JP2017044831A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱硬化性の表面層を有する場合や、媒体との密着性の高い材料で構成された表面層を有する場合に比べて、媒体の熱伸縮を低減し且つ清掃部材による定着部材の削れや摩耗を低減すること。
【解決手段】定着領域（Ｑ５）において、画像を定着させる定着温度よりも低温の温度で軟化する熱可塑性の材料により少なくとも表面が構成された定着部材（Ｆｐ）と、定着部材（Ｆｐ）の回転方向に対して、定着領域（Ｑ５）の下流側に設定され、定着部材（Ｆｐ）が軟化する温度に比べて低温の清掃領域（Ｅ_ｃ）において、硬化した定着部材（Ｆｐ）に接触して、定着部材（Ｆｐ）を清掃する清掃部材（４２）と、を備えたことを特徴とする定着装置（Ｆ）。
【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。

媒体の表面の画像を定着させる定着装置に関し、以下の特許文献１に記載の技術が知られている。
特許文献１としての特開２０１０−０７８６５９号公報には、定着後の加圧ロール（３１０）の表面に気体を吹き付けて、加熱ロール（３０９）との接触で加熱された加圧ロール（３１０）が、トナー像を定着させる定着温度よりも低温に冷却されている。よって、両面印刷が連続して行われる場合に、加圧ロール（３１０）で、記録シート（２０）の一面目に定着済のトナー像が再加熱されて、再び溶けてしまうことが防止される。

特開２０１０−０７８６５９号公報（「００４４」〜「００５１」、図３、図４）

ところで、媒体の種類によっては、熱収縮が起きる問題を考慮して、定着部材に密着性の高い材料を用いることも考えられるが、一方で、その場合は、清掃する際に、削れや摩耗などの可能性も考慮しなければならなかった。
本発明は、熱硬化性の表面を有する場合や、媒体との密着性の高い材料で構成された表面を有する場合に比べて、媒体の熱伸縮を低減し且つ清掃部材による定着部材の削れや摩耗を低減することを技術的課題とする。

前記技術的課題を解決するために、請求項１に記載の発明の定着装置は、
媒体の表面の未定着画像を定着させる定着領域において、画像を定着させる定着温度よりも低温の温度で軟化する熱可塑性の材料により少なくとも表面が構成された定着部材と、
前記定着部材の回転方向に対して、前記定着領域の下流側に設定され、前記熱可塑性の定着部材が軟化する温度に比べて低温の清掃領域において、硬化した前記定着部材に接触して、前記定着部材を清掃する清掃部材と、
を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の定着装置において、
前記定着部材の回転方向に対して、前記定着領域の下流側且つ前記清掃領域の上流側に配置され且つ前記定着部材を冷却する冷却部材、
を備えたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の定着装置において、
無端帯状の回転体と、前記無端帯状の回転体を支持する支持部材と、を有する前記定着部材、
を備えたことを特徴とする。

前記技術的課題を解決するために、請求項４に記載の発明の画像形成装置は、
表面に画像を保持する像保持体と、
前記像保持体から媒体に画像を転写する転写装置と、
媒体に転写された未定着画像を定着させる請求項１ないし３のいずれかに記載の定着装置と、
を備えたことを特徴とする。

請求項１,４に記載の発明によれば、熱硬化性の表面を有する場合や、媒体との密着性の高い材料で構成された表面を有する場合に比べて、媒体の熱伸縮を低減し且つ清掃部材による定着部材の削れや摩耗を低減することができる。
請求項２に記載の発明によれば、定着部材の回転方向に対して清掃領域の上流側で冷却部材が表面を冷却しない場合に比べて、確実に表面層を硬化できる。
請求項３に記載の発明によれば、円柱状の回転体に比べて、無端帯状の表面に媒体を密着させ易くすることができる。

図１は本発明の実施例１の画像形成装置の全体説明図である。 図２は実施例１の定着装置の要部拡大説明図である。 図３は実施例１の無端帯状の回転体の要部拡大説明図である。 図４は実施例１の定着領域の拡大説明図である。 図５は実験例の実験結果を示した説明図であって、縦軸に媒体の収縮率をとり、横軸にヒータの温度をとったグラフの説明図であり、図５Ａは実験例１−１および比較例１−１の測定結果を示すグラフ、図５Ｂは実験例１−２および比較例１−２の測定結果を示すグラフである。

次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例（以下、実施例と記載する）を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。

図１は本発明の実施例１の画像形成装置の全体説明図である。
図１において、画像形成装置Ｕは、操作部ＵＩ、画像読取部の一例としてのスキャナ装置Ｕ１、給紙装置Ｕ２、画像形成装置本体Ｕ３、および用紙排出部Ｕ４を有している。

前記操作部ＵＩは、入力部の一例としての電源ボタンやコピースタートキー、コピー枚数設定キー、テンキー等や、表示部等を有している。
前記スキャナ装置Ｕ１は、図示しない原稿を読取って画像情報に変換し、画像形成装置本体Ｕ３に入力する。
給紙装置Ｕ２は、給紙部の一例としての複数の給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４と、前記各給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４に収容された媒体の一例としての記録用紙Ｓを取り出して画像形成装置本体Ｕ３に搬送する給紙路ＳＨ１と、を有する。

図１において、画像形成装置本体Ｕ３は、制御部Ｃや、前記制御部Ｃにより制御されて画像形成装置本体Ｕ３の各部材に給電する電源回路Ｅ等を有する。制御部Ｃは、スキャナ装置Ｕ１で読み取られた原稿の画像情報や、画像形成装置Ｕに接続された図示しない情報送信装置の一例としてのパーソナルコンピュータから送信された画像情報が送信される。
前記制御部Ｃは、受信した画像情報を、Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：黒の印刷用の情報に処理して、潜像書込装置の駆動回路の一例としてのレーザ駆動回路Ｄに出力する。レーザ駆動回路Ｄは、制御部Ｃから入力されたレーザ駆動信号を予め設定された時期に、各色の潜像形成装置ＲＯＳｙ，ＲＯＳｍ，ＲＯＳｃ，ＲＯＳｋに出力する。

各潜像形成装置ＲＯＳｙ〜ＲＯＳｋの下方には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像保持体ユニットＵｙ，Ｕｍ，Ｕｃ，Ｕｋが配置されている。
図１において、Ｋ：黒の像保持体ユニットＵｋは、像保持体の一例としての感光体ドラムＰｋと、帯電器の一例としてのコロトロンＣＣｋと、像保持体用の清掃器の一例としての感光体クリーナＣＬｋとを有する。そして、他の色Ｙ，Ｍ，Ｃの像保持体ユニットＵｙ，Ｕｍ，Ｕｃも、感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ、コロトロンＣＣｙ，ＣＣｍ，ＣＣｃ、感光体クリーナＣＬｙ，ＣＬｍ，ＣＬｃを有する。
なお、実施例１では、使用頻度の高く表面の磨耗が多いＫ色の感光体ドラムＰｋは、他の色の感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃに比べて大径に構成され、高速回転対応および長寿命化がされている。

感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋは、それぞれコロトロンＣＣｙ，ＣＣｍ，ＣＣｃ，ＣＣｋにより一様に帯電された後、前記潜像形成装置ＲＯＳｙ，ＲＯＳｍ，ＲＯＳｃ，ＲＯＳｋの出力する潜像書込光の一例としてのレーザビームＬｙ，Ｌｍ，Ｌｃ，Ｌｋにより、感光体ドラムＰｙ〜Ｐｋの表面に静電潜像が形成される。前記感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋの表面の静電潜像は、現像装置Ｇｙ，Ｇｍ，Ｇｃ，Ｇｋに設けられた現像部材の一例としての現像ロールＲ０により、Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：黒の各色の現像剤で可視像の一例としてのトナー像に現像される。

感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋ表面上のトナー像は、一次転写器の一例としての１次転写ロールＴ１ｙ，Ｔ１ｍ，Ｔ１ｃ，Ｔ１ｋにより、１次転写領域Ｑ３において、中間転写体の一例であって、像保持体の一例としての中間転写ベルトＢ上に順次重ねて転写され、中間転写ベルトＢ上に多色画像、いわゆる、カラー画像が形成される。中間転写ベルトＢ上に形成されたカラー画像は、２次転写領域Ｑ４に搬送される。
なお、黒画像データのみの場合はＫ：黒の感光体ドラムＰｋおよび現像装置Ｇｋのみが使用され、黒のトナー像のみが形成される。
１次転写後、感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋの表面に残留した残留トナーは感光体クリーナＣＬｙ，ＣＬｍ，ＣＬｃ，ＣＬｋによりクリーニングされる。
前記各像保持体ユニットＵｙ，Ｕｍ，Ｕｃ，Ｕｋと現像装置の一例としての現像装置Ｇｙ，Ｇｍ，Ｇｃ，Ｇｋとにより、可視像形成部の一例としてのトナー像形成部材Ｕｙ＋Ｇｙ，Ｕｍ＋Ｇｍ，Ｕｃ＋Ｇｃ，Ｕｋ＋Ｇｋが構成されている。

画像形成装置本体Ｕ３の上部には、補給装置の一例としてのトナーディスペンサーＵ３ａが配置されており、トナーディスペンサーＵ３ａには、現像剤の収容容器の一例としてのトナーカートリッジＫｙ，Ｋｍ，Ｋｃ，Ｋｋが着脱可能に装着されている。画像形成に伴って現像装置Ｇｙ〜Ｇｋにおいてトナーが消費されると、各トナーカートリッジＫｙ〜Ｋｋから各現像装置Ｇｙ〜Ｇｋにトナーが供給される。

前記感光体ドラムＰｙ〜Ｐｋの下方に配置された中間転写ベルトＢは、中間転写体の駆動部材の一例としての中間駆動ロールＲｄと、中間転写ベルトＢに張力を付与する張力付与部材の一例としての中間テンションロールＲｔと、中間転写ベルトＢの片寄り、蛇行を補正する第１の片寄り補正部材の一例としての中間ステアリングロールＲｗと、中間転写体の従動部材の一例としての複数の中間アイドラロールＲｆと、２次転写領域の対向部材の一例としてのバックアップロールＴ２ａと、により張架されている。そして、前記中間転写ベルトＢは、中間駆動ロールＲｄの駆動により矢印Ｙａ方向に回転移動可能に支持されている。
前記中間駆動ロールＲｄ、中間テンションロールＲｔ、中間ステアリングロールＲｗ，中間アイドラロールＲｆ、バックアップロールＴ２ａにより、実施例１の中間転写体の支持部材の一例としてのベルト支持ロールＲｄ＋Ｒｔ＋Ｒｗ＋Ｒｆ＋Ｔ２ａが構成されている。また、前記中間転写ベルトＢやベルト支持ロールＲｄ＋Ｒｔ＋Ｒｗ＋Ｒｆ＋Ｔ２ａ、１次転写ロールＴ１ｙ〜Ｔ１ｋにより、中間転写装置の一例としてのベルトモジュールＢＭが構成されている。なお、実施例１のベルトモジュールＢＭは、画像形成装置本体Ｕ３に対して、着脱、交換が可能なユニットにより構成されている。

なお、実施例１の中間ステアリングロールＲｗは、回転軸を有する回転体により構成され、中間転写ベルトＢの幅方向への片寄りに応じて片寄りを補正する方向に回転軸が傾斜して、中間転写ベルトＢの片寄り、蛇行を防止する。なお、このように、光センサやベルトの端に接触する部材等のベルトの片寄りを検出する部材の検出結果に応じて回転軸を傾斜させて片寄りを補正する方式、いわゆるアクティブステアリング方式のステアリングロールＲｗは、従来公知であり、例えば、特開２００９−８６４６３号公報や特開２０１０−２３１１１２号公報等に記載された従来公知の種々の構成を採用可能であるため、詳細な説明は省略する。

前記バックアップロールＴ２ａの下方には、転写搬送装置の一例としての２次転写ユニットＵｔが配置されている。２次転写ユニットＵｔは、転写部材の一例としての２次転写ロールＴ２ｂを有する。２次転写ロールＴ２ｂは、バックアップロールＴ２ａに対向して配置されている。２次転写ロールＴ２ｂが中間転写ベルトＢと対向する領域により２次転写領域Ｑ４が構成されている。また、前記バックアップロールＴ２ａには、電圧印加用の接触部材の一例としてのコンタクトロールＴ２ｃが接触している。前記各ロールＴ２ａ〜Ｔ２ｃにより２次転写器Ｔ２が構成されている。
前記コンタクトロールＴ２ｃには、制御部Ｃにより制御される電源回路Ｅから予め設定された時期に、トナーの帯電極性と同極性の２次転写電圧が印加される。

前記ベルトモジュールＢＭ下方には用紙搬送路ＳＨ２が配置されている。前記給紙装置Ｕ２の給紙路ＳＨ１から給紙された記録用紙Ｓは、前記用紙搬送路ＳＨ２に搬送され、送出部材の一例としてのレジロールＲｒにより、トナー像が２次転写領域Ｑ４に搬送される時期に合わせて送り出され、媒体案内部材の一例としての用紙ガイドＳＧ１，ＳＧ２に案内されて、２次転写領域Ｑ４に搬送される。
前記中間転写ベルトＢ上のトナー像は、前記２次転写領域Ｑ４を通過する際に、前記２次転写器Ｔ２により記録用紙Ｓに転写される。なお、カラー画像の場合は中間転写ベルトＢ表面に重ねて１次転写されたトナー像が一括して記録用紙Ｓに２次転写される。

２次転写後の前記中間転写ベルトＢは、中間転写体の清掃器の一例としてのベルトクリーナＣＬＢにより清掃、すなわち、クリーニングされる。なお、前記２次転写ロールＴ２ｂは、中間転写ベルトＢと離隔および接触可能に支持されている。
前記１次転写ロールＴ１ｙ，Ｔ１ｍ，Ｔ１ｃ，Ｔ１ｋ、中間転写ベルトＢ、２次転写器Ｔ２、ベルトクリーナＣＬＢ等により、感光体ドラムＰｙ〜Ｐｋ表面の画像を記録用紙Ｓに転写する転写装置Ｔ１＋Ｂ＋Ｔ２＋ＣＬＢが構成されている。

トナー像が２次転写された前記記録用紙Ｓは、搬送部材の一例としての媒体搬送ベルトＢＨに送られる。媒体搬送ベルトＢＨは、記録用紙Ｓを定着装置Ｆに搬送する。前記定着装置Ｆは、加熱定着部材の一例としての加熱部材Ｆｈと、加圧定着部材の一例としての加圧部材Ｆｐとを有し、加熱部材Ｆｈと加圧部材Ｆｐとが接触する領域により定着領域Ｑ５が形成されている。
前記記録用紙Ｓ上のトナー像は定着領域Ｑ５を通過する際に定着装置Ｆにより加熱定着される。定着装置Ｆでトナー像が定着された記録用紙Ｓは、排出部の一例としての排出トレイＴＲｈに排出される。
前記符号ＳＨ１，ＳＨ２等により用紙搬送路ＳＨが構成されている。また、前記符号ＳＨ，Ｒａ，Ｒｒ，ＳＧｒ，ＢＨ等により用紙搬送装置ＳＵが構成されている。

（定着装置の説明）
図２は実施例１の定着装置の要部拡大説明図である。
図１、図２において、実施例１の定着装置Ｆの加熱部材Ｆｈは、被加熱部材の一例としての加熱ベルト１を有する。実施例１の加熱ベルト１は弾性変形可能な無端帯状の弾性部材により構成されている。加熱ベルト１の内周には、用紙搬送路ＳＨに対向する位置に、加熱部材の一例としての第１の加熱ロール２が配置されている。

実施例１の第１の加熱ロール２は、前後方向に延びる円筒状に形成されている。第１の加熱ロール２は、基材２ａを有する。実施例１の基材２ａは前後方向に延びる円筒状に形成されている。基材２ａの表面には、弾性層２ｂが支持されている。弾性層２ｂの表面には、離型層２ｃが形成されている。なお、実施例１の基材２ａは、例えば、アルミニウムや、ステンレス、鉄等の金属材料により構成可能である。また、実施例１の弾性層２ｂは、例えば、シリコーンゴム等の耐熱弾性材料により構成可能であり、離型層２ｃは、例えば、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（ＰＦＡ）により構成可能である。第１の加熱ロール２の内部には、熱源の一例としてのヒータ３が内蔵されている。また、第１の加熱ロール２は、図示しない駆動源から駆動が伝達される。

第１の加熱ロール２の上方には、支持部材の一例としての右側支持ロール４が配置されている。右側支持ロール４の右上方には、加熱部材の本体の一例としての第２の加熱ロール６が配置されている。なお、実施例１の第２の加熱ロール６は、第１の加熱ロール２を構成する各部材２ａ，２ｂ，２ｃに相当する各部材６ａ，６ｂ，６ｃで構成されている。また第２の加熱ロール６の内部には、熱源の一例としてのヒータ７が内蔵されている。第２の加熱ロール６の左下方には、支持部材の一例としての左側支持ロール８が配置されている。

なお、実施例１では、第１の加熱ロール２、右側支持ロール４、第２の加熱ロール６、および、左側支持ロール８に、加熱ベルト１が張架されている。そして、第１の加熱ロール２の回転に伴い、加熱ベルト１が矢印Ｙｂの方向に回転する。
加熱ベルト１の外周には、右側支持ロール４に対向する位置に、加熱部材の本体の一例としての第３の加熱ロール９が配置されている。なお、実施例１の第３の加熱ロール９は、第１の加熱ロール２を構成する各部材２ａ，２ｂ，２ｃと同様に構成された各部材９ａ，９ｂ，９ｃを有する。また第３の加熱ロール９の内部には、熱源の一例としてのヒータ１１が内蔵されている。

また、実施例１の加熱部材Ｆｈでは、定着領域Ｑ５を通過する記録用紙Ｓの表面に、形成されたトナー像が定着可能な定着温度Ｔ_１に対応して、各ヒータ３，７，１１の温度が設定されている。なお、実施例１では、一例として、定着温度Ｔ_１が１００℃に設定されている。なお、実施例１では、定着温度Ｔ_１を１００℃に維持するために、ヒータ３，７，１１の温度が１５０〜１６０℃に設定される。

図１、図２において、定着部材の一例としての加圧部材Ｆｐは、無端帯状の回転体の一例としての加圧ベルト２１を有する。
実施例１の加圧ベルト２１の表面は、前記定着温度Ｔ_１に比べて低い温度Ｔ_２で軟化し始めて、定着温度Ｔ_１に比べて高い温度をガラス転移温度Ｔ_ｇとする熱可塑性の合成樹脂により構成されている。
実施例１の構成では、定着領域Ｑ５に加圧ベルト２１が移動した際に、加熱部材Ｆｈで加圧ベルト２１が加熱される。このとき、加圧ベルト２１は、定着温度Ｔ_１と前記温度Ｔ_２との間の温度Ｔ_３に加熱される。

図３は実施例１の無端帯状の回転体の要部拡大説明図である。
なお、実施例１では、加圧ベルト２１は、外側の表面が、熱可塑性の合成樹脂の一例として、熱可塑性のポリイミド樹脂で構成されている。実施例１では、熱硬化性のポリイミド樹脂の基材の両面に、熱可塑性のポリイミド樹脂の表面層が支持された宇部興産株式会社製の「ユーピレックス（登録商標）ＶＴ」から、内側の表面層を除去したもの、すなわち、図３に示すような熱硬化性のポリイミド樹脂の基材２３の表面に、熱可塑性のポリイミド樹脂の表面層２４が配置されたものを使用可能である。この熱可塑性のポリイミド樹脂では、軟化し始める温度Ｔ_２が７０℃程度であり、ガラス転移温度Ｔ_ｇが２４０℃である。よって、実施例１では、定着領域Ｑ５において、定着温度Ｔ_１が１００℃の場合、変質や溶融しない程度に加圧ベルト２１が軟化する。

加圧ベルト２１の内周には、加熱ベルト１を挟んで第１の加熱ロール２と対向する位置に、加圧部材の本体の一例であって支持部材の一例としての加圧ロール２６が配置されている。実施例１の加圧ロール２６は、第１の加熱ロール２に対応し、一例として、前後方向に延びる円筒状、または、円柱状に形成されている。また、実施例１の加圧ロール２６は、図示しない付勢部材の一例としてのバネで、加圧ベルト２１、および、加熱ベルト１を介して、第１の加熱ロール２に押し付けられる。

よって、実施例１の構成では、第１の加熱ロール２の回転に伴い、加熱ベルト１を介して、加圧ベルト２１が従動回転する。加圧ベルト２１の回転方向に対して、加圧ロール２６の下流側には、支持部材の一例としての上側の加圧支持ロール２７が配置されている。また、加圧ベルト２１の回転方向に対して、上側の加圧支持ロール２７の下流側には、支持部材の一例としての下側の加圧支持ロール２８が配置されている。

なお、実施例１では、加圧ロール２６、および、各加圧支持ロール２７，２８に、加圧ベルト２１が張架されている。加圧ベルト２１の回転方向に対して、加圧ロール２６と上側の加圧支持ロール２７との間には、冷却部材の一例としての冷却装置３１が配置されている。実施例１の冷却装置３１は、加圧ベルト２１の内周面に接触する接触部３２を有する。接触部３２には、放熱部材の一例としてのヒートシンク３３が形成されている。ヒートシンク３３の後端には、吹付部材の一例としての冷却ファン３４が支持されている。

実施例１の構成では、定着動作の実行時に、冷却ファン３４からヒートシンク３３に向けて冷却用の空気が吹き付けられる。また、実施例１の冷却装置３１では、加圧ベルト２１の回転に伴い、加圧ベルト２１が冷却装置３１を通過する際に、加圧ベルト２１の温度が軟化する温度Ｔ_２以下になるように、接触部３２や、ヒートシンク３３の大きさや形状、冷却ファン３４の風力が設定されている。

また、加圧ベルト２１の外周には、加圧ベルト２１の回転方向に対して、下側の加圧支持ロール２８の下流側の清掃領域Ｅ_cに、清掃器の一例としてのクリーナ４１が配置されている。なお、実施例１の清掃領域Ｅ_cには、冷却装置３１で加圧ベルト２１の温度が軟化する温度Ｔ_２以下に冷却されて、硬化した加圧ベルト２１が通過する。クリーナ４１は、清掃部材の一例としてのクリーニングブレード４２を有する。実施例１のクリーニングブレード４２は、加圧ベルト２１の幅方向に沿って、前後方向に延びる板状に形成されている。実施例１のクリーニングブレード４２は、加圧ベルト２１の回転方向に対して、クリーニングブレード４２の先端部４２ａが上流側に向く方向、いわゆる、カウンタ方向から加圧ベルト２１の表面に接触する。

（定着装置の作用）
図４は実施例１の定着領域の拡大説明図である。
図２、図４において、前記構成を備えた実施例１の画像形成装置Ｕでは、記録用紙Ｓは、２次転写領域Ｑ４において転写されたトナー像が未定着の状態で、定着装置Ｆに搬送される。定着装置Ｆでは、加熱ベルト１と加圧ベルト２１とを介して、記録用紙Ｓは、第１の加熱ロール２と加圧ロール２６とに挟まれて加圧されると共に加熱される。したがって、記録用紙Ｓが定着装置Ｆを通過する際に、熱と圧力を受けて、記録用紙Ｓに未定着のトナー像が定着される。

また、加圧ベルト２１の少なくとも表面は、熱可塑性のポリイミド樹脂で構成されている。したがって、記録用紙Ｓを挟む加圧ベルト２１が定着領域Ｑ５を通過する際に、記録用紙Ｓと共に、加圧ベルト２１が変質や溶融しない程度に加熱されて軟化する。よって、記録用紙Ｓが定着領域Ｑ５を通過する際に、軟化した加圧ベルト２１が記録用紙Ｓに密着する。
ここで、特許文献１に記載の構成では、加圧ロール（３１０）の表面には、加熱されて軟化する表面が形成されていない。したがって、記録シート（２０）が定着領域を通過する際に、加圧ロール（３１０）の表面に記録シート（２０）が密着しておらず、加熱ロール（３０９）で記録シート（２０）が加熱された際に、熱で記録シート（２０）が収縮してしまう場合がある。よって、記録シート（２０）に定着されたトナー像が歪んでしまい、画質が劣化してしまう恐れがあった。

これに対して、実施例１の構成では、記録用紙Ｓが定着領域Ｑ５を通過する際に、記録用紙Ｓと軟化した加圧ベルト２１とが密着している。したがって、表面層が平滑な特許文献１の構成に比べて、実施例１の構成では、加圧ベルト２１と記録用紙Ｓとの間の摩擦力が大きくなる。よって、加熱された記録用紙Ｓが熱収縮しようとしても、加圧ベルト２１と記録用紙Ｓとの間の摩擦力で記録用紙Ｓの熱収縮が低減される。したがって、記録用紙Ｓが収縮して変形し、画質が劣化してしまうことを低減することが可能である。

また、定着装置Ｆでトナー像が定着された記録用紙Ｓは、冷却装置３１に搬送される。冷却装置３１では、加圧ベルト２１の内面に接触部３２が接触して、加圧ベルト２１が冷却される。よって、冷却装置３１を通過した加圧ベルト２１では、軟化する温度Ｔ_２以下に加圧ベルト２１が冷却されて硬化する。
ここで、加熱されて軟化した状態の加圧ベルト２１では、加圧ベルト２１と記録用紙Ｓとが密着しており、加圧ベルト２１から記録用紙Ｓが剥離され難くなる場合がある。この場合、上側の加圧支持ロール２７を記録用紙Ｓが通過する際に、記録用紙Ｓが加圧ベルト２１から剥離されずに、そのまま巻き付いてしまい、用紙の搬送不良、いわゆる、ジャムが発生してしまう恐れがあった。

これに対して、実施例１の構成では、記録用紙Ｓが上側の加圧支持ロール２７を通過する際に、記録用紙Ｓを支持する加圧ベルト２１が冷却されて硬化している。よって、記録用紙Ｓと加圧ベルト２１との間の密着性が低下している。したがって、軟化した加圧ベルト２１と記録用紙Ｓとが密着した構成に比べて、実施例１の構成では、加圧ベルト２１から記録用紙Ｓが剥離し易くなる。よって、加圧ベルト２１から記録用紙Ｓが剥離せずに、ジャムが発生してしまうことを低減することが可能である。

また、記録用紙Ｓが剥離した加圧ベルト２１は、清掃領域Ｅ_ｃに搬送される。加圧ベルト２１には、トナーや紙粉等の付着物が加圧ベルト２１に付着してしまう場合がある。清掃領域Ｅ_ｃでは、クリーナ４１で加圧ベルト２１に付着した付着物が清掃される。
ここで、記録用紙Ｓとの密着性を重視して軟らかい材料の表面層を使用した場合や、加熱されて軟化した状態の加圧ベルト２１では、クリーニングブレード４２の先端部４２ａと加圧ベルト２１との間の摩擦力も大きくなる。加圧ベルト２１と先端部４２ａとの間の摩擦力が大きくなると、クリーニングブレード４２が捲れ易くなり、清掃不良が発生し易い。また、軟化した状態の加圧ベルト２１は、硬化した状態の加圧ベルト２１に比べて、先端部４２ａとの接触で削れたり、摩耗してしまう恐れがあった。

これに対して、実施例１の構成では、記録用紙Ｓが清掃領域Ｅ_ｃを通過する場合、冷却されて硬化した加圧ベルト２１と、クリーニングブレード４２の先端部４２ａとが接触する。したがって、表面層が軟化した場合に比べて、実施例１の構成では、加圧ベルト２１と先端部４２ａとの間で、摩擦力が小さくなる。よって、実施例１の構成では、クリーニングブレード４２を捲れ難くすることが可能であり、清掃不良の発生を低減することが可能である。また、実施例１の構成では、先端部４２ａとの接触で加圧ベルト２１が削れたり、摩耗することが低減される。よって、加圧ベルト２１の破損が低減され、加圧部材Ｆｐを長寿命化させることが可能である。

（実験例）
次に本発明の実施例１の構成における効果を確認するために実験を行った。
実験例では、実施例１の構成の画像形成装置Ｕを使用して、ヒータ３，７，１１の温度を９０〜１９０℃の範囲で変化させて、定着温度Ｔ_１を変化させ、定着領域Ｑ５を通過した記録用紙Ｓの収縮率を測定した。また、定着領域Ｑ５を通過させる記録用紙Ｓとして、厚さ５０μｍのＰＳフィルム（ＰＳ：ポリスチレン）、および、厚さ４０μｍのＰＥＴフィルム（ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート）を使用した。そして、定着領域Ｑ５の通過前、および、通過後のＰＳフィルムの幅方向の長さをそれぞれ測り、定着領域Ｑ５を通過したＰＳフィルム、および、ＰＥＴフィルムの収縮率を測定した。すなわち、（通過前の幅方向長さ−通過後の幅方向長さ）÷通過前の幅方向長さ×１００[％]で収縮率を計算した。

（実験例１−１）
実験例１−１では、宇部興産株式会社製の「ユーピレックス（登録商標）ＶＴ」から、内側の表面層を除去したものを、加圧ベルト２１として使用した。また、実験例１−１では、厚さ５０μｍのＰＳフィルム（ＰＳ：ポリスチレン）を、記録用紙Ｓとして使用した。
（実験例１−２）
実験例１−２では、前記実験例１−１と同様の加圧ベルト２１を使用した。また、実験例１−２では、厚さ４０μｍのＰＥＴフィルム（ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート）を、記録用紙Ｓとして使用した。

（比較例１−１）
比較例１−１では、熱硬化性の液状エラステックポリマーである信越化学工業株式会社製の「（登録商標）ＳＩＦＥＬ」を一様な厚さで被膜して硬化させたものを、熱硬化性の加圧ベルトとして使用した。また、比較例１−１では、厚さ５０μｍのＰＳフィルムを、記録用紙Ｓとして使用した。
（比較例１−２）
比較例１−２では、前記比較例１−１と同様の熱硬化性の加圧ベルトを使用した。また、比較例１−２では、厚さ４０μｍのＰＥＴフィルムを、記録用紙Ｓとして使用した。

図５は実験例の実験結果を示した説明図であって、縦軸に媒体の収縮率をとり、横軸にヒータの温度をとったグラフの説明図であり、図５Ａは実験例１−１および比較例１−１の測定結果を示すグラフ、図５Ｂは実験例１−２および比較例１−２の測定結果を示すグラフである。
一般に、ＰＳフィルム、および、ＰＥＴフィルムは、温度が上昇するほど収縮し易い。図５において、比較例１−１，１−２では、ヒータ３，７，１１の温度が上昇するに連れて、ＰＳフィルム、および、ＰＥＴフィルムの収縮率が上昇する傾向にあることが確認された。

一方、実験例１−１，１−２では、ヒータ３，７，１１の温度が上昇すると、加圧ベルト２１が軟化する温度（７０℃）、すなわち、図５におけるヒータ３，７，１１の温度が１５０℃の手前では、ＰＳフィルム、および、ＰＥＴフィルムの収縮が大きくなるが、加圧ベルト２１が軟化する温度を越えると、収縮が小さくなっている。これは、加圧ベルト２１が軟化して、ＰＳフィルム、および、ＰＥＴフィルムと、加圧ベルト２１との密着性が増したためと考察される。そして、実施例１では、ヒータ３，７，１１の温度が１５０〜１６０℃に設定されており、定着領域Ｑ５の定着温度Ｔ_１は１００℃になる。よって、熱硬化性の表面層を有する定着ベルトの構成に比べて、実施例１の構成では、軟化した加圧ベルト２１で記録用紙Ｓの熱収縮が低減される。

（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例（Ｈ01）〜（Ｈ010）を下記に例示する。
（Ｈ01）前記各実施例において、画像形成装置Ｕを例示したが、これに限定されず、プリンタ、ＦＡＸ、あるいはこれら複数の機能を備えた複合機等に適用可能である。また、多色の画像形成装置に限定されず、単色の画像形成装置にも適用可能である。

（Ｈ02）前記実施例において、定着温度Ｔ_１よりも低温で軟化する加圧ベルト２１を構成する熱可塑性の材料の一例として、熱可塑性のポリイミド樹脂を例示したが、これに限定されない。定着温度Ｔ_１よりも低温で軟化し、清掃領域Ｅ_ｃで硬化する材料であれば、任意の材料を使用することが可能である。例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）や、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリスルホン系樹脂（ＰＳＵ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）等の材料の材料を主成分として、上記温度条件を満たす熱可塑性の材料で加圧ベルト２１を構成することも可能である。

（Ｈ03）前記実施例において、加圧部材の一例として、無端帯状の回転体の一例としての加圧ベルト２１と、ロール状の支持部材２６，２７，２８とを用いた加圧部材Ｆｐの構成を例示したが、これに限定されない。例えば、加圧部材Ｆｐに代えて、ロール状の加圧ロールや、設計や仕様に応じて、任意の形状の加圧部材を用いた構成も可能である。
（Ｈ04）前記実施例において、支持部材の一例として、３本のロール２６，２７，２８で加圧ベルト２１を張架する構成を例示したが、これに限定されず、例えば、２本または４本以上のロールで加圧ベルト２１を張架する構成も可能である。

（Ｈ05）前記実施例において、加熱部材の一例として、無端帯状の回転体の加熱ベルト１を用いた加熱部材Ｆｈの構成を例示したが、これに限定されず、例えば、加熱部材Ｆｈに代えて、ロール状の加熱部材や、設計や仕様に応じて、任意の形状の加熱部材を用いた構成も可能である。また、例えば、ゴムベルトの表面に、熱可塑性の材料のフィルムを貼り付けて、少なくとも表面が熱可塑性の材料で構成された多層構造の構成とすることも適用可能である。
（Ｈ06）前記実施例において、冷却部材の一例として、ヒートシンク３３や、冷却ファン３４を有する冷却装置３１の構成を例示したが、これに限定されず、例えば、ヒートシンク３３に代えて、一対のロール状の冷却ロールを使用した構成とすることも可能である。また、清掃領域Ｅ_ｃに加圧ベルト２１が搬送された際に、加圧ベルト２１が自然放熱で冷却されて硬化する構成の場合、ヒートシンク３３や、冷却ファン３４の片方、あるいは、冷却部材自体を省略する構成も可能である。

（Ｈ07）前記各実施例において、清掃部材の一例として、加圧ベルト２１の表面に付着した付着物を除去するクリーニングブレード４２を例示したが、これに限定されず、例えば、従来のクリーニングブラシや、クリーニングローラ等、設計や仕様に応じて、任意の形状の清掃部材を採用可能である。
（Ｈ08）前記実施例において、加熱ベルト１の回転に伴い、加圧ベルト２１が従動回転する構成を例示したが、これに限定されない。例えば、加圧ベルト２１の回転に伴い、加熱ベルト１が従動回転する構成も可能であり、各ベルト１,２１を回転させる駆動部材を設けて、各ベルト１,２１が独立して回転する構成も可能である。

（Ｈ09）前記各実施例において、加圧ベルト２１を有する定着部材の一例としての加圧部材Ｆｐの構成を例示したが、これに限定されない。例えば、加圧ベルト２１を有する定着部材の一例としての加熱部材Ｆｈに適用することも可能である。また、加圧部材Ｆｐ、および、加熱部材Ｆｈの一方のみに加圧ベルト２１を設ける構成に限定されず、両方に熱可塑性のベルトを設けることも可能である。

（Ｈ010）前記各実施例において、熱収縮する媒体を例示したが、これに限定されず、例えば、熱膨張する媒体を使用する場合でも、軟化した表面層２４と記録用紙Ｓとの密着で、媒体の熱膨張を低減する構成も可能である。

２１…無端帯状の回転体、
２６，２７，２８…支持部材、
３１…冷却部材、
４２…清掃部材、
Ｅ_ｃ…清掃領域、
Ｆ…定着装置、
Ｆｐ…定着部材、
Ｐｙ〜Ｐｋ…像保持体、
Ｓ…媒体、
Ｔ１＋Ｂ＋Ｔ２＋ＣＬＢ…転写装置、
Ｑ５…定着領域、
Ｕ…画像形成装置。

Claims (4)

1. 媒体の表面の未定着画像を定着させる定着領域において、画像を定着させる定着温度よりも低温の温度で軟化する熱可塑性の材料により少なくとも表面が構成された定着部材と、
   前記定着部材の回転方向に対して、前記定着領域の下流側に設定され、前記熱可塑性の定着部材が軟化する温度に比べて低温の清掃領域において、硬化した前記定着部材に接触して、前記定着部材を清掃する清掃部材と、
   を備えたことを特徴とする定着装置。
2. 前記定着部材の回転方向に対して、前記定着領域の下流側且つ前記清掃領域の上流側に配置され且つ前記定着部材を冷却する冷却部材、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 無端帯状の回転体と、前記無端帯状の回転体を支持する支持部材と、を有する前記定着部材、
   を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の定着装置。
4. 表面に画像を保持する像保持体と、
   前記像保持体から媒体に画像を転写する転写装置と、
   媒体に転写された未定着画像を定着させる請求項１ないし３のいずれかに記載の定着装置と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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