(57)【要約】【課題】ニップ内の圧抜けが減少され、光沢ムラなどの画像不良の発生が抑制された画像加熱装置を提供する。【解決手段】記録材Ｐ上の画像をニップＮにおいて加熱する加熱回転体５１と、加熱回転体との間に記録材を挟持して搬送するニップＮを形成する無端状のベルト５２と、記録材の搬送方向におけるニップＮの上流側端部側においてベルトを加熱回転体に向けて押圧するパッド部材１００と、記録材の搬送方向におけるニップＮの下流側端部側においてベルトを加熱回転体に向けて押圧してベルトとともに回転するローラ５６と、ベルトの内周面とパッド部材との間及びベルトの内周面とローラとの間の両方に挟持され、ニップＮの全域にわたりベルトの内周面に接触すると共に、ベルト及びローラが回転することでベルトの内周面及びローラに対して摺動するシート部材１０３と、を有する構成とする。【選択図】図２
2011150027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上の画像をニップにおいて加熱する加熱回転体と、
前記加熱回転体との間に前記記録材を挟持して搬送する前記ニップを形成する無端状のベルトと、
前記記録材の搬送方向における前記ニップの上流側端部側において前記ベルトを前記加熱回転体に向けて押圧するパッド部材と、
前記記録材の搬送方向における前記ニップの下流側端部側において前記ベルトを前記加熱回転体に向けて押圧して前記ベルトとともに回転するローラと、
前記ベルトの内周面と前記パッド部材との間及び前記ベルトの内周面と前記ローラとの間の両方に挟持され、前記ニップの全域にわたり前記ベルトの内周面に接触すると共に、前記ベルト及び前記ローラが回転することで前記ベルトの内周面及び前記ローラに対して摺動するシート部材と、
を有することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記シート部材は、前記ニップの全域にわたり前記ベルトの内周面に接触する第１層と、前記パッド部材及び前記ローラによって前記加熱回転体に向けて押圧されて前記ニップの全域にわたり前記第１層を前記ベルトの内周面に向けて押圧する第２層と、を有することを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
【請求項３】
前記シート部材の前記第２層は、前記第１層よりも高剛性であることを特徴とする請求項２に記載の画像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ＦＡＸなどの画像形成装置に用いられ、記録材上に形成されたトナー画像を加熱する画像加熱装置に関する。
【０００２】
画像加熱装置としては、記録材上の未定着画像を定着する定着装置や、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢度を増大させる光沢増大化装置を挙げることができる。
【背景技術】
【０００３】
従来、特許文献１に記載された、定着ローラとベルトとを用いたベルト定着装置が考案されている。ベルト定着装置においては、記録材の搬送方向に沿う定着ニップ幅（定着ローラとベルトとの接触部である定着ニップの幅）を、ベルトの定着ローラに対する腹当て幅の調整により容易に大きく設定することが可能である。従って、定着ニップ幅を定着ローラの径に依存させずに確保できるため、定着ローラを小径、小熱容量にすることが可能となり、立ち上げ時間を短縮できる。つまり、ベルト定着装置は、より多くのトナーを溶融させることができるので、カラー画像形成装置などの多量のトナーを使用する画像形成装置に適している。
【０００４】
図７は、上記特許文献１に記載されたベルト定着装置の概略断面を示す。ベルト定着装置５は、回転自在に配設された定着ローラ５１と、この定着ローラ５１の下側に配設されたベルトユニット５３とを有する。
【０００５】
定着ローラ５１の内部には、ハロゲンランプなどのヒーター５８が配設されている。又、定着ローラ５１にはサーミスタ（図示せず）が接触又は非接触に配設されており、温度調節回路を介してヒーター５８への電圧を制御することにより、定着ローラ５１の表面の温度調節が行われる。
【０００６】
図８は、ベルトユニット５３の定着ニップＮの近傍の断面をより詳しく示す。ベルトユニット５３は、可撓性を有する無端状のベルト（エンドレスベルト）である定着ベルト５２を有する。又、ベルトユニット５３は、定着ベルト５２が懸け回されて張設された複数のベルト支持部材としての入口ローラ５５、分離ローラ５６及びテンションローラ５７の３本のローラを有する。又、ベルトユニット５３は、加圧パッド（圧力付与部材）１００を有する。加圧パッド１００を覆って、滑性シート１０３が設けられている。
【０００７】
分離ローラ５６及び加圧パッド１００が定着ベルト５２を介して定着ローラ５１に圧接することで、定着ローラ５１と定着ベルト５２との接触部である定着ニップＮが、記録材Ｐの搬送方向において幅広に形成される。
【０００８】
図９は、定着ニップＮの記録材Ｐの搬送方向に沿う圧力分布の一例を示している。グラフＡは従来のベルト定着装置（ベルトニップ方式）の場合である。グラフＢは、従来のローラ対を用いたローラ定着装置（ローラ定着方式）の場合である。グラフＣは、従来のローラ定着装置において、定着ローラの外径をなるべく大きくしないで定着ニップ幅を広げるために、定着ローラの弾性体層を厚くし、且つ、定着ローラと加圧ローラとの加圧力を増大させて弾性体層の変形量を多くした場合である。
【０００９】
ベルト定着装置は、定着ニップ幅Ｗ１をローラ定着装置の定着ニップ幅Ｗ２よりも大幅に広くすることができる点でメリットがある。グラフＣの加圧力を増大させたローラ定着装置の定着ニップ幅Ｗ３は、グラフＢのローラ定着装置の定着ニップ幅Ｗ２よりも多少広くなる。しかし、定着ニップ幅を広げる効果は小さく、弾性体層が厚いことで熱容量が大きくなり、省エネに対して不利である。
【００１０】
図８に示すように、ベルト定着装置５の定着ニップＮには、加圧パッド１００により形成される部分（加圧パッドニップ）Ｎ１と、分離ローラにより形成される部分（分離ローラニップ）Ｎ２と、がある。更に、この定着ニップＮには、加圧パッドニップＮ１と分離ローラニップＮ２との間に、定着ベルト５２の内周面を定着ローラ５１に向けて押圧する部材の無い部分（隙間）Ｇが存在する。この隙間Ｇは、図９のグラフＡにおける圧力低下部Ａ’に対応する。図９に示すように、隙間Ｇの圧力もゼロではなく、定着ベルト５２の張力により実質的に圧力が連続的につながっている。
【００１１】
しかしながら、ベルト定着装置では、コート紙などの透気性の低い記録材を使用した場合に、図１０に示すような、ベタ画像上につらら状の光沢の低い部分（以下、単に「光沢ムラ」ともいう。）が発生することがある。
【００１２】
即ち、コート紙などの透気性の低い記録材の場合、定着ニップ内の空気の膨張や水蒸気の発生による画像乱れが発生する。この原因は、次のように考えられる。未定着トナー層内に存在している空気は定着ニップ内の圧力の低い部分（圧力低下部）Ａ’、つまり加圧パッドと分離ローラとの間の領域に滞留する。この空気が部分的に記録材と定着ローラとの界面に空隙を生じさせるとともに、完全に定着が完了していないトナー像を乱してしまう。
【００１３】
図１１は、空気の滞留跡を観察したものである。即ち、ベルト定着装置にベタ画像の未定着トナーを載せた記録材を通過させている途中で、ベルト定着装置を停止させて、その記録材をベルト定着装置から取り出して観察したものである。図１１の上側が定着済み部、下側が未定着部である。その間の斜線部が定着ニップを通過中であった部分の跡であり、記録材が定着ニップを通過している途中でベルト定着装置を停止させたことで過熱気味となり、高温オフセットとなっている。この高温オフセット部に、加圧パッド部（下部）、分離ローラ部（上部）、及び、加圧パッド部と分離ローラ部との間の高温オフセットが軽微な部分（中央部）をそれぞれ観察することができる。そして、記録材の搬送方向において光沢ムラの上流で、且つ、上記高温オフセットが軽微な加圧パッド部と分離ローラ部との間の低圧力部に、空気の滞留の跡が見られる。滞留した空気は定着ローラと記録材との間にあり、定着ローラから記録材に熱伝導が無いため、高温オフセットが発生していないことが分かる。
【００１４】
普通紙の場合は、透気性が大きいため、トナー層内に存在している空気は、容積の大きい多孔質体である普通紙の内部に保持されるか、又は通過して逃げてしまう。そのため、普通紙の場合は、画像乱れの発生は少ないと考えられる。
【００１５】
更に、特に透気度の低い厚紙コート紙などの記録材の場合、上記低圧力部（図９の圧力低下部Ａ’に対応する。）に、より多くの空気が滞留しやすく、光沢ムラの問題が大きくなる。
【００１６】
尚、空気中の水分量が多い多湿環境下においては、このような問題が顕著に発生しやすい。
【００１７】
この問題に対して、特許文献２に記載のベルト定着装置では、定着ニップ内において、加圧パッドと分離ローラとの間に生じる圧力低下を防ぐために、加圧パッドと分離ローラとの間の空間に滑性シートを一定量充填することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開平１１−０４５０２５号公報
【特許文献２】特開２００６−１４６１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、特許文献２に記載のベルト定着装置においても、加圧パッドと分離ローラとの間には隙間がある。この隙間においては、定着ベルトの内周面を定着ローラの方向に押圧する部材が存在しないため、定着ニップＮにおけるこの隙間に対応する位置の圧力の低下は少なからず発生する。そして、その圧力低下部分に起因して光沢ムラが発生することがある。
【００２０】
従って、本発明の目的は、ニップ内の圧抜けが減少され、光沢ムラなどの画像不良の発生が抑制された画像加熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的は本発明に係る画像加熱装置にて達成される。要約すれば、本発明は、記録材上の画像をニップにおいて加熱する加熱回転体と、前記加熱回転体との間に前記記録材を挟持して搬送する前記ニップを形成する無端状のベルトと、前記記録材の搬送方向における前記ニップの上流側端部側において前記ベルトを前記加熱回転体に向けて押圧するパッド部材と、前記記録材の搬送方向における前記ニップの下流側端部側において前記ベルトを前記加熱回転体に向けて押圧して前記ベルトとともに回転するローラと、前記ベルトの内周面と前記パッド部材との間及び前記ベルトの内周面と前記ローラとの間の両方に挟持され、前記ニップの全域にわたり前記ベルトの内周面に接触すると共に、前記ベルト及び前記ローラが回転することで前記ベルトの内周面及び前記ローラに対して摺動するシート部材と、を有することを特徴とする画像加熱装置である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ニップ内の圧抜けが減少され、光沢ムラなどの画像不良の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の画像加熱装置の一実施例であるベルト定着装置の概略断面図である。
【図２】図１のベルト定着装置の定着ニップの近傍の断面図である。
【図３】ベルト定着装置の一実施例における定着ニップの圧力分布を示すグラフ図である。
【図４】本発明の画像加熱装置の他の実施例であるベルト定着装置の概略断面図である。
【図５】図４の定着装置の定着ニップの近傍の断面図である。
【図６】ベルト定着装置の他の実施例における定着ニップの圧力分布を示すグラフ図である。
【図７】従来のベルト定着装置の概略断面図である。
【図８】図７のベルト定着装置の定着ニップの近傍の断面図である。
【図９】従来のローラ定着方式とベルトニップ方式の定着装置における定着ニップの圧力分布を示すグラフ図である。
【図１０】つらら状の光沢ムラを説明するための模式図である。
【図１１】つらら状の光沢ムラの原因となる空気の滞留を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る画像加熱装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２５】
実施例１
図１は、本実施例における画像加熱装置としてのベルト定着装置５の概略断面を示す。ベルト定着装置５は、回転自在に配設された定着ローラ５１と、この定着ローラ５１の下側に配設されたベルトユニット５３とを有する。
【００２６】
電子写真画像形成プロセスなどにより形成された未定着のトナー像Ｔを担持した記録材Ｐは、当該トナー像Ｔを担持した面を定着ローラ５１側に向けて、定着ローラ５１とベルトユニット５３の定着ベルト５２との接触部である定着ニップＮに搬送される。そして、記録材Ｐは、定着ニップＮにおいて加熱及び加圧されることで、その表面にトナー像Ｔが溶融固着された後に、ベルト定着装置５から排出される。
【００２７】
定着ローラ５１の内部には、ハロゲンランプなどのヒーター５８が配設されている。又、定着ローラ５１にはサーミスタ（図示せず）が接触又は非接触に配設されており、温度調節回路を介してヒーター５８への電圧を制御することにより、定着ローラ５１の表面の温度調節が行われる。
【００２８】
図２は、ベルトユニット５３の定着ニップＮの近傍の断面をより詳しく示す。ベルトユニット５３は、可撓性を有する無端状のベルト（エンドレスベルト）である定着ベルト５２を有する。又、ベルトユニット５３は、定着ベルト５２が懸け回されて張設された複数のベルト支持部材としての入口ローラ５５、分離ローラ５６及びテンションローラ５７の３本のローラを有する。又、ベルトユニット５３は、圧力付与部材としてのパッド部材である加圧パッド１００を有する。そして、加圧パッド１００を覆って、シート部材としての本実施例では一層構成の滑性シート（摺動シート、低摩擦シート）１０３が設けられている。以下、ベルトユニット５３の構成について更に詳しく説明する。
【００２９】
記録材上の画像を定着ニップＮにおいて加熱する加熱回転体（定着回転体）としての定着ローラ５１は、厚み２ｍｍのアルミニウム合金からなる芯金５１ａを有する。この芯金５１ａの周囲に、弾性層５１ｂとして厚み２ｍｍのシリコーンゴム層が形成されている。又、この弾性層５１ｂ上に、離形層としての厚み３０μｍのＰＦＡチューブ（図示せず）が被覆されている。その結果、定着ローラ５１の外径は６０ｍｍとされている。本実施例では、定着ローラ５１は、駆動源（図示せず）によって図示矢印Ｒ１方向に回転駆動される。
【００３０】
無端状のベルトである定着ベルト５２は、厚みが１００μｍのポリイミド製の基層を有する。この基層上に、０．２ｍｍ厚のシリコーンゴム層が被覆されている。その結果、定着ベルト５２の外径は９０ｍｍとされている。尚、本実施例では、定着ベルト５２はシームレスベルトとされている。
【００３１】
この定着ベルト５２は、入口ローラ５５、分離ローラ５６及びテンションローラ５７の３本のローラに張架されている。これらローラ群は、定着ベルト５２と共に回転する。具体的には、定着ベルト５２は、駆動源（図示せず）から駆動力が入力された分離ローラ５６が図示矢印Ｒ２方向に回転することで、その駆動力が伝達されて、図示矢印Ｒ３方向に回転（周回移動）する。又、入口ローラ５５及びテンションローラ５７は、定着ベルト５２によって従動回転する。入口ローラ５５、分離ローラ５６及びテンションローラ５７の回転軸線は、いずれも定着ローラ５１の回転軸線と平行である。
【００３２】
入口ローラ５５は、ベルト定着装置５に記録材Ｐが進入する入口側に配置されたローラであり、記録材Ｐの搬送路を変更しないように、回転中心位置が固定されている。
【００３３】
テンションローラ５７は、定着ベルト５２に所定のテンションを与えるように、付勢手段としてのバネによって付勢されている。
【００３４】
分離ローラ５６は、ＳＵＳ（ステンレス鋼）製の中実のローラであり、記録材Ｐの搬送方向において、加熱ニップとしての定着ニップＮの最下流位置にて、定着ベルト５２の内周面側に配置されている。
【００３５】
この分離ローラ５６は、付勢手段（加圧機構）としてのバネ（図示せず）によって付勢されて、定着ベルト５２を定着ローラ５１に向けて加圧する。分離ローラ５６は、定着ニップＮの下流側端部側において定着ベルト５２を定着ローラ５１に向けて押圧する。その結果、定着ローラ５１の弾性層５１ｂが変形させられている部分において、記録材Ｐを定着ローラ５１の表面から曲率分離させる。即ち、記録材Ｐは、定着ベルト５２及び後述する滑性シート１０３を介して定着ローラ５１の弾性層５１ｂに分離ローラ５６が食い込むことにより、図１中の２点鎖線Ｐ’で示すように、定着ローラ５１の表面から自然に曲率分離される。本実施例では、分離ローラ５６の外径は１５ｍｍである。又、分離ローラ５６は、総圧３９２Ｎ（４０ｋｇｆ）で加圧した。
【００３６】
又、定着ニップＮを形成するため、定着ベルト５２をその内周面から定着ローラ５１に向けて加圧する圧力付与部材としての加圧パッド１００が、定着ベルト５２の内周面側に設けられている。パッド部材１００は、定着ニップＮの上流側端部側において定着ベルト５２を定着ローラ５１に向けて押圧する。
【００３７】
この加圧パッド１００は、図２に示すように、ベースプレート１０２と、その上に積層された弾性体（弾性部材）である弾性層１０１と、を有する。
【００３８】
更に、弾性層１０１を被覆するようにシート部材としての滑性シート（摺動シート、低摩擦シート）１０３が設けられている。滑性シート１０３は、加圧パッド１００と定着ベルト５２の内周面との摺動抵抗を軽減する、即ち、弾性層１０１と定着ベルト５２の内周面との摺動抵抗を軽減する機能を有する。滑性シート１０３としては、ＰＴＦＥをコーティングしたガラスクロスシートを使用し、潤滑材としてシリコンオイルを塗布した。本実施例では、滑性シート１０３の厚みは１００μｍとした。
【００３９】
加圧パッド１００は、ベースプレート１０２側に配置された付勢手段（加圧機構）としてのバネによって、定着ベルト５２を介して定着ローラ５１に押圧されている。
【００４０】
弾性層１０１が設けられていることにより、滑性シート１０３の定着ベルト５２の内周面と接触する面である接触面１３１が、定着ローラ５１の外周面と整合可能になっている。即ち、一定以上の荷重によって加圧パッド１００を定着ローラ５１に向けて押圧すれば、弾性層１０１が変形し、滑性シート１０３の接触面１３１が定着ローラ５１の外周面に沿った形状に変形する。従って、加圧パッド１００がバネによって定着ベルト５２を介して定着ローラ５１に押圧されると、定着ベルト５２は定着ローラ５１に隙間なく圧接される。本実施例では、加圧パッド１００は、総圧５５８Ｎ（６０ｋｇｆ）で加圧した。このため加圧パッド１００の５５８Ｎと、分離ローラ５６の３９２Ｎとで、総圧９８０Ｎ（１００ｋｇｆ）の加圧力となる。この時、定着ニップＮ内の加圧パッド１００におけるピーク圧は、分離ローラ５６におけるピーク圧よりも低くなるように設定されている。
【００４１】
ベースプレート１０２は、ステンレス鋼製の部材であり、記録材Ｐの搬送方向下流側の端部が、弾性層１０１のその側の端部をバックアップするように、定着ローラ５１と分離ローラ５６との圧接部に向かって楔形状をしている。
【００４２】
弾性層１０１は、ゴム硬度Ｈｓ３０°のシリコーンゴムからなる。本実施例では、弾性層１０１は、半径３０ｍｍの曲率をもって定着ローラ５１の外周面に沿って湾曲し、定着ニップＮの入口部ａではベースプレート１０２と平行に接する形状とした。弾性層１０１の厚みは３ｍｍ、定着ローラ５１側の面の周長は２０ｍｍとした。
【００４３】
弾性層１０１を被覆する滑性シート１０３は、記録材Ｐの搬送方向上流側から弾性層１０１の上面の全域を覆い、記録材Ｐの搬送方向下流側の折り返し部（折り返し位置）１３２で折り返されている。滑性シート１０３の折り返し部１３２は、定着ニップＮのうち分離ローラ５６により形成される分離ローラニップよりも記録材Ｐの搬送方向において下流側にある。そのため、滑性シート１０３は、定着ベルト５２を介して、定着ローラ５１と分離ローラ５６とに挟持されている。滑性シート１０３は、加圧パッド１００に固定されている。つまり、弾性層１０１の記録材Ｐの搬送方向上流側に面した外側面１１１、定着ローラ５１側の外側面１１２、及び記録材Ｐの搬送方向下流側に面した外側面１１３が、折り返し部１３２において折り返された連続した一枚の滑性シート１０３によって覆われている。又、本実施例では、ベースプレート１０２の記録材Ｐの搬送方向上流側に面した外側面１２１、及び記録材Ｐの搬送方向下流側に面した外側面１２２も、連続した滑性シート１０３により一緒に覆われている。滑性シート１０３は、可撓性を有し、加圧パッド１００及び分離ローラ５６によって押圧されることで、定着ベルト５２の内周面に整合することができる。
【００４４】
このようにして、滑性シート１０３は、定着ニップＮの入口部ａから出口部ｂまで、連続して定着ベルト５２の内周面に接触している。より詳細には、滑性シート１０３は、定着ニップＮのうち加圧パッド１００により形成される加圧パッドニップの入口部ａから、定着ニップＮのうち分離ローラ５６により形成される分離ローラニップの出口部ｂまで、連続して定着ベルト５２の内周面に接触している。
【００４５】
尚、本実施例のベルト定着装置５では、後述するように、定着ニップＮの入口部ａから出口部ｂまで連続した滑性シート１０３により定着ベルト５２が定着ローラ５１に押圧される。従って、図８を参照して前述した従来のベルト定着装置におけるような意味の、即ち、加圧パッド１００及び分離ローラ５６からの押圧力がかからない隙間Ｇを間に挟んだ加圧パッドニップＮ１と分離ローラニップＮ２とは存在しない。ここでは、説明のために、図８に示す従来のベルト定着装置における加圧パッドニップＮ１、分離ローラニップＮ２にほぼ対応する部分を、それぞれ加圧パッドニップ、分離パッドニップとする。
【００４６】
定着動作時に、定着ローラ５１と分離ローラ５６とが回転駆動されると、滑性シート１０３は、定着ニップＮのうち分離ローラニップ内で、分離ローラ５６及び定着ベルト５２の内周面と摺動する。これにより、滑性シート１０３には、当該滑性シート１０３を記録材Ｐの搬送方向下流側に引っ張る張力が発生する。滑性シート１０３は、定着ニップＮの加圧パッドニップと分離ローラニップとの間において、定着ベルト５２を介して定着ローラ５１に巻き付いている。そのため、滑性シート１０３に上記の張力がかかると、滑性シート１０３が定着ベルト５２を定着ローラ５１の方向に押圧する力が発生する。即ち、本実施例のベルト定着装置５は、定着ニップＮの加圧パッドニップと分離ローラニップとの間において、定着ベルト５２を定着ローラ５１に対して押圧する力が作用する。
【００４７】
このように、加圧パッド１００を覆う滑性シート（パッドカバー）１０３を記録材Ｐの搬送方向下流側に延長し、定着ニップＮの分離ローラニップを通過させた後に折り返す。この状態でベルトユニット５３が加圧、回転駆動されると、滑性シート１０３を記録材Ｐの搬送方向下流側に引っ張るテンションが掛かり、滑性シート１０３の定着ローラ５１側（即ち、定着ベルト５２の内周面側）の面が定着ベルト５２の内周面に押圧される。これにより、滑性シート１０３が定着ベルト５２の内周面を、加圧パッド１００と分離ローラ５６との間の全域にわたって連続してバックアップするため、圧抜けが発生しない。滑性シート１０３は、定着ベルト５２と分離ローラ５６との間に挟持されるが、定着ベルト５２の内周面に対しても、分離ローラ５１に対しても摺動性の良い面で接しているため、駆動負荷の増加は小さく抑えられる。
【００４８】
本実施例のベルト定着装置５は、上記構成を有することによって、図３に示すように、従来のベルト定着装置に比べて、定着ニップＮの加圧パッドニップと分離ローラニップとの間における圧抜けが発生しにくい。
【００４９】
従って、コート紙などの透気度の低い用紙上の未定着トナー像を定着する場合においても、加圧パッド１００と分離ローラ５６との境界領域に未定着トナー層内の空気が滞留することを抑制することができる。
【００５０】
そして、空気が、部分的に記録材Ｐと定着ローラ５１との界面に空隙を生じさせるとともに、定着ローラ５１から記録材Ｐへの熱伝導を阻害し、空気の滞留部と非滞留部で該熱伝導が異なることで光沢が異なるという現象を抑制することができる。
【００５１】
尚、定着ニップＮの圧力分布は、ニッタ株式会社製のタクタイルセンサシステムを用いて測定した。タクタイルセンサシステムは薄いフィルム上に圧力センサ素子が２次元配置されており、記録材の搬送方向に１．０ｍｍピッチ、記録材の搬送方向と垂直方向に６．６ｍｍピッチの測定が可能である。ここでは、定着ニップの圧力分布は、記録材の搬送方向に垂直な方向のセンサ素子の圧力を積算したものである。図３は、この測定装置により、本実施例のベルト定着装置５と、図８に示すような比較例のベルト定着装置との、定着ニップＮの圧力分布を測定した結果を示す。図３において、横軸（Ｘ）は定着ニップＮの記録材Ｐの搬送方向に沿う位置を示し、縦軸（Ｐ）は位置Ｘの関数としての圧力Ｐを示す。定着ニップＮの加圧パッドニップでの圧力が最大となる位置をＸ１とする。位置Ｘ１における圧力をＰ（Ｘ１）とする。定着ニップＮの分離ローラニップでの圧力が最大となる位置をＸ２とする。位置Ｘ２における圧力をＰ（Ｘ２）とする。位置Ｘ１と位置Ｘ２との間の圧力をＰ（Ｘ）とする。このときの本実施例、比較例のそれぞれにおける圧力Ｐ（Ｘ）の最小値を図３に示した。
【００５２】
以上、本実施例によれば、定着ニップＮ内の加圧パッド１００と分離ローラ５６との間の領域において、定着ベルト５２の内周面を定着ローラ５１に向けて押圧する部材を設けることにより、この領域におけるニップ圧の低下を軽減することができる。このため、ニップ圧低下部に空気が滞留することにより生じる画像不良である、光沢ムラの発生を抑制することができる。即ち、定着ニップＮの全域にわたり定着ベルト５２の内周面を定着ローラに向けて押圧する部材を備えることにより、定着ニップＮ内の圧抜けが減少され、光沢ムラなどの画像不良の発生を抑制することができる。
【００５３】
尚、本実施例では、滑性シート１０３の一端部側が加圧パッド１００に固定されると共に、折り返し部１３２において折り返された後に滑性シート１０３の他端部側も加圧パッド１００に固定されるものとして説明した。これにより、滑性シート１０３を加圧パッド１００に安定して固定すると共に、滑性シート１０３と定着ベルト５２の内周面及び分離ローラ５６との間を容易に摺動自在とすることができる。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、滑性シート１０３の記録材Ｐの搬送方向下流側の端部が折り返されておらず、例えば、定着ニップＮの出口部ｂよりも記録材Ｐの搬送方向下流側に一方の端部が配置されるようにしてもよい。斯かる構成によっても、滑性シート１０３が、定着ベルト５２の内周面と加圧パッド１００との間、定着ベルト５２の内周面と分離ローラ５６との間の両方に挟持されるようにすることができる。又、滑性シート１０３を、定着ニップＮの全域にわたり定着ベルト５２の内周面に接触させると共に、定着ベルト５２の内周面及び分離ローラ５６に対して摺動自在とすることができる。
【００５４】
実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例のベルト定着装置の基本的な構成及び動作は、実施例１のものと同じであるので、実施例１のものと同一又はそれに相当する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００５５】
図４は、本実施例のベルト定着装置５の概略断面を示す。又、図５は、ベルトユニット５３の定着ニップＮの近傍の断面をより詳しく示す。
【００５６】
本実施例では、記録材Ｐの搬送方向において定着ニップＮの全域にわたり定着ベルト５２の内周面に接触し、且つ、定着ベルト５２の内周面及び分離ローラ５６の外周面と摺動自在なシート部材は、第１層と第２層との二層構成を有する。即ち、本実施例では、加圧パッド１００は、弾性層１０１と滑性シート１０３との間に、バックアップシート１０４を備えている。滑性シート１０３は、シート部材の第１層を構成し、バックアップシート１０４は、シート部材の第２層を構成する。バックアップシート１０４は、厚みが０．１ｍｍのバネ用ステンレス鋼板であり、ガラスクロスシートで形成される滑性シート１０３よりも大きな剛性を有している。バックアップシート１０４は、滑性シート１０３よりも高剛性であるが、加圧パッド１００及び分離ローラ５６によって押圧されて定着ベルト５２の内周面に整合することができる程度の可撓性を有している。
【００５７】
バックアップシート１０４は、記録材Ｐの搬送方向上流側においては弾性層１０１と滑性シート１０３との間に挟まれ、記録材Ｐの搬送方向下流側においては滑性シート１０３の折り返し部１３２の近傍まで滑性シート１０３に挟まれている。即ち、バックアップシート１０４は、弾性層１０１の定着ローラ５１側の外側面上に積層状態で配置される。又、バックアップシート１０４の記録材Ｐの搬送方向上流側の端部は、弾性層１０１の同方向側の端部と略同位置にあり、記録材Ｐの搬送方向下流側の端部は、弾性層１０１を超えて、定着ニップＮの分離ローラニップよりも下流側まで延びている。そして、弾性層１０１の記録材Ｐの搬送方向上流側に面した外側面１１１、バックアップシート１０４の定着ローラ５１側の外側面１４１、バックアップシート１０４の弾性層１０１よりも記録材Ｐの搬送方向下流側における定着ローラ５１とは反対側の面、及び弾性層１０１の記録材Ｐの搬送方向下流側に面した外側面１１３が、連続した一枚の滑性シート１０３によって覆われている。又、本実施例では、ベースプレート１０２の記録材Ｐの搬送方向上流側に面した外側面１２１、及び記録材Ｐの搬送方向下流側に面した外側面１２２も、連続した滑性シート１０３により一緒に覆われている。
【００５８】
このようにして、バックアップシート１０４は、定着ニップＮの全域にわたり、滑性シート１０３を挟んで、定着ベルト５２の内周面に沿って配置されている。これにより、本実施例では、定着ニップＮの加圧パッドニップと分離ローラニップとの間において、滑性シート１０３の張力による押圧力に加え、バックアップシート１０４の剛性によって、定着ベルト５２の内周面を定着ローラ５１に対して押圧する力が作用する。
【００５９】
本実施例のベルト定着装置５は、上記構成を有することによって、図６に示すように、実施例１に比べて、定着ニップＮ内での圧抜けが更に発生しにくい。
【００６０】
従って、特に透気度の低い厚紙コート紙上の未定着トナー像を定着する場合においても、加圧パッド１００と分離ローラ５６との境界領域に未定着トナー層内の空気が滞留することを抑制することができる。
【００６１】
そして、空気が、部分的に記録材Ｐと定着ローラ５１との界面に空隙を生じさせるとともに、定着ローラ５１から記録材Ｐへの熱伝導を阻害し、空気の滞留部と非滞留部で該熱伝導が異なることで光沢が異なるという現象を抑制することができる。
【００６２】
尚、図６は、図３の場合と同様にして測定した、本実施例と実施例１との定着ニップ圧力分布を比較して示す。本実施例、実施例１のそれぞれにおける圧力Ｐ（Ｘ）の最小値を図６に示した。
【００６３】
以上、本実施例によれば、定着ニップＮの全域にわたり定着ベルト５２の内周面を定着ローラに向けてより良好に押圧する部材を備えることにより、定着ニップＮ内の圧抜けが更に減少され、光沢ムラなどの画像不良の発生を更に抑制することができる。
【００６４】
尚、前述のように、滑性シート１０３の記録材Ｐの搬送方向下流側の端部が折り返されておらず、例えば、定着ニップＮの出口部ｂよりも記録材Ｐの搬送方向下流側に一方の端部が配置されるようにしてもよい。この場合、少なくともバックアップシート１０４の分離ローラ５６に接触する面は、当該分離ローラ５６と摺動自在とする。斯かる構成によっても、滑性シート１０３を、定着ニップＮの全域にわたり定着ベルト５２の内周面に接触するようにすると共に、その全域でバックアップシート１０４が滑性シート１０３をバックアップするようにできる。
【符号の説明】
【００６５】
５１          定着ローラ
５２          定着ベルト
５３          ベルトユニット
５５          入口ローラ
５６          分離ローラ
５７          テンションローラ
１００        加圧パッド
１０１        弾性層
１０２        ベースプレート
１０３        滑性シート
１０４        バックアップシート
Ｐ            記録材
Ｔ            トナー像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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