JP2020052354A - 定着装置および搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ニップ部に対応する領域に潤滑剤を良好に保持しつつ、ニップ部に対応しない領域における摺動シートと無端ベルトとの摺接部分の摺動抵抗を低減することを目的とする。【解決手段】定着装置８は、ヒータ８２と、ヒータ８２によって加熱される回転体（加熱ローラ８１）と、無端ベルト８３と、回転体との間で無端ベルト８３を挟んでニップ部ＮＰを形成するニップ形成部材（加圧パッド８５）と、ニップ部ＮＰにおいて、無端ベルト８３の内周面８３Ａとニップ形成部材との間で挟まれる摺動シート８７を備える。摺動シート８７は、無端ベルト８３の内周面８３Ａと接触する表面Ｆ１に、複数の凹部Ｃ１が配置される第１部分Ｂ１と、複数の凸部Ｐ１が配置される第２部分Ｂ２１，Ｂ２２を有する。第１部分Ｂ１は、ニップ部ＮＰに対応する領域Ａ１に位置する。第２部分Ｂ２１，Ｂ２２は、ニップ部ＮＰと異なる箇所に対応する領域Ａ２１，Ａ２２に位置する。【選択図】図２

Description

本発明は、無端ベルトを備える定着装置および搬送装置に関する。

従来、加熱ローラと、加熱ローラとの間で無端ベルトを挟んでニップ部を形成するニップ形成部材と、無端ベルトの内周面とニップ形成部材との間に配置される摺動シートとを備えた定着装置が知られている（特許文献１〜３参照）。具体的に、特許文献１の技術では、摺動シートの表面（無端ベルトの内周面に接触する面）のうちニップ部に対応する第１領域に複数の凹部を設け、第１領域で潤滑剤を良好に保持している。

特許文献２，３の技術では、摺動シートの表面（無端ベルトの内周面に接触する面）のうちニップ部に対応する第１領域に複数の凸部を設け、無端ベルトと摺動シートとの摺動抵抗を低減している。

特開２００９−１５２２７号公報 特開２００６−１１９２６３号公報 特開２００９−２２９４９４号公報

ところで、摺動シートは、ニップ部に対応する第１領域の外の領域である第２領域でも、無端ベルトの内周面と摺接する場合があるが、第２領域における摺動シートと無端ベルトの内周面との摺動抵抗についてはあまり考慮されていなかった。第２領域の摺動抵抗を低減するために、例えば、特許文献１の凹部を摺動シートの表面全体に設けることが考えられるが、その場合、第２領域で潤滑剤が保持され、第１領域に供給・保持される潤滑剤が少なくなってしまうおそれがある。また、特許文献２，３の凸部を摺動シートの表面全体に設けた場合には、第２領域での摺動抵抗は低減できるものの、高圧がかかる第１領域では、無端ベルトの材質が柔らかい材質である場合に、無端ベルトに凸形状が転写されてしまい、画質が悪化するおそれがある。

そこで、本発明は、ニップ部に対応する領域に潤滑剤を良好に保持しつつ、ニップ部に対応しない領域における摺動シートと無端ベルトとの摺接部分の摺動抵抗を低減することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る定着装置は、ヒータと、前記ヒータによって加熱される回転体と、無端ベルトと、前記回転体との間で前記無端ベルトを挟んでニップ部を形成するニップ形成部材と、前記ニップ部において、前記無端ベルトの内周面と前記ニップ形成部材との間で挟まれる摺動シートと、を備える。
前記摺動シートは、前記無端ベルトの内周面と接触する表面に、複数の凹部が配置される第１部分と、複数の凸部が配置される第２部分と、を有する。
前記第１部分は、前記ニップ部に対応する領域に位置する。
前記第２部分は、前記ニップ部と異なる箇所に対応する領域に位置する。

この構成によれば、摺動シートの表面のうちニップ部と異なる箇所に対応する領域に複数の凸部を配置するので、ニップ部と異なる箇所に対応する領域において、無端ベルトの内周面と摺動シートの接触面積を減らすことができ、摺動抵抗を低減することができる。また、摺動シート全体に凸部が形成される構成と比べ、ニップ部に対応する領域に配置した複数の凹部で潤滑剤を良好に保持することができるので、画質の悪化を抑制できる。

また、前記第２部分は、前記ニップ部における前記無端ベルトの移動方向において、前記ニップ部の上流および下流の少なくとも何れか一方に位置していてもよい。

また、前記定着装置は、前記無端ベルトの内周面をガイドするガイド面を有するガイド部材をさらに有し、前記第２部分は、前記ガイド面と前記内周面とで挟まれる領域に配置されていてもよい。

これによれば、ニップ部と異なる箇所で、かつ、摩擦抵抗が高くなりやすい箇所に複数の凸部を配置するので、無端ベルトと摺動シートとの摺動抵抗をより低減することができる。

また、前記摺動シートの前記表面は、前記無端ベルトの幅方向に延びる平滑な第３部分と、を有し、前記第３部分は、前記無端ベルトの周方向において、前記ガイド面と前記ニップ部との間に位置していてもよい。

これによれば、圧力がかからないガイド面とニップ部との間に平滑な第３部分を配置するので、摺動抵抗をより低減することができる。

また、前記摺動シートの前記表面は、前記第２部分の前記無端ベルトの幅方向の両側に、複数の第２凸部が形成される第４部分を有し、前記第２凸部は、前記幅方向に交差する方向に延びていてもよい。

これによれば、第２部分にある潤滑剤が幅方向外側に向けて流れるのを、幅方向に交差する第２凸部によって止めることができるので、潤滑剤の漏れを抑制することができる。

また、前記第２凸部の前記無端ベルトの周方向における長さは、前記第２部分に配置される前記凸部の前記周方向における長さよりも大きくてもよい。

凸部よりも周方向の長さが大きな第２凸部によって、潤滑剤の漏れを良好に抑制することができる。

また、前記第２凸部は、前記無端ベルトの周方向における前記第４部分の一端から他端まで連続して延びた長尺形状を有し、前記幅方向に間隔を空けて複数並んで配置されていてもよい。

これによれば、第２凸部が第４部分の一端から他端まで連続して延びているので、潤滑剤の漏れをより抑制することができる。

また、前記第２凸部は、前記無端ベルトの周方向に間隔を空けて複数並ぶとともに、前記幅方向に間隔を空けて複数並び、前記複数の第２凸部は、前記幅方向に沿って延び前記第４部分を通過する全ての仮想線が、少なくとも１つの前記第２凸部と交差するように配置されていてもよい。

これによれば、潤滑剤が仮想線に沿って幅方向外側に流れようとしても、いずれかの第２凸部で止められるので、潤滑剤の漏れをより抑制することができる。

また、前記第２凸部は、前記無端ベルトの周方向に対して斜めに延び、前記幅方向における一端に対して他端が前記第２部分における前記無端ベルトの移動方向の下流側、かつ、前記幅方向の内側に配置されるとともに、前記周方向に間隔を空けて複数並び、前記複数の第２凸部のうち前記周方向に隣接する２つの第２凸部は、前記幅方向から見て、重なっていてもよい。

これによれば、潤滑剤が幅方向外側に流れようとしても、いずれかの第２凸部で止められるので、潤滑剤の漏れをより抑制することができる。また、第４部分に流れ込んできた潤滑剤が、無端ベルトの回転によって下流側に移動すると、周方向に対して傾斜した第２凸部によって幅方向内側に戻されるので、潤滑剤の漏れをより抑制することができる。

また、前記第１部分の前記幅方向の長さは、前記ニップ部を通過可能な最大用紙の幅以上であり、かつ、前記摺動シートの前記幅方向の長さよりも短く、前記摺動シートの前記表面は、前記第１部分の前記幅方向の両側に、複数の第３凸部が形成される第５部分を有していてもよい。

これによれば、最大用紙の幅外の部分に複数の第３凸部を形成するので、画質を悪化させることなく、摺動抵抗を低減することができる。

また、前記第３凸部は、前記第２凸部と同じ形状を有していてもよい。

これによれば、同じ形状の第２凸部と第３凸部によって、潤滑剤の漏れを良好に抑制することができる。

また、前記第３凸部は、前記第２部分に配置される前記凸部と同じ形状を有していてもよい。

また、前記複数の凹部は、開口部の形状が正六角形であり、ハニカム状に配置されていてもよい。

これによれば、ハニカム状に配置された複数の凹部で、潤滑剤をより良好に保持することができる。

また、前記第２部分の前記凸部は、多角錐形状または円錐形状であってもよい。

これによれば、無端ベルトの内周面と凸部とが点接触に近い状態で接触するので、摺動抵抗をより低減することができる。

また、前記第２部分の前記凸部は、前記無端ベルトの周方向に均等な間隔を空けて複数並んで配置されるとともに、前記無端ベルトの幅方向に均等な間隔を空けて複数並んで配置されていてもよい。

これによれば、第２部分の凸部を周方向および幅方向に均等な間隔で（規則的に）配置するので、無端ベルトの移動軌跡を安定させることができる。

なお、本発明は、定着装置に限らず、回転体との間で記録媒体を搬送する無端ベルトを備える搬送装置に適用してもよい。

本発明によれば、ニップ部に対応する領域に潤滑剤を良好に保持しつつ、ニップ部に対応しない領域における摺動シートと無端ベルトとの摺接部分の摺動抵抗を低減することができる。

本発明の一実施形態に係るレーザプリンタを示す断面図である。 定着装置を示す断面図（ａ）と、ニップ部の周囲を拡大して示す拡大図（ｂ）である。 摺動シートに形成された複数の凹部および凸部を示す図（ａ），（ｂ）である。 複数の凹部を拡大して示す斜視図（ａ）と、複数の凸部を拡大して示す斜視図（ｂ）である。 第１変形例に係る摺動シートを示す平面図（ａ）と、第２凸部を示す斜視図（ｂ）である。 第２変形例に係る摺動シートを示す平面図である。 第３変形例に係る摺動シートを示す平面図である。 第４変形例に係る摺動シートを示す平面図である。 第５変形例に係る摺動シートを示す平面図である。

次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、方向は、図１における紙面に向かって左側を「前」、紙面に向かって右側を「後」とし、紙面に向かって奥側を「左」、紙面に向かって手前側を「右」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下」とする。

図１に示すように、レーザプリンタ１は、筐体２内に、給紙部３と、露光装置４と、プロセスカートリッジ５と、定着装置８とを主に備えている。

給紙部３は、筐体２内の下部に設けられ、記録媒体の一例としての用紙Ｓが収容される給紙トレイ３１と、用紙押圧板３２と、給紙機構３３とを主に備えている。給紙トレイ３１に収容された用紙Ｓは、用紙押圧板３２によって上方に寄せられ、給紙機構３３によってプロセスカートリッジ５に供給される。

露光装置４は、筐体２内の上部に配置され、図示しない光源装置や、符号を省略して示すポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備えている。露光装置４では、光源装置から出射される画像データに基づく光ビームが、感光体ドラム６１の表面で高速走査されることで、感光体ドラム６１の表面を露光する。

プロセスカートリッジ５は、露光装置４の下方に配置され、筐体２に設けられたフロントカバー２１を開いたときにできる開口から筐体２に対して着脱可能となっている。プロセスカートリッジ５は、ドラムユニット６と、現像ユニット７とを備えている。ドラムユニット６は、感光体ドラム６１と、帯電器６２と、転写ローラ６３とを主に備えている。また、現像ユニット７は、ドラムユニット６に対して着脱可能となっており、現像ローラ７１と、供給ローラ７２と、層厚規制ブレード７３と、トナーを収容する収容部７４とを主に備えている。

プロセスカートリッジ５では、感光体ドラム６１の表面が、帯電器６２により一様に帯電された後、露光装置４からの光ビームによって露光されることで、感光体ドラム６１上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、収容部７４内のトナーは、供給ローラ７２を介して現像ローラ７１に供給され、現像ローラ７１と層厚規制ブレード７３の間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ７１上に担持される。現像ローラ７１上に担持されたトナーは、現像ローラ７１から感光体ドラム６１上に形成された静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム６１上にトナー像が形成される。その後、感光体ドラム６１と転写ローラ６３の間を用紙Ｓが搬送されることで感光体ドラム６１上のトナー像が用紙Ｓ上に転写される。

定着装置８は、プロセスカートリッジ５の後方に配置されている。トナー像が転写された用紙Ｓは、定着装置８を通過することでトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙Ｓは、搬送ローラ２３，２４によって排紙トレイ２２上に排出される。

図２（ａ）に示すように、定着装置８は、回転体の一例としての加熱ローラ８１と、ヒータ８２と、無端ベルト８３と、加圧ユニット８４と、を備えている。そして、加熱ローラ８１および加圧ユニット８４の一方が他方に向けて付勢されることで、加熱ローラ８１と無端ベルト８３との間にニップ部ＮＰが形成されている。

なお、以下の説明では、無端ベルト８３の幅方向を単に「幅方向」とも称し、ニップ部ＮＰにおける無端ベルト８３の移動方向を単に「移動方向」とも称し、加熱ローラ８１と加圧ユニット８４（詳しくは、後述する加圧パッド８５）が対向する対向方向を単に「対向方向」とも称する。本実施形態では、幅方向は、加熱ローラ８１の回転軸と平行な方向であり、左右方向に沿っている。また、移動方向は、前後方向に沿い、対向方向は、上下方向に沿っている。

加熱ローラ８１は、円筒状の基体を有するローラであり、一例として、アルミニウムなどの金属からなる素管の外周面にフッ素樹脂などからなる離型層を形成することで構成されている。加熱ローラ８１は、図示せぬモータから駆動力が入力されることで、図２の反時計回りに回転駆動する。加熱ローラ８１は、無端ベルト８３の外周面に接触している。

ヒータ８２は、加熱ローラ８１を加熱するヒータであり、加熱ローラ８１の径方向内側に配置されている。ヒータ８２としては、例えば、通電によって発光し、輻射熱によって加熱ローラ８１を加熱するハロゲンランプを用いることができる。

無端ベルト８３は、筒状の部材であり、可撓性を有している。無端ベルト８３は、一例として、ステンレス鋼などの金属やポリイミド樹脂などの樹脂などからなる基材の外周面にフッ素樹脂などからなる離型層を形成することで構成されている。無端ベルト８３は、加熱ローラ８１の回転によって図２の時計回りに従動回転するように設けられている。これにより、無端ベルト８３は、加熱ローラ８１との間で用紙Ｓを搬送する。

無端ベルト８３の内周面８３Ａには、グリスなどの潤滑剤が塗布されている。これにより、無端ベルト８３の内周面８３Ａと加圧ユニット８４との摺動性を高めることができるので、無端ベルト８３を良好に回転させることができるようになっている。

加圧ユニット８４は、ニップ形成部材の一例としての加圧パッド８５と、加圧パッド８５を支持するホルダ８６と、摺動シート８７とを備えている。

加圧パッド８５は、無端ベルト８３の径方向内側に位置して、無端ベルト８３に覆われている。加圧パッド８５は、ゴムなどの弾性体からなり、加熱ローラ８１との間で無端ベルト８３を挟むことで、加熱ローラ８１と無端ベルト８３との間にニップ部ＮＰを形成する。このように加圧パッド８５によってニップ部ＮＰを形成することで、用紙Ｓは、ニップ部ＮＰを通過する間に加熱および加圧されて、用紙Ｓ上にトナー像が定着される。

なお、本実施形態では、加圧パッド８５と加熱ローラ８１との間で無端ベルト８３が挟まれる領域、即ち、ニップ圧が加わる領域をニップ部ＮＰと称する。より詳しくは、無端ベルト８３の外周面と加熱ローラ８１とが接触する部分のうち、移動方向における加圧パッド８５の上流端から下流端までの範囲であって、且つ、幅方向における加圧パッド８５の一端から他端までの範囲を、ニップ部ＮＰと称する。

摺動シート８７は、加圧パッド８５と無端ベルト８３との摩擦抵抗を低減するための矩形のシートである。摺動シート８７は、ニップ部ＮＰにおいて、無端ベルト８３の内周面８３Ａと加圧パッド８５との間で挟まれている。詳しくは、摺動シート８７の一端は、ホルダ８６の移動方向上流側の部位に固定されている。そして、摺動シート８７は、ホルダ８６の上面を覆うように巻き掛けられて、他端がホルダ８６の移動方向下流側の部位に固定されている。

なお、本実施形態では、摺動シート８７の他端を固定したが、本発明はこれに限定されず、他端を固定せずにフリーな状態としてもよい。また、摺動シート８７の材料は、どのようなものであってもよいが、本実施形態では、ポリイミドを含有した樹脂シートを採用している。

ホルダ８６は、樹脂などからなり、加圧パッド８５を支持するベース部８６Ａと、ガイド部材の一例としての第１ガイド部８６Ｂおよび第２ガイド部８６Ｃと、を有している。第１ガイド部８６Ｂは、ベース部８６Ａの上流端に配置されている。第１ガイド部８６Ｂは、無端ベルト８３の内周面８３Ａをガイドする第１ガイド面Ｇ１を有している。第２ガイド部８６Ｃは、ベース部８６Ａの下流端に配置されている。第２ガイド部８６Ｃは、無端ベルト８３の内周面８３Ａをガイドする第２ガイド面Ｇ２を有している。

図２（ｂ）に示すように、摺動シート８７は、無端ベルト８３の内周面８３Ａと接触する表面Ｆ１を有している。図３に示すように、摺動シート８７の表面Ｆ１は、複数の凹部Ｃ１が規則的に配置される第１部分Ｂ１と、複数の凸部Ｐ１が規則的に配置される第２部分Ｂ２１，Ｂ２２と、幅方向に延びる平滑な第３部分Ｂ３１，Ｂ３２と、を有している。

第１部分Ｂ１は、ニップ部ＮＰに対応する領域Ａ１に位置する。ここで、領域Ａ１は、加熱ローラ８１からニップ圧が加わる部分である。第１部分Ｂ１は、摺動シート８７の幅方向の一端から他端まで延びている。第１部分Ｂ１は、移動方向において、領域Ａ１よりも大きく、領域Ａ１に対して移動方向の上流側と下流側にはみ出している。なお、第１部分Ｂ１は、全体が領域Ａ１内に位置していてもよい。言い換えると、領域Ａ１の少なくとも一部に第１部分Ｂ１、即ち、複数の凹部Ｃ１が配置されていればよく、領域Ａ１全体に凹部Ｃ１が配置されていなくてもよい。

第２部分Ｂ２１，Ｂ２２は、ニップ部ＮＰと異なる箇所に対応する領域Ａ２１，Ａ２２に位置する。ここで、領域Ａ２１は、第１ガイド面Ｇ１と無端ベルト８３の内周面８３Ａとで挟まれる領域である（図２（ｂ）参照）。また、領域Ａ２２は、第２ガイド面Ｇ２と無端ベルト８３の内周面８３Ａとで挟まれる領域である（図２（ｂ）参照）。

第２部分Ｂ２１は、移動方向において、ニップ部ＮＰ（第１部分Ｂ１）の上流に配置されている。第２部分Ｂ２２は、移動方向において、ニップ部ＮＰ（第１部分Ｂ１）の下流に配置されている。各第２部分Ｂ２１，Ｂ２２は、摺動シート８７の幅方向の一端から他端まで延びている。各第２部分Ｂ２１，Ｂ２２は、移動方向において、対応する領域Ａ２１，Ａ２２よりも大きく、対応する領域Ａ２１，Ａ２２に対して移動方向の上流側と下流側にはみ出している。なお、各第２部分Ｂ２１，Ｂ２２は、全体が、対応する領域Ａ２１，Ａ２２内に位置していてもよい。言い換えると、各領域Ａ２１，Ａ２２の少なくとも一部に各第２部分Ｂ２１，Ｂ２２、即ち、複数の凸部Ｐ１が配置されていればよく、各領域Ａ２１，Ａ２２の全体に凸部Ｐ１が配置されていなくてもよい。

第３部分Ｂ３１は、移動方向において、上流側の第２部分Ｂ２１と第１部分Ｂ１との間に位置する。第３部分Ｂ３２は、移動方向において、下流側の第２部分Ｂ２２と第１部分Ｂ１との間に位置する。

詳しくは、図２（ｂ）に示すように、上流側の第３部分Ｂ３１は、無端ベルト８３の周方向において、第１ガイド面Ｇ１とニップ部ＮＰとの間に位置する。下流側の第３部分Ｂ３２は、無端ベルト８３の周方向において、第２ガイド面Ｇ２とニップ部ＮＰとの間に位置する。

図４（ａ）に示すように、第１部分Ｂ１に配置された複数の凹部Ｃ１は、開口部Ｅの形状が正六角形であり、ハニカム状に配置されている。図４（ｂ）に示すように、各第２部分Ｂ２１，Ｂ２２に配置された複数の凸部Ｐ１は、多角錐形状、詳しくは六角錐形状であり、ハニカム状に配置されている。言い換えると、凸部Ｐ１は、無端ベルト８３の周方向に均等な間隔を空けて複数並んで配置されるとともに、無端ベルト８３の幅方向に均等な間隔を空けて複数並んで配置されている。

また、前述した加圧パッド８５は、摺動シート８７よりも柔らかい材料で形成するのが好ましい。このように構成することで、加圧パッド８５によって摺動シート８７が加圧されても、凹部Ｃ１の形状を保つことができる。

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
摺動シート８７の表面Ｆ１のうちニップ部ＮＰと異なる箇所に対応する領域Ａ２１，Ａ２２に複数の凸部Ｐ１を配置するので、ニップ部ＮＰと異なる箇所に対応する領域Ａ２１，Ａ２２において、無端ベルト８３の内周面８３Ａと摺動シート８７の接触面積を減らすことができ、摺動抵抗を低減することができる。また、例えば摺動シート全体に凸部が形成される構成と比べ、ニップ部ＮＰに対応する領域Ａ１に配置した複数の凹部Ｃ１で潤滑剤を良好に保持することができるので、画質の悪化を抑制できる。

第２部分Ｂ２１，Ｂ２２を、ガイド面Ｇ１，Ｇ２と無端ベルト８３の内周面８３Ａとで挟まれる領域Ａ２１，Ａ２２に配置したので、ニップ部ＮＰと異なる箇所で、かつ、摩擦抵抗が高くなりやすい箇所（領域Ａ２１，Ａ２２）において、無端ベルト８３と摺動シート８７との摺動抵抗をより低減することができる。

圧力がかからないガイド面Ｇ１，Ｇ２とニップ部ＮＰとの間に平滑な第３部分Ｂ３１，Ｂ３２を配置するので、例えば平滑な第３部分をガイド部材と無端ベルトの間に配置する構成と比べ、摺動抵抗をより低減することができる。

複数の凹部Ｃ１をハニカム状に配置したので、複数の凹部Ｃ１によって潤滑剤をより良好に保持することができる。

凸部Ｐ１を六角錐形状としたので、無端ベルト８３の内周面８３Ａと凸部Ｐ１とを点接触に近い状態で接触させることができ、摺動抵抗をより低減することができる。

複数の凸部Ｐ１を周方向および幅方向に均等な間隔で規則的に配置するので、無端ベルト８３の移動軌跡を安定させることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。以下の説明においては、前記実施形態と略同様の構造となる部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。

図５（ａ）に示すように、摺動シート８７の表面Ｆ１は、第２部分Ｂ２１，Ｂ２２の幅方向の両側に、複数の第２凸部Ｐ２が形成される第４部分Ｂ４１，Ｂ４２を有していてもよい。具体的に、この形態では、第２部分Ｂ２１，Ｂ２２は、幅方向において、摺動シート８７の長さよりも小さい。

第４部分Ｂ４１は、上流側の第２部分Ｂ２１の幅方向の一方と他方にそれぞれ１つずつ配置されている。第４部分Ｂ４２は、下流側の第２部分Ｂ２２の幅方向の一方と他方にそれぞれ１つずつ配置されている。第４部分Ｂ４１，Ｂ４２は、無端ベルト８３の周方向において、第２部分Ｂ２１，Ｂ２２と略同じ長さとなっている。

図５（ａ），（ｂ）に示すように、各第４部分Ｂ４１，Ｂ４２に形成される第２凸部Ｐ２は、幅方向に交差する方向、詳しくは幅方向に直交する方向に延びている。第２凸部Ｐ２の無端ベルト８３の周方向における長さは、第２部分Ｂ２１，Ｂ２２に配置される凸部Ｐ１の周方向における長さよりも大きい。詳しくは、第２凸部Ｐ２は、第４部分Ｂ４１，Ｂ４２の周方向の一端から他端まで連続して延びた長尺形状を有している。

各第４部分Ｂ４１，Ｂ４２は、第２凸部Ｐ２を複数、具体的には３つ有している。３つの第２凸部Ｐ２は、幅方向に間隔を空けて並んでいる。

この形態によれば、第２部分Ｂ２１，Ｂ２２にある潤滑剤が幅方向外側に向けて流れた場合には、幅方向に直交する第２凸部Ｐ２によって止めることができるので、潤滑剤の漏れを抑制することができる。

また、凸部Ｐ１よりも第２凸部Ｐ２の方が周方向の長さが大きいので、凸部Ｐ１よりも周方向の長さが大きな第２凸部Ｐ２によって、潤滑剤の漏れを良好に抑制することができる。特に、第２凸部Ｐ２が第４部分Ｂ４１，Ｂ４２の周方向の一端から他端まで連続して延びているので、潤滑剤の漏れをより抑制することができる。

図６に示すように、第２凸部Ｐ２１は、無端ベルト８３の周方向に間隔を空けて複数並ぶとともに、幅方向に間隔を空けて複数並んでいてもよい。具体的に、この形態では、各第４部分Ｂ４１，Ｂ４２において、周方向に間隔を空けて並ぶ第２凸部Ｐ２１の列が、幅方向に間隔を空けて３列並ぶように配置されている。

第２凸部Ｐ２１は、幅方向に直交する方向に延びている。複数の第２凸部Ｐ２１は、幅方向に沿って延び、かつ、第４部分（例えば、Ｂ４１）を通過する全ての仮想線（例えば、Ｌｖ）が、少なくとも１つの第２凸部Ｐ２１と交差するように配置されている。言い換えると、幅方向に隣接する２列のうち、一方の列を構成する複数の第２凸部Ｐ２１は、他方の列を構成する複数の第２凸部Ｐ２１の間を塞ぐように配置されている。

この形態によれば、潤滑剤が幅方向に沿って外側に流れようとしても、いずれかの第２凸部Ｐ２１で止められるので、潤滑剤の漏れをより抑制することができる。

図７に示すように、第２凸部Ｐ２２は、無端ベルト８３の周方向に対して斜めに延びていてもよい。具体的に、この形態では、第２凸部Ｐ２２は、幅方向における一端に対して他端が、第２部分Ｂ２１，Ｂ２２における無端ベルト８３の移動方向の下流側、かつ、幅方向の内側に配置されている。第２凸部Ｐ２２は、周方向に間隔を空けて複数並んでいる。複数の第２凸部Ｐ２２のうち周方向に隣接する２つの第２凸部Ｐ２２は、幅方向から見て、重なっている。

この形態によれば、潤滑剤が第２部分Ｂ２１，Ｂ２２から幅方向外側に流れようとした場合には、いずれかの第２凸部Ｐ２２で止められるので、潤滑剤の漏れをより抑制することができる。また、第４部分Ｂ４１，Ｂ４２に流れ込んできた潤滑剤が、無端ベルト８３の回転によって下流側に移動すると、周方向に対して傾斜した第２凸部Ｐ２２によって幅方向内側に戻されるので、潤滑剤の漏れをより抑制することができる。

図８に示すように、摺動シート８７の表面Ｆ１は、第１部分Ｂ１の幅方向の両側に、複数の第３凸部Ｐ３が形成される第５部分Ｂ５を有していてもよい。具体的に、この形態では、摺動シート８７の表面Ｆ１は、図５の形態と略同様の第２部分Ｂ２１，Ｂ２２および第４部分Ｂ４１，Ｂ４２を有する他、図５の形態とは多少大きさが異なる第１部分Ｂ１および第３部分Ｂ３１，Ｂ３２と、図５の形態にはない第５部分Ｂ５を有している。

第１部分Ｂ１の幅方向の長さは、ニップ部ＮＰを通過可能な最大用紙の幅Ｗ以上であり、かつ、摺動シート８７の幅方向の長さよりも短い。第２部分Ｂ２１，Ｂ２２および第３部分Ｂ３１，Ｂ３２の幅方向の長さは、第１部分Ｂ１の幅方向の長さと等しい。

第３凸部Ｐ３は、第２凸部Ｐ２と同じ断面形状を有している。第３凸部Ｐ３は、第２凸部Ｐ２と一体に形成されている。

この形態によれば、最大用紙の幅外の部分に複数の第３凸部Ｐ３を形成するので、画質を悪化させることなく、摺動抵抗を低減することができる。また、断面形状が同じ第２凸部Ｐ２と第３凸部Ｐ３を一体に形成するので、潤滑剤の漏れを良好に抑制することができる。

図９に示すように、第３凸部Ｐ３１は、第２部分Ｂ２１，Ｂ２２に配置される凸部Ｐ１と同じ形状（図４（ｂ）参照）を有していてもよい。具体的に、この形態では、摺動シート８７の表面Ｆ１は、図３の形態と略同様の第２部分Ｂ２１，Ｂ２２と、図８の形態と略同様の第１部分Ｂ１および第３部分Ｂ３１，Ｂ３２と、図８の形態とは第２凸部の形状が異なる第５部分Ｂ５と、を有している。

複数の第３凸部Ｐ３１は、複数の凸部Ｐ１と同じように規則的に配列されている。そして、周方向において、第２部分Ｂ２１，Ｂ２２と第５部分Ｂ５との間には、複数の第４凸部Ｐ４が形成されている。各凸部Ｐ１，Ｐ３１，Ｐ４１は、周方向に所定のピッチで配置されるとともに、幅方向に所定のピッチで配置されている。この形態でも、各凸部Ｐ１，Ｐ３１，Ｐ４１によって、摺動抵抗を低減することができる。

前記実施形態では、凹部Ｃ１の開口形状を正六角形としたが、本発明はこれに限定されず、凹部の開口形状は、その他の多角形であってもよいし、円形や楕円形であってもよい。また、凹部の開口面積、深さ、隣り合う凹部の間隔は特に限定されず、凹部の配置も不規則であってもよい。但し、例えば開口面積が異なる複数の凹部をニップ部に対応する領域に不規則に配置した場合、開口面積が等しい複数の凹部をニップ部に対応する領域に規則的にムラなく配置した場合と比較して、ニップ部に対応する領域で潤滑剤の分布が不均一になり、摺動抵抗が増加する虞がある。このため、ニップ部に対応する領域には、開口面積と深さが等しい複数の凹部を、規則的にムラなく配置することが好ましい。

前記実施形態では、凸部Ｐ１を六角錐形状としたが、本発明はこれに限定されず、凸部は、その他の多角錐形状であってもよいし、円錐形状であってもよい。また、凸部は、錐台形状や球冠形状であっても良い。但し、凸部を錐台形状や球冠形状とした場合、多角錐形状や円錐形状とした場合と比較して、無端ベルトの内周面と摺動シートの接触面積が大きくなり、摺動抵抗が増加してしまう虞がある。このため、凸部の形状としては、多角錐形状や円錐形状が好ましい。また、凸部の高さや隣り合う凸部の間隔は特に限定されず、凸部の配置も不規則であってもよい。但し、高さや形状の異なる複数の凸部を不規則に配置した場合、同一形状の複数の凸部を規則的に配置した場合と比較して、無端ベルトの走行安定性が悪化する虞がある。このため、無端ベルトの内周面と接触する摺動シート表面のうち、ニップ部以外に対応する領域、特に、ガイド部材と無端ベルトとの間に挟まれる領域には、同一形状の複数の凸部を規則的にムラなく配置することが好ましい。

前記実施形態では、ニップ部ＮＰの上流と下流の両方に第２部分Ｂ２１，Ｂ２２を配置したが、本発明はこれに限定されず、第２部分は、ニップ部の上流および下流の少なくとも何れか一方に位置していればよい。

前記実施形態では、ヒータ８２としてハロゲンランプを例示したが、本発明はこれに限定されず、ヒータは、例えば、カーボンヒータなどであってもよい。

前記実施形態では、ニップ形成部材としてゴムなどの弾性体からなる加圧パッド８５を例示したが、本発明はこれに限定されない。ニップ形成部材は、例えば、加圧時においても弾性変形しない樹脂や金属などの硬質材料からなる板状の部材であってもよい。また、ニップ形成部材は、ホルダ８６と一体に形成されていてもよい。但し、ニップ形成部材として樹脂や金属などの硬質材料を用いた場合、長期間の使用により摺動シート表面の凹部または凸部が潰れて摺動抵抗が増加したり、無端ベルトに摺動シートの凹凸パターンが現れて画質が悪化してしまう虞がある。このため、ニップ形成部材としては、加圧パッド８５のように、加圧時に摺動シートの凹凸形状にならって弾性変形するゴムなどの弾性体を用いることが好ましい。

前記実施形態では、回転体としてヒータ８２を内蔵した加熱ローラ８１を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ヒータによって内周面が加熱される無端状の加熱ベルトであってもよい。また、ヒータを回転体の外部に配置し、回転体の外周面を加熱する外部加熱方式や、ＩＨ（Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｈｅａｔｉｎｇ）方式でもよい。また、無端ベルトの内部にヒータを配置し、無端ベルトの外周面に接触する回転体を間接的に加熱してもよい。また、回転体と無端ベルトがそれぞれヒータを内蔵していてもよい。

前記実施形態では、本発明のニップ部を形成するための構成を定着装置８に適用したが、本発明はこれに限定されず、本発明の構成は、定着装置以外の搬送装置にも適用することができる。例えば、回転体の一例としての搬送ローラと、搬送ローラとの間で用紙を搬送する用紙搬送ベルトを備える搬送装置において、用紙搬送ベルト内に本発明の構成を設けてもよい。

また、本発明のニップ部を形成するための構成は、前記実施形態のような定着装置８に限らず、様々な定着装置に適用することができる。例えば、定着ローラと、定着ローラとの間で定着ニップを形成する加圧ローラと、定着ローラに所定のニップ圧で接触して定着ローラを加熱する加熱ユニットと、を備え、定着ニップにおいて用紙上にトナー像を定着させる定着装置においては、加熱ユニット内に本発明の構成を設けてもよい。詳しくは、加熱ユニットが、無端ベルトと、定着ローラとの間で無端ベルトを挟む加熱部材とを備える場合には、加熱部材と無端ベルトの間に摺動シートを設けてもよい。

前記実施形態では、レーザプリンタ１に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。

また、前記した実施形態および変形例で説明した各要素を、任意に組み合わせて実施してもよい。

８ 定着装置
８１ 加熱ローラ
８２ ヒータ
８３ 無端ベルト
８３Ａ 内周面
８５ 加圧パッド
８７ 摺動シート
Ａ１ 領域
Ａ２１ 領域
Ａ２２ 領域
Ｂ１ 第１部分
Ｂ２１ 第２部分
Ｂ２２ 第２部分
Ｃ１ 凹部
Ｆ１ 表面
ＮＰ ニップ部
Ｐ１ 凸部

Claims (17)

1. ヒータと、
   前記ヒータによって加熱される回転体と、
   無端ベルトと、
   前記回転体との間で前記無端ベルトを挟んでニップ部を形成するニップ形成部材と、
   前記ニップ部において、前記無端ベルトの内周面と前記ニップ形成部材との間で挟まれる摺動シートと、を備え、
   前記摺動シートは、
   前記無端ベルトの内周面と接触する表面に、複数の凹部が配置される第１部分と、複数の凸部が配置される第２部分と、を有し、
   前記第１部分は、前記ニップ部に対応する領域に位置し、
   前記第２部分は、前記ニップ部と異なる箇所に対応する領域に位置することを特徴とする定着装置。
2. 前記第２部分は、前記ニップ部における前記無端ベルトの移動方向において、前記ニップ部の上流および下流の少なくとも何れか一方に位置することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記無端ベルトの内周面をガイドするガイド面を有するガイド部材をさらに有し、
   前記第２部分は、前記ガイド面と前記内周面とで挟まれる領域に配置される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. 前記摺動シートの前記表面は、前記無端ベルトの幅方向に延びる平滑な第３部分と、を有し、
   前記第３部分は、前記無端ベルトの周方向において、前記ガイド面と前記ニップ部との間に位置することを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
5. 前記摺動シートの前記表面は、前記第２部分の前記無端ベルトの幅方向の両側に、複数の第２凸部が形成される第４部分を有し、
   前記第２凸部は、前記幅方向に交差する方向に延びることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の定着装置。
6. 前記第２凸部の前記無端ベルトの周方向における長さは、前記第２部分に配置される前記凸部の前記周方向における長さよりも大きいことを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
7. 前記第２凸部は、前記無端ベルトの周方向における前記第４部分の一端から他端まで連続して延びた長尺形状を有し、前記幅方向に間隔を空けて複数並んで配置されることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の定着装置。
8. 前記第２凸部は、前記無端ベルトの周方向に間隔を空けて複数並ぶとともに、前記幅方向に間隔を空けて複数並び、
   前記複数の第２凸部は、前記幅方向に沿って延び前記第４部分を通過する全ての仮想線が、少なくとも１つの前記第２凸部と交差するように配置されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の定着装置。
9. 前記第２凸部は、前記無端ベルトの周方向に対して斜めに延び、前記幅方向における一端に対して他端が前記第２部分における前記無端ベルトの移動方向の下流側、かつ、前記幅方向の内側に配置されるとともに、前記周方向に間隔を空けて複数並び、
   前記複数の第２凸部のうち前記周方向に隣接する２つの第２凸部は、前記幅方向から見て、重なっていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の定着装置。
10. 前記第１部分の前記幅方向の長さは、前記ニップ部を通過可能な最大用紙の幅以上であり、かつ、前記摺動シートの前記幅方向の長さよりも短く、
    前記摺動シートの前記表面は、前記第１部分の前記幅方向の両側に、複数の第３凸部が形成される第５部分を有することを特徴とする請求項５から請求項９のいずれか１項に記載の定着装置。
11. 前記第３凸部は、前記第２凸部と同じ形状を有することを特徴とする請求項１０に記載の定着装置。
12. 前記第１部分の前記無端ベルトの幅方向の長さは、前記ニップ部を通過可能な最大用紙の幅以上であり、かつ、前記摺動シートの前記幅方向の長さよりも短く、
    前記摺動シートの前記表面は、前記第１部分の前記幅方向の両側に、複数の第３凸部が形成される第５部分を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の定着装置。
13. 前記第３凸部は、前記第２部分に配置される前記凸部と同じ形状を有することを特徴とする請求項１２に記載の定着装置。
14. 前記複数の凹部は、開口部の形状が正六角形であり、ハニカム状に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の定着装置。
15. 前記第２部分の前記凸部は、多角錐形状または円錐形状であることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の定着装置。
16. 前記第２部分の前記凸部は、前記無端ベルトの周方向に均等な間隔を空けて複数並んで配置されるとともに、前記無端ベルトの幅方向に均等な間隔を空けて複数並んで配置されることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の定着装置。
17. 回転体と、
    前記回転体との間で記録媒体を搬送する無端ベルトと、
    前記回転体との間で前記無端ベルトを挟んでニップ部を形成するニップ形成部材と、
    前記ニップ部において、前記無端ベルトの内周面と前記ニップ形成部材との間で挟まれる摺動シートと、を備え、
    前記摺動シートは、
    前記無端ベルトの内周面と接触する表面に、複数の凹部が配置される第１部分と、複数の凸部が配置される第２部分と、を有し、
    前記第１部分は、前記ニップ部に対応する領域に位置し、
    前記第２部分は、前記ニップ部と異なる箇所に対応する領域に位置することを特徴とする搬送装置。

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