JP5309457B2 - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタなどの画像形成装置、および画像形成装置に用いられる定着装置に関する。

従来、定着ベルトからの記録材の自己分離を可能とするため、定着ロールと加圧ロールによって形成されるニップ部の出口分離部に対応した位置であって定着ベルトの内側に、出口分離部面を曲率の大きな形状部とした固定部材を備えたベルト定着装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−５５６６号公報

ここで、ニップ部の下流側に、定着ベルトを屈曲させる部材を設けることで、定着ベルトからの用紙の剥離を行う場合、この屈曲させる部材の配設位置によっては、トナー像を保持した記録材に対し加圧ロール等からの圧力が加わらない領域が形成される場合がある。そして、このような領域が形成されると、記録材中の水分の気化による水蒸気や、トナー空隙に存在する空気の熱膨張が生じ得る。そして、水蒸気や熱膨張が生じると、例えば、ブリスタ現象などにより、トナー像が乱されて画像の品位が低下するおそれがある。また、部材の経時変化等によって上記屈曲させる部材の位置が変化し、記録材の剥離性能が低下する場合がある。

本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、画像品位の低下や剥離性能の低下を抑制可能な定着装置等を提供することにある。

かかる目的のもと、本発明が適用される定着装置は、回転可能に配設されたベルト状部材と、前記ベルト状部材の内側に配設された定着部材と、前記ベルト状部材を介し前記定着部材に圧接配置され、記録材に保持された像を当該記録材に定着させるニップ部を当該ベルト状部材との間に形成する圧接部材と、前記ニップよりも前記ベルト状部材の移動方向下流側にて前記ベルト状部材を内側から押圧し当該ベルト状部材と前記圧接部材とを接触させる押圧面と、当該押圧面を通過した当該ベルト状部材を前記圧接部材から離れる方向に湾曲させ当該ベルト状部材の湾曲領域にて当該ベルト状部材を当該圧接部材から離間させる離間面と、を備える押圧部材と、を含む。

ここで、前記離間面は、前記湾曲領域における前記ベルト状部材の移動方向上流側にて当該ベルト状部材を前記圧接部材から離間させることを特徴とすることができる。また、前記押圧面は、当該押圧面の全域にて前記ベルト状部材を前記圧接部材に押圧し、当該全域にて押圧されたベルト状部材と前記圧接部材とを接触させることを特徴とすることができる。

他の観点から捉えると、本発明が適用される定着装置は、所定の速度で回転可能に配設されたベルト状部材と、前記ベルト状部材の内側に配設された定着部材と、前記ベルト状部材を介し前記定着部材に圧接配置され、記録材に保持された像を当該記録材に定着させるニップ部を当該ベルト状部材との間に形成する圧接部材と、前記ニップ部よりも前記ベルト状部材の移動方向下流側にて前記ベルト状部材を内側から押圧し当該ベルト状部材を前記圧接部材に接触させる接触部と当該接触部を通過した当該ベルト状部材を当該圧接部材に非接触状態とする非接触部とを備えた第１の面と、当該非接触部により当該非接触状態とされたベルト状部材が２０ｍｓｅｃ以内に到達可能な位置に配設され当該非接触状態とされたベルト状部材を当該圧接部材から離れる方向に湾曲させる第２の面と、を備える押圧部材と、を含む。

ここで、前記第２の面は、前記非接触部により前記非接触状態とされたベルト状部材が１０ｍｓｅｃ以内に到達可能な位置に配設されることを特徴とすることができる。また、前記接触部が前記ベルト状部材を押圧する押圧力は調整可能であることを特徴とすることができる。

さらに、本発明を画像形成装置と捉えた場合、本発明が適用される画像形成装置は、記録材上に画像を形成する画像形成部と、当該画像形成部により記録材上に形成された画像を当該記録材に定着させる定着装置とを備え、前記定着装置は、回転可能に配設されたベルト状部材と、前記ベルト状部材の内側に配設された定着部材と、前記ベルト状部材を介し前記定着部材に圧接配置され、記録材に保持された像を当該記録材に定着させるニップ部を当該ベルト状部材との間に形成する圧接部材と、前記ニップよりも前記ベルト状部材の移動方向下流側にて前記ベルト状部材を内側から押圧し当該ベルト状部材と前記圧接部材とを接触させる押圧面と、当該押圧面を通過した当該ベルト状部材を前記圧接部材から離れる方向に湾曲させ当該ベルト状部材の湾曲領域にて当該ベルト状部材を当該圧接部材から離間させる離間面と、を備える押圧部材と、を有することを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、画像の品位低下を抑制し得る定着装置を提供することができる。
請求項６記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、画像の品位低下を抑制し得る画像形成装置を提供することができる。

―第１の実施形態―
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置である。この画像形成装置には、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋが備えられている。また、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に順次転写（一次転写）させる一次転写部１０が備えられている。さらに、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー画像を記録材（記録紙）である用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写部２０が備えられている。

また、中間転写ベルト１５の内側には、中間転写ベルト１５を内側から張架するとともに定速性に優れたモータ（図示せず）などにより回転駆動される駆動ロール３１などの各種ロールが設けられている。さらに、二次転写がなされた用紙Ｐを搬送する搬送ベルト５５と、搬送ベルト５５により搬送されてきた用紙Ｐのトナー像をこの用紙Ｐに定着させる定着装置６０と、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０とが設けられている。

本実施の形態において、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋには、次のような電子写真用デバイスが順次配設されている。まず、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１の周囲に、感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２が配設されている。また、感光体ドラム１１上に静電潜像を書込むレーザ露光器１３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）が配設されている。さらに、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４が設けられている。また、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を一次転写部１０にて中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６が設けられている。また、感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するドラムクリーナ１７が設けられている。

一次転写部１０は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に対向して配置される一次転写ロール１６を含んで構成されている。
二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像保持面側に配置される二次転写ロール２２と、バックアップロール２５とを含んで構成される。二次転写ロール２２は、中間転写ベルト１５を挟んでバックアップロール２５に圧接配置されている。
制御部４０は、各装置（各部）の動作を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）、プログラムが記録されるＲＯＭ（Read Only Memory）、各種データを記憶しておくＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えている。

次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。本実施形態における画像形成装置では、図示しない画像読取装置等から画像データが出力される。そして、この画像データは図示しない画像処理装置により所定の画像処理が施され、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。
レーザ露光器１３は、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの各々の感光体ドラム１１に照射する。各感光体ドラム１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。

そして、形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの現像器１４によって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。一方、中間転写ベルト１５は、駆動ロール３１などの各種ロールによって図１に示す矢印Ｂ方向に所定の速度で循環駆動されている。感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが当接する一次転写部１０において、中間転写ベルト１５上に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上に重畳されたトナー像が形成される。重畳されたトナー像が中間転写ベルト１５の表面に形成された後、中間転写ベルト１５は移動し、トナー像は二次転写部２０に搬送される。二次転写部２０では、二次転写ロール２２が中間転写ベルト１５を介してバックアップロール２５に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送ロール５２により搬送された用紙Ｐは、二次転写部２０において、中間転写ベルト１５と二次転写ロール２２との間に挟み込まれる。

二次転写部２０においては、二次転写ロール２２とバックアップロール２５との間に二次転写バイアスが印加され、両部材間には二次転写電界が形成されている。そして、中間転写ベルト１５上に保持された未定着トナー像は、この二次転写部２０において、用紙Ｐ上に一括して静電転写される。その後、トナー像が静電転写された用紙Ｐは、二次転写ロール２２によりこの二次転写ロール２２の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５５へと搬送される。搬送ベルト５５は、用紙Ｐを最適な搬送速度で定着装置６０まで搬送する。定着装置６０においては、トナー像が転写された用紙Ｐに対し、加熱および加圧が行われ、用紙Ｐ上にトナー像の定着がなされる。そして、定着が終了した用紙Ｐは、画像形成装置の外部に排出される。

次に、定着装置６０について説明する。
図２は、定着装置６０の概略構成を示す側断面図である。同図に示す定着装置６０は、定着ベルトモジュール６１と、定着ベルトモジュール６１に対して圧接して配置された加圧ロール６２とで主要部が構成されている。

定着ベルトモジュール６１は、回転可能に設けられた無端状の定着ベルト６１０と、定着ベルト６１０の内側に回転可能に配設された定着ロール６１１と、内側から定着ベルト６１０を張架するテンションロール６１２とを備えている。また、外側から定着ベルト６１０を張架するとともに外側から定着ベルト６１０を加熱する外部加熱ロール６１３と、定着ロール６１１とテンションロール６１２との間で定着ベルト６１０の姿勢を矯正する姿勢矯正ロール６１４と、を備えている。さらに、定着ベルトモジュール６１と加圧ロール６２とが圧接する領域であるニップ部Ｎ内の下流側領域であって定着ロール６１１の近傍位置に、定着ベルト６１０からの用紙Ｐの剥離を促す剥離パッド６４を備えている。また、剥離パッド６４を支持する支持部材６１７と、剥離パッド６４を加圧ロール６２に向けて押圧するばね部材６１８とを備えている。さらに、剥離パッド６４に接近する方向および離間する方向（図中矢印Ｇ参照）に移動可能に設けらればね部材６１８の一端部を支持する支持部材６１９と、ニップ部Ｎの下流側において定着ベルト６１０を張架するアイドラロール６１５とを備えている。

また、定着ベルトモジュール６１は、定着ロール６１１の内部に配設され定着ロール６１１を加熱するハロゲンヒータ等の加熱源６１６ａと、外部加熱ロール６１３の内部に配設され外部加熱ロール６１３を加熱するハロゲンヒータ等の加熱源６１６ｃとを備えている。さらに、テンションロール６１２の内部に設けられテンションロール６１２を加熱するハロゲンヒータ等の加熱源６１６ｂを備えている。また、定着ロール６１１を回転駆動させるモータ等の駆動源（不図示）と、テンションロール６１２の両端部近傍に配置され、テンションロール６１２を定着ベルト６１０方向に向けて押圧し、定着ベルト６１０に所定の張力を付与するばね部材（不図示）とを備えている。

定着ベルト６１０は、所定幅で所定周長のフレキシブルなエンドレスベルトである。この定着ベルト６１０は、たとえば、ポリイミド樹脂等で形成されたベース層と、ベース層の表面側（外周面側）に積層されたシリコーンゴム等からなる弾性体層と、さらに弾性体層上に被覆されたテトラフルオロエチレン−ペルフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）チューブ等からなる剥離層とで構成されている。
定着ロール６１１は、弾性層が被覆されておらず、アルミニウムの芯金（コアロール）の表面に耐熱性樹脂（フッ素樹脂）を被覆して構成されたハードロールである。この定着ロール６１１は、定着部材の一つとして機能する。なお、本実施形態においては、この耐熱性樹脂としてテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）を用いている。

テンションロール６１２は、たとえば、アルミニウム等によって形成された円筒状ロールである。
剥離パッド６４は、定着ロール６１１の軸方向に沿って設けられた部材であり、また、断面が略円弧形状に形成された部材である。剥離パッド６４は、例えばＳＵＳの金属や樹脂等により形成される。また、剥離パッド６４は、加圧ロール６２が定着ベルト６１０を介して定着ロール６１１に圧接される領域（「ロールニップ部Ｎ１」）の下流側近傍位置に配置されている。さらに、剥離パッド６４は、定着ベルト６１０を介して加圧ロール６２を所定の幅領域に亘って所定の荷重で均一に押圧するように設置されている。この結果、「剥離パッドニップ部Ｎ２」が形成される。

加圧ロール６２は、円柱状ロール６２１を基体としている。そして、基体側から、弾性層６２２と、離型層６２３とが順に積層されてソフトロールを構成している。また、加圧ロール６２は、定着ベルトモジュール６１に押圧されるように設置されている。さらに、加圧ロール６２は、不図示の駆動源により、定着ベルトモジュール６１に接近する方向および定着ベルトモジュール６１から離間する方向（図中矢印Ｆ方向）に移動可能に設けられている。この加圧ロール６２は、圧接部材の一つとして機能する。

次に、定着装置６０の動作について説明する。定着装置６０にて定着が行われる際、まず定着ベルトモジュール６１に対し離間状態にある加圧ロール６２が、不図示の駆動源により定着ベルトモジュール６１に押圧される。次いで、トナー像が保持された用紙Ｐがニップ部Ｎに導入される。このとき、定着ロール６１１は、駆動源（不図示）からの駆動力を受けて、矢印Ｃ方向に回転している。また、定着ベルト６１０は、定着ロール６１１の回転に伴い、定着ロール６１１に従動して矢印Ｄ方向に回転している。さらに、加圧ロール６２も、定着ベルト６１０の回転に従動して矢印Ｅ方向に回転を行っている。ニップ部Ｎ内に導入された用紙Ｐは、この回転している定着ベルト６１０および加圧ロール６２により下流方向に搬送され、ロールニップ部Ｎ１および剥離パッドニップ部Ｎ２を順次通過していく。

そして、用紙Ｐは、このロールニップ部Ｎ１および剥離パッドニップ部Ｎ２を通過する過程において、定着ベルト６１０および加圧ロール６２から加圧、および加熱作用を受ける。この結果、用紙Ｐに対しトナー像の定着が行われる。一方で、剥離パッドニップ部Ｎ２を通過した定着ベルト６１０は、その後剥離パッド６４の側面に倣って移動する。これにより、定着ベルト６１０の進行方向は、アイドラロール６１５方向に屈曲するように急激に変化する。このため、用紙Ｐは、剥離パッドニップ部Ｎ２を出た時点で定着ベルト６１０の進行方向の変化に追随できなくなる。この結果、用紙は自身の所謂「コシ」によって定着ベルト６１０から剥離される。このようにして、ニップ部Ｎの出口部において、用紙に対する曲率分離が安定的に行なわれる。なお、定着ベルト６１０から分離された用紙は、ニップ部Ｎの下流側に配設された剥離案内板（不図示）により、その進行方向が導かれる。このようにして定着処理が完了すると、加圧ロール６２は、不図示の駆動源により定着ベルトモジュール６１から後退し、定着ベルトモジュール６１から離間した所定の位置に配置される。

ここで、定着装置６０についてより詳細に説明する。
図３は、剥離パッド６４の周辺を詳細に示した説明図である。
同図に示すように、本実施形態における剥離パッド６４は、定着ロール６１１の外周面と所定の間隙をおいて対向配置された内側面６４ａと、定着ベルト６１０を挟んで加圧ロール６２の外周面（離型層６２３（図２参照））に対向配置された押圧面６４ｂとを備えている。また、剥離パッド６４は、押圧面６４ｂよりも定着ベルト６１０の移動方向下流側に配設された湾曲面６４ｃと、湾曲面６４ｃよりも定着ベルト６１０の移動方向下流側に配設された外側面６４ｄとを備えている。この剥離パッド６４は、押圧部材の一つして機能する。

内側面６４ａは、上述のとおり定着ロール６１１の外周面と所定の間隙をおいた位置に配設されるとともに、定着ロール６１１の外周面に沿って配設されている。
押圧面６４ｂは、ロールニップ部Ｎ１の下流側に配設されるとともに、その上流側先端部が内側面６４ａに接続して配設され、内側面６４ａとともに剥離パッド６４の先端部をくさび状に形成している。そして、本実施形態においては、このくさび状に形成された先端部を、ロールニップ部Ｎ１に近接して配置することで、ロールニップ部Ｎ１の出口部におけるブリスタの発生を抑制している。なお、この押圧面６４ｂは、第１の面の一つとして機能する。

また、押圧面６４ｂは、その断面が、直線状や、定着ロール６１１が圧接されている場合における加圧ロール６２の外表面形状に倣うように形成され、また、所定の曲率を有した状態で形成されている。さらに、押圧面６４ｂは、定着ベルト６１０の内周面に接触配置されている。また、押圧面６４ｂは、ブリスタを抑制可能な圧力にて、定着ベルト６１０を介し加圧ロール６２に押圧配置されている。さらに、押圧面６４ｂは、ブリスタの発生を抑制するため、その全域が定着ベルト６１０を介し加圧ロール６２に押圧配置されている。この結果、押圧面６４ｂの対向位置であって、定着ベルト６１０と加圧ロール６２との間に、用紙Ｐに対し圧力を加える押圧部が形成される。

湾曲面６４ｃは、上述のとおり押圧面６４ｂよりも定着ベルト６１０の移動方向下流側に配設されている。なお、湾曲面６４ｃは、離間面、第２の面の一つとして機能する。また、湾曲面６４ｃは、押圧面６４ｂに連続した状態で形成されるとともに、定着ベルト６１０の移動方向下流側に向かって加圧ロール６２の外表面から離れるように湾曲して形成されている。さらに、湾曲面６４ｃは、上記押圧面６４ｂの曲率よりも大きい曲率で形成されている。また、湾曲面６４ｃは、定着ベルト６１０の内周面に押圧配置されている。この結果、上記押圧部を通過した定着ベルト６１０は、湾曲面６４ｃが形成された領域において加圧ロール６２から離れるように湾曲する（以下、定着ベルト６１０が湾曲する領域を「湾曲領域」と称する。）

また、湾曲面６４ｃは、その形成方向上流側（定着ベルト６１０の移動方向上流側）において定着ベルト６１０を介し加圧ロール６２に押圧配置されている。さらに、湾曲面６４ｃは、その形成方向下流側において定着ベルト６１０を介し加圧ロール６２に非押圧配置されている。このため、上記押圧部を通過した定着ベルト６１０は、湾曲面６４ｃが定着ベルト６１０を介し加圧ロール６２に非押圧配置されている領域に到達した際、加圧ロール６２への加圧（押圧）が解除される。

外側面６４ｄは、湾曲面６４ｃに連続して形成されるとともに、湾曲面６４ｃの曲率よりも小さな曲率を有した状態で形成されている。本実施形態においては、外側面６４ｄは、その断面が直線状に形成されている。また、外側面６４ｄは、定着ベルト６１０の内周面に対向して配置されるとともに、定着ベルト６１０の進行方向に進むに従い、定着ベルト６１０から離れるように形成されている。

本実施形態では、加圧ロール６２に対する定着ベルト６１０の加圧を解除する位置（以下、「加圧解除位置」と称する。）が、湾曲面６４ｃと加圧ロール６２との間に配設される。そして、上記押圧部を通過してきた用紙Ｐは、この加圧解除位置にて加圧が解除される。また、この加圧解除位置においては、定着ベルト６１０は、上述のとおり、湾曲面６４ｃが押圧配置されているために湾曲した状態となっている。この結果、加圧解除位置に到達した用紙Ｐは、加圧ロール６２からの加圧を受けない状態となると同時に、定着ベルト６１０の進行方向の変化に追随できない状態となる。このため、用紙Ｐは、加圧解除位置を通過した際に自身の「コシ」によって定着ベルト６１０から剥離される。なお、定着ベルト６１０の進行方向と用紙Ｐの進行方向が異なるほど剥離性能が向上するため、加圧解除位置は、本図に示すように定着ベルト６１０の湾曲領域の上流側に設けることが好ましい。

本実施形態においては、押圧部において用紙Ｐに対しブリスタを抑制可能な圧力が加えられるとともに、定着ベルト６１０と加圧ロール６２との間における加圧が、定着ベルト６１０が湾曲した箇所にて解除される構成となっている。このため、用紙Ｐに対し、剥離がなされる直前までブリスタを抑制可能な圧力を加えることが可能となる。この結果、良好な定着画質を得ることができ、また良好な剥離性能を確保することができる。

ところで、調整等によって当初図３に示した状態となっていても、加圧ロール６２等に対する剥離パッド６４の位置が変化する場合がある。例えば、加圧ロール６２における弾性層６２２などの硬度が経時的に変化することで、剥離パッド６４の位置が変化する場合がある。また、例えば、剥離パッド６４と定着ベルト６１０の内周面との摺動抵抗の変動によっても、剥離パッド６４の位置が変化する場合がある。さらに、剥離パッド６４を加圧ロール６２に向けて押圧するばね部材（不図示）の経時的な変化等によっても、剥離パッド６４の位置が変化する場合がある。そして、剥離パッド６４の位置が変化すると、用紙Ｐが定着ベルト６１０から剥離されないという事態が生じ得る。

図４は、剥離パッド６４の位置が変化した場合における剥離パッド６４の周辺を詳細に示した説明図である。
加圧ロール６２等に対する剥離パッド６４の位置が変化した場合、同図に示すように、剥離パッド６４が、加圧ロール６２に沈み込み加圧ロール６２が凹む状態となる場合がある。この結果、湾曲面６４ｃの対向位置に配設されていた加圧解除位置が、定着ベルト６１０の移動方向下流側に移動し、外側面６４ｄの対向位置に配設される場合がある。そして、加圧解除位置がこのように配設されると、加圧解除位置における用紙Ｐの進行方向は、定着ベルト６１０の進行方向に沿う状態となる。この結果、定着ベルト６１０からの用紙の剥離が困難となり、定着ベルト６１０への用紙Ｐの巻き付きなどの剥離不良が発生するおそれがある。そこで、このような不具合の発生を抑制するため、以下のような構成とすることもできる。

―第２の実施形態―
図５は、第２の実施形態における剥離パッド６４の周辺を詳細に示した説明図である。
同図に示すように、本実施形態においては、押圧面６４ｂの形成方向下流側および湾曲面６４ｃを加圧ロール６２から浮かすような状態とし、これらが定着ベルト６１０を介し加圧ロール６２に非押圧状態となるように配設している。換言すると、本実施形態においては、押圧面６４ｂの形成方向下流側および湾曲面６４ｃと、加圧ロール６２との間において、定着ベルト６１０が加圧ロール６２の外表面に接触しない状態としている。この結果、第１の実施形態において押圧部となっていた領域において、加圧ロール６２に対し定着ベルト６１０が加圧されない無加圧部が形成された状態となっている。

このように剥離パッド６４、加圧ロール６２等を配設した場合、剥離パッド６４が加圧ロール６２に沈み込みにくくなる。この結果、定着ベルト６１０への用紙Ｐの巻き付きなどを抑制することが可能となる。
ところで、定着ベルト６１０が加圧ロール６２に押圧されない上記無加圧部が形成されると、用紙が剥離部にて剥離されるまでの間、用紙Ｐに対する加圧が行われないことになる。この結果、この無加圧部において、用紙Ｐ中の水分の気化による水蒸気や、トナー空隙に存在する空気の熱膨張が発生し、トナー像が乱されるおそれがある、即ちブリスタが発生し画像の品位が低下するおそれがある。一方で、無加圧部が存在していてもその距離が短ければブリスタの発生を抑制でき、画像の品位低下を抑えることができる。

そこで、本発明者は、実験を行い、定着ベルト６１０が無加圧部を通過する際の通過時間（無加圧部の長さ）による画像への影響を目視にて調査した。なお、実験条件は、下記のとおりである。なお、本実験では、用紙種による影響も調査した。

・定着ベルト６１０の温度：
・用紙Ｐが、ＯＫトップコート（８４．９［g/m²］、王子製紙株式会社製）の場合…１６０［℃］
・用紙Ｐが、ミラーコートプラチナ（８４．９[g/m²]、富士ゼロックス オフィスサプライ株式会社製）の場合…１７５［℃］
・用紙Ｐが、ＯＫトップコート（１２７．９[g/m²]、王子製紙株式会社製）の場合…１７５［℃］
・プロセススピード（定着ベルト６１０の移動速度）：２６４[mm/sec]
・定着ベルト６１０の仕様：
・定着ベルト６１０の直径：φ１６８[mm]
・定着ベルト６１０の層構成：
・離型層：PFA(厚さ：３０[μm])
・弾性体層：シリコーンゴム(厚さ：１６０[μm])
・ベース層：ポリイミド(厚さ：９０[μm])

・定着ロール６１１の仕様：
・定着ロール６１１の直径：φ１００［mm］
・定着ロール６１１の構成：アルミニウムにより形成されたコアロールに、PFA表面層(厚さ：３００[μm])を形成した。
・加圧ロール６２の仕様：
・加圧ロール６２の直径：φ６５［mm］
・加圧ロール６２の構成：円柱状ロール６２１に、シリコン（Ｓｉ）ゴム中間層(厚さ：１０[mm])と、PFA表面層(厚さ：１００[μm])を形成した。
・剥離パッド６４の仕様
・材質：ステンレス鋼
・押圧面６４ｂの形状：平坦（断面直線状）
・定着ベルト６１０の移動方向における押圧面６４ｂの長さ：１１[mm]
・湾曲面６４ｃの曲率半径：３[mm]
・ロールニップ部Ｎ１における定着加重（定着ロール６１１に対する加圧ロール６２の押圧加重）：１４７１［N］（１５０[kgf]）
・加圧ロール６２に対する剥離パッド６４の加圧加重：４９０．３［N］（５０[kgf]）

以下、実験結果について説明する。
図６は、定着ベルト６１０の所定箇所が無加圧部を通過する際の通過時間（無加圧部の長さ）による画像への影響を示したものである。
同図に示すように、無加圧部がない状態（無加圧部を通過する時間が０［msec］（無加圧部の長さ：０［ｍｍ］））はもちろんのこと、無加圧部を通過する時間が１０［msec］（無加圧部の長さ：２．６［ｍｍ］）においては、ブリスタの発生を確認することができなかった。

また、無加圧部を通過する時間が２０［msec］（無加圧部の長さ５．３［mm］）においては、ブリスタの発生が、薄紙であるＯＫトップコート（８４．９[g/m²]）、ミラーコートプラチナ（８４．９[g/m²]）において確認されたものの、発生したこのブリスタは、画像の品位を十分確保できるものであった。
さらに、無加圧部を通過する時間が３０［msec］（無加圧部の長さ７．９［mm］）においては、薄紙であるＯＫトップコート（８４．９[g/m²]）、ミラーコートプラチナ（８４．９[g/m²]）において画像の品位が大幅に低下してしまうブリスタが発生することが確認された。なお、ミラーコートプラチナ（８４．９[g/m²]）の方が、ＯＫトップコート（８４．９[g/m²]）よりも画像の品位が低下することが確認された。一方で、厚紙であるＯＫトップコート（１２７．９[g/m²]）の場合、ブリスタの発生が確認されたものの、このブリスタは、画像品位を十分に確保できる状態であった。

この結果、無加圧部を通過する時間が長い（無加圧部の長さが大きい）ほど、ブリスタが発生しやすいことが分かる。一方で、無加圧部が存在していても、無加圧部を通過する時間が２０［msec］以下ならば、画像の品位を十分に確保できることが確認できた。このため、無加圧部を通過する時間が２０［msec］である場合、画質と剥離性能をバランス良く両立しながら、長期にわたり剥離性能を維持することが出来る。なお、無加圧部を通過する時間を、１０［msec］以下とするとより好ましくなる。

また、ＯＫトップコート（８４．９[g/m²]）や、ミラーコートプラチナ（８４．９[g/m²]）のような薄いキャスト紙の場合、光沢を付与するため定着温度を高めに設定する必要があるが、定着温度が高いとブリスタが生じやすい。そして、本実施形態のように無加圧部を形成するとさらにブリスタが生じやすくなる。しかしながら、本実施形態のように、無加圧部を通過する時間を２０［msec］以内とすることで、このようにブリスタが生じやすい用紙においても画像の品位を十分に確保することができる。

なお、上記実施形態においては、上述のとおり、剥離パッド６４を加圧ロール６２に向けて押圧するばね部材６１８と、剥離パッド６４に接近する方向および離間する方向に移動可能に設けられ、ばね部材６１８の一端部を支持する支持部材６１９とが設けられている。このため、支持部材６１９を移動させることで、ばね部材６１８から剥離パッド６４に作用する押圧力を調整することができる。この結果、加圧ロール６２に対する剥離パッド６４の位置が調整可能となり、加圧解除位置を定着ベルト６１０の移動方向に沿って可変させることができる。このため、本定着装置６０を製造した際、各部材の公差等により、加圧解除位置が上記第１の実施形態や第２の実施形態で示した位置とは異なる位置に配設されたとしても、支持部材６１９を移動させることで上記加圧解除位置を簡易に調整することができる。

本発明が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。 定着装置の概略構成を示す側断面図である。 剥離パッド周辺を詳細に示した説明図である。 剥離パッドの位置が変化した場合における剥離パッドの周辺を詳細に示した説明図である。 第２の実施形態における剥離パッド周辺を示した図である。 定着ベルトの所定箇所が無加圧部を通過する際の通過時間（無加圧部の長さ）による画像への影響を示したものである。

符号の説明

６０…定着装置、６２…加圧ロール、６４…剥離パッド、６４ｂ…押圧面、６４ｃ…湾曲面、６１０…定着ベルト、６１１…定着ロール

Claims (6)

1. 回転可能に配設されたベルト状部材と、
   前記ベルト状部材の内側に配設された定着部材と、
   前記ベルト状部材を介し前記定着部材に圧接配置され、記録材に保持された画像を当該記録材に定着させるニップ部を当該ベルト状部材との間に形成する圧接部材と、
   前記ニップ部よりも前記ベルト状部材の移動方向下流側に配置されるとともに当該ベルト状部材の内側に配置され、当該ニップ部を通過後に前記圧接部材から離れようとする当該ベルト状部材の内周面に接触配置されるとともに当該内周面側に向かって膨らむように曲率を有した状態で形成された湾曲面と、当該湾曲面よりも当該ベルト状部材の移動方向上流側に配置されるとともに当該湾曲面の曲率よりも小さい曲率を有した状態で形成され又は平坦状に形成され且つ当該ベルト状部材の移動方向上流側に端部を有し当該ニップ部を通過後の当該ベルト状部材を内側から押圧する押圧面と、当該押圧面の当該端部に接続されるとともに当該端部との接続部を始点として当該ベルト状部材から離れる方向に向かうように形成され且つ当該押圧面とのなす角度が鋭角となるように形成された形成面と、を備え、当該ベルト状部材に当該押圧面を押し当て当該圧接部材に当該ベルト状部材を接触させるとともに当該押圧面よりも当該ベルト状部材の移動方向上流側に位置する当該ニップ部側に当該押圧面が向かうように付勢された押圧部材と、を有し、
   前記押圧面のうち、前記ベルト状部材の移動方向における上流側に位置する部位が当該ベルト状部材を介して前記圧接部材に対して押し付けられ、当該押圧面のうち、当該ベルト状部材の移動方向における下流側に位置する部位が当該圧接部材から離間し、および、当該ベルト状部材を挟み当該圧接部材の対向箇所に位置する前記湾曲面が当該圧接部材から離間するように、前記押圧部材が配置されていることを特徴とする定着装置。
2. 前記押圧面は、前記ベルト状部材の移動方向における上流側に前記端部を有し当該移動方向における下流側に前記湾曲面に接続された他端部を有し、
   前記押圧面のうち、前記端部と前記他端部との間に位置する中央部と当該端部との間に位置する領域が、前記ベルト状部材を介して前記圧接部材に対して押し付けられ、当該押圧面のうち、当該中央部と当該他端部との間に位置する領域は、当該圧接部材から離間していることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. 前記ベルト状部材は、前記押圧面と前記圧接部材との間を通過している途中で当該圧接部材から離間し、
   画像を保持した前記記録材は、前記押圧面と前記圧接部材とが対向している箇所を通過している途中で当該圧接部材から離間し、その後、前記湾曲面に到達し、
   前記記録材が前記圧接部材から離間した後、当該記録材上の画像に加わる圧力が低下し、
   前記圧力の低下が起きてから予め定められた時間経過後に画像乱れが前記記録材上の画像に発生し、
   前記記録材が前記圧接部材から離間してから前記予め定められた時間が経過するまでに当該記録材が前記湾曲面に達するように前記定着装置は構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
4. 前記ベルト状部材は、前記押圧面と前記圧接部材との間を通過している途中で当該圧接部材から離間し、
   前記ベルト状部材が前記圧接部材から離間してから２０ｍｓｅｃ以内に前記湾曲面に当該ベルト状部材が達するように前記定着装置は構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
5. 前記ベルト状部材が前記圧接部材から離間してから１０ｍｓｅｃ以内に前記湾曲面に当該ベルト状部材が達するように前記定着装置は構成されていることを特徴とする請求項４記載の定着装置。
6. 記録材上に画像を形成する画像形成部と、当該画像形成部により記録材上に形成された画像を当該記録材に定着する定着装置と、を備え、
   前記定着装置は、
   回転可能に配設されたベルト状部材と、
   前記ベルト状部材の内側に配設された定着部材と、
   前記ベルト状部材を介し前記定着部材に圧接配置され、記録材上に形成された画像を当該記録材に定着させるニップ部を当該ベルト状部材との間に形成する圧接部材と、
   前記ニップ部よりも前記ベルト状部材の移動方向下流側に配置されるとともに当該ベルト状部材の内側に配置され、当該ニップ部を通過後に前記圧接部材から離れようとする当該ベルト状部材の内周面に接触配置されるとともに当該内周面側に向かって膨らむように曲率を有した状態で形成された湾曲面と、当該湾曲面よりも当該ベルト状部材の移動方向上流側に配置されるとともに当該湾曲面の曲率よりも小さい曲率を有した状態で形成され又は平坦状に形成され且つ当該ベルト状部材の移動方向上流側に端部を有し当該ニップ部を通過後の当該ベルト状部材を内側から押圧する押圧面と、当該押圧面の当該端部に接続されるとともに当該端部との接続部を始点として当該ベルト状部材から離れる方向に向かうように形成され且つ当該押圧面とのなす角度が鋭角となるように形成された形成面と、を備え、当該ベルト状部材に当該押圧面を押し当て当該圧接部材に当該ベルト状部材を接触させるとともに当該押圧面よりも当該ベルト状部材の移動方向上流側に位置する当該ニップ部側に当該押圧面が向かうように付勢された押圧部材と、を有し、
   前記押圧面のうち、前記ベルト状部材の移動方向における上流側に位置する部位が当該ベルト状部材を介して前記圧接部材に対して押し付けられ、当該押圧面のうち、当該ベルト状部材の移動方向における下流側に位置する部位が当該圧接部材から離間し、および、当該ベルト状部材を挟み当該圧接部材の対向箇所に位置する前記湾曲面が当該圧接部材から離間するように、前記押圧部材が配置されていることを特徴とする画像形成装置。

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