(57)【要約】【課題】定着における線速の再現性と、線速安定性の向上を図る。【解決手段】弾性層を有する定着ローラ５０６、加熱ローラ５１０、補助ローラ５０８及びこれらに掛け回された定着ベルト５０４からなる定着ベルトユニットを、補助ローラ５０８の回転軸を支点として回動し、位置固定された受けローラ５０２に加圧して定着ニップ部Ｎを形成する。受けローラ５０２は定着ローラ５０６よりも変形しにくい硬質構造を有し、図示しない駆動源により回転駆動され、定着ローラ５０６は従動回転する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置固定された受けローラと、弾性層を有し上記受けローラへ加圧されて該受けローラとの間に定着ニップ部を形成する定着ローラと、画像を担持した記録材を加熱するための熱源と、上記定着ローラと上記受けローラのうちの少なくとも一方を回転駆動する駆動源を有し、上記記録材の片面に画像が形成されるとき、その画像面が上記定着ローラと接触するように上記定着ニップ部に上記記録材を進入させることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１記載の定着装置において、
上記受けローラが上記定着ローラに比べて変形しにくい硬質構造を有し、上記記録材はその先端が上記受けローラの表面にガイドされて上記定着ニップ部に進入することを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項２記載の定着装置において、
上記受けローラの硬質構造が、剛性を有する芯金と、この芯金の表面に被覆された高離型弾性層を有することを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項２又は３記載の定着装置において、
上記受けローラが上記駆動源によって回転駆動され、上記定着ローラは従動回転することを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちの一つに記載の定着装置において、
上記定着ローラを上記受けローラへ向けて付勢する加圧手段を有し、該加圧手段の付勢力によって上記加圧がなされることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項５記載の定着装置において、
上記加圧手段による上記定着ローラの上記受けローラ側への加圧移動を所定の位置で規制するストッパーを有することを特徴とする定着装置。
【請求項７】
位置固定された受けローラと、弾性層を有する定着ローラと、該定着ローラに巻かれ該定着ローラとともに上記受けローラへ加圧されて該受けローラとの間に定着ニップ部を形成する定着ベルトと、上記定着ベルトを加熱する熱源と、上記受けローラを回転駆動する駆動源を有し、上記受けローラは上記定着ローラに比べて変形しにくい硬質構造を有し、記録材の片面に画像が形成されるとき、その画像面が上記定着ベルトと接触するように上記定着ニップ部に上記記録材を進入させることを特徴とする定着装置。
【請求項８】
位置固定された受けローラと、熱伝導性の良い硬質弾性層を有する定着ローラと、該定着ローラに巻かれ該定着ローラとともに上記受けローラへ加圧されて該受けローラとの間に定着ニップ部を形成する定着ベルトと、上記定着ベルトを加熱する熱源と、上記受けローラを回転駆動する駆動源を有し、上記受けローラは上記定着ローラに比べて変形しにくい硬質構造を有し、上記定着ローラは第２の熱源を有し、記録材の片面に画像が形成されるとき、その画像面が上記定着ベルトと接触するように上記定着ニップ部に上記記録材を進入させることを特徴とする定着装置。
【請求項９】
請求項７又は８記載の定着装置において、
上記受けローラの硬質構造が、剛性を有する芯金と、この芯金の表面に被覆された高離型弾性層を有することを特徴とする定着装置。
【請求項１０】
請求項７乃至９のうちの一つに記載の定着装置において、
上記定着ベルトが上記定着ローラを含む複数のベルト内方支持ローラによって支持されているとともに、これらのベルト内方支持ローラ及び定着ベルトが一体にユニット化され、上記定着ニップ部よりも記録材の搬送方向上流側に位置する上記定着ローラ以外の１つのベルト内方支持ローラの回転軸を支点として、上記ユニットが回動可能に設けられ、該ユニットの回動によって上記加圧のための当接がなされることを特徴とする定着装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の定着装置において、
上記回動支点となるベルト内方支持ローラのさらに記録材の搬送方向上流側に位置する他のベルト内方支持ローラが上記熱源を有し、該熱源を有するベルト内方支持ローラと上記回動支点となるベルト内方支持ローラに掛け渡された上記定着ベルトの直線部分と、上記定着ニップ部の入口における上記受けローラの接線とのなす角θが、１５°乃至７０°であることを特徴とする定着装置。
【請求項１２】
請求項１０又は１１記載の定着装置において、
上記定着ベルトに離型材を塗布する離型材塗布手段を有し、該離型材塗布手段が上記ユニットと一体化されていることを特徴とする定着装置。
【請求項１３】
請求項７乃至１１のうちの一つに記載の定着装置において、
上記定着ベルト及び定着ローラを上記受けローラへ向けて付勢する加圧手段を有し、該加圧手段の付勢力によって上記加圧がなされることを特徴とする定着装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の定着装置において、
上記加圧手段による上記定着ベルト及び定着ローラの上記受けローラ側への加圧移動を所定の位置で規制するストッパーを有することを特徴とする定着装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のうちの一つに記載の定着装置において、
上記加圧を解除可能な加圧解除手段を有することを特徴とする定着装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のうちの一つに記載の定着装置において、
上記受けローラに離型材を塗布する離型材塗布手段が該受けローラに接離自在に設けられ、上記記録材の片面のみに画像を形成するときは上記離型材塗布手段が上記受けローラから離されることを特徴とする定着装置。
【請求項１７】
変形しにくい硬質構造を有する位置固定された受けローラに、弾性層を有する定着ローラを加圧して定着ニップ部を形成し、該受けローラを回転駆動するとともに上記定着ローラを従動回転させ、記録材の片面に画像が形成されるとき、その画像面が上記定着ローラと接触するように上記定着ニップ部に上記記録材を進入させて熱と圧力により定着を行う定着方法。
【請求項１８】
変形しにくい硬質構造を有する位置固定された受けローラに、弾性層を有する定着ローラと該定着ローラに巻かれた定着ベルトを加圧して定着ニップ部を形成し、該受けローラを回転駆動するとともに上記定着ローラを従動回転させ、記録材の片面に画像が形成されるとき、その画像面が上記定着ベルトと接触するように上記定着ニップ部に上記記録材を進入させて熱と圧力により定着を行うことを特徴とする定着方法。
【請求項１９】
請求項１８記載の定着方法において、
上記定着ベルトを上記定着ローラを含む複数のベルト内方支持ローラによって支持するとともに、これらのベルト内方支持ローラ及び上記定着ベルトを一体にユニット化し、上記定着ニップ部よりも上記記録材の搬送方向上流側に位置する上記定着ローラ以外の１つのベルト内方支持ローラの回転軸を支点として、上記ユニットを回動可能に設け、該ユニットを回動して上記加圧を行うことを特徴とする定着方法。
【請求項２０】
画像を担持した記録材を定着装置に通して熱と圧力により定着を行う画像形成装置において、
上記定着装置が、位置固定された受けローラと、弾性層を有し上記受けローラへ加圧されて該受けローラとの間に定着ニップ部を形成する定着ローラと、画像を担持した記録材を加熱するための熱源と、上記定着ローラと上記受けローラのうちの少なくとも一方を回転駆動する駆動源を有し、上記記録材の片面に画像が形成されるとき、その画像面が上記定着ローラと接触するように上記定着ニップ部に上記記録材を進入させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２１】
請求項２０記載の画像形成装置において、
上記受けローラが上記定着ローラに比べて変形しにくい硬質構造を有し、上記記録材はその先端が上記受けローラの表面にガイドされて上記定着ニップ部に進入することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２２】
請求項２１記載の画像形成装置において、
上記受けローラの硬質構造が、剛性を有する芯金と、この芯金の表面に被覆された高離型弾性層を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２３】
請求項２１又は２２記載の画像形成装置において、
上記受けローラが上記駆動源によって回転駆動され、上記定着ローラは従動回転することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２４】
請求項２０乃至２３のうちの一つに記載の画像形成装置において、
上記定着ローラを上記受けローラへ向けて付勢する加圧手段を有し、該加圧手段の付勢力によって上記加圧がなされることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２５】
請求項２４記載の画像形成装置において、
上記加圧手段による上記定着ローラの上記受けローラ側への加圧移動を所定の位置で規制するストッパーを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２６】
画像を担持した記録材を定着装置に通して熱と圧力により定着を行う画像形成装置において、
上記定着装置が、位置固定された受けローラと、弾性層を有する定着ローラと、該定着ローラに巻かれ該定着ローラとともに上記受けローラへ加圧されて該受けローラとの間に定着ニップ部を形成する定着ベルトと、上記定着ベルトを加熱する熱源と、上記受けローラを回転駆動する駆動源を有し、上記受けローラは上記定着ローラに比べて変形しにくい硬質構造を有し、記録材の片面に画像が形成されるとき、その画像面が上記定着ベルトと接触するように上記定着ニップ部に上記記録材を進入させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２７】
画像を担持した記録材を定着装置に通して熱と圧力により定着を行う画像形成装置において、
上記定着装置が、位置固定された受けローラと、熱伝導性の良い硬質弾性層を有する定着ローラと、該定着ローラに巻かれ該定着ローラとともに上記受けローラへ加圧されて該受けローラとの間に定着ニップ部を形成する定着ベルトと、上記定着ベルトを加熱する熱源と、上記受けローラを回転駆動する駆動源を有し、上記受けローラは上記定着ローラに比べて変形しにくい硬質構造を有し、上記定着ローラは第２の熱源を有し、記録材の片面に画像が形成されるとき、その画像面が上記定着ベルトと接触するように上記定着ニップ部に上記記録材を進入させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２８】
請求項２６又は２７記載の画像形成装置において、
上記受けローラの硬質構造が、剛性を有する芯金と、この芯金の表面に被覆された高離型弾性層を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２９】
請求項２６乃至２８のうちの一つに記載の画像形成装置において、
上記定着ベルトが上記定着ローラを含む複数のベルト内方支持ローラによって支持されているとともに、これらのベルト内方支持ローラ及び定着ベルトが一体にユニット化され、上記定着ニップ部よりも記録材の搬送方向上流側に位置する上記定着ローラ以外の１つのベルト内方支持ローラの回転軸を支点として、上記ユニットが回動可能に設けられ、該ユニットの回動によって上記加圧のための当接がなされることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３０】
請求項２９記載の画像形成装置において、
上記回動支点となるベルト内方支持ローラのさらに記録材の搬送方向上流側に位置する他のベルト内方支持ローラが上記熱源を有し、該熱源を有するベルト内方支持ローラと上記回動支点となるベルト内方支持ローラに掛け渡された上記定着ベルトの直線部分と、上記定着ニップ部の入口における上記受けローラの接線とのなす角θが、１５°乃至７０°であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３１】
請求項２９又は３０記載の画像形成装置において、
上記定着ベルトに離型材を塗布する離型材塗布手段を有し、該離型材塗布手段が上記ユニットと一体化されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３２】
請求項２６乃至３０のうちの一つに記載の画像形成装置において、
上記定着ベルト及び定着ローラを上記受けローラへ向けて付勢する加圧手段を有し、該加圧手段の付勢力によって上記加圧がなされることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３３】
請求項３２記載の画像形成装置において、
上記加圧手段による上記定着ベルト及び定着ローラの上記受けローラ側への加圧移動を所定の位置で規制するストッパーを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３４】
請求項２０乃至３４のうちの一つに記載の画像形成装置において、
上記加圧を解除可能な加圧解除手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３５】
請求項２０乃至３４のうちの一つに記載の画像形成装置において、
上記受けローラに離型材を塗布する離型材塗布手段が該受けローラに接離自在に設けられ、記録材の片面のみに画像を形成するときは上記離型材塗布手段が上記受けローラから離され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、記録材を搬送しながら熱と圧力により定着を行う定着装置、定着方法、上記定着装置を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の定着装置としては、熱源を有する定着ローラに、加圧ローラを圧接して定着ニップ部を形成し、この定着ニップ部で記録材を搬送しながら定着する熱ローラ定着方式が知られている。
熱ローラ定着方式では、一般的に、記録材の非画像面が当接する加圧ローラのみが定着ニップ部を形成するための弾性層を表面に有し、記録材の画像面が当接する定着ローラは加圧ローラに比べて変形しにくい硬質構造を有する構成となっている。具体的には、定着ローラは、剛性を有する芯金の表面に薄肉の離型層を被覆した構成となっている。
駆動構成は、定着ローラが駆動源により回転駆動され、加圧ローラは従動回転するようになっている。
【０００３】
熱ローラ定着方式では、その構成上、溶融したトナーが十分に冷却凝固しないうちに定着ローラと分離することを避けられないため、定着ローラの表面にトナーが付着するいわゆるオフセット現象が生じ易い等の問題がある。
そこで、近年においては、構成上、トナーの冷却工程を十分に得ることができるベルト定着方式が注目されてきており、種々の提案がなされている。
ベルト定着方式では、例えば特開平９−９０７８７号公報に記載されているように、無端状の定着ベルトを、熱源を有する加熱ローラと、表面に弾性層を有する定着ローラ間で支持して回転させ、定着ローラ側において定着ベルトの外から硬質構造の加圧ローラを圧接して該加圧ローラと定着ベルトとの間に定着ニップ部を形成する構成となっている。
【０００４】
加熱ローラにより加熱された定着ベルトの熱によりトナーが溶融し、加熱ローラよりも記録材の搬送方向下流側に位置する定着ニップ部で定着がなされるとともに、トナーの冷却が行われるものである。
定着ローラの弾性層は、定着ニップ部を広く形成するための弾性変形機能とともに、該定着ローラによって定着ベルトの熱が必要以上に奪われないようにするための断熱層としての機能を有し、少なくとも２ｍｍ以上の厚肉に形成されている。
【０００５】
ところで、特開平９−９０７８７号公報に記載の構成からも判るように、ベルト定着方式では、その殆どが、弾性層を有する定着ローラを記録材を搬送する主体としての駆動ローラとしている。また、画像形成装置本体からの駆動伝達が行い易いという理由から、定着ローラはベルト定着装置のなかでその位置が固定されている場合が多い。
しかしながら、このように厚肉の弾性層を有する定着ローラを駆動ローラとした場合、弾性層の変形によって定着ローラの回転中心から定着ニップ部までの半径が定着ニップ部の始端から終端までの間で変化するため、定着ローラの線速の再現性が難しく、さらに断熱兼弾性層は経時で摩耗・劣化するために線速安定性も悪いという問題があった。換言すれば、実機での通紙をしてみなければ実際の線速を把握することができず、線速の予測ができないために設計段階で仕様を決定することができなかった。
また、定着ベルト内方に位置する定着ローラを駆動ローラとした場合、定着ローラと定着ベルト内面との間でスリップが生じる懸念があり、スリップが生じた場合、線速安定性が阻害される。
【０００６】
特開平１１−２４４８６号公報には、弾性層を有する位置固定された定着ローラに向けて硬質構造の加圧ローラをバネで圧接して定着ベルトと加圧ローラとの間に定着ニップ部を形成し、且つ、加圧ローラを駆動ローラとする構成が開示されている。すなわち、定着ベルト外のローラを加圧兼駆動ローラとしたものである。
この構成によれば、定着ローラの弾性層の変形によって定着ニップ部が形成されることに変わりはないが、記録材を搬送する主体が硬質構造の加圧ローラであるため、線速安定性の保障性は高く、仮に定着ローラと定着ベルト内面との間でスリップが生じてもその影響は受けない。
従って、特開平１１−２４４８６号公報に記載の構成によれば、特開平９−９０７８７号公報に記載の構成における上記諸問題を解消することができる。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−９０７８７号公報
【特許文献２】特開平１１−２４４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特開平１１−２４４８６号公報に記載の構成では、加圧兼駆動ローラは記録材の搬送方向に直交する記録材の厚み方向に移動可能であり、且つ、加圧兼駆動ローラの回転軸の一方側から駆動源の回転力が入力されるため、駆動トルクによって加圧兼駆動ローラの軸方向において加圧力の差が生じる。
このため、記録材のシワや光沢度ムラ、定着不良、オフセット等が生じるという問題があった。
【０００９】
また、図１４に示すように、ベルト定着方式では、通常、画像を担持した記録材７００をガイド板７０２により案内してその先端を加圧ローラ７０４の表面に当接させてガイドし、定着ニップ部Ｎに進入させるようになっている。
特開平１１−２４４８６号公報に記載の構成のように、硬質構造の加圧ローラ７０４をバネ等の付勢力で移動させて定着ローラ７０６へ圧接して定着ニップ部Ｎを形成する構成では、経時的に定着ローラ７０６の弾性層７０８の摩耗等により加圧ローラ７０４の中心Ｃ０がＣ１へと変位する懸念があり、この場合、定着ニップ部Ｎへの進入角度θ０がθ１へと大きくなって定着ニップ部Ｎへ進入できずにジャムとなり易い。図１４において、符号７１０は定着ベルトを示す。
【００１０】
この定着ニップ部への進入角度の変化による問題は、熱ローラ定着方式でも同様に生じ得る。熱ローラ定着方式の構成を図１４に対応させて考えた場合、一般に、モノクロ画像定着では、弾性層を有する加圧ローラが下に配置され、硬質構造の定着ローラが上に配置されるが、加圧ローラで記録材の先端を案内して定着ニップ部へ進入させる場合、加圧ローラの中心はその弾性層の摩耗等により経時的に定着ローラ側へ変位するので、同様の問題が生じ得る。
【００１１】
そこで、本発明は、熱ローラ定着方式、ベルト定着方式に拘らず、上記諸問題を個別的にあるいは一挙的に解消できる定着装置、定着方法、及び該定着装置を用いた画像形成装置の提供を、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、位置固定された受けローラと、弾性層を有し上記受けローラへ加圧されて該受けローラとの間に定着ニップ部を形成する定着ローラと、画像を担持した記録材を加熱するための熱源と、上記定着ローラと上記受けローラのうちの少なくとも一方を回転駆動する駆動源を有し、上記記録材の片面に画像が形成されるとき、その画像面が上記定着ローラと接触するように上記定着ニップ部に上記記録材を進入させる、という構成を採っている。
【００１３】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の定着装置において、上記受けローラが上記定着ローラに比べて変形しにくい硬質構造を有し、上記記録材はその先端が上記受けローラの表面にガイドされて上記定着ニップ部に進入する、という構成を採っている。
【００１４】
請求項３記載の発明では、請求項２記載の定着装置において、上記受けローラの硬質構造が、剛性を有する芯金と、この芯金の表面に被覆された高離型弾性層を有する、という構成を採っている。
【００１５】
請求項４記載の発明では、請求項２又は３記載の定着装置において、上記受けローラが上記駆動源によって回転駆動され、上記定着ローラは従動回転する、という構成を採っている。
【００１６】
請求項５記載の発明では、請求項１乃至４のうちの一つに記載の定着装置において、上記定着ローラを上記受けローラへ向けて付勢する加圧手段を有し、該加圧手段の付勢力によって上記加圧がなされる、という構成を採っている。
【００１７】
請求項６記載の発明では、請求項５記載の定着装置において、上記加圧手段による上記定着ローラの上記受けローラ側への加圧移動を所定の位置で規制するストッパーを有する、という構成を採っている。
【００１８】
請求項７記載の発明では、位置固定された受けローラと、弾性層を有する定着ローラと、該定着ローラに巻かれ該定着ローラとともに上記受けローラへ加圧されて該受けローラとの間に定着ニップ部を形成する定着ベルトと、上記定着ベルトを加熱する熱源と、上記受けローラを回転駆動する駆動源を有し、上記受けローラは上記定着ローラに比べて変形しにくい硬質構造を有し、記録材の片面に画像が形成されるとき、その画像面が上記定着ベルトと接触するように上記定着ニップ部に上記記録材を進入させる、という構成を採っている。
【００１９】
請求項８記載の発明では、位置固定された受けローラと、熱伝導性の良い硬質弾性層を有する定着ローラと、該定着ローラに巻かれ該定着ローラとともに上記受けローラへ加圧されて該受けローラとの間に定着ニップ部を形成する定着ベルトと、上記定着ベルトを加熱する熱源と、上記受けローラを回転駆動する駆動源を有し、上記受けローラは上記定着ローラに比べて変形しにくい硬質構造を有し、上記定着ローラは第２の熱源を有し、記録材の片面に画像が形成されるとき、その画像面が上記定着ベルトと接触するように上記定着ニップ部に上記記録材を進入させる、という構成を採っている。
【００２０】
請求項９記載の発明では、請求項７又は８記載の定着装置において、上記受けローラの硬質構造が、剛性を有する芯金と、この芯金の表面に被覆された高離型弾性層を有する、という構成を採っている。
【００２１】
請求項１０記載の発明では、請求項７乃至９のうちの一つに記載の定着装置において、上記定着ベルトが上記定着ローラを含む複数のベルト内方支持ローラによって支持されているとともに、これらのベルト内方支持ローラ及び定着ベルトが一体にユニット化され、上記定着ニップ部よりも記録材の搬送方向上流側に位置する上記定着ローラ以外の１つのベルト内方支持ローラの回転軸を支点として、上記ユニットが回動可能に設けられ、該ユニットの回動によって上記加圧のための当接がなされる、という構成を採っている。
【００２２】
請求項１１記載の発明では、請求項１０記載の定着装置において、上記回動支点となるベルト内方支持ローラのさらに記録材の搬送方向上流側に位置する他のベルト内方支持ローラが上記熱源を有し、該熱源を有するベルト内方支持ローラと上記回動支点となるベルト内方支持ローラに掛け渡された上記定着ベルトの直線部分と、上記定着ニップ部の入口における上記受けローラの接線とのなす角θが、１５°乃至７０°である、という構成を採っている。
【００２３】
請求項１２記載の発明では、請求項１０又は１１記載の定着装置において、上記定着ベルトに離型材を塗布する離型材塗布手段を有し、該離型材塗布手段が上記ユニットと一体化されている、という構成を採っている。
【００２４】
請求項１３記載の発明では、請求項７乃至１１のうちの一つに記載の定着装置において、上記定着ベルト及び定着ローラを上記受けローラへ向けて付勢する加圧手段を有し、該加圧手段の付勢力によって上記加圧がなされる、という構成を採っている。
【００２５】
請求項１４記載の発明では、請求項１３記載の定着装置において、上記加圧手段による上記定着ベルト及び定着ローラの上記受けローラ側への加圧移動を所定の位置で規制するストッパーを有する、という構成を採っている。
【００２６】
請求項１５記載の発明では、請求項１乃至１４のうちの一つに記載の定着装置において、上記加圧を解除可能な加圧解除手段を有する、という構成を採っている。
【００２７】
請求項１６記載の発明では、請求項１乃至１５のうちの一つに記載の定着装置において、上記受けローラに離型材を塗布する離型材塗布手段が該受けローラに接離自在に設けられ、上記記録材の片面のみに画像を形成するときは上記離型材塗布手段が上記受けローラから離される、という構成を採っている。
【００２８】
請求項１７記載の発明では、変形しにくい硬質構造を有する位置固定された受けローラに、弾性層を有する定着ローラを加圧して定着ニップ部を形成し、該受けローラを回転駆動するとともに上記定着ローラを従動回転させ、記録材の片面に画像が形成されるとき、その画像面が上記定着ローラと接触するように上記定着ニップ部に上記記録材を進入させて熱と圧力により定着を行う、という手順を採っている。
【００２９】
請求項１８記載の発明では、変形しにくい硬質構造を有する位置固定された受けローラに、弾性層を有する定着ローラと該定着ローラに巻かれた定着ベルトを加圧して定着ニップ部を形成し、該受けローラを回転駆動するとともに上記定着ローラを従動回転させ、記録材の片面に画像が形成されるとき、その画像面が上記定着ベルトと接触するように上記定着ニップ部に上記記録材を進入させて熱と圧力により定着を行う、という手順を採っている。
【００３０】
請求項１９記載の発明では、請求項１８記載の定着方法において、上記定着ベルトを上記定着ローラを含む複数のベルト内方支持ローラによって支持するとともに、これらのベルト内方支持ローラ及び上記定着ベルトを一体にユニット化し、上記定着ニップ部よりも上記記録材の搬送方向上流側に位置する上記定着ローラ以外の１つのベルト内方支持ローラの回転軸を支点として、上記ユニットを回動可能に設け、該ユニットを回動して上記加圧を行う、という手順を採っている。
【００３１】
請求項２０記載の発明では、画像を担持した記録材を定着装置に通して熱と圧力により定着を行う画像形成装置において、上記定着装置が、位置固定された受けローラと、弾性層を有し上記受けローラへ加圧されて該受けローラとの間に定着ニップ部を形成する定着ローラと、画像を担持した記録材を加熱するための熱源と、上記定着ローラと上記受けローラのうちの少なくとも一方を回転駆動する駆動源を有し、上記記録材の片面に画像が形成されるとき、その画像面が上記定着ローラと接触するように上記定着ニップ部に上記記録材を進入させる、という構成を採っている。
【００３２】
請求項２１記載の発明では、請求項２０記載の画像形成装置において、上記受けローラが上記定着ローラに比べて変形しにくい硬質構造を有し、上記記録材はその先端が上記受けローラの表面にガイドされて上記定着ニップ部に進入する、という構成を採っている。
【００３３】
請求項２２記載の発明では、請求項２１記載の構成において、上記受けローラの硬質構造が、剛性を有する芯金と、この芯金の表面に被覆された高離型弾性層を有する、という構成を採っている。
【００３４】
請求項２３記載の発明では、請求項２１又は２２記載の画像形成装置において、上記受けローラが上記駆動源によって回転駆動され、上記定着ローラは従動回転する、という構成を採っている。
【００３５】
請求項２４記載の発明では、請求項２０乃至２３のうちの一つに記載の画像形成装置において、上記定着ローラを上記受けローラへ向けて付勢する加圧手段を有し、該加圧手段の付勢力によって上記加圧がなされる、という構成を採っている。
【００３６】
請求項２５記載の発明では、請求項２４記載の画像形成装置において、上記加圧手段による上記定着ローラの上記受けローラ側への加圧移動を所定の位置で規制するストッパーを有する、という構成を採っている。
【００３７】
請求項２６記載の発明では、画像を担持した記録材を定着装置に通して熱と圧力により定着を行う画像形成装置において、上記定着装置が、位置固定された受けローラと、弾性層を有する定着ローラと、該定着ローラに巻かれ該定着ローラとともに上記受けローラへ加圧されて該受けローラとの間に定着ニップ部を形成する定着ベルトと、上記定着ベルトを加熱する熱源と、上記受けローラを回転駆動する駆動源を有し、上記受けローラは上記定着ローラに比べて変形しにくい硬質構造を有し、記録材の片面に画像が形成されるとき、その画像面が上記定着ベルトと接触するように上記定着ニップ部に上記記録材を進入させる、という構成を採っている。
【００３８】
請求項２７記載の発明では、画像を担持した記録材を定着装置に通して熱と圧力により定着を行う画像形成装置において、上記定着装置が、位置固定された受けローラと、熱伝導性の良い硬質弾性層を有する定着ローラと、該定着ローラに巻かれ該定着ローラとともに上記受けローラへ加圧されて該受けローラとの間に定着ニップ部を形成する定着ベルトと、上記定着ベルトを加熱する熱源と、上記受けローラを回転駆動する駆動源を有し、上記受けローラは上記定着ローラに比べて変形しにくい硬質構造を有し、上記定着ローラは第２の熱源を有し、記録材の片面に画像が形成されるとき、その画像面が上記定着ベルトと接触するように上記定着ニップ部に上記記録材を進入させる、という構成を採っている。
【００３９】
請求項２８記載の発明では、請求項２６又は２７記載の画像形成装置において、上記受けローラの硬質構造が、剛性を有する芯金と、この芯金の表面に被覆された高離型弾性層を有する、という構成を採っている。
【００４０】
請求項２９記載の発明では、請求項２６乃至２８のうちの一つに記載の画像形成装置において、上記定着ベルトが上記定着ローラを含む複数のベルト内方支持ローラによって支持されているとともに、これらのベルト内方支持ローラ及び定着ベルトが一体にユニット化され、上記定着ニップ部よりも記録材の搬送方向上流側に位置する上記定着ローラ以外の１つのベルト内方支持ローラの回転軸を支点として、上記ユニットが回動可能に設けられ、該ユニットの回動によって上記加圧のための当接がなされる、という構成を採っている。
【００４１】
請求項３０記載の発明では、請求項２９記載の画像形成装置において、上記回動支点となるベルト内方支持ローラのさらに記録材の搬送方向上流側に位置する他のベルト内方支持ローラが上記熱源を有し、該熱源を有するベルト内方支持ローラと上記回動支点となるベルト内方支持ローラに掛け渡された上記定着ベルトの直線部分と、上記定着ニップ部の入口における上記受けローラの接線とのなす角θが、１５°乃至７０°である、という構成を採っている。
【００４２】
請求項３１記載の発明では、請求項２９又は３０記載の画像形成装置において、上記定着ベルトに離型材を塗布する離型材塗布手段を有し、該離型材塗布手段が上記ユニットと一体化されている、という構成を採っている。
【００４３】
請求項３２記載の発明では、請求項２６乃至３０のうちの一つに記載の画像形成装置において、上記定着ベルト及び定着ローラを上記受けローラへ向けて付勢する加圧手段を有し、該加圧手段の付勢力によって上記加圧がなされる、という構成を採っている。
【００４４】
請求項３３記載の発明では、請求項３２記載の画像形成装置において、上記加圧手段による上記定着ベルト及び定着ローラの上記受けローラ側への加圧移動を所定の位置で規制するストッパーを有する、という構成を採っている。
【００４５】
請求項３４記載の発明では、請求項２０乃至３４のうちの一つに記載の画像形成装置において、上記加圧を解除可能な加圧解除手段を有する、という構成を採っている。
【００４６】
請求項３５記載の発明では、請求項２０乃至３４のうちの一つに記載の画像形成装置において、上記受けローラに離型材を塗布する離型材塗布手段が該受けローラに接離自在に設けられ、記録材の片面のみに画像を形成するときは上記離型材塗布手段が上記受けローラから離される、という構成を採っている。
【発明の効果】
【００４７】
請求項１又は２０記載の発明によれば、位置固定された受けローラに弾性層を有する定着ローラを加圧して定着ニップ部を形成し、記録材の片面に画像が形成されるとき、その画像面が定着ローラと接触するように定着ニップ部に記録材を進入させる構成としたので、カラー画像の場合でも光沢性等を阻害することなく良好な定着を行うことができる。
【００４８】
請求項２又は２１記載の発明によれば、受けローラが定着ローラに比べて変形しにくい硬質構造を有し、記録材はその先端が受けローラの表面にガイドされて定着ニップ部に進入する構成としたので、定着ニップ部への記録材の進入角度を経時的に一定にでき、定着ニップ部でのジャムの発生等を抑制できる。
【００４９】
請求項３又は２２記載の発明によれば、受けローラを、剛性を有する芯金の表面に高離型弾性層を被覆する硬質構造としたので、高い外形精度を得ることができ、また、経時でも外形は変化しないため、記録材の搬送において狙いの線速の再現性を得ることができるとともに、経時での線速安定性を得ることができる。
【００５０】
請求項４又は２３記載の発明によれば、受けローラを回転駆動して定着ローラは従動回転とする構成としたので、定着ニップ部が駆動トルクの影響を受けず、記録材の搬送において狙いの線速の再現性を得ることができるとともに、経時での線速安定性を得ることができる。
【００５１】
請求項５又は２４記載の発明によれば、加圧手段の付勢力によって定着ローラを受けローラに加圧する構成としたので、簡単な操作で加圧を得ることができる。
【００５２】
請求項６又２５記載の発明によれば、定着ローラの受けローラ側への加圧移動を所定の位置で規制するストッパーを設ける構成としたので、加圧力を簡単に且つ正確に調整することができ、最適な定着圧を得ることができる。
【００５３】
請求項７又は２６記載の発明によれば、位置固定された硬質構造の受けローラに、弾性層を有する定着ローラと定着ベルトを加圧して定着ニップ部を形成し、受けローラを駆動ローラとし、記録材の片面に画像が形成されるとき、その画像面が定着ベルトと接触するように定着ニップ部に記録材を進入させる構成としたので、カラー画像の場合でも光沢性等を阻害することなく良好な定着を行うことができる。また、記録材の搬送において狙いの線速の再現性を得ることができるとともに、経時での線速安定性を得ることができる。
【００５４】
請求項８又は２７記載の発明によれば、熱伝導性の良い硬質弾性層を有する定着ローラを受けローラに加圧し、定着ローラは第２の熱源を有する構成としたので、定着ローラでの熱ロスを回避しながら定着ローラの弾性層の経時的変形による駆動時のガタツキ等の問題を解消することができる。
【００５５】
請求項９又は２８記載の発明によれば、受けローラを、剛性を有する芯金表面に高離型弾性層を被覆する硬質構造としたので、高い外形精度を得ることができ、また、経時でも外形は変化しないため、記録材の搬送において狙いの線速の再現性を得ることができるとともに、経時での線速安定性を得ることができる。
【００５６】
請求項１０又は３０記載の発明によれば、定着ローラ以外の１つのベルト内方支持ローラの回転軸を支点として、定着ベルトユニットを回動させて加圧を行う構成としたので、記録材の搬送において狙いの線速の再現性を得ることができるとともに、経時での線速安定性を得ることができる。
【００５７】
請求項１１又は３０記載の発明によれば、熱源を有するベルト内方支持ローラと回動支点となるベルト内方支持ローラに掛け渡された定着ベルトの直線部分と、定着ニップ部の入口における受けローラの接線とのなす角θが、１５°乃至７０°である構成としたので、画像こすれを抑制できるとともに、回動支点となるベルト内方支持ローラの存在による熱ロスを少なくすることができる。
【００５８】
請求項１２又は３１記載の発明によれば、定着ベルトに離型材を塗布する離型材塗布手段を有し、離型材塗布手段が定着ベルトユニットと一体化されている構成としたので、定着ベルトからの記録材の離型性を向上させることができるとともに、加圧作業に伴う定着ベルトに対する離型材塗布手段の調整を不要にすることができる。
【００５９】
請求項１３又は３２記載の発明によれば、加圧手段の付勢力によって加圧がなされる構成としたので、簡単な操作で加圧を得ることができる。
【００６０】
請求項１４又は３３記載の発明によれば、定着ベルト及び定着ローラの受けローラ側への加圧移動を所定の位置で規制するストッパーを有する構成としたので、加圧力を簡単に且つ正確に調整することができ、最適な定着圧を得ることができる。
【００６１】
請求項１５又は３４記載の発明によれば、加圧解除手段を有する構成としたので、未使用時における定着ローラの経時的な変形を防止でき、良好な定着性を長期に亘って得ることができる。
【００６２】
請求項１６又は３５記載の発明によれば、受けローラに離型材を塗布する離型材塗布手段を設ける構成としたので、記録材が受けローラに巻き付いて分離されないことを防止することができる。
【００６３】
請求項１７記載の発明によれば、変形しにくい硬質構造を有する位置固定された受けローラに、弾性層を有する定着ローラを加圧して定着ニップ部を形成し、受けローラを回転駆動するとともに定着ローラを従動回転させ、記録材の片面に画像が形成されるとき、その画像面が上記定着ローラと接触するように定着ニップ部に記録材を進入させて熱と圧力により定着を行うこととしたので、記録材の搬送において狙いの線速の再現性を得ることができるとともに、経時での線速安定性を得ることができる。
【００６４】
請求項１８記載の発明によれば、変形しにくい硬質構造を有する位置固定された受けローラに、弾性層を有する定着ローラと該定着ローラに巻かれた定着ベルトを加圧して定着ニップ部を形成し、該受けローラを回転駆動するとともに上記定着ローラを従動回転させ、記録材の片面に画像が形成されるとき、その画像面が上記定着ベルトと接触するように上記定着ニップ部に上記記録材を進入させて熱と圧力により定着を行うこととしたので、記録材の搬送において狙いの線速の再現性を得ることができるとともに、経時での線速安定性を得ることができる。
【００６５】
請求項１９記載の発明によれば、定着ローラ以外の１つのベルト内方支持ローラの回転軸を支点として、定着ベルトユニットを回動させて加圧を行うここととしたので、記録材の搬送において狙いの線速の再現性を得ることができるとともに、経時での線速安定性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６６】
以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
まず、図１に基づいて、画像形成装置としてのカラー複写機の全体構成及び機能について概略的に説明する。
露光手段としての書き込み光学ユニット４００は、カラースキャナ２００からのカラー画像データを光信号に変換して原稿画像に対応した光書き込みを行い、像担持体である感光体４０２上に静電潜像を形成する。該書き込み光学ユニット４００は、レーザーダイオード４０４、ポリゴンミラー４０６とその回転用モータ４０８、ｆ／θレンズ４１０や反射ミラー４１２等により構成されている。
感光体４０２は、矢印で示すように反時計回りの向きに回転され、その周囲には、感光体クリーニングユニット４１４、除電ランプ４１６、電位センサ４２０、回転式現像装置４２２のうちの選択された現像器（図１では現像器４３８）、現像濃度パターン検知器４２４、中間転写ベルト４２６等が配置されている。
【００６７】
回転式現像装置４２２は、ブラック用現像器４２８、シアン用現像器４３０、マゼンタ用現像器４３２、イエロー用現像器４３４と、角現像器を回転させる図示しない回転駆動部を有している。各現像器は、静電潜像を可視像化するために、現像剤の穂を感光体４０２の表面に接触させて回転する現像スリーブや、現像剤を汲み上げて攪拌するために回転する現像パドル等を有している。
待機状態では、回転式現像装置４２２は、ブラック現像の位置にセットされており、コピー動作が開始されると、カラースキャナ２００で所定のタイミングからブラック画像のデータの読み取りがスタートし、この画像データに基づいてレーザ光による光書き込み・静電潜像（ブラック潜像）の形成が始まる。
【００６８】
このブラック潜像の先端部から現像するために、ブラック用現像器４２８の現像位置に潜像先端部が到達する前に、現像スリーブを回転開始してブラック潜像をブラックトナーで現像する。
そして、以後、ブラック潜像領域の現像動作を続けるが、潜像後端部がブラック現像位置を通過した時点で、速やかにブラックのための現像位置から次の色んお現像位置まで、回転式現像装置４２２が回転する。当該動作は、少なくとも、次の画像データによる潜像先端部が到達する前に完了させる。
像形成サイクルが開始されると、まず、感光体４０２は矢印で示すように反時計回りの向きに、中間転写ベルト４２６は時計回りの向きに、図示しない駆動モータによって回転させられる。中間転写ベルト４２６の回転に伴って、ブラックトナー像形成、シアントナー像形成、マゼンタトナー像形成、イエロートナー像形成が行われ、最終的にブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に、中間転写ベルト４２６上に重ねられ、トナー像が形成される。
【００６９】
中間転写ベルト４２６は、駆動ローラ４４４、転写対向ローラ４４６ａ、４４６ｂ、クリーニング対向ローラ４４８及び従動ローラ群に張架されており、図示しない駆動モータにより駆動制御されるようになっている。
感光体４０２に順次形成されるブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各トナー像が中間転写ベルト４２６上で正確に順次位置合わせされ、これによって４色重ねのベルト転写画像が形成される。このベルト転写画像は転写コロナ放電器４５４により記録材（用紙）に一括転写される。
【００７０】
給紙バンク４５６内の各記録紙カセット４５８、４６０、４６２には装置本体内のカセット４６４に収容された用紙のサイズとは異なる各種サイズの用紙が収容されており、これらのうち、指定されたサイズ紙の収容カセットから、該指定された用紙が給紙コロ４６６によってレジストローラ対４７０方向に給紙・搬送される。図１において、符号４６８はＯＨＰ用紙や厚紙等のための手差し給紙トレイを示す。
像形成が開始される時期に、用紙は上記いずれかのカセットの給紙口から給送され、レジストローラ対４７０のニップ部で待機する。そして、コロナ放電器４５４に中間転写ベルト４２６上のトナー像の先端がさしかかるときに、丁度用紙先端がこの像先端に一致するようにレジストローラ対４７０が駆動され、用紙と像のレジスト合わせが行われる。
【００７１】
このようにして、用紙が中間転写ベルト４２６と重ねられて、正電位につながれたコロナ放電器４５４の上を通過する。このとき、コロナ放電電流で用紙が正電荷で荷電され、トナー画像が用紙に転写される。続いて、コロナ放電器４５４の図上左側に配置された図示しない除電ブラシの箇所を通過するときに用紙は除電され、中間転写ベルト４２６から剥離して紙搬送ベルト４７２に移る。
中間転写ベルト４２６から４色重ねトナー像を一括転写された用紙は、紙搬送ベルト４７２によりベルト定着方式の定着装置５００へ搬送され、この定着装置５００で熱と圧力によりトナー像を定着される。定着を終えた用紙は排出ローラ対４８０で機外へ排出され、図示しないトレイにスタックされる。これにより、フルカラーコピーが得られる。
【００７２】
次に、ベルト定着方式の定着装置５００について詳細に説明する。
まず、図２に基づいて本実施形態における定着装置５００の概念を説明する。定着装置５００は、図示しない定着装置本体の定位置に位置固定された駆動ローラとしての受けローラ５０２と、定着ベルト５０４と、定着ベルト５０４を支持する複数の内方支持ローラとしての定着ローラ５０６、補助ローラ５０８及び加熱ローラ５１０と、定着ベルト５０４に離型材を塗布するオイル塗布ローラ５１２と、定着ベルト５０４の表面をクリーニングするベルトクリーニングローラ５１４と、オイル塗布ローラ５１２をクリーニングするクリーニングローラ５１６等を有している。
【００７３】
加熱ローラ５１０は、内部に定着ベルト５０４を加熱する熱源としてのハロゲンヒータ５１８を有しており、加熱ローラ５１０の表面に接触するサーミスタ５２０の検知値に基づいて図示しない制御手段により定着温度のフィードバック制御が行われる。
定着装置５００の立ち上がりを速くするために、受けローラ５０２内にもハロゲンヒータ５２２が設けられており、受けローラ５０２の表面に接触するサーミスタ５２４の検知値に基づいて図示しない制御手段により定着温度のフィードバック制御が行われる。
【００７４】
定着ベルト５０４は、ニッケル電鋳やポリイミドで形成された厚みが４０〜９０μｍの基体の表面に、２００μｍ程度の厚みのシリコンゴム層を被覆して形成されている。
従動ローラとしての定着ローラ５０６は、アルミニウムや鉄等の金属製の芯金５０６ａと、この芯金５０６ａの表面に被覆されたシリコン発泡材からなる厚肉の弾性層５０６ｂを有している。受けローラ５０２は定着ローラ５０６に比べて変形しにくい硬質構造を有している。すなわち、図３に示すように、剛性を有する厚み１ｍｍの中空鉄材芯金５０２ａの表面に２００μｍ以下の厚さで高離型弾性層５０２ｂを被覆した構成となっている（請求項９、２２、２８）。本実施形態では、高離型弾性層５０２ｂの厚みを７０μｍとし、その材料として高離型シリコンゴムを使用している。
【００７５】
定着ベルト５０４、定着ローラ５０６、補助ローラ５０８、加熱ローラ５１０等により定着ベルトユニットが構成され、オイル塗布ローラ５１２、ベルトクリーニングローラ５１４、クリーニングローラ５１６等によりオイルユニットが構成されている。定着ベルトユニットとオイルユニットは機械的に一体に結合されている。定着ベルトユニットの補助ローラ５０８の回転軸は受けローラ５０２と同様に位置固定されており、図４に示すように、補助ローラ５０８の回転軸を支点として定着ベルトユニット及びオイルユニットが一体に回動されて加圧され、図２に示す定着ニップ部Ｎが形成される（請求項１０、１２、１９、２９、３１）。オイルユニットが定着ベルトユニットと一体に回動するため、加圧後に定着ベルト５０４に対するオイル塗布ローラ５１２の調整を別途する必要がないので、組み立て作業が容易となる。
【００７６】
定着ニップ部Ｎは、定着ローラ５０６及び定着ベルト５０４が受けローラ５０２に加圧されることによって形成されるローラ間ニップ部と、定着ローラ５０６に対して用紙Ｐの搬送方向上流側に位置する補助ローラ５０８（定着ローラ５０６以外の１つのベルト内方支持ローラ）によって受けローラ５０２に定着ベルト５０４が巻き付けられて形成されるニップ部とからなっている。補助ローラ５０８を有しない構成では、定着ニップ部Ｎはローラ間ニップ部だけとなる。
図２に示すように、画像を担持した記録材としての用紙Ｐは、ガイド板５２６により案内され、受けローラ５０２の表面にガイドされて画像面が片面のときはその画像面が定着ローラ５０６と接触するように定着ニップ部Ｎに進入する。
従って、片面のカラー画像の場合にも、光沢性等を損なわずに定着することができる。
【００７７】
次に、図５乃至図７に基づいて、定着装置５００における加圧等の具体的構成について説明する。
受けローラ５０２は、図示しない装置側板にネジ５２８で固定される一対のブラケット５３０，５３０間に支持孔５３０ａを介して支持されている。受けローラ５０２の一端部には、図示しない駆動源の駆動力が入力される駆動ギヤ５３２が固定されている（請求項７、１７、２３、２６）。ブラケット５３０には、加圧手段としての加圧スプリング５３４の一端を係止するための係止突起５３０ｂが形成されているとともに、補助ローラ５０８を支持する支持孔５３０ｃが形成されている（請求項１３、２４、３２）。
【００７８】
定着ローラ５０６は、一対のブラケット５３６，５３６間に支持孔５３６ａを介して支持されている。ブラケット５３６には、加圧スプリング５３４の他端を係止するための係止突起５３６ｂが形成されているとともに、補助ローラ５０８を支持する支持孔５３６ｃが形成されている。
また、ブラケット５３６には、オイル塗布ローラ５１２を支持する支持凹部５３６ｄと、加熱ローラ５１０を支持する支持凹部５３６ｅが形成されている。
ブラケット５３０の支持孔５３０ｃとブラケット５３６の支持孔５３６ｃを重ねた状態で補助ローラ５０８の端部が挿通され、これにより固定されたブラケット５３０に対して補助ローラ５０８の回転軸を支点として定着ベルトユニットが回動可能となっている。
加熱ローラ５１０の両端部にはカラー５３８が設けられており、カラー５３８が支持凹部５３６ｅの両側面にガイドされることにより、定着ベルト５０４の張り具合に応じて加熱ローラ５１０が振れずに変位するようになっている。支持凹部５３６ｅの底面側にはバネ係止突起５３６ｆが形成されており、このバネ係止突起５３６ｆとカラー５３８との間には、定着ベルト５０４にテンションを与えるためのバネ５４０が設けられている。
【００７９】
図５に示すように、オイルユニットはブラケット５４２をベースとしており、ブラケット５４２には、ベルトクリーニングローラ５１４の支持孔５４２ａや、クリーニングローラ５１６の支持孔５４２ｂ等が形成されている。オイル塗布ローラ５１２はブラケット５４２に支持されているとともに、上記のようにブラケット５３６の支持凹部５３６ｄに支持されている。これにより、補助ローラ５０８の回転軸を支点として定着ベルトユニット及びオイルユニットが一体に回動可能となっている。図５ではオイルユニットを省略している。
【００８０】
ブラケット５３６の加圧スプリング５３４を係止する係止突起５３６ｂの近傍には、加圧スプリング５３４による定着ローラ５０６の受けローラ５０２側への加圧移動を所定の位置で規制するストッパー５４４が設けられている（請求項１４、２５、３３）。
ストッパー５４４は、図示しない装置側板に固定されたブラケット５４６と、ブラケット５４６のネジ孔に螺合されその先端が係止突起５３６ｂに当接するネジ軸５４８と、ネジ軸５４８の緩みを防止する緩み止めナット５５０を有している。ネジ軸５４８の調整により、加圧スプリング５３４の付勢力の大きさに拘らず受けローラ５０２に対する定着ローラ５０６の位置を調整することができ、加圧スプリング５３４を替えることなく圧力及び定着ニップ部Ｎの幅を微調整することができる。ストッパー５４４を設けない構成としてもよい。
【００８１】
なお、受けローラ５０２に対する定着ローラ５０６の加圧を行う加圧手段としては、加圧スプリング５３４を設ける方式の他に、弾性層５０６ｂの弾性変形を利用して、定着ローラ５０６の軸を位置調整して固定する方式も採用できる。
しかしながら、加圧スプリング５３４とストッパー５４４を設ける構成とすれば加圧力を簡単に且つ正確に調整することができ、最適な定着圧を得ることができる。
【００８２】
図２に示すように、トナー画像を担持した用紙Ｐは、ガイド板５２６上を搬送されて定着ニップ部Ｎに向かう。この搬送中に、加熱ローラ５１０により加熱された定着ベルト５０４の輻射熱によりトナーが軟化し始め、用紙Ｐはその先端が受けローラ５０２の表面に案内されて定着ニップ部Ｎに進入する。
受けローラ５０２は位置固定されているので、定着ニップ部Ｎへの用紙Ｐの進入角度は一定であり、図１４で示した進入角度の変化によるジャム等の問題は生じない。
定着ニップ部Ｎへ進入した場合、まず、補助ローラ５０８によって受けローラ５０２に巻き付けられて形成されたニップ部でトナーは加熱されて溶融し、且つ加圧されて定着が進行する。
次いで、本来のローラ間ニップ部で最終的に定着が完了するとともにオフセットを生じない冷却がなされる。この作用により、定着良好域の離型温度幅が広くなり、定着性が向上する。
【００８３】
また、受けローラ５０２を位置固定してこれを駆動ローラとし、従動ローラとしての定着ローラ５０６を受けローラ５０２に加圧して定着ニップ部Ｎを形成する構成としたので、画像形成装置本体から受けローラ５０２への駆動連結がし易く、定着ニップ部Ｎも特開平１１−２４４８６号公報に記載の構成における問題点である、駆動トルクによる影響を受けない。
このため、定着搬送における狙いの線速の再現性を得ることができるとともに、経時での線速安定性に優れ、定着性も損なわれない。
また、定着ローラ５０６の上流に位置する補助ローラ５０８を中心として定着ベルトユニットを受けローラ５０２に加圧して定着ニップ部Ｎを形成する構成であるので、加圧力によるニップ形状のバラツキ、特に定着ニップ部Ｎの入口部の形状の変化が少なく、用紙Ｐのシワの発生を抑制することができる。
【００８４】
また、本実施形態では、図２に示すように、熱源を有するベルト内方支持ローラとしての加熱ローラ５１０と回動支点となる補助ローラ５０８に掛け渡された定着ベルト５０４の直線部分と、定着ベルト５０４の入口における受けローラ５０２の接線とのなす角θを、１５°乃至７０°に設定するようにしている（請求項１１、３０）。
θを１５°以上とすることによって、用紙Ｐに巻き癖が付いた場合でも定着ニップ部Ｎへの進入前に画像面が定着ベルト５０４に触れることによる画像こすれを起こさない。
また、θを７０°以下とすることにより、定着ベルト５０４と補助ローラ５０８の接触面積が多くなることによる、定着ベルト５０４から補助ローラ５０８への熱移動を抑制でき、補助ローラ５０８の存在による熱ロスを少なくすることができる。
【００８５】
また、受けローラ５０２の表面の高離型弾性層は２００μｍ以下と薄いために、その外形精度は高く、経時でも外形は変化しないため、狙いの線速の再現性及び経時での線速安定性に優れている。また、高離型弾性層を備えているために、カラー画像の定着においても、また両面画像においてもオフセットや光沢度の差を生じるなどの不具合を来さない。
【００８６】
次に、図８に基づいて他の実施形態を説明する。なお、上記実施形態と基本的構成は同じであるので全体構成は省略し、異なる要部のみ説明する。
本実施形態における定着ローラ５５２は、アルミニウムや鉄等の金属製の芯金５５２ａと、この芯金５５２ａの表面に被覆された熱伝導性の良い硬質弾性層としてのソリッドシリコンゴムからなる弾性層５５２ｂを有しており、且つ、内部に第２の熱源をとしてのハロゲンヒータ５５４を有している（請求項８、２７）。
上記実施形態における定着ローラ５０６は、シリコン発泡材からなる厚肉の弾性層５０６ｂを有しており、この弾性層５０６ｂの熱伝導性の低さによって定着ベルト５０４の熱が定着ローラ５０６によって必要以上に奪われることによる定着不良を回避するものである。しかしながら、この構成によると、弾性層５０６ｂがその材質特性故に経時的に劣化した場合、駆動時のガタツキを生じ、定着不良を来す懸念がある。
【００８７】
本実施形態はこの懸念を解消することを目的としたもので、上記経時的劣化の懸念をソリッドシリコンゴムの硬質性によって解消し、且つ熱伝導性が良いことによる定着ローラ５５２での熱吸収を、ハロゲンヒータ５５４の加熱による温度平衡によって解消するものである。従って、ハロゲンヒータ５５４は、定着ローラ５５２による必要以上の熱の奪いが生じず、且つ、ベルト定着方式の利点であるオフセット現象を生じない冷却工程が得られるようにその温度が図示しない制御手段によって制御される。
【００８８】
次に、図９及び図１０に基づいて、他の実施形態を説明する。なお、最初の実施形態と基本的構成は同じであるので全体構成は省略し、異なる要部のみ説明する。
本実施形態では、加圧スプリング５３４による定着ローラ５０６の受けローラ５０２への加圧を解除する加圧解除手段としてのソレノイド５５６を有していることを特徴としている（請求項１５、３４）。
画像形成装置の停止時においても常に加圧した状態が維持されると、停止時間（非使用時間）の程度によっては、定着ローラ５０６の弾性層５０６ｂが永久的変形を起こし、定着不良の原因となる懸念がある。
本実施形態はこの懸念を解消することを目的とするもので、定着装置５００又は画像形成装置の未使用時には、加圧を解除するものである。
【００８９】
ブラケット５３６の加圧スプリング５３４の一端を係止する係止突起５３６ｂは長く延長されており、その延長部分にソレノイド５５６の可動ロッド５５６ａが当接するようになっている。
ソレノイド５５６は定着装置５００又は画像形成装置のメインスイッチ５５８に図示しない制御手段を介して電気的に接続されており、メインスイッチ５５８がオンされると、図９に示すように、可動ロッド５５６ａが退避する。この場合可動ロッド５５６ａの退避位置は、ストッパー５４４の機能に影響を与えないように設定されている。
【００９０】
コピー作業の終了時等にメインスイッチ５５８がオフされると、可動ロッド５５６ａが突出し、図１０に示すように、加圧スプリング５３４の付勢力に抗して定着ローラ５０６を受けローラ５０２から離す。この場合の加圧解除は、必ずしも定着ローラ５０６を受けローラ５０２から完全に分離するという趣旨ではなく、定着ローラ５０６の弾性層５０６ｂに永久的ひずみが生じない程度に離すという趣旨である。
ソレノイド５５６の使用形態は、メインスイッチ５５８がオフしたときにその可動ロッド５５６ａが退避して加圧を解除するようにしてもよい。
【００９１】
この加圧解除は、偏心ローラ等をオペレータが手動で操作して行うようにしてもよいが、上記のようにメインスイッチ５５８に連動した構成とすれば、解除操作が不要となるばかりでなく、オペレータが解除操作を忘れることもない。
加圧解除手段としては、ソレノイド５５６の他に、カム駆動によるものや空気シリンダ、油圧シリンダ等、種々のものを採用することができる。
【００９２】
次に、図１１に基づいて、他の実施形態を説明する。なお、最初の実施形態と基本的構成は同じであるので全体構成は省略し、異なる要部のみ説明する。
本実施形態では、受けローラ５０２に離型材を塗布する離型材塗布手段としてのオイル塗布ローラ５６０を有していることを特徴としている（請求項３５）。
定着ニップ部Ｎは、補助ローラ５０８による巻き付けも含めた広い幅のものであるので、受けローラ５０２の曲面による用紙Ｐへの癖付け作用が大きくて、特に両面画像形成の場合、定着後、用紙Ｐが受けローラ５０２から分離されずに排出不良を来す懸念がある。
本実施形態はこの懸念を解消することを目的とするもので、受けローラ５０２の離型性を向上させるものである。
【００９３】
オイル塗布ローラ５６０は図示しない接離機構により受けローラ５０２に対して接離自在に設けられている。接離機構は図示しない制御手段により制御され、両面画像形成の場合にはオイル塗布ローラ５６０は受けローラ５０２に当接して離型材を塗布する。画像形成が片面のときはオイル塗布ローラ５６０は受けローラ５０２から離される。
【００９４】
次に、図１２に基づいて、他の実施形態を説明する。
本実施形態における定着装置５６２は、熱ローラ定着方式であり、位置固定された受けローラ５６４と、この受けローラ５６４に加圧されて該受けローラ５６４との間に定着ニップ部を形成する定着ローラ５６６と、定着ローラ５６６の内部に設けられ画像を担持した記録材としての用紙Ｐを加熱するための熱源としておハロゲンヒータ５６８と、受けローラ５６４を駆動する駆動源としてのモータ５７０を有している（請求項１、４）。
【００９５】
最初の実施形態と同様に、従動ローラとしての定着ローラ５６６は、アルミニウムや鉄等の金属製の芯金５６６ａと、この芯金５６６ａの表面に被覆されたシリコン発泡材からなる厚肉の弾性層５６６ｂを有している。
受けローラ５６４は定着ローラ５６６に比べて変形しにくい硬質構造を有している。すなわち、図３に示したのと同様に、剛性を有する厚み１ｍｍの中空鉄材芯金５６４ａの表面に２００μｍ以下の厚さで高離型弾性層を被覆した構成となっている。本実施形態では、高離型弾性層の厚みを７０μｍとし、その材料として高離型シリコンゴムを使用している（請求項３）。
受けローラ５６４に対する定着ローラ５６６の加圧構成や受けローラ５６４の駆動構成等は最初の実施形態と同様にできる。ストッパー５４４等を設ける構成においても同様である（請求項５、６、１６、１８）。
【００９６】
用紙Ｐは、ガイド板５７２により案内され、受けローラ５６４の表面にガイドされて画像面が片面のときはその画像面が定着ローラ５６６と接触するように定着ニップ部Ｎに進入する（請求項２、２０）。
このため、片面のカラー画像の場合にも、光沢性等を損なわずに定着することができる。
本実施形態においても用紙Ｐを定着ニップ部Ｎに案内する受けローラ５６４は位置固定であるので、図１４で示した進入角度の変化によるジャム等の問題は生じない。また、定着ニップ部Ｎも特開平１１−２４４８６号公報に記載の構成における問題点である、駆動トルクによる影響を受けない。
このため、定着搬送における狙いの線速の再現性及び経時での線速安定性に優れ、定着性も損なわれない。
本実施形態における定着装置５６２も、最初の実施形態におけるベルト定着方式の定着装置５００と同様に、カラー複写機等の画像形成装置に装備することができる。
【００９７】
上記ベルト定着方式の実施形態では、駆動源によって受けローラ５０２を回転駆動し、定着ローラ５０６を摩擦により従動回転させる方式としたが、図１３に示すように、定着ローラ５０６の回転軸に受けローラ５０２の駆動ギヤ５３２と噛み合うギヤ５３３を設け、駆動ギヤ５３２に駆動源としてのモータ５３５の回転力を伝える伝達ギヤ５３７を噛み合わせて受けローラ５０２と定着ローラ５０６の両方を駆動する駆動方式としてもよい。
但し、この両駆動方式においては、定着ローラ５０６と受けローラ５０２のローラ径をほぼ同一にする必要がある。この場合、伝達ギヤ５３７を定着ローラ５０６のギヤ５３３に噛み合わせてもよい。この両駆動方式は、図１２で示した熱ローラ定着方式においても同様に実施することができる（請求項１、２０）。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概要正面図である。
【図２】定着装置の各ローラの位置を重点とした概要図である。
【図３】受けローラの概要断面図である。
【図４】受けローラに定着ベルトユニットを回動して加圧する動作を示す概要図である。
【図５】定着装置の具体的構成図である。
【図６】定着装置の要部分解斜視図である。
【図７】定着装置の各ローラと定着ベルトとの関係を示す斜視図である。
【図８】他の実施形態における要部断面図である。
【図９】加圧解除手段の非解除状態を示す要部断面図である。
【図１０】加圧解除手段の解除状態を示す要部断面図である。
【図１１】他の実施形態における要部断面図である。
【図１２】熱ローラ定着方式の実施形態における要部断面図である。
【図１３】ローラ駆動構成の他の実施形態を示す要部斜視図である。
【図１４】従来における定着ニップ部への進入角度の変化を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００９９】
５０２，５６４  受けローラ
５０２ａ  芯金
５０２ｂ  高離型弾性層としてのシリコンゴム層
５０４  定着ベルト
５０６ｂ，５６６ｂ  弾性層
５０６，５６６  定着ローラ
５０８  ベルト内方支持ローラとしての補助ローラ
５１８，５６８  記録材を加熱するための熱源としてのハロゲンヒータ
５３４  加圧手段としての加圧スプリング
５４４  ストッパー
５５２ｂ  硬質弾性層としてのソリッドシリコンゴム層
５５６  加圧解除手段としてのソレノイド
５６０  離型材塗布手段としてのオイル塗布ローラ
Ｎ  定着ニップ部
Ｐ  記録材としての用紙
【図１】
2006018316.tif 000003
【図２】
2006018316.tif 000004
【図３】
2006018316.tif 000005
【図４】
2006018316.tif 000006
【図５】
2006018316.tif 000007
【図６】
2006018316.tif 000008
【図７】
2006018316.tif 000009
【図８】
2006018316.tif 000010
【図９】
2006018316.tif 000011
【図１０】
2006018316.tif 000012
【図１１】
2006018316.tif 000013
【図１２】
2006018316.tif 000014
【図１３】
2006018316.tif 000015
【図１４】
2006018316.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成17年9月12日(2005.9.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ベルトと、該定着ベルトが巻かれた支持ローラと、上記定着ベルトと接触して定着ニップ部を形成する受けローラと、上記定着ベルトを加熱する熱源とを備える定着装置において、
上記受けローラが位置固定され、上記支持ローラを上記受けローラに対して付勢することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１記載の定着装置において、
上記支持ローラは支持ローラ用ブラケットに支持されており、該支持ローラ用ブラケットは上記受けローラに対して回動可能に設けられていることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１記載の定着装置において、
上記受けローラは受けローラ用ブラケットに支持されており、上記支持ローラ用ブラケットは上記受けローラ用ブラケットに対して回動可能に設けられていることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の定着装置において、
上記受けローラを回転駆動する駆動源を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の定着装置において、
上記支持ローラは弾性層を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の定着装置において、
上記受けローラは上記支持ローラに比べて変形しにくい構造を有することを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、記録材を搬送しながら熱と圧力により定着を行う定着装置、該記定着装置を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
そこで、本発明は、熱ローラ定着方式、ベルト定着方式に拘らず、上記諸問題を個別的にあるいは一挙的に解消できる定着装置、及び該定着装置を用いた画像形成装置の提供を、その目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、定着ベルトと、該定着ベルトが巻かれた支持ローラと、上記定着ベルトと接触して定着ニップ部を形成する受けローラと、上記定着ベルトを加熱する熱源とを備える定着装置において、
上記受けローラが位置固定され、上記支持ローラを上記受けローラに対して付勢する、という構成を採っている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の定着装置において、上記支持ローラは支持ローラ用ブラケットに支持されており、該支持ローラ用ブラケットは上記受けローラに対して回動可能に設けられている、という構成を採っている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項３記載の発明では、請求項１記載の定着装置において、上記受けローラは受けローラ用ブラケットに支持されており、上記支持ローラ用ブラケットは上記受けローラ用ブラケットに対して回動可能に設けられている、という構成を採っている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項４記載の発明では、請求項１乃至３のいずれかに記載の定着装置において、上記受けローラを回転駆動する駆動源を備える、という構成を採っている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項５記載の発明では、請求項１乃至４のいずれかに記載の定着装置において、上記支持ローラは弾性層を備える、という構成を採っている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
請求項６記載の発明では、請求項１乃至５のいずれかに記載の定着装置において、上記受けローラは上記支持ローラに比べて変形しにくい構造を有する、という構成を採っている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
請求項７記載の発明では、画像形成装置において、請求項１乃至６のいずれかに記載の定着装置を備えた、という構成を採っている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
本発明によれば、カラー画像の場合でも光沢性等を阻害することなく良好な定着を行うことができる。また、経時での線速安定性を得ることができる。
【手続補正４１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
次に、ベルト定着方式の定着装置５００について詳細に説明する。
まず、図２に基づいて本実施形態における定着装置５００の概念を説明する。定着装置５００は、図示しない定着装置本体の定位置に位置固定された駆動ローラとしての受けローラ５０２と、定着ベルト５０４と、定着ベルト５０４を支持する複数の支持ローラとしての定着ローラ５０６、補助ローラ５０８及び加熱ローラ５１０と、定着ベルト５０４に離型材を塗布するオイル塗布ローラ５１２と、定着ベルト５０４の表面をクリーニングするベルトクリーニングローラ５１４と、オイル塗布ローラ５１２をクリーニングするクリーニングローラ５１６等を有している。
【手続補正６０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
定着ベルト５０４は、ニッケル電鋳やポリイミドで形成された厚みが４０〜９０μｍの基体の表面に、２００μｍ程度の厚みのシリコンゴム層を被覆して形成されている。
従動ローラとしての定着ローラ５０６は、アルミニウムや鉄等の金属製の芯金５０６ａと、この芯金５０６ａの表面に被覆されたシリコン発泡材からなる厚肉の弾性層５０６ｂを有している。受けローラ５０２は定着ローラ５０６に比べて変形しにくい硬質構造を有している。すなわち、図３に示すように、剛性を有する厚み１ｍｍの中空鉄材芯金５０２ａの表面に２００μｍ以下の厚さで高離型弾性層５０２ｂを被覆した構成となっている。本実施形態では、高離型弾性層５０２ｂの厚みを７０μｍとし、その材料として高離型シリコンゴムを使用している。
【手続補正６１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
定着ベルト５０４、定着ローラ５０６、補助ローラ５０８、加熱ローラ５１０等により定着ベルトユニットが構成され、オイル塗布ローラ５１２、ベルトクリーニングローラ５１４、クリーニングローラ５１６等によりオイルユニットが構成されている。定着ベルトユニットとオイルユニットは機械的に一体に結合されている。定着ベルトユニットの補助ローラ５０８の回転軸は受けローラ５０２と同様に位置固定されており、図４に示すように、補助ローラ５０８の回転軸を支点として定着ベルトユニット及びオイルユニットが一体に回動されて加圧され、図２に示す定着ニップ部Ｎが形成される。オイルユニットが定着ベルトユニットと一体に回動するため、加圧後に定着ベルト５０４に対するオイル塗布ローラ５１２の調整を別途する必要がないので、組み立て作業が容易となる。
【手続補正６２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
次に、図５乃至図７に基づいて、定着装置５００における加圧等の具体的構成について説明する。
受けローラ５０２は、図示しない装置側板にネジ５２８で固定される一対の受けローラ用ブラケット５３０，５３０間に支持孔５３０ａを介して支持されている。受けローラ５０２の一端部には、図示しない駆動源の駆動力が入力される駆動ギヤ５３２が固定されている。ブラケット５３０には、加圧手段としての加圧スプリング５３４の一端を係止するための係止突起５３０ｂが形成されているとともに、補助ローラ５０８を支持する支持孔５３０ｃが形成されている。
【手続補正６３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
定着ローラ５０６は、一対の支持ローラ用ブラケット５３６，５３６間に支持孔５３６ａを介して支持されている。ブラケット５３６には、加圧スプリング５３４の他端を係止するための係止突起５３６ｂが形成されているとともに、補助ローラ５０８を支持する支持孔５３６ｃが形成されている。
また、ブラケット５３６には、オイル塗布ローラ５１２を支持する支持凹部５３６ｄと、加熱ローラ５１０を支持する支持凹部５３６ｅが形成されている。
ブラケット５３０の支持孔５３０ｃとブラケット５３６の支持孔５３６ｃを重ねた状態で補助ローラ５０８の端部が挿通され、これにより固定されたブラケット５３０に対して補助ローラ５０８の回転軸を支点として定着ベルトユニットが回動可能となっている。
加熱ローラ５１０の両端部にはカラー５３８が設けられており、カラー５３８が支持凹部５３６ｅの両側面にガイドされることにより、定着ベルト５０４の張り具合に応じて加熱ローラ５１０が振れずに変位するようになっている。支持凹部５３６ｅの底面側にはバネ係止突起５３６ｆが形成されており、このバネ係止突起５３６ｆとカラー５３８との間には、定着ベルト５０４にテンションを与えるためのバネ５４０が設けられている。
【手続補正６４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
ブラケット５３６の加圧スプリング５３４を係止する係止突起５３６ｂの近傍には、加圧スプリング５３４による定着ローラ５０６の受けローラ５０２側への加圧移動を所定の位置で規制するストッパー５４４が設けられている。
ストッパー５４４は、図示しない装置側板に固定されたブラケット５４６と、ブラケット５４６のネジ孔に螺合されその先端が係止突起５３６ｂに当接するネジ軸５４８と、ネジ軸５４８の緩みを防止する緩み止めナット５５０を有している。ネジ軸５４８の調整により、加圧スプリング５３４の付勢力の大きさに拘らず受けローラ５０２に対する定着ローラ５０６の位置を調整することができ、加圧スプリング５３４を替えることなく圧力及び定着ニップ部Ｎの幅を微調整することができる。ストッパー５４４を設けない構成としてもよい。
【手続補正６５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
また、本実施形態では、図２に示すように、熱源を有するベルト内方支持ローラとしての加熱ローラ５１０と回動支点となる補助ローラ５０８に掛け渡された定着ベルト５０４の直線部分と、定着ベルト５０４の入口における受けローラ５０２の接線とのなす角θを、１５°乃至７０°に設定するようにしている。
θを１５°以上とすることによって、用紙Ｐに巻き癖が付いた場合でも定着ニップ部Ｎへの進入前に画像面が定着ベルト５０４に触れることによる画像こすれを起こさない。
また、θを７０°以下とすることにより、定着ベルト５０４と補助ローラ５０８の接触面積が多くなることによる、定着ベルト５０４から補助ローラ５０８への熱移動を抑制でき、補助ローラ５０８の存在による熱ロスを少なくすることができる。
【手続補正６６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
次に、図８に基づいて他の実施形態を説明する。なお、上記実施形態と基本的構成は同じであるので全体構成は省略し、異なる要部のみ説明する。
本実施形態における定着ローラ５５２は、アルミニウムや鉄等の金属製の芯金５５２ａと、この芯金５５２ａの表面に被覆された熱伝導性の良い硬質弾性層としてのソリッドシリコンゴムからなる弾性層５５２ｂを有しており、且つ、内部に第２の熱源をとしてのハロゲンヒータ５５４を有している。
上記実施形態における定着ローラ５０６は、シリコン発泡材からなる厚肉の弾性層５０６ｂを有しており、この弾性層５０６ｂの熱伝導性の低さによって定着ベルト５０４の熱が定着ローラ５０６によって必要以上に奪われることによる定着不良を回避するものである。しかしながら、この構成によると、弾性層５０６ｂがその材質特性故に経時的に劣化した場合、駆動時のガタツキを生じ、定着不良を来す懸念がある。
【手続補正６７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
次に、図９及び図１０に基づいて、他の実施形態を説明する。なお、最初の実施形態と基本的構成は同じであるので全体構成は省略し、異なる要部のみ説明する。
本実施形態では、加圧スプリング５３４による定着ローラ５０６の受けローラ５０２への加圧を解除する加圧解除手段としてのソレノイド５５６を有していることを特徴としている。
画像形成装置の停止時においても常に加圧した状態が維持されると、停止時間（非使用時間）の程度によっては、定着ローラ５０６の弾性層５０６ｂが永久的変形を起こし、定着不良の原因となる懸念がある。
本実施形態はこの懸念を解消することを目的とするもので、定着装置５００又は画像形成装置の未使用時には、加圧を解除するものである。
【手続補正６８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
次に、図１１に基づいて、他の実施形態を説明する。なお、最初の実施形態と基本的構成は同じであるので全体構成は省略し、異なる要部のみ説明する。
本実施形態では、受けローラ５０２に離型材を塗布する離型材塗布手段としてのオイル塗布ローラ５６０を有していることを特徴としている。
定着ニップ部Ｎは、補助ローラ５０８による巻き付けも含めた広い幅のものであるので、受けローラ５０２の曲面による用紙Ｐへの癖付け作用が大きくて、特に両面画像形成の場合、定着後、用紙Ｐが受けローラ５０２から分離されずに排出不良を来す懸念がある。
本実施形態はこの懸念を解消することを目的とするもので、受けローラ５０２の離型性を向上させるものである。
【手続補正６９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９４】
次に、図１２に基づいて、参考実施形態を説明する。
本実施形態における定着装置５６２は、熱ローラ定着方式であり、位置固定された受けローラ５６４と、この受けローラ５６４に加圧されて該受けローラ５６４との間に定着ニップ部を形成する定着ローラ５６６と、定着ローラ５６６の内部に設けられ画像を担持した記録材としての用紙Ｐを加熱するための熱源としておハロゲンヒータ５６８と、受けローラ５６４を駆動する駆動源としてのモータ５７０を有している。
【手続補正７０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
最初の実施形態と同様に、従動ローラとしての定着ローラ５６６は、アルミニウムや鉄等の金属製の芯金５６６ａと、この芯金５６６ａの表面に被覆されたシリコン発泡材からなる厚肉の弾性層５６６ｂを有している。
受けローラ５６４は定着ローラ５６６に比べて変形しにくい硬質構造を有している。すなわち、図３に示したのと同様に、剛性を有する厚み１ｍｍの中空鉄材芯金５６４ａの表面に２００μｍ以下の厚さで高離型弾性層を被覆した構成となっている。本実施形態では、高離型弾性層の厚みを７０μｍとし、その材料として高離型シリコンゴムを使用している。
受けローラ５６４に対する定着ローラ５６６の加圧構成や受けローラ５６４の駆動構成等は最初の実施形態と同様にできる。ストッパー５４４等を設ける構成においても同様である。
【手続補正７１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
用紙Ｐは、ガイド板５７２により案内され、受けローラ５６４の表面にガイドされて画像面が片面のときはその画像面が定着ローラ５６６と接触するように定着ニップ部Ｎに進入する。
このため、片面のカラー画像の場合にも、光沢性等を損なわずに定着することができる。
本参考施形態においても用紙Ｐを定着ニップ部Ｎに案内する受けローラ５６４は位置固定であるので、図１４で示した進入角度の変化によるジャム等の問題は生じない。また、定着ニップ部Ｎも特開平１１−２４４８６号公報に記載の構成における問題点である、駆動トルクによる影響を受けない。
このため、定着搬送における狙いの線速の再現性及び経時での線速安定性に優れ、定着性も損なわれない。
本参考実施形態における定着装置５６２も、最初の実施形態におけるベルト定着方式の定着装置５００と同様に、カラー複写機等の画像形成装置に装備することができる。
【手続補正７２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９７】
上記ベルト定着方式の実施形態では、駆動源によって受けローラ５０２を回転駆動し、定着ローラ５０６を摩擦により従動回転させる方式としたが、図１３に示すように、定着ローラ５０６の回転軸に受けローラ５０２の駆動ギヤ５３２と噛み合うギヤ５３３を設け、駆動ギヤ５３２に駆動源としてのモータ５３５の回転力を伝える伝達ギヤ５３７を噛み合わせて受けローラ５０２と定着ローラ５０６の両方を駆動する駆動方式としてもよい。
但し、この両駆動方式においては、定着ローラ５０６と受けローラ５０２のローラ径をほぼ同一にする必要がある。この場合、伝達ギヤ５３７を定着ローラ５０６のギヤ５３３に噛み合わせてもよい。この両駆動方式は、図１２で示した熱ローラ定着方式においても同様に実施することができる。
【手続補正７３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概要正面図である。
【図２】定着装置の各ローラの位置を重点とした概要図である。
【図３】受けローラの概要断面図である。
【図４】受けローラに定着ベルトユニットを回動して加圧する動作を示す概要図である。
【図５】定着装置の具体的構成図である。
【図６】定着装置の要部分解斜視図である。
【図７】定着装置の各ローラと定着ベルトとの関係を示す斜視図である。
【図８】他の実施形態における要部断面図である。
【図９】加圧解除手段の非解除状態を示す要部断面図である。
【図１０】加圧解除手段の解除状態を示す要部断面図である。
【図１１】他の実施形態における要部断面図である。
【図１２】熱ローラ定着方式の参考実施形態における要部断面図である。
【図１３】ローラ駆動構成の他の実施形態を示す要部斜視図である。
【図１４】従来における定着ニップ部への進入角度の変化を示す要部断面図である。