JP2014228762A

JP2014228762A - 定着装置および画像形成装置

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Publication number: JP2014228762A
Application number: JP2013109532A
Authority: JP
Inventors: 淳子山崎; Junko Yamazaki
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2013-05-24
Filing date: 2013-05-24
Publication date: 2014-12-08
Anticipated expiration: 2033-05-24
Also published as: JP6171563B2

Abstract

【課題】従来に比べ、記録媒体への変形ストレスやしわ発生を抑制する定着装置を提供する。
【解決手段】定着ロールと、定着ロールに接触しながら移動可能なエンドレスベルトと、エンドレスベルトの内側に配置されエンドレスベルトを定着ロールに圧接させて定着ロールとエンドレスベルトとの間に形成されるニップ部に未定着トナー像を保持した記録媒体を狭持することで未定着トナー像を記録媒体に定着させるための加圧パッド８２ａとを有し、加圧パッド８２ａは、記録媒体の搬送方向に対するニップ部の入口側に、記録媒体の搬送方向に沿った加圧パッド８２ａの両端部の位置より加圧パッド８２ａの中央部の位置が記録媒体の搬送上流側に位置する凸状曲面が形成され、ニップ部の出口側に、加圧パッド８２ａの両端部の位置より加圧パッド８２ａの中央部の位置が記録媒体の搬送下流側に位置する凸状の曲面が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、例えばドラム状に形成された感光体（感光体ドラム）を一様に帯電し、この感光体ドラムを画像情報に基づいて制御された光で露光して感光体ドラム上に静電潜像を形成する。そして、この静電潜像をトナーによって可視像（トナー像）とし、このトナー像を感光体ドラム上から記録紙に転写した後、定着装置によってこのトナー像を記録紙に定着している。

かかる画像形成装置に用いられる定着装置９００は、図１０に示したように、円筒状の芯金１１１の内部に加熱源１１３を備え、その芯金１１１に耐熱性弾性体層１１２と、その外周面に離型層とが積層して形成された定着ロール１１０と、この定着ロール１１０に対して圧接配置され、芯金１２１に耐熱性弾性体層１２２と、その外周面に耐熱性樹脂被膜あるいは耐熱性ゴム被膜による離型層１２３とが積層して形成された加圧ロール１２０とで構成されている。そして、定着ロール１１０と加圧ロール１２０との間に、未定着トナー像を担持した記録媒体（例えば、記録紙）を通過させて、未定着トナー像に対して加熱と加圧とを行うことによって、記録媒体にトナー像を定着している。このような定着装置は、ロールニップ方式、２ＲＯＬＬ方式、又は加熱ロール方式と呼ばれ、一般に広く利用されている。

ところで、加熱ロール方式の定着装置において、高速化を図ろうとする場合には、トナーと記録媒体に充分な熱量が供給できるように、加圧ロールと定着ロールとの間に形成されるニップ部のニップ幅を定着速度に比例して広くすることが必要となる。ニップ幅を広くする方法として、定着ロールと加圧ロールとの間の荷重を大きくする方法や、定着ロールの弾性体層の厚さを厚くする方法、さらにはそれぞれのロール径を大きくする方法などがある。

しかし、荷重を大きくする方法や、弾性体層の厚さを厚くする方法では、ロールの撓みに起因するニップ幅の形状がロール軸に沿って不均一になる場合があることから、定着むらや記録媒体へのしわが生じる可能性があり、画像品質上の問題が発生する場合がある。また、ロール径を大きくする方法では、装置の大型化を招くとともに、ロールを室温から定着可能温度に上昇させるまでの時間（ウォームアップタイム）が長くなるという課題がある。

そこで、これらの課題を解消するために、特にカラー用画像形成装置の高速化に対応した定着装置を実現するべく、本出願人は、表面が弾性変形する回転可能な定着ロールと、この定着ロールに接触したまま走行可能なフィルム管状体（以下「エンドレスベルト」ともいう）と、このエンドレスベルトの内側に非回転状態で配置された加圧部材（以下「加圧パッド」ともいう）と、加圧パッドとエンドレスベルトの間に摩擦抵抗の低いシート状の摺動部材とを具備し、加圧パッドによって、摺動部材を介して、定着ロールとの接触面が形成されるようにエンドレスベルトを定着ロールに圧接させ、エンドレスベルトと定着ロールとの間にシートを通過させることができるようにベルトニップを設けるとともに、主にカラートナーの発色性や記録材のニップからの剥離性を確保する為、定着ロールの表面のうち、シートの出口側ニップ部を局部的に弾性変形させるように構成した定着装置に関する技術を提案している（例えば、特許文献１，２参照）。

かかる特許文献１，２に記載した定着装置（いわゆる「フリーベルトニップ方式」という。）では、従来のロールニップ方式の定着装置における加圧ロールに代え、記録媒体の搬送方向に対してニップ部における入口側の加圧部と出口側の極圧部との複数の圧力部を設けた加圧パッドを用いて、エンドレスベルトを定着ロールに圧接させている。このような構成を採用することで、定着ロールとエンドレスベルトとで形成されるベルトニップの幅が従来の定着ロールと加圧ロールとのロールニップの幅よりも容易に大きくなるとともに、ニップ部の出口側の極圧部において、ロールニップ方式に比べ、より均一で高いニップ圧が付与され、例えば、薄紙や、白黒画像に比べトナー量が多くなるカラーの画像における定着性と定着ロールからの剥離が高い次元で両立され、高速化への対応と装置の小型化の両立を図ることも容易になる。

さらには、フリーベルトニップ方式は、定着ロールに圧接させるエンドレスベルトの熱容量は小さく、加えて加圧パッドが非回転状態で配置されていることから、定着ロールから伝わる熱が外部に発散され難い構成を実現している。そのため、定着ロールの回転が開始されても、定着ロールからエンドレスベルト側に奪われる熱量は少なく、トナーの溶融に際しての熱効率が高められるとともに、ベルトニップでの温度低下量も小さいことから、トナーの定着性の向上を図ることができるという利点も有しており、カラー用の小型高速対応省エネ型の定着装置として実用されてきている。

特開平１１−１３３７７６号公報特開２００１−３５６６２５号公報

本発明の目的は、フリーベルトニップ方式において、従来に比べ、記録媒体への変形ストレスやしわ発生を抑制する定着装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、以下に示す本発明に至った。

（１）回転可能な回転部材と、前記回転部材に接触しながら移動可能なフィルム管状体と、前記フィルム管状体の内側に配置され、前記フィルム管状体を前記回転部材に圧接させて前記回転部材と前記フィルム管状体との間に形成されるニップ部に未定着トナー像を保持した記録媒体を狭持することで前記未定着トナー像を前記記録媒体に定着させるためのニップ圧力を付与する加圧部材と、加圧部材を保持する保持部材と、を有し、前記加圧部材は、前記記録媒体の搬送方向に対する前記ニップ部の入口側に、前記記録媒体の搬送方向に沿った前記加圧部材の両端部の位置より、前記加圧部材の中央部の位置が前記記録媒体の搬送上流側に位置する、凸状曲面が形成されている、定着装置である。

（２）さらに、前記加圧部材は、前記記録媒体の搬送方向に対する前記ニップ部の出口側に、前記記録媒体の搬送方向に沿った前記加圧部材の両端部の位置より、前記加圧部材の中央部の位置が前記記録媒体の搬送下流側に位置する、凸状の曲面が形成されている、上記（１）に記載の定着装置である。

（３）像保持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を静電荷像現像用現像剤を用いて現像する現像手段と、現像されたトナー画像を中間転写体を介してまたは介さずに被転写体上に転写する転写手段と、前記被転写体上のトナー画像を定着する定着手段と、を含む画像形成装置であり、前記定着手段が、上記（１）または（２）に記載の定着装置からなる、画像形成装置である。

本願請求項１に記載の発明によれば、前記加圧部材の弾性体の形状が本構成を有しない場合に比べ、記録媒体のしわ発生が抑制される。

本願請求項２に記載の発明によれば、前記加圧部材の弾性体の形状が本構成を有しない場合に比べ、さらに、しわ発生が抑制される。

本願請求項３に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、記録媒体のしわ発生が抑制された定着装置を有する画像形成装置が得られる。

本発明における定着装置の構成の一例を示す概略構成図である。本発明における加圧部材である加圧パッドの形状の一例を示す平面図である。本発明における加圧部材である加圧パッドの形状の他の例を示す平面図である。本発明における加圧部材である加圧パッドの形状のさらなる他の例を示す平面図である。本発明における加圧部材を用いた定着装置のニップ部におけるニップ幅方向の圧力分布の一例を示す概略構成図である。本発明に対して比較例１に相当する加圧パッドの形状を示す平面図である。本発明に対して比較例２に相当する加圧パッドの形状を示す平面図である。図６に示す加圧部材を用いた定着装置のニップ部におけるニップ幅方向の圧力分布の一例を示す概略構成図である。本発明における画像形成装置の構成の一例を示す概略構成図である。ロールニップ方式の定着装置の構成の一例を示す概略構成図である。

本発明の実施の形態における定着装置および画像形成装置について、以下に説明する。

［定着装置］
まず、本実施の形態における定着装置について、図１を用いて以下に説明する。なお、図１では、未定着トナーと接する側に、回転部材である加熱定着ロールを配し、加圧側に、フィルム管状体であるエンドレスベルトと加圧部材とを配した構成で説明する。但し、定着ロールを加熱する手段が定着ロールの外から加熱する、いわゆる外部加熱手段であってもよく、また、加熱手段がエンドレスベルト側にあっても良く、また、エンドレスベルトを定着ベルトとして記録媒体上のトナー面に接触させ、一方、回転部材を加圧ロールとしてもよい。ここで、以降の記述においては、「加熱定着ロール」を単に「定着ロール」と記す。

本実施の形態の画像形成装置に用いられる定着装置９０は、図１に示すように、回転部材の一例としての定着ロール７０と、加圧手段８０として、フィルム管状体であるエンドレスベルト８１と、エンドレスベルト８１を介して定着ロール７０から押圧される加圧部材である加圧パッド８２と、加圧パッド８２を保持する保持部材８４と、エンドレスベルト８１と加圧パッド８２との間に設けられたシート状または円筒状の摺動部材８３と、エンドレスベルト８１の内面をガイドするエンドレスベルト８１の内径より小さな外径形状をもつガイド部材８６と、エンドレスベルト８１の内面に潤滑剤を付与しながらエンドレスベルト８１の内面の汚れを除去する潤滑剤供給清掃部材８７と、加圧パッド８２の保持部材８４と潤滑剤供給清掃部材８７を固定するベルト内固定保持ホルダ８５とで、主要部が構成されている。

一方、定着ロール７０は、金属製のコア（円筒状芯金）７１の周囲に離型層７２を積層して構成されている。さらに、定着ロール７０の内部には、発熱源としてのハロゲンヒータ７３が配置されている。また、定着ロール７０の表面には、図示しない温度センサが接触して配置され、画像形成装置の制御部（図示せず）は、この温度センサによる温度計測値に基づいてハロゲンヒータ７３の点灯を制御し、定着ロール７０の表面温度が予め定められた設定温度（例えば、１６０℃）を維持するように調整している。

さらに詳細に説明すると、エンドレスベルト８１は、内部に配置された加圧パッド８２とエンドレスベルト８１の走行をガイドするガイド部材８６、さらには図示しないベルト両端部に配置されたエッジガイドによって回転自在に支持されている。さらに、エンドレスベルト８１に定着ロール７０を圧接させることで、エンドレスベルト８１と定着ロール７０との間にニップ部が形成される。

さらに、加圧パッド８２は、エンドレスベルト８１の内側において、エンドレスベルト８１を介して定着ロール７０に押圧される状態で配置され、これにより、エンドレスベルト８１と定着ロール７０との間でニップ部が形成される。ここで、ロールニップ方式に比べ幅の広いニップ部を確保するために、加圧パッド８２は、弾性部材からなり、保持部材８４の上に配置される。さらに、エンドレスベルト８１の内周面と加圧パッド８２との摺動抵抗を小さくするために、加圧パッド８２には、少なくともニップ部におけるエンドレスベルト８１と接する面に、例えば低摩擦シートから成る摺動部材８３が設けられている。

さらに、ベルト内固定保持ホルダ８５には、エンドレスベルト８１の走行をガイドするガイド部材８６が取り付けられ、エンドレスベルト８１が円滑に回転するように構成されている。また、ガイド部材８６は、エンドレスベルト８１の内周面と摺擦するため、静止摩擦係数の小さな材質で形成され、また、エンドレスベルト８１から熱を奪い難いように、熱伝導率の低い材質で形成されている。

一方、定着ロール７０は、図示しない駆動モータにより白抜き矢印Ｃの方向に回転し、この回転に従動してエンドレスベルト８１も回転する。画像形成装置の転写部においてトナー像Ｔが静電転写された記録媒体Ｐは、図示しない定着入口ガイドによって導かれ、ニップ部に搬送されて、ニップ部を通過する際に、記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔはニップ部における圧力と、定着ロール７０から供給される熱とで定着する。

また、剥離の補助手段として、定着ロール７０のニップ部の下流側に、剥離部材６０が配置されている。

次に、図２から図７を用いて、本実施の形態における加圧パッドの形状および作用について説明する。

図６には、本発明に対する比較例としての加圧パッド８２ｄの形状が示されている。ここで、白抜き矢印は、記録媒体の搬送方向を示し、また、加圧パッド上に記載された「矢印」は、記録媒体のニップ部への進入から通過までの記録媒体各箇所の進行方向を示している。

図６に示された加圧パッド８２ｄは、記録媒体の搬送方向に対するニップ部の入口側に、記録媒体の搬送方向に沿った加圧パッド８２ｄの両端部の位置より、加圧パッド８２ｄの中央部の位置が記録媒体の搬送下流側に位置する、凹状曲面が形成され、さらに、記録媒体の搬送方向に対するニップ部の出口側に、記録媒体の搬送方向に沿った加圧パッド８２ｄの両端部の位置より、加圧パッド８２ｄの中央部の位置が記録媒体の搬送上流側に位置する、凹状の曲面が形成されている。

そして、図６に示す形状の加圧パッド８２ｄを用いて、定着ロール７０に対し加圧しニップ形成した場合の圧力分布を図８に示す。

図８に示すように、圧力分布は、ニップの幅方向（記録材通過方向）を横軸にした場合、ニップ入口側と出口側のエッジ部が極端に高くなることが分かった。これは、図６の形状の加圧パッド８２ｄに対して、定着ロール７０の表面の弾性層が薄い場合、特に弾性層がなく芯金上に離型樹脂層を有する定着ロール７０の場合に現れる現象であることが分かった。このような圧力分布の場合、ニップ入口側の圧力が高いため、ニップ部に記録媒体が入りにくく、記録媒体は、ニップ部への突入時における加圧保持位置の軸方向のバラツキの影響を受けやすくなり、ニップ部の手前側のこれから突入する記録媒体の挙動が変動すると推察される。この記録媒体の挙動の変動に伴い、記録媒体にしわが発生し易くなり、また、ニップ部の入口側以降で大きく圧力が低下することによる搬送性の悪化も見られると推察される。

また、図７には、本発明に対する他の比較例としての加圧パッド８２ｅの形状が示されている。ここで、白抜き矢印は、記録媒体の搬送方向を示し、また、加圧パッド上に記載された「矢印」は、記録媒体のニップ部への進入から通過までの記録媒体各箇所の進行方向を示している。

図７に示された加圧パッド８２ｅは、記録媒体の搬送方向に対するニップ部の入口側に、記録媒体の搬送方向に沿った加圧パッド８２ｅの両端部の位置より、加圧パッド８２ｅの中央部の位置が記録媒体の搬送下流側に位置する、凹状曲面が形成され、さらに、記録媒体の搬送方向に対するニップ部の出口側に、記録媒体の搬送方向に沿った加圧パッド８２ｅの両端部の位置より、加圧パッド８２ｅの中央部の位置が記録媒体の搬送下流側に位置する、凸状の曲面が形成されている。

一方、本実施の形態における加圧パッド８２ａの形状の一例を、図２に示す。ここで、白抜き矢印は、記録媒体の搬送方向を示し、また、加圧パッド上に記載された「矢印」は、記録媒体のニップ部への進入から通過までの記録媒体各箇所の進行方向を示している。なお、白抜き矢印及び矢印の記載は、以下の図３，４においても同様である。

図２に示すように、加圧パッド８２ａは、記録媒体の搬送方向に対するニップ部の入口側に、記録媒体の搬送方向に沿った加圧パッド８２ａの両端部の位置より、加圧パッド８２ａの中央部の位置が記録媒体の搬送上流側に位置する、凸状曲面が形成され、さらに、記録媒体の搬送方向に対するニップ部の出口側に、記録媒体の搬送方向に沿った加圧パッド８２ａの両端部の位置より、加圧パッド８２ａの中央部の位置が記録媒体の搬送下流側に位置する、凸状の曲面が形成されている。

そして、図２に示す形状の加圧パッド８２ａを用いて、定着ロール７０に対し加圧しニップ形成した場合の圧力分布を図５に示す。

図２に示す加圧パッド８２ａの形状の場合、圧力分布は、ニップの幅方向（記録材通過方向）を横軸にした場合、ニップ部の入口側のエッジ部の圧力がニップ部の出口側のエッジ部の圧力に比べ大きく低下している。これは、図２に示すように、記録媒体のニップ部への進入時の各箇所の進入方向が加圧パッド８２ａの中心方向に向かっていることに起因すると考えられる。これにより、記録媒体のニップ部への突入も、図６の加圧パッド８２ｄの形状に比べ容易となるとともに、記録媒体の突入時の加圧保持位置の軸方向のバラツキの影響を受けにくくなり、その結果、ニップ部の入口手前側のこれから突入する記録媒体の挙動が安定することで、しわの発生が抑制され、また、記録媒体のニップ部の入口側およびニップ部の出口側の各箇所の進入方向が、いずれも加圧パッド８２ａの中心方向に向かっているので、ニップ部の入口側の圧力とニップ部の入口側以降との圧力差が小さくなり、ニップ部内での記録媒体の搬送性が改善されると推察される。

また、本実施の形態における加圧パッド８２ｂの形状の一例を、図３に示す。図３に示すように、加圧パッド８２ｂは、記録媒体の搬送方向に対するニップ部の入口側に、記録媒体の搬送方向に沿った加圧パッド８２ｂの両端部の位置より、加圧パッド８２ｂの中央部の位置が記録媒体の搬送上流側に位置する、凸状曲面が形成され、さらに、記録媒体の搬送方向に対するニップ部の出口側は、記録媒体の搬送方向に沿った加圧パッド８２ｂの両端部の位置と、加圧パッド８２ｂの中央部の位置と略鉛直方向に位置している。

また、本実施の形態における加圧パッド８２ｃの形状の一例を、図４に示す。図４に示すように、加圧パッド８２ｃは、記録媒体の搬送方向に対するニップ部の入口側に、記録媒体の搬送方向に沿った加圧パッド８２ｃの両端部の位置より、加圧パッド８２ｃの中央部の位置が記録媒体の搬送上流側に位置する、凸状曲面が形成され、さらに、記録媒体の搬送方向に対するニップ部の出口側に、記録媒体の搬送方向に沿った加圧パッド８２ｃの両端部の位置より、加圧パッド８２ｃの中央部の位置が記録媒体の搬送上流側に位置する、凹状の曲面が形成されている。

これらの場合、ニップ部分の出口で記録媒体を外側に広げようとする力が働き、ニップ部内で記録媒体が収縮しようとする動きを抑制していると推察される。

次に、定着装置を構成する各部材について、さらに詳細に説明する。

まず、定着ロール７０では、コア（基材）７１は、鉄、アルミニウム、ＳＵＳ等の熱伝導率の高い金属で形成された円筒体で構成されている。コア７１の外径および肉厚は、本実施の形態の定着装置では、加圧パッド８２の押圧力が小さく、ニップ部において予め定められたニップ幅が確保するために、図８に示したロール定着装置の場合より、小径化、薄肉化が図られ、通常、外径１５ｍｍ以上５０ｍｍ以下、肉厚はその材料によって異なるが、アルミの場合で１ｍｍ以上３ｍｍ以下、ＳＵＳや鉄の場合は０．４ｍｍ以上１．５ｍｍ以下程度である。

離型層７２は、耐熱性の樹脂であればどのような樹脂を用いてもよく、例えばシリコーン樹脂、フッ素樹脂等が用いられるが、離型層７２のトナーに対する離型性や耐摩耗性の観点から、フッ素樹脂が好適である。フッ素樹脂としては、ＰＦＡ（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）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＦＥＰ（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）や、それらの複合材料、又それらの樹脂に炭化ケイ素やアルミナ、硫酸バリウムのようなフィラーを配合したものが使用される。離型層７２の厚みとしては、熱伝導性や製造コストと耐久性の観点から、好ましくは５μｍ以上５０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以上４０μｍ以下である。

エンドレスベルト８１は、出力画像に継ぎ目に起因する欠陥が生じないように、原形が直径１５ｍｍ以上４０ｍｍ以下の円筒形状に形成された継ぎ目がない無端ベルトであり、ベース層と、このベース層の定着ロール７０側の面またはベルトの両面に被覆された離型層とから構成されている。ベース層は、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド等のポリマーやＳＵＳやニッケル合金等の薄膜金属により形成され、その厚みは、ポリマーの場合で３０μｍ以上２００μｍ以下、好ましくは４０μｍ以上１２５μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以上１００μｍ以下程度であり、薄膜金属の場合には、１０μｍ以上１００μｍ以下、好ましくは、２０μｍ以上５０μｍ以下である。ベース層の表面に被覆される離型層としては、フッ素樹脂、例えばＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰや、それらの複合材料、又それらの樹脂にカーボンやアルミナ、硫酸バリウムのようなフィラーを配合したもので形成され、その厚みは５μｍ以上１００μｍ以下、好ましくは１０μｍ以上４０μｍ以下程度である。

加圧手段８０は、上述したように、加圧パッド８２と保持部材８４とから構成され、保持部材８４はベルト内固定保持ホルダ８５に支持されている。

加圧パッド８２として、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱性ゴムが用いられる。保持部材８４は、加圧パッド８２を支持できる剛性を持つ材料であればよく、ポリフェニレン−スルフィド（ＰＰＳ）などの耐熱性樹脂やＳＵＳやアルミ等の金属材料で形成されている。

加圧パッド８２でエンドレスベルトとの接触面を加圧するが、加圧パッド８２の材料は前述の通り、ゴム等の摺動性の悪いものであり、それを補うため、例えば低摩擦シートから成る摺動部材８３が、エンドレスベルト８１の内周面と加圧パッド８２との間に設けられ、両者の摺動抵抗（摩擦抵抗）を低減している。ここで、摺動部材８３は、エンドレスベルト８１の内周面と加圧パッド８２との摺動面の摩擦係数を小さくし、耐摩耗性・耐熱性に優れた材質が適しており、具体的には、シンタード成型したＰＴＦＥ樹脂シート、フッ素樹脂を含浸させたガラス繊維シート、またガラス繊維にフッ素樹脂からなるフィルムシートを加熱融着しサンドイッチした積層シート等が用いられる。

また、ガイド部材８６は、上述したように、エンドレスベルト８１の内周面と摺擦するため、摩擦係数が低く、かつ、エンドレスベルト８１から熱を奪い難いように熱伝導率が低い材質が適しており、ＰＦＡやＰＰＳ等の耐熱性樹脂が用いられる。

ベルト内固定保持ホルダ８５には、エンドレスベルト８１の長径に亘って設けられ、一方端に圧力バッド８２と保持部材８４とが設けられて、他端に潤滑剤供給清掃部材８７が設けられている。潤滑剤供給清掃部材８７は、エンドレスベルト８１の内周面に対して接触するように配置され、アミノ変性シリコーンオイルやフッ素オイル等の潤滑剤をエンドレスベルト８１の内周面に適量供給する。これにより、エンドレスベルト８１と摺動部材８３との摺動部に潤滑剤が供給され、摺動部材８３を介したエンドレスベルト８１のニップ部における摺動抵抗が更に低減され、エンドレスベルト８１の円滑な回転が促進される。

なお、本実施の形態では、加圧部材である加圧パッド８２は１つの場合について説明したが、複数の加圧パッドでニップ部を形成してもよく、また、複数の場合にはそれぞれの加圧パッドの弾性材料の硬度を変えて配置してもよい。

［画像形成装置］
図９には、本実施の形態の摺動シートならびに定着装置が適用される画像形成装置の概略構成が示されている。ここでは、一般にタンデム型と呼ぶ中間転写方式の画像形成装置を例に挙げて説明する。

図９に示す画像形成装置１００は、潜像形成手段ならびに現像手段からなる像形成部の一例として、電子写真方式により各色成分のトナー像を形成する複数の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを備える。次に、画像形成装置１００は、転写手段の一例として、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにより形成する各色成分トナー像を中間転写ベルト（像保持体）１５に順次転写（一次転写）する一次転写部１０と、中間転写ベルト１５上に転写した重畳トナー画像を記録媒体Ｐ（記録材（被転写体））である用紙に一括転写（二次転写）する二次転写部２０とを備える。さらに、画像形成装置１００は、定着手段の一例として、二次転写された画像を記録媒体Ｐ上に定着する、上述した定着装置９０を備える。また、画像形成装置１００は、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０を備える。

図９に示すように、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１と、感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２と、感光体ドラム１１上に静電潜像を書込むレーザ露光器１３と、各色成分トナーを収容し感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４とを有する。また、感光体ドラム１１上に形成する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と、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と、を有する。これらの画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の順に略直線状に配置されている。

中間転写ベルト１５は、各種ロールにより、図９に示す矢印Ｂ方向に循環駆動する。各種ロールとして、中間転写ベルト１５を駆動する駆動ロール３１と、中間転写ベルト１５を支持する支持ロール３２と、中間転写ベルト１５に一定の張力を与え蛇行を防止するテンションロール３３と、二次転写部２０に設けるバックアップロール２５と、中間転写ベルト１５上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けるクリーニングバックアップロール３４とを有している。

一次転写部１０は、中間転写ベルト１５を挟み感光体ドラム１１に対向する一次転写ロール１６を有する。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する二次転写ロール（転写部材）２２と、二次転写ロール２２の対向電極として中間転写ベルト１５の裏面側に配置されたバックアップロール２５と、バックアップロール２５に二次転写バイアスを印加する給電ロール２６とを有する。

二次転写部２０の下流側に、中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去する中間転写ベルトクリーナ３５を設ける。イエローの画像形成ユニット１Ｙの上流側に、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにおける画像形成タイミングをとるための基準信号を発生する基準センサ（ホームポジションセンサ）４２を配設する。また、黒の画像形成ユニット１Ｋの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ４３を配設する。

記録媒体搬送系には、記録媒体収容部５０と、記録媒体収容部５０中の記録媒体Ｐを取り出して搬送するピックアップロール５１と、記録媒体Ｐを搬送する搬送ロール５２と、記録媒体Ｐを二次転写部２０へと送る搬送シュート５３と、二次転写ロール２２により二次転写された記録媒体Ｐを定着装置９０へと搬送する搬送ベルト５５と、記録媒体Ｐを定着装置９０に導く定着入口ガイド５６とを有する。

画像形成装置１００の基本的な作像プロセスについて説明する。図９に示すような画像形成装置１００では、画像読取装置（図示せず）等から出力される画像データに画像処理を施した後、画像データをＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換し、レーザ露光器１３に出力する。レーザ露光器１３は、入力される色材階調データに応じ、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の矢印Ａ方向に回転する各感光体ドラム１１に照射する。各感光体ドラム１１の表面を帯電器１２によって帯電した後、レーザ露光器１３によって表面を走査露光し、静電潜像を形成する。形成した静電潜像は、各々の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋによって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像する。

つぎに、感光体ドラム１１上に形成するトナー像を、一次転写部１０において中間転写ベルト１５の表面に順次重ね合わせて一次転写を行う。中間転写ベルト１５は矢印Ｂ方向に移動してトナー像を二次転写部２０に搬送する。記録媒体搬送系は、トナー像を二次転写部２０に搬送するタイミングに合わせて、記録媒体収容部５０から記録媒体Ｐを供給する。二次転写部２０では、中間転写ベルト１５上に保持された未定着トナー像を、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た記録媒体Ｐ上に静電転写する。その後、トナー像を静電転写した記録媒体Ｐを搬送ベルト５５により定着装置９０まで搬送し、定着装置９０は、記録媒体Ｐ上の未定着トナー像を熱及び圧力で処理し記録媒体Ｐ上に定着する。定着画像を形成した記録媒体Ｐは、画像形成装置の排出部に設けた排紙載置部に搬送する。

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に制限されるものではない。また、以下の製造例、実施例、比較例において記載した評価は、以下の方法により実施した。

＜評価方法＞
図１に示す定着装置において、エンドレスベルト８１と定着ロール７０との面圧は、通常、０．１５ＭＰａ以上０．３ＭＰａ以下に設定されていることが多い。そこで、以下の評価では、通常の面圧よりも、高い０．３５ＭＰａに設定し、且つ、通常の通紙速度（普通紙に対してはおおよそ０．１〜０．３ｍ／ｓ程度）より遅い、０．０７ｍ／ｓで通紙するとともに、記録媒体として、普通紙（「Ｎｃｏｌｏｒ１０４ＺＧＡＡ０２３９」：富士ゼロックス社製）を用い、高温高湿下で（温度：３０℃、相対湿度：７５％）、通常の印刷時よりも過酷な条件下で、２０枚の両面印刷後のしわの有無および画像の乱れについて、目視にて確認した。また、しわ１本の長さについては１枚の普通紙上で最も長いしわの長さを測定した。

［実施例１］
ＪＩＳＫ７３１２軟質ゴム硬度試験法にて、Ｃ硬度で２０°Ｈｃのシリコーンゴムから成る、図２に示す形状の加圧パッド８２ａを製造した。実施例１では、ニップ部の入口側および出口側の両方において、加圧パッド８２ａの長手方向の幅が２３０ｍｍであるのに対し、長手方向の端部に対し中央部がそれぞれ０．１ｍｍ突出した凸状曲面が形成されている。

［実施例２］
ＪＩＳＫ７３１２軟質ゴム硬度試験法にて、Ｃ硬度で２０°Ｈｃのシリコーンゴムから成る、図３に示す形状の加圧パッド８２ｂを製造した。実施例２では、ニップ部の入口側において、加圧パッド８２ｂの長手方向の幅が２３０ｍｍであるのに対し、長手方向の端部に対し中央部が０．１ｍｍ突出した凸状曲面が形成されている。

［実施例３］
ＪＩＳＫ７３１２軟質ゴム硬度試験法にて、Ｃ硬度で２０°Ｈｃのシリコーンゴムから成る、図４に示す形状の加圧パッド８２ｃを製造した。実施例３では、ニップ部の入口側において、加圧パッド８２ｃの長手方向の幅が２３０ｍｍであるのに対し、長手方向の端部に対し中央部が０．１ｍｍ突出した凸状曲面が形成され、一方、ニップ部の出口側において、加圧パッド８２ｃの長手方向の幅が２３０ｍｍであるのに対し、長手方向の端部に対し中央部が０．１ｍｍ凹んだ凹状曲面が形成されている。

［比較例１］
ＪＩＳＫ７３１２軟質ゴム硬度試験法にて、Ｃ硬度で２０°Ｈｃのシリコーンゴムから成る、図６に示す形状の加圧パッド８２ｄを製造した。比較例１では、ニップ部の入口側および出口側の両方において、加圧パッド８２ｄの長手方向の幅が２３０ｍｍであるのに対し、長手方向の端部に対し中央部がそれぞれ０．１ｍｍ凹んだ凹状曲面が形成されている。

［比較例２］
ＪＩＳＫ７３１２軟質ゴム硬度試験法にて、Ｃ硬度で２０°Ｈｃのシリコーンゴムから成る、図７に示す形状の加圧パッド８２ｅを製造した。比較例２では、ニップ部の入口側において、加圧パッド８２ｅの長手方向の幅が２３０ｍｍであるのに対し、長手方向の端部に対し中央部が０．１ｍｍ凹んだ凹状曲面が形成され、一方、ニップ部の出口側において、加圧パッド８２ｅの長手方向の幅が２３０ｍｍであるのに対し、長手方向の端部に対し中央部が０．１ｍｍ突出した凸状曲面が形成されている。

本発明の活用例として、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置への適用がある。

１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ画像形成ユニット、１０一次転写部、１１感光体ドラム、１２帯電器、１３レーザ露光器、１４現像器、１５中間転写ベルト、１６一次転写ロール、１７ドラムクリーナ、２０二次転写部、２２二次転写ロール、２５バックアップロール、２６給電ロール、３１駆動ロール、３２支持ロール、３３テンションロール、３４クリーニングバックアップロール、３５中間転写ベルトクリーナ、４０制御部、４３画像濃度センサ、５０記録媒体収容部、５１ピックアップロール、５２搬送ロール、５３搬送シュート、５５搬送ベルト、５６定着入口ガイド、７０定着ロール、７１コア、７２離型層、７３ハロゲンヒータ、８０加圧手段、８１エンドレスベルト、８２，８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄ，８２ｅ加圧パッド、８３摺動部材、８４保持部材、８５ベルト内固定保持ホルダ、８６ガイド部材、８７潤滑剤供給清掃部材、９０，９００定着装置、１００画像形成装置、Ｐ記録媒体、Ｔトナー像。

Claims

回転可能な回転部材と、
前記回転部材に接触しながら移動可能なフィルム管状体と、
前記フィルム管状体の内側に配置され、前記フィルム管状体を前記回転部材に圧接させて前記回転部材と前記フィルム管状体との間に形成されるニップ部に未定着トナー像を保持した記録媒体を狭持することで前記未定着トナー像を前記記録媒体に定着させるためのニップ圧力を付与する加圧部材と、
加圧部材を保持する保持部材と、を有し、
前記加圧部材は、前記記録媒体の搬送方向に対する前記ニップ部の入口側に、前記記録媒体の搬送方向に沿った前記加圧部材の両端部の位置より、前記加圧部材の中央部の位置が前記記録媒体の搬送上流側に位置する、凸状曲面が形成されていることを特徴とする定着装置。
さらに、前記加圧部材は、前記記録媒体の搬送方向に対する前記ニップ部の出口側に、前記記録媒体の搬送方向に沿った前記加圧部材の両端部の位置より、前記加圧部材の中央部の位置が前記記録媒体の搬送下流側に位置する、凸状の曲面が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の定着装置。
像保持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を静電荷像現像用現像剤を用いて現像する現像手段と、現像されたトナー画像を中間転写体を介してまたは介さずに被転写体上に転写する転写手段と、前記被転写体上のトナー画像を定着する定着手段と、を含む画像形成装置であり、
前記定着手段が、請求項１または請求項２に記載の定着装置からなることを特徴とする画像形成装置。