(57)【要約】【課題】長時間使用し続けても紙シワの発生を抑制し、寿命が大幅に向上した定着装置等を提供する。【解決手段】定着ロールと、定着ロール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定着ロールに圧接させて定着ロール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、圧力部材は、エンドレスベルトの移動方向上流側に配置される弾性部材と、エンドレスベルトの移動方向下流側に配置され、弾性部材の伸縮面と対向し接触するＤ面に複数の凹凸形状を有する剥離部材６４ｂと、を備えることを特徴とする定着装置である。【選択図】図３
2009063755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な回転部材と、
前記回転部材に接触しながら移動可能なベルト部材と、
前記ベルト部材の内側に配置され、当該ベルト部材を前記回転部材に圧接させて当該回転部材と当該ベルト部材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、
前記圧力部材は、
前記ベルト部材の移動方向上流側に配置される弾性部材と、
前記ベルト部材の移動方向下流側に配置され、前記弾性部材の伸縮面と対向し接触する面に複数の凹凸形状を有する剥離部材と、を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記剥離部材の前記凹凸形状は、当該剥離部材の長手方向に並ぶ畝状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記剥離部材の前記凹凸形状は、円筒状、半球状、角錐状の中から選ばれる少なくとも１つの形状を有することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
前記剥離部材の前記凹凸形状は、前記弾性部材の前記伸縮面と対向し接触する面の所定の範囲に形成されることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項５】
回転部材に対してベルト部材を圧接させる圧力部材であって、
弾性体からなり、前記ベルト部材を押圧する弾性部材と、
前記弾性部材の伸縮面と対向し接触する凹凸面を有する剥離部材と、を備えることを特徴とする圧力部材。
【請求項６】
前記剥離部材の前記凹凸面は、０．５ｍｍ〜２ｍｍの間隔で配される凹凸形状により形成されることを特徴とする請求項５に記載の圧力部材。
【請求項７】
トナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像を記録材に転写する転写手段と、
回転部材に接触しながら移動可能なベルト部材の内側に配置され、当該ベルト部材を当該回転部材に圧接させる圧力部材を備え、前記トナー像を前記記録材に定着する定着手段と、を有し、
前記圧力部材は、
伸縮可能な弾性部材と、
複数の凹凸形状を有し、前記弾性部材の伸縮面と当該凹凸形状を介し接触する剥離部材と、を備える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、圧力部材及び画像形成装置等に関する。
【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には、熱と圧力（ニップ圧）を同時に加え、記録材上に転写されたトナーの樹脂成分を溶着させる定着装置が用いられている。
この定着装置としては、例えば、表面が弾性変形し回転する加熱定着ロールにエンドレスベルトを接触させ、圧接させる。これにより、エンドレスベルトと加熱定着ロールとの間にシートが通過させられるベルトニップ部を設けると共に、加熱定着ロールの表面を弾性変形させるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２６２９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、定着装置は、均一で高いニップ圧を付与するために圧力部材によりエンドレスベルトを定着ロールに圧接させる構成を採用している。しかし、この圧力部材が、長期間の使用により、適正なニップ圧を発生できなくなる場合がある。そしてその結果、紙シワの発生や画像の画質低下を発生させることがある。
【０００５】
本発明の目的は、長時間使用し続けても適正なニップ圧を発生させることで、紙シワの発生を抑制し、寿命が向上した定着装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かくして本発明が適用される定着装置は、回転可能な回転部材と、前記回転部材に接触しながら移動可能なベルト部材と、前記ベルト部材の内側に配置され、当該ベルト部材を前記回転部材に圧接させて当該回転部材と当該ベルト部材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、前記圧力部材は、前記ベルト部材の移動方向上流側に配置される弾性部材と、前記ベルト部材の移動方向下流側に配置され、前記弾性部材の伸縮面と対向し接触する面に複数の凹凸形状を有する剥離部材と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
ここで、前記剥離部材の前記凹凸形状は、当該剥離部材の長手方向に並ぶ畝状に形成されることが好ましく、また、前記剥離部材の前記凹凸形状は、円筒状、半球状、角錐状の中から選ばれる少なくとも１つの形状を有することが好ましく、前記剥離部材の前記凹凸形状は、前記弾性部材の前記伸縮面と対向し接触する面の所定の範囲に形成されることが更に好ましい。
【０００８】
また、本発明が適用される圧力部材は、回転部材に対してベルト部材を圧接させる圧力部材であって、弾性体からなり、前記ベルト部材を押圧する弾性部材と、前記弾性部材の伸縮面と対向し接触する凹凸面を有する剥離部材と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
ここで、前記剥離部材の前記凹凸面は、０．５ｍｍ〜２ｍｍの間隔で配される凹凸形状により形成されることが好ましい。
【００１０】
また更に、本発明が適用される画像形成装置は、トナー像を形成するトナー像形成手段と、前記トナー像を記録材に転写する転写手段と、回転部材に接触しながら移動可能なベルト部材の内側に配置され、当該ベルト部材を当該回転部材に圧接させる圧力部材を備え、前記トナー像を前記記録材に定着する定着手段と、を有し、前記圧力部材は、伸縮可能な弾性部材と、複数の凹凸形状を有し、前記弾性部材の伸縮面と当該凹凸形状を介し接触する剥離部材と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、長時間使用し続けても適正なニップ圧を発生することができるため、紙シワの発生を抑制でき、寿命が向上した定着装置が得られる。
また、請求項２に記載の発明によれば、この構成を用いない場合に比べ、より適正なニップ圧を発生することができる定着装置が得られる。
さらに、請求項３に記載の発明によれば、この構成を用いない場合に比べ、より簡便な方法で適正なニップ圧を発生することができる定着装置が得られる。
また、さらに、請求項４に記載の発明によれば、この構成を用いない場合に比べ、さらに適正なニップ圧を発生することができる定着装置が得られる。
また、さらに、請求項５に記載の発明によれば、長時間使用し続けても適正な圧力を発生することができる圧力部材が得られる。
また、さらに、請求項６に記載の発明によれば、この構成を用いない場合に比べ、より簡便な方法で適正な圧力を発生することができる圧力部材が得られる。
また、さらに、請求項７に記載の発明によれば、長時間の使用においても良好な画像を得ることができる画像形成装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態（実施の形態）について詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。また、使用する図面は、本実施の形態を説明するために使用するものであり、実際の大きさを表すものではない。
【００１３】
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１００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（トナー像形成手段）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（転写手段）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（定着手段）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。
【００１４】
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（像保持体）１１の周囲に、これらの感光体ドラム１１を帯電する帯電器（帯電手段）１２、感光体ドラム１１上に静電潜像を書込むレーザ露光器（潜像形成手段）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（現像手段）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、など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）、黒（Ｋ）の順に、略直線状に配置されている。
【００１５】
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に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、その体積抵抗率は１０６Ωｃｍ〜１０１４Ωｃｍとなるように形成されており、その厚みは例えば０.１ｍｍ程度に構成されている。中間転写ベルト１５は、各種ロールによって図１に示す矢印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。
【００１６】
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。一次転写ロール１６は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が１０７〜１０９Ωｃｍのスポンジ状の円筒ロールである。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。
【００１７】
二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像保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。バックアップロール２５は、表面がカーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲとのブレンドゴムのチューブ、内部がＥＰＤＭゴムで構成されている。そして、その表面抵抗率が１０７〜１０１０Ω／□となるように形成され、硬度は例えば７０°（アスカーＣ：高分子計器社製、以下同様。）に設定されている。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の対向電極をなし、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。
【００１８】
一方、二次転写ロール２２は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が１０７〜１０９Ωｃｍのスポンジ状の円筒ロールである。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１００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１００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１００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、トナー像が保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上に保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１００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、本実施の形態が適用される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は本実施の形態が適用される定着装置６０の構成を示す側断面図である。
定着装置６０は、いわゆるベルトニップ方式の定着装置であり、回転部材の一例としての定着ロール６１、ベルト部材の一例としてのエンドレスベルト６２、及びエンドレスベルト６２を介して定着ロール６１を押圧する圧力部材６４により主要部が構成されている。
【００２８】
定着ロール６１は、円筒状の芯金６１１の周囲に耐熱性弾性体層６１２、及び離型層６１３を積層して構成された円筒状ロールであり、回転自在に支持されて所定の表面速度で回転する。
定着ロール６１の内部には、加熱源として、例えば定格６００Ｗのハロゲンヒータ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１００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ヒータ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。
【００２９】
エンドレスベルト６２は、継ぎ目がない無端状のベルトであり、エンドレスベルト６２の内部に配置された圧力部材６４と、上流側ベルトガイド部材６３ａ及び下流側ベルトガイド部材６３ｂによって回動自在に支持されている。そして、エンドレスベルト６２はニップ部Ｎにおいて定着ロール６１に対して圧接されるように配置され、定着ロール６１に従動して回動する。
【００３０】
圧力部材６４は、詳しくは後述するが、エンドレスベルト６２の内側において金属製の支持フレーム６５に支持されている。そして、エンドレスベルト６２を介して定着ロール６１を押圧して、定着ロール６１との間でニップ部Ｎを形成している。圧力部材６４は、ニップ部Ｎの入口側（上流側）に配置された弾性部材６４ａと、ニップ部Ｎの出口側（下流側）に配置された剥離部材６４ｂから構成されている。弾性部材６４ａは、均一なニップ圧が付与される幅の広いニップ部Ｎを形成する機能を有している。また、剥離部材６４ｂは、定着ロール６１表面を局所的に押圧することで、トナー像表面を平滑化して画像光沢を付与するとともに、エンドレスベルト６２を屈曲させ、かつ定着ロール６１表面に歪み（凹み）を与えることで、用紙Ｐに自身の腰によるカールを形成し、用紙Ｐを定着ロール６１表面から剥離する機能を有している。
さらに、圧力部材６４には、エンドレスベルト６２の内周面と圧力部材６４との摺動抵抗を小さくするために、エンドレスベルト６２と接する面に摺動部材の一例としての摺動シート６８が設けられている。
摺動シート６８は、ニップ部Ｎの上流側端部が下流側ベルトガイド部材６３ｂによって支持フレーム６５の底面に固定されている。そして、上流側ベルトガイド部材６３ａを覆うとともに、ニップ部Ｎの全域において、圧力部材６４とエンドレスベルト６２内周面との間に挟持された状態で配設されている。なお、摺動シート６８のニップ部Ｎ下流側は、摺動シート６８に歪みが生じないように、固定されず自由端（フリー）の状態で設定されている。そして、摺動シート６８は、ニップ部Ｎにおいて圧力部材６４と定着ロール６１との間に押圧力（ニップ圧）が印加されている状態の下で、エンドレスベルト６２内周面と圧力部材６４との摺動抵抗（摩擦抵抗）を低減している。
このような構成において、定着ロール６１は、図示しない駆動モータに連結されて矢印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１００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弾性部材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。
加えて、ニップ部Ｎにおいて均一で高いニップ圧を付与することができる。そして、定着ロール６１から充分な熱量を用紙Ｐ上のトナー像に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。
【００３１】
さらには、定着ロール６１に圧接させるエンドレスベルト６２の熱容量は小さく、加えて圧力部材６４が非回転状態で配置されていることから、定着ロール６１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６１の回転が開始されても、定着ロール６１からエンドレスベルト６２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、ニップ部Ｎでの温度低下量も小さいことから、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。
【００３２】
なお、ニップ部Ｎの下流側近傍には、剥離部材６４ｂによって定着ロール６１から剥離された用紙Ｐを完全に定着ロール６１から分離し、画像形成装置１００の排出部へ向かう排紙通路に誘導するための剥離補助部材７０が配設されている。剥離補助部材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と近接する状態でバッフルホルダ７２によって保持されている。
【００３３】
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、芯金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、例えば外径３０ｍｍ、肉厚１．８ｍｍ、長さ３６０ｍｍの円筒体で構成されている。
耐熱性弾性体層６１２は、耐熱性の高い弾性体で構成され、特に、ゴム硬度が１５°〜４５°（ＪＩＳ−Ａ）程度のゴム、エラストマー等の弾性体を用いるのが好ましい。具体的には、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を用いることができる。本実施の形態の定着装置６０では、例えば、ゴム硬度が３５°（ＪＩＳ−Ａ）のシリコーンＨＴＶゴムを６００μｍの厚さで芯金６１１に被覆する。
離型層６１３には、例えばシリコーン樹脂、フッ素樹脂等の耐熱性樹脂が用いられるが、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。離型層６１３の厚さは、５μｍ〜３０μｍが好ましい。本実施の形態の定着装置６０では、例えば、厚さ３０μｍのＰＦＡが被覆されている。
【００３４】
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（外周面）または両面に被覆された離型層６１３とから構成されている。ベース層は、熱硬化性ポリイミド樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂等のポリマーが耐熱性、機械特性等の観点から好適に用いられる。その厚さは、３０μｍ〜２００μｍ、好ましくは５０μｍ〜１２５μｍ、より好ましくは７５μｍ〜１００μｍ程度に設定される。
ベース層の表面に被覆される離型層６１３としては、フッ素樹脂が用いられる。その厚さは５μｍ〜１００μｍ、好ましくは１０μｍ〜３０μｍ程度に設定される。
【００３５】
このような構成において、定着ロール６１は、図示しない駆動モータに連結されて矢印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１００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弾性部材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。
【００３６】
摺動シート６８は、エンドレスベルト６２内周面と圧力部材６４との摺動摩擦（摺擦抵抗）を低減するために、摩擦係数が小さく、耐摩耗性・耐熱性に優れた材質で形成するのが適している。また、摺動シート６８は、潤滑剤が染み込んで裏面から漏れ出ないように、潤滑剤に対する浸潤性のない（難通過性）ように構成している。具体的には、フッ素樹脂からなる多孔質樹脂繊維布をベース層として圧力部材６４側の面にＰＥＴ樹脂シートをラッピングさせたもの等を用いることができる。
なお、摺動シート６８は、弾性部材６４ａや剥離部材６４ｂと別体に構成しても、弾性部材６４ａや剥離部材６４ｂと一体的に構成しても、いずれでもよい。
【００３７】
次に、下流側ベルトガイド部材６３ｂの底面には、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、潤滑剤を適量供給する。これにより、エンドレスベルト６２と摺動シート６８との摺動部に潤滑剤を供給し、摺動シート６８を介したエンドレスベルト６２と圧力部材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。また、エンドレスベルト６２の内周面や摺動シート６８表面の摩耗を抑制する効果も有している。
【００３８】
なお、潤滑剤としては、定着温度環境下での長期使用に対する耐久性を有し、かつ、エンドレスベルト６２内周面との濡れ性を維持できるものが適している。例えば、シリコーンオイルやフッ素オイル等の液体状のオイルや、固形物質と液体とを混合させた合成潤滑油グリース等、さらにはこれらを組み合わせたものを用いることができる。
【００３９】
続いて、本実施の形態が適用される圧力部材６４について詳述する。
圧力部材６４は、上述したように、弾性部材６４ａと剥離部材６４ｂとで構成されている。まず、弾性部材６４ａは、定着ロール６１を所定圧（例えば、３５ｋｇｆの荷重）で押圧するように、剥離部材６４ｂ上に支持されている。弾性部材６４ａとしては、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体を用いることができる。
【００４０】
剥離部材６４ｂは、弾性部材６４ａとは別体に構成され、別個独立に支持フレーム６５に支持されている。支持フレーム６５は、押圧機構（不図示）によって定着ロール６１側に押圧されている。そして、支持フレーム６５が定着ロール６１方向に押圧されながら定着ロール６１に対して所定の位置に設定されることで、剥離部材６４ｂは定着ロール６１に対して所定の押圧力を持って圧接するように構成されている。
剥離部材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、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂や、鉄、アルミニウム、ＳＵＳ等の金属といった剛性の高い材質で形成されている。剥離部材６４ｂの幅（エンドレスベルト６２の回動方向に沿った長さ）は、３ｍｍ〜４ｍｍであって、長手方向がニップ部Ｎの略全領域に亘る板状部材で形成されている。さらに、剥離部材６４ｂの定着ロール６１側における外面形状は、所定の曲率を有する凸状曲面に形成されている。
【００４１】
このような構成により、剥離部材６４ｂは、定着ロール６１に対して局所的に高い圧力をもって押圧している。それにより、ニップ部Ｎ出口側（最下流部）の幅３ｍｍ〜４ｍｍの領域には、ニップ部Ｎの長手方向に亘って高圧領域が形成されるので、トナー像を保持した用紙Ｐがこの局所高圧部を通過することで、トナー像表面は平滑化され、所望の画像光沢を得ることができる。また、定着ロール６１の表面には、局所的に歪み（凹み）が生じるので、その凹みを用紙Ｐが通過することで用紙Ｐには自身の腰によるカールが形成され、用紙Ｐを定着ロール６１表面から剥離することができる。
【００４２】
ここで、弾性部材６４ａと剥離部材６４ｂとにより形成されるニップ圧は、画質悪化を防ぎ、また記録材（用紙Ｐ）にシワを発生させることを防ぐ目的から緩やかに変化していくことが好ましい。
【００４３】
ニップ圧分布は、記録材の厚みの変化や定着ロール６１の振れにより変化するので、このような変化による影響を緩和するため、弾性部材６４ａにはゴム硬度が低いものを使用することが好ましい。そこで、耐熱性に優れ、安価に製造でき、しかも金型によるプレス加工もできるという利点をもつミラブルタイプのシリコーンゴムが使用されることが多い。
しかし、単に剥離部材６４ｂと弾性部材６４ａとしてミラブルタイプのシリコーンゴムとを組み合わせた圧力部材６４の場合、長時間の使用において、均一なニップ圧が得られ難くなる現象が生じることがある。そうなると、紙シワが発生する頻度が高くなり、画質欠陥が発生するため目標寿命に到達する前に定着装置６０を交換しなければならない。
【００４４】
この現象を本発明者らは、鋭意原因を探った結果、弾性部材６４ａとして使用しているミラブルタイプのシリコーンゴムが、内部に未架橋のオイル状成分を少なからず含有しており、これが原因であることを突き止めた。
即ち、弾性部材６４ａとして使用しているミラブルタイプのシリコーンゴムを長時間使用すると、この未架橋のオイル状成分が、弾性部材６４ａの外に沁み出す。さらに反応性を有するため、高分子化反応を起こし、ゲル状の高粘性物質に変化する。そのため、剥離部材６４ｂと弾性部材６４ａが密着、若しくは接着する。以上の結果として、弾性部材６４ａの弾性変形が阻害され、通紙時に求められる適正なニップ圧を発生することができなくなることを見出した。
【００４５】
そこで、本実施の形態では、弾性部材６４ａの伸縮面と接触する凹凸面を有する剥離部材６４ｂを使用することで、上記問題を解決している。
【００４６】
図３は、本実施の形態が適用される圧力部材６４に用いられる剥離部材６４ｂの第１の形態を示した図である。
図３に示した剥離部材６４ｂは、エンドレスベルト６２の軸方向に沿って長尺形状をしており、底部８１には、高さが異なる２つの突起部８２，８３を有する。突起部８２は、前述の通り、頂部が所定の曲率を有する凸状曲面に形成されている。また、突起部８３は、突起部８２との間で弾性部材６４ａ（図２参照）をはめ込む。この弾性部材６４ａは、突起部８２と突起部８３の間でニップ圧により高さ方向に伸縮する。
なおここで、高さ方向とは、以下の説明でも同様であるが、弾性部材６４ａの伸縮方向を説明の便宜上、高さ方向としている。
【００４７】
ここで、図３に示した剥離部材６４ｂは、突起部８２において弾性部材６４ａの伸縮面と対向し接触する面（以下「Ｄ面」という。）に、凹部８４ａを設けている。凹部８４ａは複数形成され、剥離部材６４ｂの長手方向に畝（うね）状の形状を成して並び、凹凸形状を形成している。
この凹部８４ａの形状は、例えば、図３に示すように幅（ａ）が０．５ｍｍ〜２ｍｍ、Ｄ面からの深さ（ｂ）が０．５ｍｍ〜２ｍｍである。また、凹部８４ａ同士の間隔（ｃ）は０．５ｍｍ〜２ｍｍとするのが好ましい。
Ｄ面をこのような形状とすることで、Ｄ面において、弾性部材６４ａと剥離部材６４ｂとは、この凹凸形状を介し接触することになり、Ｄ面での摩擦が軽減される。そして、長時間の使用において、弾性部材６４ａに含有されている未架橋のオイル状成分が外に沁み出してきても、その影響を受けにくくなる。その結果、弾性部材６４ａと剥離部材６４ｂとが密着、若しくは接着することを防止することができる。
【００４８】
図４は、本実施の形態が適用される圧力部材６４に用いられる剥離部材６４ｂの第２の形態を示した図である。
図３における剥離部材６４ｂが、Ｄ面において凹部８４ａを複数設けることにより、畝状の凹凸形状を形成したのに対し、図４に示した剥離部材６４ｂはＤ面において、凸部８４ｂを複数設けることにより畝状の凹凸形状を形成している。
この凸部８４ｂの形状は、図４に示すように、例えば、幅（ａ）が０．５ｍｍ〜２ｍｍ、Ｄ面からの高さ（ｂ）が０．５ｍｍ〜２ｍｍである。また、凸部８４ｂ同士の間隔（ｃ）は０．５ｍｍ〜２ｍｍとするのが好ましい。
また、凸部８４ｂの頂部は、凸部８４ｂを設けることによりニップ圧が不均一になるのを防止する観点から、突起部８２の頂部の凸状曲面の曲率に合わせてテーパ形状とするのが好ましい。
【００４９】
図５は、本実施の形態が適用される圧力部材６４に用いられる剥離部材６４ｂの第３の形態を示した図である。
この剥離部材６４ｂは、Ｄ面において、図３に示した剥離部材６４ｂと同様に凹部８４ｃを複数設け、畝状の凹凸形状を形成している。
ここで、図５に示すように、凹部８４ｃは、Ｄ面の全てに設けられているわけではなく、所定の範囲に形成されている。
例えば、Ｄ面において、底部８１から一定の高さまで凹部８４ｃを設ける。この場合、底部８１から一定の高さ以上の領域には凹部８４ｃが形成せず、その領域はＤ面の２０％以下に留めるのが好ましい。
この凹部８４ｃの形状は、図５に示すように、例えば、幅（ａ）が０．５ｍｍ〜２ｍｍ、Ｄ面からの深さ（ｂ）が０．５ｍｍ〜２ｍｍである。また、凹部８４ｃ同士の間隔（ｃ）は０．５ｍｍ〜２ｍｍとするのが好ましい。
この構成を採ることで、均一なニップ圧が生じやすくなる。即ち、図３における剥離部材６４ｂのようにＤ面の全ての範囲で凹凸形状を形成するより、凹凸形状の影響によるニップ圧のばらつきが生じにくくなる。
【００５０】
図６は、本実施の形態が適用される圧力部材６４に用いられる剥離部材６４ｂの第４の形態を示した図である。
この形態における剥離部材６４ｂは、図５の凹部８４ｃの代わりに凸部８４ｄを複数設け、畝状の凹凸形状を形成している。また、Ｄ面の全てに設けられているわけではなく、所定の範囲に形成されるのは図５における剥離部材６４ｂと同様である。
例えば、Ｄ面において、底部８１から一定の高さまで凸部８４ｄを設ける。この場合も、底部８１から一定の高さ以上の領域には凸部８４ｄを形成せず、その領域はＤ面の２０％以下に留めるのが好ましい。
この凸部８４ｄの形状は、図６に示すように、例えば、幅（ａ）が０．５ｍｍ〜２ｍｍ、Ｄ面からの高さ（ｂ）が０．５ｍｍ〜２ｍｍである。また、凸部８４ｄ同士の間隔（ｃ）は０．５ｍｍ〜２ｍｍとするのが好ましい。
また、均一なニップ圧が生じやすくなるという観点より凸部８４ｄの頂部をテーパ形状としてもよい。
【００５１】
図７は、本実施の形態が適用される圧力部材６４に用いられる剥離部材６４ｂの第５の形態を示した図である。
図７に示すように、三角形状の凸部８４ｅをＤ面に複数設けることにより、畝状の凹凸形状を形成している。
この凸部８４ｅは、図７に示すように、例えば、底辺（ａ）が０．５ｍｍ〜２ｍｍ、Ｄ面からの高さ（ｂ）が０．５ｍｍ〜２ｍｍの三角形で、凸部８４ｅの間隔（ｃ）は０．５ｍｍ〜２ｍｍとすることが好ましい。
また新たに図を設けての説明は行わないが、三角形状の凸部８４ｅを凹部とし、それを複数設けることにより、畝状の凹凸形状を形成してもよい。そして、図５や図６の場合と同様にＤ面の所定の範囲に三角形状の凹部や凸部を設けるようにしてもよい。例えば、Ｄ面において、底部８１から一定の高さまで凸部８４ｅを設ける。この場合、底部８１から一定の高さ以上の領域には凸部８４ｅが形成されないが、その領域はＤ面の２０％以下に留めるのが好ましい。
【００５２】
図８は、本実施の形態が適用される圧力部材６４に用いられる剥離部材６４ｂの第６の形態を示した図である。
図８に示した剥離部材６４ｂは、円筒状の凹部８５ａをＤ面に複数設け、凹凸形状を形成している。ここで、凹部８５ａは、例えば、高さ方向に３列とし、千鳥状に配置する。
この場合、円筒状の凹部８５ａは、図８に示すように、例えば、直径（ｄ）が０．５ｍｍ〜２ｍｍ、Ｄ面からの深さが０．５ｍｍ〜２ｍｍとすることが好ましい。また、凹部８５ａの間隔は、隣接する凹部８５ａの最短の間隔を１ｍｍ〜４ｍｍとすることが好ましい。なおここで、隣接する凹部８５ａの最短の間隔とは、図８の場合で言えば、同じ列の凹部８５ａの中心部の間隔（ｃ１）、高さ方向に並ぶ凹部８５ａの中心部の間隔（ｃ２）、隣接する列の凹部８５ａの中心部の間隔（ｃ３）のうち最も長さが短い間隔を言う。
このような形態を採った場合も、図３〜図７により説明した畝状の形状によりＤ面を凹凸形状にした場合と同様の作用が生じる。即ち、Ｄ面での弾性部材６４ａと剥離部材６４ｂとの摩擦を軽減することができる。
【００５３】
図９は、本実施の形態が適用される圧力部材６４に用いられる剥離部材６４ｂの第７の形態を示した図である。
図８に示した剥離部材６４ｂが円筒状の凹部８５ａを複数設けたのに対し、Ｄ面に円筒状の凸部８５ｂを複数設け、凹凸形状を形成している。また、例えば、凸部８５ｂを高さ方向に３列設け、千鳥状に配置する。
この場合、円筒状の凸部８５ｂは、図９に示すように、例えば、直径（ｄ）が０．５ｍｍ〜２ｍｍ、Ｄ面からの高さが０．５ｍｍ〜２ｍｍとすることが好ましい。また、凸部８５ｂの間隔は、隣接する凸部８５ｂの最短の間隔を１ｍｍ〜４ｍｍとすることが好ましい。なおここで、隣接する凸部８５ｂの最短の間隔とは、図９の場合で言えば、同じ列の凸部８５ｂの中心部の間隔（ｃ１）、高さ方向に並ぶ凸部８５ｂの中心部の間隔（ｃ２）、隣接する列の凸部８５ｂの中心部の間隔（ｃ３）のうち最も長さが短い間隔を言う。
【００５４】
図１０は、本実施の形態が適用される圧力部材６４に用いられる剥離部材６４ｂの第８の形態を示した図である。
図９における剥離部材６４ｂにおける円筒状の凸部８５ｂの代わりに半球状の凸部８５ｃをＤ面に複数形成し、凹凸形状を形成している。また、例えば、凸部８５ｃを高さ方向に３列形成し、千鳥状に配置する。
この場合、半球状の凸部８５ｃは、図１０に示すように、例えば、直径（ｄ）が０．５ｍｍ〜２ｍｍとすることが好ましい。また、凸部８５ｃの間隔は、隣接する凸部８５ｃの最短の間隔を１ｍｍ〜４ｍｍとすることが好ましい。なおここで、隣接する凸部８５ｃの最短の間隔とは、図１０の場合で言えば、同じ列の凸部８５ｃの中心部の間隔（ｃ１）、高さ方向に並ぶ凸部８５ｃの中心部の間隔（ｃ２）、隣接する列の凸部８５ｃの中心部の間隔（ｃ３）のうち最も長さが短い間隔を言う。
【００５５】
また、図１１は、本実施の形態が適用される圧力部材６４に用いられる剥離部材６４ｂの第９の形態を示した図である。
この場合は、角錐状の凸部８５ｄをＤ面に複数形成し、凹凸形状を形成した例である。
この角錐状の凸部８５ｄの底面は、図１１に示すように、例えば正方形状であり、縦横の長さ（ｄ）が、０．５ｍｍ〜２ｍｍで、Ｄ面からの高さは、例えば、０．５ｍｍ〜２ｍｍである。また、凸部８５ｄの間隔は、隣接する凸部８５ｄの最短の間隔を１ｍｍ〜４ｍｍとすることが好ましい。なおここで、隣接する凸部８５ｄの最短の間隔とは、図１１の場合で言えば、同じ列の凸部８５ｄの中心部の間隔（ｃ１）、高さ方向に並ぶ凸部８５ｄの中心部の間隔（ｃ２）、隣接する列の凸部８５ｄの中心部の間隔（ｃ３）のうち最も長さが短い間隔を言う。
なお、図１０や図１１に示した半球状や角錐状の凸部が凹部であってもよい。また、Ｄ面の所定の範囲に円筒状、半球状、角錐状等の凹部や凸部を形成してもよいのは、畝状の凹凸形状を形成する場合と同様である。この場合も、Ｄ面において、底部８１から一定の高さ以上の領域には凹部や凸部が形成されないが、その領域はＤ面の２０％以下に留めるのが好ましい。そして、例示した円筒状、半球状、角錐状の凹部や凸部により形成される凹凸形状を混在させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本実施の形態における圧力部材は、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（記録材）上に保持された未定着トナー像を定着する定着装置への適用がある。
また、インクジェッ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）上に保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】
【００５７】
【図１】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２】本実施の形態が適用される定着装置の構成を示す側断面図である。
【図３】本実施の形態が適用される圧力部材に用いられる剥離部材の第１の形態を示した図である。
【図４】本実施の形態が適用される圧力部材に用いられる剥離部材の第２の形態を示した図である。
【図５】本実施の形態が適用される圧力部材に用いられる剥離部材の第３の形態を示した図である。
【図６】本実施の形態が適用される圧力部材に用いられる剥離部材の第４の形態を示した図である。
【図７】本実施の形態が適用される圧力部材に用いられる剥離部材の第５の形態を示した図である。
【図８】本実施の形態が適用される圧力部材に用いられる剥離部材の第６の形態を示した図である。
【図９】本実施の形態が適用される圧力部材に用いられる剥離部材の第７の形態を示した図である。
【図１０】本実施の形態が適用される圧力部材に用いられる剥離部材の第８の形態を示した図である。
【図１１】本実施の形態が適用される圧力部材に用いられる剥離部材の第９の形態を示した図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０…一次転写部、２０…二次転写部、４０…制御部、６０…定着装置、６１…定着ロール、６２…エンドレスベルト、６４…圧力部材、６４ａ…弾性部材、６４ｂ…剥離部材、１００…画像形成装置
【図１】
2009063755.tif 000003
【図２】
2009063755.tif 000004
【図３】
2009063755.tif 000005
【図４】
2009063755.tif 000006
【図５】
2009063755.tif 000007
【図６】
2009063755.tif 000008
【図７】
2009063755.tif 000009
【図８】
2009063755.tif 000010
【図９】
2009063755.tif 000011
【図１０】
2009063755.tif 000012
【図１１】
2009063755.tif 000013