(57)【要約】【課題】姿勢変形部材２５ｉの付近で記録シートを定着ベルト２５ａに擦り付けてしまうことによる定着ベルト２５ａの傷付きを抑える。【解決手段】定着ベルト２５ａの周方向における全域のうち、定着ニップよりもベルト移動方向下流側であって且つニップ出口近傍の箇所、にベルト裏面側から当接してその箇所及びその近傍におけるベルト姿勢を変形させる姿勢変形部材２５ｉを有し、定着ニップに挟み込んだ記録シートに対して画像を定着せしめる定着装置２５において、姿勢変形部材２５ｉを、定着ベルト２５ａの無端移動に伴って従動回転する従動回転体で構成した。【選択図】図３
2018205553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状の定着ベルトと、これのループ内側で前記定着ベルトが自らに巻き付けられる巻き付け部材と、前記定着ベルトにおける前記巻き付け部材に対する巻き付け箇所にループ外側から当接して定着ニップを形成するニップ形成部材と、前記定着ベルトの周方向における全域のうち、前記定着ニップよりもベルト移動方向下流側であって且つニップ出口近傍の箇所、にベルト裏面側から当接して前記箇所及びその近傍におけるベルト姿勢を変形させる姿勢変形部材とを有し、前記定着ニップに挟み込んだ記録シートに対して画像を定着せしめる定着装置において、
前記姿勢変形部材における前記定着ベルトとの当接部を前記定着ベルトと同じ方向に表面移動させるようにしたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１の定着装置において、
前記箇所又はその近傍におけるベルト姿勢を前記姿勢変形部材によって変形させることで、前記ベルト姿勢の曲率を前記定着ニップにおけるベルト姿勢の曲率よりも高くすることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１又は２の定着装置において、
前記定着ベルトに連れ回る従動回転体によって前記姿勢変形部材を構成したことを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項３の定着装置において、
前記定着ベルトの周方向における全域のうち、前記姿勢変形部材を当接させている領域、のおもて面を、前記ニップ形成部材に対して非接触にしたことを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項４の定着装置において、
ローラ状の前記従動回転体からなる前記姿勢変形部材の回転軸線方向における中央部の径を両端部の径よりも大きくしたことを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項５の定着装置において、
ローラ状の回転体によって前記ニップ形成部材を構成し、前記ニップ形成部材の回転軸線方向における中央部の径を両端部よりも小さくしたことを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項６の定着装置において、
前記姿勢変形部材の回転軸線方向における端部と、前記ニップ形成部材の前記端部に対向している箇所との距離である端部間距離を、前記姿勢変形部材の回転軸線方向における中央部と、前記ニップ形成部材の前記中央部に対向している箇所との距離である中央部間距離よりも大きくしたことを特徴とする定着装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一項に記載の定着装置において、
前記姿勢変形部材よりも前記定着ベルトの移動方向の下流側で前記定着ベルトの裏面に当接して前記定着ベルトの姿勢を変形させる第二姿勢変形部材を設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか一項に記載の定着装置において、
前記巻き付け部材、前記ニップ形成部材のそれぞれとして、基体の表面上に弾性層を被覆したものを用いたことを特徴とする定着装置。
【請求項１０】
記録シートに画像を形成する像形成手段と、前記記録シートに前記画像を定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置において、
前記定着手段として、請求項１乃至９の何れか一項に記載の定着装置を用い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、定着装置及びこれを備える画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、無端状の定着ベルトが巻き付けられる巻き付け部材と、定着ベルトにおける巻き付け部材に対する巻き付け箇所にループ外側から当接して定着ニップを形成するニップ形成部材と、ベルト姿勢を変形させる姿勢変形部材とを有する定着装置が知られている。姿勢変形部材は、定着ベルトの周方向における全域のうち、定着ニップよりもベルト移動方向下流側であって且つニップ出口近傍の箇所、にベルト裏面側から当接してその箇所及びその近傍におけるベルト姿勢を変形させるものである。
【０００３】
特許文献１に記載の定着装置も、かかる姿勢変形部材を有している。そして、定着ニップに挟み込んだ記録シートに対して画像を定着せしめた後、記録シートを定着ニップから排出する。このとき、記録シートが薄紙であると、定着ベルトから剥離されずにベルトに巻き付いたままになってジャムを引き起こすおそれがある。そこで、定着ニップの出口近傍におけるベルト姿勢を、姿勢変形部材（特許文献１ではパッド）によって変形させることで、変形させない場合に比べて薄紙の定着ベルトへの巻き付きを抑えることができるとされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この定着装置においては、姿勢変形部材の付近で記録シートを定着ベルトに擦り付けてしまうことによる定着ベルトの傷付きを助長してしまうという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明は、無端状の定着ベルトと、これのループ内側で前記定着ベルトが自らに巻き付けられる巻き付け部材と、前記定着ベルトにおける前記巻き付け部材に対する巻き付け箇所にループ外側から当接して定着ニップを形成するニップ形成部材と、前記定着ベルトの周方向における全域のうち、前記定着ニップよりもベルト移動方向下流側であって且つニップ出口近傍の箇所、にベルト裏面側から当接して前記箇所及びその近傍におけるベルト姿勢を変形させる姿勢変形部材とを有し、前記定着ニップに挟み込んだ記録シートに対して画像を定着せしめる定着装置において、前記姿勢変形部材における前記定着ベルトとの当接部を前記定着ベルトと同じ方向に表面移動させるようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、姿勢変形部材の付近で記録シートを定着ベルトに擦り付けてしまうことによる定着ベルトの傷付きを抑えることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】同プリンタの定着装置を示す構成図。
【図３】同定着装置の姿勢変形部材及びその周囲を拡大して示す拡大構成図。
【図４】長期間の運転に伴って記録シートによって傷付けられた定着ベルトにおける傷長さ（ベルト移動方向の長さ）と、姿勢変形部材の態様との関係を示すグラフ。
【図５】傷付いた定着ベルトの再生研磨時間と、姿勢変形部材の態様との関係を示すグラフ。
【図６】同定着装置の姿勢変形部材を示す正面図。
【図７】同定着装置の姿勢変形部材及び加圧ローラを示す正面図。
【図８】変形例に係るプリンタの定着装置の姿勢変形部材及び加圧ローラを示す正面図。
【図９】実施例に係るプリンタの定着装置の姿勢変形部材及びその周囲を拡大して示す拡大構成図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタの一実施形態について説明する。
まず、実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図１は、実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。同図において、プリンタ１００は、内部に収容している記録シートを給紙路に供給する給紙部（給紙テーブル）と、これの上に搭載されたプリンタ部とを有している。図中の符号の末尾に付されているＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添え字は、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラック（黒）用の部材であることを示している。
【０００９】
プリンタ部の中央付近には、複数の支持ローラ１４，１５，１５’，１６，６３に掛け回されて図中時計回り方向に無端移動可能な無端状の中間転写ベルト１０が設けられている。中間転写ベルト１０の周方向における全域のうち、クリーニングバックアップローラに対する掛け回し箇所には、ベルトクリーニング装置１７がベルトおもて面側から当接している。このベルトクリーニング装置１７は、後述する二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト１０のおもて面に残留する転写残トナーを除去するものである。
【００１０】
中間転写ベルト１０の周方向における全域のうち、支持ローラたる駆動ローラ１４と支持ローラ１５との間の領域は、ほぼ水平方向に延在している。そして、その領域の上には、タンデム画像形成部２０が配設されている。タンデム画像形成部２０は、ベルトおもて面に沿って配設されたイエロー，マゼンタ，シアン，ブラック用の四つの作像ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋをベルトおもて面に対向させている。
【００１１】
タンデム画像形成部２０の上には、潜像書込手段としての光書込装置２１が設けられている。タンデム画像形成部２０の作像ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の潜像が形成される潜像担持体としてのドラム状の感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋを有している。感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋの表面は、帯電装置６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋによって一様に帯電された後（例えば−６５０Ｖ）、画像データに基づいて光源を駆動する光書込装置２１によって光走査される。この光走査によって生じる感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋの表面の光照射部は電位を減衰させて（例えば−５０Ｖ）静電潜像となる。
【００１２】
感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋの表面に形成された静電潜像は、現像装置５９Ｙ，５９Ｍ，５９Ｃ，５９Ｋによって現像されてＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像になる。現像装置５９Ｙ，５９Ｍ，５９Ｃ，５９Ｋには、必要に応じてトナーボトル５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０ＫからＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーが供給される。現像装置５９Ｙ，５９Ｍ，５９Ｃ，５９Ｋ内では、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーと磁性キャリアとを混合したＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ現像剤として攪拌される。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ現像剤中のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーは負極性に摩擦帯電する（例えば−３０μＣ／ｇ）。現像装置５９，５９Ｍ，５９Ｃ，５９Ｋ内には、それぞれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像ローラが配設されている。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像ローラは、その周面の一部をケーシングに設けられた開口を通じて外部に露出させて、感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋに対向させている。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像ローラによって汲み上げられたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ現像剤は、ローラの回転に伴って感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋに対向する現像領域まで搬送される。現像領域では、感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋの静電潜像と、現像バイアス（例えば−５００Ｖ）が印加される現像ローラとの間に、負極性のトナーをローラ側から潜像側に移動させる現像ポテンシャルが作用する。この現像ポテンシャルより、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像ローラ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーが磁性キャリアから離脱して感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋの静電潜像に転移する。これにより、感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋの静電潜像がＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーによって現像されて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像になる。
【００１３】
感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋの下には、一次転写ローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋが配設されており、中間転写ベルト１０を感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋに向けて押圧している。これにより、感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋと中間転写ベルト１０とが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップが形成されている。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップの周辺では、一次転写バイアスが印加される一次転写ローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋと、感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋの静電潜像との間に一次転写電界が形成される。
【００１４】
プリンタ１００は、画像データを受信すると、駆動手段によって駆動ローラ１４を回転駆動することで、中間転写ベルト１０を図中時計回り方向に無端移動させる。同時に、作像ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋを駆動して感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋ上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像を形成する。これらのトナー像は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップで中間転写ベルト１０のおもて面に重ね合わせて一次転写される。これにより、中間転写ベルト１０のおもて面には四色重ね合わせトナー像が形成される。
【００１５】
なお、ブラックの単色画像を中間転写ベルト１０上に形成する場合には、駆動ローラ１４以外の支持ローラ１５，１５’を移動させて、イエロー、マゼンタ、シアンの感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃを中間転写ベルト１０から離間させることも可能である。
【００１６】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップを通過した後の感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋの表面には、中間転写ベルト１０に一次転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、ドラムクリーニング装置６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋによって感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋの表面から除去された後、廃トナーボトルに搬送される。
【００１７】
クリーニング後の感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋの表面は、帯電装置６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋによって再び一様に帯電せしめられる。
【００１８】
プリンタ１００は、給紙部の給紙テーブル２００上における給紙ローラ４２の１つを選択的に回転させる。これにより、ペーパーバンク４３内に多段に設けられた複数の給紙カセット４４の１つから記録シートを繰り出す。そして、分離ローラ４５によって記録シートを１枚ずつに分離して給紙路４８に送った後、搬送ローラ４７によって搬送してプリンタ部の給紙路４８に進入させる。プリンタ部の給紙路４８に進入した記録シートは、レジストローラ対４９のレジストニップに突き当たって止まる。
【００１９】
中間転写ベルト１０の下方には、二次転写装置２２が配設されている。二次転写装置２２は、中間転写ベルト１０の周方向における全域のうち、支持ローラとしての二次転写対向ローラ１６に対する掛け回し箇所に対して二次転写ローラ１６’を当接させて二次転写ニップを形成している。
【００２０】
レジストローラ対４９は、記録シートを二次転写ニップでベルト上の四色重ね合わせトナー像に重ね合わせ得るタイミングで回転駆動を開始して記録シートを二次転写ニップに向けて送り出す。二次転写ニップ内では、二次転写電界やニップ圧の作用により、中間転写ベルト１０上の四色重ね合わせトナー像が記録シートに二次転写されてフルカラー画像になる。
【００２１】
二次転写ニップを通過した記録シートは、定着装置２５に送られてその表面にフルカラー画像が定着せしめられる。定着装置２５を通過した記録シートは、排出ローラ対５６を経由して機外へと排出された後、排紙トレイ５７上にスタックされる。
【００２２】
なお、記録シートの両面に画像を形成する両面プリントモードにおいて、両面のうち、第１面だけにトナー像が定着せしめられた状態の記録シートは、定着装置２５を通過した後、排出ローラ対５６ではなく、再送装置２８に送られる。そして、再送装置２８によって裏表を反転されながら給紙路４８に再送される。そして、給紙路４８から２次転写ニップに送られてその第２面にも４色重ね合わせトナー像が２次転写された後、定着装置２５と排出ローラ対５６とを経由して機外へと排出される。
【００２３】
二次転写ニップを通過した中間転写ベルト１０は、ベルトクリーニング装置１７により、表面に付着している転写残トナーが除去された後、再びＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップに進入する。ベルトクリーニング装置１７内に収容されたトナーは、搬送手段によって廃トナーボトルに回収される。
【００２４】
図２は、定着装置２５を示す構成図である。この定着装置２５は、定着ベルト２５ａ、加熱ローラ２５ｂ、定着ローラ２５ｃ、加圧ローラ２５ｄ、テンションローラ２５ｅ、摺擦ローラ２５ｆ、裏打ちローラ２５ｇ、分離爪２５ｈ、姿勢変形部材２５ｉなどを有している。
【００２５】
無端状の定着ベルト２５ａは、ニッケル、ステンレス、ポリイミドなどの材料からなるベルト基体と、これのおもて面側に積層されたシリコンゴムなどからなる厚さ３００〜５００［μｍ］の弾性層とを少なくとも具備する多層構造のベルトである。この定着ベルト２５ａは、そのループ内側に配設された加熱ローラ２５ｂ、定着ローラ２５ｃ、及びテンションローラ２５ｅに掛け回された状態でテンション張架されている。そして、定着ローラ２５ｃの図中時計回り方向の回転駆動に伴って、図中時計回り方向に無端移動する。
【００２６】
ニップ形成部材としての加圧ローラ２５ｄは、巻き付け部材たる定着ローラ２５ｃに向けて押圧されている。そして、定着ベルト２５ａにおける定着ローラ２５ｃに対する掛け回し箇所にベルトループ外側から当接して定着ニップを形成している。この定着ニップの位置においては、ベルトループ内側の定着ローラ２５ｃとベルトループ外側の加圧ローラ２５ｄとの間に定着ベルト２５ａが挟み込まれている。
【００２７】
定着ローラ２５ｃは、ローラ基体となる芯金２５ｃ１と、これのおもて面に被覆されたゴムからなる弾性層２５ｃ２とを具備している。また、加圧ローラ２５ｄも、ローラ基体となる芯金２５ｄ１と、これのおもて面に被覆されたゴムからなる弾性層２５ｄ２とを具備している。
【００２８】
定着ベルト２５ａを無端移動させるための駆動ローラとしての役割も果たしている定着ローラ２５ｃについては、グリップ力を発揮させてその周面上でのベルトスリップの発生を抑える上で、弾性層２５ｃ２が重要な役割を担っている。一方、加圧ローラ２５ｄについては、厚みの小さな弾性層２５ｄ２を設け、定着ローラ２５ｃの弾性層２５ｃ２に食い込ませることが一般的に行われる。
【００２９】
しかしながら、加圧ローラ２５ｄを定着ローラ２５ｃの弾性層２５ｃ２に食い込ませると、定着ニップにおいて、一枚構造の用紙ではなく、二重構造の封筒が用いられると、上下の紙の線速差に起因して封筒にシワを発生させ易くなる。
【００３０】
そこで、実施形態に係るプリンタ１００においては、加圧ローラ２５ｄにも、厚みの比較的大きな弾性層２５ｄ２を設けている。そして、定着ニップにおいて、定着ローラ２５ｃの弾性層２５ｃ２だけでなく、加圧ローラ２５ｄの弾性層２５ｄ２も弾性変形させることで、図示のように、どちらのローラも他方に大きく食い込むことのない平面状の定着ニップを形成する。これにより、定着ニップ内における封筒の上下紙の線速差をなくすことで、線速差に起因する封筒のシワ発生を回避することができる。
【００３１】
ベルトループ外側に配設された摺擦ローラ２５ｆは、ベルトループ内側に配設された裏打ちローラ２５ｇに向けて付勢されながら、裏打ちローラ２５ｇとの間に定着ベルト２５ａを挟み込む。この状態で、駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される。その回転方向は、摺擦ローラ２５ｆと定着ベルト２５ａとの接触領域において、摺擦ローラ２５ｆの表面を定着ベルト２５ａの表面と同じ方向に移動させる順方向である。但し、両者の表面を接触領域において線速差をもって移動させるように、摺擦ローラ２５ｆの回転駆動速度が設定されている。このため、摺擦ローラ２５ｆは、定着ベルト２５ａに対して摺擦しながら回転する。その摺擦により、定着ベルト２５ａの表面特性を所定の値に維持することができる。なお、摺擦ローラ２５ｆの表面を定着ベルト２５ａとの接触領域でベルト表面とは逆方向に移動させるように回転させてもよい。
【００３２】
加熱ローラ２５ｂのアルミや鉄などの金属からなる筒状のローラ基体は、その中空内のハロゲンヒーター２５ｂ１の輻射熱によって加熱された後、その熱を、自らに掛け回されている定着ベルト２５ａに伝達することで、定着ベルト２５ａを加熱する。そして、加熱された定着ベルト２５ａは、定着ニップ内において、ニップ内に送り込まれてきた記録シートＳを加熱する。記録シートＳ上のトナー像は、その加熱によって軟化して記録シートＳの表面に定着せしめられる。
【００３３】
定着ニップを通過した記録シートＳは、軟化したトナーの粘性によって定着ベルト２５ａとの付着力を高めている。定着ベルト２５ａに巻き付いたままでいると、ジャムを発生させてしまうことになる。分離爪２５ｈは、定着ニップを通過した記録シートＳの先端における定着ベルト２５ａとの対向面に接触することで、記録シートＳの定着ベルト２５ａからの剥離を促す役割を担っている。
【００３４】
一般ユーザー向けの中速機の場合には、分離爪２５ｈを設けることで、定着装置２５内でのジャムの発生を有効に抑えることが可能である。しなしながら、実施形態に係るプリンタ１００のような商業ユース向けの高速機では、分離爪２５ｈを設けていても、定着装置２５内でのジャムの発生を有効に抑えることが困難になる。
【００３５】
その理由は、次の通りである。即ち、実施形態に係るプリンタ１００においては、高速搬送する記録シートＳに対し、十分な定着時間（定着ニップ通過時間）を確保するために、中速機に比べて、定着ローラ２５ｃや加圧ローラ２５ｄの径を大きくして、幅広い定着ニップを形成している。定着ローラ２５ｃの径が比較的大きいと、定着ベルト２５ａの定着ローラ２５ｃに対する掛け回し箇所の曲率が比較的小さくなることから、定着ニップを通過した後における記録シートＳのベルトからの曲率分離性が比較的悪くなる。これらの結果、定着ニップを通過した直後の記録シートＳの先端が分離爪２５ｈと、定着ベルト２５ａとの間をすり抜けて、巻き付きによるジャムが発生し易くなるのである。
【００３６】
そこで、図示の定着装置２５においては、姿勢変形部材２５ｉを設けている。この姿勢変形部材２５ｉは、定着ベルト２５ａの周方向における全域のうち、定着ニップよりもベルト移動方向下流側であって且つニップ出口近傍の箇所、にベルト裏面側から当接してその箇所及びその近傍におけるベルト姿勢を変形させるものである。具体的には、前記箇所又は前記近傍におけるベルト姿勢の曲率を、定着ニップにおけるベルト姿勢の曲率よりも高くするように、ベルト姿勢を変形させる。より詳細には、実施形態においては、図示のように、定着ベルト２５ａにおける自らとの当接箇所の曲率を、定着ニップにおける曲率よりも高くするように、前記当接箇所やその近傍のベルト姿勢を変形させている。定着ニップの出口近傍におけるベルト姿勢の曲率をより高くすることで、記録シートＳの定着ベルト２５ａからの曲率分離を促して、記録シートＳを定着ベルト２５ａから良好に剥離する。これにより、記録シートＳの定着ベルト２５ａへの巻き付きによるジャムの発生を抑えることができる。
【００３７】
しかしながら、従来の画像形成装置においては、姿勢変形部材の付近で記録シートＳのエッジが定着ベルトに擦れて定着ベルトの傷付きを助長してしまうという課題があった。具体的には、従来の画像形成装置では、定着ニップを出た直後の定着ベルトが、ループ内に固定された姿勢変形部材を擦って摩擦抵抗を受けることで、移動速度を低下させる。これに対し、定着ニップを出た記録シートＳは、定着ニップ内の定着ベルトや加圧ローラによってそれらと同じ線速の搬送力を付与されることから、移動速度を低下させない。このため、定着ニップよりも下流側では、定着ベルトの移動速度が記録シートＳの移動速度よりも遅くなって、両者に線速差が生じる。この線速差により、記録シートＳのエッジが定着ベルトのおもて面に擦れることで、定着ベルトの傷付きを助長してしまうのである。画像上ではその傷が、定着済みの画像の光沢性を部分的に低下させて、スジ状の光沢スジを顕在化させてしまう。
【００３８】
なお、定着ベルトと姿勢変形部材との摩擦抵抗を低減する狙いで、姿勢変形部材の表面を摺動性の高い材料からなる摺動シートで覆った従来装置が知られている（例えば特開２０１６−０９５３７４号公報に記載の定着装置）。しかしながら、摺動シートで摩擦抵抗を低減しても、高速機ではどうしても、姿勢変形部材の付近における定着ベルトと記録シートＳとの線速差が比較的大きくなって、記録シートＳを定着ベルトに擦り付けてしまうことによる定着ベルトの傷付きを発生させてしまう。
【００３９】
次に、実施形態に係るプリンタ１００の特徴的な構成について説明する。
同図において、姿勢変形部材２５ｉは、定着ベルト２５ａとの接触領域で定着ベルト２５ａと同じ方向に表面移動するようになっている。具体的には、姿勢変形部材２５ｉは、定着ベルト２５ａに連れ回る従動回転体から構成されており、図３に示されるように、連れ回りによって自らの表面を定着ベルト２５ａと同じ方向に同じ速度で移動させる。
【００４０】
かかる構成では、定着ベルト２５ａで姿勢変形部材２５ｉを擦らないことから、摩擦抵抗に起因する定着ベルト２５ａの速度低下を回避して、姿勢変形部材２５ｉの付近で定着ベルト２５ａを記録シートＳとほぼ同じ速度で移動させる。これにより、姿勢変形部材２５ｉの付近で記録シートＳを定着ベルト２５ａに擦り付けてしまうことによる定着ベルト２５ａの傷付きを抑えることができる。
【００４１】
姿勢変形部材２５ｉを構成する従動回転体は、ステンレス等の金属、変形しない樹脂、あるいはシリコンゴムなどの弾性体からなる部材である。
【００４２】
定着ベルト２５ａの周方向における全域のうち、裏面を姿勢変形部材２５ｉに当接させている領域、のおもて面は、図示のように、加圧ローラ２５ｄに対して非接触になっている。これにより、姿勢変形部材２５ｉによるベルト変形箇所を不要に加圧ローラ２５ｄに当接させて定着ニップを広げてしまうことを防止することができる。
【００４３】
図４は、長期間の運転に伴って記録シートＳによって傷付けられた定着ベルト２５ａにおける傷長さ（ベルト移動方向の長さ）と、姿勢変形部材２５ｉの態様との関係を示すグラフである。同図において、従来態様は、従来装置と同様に姿勢変形部材２５ｉを表面移動させずに定着ベルト２５ａで擦る態様である。また、実施態様は、実施形態に係るプリンタ１００と同様に従動回転体からなる姿勢変形部材２５ｉを用いる態様である。同図から、実施態様は従来態様に比べて傷長さを低減していることがわかる。実施態様であっても、ある程度の長さの傷が発生してしまうのは、記録シートＳが定着ベルト２５ａに擦れなくても、シート端のバリなどによって定着ベルト２５ａが傷付けられるからである。
【００４４】
図５は、傷付いた定着ベルト２５ａの再生研磨時間と、姿勢変形部材２５ｉの態様との関係を示している。同図において、再生研磨時間は、研磨機により、傷付いた定着ベルト２５ａの表面を傷が目立たなくなるレベルまで研磨したときの研磨に要した時間である。また、従来態様は、従来態様の定着装置によって傷付いた定着ベルト２５ａを研磨したことを意味している。また、実施態様は、実施形態に係る定着装置によって傷付いた定着ベルト２５ａを研磨したことを意味している。同図から、実施態様は従来態様に比べて再生研磨時間を低減していることがわかる。
【００４５】
図６は、姿勢変形部材２５ｉを示す正面図である。図示のように、姿勢変形部材２５ｉは、回転軸線方向における中央部の径（φ２）が両端部の径（φ１）よりも大きくなっている。姿勢変形部材２５ｉの付近において記録シートＳと定着ベルト２５ａとの線速差が殆どない場合には、記録シートＳによる定着ベルト２５ａの傷付きの多くが、記録シートＳのベルト幅方向の両端におけるバリ（裁断時に発生）が定着ベルト２５ａに接触することで発生する。
【００４６】
姿勢変形部材２５ｉの回転軸線方向における中央部の径（φ２）を、両端部の径（φ１）よりも大きくすると、定着ニップ通過直後の記録シートＳのベルト幅方向における両端部のベルトからの剥離を促すとともに、両端部とベルトとの擦れを抑えることが可能である。よって、記録シートＳを擦り付けることによる定着ベルト２５ａの傷付きをより抑えることができる。
【００４７】
図７は、姿勢変形部材２５ｉ及び加圧ローラ２５ｄを示す正面図である。図示のように、加圧ローラ２５ｄは、回転軸線方向における中央部の径（φ４）が両端部の径（φ３）よりも小さくなっている。つまり、中央部の径（φ４）と両端部の径（φ３）との大小関係が、姿勢変形部材２５ｉとは逆になっている。これは、加圧ローラ２５ｄを、中央部よりも両端部の径を大きくした鼓状の形状にすることで、シート搬送速度を中央部よりも両端部で速くしてシート皺の発生を抑えるためである。更には、前述のような逆の関係にしていることで、次のことを可能にしている。即ち、中央部の径（φ２）よりも両端部の径（φ１）を大きくした形状の姿勢変形部材２５ｉに張架される定着ベルト２５ａの姿勢変形部材２５ｉに対する掛け回し箇所におけるベルト幅方向の中央部と、加圧ローラ２５ｄとの接触を回避することができる。
【００４８】
同図において、ｄ１は、姿勢変形部材２５ｉの回転軸線方向における端部と、加圧ローラ２５ｄの前記端部に対向している箇所との距離としての端部間距離である。また、ｄ２は、姿勢変形部材２５ｉの回転軸線方向における中央部と、加圧ローラ２５ｄの前記中央部に対向している箇所との距離としての中央部間距離である。図示のように、端部間距離ｄ１を中央部間距離ｄ２よりも大きくしている（ｄ１＞ｄ２）。かかる構成では、両距離を同じにする場合に比べて、記録シートのエッジを定着ベルト２５ａの幅方向の両端部に擦り付けることによる定着ベルト２５ａの傷付きの発生を抑えることができる。なお、端部間距離ｄ１と中央部間距離ｄ２との差については、０．２〜１．５［ｍｍ］の範囲にしている。
【００４９】
なお、姿勢変形部材２５ｉとして、その回転軸線方向の長さが加圧ローラ２５ｄの回転軸線方向の長さとほぼ同じであるものを用いた例について説明したが、姿勢変形部材２５ｉとして、加圧ローラ２５ｄよりも短いものを複数並べて設けてもよい。具体的には、図８に示されるように、加圧ローラ２５ｄの回転軸線方向の一端部に対向するもの、他端部に対向するもの、及び中央部に対向するものを設けてもよい。この場合においても、図示のように、端部間距離ｄ１を中央部間距離ｄ２よりも大きくするように、中央部の姿勢変形部材２５ｉを両端部の姿勢変形部材２５ｉよりも加圧ローラ２５ｄに近づけて配設することが望ましい。
【００５０】
次に、実施形態に係るプリンタ１００に、より特徴的な構成を付加した実施例について説明する。なお、以下に特筆しない限り、実施例に係るプリンタ１００の構成は、実施形態と同様である。
【００５１】
図９は、実施例に係るプリンタ１００の定着装置２５の姿勢変形部材２５ｉ及びその周囲を拡大して示す拡大構成図である。この定着装置２５においては、姿勢変形部材２５ｉよりも定着ベルト２５ａの移動方向の下流側で定着ベルト２５ａの裏面に当接して定着ベルト２５ａの姿勢を変形させる第二姿勢変形部材２５ｊを設けている。この姿勢変形部材２５ｉは、その第二姿勢変形部材２５ｊに回転自在に保持されている。
【００５２】
従来装置において、定着ベルトの移動に伴って表面移動せずに定着ベルトで擦られるように固定された姿勢変形部材は、そのベルト移動方向の長さが比較的大きいものであった。これに対し、実施形態や実施例における姿勢変形部材２５ｉのベルト移動方向の長さは比較的小さい。従来装置の姿勢変形部材を実施形態や実施例における姿勢変形部材２５ｉに交換すると、ベルトのテンションを低下させてしまう。そこで、実施例に係るプリンタ１００においては、第二姿勢変形部材２５ｊにより、定着ベルト２５ａのテンションの弛みを防止するようにしている。
【００５３】
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［態様Ａ］
態様Ａは、無端状の定着ベルト（例えば定着ベルト２５ａ）と、これをループ内側で自らに巻き付ける巻き付け部材（例えば定着ローラ２５ｃ）と、前記定着ベルトにおける前記巻き付け部材に対する巻き付け箇所にループ外側から当接して定着ニップを形成するニップ形成部材（例えば加圧ローラ２５ｄ）と、前記定着ベルトの周方向における全域のうち、前記定着ニップよりもベルト移動方向下流側であって且つニップ出口近傍の箇所、にベルト裏面側から当接して前記箇所及びその近傍におけるベルト姿勢を変形させる姿勢変形部材（例えば姿勢変形部材２５ｉ）とを有し、前記定着ニップに挟み込んだ記録シート（例えば記録シートＳ）に対して画像を定着せしめる定着装置（例えば定着装置２５）において、前記姿勢変形部材における前記定着ベルトとの当接部を前記定着ベルトと同じ方向に表面移動させるようにしたことを特徴とするものである。
【００５４】
態様Ａにおいては、次に説明する理由により、ニップ出口の付近で記録シートを定着ベルトに擦り付けてしまうことによる定着ベルトの傷付きを抑えることができる。即ち、従来装置においては、定着ベルトのループ内側に移動不能に固定した姿勢変形部材を、無端移動させている定着ベルトで擦る。そして、その摩擦抵抗により、ニップ出口の付近における定着ベルトの移動速度を、定着ニップ内における定着ベルトの移動速度よりも低下させる。これに対し、記録シートについては、定着ニップにおけるベルト移動力によってその記録シートに搬送力を付与することから、記録シートの移動速度を殆ど低下させない。この結果、姿勢変形部材の付近で速度を低下させる定着ベルトと、速度を低下させない記録シートとの速度差を発生させて、記録シートを定着ベルトに擦り付ける。この擦り付けによって定着ベルトに傷を付けていた。そこで、態様Ａにおいては、姿勢変形部材を定着ベルトと同じ方向に表面移動させることで、従来のように表面移動させないものに比べて、定着ベルトの移動に伴う定着ベルトと姿勢変形部材との摩擦抵抗を低減する。これにより、ニップ出口の付近における定着ベルトと記録シートとの速度差を低減することで、速度差によって記録シートを定着ベルトに擦り付けることによる定着ベルトの傷付きを抑えることができる。
【００５５】
［態様Ｂ］
態様Ｂは、態様Ａにおいて、前記箇所又はその近傍におけるベルト姿勢を前記姿勢変形部材によって変形させることで、前記ベルト姿勢の曲率を前記定着ニップにおけるベルト姿勢の曲率よりも高くすることを特徴とするものである。かかる構成では、姿勢変形部材によって定着ベルトの曲率をより高くすることで、記録シートの定着ベルトからの曲率分離を促して、記録シートの定着ベルトに対する巻き付きを有効に抑えることができる。
【００５６】
［態様Ｃ］
態様Ｃは、態様Ａ又はＢにおいて、前記定着ベルトに連れ回る従動回転体によって前記姿勢変形部材を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、姿勢変形部材を定着ベルトに連れ回らせることで、定着ベルトの無端移動に伴う定着ベルトと姿勢変形部材との摩擦をほぼ無くすことができる。
【００５７】
［態様Ｄ］
態様Ｄは、態様Ｃにおいて、前記定着ベルトの周方向における全域のうち、前記姿勢変形部材を当接させている領域、のおもて面を、前記ニップ形成部材に対して非接触にしたことを特徴とするものである。
【００５８】
［態様Ｅ］
態様Ｅは、態様Ｄにおいて、ローラ状の前記従動回転体からなる前記姿勢変形部材の回転軸線方向における中央部の径を両端部の径よりも大きくしたことを特徴とするものである。かかる構成では、定着ニップ通過直後の記録シートのベルト幅方向における両端部の定着ベルトからの剥離を促すとともに、記録シートの両端部と定着ベルトとの擦れを抑えることが可能である。よって、記録シートを擦り付けることによる定着ベルトの傷付きをより抑えることができる。
【００５９】
［態様Ｆ］
態様Ｆは、態様Ｅにおいて、ローラ状の回転体によって前記ニップ形成部材を構成し、前記ニップ形成部材の回転軸線方向における中央部の径を両端部よりも小さくしたことを特徴とするものである。かかる構成では、態様Ｄを採用することに起因して、矯正部材によるベルト姿勢矯正箇所を不要にニップ形成部材に当接させて定着ニップを広げてしまうことを防止することができる。
【００６０】
［態様Ｇ］
態様Ｇは、態様Ｆにおいて、前記姿勢変形部材の回転軸線方向における端部と、前記ニップ形成部材の前記端部に対向している箇所との距離である端部間距離（例えば端部間距離ｄ１）を、前記姿勢変形部材の回転軸線方向における中央部と、前記ニップ形成部材の前記中央部に対向している箇所との距離である中央部間距離（例えば中央部間距離ｄ２）よりも大きくしたことを特徴とするものである。かかる構成では、両距離を同じにする場合に比べて、記録シートの両端のエッジを定着ベルトの幅方向の両端部に擦り付けることによる定着ベルトの傷付きの発生を抑えることができる。
【００６１】
［態様Ｈ］
態様Ｈは、態様Ａ〜Ｇの何れかにおいて、前記姿勢変形部材よりも前記定着ベルトの移動方向の下流側で前記定着ベルトの裏面に当接して前記定着ベルトの姿勢を変形させる題意姿勢変形部材（例えば第二姿勢変形部材２５ｊ）を設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、従来の定着ベルトをそのまま流用することができる。
【００６２】
［態様Ｉ］
態様Ｉは、態様Ａ〜Ｈの何れかにおいて、前記巻き付け部材、前記ニップ形成部材のそれぞれとして、基体の表面上に弾性層を被覆したものを用いたことを特徴とするものである。かかる構成では、定着ベルトとニップ形成部材との定着ニップ内での線速差に起因する封筒のシワの発生を抑えることができる。
【００６３】
［態様Ｊ］
態様Ｊは、記録シートに画像を形成する像形成手段（例えばタンデム画像形成部２０、中間転写ベルト１０、一次転写ローラ６２、二次転写ローラ１６’、光書込装置２１などからなるもの）と、前記記録シートに前記画像を定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置において、前記定着手段として、態様Ａ〜Ｉ何れかを用いたことを特徴とするものである。
【符号の説明】
【００６４】
１０：中間転写ベルト（像形成手段の一部）
１６’：二次転写ローラ（像形成手段の一部）
２０：タンデム画像形成部（像形成手段の一部）
２１：光書込装置（像形成手段の一部）
２５：定着装置
２５ａ：定着ベルト
２５ｂ：加熱ローラ
２５ｃ：定着ローラ（巻き付け部材）
２５ｄ：加圧ローラ（ニップ形成部材）
２５ｉ：姿勢変形部材
２５ｊ：第二姿勢変形部材
６１：一次転写ローラ（像形成手段の一部）
Ｓ：記録シート
ｄ１：端部間距離
ｄ２：中央部間距離
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６５】
【特許文献１】特開２０１５−１８０９０６号公報
【図１】
2018205553.tif 000003
【図２】
2018205553.tif 000004
【図３】
2018205553.tif 000005
【図４】
2018205553.tif 000006
【図５】
2018205553.tif 000007
【図６】
2018205553.tif 000008
【図７】
2018205553.tif 000009
【図８】
2018205553.tif 000010
【図９】
2018205553.tif 000011