(57)【要約】      （修正有）【課題】より高品質の画像を実現するのに好適な定着装置を提供する。【解決手段】定着装置１０５は、定着ローラ１０と、定着ベルト２０と、加圧パッド３０と、ヒータ４０と、温調回路６０とを有する。定着ベルト２０の外周面２０Ｓ２は、対向する定着ローラ１０の外周面１０Ｓと当接するように加圧パッド３０の弾性部３２により付勢され、ニップ部Ｎを形成する。定着ベルト２０は、ニップ部Ｎにおいて定着ローラ１０との間に媒体１０１を挟持しつつ、媒体１０１を上流から下流へ搬送する。ここで、媒体１０１に印加される圧力は、媒体１０１が搬送される搬送方向Ｙ１０１において、ニップ部Ｎの中央よりも下流に位置する中間点ＰＰで最大値を示し、ニップ部Ｎの最上流に位置する始点ＳＰから中間点ＰＰに至るまで単調増加を示す。【選択図】図２
2018141857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回転部材と、
前記第１の回転部材との間に媒体を挟持するニップ部を形成しつつ前記媒体を上流から下流へ搬送する第２の回転部材と、
前記第１の回転部材および前記第２の回転部材の少なくとも一方の近傍に設けられ、前記媒体を加熱する加熱部材と
を備え、
前記媒体に印加される圧力は、前記媒体が搬送される搬送方向において、前記ニップ部の中央よりも下流に位置する中間点において最大値を示し、前記ニップ部の最上流に位置する始点から前記中間点に至るまで単調増加を示す
定着装置。
【請求項２】
前記単調増加は、前記搬送方向において、０．００２ＭＰａ／ｍｍ以上０．０１５ＭＰａ／ｍｍ以下の勾配を有する
請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
弾性層を有する加圧パッドをさらに備え、
前記第２の回転部材はベルト部材であり、
前記加圧パッドは前記ベルト部材を前記第１の回転部材へ向けて付勢し、
前記弾性層の厚さは、前記始点から前記中央に至るまで単調減少する
請求項１または請求項２記載の定着装置。
【請求項４】
前記弾性層は、前記始点から前記中間点へ向かうほど厚さが減少する第１の部分と、前記中間点から前記ニップ部の最下流に位置する終点へ向かうほど厚さが増加する第２の部分とを含む
請求項３記載の定着装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の定着装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置およびそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまでに、ベルトを使用して媒体に現像剤像を定着させる定着装置としての像加熱装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１６０９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような画像形成装置にあっては、例えばベルトを介して媒体に安定した熱および圧力を加えて定着動作を行うことにより高品質の画像を形成することが期待される。
【０００５】
したがって、より高品質の画像を実現するのに好適な定着装置および画像形成装置を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態としての定着装置は、第１の回転部材と、その第１の回転部材との間に媒体を挟持するニップ部を形成しつつ媒体を上流から下流へ搬送する第２の回転部材と、第１の回転部材および第２の回転部材の少なくとも一方の近傍に設けられ、媒体を加熱する加熱部材とを備える。ここで、媒体に印加される圧力は、媒体が搬送される搬送方向において、ニップ部の中央よりも下流に位置する中間点で最大値を示し、ニップ部の最上流に位置する始点から中間点に至るまで単調増加を示す。
【０００７】
本発明の一実施形態としての画像形成装置は、上記定着装置を備える。
【０００８】
本発明の一実施形態としての定着装置および画像形成装置では、第１の回転部材と第２の回転部材とによって挟持されつつ上流から下流へ搬送される媒体に印加される圧力が、その媒体が搬送される搬送方向において、ニップ部の中央よりも下流に位置する中間点で最大値を示し、ニップ部の最上流に位置する始点から中間点に至るまで単調増加を示すようになっている。このため、媒体に対し適切な温度および圧力が印加され、媒体上に付着した現像剤像が適切に媒体に定着する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一実施形態としての定着装置および画像形成装置によれば、より高品質の画像を実現するのに適する。
なお、これは本発明の効果の一例であり、本発明の効果はこれに限定されるものではなく、以下に記載のいずれの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の全体構成例を表す模式図である。
【図２】図１に示した定着装置の構成を表す模式図である。
【図３】図２に示した定着装置における定着ローラを拡大して表す断面図である。
【図４Ａ】図２に示した定着装置における定着ベルトを拡大して表す断面図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示した定着ベルトの変形例としての定着ベルトを拡大して表す断面図である。
【図５】図２に示した定着装置における、搬送方向の位置に対するニップ圧の変化を表す特性図である。
【図６】媒体上のトナー像の態様の変化を説明する模式図である。
【図７】第１の参考例としての定着装置の構成を表す模式図である。
【図８】第１の参考例としての定着装置における、搬送方向の位置に対するニップ圧の変化を表す特性図である。
【図９】第２の参考例としての定着装置の構成を表す模式図である。
【図１０】第２の参考例としての定着装置における、搬送方向の位置に対するニップ圧の変化を表す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明は本発明の一具体例であって、本発明は以下の態様に限定されるものではない。また、本発明は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比などについても、それらに限定されるものではない。
【００１２】
＜１．実施の形態＞
［画像形成装置の概略構成］
図１は、本発明の一実施の形態に係る定着装置１０５を搭載した画像形成装置の全体構成例を表す模式図である。この画像形成装置は、例えば用紙などの媒体（印刷媒体、転写材ともいう。）１０１に対して画像（例えばカラー画像）を形成する、電子写真方式のプリンタである。図１における矢印は、媒体１０１の搬送方向を示している。なお、本明細書では、媒体１０１の搬送方向と直交する方向（図１では紙面と直交するＸ軸方向）を幅方向という。また、後述するように、定着装置１０５の内部において記録媒体が搬送される搬送方向をＺ軸方向とし、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の双方と直交する高さ方向をＹ軸方向とする。
【００１３】
この画像形成装置は、例えば筐体１００の内部に、例えば媒体供給部１０２と、媒体搬送部１０３と、画像形成部１０４と、定着装置１０５と、排出部１０６と、露光装置１０８と、制御部１０９とを備えている。また、筐体１００の上部にスタッカ１０７を備えている。
【００１４】
（媒体供給部１０２）
媒体供給部１０２は、例えば媒体供給トレイ１０２Ａと、媒体供給ローラ１０２Ｂとを有する。媒体供給トレイ１０２Ａは複数の媒体１０１を積層した状態で収容するものである。媒体供給ローラ１０２Ｂは、媒体供給トレイ１０２Ａから１枚ずつ媒体１０１を取り出し、その媒体１０１を媒体搬送部１０３へ供給する部材である。
【００１５】
（媒体搬送部１０３）
媒体搬送部１０３は、例えば上流から順に、搬送ローラ１０３Ａ〜１０３Ｃを有している。搬送ローラ１０３Ａ〜１０３Ｃは、媒体供給ローラ１０２Ｂにより供給された媒体１０１を下流の画像形成部１０４へ搬送するものである。
【００１６】
（画像形成部１０４）
画像形成部１０４はトナー像（現像剤画像）ＩＭＧ（後出）を形成し、そのトナー像を媒体１０１に転写するものである。画像形成部１０４は、例えば色ごとに画像形成ユニットを有している。各画像形成ユニットは、例えば感光体ドラム、帯電ローラ、現像ローラ、トナータンク、トナー供給ローラなどを有している。画像形成部１０４は、さらに、転写装置を有している。その転写装置は、例えば搬送ベルトと、この搬送ベルトを駆動する駆動ローラと、この駆動ローラに従動する従動ローラと、搬送ベルトを挟んで複数の感光体ドラムと各々対向して配置された複数の転写ローラとを有している。また、画像形成部１０４に隣接して、感光体ドラムに潜像を形成するためのＬＥＤ（Light Emitting Diode）ヘッドを含む露光装置１０８が設けられている。
【００１７】
（定着装置１０５）
定着装置１０５は、本発明の「定着装置」に対応する一具体例であり、画像形成部１０４から搬送された媒体１０１上に転写されたトナー像ＩＭＧに対し熱および圧力を付与することで、そのトナー像を媒体１０１上に定着させる装置である。定着装置１０５については後に詳述する。
【００１８】
（排出部１０６）
排出部１０６は、例えば上流から順に配置された排出ローラ１０６Ａと排出ローラ１０６Ｂとを有している。排出ローラ１０６Ａ，１０６Ｂは、定着装置１０５から排出された媒体１０１を筐体１００の外部のスタッカ１０７へ排出する。
【００１９】
（制御部１０９）
制御部１０９は、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ，ＲＡＭおよび入出力ポート等により構成され、例えば予め定められたプログラムを実行することによりこの画像形成装置における処理動作の全体を制御するものである。
【００２０】
［定着装置１０５の構成］
次に、図２などを参照して、定着装置１０５の詳細な構成について説明する。図２は、定着装置１０５の構成を表す模式図である。定着装置１０５は、定着ローラ１０と、定着ベルト２０と、加圧パッド３０と、ヒータ４０と、サーミスタ５０と、温調回路６０とを有している。
【００２１】
定着ローラ１０は、Ｘ軸方向に延在する円柱状または円筒状の物体であり、Ｘ軸に沿って伸びる軸１０Ｊと中心として矢印Ｒ１０の方向へ回転可能に設けられたものである。定着ローラ１０は、例えば図３に示したように、Ｘ軸方向に伸びるシャフト１１と、そのシャフト１１の外周面を取り巻くように設けられた弾性層１２と、さらにその弾性層１２の外周面を取り巻くように設けられた離型層１３とを有している。定着ローラ１０の外径は、例えば４０ｍｍ程度である。図３は、定着ローラ１０の、Ｘ軸と直交する断面の構成を表している。
【００２２】
シャフト１１は、例えば鉄、もしくは鉄合金、またはアルミニウム合金などからなる金属パイプである。シャフト１１は、そのＸ軸方向における両端近傍において、筐体１００に対し回転自在に支持されている。弾性層１２は、例えば２ｍｍ程度の厚さを有するシリコンゴムなどの弾性材料からなる。離型層１３は、例えばＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）などのフッ素含有樹脂材料からなり、例えば３０μｍ程度の厚さを有する。離型層１３は、定着ローラ１０と媒体１０１との分離を容易に行うためのものである。定着ローラ１０（の離型層１３）の外周面１０Ｓは、図２に示したように、定着ベルト２０の外周面２０Ｓ２（後出）と当接してニップ部Ｎを形成している。なお、定着ローラ１０は本発明の「第１の回転部材」および「ローラ」に対応する一具体例である。
【００２３】
定着ベルト２０は、内周面２０Ｓ１および外周面２０Ｓ２を有する管状をなす無端の弾性ベルトである。定着ベルト２０は、例えば図４Ａに示したように、基材２１と、弾性層２２と、離型層２３とが順に積層されたものである。ここで、離型層２３の表面が定着ベルト２０の外周面２０Ｓ２として定着ローラ１０（の離型層１３）の外周面１０Ｓと当接し、ニップ部Ｎを形成することとなる。定着ベルト２０は、ニップ部Ｎにおける定着ローラ１０との摩擦力により、定着ローラ１０の回転に従動するように矢印Ｒ２０の方向へ循環回転（図２では左回転）可能に設けられている。この例では、ニップ部Ｎの近傍において、定着ベルト２０は＋Ｚ方向へ移動する。なお、定着ベルト２０は、本発明の「第２の回転部材」および「ベルト部材」に対応する一具体例である。
【００２４】
基材２１は、ステンレス鋼やニッケルなどの金属部材、あるいは、例えばポリイミド樹脂などの樹脂材料からなるエンドレスベルトである。基材２１は、その物性として十分な強度と可撓性との双方を確保するため、例えば３０μｍ〜１００μｍ程度の厚さを有するとよい。弾性層２２は、例えば耐熱性の高いシリコンゴムからなり、その物性として低硬度と高熱伝導性とを両立すべく、例えば５０μｍ〜３００μｍ程度の厚さを有するとよい。離型層２３は、耐熱性に優れ、加工後の表面自由エネルギーの低い樹脂、例えばＰＦＡ，ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）およびＦＥＰ（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）などのフッ素含有樹脂材料からなる。離型層２３は、例えば１０μｍ〜３０μｍ程度の厚さを有するとよい。耐磨耗性と高熱伝導性との両立を図るためである。
【００２５】
なお、定着ベルト２０の代わりに、例えば図４Ｂに示した定着ベルト２０Ａのように、基材２１の上に、弾性層２２を設けることなく離型層２３を設けるようにしたものを用いてもよい。
【００２６】
ヒータ４０は、例えばハロゲンランプを有するハロゲンランプヒータであり、定着ローラ１０の内部に設けられている。ヒータ４０は、定着ベルト２０を加熱する部材であり、温調回路６０により制御される。ヒータ４０は、本発明の「加熱部材」に対応する一具体例である。
【００２７】
サーミスタ５０は、例えば定着ローラ１０の外周面１０Ｓと接触するように配置され、または離間して対向するように配置されている。サーミスタ５０は、定着ローラ１０の外周面１０Ｓの温度を検知すると共に検知した外周面１０Ｓの温度情報を温調回路６０へ送信するように機能する。
【００２８】
温調回路６０は、サーミスタ５０からの温度情報に基づき、ヒータ４０への供給電圧を制御し、外周面１０Ｓの温度が所定の温度に保持されるように温度調節を行うものである。
【００２９】
加圧パッド３０は、ステンレス鋼などからなる基部３１と、その上に設けられた、シリコンゴムなどの弾性部材からなる弾性部３２とを有する。加圧パッド３０は定着ベルト２０によって取り囲まれた空間に配置されている。加圧パッド３０の弾性部３２は、定着ベルト２０の内周面２０Ｓ１と当接し、定着ベルト２０を定着ローラ１０へ向けて付勢する。すなわち、定着ベルト２０の外周面２０Ｓ２は、対向する定着ローラ１０の外周面１０Ｓと当接するように加圧パッド３０により付勢され、ニップ部Ｎを形成するようになっている。定着ベルト２０は、このニップ部Ｎにおいて定着ローラ１０との間に媒体１０１を挟持しつつ、媒体１０１を上流から下流へ搬送する。
【００３０】
図２に示したように、ＹＺ断面において、加圧パッド３０における基部３１と弾性部３２との界面３３は、例えば定着ローラ１０の外周面１０Ｓに沿って湾曲している。同様に、弾性部３２の表面３２Ｓもまた、ＹＺ断面において、定着ローラ１０の外周面１０Ｓに沿って湾曲している。所定の荷重を加圧パッド３０に印加し、定着ベルト２０を介して弾性部３２の表面３２Ｓを定着ローラ１０に押し付けることで弾性部３２が変形する。その際、界面３３や弾性部３２の表面３２Ｓが定着ローラ１０の外周面１０Ｓに応じて湾曲した形状を有するので、定着ベルト２０の外周面２０Ｓ２は定着ローラ１０の外周面１０Ｓに対し隙間なく圧接される。
【００３１】
本実施の形態では、弾性部３２の表面３２ＳのＹＺ断面形状を適宜選択することにより、媒体搬送方向に沿ったニップ部Ｎの長さを調整することができる。すなわち、定着ローラ１０の外径（曲率）に応じて界面３３や弾性部３２の表面３２ＳのＹＺ断面形状を変更することにより、媒体搬送方向に沿ったニップ部Ｎの長さを十分に確保することができるようになっている。このため、定着ローラ１０の小型化や低熱容量化に適しており、例えば電源投入後の立ち上げ時間短縮などにも寄与する。あるいは、媒体搬送方向に沿ったニップ部Ｎの長さを増大させることにより、搬送速度を低下させることなく、媒体１０１上におけるトナー像ＩＭＧ（図２）をより広範囲に亘って溶融させることができる。このため、多色のトナーを多量に使用するフルカラー画像の形成に適している。
【００３２】
弾性部３２は、ニップ部Ｎの最上流点ＳＰ（始点）から、ニップ部Ｎの中央ＭＰとニップ部Ｎの最下流点ＥＰ（終点）との間の中間点ＰＰへ向かうほど厚さが減少する第１の部分３２Ａと、中間点ＰＰから最下流点ＥＰへ向かうほど厚さが減少する第２の部分３２Ｂとを含んでいる。より詳細には、弾性部３２の厚さは、ニップ部Ｎの最上流点ＳＰにおいて最も厚く、ニップ部Ｎの中間点ＰＰに向かうほど徐々に薄くなり、中間点ＰＰにおいて最も薄くなっている。弾性部３２の厚さは、搬送方向において、例えば最上流点ＳＰから中間点ＰＰに至るまで単調減少している。弾性部３２の第２の部分３２Ｂでは、中間点ＰＰから最下流点ＥＰに向かうほど徐々に厚さが大きくなっている。最上流点ＳＰの弾性部３２の厚さは例えば３．０ｍｍ程度であり、中間点ＰＰの弾性部３２の厚さは例えば０．５ｍｍ程度である。このため、図５において曲線Ｃ１で示したように、ニップ部Ｎにおいて媒体１０１に印加される圧力（ニップ圧力という。）は、媒体１０１が搬送される搬送方向Ｙ１０１において、ニップ部Ｎの中央ＭＰよりも下流に位置する中間点ＰＰにおいて最大値を示し、ニップ部Ｎの最上流に位置する始点（最上流点ＳＰ）から中間点ＰＰに至るまで単調増加を示すようになっている。このように、ニップ圧力が最大値を示す中間点ＰＰにおいても弾性部３２が設けられていることが好ましい。弾性部３２がニップ部Ｎの最上流点ＳＰから中間点ＰＰに至るまで途切れずに設けられていることで、媒体１０１を搬送する際の搬送速度が安定するからである。なお、図５は、定着装置１０５における搬送方向の位置ＮＰに対するニップ圧力Ａの変化を表す特性図である。図５において、横軸はニップ部Ｎにおける搬送方向の位置ＮＰを表し、縦軸はニップ圧力Ａを表している。
【００３３】
［作用・効果］
（Ａ．基本動作）
この画像形成装置では、以下のようにして、媒体１０１に対してトナー像ＩＭＧが定着される。
【００３４】
具体的には、図１に示したように、まず、媒体供給トレイ１０２Ａに収納されている媒体１０１が、媒体供給ローラ１０２Ｂによって最上部から１枚ずつピックアップされ、下流の媒体搬送部１０３の方向へ繰り出される。次いで、媒体供給ローラ１０２Ｂから繰り出された媒体１０１は、媒体搬送部１０３により斜行が矯正されつつ下流の画像形成部１０４へ搬送される。画像形成部１０４では、以下のようにして、トナー像ＩＭＧが媒体１０１上に転写される。
【００３５】
起動状態の画像形成装置に対してＰＣなどの外部機器から印刷画像データおよび印刷命令が制御部１０９に入力されると、制御部１０９は、印刷命令に応じて印刷画像データの印刷動作を開始させる。
【００３６】
制御部１０９は、駆動モータを駆動し、感光体ドラムを所定の方向に一定速度で回転させる。感光体ドラムが回転すると、その動力がギヤ列などの駆動伝達部を介して、トナー供給ローラ、現像ローラおよび帯電ローラへそれぞれ伝達される。その結果、トナー供給ローラ、現像ローラおよび帯電ローラは、それぞれ所定の方向に回転する。
【００３７】
一方、制御部１０９からの指令により、帯電ローラに対し所定の電圧を印加し、感光体ドラムの表面を一様に帯電させる。
【００３８】
次いで、制御部１０９は、露光装置１０８を起動し、画像信号に基づく印刷画像に対応する光を感光体ドラムに照射して感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する。さらに、トナータンクからトナー供給ローラへトナーを供給する。トナーは、トナー供給ローラに担持され、トナー供給ローラの回転と共に現像ローラの近傍に移動する。そこで、トナーは現像ローラの電位とトナー供給ローラの電位との電位差により例えば負に帯電し、現像ローラへ供給され、トナー層を形成する。
【００３９】
さらに、感光体ドラムの表面に形成された静電潜像に応じて、現像ローラ上のトナー層が現像されて感光体ドラム上にトナー像が形成される。そのトナー像は、感光体ドラムと対向配置されると共に制御部１０９により所定の電圧が印加された転写ローラとの間の電界によって媒体１０１に転写される。
【００４０】
その後、定着装置１０５において、媒体１０１上に転写されたトナー像ＩＭＧに対し熱および圧力を付与し、そのトナー像ＩＭＧを媒体１０１上に定着させる。そののち、トナー像ＩＭＧが定着された媒体１０１は排出部１０６により外部のスタッカ１０７へ排出される。
【００４１】
（Ｂ．定着装置１０５の動作）
定着装置１０５では、制御部１０９の制御により、トナー像ＩＭＧの媒体１０１上への定着処理がなされる。具体的には、制御部１０９の制御により、ヒータ４０へ電流が供給されて定着ベルト２０の加熱が行われると共に、シャフト１１に駆動力が伝達されて定着ローラ１０の回転が開始される。定着ローラ１０の回転に伴い、ニップ部Ｎにおいて当接する定着ベルト２０も従動して回転を開始する。
【００４２】
このような状態の定着装置１０５に、上流の画像形成部１０４から媒体１０１が搬送されると、その媒体１０１は定着ローラ１０と定着ベルト２０との間に挟持されつつ上流から下流の排出部１０６へ向けて搬送される。その際、定着装置１０５では、図５に示したように、媒体１０１に印加される圧力が、媒体１０１が搬送される搬送方向において、ニップ部Ｎの中央よりも下流に位置する中間点において最大値を示し、ニップ部Ｎの最上流点ＳＰから中間点に至るまで単調増加を示すようになっている。このため、媒体１０１上のトナー像ＩＭＧは、加圧および加熱の作用により、例えば図６に示した変化を生じながら媒体１０１上に定着されることとなる。図６は、媒体１０１上のトナー像ＩＭＧの態様の変化を説明する模式図である。
【００４３】
図６に示したように、ニップ部Ｎの最上流点ＳＰでは、媒体１０１上のトナー像ＩＭＧは十分に溶解しておらず、複数のトナー粒子の隙間が大きい状態となっている。このため、媒体１０１の内部にはトナー像ＩＭＧは浸透しておらず、非常に不安定な状態である。そののち、搬送方向に沿って下流へ移動するにしたがい、加圧および加熱の作用により、複数のトナー粒子の溶解が進み、複数のトナー粒子同士の結合が強まっていくと同時に媒体１０１の内部へのトナー像ＩＭＧの浸透が進んでいくこととなる。最終的にニップ部Ｎの最下流点ＥＰでは、複数のトナー粒子は十分に溶解して一体化され、媒体１０１の内部へトナー像ＩＭＧが浸透した状態となる。このため、トナー像ＩＭＧは媒体１０１に強固に固定された状態となり、いわゆる画ずれと呼ばれる、媒体１０１上でのトナー像ＩＭＧのずれは発生しない。
【００４４】
これは、本実施の形態の定着装置１０５では、図５において曲線Ｃ１で示したように、ニップ圧力［ＭＰａ］が、媒体１０１の搬送方向Ｙ１０１において、ニップ部Ｎの中央ＭＰよりも下流に位置する中間点ＰＰにおいて最大値を示し、ニップ部Ｎの最上流点ＳＰから中間点ＰＰに至るまで単調増加を示すようになっているためである。すなわち、定着装置１０５では、ニップ圧力［ＭＰａ］が、最上流点ＳＰにおいて最小であり、中央ＭＰよりも下流に位置する中間点ＰＰに向けて徐々に増加するようになっている。このため、図６に示したように、トナー像ＩＭＧが十分に溶解していない初期段階で強いニップ圧力が印加されることが回避され、画ずれは生じないのである。
【００４５】
これに対し、例えば図７に示した第１の参考例としての定着装置１０５Ａの場合、搬送方向における位置ＮＰに対するニップ圧力は、例えば図８に示した特性図における曲線Ｃ２のような変化を示すこととなる。図７の定着装置１０５Ａは、ニップ部Ｎの最上流点ＳＰから中央ＭＰに至るまで実質的に一定の厚さｔを有する弾性部１３２が基部１３１に設けられた加圧パッド１３０を備えたものである。図８は、定着装置１０５Ａにおける、位置ＮＰに対するニップ圧力の変化を示す特性図である。この定着装置１０５Ａの場合、図８において曲線Ｃ２で示したように、ニップ圧力Ａは最上流点ＳＰの直後から急激に増加したのち、ほぼ一定値を維持し、最下流点ＥＰに近づいたところから急激に減少する。このため、トナー像ＩＭＧが十分に溶解していない初期段階で強いニップ圧力が印加されることとなり、画ずれが生じやすい。
【００４６】
また、例えば図９に示した第２の参考例としての定着装置１０５Ｂの場合、搬送方向における位置ＮＰに対するニップ圧力は、例えば図１０に示した特性図における曲線Ｃ３のような変化を示すこととなる。図９の定着装置１０５Ｂは、ニップ部Ｎの最上流点ＳＰから中央ＭＰ付近に至るまで実質的に一定の厚さｔ１を有し、中央ＭＰのやや下流の地点から中間点ＰＰに向けて厚さが減少し、中間点ＰＰ付近から最下流点ＥＰに至るまで厚さｔ１よりも薄い厚さｔ２を有する弾性部２３２が基部２３１に設けられた加圧パッド２３０を備えたものである。図１０は、定着装置１０５Ｂにおける、位置ＮＰに対するニップ圧力の変化を示す特性図である。定着装置１０５Ｂの場合、図１０において曲線Ｃ２で示したように、ニップ圧力は最上流点ＳＰの直後から急激に増加したのち、中央ＭＰを超えるまでほぼ一定値を示す。このため、トナー像ＩＭＧが十分に溶解していない初期段階で強いニップ圧力が印加されることとなり、画ずれが生じやすい。また、仮に画ずれの発生を抑えるために初期段階のニップ圧力を下げることを目的として媒体１０１に対する加圧パッド２３０の押圧力の全体のレベルを低下させた場合には、媒体１０１へのトナー像ＩＭＧの定着に必要なニップ圧力を付与することができなくなる。
【００４７】
さらに、本実施の形態では、より良好な画像形成がなされるようにするために、搬送方向の位置ＮＰ［ｍｍ］に対するニップ圧力Ａ［ＭＰａ］の変化の傾き（Ａ／ＮＰ）［ＭＰａ／ｍｍ］は、０．００２以上０．１５以下であることが望ましい。すなわち、図５に示したように、位置ＮＰに対するニップ圧力の変化の曲線は、少なくともニップ部Ｎの最上流点ＳＰから中間点ＰＰに至るまで単調増加を示すと共に、Ａ＝０．００２ＮＰで表される直線とＡ＝０．００２ＮＰで表される直線との間に存在することが望ましい。傾き（Ａ／ＮＰ）［ＭＰａ／ｍｍ］が０．１５を超える領域Ｅ（図５）では、定着処理に必要なニップ圧力Ａが得られるものの、トナー像ＩＭＧの溶解の進行度に対してニップ圧力Ａが高すぎるおそれがある。一方、傾き（Ａ／ＮＰ）［ＭＰａ／ｍｍ］が０．００２未満の領域Ｆ（図５）では、画ずれのおそれは少ないが、定着処理に必要なニップ圧力Ａが得られないおそれがある。また、本実施の形態では、定着ベルト２０の円滑な回転動作を確保するため、ニップ圧力Ａを、例えば０．３ＭＰａ以下とすることが望ましい。
【００４８】
（Ｃ．効果）
このように、本実施の形態の定着装置１０５では、ニップ圧力［ＭＰａ］が、図５の曲線Ｃ１に示したように、媒体１０１の搬送方向Ｙ１０１において、ニップ部Ｎの中央ＭＰよりも下流に位置する中間点ＰＰで最大値を示し、ニップ部Ｎの最上流点ＳＰから中間点ＰＰに至るまで単調増加を示すようになっている。このため、媒体１０１に対し適切な温度および圧力が印加され、媒体１０１上に付着したトナー像ＩＭＧが適切に媒体１０１に定着する。その結果、定着装置１０５およびこれを備えた本実施の形態の画像形成装置は、より高品質の画像を実現するのに適する。
【００４９】
＜２．変形例＞
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態の画像形成装置は、カラー画像を形成するものに限定されず、例えば黒色のトナー像のみを転写し、モノクロ画像を形成するものであってもよい。また、この画像形成装置は、１次転写方式（直接転写方式）であってもよいし、２次転写方式のものであってもよい。
【００５０】
また、上記実施の形態では、定着装置１０５における熱源としてハロゲンランプを有するヒータ４０を用いるようにしたが、例えばニクロムなどを含有する抵抗線などの発熱体を含む板状のヒータを用いるようにしてもよい。さらに、加熱部材としてのヒータ４０を定着ローラ１０の内部に配置するようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明では加熱部材を、例えば定着ベルト２０の内部など、他の場所に配置するようにしてもよい。
【００５１】
また、上記実施の形態では、露光装置として発光ダイオードを光源とするＬＥＤヘッドを用いるようにしたが、例えばレーザ素子等を光源とした露光装置を用いてもよい。
【００５２】
さらに、上記実施の形態等では、本発明における「画像形成装置」の一具体例として、印刷機能を有する画像形成装置について説明したが、これには限られない。すなわち、そのような印刷機能に加え、例えば、スキャン機能やファックス機能を有する複合機として機能する画像形成装置においても、本発明を適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１００…筐体、１０１…媒体、１０２…媒体供給部、１０２Ａ…媒体供給トレイ、１０２Ｂ…媒体供給ローラ、１０３…媒体搬送部、１０４…画像形成部、１０５…定着装置、１０６…排出部、１０７…スタッカ、１０８…露光装置、１０９…制御部、１０…定着ローラ、１１…シャフト、１２…弾性層、１３…離型層、２０…定着ベルト、２１…基材、２２…弾性層、２３…離型層、３０…加圧パッド、３１…基部、３２…弾性部、４０…ヒータ、５０…サーミスタ、６０…温調回路、Ｎ…ニップ部。
【図１】
2018141857.tif 000003
【図２】
2018141857.tif 000004
【図３】
2018141857.tif 000005
【図４Ａ】
2018141857.tif 000006
【図４Ｂ】
2018141857.tif 000007
【図５】
2018141857.tif 000008
【図６】
2018141857.tif 000009
【図７】
2018141857.tif 000010
【図８】
2018141857.tif 000011
【図９】
2018141857.tif 000012
【図１０】
2018141857.tif 000013