(57)【要約】【課題】  定着ベルトと加圧ベルト間に形成された定着ニップに圧が抜けた部分が生じると、この圧抜け部により定着不良が発生することがあった。【解決手段】  摺動負荷の小さい加圧ローラ２６に対しては加圧パッド２７を当接するように並置する。一方、摺動負荷の大きい定着ローラ２３に対しては定着パッド２４をギャップを隔てて並置する。その結果、定着ニップ内に大きな圧抜け部を生じさせること無く、記録材の搬送方向に沿って定着ニップを連続して形成することが可能となる。【選択図】  図１
2007034276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上の画像を加熱するニップ部を形成する第１のベルトと第２のベルトを有する画像加熱装置において、
前記第１のベルトを前記ニップ部にて加圧する第１の加圧パッドと、
前記第１の加圧パッドとギャップを隔てて設けられ前記第１のベルトを前記ニップ部にて加圧する第１のローラと、
前記第１の加圧パッドに対向するよう設けられ前記第２のベルトを前記ニップ部にて加圧する第２の加圧パッドと、
前記第１のローラに対向し且つ前記第２の加圧パッドに接触するよう設けられ前記第２のベルトを前記ニップ部にて加圧する、前記第１のローラよりも摩擦係数が小さい第２のローラと、
を有することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記第２のローラと前記第２の加圧パッド間の摩擦係数が０．５以下であることを特徴とする請求項１の画像加熱装置。
【請求項３】
前記ギャップは０．１ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２の画像加熱装置。
【請求項４】
前記第１のローラは前記第１のベルトを駆動する駆動ローラであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの画像加熱装置。
【請求項５】
前記第１のローラは表面がゴム製であり、前記第２のローラは表面が金属製であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの画像加熱装置。
【請求項６】
前記第１の加圧パッドの硬度は前記第２の加圧パッドよりも大きいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの画像加熱装置。
【請求項７】
前記第１のローラは前記第１の加圧パッドの記録材搬送方向下流側に設けられ、前記第２のローラは前記第２の加圧パッドの記録材搬送方向下流側に設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの画像加熱装置。
【請求項８】
前記第１のローラと前記第２のローラにより加圧された領域にて記録材が分離されるようにこの領域での圧力が最大となっていることを特徴とする請求項７の画像加熱装置。
【請求項９】
前記第１のベルトは記録材上の画像と接触する側に設けられていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかの画像加熱装置。
【請求項１０】
記録材上の画像を加熱するニップ部を形成する第１のベルトと第２のベルトを有する画像加熱装置において、
前記第１のベルトを前記ニップ部にて加圧する第１の加圧パッドと、
前記第１のベルトを前記ニップ部にて加圧する第１のローラと、
前記第１の加圧パッドに対向するよう設けられ前記第２のベルトを前記ニップ部にて加圧する第２の加圧パッドと、
前記第１のローラに対向するよう設けられ前記第２のベルトを前記ニップ部にて加圧する第２のローラと、を有し、
前記第２の加圧パッドは前記第１の加圧パッドよりも前記第１のローラと前記第２のローラによる前記ニップ部の圧接領域の近くに配置されていることを特徴とする画像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記録材に形成された画像を加熱する画像加熱装置に関する。この画像加熱装置は、例えば、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置の定着装置では、シート上に形成されたトナー画像を加熱、加圧することによりシートに定着させている。このような定着装置として、定着ローラに加圧ローラを圧接させて定着ニップを形成するローラ定着方式が従来より採用されている。
【０００３】
ところで、画像の高光沢化や画像形成の高速化を図るためには、シートのニップ通過時間を長くし、トナーを充分に溶融するのが好ましい。従来のローラ定着方式でこれを達成しようとすると、定着ローラや加圧ローラの径を大きくしなければならず、定着装置が大型化してしまう。
【０００４】
そこで、特許文献１には、ローラ定着方式に比して、装置の小型化、高速化を達成しつつ、充分なニップ幅（シート搬送方向の長さ）を得ることができるベルト定着方式が提案されている。このようなベルト定着方式では、定着ベルトと加圧ベルトによりシート搬送方向に充分に長い定着ニップを形成している。
【特許文献１】特開平２００４−３４１３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された定着装置の場合、以下のような不具合がある。即ち、両ベルト間に形成されている定着ニップには、両ベルトの懸架ローラ同士にて加圧されている圧の高い部分と、定着パッドのみにて加圧されている圧の低い部分と、ベルトが何ら加圧されていない圧の抜けた部分とが存在する。
【０００６】
このため、圧の高い部分と圧が抜けた部分とで、シートの搬送速度に差が生じる。従って、未定着トナー画像を定着しようとする場合、ベルトはある程度の可撓性を有するものであるから、上述の搬送速度差によってベルトが伸縮し、シート上の画像がずれるという問題が発生する。
【０００７】
また、圧が抜けた部分では、加熱時に生じた水蒸気を抑え込めなくなる。そのため、圧が抜けた部分においては、シートの幅方向（シート搬送方向に直交する方向）で空気や水蒸気が溜まっている部分とそうでない部分とが存在することになり、トナー画像とベルトとの接触状態が異なることによる画像の光沢ムラが発生する。特にコート紙等の通気性の低いシートにおいて発生しやすい。
【０００８】
そこで、本発明の目的は第１のベルトと第２のベルトを用いてニップ部を形成する構成において画像加熱不良が発生するのを抑制することができる画像加熱装置を提供することである。
【０００９】
また、本発明の他の目的は第１のベルトと第２のベルトを用いてニップ部を形成する構成においてニップ部に大きな圧抜け部が生じてしまうのを防止することができる画像加熱装置を提供することである。
【００１０】
本発明の更なる目的は、添付図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば上記目的を達成することができる。
【００１２】
第１の発明は、記録材上の画像を加熱するニップ部を形成する第１のベルトと第２のベルトを有する画像加熱装置において、
前記第１のベルトを前記ニップ部にて加圧する第１の加圧パッドと、
前記第１の加圧パッドとギャップを隔てて設けられ前記第１のベルトを前記ニップ部にて加圧する第１のローラと、
前記第１の加圧パッドに対向するよう設けられ前記第２のベルトを前記ニップ部にて加圧する第２の加圧パッドと、
前記第１のローラに対向し且つ前記第２の加圧パッドに接触するよう設けられ前記第２のベルトを前記ニップ部にて加圧する、前記第１のローラよりも摩擦係数が小さい第２のローラと、
を有することを特徴とするものである。
【００１３】
第２の発明は、記録材上の画像を加熱するニップ部を形成する第１のベルトと第２のベルトを有する画像加熱装置において、
前記第１のベルトを前記ニップ部にて加圧する第１の加圧パッドと、
前記第１のベルトを前記ニップ部にて加圧する第１のローラと、
前記第１の加圧パッドに対向するよう設けられ前記第２のベルトを前記ニップ部にて加圧する第２の加圧パッドと、
前記第１のローラに対向するよう設けられ前記第２のベルトを前記ニップ部にて加圧する第２のローラと、を有し、
前記第２の加圧パッドは前記第１の加圧パッドよりも前記第１のローラと前記第２のローラによる前記ニップ部の圧接領域の近くに配置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、第１のベルトと第２のベルトを用いてニップ部を形成する構成において画像加熱不良が発生するのを抑制することができる。また、第１のベルトと第２のベルトを用いてニップ部を形成する構成においてニップ部に大きな圧抜け部が生じてしまうのを防止することができる。従って、光沢ムラなどの画像不良の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、これら実施例は、本発明を適用できる実施形態の一例ではあるものの、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではなく本発明の思想の範囲内において種々の変形が可能である。
【００１６】
（第１実施例）
まず図６を用いて、画像形成装置の全体構成について説明する。
図６に示す画像形成装置は、電子写真方式を採用した画像形成装置（いわゆるプリンタ）である。
【００１７】
画像形成装置１は、大きく分けて、記録材としてのシートにトナー画像を形成する画像形成手段と、シートに形成されたトナー画像を加熱・加圧して定着する画像加熱装置としての定着装置が設けられている。
【００１８】
まず、画像形成手段は次に説明する機器を備えている。像担持体としての感光体ドラム２の周りに帯電手段としての帯電器３が設けられており、感光体ドラム２の表面は帯電器３によって一様に帯電処理される。そして、露光手段としての露光装置４から画像に応じた光５を照射されることにより感光ドラム２上に静電潜像が形成される。この静電潜像は現像手段としての現像器６によって現像されてトナー画像が形成される。一方、シートＳは装置下部の給送カセット９に収納されており、給送ローラ１０によって給送される。シートは搬送手段としてのレジストローラ対１１によって感光体ドラム２上のトナー画像と同期して搬送される。感光ドラム上のトナー画像は転写手段としての転写ローラ７によってシート上に静電転写され、定着装置Ａへと搬送される。その後、感光体ドラム２上に残留したトナーはクリーニング手段としてのクリーニング装置８によって除去される。
【００１９】
そして、画像形成手段によってシートＳ上に形成されたトナー画像は、画像加熱装置としての定着装置Ａにおいて加熱、加圧されることによってシート上に定着される。その後、トナー画像が定着されたシートＳは排出ローラ対１２によって装置上部の排出トレイ１３へと搬送排出される。
【００２０】
図１は定着装置Ａの断面図、図２は比較例を説明する断面図である。図に示すように、定着装置Ａは、第１のベルトの例としての定着ベルト（定着手段）２０と、第２のベルトの例としての加圧ベルト（加圧手段）２１とを備えている。この定着ベルト２０と加圧ベルト２１間に形成された定着ニップ（画像加熱ニップ）においてシートを挟持搬送しながらトナー画像を加熱、加圧する構成とされている。その結果、この定着ニップを通過したシートにはトナー画像が定着される。
【００２１】
定着ベルト２０は内径が４０ｍｍで、厚みが７５μｍのポリイミドを基層とし、基層の外周には弾性層が３００μｍの厚みで設けられている。弾性層の材料としては、公知の弾性材料を使用することができ、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を用いることができる。本実施例では、シリコーンゴムを用い、硬度はＪＩＳ−Ａ２０度、熱伝導率は０．８Ｗ／ｍＫである。この弾性層の変形によって、定着ベルト２０へのシートの巻きつきを防止し、ベルトからの良好な分離性能を得ることができる。更に弾性層の外周には、表面離型層としてフッ素樹脂層（例えばＰＦＡやＰＴＦＥ）が３０μｍの厚みで設けられている。
【００２２】
加圧ベルト２１は内径が４０ｍｍで、厚みが７５μｍのポリイミドを基層とし、表面には離型層としてのフッ素樹脂であるＰＦＡチューブが３０μｍの厚みで設けられている。
【００２３】
定着ベルト２０は、懸架ローラとしての加熱ローラ２２並びに定着ローラ２３によって張架されている。加熱ローラ２２は、外径が２０ｍｍで、内径が１８ｍｍである厚さ１ｍｍの鉄製の中空ローラであり、内部に加熱手段としてのハロゲンヒータ２２ａを配置している。また、加熱ローラはテンションローラとしての機能も有している。定着ローラ２３定着はベルト２０を駆動する駆動ローラとしての機能も果たしている。
【００２４】
定着ベルト２０の外面には加熱ローラ２２に対向する位置に温度センサが設置されている。この温度センサから定着ベルト２０の温度を示す信号がコントローラ（ＣＰＵ）に入力される。この信号の入力を受けたコントローラはハロゲンヒータへの通電を制御（オン／オフ）することにより、定着ベルトの温度が所定の定着温度（本例では１９０度）を維持するように制御する構成とされている。
【００２５】
第１のローラ（高摩擦ローラ）としての定着ローラ２３は、外径が２０ｍｍで、径が１８ｍｍである鉄合金製の芯金に、表面弾性層としてのシリコーンゴム層が設けられた高摩擦性のゴムローラである。このように弾性層を設けることで、駆動源（モータ）から駆動ギア列を介して入力された駆動力を定着ベルトへスリップすること無しに良好に伝達することができる。さらに、定着時には、後述する加圧ローラ２６が定着ベルト２０、加圧ベルト２１を介して定着ローラ２３に向けて加圧されているので、定着ローラ２３のゴム層は所定量凹んだ形状となる。その結果、定着ベルトからのシートの分離性を確保するための定着ニップを形成することができる。なお、後述するが、定着ニップの圧がこの定着ローラ２３により懸架されている領域において最大値となるように設定されている。
【００２６】
また、定着ローラ２３のシリコーンゴムとしては、硬度がＪＩＳ−Ａ１５度、熱伝導率が０．８Ｗ／ｍＫとなるものを用いている。従って、このシリコーンゴム層による内部への熱伝導が少なくなり、ウォームアップタイムの短縮にも効果がある。
【００２７】
なお、駆動ギア列を介してモータから回転力が入力される定着ローラ２３表面のシリコーンゴム層の摩擦係数が大きい為、このシリコーンゴム層と定着ベルト２０内面のポリイミド層とがスリップすること無く定着ベルト２０が適正に回転する。
【００２８】
定着ベルト２０を加圧ベルト２１に向けて加圧する第１の加圧パッドとしての定着パッド２４が、定着ローラ２３に対し非接触に並置されている。本例では定着ローラ２３と定着パッド２４間の最近接部での微少ギャップが３ｍｍに設定されている。
【００２９】
なお、この定着パッド２４は、厚さ３ｍｍ、幅１２ｍｍの弾性体としての耐熱性シリコーンゴムから構成されている。
【００３０】
また、定着パッド２４は、摺動する定着ベルト２０の内面との摩擦抵抗を減らすためにガラス繊維製のクロスをフッ素樹脂でコーティングした低摺動性シートとしてのカバーを有している。このカバーは定着パッドの高摩擦性のシリコーンゴム表面を覆うように設けられている。従って、このカバーが定着ベルト内面と摺動することになるので定着ローラ２３の駆動トルクが抑えられ、モータの大型化を伴うことなく安定して定着ベルトを回転させることができる。
【００３１】
加圧ベルト２１は、懸架ローラとしてのテンションローラ２５と加圧ローラ２６によって張架されている。テンションローラ２５は、外径が２０ｍｍで、径が１６ｍｍである鉄合金製の芯金に、加圧ベルト２１からの熱伝導を少なくするためのシリコーンスポンジ層が設けられている。第２のローラ（低摩擦ローラ）としての加圧ローラ２６は、外径が２０ｍｍで、内径が１６ｍｍである厚さ２ｍｍの鉄合金製とされた低摺動性の金属ローラである。この加圧ローラは滑り性が良くなるようにこの金属表面の凹凸度が設定されている。具体的には、加圧ローラと加圧ベルト間の摩擦係数は、０．００５以上で０．３以下の範囲内となるように設定されている。
【００３２】
これらテンションローラ２５と加圧ローラ２６は、少なくとも定着ニップが形成されて定着処理が可能な状態になったとき、定着ベルト２０から加圧ベルト２１に回転力が伝達されることにより回転する構成とされている。
【００３３】
なお、非定着処理時（スタンバイ時）に加圧ベルト２１を含む加圧ユニットを定着ベルト２０を含む定着ユニットから接離機構により接離可能な構成としても構わない。このような構成において、加圧ベルトが定着ベルトから離間した状態のとき、加圧ローラに駆動ローラとしての機能を持たせ、駆動機構から駆動力が入力された加圧ローラ２６によって加圧ベルト２１を回転駆動させる構成としても構わない。
【００３４】
加圧ベルト２１を定着ベルト２０（定着パッド２４）に向けて加圧する第２の加圧パッド（弾性パッド）としての加圧パッド２７が、加圧ローラ２６に接触するように並置されている。
【００３５】
この加圧パッド２７は、厚さ３ｍｍ、幅１５ｍｍの弾性体としての耐熱性シリコーンゴムから構成されている。
【００３６】
また、加圧パッド２７は、定着パッド２４と同様に、加圧ベルト２１内面および加圧ローラ２６周面との摺動抵抗を減らすために低摺動性シートとしてのガラス繊維製のクロスをフッ素樹脂でコーティングしたカバーを有している。つまり、このカバーは耐熱性シリコーンゴムを覆うように設けられている。
【００３７】
ここで、定着パッド２４と加圧パッド２７間においても定着ニップを形成するため、加圧パッド２７は、シリコーンゴムを保持した保持板が図１の矢印方向に向けて加圧機構により所定の加圧力にて加圧されている。このとき、定着パッド２４が上下動しないように、定着パッド２４は定着装置の枠体に固定されている。
【００３８】
また、加圧ベルト２１の加圧ローラ２６は、その回転軸の両端側が図１の矢印方向に向けて加圧機構により所定の加圧力にて定着ローラ２３に向けて加圧されている。このとき、定着ローラ２３が上下動しないように、定着ローラ２３は定着装置の枠体に固定されている。もちろん、定着ローラ２３は回転可能となるようにベアリングを介して定着装置の枠体に固定されている。
【００３９】
ここで、シート搬送方向に沿って充分に長くした定着ニップ内に大きな圧抜け部が生じないように、加圧ベルト２１の内面と加圧ローラ２６との間の楔状の空間Ｚ（図１）に隙間無く加圧パッド２７の端部が組み込まれている。つまり、加圧パッド２７（後述のカバー）は、このような状況を作り出すため、加圧ベルトと共に加圧ローラにも接触するように配置されている。
【００４０】
なお、上述した楔状の空間Ｚに位置する加圧パッドの部分に加圧補助部材としてのワイヤを加圧パッドの長手方向（シート搬送方向と直交するシート幅方向）に沿って略全域に設ける構成としても構わない。具体的には、ワイヤは上記耐熱性シリコーンゴムに固定される。その結果、この空間Ｚにおけるニップ圧の落ち込みをさらに抑制することができる。この場合、ワイヤは、後述の低摺動性のカバーにて上述のシリコーンゴムと共に被覆される。
【００４１】
このように、図１に示すように、Ｐ地点（両パッドにより加圧された領域の記録材搬送方向上流端）からＱ地点（定着ローラと加圧ローラにより加圧された領域の記録材搬送方向下流端）に至るまでワイドな定着ニップを形成している。そして、摺動負荷（摩擦係数）の小さい加圧ローラ２６に対しては加圧パッド２７を当接配置する一方、摺動負荷（摩擦係数）の大きい定着ローラ２３に対しては定着パッド２４を当接させず微少ギャップ隔てて配置している。つまり、加圧ローラ２６の摩擦係数は定着ローラ２３の摩擦係数よりも小さい関係にある。具体的には後述の方法で加圧ローラ２６や定着ローラ２３の摩擦係数（動摩擦係数）を測定することができる。本例では、加圧ローラ２６や定着ローラ２３の摩擦係数を測定する時、加圧ローラ２６や定着ローラ２３のそれぞれに摺動させる摺動媒体（本例では、後述のテストピース）を共通にすることで摩擦係数の大小関係を求めている。
【００４２】
その結果、定着ベルトの駆動トルクの増大化を抑制しつつ、定着ローラ２３と加圧ローラ２６間のみならず定着パッド２４と加圧パッド２７間においても定着ニップを良好に形成することができる。そして、このようにシートの搬送方向に沿って充分に長くされた定着ニップにおいて圧が大きく抜けてしまう部分が生じてしまうのを防止することができる。
【００４３】
なお、加圧ローラ２６の加圧パッド２７（上述のカバー有りの状態）に対する摩擦係数（動摩擦係数）は、次のように測定することができる。まず、本例では加圧ローラはＳＵＳ製とされているため、このテストピース（３ｃｍ×４ｃｍ）を用意する。そして、加圧パッド２７のパッドカバー単体（テスト用としてパッドカバーと同じ材質のもので代用しても良い）を用意する。次に、加圧パッドカバーに対してＳＵＳ製のテストピースとその上に載せた重りによって所定の荷重（本例では２１０ｇ）を掛けた状態とする。このような状態において、位置が固定されたパッドカバーに対してＳＵＳ製のテストピースを所定の引っ張り速度（本例では２００ｍｍ／ｓｅｃ）で引っ張る。そして、ＳＵＳ製のテストピースが動き出した後の安定した状態のとき、ＳＵＳ製のテストピースを引っ張るのに要する力をデジタルフォースゲージにより数回測定する。本例では、この複数の測定結果を平均化することにより、ＳＵＳ製のテストピースを引っ張るのに要する力を求めた。そして、最終的に、「ＳＵＳ製のテストピースを引っ張るのに要する力（Ｆ）」と「荷重（Ｎ）」の関係（Ｆ＝μＮ）から摩擦係数（μ）を求めている。なお、測定時の雰囲気温度は２３度である。その結果、加圧ローラ２６の加圧パッド２７（パッドカバー）に対する摩擦係数は０．１５であった。
【００４４】
このように加圧ローラ２６の摩擦係数を小さくすることで、加圧ベルトの搬送負荷が大きくなり過ぎてしまうのを防止しながら、大きな圧抜け部の無い定着ニップの形成に寄与している。
【００４５】
一方、上述したように、定着ローラ２３は駆動ローラとしての機能を満足するため摩擦係数の大きい弾性ローラとされている。そこで、定着ローラ２３に対しては定着パッド２４を非接触に近接配置することで、定着ローラ２３の駆動に要する搬送トルクが大きくなり過ぎてしまうのを防止し、定着ベルトの搬送性を安定化させることに寄与している。
【００４６】
以上のように、定着ニップを形成する手段としての、定着パッド２４、定着ローラ２３、加圧パッド２７、加圧ローラ２６により、定着ベルト２０と加圧ベルト２１間にシート搬送方向に沿って連続した定着ニップを形成することができる。
【００４７】
つまり、定着パッド２４から定着ローラ２３に亘って定着ベルト２０の加圧部を形成し、加圧パッド２７から加圧ローラ２６に亘って加圧ベルト２１の加圧部を形成している。更に、定着ローラと加圧ローラ間のニップ部と、定着パッドと加圧パッド間のニップ部との間において大きな圧抜け部が生じるのを防止している。その結果、本例では大きな圧抜け部が無く充分に長い定着ニップを得ている。
【００４８】
本例では、定着ベルト２０と加圧ベルト２１との定着ニップのシート搬送方向の幅は約１８ｍｍとされている。このようにニップ幅が広いので、画像形成の高速化を図ったとしても充分に定着を行うことが可能になる。また、定着に関係する部材として定着側、加圧側共にエンドレスベルトを採用したことで従来より低熱容量化を図ることが可能となった。その結果、ウォームアップタイム（画像形成装置の主電源投入時から定着可能な状態となるまでに要する時間）の短縮化に貢献している。
【００４９】
定着ベルト２０は、少なくとも画像形成実行時には、モータによって定着ローラ２３が回転駆動されることで、図１の矢印Ｘ方向に回転駆動される。定着ベルト２０の周速度は、シートにループを形成するため画像形成部側から搬送されてくるシートＳの搬送速度に比して僅かに遅い周速とされている。
【００５０】
加圧ベルト２１は、定着ベルト２０に従動して矢印Ｙ方向に回転する。ここで、定着ニップ最下流の部分（定着ニップでの圧分布（シート搬送方向）が最大となる部分）をローラ対により定着ベルト２０と加圧ベルト２１を挟んで搬送する構成としたことで、ベルトのスリップを防止することができる。本実施例の場合、定着ベルト２０の周速は３００ｍｍ／ｓｅｃとされ、Ａ４サイズのシートにフルカラー画像を１分間に７０枚形成することが可能である。
【００５１】
このような定着装置において、定着ベルト２０が所定の定着温度（本例では１９０度）に立ち上がった後、定着ニップに未定着トナー画像Ｔを有するシートＳが搬送される。このとき、シートＳは、未定着トナー画像を担持した面を、定着ベルト２０側に向けて導入される。そして、シートＳの未定着トナー画像Ｔが定着ベルト２０の外周面に密着したまま挟持搬送されていくことにより、主に定着ベルト２０から熱が付与され、また加圧力を受けてシートＳの表面に定着される。
【００５２】
また、定着ベルト２０内の定着ローラ２３がゴム層を有する弾性ローラであり、加圧ベルト２１内の加圧ローラ２６は金属製の剛性ローラであるため、定着ニップの出口部では定着ローラ２３の変形（凹み）が大きくなっている。その結果、定着ベルトも大きく変形し、トナー画像を担持したシートＳは定着ベルト２０から自らのこしにより曲率分離される。
【００５３】
このような構成にしたことにより、定着ベルトの駆動およびシートの分離性を安定的に確保しながら、定着ニップにおいて大きな圧抜け部が生じるのを防止している。
【００５４】
次に図３に定着ニップのシート搬送方向における圧力分布を示す。この図において、縦軸は圧力、横軸はシート搬送方向における位置を示している。横軸の「上流」は定着ニップの入口部を意味し、「下流」は定着ニップの出口部を意味している。これを見れば分かるように、本例では定着ニップ内に大きな圧抜け部が存在せず、上流側から徐々に圧力が高くなりシート分離位置にて最大となっている。従って、シート搬送方向に幅の広い定着ニップを形成しながらも、シートの搬送速度差が発生することなく、画ズレが発生することもない。また、定着ニップ内に、空気、水蒸気の滞留もないので画像に光沢ムラが発生することがない。
【００５５】
本実施例の構成において、定着ローラ２３とこれに非接触配置された定着パッド２４間のシート搬送方向に沿った隙間と、画像不良の発生状況の関係を評価した結果を以下の表１に示す。
【００５６】
【表１】
2007034276.tif 000003
【００５７】
シートとしては普通紙とコート紙を用いた。その結果、コート紙の方が通気性が低いため画像不良が発生し易く、定着ローラと定着パッド間の隙間を５ｍｍ以下に設定することにより、画ズレや光沢ムラ等の画像不良が発生しないことが確認された。一方、定着ローラと定着パッド間の微少ギャップは定着ニップ形成時（加圧時）に両者が誤って接触してしまうのを防止するため０．１ｍｍ以上に設定しておくのが好ましい。
【００５８】
また、加圧ローラの加圧パッド２７に対する摩擦係数は、本発明者の検討によると、０．５以下に設定すれば加圧パッドが当接することに伴い負荷が大きくなることにより加圧ベルトの回転に影響を及ぼすことがないことが判明した。なお、０．５以上では加圧パッド２７のカバーが加圧ローラ２６と加圧ベルト２１間に引き込まれて破損してしまった。この摩擦係数の測定方法は上述した通りである。
【００５９】
一方、図２に示すのは、加圧パッド２７を加圧ローラ２６に対し非接触に配置させた比較例である。
【００６０】
図２に示す定着装置の構成では、加圧ローラと加圧パッドの隙間と、定着ローラと定着パッドの隙間が対向している。
【００６１】
図４に、図３と同様な、本比較例での定着ニップでの圧力分布を示す。この図４に示されるように、加圧ローラと加圧パッド間の隙間と定着ローラと定着パッド間の隙間が対向している部分において大きな圧抜け部が生じていることがわかる。
【００６２】
この比較例において、加圧ローラと加圧パッドの隙間を３ｍｍに設定し、普通紙およびコート紙を用いて未定着トナー画像の定着を行ったところ、普通紙では発生しなかったが、コート紙で光沢ムラの発生が確認された。
【００６３】
また、別の比較例として、定着ローラ２３と定着パッド２４を接触させて配置した構成について検証した。このような構成では、定着ローラ２３と定着パッド２４のカバーとの摩擦力により駆動トルクが増大してしまった。その結果、このような状況で定着ベルトを回転させると、定着パッド２４のカバーが定着ローラ２３と定着ベルト２０間に引き込まれて破損してしまった。
【００６４】
以上説明したように、本例においては、弾性の定着ローラに対しては定着パッドを非接触に近接配置し、剛性の加圧ローラに対しては加圧パッドを接触配置する構成としている。従って、シート搬送方向に長い定着ニップを形成する構成としながらも、定着ニップ内に大きな圧抜け部が生じるのを抑制することができる。つまり、このような大きな圧抜け部が存在しないため、画ズレや光沢ムラ等の画像不良の発生を防止することが可能となる。
【００６５】
（第２実施例）
本発明に係わる定着装置および画像形成装置の第２実施例について説明する。断面図は第１実施例と同じなので、説明には図１を用いる。
【００６６】
本実施例の定着パッド２４は樹脂製、具体的にはＰＰＳ製（ポリフェニレンサルファイド樹脂）である。ただし、定着パッド２４はゴム弾性層がなく、剛性の高いパッドであれば、樹脂に限らず金属などの剛体にしてもよい。その他の構成は第１実施例と同じである。
【００６７】
実施例１のようなゴム製の定着パッドを使用した場合には、定着ニップ形成時（加圧時）に定着パッドが弾性変形し定着ローラに接触してしまう恐れがある。また、定着パッドをゴム製とした場合、図３における「落込み部」の圧力値を向上させるのに限界がある。
【００６８】
そこで、本例では定着パッドを剛性の高い樹脂製もしくは金属製としている。つまり、定着パッドの硬度は加圧パッドの硬度よりも大きくされている。従って、本例の構成であれば、定着ニップ形成時（加圧時）に定着パッドが定着ローラに誤って接触することになるのを防止することができる。また、定着パッドを剛性の高い樹脂製もしくは金属製とした場合、図３における「落込み部」の圧力値を大きくすることが可能となる。特に、定着パッドを金属製とした場合、定着ローラ２３と定着パッド２４間のギャップの寸法管理／寸法精度を容易に向上することが可能となるのでより好ましい構成と言える。
【００６９】
このように、定着ローラに対し微少ギャップを隔てて並んで設置された定着パッドを剛性の高いパッドにしたことで、定着ローラ２３と定着パッド２４間の微少ギャップを安定して維持することが可能である。なお、本例においてもこの微小ギャップは３ｍｍに設定されている。
【００７０】
以上のように、本例では、定着ローラに対して微少ギャップ隔てて並んで設置された定着パッドを装置の使用範囲内において変形が少ないもしくは無い剛体とし、加圧ローラに対して接触配置された加圧パッドは弾性体としている。従って、定着ローラ２３と定着パッド２４間のギャップを長期に亘り維持しながら、定着ニップでの「落込み部」（図３）の圧を大きくすることができる。
【００７１】
当然ながら、実施例１と同様に、シート搬送方向に長い定着ニップを形成しながらも、大きな圧抜け部が存在しないため、画ズレや光沢ムラ等の画像不良発生を防止することも可能である。
【００７２】
（第３実施例）
図５は本発明に係る定着装置の他の例を簡略に示す図である。なお、本例は、実施例１における定着側と加圧側の構成をほぼ逆にした例である。
【００７３】
具体的には、本例では、定着ベルト２０内の定着ローラ２３を剛性ローラとし、そして定着パッド２４を弾性体としつつ、定着パッドを定着ローラに接触配置している。
【００７４】
一方、加圧ベルト２７内の加圧ローラ２６を弾性ローラ（駆動入力を受けて加圧ベルトへ駆動伝達する機能もある）とし、そして加圧パッド２７を剛体としつつ、加圧パッドを加圧ローラに対し非接触に近接配置している。
【００７５】
また、定着ベルト２０には弾性層を備えず、実施例１の加圧ベルト２１と同じものを用いている。加圧ローラ２６をモータによって駆動し、加圧ベルト２１を回転させ、定着ベルトを従動回転させている。即ち、ハロゲンヒータ２２ａを除き、定着側と加圧側の構成が実施例２と逆の関係となっている。
【００７６】
このような本例の構成であっても、実施例１、２と同様な効果を奏することが可能である。即ち、定着ニップに大きな圧抜け部が存在しないため、画ズレや光沢ムラ等の画像不良発生を防止することができる。
【００７７】
また、上述の実施例２の構成を本例の定着装置にも同様に適用することが可能である。
【００７８】
なお、上述の実施例１〜３では、画像加熱装置として定着装置の例を説明したが、以下のような構成であっても構わない。例えば、定着装置によりシートに仮定着されたトナー画像を再度加熱することにより画像の光沢度を向上させる光沢付与装置にも本発明を適用することが可能である。
【００７９】
また、上述の実施例１〜３では、定着ベルトの加熱源としてハロゲンヒータを採用する例について説明したが、エネルギー効率の高い電磁誘導加熱方式の加熱源（励磁コイル）を採用しても構わない。この場合、定着ベルトは励磁コイルから発生した磁束により電磁誘導発熱する導電層を備えた構成となる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】第１実施例に係わる定着装置の断面図である。
【図２】第１実施例の比較例を説明する断面図である。
【図３】第１実施例に係わる定着装置を説明する図である。
【図４】第１実施例の比較例を説明する図である。
【図５】定着装置の他の構成の例を簡略に示す図である。
【図６】画像形成装置の全体構成について説明する図である。
【符号の説明】
【００８１】
Ａ  定着装置
Ｓ  シート
１  画像形成装置
２  感光体ドラム
３  帯電器
４  光学装置
５  光
６  現像器
７  転写ローラ
８  クリーニング装置
９  給送カセット
１０  給送ローラ
１１  レジストローラ対
１２  排出ローラ対
１３  排出トレイ
２０  定着ベルト
２１  加圧ベルト
２２  加熱ローラ
２２ａ  ハロゲンヒータ
２３  定着ローラ
２４  定着パッド
２５  テンションローラ
２６  加圧ローラ
２７  加圧パッド
【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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