JP2010276814A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着ニップを記録シートが通過する間に、記録シートにしわが発生することを防止するとともに、定着画像の画質が低下することを防止する。
【解決手段】加圧ベルト３２の内周面を押圧する押圧部材４０は、弾性押圧体４１と剛性押圧体４２とを有する。弾性押圧体４１は、剛性押圧体４２の押圧本体部４２ａにて押圧力が付与されて、定着ローラ３１の軸方向に沿った弾性押圧面４１ａが、加圧ベルト３２を押圧する。剛性押圧体４２には、弾性押圧体４１よりも加圧ベルトの周回移動方向下流側において定着ローラ３１を押圧する剛性押圧部４２ｂが押圧本体部４２ａと一体的に設けられている。弾性押圧体４１の弾性押圧面４１ａは、定着ローラ３１から離間するように平行移動した状態で、定着ローラ３１の軸方向の中央部において両側の端部よりも定着ローラ３１に接近するように突出した状態になっている。
【選択図】図５

Description

本発明は、定着ローラと加圧ベルトとを相互に圧接させて定着ニップを形成し、形成された定着ニップを記録シートが通過する間に、当該記録シート上の未定着画像を加熱および加圧して定着させる定着装置、および、その定着装置を備えた画像形成装置に関する。

複写機等の画像形成装置には、記録用紙、ＯＨＰシート等の記録シートに形成された未定着のトナー画像を記録シートに定着させるための定着装置が設けられている。定着装置では、記録シートのトナー画像を加熱および加圧するための定着ニップが形成されており、定着ニップを記録シートが通過する間に、記録シート上の未定着のトナー画像が加熱および加圧されることによって定着される。

定着装置では、記録シートが定着ニップを通過する際に、記録シートに加わるニップ圧の分布が、搬送方向と直交する記録シートの幅方向に沿って不均一になり、記録シートの幅方向の両側の端部における搬送速度が中央部における搬送速度よりも遅くなることがある。この場合には、定着ニップ内において、記録シートにおける幅方向の中央部から両端部に向う応力が発生する。これにより、記録シートにおける定着ニップに進入していない後続の部分では、幅方向の両端部から中央部に向う応力が発生して、定着ニップ内に進入する際に記録シートにシワが発生するおそれがある。

このために、例えば、特許文献１には、弾性体からなる固定部材を、回転する加熱ローラに圧接させることにより定着ニップを形成する定着装置において、加熱ローラに圧接される弾性部材の表面を、記録シートの幅方向の両側の端部よりも中央部において加熱ローラ側へ接近させる形状とする構成が開示されている。このような構成により、弾性部材の荷重負荷が記録シートの幅方向の中央部において両側の端部よりも大きくなり、弾性部材と記録シートとの間の摩擦抵抗が中央部において大きくなる。その結果、中央部における搬送速度が両端部よりも遅くなり、記録シートにシワが発生することを防止することが可能になる。

特許文献２には、弾性パッドと剛性パッドとを有する加圧パッドによって加圧ベルトの裏面（内周面）を押圧することにより、加圧ベルトの表面を定着ローラの表面に圧接させて定着ニップを形成する定着装置において、弾性パッドの押圧面を、定着ローラの軸方向中央部における記録シート搬送方向に沿った寸法が両側の端部よりも短くなった形状とする構成が開示されている。

このような構成により、弾性パッドの押圧面によって形成される定着ニップが、定着ローラの軸方向の両側の端部において中央部よりも記録シートの搬送方向に長くなるために、定着ニップにおけるニップ圧が加えられる領域が、記録シートの幅方向の両側の端部において長くなり、両側の端部での記録シートの搬送力が大きくなると考えられる。その結果、記録シートの両側の端部における搬送速度を中央部よりも速くすることができ、記録シートにシワが発生することを抑制できる。

特開平８−１３７３１０号公報 特開２００５−４１２６号公報

特許文献１の構成では、加熱ローラのみならず、これに圧接される弾性部材も熱容量が大きいために、ウォームアップ時間が長くなるという問題がある。しかも、加熱ローラは、摩擦抵抗を増加させるために、固定的に設けられた弾性部材により、記録シートの幅方向の中央部において両側の端部よりも強く押圧している。このために、弾性部材の材質によっては、加熱ローラにおける軸方向の中央部において、凹状に変形する場合がある。

この場合、加熱ローラの軸方向の中央部における窪み量が大きくなると、定着ニップにおける記録シートの搬送速度が、加熱ローラの軸方向の中央部（記録シートの移動距離が長い）において、両側の端部よりも速くなるおそれがある。その結果、摩擦抵抗の増加による記録シートの搬送速度が低下することよりも、窪み量が大きくなることによる記録シートの搬送速度の増加が大きくなり、この場合には、定着ニップを通過する記録シートにシワが発生することを確実に防止できなくなる。

特許文献２に開示された定着装置は、熱容量の小さな加圧ベルトを使用しているために、ウォームアップ時間を短縮することが可能であり、加圧ベルトの摩耗も抑制される。しかしながら、弾性パッドの押圧面は、定着ローラの軸方向の両側の端部において、記録シートの搬送方向に沿った長さが中央部よりも長くなっており、従って、弾性パッドによる押圧面積も両側の端部において広くなるために、定着ニップを通過する記録シートは、幅方向の両側の端部において中央部よりも長時間にわたって加熱されることになる。これにより、記録シートに加わる熱量が幅方向に沿って不均一になり、加熱ムラによる光沢ムラ等が発生して定着画像の画質が低下するおそれがある。

本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、記録シートの幅方向において加熱ムラ等を生じさせることなく、記録シートにしわが発生することを防止することができる定着装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る定着装置は、周回移動可能な加圧ベルトの内周面が押圧部材により押圧されて、当該加圧ベルトの外周面が、回転する定着ローラの弾性変形可能な表面に圧接されることにより定着ニップが形成されて、当該定着ニップを記録シートが通過する間に当該記録シート上の未定着画像を加熱および加圧して定着する定着装置であって、前記押圧部材は、前記定着ローラの軸方向の中央部に対する押圧力が、両側の端部よりも大きな弾性押圧体と、前記弾性押圧体よりも前記加圧ベルトの周回移動方向下流側に当該弾性押圧体と並行して配置され、前記定着ローラに対して押圧力を付与する剛性押圧部と、を備え、当該剛性押圧部によって付与される押圧力は、前記定着ローラの軸方向の両側の端部において中央部よりも大きな圧力分布になるように構成されていることを特徴とする。

また、本発明の一形態に係る画像形成装置は、前記定着装置が設けられていることを特徴とする。

上記定着装置では、弾性押圧体による定着ローラの軸方向の中央部の押圧力が、両側の端部よりも大きく、剛性押圧部による定着ローラの軸方向に沿った押圧力が、定着ローラの軸方向の両側の端部において中央部よりも大きくなっていることにより、剛性押圧部の押圧による定着ローラの弾性変形量が、軸方向の両側の端部において中央部よりも大きくなる。これにより、記録シートの搬送速度も、各端部において中央部よりも速くなり、記録シートにシワが生じることを防止することができる。

この場合、定着ローラの表面部分を、剛性押圧部によって軸方向に沿って弾性変形させて、記録シートの搬送速度を、両側の各端部において中央部よりも速くしているために、弾性押圧部による定着ニップの大きさが軸方向に変化せず、定着ニップでの定着条件が、記録シートの幅方向に沿って不均一になるおそれがなく、加熱ムラ等によって定着画像の画質が低下することを防止できる。

好ましくは、前記弾性押圧体および前記剛性押圧部に前記定着ローラに向う付勢力が作用しており、当該付勢力によって、前記弾性押圧体が前記定着ローラに押圧されて弾性変形するとともに前記定着ローラが前記剛性押圧部によって弾性変形して、前記弾性押圧体および前記剛性押圧部の前記押圧力が、それぞれ前記圧力分布になっていることを特徴とする。

好ましくは、前記弾性押圧体は、前記定着ローラを押圧していない状態としたとき、当該定着ローラの軸方向の中央部が両側の端部よりも当該定着ローラ側に突出した状態になっており、前記定着ローラを押圧した状態としたとき、当該定着ローラの周面に沿って弾性変形することを特徴とする。
好ましくは、前記弾性押圧体は、前記定着ローラの表面部分を押圧する押圧面が、前記定着ローラを押圧していない状態としたとき、当該定着ローラの軸方向の両側の端部から中央部にかけて段階的に突出した状態になっていることを特徴とする。

好ましくは、前記弾性押圧体は、前記定着ローラの表面部分を押圧する押圧面が、前記定着ローラを押圧していない状態としたとき、当該定着ローラの軸方向の両側の端部から中央部にかけて、中央部側になるにつれて順次突出するように傾斜した一対の傾斜面を有することを特徴とする。
好ましくは、前記押圧部材は、前記付勢力を前記弾性押圧体および前記剛性押圧部の両方に対して作用させる押圧本体部をさらに有することを特徴とする。

好ましくは、前記押圧本体部と前記剛性押圧部とが、一体的に形成されていることを特徴とする。
好ましくは、前記押圧本体部は、前記弾性押圧体を支持する支持面を有し、当該支持面が、前記定着ローラの軸方向の中央部において両側の端部よりも当該定着ローラ側に突出した形状になっており、前記弾性押圧体は、平行平面形状の部材であって、前記定着ローラを押圧していない状態としたとき、前記支持面に追従して変形することを特徴とする。

好ましくは、前記押圧本体部は、前記弾性押圧体を支持する平坦な支持面を有し、前記弾性押圧体は、前記定着ローラの表面部分を押圧する押圧面が、前記定着ローラを押圧していない状態としたとき、前記定着ローラの軸方向の中央部において両側の端部よりも当該定着ローラ側に突出した形状になっていることを特徴とする。
好ましくは、前記弾性押圧体は、前記定着ローラの軸方向の中央部が、両側の端部から、０．１〜０．６ｍｍの範囲で突出していることを特徴とする。

本発明の実施の形態に係る定着装置が備えられた画像形成装置の一例であるカラープリンタの概略構成を説明するための模式図である。 その定着装置における主要部の概略構成を説明するための断面模式図である。 その定着装置に設けられた押圧部材の剛性押圧体の斜視図であり、一部を取り除いた断面が示されている。 その押圧部材によって定着ローラに加えられる荷重分布（押圧力分布）を示すグラフである。 （ａ）は、押圧部材によって定着ローラの軸方向の端部が押圧された状態を説明するための模式図、（ｂ）は、押圧部材によって定着ローラの軸方向の中央部が押圧された状態を説明するための模式図である。 本発明の実施の形態に係る定着装置に用いられる押圧部材における剛性押圧体の他の例を示す斜視図であり、一部を取り除いた状態の断面が示されている。 本発明の実施の形態に係る定着装置に用いられる押圧部材における弾性押圧体の他の例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る定着装置に用いられる押圧部材における弾性押圧体のさらに他の例を示す斜視図である。 本実施形態の定着装置による実験結果を示す表である。

図１は、本発明の実施の形態に係る定着装置を備える画像形成装置の一例であるカラープリンタの概略構成を示す模式図である。このカラープリンタは、ネットワーク（例えばＬＡＮ）を介して外部の端末装置等から入力される画像データ等に基づいて、周知の電子写真方式によりトナー画像を形成し、下部の給紙カセット２２からシート搬送経路２１に沿って搬送される記録シートＳにトナー画像を転写する。トナー画像が転写された記録シートＳは定着装置３０に搬送され、定着装置３０において、記録シートＳに転写されたトナー画像が定着される。

カラープリンタの上下方向の略中央部には、周回移動域が水平方向に沿って長くなった中間転写ベルト１８が設けられている。中間転写ベルト１８は、矢印Ｘで示す方向に周回移動する。中間転写ベルト１８の下方には、画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが設けられている。画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、中間転写ベルト１８の周回移動方向に沿って、その順番で配置されている。

中間転写ベルト１８の上方には、中間転写ベルト１８を介して各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋのそれぞれに対向するように、トナー収容部１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋが配置されている。各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋには、トナー収容部１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋのそれぞれに収容されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の各色のトナーが供給される。各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、供給される各色のトナーによってトナー画像を形成する。

各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、トナー画像を形成するためのトナーの色のみがそれぞれ異なっていること以外は概略同様の構成になっていることから、画像形成ユニット１０Ｙの構成のみを説明して、他の画像形成ユニット１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの構成の説明は省略する。
画像形成ユニット１０Ｙは、中間転写ベルト１８の下方において中間転写ベルト１８に対向した状態で矢印Ｚ方向に回転可能に配置された感光体ドラム１１Ｙと、感光体ドラム１１Ｙの下方において感光体ドラム１１Ｙに対向して配置された帯電器１２Ｙと、帯電器１２Ｙに対して感光体ドラム１１Ｙの回転方向下流側に順番に配置された露光装置１３Ｙおよび現像器１４Ｙとを有している。

感光体ドラム１１Ｙは、帯電器１２Ｙによって表面が一様に帯電される。帯電された感光体ドラム１１Ｙの表面には、露光装置１３Ｙから照射されるレーザ光Ｌによって静電潜像が形成される。感光体ドラム１１Ｙの表面に形成された静電潜像は、現像器１４Ｙによって、トナー収容部１７Ｙから供給されるＹ色のトナーにより現像される。
現像器１４Ｙは、Ｙ色のトナーを担持する現像ローラを備えており、現像バイアス電圧が印加された現像ローラの回転によって、Ｙ色のトナーが現像ローラの外周面を搬送されて、感光体ドラム１１Ｙと対向する位置において、感光体ドラム１１Ｙ上に形成された静電潜像に付着する。これにより、感光体ドラム１１Ｙの表面に、Ｙ色のトナー画像が形成される。

感光体ドラム１１の上方には、中間転写ベルト１８を挟んで感光体ドラム１１Ｙに対向する１次転写ローラ１５Ｙが配置されており、感光体ドラム１１Ｙ上に形成されたトナー画像は、転写バイアス電圧が印加された１次転写ローラ１５Ｙによって形成される電界の作用により、中間転写ベルト１８上に１次転写される。トナー画像が転写された感光体ドラム１１Ｙは、クリーニング部材１６Ｙによってクリーニングされる。

なお、フルカラー画像を形成する場合には、各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上に形成されたそれぞれのトナー画像が中間転写ベルト１８上の同じ領域に多重転写されるように、各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋのそれぞれの画像形成動作タイミングがずらされる。モノクロ画像を形成する場合には、選択された１つの画像形成ユニット（例えばＫトナー用の画像形成ユニット１０Ｋ）のみが駆動されることによって、感光体ドラム１１Ｋ上にトナー画像が形成されて、中間転写ベルト１８における所定領域上に転写される。

トナー画像が形成された中間転写ベルト１８の搬送方向下流側の端部（図１において右側の端部）には、シート搬送経路２１を挟んで中間転写ベルト１８に対向する２次転写ローラ１９が配置されている。中間転写ベルト１８上に転写されたトナー画像は、転写バイアス電圧が印加された２次転写ローラ１９によって形成される電界の作用により、シート搬送経路２１を搬送される記録シートＳに２次転写される。

中間転写ベルト１８と２次転写ローラ１９との間を通過した記録シートＳは、２次転写ローラ１９の上方に配置された定着装置３０へ搬送され、定着装置３０において、記録シートＳ上の未定着のトナー画像が加熱および加圧されて定着される。トナー画像が定着された記録シートＳは、排紙ローラ２４によって、トナー収容部１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋの上方に配置された排紙トレイ２３上に排出される。

図２は、定着装置３０における主要部の概略構成を示す模式的断面図である。定着装置３０は、回転駆動される定着ローラ３１と、押圧部材４０によって定着ローラ３１に圧接された加圧ベルト３２とを備えている。加圧ベルト３２は無端ベルトであり、定着ローラ３１に圧接された加圧ベルト３２は、定着ローラ３１の回転に追従して周回移動する。定着ローラ３１および加圧ベルト３２は、相互に圧接されることによって、記録シートＳが通過する定着ニップＮを形成している。

定着ローラ３１は円筒状に構成されており、その軸心部に、定着ローラ３１の表面をトナーが溶融する所定温度に加熱するヒーター３５が設けられている。ヒーター３５は、サーミスタ３４にて計測される定着ローラ３１の表面温度に基づいて制御される。
定着装置３０に搬送される記録シートＳの未定着のトナー画像は、定着ニップ部Ｎを通過する際に加熱および加圧されて記録シートＳ上に定着される。トナー画像が定着された記録シートＳは分離爪３３および３６によって定着ローラ３１から分離されて排紙ローラ２４（図１参照）へと搬送される。

なお、以下において、加圧ベルト３２が定着ローラ３１を押圧していない状態で、定着ローラ３１と加圧ベルト３２との接触位置での定着ローラ３１の接線を含む、定着ローラ３１の軸心線に平行な仮想平面を記録シート搬送方向面Ｔとする。
定着ローラ３１は、例えば、１０〜５０ｍｍ程度の外径を有しており、厚さが０．１〜５．０mm程度のアルミニウム、鉄等の金属製のパイプからなる芯金３１ａと、芯金３１ａの外周面に積層された中間層３１ｂと、中間層３１ｂの表面を覆う表層３１ｃとを有している。

芯金３１ａの厚さは、例えば、軽量化およびウォームアップ時間(電源ＯＮから定着ローラ３１の表面温度が定着に必要な温度にまで昇温するために必要な時間)の短縮を考慮すると、０．２〜１．５mm程度が好ましい。
定着ローラ３１の芯金３１ａと表層３１ｃとの間に介在される中間層３１ｂは、押圧部材４０によって加圧ベルト３２が圧接されることにより弾性変形する弾性体によって構成されている。中間層３１ｂとしては、耐熱性が高い材質であることが望ましく、シリコーンゴム、フッ素ゴム等によって構成される。中間層３１ｂは任意の厚さとすることができるが、０．０５〜２ｍｍ程度が望ましい。

中間層３１ｂの表面を覆う表層３１ｃは、記録シートＳに対する離型性を付与するために、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＥＴＥＥ等のフッ素系チューブあるいはフッ素系コーティング等によって形成されていることが好ましい。フッ素系チューブとしては、例えば、三井・デュポンフロロケミカル株式会社製の商品名「ＰＦＡ３５０−Ｊ」、「４５１ＨＰ−Ｊ」、「９５１ＨＰ Ｐｌｕｓ」等を用いることができる。表層３１ｃは導電性であってもよい。表層３１ｃの厚さは５〜１００μm程度が好ましく、また、水との接触角度が９０度以上、特に１１０度以上であることが望ましい。表層３１ｃの表面粗さＲａは、０．０１〜５０μm程度が好ましい。

加圧ベルト３２は、ポリイミド、ポリフェニレンスルファイド、ニッケル、鉄、ＳＵＳ等によって形成された帯板材を無端化した基材を有している。基材表面には、記録シートＳに対する離型性を付与するために、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＥＴＥＥ等のフッ素系チューブあるいはフッ素系コーティング等の表層を設けてもよい。表層は導電性であってもよい。表層の厚さは、５〜１００μm程度が好ましい。加圧ベルト３２の厚さは特に限定されるものではないが、０．０５〜２ｍｍ程度が好ましい。加圧ベルト３２の外径は、２０〜１００ｍｍ程度が好ましい。加圧ベルト３２は、蛇行して周回移動しないように、幅方向の両側の側縁部がベルトガイド部材（図示せず）によってそれぞれガイドされている。

低摩擦シート４４を介して加圧ベルト３２の内周面を押圧する押圧部材４０は、加圧ベルト３２の周回移動経路内に、定着ローラ３１に対向した状態で、定着ローラ３１の軸方向に沿って配置されている。押圧部材４０は、加圧ベルト３２の外周面を、幅方向の全域にわたって定着ローラ３１の外周面に圧接させるために、加圧ベルト３２の内周面を、幅方向の全域にわたって低摩擦シート４４を介して押圧する。これにより、定着ニップＮが定着ローラ３１の軸方向に沿って形成される。

なお、図２においては、理解を容易にするために、低摩擦シート４４を、加圧ベルト３２の内周面及び押圧部材４０のそれぞれと離間させて、押圧部材４０によって加圧ベルト３２が定着ローラ３１に押圧されていない状態を示しているが、定着装置３０として組み立てられて定着を行う状態では、押圧部材４０が低摩擦シート４４を介して加圧ベルト３２を押圧して、加圧ベルト３２が定着ローラ３１に圧接している（図５（ａ）および（ｂ）参照）。

押圧部材４０は、加圧ベルト３２の周回移動経路内に配置された支持フレーム３８に、弾性シート３７を介して支持されている。支持フレーム３８は、例えば、アルミニウム、鉄等の金属の引き抜き材、押し出し材、板金等によって、断面四角形の筒状に構成されており、長手方向が加圧ベルト３２の幅方向に沿うように配置されている。
支持フレーム３８の長手方向の両側の端部は、加圧ベルト３２の幅方向の両側の側縁よりもそれぞれ外側に延出しており、それぞれの端部が、バネ等の付勢手段によって、定着ローラ３１に向って付勢されている。支持フレーム３８は、一つの側面（前面）が定着ローラ３１に対向して配置されており、その前面上に弾性シート３７を介して押圧部材４０が支持されている。

支持フレーム３８における弾性シート３７が設けられた側面とは反対側の側面（背面）には、加圧ベルト３２の内周面に潤滑オイルを塗布するためのオイル塗布部材３９が設けられている。オイル塗布部材３９は、例えば、潤滑オイルが含浸されたフェルトによって構成されており、オイル塗布部材３９が、周回移動している加圧ベルト３２の内周面に摺接することにより、加圧ベルト３２の内周面の全域にわたって潤滑オイルが塗布される。

押圧部材４０は、支持フレーム３８における前面上の弾性シート３７上に配置された剛性押圧体４２と、低摩擦シート４４および加圧ベルト３２を介して定着ベルト３１の内周面に対向するように剛性押圧体４２に保持された弾性押圧体４１とを有している。弾性押圧体４１は、弾性を有する材料によって構成されており、剛性押圧体４２は、弾性押圧体４１よりも硬質な剛性を有する材料によって構成されている。

剛性押圧体４２は、加圧ベルト３２の幅方向に沿って直線状に延びる押圧本体部４２ａと、この押圧本体部４２ａにおける記録シート搬送方向の下流側に位置する側縁部に沿って設けられた剛性押圧部４２ｂと、押圧本体部４２ａにおける記録シート搬送方向の上流側に位置する側縁部に沿って設けられた側壁部４２ｃとを有している。剛性押圧部４２ｂおよび側壁部４２ｃは、それぞれ、定着ローラ３１に向って所定の長さで突出している。なお、側壁部４２ｃにおける押圧本体部４２ａからの突出量は、剛性押圧部４２ｂにおける押圧本体部４２ａからの突出量よりも小さくなっている。

押圧本体部４２ａは、支持フレーム３８に加わる付勢力（押圧力）が、当該幅方向の全域にわたって均一に伝達されるように、支持フレーム３８側の側面（背面）が平坦な状態になっており、この背面が弾性シート３７上に支持されている。押圧本体部４２ａにおける剛性押圧部４２ｂと側壁部４２ｃとの間の面は、弾性押圧体４１に背面側から押圧力を作用させるように弾性押圧体４１を支持する支持面４２ｄになっている。

弾性押圧体４１は、低摩擦シート４４を介して加圧ベルト３２を押圧していない状態では、加圧ベルト３２の幅方向の全域にわたって当該幅方向に沿って延びる断面長方形状の直方体形状（平行平面形状）に構成されており、記録シート搬送方向面Ｔに対して直交する方向の長さ（厚さ）が、加圧ベルト３２の幅方向に沿って一定になっている。弾性押圧体４１は、剛性押圧部４２ｂと側壁部４２ｃとの間に嵌合されて、押圧本体部４２ａの支持面４２ｄに対向する側面（背面）が、当該支持面４２ｄに当接された状態で剛性押圧体４２に保持されている。

支持面４２ｄ上に当接した弾性押圧体４１の側面（背面）とは反対側に位置する側面（前面）は、低摩擦シート４４および加圧ベルト３２を介して定着ローラ３１を押圧する弾性押圧面４１ａになっている。この弾性押圧面４１ａは、記録シート搬送方向面Ｔに沿った長さ（図２において紙面の上下方向長さである幅寸法）が、全体にわたって略一定になっている。

図３は、剛性押圧体４２の斜視図である。なお、図３において、剛性押圧体４２を、紙面における上側が定着ローラ３１側になるように示しており、また、押圧本体部４２ａは、側壁部４２ｃを取り除いた状態の断面で示している。押圧本体部４２ａにおける支持面４２ｄは、加圧ベルト３２の幅方向における両側の各端部にそれぞれ位置する端部平坦面４２ｇと、中央部に位置する中央平坦面４２ｈとによって構成されている。

端部平坦面４２ｇおよび中央平坦面４２ｈのそれぞれは、記録シート搬送方向面Ｔに平行な平坦面になっているが、中央平坦面４２ｈが、端部平坦面４２ｇよりも定着ローラ３１に近接した状態になっている。従って、中央平坦面４２ｈは、端部平坦面４２ｇから定着ローラ３１側に突出した状態になっており、中央平坦面４２ｈと各端部平坦面４２ｇとの間に段差がそれぞれ形成されている。

弾性押圧体４１は、押圧本体部４２ａにおける支持面４２ｄの全体にわたって載置されると、支持面４２ｄに追従して変形し、弾性押圧面４１ａの形状が全体にわたって支持面４２ｄと概略同じ形状になる。すなわち、弾性押圧体４１を定着ローラ３１から離間するように平行移動させて、定着ローラ３１を押圧していない状態では、弾性押圧面４１ａには、加圧ベルト３２の幅方向の両側の端部に、押圧本体部４２ａにおける支持面４２ｄの端部平坦面４２ｇに平行な平坦面が形成され、当該幅方向の中央部に、支持面４２ｄの中央平坦面４２ｈに平行な平坦面が形成される。従って、弾性押圧体４１を定着ローラ３１から離間するように平行移動させて、定着ローラ３１を押圧していない状態では、弾性押圧面４１ａは、押圧本体部４２ａの支持面４２ｄと同様に、定着ローラ３１の軸方向の中央部において、各端部よりも定着ローラ３１に接近した状態になっている。

定着ローラ３１と加圧ベルト３２とを圧接させた状態では、弾性押圧体４１には、支持フレーム３８から押圧本体部４２ａに付与される押圧力が弾性押圧体４１の背面側から作用し、この押圧力によって、弾性押圧面４１ａが低摩擦シート４４を介して、加圧ベルト３２の内周面を、幅方向の全域にわたって押圧し、これにより、加圧ベルト３２を定着ローラ３１の表面に圧接させる。

このような状態では、弾性押圧体４１は、定着ローラ３１からの反力によって弾性変形し、弾性押圧面４１ａは、定着ローラ３１の表面に沿った形状になる。これにより、加圧ベルト３２と定着ローラ３１との間に、通過する記録シートＳを加熱および加圧して未定着のトナー画像を定着させる第１ニップ部が形成される。この場合、弾性押圧体４１は、定着ローラ３１の軸方向中央部における表面部分に対する押圧力が、軸方向両側の各端部よりも大きくなった圧力分布になっている。

弾性押圧体４１に対して加圧ベルト３２の周回移動方向下流側に隣接して配置された剛性押圧部４２ｂは、押圧本体部４２ａと同じ剛性材料によって一体に構成されており、定着ローラ３１と加圧ベルト３２とを圧接させた状態では、支持フレーム３８から押圧本体部４２ａに付与される付勢力が背面側から作用し、この押圧力によって、低摩擦シート４４および加圧ベルト３２を介して定着ローラ３１の表面を押圧する。従って、剛性押圧部４２ｂにおける定着ローラ３１側の先端面が、定着ローラ３１を押圧する剛性押圧面４２ｆになっている。この剛性押圧面４２ｆにおける記録シート搬送方向面Ｔに沿った長さは、全体にわたって一定になっている。

剛性押圧部４２ｂにおける先端の剛性押圧面４２ｆが、低摩擦シート４４を介して、加圧ベルト３２の内周面を、幅方向の全域にわたって押圧して、加圧ベルト３２が定着ローラ３１の表面部分に圧接させると、定着ローラ３１の表面部分は凹状に窪んだ状態に弾性変形し、加圧ベルト３２は、弾性変形した定着ローラ３１の外周面に沿った状態になり、これにより第２ニップ部が形成される。

この第２ニップ部では、弾性押圧体４１によって形成される第１ニップ部よりもニップ圧が大きくなっているために、定着ローラ３１の表面部分は、第１ニップ部よりも曲率が小さな円弧状に弾性変形する。記録シートＳは、その曲率の小さな弾性変形部分に対して追従して移動することができないことによって定着ローラ３１から分離する。記録シートＳは、このような「曲率分離」によって、定着ローラ３１の表面から容易に剥離されることになる。

弾性押圧体４１の弾性押圧面４１ａによる押圧によって形成される第１ニップ部は、剛性押圧部４２ｂの剛性押圧面４２ｆによって形成される第２ニップ部よりも、記録シートの搬送方向に沿って長く形成されており、この第１ニップ部において記録シートＳ上の未定着のトナー画像が定着される。このように、未定着のトナー画像を定着させるための第１ニップ部が長くなっているために、トナー画像を確実に定着することが可能になる。

剛性押圧体４２は、例えば、ポリフェニレンスルファイド、ポリイミド、液晶ポリマー等の樹脂、アルミニウム、鉄等の金属、セラミック等の同一材料によって、押圧本体部４２ａと、剛性押圧部４２ｂと、側壁部４２ｃとを一体に成型して構成されている。従って、押圧本体部４２ａと、剛性押圧部４２ｂと、側壁部４２ｃとは、全体として一つの剛性体を構成しており、押圧本体部４２ａに加わる圧力は、剛性押圧部４２ｂに、長手方向（定着ローラ３１の軸方向に沿った方向）の圧力分布と同様の圧力分布状態で伝達される。

なお、押圧本体部４２ａ、剛性押圧部４２ｂ、側壁部４２ｃの全てまたはいずれか１つを、異なる剛性材料によって形成して、それらを組み合わせて一体化することによって剛性押圧体４２を構成してもよい。この場合にも、押圧本体部４２ａと、剛性押圧部４２ｂと、側壁部４２ｃとが、全体として一つの剛性体を構成することになり、剛性押圧部４２ｂに加わる圧力の分布状態が、押圧本体部４２ａに加わる圧力の分布状態と同様になる。

弾性押圧体４１は、シリコーン系ゴム、フッ素系ゴム等の高耐熱性の弾性を有する材料によって構成されている。弾性押圧体４１の硬度は、アスカーＣで１５〜３０°が望ましい。弾性押圧体４１の厚さ（記録シート搬送方向面Ｔに直交する方向の長さ）は、２．０〜１０ｍｍ程度になっている。
押圧部材４０における剛性押圧体４２の剛性押圧部４２ｂおよび弾性押圧体４１と、加圧ベルト３２の内周面との間に介在される低摩擦シート４４は、加圧ベルト３２と押圧部材４０との摺動抵抗を低減するために設けられており、例えば、ガラスクロスを基材として、当該基材に耐熱性樹脂を含浸させることによって構成されている。耐熱性樹脂としては、ＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂が用いられている。

低摩擦シート４４は長方形状に構成されており、相互に直交する側縁が、加圧ベルト３２の幅方向および周方向にそれぞれ沿うように配置されている。加圧ベルト３２の幅方向に沿った低摩擦シート４４の長さは、加圧ベルト３２の幅方向長さとほぼ等しくなっている。低摩擦シート４４における加圧ベルト３２の周回移動方向下流側の側縁部は、剛性押圧体４２の剛性押圧部４２ｂよりも、当該周回移動方向の下流側に延長しており、当該側縁部に対して当該周回移動方向の上流側に連続する部分が、剛性押圧体４２の剛性押圧部４２ｂおよび弾性押圧体４１と、加圧ベルト３２の内周面との間を通過した状態になっている。

低摩擦シート４４における押圧部材４０と加圧ベルト３２の内周面との間に位置する部分よりも上流側に延長した部分は、加圧ベルト３２の内周面に沿った状態になっており、加圧ベルト３２の周回移動方向の上流側の側縁部が、支持フレーム３８における前面に対して記録シートＳの搬送方向上流側に位置する側面に固定されている。低摩擦シート４４は、加圧ベルト３２の周回移動方向の上流側の側縁部が固定された状態で、押圧部材４０によって加圧ベルト３２に圧接されることによって、周回移動する加圧ベルト３２に沿って摺動する。

このような構成の定着装置３０では、加圧ベルト３２が、押圧部材４０によって押圧されて定着ローラ３１に圧接された状態になっており、定着ローラ３１が回転駆動されることによって、加圧ベルト３２が定着ローラ３１に追従して周回移動する。このような状態で、トナー画像が転写された記録シートＳが、トナー画像の転写された面を定着ローラ３１側として、定着ローラ３１と加圧ベルト３２との間の定着ニップＮ内に進入する。

定着ニップＮは、弾性押圧体４１によって加圧ベルト３２と定着ローラ３１とが圧接された第１ニップ部と、剛性押圧体４２の剛性押圧部４２ｂによって加圧ベルト３２が定着ローラ３１に対して強く圧接された第２ニップ部とによって構成されており、第１ニップ部においてトナー画像が記録シートＳに定着され、第２ニップ部によって、定着ローラ３１に対して「曲率剥離」された状態で排出される。

周回移動する加圧ベルト３２の内周面には、オイル塗布部材３９によって潤滑オイルが塗布されており、加圧ベルト３２の内周面に塗布された潤滑オイルは、加圧ベルト３２の内周面と低摩擦シート４４との界面に進入する。低摩擦シート４４の表面は、基材であるガラスクロスの表面の凹凸によって構成されており、これにより、加圧ベルト３２の内周面に塗布された潤滑オイルは、低摩擦シート４４が加圧ベルト３２の内周面に圧接された状態であっても、加圧ベルト３２の内周面と低摩擦シート４４との界面から押し出されることがなく低摩擦シート４４の凹部内に残り、この潤滑オイルによって、加圧ベルト３２の内周面と低摩擦シート４４との間の摩擦抵抗が低減される。これにより、加圧ベルト３２は円滑に周回移動する。

押圧部材４０における剛性押圧体４２の押圧本体部４２ａには、定着ローラ３１に向って付勢された支持フレーム３８によって、加圧ベルト３２を定着ローラ３１に圧接させる所定の付勢力が軸方向に略均一に付与されている。押圧本体部４２ａは、一体となった剛性押圧部４２ｂと、押圧本体部４２ａの支持面４２ｄに支持された弾性押圧体４１とに、背面側から定着ローラ３１に向う付勢力を作用させる。

この場合、押圧部材４０における弾性押圧体４１の弾性押圧面４１ａは、定着ローラ３１から離間するように平行移動されて定着ローラ３１を押圧していない状態では、定着ローラ３１の軸方向の各端部よりも中央部が定着ローラ３１に接近した状態になっているために、定着ローラ３１と加圧ベルト３２とを圧接させた状態では、弾性押圧面４１ａが、低摩擦シート４４および加圧ベルト３２を介して、定着ローラ３１を軸方向に沿って延びる凹溝状に弾性変形させるように押圧する。これにより、図４に示すように、弾性押圧体４１によって定着ローラ３１に加わる押圧力（荷重）は、定着ローラ３１の軸方向の各端部（図４に実線で示す）よりも中央部（図４に破線で示す）において大きくなった圧力分布になる。

定着ローラ３１が弾性押圧体４１によって押圧されると、定着ローラ３１に加わる圧力と同じ大きさの反力が定着ローラ３１から弾性押圧体４１に加わり、この反力が、弾性押圧体４１を介して押圧本体部４２ａに加わる。従って、定着ローラ３１から押圧本体部４２ａに加わる反力も、定着ローラ３１の軸方向の中央部において各端部よりも大きくなった圧力分布になっている。

押圧本体部４２ａと一体に形成された剛性押圧部４２ｂには、弾性押圧体４１に背面側から定着ローラ３１に向う押圧力が作用しており、また、押圧本体部４２ａに対して定着ローラ３１から弾性押圧体４１に向う方向（押圧力とは反対方向）の反力（反押圧力）も作用することになる。これにより、剛性押圧部４２ｂによって定着ローラ３１に作用する押圧力は、押圧本体部４２ａに加わる反押圧力によって低減されることになる。

従って、剛性押圧部４２ｂによって定着ローラ３１に作用する押圧力は、弾性押圧体４１によって定着ローラ３１に作用する押圧力とは、軸方向に沿った圧力分布の押圧方向が反対になり、従って、定着ローラ３１の軸方向の各端部における押圧力が中央部における押圧力よりも大きな圧力分布になる。
図５（ａ）は、押圧部材によって定着ローラの軸方向の端部が押圧された状態を説明するための模式図、図５（ｂ）は、押圧部材によって定着ローラの軸方向の中央部が押圧された状態を説明するための模式図である。なお、図５の（ａ）および（ｂ）においては、定着ローラ３１の弾性変形量についての理解を容易にするために、定着ローラ３１と加圧ベルト３２とを離間した状態で示しており、また、低摩擦シート４４を省略している。さらには、定着ローラ３１の変形量等についても強調して模式的に示している。

定着ローラ３１の表面部分は、剛性押圧部４２ｂによって押圧されることにより弾性変形する。この場合、剛性押圧部４２ｂによる押圧力が大きい定着ローラ３１の軸方向の各端部においては、図５（ａ）に示すように、剛性押圧部４２ｂによって、定着ローラ３１の表面部分が大きく（深く）凹状に窪んだ状態になる。これに対して、剛性押圧部４２ｂによる押圧力が小さい定着ローラ３１の軸方向の中央部においては、図５（ｂ）に示すように、剛性押圧部４２ｂによって、定着ローラ３１の表面部分は、各端部における変形量よりも小さく（浅く）凹状に窪んだ状態になる。

記録シートＳが通過する定着ニップＮは、押圧部材４０によって定着ローラ３１の表面が押圧される範囲に形成されており、従って、定着ニップＮは、定着ローラ３１の軸方向の各端部と中央部において、相互に等しい中心角θの範囲にわたって形成されている。このために、定着ローラ３１の軸方向の各端部と中央部とにおいて、定着ニップＮが形成された定着ローラ３１の表面部分の周速度は等しくなっている。

これに対して、定着ニップＮにおける記録シートＳが搬送される実際の長さ（経路長）は、定着ローラ３１の変形した表面に沿った長さになるために、定着ローラ３１の変形量が大きい両側の各端部では、定着ローラ３１の変形量が小さい中央部よりも長くなっている。これにより、定着ニップＮの経路長に沿って移動する記録シートＳの搬送速度は、定着ローラ３１の軸方向の中央部よりも両側の各端部において速くなる。

従って、定着ニップＮ内に記録シートＳが進入すると、記録シートＳにおける当該進入部分（シート搬送方向下流側の先端部分）には、幅方向の各側縁部から中央部に向う応力が生じ、幅方向の中央部が撓んだ状態になる。これに対して、定着ニップＮに進入せず、このような応力が生じた先端部分に連続するシート搬送方向上流側の後続部分では、先端部分に発生した応力によって、両側の各側縁部ではそれぞれ外側に向う引っ張り応力が生じる。その結果、記録シートＳにおける当該後続部分が定着ニップＮに進入する際にシワが発生することが抑制される。

以後、順次、定着ニップＮに進入する記録シートＳの後続部分は、シワが生じることなく定着ニップＮを通過するために、定着ニップＮを通過した記録シートＳにシワが発生するおそれがない。
なお、剛性押圧体４２における押圧本体部４２ａの支持面４２ｄに形成された中央平坦面４２ｈと端部平坦面４２ｇとの間の段差、すなわち、弾性押圧体４１を定着ローラ３１から離間するように平行移動させた状態において、弾性押圧面４１ａにおける定着ローラ３１側への突出長さの差は、例えば、０．１〜０．６ｍｍとされる。また、中央平坦面４２ｈにおける定着ローラ３１の軸方向に沿った長さは、例えば、支持面４２ｄの当該軸方向の全長に対して、例えば、１／３〜１／２程度とされる。

弾性押圧面４１ａにおける定着ローラ３１側への突出長さの差が０．１ｍｍよりも小さくなれば、定着ローラ３１の軸方向の中央部と各端部とにおいて定着ニップＮの経路長に沿って移動する記録シートＳの搬送速度の差が十分に大きくならず、記録シートＳにシワが発生することを効果的に防止することができないおそれがある。０．６ｍｍよりも大きくなると、定着ローラ３１の軸方向の中央部における変形量が小さくなるため、記録シートＳの分離性が低下する。

記録シートＳにシワが発生することを、より効果的に防止するためには、支持面４２ｄにおける中央平坦面４２ｈと端部平坦面４２ｇとの間の段差は、０．３〜０．５ｍｍであることが好ましい。
同様に、弾性押圧面４１ａにおける定着ローラ３１側へ突出した中央部の長さ（定着ローラ３１の軸方向に沿った長さ）が全体の１／３よりも小さくなれば、定着ローラ３１の軸方向の中央部と各端部とにおいて定着ニップＮの経路長に沿って移動する記録シートＳの搬送速度差を十分に確保できなくなり、また、１／２よりも大きくなれば、定着ローラ３１の軸方向の中央部における変形量が小さくなるため、記録シートＳの分離性が低下する。

なお、定着ローラ３１から離間するように平行移動されて定着ローラ３１を押圧していない状態で、弾性押圧体４１の弾性押圧面４１ａを、定着ローラ３１の軸方向の中央部が、両側の端部よりも定着ローラ３１に接近した状態とするための構成は、上記の構成に限定されない。
例えば、図６に示すように、押圧本体部４２ａにおける弾性押圧体４１が支持される支持面４２ｄが、定着ローラ３１の軸方向の中央部において、両側の各端部よりも定着ローラ３１に接近した状態になるように、両側の各端部から中央部にかけて、順次、定着ローラ３１側に突出するように傾斜した一対の傾斜面を有する形状とし、定着ローラ３１の軸方向の中央部において円弧状に突出させる形状としてもよい。

この場合、弾性押圧体４１を定着ローラ３１から離間するように平行移動させた状態では、押圧本体部４２ａに支持された弾性押圧体４１は、押圧本体部４２ａの支持面４２ｄに追従して変形し、弾性押圧面４１ａの形状が、全体にわたって支持面４２ｄと概略同様の形状になる。従って、支持面４２ｄに支持された弾性押圧体４１の弾性押圧面４１ａは、支持面４２ｄと同様に、定着ローラ３１の軸方向の中央部において、各端部よりも定着ローラ３１に接近するように、各端部から中央部にかけて順次突出して、中央部において円弧状に形成されている。

このような剛性押圧体４２の構成でも、定着ローラ３１と加圧ベルト３２とを圧接させた状態では、弾性押圧体４１によって定着ローラ３１に加わる押圧力は、定着ローラ３１の軸方向の各端部よりも中央部において大きくなり、剛性押圧部４２ｂによって定着ローラ３１に加わる押圧力は、定着ローラ３１の軸方向の各端部において中央部よりも大きくなる。従って、定着ニップＮの経路長に沿って移動する記録シートＳの搬送速度は、定着ローラ３１の軸方向の中央部よりも各端部において速くなる。

さらには、剛性押圧体４２の押圧本体部４２ａにおける支持面４２ｄの形状を、記録シート搬送方向面Ｔに平行な平坦面に形成して、図７および図８に示すように、弾性押圧体４１における弾性押圧面４１ａを、定着ローラ３１から離間するように平行移動させた状態で、定着ローラ３１の軸方向の中央部において、各端部よりも定着ローラ３１に接近するような形状としてもよい。

図７に示す弾性押圧体４１では、弾性押圧面４１ａが、加圧ベルト３２の幅方向における両側の各端部に位置する端部平坦面４１ｇと、中央部に位置する中央平坦面４１ｈとを有しており、端部平坦面４１ｇおよび中央平坦面４１ｈのそれぞれが、記録シート搬送方向面Ｔに平行な平坦面になっている。図８に示す弾性押圧体４１では、弾性押圧面４１ａが、定着ローラ３１の軸方向の中央部において、各端部よりも定着ローラ３１に接近するように、各端部から中央部にかけて順次突出するように傾斜した一対の傾斜面を有するとともに、中央部において円弧状に突出するように形成されている。

図７および図８に示す構成でも、定着ローラ３１と加圧ベルト３２とを圧接させた状態では、弾性押圧体４１によって定着ローラ３１に作用する押圧力は、定着ローラ３１の軸方向の各端部よりも中央部において大きくなるために、剛性押圧部４２ｂによって定着ローラ３１に作用する押圧力は、定着ローラ３１の軸方向の各端部において中央部よりも大きくなる。従って、定着ニップＮの経路長に沿って移動する記録シートＳの搬送速度は、定着ローラ３１の軸方向の中央部よりも各端部において速くすることができる。

本発明の定着装置３０において、弾性押圧体４１を定着ローラ３１から離間するように平行移動させた状態で、弾性押圧面４１ａにおける定着ローラ３１の軸方向の中央部と両側の端部との突出量の差を変化させて、定着ニップＮを通過する記録シートＳにシワが発生するかを実験した。定着ローラ３１は、厚さが０．５ｍｍの鉄によって円筒形に形成された芯金３１ａに、シリコーンゴム製の中間層３１ｂおよびフッ素系チューブの表層３１ｃを順次積層して、外径を２６ｍｍとした。加圧ベルト３２は、ポリイミドの基材にフッ素系チューブの表層を設けて、幅２６０ｍｍ、厚さ０.１ｍｍに構成し、内径が３０ｍｍの円筒形状になるように無端化した。

押圧部材４０の剛性押圧体４２は、液晶ポリマーによって一体成型によって構成した。定着ローラ３１の軸方向に沿った剛性押圧体４２の長さは２６０ｍｍである。
弾性押圧体４１は、シリコーン系ゴムによって、記録シート搬送方向面Ｔと直交する方向の長さ（厚さ）が３．５ｍｍの直方体形状を標準として、弾性押圧面４１ａにおける定着ローラ３１の軸方向の中央部の突出量を変化させた。

なお、押圧部材４０の押圧本体部４２ａに作用する押圧力を０．１ＭＰａとして、定着ローラ３１の周面に中心角３０°の範囲で定着ニップＮを形成した。
実験１の条件として、剛性押圧体４２の押圧本体部４２ａを図３に示す形状とした。この場合、押圧本体部４２ａの支持面１２ｆにおける中央平坦面４２ｈを、定着ローラ３１の軸方向に沿った長さが９０ｍｍ、中央平坦面４２ｈと端部平坦面４２ｇとの段差（突出量の差）が、０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍのそれぞれになった５つの剛性押圧体４２を準備した。これらの剛性押圧体４２を用いた定着装置３０によって、定着ニップＮを通過する記録シートＳにシワが発生するかを調べた。

なお、比較のために、押圧本体部４２ａの支持面４２ｄが全体にわたって平坦（突出量の差が０）とした場合の定着装置についても、定着ニップＮを通過する記録シートＳにシワが発生するかを調べた。その結果を、図９の表に示す。
突出量の差が「０」の場合には、記録シートＳにおけるシワの発生率が３％以上になり、実用上、好ましいものではなかった（図９の表に「×」で示す）。突出量の差が０．１ｍｍの場合には、定着ローラ３１の軸方向の中央部と各端部とにおいて定着ニップＮの経路長に沿って移動する記録シートＳの搬送速度差は０．１％程度になり、シワの発生率が３％未満と、実用上問題のないレベルになった（図９の表に「△」で示す）。さらに、突出量の差が０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍの場合には、定着ローラ３１の軸方向の中央部と各端部とにおいて定着ニップＮの経路長に沿って移動する記録シートＳ搬送速度差が、それぞれ、０．２％、０．３％、０．４％、０．５％程度となり、定着ニップＮを通過する記録シートＳにシワの発生が全く認められず、良好な結果が得られた（図９の表に「○」で示す）。

また、実験２として、剛性押圧体４２の押圧本体部４２ａを図６に示す形状とした。この場合、押圧本体部４２ａの支持面４２ｄを、加圧ベルト３２の幅方向の両端部を除いた中央部において１２０ｍｍの長さにわたって円弧状に突出させた。また、両端部と中央部との突出量の差（最大値）を、０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍとした５つの剛性押圧体４２を準備して、実験１の場合と同様の実験を行った。

この場合には、突出量の差が０．１ｍｍおよび０．２ｍｍの場合にはシワの発生率が３％未満であり、突出量の差が、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍの場合には、シワは発生しなかった。
さらに、実験３として、弾性押圧体４１を図７に示す形状とした。この場合、弾性押圧体４１の弾性押圧面４１ａを、長手方向の中央部において９０ｍｍの長さにわたって突出させた。その他の条件は、実験１と同様である。この場合、突出量の差が０．１ｍｍの場合には、シワの発生率が３％未満になり、突出量の差が０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍの場合には、シワの発生は認められなかった。

さらに、実験４として、弾性押圧体４１を図８に示す形状とした。この場合、弾性押圧体４１の弾性押圧面４１ａを、長手方向の両端を除いた中央部において長さ１２０ｍｍにわたって円弧状に突出させた。その他の条件は、実験１と同様である。この場合には、突出量の差が０．１ｍｍおよび０．２ｍｍの場合には、シワの発生率が３％未満になり、突出量の差が、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍの場合には、シワの発生が認められなかった。

以上のように、押圧部材４０によって加圧ベルト３２を押圧して、表面が弾性変形可能な定着ローラ３１との間に定着ニップ部Ｎを形成する定着装置３０において、押圧部材４０における弾性押圧体４１の弾性押圧面４１ａを、定着ローラ３１から離間するように平行移動した状態で、定着ローラ３１の軸方向中央部が各端部よりも定着ローラ３１に微小距離だけ接近させるという構成により、記録シートＳの搬送速度を、定着ローラ３１の軸方向の各端部において中央部よりも速くすることができる。これにより、記録シートＳにシワが生じることを防止することができる。

しかも、この場合には、押圧部材４０における弾性押圧体４１の弾性変形量も、軸方向の各端部と中央部とにおいて微小に異ならせるだけで、記録シートＳの搬送速度を、定着ローラ３１の軸方向の各端部において中央部よりも速くなるために、記録シートＳにシワが生じないように、定着ローラ３１の軸方向の各端部と中央部とにおける記録シートＳの搬送速度差を精密に調整することができる。

さらには、定着ローラ３１の表面部分における軸方向の各端部と中央部とにおける弾性変形量が微小であるために、定着ニップＮを通過する記録シートＳに加わる熱量は、幅方向に沿ってほとんど変化しない。従って、記録シートＳの幅方向に沿って概略同様の定着条件でトナー画像を定着させることができ、定着画像における定着ローラ３１の軸方向の画質を均一にすることができる。

なお、本発明に係る定着装置において、剛性押圧体４２の押圧本体部４２ａおよび剛性押圧部４２ｂを同一の剛性材料によって一体的に形成して、押圧本体部４２ａに加わる押圧力を、剛性押圧部４２ｂおよび弾性押圧体４１の背面側に作用させる構成としたが、このような構成に限定されるものではなく、例えば、押圧本体部４２ａを設けることなく、剛性押圧部４２ｂおよび弾性押圧体４１の背面側に同一の押圧力を作用させるように構成してもよい。

また、本発明に係る定着装置が適用される画像形成装置は、前記実施形態のように、カラープリンタに限るものではなく、複写機、ＦＡＸ、ＭＦＰ（Multiple Function Peripheral）装置等のモノクロ画像形成装置、カラー画像形成装置のいずれにも適用できる。

本発明は、回転する定着ローラに、押圧部材によって押圧された状態で周回移動する加圧ベルトを圧接させて定着ニップを形成し、当該定着ニップを記録シートが通過する間に当該記録シート上の未定着画像を加熱および加圧して定着させる定着装置において、記録シートに定着される画像の画質を低下させることなく、記録シートにしわが形成されることを防止することができる。

３０ 定着装置
３１ 定着ローラ
３２ 加圧ベルト
３７ 弾性シート
３８ 支持フレーム
３９ オイル塗布部材
４０ 押圧部材
４１ 弾性押圧体
４１ａ 弾性押圧面
４１ｇ 端部平坦面
４１ｈ 中央平坦面
４２ 剛性押圧体
４２ａ 押圧本体部
４２ｂ 剛性押圧部
４２ｃ 側壁部
４２ｄ 支持面
４２ｆ 剛性押圧面
４２ｇ 端部平坦面
４２ｈ 中央平坦面
４４ 低摩擦シート

Claims (11)

1. 周回移動可能な加圧ベルトの内周面が押圧部材により押圧されて、当該加圧ベルトの外周面が、回転する定着ローラの弾性変形可能な表面に圧接されることにより定着ニップが形成されて、当該定着ニップを記録シートが通過する間に当該記録シート上の未定着画像を加熱および加圧して定着する定着装置であって、
   前記押圧部材は、
   前記定着ローラの軸方向の中央部に対する押圧力が、両側の端部よりも大きな弾性押圧体と、
   前記弾性押圧体よりも前記加圧ベルトの周回移動方向下流側に当該弾性押圧体と並行して配置され、前記定着ローラに対して押圧力を付与する剛性押圧部と、を備え、
   当該剛性押圧部によって付与される押圧力は、前記定着ローラの軸方向の両側の端部において中央部よりも大きな圧力分布になるように構成されていることを特徴とする定着装置。
2. 前記弾性押圧体および前記剛性押圧部に前記定着ローラに向う付勢力が作用しており、
   当該付勢力によって、前記弾性押圧体が前記定着ローラに押圧されて弾性変形するとともに前記定着ローラが前記剛性押圧部によって弾性変形して、前記弾性押圧体および前記剛性押圧部の前記押圧力が、それぞれ前記圧力分布になっていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記弾性押圧体は、前記定着ローラを押圧していない状態としたとき、当該定着ローラの軸方向の中央部が両側の端部よりも当該定着ローラ側に突出した状態になっており、前記定着ローラを押圧した状態としたとき、当該定着ローラの周面に沿って弾性変形することを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
4. 前記弾性押圧体は、前記定着ローラの表面部分を押圧する押圧面が、前記定着ローラを押圧していない状態としたとき、当該定着ローラの軸方向の両側の端部から中央部にかけて段階的に突出した状態になっていることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
5. 前記弾性押圧体は、前記定着ローラの表面部分を押圧する押圧面が、前記定着ローラを押圧していない状態としたとき、当該定着ローラの軸方向の両側の端部から中央部にかけて、中央部側になるにつれて順次突出するように傾斜した一対の傾斜面を有することを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
6. 前記押圧部材は、前記付勢力を前記弾性押圧体および前記剛性押圧部の両方に対して作用させる押圧本体部をさらに有することを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の定着装置。
7. 前記押圧本体部と前記剛性押圧部とが、一体的に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
8. 前記押圧本体部は、前記弾性押圧体を支持する支持面を有し、
   当該支持面が、前記定着ローラの軸方向の中央部において両側の端部よりも当該定着ローラ側に突出した形状になっており、
   前記弾性押圧体は、平行平面形状の部材であって、前記定着ローラを押圧していない状態としたとき、前記支持面に追従して変形することを特徴とする請求項６または７に記載の定着装置。
9. 前記押圧本体部は、前記弾性押圧体を支持する平坦な支持面を有し、
   前記弾性押圧体は、前記定着ローラの表面部分を押圧する押圧面が、前記定着ローラを押圧していない状態としたとき、前記定着ローラの軸方向の中央部において両側の端部よりも当該定着ローラ側に突出した形状になっていることを特徴とする請求項６または７に記載の定着装置。
10. 前記弾性押圧体は、前記定着ローラの軸方向の中央部が、両側の端部から、０．１〜０．６ｍｍの範囲で突出していることを特徴とする請求項３〜９のいずれか一項に記載の定着装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の定着装置が設けられていることを特徴とする画像形成装置。

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