(57)【要約】【課題】定着フィルムのスリップによる、画像こすれ、異音の防止し、定着性、耐久性を確保する。【解決手段】加熱部材の加圧ローラへの加圧手段を２つ設け、第一の加圧で従動ローラ、第二の必要最小限の加圧で加熱ヒータを加圧する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体と、回転体を加圧する加圧部材、及び回転体を支持する支持部材を有し、回転体と加圧部材との当接によって形成される定着ニップ部で被加熱材を挟持搬送して被加熱材を加圧及び加熱する定着装置において、前記加圧部材は無端状のベルト部材と、前記無端状ベルト部材の内面に当接する第一と第二の加圧部材からなり、第一の加圧部材を加圧せしめる第一の加圧手段と、第二の加圧部材を加圧せしめる第二の加圧手段をそれぞれ独立で有する事を特徴とする画像形成装置の定着装置。
【請求項２】
前記第二の加圧部材は従動回転するローラ状部材である事を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項３】
前記従動回転するローラ状部材を定着ニップ部下流側に配置した事を特徴とする請求項２に記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項４】
前記従動回転するローラ状部材はその片側端部又は両側端部を回転体に当接し、従動回転する事を特徴とする請求項２，３に記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項５】
前記第一の加圧部材が加熱ヒータである事を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項６】
回転体と、回転体を加圧する加圧部材、及び回転体を支持する支持部材を有し、回転体と加圧部材との当接によって形成される定着ニップ部で被加熱材を挟持搬送して被加熱材を加圧及び加熱する定着装置において、前記加圧部材は無端状のベルト部材と、前記無端状ベルト部材の内面に当接する第一と第二の加圧部材からなり、第一の加圧部材を加圧せしめる第一の加圧手段と、第二の加圧部材を加圧せしめる第二の加圧手段をそれぞれ独立で有し、第二の加圧部材を回転駆動させる駆動手段を設けた事を特徴とする画像形成装置の定着装置。
【請求項７】
前記第二の加圧部材を従動回転するローラ状部材で構成し、前記駆動手段を無端ベルト状部材で構成した事を特徴とする請求項６に記載の画像形成装置の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば複写機、プリンタ等とされる静電記録方式や電子写真記録方式等を採用した画像形成装置に関し、転写材上のトナー像を熱定着させる定着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来の画像形成装置の縦断面図である。給送部８でピックアップされた転写材Ｓは画像形成部９で画像形成し、定着手段１０によりトナー像を熱定着され、搬送ローラ対１１，１２で搬送され排紙部１３へと排紙される。
【０００３】
図６に示すように従来の定着装置は加熱部材１０ａ及び定着ローラ１０ｂで、定着ニップ部を形成し、像形成部９で像形成された転写材Ｓを挟持搬送しつつ過熱することで、転写材Ｓ上のトナー像を熱定着するものであった。
【０００４】
しかし、近年、転写材Ｓの搬送スピード（スループット）が速くなってきており、すなわち、転写材Ｓが定着ニップ部を通過する時間も短くなってきている。その短い時間で転写材Ｓ上の未定着トナー像を定着させるため、定着ニップ部の加圧力をアップし定着ニップ幅を広くして、未定着トナー像が定着する熱量及び圧力を与えることで、未定着トナー像を転写材Ｓに定着させるものであった。
【０００５】
また、図３に示す特開平１０−１９８２００のように、定着ニップを形成する部分に突起部１０ｋを設け、トナー像が転写材Ｓへ定着できるのに充分溶融した時、突起部１０ｋで圧を高めトナー像を転写材Ｓ上に定着させるものであった。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−１９８２００号
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例においては以下に述べるような問題点が発生する。未定着トナー像を転写材に定着させるため、定着ニップ部の総加圧力をアップさせ、定着ニップ幅を広くすると、定着フィルム内面と過熱ヒータとの摺動摩擦がアップし、定着ローラの回転トルクがアップするだけでなく、定着フィルムが回転せず、スリップしてしまい、画像こすれや異音を発生してしまうものであった。また、定着ニップ部の圧力アップ及び、面積が広くする事により、定着フィルム内面や過熱ヒータの表面が削れ、耐久性の問題も発生していた。
【０００８】
また、図２に示すように、従来の定着ニップ部の圧分布は図中ａのようになっており、転写材Ｓが上流側から下流側へと挟持搬送される時、転写材Ｓ上のトナー像は徐々に溶融され、転写材Ｓへ定着できるのに充分溶融した時には下流側の圧の低いニップ部を通過しているので、トナー像を転写材Ｓに確実に定着させることは困難であった。
【０００９】
次に、特開平１０−１９８２００のように、定着ニップを形成する部分に突起部を設け、トナー像が転写材Ｓへ定着できるのに充分溶融した時、突起部で圧を高め定着させる構成とした場合、図３に示すように定着フィルム１０ｆと加熱ヒータ１０ｄとの間に隙間１０ｉができてしまう。つまり、１０ｉ部では加熱ヒータ１０ｄからの熱を定着フィルム１０ｆへと伝達できなくなってしまい、定着フィルム１０ｆを充分に加熱できなくなるという問題が発生するものであった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述した問題点を解決するため、本出願に係る請求項１に記載の発明は、第一の加圧手段で、加熱ヒータが定着フィルム内面に密着し、定着フィルム表面が定着ローラへ密着する必要最小限の加圧力で加熱ヒータを加圧し、第二の加圧手段で定着ニップ部下流側に配置した従動ローラを加圧し、従動ローラの両端部を定着ローラに当接させ従動回転させることで、定着ローラの回転トルクのアップを防止し、また、定着フィルムのスリップによる画像こすれや異音を防止しつつ、定着性及び耐久性を確保するものである。
【００１１】
また、本出願に係る請求項６に記載の発明は、第一の加圧手段で、加熱ヒータが定着フィルムに密着し、定着フィルム表面が定着ローラへ密着する必要最小限の加圧力で加熱ヒータを加圧し、第二の加圧手段で定着ニップ部下流側に配置した従動ローラを加圧し、前記従動ローラに無端ベルトを掛け回し回転駆動する事で、定着ローラの回転トルクのアップを防止し、また、定着フィルムのスリップによる画像こすれや異音を防止しつつ、定着性及び耐久性を確保するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
以下図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
図５は本発明の一実施例に係るカラー画像形成装置の概略を示す断面図である。
同図に示すカラー画像形成装置は、４個の感光体ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）を備えており、それぞれの感光体ドラム１の周囲には、その回転方向に従って順に、感光体ドラム１表面を均一に帯電する帯電手段２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム１上の静電潜像を形成する露光手段３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として顕像化する現像手段４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）、感光体ドラム１上のトナー像を転写材に転写させる転写手段（転写ローラ）５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）、転写後の感光体ドラム１表面に残った転写後トナーを除去するクリーニング手段６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）等が配設されて画像形成手段が構成されている。ここで、感光体ドラム１と帯電手段２、現像手段４、トナーを除去するクリーニング手段６は一体的にカートリッジ化されプロセスカートリッジ７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）を形成している。また、給送部８から給送された転写材Ｓは搬送ベルト９ａによって前記画像形成手段へ搬送され、各色トナー像が順次転写されてカラー画像が記録された後、定着手段１０で画像定着されて搬送ローラ対１１，１２及び１３，１４によって排出部１５へ排出される。また両面印字の際は、定着部１０で転写材Ｓが定着されて搬送ローラ１３，１４によって排紙される前に、搬送ローラ１３，１４を逆転することにより、両面搬送経路１６に搬送される（矢印Ａ方向）。両面搬送経路１６に搬送された転写材Ｓは、装置本体正面にある斜送ローラ１７を通過し、Ｕターンローラ１８まで垂直下方向に搬送され、Ｕターンローラ１８及びレジストローラ８ｄによって画像形成部まで搬送される。
【００１４】
以下に、本実施の形態における定着装置を詳述する。
【００１５】
図１に本実施の形態における定着装置の断面図及び斜視図を示す。加熱部材１０ａはヒータ保持部材１０ｃに保持された従動ローラ１０ｅを両端部に配置した第二の加圧手段である加圧バネ１０ｇにより定着ローラ１０ｂに加圧している。また、ヒータ保持部材１０ｃに保持された加熱ヒータ１０ｄは第一の加圧手段である加圧バネ１０ｈにより定着ローラ１０ｂに加圧されている。加圧バネ１０ｈは加熱ヒータ１０ｄと定着フィルム１０ｆとの間に隙間を作ることなく密着させ、また、密着させるための必要最小限の加圧力となっており、定着フィルム１０ｆ表面は定着ローラ１０ｂに密着し、定着ニップを形成するものである。従動ローラ１０ｅは、加熱ヒータ１０ｄで形成されるニップ部の下流側に配置し、その両端部１０ｈ部は定着ローラ１０ｂ表面に当接して従動回転しており、当接部での摺動摩擦を防止するものである。また、従動ローラ１０ｅは定着フィルム１０ｆを介して局部的に転写材Ｓに圧を加え、加熱ヒータ１０ｄからの熱により充分溶融されたトナー像を確実に転写材Ｓに定着させるものである。
【００１６】
図２−ｂに示すように本構成の定着ニップ部の圧分布は上流側から中央部にかけて加熱ヒータ１０ｄと定着フィルム１０ｆを密着させる必要最低限の圧となっており、下流側の従動ローラ部で局部的に圧が強いものになっている。また、総圧（総面積）は図中ａよりもｂの方が低い（小さい）ものとなっている。このような圧分布とすることで、転写材Ｓが上流側から下流側へと挟持搬送される時、転写材Ｓ上のトナー像は徐々に溶融され、転写材Ｓへ定着できるのに充分溶融した時、従動ローラ部の加圧力の強い部分を通過するので、トナー像を転写材Ｓへ確実に定着できるものである。
【００１７】
つまり、本構成とする事で、加熱ヒータ１０ｄからの熱を確実に定着フィルム１０ｆへ伝達し、転写材Ｓ上の未定着トナー像は、加熱ヒータ１０ｄで形成されたニップ部で溶融され、下流に設けられた従動ローラ１０ｅで形成されたニップ部でトナー像を転写材Ｓに確実に定着させられるものである。また、従来技術ではニップ部に突起部を設けるため、定着フィルム１０ｆと加熱ヒータ１０ｄとの間に隙間が生じるものであったが、従動ローラ１０ｅを加熱ヒータ１０ｄ下流側に配置することで、加熱ヒータ１０ｄを確実に密着させることが可能となる。
【００１８】
さらに、第一の加圧手段で加熱ヒータが定着フィルムに密着する必要最小限の加圧力で加圧し、第二の加圧手段で定着ニップ部下流に配置した従動ローラを加圧し、定着ローラにより従動回転させることで、加熱ヒータと定着フィルムとの摺動抵抗を必要最小限にできるとともに従動ローラ部での摩擦抵抗を防止できる。また、定着ニップ下流側に配置した従動ローラで局部的に加圧することで、定着フィルムと加熱ヒータとの間に隙間をつくることがなく、加熱ヒータの熱を効率良く定着フィルムへ伝達でき、定着性を確保する事が可能となる。また、定着ローラへの総圧が従来の加圧方式に比べ低減する事ができ、定着ローラのトルクアップ防止、定着フィルムのスリップによる画像こすれ、異音を防止しつつ、定着フィルムの耐久性を確保することが可能となる。
【００１９】
（他の実施例）
実施例１では従動ローラの端部を定着ローラに当接させ従動回転させるものであったが、図４に示すように、端部に無端ベルト１０ｊを設け従動ローラに掛け回すことで、従動ローラを回転駆動しても良い。この場合も、第一の加圧手段で必要最小限の加圧力で加熱ヒータを加圧するので、従来の加圧方式よりも総圧を低減でき、定着ローラのトルクアップ防止、定着フィルムのスリップによる画像こすれ、異音を防止しつつ、定着性及び定着フィルムの耐久性を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の定着装置を説明する縦断面図及び斜視図
【図２】従来及び本発明の定着ニップ部の圧分布を説明する図
【図３】特開平１０−１９８２００の定着装置を説明する断面図及び斜視図
【図４】他の実施例を説明する定着装置の斜視図
【図５】従来の電子写真方式の画像形成装置の縦断面図
【図６】従来の定着装置の縦断面図
【符号の説明】
１０  定着装置
１０ａ  加熱部材
１０ｂ  定着ローラ
１０ｃ  ヒータ保持部材
１０ｄ  加熱ヒータ
１０ｅ  従動ローラ
１０ｆ  定着フィルム
１０ｇ  第二の加圧手段である加圧バネ
１０ｈ  第一の加圧手段である加圧バネ
１０ｊ  無端ベルト
【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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