JP7047622B2 - 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。より特定的には、本発明は、押圧部材と定着ベルトとの間に摺動シートを適切な状態で設けることのできる定着装置および画像形成装置に関する。

電子写真式の画像形成装置には、スキャナー機能、ファクシミリ機能、複写機能、プリンターとしての機能、データ通信機能、およびサーバー機能を備えたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）、ファクシミリ装置、複写機、プリンターなどがある。

画像形成装置は一般に、像担持体上に形成した静電潜像を現像装置によって現像してトナー像を形成し、このトナー像を記録媒体へ転写した後、定着装置によってトナー像を用紙に定着させることにより、記録媒体に画像を形成する。また、画像形成装置の中には、感光体上に形成した静電潜像を現像装置によって現像してトナー像を形成し、一次転写ローラーを用いてトナー像を中間転写ベルトに転写し、二次転写ローラーを用いて中間転写ベルト上のトナー像を記録媒体へ二次転写するものも存在する。

定着装置の中には、回転する無端状の定着ベルトと、定着ベルトの内側から定着ベルトを押圧する押圧部材と、押圧部材を保持する保持部材と、定着ベルトの外側から定着ベルトを押圧することにより定着ベルトとの間で定着ニップを形成する加圧部材とを備えた定着装置が存在する。この種の定着装置に関して、下記特許文献１～４には、押圧部材と定着ベルトとの摺動性を向上させることを目的として、押圧部材の摺接面に摩擦係数の小さい摺動シートを設ける技術が開示されている。

下記特許文献１には、定着ベルトの回転走行方向に沿った摺動シートの前端部および後端部の各々が、一対の板金により挟み止めされた定着装置が開示されている。この定着装置において、保持部材であるホルダの対向する両側面の各々にはフレームが設けられており、フレームと一対の板金とはバネ部材によって連結されている。これにより、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。

下記特許文献２には、摺動シートの先端部と後端部都の各々を保持フレームに対して位置決め部材によって固定した定着装置が開示されている。この定着装置では、摺動シートの先端部が定着ニップから離れた位置にある保持フレームの部分に固定されている。

下記特許文献３には、ニップ形成部材の定着ベルトと摺動接触する表面に、潤滑剤を含有したシート状の摺動部材が貼り付けられた定着装置が開示されている。

下記特許文献４には、摺動シートをニップ形成部材の周囲に巻き付けて、ニップ形成部材における定着ニップと反対側の面にネジ留めした定着装置が開示されている。

特開２０１３－２１４０３９号公報 特開２００９－２０４９２４号公報 特開２０１４－１７８５２３号公報 特開２０１７－２０７５３５号公報

摺動シートは、回転駆動される定着ベルトからの摩擦力と、定着ベルトから供給される熱とにより、通紙幅方向に変形（膜厚が薄くなり定着ベルトとの接触面積が増えるように変形）しやすい。その結果、定着ニップ出入口付近の摺動シートには、しわ、たるみ、または波打ち（通紙幅方向の凹凸変形）が発生しやすい。摺動シートの凹凸は定着ベルトの外周面の凹凸の原因となる。定着ベルトの外周面の凹凸は、特に定着ニップの出口側端部において定着ベルトと用紙との距離のムラを発生させる。定着ベルトの用紙との距離のムラは、用紙に形成された画像への熱供給量のムラを引き起こし、用紙幅方向のスジ状のムラ（光沢ムラ）の発生の原因となる。

摺動シートの波打ち変形をしにくくするためには、加圧部材が定着ベルトに圧接した状態において、摺動シートを押圧部材と定着ベルトとの間において、押圧部材に対してたるみがない状態にする必要がある。しかし、近年、定着ニップ幅の確保や、搬送性向上などの目的で、押圧部材における定着ベルトの押圧面には用紙の搬送方向に沿って凹凸が設けられている。従来の技術では、押圧部材の押圧面に凹凸が存在する場合に、押圧部材と定着ベルトとの間に摺動シートを適切な状態で設けることができなかった。

特許文献１の技術では、摺動シートが過剰な張力により破損する事態を回避するために、加圧ローラーと定着ベルトとが離間し、摺動シートの張力を緩めた状態から、加圧ローラーと定着ベルトとが圧接する状態に移行させる必要があった。このため、押圧部材の表面に凹凸が存在する場合に、押圧部材の表面の凹部に摺動シートを沿わせることができなかった。

特許文献２の技術では、摺動シートの先端部が定着ニップから離れた位置に固定されるため、定着ベルトの回転方向上流側において定着ベルトの回転力に起因して摺動シートに加わる引張り力が大きくなり、摺動シートが破損しやすいという問題があった。

特許文献３の技術では、ニップ形成部材の押圧面に対して両面テープで摺動部材を貼り付ける必要があり、貼り付けの際に両面テープに気泡ができやすく、摺動部材の貼り付け力の低下を招いていた。

特許文献４の技術では、定着ベルトの回転方向下流側において摺動シートに加わる引張り力が小さく、押圧部材の表面に凹凸が存在する場合に、押圧部材の表面の凹部に摺動シートを沿わせることができなかった。

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、押圧部材と定着ベルトとの間に摺動シートを適切な状態で設けることのできる定着装置および画像形成装置を提供することである。

本発明の一の局面に従う定着装置は、トナー像が形成された用紙を定着ニップで把持しながら搬送することにより、用紙にトナー像を定着する定着装置であって、回転する無端状の定着ベルトと、定着ベルトの内側に配置され、内側から定着ベルトを押圧する押圧部材と、押圧部材を支持する支持部材と、定着ベルトと押圧部材との間に設けられた摺動シートと、定着ベルトの外側に配置され、定着ベルトの外側から定着ベルトにおける押圧部材に押圧された部分を押圧することにより、定着ベルトとの間で定着ニップを形成する加圧部材とを備え、定着ベルトの回転方向を摺動シートに沿って延長した方向を摺動シートの延在方向とした場合に、摺動シートにおける定着ベルトと押圧部材とに接触する部分である接触部分よりも摺動シートの延在方向上流側に存在する上流側部分の一部は、支持部材における加圧部材と対向する対向面と、押圧部材との間に挟み込まれており、摺動シートにおける接触部分よりも摺動シートの延在方向下流側に存在する下流側部分の一部は、支持部材における対向面以外の面に固定される。

上記定着装置において好ましくは、摺動シートは、下流側部分に形成された穴を含む。

上記定着装置において好ましくは、摺動シートは、下流側部分に設けられ、支持部材が存在する側とは反対側に折り曲げられた折曲げ部を含む。

上記定着装置において好ましくは、下流側部分の一部は、支持部材における対向面以外の面に接着により固定される。

上記定着装置において好ましくは、支持部材における対向面以外の面との間で摺動シートを挟み込むことにより、下流側部分の一部を支持部材に固定する固定部材をさらに備える。

上記定着装置において好ましくは、押圧部材における定着ニップを形成する定着ベルトの部分を押圧する押圧面は、加圧部材に対して凸形状を有し、定着ニップの入口側端部の定着ベルトを押圧する入口側押圧面と、加圧部材に対して凸形状を有し、定着ニップの出口側端部の定着ベルトを押圧する出口側押圧面とを含む。

上記定着装置において好ましくは、摺動シートにおける加圧部材が存在する側の面から摺動シートを押圧する弾性部材をさらに備える。

上記定着装置において好ましくは、支持部材に支持され、弾性部材を保持する保持部材をさらに備える。

上記定着装置において好ましくは、弾性部材は定着ベルトと接触し、定着ベルトに対して潤滑剤を供給する。

上記定着装置において好ましくは、摺動シートは、０．５ＧＰａ以上２ＧＰａ以下の曲げ弾性率を有する。

本発明のさらに他の局面に従う画像形成装置は、トナー像を用紙に形成する画像形成部と、上記定着装置とを備える。

本発明によれば、押圧部材と定着ベルトとの間に摺動シートを適切な状態で設けることのできる定着装置および画像形成装置を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態における画像形成装置１の構成を模式的に示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態における定着装置３０の全体の構成を模式的に示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態における定着装置３０の主要部の構成を示す断面図である。 第１の比較例の定着装置における定着ニップＮＰ付近の構成を示す断面図である。 第２の比較例の定着装置における定着ニップＮＰ付近の構成を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態における摺動シート３４の下流側部分ＰＴ３の固定位置の変形例を模式的に示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態における定着装置３０の主要部の構成を示す断面図である。 本発明の第３の実施の形態における定着装置３０の主要部の構成を示す断面図である。 本発明の第４の実施の形態における定着装置３０の主要部の構成を示す断面図である。 本発明の第５の実施の形態における定着装置３０の主要部の構成を示す断面図である。 本発明の第６の実施の形態における定着装置３０の主要部の構成を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。

図面において、図１中左側から右側へ向かう方向をｘ軸方向とし、図１中紙面の表側から裏側へ向かう方向をｙ軸とし、図１中上に向かう方向をｚ軸方向としている。ｘ軸方向、ｙ軸方向、およびｚ軸方向は互いに直交している。

以下の実施の形態では、定着装置が搭載される画像形成装置がＭＦＰである場合について説明する。定着装置が搭載される画像形成装置はＭＦＰの他、ファクシミリ装置、複写機、またはプリンターなどであってもよいし、モノクロ用およびカラー用のいずれであってもよい。

図１は、本発明の第１の実施の形態における画像形成装置１の構成を模式的に示す断面図である。

図１を参照して、本実施の形態における画像形成装置１（画像形成装置の一例）は、ＭＦＰであり、用紙搬送部１０と、トナー像形成部２０（画像形成部の一例）と、定着装置３０（定着装置の一例）とを主に備えている。

用紙搬送部１０は、搬送経路（搬送方向）ＴＲに沿って用紙を搬送する。用紙搬送部１０は、給紙トレイ１１と、給紙ローラー１２と、レジストローラー１３と、排紙ローラー１４と、排紙トレイ１５とを含んでいる。給紙トレイ１１は、画像を形成するための用紙を収容する。給紙トレイ１１は複数であってもよい。給紙ローラー１２は、給紙トレイ１１と搬送経路ＴＲとの間に設けられている。レジストローラー１３は、搬送経路ＴＲにおける二次転写ローラー２８よりも下流側に設けられている。排紙ローラー１４は、搬送経路ＴＲの最も下流の部分に設けられている。排紙トレイ１５は画像形成装置本体１ａの最上部に設けられている。

トナー像形成部２０は、いわゆるタンデム方式でＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、およびＫ（ブラック）の４色の画像を合成し、搬送される用紙にトナー像を形成する。トナー像形成部２０は、露光装置２１と、ＹＭＣＫ各色についての画像形成ユニット２０Ａと、中間転写ベルト２６と、ＹＭＣＫ各色についての一次転写ローラー２７と、二次転写ローラー２８と、クリーニング装置２９とを含んでいる。

ＹＭＣＫ各色の画像形成ユニット２０Ａは、露光装置２１と中間転写ベルト２６との間に設けられている。ＹＭＣＫ各色の画像形成ユニット２０Ａは、感光体ドラム２２と、帯電ローラー２３と、現像装置２４と、クリーニング装置２５などを含んでいる。感光体ドラム２２は、図１中矢印αで示す方向に回転駆動される。感光体ドラム２２の周囲には、帯電ローラー２３、現像装置２４、およびクリーニング装置２５が設けられている。帯電ローラー２３は、感光体ドラム２２に近接して設けられている。

中間転写ベルト２６は、ＹＭＣＫ各色の画像形成ユニット２０Ａの上部に設けられている。中間転写ベルト２６は、環状であり、回転ローラー２６ａに架け渡されている。中間転写ベルト２６は、図１中矢印βで示す方向に回転駆動される。ＹＭＣＫ各色についての一次転写ローラー２７の各々は、中間転写ベルト２６を挟んで感光体ドラム２２の各々と対向している。二次転写ローラー２８は、搬送経路ＴＲにおいて中間転写ベルト２６と接触している。クリーニング装置２９は、中間転写ベルト２６の表面と接触している。

定着装置３０は、トナー像が形成された用紙を定着ニップで把持しながら搬送経路ＴＲに沿って搬送することにより、用紙にトナー像を定着する。

画像形成装置１は、感光体ドラム２２を回転させて、感光体ドラム２２の表面を帯電ローラー２３によって帯電させる。画像形成装置１は、帯電された感光体ドラム２２の表面に対して、露光装置２１により画像形成情報に従った露光を行い、感光体ドラム２２の表面に静電潜像を形成する。

次に画像形成装置１は、静電潜像が形成された感光体ドラム２２に対して、現像装置２４からトナーを供給して現像を行い、感光体ドラム２２の表面にトナー像を形成する。

次に画像形成装置１は、一次転写ローラー２７を用いて、感光体ドラム２２に形成されたトナー像を、中間転写ベルト２６の表面に順次転写する（一次転写）。フルカラー画像の場合、中間転写ベルト２６の表面には、ＹＭＣＫ各色のトナー像が合成されたトナー像が形成される。

画像形成装置１は、中間転写ベルト２６に転写されずに感光体ドラム２２に残留したトナーを、クリーニング装置２５により除去する。

続いて画像形成装置１は、中間転写ベルト２６の表面に形成されたトナー像を、回転ローラー２６ａによって二次転写ローラー２８と対向する位置まで搬送する。

一方、画像形成装置１は、給紙トレイ１１に収容された用紙を、給紙ローラー１２により一枚ずつ搬送経路ＴＲに給紙し、レジストローラー１３により所定のタイミングで中間転写ベルト２６と二次転写ローラー２８との間に導く。そして画像形成装置１は、中間転写ベルト２６の表面に形成されたトナー像を、二次転写ローラー２８により用紙に転写する。

画像形成装置１は、用紙に転写されずに中間転写ベルト２６の表面に残留したトナーを、クリーニング装置２９により除去する。

画像形成装置１は、トナー像が転写された用紙を定着装置３０に導き、定着装置３０によりトナー像を用紙に定着する。その後画像形成装置１は、トナー像が定着された用紙を、排紙ローラー１４により排紙トレイ１５に排紙する。

図２は、本発明の第１の実施の形態における定着装置３０の全体の構成を模式的に示す断面図である。

図２を参照して、定着装置３０は、定着ベルト３１（定着ベルトの一例）と、押圧パッド３２（押圧部材の一例）と、支持部材３３（支持部材の一例）と、摺動シート３４（摺動シートの一例）と、加熱ローラー３５と、加圧ローラー３６（加圧部材の一例）とを含んでいる。

定着ベルト３１は無端状のベルトである。定着ベルト３１は、軸方向の両端部において図示しないガイド部材（側板）によって挟持されることで、加圧ローラー３６に圧接して定着ニップＮＰを形成する位置で支持されている。定着ベルト３１は、押圧パッド３２および加熱ローラー３５に張架されている。定着ベルト３１には付勢手段（図示せず）によってテンションが与えられている。定着ベルト３１は、基層と、基層の表面に形成された弾性層と、弾性層の表面に形成された離型層とを含んでいる。基層は、ＰＩ（ポリイミド）またはＮｉ（ニッケル）などからなっている。弾性層は、シリコンゴムなどからなっている。離型層は、フッ素系の物質などからなっている。

押圧パッド３２は、液晶ポリマー樹脂などよりなっており、定着ベルト３１の内側に配置されている。押圧パッド３２は、加圧ローラー３６の中心軸Ｒの延在方向に対して平行に延在している。押圧パッド３２は定着ベルト３１の内側から定着ベルト３１を押圧する。押圧パッド３２は、耐熱性の樹脂などよりなっている。押圧パッド３２の厚さ（図２中縦方向の長さ）は、３ｍｍ以上７ｍｍ以下であることが好ましい。押圧パッド３２の厚さを３ｍｍ以上とすることにより、定着ベルト３１からの熱が支持部材３３に奪われる事態を回避することができる。押圧パッド３２の厚さを７ｍｍ以下とすることにより、押圧パッド３２の熱容量の増加を抑止することができ、定着装置３０のウォームアップに要する時間を短縮することができる。

支持部材３３は、定着ベルト３１の内側に設けられている。支持部材３３は、加圧ローラー３６の中心軸Ｒの延在方向に対して平行に延在している。支持部材３３は、押圧パッド３２を支持している。押圧パッド３２は、支持部材３３に対してピンやねじなどを用いて固定されている。

摺動シート３４は、定着ベルト３１と押圧パッド３２との間に設けられており、定着ベルト３１の回転方向（矢印ＡＲ１２で示す方向）に沿って押圧パッド３２の外周面に巻き回されている。定着ベルト３１と押圧パッド３２との間に摺動シート３４を挟み込んだ状態で定着ベルト３１が回転することで、定着ベルト３１と押圧パッド３２との間の抵抗を低減することができ、定着ベルト３１を安定して回転させることができる。摺動シート３４は、０．５ＧＰａ以上２ＧＰａ以下の曲げ弾性率を有していることが好ましく、たとえばＰＴＦＥ（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）などよりなっている。

加熱ローラー３５は、円筒形状を有しており、定着ベルト３１の内側に設けられている。加熱ローラー３５は、加熱源であるハロゲンヒーター３５ａを含んでおり、ハロゲンヒーター３５ａの熱を定着ベルト３１に伝えるとともに、定着ベルト３１の回転に従動する。定着ベルト３１における加熱ローラー３５によって加熱された部分の熱は、定着ベルト３１の回転により定着ニップＮＰに搬送され、定着に用いられる。加熱ローラー３５は、加圧ローラー３６の中心軸Ｒの延在方向に対して平行な回転軸を有している。加熱ローラー３５は、Ａｌ（アルミニウム）またはＳＵＳ（ステンレス鋼）などからなり、０．２ｍｍ～０．５ｍｍ程度の厚さを有している。

加圧ローラー３６は、定着ベルト３１の外側における定着ベルト３１を介して押圧パッド３２と対向する位置に配置されている。加圧ローラー３６は、定着ベルト３１の外側から定着ベルト３１における押圧パッド３２に押圧された部分を押圧することにより、定着ベルト３１との間で定着ニップＮＰを形成する。加圧ローラー３６は回転体であり、中心軸Ｒを中心として矢印ＡＲ１１で示す方向に回転駆動される。定着ベルト３１は、加圧ローラー３６の回転に従動して矢印ＡＲ１２で示す方向に回転する。加圧ローラー３６は、弾性層と、弾性層の表面に形成された離型層とを含んでいる。弾性層は、シリコンゴムよりなり、２０ｍｍ～４０ｍｍ程度の直径を有している。離型層は、離型性を上げるためにフッ素系の材料のチューブなどよりなっている。

以降の説明では、定着ベルト３１の回転方向（矢印ＡＲ１２で示す方向）を摺動シート３４に沿って延長した方向を摺動シートの延在方向ＡＲ１とする。

図３は、本発明の第１の実施の形態における定着装置３０の主要部の構成を示す断面図である。図３（ａ）は、定着装置３０の定着ニップＮＰ付近の構成を示す図である。図３（ｂ）は、押圧パッド３２に巻き回された状態の摺動シート３４の構成を示す図である。

図３を参照して、押圧パッド３２における定着ニップＮＰを形成する定着ベルト３１の部分を押圧する押圧面は、入口側押圧面３２ａ（入口側押圧面の一例）と、中央押圧面３２ｂと、出口側押圧面３２ｃ（出口側押圧面の一例）とを含んでいる。入口側押圧面３２ａは、加圧ローラー３６に対して凸形状を有しており、定着ニップＮＰの入口側端部（定着ニップＮＰにおける搬送経路ＴＲの上流側端部）の定着ベルト３１を押圧する押圧面である。中央押圧面３２ｂは、加圧ローラー３６に対して凹形状を有しており、定着ニップＮＰの搬送経路ＴＲに沿った入口側押圧面３２ａと出口側押圧面３２ｃとの間の定着ベルト３１を押圧する押圧面である。出口側押圧面３２ｃは加圧ローラー３６に対して凸形状を有しており、定着ニップＮＰの出口側端部（定着ニップＮＰにおける搬送経路ＴＲの下流側端部）の定着ベルト３１を押圧する押圧面である。入口側押圧面３２ａおよび出口側押圧面３２ｃの各々のコーナー部は、５ｍｍ程度の曲率半径を有している。

支持部材３３は、略矩形の断面形状を有しており、下面３３ａと、上面３３ｂと、側面３３ｃおよび３３ｄとを含んでいる。下面３３ａと上面３３ｂとは互いに平行な平面であり、側面３３ｃと側面３３ｄとは互いに平行な平面である。下面３３ａは、加圧ローラー３６と対向する（加圧ローラー３６側を向いた）対向面である。支持部材３３は下面３３ａにおいて押圧パッド３２を支持している。

摺動シート３４は、接触部分ＰＴ１（接触部分の一例）と、上流側部分ＰＴ２（上流側部分の一例）と、下流側部分ＰＴ３（下流側部分ＰＴ３の一例）とに区分される。接触部分ＰＴ１は、定着ベルト３１と押圧パッド３２とに接触する部分である。上流側部分ＰＴ２は、摺動シート３４における接触部分ＰＴ１よりも延在方向ＡＲ１の上流側に存在する部分である。下流側部分ＰＴ３は、摺動シート３４における接触部分ＰＴ１よりも延在方向ＡＲ１の下流側に存在する部分である。上流側部分ＰＴ２の一部ＰＴ１１は、押圧パッド３２と支持部材３３の下面３３ａとの間に挟まれることで固定されている。下流側部分ＰＴ３の一部ＰＴ１２は、支持部材３３の上面３３ｂに接着により固定されている。

定着装置３０の製造時などにおいて、摺動シート３４は次の方法で押圧パッド３２および支持部材３３に対して固定される。摺動シート３４の上流側部分ＰＴ２の一部ＰＴ１１を、押圧パッド３２と支持部材３３の下面３３ａとの間に挟んで固定する。次に、押圧パッド３２と定着ベルト３１との間において、押圧パッド３２の入口側押圧面３２ａ、中央押圧面３２ｂ、および出口側押圧面３２ｃに対してこの順序で摺動シート３４を沿わせる。次に、定着ベルト３１に冶具（加圧ローラー３６と同様の形状を有するもの）を押圧して治具を回転させる。最後に、摺動シート３４の下流側部分ＰＴ３を支持部材３３の方へ引っ張り上げて、支持部材３３の上面に固定する。

なお、摺動シート３４の上流側部分ＰＴ２に穴３４３が設けられており、押圧パッド３２における加圧ローラー３６側の面とは反対側の面にピン（突起部）３２ｄが設けられていてもよい。これにより、摺動シート３４を固定する際に、ピン３２ｄを穴３４３に挿入することで、摺動シート３４における上流側部分ＰＴ２の位置決めを行うことができる。

続いて、本実施の形態の効果について説明する。

図４は、第１の比較例の定着装置における定着ニップＮＰ付近の構成を示す断面図である。

図４を参照して、第１の比較例の定着装置では、特許文献４の定着装置と同様に、摺動シート１３４が押圧パッド１３２の周囲に巻き付けられている。摺動シート１３４の上流側部分および下流側部分の両方が、押圧パッド１３２と支持部材１３３の下面１３３ａとの間に挟まれて固定されている。

第１の比較例の定着装置では、定着ニップＮＰの出口側端部から延在した摺動シート１３４が、押圧パッド１３２の厚みを隔ててすぐに折り曲げられて、押圧パッド１３２と支持部材１３３との間に挟み込まれている。定着ニップＮＰの出口側端部から摺動シート１３４の折り曲げ位置までの距離ＬＧは短い。このため、摺動シート１３４における上方に引っ張られる部分の長さは短く、定着ベルト１３１の回転方向下流側において摺動シート１３４に加わる引張り力Ｆは小さい。その結果、押圧パッド１３２の表面に凹凸が存在する場合に、押圧パッド１３２の表面の凹部に摺動シート１３４を沿わせることができない。

図５は、第２の比較例の定着装置における定着ニップＮＰ付近の構成を示す断面図である。

図５を参照して、第２の比較例の定着装置では、摺動シート１３４の上流側部分は、押圧パッド１３２と支持部材１３３の下面１３３ａとの間に挟まれて固定されている。摺動シート１３４の下流側部分は固定されていない。

第２の比較例の定着装置では、定着ベルト１３１の回転方向下流側において摺動シート１３４に引張り力が加わらず、押圧パッド１３２の表面の凹部に摺動シート１３４を沿わせることができない。

図３を参照して、一方、本実施の形態によれば、定着ニップＮＰの出口側端部から延在した摺動シート３４は、押圧パッド３２および支持部材３３の厚みを隔てて、支持部材３３の上面３３ｂの位置で折り曲げられて、支持部材３３の上面３３ｂに固定されている。定着ニップＮＰの出口側端部から摺動シート３４の折り曲げ位置までの距離ＬＧは長い。このため、摺動シート３４における十分な長さの部分を上方に引っ張ることができ、定着ベルト３１の回転方向下流側において摺動シート３４に加わる引張り力Ｆを大きくすることができる。その結果、押圧パッド３２の表面に凹凸が存在する場合であっても、押圧パッド３２の表面の凹部に摺動シート３４を沿わせることができ、定着ニップＮＰの出入口付近の摺動シートにしわ、たるみ、または波打ちの発生を抑止することができ、押圧パッド３２と定着ベルト３１との間に摺動シート３４を適切な状態で設けることができる。また、押圧パッド３２と定着ベルト３１との間に摺動シート３４を適切な状態で設けることができるので、用紙に形成された画像への熱供給量のムラの発生を抑止することができ、用紙幅方向のスジ状のムラ（光沢ムラ）の発生を抑止することができる。

加えて、摺動シート３４の上流側部分ＰＴ２の一部が押圧パッド３２と支持部材３３の下面３３ａとの間に挟み込まれているので、定着ニップＮＰにおいて定着ベルト３１の回転によって定着ベルト３１の回転方向下流側に摺動シート３４を引っ張る力に対する摺動シート３４の強度および耐久性を確保することができる。また、摺動シート３４が幅方向（加圧ローラー３６の中心軸Ｒの延在方向）で一様に保持されるので、摺動シート３４の通紙幅方向での変形差を生じにくくすることができる。

特に摺動シートに曲げ弾性率が０．５ＧＰａ以上である場合には、押圧パッドの押圧面の凹凸に沿って摺動シートが変形しにくく、摺動シートにはしわ、たるみ、または波打ちが発生しやすい。しかし、本実施の形態によれば、摺動シートに曲げ弾性率が高い場合であっても、定着ニップＮＰの出入口付近の摺動シートにしわ、たるみ、または波打ちの発生を抑止することができ、押圧パッド３２と定着ベルト３１との間に摺動シート３４を適切な状態で設けることができる。

さらに、押圧パッド３２における定着ニップＮＰを形成する定着ベルト３１の部分を押圧する押圧面は、凸形状を有する入口側押圧面３２ａと、凹形状を有する中央押圧面３２ｂと、凸形状を有する出口側押圧面３２ｃとを含んでいるため、画像品質および用紙の搬送性を向上することができる。本実施の形態によれば、押圧パッド３２がこのような複雑な形状を有している場合であっても、定着ニップＮＰの出入口付近の摺動シートにしわ、たるみ、または波打ちの発生を抑止することができ、押圧パッド３２と定着ベルト３１との間に摺動シート３４を適切な状態で設けることができる。

なお、摺動シート３４における下流側部分ＰＴ３の一部ＰＴ１２は、支持部材３３における加圧ローラー３６と対向する対向面（下面３３ａ）以外の面に固定されればよい。

図６は、本発明の第１の実施の形態における摺動シート３４の下流側部分ＰＴ３の固定位置の変形例を模式的に示す断面図である。図６（ａ）は第１の変形例を示す図であり、図６（ｂ）は第２の変形例を示す図である。

図６を参照して、図６（ａ）に示す第１の変形例では、摺動シート３４における下流側部分ＰＴ３の一部ＰＴ１２は、支持部材３３における定着ベルト３１の回転方向下流側に存在する側面３３ｃに固定されている。この場合には、押圧パッド３２の出口側端部から摺動シート３４の固定位置までの距離を長くすることができる。図６（ｂ）に示す第２の変形例では、摺動シート３４における下流側部分ＰＴ３の一部ＰＴ１２は、支持部材３３における定着ベルト３１の回転方向上流側に存在する側面３３ｄに固定されている。

第１および第２の変形例においても、摺動シート３４における十分な長さの部分を上方に引っ張ることができ、定着ベルト３１の回転方向下流側において摺動シート３４に加わる引張り力Ｆを大きくすることができる。

［第２の実施の形態］

図７は、本発明の第２の実施の形態における定着装置３０の主要部の構成を模式的に示す図である。図７（ａ）は、定着装置３０の定着ニップＮＰ付近の構成を示す図である。図７（ｂ）は、摺動シート３４における下流側部分ＰＴ３の形状を示す斜視図である。

図７を参照して、本実施の形態の定着装置３０において、摺動シート３４は、下流側部分ＰＴ３に形成された穴３４１（穴の一例）を含んでいる。穴３４１の個数は任意（好ましくは複数）であり、ここでは３つである。摺動シート３４における下流側部分ＰＴ３の一部ＰＴ１２は、支持部材３３の側面３３ｃに固定されている。

なお、本実施の形態における上述以外の画像形成装置および定着装置の構成は、第１の実施の形態における画像形成装置および定着装置の構成と同様であるため、その説明は繰り返さない。

本実施の形態によれば、定着装置３０の製造時に、穴３４１に治具（図示無し）を引っかけることにより摺動シート３４の下流側部分ＰＴ３を上方に引っ張った状態で、摺動シート３４を固定することができる。これにより、作業性が向上し、定着ニップＮＰの出口側端部付近の摺動シート３４へのしわ、たるみ、または波打ちの発生を抑止することができる。

［第３の実施の形態］

図８は、本発明の第３の実施の形態における定着装置３０の主要部の構成を模式的に示す図である。図８（ａ）は、定着装置３０の定着ニップＮＰ付近の構成を示す図である。図８（ｂ）は、摺動シート３４における下流側部分ＰＴ３の形状を示す斜視図である。

図８を参照して、本実施の形態の定着装置３０において、摺動シート３４は、下流側部分ＰＴ３に設けられた折曲げ部３４２（折曲げ部の一例）を含んでいる。折曲げ部３４２は、支持部材３３が存在する側とは反対側に折り曲げられている。摺動シート３４における下流側部分ＰＴ３の一部ＰＴ１２は、支持部材３３の側面３３ｃに固定されている。

なお、本実施の形態における上述以外の画像形成装置および定着装置の構成は、第１の実施の形態における画像形成装置および定着装置の構成と同様であるため、その説明は繰り返さない。

本実施の形態によれば、定着装置３０の製造時に、人の手や冶具などで折曲げ部３４２を挟んで下流側部分ＰＴ３を上方に引っ張った状態で、摺動シート３４を固定することができる。これにより、作業性が向上し、定着ニップＮＰの出口側端部付近の摺動シート３４へのしわ、たるみ、または波打ちの発生を抑止することができる。

［第４の実施の形態］

図９は、本発明の第４の実施の形態における定着装置３０の主要部の構成を模式的に示す図である。図９（ａ）は、定着装置３０の定着ニップＮＰ付近の構成を示す図である。図９（ｂ）は、摺動シート３４における下流側部分ＰＴ３の一部ＰＴ１２と、両面テープ３７との位置関係を示す斜視図である。

図９を参照して、本実施の形態の定着装置３０において、摺動シート３４の下流側部分ＰＴ３の一部ＰＴ１２は、支持部材３３の側面３３ｃに対して両面テープ３７により固定されている。

なお、本実施の形態における上述以外の画像形成装置および定着装置の構成は、第１の実施の形態における画像形成装置および定着装置の構成と同様であるため、その説明は繰り返さない。

本実施の形態によれば、両面テープ３７を用いることにより、摺動シート３４の下流側部分ＰＴ３の幅方向全面を均一に引っ張った状態で支持部材３３に固定することが容易になる。これにより、摺動シート３４が用紙幅方向Ｄ（加圧ローラー３６の中心軸Ｒの延在方向）で一様に保持され、定着ニップＮＰの出口側端部における摺動シート３４の用紙幅方向Ｄでの変形差を生じにくくすることができる。

［第５の実施の形態］

図１０は、本発明の第５の実施の形態における定着装置３０の主要部の構成を模式的に示す図である。図１０（ａ）は、定着装置３０の定着ニップＮＰ付近の構成を示す図である。図１０（ｂ）は、摺動シート３４における下流側部分ＰＴ３の一部ＰＴ１２と、板材３８との位置関係を示す斜視図である。

図１０を参照して、本実施の形態における定着装置３０は、板材３８（固定部材の一例）をさらに備えている。板材３８は、支持部材３３の側面３３ｃとの間で摺動シート３４を挟み込むことにより、摺動シート３４の下流側部分ＰＴ３の一部ＰＴ１２を支持部材３３に固定している。

具体的には、板材３８は用紙幅方向Ｄに延在した形状を有しており、支持部材３３と対向する平面を有している。板材３８の用紙幅方向Ｄの幅は、摺動シート３４の用紙幅方向Ｄの幅よりも大きい。板材３８の中央部と支持部材３３との間には摺動シート３４が挿入されている。板材３８の両端部における支持部材３３が存在しない部分は、それぞれねじ３９によって支持部材３３の側面３３ｃに固定されている。これにより、摺動シート３４の下流側部分ＰＴ３の一部ＰＴ１２は、支持部材３３に固定されている。

なお、本実施の形態における上述以外の画像形成装置および定着装置の構成は、第１の実施の形態における画像形成装置および定着装置の構成と同様であるため、その説明は繰り返さない。

本実施の形態によれば、板材３８を用いることにより、摺動シート３４の下流側部分ＰＴ３の幅方向全面を均一に引っ張った状態で支持部材３３に固定することが容易になる。これにより、摺動シート３４が用紙幅方向Ｄ（加圧ローラー３６の中心軸Ｒの延在方向）で一様に保持され、定着ニップＮＰの出口側端部における摺動シート３４の用紙幅方向Ｄでの変形差を生じにくくすることができる。

［第６の実施の形態］

図１１は、本発明の第６の実施の形態における定着装置３０の主要部の構成を模式的に示す図である。図１１（ａ）は、定着装置３０の定着ニップＮＰ付近の構成を示す図である。図１１（ｂ）は、摺動シート３４における下流側部分ＰＴ３の一部ＰＴ１２と、保持部材４０および弾性部材４１との位置関係を示す斜視図である。

図１１を参照して、本実施の形態における定着装置３０は、保持部材４０（保持部材の一例）と、弾性部材４１（弾性部材の一例）とをさらに備えている。保持部材４０は支持部材３３に支持されており、弾性部材４１を保持している。ここでは、保持部材４０は板材３８と一体的に形成されることで、板材３８を通じて支持部材３３に支持されている。保持部材４０の用紙幅方向Ｄの幅は、摺動シート３４の用紙幅方向Ｄの幅よりも大きい。保持部材４０は、板材３８と接続され、支持部材３３から離れる方向に突出する突出部４０ａと、突出部４０ａの先端から加圧ローラー３６側に突出する突出部４０ｂとを含んでいる。突出部４０ｂは、押圧パッド３２との間で弾性部材４１を挟み込むことで、弾性部材４１を保持する。

弾性部材４１は、摺動シート３４における加圧ローラー３６が存在する側の面３４ａの側に設けられており、面３４ａから摺動シート３４の下流側部分ＰＴ３を押圧する。弾性部材４１は、ねじや両面テープなどを用いて突出部４０ｂに固定されている。弾性部材４１は、耐熱性のウレタンフォームなどよりなっている。なお、弾性部材４１は定着ベルト３１の内周面３１ａに接触しており、定着ベルト３１の内周面３１ａに対して潤滑剤（オイルやグリス）を供給し、定着ベルト３１の内周面３１ａの余分な潤滑剤を除去するものであってもよい。この場合、弾性部材４１は、定着ベルト３１の内周面３１ａと接触する位置に固定され、潤滑剤を含むスポンジ状の材料よりなっている。弾性部材４１は、摺動シート３４の上流側部分ＰＴ２を押圧してもよい。

なお、本実施の形態における上述以外の画像形成装置および定着装置の構成は、第５の実施の形態における画像形成装置および定着装置の構成と同様であるため、その説明は繰り返さない。

本実施の形態によれば、摺動シート３４が弾性部材４１によって押圧されるので、摺動シート３４へのたるみやしわの発生を抑止することができる。また、定着ベルト３１の内周面３１ａに塗布される潤滑剤の量を弾性部材４１によって均一化することができる。

［その他］

本発明の対象となる定着装置は、定着ベルトが加熱ローラーによって張架されず、ヒーターによって定着ベルトが直接加熱される直接加熱方式のものであってもよいし、熱源としてＩＨ（Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｈｅａｔｉｎｇ）方式や熱抵抗による発熱シートを用いたものであってもよい。また、本発明の対象となる定着装置は、定着ローラーを加圧する加圧部材側の構成として、ベルト、押圧部材、支持部材、およびシートを備えたものであってもよい。

上述の実施の形態および変形例は適宜組み合わせることが可能である。たとえば第２～第６の実施の形態において、図３（ａ）または図６（ｂ）に示す固定位置で摺動シート３４の下流側部分ＰＴ３の一部が固定されてもよい。

上述の実施の形態および変形例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 画像形成装置（画像形成装置の一例）
１ａ 画像形成装置本体
１０ 用紙搬送部
１１ 給紙トレイ
１２ 給紙ローラー
１３ レジストローラー
１４ 排紙ローラー
１５ 排紙トレイ
２０ トナー像形成部（画像形成部の一例）
２０Ａ 画像形成ユニット
２１ 露光装置
２２ 感光体ドラム
２３ 帯電ローラー
２４ 現像装置
２５ クリーニング装置
２６ 中間転写ベルト
２６ａ 回転ローラー
２７ 一次転写ローラー
２８ 二次転写ローラー
２９ クリーニング装置
３０ 定着装置（定着装置の一例）
３１，１３１ 定着ベルト（定着ベルトの一例）
３１ａ 定着ベルトの内周面
３２，１３２ 押圧パッド（押圧部材の一例）
３２ａ 押圧パッドの入口側押圧面（入口側押圧面の一例）
３２ｂ 押圧パッドの中央押圧面
３２ｃ 押圧パッドの出口側押圧面（出口側押圧面の一例）
３２ｄ ピン
３３，１３３ 支持部材（支持部材の一例）
３３ａ，１３３ａ 支持部材の下面
３３ｂ 支持部材の上面
３３ｃ，３３ｄ 支持部材の側面
３４，１３４ 摺動シート（摺動シートの一例）
３４ａ 摺動シートの面
３５ 加熱ローラー
３５ａ ハロゲンヒーター
３６ 加圧ローラー（加圧部材の一例）
３７ 両面テープ
３８ 板材（固定部材の一例）
４０ 保持部材（保持部材の一例）
４０ａ，４０ｂ 保持部材の突出部
４１ 弾性部材（弾性部材の一例）
３４１，３４３ 摺動シートの穴（穴の一例）
３４２ 摺動シートの折曲げ部（折曲げ部の一例）
ＡＲ１ 摺動シートの延在方向
ＮＰ 定着ニップ
ＰＴ１ 摺動シートの接触部分（接触部分の一例）
ＰＴ２ 摺動シートの上流側部分（上流側部分の一例）
ＰＴ３ 摺動シートの下流側部分（下流側部分の一例）
ＰＴ１１ 摺動シートの上流側部分の一部
ＰＴ１２ 摺動シートの下流側部分の一部
Ｒ 加圧ローラーの中心軸
ＴＲ 搬送経路

Claims (11)

1. トナー像が形成された用紙を定着ニップで把持しながら搬送することにより、前記用紙にトナー像を定着する定着装置であって、
   回転する無端状の定着ベルトと、
   前記定着ベルトの内側に配置され、内側から前記定着ベルトを押圧する押圧部材と、
   前記押圧部材を支持する支持部材と、
   前記定着ベルトと前記押圧部材との間に設けられた摺動シートと、
   前記定着ベルトの外側に配置され、前記定着ベルトの外側から前記定着ベルトにおける前記押圧部材に押圧された部分を押圧することにより、前記定着ベルトとの間で前記定着ニップを形成する加圧部材とを備え、
   前記定着ベルトの回転方向を前記摺動シートに沿って延長した方向を前記摺動シートの延在方向とした場合に、前記摺動シートにおける前記定着ベルトと前記押圧部材とに接触する部分である接触部分よりも前記摺動シートの延在方向上流側に存在する上流側部分の一部は、前記支持部材における前記加圧部材と対向する対向面と、前記押圧部材との間に挟み込まれており、前記摺動シートにおける前記接触部分よりも前記摺動シートの延在方向下流側に存在する下流側部分の一部は、前記支持部材における前記対向面以外の面に固定される、定着装置。
2. 前記摺動シートは、前記下流側部分に形成された穴を含む、請求項１に記載の定着装置。
3. 前記摺動シートは、前記下流側部分に設けられ、前記支持部材が存在する側とは反対側に折り曲げられた折曲げ部を含む、請求項１または２に記載の定着装置。
4. 前記下流側部分の一部は、前記支持部材における前記対向面以外の面に接着により固定される、請求項１～３のいずれかに記載の定着装置。
5. 前記支持部材における前記対向面以外の面との間で前記摺動シートを挟み込むことにより、前記下流側部分の一部を前記支持部材に固定する固定部材をさらに備えた、請求項１～４のいずれかに記載の定着装置。
6. 前記押圧部材における前記定着ニップを形成する前記定着ベルトの部分を押圧する押圧面は、前記加圧部材に対して凸形状を有し、前記定着ニップの入口側端部の前記定着ベルトを押圧する入口側押圧面と、前記加圧部材に対して凸形状を有し、前記定着ニップの出口側端部の前記定着ベルトを押圧する出口側押圧面とを含む、請求項１～５のいずれかに記載の定着装置。
7. 前記摺動シートにおける前記加圧部材が存在する側の面から前記摺動シートを押圧する弾性部材をさらに備えた、請求項１～６のいずれかに記載の定着装置。
8. 前記支持部材に支持され、前記弾性部材を保持する保持部材をさらに備えた、請求項７に記載の定着装置。
9. 前記弾性部材は前記定着ベルトと接触し、前記定着ベルトに対して潤滑剤を供給する、請求項７または８に記載の定着装置。
10. 前記摺動シートは、０．５ＧＰａ以上２ＧＰａ以下の曲げ弾性率を有する、請求項１～９のいずれかに記載の定着装置。
11. トナー像を前記用紙に形成する画像形成部と、
    請求項１～１０のいずれかに記載の定着装置とを備えた、画像形成装置。

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