JP2014222339A - 定着装置画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】摺動シートの伸び(クリープ)に起因する画像欠陥を抑制する定着装置の提供。
【解決手段】例えば、回転可能な定着ベルト110、ハロゲンランプ120〜124、定着ベルト110の内部に配置され、定着ベルト110を加圧ロール104に向けて押圧する押圧部112Aを有し、押圧部112Aの摺動シート111を介して定着ベルト110の内周面と接触する面に平面部112B(又は曲率半径100mm以上で形成される凹部112C)を有するパッド部材112、及び定着ベルト110とパッド部材112との間に配置され、層に含まれる樹脂に対して25質量%以上75質量%以下の割合で架橋ポリテトラフルオロエチレンを含む摺動層を有する摺動シート111を有する加熱ベルト機構102と、シート部材Pを定着ベルト110に向けて加圧する加圧ロール104と、を備える定着装置である。
【選択図】図5

Description

本発明は、定着装置、及び画像形成装置に関する。
特許文献1には、「回転可能に配置された定着部材と、前記駆動部材に従動して回転可能に圧接配置され、前記定着部材との間に形成されるニップ部に未定着トナー像を担持した記録媒体が狭持される定着用管状体と、前記定着用管状体の内側に配置され、前記定着部材側に向けて当該定着用管状体を押圧する押圧部材と、前記定着用管状体と押圧部材との間に介在させるシート状摺動部材と、前記定着用管状体と前記シート状摺動部材との間に介在させる潤滑剤と、前記ニップ部を加熱する加熱源と、を備えた定着装置が開示されている。
そして、特許文献1には、シート状摺動部材として、架橋度10%の架橋ポリテトラフルオロエチレンシートが開示されている。
特開2004−206105号公報
本発明の課題は、摺動シートの伸び(以下「クリープ」と称する)に起因する画像欠陥を抑制する定着装置を提供することである。
上記課題は、以下の手段により解決される。
請求項1に係る発明は、
記録媒体に形成されたトナー画像を加熱する加熱部材であって、回転可能なベルト部材と、加熱源と、前記ベルト部材の内部に配置され、前記ベルト部材を下記加圧部材に向けて押圧する押圧部を有し、前記押圧部の下記摺動シートを介して前記ベルト部材の内周面と接触する面に平面部又は曲率半径100mm以上で形成される凹部を有する押圧部材と、前記ベルト部材と前記押圧部材との間に配置され、層に含まれる樹脂に対して25質量%以上75質量%以下の割合で架橋ポリテトラフルオロエチレンを含む摺動層を有する摺動シートと、を有する加熱部材と、
前記記録媒体を前記ベルト部材に向けて加圧し、前記ベルト部材の回転に伴って回転して前記ベルト部材との間で記録媒体を挟持搬送する加圧部材と、
を備える定着装置。
請求項2に係る発明は、
記録媒体にトナー画像を転写する転写手段と、
前記転写手段によって記録媒体に転写されたトナー画像を記録媒体に定着させる請求項1に記載された定着装置と、
を備える画像形成装置。
請求項1に係る発明によれば、摺動シートの摺動層が架橋ポリテトラフルオロエチレンを25質量%未満の割合で含む場合に比べ、摺動シートのクリープに起因する画像欠陥を抑制する定着装置が提供される。
請求項2に係る発明によれば、摺動シートの摺動層が架橋ポリテトラフルオロエチレンを25質量%未満の割合で含む場合に比べ、定着装置において、摺動シートのクリープに起因する画像欠陥を抑制する画像形成装置が提供される。
(A)(B)本発明の実施形態に係る定着装置における定着ニップ部を示した拡大側面図である。 (A)(B)本発明の実施形態に係る定着装置における定着ニップ部を示した部分拡大側面図である。 (A)(B)本発明の実施形態に係る定着装置における加圧ロール近傍を示した側面図である。 本発明の実施形態に係る定着装置を示した側面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置に備えられた画像形成ユニットを示した側面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。
本発明の一例である実施形態に係る定着装置、及び画像形成装置の一例を図に従って説明する。なお、画像形成装置を正面視して、各図に示す矢印X方向は右方向、矢印−X方向は左方向、矢印Y方向は上方向、矢印−Y方向、矢印Z方向は奥行き方向、矢印−Z方向は手前方向に相当する。
(全体構成)
図6に示されるように、画像形成装置10は、上下方向(Y方向)の下側から上側へ向けて、記録媒体の一例としてのシート部材Pが収容される用紙収容部12と、用紙収容部12の上側に設けられ用紙収容部12から供給されるシート部材Pに画像形成を行う主動作部14と、主動作部14の上側に設けられ原稿(図示省略)を読み取る原稿読取部16と、各部へシート部材Pを搬送する搬送部18と、主動作部14内に設けられ画像形成装置10の各部の動作を制御する制御部20と、を含んで構成されている。そして、画像形成装置10は、複数のフレーム部材で構成された筐体としての装置本体10Aを備えている。
〔用紙収容部〕
用紙収容部12は、サイズの異なるシート部材Pを収容可能な第1収容部22、第2収容部24、第3収容部26、及び第4収容部28を備えている。第1収容部22、第2収容部24、第3収容部26、及び第4収容部28は、収容されたシート部材Pを一枚ずつ送り出す送り出しロール32と、送り出されたシート部材Pを画像形成装置10内に設けられた搬送路30に搬送する搬送ロール34と、を備えている。
〔搬送部〕
搬送部18は、搬送ロール34に対して搬送路30の下流側に配置され、シート部材Pを一枚ずつ搬送する複数の搬送ロール36を備えている。さらに、シート部材Pの搬送方向で搬送ロール36に対して下流側には、シート部材Pを一端停止させると共に、決められたタイミングで後述する二次転写位置へシート部材Pを送り出すことで画像転写の位置合せを行う位置合せロール38が配置されている。
搬送路30の上流側部分は、画像形成装置10の正面視において、矢印Y方向に向けて用紙収容部12の−X方向側から主動作部14の−X方向側下部まで直線状とされている。また、搬送路30の下流側部分は、主動作部14の−X方向側下部から主動作部14のX方向側下部に設けられた排紙部13まで延びている。
さらに、搬送路30には、シート部材Pの両面に画像形成を行うためにシート部材Pが搬送及び反転される両面搬送路31が接続されている。なお、両面搬送を行わないときのシート部材Pの搬送方向は、矢印Aで示されている。
両面搬送路31は、画像形成装置10の正面視において、主動作部14のX方向側下部から用紙収容部12のX方向側まで矢印Y方向に直線状に設けられた反転部33と、反転部33に搬送されたシート部材Pの後端が進入するとともに図示の−X方向側(矢印Bで示す)にシート部材Pを搬送する搬送部35とを備えている。そして、搬送部35の下流側端部は、搬送路30の位置合せロール38よりも上流側に案内部材(図示省略)により搬送路30に接続されている。なお、図6において、搬送路30と両面搬送路31との切り替えを行う切替部材、及び反転部33と搬送部35との切り替えを行う切替部材については図示を省略する。
〔原稿読取部〕
原稿読取部16は、複数の原稿(図示省略)を置くことが可能な原稿置台41と、一枚の原稿が載せられるプラテンガラス42と、プラテンガラス42に載せられた原稿を読み取る原稿読取装置44と、読み取られた原稿が排出される原稿排出部43と、を備えている。
原稿読取装置44は、プラテンガラス42に載せられた原稿に光を照射する光照射部46と、光照射部46によって照射され原稿から反射された反射光をプラテンガラス42と平行な方向に反射させて折り返す1個のフルレートミラー48及び2個のハーフレートミラー52と、フルレートミラー48及びハーフレートミラー52によって折り返された反射光が入射する結像レンズ54と、結像レンズ54によって結像された反射光を電気信号に変換する光電変換素子56と、備えている。
光電変換素子56によって変換された電気信号は、画像処理装置(図示省略)で画像処理され画像形成に用いられるようになっている。また、フルレートミラー48は、プラテンガラス42に沿ってフルレートで移動し、ハーフレートミラー52は、プラテンガラス42に沿ってハーフレートで移動するようになっている。
〔主動作部〕
主動作部14は、シート部材P上にトナー画像を形成する画像形成部60と、画像形成部60によって形成されたシート部材P上に形成されたトナー画像を熱と圧力によりシート部材Pに定着する定着装置100と、を備えている。
[画像形成部]
画像形成部60は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、及びブラック(K)の各トナーに対応した像保持体62K、62C、62M、62Yを備える画像形成ユニット64K、64C、64M、64Yと、像保持体62K、62C、62M、62Yの外周面に向けて光ビームLを出射して露光を行う露光ユニット66K、66C、66M、66Yと、画像形成ユニット64K、64C、64M、64Yで形成されたトナー画像をシート部材P上に転写する転写ユニット68と、を含んで構成されている。
なお、以後の説明では、Y、M、C、Kを区別する必要がある場合は、数字の後にY、M、C、Kのいずれかの英字を付して説明し、同様の構成でY、M、C、Kを区別する必要がない場合は、Y、M、C、Kの記載を省略する。
[露光ユニット(画像形成部)]
露光ユニット66は、光源(図示省略)から出射された光ビームを回転多面鏡(ポリゴンミラー:符号無し)で走査すると共に反射ミラーを含む複数の光学部品で反射して、各色のトナーに対応した光ビームLを像保持体62へ向けて出射する構成となっている。また、像保持体62は、露光ユニット66の下方側(−Y方向側)に設けられている。
[画像形成ユニット(画像形成部)]
図5に示されるように、画像形成ユニット64は、矢印+R方向(図示の時計回り方向)に回転可能とされた円柱状の像保持体62と、像保持体62の外周面と対向して回転方向の上流側から下流側へ順に配置された帯電器72、現像器74、及びクリーニング部材76と、を含んで構成されている。
そして、帯電器72と現像器74は、像保持体62の外周面で帯電器72と現像器74との間の位置に光ビームLが照射されるように配置されている。また、像保持体62の外周面で現像器74とクリーニング部材76との間の位置には、後述する中間転写ベルト82が接触している。
像保持体62は、モータ(図示省略)の駆動により矢印+R方向に回転可能となっている。また、帯電器72は、一例として、ワイヤに電圧を印加してコロナ放電により像保持体62の外周面をトナーと同極性に帯電させるコロトロン方式の帯電手段で構成されている。ここで、帯電した像保持体62の外周面に画像データに基づいて光ビームLが照射されることで、潜像(静電潜像)が形成されるようになっている。
現像器74は、一例として、磁性体からなるキャリア粒子とマイナスに帯電したトナーが混合された現像剤Gを収容しており、周方向に複数の磁極を有するマグネットロール(図示省略)が内側に設けられた円筒状の現像スリーブ75が設けられている。そして、現像器74は、現像スリーブ75が回転することにより像保持体62と対向する部位で磁気ブラシが形成されるようになっている。さらに、現像器74は、電圧印加手段(図示省略)によって現像スリーブ75に現像バイアスが印加されることで、像保持体62の外周面の潜像をトナーで顕在化させてトナー画像(現像剤像)を形成するようになっている。なお、各現像器74には、画像形成部60の上方に設けられた各トナーカートリッジ79(図6参照)からトナーが供給されるようになっている。
クリーニング部材76は、像保持体62の外周面と接触するクリーニングブレード77を備えており、像保持体62の外周面に残留したトナーをクリーニングブレード77で掻き落として回収するようになっている。また、像保持体62の回転方向で現像器74よりも下流側には、現像器74で現像されたトナー画像が一次転写される中間転写ベルト82が設けられている。
[転写ユニット(画像形成部)]
図6に示されるように、転写ユニット68は、無端状の中間転写ベルト82と、像保持体62から中間転写ベルト82上にトナー画像を一次転写させる一次転写ロール84と、中間転写ベルト82上で順次重ねられたトナー画像をシート部材Pへ二次転写させる二次転写ロール86及び補助ロール88と、を含んで構成されている。
また、中間転写ベルト82の内側には、回転駆動される駆動ロール92と、回転可能に備えられた複数の搬送ロール94とが配置されている。そして、この中間転写ベルト82は、一次転写ロール84K、84C、84M、84Y、駆動ロール92、搬送ロール94、及び補助ロール88に巻き掛けられている。これにより、中間転写ベルト82は、駆動ロール92が図示の反時計周りに回転すると、矢印C方向(図示の反対時計回り方向)に周回移動するようになっている。
一次転写ロール84は、一例として、ステンレス鋼などの金属で構成された円柱状のシャフトの周囲に弾性層(図示省略)が形成された構成となっており、シャフトの両端部がベアリングで支持されることにより回転可能となっている。また、一次転写ロール84は、電源(図示省略)からシャフトにトナーの極性とは逆極性の電圧(正の電圧)が印加されるようになっている。
二次転写ロール86は、一例として、一次転写ロール84と同様の構成となっており、搬送路30における位置合せロール38の下流側に配置され回転可能に設けられている。また、二次転写ロール86は、補助ロール88とで中間転写ベルト82を挟むように中間転写ベルト82の外周面に二次転写位置で接触している。
そして、二次転写ロール86は接地されている。また、補助ロール88は、二次転写ロール86の対向電極を形成しており、補助ロール88の外周面に接触配置された金属製の給電ロール(図示省略)を介して二次転写電圧が印加されるようになっている。ここで、補助ロール88に二次転写電圧(負の電圧)が印加され、補助ロール88と二次転写ロール86との間に電位差が生じることにより、二次転写ロール86と中間転写ベルト82との接触部に搬送されるシート部材P上に中間転写ベルト82上のトナー画像が二次転写されるようになっている。
シート部材Pの移動方向で二次転写ロール86よりも下流側には、トナー画像の二次転写が終了したシート部材Pを定着装置100へ搬送する搬送ベルト96が設けられている。搬送ベルト96は、支持ロール97と駆動ロール98とに巻きかけられ、定着装置100へシート部材Pを搬送するように周回移動するようになっている。
[定着装置]
定着装置100は、シート部材Pに転写された(形成された)トナー画像を加熱する加熱部材の一例としての加熱ベルト機構102と、搬送されるシート部材Pを加熱ベルト機構102の定着ベルト110に向けて加圧する加圧部材の一例としての加圧ロール104とを備えている(図4参照)。なお、定着装置100については、詳細を後述する。
(全体構成の作用)
次に、本実施形態の作用について説明する。
シート部材Pに画像を形成する場合には、図5に示されるように、各像保持体62が帯電器72によって帯電されると共に、画像データに応じて各露光ユニット66から出射された光ビームLによって露光され、像保持体62に静電潜像が形成される。
続いて、各像保持体62の外周面に形成された静電潜像は、現像器74によって、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー画像として現像される。
続いて、各像保持体62の表面に形成された各トナー画像は、図6に示されるように、一次転写位置で、各一次転写ロール84によって中間転写ベルト82上に順次、多重転写される。そして、中間転写ベルト82上に多重転写されたトナー画像は、二次転写位置で、搬送路30を搬送されてきたシート部材P上に二次転写ロール86及び補助ロール88によって二次転写される。
続いて、トナー画像が転写されたシート部材Pは、搬送ベルト96により定着装置100に向けて搬送される。そして、定着装置100では、シート部材P上のトナー画像が加熱、加圧されることで定着される。トナー画像が定着されたシート部材Pは、一例として、排紙部13に排出される。このようにして、一連の画像形成工程が行われる。
なお、画像が形成されていない非画像面にトナー画像を形成する場合(両面画像形成の場合)は、定着装置100で表面に画像定着を行った後、シート部材Pを両面搬送路31に送り込んで裏面の画像形成及び定着を行う。
(要部構成)
次に、定着装置100の構成について説明する。
定着装置100は、前述したように、シート部材Pに転写されたトナー画像を加熱する加熱ベルト機構102と、搬送されるシート部材Pを加熱ベルト機構102に向けて加圧する加圧ロール104とを備えている。さらに、定着装置100は、加圧ロール104の表面(外周面)に風を吹きかけるファン108を備えている。
〔加熱ベルト機構:定着装置〕
加熱ベルト機構102は、図4に示されるように、回転可能なベルト部材の一例である無端状の定着ベルト110と、加熱源の一例であるハロゲンランプ120〜124と、押圧部材の一例であるパッド部材112と、摺動シート111と、を備えている。さらに、加熱ベルト機構102は、Z方向に延びるパッド部材112、並びにZ方向を回転軸方向とすると共にX方向に離れるロール部材114及びロール部材116を備えている。
そして、定着ベルト110の姿勢は、パッド部材112、ロール部材114、及びロール部材116に巻き掛けられて維持されている。
具体的には、パッド部材112は、定着ベルト110の内部に、定着ベルト110を加圧ロール104に向けて押圧するように配置されている。そして、定着ベルト110とパッド部材112との間には、摺動シート111が配置されている。なお、図示しないが、摺動シート111は、その幅方向の両端部が固定された状態(例えば押さえ板で抑えられた状態)でパッド部材112に設けられている。つまり、摺動シート111は、その幅方向両端部でパッド部材112に固定され、幅方向中央部はパッド部材112に対して非固定で設けられている。
パッド部材112には、定着ベルト110を加圧ロール110に向けて押圧する押圧部112Aを有している。つまり、パッド部材112(その押圧部112A)には、摺動シート111及び定着ベルト110を介して加圧ロール104によって加圧されるニップ形成面113が形成されている。このニップ形成面113で加圧ロール104からのニップ荷重(加圧荷重)を受けることで、定着ベルト110と加圧ロール104との間に、加圧部位としての定着ニップNFが形成されるようになっている。
ここで、パッド部材112の押圧部112Aの摺動シート111を介して定着ベルト110の内周面と接触する面(つまりニップ形成面113)には、平面部112B(図2(A)参照)を有している。具体的には、パッド部材112と加圧ロール104とが摺動シート111及び定着ベルト110を介して加圧された状態で、加圧ロール104側が圧縮されて、押圧部112Aのニップ形成面113(そのX方向両端部の除く面)に平面部112Bを有するようにしている。
なお、押圧部112Aのニップ形成面113には、曲率半径100mm以上で形成される凹部112Cを有するようにしてもよい(図2(B)参照)。具体的には、パッド部材112と加圧ロール104とが摺動シート111及び定着ベルト110を介して加圧された状態で、押圧部112A側が圧縮されて、押圧部112Aのニップ形成面113(そのX方向両端部の除く面)に、Z方向から見たとき、加圧ロール104の外周面に沿った曲率半径100mm以上(好ましくは130mm以上)で湾曲して形成される凹部112Cを有するようにしてもよい。凹部112Cは、パッド部材112と加圧ロール104とが加圧されたときに、パッド部材112の押圧部112Aが圧縮されて形成されるようにしてもよいし、予め(非加圧時において)パッド部材112の押圧部112Aに形成されているようにしてもよい。
また、パッド部材112の内部には、加熱源であるハロゲンランプ120が配置されている。パッド部材112は、ハロゲンランプ120が発した熱を、ニップ形成面113及び摺動シート111を介して定着ベルト110に伝達するようになっている。
さらに、パッド部材112に対してY方向で、かつ−X方向には、図4に示されるように、ロール部材114が配置されている。ロール部材114の内部には、加熱源であるハロゲンランプ122が配置され、ロール部材114は、ハロゲンランプ122が発した熱を、定着ベルト110に伝達するようになっている。また、ロール部材114の回転軸には、モータ118からの駆動力(回転力)が伝達されるようになっており、ロール部材114が回転することで、定着ベルト110が矢印D方向に周回(回転)するようになっている。
さらに、ロール部材114に対してX方向には、ロール部材116が配置されている。ロール部材116の内部には、加熱源であるハロゲンランプ124が配置され、ロール部材116は、ハロゲンランプ124が発した熱を、定着ベルト110に伝達するようになっている。
ここで、摺動シート111は、ベルト部材110と摺動する面(摺動面)を構成する摺動層を有し、その他の層を更に有していてもよい。
即ち、摺動シート111は、例えば、摺動層のみからなる単層の構成;基体の一方の面に摺動層が積層された二層の構成;基体の一方の面に摺動層が積層され、基体の他方の面に樹脂層が積層された三層の構成;などであってよい。
摺動層は、架橋ポリテトラフルオロエチレン(以下「架橋PTFE」と称する)を含む単層体で構成されている。具体的には、摺動層は、架橋PTFEと他の耐熱性樹脂とを含む単層体で構成されている。摺動層には、樹脂以外にも、周知の添加剤を含んでいてもよい。
架橋PTFEとしては、例えば、未架橋PTFEに電離性放射線を照射して架橋させたPTFEが挙げられる。具体的には、架橋PTFEは、例えば、結晶融点よりも高い温度で加熱した状態の未架橋PTFEに、酸素不在の環境下で、照射線量1KGy以上10MGy以下の電離性放射線(例えば、γ線、電子線、X線、中性子線、又は高エネルギーイオン等)を照射して架橋させたPTFEである。その他、架橋PTFEとしては、合成時に架橋させたPTFEも挙げられる。
架橋PTFEは、摺動層に含まれる樹脂に対して25質量%以上75質量%以下(好ましくは35質量%以上65質量%以下、より好ましくは40質量%以上60質量%以下)の割合で摺動層に含まれる。なお、架橋PTFEの割合は、25質量%以上45質量%以下、55質量%以上75質量%以下であってもよい。
この架橋PTFEの割合を上記範囲とするにより、摺動シート111(摺動層)における定着ベルト110との摺動によるクリープ(伸び)が抑制される。具体的には、架橋PTFEの割合を25質量%以上とすることにより、摺動シート111(摺動層)のクリープが抑制される。一方、架橋PTFEの割合を75質量%以下とすることにより、架橋PTFEの加工性及び成形性を確保しつつ、摺動シート111(摺動層)のクリープを抑制する。これに加え、架橋PTFEの割合を75質量%以下とすることにより、摺動シート111(摺動層)の摺動面での界面欠陥の発生も抑制され易くなる。
架橋PTFEは、テトラフルオロエチレン以外の他の共重合成分を含むものであってもよい。但し、この場合、他の共重合成分は、架橋PTEEの全重合成分に対して10質量%以下で含むことがよい。他の共重合成分としては、パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)、ヘキサフルオロプロピレン、(パーフルオロアルキル)エチレン、クロロトリフルオロエチレン等が挙げられる。
他の耐熱性樹脂としては、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、シリコーン樹脂、架橋PTFE以外の他のフッ素樹脂等が挙げられる。他のフッ素樹脂としては、架橋されていないポリテトラフルオロエチレン(以下、「未架橋PTFE」と称する)、パーフルオロアルコキシアルカン(PFA)、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(FEP)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)等が挙げられる。
これらの中でも、他の耐熱性樹脂としては、フッ素樹脂が好ましく、特に、未架橋PTFEが好ましい。
他の添加剤としては、充填材等の周知の添加剤が挙げられる。
充填材としては、例えば、層状構造を持った潤滑性フィラー(例えば、二硫化モリブデン、六方晶窒化硼素、マイカ、グラファイト、二硫化タングステン、タルク)、導電性を有するフィラー(例えば、カーボンブラック、黒鉛)、耐熱性樹脂を含んで構成されるフィラー(例えば、耐熱性樹脂がイミド系樹脂、アミド系樹脂、及び芳香族ポリエステル系樹脂から選択されるフィラー:例えばポリイミド、液晶ポリマー、アラミド)等が挙げられる。
充填材は、摺動シート111(摺動層)の強度を向上させる観点から、針状、繊維状、又はテトラポット状構造を持った補強性フィラーであることがよい。また、フィラーは、1種単独で用いてもよいが、複数の機能を付与する観点から、2種以上併用することがよい。
充填材の含有量は、全樹脂成分に対して、1.0質量%以上30.0質量部以下がよい。
摺動層の厚さは、基体の有無及び性状に応じて設定される。摺動シート111が摺動層のみで構成される場合、摺動層の厚さは、例えば、100μm以上500μm以下がよい。摺動シート111が基体を有する場合、摺動層の厚さは、例えば、10μm以上100μm以下がよい。
基体は、シート状であり、例えば、ガラス繊維又は樹脂繊維からなる織布又は不織布;樹脂で成形された樹脂シート;などが挙げられる。
樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、補強材を添加してなるポリエステル樹脂等が挙げられる。
基体は、熱伝導性の付与や耐久性の向上等を目的に、フィラーを含んでもよい。
基体の厚さは、例えば、50μm以上150μm以下としてよい。
基体の摺動層が積層された面とは反対の面には、樹脂層が積層されていてもよい。
樹脂層を構成する樹脂としては、フッ素樹脂が望ましく、具体的には例えば、架橋されていないPTFE、架橋PTFE、パーフルオロアルコキシアルカン、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー等が挙げられる。
樹脂層の厚さは、例えば、10μm以上50μm以下としてよい。
摺動シート111の摺動面(定着ベルト110と接する表面)及び摺動面と反対側の面(パッド部材112と接する面)は、平坦面(凹部がない面)であり、具体的には、摺動面の表面粗さRaが0.1μm以上0.2μm以下がよい。
ここで、表面粗さRaの測定は、表面粗さ計サーフコム1400A(東京精密社製)を用いて、JIS B0601−1994に準拠し、評価長さLnを4mm、基準長さLを0.8mm、カットオフ値を0.8mmとした測定条件で行う。なお、他の部材の表面粗さRaも同様に測定された値である。
摺動シート111の厚みは、例えば、10μm以上500μm以下であることが好ましく、より好ましくは10〜300μmである。
摺動シート111は、例えば、架橋PTFEの粉末と他の耐熱性樹脂(例えば未架橋PTFE)の粉末を金型に充填し、圧縮成型し、次いで、樹脂の融点以上の温度で加熱焼成し成型体を得る。その後、得られた成形体に対して、後加工(例えば、金属刃物によって目的の厚みとするスカイビング加工等)を施し、シートを得る。また、摺動シート111に他の添加剤を含ませる場合、架橋PTFEの粉末とと他の耐熱性樹脂(例えば未架橋PTFE)の粉末と他の添加剤とを混合分散した後に、同様の工程を経てシートを得る。
ここで、摺動シート111と定着ベルト110との間には、潤滑剤が介在していてもよい。
潤滑剤は、定着ベルト110等の駆動トルクの上昇を抑制する点から、アミノ変性シリコーンオイルと末端変性パーフルオロポリエーテル(以下「末端変性PFPE」と称する)とを含有する潤滑剤が好適に挙げられる。
アミノ変性シリコーンオイルは、ジメチルポリシロキサンの分子内にアミノ基が導入されたジメチルポリシロキサン誘導体である。
アミノ変性シリコーンオイルとしては、ジメチルポリシロキサンの分子内のケイ素原子に、例えば、2−アミノエチル基、3−アミノプロピル基、N−シクロヘキシル−3−アミノプロピル基、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピル基等の置換基が結合した化合物が望ましい。具体的には、例えば、信越化学工業社製のKF−8009A、KF−8009B,KF−8009C等が挙げられる。
アミノ変性シリコーンオイルの動粘度(25℃)は、例えば、100mm/s以上600mm/s以下である。
アミノ変性シリコーンオイルは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
潤滑剤は、アミノ変性シリコーンオイル以外のシリコーンオイル(例えば、ジメチルシリコーンオイル、アミノ変性以外の変性シリコーンオイル)を含有していてもよい。
ただし、全シリコーンオイルに対しアミノ変性シリコーンオイルが、80質量%以上を占めることが望ましく、90質量%以上を占めることがより望ましく、100質量%を占めることが更に望ましい。
末端変性PFPEは、パーフルオロポリエーテル(PFPE)の片末端又は両末端に置換基が導入されたパーフルオロポリエーテル誘導体であり、置換基としては、アミノ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、リン酸基等が挙げられる。
置換基の導入は、PFPEの片末端のみでもよく、PFPEの両末端でもよいが、PFPEの片末端のみが望ましい。
末端変性PFPEは、架橋PTFE樹脂との親和性の観点で、末端アミノ変性PFPE及び末端アルコール変性PFPEが望ましく、末端アミノ変性PFPEが特に望ましい。
末端変性PFPEの重量平均分子量は、2000以上5000以下が望ましく、より望ましくは3000以上4000以下である。重量平均分子量が2000以上であれば、高温下での揮発が起こり難く、5000以下であれば、架橋PTFE樹脂の架橋構造中に存在し易い。
潤滑剤における末端変性PFPEの含有量は、画像定着の繰返しによる駆動トルクの上昇をより抑制する観点で、0.05質量%以上が望ましく、0.1質量%以上がより望ましく、0.5質量%以上が更に望ましい。一方、粘度安定性の観点で、5.0質量%以下が望ましく、4.0質量%以下がより望ましく、3.0質量%以下が更に望ましい。
なお、潤滑剤には、更に他の成分(例えば、公知の酸化防止剤や増粘剤など)を含有してもよい。
また、潤滑剤は、上記組成の潤滑剤に限られず、周知の潤滑剤を適用してもよい。
なお、定着ベルト110は、その内周面(摺動シート111と接する面)が耐熱性樹脂(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)で構成され、且つ内周面の表面粗さRaが0.4μm以上1.0μm以下(好ましくは0.6μm以上0.8μm以下)のベルトであることがよい。
また、パッド部材112におけるニップ形成面113(摺動シート111と接する面)は、平坦面であることがよく、具体的には表面粗さRaが0.1μm以上0.8μm以下(好ましくは0.1μm以上0.5μm以下)のベルトであることがよい。
〔加圧ロール:定着装置〕
加圧ロール104は、アルミニウム製の円柱状の回転軸104Aの外周に、シリコーンゴム製の弾性体層104Bと表面層の一例としてのフッ素系の樹脂製の離型層104Cとが積層されて構成されている。
また、図3(A)(B)に示されるように、回転軸104Aの両端側(図は片方のみを示す)の下側は、X方向に延びる支持部材126の中央側に支持されている。支持部材126の−X方向の端部側には、軸方向をZ方向とする軸部材128が配置され、軸部材128が、支持部材126を回転可能に支持している。
さらに、支持部材126のX方向の端部側には、支持部材126の下面を外周面で支持する偏心カム130が配置され、偏心カム130の回転軸130Aの軸方向は、Z方向とされている。また、偏心カム130の回転軸130Aに駆動力(回転力)を伝達するステッピングモータであるモータ132が備えられている。
そして、偏心カム130を回転させることで、加圧ロール104は、定着ベルト110との間で定着ニップNFを形成するラッチ位置(図3(A)参照)と、定着ベルト110と離間するスタンバイ位置(図3(B)参照)との間を移動するようになっている。
また、加圧ロール104がスタンバイ位置へ移動した際に、加圧ロール104の回転軸104Aに回転力を伝達するモータ136が備えられている。このモータ136の出力軸136Aと回転軸104Aとには、回転力を伝達する無端状のタイミングベルト138が巻き掛けられている。なお、加圧ロール104がラッチ位置へ移動した際には、モータ136から加圧ロール104へ伝達される回転力(駆動力)は解除され、加圧ロール104は、定着ベルト110の移動に伴って図3(A)に示す矢印E方向に回転(従動回転)するようになっている。
〔ファン:定着装置〕
ファン108は、例えばシロッコファンとされ、図4に示されるように、搬送ベルト96の−Y方向(下方向)に配置されている。また、ファン108によって生じた風を加圧ロール104の表面に導くガイド部材140が備えられている。さらに、ファン108によって風を吹きかけられた加圧ロール104の表面の温度を非接触で検知する検知センサ144が、加圧ロール104に対して−X方向に配置されている。そして、制御部20(図6参照)が、検知センサ144の検知結果に基づいてファン108を稼働させることで、本実施形態では、加圧ロール104の表面温度が70〔℃〕以上80〔℃〕以下になるようになっている。
〔その他の構成〕
以上説明したように、パッド部材112のニップ形成面113で加圧ロール104からのニップ荷重を受けることで、定着ベルト110と加圧ロール104との間には、図1(A)(B)に示されるように、定着ニップNFが形成される。そして、ニップ形成面113に角部113Aが形成されることで、定着ニップNFには、屈曲部134が形成されている。ここで、ニップ形成面113を形成するためのニップ荷重(加圧ロール104のパッド部材112に対するニップ荷重)は、例えば800N以上4000N以下の範囲で設定することがよい。
(要部構成の作用)
次に、要部構成の作用について説明する。
定着装置100において、トナー画像が転写されたシート部材Pは、図1(A)に示されるように、周回する定着ベルト110と回転する加圧ロール104との間で形成される定着ニップNFに、シート部材Pの先端部(図中右端部)から進入する。この際、シート部材Pの裏面(加圧ロール104側を向いた面)が加圧ロール104の離型層104Cと接触し、シート部材Pの表面(定着ベルト110側を向いた面)が定着ベルト110と接触しながらシート部材Pは、定着ニップNFに進入する。
そして、定着ニップNFに進入したシート部材Pは、周回する定着ベルト110及び回転する加圧ロール104によってシート部材Pの搬送方向(以下単に「搬送方向」と言う)の下流側へ挟持搬送される(図1(B)参照)。このシート部材Pが挟持搬送されるとき、加熱ベルト機構102により、トナー画像が加熱され、シート部材Pにトナー画像が定着する。
ここで、定着装置100では、加熱ベルト機構102に、ハロゲンランプ120等が備えられ、定着ベルト110が直接加熱される構成となっている。つまり、定着装置100は、ベルト部材を備えるベルト機構側に加熱源を有する構成となっている。
ベルト機構側に加熱源を有すると、加熱源を有さないベルト機構に比べ、定着ベルト110と摺動シート111との摺動部の温度が上昇し易くなり、摺動抵抗が高まり易くなる。その結果、摺動シート111のクリープが発生し易くなる。
摺動シート111は、摺動抵抗が高まると、シート部材Pの搬送方向(プロセス方向)に駆動力を受けることから、当該方向に伸びるクリープ現象が生じる。このシート部材Pの伸びは、均一に伸びないと考えられ、例えば、加圧ロール104とパッド部材112との軸方向(Z方向)の圧力差が生じる部分、又はシート部材Pが通紙されたときはシート部材Pの先端部等の圧力が高く負荷される部分に力がより掛かり、不均一に生じると考えられる。
摺動シート111が不均一に伸びると、パッド部材112の押圧部112Aのニップ形成面113に曲率半径が大きな凹部を有している場合、パッド部材112の押圧部112A(ニップ形成面113)において摺動シート111が沿わなくなってゆく。
パッド部材112の押圧部112Aに摺動シート111が沿わなくなると、摺動シート111に弛みができ、その弛みが生じた部分が見かけ上シート厚が厚くなるのと同じ状態となり、ここに集中応力が生じる。
このため、定着時において、シート部材Pには不均一な圧力が付与され、この圧力ムラに起因して画像欠陥(例えばグロスムラ)、この圧力ムラの圧力差が大きくなると、シート部材Pのしわが起こる。
これに対して、ベルト部材を備えるベルト機構側に加熱源を有する定着装置100において、摺動シート111として、層に含まれる樹脂に対して25質量%以上75質量%以下の割合で架橋PTFEを含む摺動層を有するシートを適用するとにより、クリープの発生を抑制する。また、この摺動シート111として、このシートを適用すると、追従性も確保される。
これに加え、パッド部材112の押圧部112Aのニップ形成面113に、平面部112B(図2(A)参照)又は、曲率半径100mm以上で形成される凹部112C(図2(B)参照)を有するようにする。これにより、摺動シート111が伸びてクリープ現象が生じても、パッド部材112の押圧部112A(ニップ形成面113)において摺動シート111が沿わなくなることを抑制する(つまり沿うようにする)。
このため、定着装置100では、摺動シート111のクリープに起因する画像欠陥(例えば、クロスムラ、シート部材Pのシワ発生による画像欠陥)が抑制される。
また、25質量%以上75質量%以下の割合で架橋PTFEを含む摺動層の単層体で摺動シート111を構成した場合、パッド部材112に対する密着性が高まるため、摺動シート111のクリープの発生が抑制される。
特に、摺動シート111は、その幅方向両端部でパッド部材112に固定され、幅方向中央部はパッド部材112に対して非固定で設けられていると(つまり摺動シート111のニップ形成面113に相当する領域がパッド部材112に密着のみさせた状態で摺動シート11を設けると)、摺動シート111のクリープが発生し易いが、25質量%以上75質量%以下の割合で架橋PTFEを含む摺動層の単層体で摺動シート111を構成することにより、摺動シート111のパッド部材112に対する密着性が高まることから、これが改善される。
また、摺動シート111のパッド部材112と接する面(摺動面と反対側の面)、及びパッド部材112の摺動シート111と接する面(ニップ形成面113)が平坦面であると、摺動シート111のクリープが発生し易いが、25質量%以上75質量%以下の割合で架橋PTFEを含む摺動層の単層体で摺動シート111を構成することにより、摺動シート111のパッド部材112に対する密着性が高まることから、これが改善される。
また、摺動シート111の摺動面が平坦面であると、定着ベルト111との摺動抵抗が上昇し、摺動シート111のクリープが発生し易いが、25質量%以上75質量%以下の割合で架橋PTFEを含む摺動層を摺動シート111が有すると、これが改善される。
また、ニップ形成面113が形成されるパッド部材112の内部(つまり押圧部材の内部)にハロゲンヒータ120(加熱源)を有する構成であると、定着ベルト111及び摺動シート111の温度が上昇し、摺動抵抗が高まり易くなり、摺動シート111のクリープが発生し易くなるが、25質量%以上75質量%以下の割合で架橋PTFEを含む摺動層を摺動シート111が有すると、これが改善される。
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。つまり、本発明は、記録媒体に形成されたトナー画像を加熱する加熱部材であって、回転可能なベルト部材、加熱源、ベルト部材の内部に配置され、ベルト部材を加圧部材に向けて押圧する押圧部材、及びベルト部材と押圧部材との間に配置される摺動シートを有する加熱部材と、記録媒体をベルト部材に向けて加圧し、ベルト部材の回転に伴って回転してベルト部材との間で記録媒体を挟持搬送する加圧部材と、を備える定着装置(但し、摺動シートとして架橋度25%以上75%以下の架橋PTFEを含む単層体からなる摺動シートが適用される定着装置)であれば、特に制限されるものではない。
以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。
[摺動シートの作製]
(摺動シート(0))
未架橋PTFEの粉末を金型に充填し、圧縮成型し、次いで樹脂の融点以上の温度で加熱焼成し、成型体を得た。この成型体を、金属刃物によってスカイビングし、長さ374mm、幅46mm、厚さ130μm以上140μmの摺動シート(0)を作製した。なお、摺動シート(0)の摺動面及びその反対面の表面粗さRaは0.1μm以上0.2μmであった。
(摺動シート(1))
架橋PTFEの粉末と未架橋PTFEの粉末の混合物(商品名:XF−1A「日立電線社製」、架橋PTFEの粉末の含有率10質量%)を金型に充填し、圧縮成型し、次いで樹脂の融点以上の温度で加熱焼成し、成型体を得た。この成型体を、金属刃物によってスカイビングし、長さ374mm、幅46mm、厚さ130μm以上140μmの摺動シート(1)を作製した。なお、摺動シート(1)の摺動面及びその反対面の表面粗さRaは0.1μm以上0.2μmであった。
(摺動シート(2))
架橋PTFEの粉末と未架橋PTFEの粉末の混合物における架橋PTFEの粉末の含有率を25質量%に変えた混合物を使用した以外は、摺動シート(1)と同様にして、摺動シート(2)を作製した。
(摺動シート(3))
架橋PTFEの粉末と未架橋PTFEの粉末の混合物における架橋PTFEの粉末の含有率を50質量%に変えた混合物(商品名:XF−1B「日立電線社製」)を使用した以外は、摺動シート(1)と同様にして、摺動シート(3)を作製した。
(摺動シート(4))
架橋PTFEの粉末と未架橋PTFEの粉末の混合物における架橋PTFEの粉末の含有率を75質量%に変えた混合物を使用した以外は、摺動シート(1)と同様にして、摺動シート(4)を作製した。
(摺動シート(5))
架橋PTFEの粉末と未架橋PTFEの粉末の混合物における架橋PTFEの粉末の含有率を80質量%に変えた混合物を使用した以外は、摺動シート(1)と同様にして、摺動シート(5)を作製した。
[実施例1〜4、比較例1〜2]
各摺動シートを図4に示す定着装置と同構成の定着装置(パッド部材の押圧部のニップ形成面に平面部(図2(A)参照)を有するように、パッド部材と加圧ロールとを加圧するように設定した定着装置)に装着し、この定着装置について、以下の評価を行った。また、各摺動シートを作製するためのPTFEシートの加工性及び成形性についても評価した。結果を表1に示す。
なお、この定着装置において、摺動シートはその両端部を押さえ板により押さえた状態で、摺動シートと接する面の表面粗さRaが0.3μmのパッド部材に設けた。定着ベルトは、厚さ80μmのポリイミド基材層上に硬度35(A)のシリコーンゴムからなる厚さ300μmの弾性層を形成した積層体の外周面に、テトラフルオロエチレン/パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体チューブを被覆した無端ベルト(内周面の表面粗さRa0.3μm)を採用した。また、加圧ロールのパッド部材に対するニップ荷重は、1500Nとした。また、定着ベルトと摺動シートとの間には潤滑剤が介在させた。
[評価]
(摺動シートの耐クリープ性)
摺動シートの耐クリープ性について、定着ベルトの温度180℃で、ラッチ位置(図3(A)参照)の時間160秒、スタンバイ位置(図3(B)参照)の時間15秒を繰り返して、120時間の間、通紙する定着試験を行った後、べた画像の定着を行い、その画像欠陥の有無について目視にて評価した。
評価基準は以下の通りである。
○:画質欠陥は全く見受けられない
△:画質欠陥は見受けられるが、実用上問題ないレベル
×:実用上問題のある画質欠陥の発生が見受けられる
(PTFEシートの加工性)
PTFEシートの加工性について、各例での摺動シートの作製において、得られた成型体(金属刃物によってスカイビングする前の成形体)を観察することにより行った。
評価基準は以下の通りである。
○ : 亀裂発生なし
△ : 亀裂なし、窪み一部あり(一部除去して使用可能)
× : 亀裂発生
(PTFEシートの成形性)
PTFEシートの成形性について、各例での摺動シートの作製において、得られた成形体のスカイビングするときの状態を目視にて観察した。
評価基準は以下の通りである。
◎ :千切れすることなく、短時間でスカイビングが実施でできた。
○+:千切れすることはないが、「◎」に比べ、スカイビングに時間を要した。
○ :千切れすることはないが、「○」に比べ、スカイビングに時間を要した。
△ :実用上問題ないレベルであるが、千切れが生じることがあった。
× :千切れが生じた。
Figure 2014222339
上記結果から、本実施例は、比較例に比べ、摺動シートを作製するためのPTFEシートの加工性及び成形性を確保しつつ、耐クリープ性の評価結果が良好であることがわかる。
[実施例11〜16、比較例11]
図4に示す定着装置と同構成の定着装置(パッド部材の押圧部のニップ形成面に凹部(図2(B)参照)を有するように、パッド部材と加圧ロールとを加圧するように設定した定着装置)に装着した。
そして、パッド部材の押圧部のニップ形成面に有する凹部の曲率半径を表2に示す値となるように、設定を変更し、グロスムラの評価を行った。但し、この条件以外は、実施例1と同様の定着装置とした。
−グロスムラ評価−
グロスムラ評価について、定着ベルトの温度180℃で、ラッチ位置(図3(A)参照)の時間160秒、スタンバイ位置(図3(B)参照)の時間15秒を繰り返して、120時間の間、通紙する定着試験を行った後、べた画像の定着を行い、その画像のグロスムラの有無について目視にて評価した。
評価基準は、以下の通りである。
○: グロスムラは見受けられない
△: グロスムラは見受けられるが、実用上問題ないレベル
×: 実用上問題があるグロスムラが見受けられる。
Figure 2014222339
上記結果から、本実施例は、比較例に比べ、摺動シートのクリープが原因と見られるクロスムラの評価について良好な結果が得られたことがわかる。
10 画像形成装置
20 制御部(制御部材の一例)
68 転写ユニット(転写手段の一例)
100 定着装置
102 加熱ベルト機構(加熱部材の一例)
104 加圧ロール(加圧部材の一例)
110 無端状の定着ベルト(ベルト部材の一例)
111 摺動シート
112 パッド部材(押圧部材の一例)
112A 押圧部
112B 平面部
112C 凹部
120〜124 ハロゲンランプ(加熱源の一例)
本発明の課題は、摺動部材の伸び(以下「クリープ」と称する)に起因する画像欠陥を抑制する定着装置を提供することである。
上記課題は、以下の手段により解決される。
請求項1に係る発明は、
ルト部材と、加熱源と、前記ベルト部材の内部に配置され、前記ベルト部材を下記加圧部材に向け押圧する押圧部を有し、前記押圧部の下記摺動部材を介して前記ベルト部材の内周面と接触した状態で前記ベルト部材の内周面と接触する面に平面部又は曲率半径100mm以上で形成される凹部を有する押圧部材と、前記ベルト部材と前記押圧部材との間に配置され、層に含まれる樹脂に対し25質量%以上75質量%以下の割合で架橋PTFEを含む摺動層を有する摺動部材と、を有する加熱部材と、
前記記録媒体を前記ベルト部材に向け加圧し、前記ベルト部材の回転に伴って回転して前記ベルト部材との間で記録媒体を挟持搬送する加圧部材と、
を備える定着装置。
請求項2に係る発明は、
前記加熱源が、前記押圧部材の内部に有する請求項1に記載の定着装置。
請求項に係る発明は、
記録媒体にトナー画像を転写する転写手段と、
前記転写手段によって記録媒体に転写されたトナー画像を記録媒体に定着させる請求項1又は2に記載された定着装置と、
を備える画像形成装置。
請求項1に係る発明によれば、摺動部材の摺動層が架橋ポリテトラフルオロエチレンを25質量%未満の割合で含む場合に比べ、摺動部材のクリープに起因する画像欠陥を抑制する定着装置が提供される。
請求項に係る発明によれば、摺動部材の摺動層が架橋ポリテトラフルオロエチレンを25質量%未満の割合で含む場合に比べ、定着装置において、摺動部材のクリープに起因する画像欠陥を抑制する画像形成装置が提供される。
本発明の課題は、摺動シートの伸び(以下「クリープ」と称する)に起因する画像欠陥を抑制する定着装置を提供することである。
上記課題は、以下の手段により解決される。
請求項1に係る発明は、
ベルト部材と、加熱源と、前記ベルト部材の内部に配置され、前記ベルト部材を下記加圧部材に向け押圧する押圧部を有し、前記押圧部の下記摺動シートを介して前記ベルト部材の内周面と接触した状態で前記ベルト部材の内周面と接触する面に平面部又は曲率半径100mm以上で形成される凹部を有する押圧部材と、前記ベルト部材と前記押圧部材との間に配置され、層に含まれる樹脂に対し25質量%以上75質量%以下の割合で架橋PTFEを含む摺動層を有する摺動部材と、を有し、前記加熱源が前記押圧部材の内部に有する加熱部材と、
録媒体を前記ベルト部材に向け加圧し、前記ベルト部材の回転に伴って回転して前記ベルト部材との間で前記記録媒体を挟持搬送する加圧部材と、
を備える定着装置。
請求項に係る発明は、
記録媒体にトナー画像を転写する転写手段と、
前記転写手段によって記録媒体に転写されたトナー画像を前記記録媒体に定着させる請求項1に記載された定着装置と、
を備える画像形成装置。
請求項1に係る発明によれば、摺動シートの摺動層が架橋ポリテトラフルオロエチレンを25質量%未満の割合で含む場合に比べ、摺動シートのクリープに起因する画像欠陥を抑制する定着装置が提供される。
請求項に係る発明によれば、摺動シートの摺動層が架橋ポリテトラフルオロエチレンを25質量%未満の割合で含む場合に比べ、定着装置において、摺動シートのクリープに起因する画像欠陥を抑制する画像形成装置が提供される。

Claims (2)

  1. 記録媒体に形成されたトナー画像を加熱する加熱部材であって、回転可能なベルト部材と、加熱源と、前記ベルト部材の内部に配置され、前記ベルト部材を下記加圧部材に向けて押圧する押圧部を有し、前記押圧部の下記摺動シートを介して前記ベルト部材の内周面と接触する面に平面部又は曲率半径100mm以上で形成される凹部を有する押圧部材と、前記ベルト部材と前記押圧部材との間に配置され、層に含まれる樹脂に対して25質量%以上75質量%以下の割合で架橋ポリテトラフルオロエチレンを含む摺動層を有する摺動シートと、を有する加熱部材と、
    前記記録媒体を前記ベルト部材に向けて加圧し、前記ベルト部材の回転に伴って回転して前記ベルト部材との間で記録媒体を挟持搬送する加圧部材と、
    を備える定着装置。
  2. 記録媒体にトナー画像を転写する転写手段と、
    前記転写手段によって記録媒体に転写されたトナー画像を記録媒体に定着させる請求項1に記載された定着装置と、
    を備える画像形成装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017072746A (ja) * 2015-10-08 2017-04-13 キヤノン株式会社 定着装置
JP2020148943A (ja) * 2019-03-14 2020-09-17 株式会社リコー 加熱部材、加熱装置、定着装置及び画像形成装置
US11092917B2 (en) 2019-01-21 2021-08-17 Canon Kabushiki Kaisha Fixing unit
US20230048699A1 (en) * 2020-01-06 2023-02-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Sliding layer for reducing friction between fusing belt and pressing member thereof
JP7467920B2 (ja) 2020-01-10 2024-04-16 コニカミノルタ株式会社 定着装置および画像形成装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5418711B1 (ja) * 2013-05-14 2014-02-19 富士ゼロックス株式会社 画像定着装置、及び画像形成装置
JP6405779B2 (ja) * 2013-10-18 2018-10-17 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP7073752B2 (ja) * 2018-01-31 2022-05-24 コニカミノルタ株式会社 定着装置および画像形成装置
JP7419915B2 (ja) * 2020-03-25 2024-01-23 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 無端ベルト、ヒートシール装置、定着装置、及び物品搬送装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003167468A (ja) * 2001-12-04 2003-06-13 Ricoh Co Ltd 定着装置および画像形成装置
JP2004302449A (ja) * 2003-03-20 2004-10-28 Konica Minolta Business Technologies Inc ベルト定着装置
JP2006178119A (ja) * 2004-12-21 2006-07-06 Samsung Yokohama Research Institute Co Ltd 定着装置及び画像形成装置
JP2007292949A (ja) * 2006-04-24 2007-11-08 Canon Inc 画像加熱装置
JP2008096929A (ja) * 2006-10-16 2008-04-24 Ricoh Printing Systems Ltd 電子写真装置の定着器及び電子写真装置
JP2013033107A (ja) * 2011-08-01 2013-02-14 Fuji Xerox Co Ltd 定着装置用摺動部材、定着装置、及び画像形成装置
JP2013044817A (ja) * 2011-08-22 2013-03-04 Fuji Xerox Co Ltd 定着装置用摺動部材、定着装置、及び画像形成装置
JP2013068888A (ja) * 2011-09-26 2013-04-18 Fuji Xerox Co Ltd 定着装置および画像形成装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4358574B2 (ja) * 2002-11-19 2009-11-04 株式会社リコー 乾式トナー、画像形成方法、及び画像形成装置
JP4543670B2 (ja) 2002-12-12 2010-09-15 富士ゼロックス株式会社 定着装置
US6895208B2 (en) * 2002-12-12 2005-05-17 Fuji Xerox Co., Ltd. Sliding member for electrophotographic apparatus and fixing device using the same
JP4558307B2 (ja) * 2003-11-28 2010-10-06 株式会社リコー 定着装置、及び画像形成装置
JP4774769B2 (ja) * 2005-03-23 2011-09-14 富士ゼロックス株式会社 シート部材、および画像形成装置
JP4708089B2 (ja) * 2005-05-18 2011-06-22 日東電工株式会社 カラー画像用定着ベルト
JP2008233886A (ja) * 2007-02-19 2008-10-02 Ricoh Co Ltd 定着装置及び画像形成装置
JP2009014893A (ja) * 2007-07-03 2009-01-22 Konica Minolta Business Technologies Inc 定着装置、定着ベルト及び画像形成装置
JP5125267B2 (ja) * 2007-07-09 2013-01-23 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 定着器用の摺動シートおよびその製造方法、定着器並びに画像形成装置
US7917073B2 (en) * 2007-09-20 2011-03-29 Fuji Xerox Co., Ltd. Sliding member and fixing device, and image forming apparatus using the same
JP5589526B2 (ja) * 2010-03-18 2014-09-17 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP5625779B2 (ja) * 2010-11-12 2014-11-19 株式会社リコー 定着装置および画像形成装置
JP5776256B2 (ja) * 2011-03-25 2015-09-09 富士ゼロックス株式会社 定着装置および画像形成装置
JP2013003517A (ja) * 2011-06-21 2013-01-07 Ricoh Co Ltd 光沢付与装置、定着装置、及び画像形成装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003167468A (ja) * 2001-12-04 2003-06-13 Ricoh Co Ltd 定着装置および画像形成装置
JP2004302449A (ja) * 2003-03-20 2004-10-28 Konica Minolta Business Technologies Inc ベルト定着装置
JP2006178119A (ja) * 2004-12-21 2006-07-06 Samsung Yokohama Research Institute Co Ltd 定着装置及び画像形成装置
JP2007292949A (ja) * 2006-04-24 2007-11-08 Canon Inc 画像加熱装置
JP2008096929A (ja) * 2006-10-16 2008-04-24 Ricoh Printing Systems Ltd 電子写真装置の定着器及び電子写真装置
JP2013033107A (ja) * 2011-08-01 2013-02-14 Fuji Xerox Co Ltd 定着装置用摺動部材、定着装置、及び画像形成装置
JP2013044817A (ja) * 2011-08-22 2013-03-04 Fuji Xerox Co Ltd 定着装置用摺動部材、定着装置、及び画像形成装置
JP2013068888A (ja) * 2011-09-26 2013-04-18 Fuji Xerox Co Ltd 定着装置および画像形成装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017072746A (ja) * 2015-10-08 2017-04-13 キヤノン株式会社 定着装置
US11092917B2 (en) 2019-01-21 2021-08-17 Canon Kabushiki Kaisha Fixing unit
JP2020148943A (ja) * 2019-03-14 2020-09-17 株式会社リコー 加熱部材、加熱装置、定着装置及び画像形成装置
US20230048699A1 (en) * 2020-01-06 2023-02-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Sliding layer for reducing friction between fusing belt and pressing member thereof
US11971671B2 (en) * 2020-01-06 2024-04-30 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Sliding layer for reducing friction between fusing belt and pressing member thereof
JP7467920B2 (ja) 2020-01-10 2024-04-16 コニカミノルタ株式会社 定着装置および画像形成装置

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