JP2014149421A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】固定部材と定着ベルトの内周面との間、及び、固定部材と回転体の表面との間の摺動抵抗をそれぞれ低減させることができる定着装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】回転体７８と、回転体の外周表面の一部に摺動接触する固定部材７４と、回転体７８と固定部材７４とに架け渡された可撓性を有する定着ベルト７７と、定着ベルトを介して固定部材７４に加圧接触してニップ部Ｎを形成する加圧回転体７２と、をニップ部の形成のための加圧方向に順に配列して備え、定着ベルト７７と固定部材７４とを介した、回転体７８と加圧回転体７２との間の加圧力によってニップ部の圧力が付与される定着装置２５において、定着ベルト７７と固定部材７４との間、及び、固定部材７４と回転体７８との間に低摩擦シート部材９１が設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関し、詳細には、高速印刷が可能な電子写真方式のカラー画像形成装置に好適な定着装置及びそれを備えた画像形成装置に関する。

従来、複写機やレーザプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、像支持体上に形成した静電潜像を現像装置で現像し、現像されたトナー像を記録媒体の面上に転写し、定着装置によって定着して画像形成を行っている。記録媒体は、用紙、被定着材、記録材ともいう。

例えば特許文献１（図示せず）には、以下に示す定着装置が記載されている。この定着装置は、回転式の加熱ローラと、加熱ローラの外周表面の一部と摺動接触する固定部材と、加熱ローラと固定部材とに架け渡される可撓性を有する定着ベルトとを備えている。また、定着ベルトを介して固定部材と加圧接触してニップ部を形成する回転式の加圧ローラを有している。ニップ部の圧力は、定着ベルトと固定部材とを介した、加熱ローラと加圧ローラとの間の加圧力により付与される。

この定着装置においては、剛性の高い加熱ローラと加圧ローラとが固定部材を挟んだ状態となっているために、大きな加圧力をかけても固定部材が撓むことなく、幅広で均一なニップ部を形成することができる。

また、特許文献２（図示せず）には、固定式の加熱部材に固定部材を設け、この固定部材によって加圧ローラとの間でニップ部の形成を行う定着装置が示されている。固定部材と定着ベルトとの摺動接触面に低摩擦シート部材を設置することで、定着ベルトや固定部材の摩耗を軽減する効果を得ている。

低摩擦シート部材は、固定部材のニップ部側を包むように巻き付けられている。低摩擦シート部材の両端部は板バネ部材の弾性力で保持され、板バネ部材は低摩擦シート部材に張力を与えている。板バネ部材で固定部材に低摩擦シート部材を保持させている。また、板バネ部材による低摩擦シート部材の張力を固定ネジで調整可能としている。

また、特許文献３（図示せず）には、定着ローラに定着ベルトを押圧部材で押し付ける定着装置において、押圧部材に無端状の摺動ベルトを緩く巻いたことが記載されている。また、特許文献４には、ネジなどの締結部材を用いて低摩擦シートをニップ形成部材に固定することと、その場合の課題が記載されている。

しかしながら、上記特許文献１に記載された定着装置にあっては、定着ベルトの内周面に固定部材が長時間摺動接触することにより、定着ベルトや固定部材が大きく摩耗してしまうという懸念があった。また、加熱ローラと固定部材とも同様に摺動接触しているので、加熱ローラや固定部材が大きく摩耗してしまうという懸念があった。

さらに、定着ベルトと固定部材との間、及び加熱ローラと固定部材との間の摺動抵抗が大きいために、定着装置の駆動トルクを大きくする必要があった。そのため、定着ベルトがスリップして定着画像が乱れる「スリップ画像」を生じる懸念や、駆動用のギアの歯面が破損してしまうという懸念があった。

本発明は、上記した点に鑑み、固定部材と定着ベルトの内周面との摺動接触部、及び、固定部材と加熱ローラ（回転体）の表面との摺動接触部の摺動抵抗をそれぞれ低減させることのでき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。それによって、固定部材、定着ベルト、加熱ローラの摩耗を防止すると共に、定着ベルトのスリップや駆動用のギアの歯面摩耗を防止する。

上記目的を達成するために、本発明に係る定着装置は、回転体と、前記回転体の外周表面の一部に摺動接触する固定部材と、前記回転体と前記固定部材とに架け渡された可撓性を有する定着ベルトと、前記定着ベルトを介して前記固定部材に加圧接触してニップ部を形成する加圧回転体と、を前記ニップ部の形成のための加圧方向に順に配列して備え、前記定着ベルトと前記固定部材とを介した、前記回転体と前記加圧回転体との間の加圧力によって前記ニップ部の圧力が付与される定着装置において、前記定着ベルトと前記固定部材との間、及び、前記固定部材と前記回転体との間に低摩擦シート部材が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、低摩擦シート部材によって、固定部材と定着ベルトの内周面との摺動接触部、及び、固定部材と回転体の表面との摺動接触部の摺動抵抗をそれぞれ低減させることができる。それによって、固定部材、定着ベルト、回転体の摩耗を防止すると共に、定着ベルトのスリップや駆動用のギアの歯面摩耗を防止することができる。

一実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の内部構造を示す右側面図である。 一実施形態に係る定着装置を示す右側面図である。 同じく定着装置を示す正面図である。 図３の定着装置の上半側の要部を示す右側面図である。 定着装置の固定部材と低摩擦シート部材を示す右側面図である。 固定部材と低摩擦シート部材の取付状態の一形態を示す右側面図である。 同じく固定部材と低摩擦シート部材の取付状態を示す分解斜視図である。 固定部材と低摩擦シート部材の取付状態の他の形態を示す右側面図である。 同じく固定部材と低摩擦シート部材の取付状態を示す分解斜視図である。 低摩擦シート部材の詳細例を示す平面図である。

以下に、実施形態に係る定着装置とそれを備えた画像形成装置を、図１〜図９に基づいて詳細に説明する。

図１は、定着装置を備えた画像形成装置の一実施形態を示すものである。図１においては、画像形成装置１として、カラー複写機の全体の概略構成を示している。図１において、符号１００は、複写機本体を示している。

複写機本体１００には、その中央に、無端ベルト状の中間転写体１０を、図１の例では駆動ローラ１４と第一の従動ローラ１５と第二の従動ローラ１６とに掛け回して、図中時計回りに回転搬送可能に設けている。なお、中間転写体１０の片寄りを調整するローラに中間転写体１０を掛け回すなど、四つ以上のローラに掛け回すようにしてもよい。中間転写体１０は、図１の例ではほぼ水平に張り渡しているが、水平ではなく、斜めに傾斜して張り渡すようにしてもよい。

図１の例では、画像転写後に中間転写体１０の表面上に残留する残留トナーを除去する不図示のベルトクリーニング装置を第二の従動ローラ１６に近接して設ける。

また、駆動ローラ１４と第二の従動ローラ１６との間に張り渡した中間転写体１０の表面上には、その搬送方向に沿って、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの四つの単色作像手段１８を横に並べて配置して、タンデム作像装置２０を構成している。タンデム作像装置２０の上には、さらに露光装置２１を設けている。

一方、中間転写体１０の張り渡し領域の下方には、ローラを用いた二次転写装置２２を備えている。二次転写装置２２は、第一の従動ローラ１５に押し当てて中間転写体１０の表面上の画像を記録媒体Ｐに転写する。二次転写装置２２の横には、図１の例では、二つのローラ２３の間に、無端ベルトである搬送ベルト２４を掛け渡して設けている。搬送ベルト２４の横には、記録媒体Ｐの表面上の転写画像を定着する定着装置２５を設けている。

二次転写装置２２は、画像転写後の記録媒体Ｐを搬送する媒体搬送機能も備えている。なお、二次転写装置２２として、非接触のチャージャを配置してもよく、その場合は、この媒体搬送機能を併せて備えることは難しくなる。これら二次転写装置２２、搬送ベルト２４、及び定着装置２５の下方には、用紙・ＯＨＰフィルム等の記録媒体Ｐを収納する媒体収納カセット２８を備えている。

上記したカラー複写機１を用いてコピーをとる時は、スキャナ２００の原稿台３０の上に原稿Ｇをセットし、不図示の原稿押えで押さえる。そして、不図示のスタートスイッチを押すと、スキャナ２００を駆動して原稿内容を読み取ることができる。すなわち、ハロゲンランプ等の光源３１で原稿Ｇを照射してその反射光をミラー３２で反射し、レンズ３３を透して集光してＣＣＤ３４に入れ、画像を電気信号に変換する。

不図示の前記スタートスイッチを押すと、同時に不図示の駆動モータで駆動ローラ１４を回転駆動して従動ローラ１５，１６を従動回転させ、中間転写体１０を回転搬送する。同時に、個々の単色作像手段１８でその像支持体４０を回転させて、各像支持体４０の表面上にそれぞれ、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体１０の搬送と共に、それらの単色画像を順次重ねて一次転写して、中間転写体１０の表面上に合成カラー画像を形成する。

一方、不図示の前記スタートスイッチを押すと、給紙コロ３５が回転し、媒体収納カセット２８から記録媒体Ｐを繰り出して、記録媒体Ｐを給紙路３６に入れてレジストローラ３７に突き当てて停止させる。

そして、中間転写体１０の表面上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラを回転させ、中間転写体１０と二次転写装置２２との間に記録媒体Ｐを送り込む。二次転写装置２２で中間転写体１０の表面上の合成カラー画像を一括して二次転写して記録媒体Ｐの表面上にカラー画像を形成する。

画像転写後の記録媒体Ｐは、搬送ベルト２４で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着させ、画像定着後の記録媒体Ｐを排紙トレイ３８の上にスタックする。

一方、画像転写後の中間転写体１０は、不図示のベルトクリーニング装置で、画像転写後に中間転写体１０の表面上に残存する残存トナーを除去し、タンデム作像装置２０による再度の画像形成に備える。

タンデム作像装置２０において、各単色作像手段１８は、ドラム状の像支持体４０の周りに、帯電装置４１、現像装置４２、一次転写装置４３、クリーニング装置４４、不図示の除電装置等を備えて構成されている。

なお、これら単色作像手段１８を構成する部分の全部又は一部で不図示のプロセスカートリッジを形成し、複写機本体１００に対して一括して着脱自在としてメンテナンス性を向上させてもよい。

単色作像手段１８を構成する部分のうち、帯電装置４１は、図１の例では帯電ローラを用い、像支持体４０に接触して電圧を印加することにより、像支持体４０の帯電を行う。また、現像装置４２は、図１の例では、磁気キャリアと非磁性トナーとより成る二成分現像剤を使用する。

一次転写装置４３は、ローラ状とし、中間転写体１０を挟んで像支持体４０に押し当てて設ける。なお、一次転写装置４３はローラ状に限らず、ブラシや非接触のチャージャであってもよい。

クリーニング装置４４は、像支持体４０に接触するクリーニングブレードやクリーニングブラシ等のクリーニング部材を備え、そのクリーニング部材で像支持体４０の表面上の残留トナーを除去する。また、不図示の除電装置は、例えばランプであり、光を照射して像支持体４０の表面電位を初期化する。

そして、像支持体４０の回転と共に、先ず帯電装置４１で像支持体４０の表面を一様に帯電する。次いでスキャナ２００の読取り内容に応じて、上述の露光装置２１において、レーザやＬＥＤ等による書込み光Ｌをポリゴンミラー４７とミラー４８とで順に反射し、像支持体４０に照射して、像支持体４０の表面上に静電潜像を形成する。

その後、現像装置４２によりトナーを付着してその静電潜像を可視像化し、その可視像を一次転写装置４３で中間転写体１０の表面上に転写する。画像転写後の像支持体４０の表面は、クリーニング装置４４で残留トナーを除去して清掃し、除電装置で除電して再度の画像形成に備える。

以下に、上記画像形成装置に用いられる定着装置について説明する。図２は、定着装置の概略構成図（正面図）、図３は、図２の定着装置における右側面図である。

図２，図３の如く、この定着装置２５は、熱源（加熱手段）８４による加熱されると共に回転する加熱ローラ（回転体又は加熱回転体）７８と、加熱ローラ７８の外周表面の一部と摺動接触する固定部材７４とを備えている。さらに、加熱ローラ７８と固定部材７４とに架け渡される可撓性を有する定着ベルト７７と、定着ベルト７７を介して固定部材７４と加圧接触してニップ部Ｎを形成する加圧ローラ（加圧回転体）７２とを備えている。加熱ローラ７８と固定部材７４と定着ベルト７７と加圧ローラ７２とは、ニップ部Ｎを形成するための加圧方向に順に配列されている。

図中の上側に加熱ローラ７８が配置され、下側に加圧ローラ７２が配置され、加熱ローラ７８と加圧ローラ７２との間において、加熱ローラ７８の下側に固定部材７４が配置されている。そして、固定部材７４と加圧ローラ７２との間に定着ベルト７７の一部が挟まれて、定着ベルト７７が加熱ローラ７８の外周面に沿って配置されている。加圧ローラ７２はその支持用のベアリング６１をバネ部材６２で加熱ローラ７８に向けて上向きに押されている。

ニップ部Ｎの圧力は、定着ベルト７７と固定部材７４とを介した、加熱ローラ７８と加圧ローラ７２との間の加圧力により付与される。なお、本明細書において、「周方向」とは、加熱ローラ７８の回転方向をいい、「軸方向」とは、加熱ローラ７８の回転軸方向をいう。

加熱ローラ７８はフレーム２６にベアリング６４で回転可能に支持されている。固定部材７４は図中の上下方向のみに移動可能なように固定されて、加熱ローラ７８の外周面と摺動接触している。可撓性の定着ベルト７７は、加熱ローラ７８と固定部材７４との外側に略楕円状に掛け回されている。定着ベルト７７を介して固定部材７４に対して加圧ローラ７２を押し当てて定着ニップ部（定着ベルト７７と加圧ローラ７２との接触部）Ｎが形成されている。

定着ベルト７７は、固定部材７４に対して加圧ローラ７２によって密着し、また、定着ベルト７７には円形に戻ろうとする力（張力）が生じるため、定着ベルト７７は加熱ローラ７８に密着する。加圧ローラ７２には、図中の上方向の加圧力が与えられ、この加圧力は、定着ベルト７７、固定部材７４及び加熱ローラ７８に伝わる。従って、定着ニップ部Ｎと、固定部材７４と定着ベルト７７との接触部と、固定部材７４と加熱ローラ７８との接触部と、に圧力が生じることになる。

定着ベルト７７の定着ニップ部Ｎの出口側には、定着ベルト７７から用紙Ｐを分離補助する分離板８３（図２）が、その先端部を定着ベルト７７と接触しないように設置されている。分離板８３は、用紙搬送方向の下流側に回転支点を有し、分離板８３の先端近傍の位置決め部（軸方向で見て、用紙幅よりも外側に位置する）を定着ベルト７７にバネ部材等（図示せず）で押している。これにより、分離板８３の先端部と定着ベルト７７との間に微小なギャップが形成されている。よって、定着ニップ部Ｎの出口側で自然分離した用紙Ｐは、分離板８３によってガイドされ、定着ベルト７７への巻き付きが防止されている。

加熱ローラ７８は、内部に熱源８４（図２）を備えている。熱源８４は、例えば、ハロゲンヒータ、赤外線ヒータ等であり、加熱ローラ７８の例えば外部に配置した誘導加熱手段、熱抵抗等を用いてもよい。

定着ベルト７７の外周面の外側にサーモパイル８５−１が非接触で配置されている。サーモパイル８５−１は、加熱ローラ７８に掛け回された定着ベルト７７における掛け回し終わり後の位置での表面温度を検知する。サーモパイル８５−１は軸方向において、用紙Ｐが通過する範囲内に配置されている。

また、定着ベルト７７の外周面に接触させてサーミスタ８５−２が配置されている。サーミスタ８５−２は、加熱ローラ７８に掛け回された定着ベルト７７における掛け回されている部分の表面温度を検知する。サーミスタ８５−２は軸方向において、用紙Ｐが通過する範囲外に配置されている。そのため、サーミスタ８５−２によって発生する定着ベルト７７の表面上の接触傷は、用紙上のトナーに転写されることはない。

そして、定着ベルト７７の停止中はサーミスタ８５−２の検知温度に基づき、定着ベルト７７の走行中はサーモパイル８５−１の検知温度に基づいて、不図示のコントローラにより、熱源８４をオンオフ制御して、加熱ローラ７８を所定温度に保持する。

定着装置２５の入口側には傾斜状の入口ガイド８８が設けられ、用紙Ｐを定着ニップ部Ｎへと導くようにしている。定着ベルト７７の表面に接触している部材は、サーミスタ８５−２、分離板８３の突き当て部であるが、何れも用紙幅よりも外側に配置されている。そのため、用紙幅内の定着ベルト７７に摩耗傷を生じさせることがなく、摩耗傷が用紙Ｐのトナー画像に転写されることによる画像劣化を生じることはない。

本実施形態では、加圧ローラ７２として、鋼材等の金属パイプに厚さ４ｍｍのシリコーンゴム層を設けた、直径３０ｍｍのものを用いている。加圧ローラ７２の両端側の水平な軸部６６にはベアリング６１を設け、ベアリング６１をバネ部材（弾性部材）６２で加熱ローラ７８の方向に加圧している。そして、加圧ローラ７２の軸部６６の一端部にギア６３を設け、ギア６３に駆動手段Ｍ（図３）からの駆動を入力して加圧ローラ７２を反時計回りに回転させる。加圧ローラ７２が回転することで、定着ニップ部Ｎの定着ベルト７７が従動回転する。

加熱ローラ７８としては、例えば、熱伝導率の良い、厚さ０．３ｍｍ〜３ｍｍのアルミニウム製のパイプ（中空パイプ形状）であって、直径３０ｍｍのものを用いる。加熱ローラ７８の表面には、定着ベルト７７との接触や固定部材７４との摺動接触による摩耗を防止するために、アルマイト処理やフッ素樹脂処理等を施している。また、加熱ローラ７８の内面には耐熱黒塗装を施して、熱源８４からの熱を吸収しやすくしている。加熱ローラが小径の場合は撓みやすくなるため、より強度の高い鉄材やステンレス材を用いてもよい。

加熱ローラ７８の両端部は、フレーム２６にベアリング６４（図３）を介して回転可能に固定支持されている。加熱ローラ７８の一端側のジャーナル７８ａにギア６５（図３）が設けられ、ギア６５が加圧ローラ７２の軸部６６のギア６３と噛み合わされて、加熱ローラ７８が定着ベルト７７とほぼ同じ速度となるように時計回りに回転する。加熱ローラ７８は回転しながら、加熱ローラ７８に巻き付いている部分の定着ベルト７７を加熱する。なお、加熱ローラ７８は、加圧ローラ７２からの接触圧力を受けても、殆ど撓むことのない剛性を有している。

加熱ローラ７８（図３）の両端部は、ベルト巻き付け部よりも細く絞られており（以下この部分をジャーナル部７８ａと言う）、ベルト巻き付け部の軸方向長さは、定着ベルト７７の軸方向長さよりも短くなっている。すなわち、定着ベルト７７の両端部は、加熱ローラ７８の外径部から軸方向に離れた状態となっている。

固定部材７４の上面は加熱ローラ７８の外周面に沿う曲面となっており、固定部材７４の下面は平面となっている。固定部材７４の上面は加熱ローラ７８と摺動接触し、固定部材７４の下面は定着ベルト７７と摺動接触する。図２の固定部材７４の左右方向の寸法は、加熱ローラ７８の外径よりも小さく、且つ定着ニップ部Ｎよりも広い幅となっている。また、図２の固定部材７４の上下方向の寸法は、定着ベルト７７を加熱ローラ７８と固定部材７４との両方に緩く張ることのできる寸法となっている。

固定部材７４の摺動面には低摩擦部材９１を設けて、加熱ローラ７８や定着ベルト７７に対する摺動抵抗を低減させている。低摩擦部材９１については後述する。

固定部材７４の材質としては、耐熱性が良好で、加熱ローラ７８からの熱移動が少ない耐熱樹脂を使用することが好ましい。例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＩ（ポリイミド）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）等を用いることができる。その他に、熱移動しにくいセラミック等を用いてもよい。

図４は、定着ベルト７７に対する寄り止め部材９０を、図２と同じ方向から示す右側面図である。

図３，図４の如く、固定部材７４の軸方向（長手方向）の両端は寄り止め部材９０に固定ネジ８９で固定されている。寄り止め部材９０は、加熱ローラ７８の水平なジャーナル部７８ａの位置に垂直に設けられている。寄り止め部材９０は、ジャーナル部７８ａの外径よりも大径で、且つ定着ベルト７７の端面における径よりも小径な穴９９（図４）を有している。また、寄り止め部材９０の外径は定着ベルト７７の外径よりも大きくなっている。

上記構成による寄り止め部材９０は、加熱ローラ７８には触れずに、定着ベルト７７の端面と突き当たる。このように、寄り止め部材９０によって、定着ベルト７７の寄り止めが可能となっている。

寄り止め部材９０は上下の突起部９３を有し、上下の突起部９３が、フレーム２６側に設けられた上下のガイド部材（図４）２７に嵌め合わされることで、寄り止め部材９０が図４の上下方向に僅かに移動可能となっている。そのため、固定部材７４が図４の上下方向に寄り止め部材９０と一体に移動可能となっている。突起部９３は矩形状に形成され、ガイド部材２７は、図４の突起部９３の左右両側の垂直な端面を沿わせる左右両側の垂直部と、突起部９３の先端を突き当て可能な水平部とを有している。

このように、固定部材７４が上下方向のガタを有しているので、固定部材７４は加圧ローラ７２の加圧によって加熱ローラ７８に突き当たり、固定部材７４の上下方向の位置が決定される。よって、固定部材７４に、摩耗による厚さ変化や、熱による厚さ変化が生じても、固定部材７４を加熱ローラ７７に確実に突き当てることができる。

定着ベルト７７は、例えば、耐熱性の高い、厚さが０．０５〜０．２ｍｍのポリイミド樹脂の表層と裏層に離型層をコーティングした、直径４０ｍｍのベルトである。ここで、表層の離型層は、例えば、シリコーンゴム、フッ素樹脂、シリコーンゴムとフッ素樹脂の２層構造、シリコーンゴムとフッ素樹脂の混合体等の材質で形成され、用紙上のトナーの凹凸に追従するために弾性を有している。

また、裏層の離型層には、固定部材７４との摺動抵抗を低減させるために、フッ素樹脂処理が施されている。なお、定着ベルト７７の基材としては、樹脂に限らず、例えば、ステンレス、ニッケル、銅等の金属を用いたり、ゴム等を用いたりすることも好ましい。

以上のように構成した定着ベルト７７は、加熱ローラ７８に巻き付いて加熱され、定着ニップ部Ｎで用紙を加熱加圧することで、用紙Ｐ上のトナー画像を定着させる。

図５は、固定部材７４の外周面に設けられた低摩擦シート部材９１の一実施形態を示すものである。

固定部材７４には、加熱ローラ７８（図２）との摺動接触面７４ａと、定着ベルト７７（図２）との摺動接触面７４ｂとが存在するので、それらの摺動抵抗を低減するために、低摩擦シート部材９１が設けられている。図５の符号Ａは、加熱ローラ７８の摺動方向、符号Ｂは、定着ベルト７７の摺動方向をそれぞれ示している。

低摩擦シート部材９１は、固定部材７４の右端面（加熱ローラ７８及び定着ベルト７７の回転方向の上流側の一側面）７４ｃを頂点として、各々の摺動接触面７４ａ，７４ｂに巻き付けるように配置されている。

低摩擦シート部材９１は、加熱ローラ７８によって矢印Ａ方向に引っ張られ、定着ベルト７７によって矢印Ｂ方向に引っ張られるので、剥がれやヨレを生じることがない。それにより、ニップ部Ｎ（図２）で定着工程を行う記録媒体にシワを発生したり、出力画像上に悪影響を及ぼしたりする不具合を生じない。

前記従来の特許文献２に記載された構成では、低摩擦シート部材に所定の張力を与えるための調整が必要であるので、部品の組立に多くの時間がかかるという懸念があった。これに対し、図５の実施形態においては、調整なしで簡単に低摩擦シート部材９１を固定部材７４に取り付けることができる。また、一枚のみの低摩擦シート部材９１で２つの面７４ａ，７４ｂの摺動抵抗を低減することができるので、部品コストを安価にすることができるという効果も得られる。

図５では、低摩擦シート部材９１の最も基本的な構成を示したが、実際には、固定部材の各面７４ａ，７４ｂに対応する低摩擦シート部材９１の各摺動面７４ａ，７４ｂにおける摺動抵抗が異なる。このため、矢印Ａ又はＢの何れかの方向に低摩擦シート部材９１が徐々に移動して、最終的には固定部材７４から外れてしまうという懸念がある。よって、固定部材７４の右端面７４ｃと低摩擦シート部材９１とが動かないような構成とするのがよい。

また、ジャム用紙（何らかの異常で定着装置２５の内部に留まった用紙）を除去する際に、定着ベルト７７が逆方向（図５の矢印Ｂとは反対の方向）に回転したりすると、Ｂ側の低摩擦シート部材９１ｂが固定部材７４から外れてしまう懸念がある。

図６，図７は、上記した懸念を解消した低摩擦シート部材９１の取付構造の一実施形態を示すものである。

図７の如く、固定部材７４の右端面７４ｃには突起７５が複数個設けられている。各突起７５は固定部材７４の軸方向（長手方向）に並列に配置されている。固定部材７４の右端面７４ｃは、加熱ローラ７８及び定着ベルト７７の回転方向の上流側における固定部材７４の一側面である。また、低摩擦シート部材９１には、これらの突起７５に嵌り合う穴９４が貫通して複数設けられている。本例において、突起７５は断面円形に形成され、穴９４は円形に形成されている。

本例の低摩擦シート部材９１は、表面の摺動抵抗が、少なくとも固定部材７４の摺動抵抗よりも低くなるように形成された一枚のシート状の部材である。

図６の如く、固定部材７４の突起７５と、低摩擦シート部材９１の穴９４とが嵌め合わされた状態で、固定部材７４に低摩擦シート部材９１が取り付けられる。この状態で、図５の矢印Ａ方向の引張力と矢印Ｂ方向の引張力との大きさが異なっても、低摩擦シート部材９１が固定部材７４からずれていくことはない。

また、図６の如く、固定部材７４の左端面７４ｄ（図６）において、低摩擦シート部材９１の上下の両端部（両端面）９１ｄはクリップ形状の部品９５で挟み込まれて互いに固定されている。そのため、定着ベルト７７が逆方向（図５の矢印Ｂとは反対の方向）に回転しても、固定部材７４から低摩擦シート部材９１が外れることはない。固定部材７４の左端面７４ｄは、加熱ローラ７８及び定着ベルト７７の回転方向の下流側における固定部材７４の他側面である。本例において、クリップ状の部品９５と固定部材７４の左端７４ｄとの間には略三角形状の隙間７６が形成されている。

図８，図９は、固定部材７４への低摩擦シート部材９１の取付構造の他の実施形態を示すものである。

図９の如く、固定部材７４の右端面７４ｃには、ネジ穴７９が複数個設けられている。各ネジ穴７９は固定部材７４の軸方向（長手方向）に並列に配置されている。また、低摩擦シート部材９１には、各ネジ穴７９の位置に対応して穴９６が設けられている。この低摩擦シート部材９１は、長板状のステー９２によって固定部材７４の右端面との間に挟み込まれ、ネジ９７によって締付固定される。すなわち、ステー９２と固定部材７４との間に低摩擦シート部材９１を挟んだ状態で、ネジ９７をステー９２の穴９８と低摩擦シート部材９１の穴９６とに貫通して、固定部材のネジ穴７９に締め込む。

前記図７の例では、低摩擦シート部材９１の穴９４に引張による負荷がかかるため、徐々に穴９４が大きくなる場合があるという懸念を生じる。これに対し、図７，図８の実施形態の構成では、ステー９２で挟み込まれた部分の低摩擦シート部材９１の全面に負荷が分散されるため、一層、低摩擦シート部材９１のズレが防止されて、低摩擦シート部材９１の長寿命化が図られる。

また、図８の如く、固定部材７４の左端面７４ｄにおいて、低摩擦シート部材９１の両端部（左端部）９１ｄが厚み方向に重なった状態で、ネジ９７’によって固定部材７４の左端面７４ｄに固定される。固定部材７４の左端面７４ｄは、加熱ローラ７８及び定着ベルト７７の回転方向の下流側における固定部材７４の他側面である。

固定部材７４の左端面７４ｄと低摩擦シート部材９１の両端部（左端部）９１ｄとには、右端面７４ｃにおけると同様な穴をそれぞれ設けておく。なお、ネジ９７，９７’としてタッピングネジを用いる場合は、低摩擦シート部材９１の穴９６は不要であり、固定部材７４のネジ穴７９は、雌ねじの形成されていない下穴であればよい。

定着ベルト７７を矢印Ｂ方向に摺動させる固定部材７４の下面７４ｂにおいて、低摩擦シート部材９１の下側部分９１ｂが弛まないようにする。そのために、図８の矢印Ｃ方向に低摩擦シート部材９１の端部９１ｅを引っ張りながら、ネジ９７’で低摩擦シート部材９１の両端部９１ｄを固定部材７４に締付固定するとよい。その後、余分なシート部分９１ｅを矢印Ｄの如く例えば低摩擦シート部材９１の上側部分９１ａに沿って切断する。

本実施形態において、低摩擦シート部材９１は、メッシュ状のフッ素樹脂繊維で形成された略矩形状のシート部材である。フッ素樹脂繊維としては、ＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素系低摩擦繊維や、ガラスクロスの表面にフッ素樹脂をコーティングした繊維を用いることができる。このフッ素樹脂繊維を編み込んでメッシュ状の低摩擦シート部材９１を形成した。

メッシュ状の低摩擦シート部材９１を用いることで、繊維と繊維との間に空孔が形成されて、定着ベルト７７や加熱ローラ７８との摺動面積が減少して、摺動抵抗が低下する。また、繊維と繊維との間の空孔に潤滑剤を保持させることができる。これらによって、経時的においても良好な摺動性を維持させることができる。

ここで、低摩擦シート部材９１は、図１０に示す如く、フッ素樹脂繊維を編み込んで、直交（交差）するメッシュ９２ｆを形成したものである。そして、フッ素樹脂繊維において、直交するメッシュ９１ｆの方向が、定着ベルト７７や加熱ローラ７８の摺動接触方向Ａ，Ｂと、それに直交する幅方向とに対して傾斜するようになっている。図１０の例では、メッシュ９１ｆのこの傾斜の角度θは４５°に設定されている。このような傾斜角度θのメッシュ９１ｆで成る低摩擦シート部材９１が固定部材７４の外面に配設されている。

すなわち、低摩擦シート部材９１のメッシュ９１ｆの方向（編み込み方向）が、ニップ部Ｎにおいて、定着ベルト７７や加熱ローラ７８の摺動接触方向Ａ，Ｂに一致しないように、低摩擦シート部材９１の取り付けの方向性が定められている。

例えば、低摩擦シート部材９１に対する定着ベルト７７や加熱ローラ７８の摺動接触方向Ａ，Ｂと、低摩擦シート部材９１のメッシュ９１ｆの方向とが一致した場合には、フッ素樹脂繊維（低摩擦シート部材９１）が何れかの方向に寄ってしまう。それにより、フッ素樹脂繊維（低摩擦シート部材９１）が破損し兼ねないという懸念を生じる。

上記のように、定着ベルト７７や加熱ローラ７８の摺動接触方向Ａ，Ｂに一致しないように、低摩擦シート部材９１の取り付けの方向性を定めることで、この懸念を解消することができる。

また、本実施形態において、低摩擦シート部材９１に予め潤滑剤を含浸させておいてもよい。また、上記図５〜図９の各実施形態においては、固定部材７４の上面７４ａと下面７４ｂとに同じ（一枚の）低摩擦シート部材９１を配置した。これに対し、例えば、固定部材７４の上面７４ａと下面７４ｂとにそれぞれ異なる二つ（二枚）の低摩擦シート部材を配置することも可能である。この場合も、固定部材７４への低摩擦シート部材の組付方法は図７〜図９の実施形態におけると同様に行うことができる。但し、同じ低摩擦シート部材９１を用いる場合よりも、固定部材７４への組付作業は難しくなる。

また、上記図６〜図９の各実施形態においては、クリップ形状の部品９５やネジ９７を用いて低摩擦シート部材９１を固定部材７４に固定している。それに代えて、例えば、低摩擦シート部材９１を部分的に加熱して固定部材７４に溶かし付けて固定したりすることも可能である。

また、以上説明した固定部材７４と低摩擦シート部材９１とを有する構成の定着装置２５を画像形成装置１（図１）に適用することで、上述のように機能する定着装置２５を備える画像形成装置１を構成することができる。

以下に、上記各実施形態の効果を、前記従来の特許文献に記載された装置と比較して記載する。

前記特許文献２に記載された定着装置にあっては、固定部材の摺動接触面に低摩擦シート部材を設置することに関して、幾つかの懸念がある。先ず、固定部材に対して低摩擦シート部材を接着剤で接着するのが難しい。特に、低摩擦シート部材の機能を高めるために、低摩擦シート部材をメッシュ状のフッ素樹脂繊維等で形成した場合に、接着が困難である。

また、低摩擦シート部材を固定部材に接触できたとしても、その接着力が十分ではなく、定着ベルトとの摩擦によって低摩擦シート部材に剥がれやヨレを生じる懸念がある。低摩擦シート部材に剥がれやヨレを生じた場合には、ニップ部で定着が行われる記録媒体にシワを生じたり、出力画像上に悪影響を及ぼしたりすることになり兼ねない。

また、低摩擦シート部材を固定部材に接着せずに、何らかの保持部材で低摩擦シート部材を固定部材に押し付けて保持させる場合には、保持部材がニップ部の近傍に設置されることになるために、保持部材の設置スペースに制約を生じるという懸念がある。また、低摩擦シート部材に所定の張力を与えるための調整が必要であるために、部品（固定部材、低摩擦シート部材、板バネ部材等）の組立に多くの時間を要するという懸念がある。

これらの懸念に対し、本実施形態においては、以下の構成によって以下の効果を発揮する。

本実施形態においては、低摩擦シート部材９１を一枚で構成している。これによって、一枚の低摩擦シート部材９１を固定部材７４の二つの摺動接触面７４ａ，７４ｂに略Ｕ字状に巻き付けて、一枚の低摩擦シート部材９１によって各々の摺動接触面７４ａ，７４ｂの摺動抵抗を低減させることができる。また、固定部材７４の表層に一枚の低摩擦シート部材９１を簡単な方法で組付・保持させることができる。

また、低摩擦シート部材９１を、定着ベルト７７と固定部材７４との間から、定着ベルト７７の回転方向の上流側に位置する固定部材７４の一側面７４ｃを経て、固定部材７４と加熱ローラ７８との間に巻き付くように配置している。且つ低摩擦シート部材９１を固定部材７４の一側面７４ｃに固定している。

固定部材７４の二つの摺動接触面７４ａ，７４ｂでは、定着ベルト７７の回転方向の上流側から下流側に向かって、加熱ローラ（回転体）７８、定着ベルト７７が摺動しながら移動する。固定部材７４に略Ｕ字状に巻き付けた一枚の低摩擦シート部材９１は、定着ベルト７７の回転方向の上流側における固定部材７４の一側面７４ｃに固定される。この状態で、低摩擦シート部材９１には、この固定部を支点として二つの摺動面９１ａ，９１ｂで均一に引っ張られるような力がかかる。そのため、低摩擦シート部材９１に捩れやヨレを生じることがなく、ニップ部Ｎで定着工程が行われる記録媒体Ｐにシワを生じることがなく、出力画像上に悪影響を及ぼすことがない。

また、定着ベルト７７の回転方向の下流側に位置する固定部材７４の他側面７４ｄ側（他側面側）において、低摩擦シート部材９１の両端部９１ｄを固定している。これにより、ジャム紙の除去動作等において定着ベルト７７が逆回転する場合であっても、低摩擦シート部材９１が定着ベルト７７の回転方向の上流側に捩れやヨレを生じることがない。

また、低摩擦シート部材９１の固定はニップ部Ｎから離れた位置で行われるので、シート固定用の保持部材等の設置スペースに制約を生じることがない。また、低摩擦シート部材９１に所定の張力を与えるための調整が不要であり、部品（固定部材７４、低摩擦シート部材９１）の組立を短時間で簡単に行うことができる。

また、低摩擦シート部材９１をメッシュ状のフッ素樹脂繊維で形成している。メッシュ状のフッ素樹脂繊維の表面には微細な凹凸が形成されており、且つフッ素樹脂が低摩擦材料であるため、摺動抵抗を小さくすることができる。また、フッ素樹脂繊維の交差したメッシュ９１ｆの方向を、摺動接触の方向とそれに直交する方向とに対して傾斜した方向（傾斜角度θ）とすることで、低摩擦シート部材９１をさらに低摩擦状態にすることができる。

なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々に変形させて実施可能である。

１ 画像形成装置
２５ 定着装置
７２ 加圧ローラ（加圧回転体）
７４ 固定部材
７４ｃ 右端面（一側面）
７４ｄ 左側面（他側面）
７７ 定着ベルト
７８ 加熱ローラ（回転体）
８４ 熱源（加熱手段）
９１ 低摩擦シート部材
９１ｄ 両端部
９１ｆ メッシュ
Ａ 摺動接触の方向
Ｎ ニップ部

特開２０１１−１９１３８０号公報 特開２０１０−１８１８２１号公報 特開２０１１−１７０１５９号公報 特開２０１１−７００７０号公報

Claims (9)

1. 回転体と、
   前記回転体の外周表面の一部に摺動接触する固定部材と、
   前記回転体と前記固定部材とに架け渡された可撓性を有する定着ベルトと、
   前記定着ベルトを介して前記固定部材に加圧接触してニップ部を形成する加圧回転体と、を前記ニップ部の形成のための加圧方向に順に配列して備え、
   前記定着ベルトと前記固定部材とを介した、前記回転体と前記加圧回転体との間の加圧力によって前記ニップ部の圧力が付与される定着装置において、
   前記定着ベルトと前記固定部材との間、及び、前記固定部材と前記回転体との間に低摩擦シート部材が設けられていることを特徴とする定着装置。
2. 前記低摩擦シート部材は、一枚で構成されていることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. 前記低摩擦シート部材は、前記定着ベルトと前記固定部材との間から、前記定着ベルトの回転方向の上流側に位置する前記固定部材の一側面を経て、前記固定部材と前記回転体との間に巻き付くように配置され、且つ前記低摩擦シート部材は、前記固定部材の一側面に固定されていることを特徴とする請求項１又は２記載の定着装置。
4. 前記定着ベルトの回転方向の下流側に位置する前記固定部材の他側面側において、前記低摩擦シート部材の両端部が固定されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の定着装置。
5. 前記低摩擦シート部材は、メッシュ状のフッ素樹脂繊維で形成されたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の定着装置。
6. 前記フッ素樹脂繊維の交差したメッシュの方向が、前記摺動接触の方向とそれに直交する方向とに対して傾斜した方向となっていることを特徴とする請求項５記載の定着装置。
7. 前記低摩擦シート部材には、潤滑剤が含浸されていることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の定着装置。
8. 前記回転体は、その内部又は外部に配置された加熱手段によって加熱されることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の定着装置。
9. 請求項１〜８の何れかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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