JP2009222810A - 定着装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】所定のニップ圧を維持したまま紙しわの発生を抑制すると共に、定着ニップ領域における定着部材の搬送方向の歪を軸方向に一定にして定着部材の磨耗を抑制することができる定着装置及びこれを備えた画像形成装置を簡易な構成で提供する。
【解決手段】定着ベルト３０３の背面から加熱ロール３０１に対して定着ベルト３０３を圧接する押圧部材３０５を備え、定着ニップ領域Ｎの軸方向両端部のニップ圧は、軸方向中央部のニップ圧よりも高く設定されており、かつ、定着ニップ領域Ｎの上流側の定着部材３０１，３０３の搬送方向の歪が軸方向で一定となるように、定着ニップ領域Ｎ上流側における定着ベルト３０３の背面と押圧部材３０５の押圧面３０５Ｓとの距離が軸方向中央部Ｒｃから両端部Ｒｅに向かって徐々に増大するように押圧部材３０５の形状が設定されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、加熱加圧することにより未定着トナー像を記録媒体上に定着させる定着装置の改良及びこれを備えた画像形成装置に関する。

特開２００２−１４８９８１号公報

従来、電子写真方式などを利用した複写機やプリンタ等の画像形成装置では、加熱部材（例えば、加熱ロール）と加圧部材（例えば、定着ベルト）とから構成される一対の定着部材の間に記録媒体を挿通し、当該記録媒体上に転写された未定着トナー像を加熱加圧することにより永久画像とする定着装置が広く用いられている。

このような定着装置においては、記録用紙の紙しわの発生を防止するために、一対の定着部材の間に形成される所定の定着ニップ領域におけるニップ圧を軸方向両端部と中央部とで変更した定着装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

ここで、特許文献１には、定着ニップ領域の圧力分布を所定の範囲に設定して記録用紙の四隅のカールの発生を防止すると共に、加熱ロールの磨耗を防止し、さらに、定着ニップ領域の下流側の圧力分布を上流側とは独立に調節可能とした定着装置が開示されている。

本発明の目的とするところは、所定のニップ圧を維持したまま紙しわの発生を抑制すると共に、定着ニップ領域における定着部材の搬送方向の歪を軸方向に一定にして定着部材の磨耗を抑制することができる定着装置及びこれを備えた画像形成装置を簡易な構成で提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の定着装置は、一対の定着部材の間の所定の定着ニップ領域に未定着トナー像が形成された記録用紙を挿通させて加熱加圧することにより、該トナー像を定着する定着装置であって、前記一対の定着部材は、その内部に加熱源を有して回転自在に形成された加熱ロールと、この加熱ロールの回転に従動する無端ベルト状の定着ベルトとから構成されていると共に、この定着ベルトの背面から前記加熱ロールに対して定着ベルトを圧接する押圧部材を備え、前記定着ニップ領域の軸方向両端部のニップ圧は、軸方向中央部のニップ圧よりも高く設定されており、かつ、前記定着ニップ領域の上流側の前記定着部材の搬送方向の歪が軸方向で一定となるように、前記定着ニップ領域上流側における定着ベルトの背面と押圧部材の押圧面との距離が軸方向中央部から両端部に向かって徐々に増大するように前記押圧部材の形状が設定されていることを特徴とするものである。

請求項２に記載の定着装置は、請求項１に記載の構成において、前記押圧部材は、前記定着ニップ領域上流側に対応する押圧部材の上流側エッジ部が、軸方向中央部から両端部に向かって、その定着ベルト背面までの距離が徐々に増大するようなテーパ形状若しくはＲ形状に形成されていることを特徴とするものである。

請求項３に記載の定着装置は、請求項２に記載の構成において、前記押圧部材は、その搬送方向の厚さが、軸方向両端部よりも中央部のほうが厚い凸形状に形成されていることを特徴とするものである。

請求項４に記載の定着装置は、請求項２又は３に記載の構成において、前記押圧部材は、定着ニップ領域の上流側が弾性部材で形成されていると共に、下流側が該弾性部材よりも剛性の高い非弾性部材で形成されており、該非弾性部材の前記定着ベルトと対向する上流側エッジ部が、前記テーパ形状若しくはＲ形状に形成されていることを特徴とするものである。

請求項５に記載の画像形成装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載の定着装置と、記録用紙に所定の画像を形成する画像形成手段とを備えていることを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、所定のニップ圧を維持したまま紙しわの発生を抑制すると共に、定着ニップ領域における定着部材の搬送方向の歪を軸方向に一定にして定着部材の磨耗を抑制することができる定着装置を簡易な構成で実現することができる。

請求項２に記載の発明によれば、紙しわの発生を効果的に抑制しつつ、定着部材の搬送方向の歪を軸方向に均一化して定着部材の劣化を抑制することができる押圧部材を簡易な構成で容易に実現することができる。

請求項３に記載の発明によれば、紙しわの発生を効果的に抑制すると共に、定着部材の劣化を抑制し、併せて軸方向中央部での十分なニップ圧を確保することができる。

請求項４に記載の発明によれば、紙しわの発生を効果的に抑制すると共に、定着部材の劣化を抑制し、併せて定着性能及び剥離性能の向上に寄与することができる。

請求項５に記載の発明によれば、上記いずれかの定着装置を画像形成装置に好適に適用することができる。

以下に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。

まず、本発明が適用可能な画像形成装置の一実施形態の概略構成について、図１を参照して説明する。ここで、図１は本発明が適用可能なタンデム型カラー画像形成装置の概略構成図である。

本実施の形態に係る画像形成装置は、例えば、原稿読取装置により読み取られたカラー原稿のカラー画像情報、図示しないパーソナルコンピュータや画像データ入力装置等から送られてくるカラー画像情報等が入力され、入力された画像情報に対して画像処理が行われるようになっている。

図１において、１はタンデム型のデジタルカラー画像形成装置の本体を示すものであり、本体１の上部に、原稿２を一枚ずつ分離した状態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）３と、当該自動原稿搬送装置３によって搬送される原稿２の画像を読み取る原稿読取装置４が配設されている。この原稿読取装置４は、プラテンガラス５上に載置された原稿２を光源６によって照明し、原稿２からの反射光像を、フルレートミラー７及びハーフレートミラー８，９及び結像レンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１１上に走査露光して、この画像読取素子１１によって原稿２の色材反射光像を所定のドット密度（例えば、１６ドット／ｍｍ）で読み取るようになっている。

上記原稿読取装置４によって読み取られた原稿２の色材反射光像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の原稿反射率データとしてＩＰＳ（Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）１２に送られ、このＩＰＳ１２では、原稿２の反射率データに対して、シェーデイング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理が施される。また、ＩＰＳ１２は、パーソナルコンピュータ等から送られてくる画像データに対しても、所定の画像処理を行なうようになっている。

そして、上記の如くＩＰＳ１２で所定の画像処理が施された画像データは、同じくＩＰＳ１２によって、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）（各８ビット）の４色の原稿再現色材階調データに変換され、次に述べるように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３ＫのＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）１４に送られ、露光手段であるＲＯＳ１４では、所定の色の原稿再現色材階調データに応じてレーザ光ＬＢによる画像露光が行われる。

また、本実施の形態に係る画像形成装置では、各々色の異なるトナー像を形成する複数の画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋを並列的に配置するとともに、この複数の画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの上部にわたって、当該複数の画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋで形成された各色のトナー像が転写されるベルト状の中間転写体２５を配置し、さらに複数の画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの下方に、各画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの像担持体１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋに画像の書き込みを行なう画像書込手段１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋを配置するように構成されている。

イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応する４つの画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、複数の張架ロールにより張架された無端状の中間転写ベルト２５の進行方向に沿って水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置されており、それぞれイエロー色、マゼンタ色、シアン色及び黒色のトナー像が所定のタイミングで順次形成されるように構成されている。なお、これらの各画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、全て同様に構成されているため、以下、各構成機器の符号は総称表記（例えば、感光ドラム１５）とする。

各画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、大別して、所定の速度（例えば、２００ｍｍ／ｓｅｃ）で回転駆動される像担持体としての感光ドラム１５と、この感光ドラム１５の表面を一様に帯電する帯電手段としての帯電ロール１６と、当該感光ドラム１５の表面に所定の色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する露光手段としてのＲＯＳ１４と、感光ドラム１５上に形成された静電潜像を所定の色のトナーで現像する現像手段としての現像装置１７と、感光ドラム１５の表面を清掃するクリーニング手段としてのドラムクリーニング装置１８等とから構成されている。なお、本実施の形態において、感光ドラム１５とその周辺に配置される各構成機器は、一体的にユニット化されており本体１から個別に交換可能に構成されている。

本実施の形態において、ＲＯＳ１４は、４つの画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋに共通に構成されており、図示しない４つの半導体レーザを各色の原稿再現色材階調データに応じて変調して、これらの半導体レーザからレーザ光ＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍ，ＬＢ−Ｃ，ＬＢ−Ｋを階調データに応じて照射するように構成されている。なお、上記ＲＯＳ１４は、複数の画像形成ユニット毎に個別に構成してもよい。上記半導体レーザから出射されたレーザ光ＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍ，ＬＢ−Ｃ，ＬＢ−Ｋは、図示しないｆ−θレンズを介してポリゴンミラー１９に照射され、このポリゴンミラー１９によって偏向走査される。上記ポリゴンミラー１９によって偏向走査されたレーザ光ＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍ，ＬＢ−Ｃ，ＬＢ−Ｋは、図示しない結像レンズ及び複数枚のミラーを介して、感光ドラム１５上の露光ポイントに、斜め下方から走査露光される。

本実施の形態において、上記ＲＯＳ１４は、その周囲が直方体状のフレーム２０によって密閉されていると共に、当該フレーム２０の上部には、４本のレーザ光ＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍ，ＬＢ−Ｃ，ＬＢ−Ｋを、各画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの感光ドラム１５上に露光するため、シールド部材としての透明なガラス製のウインドウ２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋが設けられている。

上記ＩＰＳ１２からは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋに共通して設けられたＲＯＳ１４に、各色の画像データが順次出力され、このＲＯＳ１４から画像データに応じて出射されたレーザ光ＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍ，ＬＢ−Ｃ，ＬＢ−Ｋは、対応する感光ドラム１５の表面に走査露光され、静電潜像が形成される。上記感光ドラム１５上に形成された静電潜像は、現像装置１７によって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。

上記各画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの感光ドラム１５上に、順次形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、各画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの上方にわたって配置された転写ユニット２２の中間転写ベルト（ベルト状の中間転写体）２５上に、４つの一次転写ロール２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋによって順次多重に転写される。これらの一次転写ロール２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋは、各画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの感光ドラム１５に対応した中間転写ベルト２５の裏面側に配設されている。ここで、各一次転写ロール２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋは、所望の体積抵抗値に調整されており、これらの一次転写ロール２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋには、不図示の転写バイアス電源が接続されており、所定のトナー極性とは逆極性（本実施の形態では正極性）の転写バイアスが所定のタイミングで印加されるようになっている。

また、上記中間転写ベルト２５は、ドライブロール２７と、テンションロール２４と、バックアップロール２８との間に一定のテンションで掛け回されており、図示しない定速性に優れた専用の駆動モーターによって回転駆動されるドライブロール２７により、矢印方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。上記中間転写ベルト２５は、例えば、チャージアップを起こさないべルト素材（ゴムまたは樹脂）にて抵抗調整されたものが使用されている。

上記中間転写ベルト２５上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、当該中間転写ベルト２５の側面に配置されたバックアップロール２８に圧接する二次転写ロール２９によって、圧接力及び静電吸引力により記録媒体としての記録用紙Ｐ上に二次転写され、これら各色のトナー像が転写された記録用紙Ｐは、上方に位置する定着装置３０へと搬送される。上記二次転写ロール２９は、バックアップロール２８の側方に圧接しており、鉛直方向の下方から上方に搬送される記録用紙Ｐ上に、各色のトナー像を二次転写するようになっている。

上記記録用紙Ｐは、装置本体１の内部に配設された給紙装置３４から、所定のサイズのものが、ナジャーロール３５及び用紙分離搬送用のフィードロール３６により、１枚ずつ分離された状態で用紙搬送路３７に設けられたレジストロール３８まで一旦搬送され停止される。上記給紙装置３４から供給された記録用紙Ｐは、所定のタイミングで回転するレジストロール３８によって中間転写ベルト２５の二次転写位置へ送出される。

なお、本実施の形態に係るデジタルカラー画像形成装置において、フルカラー等の両面コピーをとる場合には、片面に画像が定着された記録用紙Ｐを、排出ロール３２によって排出トレイ３３上にそのまま排出せずに、図示しない切替ゲートによって搬送方向を切り替え、用紙搬送用のローラ対３９を介して両面用搬送ユニット４０へと搬送する。そして、この両面用搬送ユニット４０では、搬送径路４１に沿って設けられた不図示の搬送用ローラ対により、記録用紙Ｐの表裏が反転された状態で、再度レジストロール３８へと搬送され、今度は、当該記録用紙Ｐの裏面に画像が転写・定着された後、排出トレイ３３上に排出される。なお、図中，４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の現像装置１７に、所定の色のトナーを供給するトナーカートリッジをそれぞれ示している。

上記各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ，１３Ｃ、１３Ｋは、上述したように、感光ドラム１５を備えており、これらの感光ドラム１５の表面は、帯電用の帯電ロール１６によって一様に帯電される。その後、上記感光ドラム１５の表面は、ＲＯＳ１４から画像データに応じて出射される画像形成用のレーザ光ＬＢが走査露光されて、各色に対応した静電潜像が形成される。上記感光ドラム１５上に走査露光されるレーザ光ＬＢは、当該感光ドラム１５の直下よりやや右側寄りの斜め下方から露光されるように設定されている。上記感光ドラム１５上に形成された静電潜像は、各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの現像装置１７の現像ロールによってそれぞれイエロー色、マゼンタ色、シアン色、黒色の各色のトナーにより現像されて可視トナー像となり、これらの可視トナー像は、一次転写ロール２６の帯電によって中間転写ベルト２５上に順次多重に転写される。

なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光ドラム１５の表面は、ドラムクリーニング装置１８によって残留トナー等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。上記ドラムクリーニング装置１８は、不図示のクリーニングブレードによって感光ドラム１５上の残留トナー等を除去するようになっている。また、トナー像の転写工程が終了した後の中間転写ベルト２５の表面は、クリーニングブラシ４３ａ及びクリーニングブレード４３ｂを備えたベルトベルトクリーニング装置４３によって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。

このような中間転写ベルト２５等が装備された画像形成装置１では、感光ドラム１５上のトナー像が一次転写位置で中間転写ベルト２５に静電的に一次転写される。この際、単色画像を形成する場合には、中間転写ベルト２５に一次転写されたトナー像が二次転写位置で直ちに記録用紙Ｐへ静電的に二次転写される。これに対し、カラー画像を形成する場合には、複数色のトナー像が中間転写ベルト２５に順次一次転写されて重ね合わされた後に、二次転写位置で記録用紙Ｐに一括して二次転写される。

そして、中間転写ベルト２５上から各色のトナー像が二次転写された記録用紙Ｐは、中間転写ベルト２５から分離された後、二次転写手段の下流側に配設された定着装置３０へと搬送され、この定着装置３０によって熱及び圧力でトナー像が記録用紙Ｐ上に定着されるようになっている。定着後の記録用紙Ｐは、排出ロール３２を介して排出トレイ３３上に排出される。このような一連の画像形成プロセスを経て単色画像又はカラー画像の形成が行われる。

次に、本実施の形態に係る定着装置３０の構成について、図２を参照してさらに説明する。
ここで、図２は、本実施の形態に係る定着装置の概略構成を示す模式的断面図である。

図２に示すように、本実施の形態に係る定着装置３０は、ハロゲンランプ等の加熱源３０１ａを内部に備える円筒状の加熱ロール３０１と、加熱ロール３０１に従動して記録用紙を挟持搬送する無端ベルト状の定着ベルト３０３と、定着ベルト３０３の内側に接触配置されて加熱ロール３０１と定着ベルト３０３との間に所定の定着ニップ領域Ｎを形成する押圧部材３０５等とを備えている。

加熱部材としての加熱ロール３０１は、不図示のモータにより所定の方向（本例では、反時計回り方向）に回転駆動されると共に、不図示のベアリングを介して、軸方向（用紙搬送方向と略直交する長手方向）両端部にて回転可能に支持されている。本実施の形態に係る加熱ロール３０１は、機械的強度に優れかつ熱伝導性が良好なアルミニウム等の金属製の円筒状のコアの表面に、シリコーンゴム等の弾性層が形成されており、さらにこの弾性層の表面には、記録用紙Ｐ上の未定着トナー像のオフセットを防止するために設けられた離型層が形成されている。なお、本実施の形態における加熱ロール３０１の周囲には、加熱ロール３０１の表面温度を計測する不図示の温度センサが配設されており、この温度センサによって加熱ロール３０１の表面温度が所定の温度となるように、加熱源３０１ａの温度制御が行われるようになっている。

一方、加圧部材としての定着ベルト３０３は単層構造であってもよいが、本実施の形態では基材表面に離型層を施した積層構造のベルトを使用している。この定着ベルト３０３の基材としては、耐熱性を有すれば、例えば熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等の樹脂基材や、ステンレス、ニッケル、銅合金等の金属基材が用いられる。また、離型層としては、表面に付着するトナーの剥離性が良好なものがよく、その材質としては、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）等のフッ素系樹脂が用いられる。

本実施の形態において、定着ベルト３０３の内部には、加熱ロール３０１との対向面にて定着ベルト３０３を押圧し、所定の定着ニップ領域Ｎを形成する略直方体形状の押圧部材３０５が軸方向に延在するように配設されていると共に、例えば低熱伝導性で剛性の高い樹脂からなる断面略円弧状の不図示のベルト走行ガイドが軸方向に配設されている。また、本実施の形態における押圧部材３０５は、さらに略コ字状の支持部材３０７を介して、略逆く字状のレバー部材３０９に取り付けられている。このレバー部材３０９は、その下端部の回転支点３０９ａ回りに揺動自在に形成されていると共に、その上端部には圧縮バネＳが取り付けられており、この圧縮バネＳにより、支持部材３０７及び押圧部材３０５を介して、定着ベルト３０３が加熱ロール３０１に圧接され、定着ニップ領域Ｎに所定のニップ圧が付与されるようになっている。なお、本実施の形態における押圧部材３０５は、例えばアルミニウム、ステンレス、鋼、銅、黄銅等の金属や合金並びに樹脂材料等により形成されている。

また、本実施の形態では、図３（ａ）に模式的に示すように、紙しわの発生を防止するために定着ニップ領域Ｎの軸方向両端部のニップ圧を、中央部のニップ圧よりも高く設定している。

ところで、このように定着ニップ領域Ｎにおけるニップ圧を軸方向両端部領域が中央部領域も高くなるように不均一に設定した場合には、図３（ｂ）に模式的に示すように、定着ニップ領域Ｎの上流側（入り口側）における定着部材３０１，３０３の軸方向端部における搬送方向の歪（回転方向に沿った歪）が中央部に比し増大して、これにより加熱ロール３０１の表面層にしわが発生したり、特に、定着ベルト３０３の表面の磨耗が促進されて劣化の要因となってしまう。

そこで、本実施の形態に係る定着装置３０においては、押圧部材３０５の形状を次のように形成することにより、加熱ロール３０１や定着ベルト３０３の劣化といった上述の問題を改善している。本実施の形態に係る押圧部材の形状を図４を参照して以下に説明する。ここで、図４（ａ）は、押圧部材の形状を説明するための模式的側断面図であり、図４（ｂ）は、押圧部材の一実施例を示す模式的平面図及び斜視図、図４（ｃ）は、押圧部材の別の実施例を示す模式的平面図及び斜視図、図４（ｄ）は、押圧部材のさらに別の実施例を示す模式的側断面図である。

本実施の形態に係る押圧部材３０５は、上述のような軸方向の所定のニップ圧を維持して紙しわの発生を抑制すると共に、図４(ａ)，（ｂ）に模式的に示すように、記録用紙Ｐの搬送方向に沿って、定着ニップ領域Ｎの上流側の定着部材３０１，３０３の搬送方向の歪が軸方向に一定となるよう、定着ベルト３０３の背面と押圧部材３０５の押圧面３０５Ｓとの距離が軸方向中央部から軸方向両端部に向かって徐々に増大していくようにその形状が設定されている。

具体的には、例えば図４（ｂ）に最も良く示されるように、定着ニップ領域Ｎにおける押圧部材３０５の上流側のエッジ部３０５Ｅ（定着ベルト３０３の背面に対向する押圧面３０５Ｓの上流側エッジ部であり、以下、上流側対向エッジ部とも称する）が、軸方向中央部領域Ｒｃから両端部領域Ｒｅに向かって、その定着ベルト３０３までの距離が徐々に増大していくようなテーパ形状若しくはＲ形状に形成（面取り）されている。

このように押圧部材３０５の上流側対向エッジ部３０５Ｅを形成することにより、紙しわの発生を効果的に抑制しつつ、定着部材３０１，３０３の搬送方向の歪を軸方向に均一化して定着部材の劣化を抑制することができる押圧部材３０５を簡易な構成で容易に実現することができる。

なお、本発明に係る押圧部材３０５は、上述した形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、圧接の際の加熱ロール３０１のたわみ変形に伴う、軸方向中央部領域Ｒｃにおけるニップ圧の不足を補償するという観点から、図４（ｃ）に示すように、押圧部材３０５の搬送方向長さ（厚さ）を軸方向両端部よりも中央部を長く（厚く）した凸形状の押圧部材３０５´を用いた場合には、その上流側対向エッジ部３０５´Ｅの形状を、上述したように、中央部領域Ｒｃから軸方向両端部領域Ｒｅに向かってテーパ形状若しくはＲ形状が増大していくように形成することにより、紙しわの発生を抑制すると共に、定着部材３０１，３０３の磨耗による劣化を抑制し、併せて、軸方向中央部領域Ｒｃでの十分なニップ圧を確保することができる。

さらに、定着性能及び剥離性能を向上させるという観点からは、図４（ｄ）に模式的に示すように、本実施の形態における押圧部材３０５を、定着ニップ領域Ｎ内の上流側に配設された弾性変形可能なパッド部３０５ａと、このパッド部３０５ａと隣接して定着ニップ領域Ｎ内の下流側に配設され、かつパッド部３０５ａよりも高い剛性を有するヘッド部３０５ｂとの分割構成としてもよい。ここで、パッド部３０５ａは、例えばシリコーンゴム等の弾性材料によって形成し、ヘッド部３０５ｂは、例えばアルミニウム、ステンレス、鋼、銅、黄銅等の金属や合金並びに樹脂材料からなる剛性の高い材料（非弾性材料）によって形成することができる。このように構成した場合には、搬送方向の歪が問題となる相対的に硬度の高いヘッド部３０５ｂの上流側対向エッジ部３０５ｂＥを、上述したテーパ形状若しくはＲ形状に形成することにより、紙しわの発生や定着部材３０１，３０３の磨耗による劣化を抑制しつつ、併せて、定着性能及び剥離性能の向上に寄与することができる。

本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を示す概略構成図である。 本発明に係る定着装置の構成を説明するための模式的断面図である。 本発明に係る定着装置におけるニップ圧の軸方向の分布及び当該領域における定着部材の回転方向の歪を模式的に示す図である。 本発明に係る押圧部材の形状を模式的に示す図である。

符号の説明

１：画像形成装置，１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ：画像形成ユニット，１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ：画像書込手段，１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ：感光ドラム，１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ：帯電ロール，１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋ：現像装置，１８：ドラムクリーニング装置，２５：中間転写ベルト，２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ：一次転写ロール，２８：バックアップロール，２９：二次転写ロール，３０：定着装置，３２：排出ロール，３３：排出トレイ，３４：給紙装置，３８：レジストロール，４０：両面用搬送ユニット，４３：ベルトベルトクリーニング装置，３０１：加熱ロール，３０１ａ：加熱源，３０３：定着ベルト，３０５：押圧部材，３０５Ｅ，３０５´Ｅ，３０５ｂＥ：上流側対向エッジ部，３０５Ｓ：押圧面，３０５ａ：パッド部，３０５ｂ：ヘッド部，Ｎ：定着ニップ領域，Ｐ：記録用紙，Ｒｃ：中央部領域，Ｒｅ：端部領域

Claims (5)

1. 一対の定着部材の間の所定の定着ニップ領域に未定着トナー像が形成された記録用紙を挿通させて加熱加圧することにより、該トナー像を定着する定着装置であって、
   前記一対の定着部材は、その内部に加熱源を有して回転自在に形成された加熱ロールと、この加熱ロールの回転に従動する無端ベルト状の定着ベルトとから構成されていると共に、この定着ベルトの背面から前記加熱ロールに対して定着ベルトを圧接する押圧部材を備え、
   前記定着ニップ領域の軸方向両端部のニップ圧は、軸方向中央部のニップ圧よりも高く設定されており、かつ、前記定着ニップ領域の上流側の前記定着部材の搬送方向の歪が軸方向で一定となるように、前記定着ニップ領域上流側における定着ベルトの背面と押圧部材の押圧面との距離が軸方向中央部から両端部に向かって徐々に増大するように前記押圧部材の形状が設定されていることを特徴とする定着装置。
2. 前記押圧部材は、前記定着ニップ領域上流側に対応する押圧部材の上流側エッジ部が、軸方向中央部から両端部に向かって、その定着ベルト背面までの距離が徐々に増大するようなテーパ形状若しくはＲ形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記押圧部材は、その搬送方向の厚さが、軸方向両端部よりも中央部のほうが厚い凸形状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
4. 前記押圧部材は、定着ニップ領域の上流側が弾性部材で形成されていると共に、下流側が該弾性部材よりも剛性の高い非弾性部材で形成されており、該非弾性部材の前記定着ベルトと対向する上流側エッジ部が、前記テーパ形状若しくはＲ形状に形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の定着装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の定着装置と、記録用紙に所定の画像を形成する画像形成手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。

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