(57)【要約】【課題】加熱ニップ部におけるトナー汚れの発生を抑える加熱定着装置の提供。【解決手段】加熱手段３０により加熱される加熱用回転体５０が弾性層５２を有するエンドレス状の可撓性部材である。前記加熱手段は前記可撓性部材表面と接触して加熱ニップ部Ｈを形成する板状の発熱体である。前記発熱体は前記可撓性部材の回転方向において前記加熱ニップ部の上流側と下流側の２つのエッジ３０ａ・３０ｂを結ぶ線３０ｃの全域で前記可撓性部材表面と接触する。【選択図】図１
2007304414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱用回転体と、前記加熱用回転体表面と接触して加熱ニップ部を形成する加熱手段と、前記加熱用回転体表面と接触して定着ニップ部を形成する加圧部材と、を有し、トナー像を担持する記録材を定着ニップ部で挟持搬送しつつトナー像を記録材上に加熱定着する加熱定着装置において、
前記加熱用回転体が弾性層を有するエンドレス状の可撓性部材であり、前記加熱手段は前記可撓性部材表面と接触して加熱ニップ部を形成する板状の発熱体であり、前記発熱体は前記可撓性部材の回転方向において前記加熱ニップ部の上流側と下流側の２つのエッジを結ぶ線の全域で前記可撓性部材表面と接触することを特徴とする加熱定着装置。
【請求項２】
前記可撓性部材の有する弾性層は多孔質の弾性層であることを特徴とする請求項１に記載の加熱定着装置。
【請求項３】
前記多孔質の弾性層は、オルガノポリシロキサン組成物に中空フィラーを配合した配合物、あるいは、オルガノポリシロキサン組成物に吸水性ポリマーおよび水を配合した配合物を形成後に焼成および硬化して形成されることを特徴とする請求項２に記載の加熱定着装置。
【請求項４】
前記多孔質の弾性層は、発泡シリコーンゴムからなることを特徴とする請求項２に記載の加熱定着装置。
【請求項５】
前記発熱体は、板状の細長い基板と、前記基板に長手方向に沿って設けられた発熱抵抗層と、前記発熱抵抗層を保護する保護層と、を有し、前記保護層が前記可撓性部材表面と接触することを請求項１から請求項４の何れかに記載の加熱定着装置。
【請求項６】
前記基板の材料がセラミックスであることを特徴とする請求項５に記載の加熱定着装置。
【請求項７】
前記基板の材料が耐熱性樹脂であることを特徴とする請求項５に記載の加熱定着装置。
【請求項８】
前記保護層の材料がグラファイトであることを特徴とする請求項５から請求項７の何れかに記載の加熱定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式、或いは静電記録方式の画像形成装置に搭載する加熱定着器として用いれば好適な加熱定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のプリンタや複写機に搭載する加熱定着装置として、弾性層を有する定着ローラと、この定着ローラと接触して加熱ニップ部を形成するヒータと、その定着ローラとに接触して定着ニップ部を形成する加圧部材と、を有するものがある。特許文献１、２にはこのタイプの定着装置が記載されている。未定着トナー像を担持する記録材は定着装置の定着ニップ部で挟持搬送されつつ加熱され、これにより記録材上の画像は記録材に加熱定着される。
【０００３】
この定着装置は、弾性層を有する定着ローラを用いているため、定着ローラ表面でトナーを包み込むことができる。このため記録材及びトナーへの熱の伝播効率が高く、高速機やカラートナーを用いた画像形成装置でも充分な定着性を得ることができ、ハーフトーン画像などでのガサツキを抑えることができる。すなわち、プロセススピードの高速化と、画像の高画質化に対応できるという利点がある。また、定着ローラ表面のみを急速加熱するため、定着ローラ表面を迅速に所要の温度に加熱して立ち上げることが可能である。すなわち、ヒータへの通電を開始し定着可能温度になるまで昇温するのに要する時間が短いという利点（ウエイトタイムとファーストプリントアウトタイムの短縮）がある。また、ヒータへの通電を開始し定着可能温度になるまで昇温するのに要する立ち上げ時の消費電力が少ないという利点がある。また、定着ローラ表面の温度をモニターし温調制御することで、迅速な温調制御が可能であり、定着ニップ部を通過する記録材に奪われた熱エネルギー分のみを素早く供給することができる。このため、記録材の定着ニップ部通過中の消費電力を低減できるという利点もある。
【特許文献１】特開２００３−２８７９７８号公報
【特許文献２】特開２００３−２９５６５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１、２の定着装置において、消費電力の低減、ウエイトタイムとファーストプリントアウトタイムの短縮、プロセススピードの高速化、高画質化はかなり改善される。
【０００５】
しかしながら、特許文献１、２の定着装置は、定着ニップ部で定着ローラにわずかに付着したオフセットトナーが加熱ニップ部に付着・蓄積して、加熱ニップ部にトナー汚れが発生することについては想定していない。
【０００６】
本発明は、従来技術をさらに改善して、加熱ニップ部におけるトナー汚れの発生を抑えるようした加熱定着装置を提供しようするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る加熱定着装置の代表的な構成は、加熱用回転体と、前記加熱用回転体表面と接触して加熱ニップ部を形成する加熱手段と、前記加熱用回転体表面と接触して定着ニップ部を形成する加圧部材と、を有し、トナー像を担持する記録材を定着ニップ部で挟持搬送しつつトナー像を記録材上に加熱定着する加熱定着装置において、
前記加熱用回転体が弾性層を有するエンドレス状の可撓性部材であり、前記加熱手段は前記可撓性部材表面と接触して加熱ニップ部を形成する板状の発熱体であり、前記発熱体は前記可撓性部材の回転方向において前記加熱ニップ部の上流側と下流側の２つのエッジを結ぶ線の全域で前記可撓性部材表面と接触することを特徴とする加熱定着装置、である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、加熱ニップ部におけるトナー汚れの発生を抑えることができる加熱定着装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を図面に基づいて詳しく説明する。
【実施例１】
【００１０】
（１）画像形成装置例
図１０は本発明に係る加熱定着装置を搭載できる画像形成装置の構成模型図である。この画像形成装置は電子写真方式を利用したレーザビームプリンターである。
【００１１】
本実施例に示す画像形成装置は、画像形成装置本体Ａ内に、給送トレイ１と、シート積載台２と、給送ローラ３と、を有するシート給送装置を備えている。給送トレイ１内のシート積載台２に積載された記録材Ｐは、給送ローラ３により最上位の記録材から一枚ずつピックアップされ、搬送ローラ４、搬送コロ５によってレジスト部へと送られる。記録材Ｐはレジストローラ６とレジストコロ７からなるレジスト部で搬送方向を揃えられた後、画像形成部へと給送される。
【００１２】
画像形成部は、プロセスカートリッジ９と、露光手段としてのレーザスキャナユニット１０と、転写手段としての転写ローラ１４等を備えている。カートリッジ９は装置本体Ａに取り外し可能に装着されている。このカートリッジ９は、像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）８と、帯電手段としての帯電器１１と、現像手段としての現像器１２と、クリーニング手段としてのクリーナー１３と、を有する。ユニット１０は、多面体ミラー、多面体ミラー回転用モータ、レーザユニットなどを有する。
【００１３】
感光ドラム８は矢印の時計方向に所定の周速度（プロセススピード）にて回転され、まず、その外周面（表面）は帯電器１１によって一様に帯電される。次に、その帯電面に対してユニット１０から画像情報に基づくレーザ光Ｌａが照射され、感光ドラム８の一様帯電面に画像情報に基づいた潜像画像が電子写真方式で形成される。この潜像は現像剤としてのトナーを内蔵する現像器１２の現像ローラからトナーの付着を受けて現像される。この現像されたトナー像が転写ローラ１４の位置において、レジスト部から感光ドラム８と転写ローラ１４との対向部である転写部に所定タイミングにて給送された記録材Ｐに感光ドラム面側から静電転写される。
【００１４】
上記の転写部で感光ドラム８表面からトナー画像の転写を受けた記録材Ｐは、感光ドラム表面から分離され、本発明に係る加熱定着装置１５へと搬送されて未定着トナー画像（未定着画像）の定着処理を受ける。これにより未定着トナー画像が永久画像として記録材面上に加熱定着される。
【００１５】
加熱定着装置１５を出た記録材Ｐは、中間排出ローラ１６ａ、排出ローラ１６ｂなどを有する排出ユニットから排出トレイ１７上に排出される。
【００１６】
一方、記録材分離後の感光ドラム８表面はクリーナー１３により転写残りトナー等の付着汚染物の除去を受けて清掃され、繰り返して画像形成に供される。
【００１７】
また、装置本体Ａの側面には、冷却ファン１８が取り付けてある。この冷却ファン１８を回転させて適宜外気を機内に取り込むことで画像形成部、電装基板等の昇温箇所を冷却する。また、冷却ファン１８の近傍には、サーミスタ等の温度検知手段１９が取り付けられている。冷却ファン１８によって機外の空気を取り込んだ際に、画像形成装置が設置されている環境の温度を温度検知手段１９で検知し、その検知結果に基づいて加熱定着装置１５の温度制御シーケンスにフィードバックする。
【００１８】
（２）加熱定着装置１５
以下の説明において、加熱定着装置およびそれを構成する部材について長手方向とは記録材Ｐの面において記録材搬送方向と直交する方向である。また、幅方向（短手方向）とは記録材搬送方向と平行な方向である。また、幅とは幅方向の寸法をいう。
【００１９】
図１は加熱定着装置１５の横断側面模型図、図２は加熱定着装置１５の正面模型図である。この加熱定着装置１５は接触外部加熱方式の装置である。
【００２０】
本実施例の加熱定着装置１５は、加熱用回転体である可撓性部材としてのエンドレス状の定着ベルト５０と、この定着ベルト５０の外周面（表面）と接触して加熱ニップ部Ｈを形成する加熱手段である板状の発熱体としてのヒータ３０と、を有する。定着ベルト５０の径方向において加熱ニップ部Ｈと対応する位置には加圧部材としての加圧ローラ２０が設けてある。加圧ローラ２０は、定着ベルト５０の内周面（裏面）と接触するバックアップ部材としてのバックアップローラ６０とともに定着ベルト５０を挟んで定着ベルト５０表面と定着ニップ部Ｆを形成する。これらの各部材５０・３０・６０・２０は何れも長手方向に細長い部材である。
【００２１】
ａ）定着ベルト５０の構成
定着ベルト５０は、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ等の耐熱性樹脂、あるいはＳＵＳ、Ｎｉ等の金属より形成される薄肉の可撓性を有するエンドレスベルト状の基層５１を基材として成る断熱ベルトである。基層５１としては後述する断熱層５２の熱伝導率や厚みに依るが、熱伝導性の低い部材を使用したほうが好ましい。
【００２２】
上記断熱層５２は、ハーフトーン画像などでのガサツキを抑え、十分な定着性を得るために弾性層である必要がある。断熱層５２が弾性層である場合には、定着ベルト５０の熱容量が大きく、また熱伝導率が少しでも大きいと、定着ベルト５０表面のヒータ３０から受ける熱を内部に吸収しやすく、表面温度が上昇しにくくなる。できるだけ低熱容量で熱伝導率が低く、断熱効果の高い材質の方が、定着ベルト５０表面温度の立ち上がり時間に有利である。そのため、基層５１の外側（定着ニップ部Ｆ側）には以下の方法により形成された弾性断熱層５２が形成される。
【００２３】
断熱層５２は、シリコーンゴム組成物である、オルガノポリシロキサン組成物１００重量部に平均粒径が３００μｍ以下の中空フィラーを０．１〜２００重量部、白金化合物触媒のような硬化触媒を配合した配合物を形成後に加熱成形されたものである。ここで、中空フィラーとしては、硬化物内に気体部分を持つことでスポンジゴムのように熱伝導率を低下させるものが用いられる。このような材料としては、ガラスバルーン、シリカバルーン、カーボンバルーン、フェノールバルーン、アクリロニトリルバルーン、塩化ビニリデンバルーン、アルミナバルーン、ジルコニアバルーン、シラスバルーンなど、いかなるものでもかまわない。
【００２４】
断熱層５２を形成するシリコーンゴム組成物としては、上記の中空フィラーを添加する他に吸水性ポリマーおよび水を添加する方法がある。かかるシリコーンゴム組成物としては、次のようにして作られたものである。オルガノポリシロキサン組成物１００重量部に吸水性ポリマーを０．１〜５０重量部、水を１０〜２００重量部、白金化合物触媒のような硬化触媒、ＳｉＨポリマーのような架橋剤を添加した組成物を形成後、加熱成形されたものである。
【００２５】
また、上記定着ベルト５０はシームレスの耐熱性樹脂を成形後に筒状金型内にセットされ、該耐熱性樹脂層表面と筒状金型内面の間隙に上記オルガノポリシロキサン組成物を主成分とする配合物を注型し、耐熱性樹脂層表面に断熱層５２を形成して断熱ベルトを成す。ここで、シリコーンゴム組成物は、その硬化物（シリコーンゴム）の熱伝導度が０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以下、特に１．５Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが好ましく、かかる熱伝導度を達成するように配合組成を調整することが好ましい。
【００２６】
また、上記以外の断熱層５２としては発泡シリコーンゴムを用いても良い。この場合、中速機程度の画像形成装置が適している。発泡シリコーンゴムは、微小かつ均一なセルの形成が困難なため、発泡シリコーンゴム中のセル径は不均一に成形されやすく、セルの壁厚も不均一で強度のバラツキが大きい。そのため、小さな曲率半径で定着ベルト５０にテンションをかけ続けると強度の弱いセル壁が破れ、破泡に至る可能性がある。破泡を防止するために、定着ベルト５０の周長をある程度大きく保つ必要がある。この場合、定着ベルト５０の熱容量が大きくなってしまい、高速の画像形成装置では立ち上がり時間が遅くなってしまう。
【００２７】
高速機の画像形成装置の加熱定着装置における定着ベルト５０の断熱層５２としては、次のものが適している。前記オルガノポリシロキサン組成物に中空フィラーを配合した配合物、あるいは、オルガノポリシロキサン組成物に吸水性ポリマーおよび水を配合した配合物を形成後に焼成および硬化して形成された断熱層５２が適している。これらは微小かつ均一なセルの形成が可能であり、セルの壁厚が均一で十分な強度を有しているため、小さな曲率でテンションをかけ続けてもセルの破泡に至らない耐久性を有している。そのため周長を短くし熱容量を小さく保つことができ、高速の画像形成装置の加熱定着装置における定着ベルト５０の断熱層５２に使用しても迅速な立ち上がりが可能となる。
【００２８】
上記に述べた断熱層５２の上には、パープルアロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン樹脂（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂離型性層５３を形成する。この離型層５３はチューブを被覆させたものでも表面を塗料でコートしたものであってもよい。離型層５３はチューブを被覆させたものの方が耐久性に優れる。
【００２９】
定着ベルト５０において、定着ベルト５０の外径は熱容量が抑えられるため小さい方が好ましい。しかしながら、定着ニップ部Ｆと加熱ニップ部Ｈが小さくなりすぎるため極度に小さくすることはできない。断熱層５２の肉厚に関しても、薄すぎれば定着ベルト５０内側のバックアップローラ６０に熱が逃げるので適度な厚みが必要である。
【００３０】
従って、定着ベルト５０は、熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させ、さらに機械的強度を満足するようポリイミド、ＳＵＳ等の基材５１の肉厚を１００μｍ以下、好ましくは６０μｍ以下２０μｍ以上としている。そして基材５１の内径は１６〜３０ｍｍとしている。断熱層５２の肉厚は断熱効果を考慮し０．５〜３．０ｍｍ、好ましくは１．０〜２．５ｍｍとすることが好ましい。離型層５３としては、フッ素樹脂層を１μｍ〜５０μｍ程度の厚みで形成することが好ましい。
【００３１】
ｂ）バックアップローラ６０の構成
バックアップローラ６０は、アルミ、鉄製あるいは後述するセラミック多孔質体（ニチアス株式会社製、商品名：セラールＡ）等にて成形されている。セラミック多孔質体は、熱劣化や経時変化がほとんどなく、多孔質のために断熱性に富み、熱伝導率が極めて低く、機械的強度として、高い加圧力においても撓み、変形が少ない部材である。また、バックアップローラ６０において、熱容量が大きく、また熱伝導率が少しでも大きいと、定着ベルト５０から熱を吸収しやすくなり、定着ベルト５０表面温度が上昇しにくくなる。そのため、バックアップローラ６０としては、できるだけ低熱容量で熱伝導率が低く、断熱効果の高いセラミック多孔質体などの断熱部材を用いることが好ましい。このバックアップローラ６０は長手方向両端部に芯軸部６１を有し、その芯軸部６１がベアリング６２を介して装置シャーシ側板８０・８１に回転自在に保持されている。
【００３２】
ｃ）加圧ローラ２０の構成
加圧ローラ２０は、芯軸部２３がアルミ、鉄製、あるいはセラミック多孔質体等にて形成されている。その芯軸部２３の外周面上に、シリコーンゴム、シリコーンゴムを発泡して形成したシリコーンスポンジゴム、シリコーンゴム中に中空フィラー、ガラスビーズ等を含有させたバルーンゴム等の弾性層２２を有する。更にその弾性層２２の外周面上に、離型層２１として、フッ素ゴムラテックス（ダイキン工業株式会社製、商品名：ＧＬＳ２１３）をプライマ処理（ダイキン工業株式会社製、商品名：ＧＬＰ１０３ＳＲ）した後にスプレーコートすることで形成している。もしくは離型層２１として、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂層を弾性層２２の外周面上にコーティングあるいはチューブ状に被覆して形成してもよい。この加圧ローラ２０は長手方向両端の芯軸部２４がベアリング２５を介して装置シャーシ側板８０・８１に回転自在に保持されている。そして加圧ローラ２０と上記のバックアップローラ６０を定着ベルト５０を挟んで不図示の加圧バネ等の加圧手段により加圧することによって、定着ベルト５０と加圧ローラ２０との間に所定幅の定着ニップ部Ｆを形成している。
【００３３】
ｄ）ヒータ３０の構成
図３はヒータ３０表面側の平面図およびヒータ３０の温調制御を実行する温調制御系Ｃのブロック図である。図４は加熱ニップ部Ｈの拡大横断側面図である。
【００３４】
本実施例に使用されるヒータ３０は、定着ベルト５０の表面に摺動しながら定着ベルト５０表面を急速加熱する板状の発熱体である。ヒータ３０は長手方向に細長い基板３１を有する。基板３１は、アルミナや窒化アルミ等の絶縁性のセラミックス基板、或いはポリイミド、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂基板により形成されている。基板３１の定着ベルト５０側の表面には、長手方向に沿って、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、ＲｕＯ２、Ｔａ２Ｎ等の通電発熱抵抗層３２（図４）がスクリーン印刷等により厚み１０μｍ程度、幅１〜５ｍｍ程度の線状もしくは細帯状に塗工して形成してある。また、基板３１表面には、通電発熱抵抗層３２の長手方向両端と接続するように電極部３２ａが設けてある。また、基板３１の表面には、熱効率を損なわない範囲で通電発熱抵抗層３２を保護する保護摺動層３３を設けてあっても良い。保護摺動層３３を設ける場合には、保護摺動層３３の厚みは十分薄く、表面性を良好にする程度が好ましい。その例としては、フッ素樹脂層を単独ないしは混合して被覆するか、あるいはグラファイト、ダイアモンド・ライク・カーボン（ＤＬＣ）、二硫化モリブデン等からなる乾性被膜潤滑剤、ガラスコート等の保護摺動層が考えられる。フッ素樹脂層としては、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン樹脂（ＦＥＰ）、エチレンテトラフルオロエチレン樹脂（ＥＴＦＥ）等がある。或いはポリクロロトリフルオロエチレン樹脂（ＣＴＥＦ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）等がある。
【００３５】
ヒータ３０の基板３１として熱伝導性の良好な窒化アルミ等を使用する場合には、通電発熱抵抗層３２は基板３１に対して定着ベルト５０と反対側に形成してあっても良い。
【００３６】
３５はヒータ３０を保持する断熱ステイホルダーである。ホルダー３５は長手方向両端が装置シャーシ４０・４１により保持されている。このホルダー３５は、液晶ポリマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の耐熱性樹脂により形成され、熱伝導率が低いほど定着ローラ３０表面の加熱に際する熱効率が高くなる。よって耐熱性樹脂層の中に中空のフィラー、例えばガラスバルーン、シリカバルーン等を内包してあっても良い。
【００３７】
ｅ）加熱ニップ部Ｈの説明
上述のように定着ベルト５０は、バックアップローラ６０と加圧ローラ２０に挟まれて支持されている。そのため、定着ベルト５０において定着ニップ部Ｆ以外の外周部を撓ますことが可能となる。本実施例では、バックアップローラ６０の上方に配置したホルダー３５を不図示のホルダー用加圧バネ等の加圧手段により加圧することによって、ヒータ３１表面（保護摺動層３３表面）を定着ベルト５０表面に押し当てている。定着ベルト５０表面にヒータ３１表面を押し当てることにより定着ベルト５０の定着ニップ部Ｆ以外の外周部を楕円形状に撓ませている。これによってヒータ３１表面を全幅で定着ベルト表面に接触させる加熱ニップ部Ｈを形成している。すなわち、ヒータ３０は、図４に示されるように、定着ベルト５０の回転方向においてヒータ３０の上流側と下流側の２つのエッジ３０ａ・３０ｂを結ぶ線３０ｃの全域で、つまりヒータ３０表面の全領域（全幅）で定着ベルト５０表面と接触している。
【００３８】
ｆ）定着装置１５の加熱定着動作
図１および図２において、加圧ローラ２０の長手方向一端の芯軸部２４に設けられた駆動ギア２６を駆動伝達機構Ｍにより回転させて加圧ローラ２０を矢印方向へ回転する。定着ニップ部Ｆにおいて定着ベルト５０は加圧ローラ２０表面から回転力に応じた摺動抵抗を受ける。この摺動抵抗によって定着ベルト５０は加圧ローラ２０の回転に伴い矢印方向へ従動回転する。そしてこの定着ベルト５０裏面からバックアップローラ６０が摺動抵抗を受け、バックアップローラ６０は定着ベルト５０の回転に伴い矢印方向へ従動回転する。
【００３９】
加圧ローラ２０と定着ベルト５０の回転状態において、サーミスタ等の温度検知手段３４が定着ベルト５０表面の温度を検知する。温度検知手段３４はその検知信号を温調制御系Ｃの制御手段としての通電制御回路７１に出力する。通電制御回路７１は、温度検知手段３４の検知信号に基づいて、定着ベルト５０の表面温度が一定になるように電源７２からヒータ３０の通電発熱抵抗層３２に電極部３２ａを介して印加する電圧のデューティー比や波数などを適切に制御する。これにより定着ベルト５０の表面温度が所定の温度（目標温度）に維持される。
【００４０】
本実施例に示すヒータ３０は、基板３１の背面に、安全素子としてのサーモスイッチ、温度ヒューズ等のサーモプロテクタ３３を備えている。サーモプロテクタ３３は通電制御回路７１回路と電源７２に直列に接続してある。これにより、ヒータ３０が温度検知素子３４の故障等により暴走状態になった場合でも、ヒータ３０の異常昇温をサーモプロテクタ３３が検出し、通電発熱抵抗層３２への通電をシャットダウンする構成となっている。
【００４１】
定着ベルト５０の表面温度を所定の温度に維持する温調状態において、画像形成部から定着ニップ部Ｆに未定着トナー画像Ｔを担持させた記録材Ｐが導入される。記録材Ｐは定着ニップ部Ｆにおいて加圧ローラ２０と定着ベルト５０とにより挟持されて搬送される。その搬送過程において定着ニップ部Ｆ内で記録材Ｐに圧力、および熱を与えることによってトナー画像Ｔが記録材Ｐ面上に永久固着画像として加熱定着される。
【００４２】
ｇ）加熱ニップ部Ｈにおけるオフセットトナーｔの処理についての説明
図５はオフセットトナーｔが加熱ニップ部Ｈを移動するときの説明図である。
【００４３】
上記の加熱定着過程において、定着ベルト５０表面にわずかに付着したオフセットトナーｔはヒータ３０表面の加熱ニップ部Ｈ上流側のエッジ３０ａとの摺擦により掻きとされる。そのトナーｔは一度ヒータ３０表面の加熱ニップ部Ｈ上流側のエッジ３０ａ若しくはその付近に溜まり、ヒータ３０による加熱により溶融されて定着ベルト５０表面に付着する。定着ベルト５０表面に付着したトナーｔは定着ベルト５０の加熱ニップ部Ｆ下流側への回転により加熱ニップ部Ｆを通過して加熱ニップ部Ｆ下流側に運ばれる。加熱ニップ部Ｆを通過する過程においてトナーｔは加熱ニップ部Ｆ内で過剰に加熱される。過剰に溶融されたトナーｔは粘性が小さくなってしまうが、ヒータ３０表面の加熱ニップ部Ｆ下流側のエッジ３０ｂでヒータ３０と緩やかに離型するために、ヒータ３０表面の加熱ニップ部Ｆ下流側のエッジ３０ｂと定着ベルト５０表面とでトナーｔが分離される泣き別れ現象を起こすことがない。これによりトナーｔを加熱ニップ部Ｈ近傍に蓄積させずに定着ニップ部Ｆで記録材Ｐ上に逐次吐き出すことができる。そのため、記録材Ｐ上にブロッブス（点状のトナー汚れ）のような画像汚れが発生することがない。
【００４４】
また、ヒータ３０は、ヒータ３０表面が全幅で定着ベルト５０表面に接触しているため、十分な加熱ニップ幅Ｈを有している。そのため、ヒータ３０から定着ベルト５０への熱伝達効率を向上できる。また、定着ベルト５０の定着ニップ部Ｆ以外の外周部を楕円形状に撓ませる程度の軽圧でヒータ３０表面を定着ベルト５０表面に接触させているため、ヒータ３０と定着ベルト５０の表面の耐久性を摺擦によって悪化させるようなことはほとんどない。
【００４５】
（３）従来の接触外部加熱方式の加熱定着装置の説明
図６は従来の接触外部加熱方式の加熱定着装置の一例の横断側面模型図である。この定着装置は、加熱用回転体として定着ローラを用いた他は本実施例の定着装置と同じ構成である。本実施例の定着装置１５と同一機能の部材には同じ符号を付す。
【００４６】
図６において、定着ローラ１００は、アルミニウムやステンレス製の芯金軸１０１の外部にシリコーンゴム等より形成した弾性層、あるいはシリコーンゴムを発泡してなるスポンジ弾性層１０２を有する。さらにその弾性層１０２の外周面にはトナーのオフセットを防止するためのフッ素樹脂等の離型性層１０３を有する。この定着ローラ１００の外周面（表面）にヒータ３０表面を接触させて加熱ニップ部Ｈを形成している。
【００４７】
図６の定着装置において、記録材Ｐ上にトナー画像Ｔを加熱定着するときに定着ニップ部Ｆで定着ローラ１００表面にオフセットトナーが付着すると、そのトナーはヒータ３０表面と定着ローラ１００表面の加熱ニップ部Ｈ近傍に付着・蓄積してしまう。そして、加熱ニップ部Ｈ近傍に蓄積したトナーの塊が加熱ニップ部Ｈ近傍の蓄積許容量を超えると、そのトナーの塊は定着ローラ１００の回転により加熱ニップ部Ｈを経由して記録材Ｐ上へブロッブス（点状のトナー汚れ）として吐き出されてしまう。
【００４８】
上記定着装置において、ブロッブスなどの画像汚れが発生する原因としては、定着ローラ１００の回転方向においてヒータ３０の上流側の端部、又はヒータ３０の下流側の端部が定着ローラ１００表面から離間していることが挙げられる。
【００４９】
図７（ａ）に示すように、ヒータ３０の上流側端部が定着ローラ１００表面と離間している場合には、定着ローラ１００表面にオフセットしたトナーｔがその離間している部分のヒータ３０表面に付着し、次第に蓄積してしまう。ヒータ３０の上流側端部に蓄積したトナーの塊ｔａは、ヒータ３０上流側端部が定着ローラ１００表面から離間している部分の蓄積許容量を超えると定着ローラ１００のヒータ３０下流側への回転によりヒータ３０の上流側端部から掻き取られる。そのトナーの塊ｔａは、定着ローラ１００のヒータ３０下流側への回転により加熱ニップ部Ｈを通過し一点鎖線にて示すようにヒータ３０下流側へ運ばれ、記録材Ｐにブロッブスとして吐き出されてしまう。
【００５０】
図７（ｂ）に示すように、ヒータ３０の下流側端部が定着ローラ１００表面と離間している場合には、定着ローラ１００表面にオフセットしたトナーｔは一度加熱ニップ部Ｈの上流側にヒータ３０表面との摺擦により掻きとられて溜まる。そのトナーｔは、ヒータ３０による加熱により溶融されて定着ローラ１００表面に付着し、定着ローラ１００の加熱ニップ部Ｆ下流側への回転により加熱ニップ部Ｆを通過して加熱ニップ部Ｆ下流側に運ばれる。加熱ニップ部Ｆを通過する過程において加熱ニップ部Ｆ内で過剰に加熱されたトナーｔは、ヒータ３０の下流側端部が定着ローラ１００表面と離間しているために、定着ローラ１００表面と急激に離型することとなる。つまり、ヒータ３０表面側と定着ローラ１００表面側とでトナーｔが分離される泣き別れ現象が起こる。その結果、トナーｔはヒータ３０下流側端部の表面にオフセットし蓄積してしまう。これは、トナーｔが過剰に溶融されることで粘性が小さくなるために発生してしまう現象である（高温オフセット）。
ヒータ３０の下流側端部において蓄積したトナーの塊ｔａは、ヒータ３０下流側端部が定着ローラ１００表面と離間している部分の蓄積許容量を超えると一点鎖線にて示すように定着ローラ１００の回転により掻き取られる。そのトナーの塊ｔａは定着ローラ１００の回転により運ばれ、記録材Ｐにブロッブスとして吐き出されてしまう。
【００５１】
以上のように、ヒータ３０の上流側端部あるいは下流側端部が定着ローラ１００表面と離間している場合には、ヒータ３０表面にオフセットトナーｔが蓄積し、結果として記録材Ｐにブロッブスなどの画像汚れを発生させてしまう。
【００５２】
この問題を解決するためには、ヒータ３０の上流側端部と下流側端部が定着ローラ１００表面と離間しないように、ヒータ３０において加熱ニップ部Ｈの上流側と下流側の２つのエッジを結ぶ線の全域（全幅）を定着ローラ１００表面に接触させることが必要である。しかしながら、平板状のヒータ３０を円筒状の定着ローラ１００に当接させるため、全幅で当接させることは容易ではなく、ヒータ３０の上記端部が定着ローラ１００表面から離間しやすい。
【００５３】
ヒータ３０を全幅で定着ローラ１００表面に当接させる方法として、ヒータ３０をより強い加圧力で定着ローラ１００表面に圧接させる方法がある。この場合、ヒータ３０への加圧力を強めれば強めるほど、定着ローラ１００とヒータ３０との間の摺擦も強まるため、ヒータ３０表面と定着ローラ１００表面が削れ、耐久性を悪化させてしまう。
【００５４】
また、定着ローラ１００の径を大きくすることでヒータ３０を全幅で接触させる方法もある。この場合、定着ローラ１００の熱容量が増大してしまうため、ファーストプリンタアウトタイムが遅くなり、プリント時の消費電力も増加してしまい、非効率的である。
【００５５】
また、ヒータ３０表面の形状を曲面とし定着ローラ１００の曲率に合わせる方法も考えられる。この場合、弾性層１０２を有する定着ローラ１００は加熱させると膨張し曲率が変化してしまう。そのためこの方法は非常に困難である。
【００５６】
そこで、ヒータ３０にオフセットトナーｔを蓄積させない方法として、図８に示すように、ヒータ３０をフィルム加熱方式と同様に回転可能なエンドレスフィルム１２０で覆う方法がある。また、図９に示すように、巻き取り式のフィルム１３２をヒータ３０と定着ローラ１００との間に挟む方法がある。
【００５７】
ヒータ３０を回転可能なエンドレスフィルム１２０で覆う方法は、フィルム加熱方式で実績があるようにヒータ汚れに対して非常に効果的である。しかしながら、この方法は、回転するフィルム１２０を介してヒータ３０により定着ローラ１００を加熱しなくてはならない。そのため、定着ローラ１００を所定の温度に温めるのに必要な電力が増え、ファーストプリントアウトタイムも遅くしてしまう。
【００５８】
これに対して、巻き取り式のフィルム１３２をヒータ３０と定着ローラ１００の間に挟む方法では、画像形成装置のプリント中、フィルム巻き取り用ローラ１３０・１３１の回転を停止させてフィルム１３２をヒータ３０に対し固定させ、フィルム１３２にオフセットトナーを蓄積する。フィルム１３２にトナーがある程度蓄積した場合に、ローラ１３０・１３１を回転させてフィルム１３２を巻き取る。これによって加熱ニップ部Ｈの汚れをクリーニングすることが可能となる。
また、フィルム１３２はプリント中固定されているために、回転するエンドレスフィルム１２０を用いる方法よりもヒータ３０から定着ローラ１００への熱伝播効率が高く、ファーストプリントアウトタイムも短く維持可能で、消費電力も低く抑えることができる。しかしながら、フィルム１３２と、フィルム１３２を巻き取るローラ１３０・１３１、ローラ駆動モータ等のクリーニング装置が必要になるため、定着器が複雑化、大型化し、定着器コストが高くなってしまう。
【００５９】
（４）画像汚れと定着ベルト５０の耐久性についての評価の説明
上記（２）のｇ）項で説明した画像汚れと定着ベルト５０の耐久性を確かめるため、本実施例と従来例の定着装置について、３０万枚連続プリント耐久後における画像汚れと定着ベルト５０の耐久性を評価し、また１０００Ｗ投入時の立ち上がり時間も比較する。使用した画像形成装置はプロセススピード２６６ｍｍ／ｓｅｃのレーザビームプリンターであり、１分間にＬＴＲサイズの記録材がそれぞれ４５枚プリントされる装置である。
【００６０】
本実施例の定着装置の構成は、ヒータ３０として、基板３１に幅６ｍｍのアルミナを用い、基板３１表面にＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）の通電発熱抵抗層３２をスクリーン印刷により、厚み１０μｍ、幅４ｍｍ程度の細帯状に塗工して形成してある。この通電発熱抵抗層３２を保護するため保護摺動層３３を基板３１表面に設けてあっても良い。
【００６１】
定着ベルト５０としては、厚み４０μｍ、外径２４ｍｍのポリイミドを基材５１とし、その外面の断熱層５２は肉厚２ｍｍの気泡ゴムとし、その外側に離型性層５３としてＰＦＡチューブを５０μｍの厚みで形成している。
【００６２】
バックアップローラ６０としては、外径１４ｍｍのセラミック多孔質体を使用している。セラミック多孔質体は、無機質バインダー、耐熱性無機質材料、有機質バインダー、耐水性有機質バインダーを適宜調整、混錬、成形した後、乾燥、焼成工程を経て、嵩密度０．４ｇ／ｃｍ３、および内部気孔率８５％を得た。
【００６３】
また、加圧ローラ２０として、芯軸部２３として形成されたセラミック多孔質体は嵩密度０．６ｇ／ｃｍ３、内部気孔率７７％と固定とした。そして、外径１４ｍｍのセラミック多孔質体の外周に、弾性層２２としてガラスビーズを含有するシリコーンゴムを厚み３ｍｍで形成し、その上に離型層２３として厚み５０μｍのＰＦＡチューブを被覆したものを使用した。ここで加圧ローラ２０の芯軸部２３の材料をセラミック多孔質体としたが、アルミ、鉄製部材であっても構わない。
【００６４】
上記バックアップローラ６０と加圧ローラ２０との間に付与する加圧力は１９６Ｎ（約２０ｋｇｆ）とし、定着ベルト５０とヒータ３０との間に付与する加圧力は１９．６Ｎ（約２ｋｇｆ）とした。このとき定着ニップ部Ｆの幅は７．２ｍｍ、加熱ニップ部Ｈの幅は６．０ｍｍであった。
【００６５】
また、比較例として、図６および図８に示した従来例の定着装置による比較も行った。図６の定着装置と同じ構成の従来例１では、ヒータ３０は本実施例のヒータ３０と同一とした。加圧ローラ２０としては、芯軸部２３としての外径１４ｍｍのアルミ芯金の外周に、弾性層２２としてガラスビーズを含有するシリコーンゴムを厚み３ｍｍで形成し、その上に離型層２３として厚み５０μｍのＰＦＡチューブを被覆したものを使用した。定着ローラ１００としては、芯軸部１０３としての外径１４ｍｍのセラミック多孔質体（嵩密度０．４ｇ／ｃｍ３、内部気孔率８５％）の外周に、弾性層１０２としてガラスビーズを含有するシリコーンゴムを厚み３ｍｍで形成した。そして、その上に離型層１０１として厚み５０μｍのＰＦＡチューブを被覆したものを使用した。
【００６６】
図８の定着装置と同じ構成の従来例２では、薄肉フィルム１２０として、外径２５ｍｍ、厚み４０μｍのＳＵＳ３０４より形成された金属フィルムにフッ素樹脂層を表面に１０μｍの厚みで塗布したフィルムを用意した。そしてフィルム加熱方式の定着装置のようにヒータ３０を薄肉フィルム１２０で覆う構成とした。ヒータ３０、定着ローラ１００、加圧ローラ２０は従来例１と同一のものを使用した。
【００６７】
ここで従来例１と従来例２では、どちらも上記定着ローラ１００と加圧ローラ２０との間に付与する加圧力は１９６Ｎ（約２０ｋｇｆ）とし、定着ローラ１００とヒータ３０との間に付与する加圧力は９８Ｎ（約１０ｋｇｆ）とした。このとき、従来例１では、定着ニップ部Ｆの幅は７．２ｍｍ、加熱ニップ部Ｈの幅は５．２ｍｍであった。従来例２では、定着ニップ部Ｆの幅は７．２ｍｍ、加熱ニップ部Ｈの幅は５．４ｍｍであった。
【００６８】
以上の構成で、連続３０万枚プリント耐久後の画像上の汚れと、定着ベルト５０又は定着ローラ１００の耐久性を評価した。また投入電力１０００Ｗ時の立ち上がり時間も比較した。
【００６９】
実験の結果を下表に示す。表中の画像汚染の欄の○は画像上に汚染なし、×は汚染がみられたことを示す。また、耐久性の欄の○は連続プリントによって定着部材に問題なしを、×は耐久により定着部材に問題が発生し画像に影響を与えるレベルを示す。
【００７０】
【表１】
2007304414.tif 000003
【００７１】
表１において、本実施例では、連続３０万枚プリント耐久後の画像不良はほとんど無く、良好な加熱定着が行われているのがわかる。これは、加熱ニップ部Ｈの幅がヒータ３０の基板３１幅と同一の６．０ｍｍであることからもわかるとおり、ヒータ３０表面が全幅で定着ベルト５０表面に接しており、加熱ニップ部Ｈ近傍にオフセットトナーｔが蓄積しないようになっているためである。また、定着ベルト５０の耐久性については、３０万枚連続プリント耐久後においても、ヒータ３０と定着ベルト５０間に付与される加圧力が軽圧であることから、摺擦による耐久性悪化などが無く、優れた耐久性を有することが示された。また、立ち上がり時間についても、定着ベルト５０が定着可能な温度に達するまでの立ち上がり時間が４．９秒というクイックスタートを実現している。立ち上がり時間を４．９秒とすることができた理由は、低熱容量で内部が断熱素材で構成された定着ベルト５０をヒータ３０が表面のみを急速に加熱しており、また加熱に十分な加熱ニップ幅Ｈであることに因る。
【００７２】
これに対して、従来例１では、耐久後の画像に様々な画像汚れが発生しており、その一つとしてブロッブスが発生してしまった。これは、加熱ニップ部Ｈの幅がヒータ３０の基板３１幅より狭いことからもわかるように、定着ローラ１００にヒータ３０が全幅で接していないため、定着ローラ１００上のオフセットトナーがヒータ３０表面に蓄積しやすくなっているからである。前述のように耐久が進むにつれヒータ３０表面のトナー塊は成長し、蓄積許容量を超えた時にトナー塊が定着ローラ１００の回転により掻き取られ、定着ローラ１００表面に移り、記録材Ｐ上に付着してしまったのである。
また、定着ローラ１００の耐久性では、定着ローラ１００の長手方向に無数のしわが発生してしまっており、そのしわによって記録材Ｐ上の画像が乱されて加熱定着されてしまっていた。これは、平板状のヒータ３０と円筒状の定着ローラ１００間の加熱ニップ部Ｈの幅を広げるために、ヒータ３０と定着ローラ１００との間に付与する加圧力を本実施例の５倍にあたる９８Ｎ（約１０ｋｇｆ）をかけている。そのため、ヒータ３０と定着ローラ１００間に発生する強い摺擦により定着ローラ１００表面のＰＦＡチューブが弾性層１０２であるシリコーンゴムから剥がれ、浮いてしまい、この浮いたＰＦＡチューブがしわになってしまったためである。立ち上がり時間に関しては、本実施例よりも加熱ニップ部Ｈの幅が狭くなっているが、定着ローラ１００の熱容量が小さいために、本実施例と同等のクイックスタート性を有している。
【００７３】
また、従来例２においては、フィルム加熱方式と同様に回転可能な薄肉エンドレスフィルム１２０がヒータ３０を覆っているために、定着ローラ１００表面のオフセットトナーは加熱ニップ部Ｈ近傍に蓄積することは無く、耐久後の画像も良好であった。また、フィルム１２０は定着ローラ１００と従動回転するため、定着ローラ１００は従来例１のようにヒータ３０に摺動することが無い。そのため、連続３０万枚プリント耐久後の定着ローラ１００の耐久性に関しても良好な結果となっている。しかし、ヒータ３０から定着ローラ１００への熱の移動をフィルム１２０が遮るために、本実施例や従来例１と比べると立ち上がり時間はかなり遅くなってしまっており、プリント中の消費電力も多量に必要であった。
【００７４】
以上説明したように本実施例の定着装置１５では、断熱層５２を有する定着ベルト５０をバックアップローラ６０と加圧ローラ２０とで圧接支持している。そしてヒータ３０表面を全幅で定着ベルト５０表面に接するように軽圧でヒータ３０表面と定着ベルト５０表面とを当接させている。これにより、定着ベルト５０表面を外部から急速に加熱することができ、クイックスタート性に非常に優れ、またスタンバイ中に電力を消費することがない。
【００７５】
また、上記構成ではヒータ３０表面にトナーが蓄積することが無く、耐久においてもブロッブスなどのような画像汚れが発生しにくい。
【００７６】
また、定着ベルト５０は断熱層５２を有し、加圧ローラ２０の芯軸部２３とバックアップローラ６０自体も断熱性を有する部材である。例えば芯軸部２３とバックアップローラ６０の材料として撓みにくいセラミック多孔質体を用いることで、芯軸部２３およびバックアップローラ６０の熱容量を非常に小さくすることができ、かつ強い加圧力をかけることが可能となる。そのため、定着に必要な熱エネルギーを減少させることが可能となり、プリント中に消費する電力を下げることが可能である。
【００７７】
また、定着ベルト５０の断熱層５２はシリコーンゴムからなる弾性層である。そのため、画像形成装置の高速化に対してもハーフトーン画像等でガサツキを発生させること無く高画質状態で加熱定着が可能であり、厚紙、ラフ紙などの記録材に対しても充分な定着性能を達成させることが可能である。
【００７８】
また、定着ベルト５０とヒータ３０の間に付与している加圧力は軽圧であり、定着ベルト５０とヒータ３０との摺擦による定着ベルト５０表面とヒータ３０表面の磨耗はほとんどないため、連続３０万枚プリント耐久においても良好の耐久性を有している。
【００７９】
よって、立ち上がり時の昇温時間の短縮、消費電力の低減、さらには高速、高画質、定着性能向上といったすべての点において優れた性能を達成しつつ、加熱ニップ部におけるトナー汚れの発生を簡単な構成で抑えることのできる定着装置を提供できる。
【実施例２】
【００８０】
実施例１の加熱定着装置において、定着ベルト５０はバックアップローラ６０と加圧ローラ２０との定着ニップ部Ｆ間における圧接により固定支持されている。また定着ベルト５０の回転軌道の形態を楕円形状に保持しているものは、加熱ニップ部Ｈにおけるヒータ３０による軽圧での当接だけである。そのため、画像形成装置が中速機程度であるならば何ら問題なく良好な加熱定着を実施することが可能である。
【００８１】
しかし、画像形成装置が高速機になると定着ベルト５０の回転軌道はぶれやすくなり、定着ベルト５０表面がヒータ３０表面から瞬間的に離れたり、加熱ニップ部Ｈの幅が狭まったりすることが起きてしまう。その場合、定着ベルト５０を効率的に加熱することができなくなり消費電力が増大してしまう可能性がある。また、ヒータ３０が全幅で定着ベルト５０表面に接することができなくなるため、ヒータ５０表面にトナーｔが蓄積しやすくなり、ブロッブスを発生し画像汚れを引き起こしてしまう可能性もある。
【００８２】
このような問題を発生させないためには、定着ベルト５０の回転軌道のぶれを規制することが必要である。
【００８３】
図１１は本実施例の定着装置の横断側面模型図である。
【００８４】
本実施例では、実施例１の定着装置と同じ部材には同じの符号を付して再度の説明を省略する。
【００８５】
本実施例の定着装置１５は、定着ベルト５０をバックアップローラ６０と張架ローラ７０の２本のローラに張架させることで、定着ベルト５０の回転軌道のぶれを規制することを特徴とする。２本のローラ６０・７０に張架させた定着ベルト５０はローラ６０・７０間において回転軌道が直線状となる。そのため、定着ベルト５０おいて２本のローラ６０・７０間の定着ベルト５０表面にヒータ３０表面を全幅で接触させることができる。また、定着ベルト５０表面に対してヒータ３０表面を軽圧で当接させることができる。
【００８６】
本実施例の定着装置１５によれば、画像形成装置のプロセススピードを速めても定着ベルト５０の回転軌道がぶれることは無く、常にヒータ３０表面は全幅で定着ベルト５０表面に当接された状態を保つ。これにより安定した加熱ニップ部Ｈの幅を維持することができるため、効率的に定着ベルト５０表面を加熱することが可能となる。
【００８７】
また、ヒータ３０表面は定着ベルト５０表面に安定して全幅で当接され、ヒータ３０と定着ベルト５０の表面が瞬間的に離れるようなこともないため、加熱ニップ部Ｈにおけるトナー汚れの発生を抑えることができる。
【００８８】
また、定着ベルト５０をバックアップローラ６０と張架ローラ７０とによりテンションをかけた状態で張架し、その定着ベルト５０おいて２本のローラ６０・７０間の定着ベルト５０表面に加圧ローラ２０を当接させている。これにより定着ニップ部Ｆの幅を広げることが可能となる。そのため、記録材Ｐ上のトナー画像Ｔが定着ニップ部Ｆ内に存在する時間が増え、記録材Ｐ上のトナー画像Ｔが定着ベルト５０から受け取れる熱量が増加する。未定着トナーが定着するために必要な熱量は一定であるから、定着ニップ部Ｆの幅を広げることで定着ベルト５０の表面温度を下げることが可能となる。これによりヒータ３０の消費電力の低減化が可能となる。
【００８９】
さらに、定着ベルト５０において２本のローラ６０・７０間の直線軌道部分に沿わせて記録材Ｐを搬送できるため、定着ベルト５０の回転方向において定着ニップ部Ｆ下流側では、定着ベルト５０と記録材Ｐの離型を緩やかに実施することができる。すなわち、定着ニップ部Ｆを通過した記録材Ｐ上のトナー画像Ｔがある程度冷めた状態で定着ベルト５０表面から記録材Ｐを離型させることが可能となる。一般的には、記録材Ｐ上のトナー画像は定着ニップ部で十分に溶融された状態で急に定着ローラ等の定着部材と離型すると泣き分かれ現象を起こし、定着部材表面にオフセットしやすくなる（高温オフセット）。これは、トナーが過剰に溶融された場合に粘性が小さくなることから発生する現象である。よって本実施例に示すように、定着ニップ部Ｆ通過後に定着ベルト５０と記録材Ｐの離型を緩やかに行うことができる場合には、記録材Ｐ上のトナー画像Ｔがある程度固まった状態となってから定着ベルト５０と離型する。そのため、高温オフセットなどの不都合を生じにくい。
【００９０】
以上説明したように本実施例の定着装置１５は、定着ニップ部Ｆを広げることにより、定着ニップ部Ｆ内での定着ベルト５０の表面温度を下げて未定着トナー画像Ｔを記録材Ｐに定着することが可能となる。さらに定着ニップ部Ｆ下流側ではある程度冷えた状態で定着ベルト５０と記録材Ｐの離型を行えるため、高温オフセットが起こりにくい。従って、本実施例の定着装置１５では、加熱ニップ部Ｈにおけるトナー汚れの発生を抑えることができ、さらに定着ニップ部Ｆでもオフセットトナーの発生を抑えることができる。すなわち、加熱ニップ部Ｈと定着ニップ部Ｆにおける２重のトナー汚れ対策によってブロッブスなどの画像汚れを発生させず、良好な加熱定着を実施することが可能となる。
【００９１】
本実施発明に有効な寸法は、前記実施例１、２に記載のものに限るものではない。
【００９２】
〔その他〕
１）実施例１の定着装置において（４）項で説明した各種部材についての寸法および加圧力はこれに限られるものでなく、画像汚れと定着ベルト５０の耐久性についての評価を得られる範囲で適宜決めることができる。
【００９３】
２）加圧部材は加圧ローラ２０に限られるものでなく、固定の加圧シート等の加圧部材でもよい。この場合にも断熱性を有する加圧部材にすることが望ましい。また、加圧部材はバックアップローラ６０との間で所定の圧力を付与させた場合に強度的に十分な強度を有するものであれば良い。例えば加圧部材は、ガラスビーズを含有する液晶ポリマー等の樹脂においてバックアップローラ６０側の樹脂面に摺動材としてフッ素樹脂を被覆させてある部材等で構成されていても構わない。
【００９４】
３）定着ベルト５０の回転は加圧ローラ２０に限られず、バックアップローラ６０を回転させて定着ベルト５０を回転させる駆動方法を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】実施例１に係る加熱定着装置の一例の横断側面模型図
【図２】図１の加熱定着装置の正面模型図
【図３】ヒータ表面側の平面図およびヒータの温調制御を実行する温調制御系のブロック図
【図４】加熱ニップ部の拡大横断側面図
【図５】オフセットトナーが加熱ニップ部を移動するときの説明図
【図６】従来の加熱定着装置の一例の横断側面模型図
【図７】従来の加熱定着装置においてオフセットトナーが加熱ニップ部を移動するときの説明図
【図８】従来の加熱定着装置の他の例の横断側面模型図
【図９】従来の加熱定着装置の他の例の横断側面模型図
【図１０】画像形成装置の構成模型図
【図１１】実施例２に係る加熱定着装置の一例の横断側面模型図
【符号の説明】
【００９６】
２０‥‥加圧ローラ、３０‥‥ヒータ、３０ａ・３０ｂ‥‥エッジ、
３０ｃ‥‥エッジを結ぶ線、３１‥‥基板、３２‥‥通電発熱抵抗層、
３３‥‥保護摺動層、５０‥‥定着ベルト、６０‥‥バックアップローラ、
７０‥‥張架ローラ、Ｔ‥‥未定着トナー画像、Ｐ‥‥記録材、Ｈ‥‥加熱ニップ部、
Ｆ‥‥定着ニップ部
【図１】
2007304414.tif 000004
【図２】
2007304414.tif 000005
【図３】
2007304414.tif 000006
【図４】
2007304414.tif 000007
【図５】
2007304414.tif 000008
【図６】
2007304414.tif 000009
【図７】
2007304414.tif 000010
【図８】
2007304414.tif 000011
【図９】
2007304414.tif 000012
【図１０】
2007304414.tif 000013
【図１１】
2007304414.tif 000014