JP2005037681A - 熱定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 オイル漏れを防止すると共に、定着の高速化を図るためにエンドレスベルトの追従性を確実なものにできる熱定着装置を提供することが目的である。
【解決手段】 エンドレスベルト５１０は、対向する加熱ロール５０２を回転させることでつれ回り（従動）させることができるが、エンドレスベルト５１０を内側から付勢するシリコーンゴム製のパッド本体５４０がオイルを含んで表面にオイルを滲ませるため、エンドレスベルト５１０を少ない抵抗で安定して回転させることが出来る。また、オイルを含んだパッド本体５４０は、オイルを含ませたフェルトに比較して、高温時のオイル保持性に優れ、含んだオイルを不必要に流出させることが無い。
【選択図】 図６

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に用いられる画像定着装置に係り、より詳しくは、加熱定着ロール等の部材と、エンドレスベルトとの間に未定着のトナー画像を有するシートを挟持して加熱定着を行なう熱定着装置に関する。

従来、加熱定着ロールと、エンドレスベルトとの間に未定着のトナー画像を有するシートを挟持して加熱定着を行なう熱定着装置（Ｆｒｅｅ Ｂｅｌｔ Ｎｉｐ Ｆｕｓｅｒ。以下ＦＢＮＦと略す。）が、例えば、特許文献１等に開示されている。

上記熱定着装置では、エンドレスベルトの加熱定着ロールに対するつれ回り性を確保するために、エンドレスベルトの内側にオイルを塗布するための部材を必要としている。

ここで、エンドレスベルトが加熱定着ロールに対して回転速度が２％程度低下すると、搬送する用紙の皺の発生、転写・定着間の用紙搬送不良による画像擦れ（所謂スマッジ）を発生させてしまう。

したがって、良好な定着性能を確保するために、エンドレスベルトを加熱定着ロールに対して極力等速で回す必要があった。

従来装置では、オイルの保持部材として耐熱性のフェルトを用いていた。この保持部材の一部をエンドレスベルトの内面の一部に接触させることでエンドレスベルトの回転によって適量のオイルを塗布するように構成していた。

また、オイル塗布量のコントロールは、フェルトの目付け、オイル粘度、フェルトとエンドレスベルトとの接触圧で決定していた。
特開平１０−２１３９８４号公報

近年では、画像形成装置に高速化が求められている。

高速定着を達成するには、エンドレスベルトを高速回転させることが必要になる。合わせてニップ幅を確保するために、荷重を増やす必要があるため、エンドレスベルトとフェルトとの接触抵抗が増して、エンドレスベルトの加熱定着ロールへの追従性が困難になる。

オイルの粘度を低減すれば、エンドレスベルトの追従を改善することが出来る。しかし、常温で３００ｃｓを下回るようなオイル粘度では、エンドレスベルト内部が高温（例えば、１２０〜１３０°Ｃ）となるために、使用状態のオイル粘度が常温時の約１／１０程度（水のような状態）まで低下してしまう。

ＦＢＮＦでは、エンドレスベルトの内部にベルト保持部材が貫通しており、エンドレスベルトのみを従動回転させる構造であるため、エンドレスベルトの両側に隙間がある。

したがって、低粘度のオイルを使用すると、エンドレスベルトの両側からオイルが漏れ出る欠点を有していた。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、オイル漏れを防止すると共に、定着の高速化を図るためにエンドレスベルトの追従性を確実なものにできる熱定着装置を提供することが目的である。

請求項１に記載の発明は、一対の回転可能な部材の間に未定着トナー画像を保持した記録シートを加熱しながら挟持搬送する熱定着装置であって、前記一対の部材の少なくとも一方に設けられる熱源と、前記一対の部材の少なくとも一方に設けられるエンドレスベルトと、前記エンドレスベルトの内側に設けられ、前記エンドレスベルトを他方の部材に向けて付勢することで前記一対の部材の一方と他方との間にニップを形成するエラストマーとを備え、前記エラストマーはオイルを含んで表面にオイルを滲ませる、ことを特徴としている。

次に、請求項１に記載の熱定着装置の作用を説明する。

請求項１に記載の熱定着装置では、未定着トナー画像を保持した記録シートが一対の回転可能な部材の間で加熱されながら挟持搬送されることで画像の定着が行なわれる。

ここで、一対の部材の少なくとも一方はエンドレスベルトを備え、エンドレスベルトは弾性を有するエラストマーで付勢されて一対の部材の一方と他方との間にニップを形成する。

エンドレスベルトは、対向する他方の部材を回転させることでつれ回り（従動）させることができるが、エンドレスベルトを内側から付勢するエラストマーがオイルを含んで表面にオイルを滲ませるため、エンドレスベルトとエラストマーとの間の摩擦力が低減され、エンドレスベルトを少ない抵抗で安定して回転させることが出来る。

また、オイルを含んだエラストマーは、オイルを含ませたフェルトに比較して、高温時のオイル保持性に優れ、含んだオイルを不必要に流出させることが無い。

以上説明したように本発明によれば、オイル漏れを防止すると共に、定着の高速化を図るためにエンドレスベルトの追従性を確実なものにできる、という優れた効果を有する。

以下、実施例に基づいて、本発明の好適な実施の形態を具体的に説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明の実施例１に係るタンデム型フルカラープリンタ（画像形成装置）を示すものである。

図２は、図１に示したフルカラープリンタ（画像形成装置）の画像形成要部を示すものである。

このフルカラープリンタ１は、大きく分けて、画像形成部と、中間転写装置、最終転写ロール４０、定着装置５００、給紙部により構成される。

画像形成部は、イエロー（Ｙ）用、マゼンタ（Ｍ）用、シアン（Ｃ）用、及びブラック（Ｋ）用の４つの画像形成ユニット（画像形成手段）１Ｙ〜Ｋと、露光装置１５とにより構成される。

さらに、各画像形成ユニットは１Ｙ〜Ｋは、それぞれ４つの感光体ドラム（像担持体）１０Ｙ〜Ｋ、これら感光体ドラム１０Ｙ〜Ｋにそれぞれ接触する帯電ロール（接触型帯電体）１１Ｙ〜Ｋ、これら感光体ドラム１０Ｙ〜Ｋにそれぞれ対峙する現像装置１２Ｙ〜Ｋ、これら感光体ドラム１０Ｙ〜Ｋにそれぞれ接触する感光体ブラシロール１３Ｙ〜Ｋで構成されている。

ここで、感光体ドラム１０周辺の各部材の配置としては、各感光体ドラム１０を中心に、感光体ドラム１０の回転方向の上流側から下流側にかけて、帯電ロール１１、現像装置１２（現像装置の現像スリーブ）、（後述する）第一の中間転写ロール、感光体ブラシロール１３が配設されている。

なお、感光体ブラシロール１３は、金属（ステンレス）製のロール状基材に、導電性樹脂性の植毛テーブを、スパイラル状に巻きつけて構成される。

感光体ドラム１０Ｙ〜Ｋは、帯電ロール１１Ｙ〜Ｋにより−９００Ｖ程度のＤＣ電圧が印加され、これによって約−３８０Ｖ程度に一様に帯電され、また、露光装置１５で静電潜像が書き込まれた際にその表面電位は約−７０Ｖ程度にまで除電される。

現像装置１２Ｙ〜Ｋは、現像ロール、現像剤量規制部材、現像剤搬送部材、及び現像剤を搬送し攪拌するオーガーを備えた磁気ブラシ接触型二成分現像方式の現像装置である。

上記現像剤量規制部材によって規制されて現像部に搬送される現像剤量は約３０〜４０ｇ／ｍ²であり、この時に現像ロール上に存在するトナーの帯電量は概ね−２０〜−４０μＣ／ｇ程度である。

この現像装置１２Ｙ〜Ｋには、ＡＣ＋ＤＣの現像電圧を印加して現像が実施されるが、この現像電圧はＡＣが４ｋＨｚ、１．６ｋＶｐｐで、ＤＣが−３００Ｖ程度である。

中間転写装置は、一次転写位置において感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍに接触する第一 の上流側中間転写ロール（第一の上流側中間転写体）２０ａと、一次転写位置において感光体ドラム１０Ｃ、１０Ｋに接触する第一の下流側中間転写ロール（第一の上 流側中間転写体）２０ｂと、これら二つの第一の中間転写ロール２０ａ、２０ｂにそれぞれ二次転写位置において接触する第二の中間転写ロール３０と、第二の中間転写ロール３０上のトナー画像の有無及び濃度を光学的に非接触で検知するトナーセンサ８を備えている。

さらに、第一の上流側中間転写ロール２０ａはクリーニング装置（クリーニング手段）２１ａを備えている。

この第一の上流側クリーニング装置２１ａは、第一の上流側中間転写ロール２０ａに接触する金属（ステンレス）製のクリーニングロール（下流側クリーニングロール）２１０ａと、そのクリーニングロール２１０ａに当接する金属（ステンレス）製のクリーニングブレード２１１ａと、クリーニングブレード２１１ａ により掻き落とされた残留トナーを上流側クリーニング装置２１ａ外部の図示しないトナー回収ボックスへ搬送するスクリューオーガ（搬送機構）２１４ａ、クリーニ ングロール２１０ａよりも第一の上流側中間転写ロール２０ａの回転方向上流側近傍において中間転写ロール２０ａに接触する中間転写ブラシロール（下流側クリーニングブラシ）２１３ａと、これらクリーニングロール２１０ａ、クリーニングブレード２１１ａ、スクリューオーガ２１４ａ、中間転写ブラシロール２１３ａを収容するクリーナハウジング（収容体）２１２ａを備えている。

なお、中間転写ブラシロール２１３ａは、金属（ステンレス）製のロール状基材に、導電性樹脂性の植毛テーブを、スパイラル状に巻きつけて構成される。

同に、第一の下流側中間転写ロール２０ｂはクリーニング装置（クリーニング手段）２１ｂを備えている。

この第一の下流側クリーニング装置２１ｂは、第一の下流側中間転写ロール２０ｂに接触する金属（ステンレス）製のクリーニングロール（下流側クリーニングロール）２１０ｂと、そのクリーニングロール２１０ｂに当接する金属（ステンレス）製のクリーニングブレード２１１ｂと、クリーニングブレード２１１ｂにより掻き落とされた残留トナーを上流側クリーニング装置２１ｂ外部の図示しないトナー回収ボックスへ搬送するスクリューオーガ（搬送機構）２１４ｂ、クリーニングロール２１０ｂよりも第一の下流側中間転写ロール２０ｂの回転方向上流側近傍において中間転写ロール２０ｂに接触する中間転写ブラシロール２１３ｂと、これらクリーニングロール２１０ｂ、クリーニングブレード２１１ｂ、スクリューオーガ２１４ｂ、中間転写ブラシロール２１３ｂを収容するクリーナハウジング（収容体）２１２ｂを備えている。

なお、中間転写ブラシロール２１３ｂは、金属（ステンレス）製のロール状基材に、導電性樹脂性の植毛テーブを、スパイラル状に巻きつけて構成される。

また、第二の中間転写ロール３０はクリーニング装置（クリーニング手段）３１を備えている。

この第ニクリーニング装置３２は、第二の中間転写ロール３０に接触する金属（ステンレス）製のクリーニングロール（上流側クリーニングロール）３１０と、そのクリーニングロール３１０に当接する金属（ステンレス）製のクリーニングブレード３１１と、クリーニングブレード３１１により掻き落とされた残留トナーを上流側クリーニング装置３１外部の図示しないトナー回収ボックスへ搬送するスクリューオーガ（搬送機構）３１４、クリーニングロール３１０よりも第二の中間転写ロール３０の回転方向下流側近傍において中間転写ロール３０に接触する中間転写ブラシロール（上流側クリーニングブラシ）３１３と、これらクリーニングロール３１０、クリーニングブレード３１１、スクリューオーガ３１４、中間転写ブラシロール３１３を収容するクリーナハウジング（収容体）３１２を備えている。

なお、中間転写ブラシロール３１３は、金属（ステンレス）製のロール状基材に、導電性樹脂性の植毛テーブを、スパイラル状に巻きつけて構成される。

ここで、第一の上流側中間転写ロール２０ａの周辺部材の配置としては、第一の上流側中間転写ロール２０ａを中心に、第一の上流側中間転写ロール２０ａの回転方向の上流側から下流側にかけて、感光体ドラム１０Ｍ、感光体ドラム１０Ｙ、第二の中間転写ロール３０、中間転写ブラシロール２１３ａ、クリーニングロール２１０ａが配設されている。

また、第一の下流側中間転写ロール２０ｂの周辺部材の配置としては、第一の下流側中間転写ロール２０ｂを中心に、第一の下流側中間転写ロール２０ｂの回転方向の上流側から下流側にかけて、感光体ドラム１０Ｋ、感光体ドラム１０Ｃ、第二の中間転写ロール３０、中間転写ブラシロール２１３ｂ、クリーニングロール２１０ｂが配設されている。

さらに、第二の中間転写ロール３０の周辺部材の配置としては、第二 の中間転写ロール３０を中心に、第二の中間転写ロール３０の回転方向の上流側から下流側にかけて、第一の上流側中間転写ロール２０ａ、第一の下流側中間転写ロール２０ｂ、トナーセンサ８、最終転写ロール４０、クリーニングロール３１０、中間転写ブラシロール３１３が配設されている。

第一の中間転写ロール２０ａ、２０ｂは、金属パイプの上にシリコーンゴム層（導電性弾性層）を設け、更にその上に高離型層（導電性弾性層よりも高電気抵抗な抵抗層）をコーティングして形成されており、その抵抗値については、通常１０５〜１０９Ωの範囲のものを使用できるが、ここでは１０８ Ω程度とされている。

そして、上記感光体１０Ｙ〜Ｋからこの第一の中間転写ロール２０ａ、２０ｂにトナー像を転写するのに必要な表面電位は、通常＋２５０〜５００Ｖ程度の範囲であり、トナーの帯電状態、雰囲気温度、湿度等により最適値を設定することができる。

第二の中間転写ロール３０も、上記第一の中間転写ロール２０ａ、２０ｂと同様に、金属パイプの上にシリコーンゴム層（導電性弾性層）を設け、更にその上に高離型層（導電性弾性層よりも高電気抵抗な抵抗層）をコーティングして形成されており、その抵抗値については、通常１０８〜１０１２Ωの範囲のものを使用できるが、ここでは１０１１Ω程度とされている（すなわち、第一の中間転写ロール２０ａ、２０ｂよりも高抵抗に構成される）。

そして、上記第一の中間転写ロール２０ａ、２０ｂからこの第二の中間転写ロール３０にトナー像を転写するのに必要な表面電位は、通常＋６００〜１２００Ｖ程度の範囲であり、トナーの帯電状態、雰囲気温度、湿度等により最適値を設定することができる。

最終転写ロール（最終転写体）４０は、最終転写位置において第二の中間転写ロール３０に接触し、金属パイプの上にウレタンゴム層を設け、更にその上に樹脂コーティングが施されてており、その抵抗値については、通常１０６〜１０９Ωの範囲のものを使用できるが、ここでは１０８Ω（すなわち、第二の中間転写ロール３０よりも低抵抗に構成される）程度とされている。

そして、上記第二の中間転写ロール３０から用紙（記録シート）Ｓ上にトナー像を転写するのにこの最終転写ロール４０に印加する転写電圧は、通常＋１２００〜５０００Ｖ程度の範囲であり、雰囲気温度、湿度、用紙Ｓの種類（抵抗値等）等により最適値を設定することになるが、ここでは定電流方式を採用して常温常湿環境下で約＋６μＡを印加しほぼ適正な最終転写電圧＋１６００〜２０００Ｖ程度を得ている。

また、最終転写ロール４０は、（第一の中間転写ロール２０ａ、２０ｂ、第二の中間転写ロール３０とは異なり）クリーニングロール（クリーニング体）が当接されていない。

さらに、（画像形成ユニット取替え時を除き、画像形成モード時、プロセスコントロールモード時、クリーニングモード時を含め）、最終転写ロール４０は、第二の中間転写ロール３０に接触しており、特別なリトラクト機構などを有しない。

なお、最終転写ロール４０の表面粗さ（Ｒｚ）は、２０〔μｍ（Ｒｚ）〕以下、例えば１０〔μｍ（Ｒｚ）〕とすることができ、第一及び第二の中間転写ロール２０ａ、２０ｂ、３０の表面粗さ（Ｒｚ）は、１０〔μｍ（Ｒｚ）〕以下、例えば１〔μｍ（Ｒｚ）〕とすることができる。

さらに、第一及び第二の中間転写ロール２０ａ、２０ｂ、３０ よりも最終転写ロール４０の方が表円粗さ（Ｒｚ）が粗い。これらの表面粗さ（Ｒｚ）は、トナー画像を構成するトナーの平均粒径以下であることが好ましい。
（定着装置の構成）
図５に示すように、定着装置５００は、加熱ロール５０２、ベルト回転体５０４、及び合成樹脂の成形品であるケース５０６を備え、ユニット化されている。

図６に示すように、加熱ロール５０２は、一定径の金属パイプ５０７の中に熱源としてのハロゲンランプ５０８が配設され、定着時には加熱ロール５０２表面を所定の定着温度に加熱するように構成されている。

この加熱ロール５０２は、ケース５０６に回転可能に設けられており、図示しないモータからの駆動力を得て回転するようになっている。

図６乃至８に示すように、ベルト回転体５０４は、エンドレスベルト５１０、ベルト内側支持部材５１２、ハードパッド５１４、ソフトパッド５１６、摺動部材５１８、ガイド部材５２０、フェルトパッド５２２、及び取付金具５２４を備えている。

本実施形態のエンドレスベルト５１０は、ポリイミド樹脂で円筒状に形成されており、表面にフッ素樹脂がコーティングされている。

本実施形態のベルト内側支持部材５１２は、アルミニュームの中空の押出成形品である。

ベルト内側支持部材５１２には、軸方向に延びる第１の溝５２６、第２の溝５２８、及び第３の溝５３０を備えている。

第２の溝５２８の溝壁５２８Ａの両端付近、及び第３の溝５３０の溝壁５３０Ａの両端付近はそれぞれフライス加工され、フライス加工部分が後述する第１の溝５２６の溝壁５２６Ａ、及び溝壁５２６Ｂをフライス加工する際の基準面とされている。

第１の溝５２６の溝壁５２６Ａ、及び溝壁５２６Ｂは、前記フライス加工部分を基準として全体がフライス加工されて０．１ｍｍ以下の平面度にされており、かつフライス加工により壁面５２６Ａと溝壁５２６Ｂとの直角度が出されている。

第１の溝５２６には、ハードパッド５１４が配置されている。このハードパッド５１４は、寸法精度の高い合成樹脂の成形品である。

ハードパッド５１４は、ベルト内側支持部材５１２の溝壁５２６Ａと当接する第１の板状部５３２と、ベルト内側支持部材５１２の溝壁５２６Ｂと当接する第２の板状部５３４とを有し、長手方向直角断面が略Ｌ字形状を呈している。

ハードパッド５１４を長手方向に直角な断面で見た時に、第１の板状部５３２の先端部分は、円弧形状に形成されている。

また、第１の板状部５３２は、幅Ｈが軸方向中央部分において最大で、軸方向両端へ向かうにしたがって徐々に減少しており、軸方向に湾曲（正面視した形状が略円弧形状であるが、実際には殆ど直線に見える）している。本実施形態では、ハードパッド５１４の長さが３４２ｍｍであり、第１の板状部５３２の幅Ｈは、軸方向中央部分で８．８ｍｍ、軸方向両端部分で７．５１ｍｍである。

ハードパッド５１４の第２の板状部５３４には、長手方向に沿って溝５３６が形成されている。

第２の板状部５３４は、溝部分において、軸方向中央部分の厚さが最大で、軸方向両端部へ向かうにしたがって徐々に薄く形成されており、溝底面が軸方向に湾曲した円弧曲面（実際には、殆ど平面に見える）とされている。

第２の板状部５３４の溝部分の厚みは、軸方向中央部分で３．０５ｍｍ、軸方向両端部分で１．９９ｍｍである。

ハードパッド５１４の溝５３６には、ソフトパッド５１６が配置されている。

ソフトパッド５１６は、一定厚さのアルミニューム板からなる長尺状のベースプレート５３８と、ベースプレート５３８に固着されオイルを含んだシリコーンゴム製の長尺状のパッド本体５４０とから構成されている。

本実施形態のパッド本体５４０は、ジャパンゴアテックス株式会社製の「モノクロ用オイル供給ロール」に使用の弾性体を用いた。

この弾性体はシリコーンゴムとゲル化したシリコーンオイルとを混合したものであり、弾性体からは、弾性体の変形による圧力と、弾性体が高温になることによる浸透圧によって、シリコーンオイルのみが分子レベルで移動し表面に染み出てくる構造を有している。

なお、オイルとしては、粘度が１００ｃｓ（常温）のジメチルシリコーンオイルが使用されており、パッド本体５４０（長さ３３０ｍｍ、体積５．０ｃｍ³）の１本当たりの使用量は３ｇとした。

パッド本体５４０は、断面略台形状とされ、かつ長尺状に形成されている。このパッド本体５４０も成形品であり、寸法精度が高い。

ここで、ハードパッド５１４の第２の板状部５３４には、長手方向に沿って複数の突起５４２（図６参照）が形成されている。

摺動部材５１８は、フッ素系樹脂（例えば、ＰＴＦＥ）の繊維からなる布状（メッシュ状）の長尺状シートであり、裏表を貫通する無数の孔が形成されている。

また、摺動部材５１８の一端側には係止孔５４４が長手方向に沿って複数形成されている。

本実施形態の摺動部材５１８は、ジャパンゴアテックス株式会社製の「多孔質フッ素樹脂繊維シート」を用いた。なお、摺動部材５１８の動摩擦係数は０．２以下が好ましく、本実施形態において、摺動部材５１８の動摩擦係数は０．０５〜０．０７程度である。

摺動部材５１８は、係止孔５４４に突起５４２が挿入されることでハードパッド５１４に係止されている。

なお、摺動部材５１８は、ハードパッド５１４、及びソフトパッド５１６と、エンドレスベルト５１０との間に配置され、ハードパッド５１４、及びソフトパッド５１６はエンドレスベルト５１０に直接接触しない構成となっている。

ガイド部材５２０は、ベルト内側支持部材５１２の長手方向両端側に配置されている。

ガイド部材５２０は、寸法精度の高い合成樹脂の成形品であり、ベルト内側支持部材側の片面には、ベルト内側支持部材５１２の端部と係合する係合部５４６が形成されている。

ガイド部材５２０の反ベルト内側支持部材側の片面には、位置決め用の第１の突起５４８、及び第２の突起５５０が一体的に形成されている。

また、ガイド部材５２０には、第１の孔５５２、及び第２の孔５５４が形成されている。

ベルト内側支持部材５１２の第３の溝５３０には、フェルトパッド５２２が固着されている。

ガイド部材５２０の反ベルト内側支持部材側には、鋼鈑のプレス成形品である取付金具５２４が配置されている。

取付金具５２４には、第１の位置決め孔５５６、及び第２の位置決め孔５５８が精度良く形成されており、第１の突起５４８が第１の位置決め孔５５６に挿入され、第２の突起５５０が第２の位置決め孔５５８に挿入され、ベルト内側支持部材５１２の所定の位置に取付金具５２４が精度良く配置される。

ガイド部材５２０、及び取付金具５２４は、ビス５６０でベルト内側支持部材５１２に固定されている。

取付金具５２４には、軸受孔５６２、及びレバー部５６４が形成されている。

軸受孔５６２には、図５に示すケース５０６に設けられた軸５６６が挿入されており、ベルト回転体５０４は、軸５６６を中心に揺動可能となっている。

ケース５０６には、スプリング５６８が設けられており、スプリング５６８は、ベルト回転体５０４を加熱ロール５０２側へ付勢するように取付金具５２４のレバー部５６４を押圧している。

図５及び図６において、加熱ロール５０２は図示しないモータにより回転される。

スプリング５６８でベルト回転体５０４が付勢されることで、ベルト回転体５０４のエンドレスベルト５１０が加熱ロール５０２に圧接されて定着ニップＮ（図６参照）を形成し、加熱ロール５０２の矢印ＣＷ方向（図５、図６参照）の回転に従動してエンドレスベルト５１０が矢印ＣＣＷ方向に回転する。

図６に示すように、ハードパッド５１４の第１の板状部５３２、及びソフトパッド５１６のシリコーンゴム製のパッド本体５４０が、摺動部材５１８を介してエンドレスベルト５１０を加熱ロール５０２に押し付けている。

図１に示すように、加熱ロール５０２、及びベルト回転体５０４に対して用紙Ｓの搬送方向下流側に、定着排出ロール対６３ａ、６３ｂが配設されている。

給紙部は、給紙トレイ５０から排出トレイ７０に至るまでの用紙Ｓの搬送経路（図中点線で示す）Ｐに沿って形勢されている。給紙トレイ５０内には複数枚の用紙Ｓが収容されており、その給紙トレイ５０から搬送経路の下流側にかけて、順に、ピックアップロール５１ａとリタードロール５１ｂとのロール対、搬送ロール５２ａ、５２ｂの対、レジストロール５３ａ、５３ｂの対、（最終転写ロール４０、及び定着装置５００を経て）、排出ロール５４ａ、５４ｂの対が配設されている。

図３は、このフルカラープリンタ１の電位制御系を説明するブロック図である。

フルカラープリンタ１の状況、すなわちプリントモード（画像形成モード）、プロセスコントロールモード、クリーニングモードの別に基いて、電位制御部（電位勾配形成手段）９は、各帯電ロール１１、感光体ブラシロール１３、第一の中間転写ロール２０ａ、２０ｂ、クリーニングロール２１０、中間転写ブラシロール２１３、第二の中間転写ロール３０、クリーニングロール３１０、中間転写ブラシロール３１３、最終転写ロール４０に印加する電圧を制御し、その結果、フルカラープリンタ１の状況に応じて適切な電位勾配をこれら各帯電ロール１１、感光体ブラシロール１３、第一の中間転写ロール２０ａ、２０ｂ、クリーニングロール２１０、中間転写ブラシロール２１３、第二の中間転写ロール３０、クリーニングロール３１０、中間転写ブラシロール３１３、最終転写ロール４０の間に形成している。

なお、本実施例では、ツェナーダイオードを用いることにより、同一電源から供給されるバイアス電圧を、複数の部材にそれぞれ適切なバイアス電圧にして印加している。
（作用）
以下、このフルカラープリンタ１の動作を説明する。

表１は、プリントモードにおいて、本実施例において電位制御部９が各帯電ロール１１、クリーニングロール２１０、中間転写ブラシロール２１３、クリーニングロール３１０、中間転写ブラシロール３１３、最終転写ロール４０に印加するバイアス電圧をまとめたものである。

図４は、出力用画像としてのトナー画像の移動状況を説明するものである。

図中実線矢印は、出力用画像としてのトナー画像の移動経路を示している。

なお、本実施例で使用するトナーは、マイナス帯電トナーである。

すなわち、正極トナーがマイナス帯電しており、逆極トナーがプラス帯電している。

各画像形成ユニット１Ｙ〜Ｋにより、感光体ドラム１０Ｙ〜Ｋ上にはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像が形成される。

すなわち、各感光体ドラム１０の表面が帯電ロール１１により一様に帯電され、露光装置１５から出力画像に対応したレーザービームＲが帯電後の感光体ドラム１０表面に照射され、露光された部分と露光されなかった部分との電位差により、感光体ドラム１０上には静電潜像が形成される。

この静電潜像に対して、現像装置１２が選択的にトナーを付与し、感光体ドラム１０上にトナー画像が形成される。

そして、まずマゼンタ用の感光体ドラム１０Ｍから、第一の上流側中間転写ロール２０ａへとマゼンタのトナー画像が一次転写される。

次いで、イエロー用の感光体ドラム１０Ｙから、第一の上流側中間転写ロール２０ａへとイエローのトナー画像が一次転写され、マゼンタのトナー画像に重ね合わされる。

一方同様に、ブラック用の感光体ドラム１０Ｋから、第一の下流側中間転写ロール２０ｂへとブラックのトナー画像が一次転写される。

次いで、シアン用の感光体ドラム１０Ｃから、第一の下流側中間転写ロール２０ｂへとシアンのトナー画像が一次転写される。

一次転写されたマゼンタとイエローのトナー画像は、第二の中間転写ロール３０へ二次転写される。

一方、一次転写されたブラックとシアンのトナー画像も、第二の中間転写ロール３０へ二次転写され、ここで先に二次転写されているマゼンタ、イエローのトナー画像と、シアンのトナー画像とが重ね合わされ、フルカラーのトナー画像が第二の中間転写ロール３０上に形成される。

二次転写されたフルカラートナー画像及びブラックトナー画像は、第二の中間転写ロール３０と最終転写ロール４０との間のニップ部分に達する。

そのタイミングに同期して、レジストロール対５３ａ、５３ｂ（図１参照）から記録シートとしての用紙Ｓが当該ニップ部分に搬送され、用紙Ｓ上にそのフルカラートナー画像及びブラックトナー画像が三次転写（最終転写）される。

この用紙Ｓは、その後、定着装置５００の加熱ロール５０２とベルト回転体５０４とで形成された定着ニップＮを通過する（図１、及び図６参照）。

その際、加熱ロール５０２とベルト回転体５０４から与えられる熱と圧力との作用により、フルカラートナー画像及びブラックトナー画像が用紙Ｓに定着し、永久像となる。

この定着装置５００では、第１の板状部５３２と加熱ロール５０２との間でエンドレスベルト５１０が挟持されることでエンドレスベルト５１０に回転力、即ち、用紙Ｓの搬送力が生ずる。また、搬送力は、第１の板状部５３２と加熱ロール５０２との間の挟持力に比例する。

ここで、加熱ロール５０２にベルト回転体５０４を付勢すると、加熱ロール５０２が撓むが、本実施形態では、ハードパッド５１４の第１の板状部５３２が軸方向に湾曲しているので、第１の板状部５３２と加熱ロール５０２との間の挟持力を軸方向全長に渡って均一にでき、したがって、搬送力を軸方向に均一化できる。

一方、ソフトパッド５１６は、加熱ロール５０２からの反力を受けてシリコーンゴム製のパッド本体５４０が圧縮され、ベースプレート５３８がハードパッド５１４の溝５３６の溝底面に押し付けられる。

このパッド本体５４０は、搬送力を生じさせる第１の板状部５３２に対して、エンドレスベルト５１０の回転方向上流側に位置しており、エンドレスベルト５１０に対してブレーキの役割を果たしている。

ソフトパッド５１６の配置されているハードパッド５１４の溝５３６は、溝底面が軸方向に湾曲しているため、押圧力を受けたベースプレート５３８が溝５３６の溝底面と同様に湾曲し（軸方向中央部分が軸方向両端部分よりも突出する方向に）、パッド本体５４０は軸方向中央部分の圧縮力（加熱ロール５０２に対しては押圧力）が両端部分よりも大きくなる。

このため、本実施形態では、パッド本体５４０は、軸方向中央部分のブレーキ力が両端部分のブレーキ力よりも大きくなる。

ハードパッド５１４側では軸方向に均一な搬送力を生じさせているが、ソフトパッド５１６側では軸方向中央部分でのブレーキ力を両端部分のブレーキ力よりも大きくしているので、用紙Ｓを搬送するための最終的な搬送力は軸方向中央部分に対して軸方向両側が大となり、用紙Ｓに皺を寄らせることなく安定して搬送することが出来る。

なお、シリコーンゴム製のパッド本体５４０から染み出したオイルは、摩擦係数の小さな摺動部材５１８を透過してエンドレスベルト５１０の内面に微量ながら塗布されるので、少ない抵抗でエンドレスベルト５１０を安定して回転させる事ができる。

本実施形態では、例えば、１００ｍｍ／ｓｅｃを越える高速な定着速度においてもエンドレスベルト５１０の追従性を確保できた。

なお、画像の定着の終了した用紙Ｓは、その後、排出ロール対５４ａ、５４ｂにより排出トレイ７０へと排出され、フルカラー画像形成が終了する。

ここで、摺動部材５１８は、表面が鏡面状に仕上げられたエンドレスベルト５１０と密着しないことが好ましく、密着性を軽減するには摺動部材５１８の表面はある程度微小に凹凸していることが好ましい。

摺動部材５１８のの表面粗さとしては、概ねＲａ５〜２０μｍとすることで良好な結果が得られる。
［その他の実施形態］
上記実施形態では、エンドレスベルト５１０の内側に摺動部材５１８を配置したが、定着速度が低い場合には摺動部材５１８を省くことも出来る。

例えば、５０ｍｍ／ｓｅｃ程度の低速定着では、ニップ圧が少なくて済むので（例えば、１ｋｇｆ／ｃｍ²程度）、シリコーンゴム製のパッド本体５４０をエンドレスベルト５１０に直接接触させても、良好な定着が可能である。

フルカラープリンタの断面概略図である。 フルカラープリンタの要部断面である。 フルカラープリンタの電位勾配制御系を説明するブロック図である。 フルカラープリンタにおいて出力用画像としてのトナー画像の移動状況を説明する説明図である。 定着装置の断面図である。 加熱ロール、及びベルト回転体の断面図である。 ベルト回転体の斜視図である。 ベルト回転体の分解斜視図である。

符号の説明

５００ 定着装置（熱定着装置）
５０２ 加熱ロール
５０４ ベルト回転体
Ｓ 用紙（記録シート）
５０８ ハロゲンランプ（熱源）
５１０ エンドレスベルト
５１２ ベルト内側支持部材
５１８ 摺動部材
５４０ パッド本体

Claims (6)

1. 一対の回転可能な部材の間に未定着トナー画像を保持した記録シートを加熱しながら挟持搬送する熱定着装置であって、
   前記一対の部材の少なくとも一方に設けられる熱源と、
   前記一対の部材の少なくとも一方に設けられるエンドレスベルトと、
   前記エンドレスベルトの内側に設けられ、前記エンドレスベルトを他方の部材に向けて付勢することで前記一対の部材の一方と他方との間にニップを形成するエラストマーとを備え、
   前記エラストマーはオイルを含んで表面にオイルを滲ませる、ことを特徴とした熱定着装置。
2. 前記エンドレスベルトと前記エラストマーとの間に、摩擦係数の小さな材料から形成され、前記オイルを透過させるシート状の摺動部材が配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の熱定着装置。
3. 前記摺動部材は、部材の両面を貫通する微細な空孔を多数有する、ことを特徴とする請求項２に記載の熱定着装置。
4. 前記摺動部材は、多孔質フッ素樹脂で形成されている、ことを特徴とする請求項３に記載の熱定着装置。
5. 前記摺動部材は、フッ素樹脂繊維からなる織物である、ことを特徴とする請求項４に記載の熱定着装置。
6. 前記エラストマーは、オイルとシリコーンゴムとの混合物である、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の熱定着装置。

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