(57)【要約】【課題】良好な定着性と分離性とを両立できる定着装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】定着装置１は、無端状の定着ベルト１０と、加圧部材２０と、加圧回転体３０と、定着ベルト１０を加熱する加熱部と、を備えている。加圧部材２０は、定着ベルト１０の内周面に対向する対向面２１を含んでいる。対向面２１は、凹状に湾曲する曲面部２２と、延長部２３とを含んでいる。曲面部２２は、定着ベルト１０の幅方向に直交する断面において、搬送方向の下流側に向かうにつれて加圧回転体３０の中心に近づくように延びる形状を有している。延長部２３は、曲面部２２と連なっている。延長部２３は、曲面部２２に対して記録媒体の搬送方向の下流側に設けられている。延長部２３は、上記断面において、搬送方向の下流側に向かうにつれて加圧回転体３０の中心から離れるように延びる形状を有している。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体にトナー像を定着させる定着装置であって、
無端状の定着ベルトと、
前記定着ベルトの内周側に配置され、前記定着ベルトの内周面に対向する対向面を含む加圧部材と、
前記定着ベルトを介して前記加圧部材と対向して配置され、前記加圧部材と定着ニップ部を形成する加圧回転体と、
前記定着ベルトを加熱する加熱部と、を備え、
前記対向面は、凹状に湾曲する曲面部と、前記曲面部と連なり前記曲面部に対して前記記録媒体の搬送方向の下流側に設けられた延長部と、を含み、
前記曲面部は、前記定着ベルトの幅方向に直交する断面において、前記搬送方向の下流側に向かうにつれて前記加圧回転体の中心に近づくように延びる形状を有しており、
前記延長部は、前記断面において、前記搬送方向の下流側に向かうにつれて前記加圧回転体の中心から離れるように延びる形状を有している、定着装置。
【請求項２】
前記延長部の一部は、前記定着ニップ部の一部を構成している、請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記延長部は、前記曲面部よりも小さい曲率を有している、請求項１または請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記延長部は、平坦状の形状を有している、請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記定着装置に対して前記搬送方向の下流側には前記記録媒体を案内するガイド部が設けられており、
前記断面において、前記延長部が延びる方向の仮想延長線は、前記ガイド部と接しない、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。
【請求項６】
前記対向面は、前記曲面部に対して前記搬送方向の上流側に設けられた平面部をさらに含み、
前記平面部は、前記曲面部と連なり、
前記平面部は、前記断面において、前記加圧回転体が前記加圧部材を押圧する方向に直交する仮想線に対して傾いており、
前記平面部は、前記断面において、前記搬送方向の下流側に向かうにつれて前記仮想線に近づく方向に傾いている、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記断面において、前記延長部と前記平面部との成す角は、０．５［°］以上１０［°］以下である、請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
前記曲面部の曲率半径は、前記加圧回転体の半径よりも大きい、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項９】
前記曲面部の曲率円の中心は、前記加圧回転体の前記中心に対して、前記搬送方向の上流側に規定されている、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載された定着装置と、
前記記録媒体を収容する収容部とを備える、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無端状のベルトの内周側に配置されたパッドと、上記パッドと対向するローラーと、によって形成される定着ニップ部で記録媒体にトナー像を定着させる技術が、たとえば特開２０１４−１３４７０１号公報（特許文献１）、および、特開２０１６−１４２９８７号公報（特許文献２）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１３４７０１号公報
【特許文献２】特開２０１６−１４２９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献に開示される定着装置において、良好な定着性を確保するため、記録媒体の搬送方向下流側ほど定着ニップ部の圧力が高くなる構成とすることが望ましい。しかし、上記構成であっても、搬送方向におけるパッドの最下流部でニップ圧がピークとなり、ローラーに対するパッドの食い込み量が大きくなる。ローラーへの食い込み量が大きくなることに起因して、記録媒体が狙いの搬送方向に対して斜めに排出され、ベルトに対して十分な分離性を得られない場合がある。
【０００５】
本発明の目的は、良好な定着性と分離性とを両立できる定着装置および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る定着装置は、記録媒体にトナー像を定着させる。上記定着装置は、無端状の定着ベルトと、加圧部材と、加圧回転体と、前記定着ベルトを加熱する加熱部と、を備えている。上記加圧部材は、上記定着ベルトの内周側に配置されている。上記加圧部材は、上記定着ベルトの内周面に対向する対向面を含んでいる。上記加圧回転体は、上記定着ベルトを介して上記加圧部材と対向して配置されている。上記加圧回転体は、上記加圧部材と定着ニップ部を形成している。上記対向面は、凹状に湾曲する曲面部と、延長部とを含んでいる。上記曲面部は、上記定着ベルトの幅方向に直交する断面において、上記搬送方向の下流側に向かうにつれて上記加圧回転体の中心に近づくように延びる形状を有している。上記延長部は、上記曲面部と連なっている。上記延長部は、上記曲面部に対して上記記録媒体の搬送方向の下流側に設けられている。上記延長部は、上記断面において、上記搬送方向の下流側に向かうにつれて上記加圧回転体の中心から離れるように延びる形状を有している。
【０００７】
上記定着装置によると、ニップ入口から曲面部の下流端に向かうにつれて徐々に圧力が増加する圧力分布を維持しつつ、記録媒体の搬送経路を安定させることができる。これにより、良好な定着性と分離性とを両立することができる。
【０００８】
上記定着装置において、上記延長部の一部は、上記定着ニップ部の一部を構成している。これにより、記録媒体の搬送経路をより安定させることができる。
【０００９】
上記定着装置において、上記延長部は、上記曲面部よりも小さい曲率を有している。これにより、良好な定着性と分離性とを両立することができる。
【００１０】
上記定着装置において、上記延長部は、平坦状の形状を有している。これにより、記録媒体の搬送経路をより安定させることができる。さらに、記録媒体の曲がり量を抑制することができる。
【００１１】
上記定着装置において、上記定着装置に対して上記搬送方向の下流側には上記記録媒体を案内するガイド部が設けられている。上記断面において、上記延長部が延びる方向の仮想延長線は、上記ガイド部と接しない。これにより、搬送不良、および、記録媒体上に定着されたトナー画像とガイド部とのこすれに起因する画像ノイズの発生を抑制することができる。
【００１２】
上記定着装置において、上記対向面は、上記曲面部に対して上記搬送方向の上流側に設けられた平面部をさらに含んでいる。上記平面部は、上記曲面部と連なっている。上記平面部は、上記断面において、上記加圧回転体が上記加圧部材を押圧する方向に直交する仮想線に対して傾いている。上記平面部は、上記断面において、上記搬送方向の下流側に向かうにつれて上記仮想線に近づく方向に傾いている。これにより、平面部における加圧回転体の弾性変形量が小さくなるため、ニップ入口付近の圧力を下げることができる。
【００１３】
上記定着装置において、上記断面における上記延長部と上記平面部との成す角は、０．５［°］以上１０［°］以下である。これにより、品質を確保した上で定着性を向上できる。
【００１４】
上記定着装置において、上記曲面部の曲率半径は、上記加圧回転体の半径よりも大きい。これにより、ニップ入口から下流端までの間で急激な圧力上昇を抑制することができる。
【００１５】
上記定着装置において、上記曲面部の曲率円の中心は、上記加圧回転体の上記中心に対して、上記搬送方向の上流側に規定されている。これにより、ニップ入口からニップ出口へ向かって徐々に圧力を高くすることができる。
【００１６】
本発明に係る画像形成装置は、上記のいずれかの局面の定着装置と、記録媒体を収容する収容部とを備える。これにより、良好な定着性と分離性とを両立することができる画像形成装置を実現できる。
【発明の効果】
【００１７】
本開示に従えば、良好な定着性と分離性とを両立することができる、定着装置および画像形成装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態１の画像形成装置の概略図である。
【図２】実施の形態１の定着装置の概略断面図である。
【図３】図２中のＩＩＩ方向から見た際の定着装置の構成の概略を示す図である。
【図４】図２に示す領域ＩＶの拡大概略図である。
【図５】平面部と延長部との関係を示す概略図である。
【図６】曲面部と加圧回転体との関係を示す図である。
【図７】定着ニップ部を通過直後の記録媒体の搬送経路を示す図である。
【図８】従来の定着装置の概略断面図である。
【図９】実施例１から実施例３、および、比較例１から比較例５の加圧部材に対する評価結果を示す表である。
【図１０】実施例２および比較例４の加圧部材を定着装置に適用した場合における定着ニップ部の圧力分布を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
【００２０】
［実施の形態１］
＜画像形成装置１００＞
図１は、実施の形態１の画像形成装置１００の概略図である。実施の形態１の画像形成装置１００は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられる。画像形成装置１００は、ベルト部材として中間転写ベルト３と、画像形成部４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、二次転写部１２と、定着装置１とを備えている。
【００２１】
中間転写ベルト３は、反時計回り（図１中Ａ方向）に回転する。中間転写ベルト３の下側には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色にそれぞれ対応する４つの画像形成部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋが中間転写ベルト３に沿って並んで配置されている。
【００２２】
以下、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のうち主にイエロー（Ｙ）に係る構成について説明するが、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の構成についてもイエロー（Ｙ）と同様の構成である。
【００２３】
画像形成部４Ｙは、感光体ドラム５Ｙと、帯電器６Ｙと、画像露光装置７Ｙと、現像器８Ｙと、１次転写ローラー９Ｙと、を含んでいる。感光体ドラム５Ｙは、時計回りに回転する。感光体ドラム５Ｙの周囲には、感光体ドラム５Ｙの回転方向に沿って、帯電器６Ｙと、画像露光装置７Ｙと、現像器８Ｙと、１次転写ローラー９Ｙとが、この順に配置されている。１次転写ローラー９Ｙは、中間転写ベルト３を介して感光体ドラム５Ｙと対向している。
【００２４】
画像形成装置１００の概略動作について説明する。画像形成装置１００は、図示しない制御部をさらに備えている。制御部は、図示しない画像信号処理部を含んでいる。画像信号処理部は、外部装置（例えばパーソナルコンピューター）から画像信号が入力されると、上記画像信号をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックに色変換したデジタル画像信号を作成する。制御部は、上記デジタル画像信号に基づいて、画像露光装置７Ｙを発光させ、感光体ドラム５Ｙへ露光を行う。これにより、感光体ドラム５Ｙ上に静電潜像が形成される。上記静電潜像は、現像バイアスを印加された現像器８Ｙにより現像されてトナー像となる。
【００２５】
各現像器８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにより現像された各色のトナー像は、転写バイアスが印加された各１次転写ローラー９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの作用により、矢印Ａ方向に移動する中間転写ベルト３上に順次重ね合わせて１次転写される。中間転写ベルト３に１次転写された各色のトナー像は、搬送経路１１に沿って、二次転写部１２に搬送される。
【００２６】
画像形成装置１００は、着脱可能な収容部２と、給紙ローラー２ａと、レジストローラー２ｂとをさらに備えている。収容部２は、記録媒体を収容している。実施の形態において、記録媒体は、普通紙Ｐである。収容部２内に積載収容された普通紙Ｐは、給紙ローラー２ａの回転によって、１枚ずつレジストローラー２ｂに向かって搬送され、レジストローラー２ｂから搬送経路１１に沿って、二次転写部１２に搬送される。
【００２７】
二次転写部１２において、中間転写ベルト３上に１次転写されて重ね合わされた各色トナー像は、転写バイアスが印加され、収容部２から搬送される普通紙Ｐに転写される（２次転写）。各色トナー像が２次転写された普通紙Ｐは、定着装置１に搬送される。
【００２８】
画像形成装置１００は、クリーニング部２７をさらに備えている。クリーニング部２７は、二次転写部１２において普通紙Ｐに各色トナー像が転写された後の、中間転写ベルト３上に残留したトナーを除去する。
【００２９】
定着装置１は、二次転写部１２に対して搬送経路１１の下流側に配置されている。トナー像が転写された普通紙Ｐは、定着装置１を通過する。定着装置１を通過する際、普通紙Ｐは、定着装置１に加圧および加熱される。これにより、トナー像が普通紙Ｐに定着される。トナー像が定着された普通紙Ｐは、排紙ローラー１３を介して排紙トレイ２６に排出される。
【００３０】
（定着装置１）
図２は、実施の形態１の定着装置１の概略断面図である。図３は、図２中のＩＩＩ方向から見た際の定着装置１の構成の概略を示す図である。図２および図３を参照して、定着装置１について説明する。定着装置１は、無端状の定着ベルト１０と、加熱部４０と、加圧回転体３０と、加圧部材２０と、固定部材８０と、を含んでいる。
【００３１】
定着ベルト１０は、図示しない基層と、弾性層と、離形層とから成る。無端状に設けられた定着ベルト１０の外径は任意であるが、１０［ｍｍ］以上１００［ｍｍ］以下が好ましい。基層は、ポリイミド、ＳＵＳ、およびニッケル電鋳等から成る。基層の厚みは、５［μｍ］以上１００［μｍ］以下が好ましい。弾性層は、シリコーンゴム、およびフッ素ゴム等の耐熱性の高い材料が好ましい。弾性層の厚みは、１０［μｍ］以上３００［μｍ］以下が好ましい。離型層は、フッ素チューブおよびフッ素系コーティング等の離型性を付与した構成が好ましい。離型層の厚みは、５［μｍ］以上１００［μｍ］以下が好ましい。
【００３２】
図３中に示された両矢印は、幅方向ＤＲ１を示している。幅方向ＤＲ１は、普通紙Ｐの搬送方向（図２中の矢印Ｂ方向）に直交する方向であり、定着ベルト１０の幅方向である。幅方向ＤＲ１は、図３中の左右方向である。幅方向ＤＲ１方向は、後述する加圧回転体３０の軸方向とほぼ平行である。
【００３３】
実施の形態において、加熱部４０は、定着ベルト１０の内周側に配置されている。加熱部４０は、加熱ローラー４１、および加熱源であるハロゲンランプ４２を有している。加熱ローラー４１の内周側にハロゲンランプ４２が設けられている。ハロゲンランプ４２は、加熱ローラー４１を介して定着ベルト１０を加熱する。
【００３４】
円筒状の加熱ローラー４１は、アルミおよびステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属から成る。加熱ローラー４１の外径は任意であるが、１０［ｍｍ］以上１００［ｍｍ］以下が好ましく、加熱ローラー４１の外周部４１ａの厚みは０．１［ｍｍ］以上５［ｍｍ］以下が好ましい。熱源にハロゲンランプ４２を用いる場合、加熱ローラー４１の内周面を黒色にすることが好ましい。異物等による外表面への傷を防止するため、加熱ローラー４１の外周面にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）コートなどを行ってもよい。
【００３５】
熱源は、ハロゲンランプ４２を用いる場合の他に、加熱ローラー４１および定着ベルト１０を誘導加熱（ＩＨ）する方式、および、加熱ローラー４１および定着ベルト１０を抵抗発熱体とし発熱させる方式等があげられる。
【００３６】
加圧部材２０は、定着ベルト１０の内周側に配置されている。加圧部材２０は、定着ベルト１０の内周面に対向して配置されている。実施の形態において、加圧部材２０は、パッドである。加圧部材２０は、幅方向ＤＲ１に延びる形状を有している。加圧部材２０は、ポリフェニレンスルファイド、ポリイミド、および液晶ポリマー等の樹脂、アルミ、および鉄等の金属、並びに、セラミック等から成る。加圧部材２０は、シリコーンゴム、および、フッ素ゴム等から成る別部材との２部品で構成してもよい。加圧部材２０の詳細については後述する。
【００３７】
固定部材８０は、定着ベルト１０の内周側に配置されている。固定部材８０は、加圧部材２０に対して加圧回転体３０の反対側に配置されている。固定部材８０は、加圧部材２０を固定してる。
【００３８】
加圧回転体３０は、定着ベルト１０を介して加圧部材２０と対向して配置されている。実施の形態において、加圧回転体３０は、加圧ローラーである。加圧回転体３０は、加圧部材２０と定着ニップ部Ｎを形成している。加圧回転体３０は、バネなどを用いた不図示の加圧機構によって所定の加圧力で、加圧部材２０に向かって圧接される。加圧回転体３０は、図示しないモーター等の駆動装置によって所定の回転速度で駆動回転する。加圧回転体３０は、中心Ｃ１を中心に回転する。加圧回転体３０の外径は任意であるが、２０［ｍｍ］以上１００［ｍｍ］以下が好ましい。
【００３９】
加圧回転体３０は、筒状の芯金３０ａと、芯金３０ａを覆う弾性層３０ｂと、弾性層３０ｂを覆う離型層３０ｃとを有している。芯金３０ａは、アルミ、および鉄等の金属が好ましい。芯金３０ａの厚みは、０．１［ｍｍ］以上１０［ｍｍ］以下が好ましい。芯金３０ａは、中実となっている場合、および断面形状が三ツ矢形状等の異型となっている場合もある。弾性層３０ｂは、シリコーンゴム、およびフッ素ゴム等の耐熱性の高い材料が好ましい。弾性層３０ｂの厚みは、１［ｍｍ］以上２０［ｍｍ］以下が好ましい。離型層３０ｃは、フッ素チューブおよびフッ素系コーティング等の離型性を付与した構成が好ましい。離型層３０ｃの厚みは、５［μｍ］以上１００［μｍ］以下が好ましい。加圧回転体３０の表面硬度は、４０［°］以上６０［°］（アスカーＣ硬度）が好ましい。表面硬度が大きすぎると加圧回転体３０が弾性変形しにくく、表面硬度が小さすぎると、定着ニップ部Ｎにおける圧力（以下、ニップ圧）が小さくなる。
【００４０】
定着装置１は、シート状の摺動部材７０と、支持部材９０と、潤滑部材６０とをさらに含んでいる。摺動部材７０は、定着ベルト１０の内周面と加圧部材２０との間に配置されている。摺動部材７０は、ガラスクロスを基材とし、摺動面をフッ素系樹脂で被覆した構成が一般的である。摺動部材７０は、フッ素繊維の織物や、フッ素樹脂シート、ガラスコートなどが用いられる。摺動部材７０が用いられることにより、定着ベルト１０の内周面と加圧部材２０との摺動抵抗が減少し、安定して定着ベルト１０が回転する。
【００４１】
しかし、定着ベルト１０と摺動部材７０とが摺動し続けることにより、摺動抵抗が増加し、定着ベルト１０の回転不良が発生する場合がある。定着ベルト１０の回転不良を抑制するため、定着ベルト１０と摺動部材７０との間に潤滑剤を塗布する。潤滑剤を塗布することにより、定着ベルト１０および摺動部材７０の摩耗を抑制することができ、定着ベルト１０および摺動部材７０の耐久性を向上させることができる。
【００４２】
潤滑剤には耐熱性の高いシリコン系、または、フッ素系の潤滑剤を採用することが好ましく、より具体的には、フッ素グリスが好ましい。粘度が高く、固形成分を含むグリスを用いることで定着ニップ部Ｎに潤滑剤が留まりやすいため、オイルを採用する場合と比較して、定着ベルト１０および摺動部材７０の摩耗をより効果的に抑制することができる。
【００４３】
潤滑剤を定着ニップ部Ｎに保持するための構成としては、摺動部材７０の表面に凹凸を設けることが好ましい。凹凸の大きさは任意であるが、潤滑剤を維持する機能と、凹凸に起因した画像ムラを抑制する観点から、表面粗さＲａが１［μｍ］以上５０［μｍ］が好ましい。
【００４４】
支持部材９０は、加圧部材２０に対して、定着ベルト１０の回転方向（図２中のＣ方向）の下流側に配置されている。支持部材９０は、定着ベルト１０の内周面側から定着ベルト１０を支持している。支持部材９０には、潤滑部材６０が設けられている。
【００４５】
潤滑部材６０は、定着ベルト１０の内周面に接触して配置されている。潤滑部材６０は、潤滑剤を保持する機能を有している。潤滑部材６０は、アラミド繊維およびフッ素繊維など耐熱性の高い繊維状の物、並びに、シリコンスポンジ等の耐熱性の高い多孔質上の物が好ましい。
【００４６】
上記で説明した定着ベルト１０の内周面に塗布された潤滑剤は、定着ニップ部Ｎの圧力により、定着ベルト１０の幅方向ＤＲ１における端部から押し出されるという問題がある。潤滑部材６０を定着ベルト１０の内周面側に設けることで、一定量の潤滑剤を定着ベルト１０の内周面に維持することができる。
【００４７】
潤滑部材６０を支持部材９０に設けることにより、潤滑部材６０を定着ベルト１０に安定して接触させることができる。さらに、支持部材９０から離れる方向に潤滑部材６０を突き出すこと、および、支持部材９０のほぼ中央に配置することで、定着ベルト１０との接触をより安定させることができる。
【００４８】
定着ベルト１０は、加熱ローラー４１、加圧部材２０、および支持部材９０によって張架されている。定着ベルト１０は、定着ニップ部Ｎでの加圧回転体３０との圧接摩擦力によって、加圧回転体３０の回転に伴って、従動回転する（図２中のＣ方向）。
【００４９】
トナー像Ｔが転写された普通紙Ｐは、トナー像Ｔが転写された表面を加熱された定着ベルト１０側に向けた状態で定着ニップ部Ｎに搬送されて、定着ニップ部Ｎを通過する。定着ニップ部Ｎを通過する普通紙Ｐは、定着ベルト１０に押圧されて加熱される。これにより、トナー像Ｔが普通紙Ｐに定着される。
【００５０】
（加圧部材２０）
図４は、図２に示す領域ＩＶの拡大概略図である。図４では、加圧部材２０について説明しやすいように摺動部材７０、芯金３０ａ、および弾性層３０ｂの記載を省略している。図４では、弾性変形後の加圧回転体３０を記載しているが、弾性変形前における加圧回転体３０の形状がわかるように、弾性変形部の変形前形状を２点鎖線で示している。
【００５１】
加圧部材２０は、対向面２１を有している。対向面２１は、定着ベルト１０の内周面に対向している。加圧回転体３０は、対向面２１の表面形状に倣うように弾性変形する。対向面２１は、ニップ上流部２５と、平面部２４と、曲面部２２と、延長部２３とを有している。
【００５２】
ニップ上流部２５は、対向面２１のうち普通紙Ｐの搬送方向（図４中の矢印Ｂ。以下、単に搬送方向という）の最上流部に設けられている。ニップ上流部２５は、湾曲状の形状を有している。ニップ上流部２５には、定着ニップ部Ｎは形成されていない。ニップ上流部２５に対して搬送方向の下流側には、平面部２４が設けられている。
【００５３】
平面部２４は、ニップ上流部２５と滑らかに連なっている。平面部２４は、ほぼ平滑な形状を有している。平面部２４は、幅方向ＤＲ１に直交する断面（以下、断面Ｚ）において、ほぼ真っ直ぐに延びる形状を有している。平面部２４は、断面Ｚにおいて、加圧回転体３０が加圧部材２０を押圧する方向（図４中の白抜き矢印Ｄ方向）に直交する仮想線Ｌ１に対して傾いている。平面部２４は、断面Ｚにおいて、搬送方向の下流側に向かうにつれて仮想線Ｌ１に近づく方向に傾いている。断面Ｚにおいて、平面部２４が延びる方向の仮想延長線Ｌ２と仮想線Ｌ１との成す角αは、たとえば４．８［°］である。成す角αは、０．５［°］以上２０［°］以下が好ましい。平面部２４には、定着ニップ部Ｎの最上流部が形成されている（以下、ニップ入口Ｎｉ）。平面部２４に対して搬送方向の下流側には、曲面部２２が設けられている。
【００５４】
曲面部２２は、上流端２２ａおよび下流端２２ｂを有している。上流端２２ａは、搬送方向上流側の曲面部２２の端部である。下流端２２ｂは、搬送方向下流側の曲面部２２の端部である。曲面部２２は、上流端２２ａで平面部２４と滑らかに連なっている。曲面部２２は、幅方向ＤＲ１に延びる形状を有している。曲面部２２は、凹状に湾曲する形状を有している。曲面部２２は、固定部材８０に向かって窪む形状を有している。対向面２１が固定部材８０に向かって窪むことにより、曲面部２２が形成されている。
【００５５】
曲面部２２は、断面Ｚにおいて、搬送方向の下流側に向かうにつれて加圧回転体３０の中心Ｃ１に近づく（加圧回転体３０の外周面に食い込む）ように延びる形状を有している。曲面部２２と接触する領域における加圧回転体３０の弾性変形量は、搬送方向の下流側に向うにつれて大きくなっていく。下流端２２ｂにおける加圧回転体３０の弾性変形量（図４中のＸ）は、上流端２２ａにおける加圧回転体３０の弾性変形量（図４中のＹ）よりも大きい。
【００５６】
上記の構成により、曲面部２２におけるニップ圧は、搬送方向の下流側に向かうにつれて大きくなっていく。曲面部２２は、対向面２１の中でニップ圧が高い領域を形成している。下流端２２ｂにおけるニップ圧は、曲面部２２におけるニップ圧の中で最も高い。曲面部２２に対して搬送方向の下流側には、延長部２３が設けられている。
【００５７】
延長部２３は、下流端２２ｂで曲面部２２と連なっている。延長部２３は、下流端２２ｂから搬送方向の下流側に向かって延びている。延長部２３は、断面Ｚにおいて、搬送方向の下流側に向かうにつれて加圧回転体３０の中心Ｃ１から離れるように延びる形状を有している。実施の形態において、延長部２３が延びる方向は、仮想線Ｌ１が延びる方向とほぼ平行である。
【００５８】
実施の形態において、延長部２３は、平坦状の形状を有している。ここでいう「平坦」とはおおよそ平坦であることを意味するものであり、微小な曲率を有しわずかに湾曲する面をも「平坦」に含まれるものとする。が延長部２３の一部は、定着ニップ部Ｎの一部を構成している。延長部２３には、定着ニップ部Ｎの一部が形成されている。延長部２３は、定着ニップ部Ｎに係る領域と、定着ニップ部Ｎに係らない領域（非定着ニップ領域）とが形成されている。延長部２３には、定着ニップ部Ｎの最下流部が形成されている（以下、ニップ出口Ｎｏ）。
【００５９】
ニップ入口Ｎｉから突入した普通紙Ｐは、定着ニップ部Ｎを通過して、ニップ出口Ｎｏから排出される（図４中の矢印Ｅ）。普通紙Ｐが搬送される経路は、対向面２１の表面形状に従って規定される。普通紙Ｐは、延長部２３の表面に沿って搬送される。
【００６０】
図５は、平面部２４と延長部２３との関係を示す概略図である。断面Ｚにおいて、平面部２４は、延長部２３に対して傾斜している。断面Ｚにおいて、平面部２４が延びる方向（図５中のＦ方向）の仮想延長線Ｌ２と延長部２３が延びる方向（図５中のＧ方向）の仮想延長線Ｌ３との成す角βは、たとえば２．５［°］である。成す角βは、０．５［°］以上１０［°］以下が好ましい。
【００６１】
図６は、曲面部２２と加圧回転体３０との関係を示す概略図である。曲面部２２の曲率半径Ｒ２は、加圧回転体３０の半径Ｒ１よりも大きい。曲面部２２の曲率円の中心Ｃ２は、加圧回転体３０の中心Ｃ１に対して、普通紙Ｐの搬送方向（図６中のＢ方向）の上流側に規定されている。
【００６２】
（ガイド部５０）
図７は、定着ニップ部Ｎを通過直後の記録媒体の搬送経路を示す図である。定着装置１に対して搬送方向の下流側には普通紙Ｐを案内するガイド部５０が設けられている。定着ニップ部Ｎを通過する普通紙Ｐは、ガイド部５０が延びる方向に沿うように定着装置１よりもさらに下流側へ搬送される。ガイド部５０により普通紙Ｐの搬送経路の一部が構成されている。延長部２３が延びる方向の仮想延長線Ｌ３は、ガイド部５０と接しない。延長部２３が延びる方向の延長上にはガイド部５０が配置されていない。
【００６３】
（作用効果）
図４に示すように、定着ニップ部Ｎのうち、比較的ニップ入口Ｎｉに近い部分で、高いニップ圧が普通紙Ｐに作用した場合、トナー像Ｔの表面部しか溶融していない状態で、普通紙Ｐにトナー像Ｔが定着させられる（トナー像Ｔが普通紙Ｐの表面上の微細な凹凸に押し込まれる）ことになる。トナー像Ｔの表面部しか溶融していない状態においては、普通紙Ｐの表面上の微細な凹凸にトナー像が入り込みにくいため、定着不良が発生する。
【００６４】
実施の形態において、加圧部材２０には凹状に湾曲する曲面部２２が設けられている。曲面部２２が凹状に湾曲していることにより、ニップ入口Ｎｉから曲面部２２の下流端２２ｂに向かうにつれて徐々に圧力が増加する圧力分布を定着ニップ部Ｎに形成することができる。また、ピーク圧の位置（下流端２２ｂ付近）が明確な圧力分布を形成することができる。さらに、定着ニップ部Ｎのうち比較的ニップ入口Ｎｉに近い部分において、ニップ圧が低い領域（ニップ低圧領域）を形成し、定着ニップ部Ｎのうち比較的下流端２２ｂに近い部分において、ニップ圧が高い領域（ニップ高圧領域）を形成することができる。
【００６５】
ニップ入口Ｎｉ付近でニップ低圧領域を形成する（ニップ高圧領域を形成しない）ことにより、トナー像Ｔの表面部しか溶融していない状態で、普通紙Ｐにトナー像Ｔが定着されることを抑制することができる。
【００６６】
ニップ入口Ｎｉ付近でニップ高圧領域を形成していない構成であることから、ニップ入口Ｎｉ付近でトナー像Ｔを全体的に溶融させるべく定着ベルト１０の温度を余分に上げる必要がなくなる。これにより、定着に必要な熱量を低減することができる。したがって、省エネ性を向上させることができる。
【００６７】
ニップ入口Ｎｉに近い部分においてニップ低圧領域を形成し、下流端２２ｂに近い部分においてニップ高圧領域を形成することで、ニップ低圧領域において定着ベルト１０から熱を与えられたトナー像Ｔを全体的に溶融させ、全体的に溶融したトナー像をニップ高圧領域において普通紙Ｐに定着させることができる。これにより、良好な定着性を確保することができる。
【００６８】
図８は、従来の定着装置の概略断面図である。従来の定着装置が備えている加圧部材の対向面は、延長部を有していない。そのため、記録媒体の搬送方向における対向面の最下流部付近において、加圧回転体が加圧部材に食い込む形状となり、ニップ出口において、定着ベルトに近づく方向に記録媒体が搬送されやすくなる。定着ベルトに近づく方向に記録媒体が搬送されること、および、記録媒体上のトナー像の粘着性により、ニップ出口以降において、記録媒体が定着ベルトと密着したまま搬送されやすくなる。したがって、記録媒体と定着ベルトとの分離性が確保できなくなる場合がある。
【００６９】
図４に示すように、実施の形態において、曲面部２２の下流側には延長部２３が設けられている。普通紙Ｐは、延長部２３の表面形状に沿うように搬送される。延長部２３が下流端２２ｂから搬送方向の下流側に向かってほぼ真っ直ぐに延びる形状を有していることにより、ニップ入口Ｎｉから曲面部２２の下流端２２ｂに向かうにつれて徐々に圧力が増加する圧力分布を維持しつつ、普通紙Ｐの搬送経路を安定させることができる。搬送経路を安定させることにより、普通紙Ｐを確実に定着装置１の下流側へ搬送することができる。これにより、普通紙Ｐと定着ベルト１０との良好な分離性を確保することができる。
【００７０】
以上のように、凹状に湾曲する曲面部２２の下流側に延長部２３を設ける構成とすることにより、良好な定着性と分離性とを両立することができる。
【００７１】
延長部２３は、定着ニップ部Ｎと非定着ニップ領域の両方に亘って設けられていることが好ましい。ニップ出口Ｎｏに対して搬送方向下流側に延長部２３の一部が設けられている構成となるので、ニップ出口Ｎｏからほぼ真っ直ぐ延びる搬送経路（図４中のＩ方向）が規定されることになる。これにより、普通紙Ｐの搬送経路をより安定させることができる。
【００７２】
延長部２３は、平面（曲率≒０）であることが好ましい。普通紙Ｐは、加圧部材２０の表面形状に倣って搬送される。そのため、延長部２３が平面であることにより、普通紙Ｐが平面に沿って真っ直ぐ搬送される。これにより、普通紙Ｐの搬送経路をより安定させることができる。さらに、普通紙Ｐの曲がり量を抑制することができる。
【００７３】
延長部２３は、曲面部２２よりも小さい曲率を有する緩やかな曲面であってもよい。緩やかな曲面であっても、良好な定着性と分離性とを両立する効果が得られる。
【００７４】
仮想線Ｌ１に対して傾斜させた平面部２４を設けることにより、平面部２４における加圧回転体３０の弾性変形量が小さくなるため、ニップ入口Ｎｉ付近の圧力を下げることができる。これにより、下流端２２ｂ付近の圧力を高くすることができる。
【００７５】
図６に示すように、曲面部２２の曲率半径Ｒ２が、加圧回転体３０の半径Ｒ１よりも大きいことにより、ニップ入口Ｎｉから下流端２２ｂまでの間で急激な圧力上昇を抑制することができる。
【００７６】
曲面部２２の曲率円の中心Ｃ２は、加圧回転体３０の中心Ｃ１に対して、搬送方向の上流側に規定されている。これにより、ニップ入口Ｎｉから下流端２２ｂへ向かって徐々に圧力を高くすることができる。
【００７７】
図７に示すように、定着ニップ部Ｎから排出された普通紙Ｐが、排出後すぐに、仮想延長線Ｌ３に対して定着ベルト１０側に配置されているガイド部５０に接触しない。これにより、定着装置１を通過した普通紙Ｐがガイド部５０に当接することにより発生する搬送不良（耳折れ）、および、普通紙Ｐ上に定着されたトナー画像とガイド部５０とのこすれに起因する画像ノイズの発生を抑制することができる。
【００７８】
加圧回転体３０の表面硬度は、４０［°］以上６０［°］（アスカーＣ硬度）が好ましい。これにより、ニップ入口Ｎｉから下流端２２ｂに向かって圧力が高くなっていく圧力分布を形成することができる。
【００７９】
（その他）
なお、延長部２３が曲面部２２よりも小さい曲率を有する緩やかな曲面である場合、延長部２３が延びる方向とは、搬送方向下流側の延長部２３の端部における普通紙Ｐの搬送方向に沿って延びる方向とする。
【００８０】
なお、実施の形態における構成及び材料等は、あくまで一例であり、装置に応じて適時変更してかまわない。画像形成装置１００としては、モノクロおよびカラーの複写機、プリンタ、ファックス、並びに、これらを備えている複合機等でもよい。
【実施例】
【００８１】
以下、実施例について説明する。実施例として、平面部と延長部との成す角βが異なる８種類の加圧部材（実施例１から実施例３、および、比較例１から比較例５）を作成し、図２に示す定着装置１に適用し、普通紙に印字して、定着ニップ部におけるピーク圧力および普通紙の曲がり具合（カール）を評価する試験を行なった。
【００８２】
図９は、実施例１から実施例３、および、比較例１から比較例５の加圧部材に対する評価結果を示す表である。図９中の「不可」は、ピーク圧力が低いことに起因して定着不良が発生したこと、または、普通紙がカールした結果、品質不良となったことを示している。評価結果が良好な場合には「良」と判定し、許容レベルである場合には「可」と判定した。
【００８３】
成す角βがプラスの場合、図５に示すように、仮想延長線Ｌ２は、搬送方向下流側に向かうにつれて仮想延長線Ｌ３に近づくように傾斜している場合（仮想延長線Ｌ３に対して時計回りの方向に仮想延長線Ｌ２が傾斜している場合）とする。成す角βがマイナスの場合、仮想延長線Ｌ２は、搬送方向下流側に向かうにつれて仮想延長線Ｌ３から離れるように傾斜している場合（仮想延長線Ｌ３に対して反時計回りの方向に仮想延長線Ｌ２が傾斜している場合）とする。
【００８４】
図１０は、実施例２および比較例４の加圧部材を定着装置に適用した場合における定着ニップ部の圧力分布を示す概略図である。図１０では、平面部の位置を固定して延長部を傾斜させた場合の圧力分布を示している。図１０中の点線は、定着不良を発生させないピーク圧力の最小値を示している。
【００８５】
図９および図１０を参照して、評価結果について考察する。成す角βが０．５［°］未満になると、延長部付近における加圧回転体の弾性変形量が大きくなり、ピーク圧力部分（下流端）よりも下流側の領域のニップ圧が高くなる。これにより、曲面部の下流端よりも下流側に圧力が配分されるため、曲面部の下流端におけるピーク圧力が低くなる。成す角βを０．５°以上とすると、下流端で高いピーク圧力を得ることができる。これにより、定着性を確保することができる。
【００８６】
しかし、成す角βが１０［°］より大きくなると、ニップ入口における搬送方向に対してニップ出口における搬送方向の向きが大きく変わるため、普通紙が大きく曲がるように搬送される。加熱されたままの状態で曲げられることにより、普通紙がカールした状態のまま排紙され、品質不良となる。
【００８７】
以上により、成す角βを０．５［°］以上１０［°］以下とすることにより、品質を確保した上で定着性を向上できることが示された。
【００８８】
今回開示された実施の形態および実施例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８９】
１  定着装置、２  収容部、２ａ  給紙ローラー、２ｂ  レジストローラー、３  中間転写ベルト、４Ｙ，Ｃ，Ｋ，Ｍ  画像形成部、５  比較例、５Ｙ  感光体ドラム、６Ｙ  帯電器、７Ｙ  画像露光装置、８Ｙ，Ｃ，Ｋ，Ｍ  現像器、９Ｙ，Ｃ，Ｋ，Ｍ  １次転写ローラー、１０  定着ベルト、１１  搬送経路、１２  二次転写部、１３  排紙ローラー、２０  加圧部材、２１  対向面、２２  曲面部、２２ａ  上流端、２２ｂ  下流端、２３  延長部、２４  平面部、２５  ニップ上流部、２６  排紙トレイ、２７  クリーニング部、３０  加圧回転体、３０ａ  芯金、３０ｂ  弾性層、３０ｃ  離型層、４０  加熱部、４１  加熱ローラー、４１ａ  外周部、４２  ハロゲンランプ、５０  ガイド部、６０  潤滑部材、７０  摺動部材、８０  固定部材、９０  支持部材、１００  画像形成装置、Ｃ１，Ｃ２  中心、ＤＲ１  幅方向、Ｌ１  仮想線、Ｌ２，Ｌ３  仮想延長線、Ｎｉ  ニップ入口、Ｎｏ  ニップ出口、Ｐ  普通紙、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】
2019184759.tif 000009
【図８】
2019184759.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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