JP2009086397A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数が比較的少なく、装置が複雑化・大型化することなく、良好な定着性を得ることができ、記録媒体の分離不良が生じることのない、定着装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】加熱手段２１に圧接してニップ部を形成する加圧手段３１は、所定方向に走行する無端状のベルト部材３２と、ベルト部材３２を介して加熱手段２１に圧接する加圧パッド３３と、ベルト部材３２の姿勢を保持するガイド部材３６Ａ〜３６Ｃと、ニップ部の出口側においてベルト部材３２に弛緩が生じないようにベルト部材３２に張力を与える張力付与手段３６Ｂ、３６Ｃ、３８と、を具備する。
【選択図】図２

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置とそこに設置される定着装置とに関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置では、定着ローラ、定着ベルト等の定着部材と、加圧ベルトと、を圧接させてニップ部を形成して、そのニップ部にトナー像を担持した記録媒体を搬送して記録媒体上へのトナー像の定着をおこなう定着装置が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２等参照。）。
このような加圧ベルトを用いた定着装置は、ニップ部における搬送方向のニップ幅を充分に確保できるとともに、加圧ベルトの熱容量を小さく設定することで定着部材から奪われる熱量を小さくすることができるために、加圧ローラを用いた装置と比べて、良好な定着性を得ることができる。

一方、特許文献１等には、定着部材と加圧ベルトとの間の押圧力を軸方向（幅方向）にわたって均一化することを目的として、加圧ベルトを上流側で張架する加圧ローラを、円筒状のアウターロールとクラウン形状のインナーロールとで構成する技術が開示されている。

また、特許文献２等には、ニップ部の出口から送出される記録媒体の分離性を向上することを目的として、ニップ部を形成する２つのローラに硬度差や外径差を設ける技術が開示されている。

特開２００６−２４３２１１号公報 特開２００６−９８９０１号公報

加圧ベルトを用いた従来の定着装置は、良好な定着性を得ることができるものの、加圧ローラを用いた定着装置と比べて、部品点数が多く、装置が複雑化・大型化してしまっていた。
これを解決するために、加圧ベルト（加圧フィルムも含むものとする。）を介して加圧パッドを加熱手段に圧接させてニップ部（定着ニップ部）を形成する方策が考えられる（例えば、特開２００７−１８７８８９号公報等参照。）。

しかし、その場合、ニップ部の出口側における加圧ベルトの走行姿勢が不安定になってしまい、ニップ部の出口から送出される記録媒体が定着部材（加熱手段）に吸着して定着部材から分離されない不具合が生じてしまうことがあった（記録媒体の分離性が低下してしまうことがあった。）。このような問題は、坪量の小さな記録媒体や、長時間放置により含水分率が高くなってしまった記録媒体や、搬送方向に交差する方向に目方向をもつ記録媒体を用いる場合に、特に顕著になっていた。さらに、定着部材に吸着しやすいトナーを用いた場合にも、顕著になっていた。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、部品点数が比較的少なく、装置が複雑化・大型化することなく、良好な定着性を得ることができ、記録媒体の分離不良が生じることのない、定着装置及び画像形成装置を提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる定着装置は、トナー像を記録媒体に定着する定着装置であって、トナー像を加熱する加熱手段と、前記加熱手段に圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧手段と、を備え、前記加圧手段は、所定方向に走行する無端状のベルト部材と、前記ベルト部材を介して前記加熱手段に圧接する加圧パッドと、前記ベルト部材の姿勢を保持するガイド部材と、前記ニップ部の出口側において前記ベルト部材に弛緩が生じないように当該ベルト部材に張力を与える張力付与手段と、を具備したものである。

また、請求項２記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１記載の発明において、前記張力付与手段は、前記ベルト部材に対して前記ニップ部の入口側又は／及び前記ニップ部から離れる側に向けて張力を与えるように前記ガイド部材を付勢するものである。

また、請求項３記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記張力付与手段は、前記ニップ部の出口側における前記ベルト部材の外周面が、前記ニップ部の入口と出口とを通る仮想線に重ならないように、前記ベルト部材に張力を与えるものである。

また、請求項４記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記加圧手段は、前記ベルト部材の幅方向の移動を規制するとともに前記加熱手段に係合するストッパ部材を幅方向両端部に具備したものである。

また、請求項５記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項４に記載の発明において、前記ストッパ部材は、前記ニップ部を除く位置に、前記ベルト部材の走行方向の姿勢を保持するガイド部を具備したものである。

また、請求項６記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記加圧手段は、前記ベルト部材と前記加圧パッドとの間に、潤滑剤を保持する潤滑剤保持部材を具備したものである。

また、請求項７記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記加圧手段は、前記加圧パッドを支持するとともに、前記加圧パッドを前記ニップ部に向けて幅方向中央部から付勢する支持部材と、前記支持部材を前記ニップ部に向けて幅方向両端から付勢する付勢部材と、を具備したものである。

また、請求項８記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、前記加圧パッドは、装置の稼動が停止しているときに、前記加熱手段に対して記録媒体の搬送方向上流側に傾斜した方向に圧接するものである。

また、請求項９記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の発明において、前記加圧パッドは、無限平板が前記加熱手段に圧接した場合に形成されるニップ部のニップ幅に対して、前記ニップ部におけるニップ幅が同等以下になるように前記加熱手段に圧接するものである。

また、請求項１０記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項９のいずれかに記載の発明において、前記加圧パッドは、前記ニップ部の出口側及び入口側に対応する位置のヤング率が前記ニップ部の中央部に対応する位置のヤング率よりも低くなるように形成されたものである。

また、請求項１１記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の発明において、前記加熱手段は、弾性層を有するとともに、前記ベルト部材を介して前記加圧パッドに圧接する定着ローラと、前記定着ローラを加熱する熱源と、を具備したものである。

また、請求項１２記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の発明において、前記加熱手段は、複数のローラ部材に張架された定着ベルトと、前記定着ベルト及び前記ベルト部材を介して前記加圧パッドに圧接する弾性部材と、前記定着ベルトを加熱する熱源と、を具備したものである。

また、この発明の請求項１３記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の定着装置を備えたものである。

本発明は、加圧手段を主としてベルト部材、加圧パッド、保持部材で構成して、ニップ部の出口側においてベルト部材に弛緩が生じないようにベルト部材に張力を与えているために、部品点数が比較的少なく、装置が複雑化・大型化することなく、良好な定着性を得ることができ、記録媒体の分離不良が生じることのない、定着装置及び画像形成装置を提供することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１〜図３にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、３は原稿Ｄを原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部、７はカット紙等の記録媒体Ｐが収容される給紙部、９は記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される感光体ドラム、１２は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上を帯電する帯電部、１３は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成される静電潜像を現像する現像部、１４は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に重ねて転写する転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）、１５は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。

また、１６は中間転写ベルト１７を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のカラートナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための２次転写バイアスローラ、２０は記録媒体Ｐ上のトナー像（未定着画像）を定着する定着装置、を示す。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス５上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス５上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。

詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス５上の原稿Ｄの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Ｄにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Ｄのカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に向けて発せられる。

一方、４つの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、帯電部１２との対向部で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部２において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。

イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１Ｙ表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部１２にて帯電された後の感光体ドラム１１Ｙ上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１Ｍ表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１Ｃ表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１ＢＫ表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、現像部１３との対向位置に達する。そして、各現像部１３から感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように転写バイアスローラ１４が設置されている。そして、転写バイアスローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程である。）。

そして、転写工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫにおける一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７は、図中の時計方向に走行して、２次転写バイアスローラ１８との対向位置に達する。そして、２次転写バイアスローラ１８との対向位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７表面は、中間転写ベルトクリーニング部１６の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部１６に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。

ここで、中間転写ベルト１７と２次転写バイアスローラ１８との間（２次転写ニップである。）に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された記録媒体Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達した記録媒体Ｐは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。

そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、搬送ベルトによって定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ローラと加圧ベルトとのニップ部にて、カラー画像（トナー）が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラによって、装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２にて、画像形成装置本体１に設置される定着装置２０の構成・動作について詳述する。
図２を参照して、定着装置２０は、トナー像Ｔを加熱する加熱手段２１、２５、加熱手段２１、２５に圧接して記録媒体Ｐが搬送されるニップ部を形成する加圧手段３１、等で構成されている。
加熱手段は、主として、加圧ベルト３２（ベルト部材）を介して加圧パッド３３に圧接する定着ローラ２１と、定着ローラ２１を輻射熱により加熱する熱源としてのヒータ２５と、で構成されている。
加圧手段３１は、図２の矢印方向に走行する無端状のベルト部材としての加圧ベルト３２、加圧ベルト３２を介して定着ローラ２１（加熱手段）に圧接する加圧パッド３３（加圧部材）、加圧パッド３３を支持する支持部材３４（支持板）、加圧パッド３３を定着ローラ２１に向けて付勢するスプリング３５、加圧ベルト３２の姿勢を保持するガイド部材３６Ａ〜３６Ｃ、張力付与手段としてのスプリング３８、加圧ベルト３２の内周面（摺動面）に潤滑剤を供給する潤滑剤保持部材３７、等で構成されている。

ここで、定着ローラ２１は、不図示の駆動モータによって図２中の時計方向に回転駆動される薄肉の円筒体であって、その円筒体の内部にはヒータ２５（熱源）が固設されている。定着ローラ２１は、円筒状の芯金２２上に、弾性層２３、離型層２４（表面被覆層）が順次積層された多層構造体である。

また、定着ローラ２１の弾性層２３としては、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料が用いられる。特に、弾性層２３としてシリコーンゴムを用いる場合には、耐膨潤性を向上させるために、弾性層２３上にフッ素層をコーティングするのが好ましい。
定着ローラ２１の芯金２２上に弾性層２３を設けることで、ニップ部を通過した後の記録媒体Ｐの分離性が向上するとともに、カラー画像を形成するときの出力画像の光沢性が向上する。上述の効果を確実なものにするため、弾性層２３の層厚を０．５〜３ｍｍに設定することが好ましい。

また、定着ローラ２１の離型層２４としては、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、等を用いることができる。定着ローラ２１の表層に離型層２４を設けることにより、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が担保されることになる。

定着ローラ２１のヒータ２５（熱源）は、内部に電熱線を有する棒状のヒータであって、その両端部が定着装置２０の側板に固定されている。そして、装置本体１の電源部により出力制御されたヒータ２５によって定着ローラ２１が加熱されて、その表面から記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。なお、ヒータ２５の出力制御は、定着ローラ２１表面に当接するサーミスタ（不図示である。）によるローラ表面温度の検知結果に基いておこなわれる。また、このようなヒータ２５の出力制御によって、定着ローラ２１の温度（定着温度）を所望の温度に設定することができる。

加圧手段３１の加圧ベルト３２は、ポリイミド等からなるベース層上に、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）等からなる表面層を形成したものである。加圧ベルト３２は、その姿勢がガイド部材３６Ａ〜３６Ｃによって保持され、定着ローラ２１の回転に従動して図２の反時計方向に走行（回転）する。

加圧パッド３３（加圧部材）は、シリコーンゴム、フッ素ゴム等からなるゴム層（弾性層）を有している。加圧パッド３３のゴム層は、層厚が０．５〜３ｍｍに、ゴム硬度が５〜５０Ｈｓに設定されている。そして、支持部材３４（支持板）に保持された加圧パッド３３は、スプリング３５に付勢されて、潤滑剤保持部材３７、加圧ベルト３２を介して定着ローラ２１に圧接する。こうして、加圧ベルト３２と定着ローラ２１との間に、所望のニップ部が形成される。なお、加圧パッド３３の表面形状（ニップ部を形成する表面である。）は、平面形状であってもよいし、定着ローラ２１の曲率に合わせて曲面形状であってもよい。

潤滑剤保持部材３７は、加圧ベルト３２と加圧パッド３３との間に配設されている。詳しくは、潤滑剤保持部材３７は、断面がコの字状に形成された支持部材３４（面上に加圧パッド３３が支持されている。）の形状に合わせて、加圧パッド３３と支持部材３４とを覆うように配設されている。潤滑剤保持部材３７は、定着装置２０に対して、加圧パッド３３及び支持部材３４とともに図２の上下方向に移動可能に保持されている。そして、潤滑剤保持部材３７によって保持された潤滑剤が、加圧ベルト３２の内周面（摺動面）に供給（塗布）されることで、加圧ベルト３２の内周面の摩擦係数が低下することになる。なお、潤滑剤保持部材３７に保持される潤滑剤としては、フッ素グリースを用いることができる。

第１ガイド部材３６Ａは、ニップ部の出口側（図２の左側である。）からその下流側（加圧ベルト３２の走行方向下流側である。）にかけて加圧ベルト３２の姿勢を保持する。第３ガイド部材３６Ｃは、ニップ部の入口側（図２の右側である。）からその上流側（加圧ベルト３２の走行方向上流側である。）にかけて加圧ベルト３２の姿勢を保持する。第２ガイド部材３６Ｂは、第１ガイド部材３６Ａから第３ガイド部材３６Ｃまでの間で加圧ベルト３２の姿勢を保持する。

ここで、これらのガイド部材３６Ａ〜３６Ｃのうち、第２ガイド部材３６Ｂと第３ガイド部材３６Ｃとには、スプリング３８が設置されている。これらのスプリング３８によって付勢された第２ガイド部材３６Ｂ及び第３ガイド部材３６Ｃは、ニップ部の出口側において加圧ベルト３２に弛緩が生じないように加圧ベルト３２に張力を与える張力付与手段として機能するものである。
具体的に、第２ガイド部材３６Ｂをスプリング３８によって付勢することで、加圧ベルト３２はニップ部から離れる側（図２の下方である。）に向けて張力が与えられる（引っ張られる。）。また、第３ガイド部材３６Ｃをスプリング３８によって付勢することで、加圧ベルト３２はニップ部の入口側（図２の右側である。）に向けて張力が与えられる（引っ張られる。）。

このような構成により、図３（Ａ）を参照して、ニップ部の出口Ｂ側における加圧ベルト３２の外周面が、ニップ部の入口Ａと出口Ｂとを通る仮想線Ｌに重ならないことになる。すなわち、ニップ部の出口Ｂの位置で、加圧ベルト３２の外周面から引かれる仮想接線（図３（Ａ）中の矢印である。）は、記録媒体Ｐの搬送方向Ｌに対して下方（加圧手段３１側）に向くことになる。これは、上述した張力付勢手段３６Ｂ、３６Ｃ、３８によってニップ部の出口側において加圧ベルト３２に弛緩が生じないように加圧ベルト３２に張力（図３（Ａ）中の白矢印方向の張力である。）が与えられているためである。
張力付勢手段３６Ｂ、３６Ｃ、３８を設けない場合には、ニップ部の出口側における加圧ベルト３２の走行姿勢は不安定になってしまう。そして、図３（Ｂ）に示すように、ニップ部の出口Ｂ側における加圧ベルト３２の外周面が、ニップ部の入口Ａと出口Ｂとを通る仮想線Ｌに重なってしまう。すなわち、ニップ部の出口Ｂの位置で、加圧ベルト３２の外周面から引かれる仮想接線（図３（Ｂ）中の矢印である。）は、記録媒体Ｐの搬送方向Ｌに対して上方（定着ローラ２１側）に向くことになる。したがって、ニップ部の出口から送出される記録媒体Ｐが定着ローラ２１に吸着して定着ローラ２１から分離されない分離不良が生じやすくなってしまう。
これに対して、本実施の形態１では、張力付勢手段３６Ｂ、３６Ｃ、３８を設けることで、ニップ部の出口側における加圧ベルト３２の走行姿勢は安定して、ニップ部から送出された記録媒体Ｐは図３（Ａ）中の矢印方向に導かれるため、分離不良が生じにくくなる。

なお、本実施の形態１における加圧パッド３３は、ニップ部の出口Ｂ側及び入口Ａ側に対応する位置のヤング率が、ニップ部の中央部に対応する位置のヤング率よりも低くなるように形成されている。すなわち、加圧パッド３３はニップ部の出口Ｂ側及び入口Ａ側が歪みやすく構成されている。これにより、ニップ部の出口側において加圧ベルト３２に弛緩が生じないように張力付勢手段３６Ｂ、３６Ｃ、３８によって加圧ベルト３２に張力を与えたときに、ニップ部出口Ｂの位置で、加圧ベルト３２の外周面から引かれる仮想接線（図３（Ａ）中の矢印である。）が下方（加圧手段３１側）に向きやすくなる。

最後に、上述のように構成された定着装置２０の動作について説明する。
装置本体１の電源スイッチが投入されると、ヒータ２５に電力が供給されるとともに、定着ローラ２１の図２中の矢印方向の回転駆動が開始され、それに連動して加圧ベルト３２の図２中の矢印方向の走行（回転）が開始される。
その後、給紙部７から記録媒体Ｐが給送されて、２次転写バイアスローラ１８の位置で記録媒体Ｐ上に未定着画像が担持される。未定着画像Ｔ（トナー像）が担持された記録媒体Ｐは、図２の破線矢印の方向（−Ｘ方向）に搬送されて、圧接状態にある定着ローラ２１及び加圧ベルト３２のニップ部に送入される。そして、定着ローラ２１による加熱と、定着ローラ２１及び加圧ベルト３２（加圧パッド３３）の押圧力とによって、記録媒体Ｐの表面にトナー像Ｔが定着される。その後、回転する定着ローラ２１及び加圧ベルト３２によってそのニップ部から送出された記録媒体Ｐは、破線矢印の方向（−Ｘ方向）に搬送される。
本実施の形態１における定着装置２０は、部品点数が比較的少なく、定着装置２０を複雑化・大型化することなく加圧ベルト３２を配設していて、良好な定着性を得ることができる。さらに、本実施の形態１では、ニップ部の出口側において加圧ベルト３２に弛緩が生じないように加圧ベルト３２に張力を与えているために、定着工程後の記録媒体Ｐの分離性を向上させることができる。

以上説明したように、本実施の形態１においては、加圧手段３１を主として加圧ベルト３２（ベルト部材）、加圧パッド３３、保持部材３６Ａ〜３６Ｃで構成して、ニップ部の出口Ｂ側において加圧ベルト３２に弛緩が生じないように加圧ベルト３２に張力を与えているために、部品点数が比較的少なく、定着装置２０が複雑化・大型化することなく、良好な定着性を得ることができ、記録媒体Ｐの分離不良が生じる不具合を抑止することができる。

実施の形態２．
図４〜図６にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図４は、実施の形態２における定着装置を示す構成図であって、前記実施の形態１における図２に相当する図である。図５は、図４の定着装置に設置される加圧機構を示す概略図である。図６は、加圧パッド３３及び支持部材３４を幅方向にみた概略図である。

本実施の形態２における定着装置２０も、前記実施の形態１におけるものと同様に、加熱手段２１、２５、加圧手段３１、等で構成されている。そして、加熱手段は定着ローラ２１やヒータ２５で構成され、加圧手段３１は加圧ベルト３２、加圧パッド３３、支持部材３４、ガイド部材３６、スプリング３８、潤滑剤保持部材３７、等で構成されている。

ここで、本実施の形態２では、前記実施の形態１とは異なり、１つのガイド部材３６が一体的に設置されている。このガイド部材３６は、前記実施の形態１におけるガイド部材３６Ａ〜３６Ｃと同様に、加圧ベルト３２の姿勢を保持する。
そして、本実施の形態２においても、ガイド部材３６がスプリング３８によって下方に付勢されていて、加圧ベルト３２に対してニップ部から離れる側（図４の下方である。）に向けて張力が与えられている。
このような構成により、本実施の形態２においても、ニップ部の出口側における加圧ベルト３２の走行姿勢が安定して、ニップ部から送出された記録媒体Ｐの分離不良が生じにくくなる。

ここで、本実施の形態２における加圧パッド３３及び支持部材３４は、図５に示すように、不図示のスプリングによって付勢された加圧レバー３９（付勢部材）によって、支軸３９ａを回転中心にしてニップ部側に付勢されている（図５中の白矢印方向の加圧である。）。
さらに詳しくは、図６（Ａ）を参照して、付勢部材としての加圧レバー３９は、支持部材３４を幅方向（図４のＺ方向である。）の両端から付勢している（図６（Ａ）中の黒矢印方向の付勢である。）。そして、加圧パッド３３を支持する支持部材３４は、加圧パッド３３をニップ部に向けて幅方向中央部から付勢している（図６（Ａ）中の白矢印方向の付勢である。）。このような構成により、加圧パッド３３は、定着ローラ２１（加圧ベルト３２）に対して、幅方向にわたってほぼ均一に圧接することになる。したがって、図６（Ｂ）に示すように、定着ローラ２１と加圧パッド３３（加圧ベルト３２）とのニップ部におけるニップ幅は、幅方向にわたってほぼ均一化されて、出力画像上に定着ムラが生じにくくなる。

なお、本実施の形態２では、加圧パッド３３の圧接により形成されるニップ部のニップ幅が、無限平板が定着ローラ１２に圧接した場合に形成されるニップ部のニップ幅に対して、同等以下になるように形成している。これにより、定着性が良好な出力画像を形成することができる。

また、本実施の形態２では、図５に示すように、定着装置２０の稼動が停止しているときに、加圧パッド３３（支持部材３４）が、定着ローラ２１に対して記録媒体Ｐの搬送方向上流側に所定角度θだけ傾斜した方向に圧接するように構成している。すなわち、静止状態において、加圧パッド３３は、定着ローラ２１の回転中心に向けて加圧されているのではなくて、所定角度θだけ傾斜した方向に加圧されている。これにより、記録媒体Ｐがニップ部に送入されたときに（装置が稼動しているときである。）、その搬送方向の力が加わって加圧パッド３３の圧接方向が定着ローラ２１の回転中心に向かうことになる。すなわち、装置が稼動されたときに、加圧パッド３３の圧接方向が定着ローラ２１の回転中心に向かうように構成している。したがって、ニップ部を通過する記録媒体Ｐ上の画像の定着性が効率的に向上する。
なお、本実施の形態２では、加圧パッド３３の姿勢を圧接方向に合わせて垂直方向（定着ローラ２１の回転中心に向かう方向である。）に対して角度θでけ傾斜するように構成したが、加圧パッド３３の姿勢が垂直方向に対して傾斜しないように構成しても、その圧接方向が角度θだけ傾いていれば、上述した効果と同様の効果を奏することになる。

以上説明したように、本実施の形態２においても、前記実施の形態１と同様に、加圧手段３１を主として加圧ベルト３２（ベルト部材）、加圧パッド３３、保持部材３６で構成して、ニップ部の出口Ｂ側において加圧ベルト３２に弛緩が生じないように加圧ベルト３２に張力を与えているために、部品点数が比較的少なく、定着装置２０が複雑化・大型化することなく、良好な定着性を得ることができ、記録媒体Ｐの分離不良が生じる不具合を抑止することができる。

実施の形態３．
図７及び図８にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図７は、実施の形態３における定着装置を幅方向にみた概略図である。図８は、ストッパ部材４０のガイド部４０ａを示す断面図である。

本実施の形態３における定着装置２０も、前記実施の形態２におけるものと同様に、加熱手段２１、２５、加圧手段３１、等で構成されている。そして、加熱手段は定着ローラ２１やヒータ２５で構成され、加圧手段３１は加圧ベルト３２、加圧パッド３３、支持部材３４、ガイド部材３６、スプリング３８、潤滑剤保持部材３７、等で構成されている。なお、定着ローラ２１は、図７を参照して、定着装置２０の側板９０に軸受９１を介して回転自在に支持されている。
そして、本実施の形態３においても、ガイド部材３６がスプリング３８によって下方に付勢されていて、加圧ベルト３２に対してニップ部から離れる側に向けて張力が与えられている。

ここで、図７を参照して、本実施の形態３における加圧手段３１には、加圧ベルト３２の幅方向の移動（ベルト寄り）を規制するストッパ部材４０が設置されている。詳しくは、ストッパ部材４０は、定着装置２０の側板９０に位置決めされるとともに、定着ローラ２１の軸部２１ａ（軸受であってもよい。）に係合するように配設される。ストッパ部材４０を定着ローラ２１（軸部２１ａ）に突き当てることで、定着ローラ２１と加圧ベルト３２との平行度や中心軸間距離が一定化するために、加圧ベルト３２の走行性を安定化することができる。

さらに、ストッパ部材４０には、加圧ベルト３２の走行方向（回転方向）の姿勢を保持するガイド部４０ａ（リブ部）が設置されている。このガイド部４０ａは、図８に示すように、ニップ部を除く位置に配設されている。換言すると、ガイド部４０ａは、ニップ部以外の領域で、加圧ベルト３２の走行方向の姿勢を保持するように構成されている。
このような構成により、加圧ベルト３２は、ニップ部近傍において、ガイド部４０ａに影響されることなく、加圧パッド３３の変形に沿って変形することになる。さらに、加圧ベルト３２は、ニップ部の出口側において、ガイド部４０ａに影響されることなく、ガイド部材３６による下方への付勢により弛緩が生じることなく張力が与えられることになる。したがって、良好なニップ部が形成されるとともに、分離不良の発生を確実に軽減することができる。

以上説明したように、本実施の形態３においても、前記各実施の形態と同様に、加圧手段３１を主として加圧ベルト３２（ベルト部材）、加圧パッド３３、保持部材３６で構成して、ニップ部の出口Ｂ側において加圧ベルト３２に弛緩が生じないように加圧ベルト３２に張力を与えているために、部品点数が比較的少なく、定着装置２０が複雑化・大型化することなく、良好な定着性を得ることができ、記録媒体Ｐの分離不良が生じる不具合を抑止することができる。

実施の形態４．
図９にて、この発明の実施の形態４について詳細に説明する。
図９は、実施の形態４における定着装置を示す構成図であって、前記実施の形態１における図２に相当する図である。本実施の形態４における定着装置は、加熱手段に定着ベルトが用いられている点が、加熱手段に定着ローラが用いられている前記実施の形態１のものとは相違する。

図９に示すように、本実施の形態４における定着装置２０は、トナー像Ｔを加熱する加熱手段２５、４１〜５１、加熱手段２５、４１〜５１に圧接して記録媒体Ｐが搬送されるニップ部を形成する加圧手段３１、等で構成されている。
加熱手段は、図９の矢印方向に走行する無端状の定着ベルト４１、定着ベルト４１を張架する複数のローラ部材４２〜４４、定着ベルト４１及び加圧ベルト３２を介して加圧パッド３３に圧接する弾性部材としての定着パッド４６、定着パッド４６を支持する支持板４７、定着パッド４６を加圧ベルト３２に向けて付勢するスプリング５１、テンションローラ４４を定着ベルト４１に向けて付勢するスプリング５０、定着ベルト４１を介してテンションローラ４４に圧接する圧接パッド４９、定着ベルト４１に外接する加熱ローラ４５、加熱ローラ４５と複数のローラ部材４２〜４４とにそれぞれ内設されて定着ベルト４１を加熱する熱源としてのヒータ２５、定着パッド４６と定着ベルト４１との間に配設された低摩擦部材４８、等で構成されている。

また、加圧手段３１は、前記実施の形態１のものと同様に構成されている。そして、本実施の形態４においても、ガイド部材３６Ｂ、３６Ｃがスプリング３８によって付勢されていて、ニップ部の出口側において加圧ベルト３２に弛緩が生じることなく張力が与えられている。

このように構成された定着装置２０は、不図示の駆動モータによって加熱ローラ４５が回転駆動されることにより、定着ベルト４１が矢印方向に走行するとともに、複数のローラ部材４２〜４４が時計方向に従動回転する。そして、ニップ部に送入された記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔは、定着ベルト４１による加熱と、定着ベルト４１（定着パッド４６）及び加圧ベルト３２（加圧パッド３３）の押圧力とによって、記録媒体Ｐの表面に定着されることになる。
なお、本実施の形態４では、熱源としてのヒータ２５を４つのローラ部材４２〜４５のすべてに内設したが、ヒータ２５を内設するローラ部材を３つ以下としてもよい。また、定着ベルト４１の駆動源となるローラ部材は、加熱ローラ４５以外のローラ部材４２〜４４としてもよい。

以上説明したように、本実施の形態４においても、前記各実施の形態と同様に、加圧手段３１を主として加圧ベルト３２（ベルト部材）、加圧パッド３３、保持部材３６で構成して、ニップ部の出口Ｂ側において加圧ベルト３２に弛緩が生じないように加圧ベルト３２に張力を与えているために、部品点数が比較的少なく、定着装置２０が複雑化・大型化することなく、良好な定着性を得ることができ、記録媒体Ｐの分離不良が生じる不具合を抑止することができる。

なお、前記各実施の形態では、ヒータによる加熱方式を用いた定着装置２０に対して本発明を適用したが、電磁誘導加熱方式を用いた定着装置に対しても本発明を適用することができる。これらの場合にも、ニップ部の出口側において加圧ベルト３２に弛緩が生じないように加圧ベルト３２に張力を与えることで、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。 図１の画像形成装置に設置される定着装置を示す構成図である。 ニップ部の近傍を示す拡大図である。 この発明の実施の形態２における定着装置を示す構成図である。 図４の定着装置に設置される加圧機構を示す概略図である。 加圧パッド及び支持部材を幅方向にみた概略図である。 この発明の実施の形態３における定着装置を幅方向にみた概略図である。 ストッパ部材のガイド部を示す断面図である。 この発明の実施の形態４における定着装置を示す構成図である。

符号の説明

１ 画像形成装置本体（装置本体）、
２０ 定着装置、
２１ 定着ローラ（加熱手段）、
２２ 芯金、 ２３ 弾性層、 ２４ 離型層、
２５ ヒータ（熱源）、
３１ 加圧手段、
３２ 加圧ベルト（ベルト部材）、
３３ 加圧パッド、
３４ 支持部材、
３６、３６Ａ〜３６Ｃ ガイド部材、
３７ 潤滑剤保持部材、
３８ スプリング（張力付与手段）、
３９ 加圧レバー（付勢部材）、
４１ 定着ベルト（加熱手段）、 Ｐ 記録媒体。

Claims (13)

1. トナー像を記録媒体に定着する定着装置であって、
   トナー像を加熱する加熱手段と、
   前記加熱手段に圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧手段と、
   を備え、
   前記加圧手段は、
   所定方向に走行する無端状のベルト部材と、
   前記ベルト部材を介して前記加熱手段に圧接する加圧パッドと、
   前記ベルト部材の姿勢を保持するガイド部材と、
   前記ニップ部の出口側において前記ベルト部材に弛緩が生じないように当該ベルト部材に張力を与える張力付与手段と、
   を具備したことを特徴とする定着装置。
2. 前記張力付与手段は、前記ベルト部材に対して前記ニップ部の入口側又は／及び前記ニップ部から離れる側に向けて張力を与えるように前記ガイド部材を付勢することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記張力付与手段は、前記ニップ部の出口側における前記ベルト部材の外周面が、前記ニップ部の入口と出口とを通る仮想線に重ならないように、前記ベルト部材に張力を与えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
4. 前記加圧手段は、前記ベルト部材の幅方向の移動を規制するとともに前記加熱手段に係合するストッパ部材を幅方向両端部に具備したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定着装置。
5. 前記ストッパ部材は、前記ニップ部を除く位置に、前記ベルト部材の走行方向の姿勢を保持するガイド部を具備したことを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
6. 前記加圧手段は、前記ベルト部材と前記加圧パッドとの間に、潤滑剤を保持する潤滑剤保持部材を具備したことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の定着装置。
7. 前記加圧手段は、
   前記加圧パッドを支持するとともに、前記加圧パッドを前記ニップ部に向けて幅方向中央部から付勢する支持部材と、
   前記支持部材を前記ニップ部に向けて幅方向両端から付勢する付勢部材と、
   を具備したことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の定着装置。
8. 前記加圧パッドは、装置の稼動が停止しているときに、前記加熱手段に対して記録媒体の搬送方向上流側に傾斜した方向に圧接することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の定着装置。
9. 前記加圧パッドは、無限平板が前記加熱手段に圧接した場合に形成されるニップ部のニップ幅に対して、前記ニップ部におけるニップ幅が同等以下になるように前記加熱手段に圧接することを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の定着装置。
10. 前記加圧パッドは、前記ニップ部の出口側及び入口側に対応する位置のヤング率が前記ニップ部の中央部に対応する位置のヤング率よりも低くなるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の定着装置。
11. 前記加熱手段は、
    弾性層を有するとともに、前記ベルト部材を介して前記加圧パッドに圧接する定着ローラと、
    前記定着ローラを加熱する熱源と、
    を具備したことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の定着装置。
12. 前記加熱手段は、
    複数のローラ部材に張架された定着ベルトと、
    前記定着ベルト及び前記ベルト部材を介して前記加圧パッドに圧接する弾性部材と、
    前記定着ベルトを加熱する熱源と、
    を具備したことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の定着装置。
13. 請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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