(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な第一定着部材と、前記第一定着部材との間に定着ニップを形成する回転可能な第二定着部材と、前記第一定着部材を介して前記第二定着部材と対向し、前記定着ニップを形成するためのニップ形成部材と、前記第一定着部材を加熱するための発熱部を備えた加熱源とを有する定着装置において、
前記ニップ形成部材は、ベース部と、前記ベース部よりも熱伝導率の高い部材によって構成される高熱伝導部とを有し、
前記高熱伝導部の幅方向の長さは、前記発熱部が設けられた幅方向の長さである発熱幅よりも長く設けられ、
前記定着ニップへ記録媒体を搬送前の蓄熱時における、前記加熱源による加熱時間が、搬送されてくる記録媒体の幅方向の長さによって変更され、
前記発熱幅よりも幅方向の長さが長い記録媒体が搬送される場合に前記加熱時間を長くすることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記発熱幅よりも幅方向の長さが長い記録媒体が搬送される場合には、前記定着ニップに記録媒体が搬送される前の、蓄熱時における前記第一定着部材の周回速度を小さくする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記ニップ形成部材の前記定着ニップを形成する領域に、互いに平行な第一の平坦面および第二の平坦面と、両平坦面を接続する接続面とを設け、第二の平坦面を、第一の平坦面よりも定着ニップの出口側で、かつ第二定着部材への接近側に配置した請求項１または２いずれか記載の定着装置。
【請求項４】
前記加熱源は、前記第一定着部材の周方向に移動可能に設けられる請求項１から３いずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記高熱伝導部の幅が、定着装置に搬送される最大の幅の記録媒体よりも長く設けられる請求項１から４いずれか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
請求項１から５いずれか１項に記載の定着装置を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置および定着装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機における画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機における画像形成装置においては、未定着トナー画像を定着させるための定着装置が設けられ、当該定着装置としては、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】
そして、フィルム加熱方式の定着装置においては、装置の省エネルギー化や高速化等を目的として、低熱容量の無端ベルトを、金属熱伝導体を介さずに直接加熱する構成が既に知られている。
【０００４】
この様な低熱容量の無端ベルトを用いた定着装置の場合、通紙時の長手方向の温度分布を均一に保つことが難しかった。すなわち、小サイズの記録媒体が通過する領域（通紙部）では、記録媒体及び記録体上の未定着トナーの加熱のために熱が消費されるが、非通紙部では記録媒体により熱が奪われない。そのため、熱は加熱ローラ（定着ローラ）とベルトに蓄積し、この非通紙部のニップ部の温度が、所定温度に維持管理される通紙部のニップ部の温度よりも高くなる、いわゆる端部温度上昇が生じる。この様な端部温度上昇の課題に対する発明として、例えば特許文献１（特開２０１５−６４５６０号公報）の発明が既に知られている。
【０００５】
特許文献１では、定着回転体と、定着回転体に対向する対向回転体と、定着回転体の内側に設けられ、定着回転体と対向回転体の間に定着ニップを形成するためのニップ形成部材等を有する定着装置において、ニップ形成部材が、厚さ方向における熱伝導率が大きな高熱伝導部と熱伝導率が小さい低熱伝導部とを有しており、高熱伝導部が定着回転体の加熱源の発光長と同一幅で設けられる構成が開示されている。ニップ形成部材に高熱伝導部を設ける事により、温度上昇した端部の熱量を中央へ移動させ、前述した通紙部と非通紙部の温度分布の不均一化を緩和できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記の様な定着装置に用いられるハロゲンヒータなどの加熱源の発熱部は、その幅をできる限り小さくする方が省エネルギー化や低コスト化につながるため、定着装置に搬送されてくる使用頻度の高い記録媒体の幅に合わせて発熱部の幅が設定されるという事が一般的になされており、発熱部より幅の大きな記録媒体が定着装置に運ばれてくる場合がある（例えば、Ａ３サイズの用紙の幅に合わせて発熱部が設けられ、Ａ３ノビサイズの用紙が運ばれてくるような場合である）。
【０００７】
しかし、当該発熱部の端部からその外側にかけて、定着部材の被加熱量の急激な落ち込みが生じているため、発熱部よりも幅の大きな記録媒体が定着装置に運ばれてきた場合、当該記録媒体の端部が十分に加熱されず、トナーのオフセットや光沢度の低下が生じるという問題があった。
【０００８】
この様な事情から、本発明では、加熱源が有する発熱部の端部からその外側にかけて、定着部材の被加熱量の低下を緩和することのできる定着装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明は、回転可能な第一定着部材と、前記第一定着部材との間に定着ニップを形成する回転可能な第二定着部材と、前記第一定着部材を介して前記第二定着部材と対向し、前記定着ニップを形成するためのニップ形成部材と、前記第一定着部材を加熱するための発熱部を備えた加熱源とを有する定着装置において、前記ニップ形成部材は、ベース部と、前記ベース部よりも熱伝導率の高い部材によって構成される高熱伝導部とを有し、前記高熱伝導部の幅方向の長さは、前記発熱部が設けられた幅方向の長さである発熱幅よりも長く設けられ、前記定着ニップへ記録媒体を搬送前の蓄熱時における、前記加熱源による加熱時間が、搬送されてくる記録媒体の幅方向の長さによって変更され、前記発熱幅よりも幅方向の長さが長い記録媒体が搬送される場合に前記加熱時間を長くすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の定着装置によれば、発熱部よりも幅方向に長く設けられた高熱伝導部を介して、発熱部よりも幅方向の外側部分にも熱量が供給されるので、発熱部の端部からその外側にかけての、第一定着部材の被加熱量の急激な低下を緩和する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る定着装置の断面図である。
【図３】実施形態のハロゲンヒータの構成を示す模式図である。
【図４】比較例に係る定着装置の断面図である。
【図５】図４の定着装置におけるニップ形成部材の幅方向の配置と定着ベルトの温度分布を示す図である。
【図６】比較例に係る定着装置の断面図である。
【図７】図６の定着装置におけるニップ形成部材の幅方向の配置と定着ベルトの温度分布を示す図である。
【図８】比較例に係るハロゲンヒータ端部の概略構成を示す模式図である。
【図９】本発明の実施形態に係るハロゲンヒータ端部の概略構成を示す模式図である。
【図１０】本発明の異なる実施形態に係る定着装置の断面図である。
【図１１】異なる実施形態のハロゲンヒータの構成を示す模式図である。
【図１２】異なる実施形態の定着装置の構成を示す斜視図である。
【図１３】用紙の幅に応じたヒータ部による加熱方法を示す模式図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る定着ニップの形状を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の実施の形態を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。
【００１３】
まず、図１を参照して、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の全体構成および動作について説明する。
図１に示す画像形成装置１は、カラーレーザープリンタであり、その装置本体の中央には、４つの作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋが設けられている。各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。
【００１４】
具体的に、各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体５と、感光体５の表面を帯電させる帯電装置６と、感光体５の表面にトナーを供給する現像装置７と、感光体５の表面をクリーニングするクリーニング装置８などを備える。なお、図１では、ブラックの作像部４Ｋが備える感光体５、帯電装置６、現像装置７、クリーニング装置８のみに符号を付しており、その他の作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃにおいては符号を省略している。
【００１５】
各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの下方には、感光体５の表面を露光する露光装置９が配設されている。露光装置９は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を有し、画像データに基づいて各感光体５の表面へレーザー光を照射するようになっている。
【００１６】
また、各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの上方には、転写装置３が配設されている。転写装置３は、中間転写体としての中間転写ベルト３０と、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ３１と、二次転写手段としての二次転写ローラ３６と、二次転写バックアップローラ３２と、クリーニングバックアップローラ３３と、テンションローラ３４と、ベルトクリーニング装置３５とを備える。
【００１７】
中間転写ベルト３０は、無端状のベルトであり、二次転写バックアップローラ３２、クリーニングバックアップローラ３３およびテンションローラ３４によって張架されている。ここでは、二次転写バックアップローラ３２を回転駆動することによって、中間転写ベルト３０は図の矢印で示す方向に周回走行（回転）するようになっている。
【００１８】
４つの一次転写ローラ３１は、それぞれ、各感光体５との間で中間転写ベルト３０を挟み込んで一次転写ニップを形成している。また、各一次転写ローラ３１には、電源が接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）および／又は交流電圧（ＡＣ）が各一次転写ローラ３１に印加されるようになっている。
【００１９】
二次転写ローラ３６は、二次転写バックアップローラ３２との間で中間転写ベルト３０を挟み込んで二次転写ニップを形成している。また、上記一次転写ローラ３１と同様に、二次転写ローラ３６にも電源が接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）および／又は交流電圧（ＡＣ）が二次転写ローラ３６に印加されるようになっている。
【００２０】
ベルトクリーニング装置３５は、中間転写ベルト３０に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を有する。このベルトクリーニング装置３５で回収された廃トナーは、廃トナー移送ホースを介して廃トナー収容器に収容される。
【００２１】
画像形成装置本体の上部には、ボトル収容部２が設けられており、ボトル収容部２には、補給用のトナーを収容する４つのトナーボトル２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋが着脱可能に装着されている。各トナーボトル２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと上記各現像装置７との間に設けた補給路を介して、各トナーボトル２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋから各現像装置７にトナーが補給される。
【００２２】
一方、画像形成装置本体の下部には、記録媒体としての用紙Ｐを収容した給紙トレイ１０や、給紙トレイ１０から用紙Ｐを搬出する給紙ローラ１１等が設けられている。なお、記録媒体には、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシート等が含まれる。また、手差し給紙機構が設けてあってもよい。
【００２３】
画像形成装置本体内には、用紙Ｐを給紙トレイ１０から二次転写ニップを通過させて装置外へ排出するための搬送路Ｒが配設されている。搬送路Ｒにおいて、二次転写ローラ３６の位置よりも用紙搬送方向上流側には、搬送タイミングを計って用紙Ｐを二次転写ニップへ搬送するタイミングローラとしての一対のレジストローラ１２が配設されている。
【００２４】
また、二次転写ローラ３６の位置よりも用紙搬送方向下流側には、用紙Ｐに転写された未定着画像を定着するための定着装置２０が配設されている。さらに、定着装置２０よりも搬送路Ｒの用紙搬送方向下流側には、用紙を装置外へ排出するための一対の排紙ローラ１３が設けられている。また、装置本体の上面部には、装置外に排出された用紙をストックするための排紙トレイ１４が設けてある。
【００２５】
続いて、図１を参照して、本実施形態に係るプリンタの基本的動作について説明する。  作像動作が開始されると、各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋにおける各感光体５が図の時計回りに回転駆動され、各感光体５の表面が帯電装置６によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体５の表面には、露光装置９からレーザー光がそれぞれ照射されて、各感光体５の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体５に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように各感光体５上に形成された静電潜像に、各現像装置７によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。
【００２６】
また、作像動作が開始されると、二次転写バックアップローラ３２が図の反時計回りに回転駆動し、中間転写ベルト３０を図の矢印で示す方向に周回走行させる。また、各一次転写ローラ３１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加されることによって、各一次転写ローラ３１と各感光体５との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。
【００２７】
その後、各感光体５の回転に伴い、感光体５上の各色のトナー画像が一次転写ニップに達したときに、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、各感光体５上のトナー画像が中間転写ベルト３０上に順次重ね合わせて転写される。かくして、中間転写ベルト３０の表面にフルカラーのトナー画像が担持される。また、中間転写ベルト３０に転写しきれなかった各感光体５上のトナーは、クリーニング装置８によって除去される。そして、各感光体５の表面が除電装置によって除電され、表面電位が初期化される。
【００２８】
プリンタの下部では、給紙ローラ１１が回転駆動を開始し、給紙トレイ１０から用紙Ｐが搬送路Ｒに送り出される。搬送路Ｒに送り出された用紙Ｐは、レジストローラ１２によって搬送が一旦停止される。
【００２９】
その後、所定のタイミングでレジストローラ１２の回転駆動を開始し、中間転写ベルト３０上のトナー画像が二次転写ニップに達するタイミングに合わせて、用紙Ｐを二次転写ニップへ搬送する。このとき、二次転写ローラ３６には、中間転写ベルト３０上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。そして、この転写電界によって、中間転写ベルト３０上のトナー画像が用紙Ｐ上に一括して転写される。また、このとき用紙Ｐに転写しきれなかった中間転写ベルト３０上の残留トナーは、ベルトクリーニング装置３５によって除去され、廃トナー収容器へと搬送される。
【００３０】
その後、用紙Ｐは定着装置２０へと搬送され、定着装置２０によって用紙Ｐ上のトナー画像が当該用紙Ｐに定着される。そして、用紙Ｐは、排紙ローラ１３によって装置外へ排出され、排紙トレイ１４上にストックされる。
【００３１】
以上の説明は、用紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つの作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つの作像部を使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
【００３２】
次に、図２に基づき、上記定着装置２０の構成について説明する。
図２に示すように、定着装置２０は、回転可能な第一定着部材としての定着ベルト２１と、定着ベルト２１に対向して回転可能に設けられた第二定着部材としての加圧ローラ２２と、定着ベルト２１を加熱する加熱源としてのハロゲンヒータ２３と、定着ベルト２１の内側に配設されたニップ形成部材２４と、ニップ形成部材２４を支持する支持部材としてのステー２５と、ハロゲンヒータ２３から放射される光を定着ベルト２１へ反射する反射部材２６と、定着ベルト２１の温度を検知する温度検知手段としての温度センサ２７と、定着ベルト２１から用紙を分離する分離部材２８と、加圧ローラ２２を定着ベルト２１へ加圧する加圧手段等を備えている。
【００３３】
上記定着ベルト２１は、薄肉で可撓性を有する無端状のベルト部材（フィルムも含む）で構成されている。詳しくは、定着ベルト２１は、ニッケルもしくはＳＵＳ等の金属材料又はポリイミド（ＰＩ）などの樹脂材料で形成された内周側の基材と、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）又はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などで形成された外周側の離型層によって構成されている。また、基材と離型層との間に、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等のゴム材料で形成された弾性層を介在させてもよい。
【００３４】
上記加圧ローラ２２は、芯金２２ａと、芯金２２ａの表面に設けられた発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等から成る弾性層２２ｂと、弾性層２２ｂの表面に設けられたＰＦＡ又はＰＴＦＥ等から成る離型層２２ｃによって構成されている。加圧ローラ２２は、加圧手段によって定着ベルト２１側へ加圧され定着ベルト２１を介してニップ形成部材２４に当接している。この加圧ローラ２２と定着ベルト２１とが圧接する箇所では、加圧ローラ２２の弾性層２２ｂが押しつぶされることで、所定の幅のニップ部Ｎが形成されている。また、加圧ローラ２２は、プリンタ本体に設けられたモータ等の駆動源によって回転駆動するように構成されている。加圧ローラ２２が回転駆動すると、その駆動力がニップ部Ｎで定着ベルト２１に伝達され、定着ベルト２１が従動回転するようになっている。
【００３５】
本実施形態では、加圧ローラ２２を中実のローラとしているが、中空のローラであってもよい。その場合、加圧ローラ２２の内部にハロゲンヒータ等の加熱源を配設してもよい。また、弾性層が無い場合は、熱容量が小さくなり定着性が向上するが、未定着トナーを押しつぶして定着させるときにベルト表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部に光沢ムラが生じる可能性がある。これを防止するには、厚さ１００μｍ以上の弾性層を設けることが望ましい。厚さ１００μｍ以上の弾性層を設けることで、弾性層の弾性変形により微小な凹凸を吸収することができるので、光沢ムラの発生を回避することができるようになる。弾性層２２ｂはソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ２２の内部に加熱源が無い場合は、スポンジゴムを用いてもよい。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルト２１の熱が奪われにくくなるのでより望ましい。
【００３６】
上記ハロゲンヒータ２３は、それぞれの両端部が定着装置２０の側板に固定されている。ハロゲンヒータ２３は、プリンタ本体に設けられた電源部により出力制御されて発熱するように構成されており、その出力制御は、上記温度センサ２７による定着ベルト２１の表面温度の検知結果に基づいて行われる。このようなハロゲンヒータ２３の出力制御によって、定着ベルト２１の温度（定着温度）を所望の温度に設定できるようになっている。また、定着ベルト２１を加熱する加熱源として、ハロゲンヒータ以外に、ＩＨ、抵抗発熱体、又はカーボンヒータ等を用いてもよい。
【００３７】
図３に示す様に、ハロゲンヒータ２３は、幅Ｅの範囲で発熱部としてのヒータ部２３１を有し、この範囲で定着ベルト２１を加熱する。以下、ハロゲンヒータ２３がヒータ部２３１を有する幅を、発熱幅としてのヒータ幅Ｅと呼ぶ。
【００３８】
図２に示す様に、上記ニップ形成部材２４は、定着ベルト２１の軸方向又は加圧ローラ２２の軸方向に渡って長手状に配設される。ニップ形成部材２４は、ベース部２４１と、ベース部２４１よりも熱伝導率の高い部材によって構成される、高熱伝導部としての均熱部２４２を有する。均熱部２４２は、定着ベルト２１を挟んで加圧ローラ２２と対向する。
【００３９】
ニップ形成部材２４は、ステー２５によって固定支持されている。これにより、加圧ローラ２２による圧力でニップ形成部材２４に撓みが生じるのを防止し、加圧ローラ２２の軸方向に渡って均一なニップ幅が得られるようにしている。なお、ステー２５は、ニップ形成部材２４の撓み防止機能を満足するために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが望ましいが、ステー２５を樹脂製とすることも可能である。
【００４０】
均熱部２４２は、定着ベルト２１を挟んで加圧ローラ２２と対向する。ベース部２４１は耐熱性に富む樹脂材料、例えばポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等で形成されている。均熱部２４２は、ベース部２４１よりも熱伝導性の高い部材によって構成され、例えば、カーボンナノチューブ、グラファイトシート、銀、銅、アルミニウム、ＳＥＣＣ（電気亜鉛メッキ鋼）等を用いる事ができる。
【００４１】
また、ニップ形成部材２４は、均熱部２４２の表面に低摩擦シートを設ける事もできる。定着ベルト２１が回転する際、この低摩擦シートに対し定着ベルト２１が摺動することで、定着ベルト２１に生じる駆動トルクが低減され、定着ベルト２１への摩擦力による負荷が軽減される。低摩擦シートの素材としては、例えば、東レ社製のトヨフロン（登録商標）４０１などが好ましい。
【００４２】
上記反射部材２６は、ステー２５とハロゲンヒータ２３との間に配設されている。本実施形態では、反射部材２６をステー２５に固定している。また、反射部材２６は、ハロゲンヒータ２３によって直接加熱されるため、高融点の金属材料等で形成されることが望ましい。例えば、反射部材２６の材料としては、アルミニウムやステンレス等が挙げられる。このように反射部材２６を配設していることにより、ハロゲンヒータ２３からステー２５側に放射された光が定着ベルト２１へ反射される。これにより、定着ベルト２１に照射される光量を多くすることができ、定着ベルト２１を効率良く加熱することが可能となる。また、ハロゲンヒータ２３からの輻射熱がステー２５等に伝達されるのを抑制することができるので、省エネルギー化も図れる。
【００４３】
また、本実施形態のような反射部材２６を設けずに、ステー２５のハロゲンヒータ２３側の面を研磨又は塗装などの鏡面処理をし、反射面を形成してもよい。また、上記反射部材２６又はステー２５の反射面の反射率は、９０％以上であることが望ましい。
【００４４】
ただ、ステー２５はその強度を確保するために形状や材質が自由に選択できないため、本実施形態のように反射部材２６を別途設けた方が、形状や材質の選択の自由度が広がり、反射部材２６とステー２５はそれぞれの機能に特化することができる。また、反射部材２６をハロゲンヒータ２３とステー２５との間に設けることにより、ハロゲンヒータ２３に対する反射部材２６の位置が近くなるので、定着ベルト２１を効率良く加熱することが可能となる。
【００４５】
また、本実施形態に係る定着装置２０は、さらなる省エネ性及びファーストプリントタイムなどの向上のために、種々の構成上の工夫が施されている。
具体的には、ハロゲンヒータ２３によって定着ベルト２１をニップ部Ｎ以外の箇所において直接加熱できるようにしている（直接加熱方式）。本実施形態では、ハロゲンヒータ２３と定着ベルト２１の図２の左側の部分の間に何も介在させないようにし、その部分においてハロゲンヒータ２３からの輻射熱を定着ベルト２１に直接与えるようにしている。
【００４６】
また、定着ベルト２１の低熱容量化を図るために、定着ベルト２１を薄くかつ小径化している。具体的には、定着ベルト２１を構成する基材、弾性層、離型層のそれぞれの厚さを、２０〜５０μｍ、１００〜３００μｍ、１０〜５０μｍの範囲に設定し、全体としての厚さを１ｍｍ以下に設定している。また、定着ベルト２１の直径は、２０〜４０ｍｍに設定している。さらに低熱容量化を図るためには、望ましくは、定着ベルト２１全体の厚さを０．２ｍｍ以下にするのがよく、さらに望ましくは、０．１６ｍｍ以下の厚さとするのがよい。また、定着ベルト２１の直径は、３０ｍｍ以下とするのが望ましい。
【００４７】
なお、本実施形態では、加圧ローラ２２の直径を２０〜４０ｍｍに設定しており、定着ベルト２１の直径と加圧ローラ２２の直径を同等となるように構成している。ただし、この構成に限定されるものではない。例えば、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ２２の直径よりも小さくなるように形成してもよい。その場合、ニップ部Ｎにおける定着ベルト２１の曲率が加圧ローラ２２の曲率よりも小さくなるため、ニップ部Ｎから排出される記録媒体が定着ベルト２１から分離されやすくなる。
【００４８】
ここで、本実施形態とは異なる図４の構成を用いて、定着ベルト２１の端部温度上昇の問題について説明する。図４の構成では、ニップ形成部材２４に均熱部を設けずに耐熱性の樹脂部材によってニップ形成部材２４が形成される。
【００４９】
図５（ａ）は、図４で示した構成の定着装置に、用紙幅の異なる４つの用紙ＰA〜ＰD（図５ｃ参照）を通紙した場合の、定着ニップＮにおける定着ベルト２１の表面の温度分布を示したものである。用紙ＰDは定着装置２０に通紙される頻度の高い用紙（例えば、Ａ３サイズの用紙）でヒータ幅Ｅは用紙ＰDの幅と同じ幅に設定されている。図５（ｂ）は、図４のＧ−Ｇ矢視断面図であり、図４の例では、ハロゲンヒータ２３のヒータ幅Ｅ（図３参照）とニップ形成部材２４の幅が同一に設定される。図５（ａ）〜（ｃ）において、図の左側が定着ベルト２１の幅方向中央側、図の右側が端部側を示す。定着ベルト２１の幅方向とは、加圧ローラ２２の軸方向と同方向を指す。
【００５０】
図５（ａ）の横軸に示す中央からの距離は、定着ベルト２１の幅方向中央からの距離を示す。また、それぞれの用紙ＰA〜ＰDを通紙した際の、定着ベルト２１における通紙部の温度（定着温度）をｔA〜ｔDで示し、非通紙部の上昇温度をＴA〜ＴCで示す。なお、用紙ＰDが通紙される際には非通紙部が存在しない。
【００５１】
ヒータ幅Ｅよりも幅の小さい用紙ＰA〜ＰCを通紙した場合、それぞれ非通紙部でＴA〜ＴCだけ温度が上昇している。これは、非通紙部ではヒータ部２３１による発熱量が用紙や用紙上のトナーへ伝わらず、非通紙部に熱が蓄積されていくためである。
【００５２】
そして、非通紙部の幅が大きくなるほど（通紙される用紙Ｐの幅が小さくなるほど）、非通紙部における温度上昇は大きくなっており、特に用紙ＰAを通紙した場合には、定着ベルト２１の目標上限温度を超えて、温度上昇している。この様な非通紙部における温度上昇（端部温度上昇）により、定着ベルト２１の幅方向の温度分布を均一に保つことが困難であった。
【００５３】
また、図４の定着装置では、ニップ形成部材２４が樹脂部材のみからなるため、定着ベルト２１からニップ形成部材２４への伝熱がほとんど行われず、通紙部における温度の落ち込みは発生しない。
【００５４】
図６に示す定着装置は、本実施形態とは異なる構成で、上記の非通紙部における端部温度上昇を緩和する構成を示すものである。図６に示す定着装置２０には、本実施形態と同様、ニップ形成部材２４に均熱部２４２を設ける。
【００５５】
図６の定着装置２０における定着ベルト２１の表面の温度分布を示した結果を図７（ａ）に示す。
図７（ａ）に示す様に、用紙ＰA〜ＰCのそれぞれを通紙した場合において、定着ベルト２１の非通紙部における温度上昇ＴA〜ＴCが図５（ａ）の場合と比べて小さくなっている。これは、熱伝導性の高い均熱部２４２をニップ形成部材２４の定着ベルト２１に当接する側に設けた事により、定着ベルト２１の非通紙部から通紙部へ均熱部２４２を介して熱が伝達したため、また、非通紙部の熱が均熱部２４２によって一部吸収されたためである。
【００５６】
この様に、ニップ形成部材２４に均熱部２４２を設ける事により、定着ベルト２１の非通紙部における端部温度上昇を緩和する事ができる。
【００５７】
また、定着ベルト２１に当接して均熱部２４２を設ける事により、通紙部の熱量の一部が均熱部２４２に吸収され、通紙部の温度ｔA〜ｔDは、図５（ａ）の場合の定着温度（図７ａの点線）と比べて低下している。
【００５８】
次に、本実施形態が解決する課題について説明する。
図８（ａ）は、図６の構成において、ハロゲンヒータ２３の温度Ｔの幅方向の分布を示した図で、図８（ｂ）はハロゲンヒータ２３等の幅方向の位置関係を示した図である。それぞれ図の左側がハロゲンヒータ２３の幅方向中央側、図の右側が端部側を示す。
【００５９】
図８（ａ）および図８（ｂ）に示す様に、ハロゲンヒータ２３の温度Ｔは、ヒータ部２３１が設けられるヒータ幅Ｅの範囲内では高温度を維持しているが、ヒータ幅Ｅの境界部分を境に、それより外側（図の右側）へ行くに従って、温度Ｔの落ち込みが生じている。
【００６０】
そして、図８の構成では、均熱部２４２の幅をヒータ幅Ｅと同じに設定している。ヒータ部２３１は、使用頻度の高い用紙Ｐの幅に合わせて、そのヒータ幅Ｅが設定されており、図８（ｂ）に示す様に、ヒータ幅Ｅよりも幅の大きい用紙ＰEが定着装置２０に通紙される場合がある（例えば、ヒータ幅ＥをＡ３サイズの用紙幅に合わせて設定していた場合に、Ａ３ノビサイズの用紙ＰEが通紙される）。
【００６１】
この様な場合、用紙Ｐの端部Ｐ１が、前述のハロゲンヒータ２３の温度Ｔの落ち込み領域に重なり、当該端部Ｐ１が十分に加熱されなくなってしまう。これにより、端部Ｐ１において十分なトナー画像の定着がなされず、トナーのオフセットや光沢度の低下が生じてしまう。
【００６２】
そこで、本実施形態では、図９（ａ）および図９（ｂ）に示す様に、均熱部２４２の幅を、ヒータ幅Ｅよりも長く設け、前述の温度Ｔの落ち込み領域まで均熱部２４２を設ける構成とする。これにより、ヒータ幅Ｅよりも大きな幅の用紙ＰEが通紙された場合にも、当該用紙ＰEの幅方向端部に対応する位置に均熱部２４２が配置されているため、均熱部２４２を介して用紙ＰEの端部に熱が伝達され、前述の加熱が十分にされないという問題を緩和する事ができる。
【００６３】
それぞれの幅方向の端部位置は、ヒータ幅Ｅ＜用紙Ｐの最大幅＜均熱部２４２＜ハロゲンヒータ２３の順に設けられる。
【００６４】
上記の様に、ヒータ幅Ｅの外側の温度落ち込み領域において、均熱部２４２によって用紙Ｐの端部に熱を伝達する場合、均熱部２４２に一定量の熱を蓄積した上で、定着装置２０に通紙する必要がある。このため、画像形成装置１において、ヒータ幅Ｅを超える幅の用紙Ｐが作業者等により選択され、画像形成動作が開始された場合には、図１で示した給紙トレイ１０から給紙ローラ１１によって用紙Ｐが搬送経路へ送り出されるタイミングを遅らせ、用紙Ｐが定着ニップＮに搬送されるまでの均熱部２４２の蓄熱の時間（ハロゲンヒータ２３による加熱時間）を通常よりも長くしている。また、用紙Ｐが定着ニップＮに搬送されるまでの均熱部２４２の蓄熱時において、定着ベルト２１の周回速度を小さくする事により、均熱部２４２に蓄熱しやすくする事もできる。
【００６５】
ステー２５（図２参照）は、その凸部で均熱部２４２に当接する。これにより、ステー２５と均熱部２４２の接触面積を減らし、ステー２５への伝熱をできる限り小さくする事ができる。
【００６６】
均熱部２４２の幅方向外側には、その一部に孔部２４３ａを設けることにより、均熱部２４２と比べて熱の伝達を行いにくくした端部２４３を設ける。
【００６７】
また、ニップ形成部材２４の両端を熱伝達が行われにくい端部２４３としたのは、以下の理由による。つまり、ニップ形成部材２４の両端は、通紙される用紙Ｐの最大幅よりも外側に設けられ、用紙Ｐへの熱伝導を行う必要がないためであり、均熱部２４２を必要以上に長く設けると、均熱作用が不要な部分にまで熱伝達がされ、均熱部２４２による、温度落ち込み領域に配置された用紙Ｐの端部への熱の伝達効果が弱まってしまうためである。均熱部２４２の両端には端部２４３を必ずしも設ける必要はないが、例えば、この位置で均熱部２４２とベース部２４１の係合部を設ける場合等に、前述の孔部２４３ａを設ける事により、熱伝達作用をできる限り小さくし、かつ、係合部としての役割をする端部２４３を設ける事ができる。端部２４３は、孔部２４３ａを設ける事により当該部分で熱伝達を行いにくくしたが、その方法はこれに限らず、例えば、端部２４３の厚みを薄くすることにより、均熱部２４２と比べて熱伝達を行いにくくしてもよい。
【００６８】
均熱部２４２をニップ形成部材２４の幅方向端部側のみだけでなく、中央側にも設ける事により、ハロゲンヒータ２３の幅方向中央側における発熱を均熱部２４２が受け取る事ができ、均熱部２４２が、より効率良く端部側へ熱を伝達する事ができる。
【００６９】
本実施形態のハロゲンヒータ２３は、図２で示した定着ベルト２１の周方向に移動可能に設けられる。これにより、ハロゲンヒータ２３と定着ニップＮの距離を調整する事ができ、適切な加熱量が得られる様に調整することができる。
【００７０】
次に、図１０を用いて、図２とは異なる実施形態の定着装置について説明する。図２と共通する構成については、適宜その説明を省略する。
【００７１】
図１０に示す様に、定着装置２０は、ハロゲンヒータ２３と定着ベルト２１の間に、ハロゲンヒータ２３から定着ベルト２１への熱を遮蔽する遮蔽部材２９を有する。
【００７２】
遮蔽部材２９は、厚さ０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの金属板を、定着ベルト２１の内周面に沿った円弧状の断面形状に形成して構成されている。また、遮蔽部材２９は、定着ベルト２１とハロゲンヒータ２３の間を周方向に移動可能に設けられている。本実施形態では、定着ベルト２１の周方向領域に、ハロゲンヒータ２３と対向し、ハロゲンヒータ２３に直接加熱される被加熱領域αと、ハロゲンヒータ２３との間に、側板等に固定された他部材（反射部材２６、ステー２５、ニップ形成部材２４等）が介在し、ハロゲンヒータ２３に直接加熱されない非加熱領域βとが形成される。熱遮蔽の必要がない場合は、遮蔽部材２９を非加熱領域β側に移動させ、熱遮蔽する必要がある場合は、遮蔽部材２９を被加熱領域α側に移動させることが可能となっている。
【００７３】
このように遮蔽部材２９を回転させることで、定着ベルト２１の被加熱領域αの面積を変更して、ハロゲンヒータ２３から定着ベルト２１に照射される輻射熱の熱量を調整するようになっている。これにより、連続通紙時の定着ベルト２１の非通紙領域における過剰な温度上昇を抑制することができ、定着ベルト２１の熱による劣化や損傷を防止することができる。遮蔽部材２９は耐熱性を要するため、その素材には、アルミニウム、鉄、ステンレス等の金属材料、又はセラミックを用いることが好ましい。
【００７４】
ハロゲンヒータ２３には、２本のヒータが設けられ、遮蔽部材２９の側に端部ヒータ２３ａ、それとは反対側に中央ヒータ２３ｂを有する。図１１に示す様に、端部ヒータ２３ａと中央ヒータ２３ｂは、それぞれハロゲンヒータ２３の軸方向端部側と中央側に、ヒータ部２３１を有する。ヒータ部２３１が設けられる幅がヒータ幅Ｅである。本実施形態では、ハロゲンヒータ２３は２本設けられているが、プリンタで使用する用紙のサイズ等に応じて、ハロゲンヒータ２３の本数を３本以上としてもよい。
【００７５】
図１２に示すように、定着ベルト２１の両端部の内周には、ベルト保持部材４０が挿入されている。定着ベルト２１は、両端部のベルト保持部材４０で回転自在に支持されており、基本的にベルト保持部材４０以外に定着ベルト２１を支持する部材は存在しない。つまり、定着ベルト２１は、ローラ等に架け渡されていない無張架の状態にある。ベルト保持部材４０は、ハロゲンヒータ２３、およびステー２５と共に、定着装置２０の軸方向（加圧ローラ２２の軸方向と同方向）の両側に設けられた一対の側板に固定されている。ステー２５の全長は、ハロゲンヒータ２３よりも長く設けられる。
【００７６】
定着ベルト２１の端面とそれに対向するベルト保持部材４０の対向面との間には、定着ベルト２１の端部を保護するスリップリングが設けられている。これにより、定着ベルト２１に軸方向の寄りが生じた場合に、定着ベルト２１の端部がベルト保持部材４０に直接当接するのを防止することができ、端部の摩耗や破損を防ぐことができる。また、スリップリングは、ベルト保持部材４０に外周に対し余裕を持って嵌められている。このため、定着ベルト２１の端部がスリップリングに接触した際に、スリップリングは定着ベルト２１と連れ回り可能となっているが、スリップリングが連れ回りせず、静止していても構わない。スリップリングの材料としては、耐熱性に優れたいわゆるスーパーエンプラ、例えば、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、ＰＡＩ、ＰＴＦＥ等を適用することが好ましい。
【００７７】
本実施形態では、端部ヒータ２３ａと中央ヒータ２３ｂ、および遮蔽部材２９を用いて、定着装置２０に通紙される用紙Ｐの幅に応じて、定着ベルト２１を加熱する範囲を変更する。以下、定着ベルト２１を加熱する範囲を変更する方法について説明する。
【００７８】
図１３は、それぞれの大きさの用紙ＰA〜ＰDとヒータ部２３１および遮蔽部材２９との幅方向の関係を示した図である。
【００７９】
まず、最も小さい用紙ＰAが通紙された場合には、端部ヒータ２３ａのヒータ部２３１は加熱をせず、中央ヒータ２３ｂのみによって定着ベルト２１が加熱される。中央ヒータ２３ｂのヒータ部２３１の幅は、用紙ＰAと同じ幅に設定されており、定着ベルト２１がヒータ部によって加熱される被加熱領域に非通紙部が生じないため、前述の端部温度上昇の問題は発生しない。
【００８０】
２番目に小さい用紙ＰBが通紙された場合にも、用紙ＰAの場合と同様に、端部ヒータ２３ａのヒータ部２３１は加熱をせず、中央ヒータ２３ｂのみによって定着ベルト２１の加熱がされる。この場合、用紙ＰBの両端の領域Ｊ１はヒータ部２３１によって直接加熱されないが、均熱部２４２を介して熱を伝達される事により、熱定着が行われる。定着ベルト２１がヒータ部によって加熱される被加熱領域に非通紙部が生じないため、前述の端部温度上昇の問題が発生しない点は同様である。以上の様にして、中央ヒータ２３ｂのヒータ部２３１よりも幅の大きい用紙ＰBを通紙する場合にも、均熱部２４２を用いる事により、用紙端部まで熱を十分に伝達する事が可能である。２番目に小さい用紙ＰBでは、中央ヒータ２３ｂのヒータ部２３１のみによる加熱であるとしたが、後述する３番目に小さい用紙ＰCの場合と同様に、端部ヒータ２３ａのヒータ部２３１を同時に加熱させ、遮蔽部材２９によってその一部を遮蔽する構成としてもよい。これにより、均熱部２４２の用紙ＰBの端部に対応する部分での温度低下を抑制し、用紙ＰBの端部を十分な温度で熱定着させる事ができる。
【００８１】
３番目に小さい用紙ＰCが通紙された場合には、中央ヒータ２３ｂと端部ヒータ２３ａの両方のヒータ部２３１によって定着ベルト２１が加熱される。この場合、端部ヒータ２３ａのヒータ部２３１の端部Ｊ２が用紙ＰCの端部よりも幅方向の外側の非通紙部領域に配置され、前述の端部温度上昇が問題となる。
【００８２】
そこで、本実施形態では、用紙ＰCが定着装置２０に通紙された場合には、遮蔽部材２９が端部ヒータ２３ａの側へ移動して端部Ｊ２を覆うことによりヒータ部２３１からの熱を遮蔽する。これにより、定着ベルト２１の非通紙部がヒータ部２３１から加熱されることによる定着ベルト２１の端部温度上昇を防止している。
【００８３】
４つの中で最も大きい用紙ＰDが通紙された場合には、中央ヒータ２３ｂと端部ヒータ２３ａの両方のヒータ部２３１を発熱させる。ヒータ幅Ｅは、用紙ＰDの幅に合わせて設けられており、中央ヒータ２３ｂと端部ヒータ２３ａのヒータ部２３１により、定着ベルト２１に非通紙部を設けることなく、用紙ＰDを加熱する事ができる。
【００８４】
以上の様に、本実施形態では、遮蔽部材２９は端部ヒータ２３ａのヒータ部２３１を遮るために用いられるため、端部ヒータ２３ａが遮蔽部材２９の側に配置される。これにより、遮蔽部材２９の移動距離を小さくする事ができる。
【００８５】
２番目に小さい用紙ＰBが通紙される場合、上記の様に均熱部２４２によって用紙ＰBの端部に伝熱が行われるので、ヒータ幅Ｅよりも幅の大きな用紙ＰEが通紙される場合と同様に、均熱部２４２の蓄熱の時間を通常よりも長くしたり、定着ベルト２１の周回速度を遅らせて、均熱部２４２に蓄熱しやすくしたりしてもよい。
【００８６】
図２の実施形態では、定着ニップＮが平面状の構成を示したが、図１０に示す様に、曲面と平面の複合面により構成する事もできる。以下、本実施形態の定着装置２０において形成される定着ニップＮの形状について説明する。
【００８７】
図１４は、均熱部（ニップ形成部）２４２で形成される定着ニップＮを概略図示した断面図である。なお、図１４では、定着ニップＮの形状を明確に表すため、ニップ形成部材２４の第一の平坦面Ａと第二の平坦面Ｃの間の段差を誇張して描いている。そのため、均熱部２４２の前面２４２ａや定着ニップＮの形状は実際とは異なる。また、図１４では、図面を簡略化するために定着ベルト２１の図示を省略している。
【００８８】
図１４に示すように、均熱部２４２の加圧ローラ２２と対向する面２４２ａ（前面）は、用紙搬送方向で定着ニップＮよりも大きい搬送方向の長さを有する。この前面２４２ａには、定着ニップＮの入口側（図面下方）から、第一の平坦面Ａ、接続面Ｂ、第二の平坦面Ｃ、およびガイド面Ｄが形成されている。
【００８９】
このうちの二つの平坦面Ａ，Ｃは、互いに平行となるように形成されている。一方の平坦面Ａ（第一の平坦面）は定着ニップＮの入口側に配置され、他方の平坦面Ｃ（第二の平坦面）は、第一の平坦面Ａよりも定着ニップＮの出口側に配置されている。また、第二の平坦面Ｃは、第一の平坦面Ａよりも加圧ローラ２２への接近側（図面右方）に位置している。第一および第二の平坦面Ａ，Ｃは、定着ニップＮの入口部Ｎ１に対する用紙Ｐの突入方向と平行となるように形成するのが好ましい。具体的に、本実施形態では、定着ベルト２１の回転中心Ｏ１と加圧ローラ２２の回転中心Ｏ２とを結ぶ仮想線ｍ（図１４参照）に対してほぼ直交する方向に沿って第一の平坦面Ａおよび第二の平坦面Ｃを配置している。
【００９０】
第一の平坦面Ａと第二の平坦面Ｃは、接続面Ｂを介して滑らかに接続される。接続面Ｂの形状は任意であり、平面や曲面、あるいはこれらを組み合わせた複合面で形成することができる。図１４は、接続面Ｂを定着ニップＮの入口側の第一曲面部Ｂ１と、定着ニップＮの出口側の第二曲面部Ｂ２とからなる複合曲面で形成した場合を例示している。
【００９１】
この実施形態において、第一曲面部Ｂ１および第二曲面部Ｂ２は、曲率の向きを逆としている。具体的には、第一曲面部Ｂ１は単一の曲率半径を有する、加圧ローラ２２側から見て凹状の円筒面であり、第二曲面部Ｂ２は単一の曲率半径を有する、加圧ローラ２２側から見て凸状の円筒面である。
【００９２】
ガイド面Ｄの形状は任意であり、例えば平面や曲面、あるいはこれらを組み合わせた複合面で形成することができる。本実施形態のガイド面Ｄは、単一の曲率半径を有する、加圧ローラ２２側から見て凹状の円筒面である。ガイド面Ｄと第二の平坦面Ｃは、境界部に共通接線を持つようにして接続されている。
なお、ここでは、第一曲面部Ｂ１、第二曲面部Ｂ２、およびガイド面Ｄを、それぞれ単一の曲率半径を有するものとして説明したが、第一曲面部Ｂ１、第二曲面部Ｂ２、およびガイド面Ｄの各々を、曲率の異なる複数の曲面で構成してもよい。
【００９３】
以上に述べた均熱部２４２に定着ベルト２１を介して加圧ローラ２２を押し当てると、加圧ローラ２２の弾性層２２ｂが弾性変形して、定着ベルト２１と加圧ローラ２２の間に定着ニップＮが形成される。この時、定着ベルト２１は均熱部２４２の前面２４２ａの形状に倣って変形する。
【００９４】
定着ニップＮのうち、均熱部２４２の第一の平坦面Ａおよび第二の平坦面Ｃで形成される部分は、何れも両平坦面Ａ，Ｃの形状に対応する平面形状となる。また、均熱部２４２の接続面Ｂで形成される部分は、接続面Ｂの形状に対応する形状（本実施形態では曲面形状）となる。以下の説明では、定着ニップＮのうち、均熱部２４２の第一の平坦面Ａで形成される領域を第一の平坦部Ｎａと称し、接続面Ｂで形成される領域を接続部Ｎｂと称し、第二の平坦面Ｃで形成される領域を第二の平坦部Ｎｃと称する。
【００９５】
この定着ニップＮにおいて、入口部Ｎ１は第一の平坦部Ｎａで構成され（均熱部２４２の第一の平坦面Ａが入口部Ｎ１を形成する）、出口部Ｎ２は第二の平坦部Ｎｃで構成されている（均熱部２４２の第二の平坦面Ｃが出口部Ｎ２を形成する）。また、第二の平坦部Ｎｃの長さは、第一の平坦部Ｎａの長さよりも短い。
【００９６】
用紙Ｐは、トナーＴを定着ベルト２１側に向けた状態で定着ニップＮの入口部Ｎ１に到達し、第一の平坦部Ｎａに進入する。この第一の平坦部Ｎａでは、その下流側ほど加圧ローラ２２の弾性層２２ｂの圧縮率Ｘａが大きくなり、これに伴って用紙Ｐに作用する面圧が徐々に増加する。次いで、用紙Ｐは接続部Ｎｂに進入する。接続部Ｎｂでは、弾性層２２ｂの圧縮率Ｘｂが急激に増大して最大値をとり、用紙Ｐに作用する面圧が最大となる。その後、用紙Ｐが接続部Ｎｂを経て第二の平坦部Ｎｃを移動する間は、下流側ほど弾性層２２ｂの圧縮率Ｘｂが小さくなるため、用紙Ｐに作用する面圧も徐々に小さくなる。従って、トナーの定着プロセス（溶融・流動・合体・浸透・固化）は、主として接続部Ｎｂから第二の平坦部Ｎｃに至るまでの領域で進行する。
【００９７】
定着ニップＮの出口部Ｎ２に達した用紙Ｐは、ニップ形成部材２４のガイド面Ｄにより、第二の平坦部Ｎｃの延長方向に対して僅かに加圧ローラ２２側に傾いた方向Ｆに排出され、さらに分離爪と当接して定着ベルト２１から分離される。均熱部２４２の前面２４２ａの搬送方向下流側の端部には、曲率半径の小さい曲面部２４２ｂが設けられており、定着ベルト２１は、この曲面部２４２ｂに沿って大きな曲率で加圧ローラ２２から離反する方向に曲げられる。そのため、定着ニップＮから排出された用紙Ｐの分離性が良好なものとなる。
【００９８】
このように本発明では、定着ニップＮにおける高面圧領域を定着ニップＮの出口側に設けている。この面圧分布を実現するため、定着ニップＮのうち、弾性層２２ｂの圧縮率が最大となる部分（本実施形態では接続部Ｎｂ）は、加圧ローラ２２の回転中心Ｏ２よりも定着ニップＮの出口側、つまり加圧ローラ２２の回転中心Ｏ２から均熱部２４２の第一の平坦面Ａ（もしくはその延長線）に垂線を降ろした時の交点よりも定着ニップＮの出口側に設ける。本実施形態では、図１４に示すように、定着ベルト２１の回転中心Ｏ１と加圧ローラ２２の回転中心Ｏ２を結ぶ仮想線ｍ付近に第一の平坦部Ｎａと接続部Ｎｂの境界部を配置しているため、弾性層２２ｂの最大圧縮部分を確実に上記の条件下に配置することができる。
【００９９】
以下、以上のように定着ニップＮを構成したことによる作用効果について説明する。
定着ニップＮの第一の平坦部Ｎａでは、これを加圧ローラ２２側から見て凹曲面形状にする場合に比べて、定着ベルト２１の表面にしわが生じにくい。また、第一の平坦部Ｎａでは、加圧ローラ２２の弾性層２２ｂの圧縮量Ｘａが小さいため、定着ベルト２１と加圧ローラ２２の間の線速差も小さくなる。さらに、未定着トナーに作用するずれ力を考えても、第一の平坦部Ｎａが低面圧領域であるため、当該ずれ力の影響は小さい。以上の理由から、定着ニップＮの上流側での未定着トナーのずれを抑制し、定着に伴う画像品質の劣化を防止することが可能となる。
【０１００】
その一方で、ニップ形成部材２４の第二の平坦面Ｃが第一の平坦面Ａよりも加圧ローラ２２への接近側に配置されているため、第一の平坦部Ｎａよりも下流側の少なくとも接続部Ｎｂ（あるいは接続部Ｎｂと第二の平坦部Ｎｃの双方）で、第一の平坦部Ｎａにおける弾性層２２ｂの圧縮量Ｘａよりも大きな圧縮量を得ることができる。これにより、定着ニップＮの出口側を高面圧領域にすることができ、トナーに十分な熱と圧力を与えて未定着画像を確実に定着させることができる。
【０１０１】
このように定着ニップの接触面圧を局所的に高めることで、ハロゲンヒータ２３による加熱量を抑えて省エネルギー化を図ることも可能となる。また、均熱部２４２と定着ベルト２１を高面圧下で接触させる事ができ、定着ベルト２１から均熱部２４２への熱伝導を効率良く行わせる事により、ヒータ幅Ｅの外側の用紙Ｐ端部にも効率良く熱を伝達する事ができる。
【０１０２】
また、本実施形態では、局所的な面圧上昇による定着ベルト２１やニップ形成部材２４の破損を防ぐため、第二の平坦面Ｃが接続面Ｂの円弧面の接線状に連続するように形成されている。
【０１０３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
本発明に係る画像形成装置は、図１に示すカラー画像形成装置に限らず、モノクロ画像形成装置や、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等であってもよい。
【符号の説明】
【０１０４】
１        画像形成装置
２０      定着装置
２１      定着ベルト（第一定着部材）
２２      加圧ローラ（第二定着部材）
２３      ハロゲンヒータ（加熱源）
２３ａ    端部ヒータ
２３ｂ    中央ヒータ
２３１    ヒータ部（発熱部）
２４      ニップ形成部材
２４１    ベース部
２４２    均熱部（高熱伝導部）
Ａ        第一の平坦面
Ｂ        接続面
Ｃ        第二の平坦面
Ｅ        ヒータ幅（発熱幅）
Ｎ        定着ニップ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０５】
【特許文献１】特開２０１５−６４５６０号公報
【図１】
0006516154.tif 000002
【図２】
0006516154.tif 000003
【図３】
0006516154.tif 000004
【図４】
0006516154.tif 000005
【図５】
0006516154.tif 000006
【図６】
0006516154.tif 000007
【図７】
0006516154.tif 000008
【図８】
0006516154.tif 000009
【図９】
0006516154.tif 000010
【図１０】
0006516154.tif 000011
【図１１】
0006516154.tif 000012
【図１２】
0006516154.tif 000013
【図１３】
0006516154.tif 000014
【図１４】
0006516154.tif 000015