(57)【要約】  【課題】  エンドレスベルトに働くスラスト力を低減して、エンドレスベルトの両端部での破損の発生を抑制する。  【解決手段】  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、曲面形状の凸部が外表面に形成されている。  【選択図】  図２
2005249992.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、曲面形状の凸部が外表面に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、外表面の表面粗さ値がＲａ≧０．１μｍで形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３】
前記エンドレスベルトは、外表面の表面粗さ値がＲａ≦２．０μｍで形成されたことを特徴とする請求項２記載の定着装置。
【請求項４】
前記エンドレスベルトは、外表面の表層部に平均粒径が１．０〜１０．０μｍの楕円体状また球状の微細粒子が内添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５】
前記微細粒子は、前記表層部に５〜２０重量％内添されることを特徴とする請求項４記載の定着装置。
【請求項６】
前記微細粒子は、硫酸バリウムであることを特徴とする請求項４記載の定着装置。
【請求項７】
前記エンドレスベルトは、外表面の表層部がフッ素樹脂で形成されることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項８】
前記回動部材を加熱する加熱部材、または前記エンドレスベルトを加熱する加熱部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項９】
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って、外表面に表面粗さ値Ｒａ＝０．１〜２．０μｍの凹凸が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（感光体ドラム）を一様に帯電し、この感光体ドラムを画像情報に基づいて制御された光で露光して感光体ドラム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、このトナー像を感光体ドラム上から記録紙に転写した後、定着装置によってこのトナー像を記録紙に定着する。このようなプロセスによって画像形成が行なわれる。
【０００３】
かかる画像形成装置に用いられる定着装置は、図８に示したように、円筒状の芯金１１１の内部に発熱源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する。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が供給できるように、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、弾性体層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、弾性体層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生じる等といった画像品質上の問題が発生する。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に記載した定着装置（「ベルトニップ方式」という。）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とともに、ニップ部において均一で高いニップ圧を付与することができるので、高速化への対応が可能となり、しかも装置の小型化を図ることも容易である。
【０００７】
さらには、定着ロールに圧接させるエンドレスベルトの熱容量は小さく、加えて圧力パッドが非回転状態で配置されているので、定着ロールから伝わる熱が外部に発散され難い構成を実現している。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、トナーの溶融に際しての熱効率を高めることができるとともに、ベルトニップでの温度低下も小さいことから、トナーの定着性の向上を図ることができるという利点も有している。
【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、エンドレスベルトを定着ロールに圧接させるベルトニップ方式の定着装置においては、エンドレスベルトの両端部に例えばフランジ状の規制部材を配置して、エンドレスベルトの幅方向への移動（ベルトウォーク）を規制し、エンドレスベルトに片寄りが生じることを抑制することで、常に定着ロールとエンドレスベルトとが一定の長手領域で接触する状態を維持するように構成している。
しかしながら、画像形成装置が高速化するのに伴ってエンドレスベルトの回動速度も速くなると、エンドレスベルトを幅方向へ移動させる力（スラスト力）もそれに比例して大きくなる。そのため、エンドレスベルトのベルトウォークを規制して片寄りを抑える際に、エンドレスベルトの端部と規制部材との摩擦力も大きなものとなって、エンドレスベルトの両端部で折れや挫屈、亀裂等の破損が生じ易くなるという新たな問題が生じる。かかるエンドレスベルトの両端部における折れや挫屈、亀裂等の破損は、エンドレスベルトの円滑な回動を妨げて紙しわや画像不良を引き起こすばかりでなく、最終的にエンドレスベルト自体の破断を生じさせるおそれがある。
【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、エンドレスベルトに働くスラスト力を低減して、エンドレスベルトの両端部での破損の発生を抑制することにある。
【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、曲面形状の凸部が外表面に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、外表面の表面粗さ値がＲａ≧０．１μｍで形成されたことを特徴とすることもできる。特に、外表面の表面粗さ値がＲａ≦２．０μｍで形成されたことを特徴とすることもできる。
また、エンドレスベルトは、外表面の表層部に平均粒径が１．０〜１０．０μｍの楕円体状また球状の微細粒子が内添された構成とすることができる。この微細粒子は、表層部に５〜２０重量％内添されることを特徴とすることができる。また、この微細粒子は、硫酸バリウムであることを特徴とすることもできる。さらに、エンドレスベルトは、外表面の表層部がフッ素樹脂で形成される構成とすることができる。
また、回動部材を加熱する加熱部材、またはエンドレスベルトを加熱する加熱部材をさらに備えたことを特徴とすることができる。
【００１３】
また、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当該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って、外表面に表面粗さ値Ｒａ＝０．１〜２．０μｍの凹凸が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、エンドレスベルトの両端部での破損の発生を抑制して、長期に亘り紙しわや画像不良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、等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)、ブラック(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をベース層として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、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。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。
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。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の対向電極を構成し、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。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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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（不図示）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。
【００２７】
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。
【００２８】
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ランプ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ランプ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、１５０℃）を維持するように調整している。
エンドレスベルト６２は、内部に配置された圧力パッド６４とベルト走行ガイド６３、さらには後段で述べる両端部に配置されたエッジガイド８０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に対して圧接されて配置されている。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
そして定着ロール６１は、図示しない駆動モータにより矢印Ｃ方向に回転し、この回転に従動してエンドレスベルト６２も定着ロール６１と同じ方向に回動する。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。
【００３２】
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している。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することができる。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。
【００３３】
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。
【００３４】
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で形成された外径２６ｍｍ、長さ３５０ｍｍの円筒体で構成されている。コア６１１の外径および肉厚は、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。
【００３５】
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（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）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロ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。
【００３６】
エンドレスベルト６２は、出力画像に継ぎ目に起因する欠陥が生じないように、原形が直径３０ｍｍの円筒形状に形成された継ぎ目がない無端ベルトであり、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。
【００３７】
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ている。
【００３８】
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、またガラス繊維にフッ素樹脂からなるスカイブフィルムシートを加熱融着サンドした積層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。
【００３９】
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、アミノ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。
【００４０】
次に、定着装置６０におけるエンドレスベルト６２を支持する構成について述べる。
図３は、エンドレスベルト６２が支持された状態を説明する定着装置６０の端部を含んだ一部分の断面図であり、用紙Ｐの搬送方向下流側から見た図である。
図３に示すように、ホルダ６５の両端部にはエッジガイド８０が配設されている。エッジガイド８０は、ニップ部Ｎとその近傍に対応する部分に切り欠きが形成された円筒状、すなわち断面がＣ形状のベルト走行ガイド部８０１、ベルト走行ガイド部８０１の外側に設けられ、エンドレスベルト６２の内径よりも大きな外径で形成されたフランジ部８０２、さらにフランジ部８０２の外側に設けられ、エッジガイド８０を定着装置６０本体に位置決めして固定するための保持部８０３で構成されている。
エッジガイド８０は、ホルダ６５の両端部にフランジ部８０２の内側面が固定されるようにして支持されている。その際、ベルト走行ガイド部８０１は、ホルダ６５の端部にオーバーラップするように構成されている。
【００４１】
そして、エンドレスベルト６２は、ニップ部Ｎとその近傍を除いて、両側部の内周面がベルト走行ガイド部８０１の外周面に支持され、ベルト走行ガイド部８０１の外周面に沿って回動する。したがって、ベルト走行ガイド部８０１は、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静止摩擦係数の小さな材質で形成され、さらには、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。
また、フランジ部８０２は、ホルダ６５の両端部において対向するように配置された両フランジ部８０２の内側面が、エンドレスベルト６２の幅と略一致する間隔を持つように配置されている。そして、エンドレスベルト６２が回動する際には、エンドレスベルト６２の端部がフランジ部８０２の内側面に当接することによって、エンドレスベルト６２の幅方向への移動（ベルトウォーク）が規制されている。このように、エンドレスベルト６２は、エッジガイド８０によって片寄りが規制されるように設定されている。
【００４２】
続いて、本実施の形態のエンドレスベルト６２の構造について説明する。図４は、エンドレスベルト６２の断面構造を説明する図である。図４（ａ）に示したように、エンドレスベルト６２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により形成されたベース層６２１と、このベース層６２１の表裏両面に被覆された、例えばＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂で形成された離型層６２２とから構成されている。離型層６２２は、エンドレスベルト６２の表面にトナーが固着することを防ぐために設けたものである。したがって、離型層６２２はベース層６２１の定着ロール６１側の面のみに配置した構成とすることもできる。
そして、本実施の形態のエンドレスベルト６２では、定着ロール６１側の面（外表面）に滑らかな凹凸が形成されている。滑らかな凹凸とは、角の無い曲面形状の凸部によって凹凸が形成され、鋭角的なエッジ状の突起が殆ど形成されていない表面形状という意味である。このような凹凸面の形成方法としては、ベース層６２１の定着ロール６１側の面に曲面形状の凸部を形成して滑らかな凹凸とするとともに、その上に一様な層厚の離型層６２２を塗布する方法や、ベース層６２１の定着ロール６１側の面は一様な平面に形成するとともに、その上の離型層６２２に曲面形状の凸部を形成して滑らかな凹凸とする方法を採用することができる。
【００４３】
ベース層６２１の定着ロール６１側の面に曲面形状の凸部を形成して滑らかな凹凸とする方法としては、ベース層６２１の製造時に、ベース層６２１の定着ロール６１側の面を曲面形状の凹部を持った押し型で押圧することによって形成することができる。また、ベース層６２１の形成後に、例えば細かなガラスビーズ等の球状粒子を定着ロール６１側の面に吹き付けるブラスト加工を行うことによって形成することもできる。この場合には、凹凸を形成した後、ベース層６２１の定着ロール６１側の面に一様な層厚の離型層６２２を塗布するので、ベース層６２１表面に凹凸を形成する際に細かな鋭角的な突起が生成されても、離型層６２２によってこれを覆うことができるので、かかる鋭角的な突起は表面に出ることはなく、曲面形状の凸部による滑らかな凹凸を形成できるという利点がある。
【００４４】
また、ベース層６２１の定着ロール６１側の面に塗布された離型層６２２に曲面形状の凸部を形成して滑らかな凹凸とする方法としては、ベース層６２１に凹凸を形成する場合と同様に、押し型で押圧する方法や、ブラスト加工を行う方法を用いることができる。
さらに、離型層６２２に曲面形状の凸部を形成して滑らかな凹凸とする方法として、図４（ｂ）に示したように、離型層６２２の材料となる例えばＰＦＡに、滑らかな表面を有する楕円体状または球状の微細粒子を内添しておき、これをベース層６２１の定着ロール６１側の面に塗布する方法を用いることができる。内添する楕円体状または球状の微細粒子は、ベース層６２１に塗布される際に、内添粒子の長軸がベース層６２１の表面と平行になるように離型層６２２表面を均すように仕上げることによって、曲面形状の凸部で形成された滑らかな凹凸面とすることができる。また、離型層６２２の厚さを内添粒子の長軸の数倍程度に薄く形成することによって、内添粒子の長軸がベース層６２１の表面と平行になるように形成することもできる。
本実施の形態のエンドレスベルト６２では、ベース層６２１の定着ロール６１側の面は一様な平面に形成し、その上の離型層６２２として、平均粒径５μｍの硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）粒子を９重量％だけ内添したＰＦＡを塗布した。これによって、エンドレスベルト６２の定着ロール６１側の面を、Ｒａ（算術平均粗さ）が０．１〜１．０μｍの曲面形状の凸部で形成された滑らかな凹凸面とすることができる。
【００４５】
エンドレスベルト６２の定着ロール６１側の面を曲面形状の凸部で形成された滑らかな凹凸とすることによって、定着ロール６１に対するエンドレスベルト６２の接触面の接触面積を小さくすることができる。これに加えて、エンドレスベルト６２の定着ロール６１側の面に形成された曲面形状の凸部は滑らかであるために定着ロール６１表面に対するアンカー効果（鋲打ち効果）の発生を抑制することができる。そのため、エンドレスベルト６２が定着ロール６１から受ける摩擦力を低減することが可能となる。
エンドレスベルト６２に対する定着ロール６１からの摩擦力が低減されると、エンドレスベルト６２を幅方向へ移動させる力（スラスト力）もそれに比例して小さくなる。図５は、定着ロール６１側の面の表面粗さＲａが異なるエンドレスベルト６２を用いて、それぞれについて定着ロール６１から受けるスラスト力を測定して比較した図である。図５に示すように、エンドレスベルト６２の定着ロール６１側の面が平滑な場合（平滑ベルト：Ｒａ≦０．０５μｍ）では、スラスト力は５．９Ｎを平均値として５．１〜６．７Ｎと大きいのに対し、エンドレスベルト６２の定着ロール６１側の面をＲａ＝０．１μｍの平滑な凹凸で形成した場合には、スラスト力は３．８Ｎを平均値として２．４〜４．４Ｎに低減することができ、さらにＲａ＝０．９μｍの平滑な凹凸で形成した場合には、スラスト力は３．３Ｎを平均値として１．９〜４．３Ｎに低減することができる。
【００４６】
このように、エンドレスベルト６２の定着ロール６１側の面を、曲面形状の凸部で形成された表面粗さＲａ≧０．１μｍの滑らかな凹凸面で形成することによって、スラスト力を従来の平滑ベルトに比べて、３５〜４４％以上も低減することができる。そのため、エンドレスベルト６２の端部がエッジガイド８０のフランジ部８０２の内側面に当接することによって、エンドレスベルト６２の幅方向へのベルトウォークが規制される際に、エンドレスベルト６２の端部がフランジ部８０２の内側面に対して大きなスラスト力で当接することが抑制され、両者の摩擦力は低減されるので、エンドレスベルト６２の両端部における折れや挫屈、亀裂等の破損の発生を抑えることができる。その結果、エンドレスベルト６２の円滑な回動を維持することができるので、紙しわや画像ずれといった画像不良の発生を抑制するばかりでなく、最終的にエンドレスベルト６２自体が破断することも抑えて、長期に亘る定着装置６０の信頼性を向上させることができる。
【００４７】
なお、エンドレスベルト６２の定着ロール６１側の面の表面粗さ（Ｒａ）は、図５に示したように、０．１μｍ以上でスラスト力の低減効果を得ることができるが、エンドレスベルト６２の定着ロール６１側の面のＲａが２．０μｍを超えると、エンドレスベルト６２と定着ロール６１との間の接触面において押圧むらが無視できないレベルとなって、これが画像に光沢むらとなって現れる場合がある。そのため、エンドレスベルト６２の定着ロール６１側の面のＲａは２．０μｍ以下に設定するのが好ましい。
また、本実施の形態のエンドレスベルト６２では、離型層６２２には楕円体状の硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）粒子を内添したＰＦＡを用いたが、内添する物質として、球状の酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）粒子等を用いることもできる。
【００４８】
ところで、エンドレスベルト６２の定着ロール６１側の面の表面粗さ（Ｒａ）を０．１〜２．０μｍに設定するに際して、離型層６２２に滑らかな表面を有する楕円体状または球状の微細粒子を内添しておき、これをベース層６２１の定着ロール６１側の面に塗布する方法を用いる場合には、ＢａＳＯ４等の微細粒子の内添量は５〜２０重量％と設定することが好ましい。内添量が５重量％以下では、Ｒａを０．１μｍ以上に形成することが困難となり、その一方で、内添量が２０重量％以上では、離型層６２２のトナー離型性能の低下が認められるからである。
また、微細粒子の平均粒径は１．０〜１０．０μｍのものを用いることが好ましい。平均粒径が１．０μｍ以下では、Ｒａを０．１μｍ以上に形成することが難しく、平均粒径が１０．０μｍ以上では、薄層に形成される離型層６２２から剥がれ落ち易くなるからである。
さらには、エンドレスベルト６２は高温に加熱された定着ロール６１と接触するため、微細粒子は、高温環境化においても原形を維持できる材質が適している。
【００４９】
以上説明したように、本実施の形態の定着装置６０によれば、エンドレスベルト６２の定着ロール６１側の面（外表面）を曲面形状の凸部で形成された滑らかな凹凸面とすることによって、エンドレスベルト６２に対する定着ロール６１からの摩擦力が低減され、エンドレスベルト６２を幅方向へ移動させる力（スラスト力）もそれに比例して小さくすることができる。特に、エンドレスベルト６２の定着ロール６１側の面を表面粗さＲａ≧０．１μｍの滑らかな凹凸面で形成することによって、スラスト力を従来の平滑ベルトに比べて、３５〜４４％以上も低減することができる。それによって、エンドレスベルト６２のベルトウォークが規制される際に、エンドレスベルト６２の端部がフランジ部８０２の内側面に対し、大きなスラスト力で当接することが抑制され、エンドレスベルト６２の端部とフランジ部８０２の内側面との摩擦力は低減されるので、エンドレスベルト６２の両端部における折れや挫屈、亀裂等の破損の発生を抑えることが可能となる。その結果、紙しわや画像ずれ等の画像不良の発生を抑えることができるとともに、エンドレスベルト６２自体の破損をも防ぐことができ、定着装置６０の信頼性をさらに向上させることができる。
【００５０】
[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。
【００５１】
図６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６に示すように、本実施の形態の定着装置９０は、定着ベルト９２、回動部材の一例としての加圧ロール９１により主要部が構成されている。そして、定着ベルト９２が用紙Ｐのトナー像担持面側に配置されるとともに、定着ベルト９２の内側には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。
【００５２】
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、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。
【００５３】
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、この回転に従動して定着ベルト９２が回動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。
さらに、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。
【００５４】
加えて、ホルダ６５の両端部にはエッジガイド（不図示）が配設されている。エッジガイドは、ホルダ６５の両端部において対向するように配置された両エッジガイドの内側面が、定着ベルト９２の幅と略一致する間隔を持つように配置されている。そして、定着ベルト９２が回動する際には、定着ベルト９２の端部が両エッジガイドの内側面に当接することによって、定着ベルト９２の幅方向への移動（ベルトウォーク）が規制されている。このように、定着ベルト９２は、エッジガイドによって片寄りが規制されるように設定されている。
【００５５】
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。
【００５６】
本実施の形態の定着装置９０では、定着ベルト９２は、定着ベルト９２の加圧ロール９１側の面（外表面）が曲面形状の凸部で形成された滑らかな凹凸面で構成されている。このように構成することによって、実施の形態１の場合と同様に、定着ベルト９２に対する加圧ロール９１からの摩擦力が低減され、定着ベルト９２を幅方向へ移動させる力（スラスト力）もそれに比例して小さくすることができる。特に、定着ベルト９２の加圧ロール９１側の面を表面粗さＲａ≧０．１μｍの滑らかな凹凸面で形成することによって、定着ベルト９２を従来の平滑なベルトで構成する場合に比べて、スラスト力を３５〜４４％以上も低減することができる。それによって、定着ベルト９２のベルトウォークがエッジガイドによって規制される際に、定着ベルト９２の端部がエッジガイドの内側面に対して大きなスラスト力で当接することが抑制され、定着ベルト９２の端部とエッジガイドの内側面との摩擦力は低減されるので、定着ベルト９２の両端部における折れや挫屈、亀裂等の破損の発生を抑えることが可能となる。その結果、紙しわや画像ずれ等の画像不良の発生を抑えることができるとともに、定着ベルト９２自体の破損をも防ぐことができ、定着装置９０の信頼性をさらに向上させることができる。
なお、本実施の形態の定着装置９０では、定着ベルト９２は用紙Ｐのトナー像担持体面と直接的に接触するため、定着ベルト９２の加圧ロール９１側の面の表面粗さ（Ｒａ）は、１．０μｍ以下に形成している。このように構成することで、定着ベルト９２表面の粗さに起因して、トナー像に定着不良や光沢むら等の画像不良が発生するのを抑制している。
【００５７】
[実施の形態３]
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３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を有する定着ロールを用い、加圧手段として３本のロールにより張架された加圧ベルト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。
【００５８】
図７は本実施の形態の定着装置１００の構成を示す側断面図である。この定着装置１００は、回動部材の一例としての定着ロール６１、加圧ベルト６２０、加圧ベルト６２０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。
加圧ベルト６２０は、インレットロール６３１、圧力ロール６３２および張架ロール６３３の３本のロールにより張架されている。そして、加圧ベルト６２０は、定着ロール６１が矢印Ｅ方向へ回転するのに伴い、定着ロール６１に従動して矢印Ｆ方向に回動する。その進行速度は、定着ロール６１の表面速度と同じである。
【００５９】
加圧ベルト６２０は、定着ロール６１の外周面に当接してニップ部Ｎを形成しているが、このニップ部Ｎには、加圧ベルト６２０の内側に圧力パッド６４が加圧ベルト６２０を介して定着ロール６１に向けて付勢された状態で配置されている。したがって、ニップ部Ｎにおいては、高いニップ圧が均一に付与されている。
また、加圧ベルト６２０は、ベース層とその表面（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。そして、ベース層としては、耐熱強度の高い樹脂で形成され、例えばポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等が適している。ベース層の厚さは、例えば５０〜１２５μｍ程度に形成される。ベース層の表面に形成される離型層としては、フッ素樹脂、例えばＰＦＡ等が５〜２０μｍの厚さでコーティングされたものが好ましい。さらには、必要であればベース層と離型層との間に厚さ１００〜２００μｍの弾性層を積層させた構成を採ることもできる。弾性層の材料としては、シリコーンゴム等を使用することができる。 
【００６０】
さらに、加圧ベルト６２０を張架する３個のロールは、ステンレス製のインレットロール６３１、スチールコアに弾性体層としてシリコーンゴムが被覆された圧力ロール６３２、およびステンレス製の張架ロール６３３であり、１０ｋｇの張力で加圧ベルト６２０を張架している。また、インレットロール６３１の内部には、加熱源としてハロゲンヒータ６３５が配設されている。そして、図示しない温度センサおよび制御部４０（図１参照）によりその表面温度は１２０℃に制御され、加圧ベルト６２０に予熱を与えている。
また、圧力ロール６３２には、両端部にフランジ６３２ａが配設され、圧力ロール６３２の両端部において対向するように配置された両フランジ６３２ａの内側面が、加圧ベルト６２０の幅と略一致する間隔を持つように設定されている。そして、加圧ベルト６２０が回動する際には、加圧ベルト６２０の端部がフランジ６３２ａの内側面に当接することによって、加圧ベルト６２０の幅方向への移動（ベルトウォーク）が規制されている。このように、加圧ベルト６２０は、圧力ロール６３２の両端部に配置された両フランジ６３２ａによって片寄りが規制されるように設定されている。
なお、圧力ロール６３２のほか、インレットロール６３１および張架ロール６３３の両方、またはいずれか一方においても、ベルトウォークを規制するため、両端部にフランジを配設してもよい。
【００６１】
次に、押圧部材としての圧力パッド６４は、幅の広いニップ部Ｎを確保するための弾性体部材と、弾性体部材が加圧ベルト６２０の内周面と接触する面に設けられた低摩擦層とで構成され、金属等からなるホルダ６５に保持されている。低摩擦層を表面に有する弾性体部材は、定着ロール６１側がほぼ定着ロール６１の外周面に倣う凹形状に形成され、定着ロール６１に対して押圧されて配置され、ニップ部Ｎの入口側領域を形成している。弾性体部材としては、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性の高い弾性体や、板バネ等を用いることができる。弾性体部材上に形成された低摩擦層は、加圧ベルト６２０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設けられ、摩擦係数が小さく、耐摩耗性のある材質であることが望ましい。具体的には、テフロン（登録商標）を含浸させたガラス繊維シート、フッ素樹脂シート、フッ素樹脂塗膜等を用いることができる。 
なお、圧力パッド６４としては、本実施の形態のようにパッド状に成型されたものの他に、例えば、ロール状に成型されたものを用いることもでき、加圧ベルト６２０を介して定着ロール６１表面に付勢させて従動回転させてもよい。ただし、本実施の形態のようにパッド状に成型された圧力パッド６４の方が、当接するニップ部Ｎ全域に亘って、広く均一にニップ圧を付与することができる。 
【００６２】
このような構成により、本実施の形態の定着装置１００においては、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、トナー像を担持した用紙Ｐは、このニップ部Ｎを通過する際に加熱および加圧されてトナー像が用紙Ｐに定着される。本実施の形態の定着装置１００でも、ほぼ定着ロール６１の外周面に倣う凹形状の圧力パッド６４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。
【００６３】
また、圧力パッド６４に対し用紙Ｐ搬送方向の下流側に配置された圧力ロール６３２は、加圧手段としての圧縮コイルスプリング（不図示）によって、加圧ベルト６２０を介して定着ロール６１の中心軸に向けて付勢されており、定着ロール６１の当接部に局所的な高圧を生じさせている。それによって、定着ロール６１の表面の弾性層６１２は弾性変形してひずみが生じ、ニップ部Ｎの出口では、この定着ロール６１のひずみにより、用紙Ｐが定着ロール６１側から剥離される。ここで、この定着ロール６１に対する局所的な高圧を低荷重で効率良く与えるために、圧力ロール６３２は定着ロール６１より小径で、その表面は硬質に形成されていることが望ましい。
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。
【００６４】
本実施の形態の定着装置１００では、加圧ベルト６２０は、加圧ベルト６２０の定着ロール６１側の面（外表面）が曲面形状の凸部で形成された滑らかな凹凸で構成されている。このように構成することによって、実施の形態１の場合と同様に、加圧ベルト６２０に対する定着ロール６１からの摩擦力が低減され、加圧ベルト６２０を幅方向へ移動させる力（スラスト力）もそれに比例して小さくすることができる。特に、加圧ベルト６２０の定着ロール６１側の面を表面粗さＲａ≧０．１μｍの滑らかな凹凸面で形成することによって、加圧ベルト６２０を従来の平滑なベルトで構成する場合に比べて、スラスト力を３５〜４４％以上も低減することができる。それによって、加圧ベルト６２０のベルトウォークが規制される際に、加圧ベルト６２０の端部が圧力ロール６３２の両端部に配設したフランジ６３２ａの内側面に対して大きなスラスト力で当接することが抑制され、加圧ベルト６２０の端部とフランジ６３２ａの内側面との摩擦力は低減されるので、加圧ベルト６２０の両端部における折れや挫屈、亀裂等の破損の発生を抑えることが可能となる。その結果、紙しわや画像ずれ等の画像不良の発生を抑えることができるとともに、加圧ベルト６２０自体の破損をも防ぐことができ、定着装置１００の信頼性をさらに向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
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、さらには転写ベルト、感光体ベルト、帯電ベルトへの適用がある。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】
【００６６】
【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】エンドレスベルトが支持された状態を説明する定着装置の端部を含んだ一部分の断面図である。
【図４】エンドレスベルトの断面構造を説明する図である。
【図５】表面粗さの異なるエンドレスベルトについて定着ロールから受けるスラスト力を比較した図である。
【図６】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７】実施の形態３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】
【００６７】
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、６０,９０,１００…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…ハロゲンランプ、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、６２０…加圧ベルト、６３１…インレットロール、６３２…圧力ロール、６３２ａ…フランジ、６３３…張架ロール
【図１】
2005249992.tif 000003
【図２】
2005249992.tif 000004
【図３】
2005249992.tif 000005
【図４】
2005249992.tif 000006
【図５】
2005249992.tif 000007
【図６】
2005249992.tif 000008
【図７】
2005249992.tif 000009
【図８】
2005249992.tif 000010