(57)【要約】【課題】定着部材の搬送力を確保し、スリップの発生を抑制するとともに、ウォームアップ時間の短縮と省エネルギー性の向上を実現可能な定着装置を提供する。【解決手段】可撓性を有する無端状の定着部材１と、定着部材１を押圧する加圧部材３と、定着部材の内周側に定着部材を介して加圧部材と圧接可能に配置され、記録媒体が搬送されるニップ部Ｎを形成するニップ形成部材６と、を備え、加圧部材３は、ニップ部Ｎにおいて記録媒体が通過する通紙領域３ａと、記録媒体が通過しない非通紙領域３ｂとを有し、ニップ形成部材６は、加圧部材３の通紙領域に対向する領域６ａと非通紙領域に対向する領域６ｂとで異なる形状を有し、非通紙領域に対向する領域６ｂの形状は、加圧部材３による加圧が解除された状態においても圧接し、定着部材１を加圧部材３に従動回転可能とする形状であるとともに、通紙領域３ａよりも大きいニップ幅を形成する形状とする。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する無端状の定着部材と、
前記定着部材を押圧する加圧部材と、
前記定着部材の内周側に前記定着部材を介して前記加圧部材と圧接可能に配置され、記録媒体が搬送されるニップ部を形成するニップ形成部材と、を備え、
前記加圧部材は、前記ニップ部において前記記録媒体が通過する通紙領域と、前記記録媒体が通過しない非通紙領域とを有し、
前記ニップ形成部材は、前記加圧部材の前記通紙領域に対向する領域と前記非通紙領域に対向する領域とで異なる形状を有し、前記非通紙領域に対向する領域の形状は、前記加圧部材による加圧が解除された状態においても圧接し、前記定着部材を前記加圧部材に従動回転可能とする形状であるとともに、前記通紙領域よりも大きいニップ幅を形成する形状であることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記ニップ形成部材は、前記加圧部材の前記非通紙領域に対向する領域の軸方向の断面形状が、前記加圧部材に向かって凸状の形状であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記ニップ形成部材は、前記加圧部材の前記通紙領域に対向する領域と前記非通紙領域に対向する領域とで異なる部材から形成されてなり、
前記ニップ形成部材を支持する支持部材と、
一端が前記支持部材、他端が前記非通紙領域に対向する領域の前記ニップ形成部材に固定され、前記加圧部材の方向に付勢可能なニップ形成部材付勢手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記加圧部材は、前記通紙領域と前記非通紙領域とで異なる軸上硬度を有し、前記非通紙領域の軸上硬度が前記通紙領域の軸上硬度よりも小さいことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記加圧部材は、前記通紙領域と前記非通紙領域とで異なる摩擦係数を有し、前記非通紙領域の摩擦係数が前記通紙領域の摩擦係数よりも大きいことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の定着装置を備え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、定着装置、及び該定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置に対し、省エネルギー化や高速化についての市場要求が強くなってきている。
画像形成装置では、電子写真記録、静電記録、磁気記録等の画像形成プロセスにより、画像転写方式もしくは直接方式により未定着トナー画像が記録媒体（記録材シート、印刷紙、感光紙、静電記録紙など）に形成される。
未定着トナー画像を記録媒体上に定着させるための定着装置としては、熱ローラ方式、フィルム加熱方式、電磁誘導加熱方式等の接触加熱方式の定着装置が広く採用されている。
【０００３】
ベルト方式の定着装置（例えば、特許文献１参照）では、電源投入時など、常温状態から印刷可能な所定の温度（リロード温度）までに要する時間（ウォームアップ時間）や、印刷要求を受けた後、印刷準備を経て印字動作を行い排紙が完了するまでの時間（ファーストプリント時間）のさらなる短縮化が望まれている。
また、画像形成装置の高速化に伴って単位時間あたりの通紙枚数が増え、必要熱量の増大により、特に連続印刷のはじめに熱量の不足（所謂、温度落ち込み）が生じることが問題となっている。
【０００４】
一方、セラミックヒータを用いたサーフ定着（フィルム定着）方式の定着装置（例えば、特許文献２参照）では、ベルト方式の定着装置に比べ、低熱容量化や小型化が可能となっている。しかしながら、ニップ部のみを局所加熱しているため、その他の部分は加熱されておらず、記録媒体のニップ部入口は最も冷えた状態にあり、定着不良が発生しやすいという問題がある。特に、高速化を実現した装置においては、ベルトの回転が速く、ニップ部以外でのベルトの放熱が多くなるため、より定着不良が発生しやすくなるという問題がある。
【０００５】
これらの問題に対し、定着部材として無端ベルトを用い、該無端ベルト全体を温めることを可能にし、加熱待機時からのファーストプリントタイムを短縮し、かつ高速回転時の熱量不足を解消し、高生産の画像形成装置に搭載されても良好な定着性を得ることを目的とした定着装置が提案されている（特許文献３参照）。
【０００６】
特許文献３に記載された定着装置の概略構成を図１に示す。
図１に示すように、無端ベルト２１の内部にパイプ状の金属熱伝導体２２ａを、無端ベルト２１の移動をガイドすることが可能に固定し、金属熱伝導体２２ａ内の熱源２２により金属熱伝導体２２ａを介して無端ベルト２１を加熱する構成となっている。さらに、無端ベルト２１を介して金属熱伝導体２２ａに接してニップ部Ｎを形成する加圧ローラ２３を備えている。加圧ローラ２３は、芯金２５と弾性層２４を備えている。無端ベルト２１は加圧ローラ２３の回転に連れ回るようにして周方向に移動する。
しかしながら、省エネルギー性とファーストプリントタイムをより向上させるためには、熱効率を更に向上させる必要がある。
【０００７】
そこで、図１に示したような無端ベルト２１を、金属熱伝導体２２ａを介して間接的に加熱する構成から、金属熱伝導体を介さずに直接加熱する構成が提案されている（例えば、特許文献４及び特許文献５参照）。
特許文献４及び特許文献５に記載された定着装置の構成によれば、伝熱効率を大幅に向上させることにより消費電力を低減することが可能となり、加熱待機時からのファーストプリントタイムを更に短縮することが可能となる。また、金属熱伝導体を設けないことによるコストダウンも実現可能となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献４及び特許文献５に記載されたような無端ベルトを直接加熱する構成の定着装置では、定着ベルト側にギヤ等を取り付けて駆動させることは駆動機構が複雑になってしまうため難しく、また記録媒体の分離性を向上させる必要があるため、駆動源を加圧ローラとし、定着ベルトを加圧ローラに連れ回り走行させる構成となっており、走行の軌跡は真円ではない。
【０００９】
この構成において、定着ベルトを加熱回転させるには、記録媒体の通紙時と非通紙時とを問わず加圧し、幅方向全域で通紙時と同等のニップ部を形成した上で定着ベルトの搬送力を確保し、スリップの発生を抑制する必要がある。そのため、ウォームアップ時や非通紙時に、ニップ幅が広いことが起因して加圧ローラに必要以上の熱量が伝わることになり、ウォームアップ時間の短縮に限界が生じるとともに、不要な電力投入を招く原因となる。
【００１０】
そこで、本発明は上記課題を鑑み、定着部材の搬送力を確保し、スリップの発生を抑制するとともに、ウォームアップ時間の短縮と省エネルギー性の向上を実現可能な定着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る定着装置は、可撓性を有する無端状の定着部材と、前記定着部材を押圧する加圧部材と、前記定着部材の内周側に前記定着部材を介して前記加圧部材と圧接可能に配置され、記録媒体が搬送されるニップ部を形成するニップ形成部材と、を備え、前記加圧部材は、前記ニップ部において前記記録媒体が通過する通紙領域と、前記記録媒体が通過しない非通紙領域とを有し、前記ニップ形成部材は、前記加圧部材の前記通紙領域に対向する領域と前記非通紙領域に対向する領域とで異なる形状を有し、前記非通紙領域に対向する領域の形状は、前記加圧部材による加圧が解除された状態においても圧接し、前記定着部材を前記加圧部材に従動回転可能とする形状であるとともに、前記通紙領域よりも大きいニップ幅を形成する形状であることを特徴とする定着装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の定着装置によれば、定着部材の搬送力を確保し、スリップの発生を抑制するとともに、ウォームアップ時間の短縮と省エネルギー性の向上を実現可能な定着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来の定着装置の構成の一例を示す説明図である。
【図２】本実施形態に係る定着装置の構成の一例を示す概略図である。
【図３】本実施形態に係る定着装置の構成の一例を示す概略図である。
【図４】本実施形態に係る定着装置の構成の一例を示す概略図である。
【図５】本実施形態に係る定着装置において遮光部材の動作位置を示す説明図であって、（Ａ）はＡ３サイズの用紙を通紙する場合、（Ｂ）はハガキサイズの用紙を通紙する場合を示す。
【図６】遮光部材の一例を示す展開図である。
【図７】本実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す模式図である。
【図８】本実施形態に係る定着装置を幅方向から見た構成の例を示す模式図である。
【図９】本実施形態に係る定着装置の加圧モードにおける通紙領域の断面模式図である。
【図１０】本実施形態に係る定着装置の除圧モードにおける通紙領域の断面模式図である。
【図１１】本実施形態に係る定着装置の加圧モードにおける非通紙領域の断面模式図である。
【図１２】本実施形態に係る定着装置の除圧モードにおける非通紙領域の断面模式図である。
【図１３】本実施形態に係る定着装置の加圧モードにおける非通紙領域の断面模式図である。
【図１４】本実施形態に係る定着装置の除圧モードにおける非通紙領域の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る定着装置及び該定着装置を備える画像装置について図面を参照して説明する。なお、本発明は以下に示す実施例の実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【００１５】
＜定着装置＞
本実施形態の定着装置の構成について、図２及び図８を参照して説明する。図２は定着装置を軸方向から見た図であり、図８は幅方向から見た図である。
本実施形態に係る定着装置１０は、可撓性を有する無端状の定着部材（以下、「定着ベルト」ともいう）１と、定着部材１を押圧する加圧部材（以下、「加圧ローラ」ともいう）３と、定着部材１の内周側に定着部材１を介して加圧部材３と圧接可能に配置され、記録媒体が搬送されるニップ部Ｎを形成するニップ形成部材６と、を備える。
加圧部材３は、ニップ部Ｎにおいて記録媒体が通過する通紙領域３ａと、記録媒体が通過しない非通紙領域３ｂとを有する。
ニップ形成部材６は、加圧部材３の通紙領域３ａに対向する領域６ａと非通紙領域３ｂに対向する領域６ｂとで異なる形状を有し、非通紙領域３ｂに対向する領域６ｂの形状は、加圧部材３による加圧が解除された状態においても圧接し、定着部材１を加圧部材３に従動回転可能とする形状であるとともに、通紙領域３ａよりも大きいニップ幅を形成する形状である。
ここで「通紙領域」とは、当該定着装置で用いられる記録媒体のうち、幅方向が最大の記録媒体（最大用紙幅を有する記録媒体）が通過する領域を意味する。
【００１６】
図２に示すように、定着ベルト１は、加熱手段（以下、「熱源」ともいう）２により定着ベルト１が内周側から輻射熱で直接加熱される。
ニップ形成部材６は、定着ベルト１の内面と直接、または図示しない摺動シート等を介して間接的に摺動する。
【００１７】
図２に示す例では、ニップ部Ｎの幅方向における通紙領域内の形状が平坦状となっているが、当該領域の形状としては凹形状やその他の形状であっても良い。ニップ部Ｎの幅方向における通紙領域内の形状を凹形状とする方が、記録紙の先端の排出方向が加圧ローラ３寄りになるため、分離性が向上し、ジャムの発生を抑制することができる。
【００１８】
定着ベルト１は可撓性を有する無端状部材であり、基材としては例えば、ニッケルやＳＵＳなどの金属ベルト、ポリイミドなどの樹脂材料を用いた無端ベルトまたはフィルム等が挙げられる。
定着ベルト１の基材の表面には、ＰＦＡまたはＰＴＦＥ層などの離型層が形成され、トナーが付着しないように離型性が付与されている。
【００１９】
定着ベルト１の基材と離型層との間にはシリコーンゴム等からなる弾性層を設けることが好ましい。弾性層（シリコーンゴム層）を設けない場合、定着ベルト１の熱容量が小さくなり、定着性は向上するが、未定着画像を押し潰して定着させるときに定着ベルト１の表面の微小な凹凸が画像に転写され、画像のベタ部にユズ肌状の光沢ムラ（ユズ肌画像）が残るという不具合が生じる。
ユズ肌画像の発生を抑制するためには、一定の厚みの弾性層（シリコーンゴム層）を設ける必要があり、厚みとしては、例えば１００μｍ以上であることが好ましい。弾性層（シリコーンゴム層）の変形により微小な凹凸が吸収され、ユズ肌画像が改善する。
【００２０】
定着ベルト１の内部には、加圧ローラ３により圧力を受けるニップ形成部材６の撓みを防止し、軸方向で均一なニップ幅を得られるように、ニップ形成部材６を支持するための支持部材（以下、「ステー」ともいう）７が設けられている。
支持部材７は両端部で保持部材（以下、「フランジ」ともいう）、もしくは側板１２等に保持固定され、位置決めされている。なお、図８においては、フランジ８は簡略化のため図示を省略している。また、図８は加圧状態を図示している。そのため、図示しない除圧（減圧）状態では、ニップ形成部材６の加圧部材３側の形状が領域６ａと領域６ｂとで異なる形状となる。
【００２１】
熱源２と支持部材７との間には、反射部材９が設けられている。反射部材９を設けることで、熱源２からの輻射熱などにより支持部材７が加熱されてしまうことによる無駄なエネルギー消費を抑制することができる。なお、支持部材７の表面に断熱処理または鏡面処理を行うことにより、反射部材９を設けるのと同様の効果を得ることができる。
【００２２】
図２において、熱源２がハロゲンヒータである例を示しているが、熱源はこれに限定されず、例えば、ＩＨ、抵抗発熱体、カーボンヒータ等であっても良い。
【００２３】
加圧ローラ３は、芯金５に弾性ゴム層４が設けられ、離型性を得るために表面に図示しない離型層（例えば、ＰＦＡ層、ＰＴＦＥ層等）が設けられている。
加圧ローラ３は、例えば、本実施形態の定着装置１０を備える画像形成装置に設けられたモータなどの駆動源からギヤを介して駆動力が伝達されて回転する。
【００２４】
加圧ローラ３は、定着ベルト１を加圧して幅方向全域にニップを形成する加圧モード時において、スプリングなどの付勢手段により定着ベルト１側に押し付けられる。押しつけられた加圧ローラの弾性ゴム層４が押し潰されて変形することにより、所定のニップ幅のニップが形成される。
加圧ローラ３は中空のローラ部材であってもよい。また、加圧ローラ３の内部に熱源２が備えられていてもよい。
弾性ゴム層４の材質としては、例えば、ソリッドゴムが挙げられる。また、加圧ローラ３に熱源２が備えられていない場合は、スポンジゴムを用いることができる。スポンジゴムは断熱性が高く、定着ベルト１の熱が奪われにくくなるため、より好ましい。
【００２５】
加圧部材３は、通紙領域３ａと非通紙領域３ｂとで異なる摩擦係数を有し、非通紙領域３ｂの摩擦係数が通紙領域３ａの摩擦係数よりも大きいことが好ましい。
定着ベルト１を搬送する力を向上させるため、加圧ローラ３の非通紙領域３ｂには、グリップ部を設けることができる。グリップ部３ｂとしては、通紙領域３ａの離型層よりも摩擦係数が大きな表面を有するものであれば特に限定されず、例えば、弾性ゴム層４を剥き出しにすることで形成された部位や、コーティングにより形成された部位や、着脱可能な部材を装着した部位などであってもよい。
【００２６】
また、加圧部材３は、通紙領域３ａと非通紙領域３ｂとで異なる軸上硬度を有し、非通紙領域３ｂの軸上硬度が通紙領域３ａの軸上硬度よりも小さいことが好ましい。
本実施形態の定着装置１０では、ニップ形成部材６は、加圧部材３の通紙領域３ａに対向する領域６ａと非通紙領域３ｂに対向する領域６ｂとで異なる形状を有し、具体的には、加圧部材３の通紙領域３ａに対向する領域６ａの軸方向の断面形状が、加圧部材３に向かって凸状の形状であることが好ましい（詳細は後述する）。この場合において、加圧モード時に、通紙領域３ａにおけるニップを確保するために、非通紙領域３ｂにおいて加圧部材３をより押しつぶす必要があり、非通紙領域３ｂの軸上硬度が通紙領域３ａよりも小さいことが好ましい。
なお、ニップ形成部材６は、軸方向の非通紙領域３ｂに対する領域６ｂにおいて、少なくとも一部が凸状であってもよい。また、例えば、図１１において通紙領域３ａに対向する領域６ａでの断面形状と異なる断面部分、つまり凸状部のみを弾性部材で構成することでもよい。
【００２７】
図２に示す例では、加圧ローラ３が図示しない駆動源により回転し、ニップ部Ｎで定着ベルト１に駆動力が伝達されることにより定着ベルト１が回転する。定着ベルト１はニップ部Ｎで挟み込まれて回転し、ニップ部Ｎ以外では両端部でフランジ（及びベルト保持部材８ａ）にガイドされて走行する。
【００２８】
図３及び図４に、他の実施形態の定着装置の構成を示す。
図３に示す定着装置１０は、熱源２としてハロゲンヒータを３本備えている。３本のハロゲンヒータそれぞれの発光箇所が異なるため、記録媒体のサイズに応じて点灯させるヒータを選択し、対応する範囲の定着ベルト１の加熱を行うことで生産性を向上させることができる。
【００２９】
図４に示す定着装置１０は、遮光部材１１を備えている。
遮光部材１１は、図６に模式的に示すように、記録媒体のサイズ（紙幅）に応じた遮光面積が設けられた段付きの形状を有する。
遮光部材１１の動作位置の例を図５に示す。図５では、上段に斜視図を、下段に断面模式図をそれぞれ示している。フランジ８（及びベルト保持部材８ａ）は、図示しない側板１２に取り付けられている。
図５（Ａ）はＡ３サイズの記録媒体が通紙される場合の例であり、図５（Ｂ）はハガキサイズの記録媒体が通紙される場合の例である。遮光部材１１は、定着ベルト１の内側に沿って、非接触で回動するように配置され、各紙幅に対応した位置に回動して加熱に不必要な領域を遮光する。
【００３０】
遮光部材１１を用いて遮光を行うことにより、紙幅の狭い記録媒体を連続通紙した場合でも、非通紙領域が過昇温状態になることがなく、過昇温領域をキャンセルするために生産性を落とすような制御も不要となる。
また、遮光部材１１を設けることにより、熱源２を構成するハロゲンヒータの本数を低減させることができ、例えば、図３に示す３本のハロゲンヒータから２本のハロゲンヒータとすることができる。
【００３１】
図９及び図１０に、本実施形態の定着装置の通紙領域の断面模式図を示す。図９は加圧モード（定着ベルト１を加圧して幅方向全域にニップを形成する状態）における断面図、図１０は除圧モード（加圧ローラ３とニップ形成部材６とを一定距離だけ離した状態）における断面図を示している。
本実施形態の定着装置では、ニップ形成部材６が、通紙領域に対向する領域６ａと非通紙領域に対向する領域６ｂとで異なる形状を有するため、非通紙領域におけるニップ部の断面は図９と図１０とは異なる状態となる。
一方、従来の定着装置におけるニップ部の断面は、幅方向全域で図９と図１０に示すのと同様の状態となる。
【００３２】
図１に示すような従来の端無ベルト直接加熱方式の定着装置では、駆動源を加圧ローラ２３として定着ベルト２１は連れ回り回転となるため、定着ベルト２１の全周を均一に加熱したい場合は、加圧してニップを確保した上で加熱回転させなければならなかった。幅方向全域でニップを確保することは、必然的に定着ベルト２１から必要以上に加圧ローラ２３に熱が流れることとなる。
定着を行わず、主に定着ベルト２１を均一に温める程度の加熱を行う場合、連れ回り回転が可能な程度にニップ幅を狭くすることにより、ウォームアップに要する時間や、投入電力を抑えることができる。
【００３３】
しかしながら、従来の定着装置では、図１０に示すような除圧モード時にニップ幅を狭くした状態で加熱回転させることは不可能であった。すなわち、ニップ形成部材６と定着ベルト１とは一部接触した状態であり、定着ベルト１と加圧ローラ３も接触はしているものの、回転に関する力が下記の関係となるからである。
（加圧ローラの搬送力）＜（定着ベルトを回転させるための力）
【００３４】
このように、除圧モードにおいてもある程度の加圧状態を保つ必要があるため、ニップ幅を狭くすることが困難であった。
これに対し、本実施形態の定着装置は、除圧モードにおいても定着ベルト１を連れ回り回転させることが可能である。
【００３５】
図１１及び図１２に、本実施形態の定着装置の非通紙領域の断面模式図を示す。図１１は加圧モードにおける断面図、図１２は除圧モードにおける断面図をそれぞれ示している。
図９及び図１０に示した通紙領域におけるニップの状態と異なり、ニップ形成部材６の加圧ローラ３の非通紙領域３ｂに対向する領域６ｂの軸方向の断面形状が、加圧ローラ３に向かって凸状の形状である。
【００３６】
また、ニップ形成部材６は、非通紙領域３ｂに対向する領域６ｂの頂部が、通紙領域３ａに対向する領域６ａの頂部より加圧ローラ３側に突き出ている。この突き出ている量は、除圧モードで加圧ローラ３が通紙領域３ａにおいてニップ形成部材６から逃げる量よりも大きくなっており、図１２に示すように、除圧モードでも、ニップ形成部材６と加圧ローラ３とが定着ベルト１を介して常に圧接した状態を保っている。
【００３７】
このように、ニップ形成部材の形状として、通紙領域３ａに対向する領域６ａが突き出ているため、幅方向の全域で加圧ローラ３の軸上硬度が同じであると、加圧モードにおいて通紙領域３ａにおけるニップが確保できなくなる懸念がある。このため、加圧ローラ３の非通紙領域３ｂの軸上硬度を通紙領域３ａの軸上硬度よりも小さくすることが好ましい。
【００３８】
図１３及び図１４に、他の実施形態の定着装置の非通紙領域断面模式図を示す。図１３は加圧モードにおける断面図、図１４は除圧モードにおける断面図をそれぞれ示している。
本実施形態の定着装置は、ニップ形成部材６が、通紙領域３ａに対向する領域６ａと非通紙領域３ｂに対向する領域６ｂとで異なる部材から形成されてなり、ニップ形成部材６を支持する支持部材７と、一端が支持部材７、他端が非通紙領域に対向する領域６ａのニップ形成部材に固定され、加圧ローラ３の方向に付勢可能なニップ形成部材付勢手段１７と、をさらに備える。
【００３９】
このような構成において、例えば、非通紙領域３ｂに対向する領域６ｂのニップ形成部材の頂部が、通紙領域３ａに対向する領域６ａのニップ形成部材頂部と加圧モード時に揃うようなばね定数とすることにより、またレイアウトスペースを確保することにより、通紙領域３ａにおけるニップを確保することができる。
【００４０】
上述のように本発明の定着装置では、ニップ形成部材６が、通紙領域３ａに対向する領域６ａと、その両側の非通紙領域３ｂに対向する領域６ｂとで形状が異なり、記録媒体の搬送時、定着を行う必要のない状態（例えば、待機時、ウォームアップ時、紙間の回転時など)において、除圧モードとした場合であっても、非通紙領域６ａのニップ形成部材は定着ベルト１を介して加圧ローラ３に常時圧接される。除圧されている分、定着ベルト１を回転させるために必要な搬送力は小さくなり、非通紙領域３ｂに形成されるニップだけで十分な搬送力が得られる。
さらに、通紙領域３ａのニップ幅は非通紙領域３ｂのニップ幅よりも小さくなるため、加圧ローラ３に伝わる熱量を低減させることができ、ウォームアップ時間短縮や省エネ性能を向上させることが可能となる。
非通紙領域３ｂでは、通紙時に加圧して幅方向全域に定着に必要なニップ幅を確保する状態(加圧モード)においても、従来の定着装置の構成で得られるよりも高い面圧となり、定着ベルト１のスリップによる画像不良や搬送ジャムの発生を抑制することができる。
【００４１】
また、ニップ形成部材６は、非通紙領域３ｂに対向する領域６ｂの軸方向の断面形状が、加圧ローラ３に向かって凸状の形状であるため、除圧モードにおいて、通紙領域３ａのニップ幅は非通紙領域３ｂのニップ形成部材形状よりも狭くなる。定着ベルト１を回転させるための力を十分小さくした上で、非通紙領域３ｂで加圧ローラ３の搬送力を確保するため、定着ベルト１を連れ回り回転させることが可能となる。これにより、ウォームアップ時間の更なる短縮や、余剰な電力投入の抑制を実現につながる。
【００４２】
＜画像形成装置＞
本実施形態の画像形成装置の構成の一例を図７に示す。
図７に示した画像形成装置１００は、本実施形態の定着装置１０を備え、複数の色画像を形成する作像部がベルトの展張方向に沿って並置されたタンデム方式を用いるカラープリンタある。なお、画像形成装置１００としては、図７に示すタンデム方式に限定されず、またプリンタだけではなく複写機やファクシミリ装置などを対象とすることも可能である。
【００４３】
図７において画像形成装置１００は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な像担持体としての感光体ドラム４１Ｙ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｂｋを並設したタンデム構造が採用されている。
【００４４】
図７に示す構成の画像形成装置１００は、各感光体ドラム４１Ｙ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｂｋに形成された可視像が、各感光体ドラム４１Ｙ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｂｋに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能な無端ベルトが用いられる中間転写体（以下、転写ベルトという）３１に対して１次転写行程を実行してそれぞれの画像が重畳転写され、その後、記録シートなどが用いられる記録紙Ｐに対して２次転写行程を実行することで一括転写されるようになっている。
【００４５】
各感光体ドラムの周囲には、感光体ドラムの回転に従い画像形成処理するための装置が配置されており、いま、ブラック画像形成を行う感光体ドラム４１Ｂｋを対象として説明すると、感光体ドラム４１Ｂｋの回転方向に沿って画像形成処理を行う帯電装置４２Ｂｋ，現像装置４０Ｂｋ、１次転写ローラ３２Ｂｋおよびクリーニング装置４３Ｂｋが配置されている。帯電後に行われる書き込みは、光書込装置８０が用いられる。
【００４６】
転写ベルト３１に対する重畳転写は、転写ベルト３１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム４１Ｙ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｂｋに形成された可視像が、転写ベルト３１の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト３１を挟んで各感光体ドラム４１Ｙ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｂｋに対向して配設された１次転写ローラ３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｂｋによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。
【００４７】
各感光体ドラム感光体ドラム４１Ｙ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｂｋは、Ａ１方向の上流側からこの順で並んでいる。各感光体ドラム感光体ドラム４１Ｙ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｂｋは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像をそれぞれ形成するための画像ステーションに備えられている。
【００４８】
画像形成装置１００は、色毎の画像形成処理を行う４つの画像ステーションと、各感光体ドラム４１Ｙ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｂｋの上方に対向して配設され、転写ベルト３１及び１次転写ローラ３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｂｋを備えた転写ベルトユニット３０と、転写ベルト３１に対向して配設され転写ベルト３１に従動し、連れ回りする転写部材としての転写ローラである２次転写ローラ５５と、転写ベルト３１に対向して配設され転写ベルト３１上をクリーニングするクリーニング装置７４と、これら４つの画像ステーションの下方に対向して配設された光書き込み装置としての光書込装置８０とを有している。
【００４９】
光書込装置８０は、光源としての半導体レーザ、カップリングレンズ、ｆθレンズ、トロイダルレンズ、折り返しミラーおよび偏向手段としての回転多面鏡などを装備しており、各感光体ドラム４１Ｙ，４１Ｃ，４１Ｍ，４１Ｂｋに対して色毎に対応した書き込み光Ｌｂ（便宜上、ブラック画像の画像ステーションのみを対象として符号が付けてあるが、その他の画像ステーションも同様である）を出射して感光体ドラム４１Ｙ，４１Ｃ，４１Ｍ，４１Ｂｋに静電潜像を形成する構成とされている。
【００５０】
画像形成装置１００には、感光体ドラム４１Ｙ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｂｋと転写ベルト３１との間に向けて搬送される記録紙Ｐを積載した給紙カセットとしてのシート給送装置６１と、シート給送装置６１から搬送されてきた記録紙Ｐを、画像ステーションによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、各感光体ドラム４１Ｙ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｂｋと転写ベルト３１との間の転写部に向けて繰り出すレジストローラ対５４と、記録紙Ｐの先端がレジストローラ対５４に到達したことを検知する図示しないセンサとが設けられている。
【００５１】
画像形成装置１００には、トナー像が転写された記録紙Ｐにトナー像を定着させるためのローラ定着方式の定着ユニットとしての定着装置１０と、定着済みの記録紙Ｐを画像形成装置１００の本体外部に排出する排紙ローラ５７と、画像形成装置１００の本体上部に配設されて排紙ローラ５７により画像形成装置１００の本体外部に排出された記録紙Ｐを積載する排紙トレイ５８と、排紙トレイ５８の下側に位置し、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーボトル５９Ｙ、５９Ｃ、５９Ｍ、５９Ｂｋとが備えられている。
【００５２】
転写ベルトユニット３０は、転写ベルト３１、１次転写ローラ３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｂｋの他に、転写ベルト３１が掛け回されている駆動ローラ７２及び従動ローラ７３を有している。
従動ローラ７３は、転写ベルト３１に対する張力付勢手段としての機能も備えており、このため、従動ローラ７３には、バネなどを用いた付勢手段が設けられている。このような転写ベルトユニット３０と、１次転写ローラ３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｂｋと、２次転写ローラ５５と、クリーニング装置７４とで転写装置７１が構成されている。
【００５３】
シート給送装置６１は、画像形成装置１００の本体下部に配設されており、最上位の記録紙Ｐの上面に当接する給紙ローラとしての給送ローラ５３を有しており、給送ローラ５３が反時計回り方向に回転駆動されることにより、最上位の記録紙Ｐをレジストローラ対５４に向けて給送するようになっている。
【００５４】
転写装置７１に装備されているクリーニング装置７４は、詳細な図示を省略するが、転写ベルト３１に対向、当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有しており、転写ベルト３１上の残留トナー等の異物をクリーニングブラシとクリーニングブレードとにより掻き取り、除去して、転写ベルト３１をクリーニングするようになっている。
【００５５】
クリーニング装置７４はまた、転写ベルト３１から除去した残留トナーを搬出し廃棄するための図示しない排出手段を有している。
【００５６】
本実施形態の画像形成装置は、本発明の定着装置を搭載しているため、定着部材の搬送力を確保し、定着ベルトのスリップによる搬送ジャムの発生が抑制されるとともに、ウォームアップ時間の短縮と省エネルギー性の向上が実現され、加熱待機時からのファーストプリントタイムの短縮が可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１    定着部材（定着ベルト）
２    加熱手段（熱源）
３    加圧部材（加圧ローラ）
３ａ  通紙領域（記録媒体搬送領域）
３ｂ  非通紙領域（グリップ部）
４    弾性層
５    芯金
６    ニップ形成部材
６ａ  通紙領域対向領域（記録媒体搬送領域対向領域）
６ｂ  非通紙領域対向領域
７    支持部材（加圧ステー）
８    保持部材（フランジ）
８ａ  ベルト保持部材
９    反射部材
１０    定着装置
１１    遮光部材
１２    側板
１３    レバー
１４    カム
１５    カムシャフト
１６    レバー付勢手段
１７    ニップ形成部材付勢手段
１００    画像形成装置
Ｎ    ニップ部
Ｐ    記録媒体（用紙）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５８】
【特許文献１】特開２００４−２８６９２２号公報
【特許文献２】特許第２８６１２８０号公報
【特許文献３】特開２００７−３３４２０５号公報
【特許文献４】特開２０１３−１３７４７０号公報
【特許文献５】特開２０１２−１０３４０２号公報
【図１】
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【図７】
2015166828.tif 000004
【図２】
2015166828.tif 000005
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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