JP2017151465A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着画像の画質を低下させることなく記録媒体の定着部材および加圧部材に対する巻きこみ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。【解決手段】可撓性を有する無端状の定着ベルトと、定着ベルトに対向するよう設置される加圧ローラ３１と、定着ベルトの内周側に設置され定着ベルトを介して加圧ローラ３１に圧接し定着ベルトと加圧ローラ３１により未定着画像を記録媒体に定着する定着ニップ部２８を形成するニップ形成部材２６と、を備えた定着装置２０において、ニップ形成部材２６は、定着ニップ部２８における記録媒体搬送方向の下流側に加圧ローラ３１の外周面に沿う円弧形状部２６ｂと、定着ニップ部２８より記録媒体搬送方向の下流側に、加圧ローラ３１の方向に加圧ローラ３１と非接触となるよう突出した突起部２６ａとを有する。【選択図】図８

Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関し、より詳細には、加熱された定着ローラにより画像を記録媒体に定着させる定着装置および画像形成装置に関する。

従来、複写機、ファクシミリ、プリンタあるいは印刷機などの画像形成装置においては、記録媒体上に転写され担持されている未定着画像を定着装置によって加熱定着することにより、複写物や印刷物を生成するようになっている。

この加熱定着は、定着ベルトあるいは定着ローラ等の定着部材と、この定着部材に圧接される加圧部材としての加圧ローラとによって構成される定着ニップ部により、未定着画像を担持した記録媒体を加熱しながら挟持搬送するようになっている。これにより、未定着画像を形成する現像剤、例えばトナーが溶融軟化され、記録媒体に浸透されることにより、記録媒体に画像として定着するようになっている。

このような加熱定着を行う定着装置において、水分量が多く含まれる記録媒体が定着ニップ部を通過すると、この水分の収縮によるバイメタル効果により、記録媒体が定着ベルト側にカールし、記録媒体が定着ベルトに巻きつく可能性が生じるという問題があった。そこで、このカールの発生を低減するために、定着ニップ部の下流側における記録媒体の搬送経路に突起部を形成した定着装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載の定着装置を備えた画像形成装置においては、ニップ形成部材の記録媒体搬送方向下流側に設置され外周に定着フィルムが外嵌されるヒータガイドに突起部が形成されている。これにより、定着ニップ部を通過した記録媒体は、突起部により定着ベルトと反対方向に曲げられた状態で搬送されるので、定着ニップ部で形成されたカールが矯正されるようになっていた。

しかしながら、従来の特許文献１に記載の画像形成装置においては、突起部がニップ形成部材とは異なる部材に形成されており、なおかつニップ形成部材が直線状に形成されているため、記録媒体の先端部が突起部に到達すると、記録媒体と定着ベルトとの間に隙間が生じやすくなっていた。そのため、ニップ形成部材の下流端と突起部との間においては定着ベルトの熱が記録媒体に伝達せず、トナー画像がユズ肌画像になるなど画質が低下するという問題があった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、定着画像の画質を低下させることなく記録媒体の定着部材および加圧部材に対する巻きこみ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。

本発明に係る定着装置は、上記目的達成のため、可撓性を有する無端状の定着部材と、前記定着部材に対向するよう設置される加圧部材と、前記定着部材の内周側に設置され前記定着部材を介して前記加圧部材に圧接し前記定着部材と前記加圧部材により未定着画像を記録媒体に定着する定着ニップ部を形成するニップ形成部材と、を備えた定着装置において、前記ニップ形成部材は、前記定着ニップ部における記録媒体搬送方向の下流側に前記加圧部材の外周面に沿う円弧形状部と、前記定着ニップ部より記録媒体搬送方向の下流側に、前記加圧部材の方向に前記加圧部材と非接触となるよう突出した突起部とを有することを特徴とする。

この構成により、ニップ形成部材における定着ニップ部の下流側が円弧形状に形成され、定着ニップ部より下流側に突起部を有しているので、記録媒体の先端部が突起部に到達した場合においても、定着ニップ部の下流側が平面状に形成されている場合と比較して定着部材と記録媒体との間の空隙を低減することができる。したがって、記録媒体上の未定着画像が定着時に十分に加熱されないことに起因する画質の低下を抑制できるとともに、突起部により定着部材に対する記録媒体の分離性を高めることができる。また、突起部が加圧部材と非接触であるため、突起部と加圧部材とが接触し定着ニップ部の幅が拡大することを防止できるとともに、記録媒体が加圧部材に巻きつくことを防止できる。

また、ニップ形成部材が円弧形状部と突起部のいずれをも有しているので、加圧部材の熱膨張により定着ニップ部の幅、すなわち記録媒体搬送方向に対する長さが長くなった場合においても、定着ニップ部の下流端と突起部の頂点を結ぶ直線と、定着ニップ部における記録媒体搬送方向との角度が急激に拡大することを抑制し、定着部材が突起部によって過度に屈曲してしまうことを抑制することができる。

また、本発明に係る定着装置は、前記ニップ形成部材は、平面状に形成された平面部を前記記録媒体搬送方向における前記円弧形状部の上流側に有し、前記定着ニップ部は、前記円弧形状部および前記平面部にまたがって形成されることを特徴とする。

この構成により、定着ニップ部の上流側においてはニップ形成部材が平面状に形成されているので、記録媒体を安定して定着ニップ部に搬送できるとともに、定着ニップ部の下流側においてはニップ形成部材が円弧形状に形成されているので、定着部材と記録媒体との間の空隙を低減し、記録媒体上の未定着画像が定着時に十分に加熱されないことに起因する画質の低下を抑制できる。

また、本発明に係る定着装置は、前記ニップ形成部材は、前記記録媒体搬送方向における前記円弧形状部の上流側に前記円弧形状部よりも曲率半径が大きいもう一つの円弧形状部を有し、前記定着ニップ部は、前記円弧形状部および前記もう一つの円弧形状部にまたがって形成されることを特徴とする。

この構成により、定着ニップ部の上流側においてはニップ形成部材が下流側よりも曲率半径の大きい円弧により形成されているので、記録媒体を安定して定着ニップ部に搬送できるとともに、定着ニップ部の下流側においてはニップ形成部材が円弧形状に形成されているので、定着部材と記録媒体との間の空隙を低減し、記録媒体上の未定着画像が定着時に十分に加熱されないことに起因する画質の低下を抑制できる。

また、本発明に係る定着装置は、前記円弧形状部は、前記定着ニップ部の上流端と下流端の中心より下流側に形成されていることを特徴とする。

この構成により、記録媒体が定着ニップ部の入力端に搬送されやすくなるため、定着装置を小型化できるとともに、定着ニップ部に記録媒体を安定して搬送することができる。

また、本発明に係る定着装置は、前記突起部は、円弧状に形成されていることを特徴とする。

この構成により、定着装置は、定着ニップ部を通過した記録媒体を、突起部により過度に屈曲することなく定着部材から確実に分離することができる。

また、本発明に係る定着装置は、前記円弧形状部は、曲率半径が２５ｍｍ≦Ｒ≦６０ｍｍの範囲の円弧により形成されていることを特徴とする。

この構成により、ニップ形成部材の円弧形状部の曲率半径が２５ｍｍ≦Ｒ≦６０ｍｍの範囲で設定されるので、定着ニップ部より記録媒体搬送方向における下流側に形成された突起部において定着部材の屈曲を緩和させることができる。したがって、定着部材の高寿命化を図ることができる。

また、本発明に係る定着装置は、前記突起部の頂点は、前記円弧形状部の曲率半径に対して０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下の範囲で前記加圧部材側にオフセットされていることを特徴とする。

この構成により、記録媒体が定着部材および加圧部材のいずれに対しても巻きつくことを抑制できる。

また、本発明に係る定着装置は、前記突起部の頂点は、前記定着ニップ部の記録媒体搬送方向における下流端から１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲に位置することを特徴とする。

この構成により、記録媒体が定着部材および加圧部材のいずれに対しても巻きつくことを抑制できる。

また、本発明に係る定着装置は、前記定着部材の基材は、ステンレスまたはニッケルにより形成されていることを特徴とする。

この構成により、基材がステンレスまたはニッケルにより形成されているので、定着部材の高寿命化を図ることができる。

また、本発明に係る定着装置は、前記定着部材の基材の厚みが２０μｍ以上３５μｍ以下であることを特徴とする。

この構成により、定着部材の基材が薄肉ステンレスまたは薄肉ニッケルにより形成されているので、ニップ形成部材の突起部に摺接した際の屈曲疲労を緩和することができる。

また、本発明に係る定着装置は、前記定着部材における前記定着ニップ部を除く内周面に沿って設置される加熱部材をさらに備え、前記加熱部材は、前記定着部材の断面形状を保持するとともに前記定着部材に熱を伝達することを特徴とする。

この構成により、定着部材を安定して回転することが可能となるとともに、定着部材を効率よく加熱することができる。

また、本発明に係る定着装置は、前記加熱部材が金属パイプにより構成されていることを特徴とする。

この構成により、定着部材が回転する際に定着部材の断面形状を保持することができるとともに、定着部材を効率よく加熱することができる。

また、本発明に係る定着装置は、前記金属パイプの内周側にヒータを有し、前記ヒータにより金属パイプが加熱されることを特徴とする。

この構成により、金属パイプを介して定着部材を加熱することができるので、定着部材の断面形状を保持した状態で定着ニップ部を速やかに昇温できる。

また、本発明に係る定着装置は、前記定着部材の内周面側に固設され、前記ニップ形成部材に対して当接することにより少なくとも前記ニップ形成部材の記録媒体搬送方向と垂直方向への移動を規制する保持部材を有することを特徴とする。

この構成により、定着ニップ部において記録媒体に所望の圧力を安定的に加えることができる。

また、本発明に係る定着装置は、前記ニップ形成部材が膜部材により覆われていることを特徴とする。

この構成により、ニップ形成部材と定着ベルトとの摩擦抵抗を低減することができる。

また、本発明に係る画像形成装置は、上記のいずれかの定着装置を備えることを特徴とする。

本発明によれば、定着画像の画質を低下させることなく記録媒体の定着部材および加圧部材に対する巻きこみ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ができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 本発明の実施の形態に係る定着装置の概略構成図である。 本発明の実施の形態に係る定着ニップ部近傍の概略構成図である。 本発明の実施の形態に係る保持部材の斜視図である。 本発明の実施の形態に係るニップ形成部材を取り外した状態の斜視図である。 本発明の実施の形態に係るニップ形成部材の斜視図である。 本発明の実施の形態に係るニップ形成部材の断面図である。 本発明の実施の形態に係るニップ形成部材の形状を設定するための図である。 本発明の実施の形態に係るニップ形成部材の形状を設定するための表である。 本発明の実施の形態に係る定着装置の別の例を示す概略構成図である。 本発明の実施の形態に係る面状発熱体の断面図である。 本発明の実施の形態に係る定着装置のもう一つの別の例を示す概略構成図である。

以下、本発明の実施の形態に係る画像形成装置について、図１を参照して説明する。

図１に示すように、本実施の形態における画像形成装置１は、タンデム型カラープリンタにより構成されている。画像形成装置１は、本体内部の上方にボトル収容部１０１を有しており、このボトル収容部１０１には、４つのトナーボトル１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋが着脱自在に設置されており、これらのトナーボトル１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋには、対応する各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナーがそれぞれ収容されている。

ボトル収容部１０１の下方には、中間転写ユニット８５が配設されている。中間転写ユニット８５は、中間転写ベルト７８、４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋ、２次転写バックアップローラ８２、クリーニングバックアップローラ８３、テンションローラ８４および中間転写クリーニング部８０を有している。また、中間転写ユニット８５は、中間転写ベルト７８に対向し各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋを有している。

各作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋには、それぞれ、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが配設されている。また、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの周囲には、それぞれ、帯電部７５、現像部７６、クリーニング部７７および図示しない除電部が配設されている。

感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、円筒状に形成され、図示しない駆動源により回転駆動される。感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの外周面部には感光層が設けられており、露光装置から出射された破線で示す光ビームが感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの外周面にスポット照射されることにより、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの外周面には原稿読取部が読み取った画像情報あるいは端末からネットワークを介して取得した画像情報に応じた静電潜像が書き込まれる。

帯電部７５は、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの外周面を一様に帯電するようになっており、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに対して接触により帯電する接触方式のものが採用されている。

現像部７６は、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにトナーの供給を行い、供給されたトナーが感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの外周面に書き込まれた静電潜像に付着することにより、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上の静電潜像がトナー像として顕像化させるものであり、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに対し接触せずにトナーを付着させる非接触方式のものが採用されている。

クリーニング部７７は、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの外周面に付着している残留トナーを除去するようになっており、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの外周面にブラシを接触させるブラシ接触方式のものが採用されている。

中間転写ベルト７８は、２次転写バックアップローラ８２、クリーニングバックアップローラ８３およびテンションローラ８４によって張架・支持されるとともに、２次転写バックアップローラ８２の回転駆動によって図１に示す矢印方向に無端移動される。

中間転写ベルト７８は、樹脂フィルム、または、ゴムを基体として形成された無端状ベルトにより構成されており、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に形成されたトナー像が転写されるようになっている。また、この中間転写ベルト７８に転写されたトナー像が、記録媒体Ｐに未定着画像として転写される。

各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、帯電工程、露光工程、現像工程、１次転写工程、クリーニング工程を含む作像プロセスが実行されるようになっており、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に各色の画像が形成されるようになっている。

１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト７８を感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。また、１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋには、トナーの極性とは逆の極性となる転写バイアスが印加されるようになっている。

次に作像プロセスについて説明する。

まず、帯電工程において、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、不図示の駆動モータによって図１における時計回りに回転駆動される。そして、帯電部７５の位置で、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面が一様に帯電される。

そして、露光工程において、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面が、露光部３から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達し、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される。

次に、現像工程において、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面が、現像部７６との対向位置に達し、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される。

次に、１次転写工程において、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面が、中間転写ベルト７８および１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上のトナー像が中間転写ベルト７８上に転写される。このとき、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上には、未転写トナーが僅かに残存する。

次に、クリーニング工程において、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、クリーニング部７７との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に残存した未転写トナーがクリーニング部７７のクリーニングブレードによって機械的に回収される。

そして、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上の残留電位が除去される。これにより、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにおける作像プロセスが終了する。

上記の現像工程を経て各感光体ドラム上に形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト７８上に重ねて転写される。これにより、中間転写ベルト７８上にカラー画像が形成される。

次に、転写プロセスについて説明する。

中間転写ベルト７８は、図１の矢印方向に走行することにより、各１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。これにより、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト７８上に重ねて１次転写される。

そして、中間転写ベルト７８は、各色のトナー像が重ねて転写された状態で２次転写ローラ８９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ８２が、２次転写ローラ８９との間に中間転写ベルト７８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト７８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト７８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。

その後、中間転写ベルト７８は、中間転写クリーニング部８０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト７８上の未転写トナーが回収される。これにより、中間転写ベルト７８における転写プロセスが終了する。

次に、画像形成プロセスについて説明する。

記録媒体Ｐは、画像形成装置１の下方に配設された給紙部１２から、給紙ローラ９７やレジストローラ対９８等を経由して２次転写ニップの位置に搬送される。給紙部１２には、転写紙等の記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ９７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Ｐがレジストローラ対９８のローラ間に向けて給送される。

レジストローラ対９８に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対９８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト７８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対９８が回転駆動されて、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。

その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト２１及び加圧ローラ３１による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。

その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対９９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対９９によって装置外に排出された記録媒体Ｐは、出力画像として、スタック部１００上に順次スタックされる。これにより、画像形成プロセスが完了する。

なお、画像形成装置１は、図示しない本体制御部および操作入力部を備えている。本体制御部は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェース等を含むマイクロコンピュータにより構成されており、予めＲＯＭに記憶されたプログラムを、ＣＰＵによって実行するようになっている。

また、本体制御部は、操作入力部および画像形成装置１に設けられた各種センサ類やモータ等と接続されている。本体制御部は、各種センサから入力される検出信号に基づいて、上述した感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを駆動する駆動モータや、加圧ローラ３１を回転駆動するための駆動機構などの各モータ類を制御するとともに、ヒータ２５に対する通電制御を実行するようになっている。

操作入力部は、画像形成装置１の本体に設けられ、テンキーやプリントスタートキーなどの各種キーおよび各種表示器を有しており、各種キーを介して入力された入力信号を本体制御部に出力するようになっている。

なお、画像形成装置１がＦＡＸトレイを有するようにし、本体制御部は、電話回線を介してＦＡＸ信号により画像を表すデータを受信した場合には、定着装置２０により画像が定着された記録媒体をＦＡＸトレイに搬送するようにしてもよい。

次に、図２〜図９を参照して、画像形成装置１に設置される定着装置２０について説明する。

図２に示すように、定着装置２０は、定着部材としての定着ベルト２１、加熱部材２２、保持部材２３、熱源としてのヒータ２５、ニップ形成部材２６、第１の板金７０、第２の板金７１、加圧部材としての加圧ローラ３１および温度センサ４０を備えている。

定着ベルト２１は、薄肉で可撓性を有する無端状ベルトにより形成されており、図２に示す矢印方向（反時計回り）に走行する。定着ベルト２１は、ニップ形成部材２６との摺接面となる内周面側から、基材層、弾性層、離型層が順次積層され、全体の厚さが１ｍｍ以下となるよう形成されている。

定着ベルト２１の基材層は、層厚が２０〜３５μｍであり、ニッケル、ステンレスなどの金属材料やポリイミドなどの樹脂材料により形成されている。

定着ベルト２１の弾性層は、層厚が１００〜３００μｍであり、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴムあるいはフッ素ゴムなどのゴム材料で形成されている。この弾性層が設けられることにより、定着ニップ部２８における定着ベルト２１表面の微小な凹凸が形成されなくなり、記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに均一に熱が伝わりユズ肌画像の発生が抑止される。

定着ベルト２１の離型層は、層厚が１０〜５０μｍであって、ＰＦＡ（４フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）、ポリイミド、ポリエーテルイミドあるいはＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）などにより形成されている。この離型層が設けられることにより、トナー像Ｔに対する離型性、すなわち剥離性が担保される。

また、定着ベルト２１の直径は１５〜１２０ｍｍに設定されると好適である。本実施の形態においては、定着ベルト２１の直径は３０ｍｍ程度に設定されている。

加熱部材２２、保持部材２３、ヒータ２５およびニップ形成部材２６は、定着ベルト２１の内周面側に固設されている。

ニップ形成部材２６は、定着ベルト２１の内周面に摺接するように固定されている。このニップ形成部材２６が定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に圧接することにより、記録媒体Ｐを記録媒体搬送方向Ｙに搬送する定着ニップ部２８が形成される。

図３に示すように、ニップ形成部材２６は、幅方向の両端部が定着装置２０の側板４３に固定支持されている。なお、ニップ形成部材２６の構成については、後でさらに詳しく説明する。

加熱部材２２は、肉厚が０．１ｍｍの金属パイプにより形成されている。加熱部材２２は、定着ニップ部２８を除く位置で定着ベルト２１の内周面に直接的に対向するように形成されている。また、加熱部材２２は、定着ニップ部２８の位置において内部に凹状に形成されており、後述するように、この凹状に形成された位置に、ニップ形成部材２６がクリアランスをあけて挿設されるようになっている。

加熱部材２２は、定着装置２０の側板４３に固定支持されている。なお、加熱部材２２の幅方向両端部に図示しない樹脂製のフランジを取り付けて（例えば加熱部材２２に嵌合させて）、このフランジを介して定着装置２０の側板４３に固定支持するようにしてもよい。また、加熱部材２２は、内周側に設置されているヒータ２５の輻射光により加熱され、この加熱された加熱部材２２により定着ベルト２１が加熱されるようになっている。すなわち、加熱部材２２がヒータ２５より直接的に加熱され、定着ベルト２１がヒータ２５によって加熱部材２２を介して間接的に加熱される。

加熱部材２２は、アルミニウム、鉄、ステンレスなど熱伝導性を有する金属により構成されている。ここで、加熱部材２２の肉厚を０．２ｍｍ以下に設定した場合には、加熱部材２２の加熱効率が向上するため、定着ベルト２１の加熱効率も向上することとなり好適である。本実施の形態においては、加熱部材２２は、ステンレスにより構成されている。

熱源としてのヒータ２５は、ハロゲンヒータやカーボンヒータなど公知のヒータにより構成されており、両端部が定着装置２０の側板４３に固定されている。本体制御部は、輻射熱によって加熱部材２２が加熱されるようヒータ２５に対し通電制御を実行するようになっている。また、加熱部材２２の内面は黒色塗装されている。これにより、ヒータ２５からの輻射熱の輻射率が向上する。

また、定着ベルト２１は、加熱部材２２によって定着ニップ部２８を除く位置、特に定着ニップ部２８よりも上流側の位置で加熱された状態で定着ニップ部２８を通過する。これにより、加熱された定着ベルト２１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、本体制御部は、定着ベルト２１の外周面に対向する温度センサ４０からベルト表面温度の検出結果を表す信号を取得し、この信号に応じてヒータ２５の通電制御を行うようになっている。このようなヒータ２５に対する通電制御によって、定着ベルト２１の定着ニップ部２８における温度、すなわち定着温度を所望の温度に設定することができる。温度センサ４０は、例えば、サーミスタにより構成されている。

このように、本実施の形態に係る定着装置２０は、加熱部材２２によって定着ベルト２１が周方向にわたって広い範囲で加熱されるので、記録媒体Ｐの搬送を高速化した場合においても定着ベルト２１が充分に加熱されてトナー像Ｔの定着不良の発生を抑止することができる。したがって、比較的簡易な構成で効率よく定着ベルト２１を加熱できるために、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短縮化されるとともに、定着装置２０の小型化が達成される。

定着ベルト２１と加熱部材２２とは、加熱領域（本実施の形態の場合には定着ニップ部２８の上流側の領域であって、ヒータ２５から加熱部材２２への輻射熱が保持部材２３により遮蔽されない領域）において接触して摺動する構成、もしくは０．３ｍｍ以下のギャップδを有する構成としている。これにより、定着ベルト２１を加熱部材２２により効率的に加熱することが可能となるが、加熱領域において両者が接触して摺動する構成とした方が加熱効率が高く望ましい。但し、加熱領域において定着ベルト２１と加熱部材２２とを密着させる場合には、加熱領域における定着ベルト２１と加熱部材２２との圧接力が大きくなりすぎても定着ベルト２１のトルクが増大し、磨耗を加速する恐れがある。そこで、かかる場合には定着ベルト２１と加熱部材２２との圧接力は０．３ｋｇｆ／ｃｍ^２以下になるようにすることが好ましい。

また、加熱部材２２の外周部には、定着ベルト２１の磨耗が軽減されるよう潤滑剤としてのフッ素グリスが塗布されている。なお、加熱部材２２と定着ベルト２１との摺動抵抗を低下させるために、加熱部材２２の摺接面を摩擦係数の低い材料で形成したり、定着ベルト２１の内周面にフッ素を含む材料からなる表面層を形成してもよい。また、本実施の形態では、加熱部材２２の断面形状が略円形になるように形成したが、加熱部材２２の断面形状が多角形になるように形成してもよい。

保持部材２３は、定着ニップ部２８を形成するニップ形成部材２６を保持するためのもので、定着ベルト２１の内周面側に固設されている。保持部材２３は、幅方向の長さがニップ形成部材２６と同等になるように形成されており、定着装置２０の側板４３に固定支持されている。なお、保持部材２３の幅方向両端部が加熱部材２２に取り付けられている上述したフランジを介して定着装置２０の側板４３に固定支持されていてもよい。また、保持部材２３は、ステンレスや鉄など機械的強度が高い金属材料で形成されている。この構成により、保持部材２３がニップ形成部材２６および定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に当接するため、ニップ形成部材２６が定着ニップ部２８において加圧ローラ３１から加圧力を受けて大きく変形することを抑止できる。

また、保持部材２３におけるヒータ２５に対向する面の一部又は全部に、断熱部材を設けたり、ＢＡ処理や鏡面研磨処理を施したりすることもできる。これにより、ヒータ２５から保持部材２３に向かう熱を加熱部材２２の加熱に用いることができ、定着ベルト２１および加熱部材２２の加熱効率をより向上することが可能となる。

図４に示すように、保持部材２３は、ニップ形成部材２６に当接する当接部２３ｂが本体部２３ａに形成されており、この当接部２３ｂは、幅方向に複数に分割されている。これにより、ニップ形成部材２６の幅方向の圧分布が均一となり、定着ニップ部２８における幅方向の加圧を均一に行うことが可能となる。

図５に示すように、第１の板金７０は、厚さが１．５ｍｍのステンレス板をコの字状に形成したものであって、加熱部材２２の内周面側から凹部を覆うように係合される。第１の板金７０を設置することで、加熱部材２２の凹部を高精度に形成することができる。なお、加熱部材２２の加熱効率を向上させるために、第１の板金７０のヒータ２５に対向する面にＢＡ処理や鏡面研磨処理を施すことが好ましい。

これにより、定着ニップ部２８の形状が記録媒体Ｐの画像面に対して略平行になって、定着ベルト２１と記録媒体Ｐとの密着性が高まるために定着性が向上する。

なお、ニップ形成部材２６は、第２の板金７１の内部にクリアランスをあけて設置される。なお、第２の板金７１を箱状に形成してもよい。この場合、ニップ形成部材２６が定着ニップ部２８の記録媒体搬送方向に対し垂直方向に対する移動や、幅方向に対する移動が規制される。

本実施の形態においては、保持部材２３は、幅方向に５つの当接部２３ｂを有しており、第１の板金７０には、これらの当接部２３ｂの位置に対応する５つの貫通穴が形成されている。また、第２の板金７１にも、同様に５つの貫通穴が形成されている。当接部２３ｂは、第１の板金７０および第２の板金７１に形成された貫通穴よりも小さく形成されており、第１の板金７０の貫通穴および第２の板金７１の貫通穴を貫通してニップ形成部材２６に当接するようになっている。

加熱部材２２は、以下のようにして第１の板金７０および第２の板金７１により固定される。

まず、０．１ｍｍ厚のステンレス板に曲げ加工を施して、パイプ状の加熱部材２２を形成する。次に、この加熱部材２２の開口部にＬ字状の曲げ部を形成する。そして、加熱部材２２の内周面側からこの曲げ部に第１の板金７０をセットし、加熱部材２２の外周面側から第２の板金７１をセットして固定することによって、所望の形状を有する加熱部材２２が形成される。

図２に戻り、加圧ローラ３１は、定着ベルト２１の外周面に加圧回転体として圧接し、加圧ローラ３１と定着ベルト２１とによって所望の幅（図２における上下方向）を有する定着ニップ部２８を形成するようになっている。本実施の形態においては、加圧ローラ３１は、直径が３０ｍｍに設定されており、中空構造の芯金３２上に弾性層３３が形成されている。加圧ローラ３１の弾性層３３は、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどの材料により形成されている。なお、加圧ローラ３１は、弾性層３３の表層にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等からなる薄肉の離型層を設けていてもよい。

図３に示すように、加圧ローラ３１は、図示しない駆動機構の駆動ギアに噛合するギア４５が設置されていて、加圧ローラ３１は本体制御部によって図２の矢印方向（時計回り）に回転駆動するよう制御される。また、加圧ローラ３１は、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に軸受４２を介して回転自在に支持されている。なお、加圧ローラ３１の内部に、ハロゲンヒータ等の熱源を設けてもよい。

加圧ローラ３１の弾性層３３が発泡性シリコーンゴムなどスポンジ状の材料で形成される場合には、定着ニップ部２８に作用する加圧力を減ずることができるために、ニップ形成部材２６に生じる撓みを軽減することができる。また、加圧ローラ３１の断熱性が高まり、定着ベルト２１の熱が加圧ローラ３１に移動しにくくなるため、定着ベルト２１の加熱効率が向上する。

ニップ形成部材２６は、ＬＣＰ（液晶ポリマー）や、ポリイミド樹脂、ＰＡＩ（ポリアミドイミド樹脂）などの耐熱性を有する樹脂部材であり、保持部材２３の長手方向に沿うよう略角棒状に形成されている。

図６に示すように、ニップ形成部材２６は、加圧ローラ３１に対向する本体２６ｅと、本体２６ｅの背面で保持部材２３に当接して支持される複数の支持突起２６ｆと、本体２６ｅの周囲に設けられニップ形成部材を覆う膜部材２９とを備えている。本体２６ｅが加圧ローラ３１により押圧された際は、支持突起２６ｆが保持部材２３に当接して支持されることで、加圧ローラ３１により押し込まれることが防止される。

本実施の形態においては、複数の支持突起２６ｆの高さは、長手方向の中央に位置するものが最も高くなるようにし、長手方向の両端に位置するものが最も低くなるように形成されている。これは加圧ローラ３１と圧接した状態においてニップ形成部材２６が多少撓むことがあったとしても、長手方向においてニップ圧を略均一にすることができるようにするためであるが、すべての支持突起２６ｆの高さを等しく形成してもよい。

膜部材２９は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）繊維を編み込んだ網目状のシートにより形成されており、定着ベルト２１との摩擦抵抗を低減するようになっている。膜部材２９は、本体２６ｅに巻かれ、支持突起２６ｆの近傍にねじ止めされた止着部材２６ｇと本体２６ｅとに挟まれて固定されている。なお、上記以外にも例えばフッ素コーティングされた布状のガラス繊維により膜部材２９を形成することも可能である。

図７に示すように、記録媒体Ｐの搬送方向の上流側から平面部２６ｃ、円弧形状部２６ｂおよび突起部２６ａを有している。

平面部２６ｃは、定着ニップ部２８の上流側に形成されており、２次転写バックアップローラ８２および２次転写ローラ８９により形成される２次転写ニップ（図１参照）を通過した記録媒体Ｐが、屈曲されることなく定着ニップ部２８に搬送されるようになっている。

なお、平面部２６ｃは、上流端にＣ面取りなどにより形成された面取り部２６ｄを有している。本実施の形態においては、０．５ｍｍのＣ面取りが行われている。これにより、定着ベルト２１が回転し加熱部材２２と摺接していた内周面がニップ形成部材２６の上流端との摺接を開始する際に、平面部２６ｃの上流端において屈曲が大きくなることに起因して定着ベルト２１の耐久性が低下することを抑制できる。

さらに、平面部２６ｃの上流端に面取り部２６ｄが形成されていない場合には、加熱部材２２の下流端における外周面とニップ形成部材２６の上流端の表面とに微小な段差があることに起因して、加熱部材２２の下流端近傍では定着ベルト２１と加熱部材２２との間に隙間が生じた状態で回転する可能性が生じる。そのため、定着ベルト２１が十分加熱されずに定着ニップ部２８の位置に回転することになり、加熱効率が低下する原因となる。

これに対し、平面部２６ｃの上流端に面取り部２６ｄが形成されている場合には、定着ベルト２１が、ニップ形成部材２６の上流側に位置する加熱部材２２の下流端近傍と摺接するようになるので、定着ニップ部２８を効率よく加熱することが可能となる。

次に、図７および図８を参照して、突起部２６ａ、円弧形状部２６ｂおよび平面部２６ｃの形状についてより詳しく説明する。

突起部２６ａは、定着ニップ部２８の記録媒体搬送方向下流側において、幅Ｎを有する定着ニップ部２８の下流端より所定長Ｌ２離れた位置に突起の頂点を有している。また、突起の頂点は、円弧形状部２６ｂを形成する円弧と同心円で、かつ半径がＬ１だけ短い円弧上に位置している。

ここで、オフセット量Ｌ１および所定長Ｌ２は以下のように設定される。

まず、仮に所定長Ｌ２が１ｍｍより小さく設定された場合には、突起部２６ａが加圧ローラ３１と接触する。突起部２６ａが加圧ローラ３１に接触すると、突起部２６ａよりも用紙搬送方向上流側にニップ形成部材２６（具体的には円弧形状部２６ｂ）と加圧ローラ３１とが圧接しない部分が発生することになる。この部分ではニップ形成部材２６と加圧ローラ３１とが接触する部分に比べてニップ圧が低く、定着ベルト２１と記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔとの接触圧が低くなり、記録媒体Ｐ上に定着されたトナー像Ｔに異常画像が発生する恐れがある（例えばユズ肌の画像）。

また、仮に所定長Ｌ２が２ｍｍより大きく設定された場合およびオフセット量Ｌ１が０．２ｍｍより大きく設定された場合には、定着ニップ部２８を通過した記録媒体Ｐが突起部２６ａにより加圧ローラ３１側に曲げられてしまい、加圧ローラ３１に巻きつく可能性が高まる。特に、両面印刷において記録媒体Ｐの一方の面に既にトナー像Ｔが定着している場合には、他方の面にトナー像Ｔを定着するために記録媒体Ｐが定着ニップ部２８に再び搬送されると、一方の面に定着しているトナー像Ｔが定着ニップ部２８の熱により加熱され粘性が高まる。このとき、粘性の高まったトナー像Ｔは、記録媒体Ｐの加圧ローラ３１側に定着しているため、記録媒体Ｐと加圧ローラ３１との分離性が低下し、加圧ローラ３１に巻きつく可能性が高まる。

また、仮にオフセット量Ｌ１が０．１ｍｍより小さく設定された場合には、突起部２６ａが記録媒体Ｐと定着ベルト２１とを十分に分離できず、記録媒体Ｐが定着ベルト２１に巻きつく可能性が高まる。

したがって、突起部２６ａは、図９において設定領域として示すように、オフセット量Ｌ１が０．１ｍｍ≦Ｌ１≦０．２ｍｍ、所定長Ｌ２が１ｍｍ≦Ｌ２≦２ｍｍの範囲で設定されるようになっている。

円弧形状部２６ｂは、定着ニップ部２８内のいずれかの位置より所定長Ｌ２まで延在しており、加圧ローラ３１の外周面に沿うよう、曲率半径Ｒが２５ｍｍ≦Ｒ≦６０ｍｍの円弧形状を有している。本実施の形態においては、曲率半径Ｒは６０ｍｍに設定されている。

なお、本実施の形態においては、円弧形状部２６ｂの上流端が定着ニップ部２８の記録媒体搬送方向における中心（以下、定着ニップ部２８の中心という。）よりも下流側に位置している。すなわち、定着ニップ部２８のうち平面部２６ｃと加圧ローラ３１により形成されるニップ幅の方が、円弧形状部２６ｂと加圧ローラ３１により形成されるニップ幅よりも大きくしているが、円弧形状部２６ｂの上流端が定着ニップ部２８の中心あるいは該中心よりも上流側に位置していてもよい。

突起部２６ａは、オフセット量Ｌ１の円弧、円弧形状部２６ｂの下流端を通り記録媒体搬送方向と垂直となる線、の両方に接するような所定の曲率半径を有する円弧により形成されている。これにより、定着装置２０は、定着ニップ部２８を通過した記録媒体Ｐを、突起部２６ａにより過度に屈曲することなく定着ベルト２１から確実に分離することができる。

以上のように、本実施の形態に係る定着装置２０は、ニップ形成部材２６における定着ニップ部２８の下流側が円弧形状に形成され、定着ニップ部２８より下流側に突起部２６ａを有しているので、記録媒体Ｐの先端部が突起部２６ａに到達した場合においても、定着ニップ部２８の下流側が平面状に形成されている場合と比較して定着ベルト２１と記録媒体Ｐとの間の空隙を低減することができる。したがって、記録媒体Ｐ上の未定着画像が定着時に十分に加圧、加熱されないことに起因する画質の低下を抑制できるとともに、突起部２６ａにより定着ベルト２１に対する記録媒体Ｐの分離性を高めることができる。また、突起部２６ａが加圧ローラ３１と非接触であるため、突起部２６ａと加圧ローラ３１とが接触し定着ニップ部２８の幅が拡大することを防止できるとともに、記録媒体Ｐが加圧ローラ３１に巻きつくことを防止できる。

また、ニップ形成部材２６が円弧形状部２６ｂと突起部２６ａのいずれをも有しているので、加圧ローラ３１の熱膨張や部品公差により定着ニップ部２８の幅、すなわち記録媒体搬送方向に対する長さが長くなった場合においても、定着ニップ部２８の下流端と突起部２６ａの頂点を結ぶ直線と、定着ニップ部２８における記録媒体搬送方向との角度が急激に拡大することを抑制し、定着ベルト２１が突起部２６ａによって過度に屈曲してしまうことを抑制することができる。

また、定着ニップ部２８の上流側においてはニップ形成部材２６が平面状に形成されているので、記録媒体Ｐを安定して定着ニップ部２８に搬送できる。

また、円弧形状部２６ｂが、定着ニップ部２８の上流端と下流端の中心より下流側に形成されているので、記録媒体Ｐが定着ニップ部２８の上流端に搬送されやすくなるため、定着装置２０を小型化できるとともに、定着ニップ部２８に記録媒体Ｐを安定して搬送することができる。

また、突起部２６ａが、円弧状に形成されているので、定着装置２０は、定着ニップ部２８を通過した記録媒体Ｐを、突起部２６ａにより過度に屈曲することなく定着ベルト２１から確実に分離することができる。

また、ニップ形成部材２６の円弧形状部２６ｂの曲率半径が２５ｍｍ≦Ｒ≦６０ｍｍの範囲で設定されるので、定着ニップ部２８より記録媒体搬送方向における下流側に形成された突起部２６ａにおいて定着ベルト２１の屈曲を緩和させることができる。したがって、定着ベルト２１の高寿命化を図ることができる。

また、突起部２６ａの頂点が、円弧形状部２６ｂの曲率半径に対して０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下の範囲で加圧ローラ３１側にオフセットされているので、記録媒体Ｐが定着ベルト２１および加圧ローラ３１のいずれに対しても巻きつくことを抑制できる。

また、突起部２６ａの頂点が、定着ニップ部２８の記録媒体搬送方向における下流端から１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲に位置するので、記録媒体Ｐが定着ベルト２１および加圧ローラ３１のいずれに対しても巻きつくことを抑制できる。

また、定着ベルト２１の基材は、ステンレスまたはニッケルにより形成されており、基材の厚みが２０μｍ以上３５μｍ以下であるので、定着ベルト２１の高寿命化を図ることができるとともに、ニップ形成部材２６の突起部２６ａに摺接した際の屈曲疲労を緩和することができる。
また、加熱部材２２が金属パイプにより構成されているので、定着ベルト２１が回転する際に定着ベルト２１の断面形状を保持することができるとともに、定着ベルト２１を効率よく加熱することができる。

また、金属パイプの内周側にヒータ２５を有し、ヒータ２５により金属パイプが加熱されるので、定着ベルト２１の断面形状を保持した状態で定着ニップ部２８を速やかに昇温できる。

また、定着ベルト２１の内周面側に固設され、ニップ形成部材２６に対して当接することにより少なくともニップ形成部材２６の記録媒体搬送方向と垂直方向への移動や撓みを規制する保持部材２３を有するので、定着ニップ部２８において記録媒体Ｐに所望の圧力を安定的に加えることができる。

なお、以上の説明においては、ニップ形成部材２６が円弧形状部２６ｂの上流側に平面部２６ｃを有している場合について説明した。しかしながら、ニップ形成部材２６は、円弧形状部２６ｂの上流側にもう一つの円弧形状部を有していてもよい。この場合、もう一つの円弧形状部は円弧形状部２６ｂよりも曲率半径Ｒが大きくなるよう形成されると、ニップ形成部材２６が平面部２６ｃを有する場合と同様、記録媒体Ｐが定着ニップ部２８に搬送される際の搬送安定性が高まるので好適である。また、ニップ形成部材２６は、円弧形状部２６ｂの上流側にもう一つの円弧形状部を有し、当該もう一つの円弧形状部の上流側に平面部２６ｃを有するようにしてもよい。

なお、以上の説明においては、定着装置２０が金属パイプにより構成された加熱部材２２を有し、この加熱部材２２がヒータ２５により加熱されることにより定着ベルト２１に熱が伝達される場合について説明した。しかしながら、加熱部材２２が、以下に説明する面状発熱体により加熱されるようにしてもよい。この場合、定着装置２０は、図１０に示すように、加熱部材２２の内周側にヒータ２５を有する代わりに、加熱部材２２に面状発熱体５２が固定されている。

面状発熱体５２は、図１１に示すように、絶縁性を有する基層５２ａ上に、耐熱性樹脂中に導電性粒子が分散されてなる抵抗発熱層５２ｂと、抵抗発熱層５２ｂに電力を供給する電極層５２ｃとを有し、定着ベルト２１の軸方向および周方向に対応して所定の幅および長さをもち可撓性を有する発熱シート５２ｓとして形成されている。

基層５２ａ上には、抵抗発熱層５２ｂと隣接する別の給電系統の電極層５２ｃとの間や発熱シート５２ｓの縁部分と外部との間を絶縁する絶縁層５２ｄが設けられている。なお、面状発熱体５２は、発熱シート５２ｓの端部で電極層５２ｃに接続され、図示しない給電線から供給される電力を電極層５２ｃに供給する電極端子を有している。

発熱シート５２ｓの厚さは０．１〜１ｍｍに設定されることにより、少なくとも定着ベルト２１の内周面に沿うことが可能となる可撓性を有するようになっている。基層５２ａは、ＰＥＴまたはポリイミド樹脂などの耐熱性を有する樹脂により形成され他弾性体フィルムにより構成されている。ここで、基層５２ａがポリイミド樹脂からなるフィルム部材により構成されていると、耐熱性、絶縁性および所望の可撓性を有することができるので好適である。

抵抗発熱層５２ｂは、ポリイミド樹脂などの耐熱性樹脂中にカーボン粒子や金属粒子などの導電性粒子が均一に分散してなる導電性を有する薄膜により構成されており、通電されると内部抵抗によりジュール熱として発熱するようになっているこの抵抗発熱層５２ｂは、ポリイミド樹脂などの耐熱性樹脂の前駆体中にカーボン粒子や金属粒子などの導電性粒子を分散させた塗料を基層５２ａ上に塗布して成膜するとよい。

また、抵抗発熱層５２ｂは、基層５２ａ上にまずカーボン粒子や金属粒子からなる薄膜の導電層が形成され、次いでその導電層上にポリイミド樹脂などの耐熱性樹脂からなる絶縁性薄膜を積層して一体化したものであってもよい。

絶縁層５２ｄは、ポリイミド樹脂などの基層５２ａと同じ耐熱性樹脂からなる絶縁材料を塗布することにより形成される。電極層５２ｃは、導電性インクやＡｇなどの導電性ペーストを塗布することにより形成される。なお、金属箔や金属網などを接着して形成してもよい。発熱シート５２ｓは、厚みが薄く形成されており、熱容量が小さく急速な加熱が可能となっている。

そして、面状発熱体５２は、加熱部材２２の内周面で定着ニップ部２８の上流側に接着されており、面状発熱体５２が加熱されることにより加熱部材２２を介して定着ベルト２１が加熱されるようになっている。

なお、定着装置２０は、面状発熱体５２が加熱部材２２を介して定着ベルト２１を加熱する代わりに、加熱部材２２を有さずに面状発熱体５２により定着ベルト２１を直接加熱するようにしてもよい。

この場合、定着装置２０は、定着ベルト２１の内周側に発熱体支持部材を設置し、この発熱体支持部材の外周面に面状発熱体を接着するようにする。発熱体支持部材は、少なくとも定着ニップ部２８の上流側に位置しており、定着ベルト２１が回転時においても形状を保つよう外周面が円弧状に形成されており、定着ベルト２１は回転時に少なくとも面状発熱体５２と摺接するようになっている。また、面状発熱体５２は、抵抗発熱層５２ｂの表面にフッ素系樹脂でコーティングされており、定着ベルト２１の内周面との摺動に対して優れた耐久性を有することができる。発熱体支持部材としては外周面に接着した面状発熱体５２からの伝熱を抑制可能な断熱部材（例えば、樹脂部材や発泡シリコンゴムなど）を用いることができる。

また、定着装置２０は、定着ベルト２１の内周側にパイプ形状の回転支持部材を設置するようにしてもよい。回転支持部材は、例えば厚さ０．１〜１ｍｍを有する鉄やステンレスなどの薄肉金属により構成されており、外径が定着ベルト２１の内径よりも直径で０．５〜１ｍｍ程度小さく形成されている。また、回転支持部材は、定着ニップ部２８の上流側の一定領域の外周面が除去され開口部が形成されている。これにより、面状発熱体５２が開口部から露出するとともに、面状発熱体の表面が回転支持部材の外周面と同じ面となるので、面状発熱体５２が定着ベルト２１に接触し、定着ベルト２１を効率的に加熱できるようになる。なお、上記構成以外にも、例えば図１３のように加熱部材２２を定着ベルト２１の外側に設置した誘導加熱部９０により誘導加熱するようにしても良い。誘導加熱部９０は、励磁コイル９１と、アーチコア９２と、励磁コイル９１に電力を供給するインバータ９３により構成されている。励磁コイル９１は、細線を束ねたリッツ線を巻回して幅方向（図１２の紙面垂直方向）に延設されている。アーチコア９２は、フェライトやパーマロイ等、電気抵抗率が高い強磁性体により形成されている。

かかる場合には、定着ベルト２１や加熱部材２２の長手方向の非通紙領域における過度な温度上昇を抑制するため、加熱部材２２として所定温度にキュリー点を設定した整磁合金（例えば、Ｆｅ−Ｎｉ合金）を用いると良い。キュリー点を定着温度近傍（例えば１４０℃〜２００℃程度）に設定しておけば、過度な温度上昇を抑制することができる。

以上説明したように、本発明に係る画像形成装置は、定着画像の画質を低下させることなく記録媒体の定着部材および加圧部材に対する巻きこみを防止することができるという効果を奏するものであり、未定着画像を記録媒体に加熱定着する画像形成装置に有用である。

１ 画像形成装置
２０ 定着装置
２１ 定着ベルト
２２ 加熱部材
２３ 保持部材
２３ａ 本体部
２３ｂ 当接部
２５ ヒータ
２６ ニップ形成部材
２６ａ 突起部
２６ｂ 円弧形状部
２６ｃ 平面部
２６ｄ 面取り部（切り欠き）
２８ 定着ニップ部
３１ 加圧ローラ
４０ 温度センサ
５２ 面状発熱体
７０ 第１の板金
７１ 第２の板金

特開２００３−２１５９５３号公報

本発明に係る定着装置は、可撓性を有する無端状の定着部材と、前記定着部材に対向するよう設置される加圧部材と、前記定着部材の内周側に設置され前記定着部材を介して前記加圧部材に圧接し前記定着部材と前記加圧部材により未定着画像を記録媒体に定着する定着ニップ部を形成するニップ形成部材と、を備えた定着装置において、前記ニップ形成部材は、金属部材からなる保持部材に当接し、前記ニップ形成部材は、前記保持部材と当接する側に、長手方向に並んだ突起を有しており、前記保持部材の長手方向の両端部は、前記定着装置の側板に支持されており、前記ニップ形成部材は、膜部材に覆われており、前記膜部材には、開口部が設けられており、前記開口部には、前記突起がはめ込まれており、前記膜部材は、止着部材によって前記ニップ形成部材に止着されていることを特徴とする。

この構成により、膜部材に覆われたニップ形成部材と定着部材(定着ベルト)との間の摩擦抵抗を低減することができる。

本発明によれば、ニップ形成部材と定着部材との間の摩擦抵抗を低減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ができる。

Claims (12)

1. 可撓性を有する無端状の定着部材と、
   前記定着部材に対向するよう設置される加圧部材と、
   前記定着部材の内周側に設置され前記定着部材を介して前記加圧部材に圧接し前記定着部材と前記加圧部材により未定着画像を記録媒体に定着する定着ニップ部を形成するニップ形成部材と、を備えた定着装置において、
   前記ニップ形成部材は、前記定着ニップ部より記録媒体搬送方向の下流側に、前記加圧部材の方向に前記加圧部材と非接触となるよう突出した突起部と、
   前記加圧部材側に面する平面部と、を有し、該平面部の少なくとも一部は前記定着ニップ部より記録媒体搬送方向の上流側において前記加圧部材と離間し、
   前記ニップ形成部材は、金属部材からなる保持部材により当接され、その当接箇所は少なくとも前記定着ニップ部を含み、
   前記突起部位置は、前記ニップ形成部材と前記保持部材との前記当接箇所から離れた位置であり、
   前記保持部材は、前記ニップ形成部材および前記定着部材を介して前記定着ニップ部において前記加圧部材に当接し、かつ前記突起部位置では前記ニップ形成部材および前記定着部材を介して前記加圧部材に当接していないことを特徴とする定着装置。
2. 記録媒体搬送方向の下流側における前記ニップ形成部材の出口端の厚みは、記録媒体搬送方向の上流側における前記ニップ形成部材の入口端の厚みよりも厚いことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記定着ニップ部の下流端と前記突起部の頂点を結ぶ直線と、前記定着ニップ部における記録媒体搬送方向とに角度を有す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. 前記ニップ形成部材は、樹脂からなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の定着装置。
5. 前記平面部の端は切り欠きとなっていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の定着装置。
6. 前記平面部は前記加圧部材との間で前記定着ニップ部を形成していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の定着装置。
7. 前記保持部材は、前記ニップ形成部材に当接する当接部が、幅方向に複数に分割されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の定着装置。
8. 前記ニップ形成部材は、前記保持部材に当接して支持される複数の支持突起を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の定着装置。
9. 前記定着部材は熱輻射ヒータで加熱されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の定着装置。
10. 前記ニップ形成部材と前記定着部材の間に低摩擦部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の定着装置。
11. 前記定着部材における前記定着ニップ部を除く内周面に沿って設置される加熱部材をさらに備え、
    前記加熱部材は、前記定着部材に熱を伝達することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の定着装置。
12. 前記加熱部材が金属パイプにより構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の定着装置。

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