JP2007156276A - 定着装置およびこれを備える画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被転写体の分離性が良好でかつ耐久性を向上することのできる定着装置を提供すること。
【解決手段】定着装置４は、加熱ベルト６、加熱ベルト６の外周面と回転接触する加圧ローラ５、加熱ベルト６の内周面６ａと摺接するように設けられ、加圧ローラ５と協同して加熱ベルト６を挟持し、加熱ベルト６と加圧ローラ５との間にニップＮを形成させるニップ形成部７１およびそれに隣接して設けられた分離案内部７２を有するパッド７、ならびに、ベルト６の回転方向Ｒ２の下流側領域Ｂにおいて、加熱ベルト６に、回転移動している移動速度Ｖ１以上の速度Ｖ２を一時的に付与する補助駆動力付与機構２０、を有している。
【選択図】図３

Description

この発明は、定着装置およびこれを備える画像形成装置に関する。

プリンタや複写機やファクシミリなどの画像形成装置には、トナーなどの現像剤を用紙に転写するものがある。このような画像形成装置には、現像剤を用紙に定着するための定着装置が備えられている（たとえば、特許文献１〜３参照）。
上記の定着装置は、薄い環状の加熱フィルムと、加熱フィルムの外周面に回転接触する加圧ローラと、加熱フィルムの内周面に摺接する押圧部材とを有しており、加圧ローラと押圧部材とで加熱フィルムを挟んでいる。加熱フィルムと加圧ローラとの接触部分がニップとなっている。上記の構成により、用紙をニップに通過させて、当該用紙を加熱・加圧し、現像剤を定着させる。
特許第２６３７５５９号明細書 特開２００４−１８４４４６号公報 特開２００３−５５６６号公報

上記加熱フィルムは、ニップよりも下流側の部分が、張力を受けて引っ張られており、押圧部材の端縁（エッジ）に沿わされている。これにより、ニップの出口における加熱フィルムの曲率半径を小さくして、用紙を加熱フィルムから分離し易くしている。
しかしながら、加熱フィルムは、常時張力を与えられて押圧部材のエッジに沿わされているため、大きな負担が生じて劣化し易く、耐久性を向上し難い。

この発明は、かかる背景のもとでなされたもので、分離性が良好でかつ耐久性を向上することのできる定着装置およびこれを備える画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、熱源（８）により加熱される無端状の加熱ベルト（６）、加熱ベルト（６）の外周面と回転接触する加圧ローラ（５）、加熱ベルト（６）の内周面（６ａ）と摺接するように設けられ、加圧ローラ（５）と協同して加熱ベルト（６）を挟持し、加熱ベルト（６）と加圧ローラ（５）との間にニップ（Ｎ）を形成させるニップ形成部（７１）およびそれに隣接して設けられた分離案内部（７２）を有するパッド（７）、ならびに、ニップ形成部（７１）から分離案内部（７２）へと回転移動する加熱ベルト（６）における分離案内部（７２）よりも移動方向下流側（Ｂ）において、加熱ベルト（６）に対し、上記回転移動している移動速度（Ｖ１）以上の速度（Ｖ２）を一時的に付与する補助駆動力付与手段（２０）、を有していることを特徴とする定着装置（４）である。

なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素などを表す。以下、この項において同じ。
この構成によれば、加熱ベルトにおける分離案内部よりも移動方向下流側において、加熱ベルトの速度を上げることにより、加熱ベルトが分離案内部に沿うように張力を与え、加熱ベルトと分離案内部とを摺接することができる。これにより、ニップを通過した用紙などの被転写体を、加熱ベルトから確実に分離させることができ、優れた分離性を発揮できる。また、移動方向下流側において、加熱ベルトの速度を上げるのは一時的であり、しばらくすると、加熱ベルトの速度を高めた状態が解除される。これにより、加熱ベルトへの張力の付与を解除して、加熱ベルトが分離接触部に摺接している状態を解除できる。加熱ベルトにかかる負荷（力）を小さくすることができる。その結果、加熱フィルムの劣化を抑制でき、加熱フィルムの耐久性の向上を通じて定着装置の耐久性の向上を達成することができる。

請求項２記載の発明は、上記分離案内部（７２）は、曲率半径（Ａ２）がニップ形成部（７１）よりも小さな小Ｒ部（７２ａ）を含んでいることを特徴とする請求項１記載の定着装置（４）である。この構成によれば、小Ｒ部の曲率半径を小さくしていることにより、分離案内部に摺接した加熱ベルトの曲率半径を小さくできる。これにより、ニップを通過した被転写体を加熱ベルトからより確実に分離することができる。

請求項３記載の発明は、上記補助駆動力付与手段（２０）は、加熱ベルト（６）の内周面（６ａ）と摺接して加熱ベルト（６）を案内するガイドパッド（２１）と、加熱ベルト（６）の外周面側から加熱ベルト（６）に当接し、ガイドパッド（２１）とともに加熱ベルト（６）を挟んで予め定める期間だけ駆動力を与えるローラ（２２）と、を含んでいることを特徴とする請求項１または２記載の定着装置（４）である。この構成によれば、ガイドパッドとローラとで加熱ベルトを挟んだ状態で、加熱ベルトに駆動力を付与することができる。これにより、加熱ベルトにローラの駆動力を確実に付与できる。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の定着装置（４）と、現像剤が転写された被転写体（Ｐ）の先端を検知する先端検知手段（２８）と、先端検知手段（２８）が被転写体（Ｐ）の先端を検知したことに基づいて、上記移動速度（Ｖ１）以上の速度（Ｖ２）を付与するように上記補助駆動力付与手段（２０）を駆動する制御手段（２９）と、を有していることを特徴とする画像形成装置（１）である。

この構成によれば、被転写体が定着装置に送られるときにのみ、加熱ベルトが分離案内部に摺接する状態に切り換えることができる。これにより、加熱ベルトが分離案内部に摺接している時間を極力少なくして加熱ベルトにかかる負荷を小さくでき、加熱ベルトの耐久性をより向上することができる。
請求項５記載の発明は、上記制御手段（２９）は、上記移動速度（Ｖ１）以上の速度（Ｖ２）を付与するようにしてから所定時間の経過後、上記補助駆動力付与手段（２０）の駆動を解除することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置（１）である。この構成によれば、たとえば、被転写材の先端を検知して加熱ベルトが分離案内部に摺接する状態にしてから所定時間経過し、被転写体の先端がニップを通過してから、加熱ベルトが分離案内部に摺接しない状態にすることができる。これにより、ニップを通過した被転写体を確実に加熱ベルトから分離させつつ、加熱ベルトが分離案内部に摺接している時間を極力短くでき、良好な分離性と優れた耐久性とを両立することができる。

以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、この発明の一実施形態にかかる定着装置を備える画像形成装置としての複写機の概略構成を示す図解的な縦断面図である。なお、この発明は、複写機に限らず、プリンタやファクシミリなどの他の画像形成装置に適用することができる。
図１を参照して、複写機１は、トナー（現像剤）を用いて画像データに基づく画像を用紙Ｐ（被転写体）に形成するためのものであり、ハウジング２と、ハウジング２内に収容された感光体ドラム３と、ハウジング２内に収容された定着装置４とを有している。

この複写機１における画像形成動作は、以下のようにして行われる。すなわち、まず、ハウジング２内に収容されている１枚の用紙Ｐが、搬送方向Ｄに沿って搬送されて、感光体ドラム３と接触する転写位置Ｔに到達する。
感光体ドラム３には、電子写真方式によって画像データに基づくトナー像が形成されており、感光体ドラム３のトナー像は、転写位置Ｔで用紙Ｐに転写される。転写位置Ｔでトナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置４に搬送されて当該定着装置４で加圧および加熱され、トナー像が定着される。トナー像が定着された用紙Ｐは、機外へ排出される。

図２は、図１の定着装置４を搬送方向Ｄの下流側からみた側面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う要部の図解的な断面図である。
図２および図３を参照して、定着装置４は、加圧ローラ５と、加熱ベルト６と、パッド７と、ヒータ８（熱源）とを含んでいる。
加圧ローラ５は、支軸５１とロール体５２とを含んでいる。

支軸５１は、用紙Ｐの搬送方向Ｄと直交する幅方向Ｗに細長く形成された棒状の部材である。支軸５１の一端部および他端部は、定着装置４のフレーム９の一対の側板９１，９２に形成された長孔からなるガイド用の挿通孔１０，１１を挿通しているとともに、それぞれの端部に設けられた付勢機構１２によって、加熱ベルト６側に付勢されている。
各付勢機構１２は、レバー１２１と、レバー１２１を回動自在に支持するピン１２２と、レバー１２１に付勢力を与えるばね１２３とを含んでいる。レバー１２１は、搬送方向Ｄに長い小片によって形成されている。各レバー１２１の一端部に、対応するピン１２２が連結されている。各ピン１２２は、フレーム９の対応する側板９１，９２に支持されている。各レバー１２１の他端部に、対応するばね１２３の一端が取り付けられている。各ばね１２３の他端は、フレーム９に取り付けられている。

一方のレバー１２１ａは、支軸５１の一端部を受けており、対応するばね１２３の付勢力によって、支軸５１の一端部を加熱ベルト６側に付勢している。同様に、他方のレバー１２１ｂは、支軸５１の他端部を受けており。対応するばね１２３の付勢力によって、支軸５１の他端部を加熱ベルト６側に付勢している。
また、支軸５１には、モータ１３の駆動力が与えられるようになっており、これにより、加圧ローラ５が駆動ローラとして所定の回転方向Ｒ１に回転駆動するようになっている。具体的には、モータ１３の出力軸１３ａにギヤ１４が取り付けられるとともに、支軸５１の他端部にギヤ１５が取り付けられており、モータ１３の出力軸１３ａの駆動力が、ギヤ１４，１５を介して支軸５１の他端部に伝わるようになっている。モータ１３のハウジング１３ｂは、フレーム９に固定されている。

ロール体５２は、スポンジなどの弾性を有する部材によって筒状に形成されており、支軸５１の中間部に一体回転可能に外嵌されている。ロール体５２の幅は、定着装置４に送られる用紙Ｐの幅よりも広くされている。
加熱ベルト６は、可撓性（弾力性）を有する無端環状の部材であって、自由状態（外力を受けていない状態）において円筒状をしており、定着装置４に送られる用紙Ｐよりも幅方向Ｗに長く延びている。この加熱ベルト６は、数１０〜１００μｍ程度の厚みを有する薄い金属材料の基材を用いて形成されている。当該金属材料として、ステンレス材（ＳＵＳ材）や、アルミニウム材を例示することができる。なお、加熱ベルト６の基材として、ポリイミドなどの樹脂材料を用いてもよい。

加熱ベルト６の内周面６ａの全面には、熱吸収塗料として黒色の塗料が塗られている。また、加熱ベルト６の外周面のうち、少なくとも用紙Ｐと対向し得る部分（この実施形態において、加熱ベルト６の外周面の全面）には、フッ素コーティングが施されている。
なお、上記の熱吸収塗料として黒色の塗料を用いることが好ましいが、白色または赤色の塗料を用いてもよい。

加熱ベルト６と加圧ローラ５とは、平行に並んで上下に対向しており、加熱ベルト６の外周面と加圧ローラ５のロール体５２の外周面との互いの接触部分が、ニップＮを形成している。加熱ベルト６と加圧ローラ５とは、回転接触するようになっており、加圧ローラ５の回転駆動に伴い、加熱ベルト６は、回転方向Ｒ１と反対の回転方向Ｒ２（加熱ベルト６の移動方向）に従動回転する。

パッド７は、加熱ベルト６の径方向内方に配置されて加熱ベルト６の軸方向に延びており、加圧ローラ５と対向している。パッド７は、熱伝導性を有する肉薄の部材であり、長手方向の一端部および他端部が、対応する側板９１，９２にそれぞれ固定されている。
パッド７は、ニップ形成部７１と、分離案内部７２とを有している。
ニップ形成部７１は、加圧ローラ５と協同して加熱ベルト６を挟持し、加熱ベルト６と加圧ローラ５との間にニップＮを形成させるものであり、幅方向Ｗにみた断面の形状が、円弧状をしている。

ニップ形成部７１の外周面７１ａは、自由状態における加熱ベルト６の内周面６ａに沿う形状をしており、当該内周面６ａに摺接している。ニップ形成部７１は、加熱ベルト６を挟んで加圧ローラ５のロール体５２の対向部分を押圧しており、当該対向部分の一部が窪んでいる。
分離案内部７２は、ニップＮを通過した用紙Ｐを加熱ベルト６から分離させるためのものである。この分離案内部７２は、ニップ形成部７１に対して回転方向Ｒ２の下流側に隣接して設けられており、ニップＮよりも回転方向Ｒ２の下流側に位置している。分離案内部７２は、ニップ形成部７１に対して径方向の内側に折り曲げられた形状をしている。回転方向Ｒ２において、分離案内部７２の下流側の端部の外周面には、小Ｒ部７２ａが設けられている。

小Ｒ部７２ａは、ニップ形成部７１の外周面７１ａに接続されており、当該外周面７１ａの曲率半径Ａ１よりも小さい曲率半径Ａ２を有している。曲率半径Ａ２は、たとえば、１０ｍｍ以下とされている。
上記の構成により、加熱ベルト６は、回転方向Ｒ２に従動回転して、ニップ形成部７１から分離案内部７２へと回転移動する。

ヒータ８は、加熱ベルト６を加熱するためのものであり、たとえば、ハロゲンランプを備えている。このヒータ８は、加熱ベルト６よりも小径の細長い筒状に形成されて、加熱ベルト６の内周面６ａ側（径方向内方）に配置されている。ヒータ８の一端部および他端部は、フレーム９の対応する側板９１，９２にそれぞれ固定されている。ヒータ８は、加熱ベルト６に直接的に熱を与えるとともに、パッド７を介して加熱ベルト６のニップ部分に熱を与える。

また、加熱ベルト６の近傍には、サーミスタ（図示せず）が配置されており、画像形成時における加熱ベルト６の温度は、所定の温度（たとえば、１８０℃程度）に維持されるようになっている。
この実施形態の特徴の１つは、定着装置４に補助駆動力付与機構２０（補助駆動力付与手段）を設けており、回転方向Ｒ２（加熱ベルト６の移動方向）における加熱ベルト６の分離案内部７２よりも下流側の領域Ｂにおいて、加熱ベルト６に対し、回転移動（従動回転）している移動速度Ｖ１以上の速度Ｖ２を一時的に付与するようになっている点にある。

補助駆動力付与機構２０は、ガイドパッド２１と、補助ローラ２２(ローラ）と、補助モータ２３とを有している。
ガイドパッド２１は、幅方向Ｗに沿ってみた断面形状が円弧状に形成された、熱伝導性を有する肉薄の部材であり、幅方向Ｗに長く延びている。このガイドパッド２１は、ヒータ８を挟んでニップ形成部７１と対向している。

ガイドパッド２１の一端部および他端部が、対応する側板９１，９２にそれぞれ固定されている。ガイドパッド２１の外周面２１ａは、自由状態における加熱ベルト６の内周面６ａに沿う形状に形成されており、当該内周面６ａに摺接して加熱ベルト６の回転を案内している。
補助ローラ２２は、加熱ベルト６に、予め定める期間だけ（一時的に）駆動力を付与するためのものであり、ガイドパッド２１と協同して加熱ベルト６を挟んでいる。

補助ローラ２２は、幅方向Ｗに長く延びており、一端部および他端部のそれぞれが、側板９１，９２の対応する挿通孔２４，２５を挿通して側板９１，９２に回転自在に支持されている。補助ローラ２２は、加熱ベルト６の外周面に接触位置Ｃで回転接触している。
上記した、回転方向Ｒ２（加熱ベルト６の移動方向）における加熱ベルト６の分離案内部７２よりも下流側の領域Ｂとは、回転方向Ｒ２における、小Ｒ部７２ａから接触位置Ｃまでの間の領域をいう。なお、以下では、この領域Ｂを単に「回転方向Ｒ２の下流側領域Ｂ」という。

補助モータ２３は、補助ローラ２２を駆動するためのものである。補助ローラ２２として、ステッピングモータを例示することができる。補助モータ２３のハウジング２３ａは、フレーム９に固定されている。
補助モータ２３の出力軸２３ｂにギヤ２６が固定されているとともに、補助ローラ２２の他端部にギヤ２７が固定されており、補助モータ２３の出力軸２３ｂの出力は、ギヤ２６，２７を介して補助ローラ２２に伝えられる。

補助モータ２３が駆動していないとき、出力軸２３ｂは、回転抵抗を実質的に生じずに従動回転され得るようになっている。したがって、補助モータ２３が駆動していないときにおいて、加熱ベルト６の従動回転に伴い補助ローラ２２が回転すると、補助ローラ２２は、出力軸２３ｂから回転抵抗を受けずに軽い力で回転することができ、加熱ベルト６の滑らかな回転を妨げない。

搬送方向Ｄに関して、定着装置４の上流側には、感光体ドラム３（図１参照）から搬送されてきた用紙ＰをニップＮに案内するためのガイド板１６が配置されている。
ガイド板１６の上流側には、トナー像が転写された用紙Ｐの先端を検知するためのスイッチ２８（先端検知手段）が配置されている。スイッチ２８は、ＣＰＵ，ＲＡＭおよびＲＯＭを含む制御部２９（制御手段）に接続されている。

制御部２９には、補助モータ２３が接続されており、スイッチ２８の出力信号に基づいて、補助モータ２３の駆動を制御する。制御部２９には、モータ１３が接続されており、このモータ１３の駆動を制御する。また、制御部２９には、操作パネルなどの操作部３０が接続されている。操作部３０は、画像形成動作を開始するためのスタートキー３０ａを含んでいる。

図４は、複写機１の動作について説明するためのタイミングチャートである。図４を参照して、操作部３０のスタートキー３０ａが操作されると（タイミングＴ１）、モータ１３の駆動がオンにされて加圧ローラ５が駆動を開始する（タイミングＴ１）。加圧ローラ５の駆動回転に従動して、加熱ベルト６が回転を開始する。
また、加圧ローラ５の回転の開始と同時に、補助モータ２３の駆動がオンにされて補助ローラ２２が駆動を開始する（タイミングＴ１）。

すなわち、スタートキー３０ａが操作されると、加圧ローラ５からの駆動力に加え、補助ローラ２２からの駆動力が、加熱ベルト６に付与される。これにより、加熱ベルト６の回転速度を所定の移動速度Ｖ１まで迅速に加速することができる。このとき、加熱ベルト６は、周方向において速度差を生じることなく加速される。
タイミングＴ１から所定時間（たとえば、数秒）経過して、加熱ベルト６の回転速度が移動速度Ｖ１になると、補助モータ２３の駆動が解除されて補助ローラ２２の駆動回転が解除される（タイミングＴ２）。

補助ローラ２２の駆動回転が解除されると、補助ローラ２２は加熱ベルト６に従動して回転する。このとき、補助ローラ２２は、補助モータ２３の出力軸２３ｂから駆動力も回転抵抗も与えられないことにより、加熱ベルト６と抵抗なく滑らかに回転接触する。
加熱ベルト６の回転速度が移動速度Ｖ１になり、かつ、ヒータ８の加熱により加熱ベルト６が定着温度になると、定着動作の準備が完了する。定着動作が完了すると、感光体ドラム３で用紙Ｐにトナー像が転写されて、当該用紙Ｐが定着装置４側へ送られる。定着装置４側へ送られた用紙Ｐは、先端がスイッチ２８に接触してスイッチ２８がオンにされる（タイミングＴ３）。

スイッチ２８がオンにされて、すなわち、当該スイッチ２８が用紙Ｐの先端を検知したことに基づいて、制御部２９は、補助モータ２３を駆動して補助ローラ２２の駆動を開始する（タイミングＴ３）。
具体的には、回転方向Ｒ２の下流側領域Ｂにおいて、加熱ベルト６に対し、回転移動している移動速度Ｖ１よりも速い速度Ｖ２を付与するように、補助ローラ２２を回転駆動させる。

これにより、回転方向Ｒ２の下流側領域Ｂにおいて、加熱ベルト６が図５に示すように張力を受けて引っ張られ、パッド７の分離案内部７２に摺接する。
加熱ベルト６が分離案内部７２に摺接して張力が付与され、補助ローラ２２の駆動トルクが所定値に達すると、補助ローラ２２は、回転方向Ｒ２の下流側領域Ｂにおいて、加熱ベルト６の速度が移動速度Ｖ１となるように、加熱ベルト６を駆動する。これにより、加熱ベルト６が分離案内部７２に摺接した状態が維持される。

その結果、ニップＮの出口における加熱ベルト６の曲率半径が小さくされ、ニップＮを出た用紙Ｐが加熱ベルト６から良好に分離される。
すなわち、制御部２９は、スイッチ２８が用紙Ｐの先端を検知したことに基づいて補助駆動力付与機構２０を駆動し、回転方向Ｒ２の下流側領域Ｂにおいて、加熱ベルト６に、回転移動している移動速度Ｖ１よりも速い速度Ｖ２を付与させる。

スイッチ２８がオンにされてから所定時間（たとえば、数秒）経過し、用紙Ｐの先端がニップＮを通過し終わると、補助モータ２３の駆動が解除されることにより、補助ローラ２２の駆動が解除される（タイミングＴ４）。
これにより、補助ローラ２２による加熱ベルト６の駆動が解除されて、回転方向Ｒ２の下流側領域Ｂにおいて、加熱ベルト６への張力の付与が解除される。その結果、図３に示すように、加熱ベルト６は、自身の弾性復元力などによって、分離案内部７２に摺接しない状態に戻る。

すなわち、制御部２９は、回転方向Ｒ２の下流側領域Ｂにおいて、加熱ベルト６の速度を速度Ｖ２にするようにしてから所定時間の経過後、補助駆動力付与機構２０の駆動を解除する。
用紙Ｐの後端がスイッチ２８を通過してスイッチ２８がオフにされ（タイミングＴ５）、所定時間が経過すると、用紙Ｐの後端がニップＮを通過し、その後、モータ１３の駆動が開始されて加圧ローラ５の駆動が停止される（タイミングＴ６）。

以上説明したように、この実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。すなわち、回転方向Ｒ２の下流側領域Ｂにおいて、加熱ベルト６の速度を移動速度Ｖ１から速度Ｖ２に上げることにより、加熱ベルト６が分離案内部７２に沿うように張力を与え、加熱ベルト６と分離案内部７２とを摺接することができる。
これにより、ニップＮを通過した用紙Ｐを、加熱ベルト６から確実に分離させることができ、優れた分離性を発揮できる。また、回転方向Ｒ２の下流側領域Ｂにおいて、加熱ベルト６の速度を移動速度Ｖ１から速度Ｖ２に上げるのは一時的であり、しばらくすると、加熱ベルト６の速度を高めた状態が解除される。これにより、加熱ベルト６への張力の付与を解除して、加熱ベルト６が分離接触部７２に摺接している状態を解除できる。

これにより、加熱ベルト６にかかる負荷（力）を小さくすることができる。その結果、加熱フィルム６の劣化を抑制でき、加熱フィルム６の耐久性の向上を通じて定着装置４の耐久性の向上を達成することができる。
また、分離案内部７２の小Ｒ部７２ａの曲率半径Ａ２を小さくしていることにより、分離案内部７２に摺接した加熱ベルト６の曲率半径を小さくできる。これにより、ニップＮを通過した用紙Ｐを加熱ベルト６からより確実に分離することができる。

さらに、ガイドパッド２１と補助ローラ２２とで加熱ベルト６を挟んだ状態で、補助ローラ２２から加熱ベルト６に駆動力を付与することができる。これにより、加熱ベルト６に補助ローラ２２の駆動力を確実に付与できる。
また、スイッチ２８が用紙Ｐの先端を検知したことに基づいて、回転方向Ｒ２の下流側領域Ｂにおいて、加熱ベルト６に移動速度Ｖ１よりも速い速度Ｖ２を付与するようにしている。これにより、用紙Ｐが定着装置４に送られるときにのみ、加熱ベルト６が分離案内部７２に摺接する状態に切り換えることができる。その結果、加熱ベルト６が分離案内部７２に摺接している時間を極力少なくして加熱ベルト６にかかる負荷を小さくでき、加熱ベルト６の耐久性をより向上することができる。

さらに、回転方向Ｒ２の下流側領域Ｂにおいて、加熱ベルト６に移動速度Ｖ１よりも速い速度Ｖ２を付与してから所定時間の経過後、補助ローラ２２の駆動を解除するようにしている。これにより、用紙Ｐの先端を検知して加熱ベルト６が分離案内部７２に摺接する状態にしてから所定時間経過し、用紙Ｐの先端がニップＮを通過してから、加熱ベルト６が分離案内部７２に摺接しない状態にすることができる。これにより、ニップＮを通過した用紙Ｐを確実に加熱ベルト６から分離させつつ、加熱ベルト６が分離案内部７２に摺接している時間を極力短くでき、良好な分離性と優れた耐久性とを両立することができる。

また、定着動作の準備中において、加熱ベルト６を移動速度Ｖ１にまで加速するのに、モータ１３の駆動力に加え、補助モータ２３の駆動力を用いている。これにより、加熱ベルト６を移動速度Ｖ１まで迅速に加速でき、定着動作の準備にかかる時間をより短くすることができる。
さらに、補助モータ２３の非駆動時には、出力軸２３ｂは抵抗なく従動回転することができる。これにより、加熱ベルト６の回転に従動して回転する補助ローラ２２の回転を抵抗のない滑らかなものにでき、加熱ベルト６の回転を妨げない。

この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。たとえば、加熱ベルト６を停止状態から移動速度Ｖ１にまで加速する間、補助ローラ２２を駆動する構成としたが、移動速度Ｖ１に達する前に補助ローラ２２の駆動を解除してもよいし、補助ローラ２２の駆動力を用いずに移動速度Ｖ１にまで加速してもよい。

また、補助ローラ２２としてステッピングモータ以外のモータを用いてもよい。たとえば、非駆動時に出力軸を回転させると回転抵抗を生じるモータを補助ローラ２２として用いる場合には、当該モータと補助ローラ２２との間に電磁クラッチなどのクラッチを設けることが好ましい。これにより、補助モータの非駆動時に、補助ローラ２２を回転抵抗なく滑らかに従動回転することができる。

さらに、補助ローラ２２を加熱ベルト６の内周面６ａに回転接触させるとともに、ガイドパッド２１を加熱ベルト６の外周面に摺接してもよい。
また、スタートキー３０ａが操作された時点で、加熱ベルト６が分離案内部７２に摺接するようにしてもよい。さらに、スイッチ２８がオンにされた時点で、加熱ベルト６を停止状態から移動速度Ｖ１にまで加速するようにしてもよい。

この発明の一実施形態にかかる定着装置を備える画像形成装置としての複写機の概略構成を示す図解的な縦断面図である。 図１の定着装置を搬送方向の下流側からみた側面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う要部の図解的な断面図である。 複写機の動作について説明するためのタイミングチャートである。 複写機の動作について説明するための図である。

符号の説明

１ 複写機（画像形成装置）
４ 定着装置
５ 加圧ローラ
６ 加熱ベルト
６ａ （加熱ベルトの）内周面
７ パッド
８ ヒータ（熱源）
２０ 補助駆動力付与機構（補助駆動力付与手段）
２１ ガイドパッド
２２ 補助ローラ（ローラ）
２８ スイッチ（先端検知手段）
２９ 制御部（制御手段）
７１ ニップ形成部
７２ 分離案内部
７２ａ 小Ｒ部
Ａ２ （小Ｒ部の）曲率半径
Ｂ 回転方向の下流側領域（移動方向下流側）
Ｎ ニップ
Ｐ 用紙（被転写体）
Ｖ１ 移動速度
Ｖ２ 速度（移動速度以上の速度）

Claims (5)

1. 熱源により加熱される無端状の加熱ベルト、
   加熱ベルトの外周面と回転接触する加圧ローラ、
   加熱ベルトの内周面と摺接するように設けられ、加圧ローラと協同して加熱ベルトを挟持し、加熱ベルトと加圧ローラとの間にニップを形成させるニップ形成部およびそれに隣接して設けられた分離案内部を有するパッド、ならびに、
   ニップ形成部から分離案内部へと回転移動する加熱ベルトにおける分離案内部よりも移動方向下流側において、加熱ベルトに対し、上記回転移動している移動速度以上の速度を一時的に付与する補助駆動力付与手段、
   を有していることを特徴とする定着装置。
2. 上記分離案内部は、曲率半径がニップ形成部よりも小さな小Ｒ部を含んでいることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. 上記補助駆動力付与手段は、
   加熱ベルトの内周面と摺接して加熱ベルトを案内するガイドパッドと、
   加熱ベルトの外周面側から加熱ベルトに当接し、ガイドパッドとともに加熱ベルトを挟んで予め定める期間だけ駆動力を与えるローラと、
   を含んでいることを特徴とする請求項１または２記載の定着装置。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の定着装置と、
   現像剤が転写された被転写体の先端を検知する先端検知手段と、
   先端検知手段が被転写体の先端を検知したことに基づいて、上記移動速度以上の速度を付与するように上記補助駆動力付与手段を駆動する制御手段と、
   を有していることを特徴とする画像形成装置。
5. 上記制御手段は、上記移動速度以上の速度を付与するようにしてから所定時間の経過後、上記補助駆動力付与手段の駆動を解除することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
   
   

Images