JP5427444B2 - 定着装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、特に、定着ニップ領域から搬送される用紙を加熱部材から分離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。

電子写真方式を用いる画像形成装置においては、加熱ローラと加圧ローラからなる一対のローラのニップ領域に、トナー像が転写された用紙を通過させて、加熱ローラによる加熱とローラ間による加圧とによりトナー像を用紙に溶融定着させる定着装置が広く用いられている。この定着装置においては、用紙のトナー像を溶融定着させるときに、トナーが加熱ローラに接触するので、加熱ローラは離型性のよいフッ素系樹脂を表面に形成して使用されている。しかし、このような加熱ローラを使用しても、溶融したトナーは軟らかくかつ粘性が高いため加熱ローラ表面に付着し易く用紙が加熱ローラに巻き付いてしまうおそれがある。そこで、巻き付いた用紙を加熱ローラから剥すために、加熱ローラのニップ領域の回転方向下流側に分離爪が設けられている。

しかしながら、分離爪を用いた分離構造では、加熱ローラ外周面に爪跡などの傷が付き易く、加熱ローラの耐久性が悪くなるばかりでなく、この傷を要因とする画像みだれを招くという問題を生じていた。

そこで、特許文献１では、熱源と、この熱源によって加熱され回転自在に設けられた加熱部材と、加熱部材が摺動するホルダと、用紙の搬送路を介してホルダおよび加熱部材に対向してこれらに圧接する加圧ローラとを有して、加圧ローラの回転に伴って、加熱部材が従動回転する。用紙は加熱部材と加圧ローラとの間のニップ領域に送り込まれ、このニップ領域で用紙上の未定着トナー像が溶融定着される。ホルダは、円筒状の外周で加熱部材を摺動保持し、またニップ領域の搬送方向下流側端の位置に分離部を形成されている。分離部は断面円弧状をなし、分離部の曲率半径がホルダの曲率半径よりも小さく設定されている。この分離部において用紙をニップ領域から分離させることにより、分離爪を不要として、また装置構成を簡素化、装置を小型化している。

しかしながら、上述した先行技術では、厚紙等の腰の強い用紙がニップ領域に搬送されると、ホルダの外周部と分離部の円弧状部位の境目において、用紙が引っ掛かるおそれがある。更に、搬送される用紙の先端側に高濃度の画像が形成されている場合には、この用紙の先端部分が加熱部材表面から分離せずに、用紙が加熱部材に巻き付いてしまうおそれがある。

特開平９−１５２８０４号公報（段落［００２０］、［００２１］、［００２８］〜［００３０］、図１）

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、簡単な構成で、確実に用紙を加熱部材から分離させる定着装置及びそれを備えた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に本発明は、回転可能な無端状の加熱ベルトと、前記加熱ベルトに圧接し回転可能な加圧ローラと、前記加熱ベルトを加熱する熱源と、前記加熱ベルトと前記加圧ローラが圧接するニップ領域と、前記加熱ベルトの内側で装置本体に固設され、前記加圧ローラに加圧されるとともに、前記加熱ベルトが前記ニップ領域で所定の経路で移動するのを案内する案内面を有する保持部材とを備え、用紙を前記ニップ領域で挟持しながら搬送することにより用紙上の未定着トナー像を溶融定着させる定着装置において、前記案内面は、前記ニップ領域に位置する部分で用紙搬送方向下流側へ向かうにつれて加圧ローラ側に傾斜するように形成されることを特徴としている。

この構成によれば、加圧ローラが回転すると、ニップ領域において、加熱ベルトは、案内面に案内されて、用紙搬送方向下流側に向けて加圧ローラ側に傾斜するように移動し、用紙は加熱ベルトと同じ経路で搬送される。これにより、ニップ領域で未定着トナー像が用紙上に溶融定着されるとともに、ニップ領域の用紙搬送方向下流端で、用紙の先端部は加圧ローラに近い方向を向き、用紙は加熱ベルト表面から分離する。

また、請求項２に記載の発明では、前記案内面が円弧状に傾斜するように形成されることを特徴としている。この構成によれば、加圧ローラが回転すると、ニップ領域において、加熱ベルトは、案内面に案内されて、用紙搬送方向下流側に向けて加圧ローラ側に傾斜するように円弧状に移動し、用紙は加熱ベルトと同じ経路で搬送される。これにより、ニップ領域で未定着トナー像が用紙上に溶融定着されるとともに、用紙は円弧状のニップ領域の経路に沿って搬送され、ニップ領域の用紙搬送方向下流端で、用紙の先端部は加圧ローラに近い方向を向き、用紙は円弧状になって加熱ベルト表面から分離する。

また、請求項３に記載の発明では、用紙搬送方向下流側に向かうにつれて、前記ニップ領域のニップ圧は大きくなることを特徴としている。この構成によれば、ニップ領域の用紙搬送方向下流側ではニップ圧が大きいので、ニップ領域の用紙搬送方向下流側を通過する際に用紙上の溶融したトナー像は光沢を備えることになる。

また、請求項４に記載の発明では、前記案内面は、前記ニップ領域から用紙搬送方向下流側に延びる延長領域に位置する部分を有し、前記延長領域に位置する部分で用紙搬送方向下流側へ向かうにつれて、加圧ローラ側に、前記ニップ領域よりさらに傾斜するように形成されることを特徴としている。この構成によれば、用紙は、ニップ領域を通過した後に、用紙が加熱ベルト表面と接触した状態のまま搬送されることにより、より長時間加熱される。また、用紙の先端部は延長領域の用紙搬送方向下流端で加圧ローラ側に近い方向を向き、用紙は加熱ベルト表面から分離する。

また、請求項５に記載の発明では、前記熱源は前記加熱ベルトの内側に設けられ、前記保持部材は、前記案内面を形成するガイド板と、装置本体に固設される保持本体部と、前記ガイド板と前記保持本体部の間に配設される断熱部とを備えることを特徴としている。この構成によれば、断熱部は、熱源から保持本体部を介してガイド板に伝熱することを抑え、熱源の熱の保持部材への蓄熱を防ぐ。

また、請求項６に記載の発明では、上記の構成の定着装置が搭載された画像形成装置である。

請求項１に記載の発明によれば、加圧ローラが回転すると、ニップ領域において、加熱ベルトは、案内面に案内されて、用紙搬送方向下流側に向けて加圧ローラ側に傾斜するように移動し、用紙は加熱ベルトと同じ経路で搬送される。これにより、ニップ領域で未定着トナー像が用紙上に溶融定着されるとともに、ニップ領域の用紙搬送方向下流端で、用紙の先端部は加圧ローラに近い方向を向き、用紙は加熱ベルト表面から分離する。従って、分離爪を用いることなく簡単な構成で、確実に用紙を加熱ベルトから分離することができ、加熱ベルトに用紙が巻き付くおそれがない。

また、請求項２に記載の発明によれば、加圧ローラが回転すると、ニップ領域において、加熱ベルトは、案内面に案内されて、用紙搬送方向下流側に向けて加圧ローラ側に傾斜するように円弧状に移動し、用紙は加熱ベルトと同じ経路で搬送される。これにより、ニップ領域で未定着トナー像が用紙上に溶融定着されるとともに、用紙は円弧状のニップ領域の経路に沿って搬送され、ニップ領域の用紙搬送方向下流端で、用紙の先端部は加圧ローラに近い方向を向き、用紙は円弧状になって加熱ベルト表面から分離する。従って、分離爪を用いることなく簡単な構成で、確実に用紙を加熱ベルトから分離することができ、加熱ベルトに用紙が巻き付くおそれがない。

また、請求項３に記載の発明によれば、ニップ領域の用紙搬送方向下流側ではニップ圧が大きいので、ニップ領域の用紙搬送方向下流側を通過する際に用紙上の溶融したトナー像は光沢を備え、良好な画像を得ることができる。

また、請求項４に記載の発明によれば、ニップ領域を通過した後に用紙が加熱ベルト表面と接触した状態のまま搬送されることにより、より長時間加熱され、定着性がより向上する。トナー像は光沢を備え、良好な画像を得ることができる。また、用紙の先端部は延長領域の用紙搬送方向下流端で加圧ローラ側に近い方向を向き、加熱ベルト表面から用紙を確実に分離させることができる。

また、請求項５に記載の発明によれば、板材等からなるガイド板によって、ニップ形状を簡単に形成することができるとともに、断熱部によって、熱源から保持本体部を介してガイド板に伝熱することを抑え、熱源の熱の保持部材への蓄熱を防ぐので、熱源は加熱ベルトを効率良く加熱することができる。

また、請求項６に記載の発明によれば、簡単な構成で、確実に用紙を加熱ベルトから分離させる定着装置を備えた画像形成装置である。

は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置に用いられる定着装置の概略構成を示す断面図である。 は、本発明の第１実施形態に係る定着装置のニップ領域の構成を概略的に示す図である。 は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置に用いられる定着装置の概略構成を示す図である。 は、本発明の第２実施形態に係る定着装置のニップ領域の構成を概略的に示す図である。

以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。

（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。図１に示すように、画像形成装置１は、その下部に配設された給紙部２と、この給紙部２の側方に配設された用紙搬送部３と、この用紙搬送部３の上方に配設された画像形成部４と、画像形成部３の右方で装置外に配設された手差しトレイ２５と、画像形成部４よりも排出側に配設された定着装置５と、画像形成部４及び定着装置５の上方に配設された画像読取部６を備えている。

給紙部２は、普通紙である記録材９を収容する複数の給紙カセット７を備えており、給紙ローラ８の回転動作により、複数の給紙カセット７のうち選択された給紙カセット７から記録材９を１枚ずつ確実に用紙搬送部３に送り出す。

手差しトレイ２５は、給紙カセット７に収容された記録材９とは異なるサイズの普通紙、またはＯＨＰシートや封筒等の記録材が載置され、ＯＨＰシートや封筒等の記録材９を用紙搬送部３に送り出す。

用紙搬送部３に送られた記録材９は、用紙供給経路１０を経由して画像形成部４に向けて搬送される。画像形成部４は、電子写真プロセスによって、記録材９にトナー像を形成するものであり、所定の方向（図中の矢印方向）に回転可能に軸支された感光体１１と、この感光体１１の周囲にその回転方向に沿って、帯電装置１２、露光装置１３、現像装置１４、転写装置１５、クリーニング装置１６、及び除電装置１７を備えている。

帯電装置１２は、高電圧を印加される帯電ワイヤを備えており、この帯電ワイヤからのコロナ放電によって感光体１１表面に所定電位を与えると、感光体１１表面が一様に帯電させられる。そして、画像読取部６によって読み取られた原稿の画像データに基づくレーザ光が、露光装置１３により感光体１１に照射される。照射されたレーザ光によって、感光体１１の表面電位が選択的に減衰され、感光体１１表面に静電潜像が形成される。次いで、現像装置１４が感光体１１表面の静電潜像を現像し、感光体１１表面にトナー像が形成される。このトナー像が転写装置１５によって感光体１１と転写装置１５との間に供給された記録材９に転写される。

トナー像が転写された記録材９は、画像形成部４の用紙搬送方向の下流側に配置された定着装置５に向けて搬送される。定着装置５では、加熱ベルト１８と加圧ローラ１９によって、記録材９が加熱加圧され、記録材９上にトナー像が溶融定着される。次いで、トナー像を定着した記録材９は、排出ローラ対２０によって排出トレイ２１上に排出される。

転写装置１５による転写後、感光体１１表面に残留しているトナーは、クリーニング装置１６により除去され、また感光体１１表面の残留電荷は、除電装置１７により除去される。そして、感光体１１は帯電装置１２によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われることになる。

定着装置５について図２に基づいて詳しく説明する。図２は上述の画像形成装置１に用いられる定着装置５の概略構成を示す断面図である。

図２に示すように定着装置５は、加熱ベルト１８と、加圧ローラ１９と、一対のヒータランプからなる熱源３３及び保持部材４０等を備える。

加熱ベルト１８は、熱伝導性に優れたアルミや鉄等の金属薄板を無端状に形成され、ベルトに可撓性を付与する。金属薄板の外側面には、シリコンゴム等の弾性層が形成され、ベルトに弾性を付与し、さらに、フッ素樹脂等の離型層が積層され、未定着トナー像を溶融定着する際の離型性を向上させている。

熱源３３は、加熱ベルト１８の内側で定着装置５本体に固設され、加熱ベルト１８を加熱している。

加圧ローラ１９は、合成樹脂、金属その他材料から構成される円筒形状の基材１９ａと、基材１９ａ外周上にシリコンゴム等で形成される弾性層１９ｂとを有し、この弾性層１９ｂの表面をフッ素樹脂等の離形性に優れた樹脂で覆われている。加圧ローラ１９が加熱ベルト１８を介して後述する保持部材４０を加圧すると、加圧ローラ１９が加熱ベルト１８に圧接し、この圧接する部分には、ニップ領域Ｎが形成される。ニップ領域Ｎでは、弾性層１９ｂが弾性変形し、この弾性変形の圧力によるニップ圧が作用する。

更に、加圧ローラ１９は、図示しないモータ、ギヤ等の駆動源に接続され、この駆動源によって、図２の矢印方向（反時計回り方向）に回転させられる。加圧ローラ１９が反時計回り方向に回転すると、加圧ローラ１９に圧接する加熱ベルト１８は図２示す矢印方向（時計回り方向）に従動回転する。加熱ベルト１８と加圧ローラ１９が互いに逆回転することにより、トナー像の転写された記録材９はニップ領域Ｎに挟持搬送される。また、ニップ領域Ｎにおいて、加熱ベルト１８と加圧ローラ１９によって加熱及び加圧されることにより、記録材９上の粉体状態のトナーが加圧溶融して定着される。加熱ベルト１８と加圧ローラ１９がさらに回転すると、記録材９が加熱ベルト１８から分離して、図２の左側（用紙搬送方向下流側）に搬送される。

保持部材４０は、加圧ローラ１９に加熱ベルト１８を介して加圧されるとともに、加熱ベルト１８がニップ領域Ｎで所定の経路で移動するのを案内するものであり、ガイド板４４と、保持本体部４５及び断熱部４６とを有する。

保持本体部４５は、記録材９の幅方向（図２の紙面方向）に加熱ベルト１８と同等以上の長さを有し、定着装置５本体に固設される。また、保持本体部４５は、断面逆Ｔ字形状をなして、一対の熱源３３の間に配置され、その下方には用紙搬送方向に延びる保持面４５ａを有する。保持面４５ａは用紙搬送方向下流側へ向かうにつれて加圧ローラ１９側に傾斜した平面で形成される。

断熱部４６は、熱源３３から保持部本体４５に伝わる熱がさらにガイド板４４に伝わるのを遮断し、熱源３３からの熱が保持部材４０に蓄積されるのを抑えるものである。断熱部４６は、アルミナシリカ材のフェルトからなり、記録材９の幅方向と用紙搬送方向に広がる矩形型の平板状に形成され、保持面４５ａに貼り付けられる。

ガイド板４４はステンレス鋼等の摩擦係数の小さい耐熱性を有する板材からなる。ガイド板４４は、案内面４４ａを有し案内面４４ａの反対側で断熱部４６に対面する平面部と、この平面部の用紙搬送方向の両端部に形成される屈曲部４４ｂ、４４ｃとを有する。屈曲部４４ｂ、４４ｃは保持本体部４５側に折り曲げられる。ガイド板４４が断熱部４６に貼り付けられると、案内面４４ａは、保持本体部４５の保持面４５ａに倣い、用紙搬送方向下流側へ向かうにつれて加圧ローラ１９側に傾斜して配置される。尚、ガイド板４４を保持本体部４５に別設する保持部材４０の構成に替えて、保持部材４０を保持本体部のみで構成し、この保持本体部に上述の形状を有する案内面を形成するようにしてもよい。

案内面４４ａは、加熱ベルト１８に対面し、また加圧ローラ１９によって加圧されることにより、ニップ領域Ｎは案内面４４ａの形状に倣って変形し、案内面４４ａはニップ領域Ｎで加熱ベルト１８の移動経路を形成する。加圧ローラ１９が回転すると、加熱ベルト１８は、案内面４４ａに案内され、このニップ領域Ｎの経路で移動することになる。

加熱ベルト１８の移動経路を図３に基づいて詳しく説明する。図３は案内面４４ａによって形成されるニップ領域Ｎを示す図であり、図３の右側から記録材が搬送される。

図３のＮ１、Ｎ０、Ｎ２は夫々ニップ領域の入口、中央及び出口を示し、記録材はニップ部Ｎ１、Ｎ０、Ｎ２の順に搬送される。案内面４４ａは、用紙搬送方向下流側へ向かうにつれて加圧ローラ１９側に傾斜して配置されるので、ニップ部Ｎ１は、加圧ローラ１９の回転中心Ｏから上方にＬ１の位置に形成され、ニップ部Ｎ１と同様に、ニップ部Ｎ０は回転中心ＯからＬ０の位置に形成され、ニップ部Ｎ２は回転中心ＯからＬ２の位置に形成される。ニップ部Ｎ０はニップ部Ｌ１の下方（加圧ローラ１９の回転中心側）に位置し、更にニップ部Ｎ２はニップ部Ｌ０の下方（加圧ローラ１９の回転中心側）に位置することなる。

従って、トナーが転写された記録材は、ニップ部Ｎ１に突入し、ニップ領域Ｎの経路に沿って挟持搬送され、未定着トナー像が記録材上に加圧溶融され、更にトナー像の定着された記録材の先端部は、ニップ部Ｎ２で加圧ローラ１９に近い方向に向かって搬送され、記録材は加熱ベルト１８表面から分離する。

また、加圧ローラ１９のニップ領域Ｎへの加圧は、ニップ部Ｎ１、Ｎ０、Ｎ２と記録材を搬送するにつれて大きくなり、記録材はニップ領域Ｎの出口（ニップ部Ｎ２）近傍で大きなニップ圧を受けるので、記録材上の溶融したトナー像は光沢を備えることになる。

尚、上記第１実施形態では、熱源３３は、加熱ベルト１８の内側に配設されるヒータランプで構成したが、本発明はこれに限らず、熱源３３は、励磁コイルから発生する磁束によって誘導加熱される電磁誘導加熱方式の熱源でもよく、また電磁誘導加熱方式の熱源が加熱ベルトの外側に配設される構成にしてもよい。

上記第１実施形態によれば、定着装置５は、回転可能な無端状の加熱ベルト１８と、この加熱ベルト１８に圧接し回転可能な加圧ローラ１９と、加熱ベルト１８を加熱する熱源３３と、加熱ベルト１８と加圧ローラ１９が圧接するニップ領域Ｎと、加熱ベルト１８の内側で装置本体に固設され、加圧ローラ１９に加圧されるとともに、加熱ベルト１８がニップ領域Ｎで所定の経路で移動するのを案内する案内面４４ａを有する保持部材４０とを備える。定着装置５は、記録材９（用紙）をニップ領域Ｎで挟持しながら搬送することにより記録材９上の未定着トナー像を溶融定着させる。案内面４４ａは、ニップ領域Ｎに位置する部分で用紙搬送方向下流側へ向かうにつれて加圧ローラ１９側に傾斜するように形成される。

この構成によると、加圧ローラ１９が回転すると、ニップ領域Ｎにおいて、加熱ベルト１８は、案内面４４ａに案内されて、用紙搬送方向下流側に向けて加圧ローラ１９側に傾斜するように移動し、記録材９は加熱ベルト１８と同じ経路で搬送される。これにより、ニップ領域Ｎで未定着トナー像が記録材９上に溶融定着されるとともに、ニップ部Ｎ２（ニップ領域Ｎの用紙搬送方向下流端）で、記録材９の先端部は加圧ローラ１９に近い方向を向き、記録材９は加熱ベルト１８表面から分離する。従って、分離爪を用いることなく簡単な構成で、確実に記録材を加熱ベルト１８から分離することができ、加熱ベルト１８に記録材が巻き付くおそれがない。

また、上記第１実施形態によれば、用紙搬送方向下流側に向かうにつれて、ニップ領域Ｎのニップ圧は大きくなることによって、ニップ領域Ｎの用紙搬送方向下流側を通過する際に記録材９上の溶融したトナー像は光沢を備え、良好な画像を得ることができる。

また、上記第１実施形態によると、熱源３３は加熱ベルト１８の内側に設けられ、保持部材４０は、案内面４４ａを形成するガイド板４４と、定着装置５本体に固設される保持本体部４５と、ガイド板４４と保持本体部４５の間に配設される断熱部４６とを備える。これによって、板材等からなるガイド板４４によって、ニップ領域Ｎの経路を簡単に形成することができるとともに、断熱部４６によって、熱源３３から保持本体部４５を介してガイド板４４に伝熱することを抑え、熱源３３の熱の保持部材４０への蓄熱を防ぐので、熱源３３は加熱ベルト１８を効率良く加熱することができる。

（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置に用いられる定着装置の概略構成を示す断面図である。第１実施形態と異なる、ニップ領域の経路について主に説明し、以降、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。

保持部材２４０は、加圧ローラ２１９に加熱ベルト２１８を介して加圧されるとともに、加熱ベルト２１８がニップ領域Ｎで所定の経路で移動するのを案内するものであり、ガイド板２４４と、保持本体部２４５及び断熱部２４６とを有する。

保持本体部２４５は、記録材９の幅方向（図４の紙面方向）に加熱ベルト２１８と同等以上の長さを有し、定着装置５本体に固設される。また、保持本体部２４５は、断面逆Ｔ字形状をなして、一対の熱源２３３の間に配置され、その下方には用紙搬送方向に延びる保持面２４５ａを有する。保持面２４５ａは用紙搬送方向下流側へ向かうにつれて加圧ローラ２１９側に傾斜した円弧面で形成される。円弧面の曲率半径Ｒ２は加圧ローラ２１９の外周（加熱ベルト２１８に当接していない外径）の半径Ｒ１より大きく設定されている。

断熱部２４６は、熱源２３３から保持部本体２４５に伝わる熱がさらにガイド板２４４に伝わるのを遮断し、熱源２３３からの熱が保持部材２４０に蓄積されるのを抑えるものである。断熱部２４６は、アルミナシリカ材のフェルトからなり、記録材９の幅方向と用紙搬送方向に広がる矩形型の平板状に形成され、保持面２４５ａに貼り付けられる。

ガイド板２４４は、ステンレス鋼等の摩擦係数の小さい耐熱性を有する板材からなる。ガイド板２４４は、案内面２４４ａを有し案内面２４４ａの反対側で断熱部２４６に対面する平面部と、この平面部の用紙搬送方向の両端部に形成される屈曲部２４４ｂ、２４４ｃとを有する。屈曲部２４４ｂ、２４４ｃは保持本体部２４５側に折り曲げられる。案内面２４４ａは、保持面２４５ａと同様に、用紙搬送方向下流側へ向かうにつれて加圧ローラ２１９側に傾斜した曲率半径Ｒ２の円弧状に形成される。ガイド板２４４は断熱部２４６に貼り付けて取り付けられる。尚、ガイド板２４４を保持本体部２４５に別設する保持部材２４０の構成に替えて、保持部材２４０を保持本体部のみで構成し、この保持本体部に上述の形状を有する案内面を形成するようにしてもよい。

案内面２４４ａは、加熱ベルト２１８に対面し、また加圧ローラ２１９によって加圧されることにより、ニップ領域Ｎは案内面２４４ａの形状に倣って変形し、案内面２４４ａはニップ領域Ｎで加熱ベルト２１８の移動経路を形成する。更に案内面２４４ａは、ニップ領域Ｎから用紙搬送方向下流側に延びる延長領域Ｍにおいて、加熱ベルト２１８の移動経路を形成する。加圧ローラ２１９が回転すると、加熱ベルト２１８は、案内面２４４ａに案内され、このニップ領域Ｎと延長領域Ｍの経路で移動することになる。

加熱ベルト２１８の移動経路を図５に基づいて詳しく説明する。図５は案内面２４４ａによって形成されるニップ領域Ｎと延長領域Ｍとを示す図であり、図５の右側から記録材が搬送される。

図５のＮ２１、Ｎ２０、Ｎ２２は夫々ニップ領域の入口、中央及び出口を示し、記録材はニップ部Ｎ２１、Ｎ２０、Ｎ２２の順に搬送される。更に、図５のＮ２２とＭ２３の間は延長領域Ｍを示し、記録材はニップ部Ｎ２２を通過すると、ニップ部Ｎ２２と延長部Ｍ２３の間で加熱ベルト２１８に密着して搬送される。案内面２４４ａは、用紙搬送方向下流側へ向かうにつれて加圧ローラ２１９側に円弧状に傾斜して配置されるので、ニップ部Ｎ２１は、加圧ローラ２１９の回転中心Ｏから上方にＬ２１の位置に形成され、ニップ部Ｎ２１と同様に、ニップ部Ｎ２０は回転中心ＯからＬ２０の位置に形成され、ニップ部Ｎ２２は回転中心ＯからＬ２２の位置に形成され、延長部Ｍ２３は回転中心ＯからＬ２３の位置に形成される。ニップ部Ｎ２２はニップ部Ｌ２０の下方（加圧ローラ２１９の回転中心側）に位置することなり、更に延長部Ｍ２３はニップ部Ｌ２２の下方（加圧ローラ２１９の回転中心側）に位置することなる。

従って、トナーが転写された記録材は、ニップ部Ｎ２１に突入し、ニップ領域Ｎに挟持搬送され、未定着トナー像が記録材上に加圧溶融される。加圧ローラ２１９のニップ領域Ｎへの加圧は、ニップ部Ｎ２１、Ｎ２０、Ｎ２２と記録材を搬送するにつれて大きくなり、記録材はニップ領域Ｎの出口（ニップ部Ｎ２２）近傍で大きなニップ圧を受けるので、記録材上の溶融したトナー像は光沢を備えることになる。更に、トナー像の定着された記録材は、ニップ部Ｎ２２と延長部Ｍ２３間で加熱ベルト２１８に密着して搬送され、記録材の先端部は、延長部Ｍ２３で加圧ローラ２１９に近い方向に向かって搬送され、記録材は延長領域Ｍの経路に倣って円弧状になって加熱ベルト２１８表面から分離する。記録材は延長領域Ｍにおいても加熱され、定着性がより向上することになる。

尚、上記第２実施形態では、保持部材２４０の案内面２４４ａは、円弧状にニップ領域Ｎの経路と延長領域Ｍの経路を形成する構成を示したが、本発明はこれに限らず、案内面２４４ａは円弧状にニップ領域Ｎの経路のみを形成する構成にしてもよい。

また、上記第２実施形態では、熱源２３３は、加熱ベルト２１８の内側に配設されるヒータランプで構成したが、本発明はこれに限らず、熱源２３３は、励磁コイルから発生する磁束によって誘導加熱される電磁誘導加熱方式の熱源でもよく、また電磁誘導加熱方式の熱源が加熱ベルトの外側に配設される構成にしてもよい。

上記第２実施形態によれば、定着装置５は、回転可能な無端状の加熱ベルト２１８と、この加熱ベルト２１８に圧接し回転可能な加圧ローラ２１９と、加熱ベルト２１８を加熱する熱源２３３と、加熱ベルト２１８と加圧ローラ２１９が圧接するニップ領域Ｎと、加熱ベルト２１８の内側で装置本体に固設され、加圧ローラ２１９に加圧されるとともに、加熱ベルト２１８がニップ領域Ｎで所定の経路で移動するのを案内する案内面２４４ａを有する保持部材２４０とを備える。定着装置５は、記録材９（用紙）をニップ領域Ｎで挟持しながら搬送することにより記録材９上の未定着トナー像を溶融定着させる。案内面２４４ａは、ニップ領域Ｎに位置する部分で用紙搬送方向下流側へ向かうにつれて加圧ローラ２１９側に傾斜する円弧状に形成される。

この構成によると、加圧ローラ２１９が回転すると、ニップ領域Ｎにおいて、加熱ベルト２１８は、案内面２４４ａに案内されて、用紙搬送方向下流側に向けて加圧ローラ２１９側に傾斜するように円弧状に移動し、記録材９は加熱ベルト２１８と同じ経路で搬送される。これにより、ニップ領域Ｎで未定着トナー像が記録材９上に溶融定着されるとともに、記録材９は円弧状のニップ領域Ｎの経路に沿って搬送され、ニップ領域Ｎの用紙搬送方向下流端で、記録材９の先端部は加圧ローラ２１９に近い方向を向き、記録材９はニップ領域Ｎの経路に倣って円弧状になって加熱ベルト２１８表面から分離する。従って、分離爪を用いることなく簡単な構成で、確実に記録材を加熱ベルト２１８から分離することができ、加熱ベルト２１８に記録材が巻き付くおそれがない。

また、上記第２実施形態によれば、案内面２４４ａは、ニップ領域Ｎから用紙搬送方向下流側に延びる延長領域Ｍに位置する部分を有し、この延長領域Ｍに位置する部分で用紙搬送方向下流側へ向かうにつれて、加圧ローラ２１９側に、ニップ領域Ｎよりさらに傾斜するように形成される。これによって、ニップ領域Ｎを通過した後に記録材９が加熱ベルト２１８表面と接触した状態のまま搬送されることにより、より長時間加熱され、定着性がより向上する。また、記録材９の先端部は延長領域Ｍの用紙搬送方向下流端（延長部Ｍ２３）で加圧ローラ２１９側に近い方向を向き、加熱ベルト２１８表面から用紙を確実に分離させることができる。

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができ、特に、定着ニップ領域から搬送される記録材を加熱部材から分離させる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。

１ 画像形成装置
５ 定着装置
１８、２１８ 加熱ベルト
１９、２１９ 加圧ローラ
３３、２３３ 熱源
４０、２４０ 保持部材
４４、２４４ ガイド板
４４ａ、２４４ａ 案内面
４４ｂ、４４ｃ、２４４ｂ、２４４ｃ 屈曲部
４５、２４５ 保持本体部
４６、２４６ 断熱部
Ｍ 延長領域
Ｎ ニップ領域

Claims (4)

1. 回転可能な無端状の加熱ベルトと、
   前記加熱ベルトに圧接し回転可能な加圧ローラと、
   前記加熱ベルトを加熱する熱源と、
   前記加熱ベルトの内側で装置本体に固設され、前記加熱ベルトの移動を案内するとともに前記加熱ベルトの一部を前記加圧ローラに圧接させる案内面を有する保持部材と
   を備え、
   前記熱源は前記加熱ベルトの内側に設けられ、前記保持部材は、前記案内面を形成するガイド部材と、装置本体に固設される保持本体部と、前記ガイド部材と前記保持本体部の間に配設される断熱部とを備え、
   前記案内面は、前記加熱ベルトに当接する平面であり、前記加熱ベルトを介して前記加圧ローラと対向するように配置され、用紙搬送方向下流側へ向かうにつれて前記加圧ローラ側に傾斜することを特徴とする定着装置。
2. 回転可能な無端状の加熱ベルトと、
   前記加熱ベルトに圧接し回転可能な加圧ローラと、
   前記加熱ベルトを加熱する熱源と、
   前記加熱ベルトの内側で装置本体に固設され、前記加熱ベルトの移動を案内するとともに前記加熱ベルトの一部を前記加圧ローラに圧接させる案内面を有する保持部材と
   を備え、
   前記熱源は前記加熱ベルトの内側に設けられ、前記保持部材は、前記案内面を形成するガイド板と、装置本体に固設される保持本体部と、前記ガイド板と前記保持本体部の間に配設される断熱部とを備え、
   前記案内面は、前記加熱ベルトに当接する平面であり、前記加熱ベルトを介して前記加圧ローラと対向するように配置され、用紙搬送方向下流側へ向かうにつれて前記加圧ローラ側に傾斜することを特徴とする定着装置。
3. 前記ガイド板の用紙搬送方向の端部に屈曲部が形成され、前記屈曲部は前記加熱ベルトに当接しないことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定着装置が搭載された画像形成装置。

Images