JP5974909B2 - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置では、用紙等の記録部材上に保持された未定着トナー像を記録部材上に定着させ、永久画像にするための工程を定着工程と呼んでいる。前記定着工程として、従来、圧力定着、オーブン定着、および、溶剤定着等の方式が用いられているが、熱が有効に伝えられ、トナー像をより強固に定着させられ、かつ比較的安全である観点から、熱圧力定着法がもっとも一般的に用いられている。この熱圧力定着法は、未定着トナー像が保持された記録部材を、加熱された２本のロールあるいはベルトにより構成されたニップ内を通過させ、ニップ通過時にロールあるいはベルトによって加熱され溶融状態となった未定着トナー像を、ニップ圧力により記録部材に押圧することで、記録部材にトナー像を定着させる方法である。

近年、導入が進んでいる電磁誘導加熱定着方式では、従来の加熱された２本のロールあるいはベルトに相当する加熱定着用部材と加圧部材のほかに、コイル及び高周波電源を必要とする。コイルは加熱定着用部材の内部あるいは外部の加熱定着用部材に近接した位置に設置され、高周波電源と電気的に接続される。加熱定着用部材としては、金属発熱層が設けられていれば、ロール形状でもベルト形状でも、どちらでも誘導加熱は可能である。いずれの場合でも加熱定着部材に近接した位置に配置したコイルに高周波電流を流すことで、加熱定着部材の金属発熱層に誘導起電力を生じさせ、渦電流が流れることで、加熱定着部材が加熱されている。

また、ベルト方式の加熱定着部材では、回転可能な回転部材からなる加圧部材と樹脂フィルム管状体（例えば、ベルト）とでニップを形成するために、樹脂フィルム管状体の内側に押圧部材が配置されている。また、樹脂フィルム管状体の内側と押圧部材との間の摩擦抵抗を減ずるために摺動シートが配置されている（例えば、特許文献１）。

また、前記摺動シートが、回転部材からなる加圧部材と樹脂フィルム管状体と離間後の再圧接時に、押圧部材に対して位置ずれが生じることを抑制するために、樹脂フィルム管状体の走行方向に沿って摺動シートの前後端を押圧部材にねじ止めして位置決めしたり、摺動シートの後端を押圧部材にねじ止めするとともに摺動シートの前端を押圧部材にばね部材を用いて位置決めしたりする構成が提案されている（例えば、特許文献２）。

特開２００７−７９０３４号公報 特開２００９−２０４９２４号公報

本発明は、本構成を有しない場合に比べ、摺動シートが定着装置内で加熱されて伸びたとしても、摺動シートにおけるシワの発生が抑制され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、前記回転部材に圧接配置され、前記回転部材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、回転可能なフィルム管状体と、前記フィルム管状体と押圧部材との間に介在する摺動シートと、前記摺動シートと押圧部材とを保持する保持部材と、前記フィルム管状体の回転走行方向に沿った前記摺動シートの前後端部を前記保持部材に引っ張り止めするばね部材と、前記フィルム管状体の回転軸方向に沿って前記摺動シートの左右端部を前記保持部材に引っ張り止めする第２のばね部材と、を有する定着装置である。

（２）潜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）に記載の定着装置からなる画像形成装置である。

請求項１に記載の発明によれば、フィルム管状体の回転走行方向に沿った前記摺動シートの前後端部を前記保持部材に引っ張り止めするばね部材と、フィルム管状体の回転軸方向に沿って前記摺動シートの左右端部を前記保持部材に引っ張り止めする第２のばね部材とを有しない場合に比べ、摺動シートが定着装置内で加熱されて伸びたとしても、摺動シートにおけるシワの発生が抑制される。

請求項２に記載の発明によれば、本構成の定着装置を有しない場合に比べ、摺動シートが定着装置内で加熱されて伸びたとしても、摺動シートにおけるシワの発生が抑制される定着装置を有する画像形成装置が得られる。

本実施の形態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。 本実施の形態における摺動シートの対向する両端部がばね部材を介して保持部材に引っ張り止めされる構成の一例を説明する概略断面図である。 本実施の形態におけるフィルム管状体の回転走行方向に沿った摺動シートの前後端部がばね部材を介して保持部材に引っ張り止めされる構成の一例を説明する概略斜視図である。 本実施の形態における摺動シートの端部が４方向からばね部材を介して保持部材に引っ張り止めされる構成の一例を説明する概略斜視図である。 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。

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、本実施の形態における定着装置として、電磁誘導加熱方式を採用する定着装置を例に挙げて説明する。

図１に示すように、本実施の形態の定着装置６０は、回転可能な回転部材である加圧ロール６２と、回転部材である加圧ロール６２に圧接配置され、加圧ロール６２との間に形成される加圧部Ｎ（以下「ニップ部Ｎ」ともいう）に未定着トナー像を保持した記録媒体Ｐを狭持することで未定着トナー像を記録媒体Ｐに定着させる、回転可能なフィルム管状体である定着ベルト６１と、フィルム管状体である定着ベルト６１と押圧部材である押圧パッド６４との間に介在する摺動シート６８とを有する。なお、摺動シート６８については後述する。

さらに、図１を用いて、定着装置６０の構成を説明する。定着装置６０は、フィルム管状体である定着ベルト６１、交流電流により生じる磁界によって定着ベルト６１を発熱させる加熱部材の一例としての磁場発生ユニット８５、定着ベルト６１に対向するように配置する、加圧部材の一例としての加圧ロール６２、定着ベルト６１を介して、回転部材である加圧ロール６２から押圧される押圧部材である押圧パッド６４を有する。

フィルム管状体である定着ベルト６１は、押圧パッド６４とベルトガイド部材６３、定着ベルト６１の両端部に配置するエッジガイド部材（図示せず）によって回動自在に支持される。そして、加圧部（ニップ部）Ｎにおいて加圧ロール６２に圧接され、加圧ロール６２に従動して矢印Ｅ方向に回動する。

上述したフィルム管状体としては、樹脂製でも金属製でも良い。また、フィルム管状体を定着ベルトとして使用する場合、単層の樹脂製フィルムまたは単層の金属製フィルムが使用されるが、樹脂の層と金属の層をそれぞれ複層にしてもよく、金属製フィルムを基材とし、その上に樹脂製の弾性層や離型層を設けるなど、樹脂層と金属層とを組み合わせても良い。特に、本実施の形態における摺動シートと接触するフィルム管状体の最下層が金属層である場合、樹脂層である場合に比べて磨耗が生じにくいため、フィルム管状体の最下層は金属層であることが好ましい。

ベルトガイド部材６３は、定着ベルト６１の内部に配置するホルダ６５に取り付ける。そして、ベルトガイド部材６３は、定着ベルト６１の回動方向に向けた複数のリブ（図示せず）で形成し、定着ベルト６１内周面との接触面積を小さくする。さらに、ベルトガイド部材６３は、摩擦係数が低く、かつ熱伝導率が低いＰＦＡ（パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の耐熱性樹脂で形成する。これにより、ベルトガイド部材６３と定着ベルト６１内周面との摺動抵抗を低減し、熱の発散を低くするように構成する。

押圧パッド６４は、定着ベルト６１を介して加圧ロール６２から押圧されて加圧部Ｎを形成する。押圧部材である押圧パッド６４は、バネや弾性体によって加圧ロール６２を、例えば３５ｋｇｆの荷重で押圧するように、保持部材であるホルダ６５に支持されている。押圧パッド６４は、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性体からなる。押圧パッド６４は、加圧ロール６２側に凹部と凸部が形成されている。これにより、定着ベルト６１が、押圧パッド６４の加圧ロール６２側の面から離れる際に急激な曲率の変化を生じ、定着後の記録媒体Ｐが定着ベルト６１から剥離しやすくしている。

加圧部Ｎの下流側近傍に配設する剥離補助部材７０は、剥離バッフル７１が定着ベルト６１の回転方向と対向する方向（カウンタ方向）に向け、バッフルホルダ７２により保持される。また、押圧パッド６４と定着ベルト６１との間に摺動シート６８を配設し、定着ベルト６１内周面と押圧パッド６４との摺動抵抗を低減する。本実施の形態では、摺動シート６８は押圧パッド６４と別体に構成され、少なくとも両端がホルダ６５に固定される。

保持部材であるホルダ６５に、定着装置６０の長手方向に亘って潤滑剤塗布部材６７を配設する。潤滑剤塗布部材６７は、定着ベルト６１内周面に接触し、定着ベルト６１と摺動シート６８との摺動部に潤滑剤を供給する。なお、潤滑剤としては、例えば、シリコーンオイル、フッ素オイル等の液体状オイル；固形物質と液体とを混合させたグリース等、さらにこれらを組み合わせたものが挙げられる。

加圧ロール６２は、例えば、直径１６ｍｍの中実の鉄製のコア（円柱状芯金）６２１と、コア６２１の外周面を被覆する、例えば厚さ１２ｍｍのシリコーンスポンジ等のゴム層６２２と、例えば、厚さ３０μｍのＰＦＡ等の耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆による表面層６２３とを有する。なお、加圧ロール６２の製造方法としては、例えば、ＰＦＡチューブ（表面層６２３になる）の内周面に、接着用プライマーを塗布したフッ素樹脂チューブと中実シャフト（コア６２１になる）とを成形金型内にセットし、フッ素樹脂チューブと中実シャフトとの間に液状発泡シリコーンゴムを注入後、加熱処理（１５０℃、２時間）によりシリコーンゴムを加硫、発泡させてゴム層６２２を形成する方法が挙げられる。

加圧ロール６２は、定着ベルト６１に対向するように配置し、矢印Ｄ方向に、例えば１４０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで回転し、定着ベルト６１を従動させる。また、加圧ロール６２と押圧パッド６４とにより定着ベルト６１を挟持した状態で保持して加圧部Ｎを形成し、この加圧部Ｎに未定着トナー像を保持した記録媒体Ｐを通過させ、熱及び圧力を加えて未定着トナー像を記録媒体Ｐに定着する。

磁場発生ユニット８５は、断面が定着ベルト６１の形状に沿った曲線形状を有し、定着ベルト６１の外周表面と例えば０．５ｍｍから２ｍｍ程度の間隙で設置する。磁場発生ユニット８５は、磁界を発生させる励磁コイル８５１と、励磁コイル８５１を保持するコイル支持部材８５２と、励磁コイル８５１に電流を供給する励磁回路８５３とを有する。

励磁コイル８５１は、例えば、相互に絶縁された直径φ０．５ｍｍの銅線材を１６本から２０本程度束ねたリッツ線を、長円形状や楕円形状、長方形状等の閉環状に巻いて形成したものを用いる。励磁コイル８５１に励磁回路８５３によって予め定められた周波数の交流電流を印加することにより、励磁コイル８５１の周囲に交流磁界Ｈが発生する。交流磁界Ｈが、定着ベルト６１の金属層を横切る際に、電磁誘導作用によってその交流磁界Ｈの変化を妨げる磁界を発生するように渦電流Ｉが生じる。励磁コイル８５１に印加する交流電流の周波数は、例えば、１０ｋＨｚから５０ｋＨｚに設定する。渦電流Ｉが定着ベルト６１の金属層を流れることによって、金属層の抵抗値Ｒに比例した電力Ｗ（Ｗ＝Ｉ^２Ｒ）によるジュール熱が発生し、定着ベルト６１を加熱する。

コイル支持部材８５２は、耐熱性を有する非磁性材料で構成する。このような非磁性材料としては、例えば、耐熱ガラス、ポリカーボネート、ポリエーテルサルフォン、ＰＰＳ等の耐熱性樹脂、またはこれらにガラス繊維を混合した耐熱性樹脂が挙げられる。

なお、本実施の形態では、定着ベルト６１を加熱する加熱部材の一例として磁場発生ユニット８５を備える電磁誘導加熱方式の定着装置６０について説明したが、加熱部材としては、輻射ランプ発熱体、抵抗発熱体を採用することもできる。

輻射ランプ発熱体としては、例えば、ハロゲンランプ等が挙げられる。抵抗発熱体としては、例えば、鉄−クロム−アルミ系、ニッケル−クロム系、白金、モリブデン、タンタル、タングステン、炭化珪素、モリブデン−シリサイド、カーボン等が挙げられる。

定着装置６０では、加圧ロール６２の矢印Ｄ方向への回転に伴い、定着ベルト６１が従動回転し、励磁コイル８５１により発生した磁界に曝される。この際、定着ベルト６１中の金属層には渦電流が発生し、定着ベルト６１の外周面が定着可能な温度まで加熱される。このようにして加熱された定着ベルト６１は、加圧ロール６２との加圧部Ｎまで移動する。搬送手段により、未定着トナー像がその表面に設けられた記録媒体Ｐが定着入口ガイド５６を介して定着装置６０に搬入される。記録媒体Ｐが定着ベルト６１と加圧ロール６２との加圧部Ｎを通過した際に、未定着トナー像は定着ベルト６１により加熱され記録媒体Ｐの表面に定着される。その後、画像が表面に形成された記録媒体Ｐは、搬送手段により搬送され、定着装置６０から排出される。また、加圧部Ｎにおいて定着処理を終え、外周面の表面温度が低下した定着ベルト６１は、励磁コイル８５１方向へと回転し、次の定着処理に備えて再度加熱される。

［摺動シート］
本実施の形態における摺動シート６８は、定着ベルト６１の内周面との接触面に凹凸が設けられ、摺動抵抗の低減が図られている。摺動シート６８の素材としては、例えば、ガラス繊維、ステンレス鋼（ＪＩＳにおいて主に「ＳＵＳ」と略号される）メッシュ、カーボンクロス、フッ素樹脂含浸ガラス繊維シート、架橋ＰＴＦＥシートなどが用いられ、ガラス繊維およびカーボンクロスを用いる場合、表面凹凸間隔が等間隔で有ることと、縦糸と横糸の繊維の太さを任意に設定することで、表面凹凸の制御がし易い等の点から、織布で構成することが好適である。

潤滑剤塗布部材６７から摺動シート６８の凹凸面に供給される潤滑剤として具体的に適用可能なものを列挙すると、上述したグリース、ジメチルシリコーンオイル、有機金属塩添加ジメチルシリコーンオイル、ヒンダードアミン添加ジメチルシリコーンオイル、有機金属塩及びヒンダードアミン添加ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、有機金属塩添加アミノ変性シリコーンオイル、ヒンダードアミン添加アミノ変性シリコーンオイルなどが挙げられる。

［張力をかけた摺動シートの保持部材への保持構成］
図２には、本実施の形態におけるフィルム管状体の回転走行方向（図２の矢印方向）に沿った摺動シート６８の前後端部がばね部材８０を介して保持部材６５に引っ張り止めされる構成の一例が示されている。

図２に示すように、フィルム管状体である定着ベルト６１の回転走行方向（図２の矢印方向）に沿った摺動シート６８の前後端部は、それぞれ一対の板金９０ａ，９０ｂと一対の板金９０ｃ，９０ｄに挟み止めされている。一方、保持部材であるホルダ６５の対向する側面には、それぞれフレーム９２が設けられ、さらに、各フレーム９２と板金９０ａおよび板金９０ｃは、ばね部材８０によって連結される。なお、図２では、各フレーム９２と板金９０ａおよび板金９０ｃがばね部材８０で連結されているが、これに限るものではなく、ばね部材８０は、フレーム９２と一対の板金９０ａ，９０ｂの両方又はいずれか一方、および、フレーム９２と一対の板金９０ｃ，９０ｄの両方又はいずれか一方と連結されていればよい。

ばね部材８０の張力は、使用される摺動シート６８の材質に応じて定着温度（例えば２００℃）における弾性限界点以下で、かつ、定着温度における摺動シート６８の伸びによるシワが発生しない範囲で設定される。ここで、『弾性限界点』とは、応力がある限界を超えると弾性の性質から元に戻らない塑性変形を起こす際の限界点をいい、降伏点ともいう。ばね部材８０は、一対の板金の両方又はいずれか一方に固定され、フレーム９２に掛かり止めされていても、または、ばね部材８０がフレーム９２に固定され、一対の板金の両方又はいずれか一方に掛かり止めされてもよい。

図２，３における、摺動シート６８の前後端部におけるばね部材８０の引っ張り応力は、同じであることがより好ましい。摺動シート６８は、定着温度で全体的に伸びることから、摺動シート６８の前後端部を同じ応力で引っ張り止めすることで、摺動シート６８の位置ずれが抑制され、その結果、定着温度における摺動シートのシワの発生が抑制されると考えられる。

さらに、図３に示すように、ばね部材８０は、複数個からなるばね群からなっていてもよい。摺動シート６８の前後端部を複数個のばね群により引っ張り止めすることで、一方向に１個のばねで引っ張り止めした場合に比べ、定着ベルト６１の回転走行方向に対する、摺動シート６８の前後端部にかかる引っ張り応力がほぼ均等になり、その結果、定着時の摺動シート６８のシワの発生がより低減されると考えられる。

また、本実施の他の形態では、図４に示すように、フィルム管状体である定着ベルト６１の回転走行方向（図４の矢印方向）に沿った摺動シート６８の前後端部は、それぞれ一対の板金９０ａ，９０ｂと一対の板金９０ｃ，９０ｄに挟み止めされ、さらに、定着ベルト６１の回転軸方向に沿って摺動シート６８の左右端部が、それぞれ一対の板金９０ｅ，９０ｆと、板金９０ｅ，９０ｆが形成された面に対向する面に設けられた一対の板金（図４に図示せず）に挟み止めされている。一方、保持部材であるホルダ６５の四側面には、それぞれフレーム９２が設けられ、さらに、対向面に設けられた各フレーム９２と板金９０ａ、板金９０ｃは、それぞればね部材８０によって連結され、他の対向面に設けられた各フレーム９２と板金９０ｅおよび板金９０ｅと反対面にある板金（図４に図示せず）は、それぞればね部材８２によって連結される。なお、図４では、各フレーム９２と板金９０ａ、板金９０ｃ、９０ｅおよび板金９０ｅと反対面にある板金がばね部材８０，８２で連結されているが、これに限るものではなく、四方に設けられた各フレーム９２は、一対の板金９０ａ，９０ｂ、一対の板金９０ｃ，９０ｄ、一対の板金９０ｅ，９０ｆ、および板金９０ｅ，９０ｆが形成された面に対向する面に設けられた一対の板金（図４に図示せず）の両方又はいずれか一方と、それぞれ、ばね部材８０とばね部材８２によって連結されていればよい。

ばね部材８０，８２の張力は、上記同様、使用される摺動シート６８の材質に応じて定着温度（例えば２００℃）における弾性限界点以下で、かつ、定着温度における摺動シート６８の伸びによるシワが発生しない範囲で設定される。ここで、『弾性限界点』とは、応力がある限界を超えると弾性の性質から元に戻らない塑性変形を起こす際の限界点をいい、降伏点ともいう。ばね部材８０，８２は、各フレーム９２に固定され、それぞれの一対の板金に掛かり止めされていてもよく、または、それぞれの一対の板金の両方又はいずれか一方に固定され、各フレーム９２に掛かり止めされてもよい。

図４における、摺動シート６８の前後端部および左右端部におけるばね部材８０，８２の引っ張り応力は、同じであることがより好ましい。摺動シート６８は、定着温度で全体的に伸びることから、摺動シート６８の前後端部および左右端部を同じ応力で引っ張り止めすることで、摺動シート６８の位置ずれが抑制され、その結果、定着温度における摺動シートのシワの発生がより抑制されると考えられる。

さらに、図４に示すように、ばね部材８０，８２は、複数個からなるばね群からなっていてもよい。摺動シート６８の前後端部および左右端部を複数個のばね群により引っ張り止めすることで、一方向に対して１個のばねで引っ張り止めした場合に比べ、定着ベルト６１の回転走行方向に沿った摺動シート６８の前後端部のみならず、回転走行方向に対する摺動シート６８の左右端部にかかる引っ張り応力がほぼ均等になり、その結果、定着温度における摺動シート６８のシワの発生がさらに低減されると考えられる。

上述の図２から図４に示す実施の形態では、バネ部材８０，８２を用いて摺動シート６８の端部を引っ張り止めしていたが、これに限るものではなく、バネ部材８０，８２に替えて、熱収縮部材（図示せず）を用いてもよい。熱収縮部材は、使用される摺動シート６８の材質に応じて定着温度（例えば２００℃）における弾性限界点以下で、かつ、定着温度における摺動シート６８の伸びによるシワが発生しない範囲で摺動シート６８を引っ張るよう、予め熱収縮率が設定されている。ここで、『弾性限界点』とは、上記同様、応力がある限界を超えると弾性の性質から元に戻らない塑性変形を起こす際の限界点をいい、降伏点ともいう。

上記熱収縮部材として、例えば、熱収縮チューブが挙げられ、熱収縮チューブは、熱することにより予め記憶された形状に収縮する形状記憶のプラスチック製チューブであり、熱収縮チューブとしては、例えば、ポリ塩化ビニル系熱収縮チューブ、ポリオレフィン熱収縮チューブ、ポリフッ化ビニリデン樹脂製の熱収縮チューブなどが、挙げられる。また、熱収縮性部材として、ヘラマンタイトン社製の熱収縮チューブＰＳＴを用いてもよい。

また、上述の図２，図３に示す実施の形態では、定着ベルト６１の回転走行方向に沿った摺動シート６８の前後端部が、一対の板金９０ａ，９０ｂおよび一対の板金９０ｃ，９０ｄで挟み止めされ、一対の板金９０ａ，９０ｂおよび一対の板金９０ｃ，９０ｄが、ホルダ６５の側面に設けられたフレーム９２とそれぞれバネ部材８０で連結されているが、これに限るものではなく、摺動シート６８の前後端部を挟み止めしている一対の板金９０ａ，９０ｂおよび一対の板金９０ｃ，９０ｄを、バネ部材を介することなく、直接、ホルダ６５とは別に設けられた張架部材（図示せず）と連結させ、張架部材を図示しない制御部によって制御して、使用される摺動シート６８の材質に応じて定着温度（例えば２００℃）における弾性限界点以下で、かつ、定着温度における摺動シート６８の伸びによるシワが発生しない範囲で、摺動シート６８を引っ張り上げてもよい。この場合、連結個所を複数とし、場所に応じて引っ張り度合いを調整することも可能である。たとえば経年劣化により摺動シート６８の上流側が伸びてしまったときに、当該上流側の引っ張り強度を他の部分より強くすることなどが考えられる。

同様に、上記図４に示す実施の形態において、定着ベルト６１の回転走行方向に沿った摺動シート６８の前後端部を挟み止めしている一対の板金９０ａ，９０ｂおよび一対の板金９０ｃ，９０ｄ、ならびに、定着ベルト６１の回転走行方向に沿った摺動シート６８の左右端部を挟み止めしている一対の板金９０ｅ，９０ｆおよび板金９０ｅ，９０ｆが形成された面に対向する面に設けられた一対の板金（図４に図示せず）を、バネ部材を介することなく、直接、ホルダ６５とは別に設けられた張架部材（図示せず）と連結させ、張架部材を図示しない制御部によって制御して、使用される摺動シート６８の材質に応じて定着温度（例えば２００℃）における弾性限界点以下で、かつ、定着温度における摺動シート６８の伸びによるシワが発生しない範囲で摺動シート６８を引っ張り上げてもよい。

［画像形成装置］
図５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５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）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６０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５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５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６０へと搬送する搬送ベルト５５と、記録媒体Ｐを定着装置６０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５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６０まで搬送し、定着装置６０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。

［実施例１］：
保持部材であるホルダ６５（図２，３）として、金属材料（具体的にはＳＵＳ３０４）で構成された直方体形状の成型体を用い、摺動シート６８（図２，３）として、架橋ＰＴＦＥシート（日立電線製：エクセロンＸＦ−１Ｂ、厚さ：０．３ｍｍ）単層の摺動シートを用いた。ばね部材８０（図２，３）は、定着温度（例えば２００℃）において、前記摺動シートの加熱によるシワを抑制できる引張り力以上で、前記摺動シートの弾性限界点以下の力を持つバネを用い、図２，３に示すに示すように、定着ベルト６１（図１）の回転走行方向（図２，３の矢印方向）に沿った摺動シート６８の前後端部、すなわち、摺動シート６８のプロセス方向の両端部を、ホルダ６５に引っ張り止めした。

＜摺動シートのシワ発生評価＞
摺動シート６８が引っ張り止めされたホルダ６５を、高速複写機（富士ゼロックス社製：Ｃｏｌｏｒ １０００ Ｐｒｅｓｓ）のベルト定着装置に取り付けて、温度を定着温度（２００℃）に上げ、プロセススピードを１８０ｐｐｍに上げて５０万枚定着後に、目視で評価した。結果を表１に示す。

シワ発生の目視判定の基準は、以下の通りである。
◎：シワの発生は認められなかった。
○：画質に影響を与えない程度のシワがある。
△：シワが発生し、画質に乱れがある。
×：シワが多数発生し、画質に大きな乱れがある。

［実施例２］：
図３に示す構成の代わりに、図４に示す構成とし、さらに、ばね部材８２（図４）は定着温度（例えば２００℃）において、前記摺動シートの加熱によるシワを抑制できる引張り力以上で、前記摺動シートの弾性限界点以下の力を持つバネを用いた。そして、図４に示すに示すように、定着ベルト６１（図１）の回転走行方向（図４の矢印方向）に沿った摺動シート６８の前後端部ならびに回転走行方向に沿った摺動シート６８の左右端部を、ホルダ６５に引っ張り止めした以外は実施例１と同様に作製した。摺動シートが四方で引っ張り止めされたホルダを、高速複写機（富士ゼロックス社製：Ｃｏｌｏｒ １０００ Ｐｒｅｓｓ）のベルト定着装置に取り付け、実施例１と同様にシワ発生評価を行った。結果を表１に示す。

［比較例１］：
図２に示すばね部材８０の代わりに、定着ベルト６１（図１）の回転走行方向（図２の矢印方向）に沿った摺動シートの前後端部を挟み止めした一対の板金９０ａ，９０ｂおよび一対の板金９０ｃ，９０ｄをそれぞれ各フレーム９２にネジ止めして、摺動シートをホルダに固定した。摺動シートがネジ止め固定されたホルダを、高速複写機（富士ゼロックス社製：Ｃｏｌｏｒ １０００ Ｐｒｅｓｓ）のベルト定着装置に取り付け、実施例１と同様にシワ発生評価を行った。結果を表１に示す。

［比較例２］：
定着ベルト６１（図１）の回転走行方向（図２の矢印方向）に沿った摺動シートの後端部だけを、比較例１のように板金をフレームにネジを用いてホルダに固定し、一方、定着ベルトの回転走行方向（図２の矢印方向）に沿った摺動シートの前端部は、実施例１と同様に、ばね部材８０を介してホルダに引っ張り止めした。摺動シートが取り付けられたホルダを、高速複写機（富士ゼロックス社製：Ｃｏｌｏｒ １０００ Ｐｒｅｓｓ）のベルト定着装置に取り付け、実施例１と同様にシワ発生評価を行った。結果を表１に示す。なお、摺動シートが対向する片側端部のみ、ばね部材で保持されているため、定着温度で伸びた摺動シートがばね部材によって引っ張られ、結果として摺動シートの位置がずれる傾向が見られる。さらに、高温状態でホルダの形状に沿った形状になった摺動シートが、常温に戻したときに縮んで位置ずれし、特に高温状態でのホルダの角部でついた形状が位置ずれして、再度、定着時の高温で伸びて押圧されることから、摺動シートについたホルダの角度の形状が、複数枚の定着時に多少残る傾向が見られた。

［比較例３］：
図４に示す構成において、定着ベルト６１（図１）の回転走行方向（図４の矢印方向）に沿って摺動ベルト６８の左右端部のみ、すなわち、摺動シート６８の回転軸方向の両端部のみを、ばね部材８２を介してホルダ６５に引っ張り止めした以外は実施例１と同様に作製した。摺動シートの左右端部のみが引っ張り止めされたホルダを、高速複写機（富士ゼロックス社製：Ｃｏｌｏｒ １０００ Ｐｒｅｓｓ）のベルト定着装置に取り付け、実施例１と同様にシワ発生評価を行った。結果を表１に示す。

実施例では、比較例に比べ、摺動シートが定着装置内で加熱されて伸びたとしても、摺動シートにおけるシワの発生が抑制されることがわかる。

［実施例３］
保持部材であるホルダ６５（図２，３）として、金属材料（具体的にはＳＵＳ３０４）で構成された直方体形状の成型体を用い、摺動シート６８（図２，３）として、架橋ＰＴＦＥシート（日立電線製：エクセロンＸＦ−１Ｂ、厚さ：０．３ｍｍ）単層の摺動シートを用いた。図２，３に示すばね部材８０の代わりに、熱収縮性部材として、ヘラマンタイトン社製の熱収縮チューブＰＳＴを用い、定着温度（例えば２００℃）において、前記摺動シートの加熱によるシワを抑制できる引張り力以上で、前記摺動シートの弾性限界点以下の力で熱収縮させ、図２，３に示すに示すように、定着ベルト６１（図１）の回転走行方向（図２，３の矢印方向）に沿った摺動シート６８の前後端部、すなわち、摺動シート６８のプロセス方向の両端部を、ホルダ６５に引っ張り止めした。

摺動シート６８が引っ張り止めされたホルダ６５を、高速複写機（富士ゼロックス社製：Ｃｏｌｏｒ １０００ Ｐｒｅｓｓ）のベルト定着装置に取り付けて、温度を定着温度（２００℃）に上げ、プロセススピードを１８０ｐｐｍに上げて５０万枚定着後に、摺動シートのシワを目視で評価したところ、摺動シートにはほとんどシワが発生せず、定着ベルトの走行によって生じる摺動シートへのせん断力によっても、摺動シートにクリープが発生しなかった。ここで、「クリープ」とは、一定の温度、一定の応力を受ける材料が、ある時間を過ぎた後に生じる変形をいう。

［実施例４］
保持部材であるホルダ６５（図２，３）として、金属材料（具体的にはＳＵＳ３０４）で構成された直方体形状の成型体を用い、摺動シート６８（図２，３）として、架橋ＰＴＦＥシート（日立電線製：エクセロンＸＦ−１Ｂ、厚さ：０．３ｍｍ）単層の摺動シートを用いた。図２，３に示すばね部材８０とフレーム９２の代わりに、保持部材であるホルダ６５（図２，３）とは別に設けられた張架部材を、定着ベルトの回転走行方向（プロセス方向）に沿った摺動シートの前後端部を挟み止めしている２組の板金のそれぞれに連結した。張架部材の張架力は、定着温度（例えば２００℃）において、前記摺動シートの加熱によるシワを抑制できる引張り力以上で、前記摺動シートの弾性限界点以下の力に設定し、制御部により制御して張架部材を引き上げた。その後、摺動シート６８が装着されたホルダ６５と張架部材とを、高速複写機（富士ゼロックス社製：Ｃｏｌｏｒ １０００ Ｐｒｅｓｓ）のベルト定着装置に取り付けて、温度を定着温度（２００℃）に上げ、プロセススピードを１８０ｐｐｍに上げて５０万枚定着後に、摺動シートのシワを目視で評価したところ、摺動シートにはほとんどシワが発生しなかった。

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、６０ 定着装置、６１ 定着ベルト、６２ 加圧ロール、６３ ベルトガイド部材、６４ 押圧パッド、６５ ホルダ、６７ 潤滑剤塗布部材、６８ 摺動シート、７０ 剥離補助部材、７１ 剥離バッフル、７２ バッフルホルダ、８０，８２ ばね部材、８５ 磁場発生ユニット、９０ａ，９０ｂ，９０ｃ，９０ｄ，９０ｅ，９０ｆ 板金、９２ フレーム、１００ 画像形成装置、６２１ コア、６２２ ゴム層、６２３ 表面層、８５１ 励磁コイル、８５２ コイル支持部材、８５３ 励磁回路。

Claims (2)

1. 回転可能な回転部材と、
   前記回転部材に圧接配置され、前記回転部材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、回転可能なフィルム管状体と、
   前記フィルム管状体と押圧部材との間に介在する摺動シートと、
   前記摺動シートと押圧部材とを保持する保持部材と、
   前記フィルム管状体の回転走行方向に沿った前記摺動シートの前後端部を前記保持部材に引っ張り止めするばね部材と、
   前記フィルム管状体の回転軸方向に沿って前記摺動シートの左右端部を前記保持部材に引っ張り止めする第２のばね部材と、
   を有することを特徴とする定着装置。
2. 潜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。

Images