JP2012189704A - 定着装置及びそれを有する画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体のシワの発生を防止して該記録媒体の全幅に渡って均一な画質を得ることができる定着装置及びそれを有する画像形成装置を提供する。
【解決手段】駆動源により回転駆動される定着ローラ４２と、前記定着ローラ４２に圧接された被加圧ローラ４４と、を有する定着装置４０ａにおいて、（イ）前記定着ローラ４２が、芯金４２ａと弾性層４２ｂとで構成され、（ロ）前記被加圧ローラ４４が、芯金４２ａと弾性層４４ｂとで構成され、かつ、（ハ）前記定着ローラ４２及び前記被加圧ローラ４４の少なくとも一方の前記弾性層の表面近傍には、前記定着ローラ４２及び前記被加圧ローラ４４の軸に直交する方向に溝Ｍと柔突起Ｊとが交互に設けられているものとする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式による複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、録媒紙におけるシワの発生を防止して定着不良を防止した定着装置及びそれを有する画像形成装置に関する。

電子写真方式による複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置は、紙、布、ＯＨＰ用シート等の記録媒体に、画像情報に基づいて文字や記号を含む画像を形成する装置である。特に、電子写真方式による画像形成装置は、普通紙に高精細な画像を高速で形成することができるので、オフィスで広く使用されている。このような電子写真方式による画像形成装置においては、記録媒体の表面にトナーを加熱して溶融させ、この溶融させたトナーを加圧することによって、トナーを記録媒体の表面に定着させる熱定着方式によるものが広く用いられている。この熱定着方式は、高い定着速度及び高い定着画像品質等を提供することができるので、斯界で広く採用されている。

従来の電子写真方式を利用した画像形成装置おける定着装置では、定着ローラと加圧ローラとで形成された定着ニップ部に、トナー像を転写した記録媒体が通過されて、前記記録媒体上にトナー像が定着される。この種の定着装置においては、定着工程時に記録媒体にシワが生じてしまう、という問題があった。かかる問題を解決するために、「逆クラウン形状」とした定着ローラを有する定着装置（特許文献１を参照。）が提案されている。この定着ローラは、図８に示されている。図８に示されているように、前記定着ローラ４２は、芯軸４２ｂと、該芯軸４２ｂ上に形成された弾性層４２ａと、を有している。そして、前記定着ローラ４２は、前記弾性層４２ｂの両端部の厚みを中央部の厚みよりも厚くしてその定着ローラ４２の形状を両端部よりも中央部を小径とすることにより、所謂「逆クラウン形状」とされている。このように、定着ローラ４２の形状を逆クラウン形状にすると、外径の大きい端部の周速が中央部に比べて速くなるので、定着ニップの記録媒体に紙幅方向外側に引っ張る力が働くこととなる。このように定着ニップの記録媒体に紙幅方向外側に引っ張る力が働くと、該記録媒体が紙幅方向外側に引っ張る力を受けるので、該記録媒体におけるシワの発生を防止することができる。

しかしながら、前記定着ローラ４２を逆クラウン形状にすると、中央部のニップ圧が低下する、という問題があった。特に、記録媒体として厚紙を用いた場合、中央部に定着不良が生じる、という問題があった。そこで、定着ローラ４２の両端部の外径と中央部の外径との差を小さくし、中央部のニップ圧の低下を抑制して、中央部の定着性能の低下を抑制することも試みられたが、この場合には、定着ニップから定着ローラ４２の回転中心までの距離が定着ローラ４２の両端部と中央部とでほぼ同じになるので、記録媒体のシワを経時で防止できなくなってしまうという問題があった。さらに、薄紙などのシワが生じやすい記録媒体の場合は、十分にシワの発生を防止できないという問題もあった。

本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。

即ち、本発明は、記録媒体のシワの発生を防止して該記録媒体の全幅に渡って均一な画質を得ることができる定着装置及びそれを有する画像形成装置を提供することを目的としている。

請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、駆動源により回転駆動される定着ローラと、前記定着ローラに圧接された被加圧ローラと、を有する定着装置において、（イ）前記定着ローラが、芯金と弾性層とで構成され、（ロ）前記被加圧ローラが、芯金と弾性層とで構成され、かつ、（ハ）前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの少なくとも一方の前記弾性層の表面近傍には、前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの軸に直交する方向に溝と柔突起とが交互に設けられていることを特徴とする定着装置である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、制御部と、前記制御部によって前記定着ローラの回転数が制御された駆動モータと、前記制御部によって前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの少なくとも一方に設けられたヒータの定着熱量が制御される電源と、が設けられていることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、駆動源により回転駆動される定着ローラと、前記定着ローラに平行に設けられた加熱ローラと、前記定着ローラと加熱ローラとの間に回転可能に設けられた定着ベルトと、前記定着ベルトを介して前記定着ローラに圧接されると共に該定着ベルトに対して順方向に回転される被加圧ローラと、を有する定着装置において、（イ）前記定着ローラが、芯金と弾性層とで構成され、（ロ）前記被加圧ローラが、芯金と弾性層とで構成され、かつ、（ハ）前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの少なくとも一方の前記弾性層の表面近傍には、前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの軸に直交する方向に溝と柔突起とが交互に設けられていることを特徴とする定着装置である。

請求項４に記載された発明は、請求項３に記載された発明において、制御部と、前記制御部によって前記定着ローラの回転数が制御される駆動モータと、前記制御部によって前記加熱ローラに設けられたヒータの定着熱量が制御される電源と、が設けられていることを特徴とするものである。

請求項５に記載された発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載に記載された発明において、前記定着ローラ及び前記被加圧ローラに形成された弾性層がシリコーン系樹脂で構成されていることを特徴とするものである。

請求項６に記載された発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載に記載された発明において、前記定着ローラ及び前記被加圧ローラに形成された弾性層の表面に、フッ素系樹脂で構成された離型層が設けられていることを特徴とするものである。

請求項７に記載された発明は、記録媒体の表面に未定着トナー画像を形成する未定着トナー画像形成手段と、前記未定着トナー画像を泡状定着液で定着する定着手段と、を有する画像形成装置において、前記定着手段として、請求項１〜６のいずれか１項に記載の定着装置が設けられていることを特徴とする画像形成装置である。

請求項１に記載された発明によれば、駆動源により回転駆動される定着ローラと、前記定着ローラに圧接された被加圧ローラと、を有する定着装置において、（イ）前記定着ローラが、芯金と弾性層とで構成され、（ロ）前記被加圧ローラが、芯金と弾性層とで構成され、かつ、（ハ）前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの少なくとも一方の前記弾性層の表面近傍には、前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの軸に直交する方向に溝と柔突起とが交互に設けられているので、記録媒体のシワの発生を防止して該記録媒体の全幅に渡って均一な画質を得ることができる定着装置を提供することができる。

請求項２に記載された発明によれば、制御部と、前記制御部によって前記定着ローラの回転数が制御された駆動モータと、前記制御部によって前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの少なくとも一方におけるヒータの定着熱量が制御された電源と、が設けられているので、記録媒体のシワの発生をいっそう防止して該記録媒体の全幅に渡って均一な画質を得ることができる定着装置を提供することができる。

請求項３に記載された発明によれば、駆動源により回転駆動される定着ローラと、前記定着ローラに平行に設けられた加熱ローラと、前記定着ローラと加熱ローラとの間に回転可能に設けられた定着ベルトと、前記定着ベルトを介して前記定着ローラに圧接されると共に該定着ベルトに対して順方向に回転される被加圧ローラと、を有する定着装置において、（イ）前記定着ローラが、芯金と弾性層とで構成され、（ロ）前記被加圧ローラが、芯金と弾性層とで構成され、かつ、（ハ）前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの少なくとも一方の前記弾性層の表面近傍には、前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの軸に直交する方向に溝と柔突起とが交互に設けられているので、記録媒体のシワの発生を防止して該記録媒体の全幅に渡って均一な画質を得ることができる定着装置を提供することができる。

請求項４に記載された発明によれば、制御部と、前記制御部によって前記定着ローラの回転数が制御される駆動モータと、前記制御部によって前記加熱ローラに設けられたヒータの定着熱量が制御される電源と、が設けられているので、記録媒体のシワの発生をいっそう防止して該記録媒体の全幅に渡って均一な画質を得ることができる定着装置を提供することができる。

請求項５に記載された発明によれば、前記定着ローラ及び前記被加圧ローラに形成された弾性層がシリコーン系樹脂で構成されているので、前記弾性層の耐熱性が向上し、そのために、記録媒体のシワの発生をいっそう防止して該記録媒体Ｐの全幅に渡って均一な画質を得ることができる定着不良を防止した定着装置を提供することができる。

請求項６に記載された発明によれば、前記定着ローラ及び前記被加圧ローラに形成された弾性層の表面に、フッ素系樹脂で構成された離型層が設けられているので、前記弾性層の耐熱性がさらに向上し、記録媒体のシワの発生をいっそう防止して該記録媒体の全幅に渡って均一な画質を得ることができる定着装置を提供することができる。

請求項７に記載された発明によれば、記録媒体の表面に未定着トナー画像を形成する未定着トナー画像形成手段と、前記未定着トナー画像を泡状定着液で定着する定着手段と、を有する画像形成装置において、前記定着手段として、請求項１〜６のいずれか１項に記載の定着装置が設けられているので、記録媒体のシワの発生を防止して該記録媒体の全幅に渡って均一な画質を得ることができる定着不良を防止した画像形成装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態を示す定着装置であって、（ａ）は、正面図であり、（ｂ）は、側面図であり、そして、（ｃ）は、弾性層の部分拡大縦断面図である。 本発明の一実施の形態を示す画像形成装置の概略説明図である。 本発明の一実施の形態を示す定着装置における制御機構を説明するブロック図である。 本発明の他の一実施の形態を示す画像形成装置の概略説明図である。 本発明の他の一実施の形態を示す定着装置における制御機構を説明するブロック図である。 中間転写ベルトの構成を示す斜視図である。 定着ニップにおける幅方向速度分布を示す説明図であって、（ａ）は、定着ニップおける記録媒体の搬送方向Ｂに対して凸形状の速度分布を呈している状態を示し、そして、（ｂ）は、定着ニップおける記録媒体の搬送方向Ｂに対して凹形状の速度分布を呈している状態を示す。 定着ニップにおける記録媒体の幅方向面外変形形状を示す説明図であって、（ａ）は、定着ニップおける記録媒体の搬送方向Ｂに対して凸形状の速度分布を呈している状態を示し、そして、（ｂ）は、記録媒体の搬送が進むにつれて紙シワ発生している状態を示す。 本発明の一実施の形態を示す定着装置における定着ローラに波打った用紙が挟持された際の動作説明図である。 従来の定着ローラを示す説明図である。

図１，２に示されているように、本発明の定着装置４０ａは、駆動源（図示せず）により回転駆動される定着ローラ４２と、前記定着ローラ４２に圧接された被加圧ローラ４４と、を有している。そして、前記定着装置４０ａにおいては、（イ）前記定着ローラ４２が、芯金４２ａと弾性層４２ｂとで構成され、（ロ）前記被加圧ローラ４４が、芯金４２ａと弾性層４４ｂとで構成され、かつ、（ハ）前記定着ローラ４２及び前記被加圧ローラ４４の少なくとも一方の前記弾性層の表面近傍には、前記定着ローラ４２及び前記被加圧ローラ４４の軸に直交する方向に溝Ｍと柔突起Ｊとが交互に設けられている。

図１には、本発明の定着装置４０ａにおける定着ローラ４２及び被加圧ローラ４４の外観形状が示されている。この定着装置４０ａにおける定着ローラ４２及び被加圧ローラ４４の少なくとも一方の前記弾性層４２ｂ、４４ｂの表面近傍には、前記定着ローラ４２及び前記被加圧ローラ４４の軸に直交する方向に“切り込み“を入れることによって形成された溝（本明細書においては、「溝」という。）Ｍと柔突起（本明細書においては、「柔突起」という。）Ｊとが交互に設けられている。前記溝Ｍと柔突起Ｊとは、等ピッチに設けられている。図１（ｂ），（ｃ）に示されているように、前記柔突起Ｊは、前記弾性層４２ｂ、４４ｂの厚み方向全域に形成する必要はなく、それらの表面近傍にのみ設けられていればよい。

本発明の定着装置４０ａによれば、前記定着ローラ（駆動ローラ）４２及び前記被加圧ローラ４４の少なくとも一方の前記弾性層における表面近傍の変形しやすさが、前記記録媒体Ｐの搬送方向と該搬送方向に直行する方向で小さいので、該記録媒体Ｐの搬送に伴い該記録媒体に面外変形が生じるような条件の場合は、該記録媒体Ｐの面外変形の歪エネルギーによって該定着ローラ４２及び該被加圧ローラ４４の少なくとも一方の表面が該記録媒体Ｐの搬送方向と直行する方向に変形し、その結果、該記録媒体Ｐの搬送方向と直行する方向に該記録媒体Ｐが移動して該記録媒体Ｐの面外変形が低減する。それ故、前記記録媒体Ｐの搬送に伴って該記録媒体Ｐの面外変形が蓄積して“シワ”に至ることを防止できる。

また、前記定着ローラ４２及び前記被加圧ローラ４４における記録媒体Ｐの表面の変形しやすさが搬送方向で十分に大きくできるので、該記録媒体Ｐの搬送精度を確保することができる。また、本発明によれば、前記定着ローラ４２及び前記被加圧ローラ４４の少なくとも一方の前記弾性層の表面近傍には、前記定着ローラ４２及び前記被加圧ローラ４４の軸に直交する方向に（即ち、前記記録媒体Ｐの搬送方向に平行に）に溝Ｍと柔突起Ｊとが交互に設けられているので、幾何形状でシワ防止性能を制御でき、そのために、容易にシワの発生しない系を設計できる。さらに、本発明の定着装置４０ａによれば、従来技術の逆クラウン形状を用いた系と異なり、前記記録媒体の幅方向の面圧分布を略一定にできるので、該記録媒体Ｐの全幅に渡って均一な画質を得ることができる。

したがって、駆動源（図示せず）により回転駆動される定着ローラ４２と、前記定着ローラ４２に圧接された被加圧ローラ４４と、を有する定着装置４０ａにおいて、（イ）前記定着ローラ４２が、芯金４２ａと弾性層４２ｂとで構成され、（ロ）前記被加圧ローラ４４が、芯金４２ａと弾性層４４ｂとで構成され、かつ、（ハ）前記定着ローラ４２及び前記被加圧ローラ４４の少なくとも一方の前記弾性層の表面近傍には、前記定着ローラ４２及び前記被加圧ローラ４４の軸に直交する方向に溝Ｍと柔突起Ｊとが交互に設けられていると、前記記録媒体のシワの発生を防止して該記録媒体Ｐの全幅に渡って均一な画質を得ることができる定着装置を提供することができる。

図３に示されているように、前記定着装置４０ａには、制御部６３と、前記制御部６３によって前記定着ローラ４２の回転数が制御された駆動モータ６７と、前記制御部６３によって前記定着ローラ４２及び前記被加圧ローラ４４の少なくとも一方におけるヒータの定着熱量が制御された電源６８と、が設けられている。このように、制御部６３と、前記制御部６３によって前記定着ローラ４２の回転数が制御された駆動モータ６７と、前記制御部６３によって前記定着ローラ４２及び前記被加圧ローラ４４の少なくとも一方におけるヒータの定着熱量が制御された電源６８と、が設けられていると、記録媒体Ｐのシワの発生をいっそう防止して定着不良を防止した定着装置４０ａを提供することができる。

次に、本発明の一実施の形態を示す定着装置４０ａについて詳しく説明する。

図７（ａ）に示されているように、定着ニップにおける記録媒体Ｐの搬送方向Ｂに対して凸形状の速度分布を呈している場合には、定着ニップで記録媒体Ｐの搬送方向に対して内向きの速度ベクトルが生じるので、記録媒体Ｐが定着ニップを搬送されるに従って記録媒体Ｐの幅方向両端部が徐々に内側に搬送され、そのために、最終的に記録媒体にシワが発生する可能性が高くなる。一方、図７（ｂ）に示されているように、定着ニップで記録媒体Ｐの搬送方向Ｂに対して凹形状の速度分布を呈している場合には、定着ニップで記録媒体Ｐの搬送方向に対して外向きの速度ベクトルが生じる。それ故、定着ニップ内では、記録媒体Ｐの幅方向両端部が外側へ引っ張られるので、記録媒体のシワは発生しにくくなる。なお、図７において、Ｖ_a は、記録媒体Ｐの幅方向にわたっての搬送方向速度分布であり、Ｖ_C は、記録媒体Ｐの幅方向にわたっての最大搬送速度であり、Ｖ_E は、記録媒体Ｐの幅方向にわたっての最小搬送速度であり、そして、Ｐ_a は、記録媒体Ｐの搬送方向速度分布測定位置（幅方向）である。

従来技術においては、定着ニップ内において、図７（ｂ）に示すような速度分布が得られるように、前記定着ローラ４２に、図１０に示すような逆クラウンローラを用いている。前記定着ローラ４２に逆クラウンローラを用いると、該定着ローラ４２の中央部の被加圧ローラ４４への加圧力が、該定着ローラ４２の両端部の前記被加圧ローラ４４への加圧力よりも低下するので、定着ニップにおける該定着ローラ４２の両端付近の周速が中央付近よりも速くなる。本発明の一実施の形態においては、前記定着ローラ４２が定着ニップ内で記録媒体Ｐを搬送するので、定着ニップにおける前記定着ローラ４２の両端付近の周速が中央付近よりも速くなり、その結果、定着ニップにおける記録媒体の速度分布が図７（ｂ）に示すようになり、用紙のシワが抑制される。

図８は、定着ニップにおける記録媒体の幅方向面外変形形状を示している。図８（ａ）に示すように、定着ニップで記録媒体Ｐの搬送方向Ｂに対して凸形状の速度分布を呈している場合には、定着ニップで記録媒体Ｐの搬送方向に対して内向きの速度ベクトルが生じるので、記録媒体Ｐが定着ニップを搬送されるにしたがって、記録媒体Ｐの幅方向両端部が徐々に内側に搬送され、そのために、記録媒体Ｐが面外に変形する“うねりＷ₁ ”が生じる。うねりＷ1が小さい用紙搬送の初期の時点では、定着ローラ４２などの弾性変形によって“うねりＷ₁ ”が吸収されるので、シワは発生しない。しかし、記録媒体Ｐの搬送が進むにつれ、記録媒体Ｐの幅方向の内側への搬送量が増えるために“うねりＷ₁ ”が成長し、その結果、最終的には“紙シワＷ₂ ”の発生に至る。

次に、前記記録媒体ＰのうねりＷ₁ が柔突起Ｊの形成されたローラ間に挟持されたときの動作を図９を用いて説明する。なお、図９では、下側ローラの表面部、即ち、被加圧ローラにおける弾性層の表面近傍、のみを図示し、上側ローラは図示していない。図８に示されているように、シワの発生前には、記録媒体ＰにうねりＷ₁ が発生し、これが記録媒体Ｐの搬送に伴って成長して紙シワＷ₂ の発生に至る。しかし、（図９（a）に示されているように、柔突起Ｊの形成されたローラでは、うねりＷ１の形成された用紙Ｐがローラニップ部に噛み込まれると、ローラの表面には用紙ＰのうねりＷ１の歪エネルギーに対応したローラの軸方向（図中左右方向）の力を受ける。図９（ｂ）に示されているように、前記ローラの表面には、柔突起Ｊが形成されているので、この歪エネルギーに対応した力により軸方向（図中左右方向）に撓み、記録媒体ＰのうねりＷ₁ は減少する方向に変形する。この結果、記録媒体Ｐの搬送に伴ううねりＷ₁ の成長が抑制され、シワの発生を防止することができる。一方、ローラの回転方向の柔突起Ｊの剛性は、確保されているので、搬送精度は保たれる。また、従来のローラのように軸方向でローラ径を変化させないので、軸方向での圧力分布が略一定となり、そのために、定着性を軸方向で均一に保つことができる。柔突起Ｊの幅や高さ、さらに材質を装置の使用状況に応じて適正化することにより、幅広い紙種に対して良好な定着性を確保しながら記録媒体のシワの発生を防止することができる。

図１，４に示されているように、本発明の定着装置４０ｂは、駆動源（図示せず）により回転駆動される定着ローラ４２と、前記定着ローラ４２に平行に設けられた加熱ローラ４１と、前記定着ローラ４２と加熱ローラ４１との間に回転可能に設けられた定着ベルト４３と、前記定着ベルト４３を介して前記定着ローラ４２に圧接されると共に該定着ベルト４３に対して順方向に回転される被加圧ローラ４４と、を有している。そして、前記定着装置４０ｂにおいては、（イ）前記定着ローラ４２が、芯金４２ａと弾性層４２ｂとで構成され、（ロ）前記被加圧ローラ４４が、芯金４２ａと弾性層４４ｂとで構成され、かつ、（ハ）前記定着ローラ４２及び前記被加圧ローラ４４の少なくとも一方の前記弾性層の表面近傍には、前記定着ローラ４２及び前記被加圧ローラ４４の軸に直交する方向に溝Ｍと柔突起Ｊとが交互に設けられている。

このように、駆動源（図示せず）により回転駆動される定着ローラ４２と、前記定着ローラ４２に平行に設けられた加熱ローラ４１と、前記定着ローラ４２と加熱ローラ４１との間に回転可能に設けられた定着ベルト４３と、前記定着ベルト４３を介して前記定着ローラ４２に圧接されると共に該定着ベルト４３に対して順方向に回転される被加圧ローラ４４と、を有する定着装置４０ｂにおいて、（イ）前記定着ローラ４２が、芯金４２ａと弾性層４２ｂとで構成され、（ロ）前記被加圧ローラ４４が、芯金４２ａと弾性層４４ｂとで構成され、かつ、（ハ）前記定着ローラ４２及び前記被加圧ローラ４４の少なくとも一方の前記弾性層の表面近傍には、前記定着ローラ４２及び前記被加圧ローラ４４の軸に直交する方向に溝Ｍと柔突起Ｊとが交互に設けられていると、前記定着装置４０ａと同様に、記録媒体Ｐのシワの発生をいっそう防止して定着不良を防止した定着装置４０ｂを提供することができる。

図５に示されているように、前記定着装置４０ｂには、制御部６３と、前記制御部６３によって前記定着ローラ４２の回転数が制御される駆動モータ６７と、前記制御部６３によって前記加熱ローラ４５に設けられたヒータの定着熱量が制御される電源６８と、が設けられている。このように、制御部６３と、前記制御部６３によって前記定着ローラ４２の回転数が制御される駆動モータ６７と、前記制御部６３によって前記加熱ローラ４５に設けられたヒータの定着熱量が制御される電源６８と、が設けられていると、前記定着装置４０ａと同様に、記録媒体Ｐのシワの発生をいっそう防止して定着不良を防止した定着装置４０ｂを提供することができる。

また、前記定着装置４０ｂにおいては、加熱手段たる加熱ローラ４１は、中空状の金属製の芯金部内にハロゲンランプ等のヒータ４５を内蔵しており、この輻射熱によって定着ベルト４３を内側から加熱している。加熱ローラ４１は不図示の駆動源によって回転駆動され、定着ベルト４３を介して定着ローラ４２が回転駆動し、定着ニップを介して被加圧ローラ４４が従動回転する。即ち、前記定着装置４０ｂにおいては、定着ローラ４２が、駆動源の駆動力を記録媒体Ｐへ伝達し、該記録媒体Ｐに搬送力を付与する駆動部材として機能し、そして、被加圧ローラ４４が定着ニップを介して従動回転する対向部材として機能している。また、制御部６３は、装置全体の制御を司るものであが、この制御部６３は、駆動モータ６７を制御して定着ローラ４２の回転速度を制御したり、ヒータ４５の電源６８を制御して定着熱量を制御したりすることができる。

図１に示されているように、前記定着ローラ４２及び前記被加圧ローラ４４に形成された弾性層４２ｂ，４４ｂは、シリコーン系樹脂で構成されている。このように、弾性層４２ｂ，４４ｂがシリコーン系樹脂で構成されていると、前記弾性層の耐熱性が向上し、そのために、記録媒体Ｐのシワの発生をいっそう防止して定着不良を防止した定着装置を提供することができる。

また、図１に示されているように、前記定着ローラ４２及び前記被加圧ローラ４４に形成された弾性層４２ｂ，４４ｂの表面に、フッ素系樹脂で構成された離型層（図示せず）が設けられている。このように、前記定着ローラ４２及び前記被加圧ローラ４４に形成された弾性層４２ｂ，４４ｂの表面に、フッ素系樹脂で構成された離型層が設けられていると、前記弾性層の耐熱性がさらに向上し、そのために、前記定着装置４０ａと同様に、記録媒体Ｐのシワの発生をいっそう防止して定着不良を防止した定着装置４０ｂを提供することができる。

図２，４に示されているように、本発明の画像形成装置１Ａ，１Ｂは、記録媒体の表面に未定着トナー画像を形成する未定着トナー画像形成手段と、前記未定着トナー画像を泡状定着液で定着する定着手段と、を有している。そして、本発明の画像形成装置においては、前記定着手段として、請求項１〜６のいずれか１項に記載の定着装置が設けられている。このように、記録媒体の表面に未定着トナー画像を形成する未定着トナー画像形成手段と、前記未定着トナー画像を泡状定着液で定着する定着手段と、を有する画像形成装置において、請求項１〜６のいずれか１項に記載の定着装置が設けられていると、記録媒体のシワの発生を防止して定着不良を防止した画像形成装置を提供することができる。

次に、前記画像形成装置についてさらに詳しく説明する。

図４に示されているように、本発明の画像形成装置１Ａは、タンデム方式を採用してフルカラー画像を形成可能な電子写真方式のカラー画像形成装置であり、４個の作像ユニット１０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）を中間転写ベルト２０の上部走行辺に沿って並設している。中間転写ベルト２０については、図６を参照して後に説明することとする。前記作像ユニット１０は、扱うトナーの色が異なるのみで構成は同一であり、図４では一番左側のイエロー作像ユニット１０Ｙのみ、ユニットを構成する機器に符号を付している。即ち、前記作像ユニット１０は、像担持体としての感光体ドラム１１を具備している。この感光体ドラム１１の周りには、帯電手段１２、現像装置１３、クリーニング装置１４等が設けられ、さらに、各感光体ドラム１１に対向するように中間転写ベルト２０の内側に一次転写部を構成する転写ローラ１５が設けられている。前記画像形成装置１Ａには、各作像ユニット１０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）に露光手段が設けられてあり、例えば、ＬＥＤ等の露光手段１６が帯電手段１２と現像装置１３の間で光書き込み可能なように配置されている。露光手段１６としては、各作像ユニット１０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）に共通の露光装置、例えばレーザ書込み装置を用いることも可能である。

中間転写ベルト２０の支持部材の一つであって、バックアップ部材として機能する、転写対向ローラ３２に中間転写ベルト２０を挟んで対向するように転写用部材である、転写ローラ３１が配置されている。前記転写ローラ３１の右側には、レジストローラ対５４が配置され、そして、前記転写ローラ３１の左側には、搬送ベルト５５が配設される。また、搬送ベルト５５の左側には、定着装置４０ｂが設けられている。この定着装置４０ｂは、加熱手段たる加熱ローラ４１と定着ローラ４２とに掛け渡された定着ベルト４３を有するベルト定着装置であり、定着ベルト４３を挟んで定着ローラ４２に被加圧ローラ４４が圧接するように設けられている。前記画像形成装置１Ａの置内の下部には、記録媒体（記録紙）Ｐを収納する給紙トレイ５０が配置され、給紙手段としてピックアップコロ５１や分離給送ローラ５２が設けられている。また、図４に一点鎖線で示す用紙搬送経路中の適宜の位置には、搬送ローラ５３が配置されている。さらに図示はしないが、用紙ガイドが適宜設けられる。このほか、必要に応じて、手差し給紙部や用紙反転部を設けることもできる。また、画像読取装置（スキャナ）や自動原稿給送装置（ＡＤＦ）などを装着することも可能である。

次に、前記画像形成装置１Ｂにおける画像形成動作について簡単に説明する。

前記作像ユニット１０の感光体ドラム１１が図示しない駆動手段によって図中反時計方向に回転駆動され、その感光体ドラム１１の表面が帯電手段１２によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された感光体表面には、露光手段１６からの走査光が照射され、これによって感光体ドラム１１の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム１１に露光される画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及び黒の色情報に分解した単色の画像情報である。このように形成された静電潜像に現像装置１３から各色トナーが付与され、トナー像として可視化される。また、中間転写ベルト２０が図中時計回りに走行駆動され、各作像ユニット１０において一次転写ローラ１５の作用により感光体ドラム１１から中間転写ベルト２０に各色トナー像が順次重ね転写される。このようにして中間転写ベルト２０はその表面にフルカラーのトナー像を担持する。なお、作像ユニット１０のいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、複数の作像ユニットを用いて２色又は３色の画像を形成したりすることもできる。モノクロプリントの場合は、４個の作像ユニットのうち、図の一番右側の黒ユニット１０Ｂｋを用いて画像形成を行う。

そして、トナー像を転写した後の感光体ドラム１１表面に付着する残留トナーは、クリーニング装置１４によって感光体ドラム表面から除去され、次いでその表面が図示しない除電器の作用を受けて表面電位が初期化されて次の画像形成に備える。一方、給紙トレイ５０から用紙が給送され、レジストローラ対５４によって、中間転写ベルト２０上に担持されたトナー像とのタイミングを取って二次転写位置に向けて送出される。第二の転写手段である転写ローラ３１によって中間転写ベルト表面のトナー像が用紙上に一括して転写される。トナー像を転写された用紙は搬送ベルト５５によって定着装置４０へと送られ、定着装置４０を通過するとき、熱と圧力によってトナー像が用紙に熔融定着される。トナー像が定着された用紙は図示しない排紙トレイに排出される。

次に、前記中間転写ベルト２０について説明する。

図６に示されているように、前記中間転写ベルト２０は、駆動ローラ２１、従動ローラ２２、外部張架ローラ２３、転写対向ローラ３２及び転写ガイドローラ３３に張り渡されているので、前記駆動ローラ２１がモータ２６によって回転駆動されると、図６の矢印Ａ方向に走行される。前記従動ローラ２２は、図示しない荷重付与手段により中間転写ベルト２０に張力を与えて、駆動ローラ２１と中間転写ベルト２０の間に摩擦搬送力を発生させる。前記駆動ローラ２１と前記従動ローラ２２とによって形成されるベルト張架面である前記中間転写ベルト２０の上部走行辺には、図４で説明したように、各色作像ユニットの感光体ドラム１１が並設され、その各感光体ドラム１１に対向するように、中間転写ベルト２０のループ内に一次転写手段としての転写ローラ１５が配置されている。前記転写対向ローラ３２の下部には、転写ローラ３１が配置され、中間転写ベルト２０を挟んで転写対向ローラ３２に圧接される。

前記転写対向ローラ３２には、図示しない転写電源より所定の高電圧が付与されて、電気的に接地されている転写ローラ３１との間の転写ニップに転写電界を形成する。また、前記転写ローラ３１は、転写対向ローラ３２及び中間転写ベルト２０と共に記録媒体Ｐを所定の押し付け力で挟持して搬送する。さらに、前記中間転写ベルト２０の裏面側には、前記転写対向ローラ３２のベルト回動方向の上流側近傍に転写ガイドローラ３３が配置されている。前記転写ローラ３０、転写ローラ３１及び転写対向ローラ３２によって二次転写部が構成される。

図４に示されているように、転写ガイドローラ３３は、駆動ローラ２１と転写対向ローラ３２の外周面を結ぶ直線よりもやや外側に配置されていて、中間転写ベルト２０をベルト内側から外側に向けて押し出すような位置に設けられている。それ故、転写対向ローラ３２と転写ローラ３０との配置関係は、中間転写ベルト２０が転写ローラ３０の表面に巻き付いた後に転写ローラ３０と転写対向ローラ３２とで形成する転写ニップに挟み込まれ、かつ、記録紙Ｐの前記転写ニップに挟み込まれた、部分よりも後端側の部分を記録紙Ｐの腰によって像担持体表面に接近させるような配置関係、になっている。また、図６には示していないが、転写対向ローラ３２と外部張架ローラ２３との間のベルト外側には、中間転写ベルト２０をクリーニングするベルトクリーニング手段２４（図４を参照。）が配置され、そのベルトクリーニング手段２４のクリーニングブレードに対応する裏当てローラ２５（図４を参照。）がベルト内側に配置されている。記録媒体Ｐは、図中の矢印Ｂ方向に搬送され、レジストローラ対５４で該記録媒体Ｐの姿勢を修正された後、転写ローラ３１と中間転写ベルト２０との間に搬送されて、中間転写ベルト２０上のトナー像が用紙上に静電転写される。

以上、本発明の画像形成装置を図４に記載された画像形成装置によって説明したが、図２によっても同様に説明することができる。

４０ａ，４０ｂ 定着装置
４２ 定着ローラ
４２ａ 芯金
４２ｂ 弾性層
４４ 被加圧ローラ
４４ａ 芯金
４４ｂ 弾性層
Ｊ 柔突起
Ｍ 溝

特開２００５−１９５８５６号公報

Claims (7)

1. 駆動源により回転駆動される定着ローラと、前記定着ローラに圧接された被加圧ローラと、を有する定着装置において、
   （イ）前記定着ローラが、芯金と弾性層とで構成され、
   （ロ）前記被加圧ローラが、芯金と弾性層とで構成され、かつ、
   （ハ）前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの少なくとも一方の前記弾性層の表面近傍には、前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの軸に直交する方向に溝と柔突起とが交互に設けられている
   ことを特徴とする定着装置。
2. 制御部と、前記制御部によって前記定着ローラの回転数が制御された駆動モータと、前記制御部によって前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの少なくとも一方に設けられたヒータの定着熱量が制御される電源と、が設けら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. 駆動源により回転駆動される定着ローラと、前記定着ローラに平行に設けられた加熱ローラと、前記定着ローラと加熱ローラとの間に回転可能に設けられた定着ベルトと、前記定着ベルトを介して前記定着ローラに圧接されると共に該定着ベルトに対して順方向に回転される被加圧ローラと、を有する定着装置において、
   （イ）前記定着ローラが、芯金と弾性層とで構成され、
   （ロ）前記被加圧ローラが、芯金と弾性層とで構成され、かつ、
   （ハ）前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの少なくとも一方の前記弾性層の表面近傍には、前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの軸に直交する方向に溝と柔突起とが交互に設けられている
   ことを特徴とする定着装置。
4. 制御部と、前記制御部によって前記定着ローラの回転数が制御された駆動モータと、前記制御部によって前記加熱ローラに設けられたヒータの定着熱量が制御される電源と、が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
5. 前記定着ローラ及び前記被加圧ローラに形成された弾性層が、シリコーン系樹脂で構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置。
6. 前記定着ローラ及び前記被加圧ローラに形成された弾性層の表面に、フッ素系樹脂で構成された離型層が、設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置。
7. 記録媒体の表面に未定着トナー画像を形成する未定着トナー画像形成手段と、前記未定着トナー画像を泡状定着液で定着する定着手段と、を有する画像形成装置において、前記定着手段として、請求項１〜６のいずれか１項に記載の定着装置が設けられていることを特徴とする画像形成装置。

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