(57)【要約】【課題】記録媒体上に担持された未定着トナー像を無端状の定着ベルトに当接させて加熱溶融し、記録媒体に定着させる定着装置において、記録媒体を定着ベルトから良好に剥離する。【解決手段】定着ベルト１の背面側に押圧パッド３が当接されており、該押圧パッド３が有する弾性部材３ｂによって定着ベルト１を加圧ロール２に圧接し、未定着トナー像を記録紙に溶融圧着する。圧接部の出口付近では、弾性部材３ｂの厚さが増大している下流部が、定着ベルト１に強く押し付けられて、定着ベルト１の移動方向の下流側へ突き出すように変形している。定着ベルト１はガイド部材に案内され、圧接部の下流側で弾性部材３ｂの突き出した部分の先端で大きな曲率で曲げ回される。そして、記録紙は自身の剛性によって加圧ロール２のほぼ接線方向へ進行し、定着ベルト１から引き離される。【選択図】　　　　図１
2004029394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向への周回移動が可能に支持された無端状の定着ベルトと、
該定着ベルトを加熱する加熱装置と、
前記定着ベルトの外周面と対向するように配置された加圧ロールと、
前記定着ベルトの内周面に当接され、該定着ベルトを前記加圧ロール側に押しつける押圧部材とを有し、
前記定着ベルトと前記加圧ロールとの間を通過する記録媒体上の未定着トナー像を加圧・加熱して定着像とする定着装置であって、
前記押圧部材は、前記定着ベルトの内周面と接触する弾性層と、この弾性層を背面側で支持する基部とを有し、
前記定着ベルトは、前記加圧ロールの回転に従って周回移動するものであり、該定着ベルトの移動方向における前記記録媒体に圧接される領域の下流側での曲率は、上流側より大きくなるように、該定着ベルトが案内されるものであることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記押圧部材の弾性層は、前記定着ベルトの内面に押圧されたときに、該定着ベルトの周回移動方向における下流側へ突き出すように変形するもの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】
前記押圧部材の弾性層は、前記定着ベルトの周回移動方向における上流側から下流側にかけて厚さが増大するもの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４】
前記押圧部材の弾性層は、前記定着ベルトの周回移動方向における上流側から下流側にかけて圧接力が増大するように押圧されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項５】
前記加圧ロールは、周面に沿って弾性層を有し、
前記押圧部材の弾性層は、前記定着ベルトとの当接面が、前記加圧ロールの周面に対応し、ほぼ同じ曲率を有するものであることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像記録装置において用いられ、記録媒体上に担持された未定着トナー像を加熱溶融し、記録媒体に定着させる定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、粉状のトナーを用いる画像形成装置においてトナー像を定着する工程は、トナー像を記録媒体上に静電的に転写した後、定着装置によってトナー像を記録媒体に溶融圧着する方法が広く採用されている。この定着装置は、例えば、円筒状芯金の内部にハロゲンランプ等の発熱体を有する加熱ロールと、この加熱ロールに押圧される加圧ロールとで構成されており、加熱ロールと加圧ロールとの間に未定着トナー像を担持した記録媒体を挟み込んで加熱加圧し、トナー像を記録媒体に融着させて定着画像を形成する。
【０００３】
しかし、ハロゲンランプ等の発熱体を用いる場合、発熱体に電力を投入後、発熱体の輻射熱又は接触熱が加熱ロールの芯金や各層に伝達して、加熱ロールの表面が所定の温度に加熱されるのに時間を要する。このため、装置が起動する時や待機状態から復帰する時、加熱ロールのウォーミングアップに時間を要するとともに消費電力が大きくなってしまう。また、加熱ロールは加圧ロールの押圧力に対して剛性を維持するようにある程度の厚みを有する芯金からなるため、熱容量を低減することが難しく、これによりウォーミングアップ時間が長くなってしまう。さらに、ハロゲンランプは通常ガラス管を有しているため、ハロゲンランプ自身の熱容量も大きく、ハロゲンランプ自身を加熱するまでにも時間がかかってしまう。
【０００４】
このような事情から、加熱ロール等の定着部材を加熱する手段として、定着部材に導電性層を設け、電磁誘導加熱によって該導電性層を発熱させるものが知られている。
電磁誘導加熱は、変動磁界を発生する励磁コイルを導電性層に対向配置し、導電性層を貫通する磁束を発生させることにより、導電性層に渦電流が生じ発熱するものである。電磁誘導加熱によれば、極めて短い時間で導電性層を発熱させることができ、定着部材を直接加熱することができる。このため、加熱源としてハロゲンランプ等の発熱体を用いる場合に比べ、装置のウォーミングアップ時間を短縮することができる。又、励磁コイルは導電性層と対向するように定着部材の内側又は外側のいずれに配置することも可能であり、定着装置の構成に応じて任意の位置に配置することができる。
【０００５】
一方、定着部材は加熱ロールの他、無端状の定着ベルトが一般に用いられており、該無端状ベルトには複数の支持ロールによって張架されたタイプと、内部に押圧部材を有し無張架の状態で周回駆動されるタイプとがある。定着ベルトは薄肉の耐熱性樹脂等を基層とし、加熱ロールに比べ熱容量が小さいため、加熱ロールより短時間でウォーミングアップを行なうことができる。さらに、無張架タイプの定着ベルトは、他の部材との接触する面積を小さくすることができ、他の部材への熱移動が低減される。このため、一層効率の良いウォーミングアップを行なうことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような定着装置において、未定着トナー像を担持した記録媒体が定着部材と加圧部材との圧接部であるニップ部に送り込まれ、加熱押圧された後排出されるときに、記録媒体が定着部材から剥離しにくくなるという問題点がある。特に、厚みの薄い記録媒体や、高湿度下で放置され通常より含水量の多い記録媒体を用いたときや、記録媒体の進行方向の先端から数ミリの部分に多量のトナーが担持されて、加熱され溶融したトナーと定着部材との間に大きな付着力が生じるとき等に、ニップ部を通過した記録媒体が定着部材から剥離しにくくなってしまう。さらに、カラー画像を形成する場合には、記録媒体上に複数色のトナーが多量に担持されているため定着部材に付着し易い。
【０００７】
このような問題点を解決するために、特開平８−１６６７３４号公報には、弾性層を有する加熱ロールを用い、ニップ部内の下流側で弾性層に大きなひずみが生じるように強く押圧する定着装置が記載されている。この装置では、ひずみが生じた部分で加熱ロールに圧接された記録媒体の移動速度と、加熱ロール表面の周回速度とに微小な差が生じるため、記録媒体と加熱ロールの表面との付着力が低下し、記録媒体が剥離され易くなる。
【０００８】
しかし、定着装置として無端状の定着ベルトを用いた場合には、該定着ベルトが薄層であるため、定着ベルトの内周面に沿って配置されている押圧部材にはひずみが生じるが、定着ベルト自身にはほとんどひずみが生じない。このため、記録媒体と定着ベルトの表面との間に速度差を生じさせることは難しく、記録媒体は定着ベルトから剥離しにくい。
【０００９】
一方、特開平８−７６６２０号公報に記載の定着装置は、定着ベルトが複数のロールと電磁誘導加熱装置のコイル支持部材とによって張架されており、定着ベルトがニップ部の出口付近で急激に曲げ回されている。この定着装置では、記録媒体は自身の剛性によって定着ベルトから剥離され易くなるが、定着ベルトが複数の部材に接触しているためウォーミングアップに時間を要する。
【００１０】
定着ベルトが無張力状態で支持される定着装置においては、定着ベルトを大きな曲率で曲げ回す手段として、次のような構成が考えられる。これは、無端状の定着ベルトが圧接される加圧ロールとして弾性層を有するものを用い、定着ベルトの背面側にある押圧部材のニップ部出口側の剛性を高くして強く押圧し、定着ベルトを凸状に湾曲させるものである。このようにしてニップ部出口付近における定着ベルトの曲率を大きくすることは可能ではあるが、この方法ではニップ内部において定着ベルトが変形しているため、すなわち記録媒体もベルトと同じ形状に変形する。よって、記録媒体は定着ベルトの形状にならって排出され易くなり、記録媒体を充分に剥離することが難しい。
【００１１】
また、特開２００１−７５３９１号公報に記載の定着装置では、無張架タイプの定着ベルトの下流側近傍に、該定着ベルトに接離可能な剥離爪を設けられており、定着ベルトに記録媒体が巻き付くと剥離爪が当接して記録媒体を剥離する。しかし、剥離爪によって定着ベルトや画像に傷が発生するおそれがあり、特にカラー画像では許容できない画像欠陥が生じてしまう。
【００１２】
本願発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、記録媒体上に担持された未定着トナー像を無端状の定着ベルトに当接させて加熱溶融し、記録媒体に定着させる定着装置において、記録媒体を定着ベルトから良好に剥離することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、　周方向への周回移動が可能に支持された無端状の定着ベルトと、　該定着ベルトを加熱する加熱装置と、　前記定着ベルトの外周面と対向するように配置された加圧ロールと、　前記定着ベルトの内周面に当接され、該定着ベルトを前記加圧ロール側に押しつける押圧部材とを有し、　前記定着ベルトと前記加圧ロールとの間を通過する記録媒体上の未定着トナー像を加圧・加熱して定着像とする定着装置であって、　前記押圧部材は、前記定着ベルトの内周面と接触する弾性層と、この弾性層を背面側で支持する基部とを有し、　前記定着ベルトは、前記加圧ロールの回転に従って周回移動するものであり、　該定着ベルトの移動方向における前記記録媒体に圧接される領域の下流側での曲率は、上流側より大きくなるように、該定着ベルトが案内されるものであることを特徴とする定着装置を提供する。
【００１４】
定着ベルトと加圧ロールとの圧接部に送り込まれた記録媒体は、定着ベルトの周回移動にともなって搬送され、記録媒体上に担持された未定着トナー像は加圧・加熱されて記録媒体に圧着される。一方、圧接部の下流側では、記録媒体はそれ自身の剛性によって圧接部から排出されたときの方向へ移動しようとするが、定着ベルトは大きな曲率で曲げ回され、記録媒体は定着ベルトから良好に剥離される。また、この定着ベルトは、押圧部材で加圧ロールに圧接されているので、記録媒体に圧接される領域は、押圧部材以外の部材とはほとんど接触せずに周回移動させることができる。このため、他の部材に熱を奪われることが少なく、効率良く所定の温度まで加熱される。
【００１５】
請求項２に係る発明は、　請求項１に記載の定着装置において、前記押圧部材の弾性層は、前記定着ベルトの内面に押圧されたときに、該定着ベルトの周回移動方向における下流側へ突き出すように変形するものとする。
【００１６】
上記押圧部材の弾性層は、定着ベルトの内周面に押圧され、この定着ベルトが周回移動することによって、移動方向の下流側へ突き出すように変形する。このため、定着ベルトは弾性層によって内面から下流側に向かって押圧され、弾性層が突き出した部分の先端で大きく曲げ回される。一方、記録媒体はそれ自身の剛性により、ニップ出口における加圧ロールの接線方向へ排出される。これにより、定着ベルトは記録媒体から離れる方向に移動し、定着ベルトから良好に剥離される。
【００１７】
請求項３に係る発明は、　請求項１に記載の定着装置において、前記押圧部材の弾性層は、前記定着ベルトの周回移動方向における上流側から下流側にかけて厚さが増大するものとする。
【００１８】
上記弾性層の厚さが増大している部分は、定着ベルトの押圧によって側方へ膨らみやすく、定着ベルトの移動方向の下流側へ突き出すように変形する。これにより、定着ベルトは弾性層が突き出した部分の先端に沿って曲げ回され、圧接部の下流側で定着ベルトの曲率が大きくなる。一方、記録媒体は加圧ロールの周面にほぼ沿った方向に排出され、定着ベルトから剥離される。
【００１９】
請求項４に係る発明は、　請求項１に記載の定着装置において、前記押圧部材の弾性層は、前記定着ベルトの周回移動方向における上流側から下流側にかけて圧接力が増大するように押圧されているものとする。
【００２０】
定着ベルトの周回移動方向の下流側において、弾性層を定着ベルトに強く押しつけることによって、弾性層が下流側に膨らみだす。そして、定着ベルトの周回移動にともなって、弾性層の下流側の部分が定着ベルトの移動方向の下流側へ突き出すように変形する。これにより、定着ベルトと加圧ロールとの圧接部の出口より下流側で定着ベルトの曲率が大きくなり、記録媒体を定着ベルトから容易に剥離することができる。
【００２１】
請求項５に係る発明は、　請求項１に記載の定着装置において、前記加圧ロールは、周面に沿って弾性層を有し、　前記押圧部材の弾性層は、前記定着ベルトとの当接面が、前記加圧ロールの周面に対応し、ほぼ同じ曲率を有するものとする。
【００２２】
上記押圧部材の弾性層は、定着ベルトとの当接面が加圧ロールの周面に対応し、ほぼ同じ曲率であるため、押圧部材を加圧ロールに押しつけたとき、定着ベルトと加圧ロールとの圧接部内では、定着ベルトの曲率が加圧ロールの曲率とほぼ同じに維持される。そして、圧接部の出口付近では、弾性層が下流側に突き出すように変形し、圧接部の出口より下流側で定着ベルトの曲率を大きくすることができる。また、定着ベルトは、圧接部内で弾性層によって過剰に押しつけられることがなく、適当な曲率で曲げ回される。このため、定着ベルトに金属性の発熱層を備えている場合にも、該発熱層にひずみによってクラックが生じるのを防ぐことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１及び図２は、請求項１、請求項２、請求項３又は請求項５に係る発明の一実施形態である定着装置の概略断面図及び概略正面図である。
この定着装置は、無端状の周面を有する定着ベルト１と、この定着ベルト１の外周面に当接される加圧ロール２と、定着ベルト１の背面側に当接され、定着ベルト１を加圧ロール２に押圧する押圧パッド３と、該押圧パッドを支持するパッド支持部材４と、定着ベルト１の外周面に沿って設けられ、該定着ベルト１を加熱する電磁誘導加熱装置５と、定着ベルト１の両側縁部の内周面に当接されているガイド部材６ａ、６ｂと、加圧ロール２と加圧パッド３との圧接部の下流側で、加圧ロール２の周面に当接されている金属ロール７と、この圧接部の出口近傍に設けられている剥離補助部材８とで構成されている。
【００２４】
次に、上記定着装置が有する構成の詳細について説明する。
上記定着ベルト１は、十分な強度を有する基層１ａと、その上に積層された導電性層１ｂと、該導電性層１ｂの上に積層された弾性層１ｃと、最も上層となる表面離型層１ｄとの４層で構成されている。
基層１ａは、例えば厚さ１０〜１５０μｍ、さらに好ましくは厚さ５０〜１００μｍのポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルケトン、ポリサルフォン、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリアミド等の耐熱性の高い合成樹脂が用いられる。導電性層１ｂは、例えば、鉄、ニッケル、コバルト、銅、クロム、アルミニウム、ステンレススチールまたはこれら主体の合金を、厚さ１μｍ〜８０μｍ程度に形成したものが用いられ、電磁誘導で十分な発熱が得られるような固有抵抗値となるように材質が選択される。弾性層１ｃは、ニップ部で記録紙上の未定着トナー像を覆ってトナー像を一様に加熱するためのものであり、例えば、ゴム強度１０〜３０°（ＪＩＳ−Ａ）程度のシリコーンゴムを１００〜６００μｍの厚さで用いることができる。表面離型層１ｄは、離型性の高いシート又はコート層であることが好ましく、例えば、ＰＦＡ（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重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、シリコン共重合体またはそれらの複合層等を用いることができる。表面離型層は薄過ぎると耐摩耗性が劣り、厚いと熱容量が大きくなるため、１μｍ〜５０μｍ程度とするのが望ましい。
【００２５】
本実施例では、上記定着ベルト１は、無拘束状態で内径約３０ｍｍの円形断面となるものであり、基層１ａは幅方向に座屈等が生じない程度の剛性を有するように８０μｍのポリイミドが用いられている。また、導電性層１ｂは、定着ベルト１の曲率が大きい場合でも永久変形やクラックが生じないように薄層であることが望ましく、基層上に蒸着又はメッキ等の手段によって５μｍの銅が形成されている。導電性層上にはゴム強度１５°（ＪＩＳ−Ａ）、厚さ３００μｍのシリコーンゴムと、さらにその上に厚さ３０μｍのＰＦＡが積層されている。
【００２６】
上記加圧ロール２は、金属製の円筒状芯金２ａを芯材とし、該芯金２ａの表面にスポンジやゴムなどの弾性層２ｂと、さらに表面に表面離型層２ｃとを備えている。本実施例では、直径が１８ｍｍの中実の鉄ロールを用い、表面に厚さ５ｍｍのシリコンスポンジ層を形成し、さらにその表面に厚さ５０μｍのＰＦＡが被覆されているものが用いられている。加圧ロール２は、例えば３０ｋｇｆの荷重で定着ベルト１を介して押圧パッド３に押圧されており、駆動モータ（図示しない）によって回転駆動され、これにともなって定着ベルト１が従動回転する。
【００２７】
上記押圧パッド３は、図３に示すように、台座３ａ上に弾性部材３ｂを備え、定着ベルト１を加圧ロール２に押し付けるものであり、弾性部材３ｂと加圧ロール２との間にニップ部が形成される。弾性部材３ｂは、ニップ部の上流側から下流側にかけて厚さが増大しており、弾性部材３ｂの定着ベルト１との当接面１１が、加圧ロール２とほぼ同じ曲率を有する形状に湾曲している。この弾性部材３ｂが定着ベルト１の内面に押圧されると、弾性部材３ｂの厚さが増大している下流部１２が下流側に膨らみだすように変形し、さらに、定着ベルト１の周回移動にともなって、定着ベルト１の移動方向の下流側へ摩擦力が作用して突き出すように変形する。
【００２８】
本実施例では、上記押圧パッド３は、ＳＵＳ、鉄等の金属又は耐熱性を有する樹脂等からなる台座３ａ上に、弾性部材３ｂとしてゴム強度２０°（ＪＩＳ−Ａ）のシリコーンゴムが積層されている。このシリコーンゴムは周方向の水平長さが８．５ｍｍ、上流側の厚みが２．５ｍｍ、下流側の厚みが５ｍｍであり、曲率がＲ１４となっている。
【００２９】
また、押圧パッド３と定着ベルト１との間には摺動性が良く、耐摩耗性が高いフッ素樹脂を含浸させたガラス繊維シート等を介在させてもよく、さらに定着ベルトの内面にはシリコーンオイル等の離型材を塗布してもよい。これにより、定着ベルト１は加圧ロール２に従動して加圧ロール２とほぼ同じ速度で周回し、加圧ロール２の駆動負荷を低減することができる。
【００３０】
上記パッド支持部材４は、図４に示すように、定着ベルト１の幅方向に軸線を有する棒状部材であり、この棒状部材の両端部４ａは切り欠かれて中央部付近より断面が小さくなっており、ガイド部材６が嵌め合わされる。この棒状部材の加圧ロール２と対向する部分に押圧パッド３が取り付けられており、定着ベルト１を介して加圧ロール２から押圧パッド３に作用する圧接力を、この棒状部材によって負担する。パッド支持部材４の材料としては、電磁誘導加熱装置５による磁束の影響によって加熱されないように、ガラス入りＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、フェノール、ポリイミド、液晶ポリマー等の耐熱性の樹脂や耐熱ガラスを用いることができる。
【００３１】
上記ガイド部材６は耐熱性樹脂からなり、図５に示すように、エッジガイド部２１と、内面ガイド部２２とを備えるものである。このガイド部材６の中央部付近には、パッド支持部材４の両端部４ａとほぼ同じ形状の切り欠き部２３が設けられており、この切り欠き部２３をパッド支持部材４の両端部４ａに嵌め合わせる。そして、内面ガイド部２２の端面２２ａがパッド支持部材４の断面が拡大している位置の垂直面に当接される。
【００３２】
内面ガイド部２２は、ほぼ円筒曲面を有する部材であり、周方向の一部が切り欠かれ、この部分に押圧パッド３が配置される。内面ガイド部２２の曲面は、定着ベルト１の内周面の両側縁付近に当接され、定着ベルト１は内面ガイド部２２の外周面及び押圧パッド３の表面に沿った形状に拘束される。そして、定着ベルト１の両側縁付近は無張力状態もしくは所定の張力が導入された状態で内面ガイド部２２の曲面上を摺動する。これにともない、定着ベルト１の幅方向における中央部は、図６に示すように、押圧パッド３以外には内面に当接されるものがなくても自身の剛性によってほぼ一定の形状を維持し、パッド支持部材４から離れた位置に保持される。
【００３３】
エッジガイド部２１は、内面ガイド部２２より径が拡大されて張り出しており、パッド支持部材４の両端部４ａに嵌め合わされると、エッジガイド部２１は定着ベルト１の両縁部に近接又は当接される。これにより、定着ベルト１は、エッジガイド部２１によって幅方向の動きが規制されるため、安定した状態で周回駆動する。
【００３４】
上記電磁誘導加熱装置５は、定着ベルト１の外周面に沿って、この外周面とのギャップが０．５ｍｍ〜２ｍｍとなるよう配置されており、コイル支持部材５ａに支持されたフェライト等からなる磁性体コア５ｄと、この磁性体コア５ｄの周囲に巻き回された励磁コイル５ｂと、この励磁コイル５ｂに交流電流を供給する励磁回路５ｃとで主要部が構成されている。励磁コイル５ｂは、本実施例では、互いに絶縁された直径０．５ｍｍの銅線材を２０本束ねたリッツ線が用いられており、連続したリッツ線が定着ベルト１の幅方向に平行に配置され、平行部分の両端部で折り返して巻き回されている。また、コイル支持部材５ａは、耐熱性のある非磁性材料を用いることが望ましく、例えば、耐熱ガラスや、ポリカーボネイト等の耐熱性樹脂が用いられる。なお、この電磁誘導加熱装置５は定着ベルト１の内周面に沿って配置することもできる。
【００３５】
上記励磁回路５ｃから励磁コイル５ｂに交流電流が供給されると、励磁コイル５ｂの周囲に磁束が生成消滅を繰り返す。そして、この磁束が定着ベルト１の導電性層を横切るとき、その磁界の変化を妨げる磁界を生じるように導電性層中に渦電流が発生し、導電性層の表皮抵抗に比例して発熱する。これにより、定着ベルト１が所定の温度まで加熱される。
【００３６】
上記金属ロール７は、熱伝導性の良好な金属からなり、本実施例では、アルミニウムからなる直径１０ｍｍの中実のロールが用いられている。また、金属ロール７の表面にトナー等が付着しにくいように、該金属ロール７の表面にＰＦＡ等の離型層を設けてもよい。連続して幅方向に短い用紙の通紙を行うと、定着ベルトの非通紙領域の温度が上昇してしまう。それにより加圧ロール２の非通紙領域の温度が上昇するため、この金属ロール７を加圧ロール２の周面に接触させ、加圧ロール２との間で熱交換することによって、加圧ロール２の幅方向に大きな温度差が生じるのを防ぎ、定着ベルトの非通紙領域の温度上昇を防止する。
【００３７】
上記剥離補助部材８は、ステンレス等の薄い板状部材を基板とし、この基板の先端部にシリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性部材が設けられている。この先端部がニップ部の出口で定着ベルト１と近接対向するように配置されている。この剥離補助部材８は、ニップ部を通過して定着ベルト１から剥離した記録紙の先端をすくい取り、記録紙が再び定着ベルト１に巻き付くのを防ぐものである。この剥離補助部材８の先端部には弾性部材が設けられているため、先端部が定着ベルト１に接触しても定着ベルトに傷がつきにくい。本実施例では、０．２ｍｍのステンレスからなる基板の先端部にフッ素ゴムの被覆層が設けられており、基板の方向と３５°の角度に傾斜面を設けて先端が尖った形状となっている。そして、ニップ部出口から先端部までの水平距離が５ｍｍ、定着ベルトの回転停止時における該定着ベルトとの距離が０．５ｍｍとなるように設置されている。
【００３８】
次に、上記定着装置の動作について説明する。
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーによるトナー像Ｔが画像信号に基づいて形成され、図示しない転写装置により記録紙Ｐに転写される。これらのトナーは、熱可塑性樹脂性のバインダに着色顔料を含有させることによって構成されている。
一方、トナー像を形成する動作が開始されるのとほぼ同時に、加圧ロール２の駆動モータ（図示しない）及び電磁誘導加熱装置５に電力が供給される。そして、加圧ロール２が回転すると、これに従動して定着ベルト１が回転を開始し、電磁誘導加熱装置５と対向する加熱領域を通過する際に、トナー像Ｔを加熱溶融するのに適当な温度まで加熱される。このとき、定着ベルト１は、両側縁付近は内面ガイド部２２に接触して摺動するが、中央部は押圧パッド３以外の部材に接触することなく周回移動している。したがって、他の部材に熱を奪われることが少なく、効率の良い加熱が行われる。
【００３９】
定着ベルト１が所定の温度まで加熱されると、未定着トナー像を担持した記録紙が、定着ベルト１と加圧ロール２とが接するニップ部に送り込まれる。ニップ部内では、定着ベルトは加圧ロールの周面に沿って湾曲しており、記録紙は定着ベルトに密接して搬送され、トナー像は定着ベルト１によって加熱溶融されると同時に、加圧ロール２と押圧パッド３との圧接力によって記録紙Ｐに圧着される。
【００４０】
一方、ニップ部出口付近では、押圧パッド３が有する弾性部材３ｂの下流部１２が、定着ベルトの移動方向の下流側へ突き出すように変形している。また、定着ベルト１の中央部は、押圧パッド３以外の部材には拘束されず、張力が作用しない状態で周回している。このため、定着ベルト１は、弾性部材３ｂの下流側に突き出した部分に拘束され、加圧ロール２の周面に沿って移動する。そして、突き出した部分の先端からは、ガイド部材６に案内されて大きな曲率で曲げ回される。
【００４１】
これに対し、定着ベルト１と加圧ロール２との間で搬送される記録紙は、弾性部材３ｂが下流側に突き出した部分で加圧ロール２の周面に沿って移動し、弾性部材３ｂが突き出した部分の先端より下流側では、記録紙自身の剛性によって加圧ロール２のほぼ接線方向へ進行しようとする。したがって、大きく曲げ回される定着ベルト１は記録紙から引き離される。また、記録紙の先端が定着ベルト１から剥離されると、該記録紙は剥離補助部材８に接触し、この剥離補助部材８に案内されて確実に定着ベルト１から引き離される。
【００４２】
本実施例では、６０ｇｓｍ程度の薄い記録紙を用い、２ｍｍの先端余白の後方に複数色の多量のトナーが担持されている場合にも、記録紙を定着ベルトから良好に剥離することができる。
【００４３】
なお、本実施例では、加圧ロール２のプロセススピードは１４０ｍｍ／ｓであり、定着ベルト１は該加圧ロール２に従動して１４０ｍｍ／ｓで周回移動する。そして、ニップ部入り口の温度が、装置立ち上げ時に１９０℃、通常定着時に１７０℃となるように制御されており、１分間にＡ４用紙３０枚の良好なカラー定着画像を形成することができる。この装置では、起動時に定着ベルトのウォーミングアップに要する時間は、１２００Ｗの電力投入時に約１０秒であり、非常に短い待ち時間で装置が使用可能な状態となる。このため、使用する時だけ電力を供給すればよく、スタンバイモードやローパワーモードを必要としないため、消費電力を低減することができる。
【００４４】
図７は、請求項４に係る発明の一実施形態である定着装置で用いられる押圧パッドを示す図である。
この押圧パッドは、図３に示す押圧パッドと同様に、台座３１上に弾性部材３２を備え、パッド支持部材３３に支持されて、定着ベルトを加圧ロールに押し付けるものである。台座３１は、ＳＵＳ、鉄等の金属又は耐熱性を有する樹脂等からなり、ニップ部の上流側から下流側にかけて厚さが増大している。弾性部材３２は、定着ベルトとの当接面３２ａが加圧ロールとほぼ同じ曲率を有する形状に湾曲しており、上流側と下流側とがほぼ同じ厚さになっている。
【００４５】
この押圧パッドは、台座３１の下流部３１ａが増厚されているため、弾性部材３２の下流部３２ｂが定着ベルトに強く圧接され、この下流部３２ｂが定着ベルトの移動方向の下流側へ突き出すように変形する。このため、定着ベルトはニップ部の出口より下流側で大きな曲率となり、記録紙は自身の剛性によって定着ベルトから離れる方向に排出され、定着ベルトから良好に剥離される。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明によれば、押圧部材の弾性層は、定着ベルトの内面に押圧されたときに、定着ベルトの周回移動方向における下流側へ突き出すように変形し、定着ベルトは記録媒体に圧接される領域の下流側で大きな曲率となる。このため、記録媒体は定着ベルトと加圧ロールとの圧接部から排出されるとき、自身の剛性によって定着ベルトから離れる方向に排出され、定着ベルトから良好に剥離される。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１、請求項２、請求項３又は請求項５に係る発明の一実施形態である定着装置の概略断面図である。
【図２】請求項１、請求項２、請求項３又は請求項５に係る発明の一実施形態である定着装置の概略正面図である。
【図３】図１に示す定着装置で用いられる押圧パッドを示す概略形状図である。
【図４】図１に示す定着装置で用いられるパッド支持部材を示す概略斜視図である。
【図５】図１に示す定着装置で用いられるガイド部材を示す正面図及び側面図である。
【図６】図１に示す定着装置の幅方向における中央部の概略断面図である。
【図７】請求項４に係る発明の一実施形態である定着装置で用いられる押圧パッドを示す概略形状図である。
【符号の説明】
１　　　　　定着ベルト
２　　　　　加圧ロール
３　　　　　押圧パッド
４、３３　　パッド支持部材
５　　　　　電磁誘導加熱装置
６　　　　　ガイド部材
７　　　　　金属ロール
８　　　　　剥離補助部材
３ａ、３１　台座
３ｂ、３２　弾性部材
【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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