JP2010276748A - 定着装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱手段を有する定着回転体と、定着回転体に圧接する無端状の加圧ベルトと、加圧ベルトの内側から前記加圧ベルトを押圧し、定着回転体との間でニップ部を構成する押圧部材と、押圧部材と前記加圧ベルトとの間に配置され、押圧部材と加圧ベルトとの摺擦抵抗を低減するシート部材とを有する定着装置において、定着回転体に損傷を与えることのなく、押圧部材の幅方向両端部の圧力を低減させて、シート部材の両端部の摩耗を抑える。
【解決手段】押圧部材７の、用紙Ｐの通過方向に対して垂直方向の両端角部に丸みＲを設ける。そして、押圧部材７の丸みＲは、用紙Ｐの通過領域よりも外側で、且つ、丸みＲの少なくとも一部は、定着ローラ６の軸方向端部より内側に位置させる。
【選択図】図２

Description

本発明は定着装置及びこれを備えた画像形成装置に関し、より詳細には、加熱手段を有する定着回転体と加圧回転体とが圧接して形成されるニップ部に被転写部材を通過させることによって、未定着トナー像を加熱・加圧して被転写部材に溶融定着させる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。

ファクシミリやプリンタ、複写機及びこれらの機能を複合的に備えた画像形成装置において、被転写部材上に形成された未定着のトナー像は、定着回転体と加圧回転体とのニップ部を通過する際に加熱及び加圧されて、被転写部材上に溶融定着される（定着処理）。そして、トナー像が定着した被転写部材は、ガイド部材に案内されて画像形成装置外へ排出される。

このような画像形成装置の定着装置では、定着速度を高速化し、定着むらや紙しわの発生を防止して画像品質を向上し、定着装置を小型化し、室温にある定着装置を定着処理可能状態に立ち上げるまでのウォームアップタイムの短縮を図ることが望まれている。

そこでこの要望に答えるべく、加熱手段を有する定着ローラの表面に、無端状の加圧ベルトを介して圧力パッドを圧接させて、定着ローラと加圧ベルトとのニップ幅を長くした定着方式が実用化されている。

この定着方式では、ニップ幅を長くできるので、定着処理を高速化し、定着装置の小型化を図ることができ、しかも定着ローラから加圧ベルト及び圧力パッド側に奪われる熱量を少なくしてニップ部での温度低下量を低減し、熱をトナーの溶融に利用する効率を高めてトナーの定着性の向上とウォームアップタイムの短縮を図ることができる。

また、固定された圧力パッド表面と加圧ベルト内周面との間の摺擦抵抗を小さくするために、摩擦係数が小さく耐摩耗性のあるシート部材を、圧力パッド表面と加圧ベルト内周面との間に設けたものも提案されている（例えば、特許文献１参照）。

ところが、軸方向両端部に力を加えて、定着ローラと圧力パッドとを圧接する場合、押圧力が、通常、軸方向中央部よりも軸方向両端部が大きくなるため、加圧ベルトと摺接するシート部材の両端部が摩耗しやすくなる。そして、摩耗により生じたシート部材の削り粉が、シート部材と加圧ベルトとの間に堆積し、加圧ベルトのトルクの変化や異音の原因となる。そこで、圧力パッドの幅方向両端部の角部を面取り加工して、圧力パッドの幅方向両端部の圧力を低減し、加圧ベルトの摩耗を抑えている。

特開2005-331576号公報

圧力パッドの幅方向両端部の圧力を面取り加工によって大きく低減させるためには、面取り加工の傾斜面を急傾斜にする必要がある。しかしながら、面取り加工の傾斜面を急傾斜にすると、傾斜面の形成開始部分で押圧力が急激に変化するため、定着ローラの、当該部分と圧接する部分の傷みが激しくなる。

本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、定着回転体に損傷を与えることのなく、押圧部材の幅方向両端部の圧力を低減させて、シート部材の両端部が摩耗を抑えることにある。

前記目的を達成する本発明に係る定着装置は、加熱手段を有する定着回転体と、この定着回転体に圧接してニップ部を形成する加圧回転体とを備え、一方面に未定着のトナー像が形成された被転写部材をニップ部を通過させることによって、トナー像を加熱・加圧して被転写部材に溶融定着させる定着装置であって、前記加圧回転体は、前記定着回転体に圧接する無端状の加圧ベルトと、前記加圧ベルトの内側から前記加圧ベルトを押圧し、前記定着回転体との間でニップ部を構成する押圧部材と、前記押圧部材と前記加圧ベルトとの間に配置され、前記押圧部材と前記加圧ベルトとの摺擦抵抗を低減するシート部材とを有し、前記押圧部材の、被転写部材の通過方向に対して垂直方向（以下、「幅方向」と記すことがある）の両端角部は丸みを有するとともに、前記丸みは、被転写部材の通過領域よりも外側で、且つ、前記丸みの少なくとも一部は、前記定着回転体の軸方向端部より内側に位置することを特徴とする。

ここで、ニップ部を長くすると共に、定着回転体から被転写部材を剥離しやすくする観点から、前記押圧部材を、被転写部材の幅方向に細長い軟質パッド部と硬質パッド部とから構成し、軟質パッド部と硬質パッド部とを被転写部材の通過方向に対してこの順で設け、少なくとも硬質パッド部の、被転写部材の通過方向に対して垂直方向の両端角部に丸みを設けるのが好ましい。

前記丸みの曲率半径としては２ｍｍ以上であるのが好ましい。

また本発明によれば、前記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が提供される。

本発明の定着装置及び画像形成装置では、押圧部材の幅方向両端の角部に丸みを持たせると共に、前記丸みの少なくとも一部は、前記定着回転体の軸方向端部より内側に位置するようにしたので、定着回転体に損傷を与えることのなく、押圧部材の幅方向両端部の圧力を低減させることができる。これによって、シート部材の両端部の摩耗を効果的に抑えることができるようになる。また、押圧部材の幅方向両端の角部の丸みは、被転写部材の通過領域よりも外側に位置するようにしたので、ニップ部を通過する被転写部材の定着処理に支障を来すことはない。

また、前記押圧部材を、被転写部材の通過方向に対して垂直方向に細長い軟質パッド部と硬質パッド部とから構成し、軟質パッド部と硬質パッド部とを被転写部材の通過方向に対してこの順で設け、少なくとも硬質パッド部の、被転写部材の通過方向に対して垂直方向の両端角部に丸みを設けると、ニップ部を長くすることができ、定着処理の高速化や定着装置の小型化が図れると共に、定着回転体から被転写部材を剥離しやすくなる。

前記丸みの曲率半径を２ｍｍ以上とすると、定着回転体の損傷防止及び押圧部材の幅方向両端部の圧力低減が一層図れる。

本発明に係る定着装置及び画像形成装置の一例を示す概説図である。 本発明に係る定着装置の一例を示す概説図である。 押圧部材及びシート部材の組み立て斜視図である。 押圧部材の丸みの形成位置を示す説明図である。 本発明で使用する押圧部材の他の例を示す斜視図である。 ニップ部における押圧力の分布を示す図である。 押圧部材の幅方向両端部の形状による、シート部材の摩耗及び定着ローラの損傷の違いを示す図である。

以下、本発明に係る定着装置及び画像形成装置について図に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。

図１は、本発明の画像形成装置及び定着装置の一実施形態を示す概説図である。図１の画像形成装置Ｄは所謂タンデム方式のカラープリンタである。もちろん、プリンタのほか、さらにスキャナを有する複写機、ファクシミリ又はそれらの機能を複合的に備えた複合機等にも本発明を適用することができる。また、画像形成方式としてはタンデム方式に限定されるものではなく、他の方式、例えば、回転軸の周囲に４つの現像装置を配置し、これらを順次静電潜像担持体に対向させてフルカラー画像を作成する所謂４サイクル方式、あるいは一つの現像装置でモノクロ画像を作成するモノクロ方式であっても構わない。

画像形成装置Ｄは、導電性を有する無端状の中間転写ベルト３３を有する。中間転写ベルト３３は、図の左右両側にそれぞれ配置された一対のローラ３１，３２に掛架されている。ローラ３２は不図示のモータに連結されており、モータの駆動によってローラ３２は反時計回りに回転し、これによって中間転写ベルト３３とこれに接するローラ３１は従動回転する。ローラ３２に支持されているベルト部分の外側には、二次転写ローラ３４が圧接している。この二次転写ローラ３４と中間転写ベルト３３とのニップ部（二次転写領域）において中間転写ベルト３３上に形成されたトナー像が、搬送されてきた用紙Ｐに転写される。

また、ローラ３１に支持されているベルト部分の外側には、中間転写ベルト３３の表面をクリーニングするクリーニング部材３５が設けられている。このクリーニング部材３５は中間転写ベルト３３を介してローラ３１に圧接しており、その接触部で未転写トナーを回収する。

ローラ３１とローラ３２とに掛架された中間転写ベルト３３の下側には、中間転写ベルト３３の回転方向上流側から順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの作像部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ（以下、「作像部２」と総称することがある）が配置されている。これらの作像部２では、各色の現像剤をそれぞれ用いて対応する色のトナー像が作成される。

作像部２は、静電潜像担持体として円筒状の感光体２０を有する。そして、感光体２０の周囲には、その回転方向（時計回り方向）に沿って順に、帯電器２１、現像装置２３、一次転写ローラ２４、および感光体クリーニング部材２５が配置されている。一次転写ローラ２４は中間転写ベルト３３を挟んで感光体２０に圧接し、ニップ部（一次転写領域）を形成している。また、作像部２の下方には露光装置２２が配置されている。

この図に示す実施形態では、帯電器２１としてローラ帯電方式のものを用いているが、帯電器２１の種類は特に限定されるものでなく、コロナ放電方式の帯電チャージャ、ブレード状の帯電部材、ブラシ状の帯電部材等を用いてももちろん構わない。また、この実施形態では、感光体クリーニング部材２５として板状ブレードを用い、その一端側を感光体２０の外周面に接触させて、感光体２０の表面に残留するトナーを回収除去しているが、感光体クリーニング部材２５は板状ブレードに限られるものでなく、例えば、固定ブラシ、回転ブラシ、ローラ、及びそれら複数の部材を組み合わせたものを使用することもできる。なお、感光体クリーニング部材２５は必ずしも設ける必要はなく、感光体２０上の未転写トナーの回収を現像装置２３によって行うクリーナレス方式を採用することもできる。

中間転写ベルト３３の上方には、各色の現像装置２３に補給するトナーを収容したホッパー４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ（以下、「ホッパー４」と総称することがある）がそれぞれ配置されている。また、露光装置２２の下部には、給紙装置として給紙カセット５０が着脱可能に配置されている。給紙カセット５０内に積載収容された用紙（被転写部材）Ｐは、給紙カセット５０の近傍に配置された給紙ローラ５１の回転によって最上紙から順に１枚ずつ搬送路に送り出される。給紙カセット５０から送り出された用紙Ｐは、レジストローラ対５２に搬送され、ここで所定のタイミングで二次転写領域に送り出される。

画像形成装置Ｄは、１色のトナー（例えばブラック）を用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードと、４色のトナーを用いてカラー画像を形成するカラーモードとに切り替え可能となっている。

カラーモードにおける画像形成動作例について簡単に説明すると、まず、各作像部２において、所定の周速度で回転駆動される感光体２０の外周面が帯電器２１により帯電される。次に、帯電された感光体２０の表面に、画像情報に応じた光が露光装置２２から投射されて静電潜像が形成される。続いて、この静電潜像は、現像装置２３から供給される現像剤としてのトナーにより顕在化される。このようにして感光体２０の表面に形成された各色のトナー像は、感光体２０の回転によって一次転写領域に達すると、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、感光体２０から中間転写ベルト３３上へ転写（一次転写）されて重ねられる。

中間転写ベルト３３に転写されることなく感光体２０上に残留した未転写トナーは、感光体クリーニング部材２５で掻き取られ、感光体２０の外周面から除去される。

重ね合わされた４色のトナー像は、中間転写ベルト３３によって二次転写領域に搬送される。一方、そのタイミングに合わせて、レジストローラ対５２から二次転写領域に用紙Ｐが搬送される。そして、４色のトナー像が、二次転写領域において中間転写ベルト３３から用紙Ｐに転写（二次転写）される。４色のトナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置１へ搬送される。定着装置１において用紙Ｐは、定着ローラ６と加圧回転体７とのニップ部を通過する。この間に用紙Ｐは加熱・加圧され、用紙Ｐ上のトナー像は用紙Ｐに溶融定着する。なお、定着装置１の具体的な構成については後述する。トナー像が定着した用紙Ｐは排出ローラ対５３によって排紙トレイ５４に排出される。

一方、二次転写領域を通過した中間転写ベルト３３は、クリーニングブレード３５で清掃される。その後、各感光体２０及び中間転写ベルト３３の回転駆動が停止される。

図２に、図１の画像形成装置Ｄに搭載されている定着装置１の概略構成図を示す。この定着装置１では、回転駆動される定着回転体としての定着ローラ６と、この定着ローラ６に圧接する加圧回転体７とを備える。定着ローラ６には棒状の加熱ヒータ（加熱手段）６２が軸方向に内蔵されている。また定着ローラ６の外周部には、温度センサＳが設置されており、温度センサＳの検知温度によって加熱ヒータ６２が入切制御され、定着ローラ６の表面は所定温度に維持される。

定着ローラ６は、所定長さの円筒状に形成された金属製の円筒状芯金６１の周囲に、不図示の耐熱性弾性体層及び離型層が積層されてなる。定着ローラ６の芯金６１は、鉄、アルミニウム、ＳＵＳ等の熱伝導率の高い金属が好ましい。芯金６１の厚みとしては０．１〜５ｍｍの範囲が好ましく、軽量化及びウォームアップ時間の短縮化の観点からは０．２〜１．５ｍｍの範囲がさらに好ましい。なお、この定着装置１では押圧部材７２の押圧力が通常よりも小さいため、芯金６１の外形および肉厚を小径化・薄肉化することができる。

定着ローラ６の耐熱性弾性体層は、耐熱性の高い弾性体であればその材料に特に限定はないが、ゴム硬度が２５〜４０度程度のゴム、エラストマ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のが好ましい。弾性体層の厚さに限定はないが、０．０５〜２ｍｍの範囲が好ましい。

定着ローラ６の離型層は、耐熱性の樹脂であればどのような樹脂を用いてもよく、例えばシリコーン樹脂、フッ素樹脂等を用いることができるが、トナーに対する離型性や耐摩耗性の観点からは、フッ素樹脂が適している。フッ素樹脂としては、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン六フッ化プロピレン共重合体）等が使用できる。離型層の厚みとしては、５〜１００μｍの範囲が好ましく、より好ましくは１０〜３０μｍの範囲である。また、離型層の水との接触角は９０度以上が好ましく、１１０度以上がさらに好ましい。そしてまた、離型層の表面粗さＲａは０．０１〜５０μｍの範囲が好ましい。

次に、加圧回転体７は、定着ローラ６に圧接する無端状の加圧ベルト７１と、加圧ベルト７１を内側から押圧する押圧部材７２と、押圧部材７２を支持する支持部材７４と、加圧ベルト７１と押圧部材７２との間に配置されたシート部材７３とを備える。

加圧ベルト７１の構造に特に限定はないが、ベース層と、ベース層の定着ローラ側の面または両面に形成された離型層とを有するものが好適である。ベース層としては、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド等のポリマーやＳＵＳ、ニッケル、銅等の金属材料が好ましく、その厚みは、３０〜２００μｍの範囲が好ましく、より好ましくは５０〜１５０μｍの範囲である。ベース層の表面に形成される離型層としては、フッ素樹脂、例えばＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の材料が好ましく、その厚みは５〜１００μｍの範囲が好ましく、より好ましくは１０〜３０μｍの範囲である。ベース層と離型層との間に弾性層を設けてもよい。弾性層としてはシリコーンゴムやフッ素ゴムなどの耐熱性と弾性を備えたものが望ましい。弾性層の厚みに限定はないが、通常、０．０５〜２ｍｍの範囲が好ましい。

また、加圧ベルト７１の内周面は、シート部材７３との摺擦抵抗を低減するため、表面粗さＲａを小さくする一方、加圧ベルト７１の外周面は、定着ローラ６からの駆動力を受け易いように、表面粗さＲａを大きくするのが好ましい。加圧ベルト７１の内周面の表面粗さＲａとしては０．４μｍ以下が好ましく、加圧ベルト７１の外周面の表面粗さＲａとしては、１．２〜２．０μｍの範囲が好ましい。

次に、押圧部材７２は、加圧ベルト７１の内側にあって、シート部材７３を介して加圧ベルト７１を定着ローラ６に所定の圧力分布で押圧する。これによって、定着ローラ６と加圧ベルト７１とでニップ部Ｎが形成される。ここで、ニップ部Ｎとは、定着ローラ６と加圧ベルト７１とが弾性変形しながら転接する領域であって、用紙Ｐの通過方向に所定の長さを有し、かつ加圧ベルト７１と定着ローラ６の軸方向にわたって平面視略矩形状の領域をいうものとする。ニップ部Ｎにかかる押圧力としては、通常、１００〜３００Ｎ程度が好ましい。

押圧部材７２は、軟質パッド部７２２と硬質パッド部７２３とを有し、軟質パッド部７２２は、ニップ部Ｎの用紙通過方向上流側に配置されている。軟質パッド部７２２は、定着ローラ６との間で長いニップ部Ｎを形成し、用紙Ｐに対して十分な加熱及び加圧を加える。一方、硬質パッド部７２３は、ニップ部Ｎの用紙通過方向下流側に配置され、定着ローラ６に強く圧接し、定着ローラ６の芯金外周に設けられた耐熱性弾性体層及び離型層を弾性変形させて、定着ローラ６の表面から用紙Ｐを剥離させる。

図３に、押圧部材７２の組立て斜視図を示す。押圧部材７２は、略四角柱状の本体部７２１と軟質パッド部７２２とを有する。本体部７２１の一つの側面から略垂直に外方へ硬質パッド部７２３が延出し、この硬質パッド部７２３よりも用紙通過方向上流側に細長い溝７２４が形成されている。この溝７２４に、四角柱状の軟質パッド部７２２の一部が嵌め入れられる。これにより、軟質パッド部７２２と硬質パッド部７２３とが用紙通過方向に隣接して一つの押圧部材７２を構成する。そして、シート部材７３が、軟質パッド部７２２及び硬質パッド部７２３の自由端側を覆うように取り付けられる。

ここで重要なことは、図３の部分拡大図に示すように、硬質パッド部７２３の幅方向両端部の、シート部材７３と接触する角部に丸みＲを設けていることである。硬質パッド部７２３の前記角部に丸みＲを設けることによって、定着ローラ６に損傷を与えることなく、硬質パッド部７２３の両端部による押圧力を低減させることができ、シート部材７３の両端部の摩耗が抑えられる。

なお、硬質パッド部７２３の幅方向両端部の角部に丸みＲを設けることによる上記効果を得るためには、図４に示すように、丸みＲの形成位置を、用紙通過領域よりも外側で、且つ、丸みＲの少なくとも一部が定着ローラ６の軸方向両端よりも内側とする必要がある。硬質パッド部７２３の幅方向両端部に設ける丸みＲが用紙通過領域内に位置すると、用紙Ｐに対して十分な押圧力が加わらず、トナー画像の光沢不足やオフセットが生じることがある。また硬質パッド部７２３の幅方向両端部に設ける丸みＲが、定着ローラ６の軸方向両端よりも外側に位置すると、硬質パッド部７２３の両端部が定着ローラ６と対向せず、本発明の効果が奏されない。

硬質パッド部７２３の幅方向両端部の丸みＲの曲率半径としては特に限定はなく、硬質パッド部７２３やシート部材７３の材質、硬質パッド部７２３による押圧力等を考慮し適宜決定すればよいが、通常は２ｍｍ以上が好ましい。また、硬質パッド部７２３の幅方向両端部の丸みＲの曲率半径の好適上限値としては２０ｍｍである。

図３に示す実施形態では、押圧部材７２の本体部７２１と硬質パッド部７２３とを一体成形しているが、硬質パッド部７２３を別途作製した後、本体部７２１に取り付けてももちろん構わない。また、図５に示すように、本発明で使用する押圧部材７２として、軟質パッド部を有さず硬質パッド部７２３のみを有するものを用いても構わない。この場合も、硬質パッド部７２３の幅方向両端部に丸みＲを設けることはもちろんである。

本発明で使用する軟質パッド部７２２としては、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性材料又は板バネ等で構成することができる。軟質パッド部７２２の厚みに特に限定はないが、０．１〜１０ｍｍの範囲が好ましい。また、硬質パッド部７２３としては、例えば、ＰＰＳ（ポリフェエレンサルファイド）、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド等の耐熱性を有する樹脂、または鉄、アルミニウム、ＳＵＳ等の金属材料等で構成することができる。

本発明で使用するシート部材７３としては、摩擦係数が小さく、耐摩耗性・耐熱性に優れるものが望ましい。加圧ベルト７１と押圧部材７２との間にシート部材７３を介在させて、加圧ベルト７１と押圧部材７２との摺動抵抗を低減させるためからである。このようなシート部材７３としては、例えば、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定着ローラ側の面にＰＥＴ樹脂シートをラッピングさせたもの、シンタード成形したＰＴＦＥ樹脂シート、テフロン（登録商標）を含浸させたガラス繊維シート等を用いることができる。また、加圧ベルト内周面に塗布された潤滑剤が、加圧ベルト７１との摺動部に入り込めるように、シート部材７３の加圧ベルト側の表面に微小な凹凸を形成してもよい。

シート部材７３が組み付けられた押圧部材７２は、図２に示すように、支持部材７４に取り付けられる。支持部材７４は、アルミニュウム等の金属製で、略断面矩形の一つの角部を小円弧状に突出させた変形筒型を有する。

支持部材７４には、押圧部材７２の取付部と対向する側部の外側面に長手方向にわたって、潤滑剤塗布部材７５が配設されている。潤滑剤塗布部材７５は、帯状の耐熱性フェルトで構成され、例えば粘度３００ｃｓのアミノ変性シリコーンオイル等の潤滑剤が含浸されている。そして、潤滑剤塗布部材７５は、加圧ベルト７１の内周面に対して摺接するように配置され、耐熱性フェルトからの浸透圧により、潤滑剤が常時適量ずつ加圧ベルト７１の内周面に供給される。なお、潤滑剤塗布部材７５は、耐熱性フェルトからの潤滑剤の供給が過多にならないように、耐熱性フェルトのエッジ部のみを加圧ベルト７１の内周面に接触させるようにすることが望ましい。これにより、加圧ベルト７１とシート部材７３との摺動部に潤滑剤が供給され、シート部材７３を介した加圧ベルト７１と押圧部材７２との摺動抵抗がさらに低減され、加圧ベルト７１の円滑な動作が図られる。

このような構成の図２に示す定着装置において、図示しない駆動モータにより定着ローラ６が反時計回りに回転すると、定着ローラ６に圧接している加圧ベルト７１が従動回転する。そして、搬送されてきた用紙Ｐは、未定着のトナー像ｔが載った面が定着ローラ側になるようにニップ部Ｎを通過する。ニップ部Ｎを通過する間に、トナー像ｔに対して加熱及び加圧がなされ、トナー像ｔは溶融して用紙Ｐに定着する。そして、分離爪６３によって定着ローラ６から用紙Ｐは分離され排紙トレイ５４（図１に図示）へ排出される。

加圧ベルト７１とシート部材７３とはニップ部Ｎにおいて押圧部材７２によって押圧されているので、加圧ベルト７１とシート部材７３とが摺擦して、シート部材７３が摩耗する。従来の定着装置では、押圧部材７２の幅方向両端部において特にシート部材７３の摩耗が顕著であったが、本発明の定着装置では、押圧部材７２としての硬質パッド部７２３の両端部の角部に丸めＲを設けたので、押圧力が低下し、加圧ベルト７１との摺擦によるシート部材７３の摩耗が格段に抑制される。

加えて、前述のように、潤滑剤塗布部材７５から加圧ベルト７１の内周面に潤滑剤を塗布して、加圧ベルト７１と押圧部材７２との摺動抵抗を低減するようにすれば、シート部材７３の摩耗は一層抑制される。

なお、本発明に係る定着装置で用いる定着回転体としては、前記実施形態の加熱ヒータ６２を内蔵した定着ローラ６に限定されるものではなく、例えば、加熱手段としての発熱源が圧接又は近接された定着ベルトを用いてももちろん構わない。

（押圧力の測定）
図２に示す定着装置の、ニップ部の軸方向位置の押圧力を測定した。なお、硬質パッド部の幅方向両端部の丸み形状の曲率半径を２ｍｍとした。比較として、硬質パッド部の幅方向両端部に丸み形状を設けず角部のままとした場合についての押圧力も測定した。図６に結果を示す。

図６は、縦軸をニップ部における押圧力とし、横軸をニップ部における幅方向の位置として、硬質パッド部の幅方向両端部の形状を丸み形状とした場合と、角部のままとした場合とにおける押圧力分布を示す図である。この図から明らかなように、ニップ部の軸方向両端部の押圧力は、硬質パッド部の幅方向両端部の角部を丸み形状とすることによって、当該部分を角部のままとした場合よりも低下することがわかる。

（丸め形状と面取り形状との比較）
次に、硬質パッド部の幅方向両端部の形状を丸め形状とした場合と、面取り形状とした場合との比較を行った。具体的には、図７に示すように、面取り加工の傾斜面を角度を緩やかにしたもの（実験ａ）、面取り加工の傾斜面を角度を曲率半径２ｍｍ程度の急としたもの（実験ｂ）、丸み形状の曲率半径を２ｍｍとしたもの（実験ｃ）のシート部材の摩耗量、及び定着ローラの損傷について目視によって評価した。図７に結果を示す。

図７から明らかなように、面取り加工の傾斜面を角度を緩やかにしたものでは（実験ａ）、定着ローラの損傷の軽微であったが、シート部材の摩耗量は多かった。また、面取り加工の傾斜面を角度を急としたものでは（実験ｂ）、シート部材の摩耗量は少なかったものの、面取り加工の傾斜面の形成開始部分で押圧力が急激に変化するため、定着ローラに損傷が見られた。一方、丸み形状の曲率半径を２ｍｍとしたものでは（実験ｃ）、シート部材の摩耗量は少なく、硬質パッド部の幅方向両端部の押圧力変化が連続的であるため、定着ローラの損傷は見られなかった。

（曲率半径の影響）
硬質パッド部の幅方向両端部の丸み形状の曲率半径を０．５ｍｍ、２ｍｍとして、定着ローラのトルク変化及び定着装置の異音発生の有無を調べた。また、比較のために、丸み形状を設けず角部のままとした場合についても同様にして、定着ローラのトルク変化及び定着装置の異音発生の有無を調べた。表１に調査結果を示す。

硬質パッド部の幅方向両端部の丸み形状の曲率半径を０．５ｍｍとした場合には、定着ローラのトルク変化及び定着装置の異音が若干ながら発生した。曲率半径を２ｍｍとした場合には、定着ローラのトルク変化及び定着装置の異音はまったく発生しなかった。一方、硬質パッド部の幅方向両端部を角部とした場合には、定着ローラのトルク変化及び定着装置の異音が顕著に発生した。

本発明の定着装置及び画像形成装置は、押圧部材の幅方向両端の角部に丸みを持たせると共に、前記丸みの少なくとも一部は、前記定着回転体の軸方向端部より内側に位置するようにしたので、定着回転体に損傷を与えることのなく、押圧部材の幅方向両端部の圧力を低減させることができる。これによって、シート部材の両端部の摩耗を効果的に抑えることができ有用である。

６ 定着ローラ（定着回転体）
７ 加圧回転体
Ｄ 画像形成装置
Ｎ ニップ部
Ｐ 用紙（被転写部材）
Ｒ 丸み
６２ 加熱ヒータ（加熱手段）
７１ 加圧ベルト
７２ 押圧部材
７３ シート部材
７２２ 軟質パッド部（押圧部材）
７２３ 硬質パッド部（押圧部材）

Claims (4)

1. 加熱手段を有する定着回転体と、この定着回転体に圧接してニップ部を形成する加圧回転体とを備え、一方面に未定着のトナー像が形成された被転写部材をニップ部を通過させることによって、トナー像を加熱・加圧して被転写部材に溶融定着させる定着装置であって、
   前記加圧回転体は、前記定着回転体に圧接する無端状の加圧ベルトと、前記加圧ベルトの内側から前記加圧ベルトを押圧し、前記定着回転体との間でニップ部を構成する押圧部材と、前記押圧部材と前記加圧ベルトとの間に配置され、前記押圧部材と前記加圧ベルトとの摺擦抵抗を低減するシート部材とを有し、
   前記押圧部材の、被転写部材の通過方向に対して垂直方向の両端角部は丸みを有するとともに、前記丸みは、被転写部材の通過領域よりも外側で、且つ、前記丸みの少なくとも一部は、前記定着回転体の軸方向端部より内側に位置することを特徴とする定着装置。
2. 前記押圧部材は、被転写部材の通過方向に対して垂直方向に細長い軟質パッド部と硬質パッド部と有し、軟質パッド部と硬質パッド部とは被転写部材の通過方向に対してこの順で設けられ、少なくとも硬質パッド部の、被転写部材の通過方向に対して垂直方向の両端角部が丸みを有している請求項１記載の定着装置。
3. 前記丸みの曲率半径が２ｍｍ以上である請求項１又は２記載の定着装置。
4. 請求項１〜３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。