JP6432326B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。

プリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置に対し、近年、省エネルギー化、高速化についての市場要求が強くなってきている。
画像形成装置では、電子写真記録、静電記録、磁気記録等の画像形成プロセスにより、画像転写方式もしくは直接方式により未定着トナー画像が記録材（例えば、記録材シート印刷紙、感光紙、静電記録紙等）に形成される。
未定着トナー画像を定着させるための定着装置としては、例えば、熱ローラ方式、フィルム加熱方式、電磁誘導加熱方式等の接触加熱方式の定着装置が広く採用されている。

このような定着装置の一例として、ベルト方式の定着装置（例えば、特許文献１参照）が知られている。
ベルト方式の定着装置では、近年、さらなるウォームアップ時間（電源投入時など、常温状態から印刷可能な所定の温度（リロード温度）までに要する時間）や、ファーストプリント時間（印刷要求を受けた後、印刷準備を経て印字動作を行い排紙が完了するまでの時間）の短縮化が望まれている。
また、画像形成装置の高速化に伴い、単位時間あたりの通紙枚数が増え、必要熱量が増大しているため、特に連続印刷のはじめに熱量が不足する（所謂、温度落ち込み）が問題となっている。

上述のベルト方式の定着装置における問題を解決する方法として、セラミックヒータを用いたサーフ定着（フィルム定着）の定着装置（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
サーフ定着（フィルム定着）の定着装置は、ベルト方式の定着装置と比べて低熱容量化、小型化が可能となったが、ニップ部のみを局所加熱しているため、その他の加熱されていない部分（例えば、ニップ部の入口）においてベルトは最も冷えた状態にあり、定着不良が発生しやすくなるという問題がある。
特に、高速機においては、ベルトの回転が速く、ニップ部以外でのベルトの放熱が多くなるため、より定着不良が発生しやすくなるという問題がある。

これらの問題を解決するために、無端ベルトを用い、該無端ベルト全体を温めることを可能にし、加熱待機時からのファーストプリントタイムを短縮することができ、かつ高速回転時の熱量不足を解消し、高生産の画像形成装置に搭載されても良好な定着性を得ることができる定着装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。

図１は、特許文献３に記載された定着装置の断面概略図である。
無端ベルト２０１の内部には、パイプ状の金属熱伝導体２０２が無端ベルト２０１の移動をガイド可能に固定され、無端ベルト２０１は、金属熱伝導体２０２内の熱源２０３により金属熱伝導体２０２を介して加熱される。
さらに無端ベルト２０１を介して金属熱伝導体２０２に接してニップ部Ｎを形成する加圧ローラ２０４を備え、無端ベルト２０１は、加圧ローラ２０４の回転に連れ回るようにして周方向に移動する。加圧ローラ２０４は、金属ローラ２０５の外周に弾性層２０６を有する。

図１に示す構成により、定着装置を構成する無端ベルト２０１全体を温めることが可能となり、加熱待機時からのファーストプリントタイムを短縮することができ、かつ高速回転時の熱量不足を解消することが可能となると考えられる。

特許文献３に記載された定着装置において、更なる省エネルギー性の向上とファーストプリントタイムの短縮を実現させるためには、熱効率を更に向上させる必要がある。これに対し、例えば、無端ベルトを金属熱伝導体を介さずに直接加熱する構成とすることが提案されている。

無端ベルトを直接加熱する構成として、伝熱効率を大幅に向上させることにより消費電力を低減するとともに、加熱待機時からのファーストプリントタイムを更に短縮することができる。しかしながら、連続通紙時に熱源からの熱が定着装置内に蓄熱されるため、無端ベルト上はトナー定着温度に制御されていても、無端ベルトの内側の部材はトナーにより熱を吸収されることもなく、また放熱させる構成部材もないため、過度に高温になってしまう問題があった。

無端ベルトの内側には、加圧ローラからの圧力を支えるための部材（以下、「ニップ形成部材」という）が設けられており、該部材には、無端ベルト内側面との摺動負荷を軽くするため潤滑剤の塗布されたＰＴＦＥなどのフッ素系の樹脂製シートが取り付けられている。この樹脂製シート（以下、「摺動シート」という）は、経時で潤滑剤が減少し、摩擦負荷が増加して寿命となる。無端ベルトと摺動シートとの摩擦力が高いと負荷トルクが大きくなり、駆動部の破損や当接する他の部材の表面を傷つけることがある。

また、摺動シートの潤滑剤保持率が低いと、無端ベルトがスリップしたり、シートの潤滑剤が枯渇して負荷トルクが急激に上昇したりすることがある。
さらに、上述のように無端ベルトの内側が非常に高温となる環境下、例えば、長時間の連続通紙による印刷を行う場合には、潤滑剤の減少速度が加速されるため、想定されるよりも速い段階で寿命を迎えてしまうことになる。

このような問題に対し、摺動シートを構成する繊維に熱処理を行い、糸と糸とを溶着させ、糸同士の擦れ合いによる摺動シートの摩耗の進行を抑えることが提案されている（例えば、特許文献４参照）。
しかし、連続通紙時には無端ベルトの内部は３００℃近い高温になることも考えられるため、耐熱温度が２５０℃程度であるフッ素樹脂の摺動性のみでは、長期にわたる摩擦状態に耐える信頼性に乏しい。また、糸を溶着させるための熱処理を施す時間やコストを要するという問題がある。

一方、加圧ローラが無端ベルトと接触する側に２層以上の層からなる摺動層を設け、潤滑剤を保持する構成が提案されている（例えば、特許文献５参照）。特許文献５に記載された摺動層のうち、無端ベルトと接触する層は織布または不織布により構成され、織布の例として平織の製品が挙げられている。

さらに、圧力部材と無端ベルトとの間に織物からなる基材の両面に表面層が積層された摺動シートを設けた装置において、摺動シートの配置を無端ベルト回転方向に対して基材の縦糸及び横糸の延伸方向の角度で規定する構成が提案されている（例えば、特許文献６参照）。
特許文献６では、平織の繊維シートにおいて無端ベルト回転方向に対して繊維の角度を決めることで、表層繊維に穴があき潤滑剤が入り込むことでできる水泡状の膨れを抑制できることが記載されている。

特許文献５及び６に記載の定着装置に用いられている平織の織布は、他の織り方による織布と比べて糸の交差が多く、剛性が高い。
そのため、摺動シートを構成する布として平織の織布を用いた場合、ステーやパッドなどの部材（ニップ形成部材）に巻きつけて組み付けるのが困難であったり、巻きつけたとしても織布の剛性により対象の部材に密着せず浮いてしまい、所定のニップや面圧を確保できなくなることがある。

そこで本発明は、組み付け性に優れ、摺動抵抗の増加を抑制するともにスリップの発生を防止可能な摺動シートを備えた定着装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、回転可能に配設されたローラ部材と、前記ローラ部材に接触して従動回転する無端ベルトと、前記無端ベルトの内部に配置され、該無端ベルトを介して前記ローラ部材と圧接してニップ部を形成するニップ形成部材と、前記ニップ形成部材と前記無端ベルトとの間に配設される摺動シートと、を少なくとも備え、前記摺動シートは、経糸と横糸とが交差して組織され、経糸と横糸のうち一方の糸が他方の糸よりも多く表面に露出した織物からなり、経糸と横糸とが交錯する交点を最短で結ぶ直線に対する法線方向が、前記無端ベルトの回転により負荷がかかる方向と一致するように配設されたことを特徴とする定着装置である。

本発明によれば、組み付け性に優れ、摺動抵抗の増加を抑制するともにスリップの発生を防止可能な摺動シートを備えた定着装置を提供することができる。

従来の定着装置の概略構成を示す断面図である。 本実施形態の定着装置の要部構成一例を示す断面図である。 本実施形態の画像形成装置の一例を模式的に示す断面図である。 織布の糸の組合せと組織図を模式的に示す説明図である。 平織の摺動シートがニップ形成部材に密着せず浮いてしまう状態を模式的に示す説明図である。 経糸と横糸とが交錯する交点を最短で結ぶ直線を破線で示し、当該直線に対する法線方向を矢印で模式的に示した説明図である。 無端ベルトと当接して負荷がかかった糸の変形量を模式的に示す説明図である。 ローラ部材の駆動トルクの推移及び摺動シートに含まれる潤滑剤の量の変化を示すグラフである。 ローラ部材の駆動トルクの推移及び摺動シートに含まれる潤滑剤の量の変化を示すグラフである。 ローラ部材の駆動トルクの推移及び摺動シートに含まれる潤滑剤の量の変化を示すグラフである。 耐熱樹脂の長期連続使用温度と荷重たわみ温度とを示すグラフである。 摺動シートがニップ部形成部材に固定された状態を示す説明図である。

以下、本発明に係る定着装置及び画像形成装置について、図面を参照して説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

＜定着装置＞
図２は、本実施形態の定着装置の構成を模式的に示した断面図である。
本実施形態の定着装置は、回転可能に配設されたローラ部材８３と、ローラ部材８３に接触して従動回転する無端ベルト８１と、無端ベルト８１の内部に配置され、無端ベルト８１を介してローラ部材８３と圧接してニップ部Ｎを形成するニップ形成部材８６と、ニップ形成部材８６と無端ベルト８１との間に配設される摺動シート９０と、を少なくとも備える。

図２に示す例では、定着装置は回転可能なローラ部材（「加圧部材」、「加圧ローラ」ともいう）８３と、無端ベルト（「定着部材」、「定着ベルト」ともいう）８１を有し、無端ベルト８１はハロゲンヒータ等の熱源８２により内周側から直接加熱される。

図２に示す例では、ニップ部Ｎの形状は平坦状であるが、凹形状やその他の形状であっても良い。ニップ部Ｎの形状は、凹形状の方が、記録紙の先端の排出方向がローラ部材８３寄りになり、分離性が向上するのでジャムの発生が抑制される。

無端ベルト８１は、ニッケルやＳＵＳなどの金属ベルトやポリイミドなどの樹脂材料を用いた無端ベルト（もしくはフィルム）とする。ベルトの表層はＰＦＡまたはＰＴＦＥ層などの離型層を有し、トナーが付着しないように離型性を持たせている。ベルトの基材とＰＦＡまたはＰＴＦＥ層の間にはシリコーンゴムの層などで形成する弾性層があっても良い。シリコーンゴム層がない場合は熱容量が小さくなり、定着性が向上するが、未定着画像を押し潰して定着させるときにベルト表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部にユズ肌状の光沢ムラ（ユズ肌画像）が残るという不具合が生じる。これを改善するにはシリコーンゴム層を１００[μｍ]以上設ける必要がある。シリコーンゴム層の変形により、微小な凹凸が吸収されユズ肌画像が改善する。

無端ベルト８１の内部には、ニップ部Ｎを支持するための支持部材（ステー）８７を設け、ローラ部材８３により圧力を受けるニップ形成部材８６の撓みを防止し、軸方向で均一なニップ幅を得られるようにしている。
この支持部材８７は、両端部で保持部材（フランジ）８８に保持固定され位置決めされている。

熱源８２と支持部材８７の間に反射部材８９を備え、熱源８２からの輻射熱などにより支持部材８７が加熱されてしまうことによる無駄なエネルギー消費を抑制している。
反射部材８９を備える代わりに支持部材８７表面に断熱もしくは鏡面処理を行っても同様の効果を得ることか可能となる。

熱源８２としては、本実施形態ではハロゲンヒータを用いているが、ＩＨ、抵抗発熱体、カーボンヒータ等であっても良い。

ローラ部材８３は芯金８５の外周に弾性層８４を有し、離型性を得るために表面に離型層（ＰＦＡまたはＰＴＦＥ層）が設けられている。芯金８５は、ローラ部材８３の中心に配置される部材であり、回転可能となっている。

ローラ部材８３は画像形成装置に設けられたモータなどの駆動源からギヤを介して駆動力が伝達され回転する。
ローラ部材８３は、スプリングなどにより無端ベルト８１側に押し付けられており、弾性層８４が押し潰されて変形することにより、所定のニップ幅を有している。
ローラ部材８３は中空のローラであっても良く、内部に熱源８２を有していても良い。弾性層８４はソリッドゴムでも良いが、ローラ部材８３内部に熱源８２が無い場合は、スポンジゴムを用いても良い。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルトの熱が奪われにくくなるので、より好ましい。

無端ベルト８１はローラ部材８３により連れ回り回転する。
図２の例では、ローラ部材８３が図示しない駆動源により回転し、ニップ部Ｎでベルトに駆動力が伝達されることにより無端ベルト８１が回転する。無端ベルト８１はニップ部Ｎで挟み込まれて回転し、ニップ部Ｎ以外では両端部で保持部材８８にガイドされて走行する。
このような構成により安価で、ウォームアップが速い定着装置を実現することが可能となる。

なお、定着装置の構成としては、図２に示すものに限定されず、例えば、ローラ部材が定着部材（定着ローラ）として機能し、無端ベルトが加圧部材として機能する態様であってもよい。この場合においても、摺動シートは無端ベルトの内側に配置され、ニップ形成部材と無端ベルトとの間に設けられる。

本実施形態の定着装置の摺動シート９０は、経糸と横糸とが交差して組織され、経糸と横糸のうち一方の糸が他方の糸よりも多く表面に露出した織物からなり、経糸と横糸とが交錯する交点を最短で結ぶ直線に対する法線方向が、無端ベルト８１の回転により負荷がかかる方向と一致するように配設される。
ここで、無端ベルト８１の回転により負荷がかかる方向とは、無端ベルト８１の回転方向である。すなわち、本実施形態において、摺動シート９０は、経糸と横糸とが交錯する交点を最短で結ぶ直線に対する法線方向が、無端ベルト８１の回転方向と一致するように配設されることを意味する。

図４は、織物の三原組織の糸の組合せと織組織図を模式的に示したもので、図４（Ａ）及び（Ｂ）は平織、図４（Ｃ）及び（Ｄ）は綾織、図４（Ｅ）及び（Ｆ）は朱子織を示している。
本実施形態の定着装置において、摺動シート９０の織組織としては平織以外であることが好ましく、綾織及び朱子織のいずれかが好ましい。

図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、平織は経糸９１（１〜６）と横糸９２（ａ〜ｆ）とを１本ずつ交互に浮沈して交錯している最も単純な構成であり、一般的に摩擦に強い構成である。これは単位面積当たりの交錯数（交点）が他の織り方に比べて多いからである。ただし、交錯数が多い分剛性も高い。平織は強度の点では好ましいが、組み付け性には問題があり、図５に示すように摺動シート９０ａがニップ形成部材８６に密着せず浮いてしまう問題が発生する。図５のような状態になると、ニップや面圧などが想定より大きく外れてしまうため、ローラ部材８３の駆動トルク上昇や、摺動シート９０と無端ベルト８１との摩擦力増大によってローラ部材８３と無端ベルト８１との間でスリップを生じる。スリップが生じた場合、ニップ部Ｎを通過した記録紙上の画像にずれ等が生じ、異常画像の原因となる。

図４（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、綾織は経糸９１と横糸９２とが交錯する交点が斜めに配列され、図示した面の経糸９１の露出が横糸９２よりも多い。単位面積当たりの交点数は平織よりも少なく、経糸９１と横糸９２とが交錯することによる拘束力は平織に比べて弱く、剛性が低いため組み付け性に優れる。

図４（Ｅ）及び（Ｆ）に示すように、朱子織は経糸９１と横糸９２のうち、一方の糸（図では経糸９１）を他方の糸（図では横糸９２）よりも長く表面に露出させた組織であり、単位面積当たりの交点数は平織や綾織よりも少なく、織組織の拘束力は弱く、剛性が弱いため組み付け性に優れる。

綾織や朱子織のように柔らかく組み付け性の良い織物を摺動シートとして用いた場合であっても、経糸と横糸とが交錯する交点を最短で結ぶ直線に対する法線方向が、無端ベルト８１の回転により負荷がかかる方向、すなわち無端ベルト８１の回転方向と一致するように配設することにより、糸の変形量を小さく抑えるとともに、摩擦に強い摺動シートとすることができる。具体的には、含浸させた潤滑剤の染み出しや摺動シートの破損を防止することができる。

図６（Ｂ）、図６（Ｄ）及び図６（Ｆ）に、経糸９１と横糸９２とが交錯する交点を最短で結ぶ直線を破線で示し、当該直線に対する法線方向を矢印９４で模式的に示す。本実施形態の定着装置において、摺動シート９０は、矢印９４が無端ベルト８１の回転方向と一致するように配置される。

図７に、無端ベルト８１と当接して負荷がかかった糸９３の変形量を模式的に示す。無端ベルト８１の回転方向を矢印９５で示す。
図７（Ａ）は、平織のシートにおいて、無端ベルト８１の回転方向９５が、経糸９１と横糸９２とが交錯する交点を最短で結ぶ直線に対する法線方向９４と一致する例を示す。
図７（Ｂ）は、綾織のシートにおいて、無端ベルト８１の回転方向９５が、経糸９１と横糸９２とが交錯する交点を最短で結ぶ直線に対する法線方向９４と一致しない例を示す。
図示したように、無端ベルト８１の回転方向９５が、経糸９１と横糸９２との交点を最短で結ぶ直線に対する法線方向９４と一致しない場合、無端ベルト８１と当接して負荷がかかった糸９３の変形量は、無端ベルト８１の回転方向９５が、平織の経糸９１と横糸９２との交点を最短で結ぶ直線に対する法線方向９４と一致させた場合よりも大きくなる。

図８に、無端ベルト８１の走行距離に対するローラ部材８３の駆動トルクの推移（経時変化）、及び摺動シート９０に含まれる潤滑剤の量（オイル量）の変化を示す。
図８（Ａ）は図７（Ａ）の態様（平織のシートにおいて、無端ベルト８１の回転方向９５が、経糸９１と横糸９２とが交錯する交点を最短で結ぶ直線に対する法線方向９４と一致する例）におけるグラフである。
図８（Ｂ）は図７（Ｂ）の態様（綾織のシートにおいて、無端ベルト８１の回転方向９５が、経糸９１と横糸９２とが交錯する交点を最短で結ぶ直線に対する法線方向９４と一致しない例）におけるグラフである。
図８に示すトルクは、製品規格線速にて回転させた定常状態のトルクをロードセルにより計測した値であり、オイル量は、シート組み付け状態の重量を電子天秤にて計測して初期からの減少量をオイル量として測定した値である。
無端ベルト８１の回転方向９５が、摺動シート９０の経糸９１と横糸９２との交点を最短で結ぶ直線に対する法線方向９４と一致しない場合、摩擦係数が増大し、ローラ部材８３の駆動トルクが短い走行距離で急激に増大してしまうことがわかる。

摺動シート９０を構成する織物は、上述の綾織及び朱子織以外の織り方（例えば、三つ綾織、四つ綾織、横畝織など）においても同様に、経糸と横糸とが交錯する交点を最短で結ぶ直線に対する法線方向９４が、無端ベルト８１の回転方向９５と一致するように配設することにより、本実施形態の定着装置に適用することができる。

本実施形態の定着装置において、摺動シート９０は、経糸９１及び横糸９２のいずれかがフッ素樹脂繊維からなり、該フッ素樹脂繊維の露出が多い面を無端ベルト８１に当接させることが好ましい。
フッ素樹脂繊維としては、例えば、ＰＴＦＥ繊維、ＰＦＡ繊維、ＥＴＦＥ繊維などが挙げられる。これらの繊維は、摩擦特性、摩耗特性に優れ、経時によるトルクの上昇を抑制することができる。

なお、組み合わせて用いる他の糸であって、無端ベルト８１と当接しない面に露出される割合の多い糸としては、強度が高く、潤滑剤の含有率の高い繊維であれば特に限定されず、例えば、ＰＰＳ繊維などが挙げられる。
好適な摺動シートとしては、ＰＴＦＥ繊維及びＰＰＳ繊維からなるシート（例えば、「トヨフロン」（東レ株式会社製））などが挙げられる。

摺動シート９０は、摩擦による負荷を緩和するために潤滑剤が含浸される。
装置内部が高温状態となる場合、潤滑剤は放熱や摩擦係数の低下の役割を果たす。摺動シート９０に潤滑剤を染み込ませることにより、摩擦を低減し、トルクの増大を抑制し、駆動モータへの負担を軽減するとともに駆動部材の破損も防止することができる。また、スリップを防止し、異常画像の発生を防ぐことができる。

高温環境下において使用することができる潤滑剤としては、フッ素グリスやシリコーンオイルなどが挙げられるが、粘度の低いシリコーンオイルが好ましい。シリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルシリコーンオイル（ＫＦ−９６８−１００ＣＳ（信越化学工業株式会社製））などが挙げられる。

摺動シート９０は、ニップ形成部材８６に巻き付けられ、ニップ形成部材８６に対して粘着手段及び締結手段の少なくともいずれかにより固定される。
摺動シート９０をニップ形成部材８６に密着するように固定することにより、変形やずれにより隙間やシワが発生を防止し、破断や、伸縮により含浸された潤滑剤が漏れ出す不具合を防止することができる。

前記粘着手段は、例えば、両面テープであり、前記締結手段は、例えば、ネジである。
図１２を参照して、摺動シート９０がニップ形成部材８６に巻き付けられ、固定される態様を説明する。図１２は、ニップ形成部材８６のニップ部Ｎの反対面（補強部材と当接する面）の上面図と、該上面図中のＡ−Ａ断面及びＢ−Ｂ断面の断面図をそれぞれ示している。
摺動シート９０はニップ形成部材８６との当接面において、少なくともニップ部Ｎの領域が両面テープ（貼着手段）９８によりニップ形成部材８６に固定され、さらに無端ベルト８１の回転方向上流側がニップ形成部材８６の幅方向にわたって固定されていることが好ましい。断面図中の破線で示す範囲が、両面テープ９８が設置されうる範囲を示している。両面テープ９８は、断面図の破線で示すようにニップ形成部材８６の周方向の全域にわたって配設することもできるが、少なくともニップ部Ｎの領域に配設されていればよい。
また、ニップ形成部材８６を被覆した摺動シート９０の端部が折り重なる部分をネジ（締結手段）９６により直接、または板状部材９７などを介して固定してもよい。

図１２に示す例では、ニップ形成部材８６に複数列の突出部８６ａが設けられている。摺動シート９０は、複数列の突出部８６ａを除く位置で周方向に沿ってニップ形成部材８６に密着するように設置される。そして、摺動シート９０の重合部を挟み込むようにニップ形成部材８６に対して板状部材９７が複数のネジ９６によって固定される。詳しくは、摺動シート９０の重合部を挟み込むようにニップ形成部材８６上に重合部を介して板状部材９７が載置され、板状部材９７の図示しないネジ用穴部と、摺動シート９０の図示しないネジ用穴部とを挿通させてニップ形成部材８６の図示しない雌ネジ部にネジ９６のネジ部が螺合される。ここで、ネジ９６は、そのネジ頭の高さが突出部８６ａの高さを超えて他の部材に接触しないように形成されている。

図９及び図１０は、無端ベルト８１の走行距離に対するローラ部材の駆動トルクの推移及び摺動シートに含まれる潤滑剤の量の変化を示すグラフであり、図９は摺動シート９０が両面テープにより固定されている態様、図１０は摺動シート９０が両面テープにより固定されていない態様をそれぞれ示している。
図９及び図１０に示すトルクは、製品規格線速にて回転させた定常状態のトルクをロードセルにより計測した値であり、オイル量は、シート組み付け状態の重量を電子天秤にて計測して初期からの減少量をオイル量として測定した値である。
図１０に示すように、両面テープにより固定されていない摺動シート９０を備える態様においては、両面テープにより固定された図９の結果と比較して早期にトルクが増大することがわかる。また、図１０のＴ１で示す６０ｋｍの時点で摺動シート９０の摩擦により負荷のかかる方向に破断がみられ、Ｔ２で示す時点ではスリップの発生がみられた。

ニップ形成部材８６は、連続通紙などで長期間連続して高温となる環境下においてローラ部材８３による加圧を受けても大きく撓むことがない剛性があり、耐熱性と断熱性とを有する部材（ステー、パッド）であることが好ましく、耐熱性樹脂及び金属のいずれかの材料からなることが好ましい。

図１１に、各種耐熱樹脂の長期連続使用温度と荷重たわみ温度とを示す。
図１１中、破線の円で示すＣ１及びＣ２は、定着時に想定される温度域である。定着装置が搭載される画像形成装置の機種によってトナー定着温度や記録紙の出力可能枚数が異なるため、２通りの温度域を想定して示したものである。

図１１に示す値から、ニップ形成部材８６を構成するのに好適な耐熱性の高い樹脂として、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、及びポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）が挙げられる。
図１１では、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）のガラス繊維強化材料の値を示している。ガラス繊維強化材料はガラス繊維を含まない材料よりも耐熱温度が高く、より高温での使用が想定される場合に好適な材料である。
特に好適な樹脂としては、想定されるＣ２の温度域から、液晶ポリマー（ＬＣＰ）が挙げられる。液晶ポリマー（ＬＣＰ）としては、例えば、全芳香族ポリエステル（Ｅ５００６Ｌ（住友化学株式会社製））などが挙げられる。

＜画像形成装置＞
図３に、本実施形態の画像形成装置の構成を説明するための模式図を示す。
画像形成装置１００は、トナー像が転写された記録媒体（記録紙）Ｓにトナー像を定着させるための本発明の定着装置８０を備えている。なお、画像形成装置１００としては、図３に示すタンデム方式のプリンタに限定されず、さらにプリンタだけではなく複写機やファクシミリ装置などを対象とすることも可能である。

図３に示す画像形成装置１００は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋを並設したタンデム構造が採用されている。
各感光体ドラム感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋは、Ａ１方向の上流側からこの順で並んでいる。各感光体ドラム感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像をそれぞれ形成するための画像ステーションに備えられている。

各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋに形成された可視像が、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能な無端ベルトが用いられる中間転写体（以下、転写ベルトという）１１に対して１次転写行程を実行してそれぞれの画像が重畳転写され、その後、記録シートなどが用いられる記録紙Ｐに対して２次転写行程を実行することで一括転写されるようになっている。

各感光体ドラムの周囲には、感光体ドラムの回転に従い画像形成処理するための装置が配置されている。
ブラック画像形成を行う感光体ドラム２０Ｂｋを対象として説明すると、感光体ドラム２０Ｂｋの回転方向に沿って画像形成処理を行う帯電装置３０Ｂｋ，現像装置４０Ｂｋ、１次転写ローラ１２Ｂｋおよびクリーニング装置５０Ｂｋが配置されている。帯電後に行われる書き込みは、光書込装置８が用いられる。

転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋに形成された可視像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋに対向して配設された１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。

画像形成装置１００は、色毎の画像形成処理を行う４つの画像ステーションと、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋの上方に対向して配設され、転写ベルト１１及び１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋを備えた転写ベルトユニット１０と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１に従動し、連れ回りする転写部材としての転写ローラである２次転写ローラ５と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１上をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置１３と、これら４つの画像ステーションの下方に対向して配設された光書き込み装置としての光書込装置８とを有している。

光書込装置８は、光源としての半導体レーザ、カップリングレンズ、ｆθレンズ、トロイダルレンズ、折り返しミラーおよび偏向手段としての回転多面鏡などを装備しており、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋに対して色毎に対応した書き込み光Ｌｂを出射して感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋに静電潜像を形成する構成とされている。

画像形成装置１００は、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋと転写ベルト１１との間に向けて搬送される記録紙Ｐを積載した給紙カセットとしてのシート給送装置６１と、シート給送装置６１から搬送されてきた記録紙Ｐを、画像ステーションによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋと転写ベルト１１との間の転写部に向けて繰り出すレジストローラ対４と、記録紙Ｐの先端がレジストローラ対４に到達したことを検知する図示しないセンサとを備えている。

画像形成装置１００は、さらに、本発明の定着装置８０によりトナー像を定着させた定着済みの記録紙Ｐを画像形成装置１００の本体外部に排出する排出ローラ７と、画像形成装置１００の本体上部に配設されて排出ローラ７により画像形成装置１００の本体外部に排出された記録紙Ｐを積載する排紙トレイ１７と、排紙トレイ１７の下側に位置し、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９Ｂｋとを備えている。

転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋの他に、転写ベルト１１が掛け回されている駆動ローラ７２及び従動ローラ７３を有している。
従動ローラ７３は、転写ベルト１１に対する張力付勢手段としての機能も備えており、このため、従動ローラ７３には、バネなどを用いた付勢手段が設けられている。このような転写ベルトユニット１０と、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋと、２次転写ローラ５と、クリーニング装置１３とで転写装置７１が構成されている。

シート給送装置６１は、画像形成装置１００の本体下部に配設されており、最上位の記録紙Ｐの上面に当接する給紙ローラとしての給送ローラ３を有しており、給送ローラ３が反時計回り方向に回転駆動されることにより、最上位の記録紙Ｐをレジストローラ対４に向けて給送するようになっている。

転写装置７１に装備されているクリーニング装置１３は、詳細な図示を省略するが、転写ベルト１１に対向、当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有しており、転写ベルト１１上の残留トナー等の異物をクリーニングブラシとクリーニングブレードとにより掻き取り、除去して、転写ベルト１１をクリーニングするようになっている。クリーニング装置１３は、さらに、転写ベルト１１から除去した残留トナーを搬出し廃棄するための図示しない排出手段を有している。

８０ 定着装置
８１ 無端ベルト
８２ 熱源
８３ ローラ部材
８４ 弾性層
８５ 芯金
８６ ニップ形成部材
８７ 支持部材
８８ 保持部材
８９ 反射部材
９０ 摺動シート
９１ 経糸
９２ 横糸
１００ 画像形成装置
Ｎ ニップ部

特開２００４−２８６９２２号公報 特許第２８６１２８０号公報 特開２００７−３３４２０５号公報 特開２０１１−１９１６９１号公報 特許第５２７８４７０号公報 特許第４９８４８２０号公報

Claims (9)

1. 回転可能に配設されたローラ部材と、
   前記ローラ部材に接触して従動回転する無端ベルトと、
   前記無端ベルトの内部に配置され、該無端ベルトを介して前記ローラ部材と圧接してニップ部を形成するニップ形成部材と、
   前記ニップ形成部材と前記無端ベルトとの間に配設される摺動シートと、を備え、
   前記摺動シートは、経糸と横糸とが交差して組織され、経糸と横糸のうち一方の糸が他方の糸よりも多く表面に露出した織物からなり、経糸と横糸とが交錯する交点を最短で結ぶ直線に対する法線方向が、前記無端ベルトの回転により負荷がかかる方向と一致するように配設されたことを特徴とする定着装置。
2. 前記摺動シートの織組織が、綾織及び朱子織のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記摺動シートの経糸及び横糸のいずれかがフッ素樹脂繊維からなり、該フッ素樹脂繊維の露出が多い面を前記無端ベルトに当接させることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
4. 前記摺動シートは、潤滑剤が含浸されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の定着装置。
5. 前記摺動シートは、前記ニップ形成部材に巻き付けられ、該ニップ形成部材に対して粘着手段及び締結手段の少なくともいずれかにより固定されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の定着装置。
6. 前記粘着手段が両面テープであり、前記締結手段がネジであることを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
7. 前記ニップ形成部材は、耐熱性樹脂及び金属のいずれかの材料からなることを特徴とする請求項１から６に記載の定着装置。
8. 前記ニップ形成部材を構成する耐熱性樹脂が、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、及びポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）のいずれかであることを特徴とする請求項７に記載の定着装置。
9. 請求項１から８のいずれかに記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。