(57)【要約】【課題】ベルト浮きを抑え、特にオイルレス定着でも用紙巻き付きや画像乱れのないベルト定着装置を提供する。【解決手段】定着ベルト８と加圧ローラ１０によるニップ部は定着ベルト側に凸の形状であり、ニップ部の記録材搬送方向下流側には、記録材を定着ベルトから剥離するための分離部材１４が定着ベルトに非接触で配置され備えられたベルト定着装置において、ニップ部の記録材搬送方向下流側に、定着ベルト８を介して定着ローラ６に当接する駆動ローラ３１を配設し、その駆動ローラ３１の周速を定着ベルト８の周速よりも大きくする。【選択図】　　図２
2004093582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一と第二の回転体に張架されるエンドレスベルトと、該エンドレスベルトを加熱する熱源と、エンドレスベルトを介して上記回転体の一方（第二の回転体）に所定圧力で転接する第三の回転体とを備えて成り、エンドレスベルトと第三の回転体とのニップ部に対してエンドレスベルト側に未定着像を担持した面を向けて記録材を搬送することで加熱加圧作用で記録材上に未定着像を定着するベルト定着装置にして、
上記ニップ部はエンドレスベルト側に凸の形状であり、ニップ部の記録材搬送方向下流側には、記録材をエンドレスベルトから剥離するための分離部材がエンドレスベルトに非接触で配置され備えられたベルト定着装置において、
ニップ部の記録材搬送方向下流側に、エンドレスベルトを介して第二の回転体に当接する駆動回転体を配設し、その駆動回転体の周速がエンドレスベルトの周速よりも大きいことを特徴とするベルト定着装置。
【請求項２】
上記第二の回転体とエンドレスベルトの摩擦係数をμ１、第三の回転体の第二の回転体に対する加圧力をＮ１、上記駆動回転体とエンドレスベルトの摩擦係数をμ２、駆動回転体の第二の回転体に対する加圧力をＮ２とする場合、μ２×Ｎ２＞μ１×Ｎ１の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載のベルト定着装置。
【請求項３】
二個の回転体に張架されるエンドレスベルトと、該エンドレスベルトを加熱する熱源と、エンドレスベルトを介して上記回転体の一方に所定圧力で転接する第三の回転体とを備えて成り、エンドレスベルトと第三の回転体とのニップ部に対してエンドレスベルト側に未定着像を担持した面を向けて記録材を搬送することで加熱加圧作用で記録材上に未定着像を定着するベルト定着装置にして、
上記ニップ部はエンドレスベルト側に凸の形状であり、ニップ部の記録材搬送方向下流側には、記録材をエンドレスベルトから剥離するための分離部材がエンドレスベルトに非接触で配置され備えられたベルト定着装置において、
上記エンドレスベルトの基体が耐熱性樹脂でなり、その耐熱性樹脂基体の厚さが５０μｍ以下であることを特徴とするベルト定着装置。
【請求項４】
上記エンドレスベルトの耐熱性樹脂基体上に弾性体／離型層を設け、そのエンドレスベルトの総厚が１８０μｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載のベルト定着装置。
【請求項５】
第一と第二の回転体に張架されるエンドレスベルトと、該エンドレスベルトを加熱する熱源と、エンドレスベルトを介して上記回転体の一方（第二の回転体）に所定圧力で転接する第三の回転体とを備えて成り、エンドレスベルトと第三の回転体とのニップ部に対してエンドレスベルト側に未定着像を担持した面を向けて記録材を搬送することで加熱加圧作用で記録材上に未定着像を定着するベルト定着装置にして、
上記ニップ部はエンドレスベルト側に凸の形状であり、ニップ部の記録材搬送方向下流側には、記録材をエンドレスベルトから剥離するための分離部材がエンドレスベルトに非接触で配置され備えられたベルト定着装置において、
ニップ部の記録材搬送方向下流側のエンドレスベルトと第二の回転体の間に、ニップ部直後のエンドレスベルトに搬送方向下流側へのテンションを与えるテンション部材を設けることを特徴とするベルト定着装置。
【請求項６】
上記テンション部材は回転駆動体であり、そのテンション部材の周速がエンドレスベルトの周速よりも大きいことを特徴とする請求項５に記載のベルト定着装置。
【請求項７】
上記テンション部材の表面が粗面処理或いは粘着性処理を施されていることを特徴とする請求項６に記載のベルト定着装置。
【請求項８】
上記テンション部材のエンドレスベルトに対する搬送力が、第二の回転体のエンドレスベルトに対する搬送力よりも大きいことを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載のベルト定着装置。
【請求項９】
上記テンション部材にエンドレスベルト対応域以外で分離部材が当接することを特徴とする請求項５〜８のいずれか一項に記載のベルト定着装置。
【請求項１０】
上記テンション部材が剛体でなることを特徴とする請求項５〜９のいずれか一項に記載のベルト定着装置。
【請求項１１】
少なくとも結着樹脂、着色剤及びワックスを含有し、カルナウバに代表されるワックス、若しくはジメチルシロキサンに代表されるオイルのいずれかを５〜２０重量部含有したトナーを用いることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のベルト定着装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のベルト定着装置を備える画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のベルト定着装置を用いて定着を行う定着方法。
【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、ファクシミリ、複写機等、電子写真方式の画像形成装置に用いられるベルト定着装置、とりわけカラー画像形成装置におけるベルト定着装置でのオイルレス化を目的とした巻き付き防止に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記形式の画像形成装置においては、通常、記録材としての用紙上に転写されたトナー像を定着させる定着装置が設けられている。この種の定着装置としては、内部にヒータを有する加熱定着ローラとこれに圧接配置される加圧ローラとからなる一対のローラのニップ部に、トナー像を転写された用紙を通過させ、加熱定着ローラによる加熱と二個のローラによる加圧とによりトナー像を用紙に融着させる態様が広く用いられている。一般に、この定着方式においては、用紙に融着したトナー像が加熱定着ローラに接触するので、加熱定着ローラとしては、離型性のよい（非粘着性）例えばフッ素系樹脂のような弾性体で表面被覆されたローラが使用され、加圧ローラとしては弾性体で被覆されたローラが使用される。
【０００３】
しかしながら、このような熱ローラ定着方式では、加熱定着ローラの熱容量が大きいため、加熱定着ローラを定着に必要な所定温度に加熱するまでの時間が必要となり、装置のウォームアップのための待機時間を長くしている。また加熱定着ローラの温度を維持するために多くの消費電力を必要とし、装置全体の消費電力を大幅に増加させている。
【０００４】
そこで、このような問題を解決するために、ベルト面で用紙上のトナーを定着するベルト加熱定着方式が開発されている。ベルト加熱定着方式は、比較的小さな熱容量の定着ベルトを、所定温度に加熱するだけで定着に必要な熱エネルギーが得られるので、待機時間を短くでき、また消費電力を低減することができる。
【０００５】
近年、カラー画像形成装置においては、画像の色再現性や光沢性を確保するために、トナーを十分溶融することが要求されおり、したがって、低い融点のトナーが使用されている。低い融点のトナーは、高温オフセットを起こしやすく、そのために離型剤として低粘度のシリコーンオイルを多量に塗布することが行われている。このようにシリコーンオイルを多量に使用すると、シリコーンオイルのこぼれや、用紙への付着等の問題が発生する。
【０００６】
そこで、このような問題点を解決するために、シリコーンオイルを全く使用しないか、或いは僅かな使用で、定着後の優れた色再現性と光沢性を得るための定着装置が提案されている。例えば特開２００１−８３８３２号公報には、シリコーンオイルを使用しないで画像、用紙、及び定着ローラに損傷を与えることなく安定した剥離を行い得る分離部材である剥離シートを備えた定着装置が開示されている。この開示装置では、剥離シート端縁を加熱定着ローラに対し非接触とし、用紙を加熱定着ローラから剥離させている。剥離シートを非接触としているため、オイルレス定着においても加熱定着ローラを傷つけることがない。また剥離シートへのトナー堆積も防止可能である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように分離部材である剥離シートを定着ローラと非接触とするには、ニップ形状を定着ローラ側に凸なものとして、用紙先端の定着ローラからの剥離量を大きくする必要がある。ニップ形状を定着ローラ側に凸にしないと、用紙先端が定着ローラに張り付いてニップから出てくることとなり、非接触の分離部材とのギャップをすり抜けて用紙を分離し損ねる可能性があるからである。
【０００８】
しかしながら、このような非接触の分離部材をベルト加熱定着方式に応用することを考える場合、図７に示すように、ニップ形状を定着ローラ５側に凸なものとすると、ニップでの定着ローラ５の変形が大きいとき、ニップ前後で定着ベルト４と定着ローラ５の間に隙間が生じることが分かった。以下、この隙間を「ベルト浮き」と表現する。
【０００９】
また同様にニップ形状を定着ローラ５側に凸なものとする場合、定着ベルト４の剛性が大きいと定着ベルト４が定着ローラ５の変形に倣うことができず、ベルト浮きが大きくなることも分かった。
【００１０】
このようなベルト浮きがニップ下流側に生じると、非接触の分離部材１３のギャップを維持することができず、分離部材１３が定着ベルト４に接触し、特にオイルレス定着では定着ベルト４を傷つけてしまう。また分離部材１３が定着ベルト４に接触すると、分離部材１３が定着ベルト４にオフセットしたトナーを掻き取り、分離部材１３の表面にフッ素系樹脂層を形成したとしても、少なからずトナーが分離部材１３に堆積してしまう。その結果、定着ベルトキズや分離部材１３上の固着トナーにより、定着画像に乱れが生じてしまう。
【００１１】
そこで、上記従来の問題に鑑み、ベルト浮きを抑え、特にオイルレス定着でも用紙巻き付きや画像乱れのないベルト定着装置を提供することを、本発明の目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明により、第一と第二の回転体に張架されるエンドレスベルトと、該エンドレスベルトを加熱する熱源と、エンドレスベルトを介して上記回転体の一方（第二の回転体）に所定圧力で転接する第三の回転体とを備えて成り、エンドレスベルトと第三の回転体とのニップ部に対してエンドレスベルト側に未定着像を担持した面を向けて記録材を搬送することで加熱加圧作用で記録材上に未定着像を定着するベルト定着装置にして、上記ニップ部がエンドレスベルト側に凸の形状であり、ニップ部の記録材搬送方向下流側には、記録材をエンドレスベルトから剥離するための分離部材がエンドレスベルトに非接触で配置され備えられたベルト定着装置において、ニップ部の記録材搬送方向下流側に、エンドレスベルトを介して第二の回転体に当接する駆動回転体を配設し、その駆動回転体の周速をエンドレスベルトの周速よりも大きくすることによって、達成することができる。
【００１３】
上記第二の回転体とエンドレスベルトの摩擦係数をμ１、第三の回転体の第二の回転体に対する加圧力をＮ１、上記駆動回転体とエンドレスベルトの摩擦係数をμ２、駆動回転体の第二の回転体に対する加圧力をＮ２とする場合、μ２×Ｎ２＞μ１×Ｎ１の関係を満たすならば、好適である。
【００１４】
また、二個の回転体に張架されるエンドレスベルトと、該エンドレスベルトを加熱する熱源と、エンドレスベルトを介して上記回転体の一方に所定圧力で転接する第三の回転体とを備えて成り、エンドレスベルトと第三の回転体とのニップ部に対してエンドレスベルト側に未定着像を担持した面を向けて記録材を搬送することで加熱加圧作用で記録材上に未定着像を定着するベルト定着装置にして、上記ニップ部がエンドレスベルト側に凸の形状であり、ニップ部の記録材搬送方向下流側には、記録材をエンドレスベルトから剥離するための分離部材がエンドレスベルトに非接触で配置され備えられたベルト定着装置において、上記エンドレスベルトの基体が耐熱性樹脂でなり、その耐熱性樹脂基体の厚さが５０μｍ以下であれば、同じく上記目的を達成することができる。上記エンドレスベルトの耐熱性樹脂基体上に弾性体／離型層を設け、そのエンドレスベルトの総厚が１８０μｍ以下であれば、なお好ましい。
【００１５】
更に、第一と第二の回転体に張架されるエンドレスベルトと、該エンドレスベルトを加熱する熱源と、エンドレスベルトを介して上記回転体の一方（第二の回転体）に所定圧力で転接する第三の回転体とを備えて成り、エンドレスベルトと第三の回転体とのニップ部に対してエンドレスベルト側に未定着像を担持した面を向けて記録材を搬送することで加熱加圧作用で記録材上に未定着像を定着するベルト定着装置にして、上記ニップ部がエンドレスベルト側に凸の形状であり、ニップ部の記録材搬送方向下流側には、記録材をエンドレスベルトから剥離するための分離部材がエンドレスベルトに非接触で配置され備えられたベルト定着装置において、ニップ部の記録材搬送方向下流側のエンドレスベルトと第二の回転体の間に、ニップ部直後のエンドレスベルトに搬送方向下流側へのテンションを与えるテンション部材を設けることによっても、上記目的を達成することができる。
【００１６】
上記テンション部材は回転駆動体であり、そのテンション部材の周速がエンドレスベルトの周速よりも大きいのが良い。上記テンション部材の表面が粗面処理或いは粘着性処理を施されていれば一層効果的である。上記テンション部材のエンドレスベルトに対する搬送力が、第二の回転体のエンドレスベルトに対する搬送力よりも大きければ、更に好ましい。更に上記テンション部材にエンドレスベルト対応域以外で分離部材を当接させれば、好都合である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を、図に示す例に基づいて説明する。図１は、本発明を適用するカラー画像形成装置である。
【００１８】
このカラー画像形成装置は、複数の像担持体１Ａ，２Ａ，３Ａ，４Ａを同一平面上に配列し、矢印方向に回転するようになっている。これら像担持体はそれぞれ、光導電性を有する有機又は無機の材料からなるドラム状の感光体である。そして感光体１Ａ，２Ａ，３Ａ，４Ａのそれぞれの表面上の静電潜像を現像部により現像する。
【００１９】
電子写真法を用いたフルカラー画像形成装置としては、色分解重ね合わせ転写方式が一般に使用される。図示の例では、カラー画像形成装置本体の上方に設けられた原稿読取部２９で光学的に原稿を、青、赤、緑の３色に色分解した画像情報光として、３つのＣＣＤ２０で各々読み取る。その各色光の強度レベル（出力信号）をもとにして画像演算処理を行い、得られたイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、黒（ＢＫ）の各色で現像すべき書込画像データに基づいて、レーザー書込装置１Ｄ，２Ｄ，３Ｄ，４Ｄにより４つの感光体１Ａ，２Ａ，３Ａ，４Ａ上に光書き込みを行う。それに先立って、感光体１Ａ，２Ａ，３Ａ，４Ａに対しては、それぞれ帯電装置１Ｄ，２Ｄ，３Ｄ，４Ｄにより負に帯電される。帯電装置はコロトロン、スコロトロンなど、コロナ放電により電荷を発生させて像担持体表面に散布する方式のものが用いられる。
【００２０】
そして静電潜像を各感光体１Ａ，２Ａ，３Ａ，４Ａに対して設けられイエロー、シアン、マゼンダ、黒の現像剤を内蔵した現像器１Ｂ，２Ｂ，３Ｂ，４Ｂを用いて負帯電トナーにより反転現像する。この現像により各感光体上に形成された各色トナー像を、給紙部からレジストローラ２７を経て各感光体に順次接して周動する転写ベルト２５に静電的に吸着される用紙に、各感光体に対設された転写部品である転写チャージャ１Ｃ，２Ｃ，３Ｃ，４Ｃの作用（正コロナ）のもとに重ね合わせ転写する。
【００２１】
転写後、用紙は分離手段２８により転写ベルト２５から分離され、オイル塗布手段を用いないオイルレスのベルト定着装置１１で定着してカラー画像が得られる。転写ベルト２５はポリエステルフイルムなどの誘電体から成り、転写チャージャ１Ｃ，２Ｃ，３Ｃ，４Ｃにより正に帯電するので、用紙の分離後に転写ベルト２５を除電装置２６により除電する。除電装置２６は転写ベルト２５の両面からチャージャで負のＡＣコロナ放電を行い、転写ベルト２５の蓄積電荷を中和（除電）して転写ベルト２５を初期化する。更に転写ベルト２５に対して、クリーニングユニット２２により残留トナーのクリーニングが行われる。転写ベルト用分離手段２８は、用紙の上面からチャージャで負のＡＣコロナ放電を行い、用紙の蓄積電荷を中和（除電）し、用紙が転写ベルト２５から分離する際の剥離放電によるトナーのチリを防止する。
【００２２】
次に、図２に本発明を適用する上記ベルト定着装置１１の概略構成を示す。このベルト定着装置では、相対的に大径の定着ローラ６（第二の回転体）と、テンションをかける小径の加熱テンションローラ７（第一の回転体）と、熱源内蔵加圧ローラ１０（第三の回転体）が備えられ、定着ローラ６と加熱テンションローラ７の間に、矢印方向に回転するエンドレスの定着ベルト８が張設されている。加圧ローラ１０が、定着ベルト８を挟んで定着ローラ６に圧接すると共に、加圧ローラ１０と定着ベルト８、定着ローラ６によるニップ部の用紙搬送方向下流側には、定着ベルト８を介して定着ローラ６に当接し回転駆動する駆動ローラ３１が設けられている。
【００２３】
表面に未定着トナー像を担持した用紙が、定着ベルト８を介し定着ローラ６と加圧ローラ１０の間のニップ部で加熱・加圧され、トナー像を定着されるのであるが、溶融したトナーは粘性が高く、定着ベルト８表面を離型性のよいフッ素系樹脂でコーティングしたとしても、トナー像を定着された用紙は定着ベルト８表面に巻き付き易い。その巻き付きを防止するため、定着ベルト８から用紙を剥離する分離板１４が備えられている。該分離板１４は定着ベルト８に非接触で、ＳＵＳでなる基材の厚さは０．２ｍｍであって、該基材の表面には厚さ２０μｍのフッ素系樹脂層が被覆されている。
【００２４】
定着ベルト８の基体として、耐熱性樹脂や金属から形成されたエンドレスのベルト状基体が用いられる。耐熱性樹脂の材質としては、ポリイミド、ポリアミドイド、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等を挙げることができ、金属ベルトの材質としては、ニッケル、アルミニウム、鉄等を挙げることができる。厚さは１００μｍ以下の薄肉のものが望ましい。定着ベルト８表面は、用紙及びトナー像と加圧接触するので離型性に優れる必要があり、また、耐熱性、耐久性にも優れたものが好ましい。そのため、定着ベルト８表層は耐熱離型層（フッ素系樹脂、高離型シリコーンゴム等）が被覆された構成になっている。例えばフッ素樹脂の場合、吹き付け等により基体表面に塗布され、加熱融着させることで表面離型層が形成される。高離型シリコーンゴムの場合、ゴム硬度２５〜６５度（ＪＩＳ−Ａ硬度計）、厚さが１００〜３００ｕｍの範囲が良好な定着姓及び熱応答性を得る条件として望ましい。また定着ベルト８の別の構成として、ポリイミド等の耐熱性樹脂の基体にシリコーンゴム等の弾性体層を設け、更にその弾性体層の上にフッ素樹脂、ＰＦＡチューブ等の離型層を設けると、ＯＨＰ透明性、均一定着においてより良好な定着画像を得ることができる。
【００２５】
本例では定着ベルト基体として厚さ９０μｍのポリイミドを用い、その上にゴム硬度ＪＩＳ−Ａ３０度のシリコーンゴムを３００μｍで成型し、表面には厚さ３０μｍのＰＦＡチューブを被覆する（総厚４２０μｍ）。
【００２６】
また定着ローラ６はアルミニウムの芯金を有し、その上に弾性層としてゴム硬度ＪＩＳ−Ａ１３度のシリコーンゴム５ｍｍを設け、更にその上に表面層として厚さ２０μｍのフッ素コートを被覆した。定着ローラ６の径はφ５０ｍｍで、表面硬度はアスカーＣ４４度である。一方、ハロゲンヒータ１５を熱源として内蔵する加圧ローラ１０もアルミニウムの芯金を有し、その上に弾性層としてゴム硬度ＪＩＳ−Ａ３５度のシリコーンゴム２ｍｍを設け、更にその上に表面層として厚さ５０μｍのＰＦＡチューブを被覆した。加圧ローラ１０の径もφ５０ｍｍで、表面硬度はアスカーＣ７２度である。更に加熱テンションローラ７はφ３０ｍｍのアルミニウムの中空円筒薄肉ローラとし、そのローラ内部にも、熱源としてハロゲンヒータ１６を備えると共に、スプリング等の弾性手段を付設することで定着ベルト８にテンションを与えるようになっている。
【００２７】
上記のようなローラ構成の場合、ニップ形状は定着ローラ６側に凸となり、ニップ通過後の用紙先端の定着ベルト８からの剥離量が大きくなる。本例では、分離板１４先端と定着ベルト８の定着温度時のギャップが０．３ｍｍ以下であれば、用紙を定着ベルト８から剥離することができた。この時、定着ベルトの線速は２８０ｍｍ／ｓで、駆動ローラ３１の線速は３２０ｍｍ／ｓであった。
【００２８】
またここで定着ベルトと駆動ローラの各線速をほぼ等しくした上で、定着ベルト８と定着ローラ６の摩擦係数をμ１、定着ベルト８と駆動ローラ３１の摩擦係数をμ２、加圧ローラ１０が定着ベルト８を介して定着ローラ６に当接する加圧力をＮ１、駆動ローラ３１が定着ベルト８を介して定着ローラ６に当接する加圧力をＮ２とする場合の搬送力とニップ下流側（出口側）のベルト浮きの関係を調べたところ、
μ２×Ｎ２＞μ１×Ｎ１
の関係にすると、駆動ローラ３１の定着ベルト８への搬送力が、定着ローラ６の定着ベルト８への搬送力より大きくなり、その結果、本例のように剛性の大きい定着ベルト８を用い、ニップ出口の浮きが生じ得る形態においても、駆動ローラ３１によりニップ出口のベルト浮きを解消することができた。
【００２９】
次に別の構成のベルト定着装置について、図３に基づき説明する。本例においても、基体にポリイミドを用い、その上に弾性層としてゴム硬度ＪＩＳ−Ａ３０度のシリコーンゴムを成型し、表面にはＰＦＡチューブを被覆して定着ベルト８を構成したが、定着ベルトの剛性を変えるべく、各層の厚さを色々変えてベルト浮きの様子を観察した。本例に用いたベルト定着装置のその他の構成は、上記の例の定着装置と駆動ローラを取り外した点を除いて共通しており、同じ部材については図３に同じ符号を付すことで、その説明を省略する。
【００３０】
定着ベルトの各層の厚さを変えて観察した結果、定着ベルトの構成におけるベルト浮きの要因として、定着ベルトの剛性は先ずポリイミド基体の厚さに依るところが大きいことが分かった。ポリイミド基体の厚さを５０μｍ以下とすると、ニップ下流側でベルト浮きが生じなかった。
【００３１】
また弾性層と表面層の厚さも定着ベルトの剛性に影響し、定着ベルト８の総厚が２００μｍ以上になるとベルト浮きが大きくなった。そこで定着ベルト８の基体に厚さ５０μｍのポリイミドを用い、その上にゴム硬度ＪＩＳ−Ａ３０度のシリコーンゴム１００μｍを成型し、表面に厚さ３０μｍのＰＦＡチューブを被覆して総厚１８０μｍとしたところ、ニップ下流側でベルト浮きがおさまった。その結果、本例のベルト定着装置では、分離板１４が定着ベルト８に接触しないので、定着ベルト８のキズ、分離板１４の汚れが発生せず、画像乱れを生じることがない。
【００３２】
上記の例では、少なくとも結着樹脂、着色剤及びワックスを含有し、カルナウバに代表されるワックス若しくはジメチルシロキサンに代表されるオイルのいずれかを５〜２０重量部含有するトナーを用いている。このようなトナーを用いることにより、オイルレス定着装置においても、非接触分離板１４によって巻き付くことなくカラー画像を定着することができる。
【００３３】
更に別の構成のベルト定着装置について、図４に基づき説明する。本例に用いたベルト定着装置の、下記の特徴点を除くその他の構成は、上記の例と共通しており、同じ部材については図４に同じ符号を付すことで、その説明を省略する。本例では、ニップ直後の定着ベルト８と定着ローラ６の間に、定着ローラ６から引き離すような方向にテンションをニップ直後の定着ベルト８に与えるテンション手段を設ける。この手段は、定着ベルト８の内周と定着ローラ６の間に配されたテンションローラ３２と、このテンションローラ３２を外方に引っ張る引っ張りばね３４とから成っている。
【００３４】
本例では上記第一の例と同じく、定着ベルト基体として厚さ９０μｍのポリイミドを用い、その上にゴム硬度ＪＩＳ−Ａ３０度のシリコーンゴムを３００μｍで成型し、表面には厚さ３０μｍのＰＦＡチューブを被覆して総厚４２０μｍとした。
【００３５】
図４及び５から認識可能なように、非接触分離板１４の端部にギャップ保持部材３３を取り付け、そのギャップ保持部材３３をテンションローラ３２の定着ベルト域外に当接する。テンションローラ３２は細尺の剛体でできており、テンションローラ３２が熱膨張しても、非接触分離板１４と定着ベルト８のギャップを一定に保持することができる。
【００３６】
本例の別構成として、図６のように、定着ローラ８の内周と定着ローラ６の間で非接触分離板１４の上方に位置したテンションローラ３２を回転駆動させ、ニップ出口の定着ベルト８にテンションをかける。この時、テンションローラ３２の周速を定着ベルト８の周速より大きくすることで、ニップ出口の定着ベルトにテンションをかけるものである。またテンションローラ３２の表面に粗面処理、或いは粘着性処理を施すと、テンションローラ３２の定着ベルト８に対する搬送力が上がる。このように、テンションローラ３２の定着ベルト８に対する搬送力を、ニップでの加圧ローラ１０の定着ベルト８に対する搬送力より大きくすることにより、ニップ出口でのベルトのたわみを解消することができる。この例でも、ギャップ保持部材を取り付けることが考慮される。
【００３７】
その結果、非接触分離板１４と定着ベルト８のギャップを一定に保持することができるので、オイルレスのベルト定着装置においても用紙を分離（剥離）することができる。また、分離板１４が定着ベルト８に接触しないので、定着ベルト８のキズ、分離板１４の汚れが発生することなく、画像乱れを生じない。
【００３８】
なお上記の各例において、定着ローラ６の弾性層、或いは更に表面層までを発泡シリコーン製にすると、定着ベルトを厚くしたり、駆動ローラ３１の定着ベルト８に対する加圧力を下げたり、テンションローラ３２のテンションを下げても、ベルト浮きは発生し難くなった。これは、ニップ中央での定着ローラのつぶれが発泡シリコーンのセルで吸収され、定着ベルト８に作用し得るニップの上下流方向への力が生じ難くなるからであると思われる。
【００３９】
また第一及び第二の例において、第三の例のギャップ保持部材と同じように、分離板の、最大用紙幅より外方端部で定着ベルトに面する先端域にギャップ保持部材を配することも考慮される。例えば厚さ０．３ｍｍのテフロン（商品名）片を分離板先端両端に貼り付ける。このギャップ保持部材の変形例として、定着ベルト８の外周両端にエンドレスにギャップ保持細片を貼り付けるようにしてもよい。このような構成では、ベルト寄り止め部材を定着ベルト外周両端域に配置し、そのベルト寄り止め部材のギャップ保持細片の内側側面に突き当てるようにすることで、定着ベルトの寄りを防止できる。
【００４０】
更に上記の各例の構成に追加する補助構成を以下に説明する。図７に示す補助構成は、図３に示す例に対するものであるが、図２に示す例、図４に示す例、図６に示す例に対しても基本的に同じである。また本例に用いたベルト定着装置のその他の構成は、上記の例の定着装置と共通しており、同じ部材については図７に同じ符号を付すことで、その説明を省略する。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、第一と第二の回転体に張架されるエンドレスベルトと、該エンドレスベルトを加熱する熱源と、エンドレスベルトを介して上記回転体の一方（第二の回転体）に所定圧力で転接する第三の回転体とを備えて成り、エンドレスベルトと第三の回転体とのニップ部に対してエンドレスベルト側に未定着像を担持した面を向けて記録材を搬送することで加熱加圧作用で記録材上に未定着像を定着するベルト定着装置にして、上記ニップ部がエンドレスベルト側に凸の形状であり、ニップ部の記録材搬送方向下流側には、記録材をエンドレスベルトから剥離するための分離部材がエンドレスベルトに非接触で配置され備えられたベルト定着装置において、ニップ部の記録材搬送方向下流側に、エンドレスベルトを介して第二の回転体に当接する駆動回転体を配設し、その駆動回転体の周速がエンドレスベルトの周速よりも大きく構成されているので、ニップ部出口でエンドレスベルトの第二回転体からの浮きが抑えられ、画像乱れが防止される。
【００４２】
上記第二の回転体とエンドレスベルトの摩擦係数をμ１、第三の回転体の第二の回転体に対する加圧力をＮ１、上記駆動回転体とエンドレスベルトの摩擦係数をμ２、駆動回転体の第二の回転体に対する加圧力をＮ２とする場合、μ２×Ｎ２＞μ１×Ｎ１の関係を満たせば、駆動回転体の搬送力が高まり、ベルト浮きが抑えられる。
【００４３】
請求項３に係る発明によれば、二個の回転体に張架されるエンドレスベルトと、該エンドレスベルトを加熱する熱源と、エンドレスベルトを介して上記回転体の一方に所定圧力で転接する第三の回転体とを備えて成り、エンドレスベルトと第三の回転体とのニップ部に対してエンドレスベルト側に未定着像を担持した面を向けて記録材を搬送することで加熱加圧作用で記録材上に未定着像を定着するベルト定着装置にして、上記ニップ部がエンドレスベルト側に凸の形状であり、ニップ部の記録材搬送方向下流側には、記録材をエンドレスベルトから剥離するための分離部材がエンドレスベルトに非接触で配置され備えられたベルト定着装置において、上記エンドレスベルトの基体が耐熱性樹脂でなり、その耐熱性樹脂基体の厚さが５０μｍ以下で構成されるので、ニップ部出口でエンドレスベルトの第二回転体からの浮きが抑えられ、画像乱れが防止される。上記エンドレスベルトの耐熱性樹脂基体上に弾性体／離型層を設け、そのエンドレスベルトの総厚が１８０μｍ以下であれば、エンドレスベルトの剛性が下がり、ベルト浮きが効果的に抑えられる。
【００４４】
請求項５に係る発明によれば、第一と第二の回転体に張架されるエンドレスベルトと、該エンドレスベルトを加熱する熱源と、エンドレスベルトを介して上記回転体の一方（第二の回転体）に所定圧力で転接する第三の回転体とを備えて成り、エンドレスベルトと第三の回転体とのニップ部に対してエンドレスベルト側に未定着像を担持した面を向けて記録材を搬送することで加熱加圧作用で記録材上に未定着像を定着するベルト定着装置にして、上記ニップ部がエンドレスベルト側に凸の形状であり、ニップ部の記録材搬送方向下流側には、記録材をエンドレスベルトから剥離するための分離部材がエンドレスベルトに非接触で配置され備えられたベルト定着装置において、ニップ部の記録材搬送方向下流側のエンドレスベルトと第二の回転体の間に、ニップ部直後のエンドレスベルトに搬送方向下流側へのテンションを与えるテンション部材を設けて構成されるので、ニップ部出口でエンドレスベルトの第二回転体からの浮きが抑えられ、画像乱れが防止される。
【００４５】
上記テンション部材が回転駆動体で、そのテンション部材の周速がエンドレスベルトの周速よりも大きかったり、上記テンション部材の表面が粗面処理或いは粘着性処理を施されていることで、テンション部材の搬送力を高めることができ、ベルト浮きを効果的に抑制できる。特に上記テンション部材のエンドレスベルトに対する搬送力が、第二の回転体のエンドレスベルトに対する搬送力よりも大きいことがベルト浮きの抑制に有効である。
【００４６】
上記テンション部材にエンドレスベルト対応域以外で分離部材が当接すれば、エンドレスベルトに対する非接触分離部材のギャップを確実に保持しつつ、画像乱れを生じない。上記テンション部材が剛体であることで、その効果が確実となる。
【００４７】
少なくとも結着樹脂、着色剤及びワックスを含有し、カルナウバに代表されるワックス、若しくはジメチルシロキサンに代表されるオイルのいずれかを５〜２０重量部含有したトナーを用いることで、オイルレス定着でも、記録材のエンドレスベルトへの巻き付きを起こし難くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明に係るベルト定着装置の概略構成図である。
【図３】本発明に係るベルト定着装置の別構成の概略構成図である。
【図４】本発明に係るベルト定着装置の更に別構成の概略構成図である。
【図５】非接触分離部材のギャップを保持する構成を示す概略図である。
【図６】図４に対応する更に別のベルト定着装置の概略構成図である。
【図７】従来のベルト定着装置におけるベルト浮きを説明する図である。
【符号の説明】
６　定着ローラ
７　加熱テンションローラ
８　定着ベルト
１０　加圧ローラ
１４　分離板
１５，１６　ハロゲンヒータ
３１　駆動ローラ
【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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