(57)【要約】【課題】シート上に定着されるトナー像の品質を向上させること。【解決手段】定着装置は、加熱回転体と、加熱回転体を加熱するヒータと、加熱回転体との間で第１ニップ部を形成する加圧部材と、加熱回転体と加圧部材とによるシートの搬送方向において第１ニップ部より下流側に配置され、加熱回転体の外周面に直接、あるいは、伝熱部材を介して接触し、加熱回転体と熱交換する下流回転体と、下流回転体上における加熱回転体との熱交換位置とは異なる位置において、下流回転体との間で第２ニップ部を形成する下流加圧部材と、を備える。【選択図】図２
2017116643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱回転体と、
前記加熱回転体を加熱するヒータと、
前記加熱回転体との間で第１ニップ部を形成する加圧部材と、
前記加熱回転体と前記加圧部材とによるシートの搬送方向において前記第１ニップ部より下流側に配置され、前記加熱回転体の外周面に直接、あるいは、伝熱部材を介して接触し、前記加熱回転体と熱交換する下流回転体と、
前記下流回転体上における前記加熱回転体との熱交換位置とは異なる位置において、前記下流回転体との間で第２ニップ部を形成する下流加圧部材と、
を備えた定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定着装置であって、
前記第２ニップ部における面圧は、前記第１ニップ部における面圧よりも大きい、定着装置。
【請求項３】
請求項２に記載の定着装置であって、
前記下流回転体の径は、前記加熱回転体の径および前記加圧部材の径よりも小さく、
前記下流加圧部材の径は、前記加熱回転体の径および前記加圧部材の径よりも小さい、定着装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の定着装置であって、
前記下流回転体は、金属製の層を含む、定着装置。
【請求項５】
請求項４に記載の定着装置であって、
前記金属製の層は、円筒形状である、定着装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の定着装置であって、
前記下流回転体の外周面は、フッ素樹脂層で覆われている、定着装置。
【請求項７】
請求項６に記載の定着装置であって、
前記フッ素樹脂層は、前記金属製の層の外周面を被覆する、定着装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の定着装置であって、さらに、
前記加熱回転体と同軸上に配置され、前記加熱回転体と一体に回転する第１ギアと、
前記第１ギアに歯合する中間ギアと、
前記下流回転体と同軸上に配置され、前記中間ギアに歯合し、前記下流回転体と一体に回転する第２ギアと、を含む、定着装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の定着装置であって、さらに、
前記下流回転体を前記加熱回転体に向けて付勢する第１バネを備える、定着装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の定着装置であって、
前記下流加圧部材は前記下流回転体に従動して回転する回転体である、定着装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の定着装置であって、さらに、
前記下流加圧部材を前記下流回転体に向けて付勢する第２バネを備える、定着装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１までのいずれか一項に記載の定着装置であって、さらに、
前記搬送方向における前記第１ニップ部と前記第２ニップ部との間であって、前記シートの搬送経路よりも前記加熱回転体側であり、かつ、前記熱交換位置よりも前記搬送経路側に、前記シートを前記加熱回転体から剥離する剥離部材を備える、定着装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２までのいずれか一項に記載の定着装置であって、
前記熱交換位置と前記第２ニップ部とを結ぶ第１直線における前記熱交換位置と前記第２ニップ部との間の第１距離は、前記第１ニップ部と前記熱交換位置とを結ぶ第２直線における前記第１ニップ部と前記熱交換位置との間の第２距離よりも短い、定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示される技術は、定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばプリンタや複写機などの装置に設けられ、シートを加熱することによってシート上にトナー像を定着させる定着装置が知られている。定着装置は、加熱回転体と、加熱回転体を加熱するヒータと、加熱回転体との間でニップ部を形成する加圧部材とを備える。シートは、ニップ部で加熱回転体からの熱によって加熱されつつ、加熱回転体と加圧部材とによって加圧される。これにより、シート上にトナー像が定着される（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０７−０４９６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の定着装置では、シートは単一の加熱回転体と単一の加圧部材との間のニップ部のみで加熱および加圧される構成であるため、シート上にトナー像を品質良く定着させることができないという問題が生じる。
【０００５】
本明細書では、シート上に定着されるトナー像の品質を向上させることが可能な技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に開示される技術は、以下の形態として実現することが可能である。
【０００７】
本明細書に開示される定着装置は、加熱回転体と、前記加熱回転体を加熱するヒータと、前記加熱回転体との間で第１ニップ部を形成する加圧部材と、前記加熱回転体と前記加圧部材とによるシートの搬送方向において前記第１ニップ部より下流側に配置され、前記加熱回転体の外周面に直接、あるいは、伝熱部材を介して接触し、前記加熱回転体と熱交換する下流回転体と、前記下流回転体上における前記加熱回転体との熱交換位置とは異なる位置において、前記下流回転体との間で第２ニップ部を形成する下流加圧部材と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本定着装置によれば、下流回転体は、加熱回転体の外周面に接触するので、加熱回転体からの熱伝導により加熱される。また、下流加圧部材は、下流回転体との間で第２ニップ部を形成する。そのため、シートは加熱回転体と加圧部材との間の第１ニップ部で加熱および加圧されるとともに、下流回転体と下流加圧部材との間の第２ニップ部で加熱および加圧される。したがって、第１ニップ部のみで加熱および加圧される従来の構成に比べて、シート上にトナー像を品質良く定着させることができる。さらに、本定着装置では、下流回転体が、加熱回転体からの熱伝導により加熱されるので、加熱回転体からの熱伝導によらずに加熱される場合に比べて、加熱回転体から放出される熱を有効利用することができ、定着装置の熱効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態のプリンタ１０の全体構成を示す概略図
【図２】定着部７００の内部構成を示す概略図
【図３】定着部７００の内部構成を模式的に示す斜視図
【図４】第１ギア７１５と中間ギア７４５と第２ギア７３５との相対位置を模式的に示す説明図
【図５】第１ニップ部ＮＰ１と第２ニップ部ＮＰ２と第１接触位置ＳＴ１との相対位置を模式的に示す説明図
【図６】第１ニップ部ＮＰ１と第２ニップ部ＮＰ２との温度、面積および圧力を比較する表
【図７】他の実施形態における定着部１７００の内部構成を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
一実施形態のプリンタ１０について説明する。図１は、プリンタ１０の全体構成を示す概略図である。図１には、方向を特定するための互いに直交するＸＹＺ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Ｚ軸正方向を上方向といい、Ｚ軸負方向を下方向といい、Ｘ軸正方向を前方向といい、Ｘ軸負方向を後ろ方向といい、Ｙ軸正方向を右方向といい、Ｙ軸負方向を左方向というものとする。図２以降についても同様である。
【００１１】
プリンタ１０は、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー（現像剤）を用いて、例えば記録用紙やＯＨＰシート等のシートＷに画像を形成する電子写真式のプリンタである。プリンタ１０は、画像形成装置の一例である。以下の説明では、プリンタ１０を構成する部品の内、トナーの各色に対応して設けられる同様の構成の部品のそれぞれを区別する場合には、当該部品の符号の末尾に、上述の各色を意味するＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの文字を付し、その他の場合にはこれらの文字を適宜省略する。また、各図において、トナーの各色に対応して設けられる同様の構成の部品の符号は、ある色に対応する部品に代表的に付し、その他の色に対応する部品については適宜省略する。
【００１２】
図１に示すように、プリンタ１０は、筐体１００と、シート供給部２００と、ベルト搬送部３００と、画像形成部４００とを備える。筐体１００は、シート供給部２００とベルト搬送部３００と画像形成部４００とを収容する。また、筐体１００の上面には、排出口１１０と、排出トレイ１２０とが形成されており、筐体１００内の排出口１１０付近に排出ローラ１３０が設けられている。
【００１３】
シート供給部２００は、トレイ２１０と、ピックアップローラ２２０と、搬送ローラ２３０と、レジストレーションローラ２４０とを備える。トレイ２１０は、シートＷを収容する収容体である。ピックアップローラ２２０は、トレイ２１０に収容されたシートＷを１枚ずつ取り出す。搬送ローラ２３０は、ピックアップローラ２２０によって取り出されたシートＷをレジストレーションローラ２４０に向けて搬送する。レジストレーションローラ２４０は、搬送ローラ２３０から送出されたシートＷの斜行補正を行い、シートＷをベルト搬送部３００に向けて供給する。
【００１４】
ベルト搬送部３００は、ベルト３３１と、駆動ローラ３３２と、従動ローラ３３３とを備える。駆動ローラ３３２および従動ローラ３３３は、互いに平行な軸周りに回転可能に設けられている。ベルト３３１は、環状のベルトであり、駆動ローラ３３２と従動ローラ３３３との間に架け渡され、駆動ローラ３３２の回転に伴い回転する。レジストレーションローラ２４０によって搬送されたシートＷは、ベルト３３１の外周面の内、画像形成部４００のプロセス部６００を構成する複数の感光体６１０と対向する面（以下、「シート搬送面」という）上に配置され、ベルト３３１の回転に伴い、定着部７００に向けて搬送される。定着部７００は、定着装置の一例である。なお、ベルト３３１内には、画像形成部４００のプロセス部６００を構成する転写ローラ６４０が設けられている。
【００１５】
画像形成部４００は、露光部５００と、各色に対応する４つのプロセス部６００（６００Ｙ、６００Ｍ、６００Ｃ、６００Ｋ）と、定着部７００とを備える。露光部５００は、レーザ光Ｌ（光ビーム）を、各プロセス部６００に備えられた各感光体６１０に照射する。
【００１６】
４つのプロセス部６００は、ベルト３３１によるシートＷの搬送方向（後ろ方向）に並んで配置されている。以下では、イエローのプロセス部６００Ｙの構成を説明する。他の色のプロセス部６００の構成も同様である。
【００１７】
プロセス部６００Ｙは、感光体６１０と、帯電部６２０と、現像器６３０と、転写ローラ６４０とを備える。感光体６１０は、回転可能に設けられたドラム状の部材である。帯電部６２０は、感光体６１０の表面に対向するように配置され、感光体６１０の表面を一様に帯電させる。現像器６３０は、トナーを収容し、感光体６１０の表面にトナーを供給する。転写ローラ６４０は、ベルト３３１を挟んで感光体６１０の表面に対向するように配置されている。
【００１８】
帯電部６２０により帯電された感光体６１０の表面に、上述した露光部５００からのレーザ光Ｌが照射されると、感光体６１０の表面に静電潜像が形成される。現像器６３０によって感光体６１０の表面にトナーが供給されると、感光体６１０の表面に形成された静電潜像が現像されてトナー像が形成される。感光体６１０の表面に形成されたトナー像は、電圧が印加された転写ローラ６４０によって、感光体６１０と転写ローラ６４０とが対向する位置を通過するシートＷ上、または、ベルト３３１のシート搬送面上に転写される。本実施形態では、シートＷの搬送方向の上流側から下流側に向けて、イエローのプロセス部６００Ｙ、マゼンタのプロセス部６００Ｍ、シアンのプロセス部６００Ｃ、ブラックのプロセス部６００Ｋが順に並んで配置されているため、搬送されるシートＷには、ブラックのトナー像、イエローのトナー像、マゼンタのトナー像、シアンのトナー像が順に重畳的に転写される。
【００１９】
定着部７００は、各プロセス部６００の感光体６１０よりもベルト３３１によるシートＷの搬送方向の下流側に配置されており、プロセス部６００を通過したシートＷを加熱および加圧し、シートＷに転写されたトナー像をシートＷに定着させる。これにより、シートＷに画像が形成される。定着部７００の詳細な構成について後述する。排出ローラ１３０は、定着部７００を通過したシートＷを、排出口１１０を介して排出トレイ１２０へと排出する。以下、シート供給部２００から排出ローラ１３０に至るまでのシートＷの搬送経路を、搬送経路Ｒ１と呼び、搬送経路Ｒ１によってシートＷが定着部７００に搬送される方向を、搬送方向Ｆと呼ぶ。
【００２０】
図２は、定着部７００の内部構成を示す概略図である。図１および図２に示すように、定着部７００は、加熱回転体７１０と、ハロゲンヒータ７２０と、加圧回転体７５０と、下流回転体７３０と、下流加圧回転体７６０と、剥離部材７４０と、第１カバー８００と、第２カバー９００と、付勢バネ９１０とを備える。加圧回転体７５０は、加圧部材の一例であり、下流加圧回転体７６０は、下流加圧部材の一例である。
【００２１】
図２に示すように、加熱回転体７１０は、搬送方向Ｆに直交する左右方向（加熱回転体７１０の長手方向  以下、「（加熱回転体７１０の）長手方向」という）に沿って延びるローラである。加熱回転体７１０は、加熱回転体７１０の長手方向に略平行な回転軸周りに回転可能に設けられている。図２に拡大して示すように、加熱回転体７１０は、円筒形状の中空金属管７１１と、中空金属管７１１の外周面を被覆する弾性層７１２と、弾性層７１２の外周面を被覆するフッ素樹脂層７１３とを有する。弾性層７１２とは、例えば、ゴムを含む層を指す。後述する弾性層７５２、７６２についても同様である。フッ素樹脂層７１３とは、例えば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）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素系樹脂を含む樹脂を指す。後述するフッ素樹脂層７３２、７５３、７６３についても同様である。ハロゲンヒータ７２０は、図示しない交流電源からの電力供給を受けることにより発熱する発熱体であり、加熱回転体７１０の内周側に配置されて加熱回転体７１０を加熱する。
【００２２】
加圧回転体７５０は、搬送経路Ｒ１に対して加熱回転体７１０とは反対側に、加熱回転体７１０と対向するように配置されている。加圧回転体７５０は、加熱回転体７１０の長手方向に沿って延びるローラである。加圧回転体７５０は、加熱回転体７１０の長手方向に略平行な回転軸７５６周りに回転可能に設けられている。図２に拡大して示すように、加熱回転体７１０は、回転軸７５６周りに設けられた円筒形状の弾性層７５２と、弾性層７５２の外周面を被覆するフッ素樹脂層７５３とを有する。加熱回転体７１０は、加熱回転体７１０に向けて押圧されており、これにより、加熱回転体７１０と加圧回転体７５０との間に第１ニップ部ＮＰ１が形成されている。
【００２３】
下流回転体７３０は、搬送経路Ｒ１に対して加熱回転体７１０と同じ側であって、搬送方向Ｆにおいて第１ニップ部ＮＰ１より下流側に配置されている。下流回転体７３０は、加熱回転体７１０の長手方向に沿って延びるローラである。下流回転体７３０は、加熱回転体７１０の長手方向に略平行な回転軸７３６周りに回転可能に設けられている。下流回転体７３０の直径Ｐ３は、加熱回転体７１０の直径Ｐ１および加圧回転体７５０の直径Ｐ２よりも小さい。図２に拡大して示すように、下流回転体７３０は、回転軸７３６周りに設けられた円筒形状の中空金属管７３１と、中空金属管７３１の外周面を被覆するフッ素樹脂層７３２とを有する。つまり、下流回転体７３０の外周面は、フッ素樹脂層７３２で覆われている。下流回転体７３０は、加熱回転体７１０の外周面に接触しており、さらに、加熱回転体７１０に向けて押圧されている。以下、加熱回転体７１０と下流回転体７３０との接触位置を、第１接触位置ＳＴ１という。なお、加熱回転体７１０の外周面とは、加熱回転体７１０の径方向に投影したときに搬送経路Ｒ１と重複する領域を意味する。中空金属管７３１は、金属製の層の一例であり、第１接触位置ＳＴ１は、熱交換位置の一例である。
【００２４】
下流加圧回転体７６０は、搬送経路Ｒ１に対して加熱回転体７１０とは反対側に、搬送方向Ｆにおいて第１ニップ部ＮＰ１より下流側であって、下流回転体７３０と対向するように配置されている。下流加圧回転体７６０は、加熱回転体７１０の長手方向に沿って延びるローラである。下流加圧回転体７６０は、加熱回転体７１０の長手方向に略平行な回転軸７６６周りに回転可能に設けられている。下流加圧回転体７６０の直径Ｐ４は、加熱回転体７１０の直径Ｐ１および加圧回転体７５０の直径Ｐ２よりも小さい。図２に拡大して示すように、下流加圧回転体７６０は、回転軸７６６周りに設けられた略円柱形状の金属シャフト７６１と、金属シャフト７６１の外周面を被覆する弾性層７６２と、弾性層７６２の外周面を被覆するフッ素樹脂層７６３とを有する。下流加圧回転体７６０は、下流回転体７３０に向けて押圧されており、これにより、下流回転体７３０と下流加圧回転体７６０との間に第２ニップ部ＮＰ２が形成されている。第２ニップ部ＮＰ２は、下流加圧回転体７６０の周方向において第１接触位置ＳＴ１と異なる位置である。
【００２５】
図５は、第１ニップ部ＮＰ１と第２ニップ部ＮＰ２と第１接触位置ＳＴ１との相対位置を模式的に示す説明図である。図５に示すように、本実施形態では、第１接触位置ＳＴ１と第２ニップ部ＮＰ２とを結ぶ第１直線ＳＬ１における第１接触位置ＳＴ１と第２ニップ部ＮＰ２との間の第１距離ＬＳ１が、第１ニップ部ＮＰ１と第１接触位置ＳＴ１とを結ぶ第２直線ＳＬ２における第１ニップ部ＮＰ１と第１接触位置ＳＴ１との間の第２距離ＬＳ２よりも短くなっている。
【００２６】
図２に示すように、剥離部材７４０は、第１ニップ部ＮＰ１と第２ニップ部ＮＰ２と第１接触位置ＳＴ１との間の隙間、つまり、シートＷの搬送方向Ｆにおける第１ニップ部ＮＰ１と第２ニップ部ＮＰ２との間であって、シートＷの搬送経路Ｒ１よりも加熱回転体７１０側であり、かつ、第１接触位置ＳＴ１よりも搬送経路Ｒ１側に配置されている。剥離部材７４０は、加熱回転体７１０の長手方向に沿って延びる三角柱形状の部材である。剥離部材７４０は、第１ニップ部ＮＰ１を通過したシートＷを加熱回転体７１０から剥離し、第２ニップ部ＮＰ２に導くように配置されている。
【００２７】
図１に示すように、第１カバー８００は、加圧回転体７５０の下側を覆うカバー体であり、加圧回転体７５０を回転可能に支持する。第２カバー９００は、加熱回転体７１０の上側を覆うカバー体であり、加熱回転体７１０を回転可能に支持する。付勢バネ９１０は、図１に示すように、第１カバー８００と第２カバー９００との間に引っ張られた状態で連結されている。そのため、付勢バネ９１０の付勢力によって、加圧回転体７５０が、加熱回転体７１０に向けて付勢される。
【００２８】
図３は、定着部７００の内部構成の一部を模式的に示す斜視図である。定着部７００は、左右方向において対象の内部構造を有しており、以下では、図３を用いて、定着部７００の左側における内部構成について説明する。定着部７００は、更に、第１ギア７１５と、第２ギア７３５と、中間ギア７４５と、第１支持部材８２０と、第１バネ８３０と、第２バネ８４０と、可動部材８２５と、第２支持部材８１０とを備える。第１ギア７１５は、加熱回転体７１０の左右方向端部に、加熱回転体７１０と同軸上に配置されている。第１ギア７１５は加熱回転体７１０に固定されており、加熱回転体７１０と一体に回転する。第２ギア７３５は、下流回転体７３０の左右方向端部に、下流回転体７３０と同軸上に配置されている。第２ギア７３５は下流回転体７３０に固定されており、下流回転体７３０と一体に回転する。なお、第１ギア７１５と第２ギア７３５とは、歯合していない。
【００２９】
図４は、第１ギア７１５と中間ギア７４５と第２ギア７３５との相対位置を模式的に示す説明図である。中間ギア７４５は、下流回転体７３０および下流加圧回転体７６０と略平行な回転軸７４６周りに回転可能に設けられている。図４に示すように、中間ギア７４５は、第１ギア７１５と第２ギア７３５とに歯合している。
【００３０】
図３に示すように、第１支持部材８２０は、中間ギア７４５、下流回転体７３０および下流加圧回転体７６０の左右方向外側に配置された板状部材であり、左右方向に直交して配置されている。第１支持部材８２０には、第１支持部材８２０を左右方向に貫通する第１から第３の支持孔８２１、８２２、８２４が形成されている。
【００３１】
第１支持孔８２１には、下流回転体７３０の回転軸７３６が挿入されており、下流回転体７３０は第１支持部材８２０に回転可能に支持されている。第２支持孔８２２には、中間ギア７４５の回転軸７４６が挿入されており、中間ギア７４５は第１支持部材８２０に回転可能に支持されている。第３支持孔８２４には、下流加圧回転体７６０の回転軸７６６が挿入されている。第３支持孔８２４は、略上下方向に、つまり、第１支持孔８２１に向かって延びる長孔となっている。そのため、下流加圧回転体７６０は、下流回転体７３０に回転可能、かつ、移動可能に支持されている。
【００３２】
第１支持部材８２０は、第１壁部８２３と、第２壁部８２６とを備える。第１壁部８２３は、第１支持部材８２０の左側の面において、第１支持孔８２１の後側に配置されており、第１支持孔８２１に挿入される下流回転体７３０の回転軸７３６の後側の面に接触する。第１バネ８３０は、第１カバー８００と第１壁部８２３との間に縮められた状態で連結されている。そのため、第１バネ８３０の付勢力によって、第１壁部８２３が略前方向に付勢されると、下流回転体７３０が略前方向に付勢され、下流回転体７３０が加熱回転体７１０に向けて付勢される。
【００３３】
第２壁部８２６は、第１支持部材８２０の左側の面において、第３支持孔８２４の下側に配置されている。可動部材８２５は、第２バネ８４０によって第２壁部８２６に連結されている。可動部材８２５は、第１支持部材８２０の左側の面に配置されており、一部が第３支持孔８２４に挿入されている。第２バネ８４０は、第２壁部８２６と可動部材８２５との間に縮められた状態で連結されている。そのため、第２バネ８４０の付勢力によって、可動部材８２５が略上方向に付勢されると、可動部材８２５が第３支持孔８２４に沿って移動し、第３支持孔８２４に挿入される下流加圧回転体７６０の回転軸７６６の下側の面に接触し、下流加圧回転体７６０が略上方向に付勢される。これによって、下流加圧回転体７６０が下流回転体７３０に向けて付勢される。
【００３４】
第２支持部材８１０は、中間ギア７４５の左右方向内側に配置され、左右方向に直交して配置される板状部材であり、第１カバー８００に固定されている。第２支持部材８１０には、第１支持部材８２０を左右方向に貫通する第４支持孔８１１が形成されている。第４支持孔８１１には、中間ギア７４５の回転軸７４６が挿入される。これにより、中間ギア７４５が第２支持部材８１０に支持されるとともに、中間ギア７４５を介して第１支持部材８２０が第２支持部材８１０に支持される。
【００３５】
次に、定着部７００の動作について説明する。定着部７００では、シートＷに画像を形成する際に、図示しないモータから第１ギア７１５に駆動力が伝達され、第１ギア７１５が回転する。これにより、加熱回転体７１０が第１ギア７１５と一体に回転し、第１ニップ部ＮＰ１において加熱回転体７１０と接触する加圧回転体７５０が、加熱回転体７１０に従動して回転する。第１ギア７１５に伝達された駆動力は中間ギア７４５を介して第２ギア７３５に伝達され、第２ギア７３５が回転する。これにより、下流回転体７３０が第２ギア７３５と一体に、加熱回転体７１０と同じ向きに回転し、第２ニップ部ＮＰ２において下流回転体７３０と接触する下流加圧回転体７６０が、下流回転体７３０に従動して回転する。なお、第１接触位置ＳＴ１では、接触する加熱回転体７１０と下流回転体７３０とが、同じ向きに回転している。
【００３６】
次に、図示しない交流電源からハロゲンヒータ７２０に電力が供給され、加熱回転体７１０が加熱される。これにより、第１ニップ部ＮＰ１の温度が、第１ニップ部ＮＰ１における定着温度まで上昇する。下流回転体７３０は、第１接触位置ＳＴ１において、加熱された加熱回転体７１０と熱交換し、加熱回転体７１０からの熱伝導により加熱される。これにより、第２ニップ部ＮＰ２の温度が、第２ニップ部ＮＰ２における定着温度まで上昇する。なお、下流回転体７３０は、加熱回転体７１０により加熱されるため、第２ニップ部ＮＰ２における定着温度は、第１ニップ部ＮＰ１における定着温度よりも低い（図６参照）。
【００３７】
定着部７００では、プロセス部６００を通過したシートＷが、搬送方向Ｆの上流側に配置された第１ニップ部ＮＰ１と、搬送方向Ｆの下流側に配置された第２ニップ部ＮＰ２をこの順に通過する。シートＷは、第１ニップ部ＮＰ１を通過する際に、第２ニップ部ＮＰ２における定着温度よりも高い第１ニップ部ＮＰ１における定着温度で加熱される。
【００３８】
また、上述したように、定着部７００では、第２ニップ部ＮＰ２を形成する下流回転体７３０および下流加圧回転体７６０の直径Ｐ３、Ｐ４が、第１ニップ部ＮＰ１を形成する加熱回転体７１０および加圧回転体７５０の直径Ｐ１、Ｐ２よりも小さくなっており、搬送方向Ｆにおける第２ニップ部ＮＰ２の幅が第１ニップ部ＮＰ１の幅よりも狭くなっている。そのため、シートＷは、第１ニップ部ＮＰ１を通過する際に、シートＷが第２ニップ部ＮＰ２を通過する通過期間よりも長い第１ニップ部ＮＰ１を通過する通過期間に亘って加熱される。
【００３９】
さらに、定着部７００では、搬送方向Ｆにおける第２ニップ部ＮＰ２の幅が第１ニップ部ＮＰ１の幅よりも狭くなっているため、第２ニップ部ＮＰ２の面積が第１ニップ部ＮＰ１の面積よりも小さくなっており、第２ニップ部ＮＰ２の面圧が第１ニップ部ＮＰ１の面圧よりも大きくなっている（図６参照）。そのため、シートＷは、第２ニップ部ＮＰ２を通過する際に、第１ニップ部ＮＰ１の面圧よりも大きい第２ニップ部ＮＰ２の面圧により加圧される。
【００４０】
本実施形態では、シートＷは第１ニップ部ＮＰ１と第２ニップ部ＮＰ２とで加熱および加圧される。そのため、第１ニップ部ＮＰ１のみで加熱および加圧される従来の構成に比べて、例えば第２ニップ部ＮＰ２の面圧を第１ニップ部ＮＰ１の面圧よりも高くすることで、シートＷを第１ニップ部ＮＰ１の面圧よりも高い面圧で加圧することができる。これにより、シートＷ上に定着されるトナー像の表面の微小な形状が平滑化され、トナー像をグロス品質良く定着させることができる。さらに、本実施形態では、下流回転体７３０が、加熱回転体７１０からの熱伝導により加熱される。そのため、下流回転体７３０が、加熱回転体７１０からの熱伝導によらずに加熱される場合に比べて、加熱回転体７１０から放出される熱を有効利用することができ、定着部７００の熱効率を向上させることができる。
【００４１】
これに対して、第１ニップ部ＮＰ１のみで加熱および加圧される従来の構成では、グロス品質の向上と、定着部７００の熱効率の低下の抑制とを両立させることができない。具体的には、従来の構成において、グロス品質を向上させるためには、第１ニップ部ＮＰ１の面圧を大きくする必要がある。加熱回転体７１０と加圧回転体７５０との間に一定の付勢力が印加されている状態で、第１ニップ部ＮＰ１の面圧を大きくするためには、例えば、加熱回転体７１０および加圧回転体７５０の直径Ｐ１、Ｐ２を小さくし、搬送方向Ｆにおける第１ニップ部ＮＰ１の幅を狭める必要がある。しかし、第１ニップ部ＮＰ１の搬送方向Ｆにおける幅を狭めると、シートＷが第１ニップ部ＮＰ１を通過するときに、シートＷに供給される熱が減少する。シートＷに供給される熱の減少を補うために、第１ニップ部ＮＰ１の定着温度を上昇させると、加熱回転体７１０から放出される熱が増大し、定着部７００の熱効率が低下してしまい、定着部７００の熱効率の低下を抑制することができない。
【００４２】
本実施形態では、第１ニップ部ＮＰ１の面圧を維持することで、定着部７００の熱効率の低下を抑制し、第１ニップ部ＮＰ１と異なる第２ニップ部ＮＰ２の面圧を大きくすることで、シートＷの搬送方向Ｆにおける下流側でシートＷに加わる面圧を大きくし、グロス品質を向上させている。そのため、グロス品質の向上と、定着部７００の熱効率の低下の抑制とを両立させることができる。
【００４３】
本実施形態では、第２ニップ部ＮＰ２を形成する下流回転体７３０および下流加圧回転体７６０の径を、第１ニップ部ＮＰ１を形成する加熱回転体７１０および加圧回転体７５０の径よりも小さい。そのため、第２ニップ部ＮＰ２の第２面積を、第１ニップ部ＮＰ１の第１面積よりも縮小することができ、第２ニップ部ＮＰ２の第２面圧を、第１ニップ部ＮＰ１の第１面圧よりも大きくすることができる。
【００４４】
また、本実施形態では、下流回転体７３０が金属製の中空金属管７３１を有し、弾性層を備えない。そのため、下流回転体７３０が金属製の層を有しない場合や、弾性層を備える場合に比べて、下流回転体７３０の変形を抑制することができ、下流回転体７３０の変形による第２ニップ部ＮＰ２の第２面積の拡大に起因して第２ニップ部ＮＰ２の第２面圧が低下するのを抑制することができる。
【００４５】
なお、下流回転体７３０が金属製の中空金属管７３１を有することで、金属製の層を含まない場合に比べて、下流回転体７３０の熱伝導率を高くすることができ、定着部７００のウォームアップ時間を短縮することができる。さらに、下流回転体７３０が中空の円筒形状の中空金属管７３１を有することで、下流回転体７３０が円柱形状である場合に比べて下流回転体７３０の熱容量を低くすることができ、定着部７００のウォームアップ時間を短縮することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、下流回転体７３０の外周面がフッ素樹脂層７３２で覆われている。そのため、下流回転体７３０の外周面がフッ素樹脂層７３２で覆われていない場合に比べて下流回転体７３０とシートＷとの離型性を向上させることができる。フッ素樹脂層７３２は、中空金属管７３１の外周面を被覆しており、中空金属管７３１とフッ素樹脂層７３２との間に他の層を含まない。そのため、中空金属管７３１とフッ素樹脂層７３２との間に他の層を含む場合に比べて、下流回転体７３０の熱伝導率を高くすることができ、定着部７００のウォームアップ時間を短縮することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、加熱回転体７１０と一体に回転する第１ギア７１５と、下流回転体７３０と一体に回転する第２ギア７３５とが、中間ギア７４５を介して歯合する。そのため、加熱回転体７１０と下流回転体７３０とがスリップするのを抑制することができる。
【００４８】
また、本実施形態では、下流回転体７３０を加熱回転体７１０に向けて付勢する第１バネ８３０が備えられている。そのため、第１バネ８３０の付勢力により下流回転体７３０を加熱回転体７１０に接触させることができ、加熱回転体７１０からの熱伝導により下流回転体７３０を加熱することができる。
【００４９】
また、本実施形態では、下流加圧回転体７６０を下流回転体７３０に向けて付勢する第２バネ８４０が備えられている。そのため、第１バネ８３０の付勢力により第２ニップ部ＮＰ２の第２面圧を調整することができる。また、第１バネ８３０の付勢力により、下流加圧回転体７６０は下流回転体７３０に従動して回転する。そのため、定着部７００に下流加圧回転体７６０を回転させる構成が不要となり、定着部７００の構成を簡略化することができる。
【００５０】
また、本実施形態では、加熱回転体７１０と下流回転体７３０との間の隙間に、シートＷを加熱回転体７１０から剥離する剥離部材７４０が配置されている。そのため、剥離部材７４０を備えない場合に比べて、シートＷが加熱回転体７１０から剥離せず、ジャムとなることを抑制することができる。
【００５１】
また、本実施形態では、第１距離ＬＳ１が第２距離ＬＳ２よりも短い。そのため、下流回転体７３０は、第１距離ＬＳ１が第２距離ＬＳ２以上である場合に比べて、加熱回転体７１０から熱伝導された熱を効率的に利用して、第２ニップ部ＮＰ２の温度を、第２ニップ部ＮＰ２における定着温度まで上昇させることができる。
【００５２】
図７は、他の実施形態における定着部１７００の内部構成を示す概略図である。他の実施形態では、図７に示すように、定着部１７００の下流回転体７３０が、加熱回転体７１０の外周面に伝熱回転体７７０を介して接触している点が、加熱回転体７１０の外周面に直接接触する上述の実施形態（図２参照）とは異なる。伝熱回転体７７０は、伝熱部材の一例である。
【００５３】
伝熱回転体７７０は、搬送経路Ｒ１に対して加熱回転体７１０と同じ側であって、搬送方向Ｆにおいて第１ニップ部ＮＰ１より下流側であり、かつ、第２ニップ部ＮＰ２より上流側に配置されている。伝熱回転体７７０は、加熱回転体７１０の長手方向に沿って延びるローラである。伝熱回転体７７０は、加熱回転体７１０の長手方向に略平行な回転軸７７６周りに回転可能に設けられている。伝熱回転体７７０の直径Ｐ５は、加熱回転体７１０の直径Ｐ１、加圧回転体７５０の直径Ｐ２、下流回転体７３０の直径Ｐ３、および、下流加圧回転体７６０の直径Ｐ４よりも小さい。
【００５４】
伝熱回転体７７０は、加熱回転体７１０の外周面に接触している。以下、加熱回転体７１０と伝熱回転体７７０との接触位置を、第２接触位置ＳＴ２という。また、伝熱回転体７７０は、下流回転体７３０の外周面に接触している。一方、他の実施形態では、下流回転体７３０は、加熱回転体７１０の外周面に接触していない。他の実施形態では、伝熱回転体７７０と下流回転体７３０との接触位置を、第１接触位置ＳＴ１という。他の実施形態の定着部１７００におけるその他の構成は、上述した実施形態の定着部７００の構成と同様であるため、同一の符号を付すことによってその説明を省略する。
【００５５】
他の実施形態の定着部１７００では、シートＷに画像を形成する際に、第１ギア７１５に伝達された駆動力により加熱回転体７１０が回転すると、第２接触位置ＳＴ２において加熱回転体７１０と接触する伝熱回転体７７０が、加熱回転体７１０に従動して、加熱回転体７１０と逆向きに回転する。また、上述したように、下流回転体７３０は、加熱回転体７１０と同じ向きに回転する。これにより、第１接触位置ＳＴ１では、接触する伝熱回転体７７０と下流回転体７３０とが、逆向きに回転している。
【００５６】
また、他の実施形態の定着部１７００では、シートＷに画像を形成する際に、ハロゲンヒータ７２０により加熱回転体７１０が加熱されると、伝熱回転体７７０は、第１接触位置ＳＴ１において加熱された加熱回転体７１０と熱交換を行い、つまり加熱回転体７１０から熱伝導され、加熱される。下流回転体７３０は、第２接触位置ＳＴ２において加熱された伝熱回転体７７０と熱交換を行い、つまり伝熱回転体７７０から熱伝導され、加熱される。つまり、下流回転体７３０は、伝熱回転体７７０を介した加熱回転体７１０からの熱伝導により加熱される。
【００５７】
他の実施形態では、下流回転体７３０が、伝熱回転体７７０を介した加熱回転体７１０からの熱伝導により加熱される。そのため、下流回転体７３０が、加熱回転体７１０からの熱伝導によらずに加熱される場合に比べて、加熱回転体７１０から放出される熱を有効利用することができ、定着部７００の熱効率を向上させることができる。
【００５８】
また、他の実施形態では、第１接触位置ＳＴ１で接触する伝熱回転体７７０と下流回転体７３０とが逆向きに回転するする。そのため、同じ向きに回転する場合に比べて、伝熱回転体７７０および下流回転体７３０の損傷を防止することができる。
【００５９】
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。
【００６０】
上記実施形態では、定着装置の加圧部材として、ローラを示したが、これに限定されず、ベルト状の部材であってもよい。定着装置の加熱回転体、下流回転体、および、下流加圧部材についても同様である。
【００６１】
上記実施形態では、定着装置の下流回転体の内周側にヒータが設けられていないものを例示したが、これに限定されず、下流回転体の内周側にヒータが設けられていてもよい。つまり、下流回転体は、内周側に設けられたヒータにより加熱されるとともに、加熱回転体７１０からの熱伝導により加熱されてもよい。
【００６２】
上記実施形態では、第２ニップ部ＮＰ２を形成する下流回転体７３０および下流加圧回転体７６０の径を、第１ニップ部ＮＰ１を形成する加熱回転体７１０および加圧回転体７５０の径よりも小さくすることと、下流回転体７３０が金属製の中空金属管７３１を有することとの２つの方法によって、第２ニップ部ＮＰ２の第２面圧を第１ニップ部ＮＰ１の第１面圧よりも大きくする内容を例示したが、これに限定されず、いずれか一方の方法のみによって第２ニップ部ＮＰ２の第２面圧を第１ニップ部ＮＰ１の第１面圧よりも大きくしてもよい。上記実施形態では、第２ニップ部ＮＰ２の第２面圧を第１ニップ部ＮＰ１の第１面圧よりも大きくする２つの方法を持つので、１つの方法のみを持つ場合に比べて、第２ニップ部ＮＰ２の第２面圧を第１ニップ部ＮＰ１の第１面圧よりも大きくしやすい。
【００６３】
上記他の実施形態では、加熱回転体７１０と伝熱回転体７７０と下流回転体７３０とがギアにより駆動連結されているものを例示したが、これに限られず、加熱回転体７１０と接触する伝熱回転体７７０が、加熱回転体７１０に従動して回転し、伝熱回転体７７０と接触する下流回転体７３０が、伝熱回転体７７０に従動して回転する構成としてもよい。
【００６４】
上記実施形態のプリンタ１０の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、プリンタ１０は、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色のトナーを用いて印刷を行うとしているが、印刷に用いられるトナー色の種類や色数はこれに限られない。
【００６５】
また、画像形成装置は、プリンタ単体に限らず、複写機、ファクシミリ装置や複合機でもよい。これらの複写機等にも本発明を適用することができる。
【００６６】
また、上記実施形態では、定着装置の発熱体として、ハロゲンヒータ７２０を例示したが、これに限定されず、例えば、カーボンヒータやＩＨ（heat Induction）ヒータなどでもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１０：プリンタ  ７００、１７００：定着部  ７１０：加熱回転体  ７１５：第１ギア  ７２０：ハロゲンヒータ  ７３０：下流回転体  ７３５：第２ギア  ７４０：剥離部材  ７４５：中間ギア  ７５０：加圧回転体  ７５２：弾性層  ７５３：フッ素樹脂層  ７６０：下流加圧回転体  ７６１：金属シャフト  ７６２：弾性層  ７６３：フッ素樹脂層  ７７０：伝熱回転体  ８００：第１カバー  ８１０：第２支持部材  ８２０：第１支持部材  ８２３：第１壁部  ８２５：可動部材  ８２６：第２壁部  ８３０：第１バネ  ８４０：第２バネ  ９００：第２カバー  ９１０：付勢バネ  Ｆ：搬送方向  ＬＳ１：第１距離  ＬＳ２：第２距離  ＮＰ１：第１ニップ部  ＮＰ２：第２ニップ部  ＳＴ１：第１接触位置  ＳＴ２：第２接触位置
【図１】
2017116643.tif 000003
【図２】
2017116643.tif 000004
【図３】
2017116643.tif 000005
【図４】
2017116643.tif 000006
【図５】
2017116643.tif 000007
【図６】
2017116643.tif 000008
【図７】
2017116643.tif 000009