(57)【要約】  【課題】  紙しわや画像ずれ等の発生を抑えて高品質な画像を形成する定着装置、さらには画像形成装置を提供する。  【解決手段】  用紙Ｐに担持されたトナー像を定着する定着装置であって、回動可能な定着ロール６１と、定着ロール６１に接触しながら移動可能なエンドレスベルト６２と、エンドレスベルト６２の内側に配置され、エンドレスベルト６２を定着ロール６１に圧接させて定着ロール６１とエンドレスベルト６２との間に用紙Ｐが通過するニップ部Ｎを形成する圧力パッド６４とを備えており、エンドレスベルト６２は、周長が中央部よりも両端部で大きく形成されている。  【選択図】  図２
2005148544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材に担持されたトナー像を定着する定着装置であって、
回動可能な回動部材と、
前記回動部材に接触しながら移動可能なエンドレスベルトと、
前記エンドレスベルトの内側に配置され、当該エンドレスベルトを前記回動部材に圧接させて当該回動部材と当該エンドレスベルトとの間に記録材が通過するニップ部を形成する圧力部材とを備え、
前記エンドレスベルトは、周長が中央部よりも両端部で大きく形成されたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記エンドレスベルトは、両端部における周長が同じ大きさであることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記エンドレスベルトは、両端部における周長がそれぞれ異なる大きさであることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項４】
前記エンドレスベルトは、いずれかの端部における半径をｒ１、中央部における半径をｒ２として、
０．２≦１００・（ｒ１−ｒ２）／ｒ１≦  ２．０
なる関係を満たすことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項５】
前記回動部材は、直径が中央部よりも両端部で大きく形成されたロールで構成されたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項６】
前記圧力部材は、前記回動部材に対して中央部よりも両端部で強く圧接することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項７】
トナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像形成手段によって形成されたトナー像を記録材上に転写する転写手段と、
前記記録材上に転写されたトナー像を当該記録材に定着する定着手段とを含み、
前記定着手段は、
回動可能な回動部材と、
前記回動部材に接触しながら移動可能であり、周長が中央部よりも両端部で大きく形成されたエンドレスベルトと、
前記エンドレスベルトの内側に配置され、当該エンドレスベルトを前記回動部材に圧接させて当該回動部材と当該エンドレスベルトとの間に記録材が通過するニップ部を形成する圧力部材と
を備えた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、定着装置等に関し、より詳しくは例えば電子写真方式を利用した画像形成装置に用いられる定着装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、例えばドラム状に形成された感光体を一様に帯電し、この感光体を画像情報に基づいて制御された光で露光して感光体上に静電潜像を形成する。そして、この静電潜像をトナーによって可視像（トナー像）とし、さらにこのトナー像を記録紙に転写し、これを定着装置によって定着して画像形成している。
【０００３】
かかる画像形成装置に用いられる定着装置においては、図８に示したように、円筒状の芯金１１１の内部に加熱源１１３を備え、その芯金１１１の外周面に離型層１１２が形成された定着ロール１１０と、この定着ロール１１０に対して圧接配置され、芯金１２１の外周面に耐熱性弾性体層１２２、および耐熱性樹脂被膜あるいは耐熱性ゴム被膜による離型層１２３が形成された加圧ロール１２０とで構成されている。そして、定着ロール１１０と加圧ロール１２０との間に、未定着トナー像を担持した記録紙を通過させて、未定着トナー像に対して加熱と加圧とを行うことによって、記録紙にトナー像を定着している。このような定着装置は、加熱ロール方式と呼ばれて、一般に広く利用されている。
【０００４】
ところで、加熱ロール方式の定着装置において高速化を図ろうとする場合には、トナーと記録紙に充分な熱量を供給するために、ニップ幅を定着速度に比例して広くすることが必要となる。ニップ幅を広くする方法として、定着ロールと加圧ロールとの間の荷重を大きくする方法や、弾性体の厚さを厚くする方法、さらにはロール径を大きくする方法がある。
しかし、荷重を大きくする方法や、弾性体の厚さを厚くする方法では、ロールの撓みに起因するニップ幅の形状がロール軸に沿って不均一になることから、定着むらや紙しわが発生する等といった画像品質上の問題が生じる。また、ロール径を大きくする方法では、装置の大型化を招くとともに、ロールを室温から定着可能温度に上昇させるまでの時間（ウォームアップタイム）が長くなるという問題がある。
【０００５】
そこで、これらの問題を解消して、画像形成装置の高速化に対応した定着装置を実現するべく、本出願人は、表面が弾性変形する回転可能な定着ロールと、この定着ロールに接触したまま走行可能なエンドレスベルトと、このエンドレスベルトの内側に非回転状態で配置された圧力パッドとを具備し、圧力パッドによって、定着ロールとの接触面が形成されるようにエンドレスベルトを定着ロールに圧接させ、エンドレスベルトと定着ロールとの間にシートを通過させることができるようにベルトニップを設けるとともに、定着ロールの表面のうち、シートの出口側を局部的に弾性変形させるように構成した定着装置に関する技術を提案している（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
かかる特許文献１に記載した技術では、従来の加熱ロール方式の定着装置における加圧ロールに代え、圧力パッドを用いてエンドレスベルトを定着ロールに圧接させている。このような構成を採用することにより、定着ロールとエンドレスベルトとによって形成されるベルトニップの幅が従来の定着ロールと加圧ロールとのロールニップの幅よりも容易に大きくすることができるので、高速化対応が可能となり、しかも装置の小型化を図ることも容易である。
【０００７】
特に、定着ロールに圧接させるエンドレスベルトの熱容量が小さく、さらに圧力パッドが非回転状態で配置されているために定着ロールから伝達される熱も発散され難い。そのため、定着ロールの回転が開始されても、定着ロールからエンドレスベルト側に奪われる熱量は少なく、熱をトナーの溶融に利用する効率を高めるとともに、ベルトニップでの温度低下量も小さいことから、トナーの定着性の向上を図ることができるという利点を有している。
【０００８】
【特許文献１】特許第３２９８３５４号公報(第４-７頁)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、圧力パッドを用いてエンドレスベルトを定着ロールに圧接させる方式の定着装置においては、定着ロールは、中央部から両端部にかけて外径を大きくした所謂逆クラウン形状に形成されている。このように構成することによって、定着ロールの表面速度は中央部よりも両端部に向けて速くなり、ニップ部を通過する用紙に対して中央部から両端部に向かう幅方向の引張力を作用させて、用紙における紙しわの発生を抑制している。その際には、エンドレスベルトは、定着ロールと圧力パッドとの間の押圧力により用紙に押し付けられ、用紙との摩擦力によって用紙の移動に合わせて従動している。
しかしながら、用紙が中央部から両端部にかけて異なる速度で移動するのに対し、エンドレスベルトは全幅において等速で移動するため、用紙とエンドレスベルトとの間に速度差が生じる領域が存在していた。そのために、用紙とエンドレスベルトとの間に部分的にスリップが生じて、それが用紙に対する摺擦抵抗となって幅方向の引張力を減少させ、紙しわを発生させ、さらには画像ずれ等の画像不良の原因となる可能性があった。
【００１０】
そこで本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、紙しわや画像ずれ等の発生を抑えて高品質な画像を形成する定着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる目的のもと、本発明の定着装置は、記録材に担持されたトナー像を定着する定着装置であって、回動可能な回動部材と、回動部材に接触しながら移動可能なエンドレスベルトと、エンドレスベルトの内側に配置され、エンドレスベルトを回動部材に圧接させて回動部材とエンドレスベルトとの間に記録材が通過するニップ部を形成する圧力部材とを備えており、エンドレスベルトは、周長が中央部よりも両端部で大きく形成されたことを特徴としている。
【００１２】
ここで、エンドレスベルトは、両端部における周長が同じ大きさに構成することができる。また、エンドレスベルトは、両端部における周長がそれぞれ異なる大きさに構成することもできる。
さらに、エンドレスベルトは、いずれかの端部における半径をｒ１、中央部における半径をｒ２として、０．２≦１００・（ｒ１−ｒ２）／ｒ１≦  ２．０、なる関係を満たすことを特徴とすることもできる。なお、ここでのエンドレスベルトの半径ｒ１、ｒ２とは、エンドレスベルトを単体として取り出して原形である円筒形状とした場合における、中心軸に直交する断面での半径をいう。
一方、回動部材は、直径が中央部よりも両端部で大きく形成されたロールで構成されたことを特徴とすることができる。また、圧力部材は、回動部材に対して中央部よりも両端部で強く圧接することを特徴とすることもできる。
【００１３】
さらに、本発明を画像形成装置として捉え、本発明の画像形成装置は、トナー像を形成するトナー像形成手段と、トナー像形成手段によって形成されたトナー像を記録材上に転写する転写手段と、記録材上に転写されたトナー像を記録材に定着する定着手段とを含み、定着手段は、回動可能な回動部材と、回動部材に接触しながら移動可能であり、周長が中央部よりも両端部で大きく形成されたエンドレスベルトと、エンドレスベルトの内側に配置され、エンドレスベルトを回動部材に圧接させて回動部材とエンドレスベルトとの間に記録材が通過するニップ部を形成する圧力部材とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の効果として、定着装置を備えた画像形成装置において、紙しわや画像ずれ等の発生を抑えて高品質な画像を形成することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[実施の形態１]
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置であって、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋ、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に順次転写(一次転写)させる一次転写部１０、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー画像を記録材（記録紙）である用紙Ｐに一括転写(二次転写)させる二次転写部２０、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置６０を備えている。また、各装置(各部)の動作を制御する制御部４０を有している。
【００１６】
本実施の形態において、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋは、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１の周囲に、これらの感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２、感光体ドラム１１上に静電潜像を書込むレーザ露光器１３(図中露光ビームを符号Ｂｍで示す)、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を一次転写部１０にて中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６、感光体ドラム１１上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１７、などの電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋは、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の順に、略直線状に配置されている。
【００１７】
中間転写体である中間転写ベルト１５は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたフィルム状の無端ベルトで構成されている。そして、その体積抵抗率は１０6〜１０14Ωｃｍとなるように形成されており、その厚みは例えば０.１ｍｍ程度に構成されている。中間転写ベルト１５は、各種ロールによって図１に示すＢ方向に所定の速度で循環駆動(回動)されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ(図示せず)により駆動されて中間転写ベルト１５を回動させる駆動ロール３１、各感光体ドラム１１の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト１５を支持する支持ロール３２、中間転写ベルト１５に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール３３、二次転写部２０に設けられるバックアップロール２５、中間転写ベルト１５上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニングバックアップロール３４を有している。
【００１８】
一次転写部１０は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に対向して配置される一次転写ロール１６で構成されている。一次転写ロール１６は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が１０７．５〜１０８．５Ωｃｍのスポンジ状の円筒ロールである。そして、一次転写ロール１６は中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に圧接配置され、さらに一次転写ロール１６にはトナーの帯電極性（マイナス極性とする。以下同様。）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上において重畳されたトナー像が形成されるようになっている。
【００１９】
二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像担持面側に配置される二次転写ロール２２と、バックアップロール２５とによって構成される。バックアップロール２５は、表面がカーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲとのブレンドゴムのチューブ、内部がＥＰＤＭゴムで構成されている。そして、その表面抵抗率が１０７〜１０１０Ω／□となるように形成され、硬度は例えば７０°(アスカーＣ：高分子計器社製、以下同様。)に設定される。このバックアップロール２５は、中間転写ベルト１５の裏面側に配置されて二次転写ロール２２の対向電極をなし、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール２６が当接配置されている。
【００２０】
一方、二次転写ロール２２は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が１０７．５〜１０８．５Ωｃｍのスポンジ状の円筒ロールである。そして、二次転写ロール２２は中間転写ベルト１５を挟んでバックアップロール２５に圧接配置され、さらに二次転写ロール２２は接地されてバックアップロール２５との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部２０に搬送される用紙Ｐ上にトナー像を二次転写する。
【００２１】
また、中間転写ベルト１５の二次転写部２０の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト１５の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ３５が接離自在に設けられている。一方、イエローの画像形成ユニット１Ｙの上流側には、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋにおける画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)４２が配設されている。また、黒の画像形成ユニット１Ｋの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ４３が配設されている。この基準センサ４２は、中間転写ベルト１５の裏側に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部４０からの指示により、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋは画像形成を開始するように構成されている。
【００２２】
さらに、本実施の形態の画像形成装置では、用紙搬送系として、用紙Ｐを収容する用紙トレイ５０、この用紙トレイ５０に集積された用紙Ｐを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール５１、ピックアップロール５１により繰り出された用紙Ｐを搬送する搬送ロール５２、搬送ロール５２により搬送された用紙Ｐを二次転写部２０へと送り込む搬送シュート５３、二次転写ロール２２により二次転写された後に搬送される用紙Ｐを定着装置６０へと搬送する搬送ベルト５５、用紙Ｐを定着装置６０に導く定着入口ガイド５６を備えている。
【００２３】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。図１に示すような画像形成装置では、図示しない画像読取装置(ＩＩＴ)や図示しないパーソナルコンピュータ(ＰＣ)等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置(ＩＰＳ)により所定の画像処理が施された後、画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋによって作像作業が実行される。ＩＰＳでは、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。
【００２４】
レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの各々の感光体ドラム１１に照射している。画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ、１Ｋの各感光体ドラム１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋによって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。
【００２５】
画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが当接する一次転写部１０において、中間転写ベルト１５上に転写される。より具体的には、一次転写部１０において、一次転写ロール１６により中間転写ベルト１５の基材に対しトナーの帯電極性（マイナス極性）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が付加され、トナー像を中間転写ベルト１５の表面に順次重ね合わせて一次転写が行われる。
【００２６】
トナー像が中間転写ベルト１５の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト１５は移動してトナー像が二次転写部２０に搬送される。トナー像が二次転写部２０に搬送されると、用紙搬送系では、トナー像が二次転写部２０に搬送されるタイミングに合わせてピックアップロール５１が回転し、用紙トレイ５０から所定サイズの用紙Ｐが供給される。ピックアップロール５１により供給された用紙Ｐは、搬送ロール５２により搬送され、搬送シュート５３を経て二次転写部２０に到達する。この二次転写部２０に到達する前に、用紙Ｐは一旦停止され、トナー像が担持された中間転写ベルト１５の移動タイミングに合わせてレジストロール(図示せず)が回転することで、用紙Ｐの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。
【００２７】
二次転写部２０では、中間転写ベルト１５を介して、二次転写ロール２２がバックアップロール２５に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Ｐは、中間転写ベルト１５と二次転写ロール２２との間に挟み込まれる。その際に、給電ロール２６からトナーの帯電極性（マイナス極性）と同極性の電圧(二次転写バイアス)が印加されると、二次転写ロール２２とバックアップロール２５との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト１５上に担持された未定着トナー像は、二次転写ロール２２とバックアップロール２５とによって押圧される二次転写部２０において、用紙Ｐ上に一括して静電転写される。
【００２８】
その後、トナー像が静電転写された用紙Ｐは、二次転写ロール２２によって中間転写ベルト１５から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール２２の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５５へと搬送される。搬送ベルト５５では、定着装置６０における最適な搬送速度に合わせて、用紙Ｐを定着装置６０まで搬送する。定着装置６０に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着装置６０によって熱および圧力で定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙載置部に搬送される。
一方、用紙Ｐへの転写が終了した後、中間転写ベルト１５上に残った残留トナーは、中間転写ベルト１５の回動に伴ってクリーニング部まで搬送され、クリーニングバックアップロール３４および中間転写ベルトクリーナ３５によって中間転写ベルト１５上から除去される。
【００２９】
次に、本実施の形態の画像形成装置に用いられる定着装置６０について説明する。図２は本実施の形態の定着装置６０の構成を示す側断面図である。定着装置６０は、回動部材の一例としての定着ロール６１、エンドレスベルト６２、エンドレスベルト６２を介して定着ロール６１から押圧される圧力部材の一例としての圧力パッド６４により主要部が構成されている。
【００３０】
定着ロール６１は、金属製のコア（円筒状芯金）６１１の周囲に耐熱性弾性体層６１２、および離型層６１３を積層して構成されたものである。
定着ロール６１の内部には、発熱源としてのハロゲンヒータ６６が配設されている。一方、定着ロール６１の表面には温度センサ６９が接触して配置されている。画像形成装置の制御部４０は、この温度センサ６９による温度計測値に基づいてハロゲンヒータ６６の点灯を制御し、定着ロール６１の表面温度が所定の設定温度（例えば、１７０℃）を維持するように調整している。
エンドレスベルト６２は、圧力パッド６４とベルト走行ガイド６３とによって回動自在に支持されている。そして、ニップ部Ｎにおいて定着ロール６１に対して圧接させて配置されている。
【００３１】
圧力パッド６４は、エンドレスベルト６２の内側において、エンドレスベルト６２を介して定着ロール６１に押圧される状態で配置され、定着ロール６１との間でニップ部Ｎを形成している。圧力パッド６４は、幅の広いニップ部Ｎを確保するためのプレニップ部材６４ａをニップ部Ｎの入口側に配置し、定着ロール６１に歪みを与えるための剥離ニップ部材６４ｂをニップ部Ｎの出口側に配置している。さらに、エンドレスベルト６２の内周面と圧力パッド６４との摺動抵抗を小さくするために、プレニップ部材６４ａおよび剥離ニップ部材６４ｂのエンドレスベルト６２と接する面に低摩擦シート６８が設けられている。そして、圧力パッド６４と低摩擦シート６８とは、金属製のホルダ６５に保持されている。
【００３２】
さらに、ホルダ６５には、ベルト走行ガイド６３が取り付けられ、エンドレスベルト６２がスムーズに回動することができるように構成されている。すなわち、ベルト走行ガイド６３は、エンドレスベルト６２内周面と摺擦するため、静止摩擦係数の小さな材質で形成されている。また、ベルト走行ガイド６３は、エンドレスベルト６２から熱を奪い難いように熱伝導率の低い材質で形成されている。
【００３３】
定着ロール６１は、図示しない駆動モータにより矢印Ｃ方向に回転し、この回転によりエンドレスベルト６２も従動回転する。図１に示した画像形成装置の二次転写部２０においてトナー像が静電転写された用紙Ｐは、定着入口ガイド５６によって導かれて、ニップ部Ｎに搬送される。そして、用紙Ｐがニップ部Ｎを通過する際に、用紙Ｐ上のトナー像はニップ部Ｎに作用する圧力と、定着ロール６１から供給される熱とによって定着される。本実施の形態の定着装置６０では、ほぼ定着ロール６１の外周面に倣う凹形状のプレニップ部材６４ａによりニップ部Ｎを広く構成することができるため、安定した定着性能を確保することができる。
【００３４】
加えて、本実施の形態の定着装置６０では、定着ロール６１の外周面に対し突出させて剥離ニップ部材６４ｂを配置することにより、ニップ部Ｎの出口領域（剥離ニップ部）において定着ロール６１の歪みが局所的に大きくなるように構成することもできる。このように剥離ニップ部材６４ｂを配置すれば、定着後の用紙Ｐは、剥離ニップ部を通過する際に、局所的に大きく形成された歪みを通過することになるので、定着ロール６１に巻き付くことのない用紙Ｐの剥離を効果的に行うことができる。
特に、定着ロール６１の歪みを局所的に大きくすることによって、小さい歪み量で高い剥離性能を得ることが可能となる。そのため、定着ロール６１の離型層６１３として、薄膜の耐熱性樹脂を用いた場合においても、用紙Ｐにおける紙しわの発生を抑制できる。また、耐熱性弾性体層６１２と離型層６１３との間の剥がれ等も発生し難く、剥離性能の維持と併せて長期に亘る部品性能の信頼性を向上させることができる。
【００３５】
さらには、定着ロール６１の歪み量を小さく形成できるので、定着ロール６１の耐熱性弾性体層６１２を薄肉化することができる。そのため、定着ロール６１の熱容量を小さく構成できるので、ウォームアップタイムを短くするとともに、消費電力の低減を図ることもできる。また、熱伝導率の低い耐熱性弾性体層６１２を薄肉化できるため、定着ロール６１の内面と外面との間の熱抵抗が小さくなって熱応答性の向上を図れるため、画像形成装置の高速化にも適している。
なお、剥離の補助手段として、定着ロール６１のニップ部Ｎの下流側に、剥離部材７０を配設することも可能である。剥離部材７０は、剥離バッフル７１が定着ロール６１の回転方向と対向する向き（カウンタ方向）に定着ロール６１と近接する状態でホルダ７２によって保持されている。
【００３６】
次に、定着装置６０を構成する各部材について詳細に述べる。まず定着ロール６１では、コア６１１は、鉄、アルミニウム、ＳＵＳ等の熱伝導率の高い金属製の円筒体で構成されている。コア６１１の外形および肉厚は、本実施の形態の定着装置６０では、圧力パッド６４の押圧力が小さいため、小径化、薄肉化を図ることができる。
耐熱性弾性体層６１２としては、耐熱性の高い弾性体であればどのような材料を用いることも可能である。特に、ゴム硬度が２５〜４０°（ＪＩＳ−Ａ）程度のゴム、エラストマ等の弾性体を用いるのが好ましく、具体的には、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を挙げることができる。
【００３７】
離型層６１３は、耐熱性の樹脂であればどのような樹脂を用いてもよく、例えばシリコーン樹脂、フッ素樹脂等を用いることができるが、離型層６１３のトナーに対する離型性や耐摩耗性の観点から、フッ素樹脂が適している。フッ素樹脂としては、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン六フッ化プロピレン共重合体）等が使用できる。離型層６１３の厚みとしては、好ましくは５〜３０μｍ、より好ましくは１０〜２０μｍである。離型層６１３の厚みが５μｍ未満であると、定着ロール６１の歪みに基づき用紙Ｐにしわが生じ易くなり、一方、３０μｍを超えると、離型層６１３が硬くなり、画像に光沢むら等の欠陥が生じる可能性が増え、ともに好ましくないからである。
【００３８】
エンドレスベルト６２は、原形が円筒形状に形成された無端ベルトであり、ベース層と、このベース層の定着ロール６１側の面または両面に被覆された離型層とから構成されている。ベース層は、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド等のポリマーやＳＵＳ、ニッケル、銅等の金属により形成され、その厚みは、３０〜２００μｍ、好ましくは５０〜１２５μｍ、より好ましくは７５〜１００μｍ程度である。ベース層の表面に被覆される離型層としては、フッ素樹脂、例えばＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰで形成され、その厚みは５〜１００μｍ、好ましくは１０〜３０μｍ程度である。
【００３９】
圧力パッド６４は、上述したように、プレニップ部材６４ａ、剥離ニップ部材６４ｂで構成され、ホルダ６５に支持されている。プレニップ部材６４ａには、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体や板バネ等を用いることができ、定着ロール６１側の面は、ほぼ定着ロール６１の外周面に倣う凹形状で形成されている。
剥離ニップ部材６４ｂは、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド等の耐熱性を有する樹脂、または鉄、アルミニウム、ＳＵＳ等の金属で形成されている。剥離ニップ部材６４ｂの形状としては、ニップ部Ｎにおける外面形状が一定の曲率半径を有する凸曲面状に形成される。
【００４０】
低摩擦シート６８は、エンドレスベルト６２内周面と圧力パッド６４との摺動抵抗（摩擦抵抗）を低減するために設けられ、摩擦係数が小さく、耐摩耗性・耐熱性に優れた材質が適している。具体的には、シンタード成型したＰＴＦＥ樹脂シート、テフロン（登録商標）を含浸させたガラス繊維シート等を用いることができる。なお、低摩擦シート６８は、プレニップ部材６４ａや剥離ニップ部材６４ｂと別体に構成しても、プレニップ部材６４ａや剥離ニップ部材６４ｂと一体的に構成しても、いずれでもよい。
【００４１】
また、ベルト走行ガイド６３は、上述したように、エンドレスベルト６２の内周面と摺擦するため、摩擦係数が低く、かつ、エンドレスベルト６２から熱を奪い難いように熱伝導率が低い材質が適しており、ＰＦＡやＰＰＳ等の耐熱性樹脂が用いられる。
ベルト走行ガイド６３には、定着装置６０の長手方向に亘って、潤滑剤塗布部材６７が配設されている。潤滑剤塗布部材６７は、エンドレスベルト６２内周面に対して接触するように配置され、アミン変性シリコーンオイル等の潤滑剤を適量供給する。これにより、エンドレスベルト６２と低摩擦シート６８との摺動部に潤滑剤を供給し、低摩擦シート６８を介したエンドレスベルト６２と圧力パッド６４との摺動抵抗をさらに低減して、エンドレスベルト６２の円滑な回動を図っている。
【００４２】
ここで、本実施の形態の定着装置６０においては、定着ロール６１は、両端部の周長（以下、外径ともいう。）が中央部の外径よりも大きい所謂逆クラウン形状（フレア形状）に形成されるとともに、エンドレスベルト６２も、両端部の外径が中央部の外径よりも大きいフレア形状に形成されている。このように構成することによって、用紙Ｐがニップ部Ｎを通過するに際して、定着ロール６１の表面速度、用紙Ｐの移動速度およびエンドレスベルト６２の表面速度を幅方向のそれぞれの位置において略同じ速度に設定することができる。その結果、用紙Ｐにおける紙しわの発生や、画像ずれ等の画像不良の発生を抑制することが可能となる。
【００４３】
上述したように、トナー像が静電転写された用紙Ｐが定着装置６０のニップ部Ｎを通過することにより、トナー像が用紙Ｐに定着されるが、用紙Ｐがニップ部Ｎを通過する際の搬送力は、駆動側の定着ロール６１から受けている。すなわち、用紙Ｐは、定着ロール６１の回転に伴い、定着ロール６１から摩擦力を受けることによって搬送されている。
一方、ニップ部Ｎに用紙Ｐが搬送されていない状態では、従動側のエンドレスベルト６２も定着ロール６１の回転に伴って定着ロール６１から摩擦力を受けることによって回動しているが、ニップ部Ｎに用紙Ｐが搬送されて用紙Ｐがニップ部Ｎに挟持されている状態では、エンドレスベルト６２は用紙Ｐを介して定着ロール６１から搬送力を受けている。したがって、用紙Ｐ側から捉えると、用紙Ｐがニップ部Ｎを通過する際には、用紙Ｐには定着ロール６１からの搬送力を受けるとともに、エンドレスベルト６２側から搬送方向とは逆方向の力(逆搬送力)が作用することとなる。
【００４４】
ところで、エンドレスベルト６２は、ニップ部Ｎにおいて圧力パッド６４が押圧されているために、圧力パッド６４からは回動方向とは逆の方向の力が摺動抵抗として作用している。そのため、上述したように、エンドレスベルト６２と圧力パッド６４との間には低摩擦シート６８を介在させるとともに、潤滑剤塗布部材６７からエンドレスベルト６２の内周面に潤滑剤を塗布して、エンドレスベルト６２と圧力パッド６４との摺動抵抗を極力低減するように構成している。
これによって、エンドレスベルト６２が圧力パッド６４から受ける摺動抵抗は極めて小さく設定することができるので、エンドレスベルト６２は円滑に回動することが可能となり、エンドレスベルト６２を用紙Ｐと等速で回動させることができる。すなわち、用紙Ｐがエンドレスベルト６２から受ける逆搬送力は、エンドレスベルト６２を介した圧力パッド６４からの摺動抵抗であって、これが無視できる程度に小さいことから、用紙Ｐは定着ロール６１の表面速度と等速に搬送される。
【００４５】
一方、定着ロール６１では、外径を中央部から両端部にかけて大きく形成した逆クラウン形状（フレア形状）に構成して、定着ロール６１の表面速度が中央部から両端部にかけて大きくなるように設定している。これによって、ニップ部Ｎにおいては、用紙Ｐには中央部から両端部に向かって幅方向に引張力が作用することとなり、用紙Ｐにおける紙しわの発生を抑制している。
しかしながら、その際に、エンドレスベルト６２が幅方向の全領域に亘って同じ表面速度で移動するとすれば、エンドレスベルト６２は、中央部においては用紙Ｐの移動速度よりも速く回動し、両端部では用紙Ｐの移動速度よりも遅く回動することになる。このように、エンドレスベルト６２が軸方向に亘って均一の表面速度で回動する場合には、中央部および両端部のいずれにおいても、用紙Ｐとエンドレスベルト６２との間に速度差が生じることとなり、用紙Ｐに対してエンドレスベルト６２による逆搬送力が作用することとなる。特に、両端部に向かう領域ほど、用紙Ｐに対するエンドレスベルト６２の相対速度が遅くなるので、用紙Ｐがエンドレスベルト６２から受ける逆搬送力は大きくなり、用紙Ｐが定着ロール６１の移動に追随できなくなる。そのため、用紙Ｐに対する中央部から両端部に向かう幅方向の力が弱くなり、紙しわを生じさせたり、さらには画像ずれを生じさせることとなる。
【００４６】
そこで、本実施の形態の定着装置６０では、定着ロール６１において両端部の外径が中央部の外径よりも大きいフレア形状に形成するのに対応させて、エンドレスベルト６２についても、両端部の外径が中央部の外径よりも大きいフレア形状に形成している。このように構成することによって、用紙Ｐがニップ部Ｎを通過するに際して、定着ロール６１に従動する用紙Ｐの移動速度が中央部から両端部にかけて大きくなるのに伴って、エンドレスベルト６２の表面速度も中央部から両端部にかけて大きくなるように回動させることができる。そのため、用紙Ｐにおける紙しわの発生や、画像ずれ等の画像不良の発生を抑制することが可能となる。
【００４７】
図３は、定着ロール６１とエンドレスベルト６２とを両端部の外径が中央部の外径よりも大きいフレア形状に形成した場合において、それぞれの表面速度および用紙Ｐの移動速度を説明する図である。図３では、理解を容易にするため、定着ロール６１とエンドレスベルト６２におけるフレア形状を強調して表現している。
図３に示したように、定着ロール６１はフレア形状に形成されているため、定着ロール６１の表面速度は、中央部が相対的に遅く、両端部で相対的に速い。用紙Ｐは定着ロール６１に従動するため、用紙Ｐがニップ部Ｎを通過するに際しては、用紙Ｐの移動速度も中央部が相対的に遅く、両端部で相対的に速い状態となる。そして、本実施の形態の定着装置６０では、エンドレスベルト６２についてもフレア形状に形成しているので、エンドレスベルト６２の表面速度も中央部が相対的に遅く、両端部で相対的に速く回動することができ、用紙Ｐの移動速度が中央部で相対的に遅く、両端部で相対的に速い状態に対応させることが可能となる。そのため、用紙Ｐの中央部から両端部に亘る全領域において、エンドレスベルト６２の表面速度を用紙Ｐの移動速度と略同一に回動させることができる。
特に、エンドレスベルト６２のフレア形状を定着ロール６１のフレア形状に合致するように形成することによって、用紙Ｐの中央部から両端部に亘る全領域において、エンドレスベルト６２の表面速度を用紙Ｐの移動速度に精度良く一致させることが可能となる。
【００４８】
このように構成することで、中央部から両端部に亘る全領域において、エンドレスベルト６２は用紙Ｐに対して殆ど相対速度差を生じることがないので、用紙Ｐがエンドレスベルト６２から逆搬送力（摺擦抵抗）を受けることがない。そのため、用紙Ｐは、幅方向の全領域において定着ロール６１の表面速度と同一の速度で移動することができ、中央部から両端部にかけて大きくなるように設定された定着ロール６１の表面速度に倣って移動することが可能となる。これによって、用紙Ｐには中央部から両端部に向かって幅方向に充分な引張力を作用させることができ、用紙Ｐにおける紙しわの発生を抑制することが可能となる。それに加えて、用紙Ｐ上に画像ずれが生じることも抑制できる。
【００４９】
これに対して、比較例として示した図４の構成のように、従来の定着装置におけるエンドレスベルトでは、軸方向に亘って外径が均一な所謂ストレート形状であったので、従来のエンドレスベルトの表面速度は軸方向のいずれの部分においても同一となる。一方、定着ロール６１は、紙しわを抑制するために、用紙Ｐに対し中央部から両端部に向かって幅方向に引張力を作用させる必要から、外径を中央部から両端部にかけて大きく形成したフレア形状に構成しているため、定着ロール６１の表面速度は中央部から両端部にかけて大きい。そのため、ニップ部Ｎにおいては、従来のエンドレスベルトは、定着ロール６１の軸方向に亘って異なった表面速度が平均化された一定の速度で回動することとなり、中央部においては用紙Ｐの移動速度よりも相対的に速く回動し、両端部では用紙Ｐの移動速度よりも相対的に遅く回動することになる。
【００５０】
かかる従来のエンドレスベルトのように、従動側のエンドレスベルトが軸方向に亘って均一に回動する場合には、中央部および両端部のいずれにおいても、用紙Ｐとエンドレスベルトとの間に速度差が生じ、特に、両端部に向かう領域ほど用紙Ｐに対するエンドレスベルト６２の相対速度が遅くなって、用紙Ｐに加わる摺動抵抗が大きくなる。そのため、定着ロール６１をフレア形状として用紙Ｐの表面速度が中央部から両端部にかけて大きくなるように設定しても、ニップ部Ｎにおいて、用紙Ｐに中央部から両端部に向かう幅方向の引張力を安定的に作用させることが難しい。このようなことから、特にＡ３サイズのような大サイズ紙において、紙しわが発生し易かった。
本実施の形態の定着装置６０では、この点を改良し、定着ロール６１において両端部の外径が中央部の外径よりも大きいフレア形状に形成するのに対応させて、エンドレスベルト６２についても、両端部の外径が中央部の外径よりも大きいフレア形状に形成することで、用紙Ｐにおける紙しわの発生や、画像ずれ等の画像不良の発生を抑制することが可能となる。
【００５１】
ところで、紙しわ等を抑制するために、用紙Ｐに対し中央部から両端部に向かって幅方向に引張力を作用させる方法として、定着ロール６１については、外径が軸方向に均一なストレート形状に構成するとともに、圧力パッド６４の押圧力を中央部から両端部にかけて高く設定した構成を採ることも可能である。その際にも、エンドレスベルト６２を両端部の外径が中央部の外径よりも大きいフレア形状に形成することによって、用紙Ｐに中央部から両端部に向かう幅方向の引張力を安定的に作用させることが可能となる。
すなわち、定着ロール６１は圧力パッド６４によって押圧されることで、定着ロール６１の耐熱性弾性体層６１２（図２参照）は中央部から両端部にかけて徐々に大きく変形した状態となる。用紙Ｐは定着ロール６１の表面形状に倣って移動するため、用紙Ｐは定着ロール６１からエンドレスベルト６２に向けて凹状に湾曲した形状で移動することとなる。そのため、用紙Ｐは両端部ほど相対的に移動速度が大きくなる。したがって、上述した定着ロール６１をフレア形状とした場合と同様に、エンドレスベルト６２を両端部の外径が中央部の外径よりも大きいフレア形状に形成することで、両端部ほど相対的に移動速度が大きい用紙Ｐに対応させて、エンドレスベルト６２を両端部において相対的に速く回動させることができる。そのため、用紙Ｐの中央部から両端部に亘る全領域において、エンドレスベルト６２の表面速度を用紙Ｐの移動速度と略同一に回動させることができるので、用紙Ｐには中央部から両端部に向かって幅方向に充分な引張力を作用させることができ、用紙Ｐにおける紙しわの発生を抑制することが可能となる。それに加えて、用紙Ｐ上に画像ずれが生じることも抑制できる。
【００５２】
また、エンドレスベルト６２のフレア形状は、中央部に対して非対称に形成することもできる。具体的には、図５に示したように、エンドレスベルト６２の中央部の周長をφ１、一方の端部の周長をφ２、他方の端部の周長をφ３として、φ１＜φ２＜φ３となるようにエンドレスベルト６２を形成することもできる。このように形成することによって、エンドレスベルト６２の表面速度を周長φ３の端部側の方が周長φ２の端部側よりも大きくすることができるので、用紙Ｐの移動速度も周長φ３の端部側の方が周長φ２の端部側よりも大きくすることが可能となる。そのため、用紙Ｐが定着装置６０に対して、斜めに搬送されてきた場合においても、周長φ３の端部側から周長φ２の端部側へ向きを変えることができるので、用紙Ｐの移動方向を矯正することも可能となる。
【００５３】
次に、エンドレスベルト６２のフレア形状比と紙しわの発生頻度との関係について述べる。図６は、エンドレスベルト６２としてフレア形状比が異なったものを用いた場合における、紙しわの発生頻度を評価した結果を示した図である。ここで、フレア形状比とは、エンドレスベルト６２の端部における半径をｒ１、エンドレスベルト６２の中央部における半径をｒ２とし、ｒ１−ｒ２＝ｆ（フレア量）として、ｆ／ｒ１×１００（％）として表した値である。また、ここでのエンドレスベルト６２の半径とは、エンドレスベルト６２を単体として取り出して原形である円筒形状とした場合における、中心軸に直交する断面での半径をいう。
この実験では、定着ロール６１には、アルミニウム製のコア６１１に、０．６ｍｍ厚のシリコーンゴムの耐熱性弾性体層６１２と、０．０３ｍｍ厚のＰＦＡ樹脂の離型層６１３を被覆した外径２６ｍｍのものを用い、定着ロール６１の表面温度は１７０℃に設定した。また、エンドレスベルト６２には、ベース層として外径４０ｍｍ、厚さ０．０７５ｍｍのポリイミド樹脂を用い、定着ロール６１側に０．０１ｍｍのＰＦＡ樹脂からなる離型層６１３を被覆したものを用いた。さらに、圧力パッド６４は、シリコーンゴムからなるプレニップ部材６４ａと、アルミニウムからなる剥離ニップ部材６４ｂと、エンドレスベルト６２側の摺擦面側をシンタード成型したＰＴＦＥ樹脂で被覆した低摩擦シート６８とで構成されたものを用いた。そして、定着装置６０をプロセススピード１４０ｍｍ／ｓに設定した。
【００５４】
図６に示したように、フレア形状比が０．２（％）以下では、Ａ３サイズのような大サイズ紙において、３０枚中１枚の程度で紙しわが発生する「不良」であるのに対し、フレア形状比が０．２０４（％）では、Ａ３サイズにおいて、１００枚中１枚程度に改善され、フレア形状比がそれ以上では、１００枚中殆ど紙しわの発生は認められない「良好」な状態を得ることができる。
一方、フレア形状比が２．０（％）以上においても、Ａ３サイズのような大サイズ紙において、３０枚中１枚の程度で紙しわが発生する「不良」となる。これは、フレア形状比が２．０（％）以上では、エンドレスベルト６２のフレア量が大きすぎるために、ニップ部Ｎにおいてエンドレスベルト６２に撓みが生じ、用紙Ｐに対するエンドレスベルト６２の密着性が悪化して、用紙Ｐに不均一な摺動抵抗が生じるためと考えられる。
したがって、エンドレスベルト６２のフレア形状比としては、０．２〜２．０（％）に設定するのが好ましい。
【００５５】
以上説明したように、用紙Ｐに対し中央部から両端部に向かって幅方向に引張力を作用させるのに対応させて、エンドレスベルト６２を両端部の外径が中央部の外径よりも大きいフレア形状に形成することによって、用紙Ｐがニップ部Ｎを通過するに際して、定着ロール６１の表面速度、用紙Ｐの移動速度およびエンドレスベルト６２の表面速度を幅方向のそれぞれの位置において略同じ速度に設定することができる。そのため、中央部から両端部に亘る全領域において、エンドレスベルト６２は用紙Ｐに対して殆ど相対速度差を生じることがなく従動することができる。これによって、用紙Ｐは、エンドレスベルト６２から逆搬送力（摺擦抵抗）を殆ど受けることがなく、幅方向の全領域において中央部から両端部にかけて大きくなるように設定された定着ロール６１の表面速度に倣って移動することが可能となる。その結果、用紙Ｐには中央部から両端部に向かって幅方向に充分な引張力を作用させることができ、用紙Ｐにおける紙しわの発生や、画像ずれ等の画像不良の発生を抑制することが可能となる。
【００５６】
[実施の形態２]
実施の形態１では、加熱手段として発熱源を有する定着ロール６１を用い、加圧手段として圧力パッド６４が押圧されたエンドレスベルト６２を用いた定着装置６０が搭載された画像形成装置について説明した。実施の形態２では、図１に示した画像形成装置に搭載する定着装置であって、加熱手段として発熱源が押圧された定着ベルトを用い、加圧手段として加圧ロールを用いた定着装置について説明する。尚、実施の形態１と同様な構成については同様な符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。
【００５７】
図７は、本実施の形態における定着装置９０の構成を示す側断面図である。図７に示すように、本実施の形態の定着装置９０では、定着ベルト９２が用紙Ｐのトナー像担持面側に配置されている。定着ベルト９２の内側に発熱源の一例としての抵抗発熱体であるセラミックヒータ８２が配設され、セラミックヒータ８２からニップ部Ｎに熱を供給するように構成している。
セラミックヒータ８２は、加圧ロール９１側の面がほぼフラットに形成されている。そして、定着ベルト９２を介して加圧ロール９１に押圧される状態で配置され、ニップ部Ｎを形成している。したがって、セラミックヒータ８２は圧力部材としても機能している。ニップ部Ｎを通過した用紙Ｐは、ニップ部Ｎの出口領域（剥離ニップ部）において定着ベルト９２の曲率の変化によって定着ベルト９２から剥離される。
さらに、定着ベルト９２内周面とセラミックヒータ８２との間には、定着ベルト９２の内周面とセラミックヒータ８２との摺動抵抗を小さくするため、摺擦部材の一例としての低摩擦シート６８が配設されている。この低摩擦シート６８は、セラミックヒータ８２と別体に構成しても、セラミックヒータ８２と一体的に構成しても、いずれでもよい。
【００５８】
一方、加圧ロール９１は定着ベルト９２に対向するように配置され、図示しない駆動モータにより矢印Ｄ方向に回転し、この回転により定着ベルト９２が従動回転するように構成されている。加圧ロール９１は、コア (円柱状芯金)９１１と、コア９１１の外周面に被覆した耐熱性弾性体層９１２と、さらに耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆による離型層９１３とが積層されて構成されている。また、本実施の形態の定着装置９０では、定着ベルト９２は、原形が円筒形状に形成された無端ベルトであり、ベース層と、このベース層の加圧ロール９１側の面または両面に被覆された離型層とから構成されている。
また、剥離の補助手段として、定着ベルト９２のニップ部Ｎの下流側に、剥離部材７０を配設することも可能である。剥離部材７０は、剥離バッフル７１が定着ベルト９２の回転方向と対向する向き（カウンタ方向）に定着ベルト９２と近接する状態でホルダ７２によって保持されている。
【００５９】
そして、図１に示した画像形成装置の二次転写部２０においてトナー像が静電転写された用紙Ｐは、定着入口ガイド５６によって定着装置９０のニップ部Ｎに導かれる。用紙Ｐがニップ部Ｎを通過する際には、用紙Ｐ上のトナー像は、ニップ部Ｎに作用する圧力と、定着ベルト９２側のセラミックヒータ８２から供給される熱とによって定着される。本実施の形態の定着装置９０でも、加圧ロール９１とセラミックヒータ８２との間でニップ部Ｎを広く構成することができるため、安定した定着性能を確保することができる。
【００６０】
ここで、本実施の形態の定着装置９０においては、加圧ロール９１は、両端部の外径が中央部の外径よりも大きい逆クラウン形状（フレア形状）に形成されるとともに、定着ベルト９２も、両端部の外径が中央部の外径よりも大きいフレア形状に形成されている。このように構成することによって、用紙Ｐがニップ部Ｎを通過するに際して、加圧ロール９１の表面速度、用紙Ｐの移動速度および定着ベルト９２の表面速度を幅方向のそれぞれの位置において略同じ速度に設定することができる。
そのため、本実施の形態の定着装置９０でも、中央部から両端部に亘る全領域において、定着ベルト９２は用紙Ｐに対して殆ど相対速度差を生じることがないので、用紙Ｐは、定着ベルト９２から逆搬送力（摺擦抵抗）を受けることがなく、幅方向の全領域において中央部から両端部にかけて大きくなるように設定された加圧ロール９１の表面速度に倣って移動することが可能となる。その結果、用紙Ｐには中央部から両端部に向かって幅方向に充分な引張力を作用させることができ、用紙Ｐにおける紙しわの発生や、画像ずれ等の画像不良の発生を抑制することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の活用例として、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置への適用、例えば記録紙（用紙）上に担持された未定着トナー像を定着する定着装置への適用がある。また、インクジェト方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置への適用、例えば記録紙（用紙）上に担持された未乾燥インク像を乾燥する定着装置への適用がある。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の画像形成装置を示した概略構成図である。
【図２】実施の形態１に係る定着装置の構成を示す側断面図である。
【図３】定着ロールとエンドレスベルトの表面速度および用紙の移動速度を説明する図である。
【図４】定着ロールと従来のエンドレスベルトの表面速度および用紙の移動速度を説明する図である。
【図５】フレア形状を非対称に形成したエンドレスベルトを説明する図である。
【図６】エンドレスベルトのフレア形状比に対する紙しわの発生頻度を評価した結果を示した図である。
【図７】実施の形態２に係る定着装置の構成を示す側断面図である。
【図８】従来の定着装置の構成を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋ…画像形成ユニット、１１…感光体ドラム、１２…帯電器、１３…レーザ露光器、１４…現像器、１５…中間転写ベルト、１６…一次転写ロール、１７…ドラムクリーナ、２０…二次転写部、６０,９０…定着装置、６１…定着ロール、６２…エンドレスベルト、６３…ベルト走行ガイド、６４…圧力パッド、６４ａ…プレニップ部材、６４ｂ…剥離ニップ部材、６５…ホルダ、６６…ハロゲンヒータ、６７…潤滑剤塗布部材、６８…低摩擦シート、６９…温度センサ、７０…剥離部材、８２…セラミックヒータ、９１…加圧ロール、９２…定着ベルト
【図１】
2005148544.tif 000003
【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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【図８】
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