JP2011064923A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】波うちなどの記録材に生じる変形を抑制する。
【解決手段】（Ａ）に示すように、定着ベルト６１０を定着ロール６１１に向けて押圧する第１押圧部材６１９Ａ、第２押圧部材６１９Ｂが設けられている。第１押圧部材６１９Ａは、定着ベルト６１０の幅方向における一端部に対向配置されこの一端部を定着ロール６１１に向けて押圧する。また第１押圧部材６１９Ａは、定着ベルト６１０の一端部が定着ベルト６１０の他端部から離れる方向にこの一端部を押圧する。また第２押圧部材６１９Ｂは、定着ベルト６１０の幅方向における他端部に対向配置されこの他端部を定着ロール６１１に向けて押圧する。また第２押圧部材６１９Ｂは、この他端部が定着ベルト６１０の上記一端部から離れる方向にこの他端部を押圧する。
【選択図】図５

Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。

定着ローラに巻き掛けられた定着ベルトと、定着ベルトを介して定着ローラと圧接する加圧ローラとで定着ニップ部を形成し、定着ローラを、中央部が太くかつ両端部が細い太鼓形状に形成し、加圧ローラを、中央部が細くかつ両端部が太い鼓形状に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）。

特開２００２−２９６９３７号公報

本発明の目的は、波うちなどの記録材に生じる変形を抑制することにある。

請求項１に記載の発明は、循環移動が可能に設けられたベルト部材と、前記ベルト部材の内側に配置された第１の定着部材と、前記ベルト部材を介して前記第１の定着部材に押圧配置され、当該ベルト部材との間に圧接部を形成する第２の定着部材と、前記圧接部よりも前記ベルト部材の移動方向下流側にて当該ベルト部材の内周面を押圧する押圧面を有し、当該ベルト部材を前記第２の定着部材に向けて押圧する押圧部材と、前記ベルト部材のうち前記圧接部よりも当該ベルト部材の移動方向下流側に位置し前記押圧面よりも当該ベルト部材の移動方向上流側に位置する部位の当該ベルト部材の幅方向における弛みを抑制する抑制手段と、を含む定着装置である。
請求項２に記載の発明は、前記抑制手段は、前記部位に対し前記ベルト部材の前記幅方向に作用する張力を更に付与することを特徴とする請求項１記載の定着装置である。
請求項３に記載の発明は、前記抑制手段は、前記部位に対して直接荷重を与え、当該部位に対し前記幅方向に作用する前記張力を付与することを特徴とする請求項２記載の定着装置である。
請求項４に記載の発明は、前記抑制手段は、前記ベルト部材の幅方向における一端部が当該ベルト部材の幅方向における他端部から離れる方向に当該一端部を押圧し当該ベルト部材の当該他端部が当該ベルト部材の当該一端部から離れる方向に当該他端部を押圧し、前記部位に対し前記幅方向に作用する前記張力を付与することを特徴とする請求項２記載の定着装置である。
請求項５に記載の発明は、前記第１の定着部材および前記押圧部材は、前記ベルト部材の幅方向に沿って配置され、前記第１の定着部材のうちの前記ベルト部材と対向する対向面、および／または、前記押圧部材の前記押圧面は、長手方向における中央部から両端部に向かうに従い当該ベルト部材の内方側に向かうように形成され、前記抑制手段は、前記ベルト部材を、前記第１の定着部材の前記対向面および／または前記押圧部材の前記押圧面に向けて押圧し、前記部位に対し前記幅方向に作用する前記張力を付与することを特徴とする請求項２記載の定着装置である。

請求項６に記載の発明は、記録材に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により画像が形成された記録材に当該画像を定着する定着手段と、を備え、前記定着手段は、循環移動が可能に設けられたベルト部材と、前記ベルト部材の内側に配置された第１の定着部材と、前記ベルト部材を介して前記第１の定着部材に押圧配置され、前記記録材が通過する圧接部を当該ベルト部材との間に形成する第２の定着部材と、前記圧接部よりも前記ベルト部材の移動方向下流側にて当該ベルト部材の内周面を押圧する押圧面を有し、当該ベルト部材を前記第２の定着部材に向けて押圧する押圧部材と、前記ベルト部材のうち前記圧接部よりも当該ベルト部材の移動方向下流側に位置し前記押圧面よりも当該ベルト部材の移動方向上流側に位置する部位の当該ベルト部材の幅方向における弛みを抑制する抑制手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。
請求項７に記載の発明は、前記抑制手段は、前記部位に対し前記ベルト部材の前記幅方向に作用する張力を更に付与することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置である。
請求項８に記載の発明は、前記第１の定着部材のうちの前記ベルト部材と対向する対向面、および／または、前記押圧部材の前記押圧面は、当該ベルト部材の移動方向に沿って設けられた第１の溝および第２の溝を有し、前記抑制手段は、前記ベルト部材の幅方向における一端部を前記第１の溝に向けて押圧し当該ベルト部材の幅方向における他端部を前記第２の溝に向けて押圧し、前記部位に対し前記幅方向に作用する前記張力を付与することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置である。
請求項９に記載の発明は、前記第１の定着部材および前記押圧部材は、前記ベルト部材の幅方向に沿って配置され、前記第１の定着部材のうちの前記ベルト部材と対向する対向面、および／または、前記押圧部材の前記押圧面は、長手方向における中央部から両端部に向かうに従い当該ベルト部材の内方側に向かうように形成され、前記抑制手段は、前記対向面および／または前記押圧面に対し前記ベルト部材の内周面が押圧されるように当該ベルト部材を付勢し、前記部位に対し前記幅方向に作用する前記張力を付与することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置である。

請求項１の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、波うちなどの記録材に生じる変形を抑制することができる。
請求項２の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、波うちなどの記録材に生じる変形がさらに抑制される。
請求項３の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、幅方向に作用する張力を増加させることができる。
請求項４の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、幅方向に作用する張力を簡易に付与することが可能となる。
請求項５の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、簡易な構成で幅方向に作用する張力を付与可能となる。

請求項６の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、波うちなどの記録材に生じる変形を抑制することができる。
請求項７の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、波うちなどの記録材に生じる変形がさらに抑制される。
請求項８の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、幅方向に作用する張力を簡易に付与することが可能となる。
請求項９の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、簡易な構成で幅方向に作用する張力を付与可能となる。

第１の実施形態におけ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。 ニップ部を説明するための図である。 定着装置を通過した後の用紙を示した図である。 図２（Ａ）の矢印Ｇ方向から定着装置を眺めた場合の図である。 第２の実施形態における定着ロール、定着ベルト等を示した図である。 第３の実施形態における定着ロール、定着ベルト等を示した図である。 第４の実施形態における定着装置を説明するための図である。 第４の実施形態における定着装置を説明するための図である。 加圧ロールの形状を説明するための図である。

―第１の実施形態―
以下、添付図面を参照して、本発明の第１の実施形態について詳細に説明する。
図１は、第１の実施形態におけ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が設けられている。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が設けられている。

さらに、本画像形成装置には、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の一例としての用紙に一括転写（二次転写）させる二次転写部２０が設けられている。また、二次転写されたトナー像を用紙上に定着させる定着装置６０が設けられている。さらに、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０、表示パネルなどにより構成されユーザからの情報を受け付けるとともにユーザに対して情報を表示するＵＩ（User Interface）７０が設けられている。ここで画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋ、中間転写ベルト１５、二次転写部２０などは、用紙に対し画像を形成する画像形成手段として捉えることができる。

本実施形態において、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が設けられている。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）が設けられている。さらに、各色成分トナーが収容され感光体ドラム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。

中間転写ベルト１５は、定速性に優れたモータ（図示せず）により駆動される駆動ロール３１によって図１に示す矢印Ｂ方向に予め定められた速度で循環駆動する。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に対向配置される一次転写ロール１６を含んで構成されている。そして、各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５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。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。さらに二次転写ロール２２は、接地されるとともに、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形成され、二次転写部２０に搬送される用紙上にトナー像が二次転写される。

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。図１に示す画像形成装置では、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画像処理が施され、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ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では、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に照射している。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。そして現像器１４により感光体ドラム１１上にトナー像が形成された後、このトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが接触する一次転写部１０において、中間転写ベルト１５上に転写される。

トナー像が中間転写ベルト１５の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト１５の移動によりトナー像が二次転写部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、第１用紙収容部５３や第２用紙収容部５４から搬送ロール５２等により搬送された用紙が、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。そして中間転写ベルト１５上に保持された未定着のトナー像は、二次転写部２０において、用紙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は、中間転写ベルト１５から剥離された後、二次転写ロール２２よりも用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５５へ搬送される。そして搬送ベルト５５は、用紙を定着装置６０まで搬送する。

次に、定着装置６０について説明する。
ここで図２は、定着装置６０の概略構成を示す側断面図である。図３は、ニップ部Ｎを説明するための図である。
図２（Ａ）に示すように、定着装置６０は、定着ベルト６１０を備える定着ベルトモジュール６１と、定着ベルトモジュール６１に接触配置されるとともに定着ベルトモジュール６１の内部方向（図中矢印Ｈに示す方向）に定着ベルト６１０を押圧する加圧ロール６２とにより主要部が構成されている。また定着装置６０は、定着ベルトモジュール６１と加圧ロール６２との間に、用紙を加圧および加熱し用紙にトナー像を定着させるニップ部Ｎを有している。

定着ベルトモジュール６１は、無端状に形成されるとともに循環移動が可能に構成された定着ベルト６１０（ベルト部材の一例）と、定着ベルト６１０の内側に配置されるとともに定着ベルト６１０を張架しながら回転駆動する定着ロール６１１（第１の定着部材の一例）と、内側から定着ベルト６１０を張架する第１張架ロール６１２とを備えている。ここで定着ロール６１１は定着ベルト６１０の幅方向に沿って配置されている。また定着ベルトモジュール６１は、定着ベルト６１０の外側に配設されてその周回経路を規定する第２張架ロール６１３と、定着ロール６１１と第１張架ロール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内の下流側領域に配置された剥離パッド６４と、ニップ部Ｎの下流側において定着ベルト６１０を張架する第３張架ロール６１５とを備えている。また、定着ロール６１１を図中矢印Ｃに示す方向に回転駆動させる駆動モータ（不図示）を備えている。また、定着ベルトモジュール６１は、定着ベルト６１０の内周面に接触配置されこの内周面に対して潤滑油を供給する潤滑油供給部材６１１１を備えている。

定着ベルト６１０は、周長３１４ｍｍで形成されるとともに弾性を有したエンドレスベルトである。この定着ベルト６１０は、厚さ８０μｍのポリイミド樹脂で形成されたベース層と、ベース層の表面側（外周面側）に積層された厚さ４５０μｍのシリコーンゴムからなる弾性体層と、さらに弾性体層上に被覆された厚さ３５μｍの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）チューブからなる剥離層とで構成されている。ここで弾性体層は、特にカラー画像に対する画質向上のために設けられたものである。なお、定着ベルト６１０の構成は、使用目的や使用条件等の装置設計条件に応じて、材質・厚さ・硬度等を選択することができる。定着ベルト６１０は、定着ロール６１１の回転によって、予め定められた速度で図２（Ａ）の矢印Ｄ方向に回転する。

定着ロール６１１は、中空状に形成されている。詳細には、外径６５ｍｍ、厚さ１０ｍｍのアルミニウムからなる円筒状のコアロール（芯金）に、コアロール表面の金属磨耗を防止する保護層として、厚さ２００μｍのフッ素樹脂皮膜が形成されたハードロールである。ただし、定着ロール６１１は、この構成に限られるものではなく、加圧ロール６２との間でニップ部Ｎを形成する際に、加圧ロール６２からの押圧力に対して殆ど変形を生じない充分にハードなロールとして機能する構成であればよい。定着ロール６１１は、駆動モータ（不図示）からの駆動力を受けて、例えば４４０ｍｍ／ｓの表面速度で矢印Ｃ方向に回転する。

また、定着ロール６１１の内部には、定格９００Ｗの第１ハロゲンヒータ６１６ａ（熱源）が配設されている。そして定着ロール６１１は、定着ロール６１１の表面に接触するように配置された第１温度センサ６１７ａの計測値に基づいて、その表面温度が１５０℃に制御されるようになっている。

第１張架ロール６１２は、外径３０ｍｍ、肉厚２ｍｍのアルミニウムで形成された円筒状ロールである。また第１張架ロール６１２の内部には、加熱源として定格１０００Ｗの第２ハロゲンヒータ６１６ｂが配設されている。そして第１張架ロール６１２は、第１張架ロール６１２の表面に接触するように配置された第２温度センサ６１７ｂの計測値に基づいて、表面温度が１９０℃に制御されている。したがって、第１張架ロール６１２は、定着ベルト６１０を張架する機能を有するとともに定着ベルト６１０を内面側から加熱する機能を有している。

第２張架ロール６１３は、外径２５ｍｍ、肉厚２ｍｍのアルミニウムで形成された円筒状ロールである。また、第２張架ロール６１３の表面には厚さ２０μｍのフッ素樹脂からなる離型層が形成されている。この離型層は、定着ベルト６１０の外周面に付着したトナーや紙粉が第２張架ロール６１３に堆積するのを防止するために形成される。

第２張架ロール６１３の内部には、定格１０００Ｗの第３ハロゲンヒータ６１６ｃが配設されている。そして、第２張架ロール６１３は、第２張架ロール６１３の表面に接触するように配置された第３温度センサ６１７ｃの計測値に基づいて、表面温度が１９０℃に制御されている。したがって、第２張架ロール６１３は、定着ベルト６１０を張架する機能を有するとともに定着ベルト６１０を外周面側から加熱する機能を有している。つまり、本実施の形態では、定着ロール６１１、第１張架ロール６１２、および第２張架ロール６１３によって定着ベルト６１０が加熱される構成となっている。

姿勢矯正ロール６１４は、外径１５ｍｍのアルミニウムで形成された円柱状ロールである。なお本定着装置６０には、定着ベルト６１０のエッジの位置を検知するベルトエッジ位置検知機構（不図示）が配置されている。そして、姿勢矯正ロール６１４には、ベルトエッジ位置検知機構の検知結果に応じて定着ベルト６１０の軸方向における接触位置を変位させる軸変位機構が配設されており、本実施形態では定着ベルト６１０の蛇行（ベルトウォーク）を制御するように構成されている。

押圧部材の一例しての剥離パッド６４は、例えばＳＵＳ等の金属や樹脂等の剛体で形成され、定着ロール６１１と対応する長さを有するとともに定着ベルト６１０の幅方向に沿って配置されたブロック状の部材である。また剥離パッド６４は、同図（Ｂ）に示すように、定着ロール６１１に面する内側面６４ａと、定着ベルト６１０の内周面に接触し定着ベルト６１０を加圧ロール６２に押圧する押圧面６４ｂと、押圧面６４ｂに対し角度を有し定着ベルト６１０の進行方向を急激に変化させる（定着ベルト６１０を屈曲させる）外側面６４ｃと、上面６４ｄとを有し、その断面形状が円弧状となっている。

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に圧接する領域（ロールニップ部Ｎ１（図３（Ａ）参照））の下流側に、定着ロール６１１の軸方向全域に亘って配設されている。また剥離パッド６４は、その両端が支持されている。詳細には、剥離パッド６４は、その両端が、定着ロール６１１の支持軸（不図示）に揺動可能に取り付けられたアーム（不図示）によって支持されている。さらに剥離パッド６４は、スプリング等の図示しない付勢手段によって付勢され、定着ベルト６１０を加圧ロール６２に向けて予め定められた荷重（例えば、１０ｋｇｆ）で押圧している。これにより、例えば、定着ベルト６１０の進行方向に沿って５ｍｍの幅の剥離パッドニップ部Ｎ２（図３（Ａ）参照）が形成される。

第３張架ロール６１５は、外径１２ｍｍのアルミニウムで形成された円柱状ロールである。この第３張架ロール６１５は、剥離パッド６４を通過した定着ベルト６１０が第２張架ロール６１３に向けて円滑に移動するように、剥離パッド６４の定着ベルト６１０進行方向下流側に配置されている。

第２の定着部材の一例としての加圧ロール６２は、定着ロール６１１に沿って配置されているとともに定着ロール６１１や剥離パッド６４よりも短く形成されている。また加圧ロール６２は、直径４５ｍｍのアルミニウムからなる円柱状ロール６２１を基体として、基体側から順に、ゴム硬度３０°（ＪＩＳ−Ａ）のシリコーンゴムからなる厚さ１０ｍｍの弾性層６２２と、膜厚１００μｍのＰＦＡチューブからなる剥離層６２３とが積層されて構成されたソフトロールである。

また加圧ロール６２は、回転自在に支持されると共に、図示しないスプリング等の付勢手段によって矢印Ｈに示す方向に押圧されている。また、加圧ロール６２は、定着ベルト６１０が定着ロール６１１を巻回する部位に圧接されて設けられている。これにより、定着ロール６１１（定着ベルト６１０）への圧接部位にロールニップ部Ｎ１（図３（Ａ）参照）が形成される。加圧ロール６２は、定着ベルトモジュール６１の定着ロール６１１が矢印Ｃ方向へ回転するのに伴って、定着ロール６１１に従動して矢印Ｅ方向に回転する。なお、加圧ロール６２は、その内部に、ハロゲンヒータ等の加熱源を有していない。

定着装置６０は、図２（Ａ）中矢印Ｆ方向に搬送される用紙をニップ部Ｎに誘導するとともに、主としてロールニップ部Ｎ１（図３（Ａ）参照）から作用する圧力と熱とによって用紙上のトナー像を用紙に定着させる。ここで、ニップ部Ｎに作用する熱は、主として定着ベルト６１０によって供給される。定着ベルト６１０は、定着ロール６１１の内部に配置された第１ハロゲンヒータ６１６ａから定着ロール６１１を通じて供給される熱と、第１張架ロール６１２の内部に配置された第２ハロゲンヒータ６１６ｂから第１張架ロール６１２を通じて供給される熱と、第２張架ロール６１３の内部に配置された第３ハロゲンヒータ６１６ｃから第２張架ロール６１３を通じて供給される熱とによって加熱される。本実施形態では、プロセススピード４４０ｍｍ／ｓという速度でもニップ部Ｎ内での温度低下を生じさせないように、第１張架ロール６１２および第２張架ロール６１３から定着ベルト６１０に熱エネルギーを補給する。

ここで、ロールニップ部Ｎ１を形成する一方の定着ロール６１１は前述のごとくアルミニウム製のハードロールであり、他方の加圧ロール６２は弾性層６２２が被覆されたソフトロールである。このため、本実施の形態のロールニップ部Ｎ１は、加圧ロール６２の弾性層６２２が変形することで形成される。ロールニップ部Ｎ１において、定着ベルト６１０がラップしている定着ロール６１１は殆ど変形しないため、その表面に沿って移動する定着ベルト６１０の回転半径は変化しない。このため、定着ベルト６１０はその進行速度を一定に維持してロールニップ部Ｎ１を通過する。

ロールニップ部Ｎ１を通過した後、用紙は剥離パッドニップ部Ｎ２に移動する。剥離パッドニップ部Ｎ２の出口において、定着ベルト６１０は、押圧面６４ｂ（図２（Ｂ）参照）から外側面６４ｃへと剥離パッド６４に巻き付くように移動し、その進行方向が第３張架ロール６１５方向に屈曲するように急激に変化する。これにより、剥離パッドニップ部Ｎ２を通過した用紙は、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。そして、用紙は、それ自身が有しているコシによって定着ベルト６１０から自然に剥離する。つまり、用紙は、剥離パッドニップ部Ｎ２を出た時点で定着ベルト６１０から安定的に分離される。なお、定着ベルト６１０から分離された用紙は、剥離パッドニップ部Ｎ２の下流側に配設された剥離案内板８３により、その進行方向が導かれる。そして、剥離案内板８３により案内された用紙は、その後、排紙ガイド６５および排紙ロール（不図示）によって機外に排出されて、定着処理が完了する。

ここで本実施形態では、剥離パッドニップ部Ｎ２内の剥離パッド６４が配設されたパッド配設領域（剥離パッド６４と加圧ロール６２との圧接部）Ｎ２Ｔ（図３（Ａ）参照）よりもロールニップ部Ｎ１側に境界領域Ｎ２Ｓ（図３（Ａ）参照）が形成される。この境界領域Ｎ２Ｓでは、定着ベルト６１０を押圧する部材が存在せず、定着ベルト６１０の張力のみによって定着ベルト６１０が加圧ロール６２に圧接される。このため、この境界領域Ｎ２Ｓにおけるニップ圧は、ロールニップ部Ｎ１におけるニップ圧およびパッド配設領域Ｎ２Ｔにおけるニップ圧よりも相対的に低くなる。この結果、図３（Ｂ）に示すように、剥離パッドニップＮ２のうち用紙の搬送方向上流側（境界領域Ｎ２Ｓ）に、ニップ圧の低い圧力低下部が形成される。

ところで本実施形態の定着装置６０による定着プロセスでは、トナー像が形成された用紙は加熱される。その際に、熱を受けた用紙の水分が気化して水蒸気が発生する場合がある。ここでロールニップ部Ｎ１では高いニップ圧が印加されているため、このロールニップ部Ｎ１では水蒸気は生じにくい。しかしながら、上記のように境界領域Ｎ２Ｓ（圧力低下部）が形成されていると、この境界領域Ｎ２Ｓにおいて水蒸気が発生しやすくなる。そして水蒸気が発生し用紙の水分が減少すると用紙の収縮が起こり、図４（定着装置６０を通過した後の用紙を示した図）に示すように、用紙（用紙の先端）に波うちが生じる場合がある。

また本実施形態では、回転駆動する定着ロール６１１によって、定着ロール６１１よりも上流側に位置する定着ベルト６１０が引っ張られる。また、回転駆動する定着ロール６１１によって、ロールニップ部Ｎ１から定着ベルト６１０が押し出される。ここで本実施形態では、ロールニップ部Ｎ１の下流側に剥離パッド６４が設けられており、ロールニップ部Ｎ１から押し出された定着ベルト６１０に対し抗力が付与される。この結果、定着ロール６１１の下流側且つ剥離パッド６４の上流側にて、即ち、上記圧力低下部にて、定着ベルト６１０に弛みが生じやすくなる。付言すると、定着ベルト６１０のうちロールニップ部Ｎ１よりも下流側に位置し剥離パッド６４の押圧面６４ｂよりも上流側に位置する部位に弛みが生じやすくなる。そしてこのような場合、用紙に対し波うちがより生じやすい状況となる。

そこで本実施形態における定着装置６０では、次に説明するように、定着ベルト６１０の弛みを抑制する機構を設けている。詳細には、定着ベルト６１０を定着ベルト６１０の幅方向に引っ張る機構を設けている。

図５は、図２（Ａ）の矢印Ｇ方向から定着装置６０を眺めた場合の図である。なお本図では、排紙ガイド６５、第２張架ロール６１３等の図示を省略している。
上記では説明を省略したが、本実施形態における定着装置６０では、図５（Ａ）に示すように、定着ベルト６１０を定着ロール６１１に向けて押圧する第１押圧部材６１９Ａ、第２押圧部材６１９Ｂが設けられている。なお第１押圧部材６１９Ａ、第２押圧部材６１９Ｂは、定着ベルト６１０の上記弛みを抑制する抑制手段の一つして捉えることができる。

ここで第１押圧部材６１９Ａは、定着ベルト６１０の幅方向における一端部に対向配置されこの一端部を定着ロール６１１に向けて押圧する。また、第１押圧部材６１９Ａは、定着ベルト６１０の一端部が定着ベルト６１０の他端部から離れる方向にこの一端部を押圧する。付言すると第１押圧部材６１９Ａは、定着ベルト６１０の内周面と直交する方向に向けて定着ベルト６１０を押圧せず、この直交する方向と交差する方向に向けて定着ベルト６１０を押圧する。また、第２押圧部材６１９Ｂは、定着ベルト６１０の幅方向における他端部に対向配置されこの他端部を定着ロール６１１に向けて押圧する。また、第２押圧部材６１９Ｂは、この他端部が定着ベルト６１０の上記一端部から離れる方向にこの他端部を押圧する。付言すると第２押圧部材６１９Ｂは、定着ベルト６１０の内周面と直交する方向に向けて定着ベルト６１０を押圧せず、この直交する方向と交差する方向に向けて定着ベルト６１０を押圧する。

このように第１押圧部材６１９Ａおよび第２押圧部材６１９Ｂを設けた場合、定着ベルト６１０に対し、定着ベルト６１０を幅方向に引っ張る力が作用するようになる。この結果、上記圧力低下部にて、定着ベルト６１０に弛みが生じにくくなる。この結果、用紙の上記波うちが抑制される。また、定着ベルト６１０が幅方向に引っ張られると、用紙にも引っ張り力が作用するようになり、用紙の上記収縮が抑制される。この結果、用紙の上記波うちがさらに抑制される。

ここで、第１押圧部材６１９Ａおよび第２押圧部材６１９Ｂは、定着ベルト６１０の移動を阻害しないように回転可能なロール状部材により構成されている。また、第１押圧部材６１９Ａおよび第２押圧部材６１９Ｂによる定着ベルト６１０の押圧は、上記圧力低下部（境界領域Ｎ２Ｓ、図３（Ａ）の矢印３Ａに示す箇所）にて行うことが最も好ましい。付言すると、定着ベルト６１０のうち圧力低下部に位置する部位に直接荷重を与え、この部位を直接的に押圧することが最も好ましい。
なお、圧力低下部に位置する部位を直接的に押圧する場合に限らず、例えば、ロールニップ部Ｎ１（図３（Ａ）の矢印３Ｂに示す箇所）にて押圧を行うこともできる。また、ロールニップ部Ｎ１よりも定着ベルト６１０の移動方向上流側（例えば図２（Ａ）の矢印３Ｃに示す箇所）にて行うこともできる。

また、第１押圧部材６１９Ａおよび第２押圧部材６１９Ｂによる定着ベルト６１０の押圧は、図５（Ｂ）に示すように、剥離パッド６４における押圧面６４ｂと対向する箇所にて行うこともできる。付言すると、定着ベルト６１０を剥離パッド６４に向けて押圧することもできる。なお、定着ベルト６１０は、剥離パッド６４の押圧面６４ｂに限られず、外側面６４ｃ（図２（Ｂ）参照）に対し押圧するようにしてもよい。また、第１押圧部材６１９Ａおよび第２押圧部材６１９Ｂを２組設け、定着ベルト６１０を、定着ロール６１１および剥離パッド６４の両者に押圧するようにしてもよい。

―第２の実施形態―
次いで第２の実施形態について説明する。
図６は、第２の実施形態における定着ロール６１１、定着ベルト６１０等を示した図である。本実施形態における定着装置６０では、同図（Ａ）に示すように、定着ロール６１１が所謂クラウン状で形成されている。即ち、定着ロール６１１は、両端部に向かうに従い外径が小さくなるように形成されている。付言すると、定着ロール６１１は、定着ベルト６１０と対向する対向面が、長手方向における中央部から両端部に向かうに従い定着ベルト６１０の内方側に向かうように曲率を有して形成されている。また、本実施形態においても、第１押圧部材６１９Ａおよび第２押圧部材６１９Ｂが設けられている。

ここで本実施形態における定着ロール６１１は、上記のようにクラウン状に形成されている。このため、第１押圧部材６１９Ａを用いて定着ベルト６１０の一端部を定着ロール６１１の一端部に対し押圧し、第２押圧部材６１９Ｂを用いて定着ベルト６１０の他端部を定着ロール６１１の他端部に対し押圧すると、定着ベルト６１０に対し、定着ベルト６１０を幅方向に引っ張る力が作用するようになる。そしてこの場合も、上記と同様、圧力低下部にて、定着ベルト６１０に弛みが生じにくくなる。この結果、用紙の波うちが抑制される。また、用紙に引っ張り力が作用するようになり、用紙の上記収縮が抑制される。この結果、用紙の波うちがさらに抑制される。

なお上記と同様、第１押圧部材６１９Ａおよび第２押圧部材６１９Ｂによる押圧は、圧力低下部にて行うことが最も好ましいが、ロールニップ部Ｎ１にて行ってもよい。また、ロールニップ部Ｎ１よりも定着ベルト６１０の移動方向上流側にて行うこともできる。また、第１押圧部材６１９Ａおよび第２押圧部材６１９Ｂによる定着ベルト６１０の押圧は、図６（Ｂ）に示すように、剥離パッド６４における押圧面６４ｂと対向する箇所にて行うこともできし、外側面６４ｃ（図２（Ｂ）参照）と対向する箇所にて行うこともできる。また、第１押圧部材６１９Ａおよび第２押圧部材６１９Ｂを２組設け、定着ロール６１１および剥離パッド６４の両者に定着ベルト６１０を押圧するようにしてもよい。

―第３の実施形態―
次いで第３の実施形態について説明する。
図７は、第３の実施形態における定着ロール６１１、定着ベルト６１０等を示した図である。本実施形態における定着装置６０では、同図（Ａ）に示すように、定着ロール６１１の一端部に、定着ロール６１１の周方向に沿った第１溝６１１Ａが形成され、また、定着ロール６１１の他端部に、定着ロール６１１の周方向に沿った第２溝６１１Ｂが形成されている。付言すると、定着ロール６１１には、定着ベルト６１０と対向する対向面に、定着ベルト６１０の移動方向に沿った第１溝６１１Ａおよび第２溝６１１Ｂが形成されている。

そして本実施形態では、第１溝６１１Ａよりも幅狭に形成された第１押圧部材６１９Ａがこの第１溝６１１Ａに向けて押圧され、第２溝６１１Ｂよりも幅狭に形成された第２押圧部材６１９Ｂがこの第２溝６１１Ｂに向けて押圧されている。これにより、定着ベルト６１０の一端部が第１溝６１１Ａに倣うように変形し、定着ベルト６１０の他端部が第２溝６１１Ｂに倣うように変形する。そしてこの変形によって、定着ベルト６１０に対し、定着ベルト６１０を幅方向に引っ張る力が作用するようになる。そしてこの場合も、用紙の波うちが生じにくくなる。

なお上記第１の実施形態、第２の実施形態と同様、第１押圧部材６１９Ａおよび第２押圧部材６１９Ｂによる押圧は、圧力低下部にて行うことが最も好ましいが、ロールニップ部Ｎ１や、ロールニップ部Ｎ１よりも定着ベルト６１０の移動方向上流側にて行うことができる。また、第１押圧部材６１９Ａおよび第２押圧部材６１９Ｂによる定着ベルト６１０の押圧は、図７（Ｂ）に示すように、剥離パッド６４における押圧面６４ｂと対向する箇所にて行うことができる。また上記と同様、外側面６４ｃ（図２（Ｂ）参照）と対向する箇所にて行うことができる。さらに、第１押圧部材６１９Ａおよび第２押圧部材６１９Ｂを２組設け、定着ロール６１１および剥離パッド６４の両者に定着ベルト６１０を押圧するようにしてもよい。

―第４の実施形態―
次に第４の実施形態について説明する。
図８および図９は、第４の実施形態における定着装置６０を説明するための図である。なお、第１の実施形態〜第３の実施形態と同様の機能については、同様の符号を用いここではその説明を省略する。また図９は、図８の矢印Ｍ方向から定着装置６０を眺めた場合における定着ロール６１１、剥離パッド６４、定着ベルト６１０を示した図である。

図８に示すように、本実施形態における定着装置６０では、第１張架ロール６１２の両端部に、ニップ部Ｎ（定着ロール６１１、剥離パッド６４）から離れる方向（図中矢印Ｋ参照）に向けて第１張架ロール６１２を押圧（付勢）するバネ部材６１８が配設されている。付言すると、第１張架ロール６１２の両端部には、加圧ロール６２が定着ベルトモジュール６１を押圧する押圧方向（図中矢印Ｈ参照）に向けて第１張架ロール６１２を押圧するバネ部材６１８が配設されている。また本実施形態における定着装置６０では、図９（Ａ）に示すように定着ロール６１１が所謂クラウン状で形成されている。即ち、定着ロール６１１は、両端部に向かうに従い外径が小さくなるように形成されている。さらに説明すると、定着ロール６１１は、定着ベルト６１０と対向する対向面が、長手方向における中央部から両端部に向かうに従い定着ベルト６１０の内方側に向かうように曲率を有して形成されている。

ここで本実施形態では、上記のように、ニップ部Ｎ（定着ロール６１１、剥離パッド６４）から離れる方向に向けて第１張架ロール６１２を押圧するバネ部材６１８が配設されている。このため、定着ベルト６１０に対しては図９（Ａ）の矢印に示すように、定着ベルト６１０の内周面を定着ロール６１１に対して押し付ける荷重が作用する。付言すると、定着ベルト６１０は付勢され、内周面が定着ロール６１１に対して押し付けられている。ここで定着ロール６１１は、上記のようにクラウン状に形成されている。このため、本実施形態においても、定着ベルト６１０に対し定着ベルト６１０を幅方向に引っ張る力が作用するようになる。そしてこの場合も、上記圧力低下部にて定着ベルト６１０に弛みが生じにくくなり、また用紙に対し引っ張り力が作用するようになる。この結果、本実施形態においても用紙の波うちが生じにくくなる。

また本実施形態では、図９（Ｂ）に示すように、剥離パッド６４の押圧面６４ｂも所謂クラウン状で形成されている。即ち、剥離パッド６４の押圧面６４ｂは、剥離パッド６４の両端部に向かうに従い加圧ロール６２（図８参照）から離れるように形成されている。さらに説明すると、押圧面６４ｂは、長手方向における中央部から両端部に向かうに従い定着ベルト６１０の内方側に向かうように曲率を有して形成されている。このため剥離パッド６４の押圧面６４ｂにおいても、定着ベルト６１０に対し、定着ベルト６１０を幅方向に引っ張る力が作用するようになる。
なお本実施形態では、定着ロール６１１および押圧面６４ｂの両者をクラウン状にしたが、いずれか一方のみをクラウン状とすることができる。但し、定着ロール６１１および押圧面６４ｂの両者をクラウン状にした方が、定着ベルト６１０の上記弛みが生じにくくなり、また用紙に対しより大きな引っ張り力が作用するようになる。即ち、定着ロール６１１および押圧面６４ｂの両者をクラウン状にした方が、用紙の波うちがより抑制される。

なお上記第１の実施形態〜第４の実施形態において示した定着装置６０において、加圧ロール６２は、図１０（加圧ロール６２の形状を説明するための図）に示す形状とすることができる。即ち、加圧ロール６２は、端部に向かうに従い外径が大きくなるフレア形状とすることができる。加圧ロール６２をこのような形状とした場合、用紙を幅方向に引っ張る力が用紙に作用し用紙にしわが生じにくくなる。

ここで上記第１の実施形態〜第４の実施形態にて示した定着装置６０では、加圧ロール６２側に加熱源が設けられておらず、用紙の加熱は主として定着ベルト６１０側から行われる。ところで波うちの一因となる用紙の収縮は、用紙の両面のうち定着ベルト６１０と接触する面側にて生じやすい。即ち、定着ベルト６１０に面する側はより多くの水蒸気が発生するため、定着ベルト６１０に面する側にてより収縮が起こりやすい。このため上記第１の実施形態〜第４の実施形態のように、定着ベルト６１０に引っ張り力を与え用紙の収縮が起こりやすい定着ベルト６１０側から用紙に対し引っ張り力を与える態様は、用紙の収縮を抑えるという観点からみてより好ましい態様といえる。なお、上記のように加圧ロール６２をフレア形状とした場合、用紙の後端部にて生じやすい紙しわを抑制可能となるが、図４に示したような先端部の波うちは抑制できない場合が多い。

また第１の実施形態〜第４の実施形態では、定着ベルト６１０に対し引っ張り力を与える場合を一例に説明したが、定着ベルト６１０を単に押圧し、定着ベルト６１０の弛みを抑制するようにしてもよい。例えば、図５では、定着ベルト６１０の内周面と直交する方向に向けて定着ベルト６１０を押圧せず、この直交する方向と交差する方向に向けて定着ベルト６１０を押圧したが、この直交する方向に向けて定着ベルト６１０を押圧するようにしてもよい。付言すると、図５では、第１押圧部材６１９Ａおよび第２押圧部材６１９Ｂが傾斜して配置されているが、このような傾斜を付与せずに第１押圧部材６１９Ａおよび第２押圧部材６１９Ｂを配置することができる。このような構成の場合、用紙を幅方向に引っ張る力が用紙に対し作用しにくくなるが、圧力低下部にて定着ベルト６１０の弛みが抑制されるようになり、用紙の波うちが抑制される。

１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋ…画像形成ユニット、１５…中間転写ベルト、２０…二次転写部、６０…定着装置、６２…加圧ロール、６４…剥離パッド、６４ｂ…押圧面、６１０…定着ベルト、６１１…定着ロール、６１１Ａ…第１溝、６１１Ｂ…第２溝、６１９Ａ…第１押圧部材、６１９Ｂ…第２押圧部材

Claims (9)

1. 循環移動が可能に設けられたベルト部材と、
   前記ベルト部材の内側に配置された第１の定着部材と、
   前記ベルト部材を介して前記第１の定着部材に押圧配置され、当該ベルト部材との間に圧接部を形成する第２の定着部材と、
   前記圧接部よりも前記ベルト部材の移動方向下流側にて当該ベルト部材の内周面を押圧する押圧面を有し、当該ベルト部材を前記第２の定着部材に向けて押圧する押圧部材と、
   前記ベルト部材のうち前記圧接部よりも当該ベルト部材の移動方向下流側に位置し前記押圧面よりも当該ベルト部材の移動方向上流側に位置する部位の当該ベルト部材の幅方向における弛みを抑制する抑制手段と、
   を含む定着装置。
2. 前記抑制手段は、前記部位に対し前記ベルト部材の前記幅方向に作用する張力を更に付与することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. 前記抑制手段は、前記部位に対して直接荷重を与え、当該部位に対し前記幅方向に作用する前記張力を付与することを特徴とする請求項２記載の定着装置。
4. 前記抑制手段は、前記ベルト部材の幅方向における一端部が当該ベルト部材の幅方向における他端部から離れる方向に当該一端部を押圧し当該ベルト部材の当該他端部が当該ベルト部材の当該一端部から離れる方向に当該他端部を押圧し、前記部位に対し前記幅方向に作用する前記張力を付与することを特徴とする請求項２記載の定着装置。
5. 前記第１の定着部材および前記押圧部材は、前記ベルト部材の幅方向に沿って配置され、
   前記第１の定着部材のうちの前記ベルト部材と対向する対向面、および／または、前記押圧部材の前記押圧面は、長手方向における中央部から両端部に向かうに従い当該ベルト部材の内方側に向かうように形成され、
   前記抑制手段は、前記ベルト部材を、前記第１の定着部材の前記対向面および／または前記押圧部材の前記押圧面に向けて押圧し、前記部位に対し前記幅方向に作用する前記張力を付与することを特徴とする請求項２記載の定着装置。
6. 記録材に画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段により画像が形成された記録材に当該画像を定着する定着手段と、を備え、
   前記定着手段は、
   循環移動が可能に設けられたベルト部材と、
   前記ベルト部材の内側に配置された第１の定着部材と、
   前記ベルト部材を介して前記第１の定着部材に押圧配置され、前記記録材が通過する圧接部を当該ベルト部材との間に形成する第２の定着部材と、
   前記圧接部よりも前記ベルト部材の移動方向下流側にて当該ベルト部材の内周面を押圧する押圧面を有し、当該ベルト部材を前記第２の定着部材に向けて押圧する押圧部材と、
   前記ベルト部材のうち前記圧接部よりも当該ベルト部材の移動方向下流側に位置し前記押圧面よりも当該ベルト部材の移動方向上流側に位置する部位の当該ベルト部材の幅方向における弛みを抑制する抑制手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
7. 前記抑制手段は、前記部位に対し前記ベルト部材の前記幅方向に作用する張力を更に付与することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記第１の定着部材のうちの前記ベルト部材と対向する対向面、および／または、前記押圧部材の前記押圧面は、当該ベルト部材の移動方向に沿って設けられた第１の溝および第２の溝を有し、
   前記抑制手段は、前記ベルト部材の幅方向における一端部を前記第１の溝に向けて押圧し当該ベルト部材の幅方向における他端部を前記第２の溝に向けて押圧し、前記部位に対し前記幅方向に作用する前記張力を付与することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
9. 前記第１の定着部材および前記押圧部材は、前記ベルト部材の幅方向に沿って配置され、
   前記第１の定着部材のうちの前記ベルト部材と対向する対向面、および／または、前記押圧部材の前記押圧面は、長手方向における中央部から両端部に向かうに従い当該ベルト部材の内方側に向かうように形成され、
   前記抑制手段は、前記対向面および／または前記押圧面に対し前記ベルト部材の内周面が押圧されるように当該ベルト部材を付勢し、前記部位に対し前記幅方向に作用する前記張力を付与することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。

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