ｋ６２５３）よりも小さい場合においても、同様に、ニップ圧の均一化効果が小さくなることが確認されている。これらの結果から、弾性体部材８５の硬度は５０〜７０°（ＪＩＳ Ｋ６２５３）が好ましい。
【００５４】
一方、弾性体部材８５の厚さとしては、硬度と同様に、厚さが厚すぎると、弾性体部材８５における弾性変形量が大きくなる傾向があり、必要な圧接力を得ることが困難となる。また、厚さが薄すぎると、弾性体部材８５における弾性変形量が小さくなる傾向があり、長手方向における圧接力のばらつきを緩和し得る程度の弾性変形量を得にくくなり、ニップ圧の充分な均一化効果が得られない。そこで、弾性体部材８５の厚さとしては、１．０〜２．０ｍｍが好適である。
ここで、図９は、長手方向における圧接力（ニップ圧）分布を表した図であって、弾性体部材８５として、ゴム硬度７０°（ＪＩＳ Ｋ６２５３）の耐熱性フッ素ゴムを用い、長手方向の長さ、幅は剥離ニップ部材６４ｂと同様にし、厚さを１．０ｍｍに形成したものを用いた場合である。図９では、図７に示した従来の剥離ニップ部材６４ｂの設置方法よりはニップ圧分布を改善することができる。ただし、図５および図６に示した弾性体部材８５よりはニップ圧の均一化効果は小さい。これは、弾性体部材８５の厚さが１．０ｍｍよりも薄い場合には、圧接力のばらつきを充分に緩和する程度の弾性変形量を得ることができないためであると考えられる。これに加えて、弾性体部材８５の厚さが２．０ｍｍよりも厚い場合においても、同様に、ニップ圧の均一化効果が小さくなることが確認されている。そのため、弾性体部材８５の厚さとしては、１．０〜２．０ｍｍが好ましい。
【００５５】
このような弾性体部材８５の硬度や厚さ等のファクターに加えて、弾性体部材８５を、耐熱性フッ素ゴムやシリコーンゴム等といった熱伝導率の低い弾性体によって形成することで、弾性体部材８５が断熱体として働くこととなる。それによって、定着ロール６１からニップ部Ｎに供給された熱が、剥離ニップ部材６４ｂを通って金属からなる支持フレーム６５に流出することを防ぐこともできる。そのため、剥離ニップ部材６４ｂを鉄、アルミニウム、ＳＵＳ等の金属で形成した場合においても、ニップ部Ｎからの熱の流出を抑制するので、熱の利用効率を高めることができ、定着効率の向上を図ることも可能となる。
【００５６】
以上説明したように、本実施の形態の定着装置６０では、剥離ニップ部材６４ｂを支持フレーム６５に配設するのに際して、支持フレーム６５と剥離ニップ部材６４ｂとの間に、長手方向に亘って弾性変形可能な弾性体部材８５を介在させて構成している。このような構成により、剥離ニップ部材６４ｂと定着ロール６１との間の長手方向における圧接力のばらつきを緩和し、長手方向に亘る圧接力の均一性を向上することが可能となる。それにより、光沢むら等の画像不良や紙しわの発生を抑えることが可能となる。さらには、用紙Ｐにおける充分な剥離が可能となって、定着装置６０での紙詰まりの発生を抑制することも可能となる。
【００５７】
[実施の形態２]
実施の形態１では、加熱手段として発熱源を有する定着ロール６１を用い、加圧手段として圧力パッド６４が押圧されたエンドレスベルト６２を用いた定着装置６０が搭載された画像形成装置について説明した。実施の形態２では、図１に示した画像形成装置に搭載する定着装置であって、加熱手段として発熱源が押圧された定着ベルトを用い、加圧手段として加圧ロールを用いた定着装置について説明する。尚、実施の形態１と同様な構成については同様な符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。
【００５８】
図１０は、本実施の形態における定着装置９０の構成を示す側断面図である。図１０に示すように、本実施の形態の定着装置９０では、ベルト部材の一例としての定着ベルト９２が用紙Ｐのトナー像担持面側に配置されている。定着ベルト９２の内側に発熱源の一例としての抵抗発熱体であるセラミックヒータ８２が配設され、セラミックヒータ８２からニップ部Ｎに熱を供給するように構成している。
【００５９】
セラミックヒータ８２は、加圧ロール９１側の面がほぼフラットに形成されている。そして、定着ベルト９２を介して加圧ロール９１に押圧される状態で支持フレーム６５に配置され、ニップ部Ｎを形成している。したがって、セラミックヒータ８２は圧力部材としても機能している。また、定着ベルト９２内周面とセラミックヒータ８２との間には、定着ベルト９２の内周面とセラミックヒータ８２との摺動抵抗を小さくするため、摺擦部材の一例としての低摩擦シート６８が配設されている。この低摩擦シート６８は、セラミックヒータ８２と別体に構成しても、セラミックヒータ８２と一体的に構成しても、いずれでもよい。
【００６０】
次に、回動部材の一例としての加圧ロール９１は定着ベルト９２に対向するように配置され、図示しない駆動モータにより矢印Ｄ方向に回転し、この回転により定着ベルト９２が従動回転するように構成されている。加圧ロール９１は、コア (円柱状芯金)９１１と、コア９１１の外周面に被覆した耐熱性弾性体層９１２と、さらに耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆による離型層９１３とが積層されて構成されている。
【００６１】
また、定着ベルト９２は、原形が円筒形状に形成された無端ベルトであり、熱硬化性ポリイミド樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂等からなるベース層９２１と、このベース層９２１の加圧ロール９１側の面（外周面）または両面に被覆された、フッ素樹脂等からなる離型層９２２とで構成されている。
そして、定着ベルト９２は、定着ベルト９２の内部に配置されたセラミックヒータ８２と、上流側ベルトガイド部材９３ａおよび下流側ベルトガイド部材９３ｂ、さらには定着ベルト９２の両端部に配置されたベルト規制部材の一例としてのエッジガイド部材（不図示）によって回動自在に支持されている。
【００６２】
本実施の形態の定着装置６０では、図１に示した画像形成装置の二次転写部２０においてトナー像が静電転写された用紙Ｐは、定着入口ガイド５６によって定着装置９０のニップ部Ｎに導かれる。用紙Ｐがニップ部Ｎを通過する際には、用紙Ｐ上のトナー像は、ニップ部Ｎに作用する圧力と、定着ベルト９２側のセラミックヒータ８２から供給される熱とによって定着される。定着装置９０でも、加圧ロール９１とセラミックヒータ８２との間でニップ部Ｎを広く構成することができるため、安定した定着性能を確保することができる。
定着処理が終了してニップ部Ｎを通過した用紙Ｐは、ニップ部Ｎの出口領域（剥離ニップ部）において定着ベルト９２の曲率の変化によって定着ベルト９２から剥離されて、画像形成装置の排出部に設けられた排紙載置部に搬送される。その際に、定着後の用紙Ｐを定着ベルト９２から完全に分離するための補助手段として、定着ベルト９２のニップ部Ｎの下流側に、剥離補助部材７０を配設することも可能である。剥離補助部材７０は、剥離バッフル７１が定着ベルト９２の回転方向と対向する向き（カウンタ方向）に定着ベルト９２と近接する状態でバッフルホルダ７２によって保持されている。
【００６３】
ここで、本実施の形態の定着装置９０では、セラミックヒータ８２は、耐熱性フッ素ゴムやシリコーンゴム等といった熱伝導率の低い弾性体からなる弾性体部材８５を介して、支持フレーム６５に支持されている。かかる弾性体部材８５を設置することにより、セラミックヒータ８２での僅かな寸法のばらつきや支持フレーム６５への設定時における位置ずれ、また、支持フレーム６５のセラミックヒータ８２を設置する面における微小な凹凸形状の存在等が、セラミックヒータ８２と加圧ロール９１との間の圧接力に不均一性（ばらつき）が生じさせる要因となっても、弾性体部材８５が圧接力の大きさに比例して弾性変形量を変化させるので、圧接力のばらつきを緩和し、長手方向に亘る圧接力の均一性を向上することが可能となる。
【００６４】
このように、本実施の形態の定着装置９０では、セラミックヒータ８２を支持フレーム６５に配設するのに際して、支持フレーム６５とセラミックヒータ８２との間に、長手方向に亘って弾性変形可能な弾性体部材８５を介在させて構成しているので、セラミックヒータ８２と加圧ロール９１との間の長手方向における圧接力のばらつきを緩和し、長手方向に亘る圧接力の均一性を向上することが可能となる。それにより、光沢むら等の画像不良や紙しわの発生を抑えることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の活用例として、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置への適用、例えば記録紙（用紙）上に担持された未定着トナー像を定着する定着装置への適用がある。また、インクジェト方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置への適用、例えば記録紙（用紙）上に担持された未乾燥インク像を乾燥する定着装置への適用がある。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の画像形成装置を示した概略構成図である。
【図２】実施の形態１に係る定着装置の構成を示す側断面図である。
【図３】エンドレスベルトが支持される構成を説明する図である。
【図４】剥離ニップ部材が支持フレームに配設される状態を説明する図である。
【図５】長手方向におけるニップ圧分布を表した図である。
【図６】長手方向におけるニップ圧分布を表した図である。
【図７】従来の長手方向におけるニップ圧分布を表した図である。
【図８】長手方向におけるニップ圧分布を表した図である。
【図９】長手方向におけるニップ圧分布を表した図である。
【図１０】実施の形態２に係る定着装置の構成を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋ…画像形成ユニット、１１…感光体ドラム、１２…帯電器、１３…レーザ露光器、１４…現像器、１５…中間転写ベルト、１６…一次転写ロール、１７…ドラムクリーナ、２０…二次転写部、６０,９０…定着装置、６１…定着ロール、６２…エンドレスベルト、６３ａ,９３ａ…上流側ベルトガイド部材、６３ｂ,９３ｂ…下流側ベルトガイド部材、６４…圧力パッド、６４ａ…プレニップ部材、６４ｂ…剥離ニップ部材、６５…支持フレーム、６５ａ…凸部、６６…ハロゲンヒータ、６７…潤滑剤塗布部材、６８…低摩擦シート、６９…温度センサ、７０…剥離補助部材、８０…エッジガイド部材、８０１…ベルト走行ガイド部、８０２…フランジ部、８０３…保持部、８２…セラミックヒータ、８５…弾性体部材、９１…加圧ロール、９２…定着ベルト
【図１】
2006084655.tif 000003
【図２】
2006084655.tif 000004
【図３】
2006084655.tif 000005
【図４】
2006084655.tif 000006
【図５】
2006084655.tif 000007
【図６】
2006084655.tif 000008
【図７】
2006084655.tif 000009
【図８】
2006084655.tif 000010
【図９】
2006084655.tif 000011
【図１０】
2006084655.tif 000012