(57)【要約】【課題】定着ベルトの摺動性が向上させて定着装置の高寿命化を図る。【解決手段】ハロゲンヒータ１１６（加熱源）で加熱され、左右両端をフランジ１１４（保持部材）で保持された回転可能な定着ベルト１０４（定着部材）が加圧ローラ１０２（加圧部材）で加圧されて、定着ベルト１０４の内部のうち、ニップ形成部材１０６と加圧ローラ１０２との間にニップ部１２２が形成され、ニップ形成部材１０６と定着ベルト１０４との間に、潤滑剤１１２が含有されて繊維凹溝方向１３０ｂ（溝方向）が定着ベルト１０４の摺動方向と同一となるように成形された布状の摺動シート１０８ｂ（摺動部材）が設置されて、潤滑剤循環部材１１０ａが、ニップ部１２２の上流側の摺動シート１０８ｂに塗布する潤滑剤１１２を保持するとともに、定着ベルト１０４に潤滑剤１１２を塗布してニップ部１２２の下流側に供給する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端ベルトからなる回転可能な定着部材と，
前記定着部材を加熱する加熱源と，
前記定着部材を加圧することによってニップ部を形成する加圧部材と，
前記定着部材内部で前記加圧部材と対向しニップを形成するニップ形成部材と、
潤滑剤が含有されて前記ニップ形成部材と前記定着部材との間に設置された、繊維織りによって生じる溝方向が前記定着部材の回転方向と同一となるように成形された布状の摺動部材と、
ニップ形成部材を支持する支持部材と、
前記定着部材の左右両端を保持する保持部材と、
前記摺動部材の前記ニップの上流側に、潤滑剤を保持するとともに、前記潤滑剤を前記定着部材に付着させることによって前記ニップの下流側に供給する潤滑剤循環部材と、を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記潤滑剤循環部材は、フッ素化樹脂であるＰＦＡまたはＰＴＦＥで構成された耐熱性繊維体であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記潤滑剤循環部材は綾織りの繊維体で構成されて、綾織りによって生じる溝方向が、前記ニップの長手方向の中心線に対して対称形状であり、なおかつ、ニップの上流側からニップの下流側に向けて前記溝方向が前記ニップの長手方向の中心線側を向くように構成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。
【請求項４】
前記潤滑剤循環部材は前記摺動部材と一体化されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項５】
前記潤滑剤循環部材は前記摺動部材よりも低い加圧力で定着部材に接触させ、潤滑剤循環部材の摩耗に伴う摩擦抵抗により前記潤滑剤循環部材を伸延して、前記潤滑剤循環部材から、前記定着部材が前記摺動部材と接触する面に潤滑剤を流出させ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。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着ベルトの摺動性を向上させることによって、定着装置の高寿命化を図ることができる定着装置、およびこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、像担持体である感光体ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光体ドラム上の静電潜像をトナーなどの現像剤によって現像して顕像化し、このトナー像を転写装置により記録紙に転写して、転写後の記録紙に対して定着装置にて加熱、加圧を加えることによって、記録紙上のトナー画像を定着し、定着された記録紙を装置外に排紙する構成になっている。
【０００３】
前記定着装置では、通常、対向する加熱ローラと加圧ローラからなるローラ対、あるいは定着ベルト、あるいはそれらの組み合わせによりなる構成になっており、搬送されてきた記録紙を加熱ローラと加圧ローラ間のニップで挟み込み、このニップを記録紙が通過中に熱および圧力を加え、トナー像を記録紙上に定着している。
【０００４】
このような定着装置にあっては、記録紙の紙詰まり（ジャム）を防止するために定着ベルトの摺動性を向上させる必要がある。そのため、定着ベルトに接するように、潤滑剤を塗布した潤滑シートを介在させる構成が提案されている（例えば、特許文献１）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された構成にあっては、定着装置が稼働を続けるに従って、潤滑シートに含浸された潤滑剤が加圧ローラによって加圧されて絞り出されて、絞り出された潤滑剤はニップ上流側からニップ下流側に浸透することによって定着ベルトの摺動性を向上させるが、ニップ下流側に達した潤滑剤の一部は回収されずに漏れ出してしまう。また、潤滑剤の一部は定着ベルトに付着したまま周回して、潤滑シートに回収されるとともに定着ベルトに再塗布されるが、潤滑シートは、潤滑材の回収や再塗布を十分に考慮した構造になっていないため、潤滑シートの摩耗の発生等によって、潤滑剤の回収や塗布が十分に行えなくなる恐れがあった。したがって、潤滑剤による潤滑効果を発揮できる期間に限度があるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、より長期間に亘って定着ベルトの摺動性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る定着装置および画像形成装置は、定着装置を構成する定着ベルトの摺動性を向上させることによって、定着ベルト移動時のトルク上昇を防止して、これによって、定着装置の高寿命化を図るものである。
【０００８】
すなわち、本発明の請求項１に係る定着装置は、無端ベルトからなる回転可能な定着部材と、前記定着部材を加熱する加熱源と、前記定着部材を加圧することによってニップ部を形成する加圧部材と、前記定着部材内部で前記加圧部材と対向しニップを形成するニップ形成部材と、潤滑剤が含有されて前記ニップ形成部材と前記定着部材との間に設置された、繊維織りによって生じる溝方向が前記定着部材の回転方向と同一となるように成形された布状の摺動部材と、ニップ形成部材を支持する支持部材と、前記定着部材の左右両端部を保持する保持部材と、前記摺動部材の前記ニップの上流側に、潤滑剤を保持するとともに、前記潤滑剤を前記定着部材に付着させることによって前記ニップの下流側に供給する潤滑剤循環部材と、を有することを特徴とする。
【０００９】
このように構成された本発明の請求項１に係る定着装置によれば、加熱源に加熱された無端ベルトからなり、左右両端を保持部材によって保持された回転可能な定着部材が加圧部材によって加圧されることにより、定着部材の内部に、加圧部材と対向する位置にあって、支持部材によって支持されたニップ形成部材と加圧部材との間にニップ部を形成して、ニップ形成部材と定着部材との間に設置された、潤滑剤が含有されて、繊維織りによって生じる溝方向が定着部材の摺動方向と同一となるように成形された布状の摺動部材に、潤滑剤循環部材が、ニップの上流側の摺動部材に付着させる潤滑剤を保持するとともに、定着部材に潤滑剤を付着させてニップの下流側に供給するため、供給された潤滑剤が、通紙方向と一致するように成形された摺動部材の溝方向に沿って供給されることによって、潤滑剤の、摺動部材の横端位置から外部への流出を防止することができる。さらに、潤滑剤が付着したまま周回した定着部材が、再び潤滑剤循環部材と接することによって、潤滑剤を潤滑剤循環部材に回収するとともに、潤滑剤を再塗布することができる。これによって、長期間に亘って定着部材の摺動性が向上するとともに、定着ベルト移動時のトルク上昇を防止するができるため、定着装置の高寿命化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る定着装置および画像形成装置によれば、定着装置を構成する定着ベルトの摺動性が向上するため、定着ベルト移動時のトルク上昇を防止するができ、これによって、定着装置の高寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１に係る定着装置を備えたカラープリンタの概略構成を示す図である。
【図２】実施例１に係る定着装置の構造を示す図である。
【図３】（ａ）は実施例１に係る摺動部材を構成する繊維の代表的な織り方のうち、平織の構造について示す図である。（ｂ）は実施例１に係る摺動部材を構成する繊維の代表的な織り方のうち、綾織の構造について示す図である。
【図４】実施例１に係る摺動部材の構造を示す図である。
【図５】（ａ）は実施例１が適用されない場合の摺動部材の作用を示す図である。（ｂ）は実施例１が適用された場合の摺動部材の作用を示す図である。
【図６】実施例１に係る定着装置の動作を示す図である。
【図７】実施例１に係る潤滑剤循環部材の別の構造を示す図である。
【図８】実施例２に係る定着装置の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る定着装置および画像形成装置の第１の実施例について、図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の実施例１に係る定着装置を備えた画像形成装置としてのカラープリンタを示す概略構成図である。まず、定着装置を備えた画像形成装置の１つの実施形態であるカラープリンタ１の全体構成およびその動作について説明する。
【００１４】
（カラープリンタの構成、動作の説明）図１に示したカラープリンタ１（画像形成装置）は、複数の色画像を形成する作像部がベルトの展張方向に沿って並置されたタンデム方式を用いるカラープリンタある。しかし、本発明はこの方式に限るものではなく、また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。
【００１５】
図１においてカラープリンタ１（画像形成装置）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する。そのため、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。
【００１６】
図１に示すカラープリンタ１は、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に対峙して矢印Ａ１方向に移動する無端ベルトを用いた中間転写体１１（以下、転写ベルト１１と呼ぶ。）に対し、１次転写行程を実行する。そして、各々の画像が重畳転写されて、その後、用紙Ｓ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。
【００１７】
各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋ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。例えば、ブラック画像形成を行う感光体ドラム２０Ｂｋについて説明すると、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によって行われる。
【００１８】
転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１が矢印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に行われる。この転写は、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。
【００１９】
各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋは、矢印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。
【００２０】
カラープリンタ１（画像形成装置）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ている。また、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１５と、転写ベルト１１に対向して配設され、転写ベルト１１に従動して連れ回る転写部材である２次転写ローラ５と、を備える。そして、さらに、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（以下、クリーニング装置と呼ぶ）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込装置８を備える。
【００２１】
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いる。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。なお、図１では、便宜上、ブラック画像の画像ステーションのみを対象として符号が付けてあるが、その他の画像ステーションも同様である。
【００２２】
カラープリンタ１（画像形成装置）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用紙Ｓを積載した給紙カセットとしてのシート給送装置６１を備える。また、シート給送装置６１から搬送された用紙Ｓ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を備える。さらに、用紙Ｓ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を備える。
【００２３】
カラープリンタ１（画像形成装置）は、さらに、トナー像が転写された用紙Ｓにトナー像を定着させるためのローラ定着方式の定着装置１００と、定着済みの用紙Ｓをカラープリンタ１（画像形成装置）の本体外部に排出する排紙ローラ７と、を備える。また、カラープリンタ１（画像形成装置）は、その本体上部に配設されてカラープリンタ１（画像形成装置）の本体外部に排出された用紙Ｓを積載する排紙トレイ１７を備える。さらに、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を備える。
【００２４】
定着装置１００は、加圧部材である加圧ローラ１０２と、可撓性を有する無端ベルトからなる定着部材である定着ベルト１０４を備える。そして、加圧ローラ１０２（加圧部材）と定着ベルト１０４（定着部材）の接触部に形成されるニップ部１２２（図２参照）に、トナー像が転写された未定着の用紙Ｓを通過させることによって、熱と圧力により未定着画像を定着させる。なお、定着装置１００の詳細な構成については後述する。
【００２５】
転写ベルトユニット１５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。
【００２６】
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１５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。
【００２７】
シート給送装置６１は、カラープリンタ１（画像形成装置）の本体下部に配設されている。そして、最上位の用紙Ｓの上面に突き当た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、最上位の用紙Ｓ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。
【００２８】
転写装置７１に装備されているクリーニング装置１３は、転写ベルト１１に対向して、突き当たるように配設された、図示しない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いる。そして、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。
【００２９】
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。
【００３０】
（定着装置の構成、動作の説明）
次に、カラープリンタ１（画像形成装置）に備えられた、定着ユニットとしての定着装置１００の詳細構成と動作について、図２を用いて説明する。  
【００３１】
定着装置１００は、加圧ローラ１０２（加圧部材）と定着ベルト１０４（定着部材）を有し、ハロゲンヒータ１１６（加熱源）によって、定着ベルト１０４（定着部材）が内周側から輻射熱で直接加熱される。
【００３２】
定着ベルト１０４（定着部材）は、加圧ローラ１０２（加圧部材）とニップ形成部材１０６との接触部に形成されるニップ部１２２を、回転方向Ｒ１の向きに回転する加圧ローラ１０２（加圧部材）の回転に伴って、回転方向Ｒ２の方向に回転しながら移動する。なお、定着ベルト１０４（定着部材）の内面は、ニップ形成部材１０６の表面に設置された摺動シート１０８ｂ（摺動部材）を介して摺動するようになっている。
【００３３】
図２では、ニップ部１２２の形状が凹形状になっているため、用紙先端の排出方向が加圧ローラ１０２（加圧部材）寄りになり、分離性が向上するので紙詰まり（ジャム）の発生が抑制される。ただし、ニップ部１２２の形状は、凹形状に限定されるものではなく、平坦状、あるいはその他の形状であってもよい。
【００３４】
定着ベルト１０４（定着部材）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）である。定着ベルト１０４（定着部材）の表層はＰＦＡまたはＰＴＦＥなどのフッ素化樹脂で構成された離型層を有し、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層の間にはシリコンゴムの層などで形成する弾性層があってもよい。シリコ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定着ベルト１０４（定着部材）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ンゴム層を１００[μｍ]以上設ける必要がある。シリコ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。
【００３５】
なお、定着ベルト１０４（定着部材）の基材として、上記の他に、フッ素系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＰＰＳ樹脂などの耐熱性を有する樹脂を用いてもよい。
【００３６】
定着ベルト１０４（定着部材）の内部にはニップ部１２２を支持するためのステー１２０（支持部材）が設けられて、加圧ローラ１０２（加圧部材）により圧力を受けるニップ形成部材１０６の撓みを防止する。そして、これによって、定着ベルト１０４（定着部材）の幅方向で均一なニップ幅を得られるようにしている。このステー１２０（支持部材）は、その両端部でフランジ１１４（保持部材）に保持固定されることによって位置決めされている。また、ハロゲンヒータ１１６（加熱源）とステー１２０（支持部材）の間に反射部材１１８を備え、ハロゲンヒータ１１６（加熱源）からの輻射熱などによりステー１２０（支持部材）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。ここで反射部材１１８を備える代わりにステー１２０（支持部材）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である。
【００３７】
なお、加熱源としては、ハロゲンヒータ１１６（加熱源）の代わりに、ＩＨを用いてもよいし、抵抗発熱体、カーボンヒータ等を用いてもよい。また、図２の実施例では加熱源としてハロゲンヒータ１１６を３本用いているが、この本数も３本に限定されることはなく、定着ベルト１０４（定着部材）に与える熱量を考慮して、適切な加熱源を設計すればよい。
【００３８】
加圧ローラ１０２（加圧部材）は、芯金１０２ａと、その外側に設けられた弾性ゴム層１０２ｂとからなり、さらに弾性ゴム層１０２ｂの表面には、離型性を得るために表面に離型層（ＰＦＡまたはＰＴＦＥ層）が形成されている。加圧ローラ１０２（加圧部材）は、非図示のカラープリンタ１（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。また、加圧ローラ１０２（加圧部材）は、非図示のスプリングなどにより定着ベルト１０４（定着部材）側に押し付けられており、弾性ゴム層１０２ｂ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。なお、加圧ローラ１０２（加圧部材）は中空のローラであってもよく、また、加圧ローラ１０２（加圧部材）の内部にハロゲンヒータなどの加熱源を有していてもよい。弾性ゴム層１０２ｂはソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ１０２（加圧部材）の内部に加熱源が無い場合にはスポンジゴムを用いてもよい。スポンジゴムを用いた方が、断熱性が高まるため、定着ベルト１０４（定着部材）の熱が奪われにくくなるため、より望ましい。
【００３９】
定着ベルト１０４（定着部材）は、加圧ローラ１０２（加圧部材）により連れ回り回転する。図２の場合、加圧ローラ１０２（加圧部材）が図示しない駆動源により回転方向Ｒ１の向きに回転し、ニップ部１２２で定着ベルト１０４（定着部材）に駆動力が伝達されることにより、定着ベルト１０４（定着部材）が、回転方向Ｒ２の向きに回転しながら移動する。定着ベルト１０４（定着部材）はニップ部１２２で挟み込まれて回転し、ニップ部１２２以外では、定着ベルト１０４（定着部材）の両端部がフランジ１１４（保持部材）にガイドされて走行する。
【００４０】
定着ベルト１０４（定着部材）の走行方向上流側（ニップ部１２２の上流側）には、潤滑剤１１２を吸収、再塗布する潤滑剤循環部材１１０ａが配置されている。潤滑剤潤滑部材１１０ａは、耐熱性、オイル保持性の機能を有するシート状の素材が幾重にも巻きつけられて構成されており、その内部には、シリコンオイル等の潤滑剤１１２が含浸されている。
【００４１】
トナー像が転写された用紙（記録紙）Ｓは、通紙方向Ｓ１に沿って定着装置１００に搬送され、ニップ部１２２を通過することによって加圧、加熱されてトナー像が用紙Ｓに定着し、定着装置１００から排紙される。
【００４２】
（実施例１の作用の説明）
次に、実施例１の作用について、図２から図５を用いて説明する。  
【００４３】
図２において、ニップ形成部材１０６が定着ベルト１０４（定着部材）と接触摺動する箇所には、摺動シート１０８ｂ（摺動部材）が貼り付けられている。摺動シート１０８ｂ（摺動部材）はＰＦＡ，ＰＴＦＥ等の耐熱性と低摩擦性、高離型性を備えた繊維を拠って布状にしたもので構成されている。この摺動シート１０８ｂ（摺動部材）に、潤滑剤循環部材１１０ａに浸み込ませた、例えばシリコンオイル等の潤滑剤１１２を、移動している定着ベルト１０４（定着部材）に付着させることによって塗布する。このようにして塗布された潤滑剤１１２は、定着ベルト１０４（定着部材）の移動に伴って摺動シート１０８ｂ（摺動部材）の表面にまで移動する。
【００４４】
摺動シート１０８ｂ（摺動部材）を構成する繊維の構造について、図３（ａ），（ｂ）を用いて説明する。繊維を布状にする方法には、大別して図３（ａ）に示す平織りによる方法と、図３（ｂ）に示す綾織りによる方法がある。このうち、繊維強度、目付け量（密度）を高くできるのは、図３（ｂ）に示す綾織りの構成である。この綾織りの構成は、強度や耐磨耗性が必要な摺動シート１０８ｂ（摺動部材）に適している。
【００４５】
しかしながら綾織りは、縦糸と横糸の交差位置を左右の糸と徐々にずらして構成する織り方であるために、巨視的に見ると、表面に斜め状の凹凸（山と溝）が発生する。
【００４６】
摺動シート（摺動部材）は、図４に示すように、繊維織りによって形成された前記凹凸（山と溝）（以後、繊維凹溝方向１３０ａ（溝方向）と呼ぶ）が所定の方向を向いた状態でニップ形成部材１０６の表面に設置される。図４の例では、摺動シート１０８ａ（摺動部材）の繊維凹溝方向１３０ａ（溝方向）は通紙方向Ｓ１に対して右斜め上方向を向いている。そして、後述するように、潤滑剤１１２（非図示）は、摺動シート１０８ａ（摺動部材）の毛細管現象を利用して、繊維凹溝方向１３０ａに沿って摺動シート１０８ａ（摺動部材）全体にムラなく浸透して保持される。
【００４７】
次に、図５（ａ），（ｂ）を用いて、実通紙時の潤滑剤１１２（非図示）の流れに関して説明する。ニップ形成部材１０６に対して、用紙Ｓの搬送方向は、通紙方向Ｓ１で示す方向になる。したがって、図示しない定着ベルト１０４（定着部材）は同様に、図５（ａ）の紙面下から紙面上へ向けて、摺動シート１０８ａ（摺動部材）に接しながら移動する構成となっている。
【００４８】
図５（ａ）の場合、ニップ形成部材１０６に対して図示しない加圧ローラ１０２（加圧部材）で加圧力を与えて通紙を行うと、潤滑剤１１２（非図示）は下側から上側に、繊維凹溝方向１３０ａ（溝方向）に沿って、紙面の左側から右側に向かって斜め上に移動する。すなわち、定着ベルト１０４（定着部材）が摺動シート１０８ａ（摺動部材）に対して紙面の下から上へ向かって圧力を加える向きに動くことで、摺動シート１０８ａ（摺動部材）に浸透した潤滑剤１１２（非図示）は、絞られるように下から上へ向かう力を受ける。したがって、潤滑剤１１２（非図示）は、摺動シート１０８ａ（摺動部材）の繊維凹溝方向１３０ａ（溝方向）に沿って、図５（ａ）に矢印で示す潤滑剤移動方向１３２ａに移動する。そして、摺動シート１０８ａ（摺動部材）の横端位置Ｐに達した潤滑剤１１２（非図示）は、摺動シート１０８ａ（摺動部材）の外部に流出してしまう。そして、潤滑剤１１２（非図示）が流出してしまうことによって、摺動シート１０８ａ（摺動部材）の潤滑性能が低下してしまう。
【００４９】
一方、図５（ｂ）は、本発明に係る実施例１の構成を示すものであり、摺動シート１０８ｂ（摺動部材）を、繊維凹溝方向１３０ｂ（溝方向）が通紙方向Ｓ１と一致するように設置したものである。このように、摺動シート１０８ｂ（摺動部材）の繊維凹溝方向１３０ｂ（溝方向）を通紙方向Ｓ１と一致させることによって、潤滑剤１１２（非図示）は、摺動シート１０８ｂ（摺動部材）の繊維凹溝方向１３０ｂ（溝方向）に沿って移動する。すなわち、潤滑剤（非図示）は、潤滑剤移動方向１３２ｂに沿って移動する。したがって、摺動シート１０８ｂ（摺動部材）の横端位置Ｐから外部への潤滑剤１１２（非図示）の流出を防止することができる。そして、これによって、摺動シート１０８ｂ（摺動部材）の潤滑性能を維持することができ、潤滑剤枯渇による摩耗量の増大、トルク上昇を防止することができる。
【００５０】
次に、実際の潤滑剤の流れについて、図２を用いて説明する。
【００５１】
ニップ形成部材１０６はＬＣＰ、ＰＥＥＫ、ＰＡＩ等の耐熱性樹脂により構成されている。その外周部にはＰＦＡ、ＰＴＦＥ等繊維で構成された摺動シート１０８ｂ（摺動部材）が巻きつけてあり、図示しない金具で固定されている。摺動シート１０８ｂ（摺動部材）にはシリコンオイル等の耐熱性潤滑剤が均一に塗布されている。加圧ローラ１０２（加圧部材）は外部からの駆動力によって回転方向Ｒ１の向きに回転し、加圧ローラ１０２（加圧部材）と定着ベルト１０４（定着部材）の間の表面摩擦力によって、定着ベルト１０４（定着部材）が回転方向Ｒ２の向きに回転している。このとき、定着ベルト１０４（定着部材）の内面とニップ形成部材１０６との間で発生する摩擦力（トルク）が前述の表面摩擦力よりも大きいと、定着ベルト１０４（定着部材）の内面がニップ形成部材１０６に引っかかるため、円滑に回転しない。
【００５２】
そのため、摺動シート１０８ｂ（摺動部材）と定着ベルト１０４（定着部材）内面の摩耗を防止する為に、前述した潤滑剤１１２を摺動シート１０８ａ（摺動部材）に含浸させることによって、定着ベルト１０４（定着部材）が円滑に回転する構成になっている。したがって、図２の構成において、潤滑剤１１２が枯渇すると、定着ベルト１０４（定着部材）が円滑に回転せずに紙詰まり（ジャム）等の不具合を発生させてしまう。
【００５３】
定着ベルト１０４（定着部材）に付着した潤滑剤１１２は定着ベルト１０４（定着部材）と共に回転する。ニップ部１２２へ再度戻った潤滑剤１１２は、摺動シート１０８ｂ（摺動部材）に吸収され、または、そのまま定着ベルト１０４（定着部材）に付着して回転し続ける。すると、ニップ部１２２の上流（入口部分）で塞き止められた潤滑剤１１２は、定着ベルト１０４（定着部材）に付着したまま、図２の紙面手前から奥に向かう方向へ移動する。そして、潤滑剤１１２の一部は、定着ベルト１０４（定着部材）の横端位置Ｐ（図５（ａ）参照）から外部へ流出してしまう。
【００５４】
このような潤滑剤１１２の流出を防止する為に、潤滑剤１１２の粘度を上げることによって流出を防止することも可能である。しかし、潤滑剤１１２の粘度を上げると、摺動部分でのトルクが上昇して機器側の負荷が増大してしまう不具合が発生する恐れがあるため、望ましい対策ではない。
【００５５】
さらに、摺動シート１０８ａ（摺動部材）であるが、ＰＦＡ、ＰＴＦＥのフッ素系樹脂は、硬度が比較的低い材質である為、ニップ部１２２において、長期間、熱と圧、摺動を加え続けると、繊維の目（凹凸）が徐々に潰れてしまうことがある。また、フッ素系樹脂が伸ばし広げられて、摺動面表層に膜を形成する現象が確認されている。このため、摺動シート１０８ａ（摺動部材）の内部に含浸された潤滑剤１１２は、摺動面へ流出することができず、流体潤滑から境界潤滑状態となり、摺動に関わる性能を低下させる一因となる。
【００５６】
このような問題を防止するために、図２の構成にあっては、ニップ形成部材１０６に対して、定着ベルト１０４（定着部材）の走行方向上流側（ニップ部１２２の上流側）に、潤滑剤１１２を吸収、再塗布する潤滑剤循環部材１１０ａを配置している。
【００５７】
潤滑剤循環部材１１０ａは、耐熱性、オイル保持性の機能を有するものであればよく、摺動シート１０８ｂ（摺動部材）と同一の、フッ素化樹脂であるＰＦＡ、ＰＴＦＥの繊維体であってもよいし、フェルトの様な不織布でもよい。繊維体の場合には、そのスペースに合わせて反物状に幾重にも巻きつけて体積を増やして潤滑剤１１２の保持力を高めてもよい。また、潤滑剤循環部材１１０ａは、板バネ等の付勢部材によって定着ベルト１０４（定着部材）に押し付けてもよいし、繊維体、フェルトの弾性力によって定着ベルト１０４（定着部材）に押し付けてもよい。
【００５８】
図６は、図２の構成を有する定着装置１００のニップ形成部材１０６、潤滑剤循環部材１１０ａを加圧ローラ１０２（加圧部材）側から見た斜視図である。
【００５９】
潤滑剤循環部材１１０ａは、摺動シート１０８ｂ（摺動部材）と同一のＰＦＡ，ＰＴＦＥの繊維体で構成され、定着ベルト１０４（定着部材）のほぼ中央部分で、２つの潤滑剤循環部材１１０ｂ，１１０ｃに分割されている。
【００６０】
そして、潤滑剤循環部材１１０ｂの繊維凹溝方向１４０ａ（溝方向）と、潤滑剤循環部材１１０ｃの繊維凹溝方向１４０ｂ（溝方向）が、それぞれ、定着ベルト１０４（定着部材）の走行方向に対して、定着ベルト１０４（定着部材）の中央側に向けられている。すなわち、ニップ部１２２の上流側から下流側に向けて繊維凹溝方向１４０ａ，１４０ｂ（溝方向）がニップ部１２２の長手方向の中心線側に向けられている。したがって、潤滑剤循環部材１１０ａの繊維凹溝方向１４０ａ，１４０ｂに沿って浸透した潤滑剤（非図示）は、定着ベルト１０４（定着部材）の中心線に対して左右対称に、中心線に向かう方向に塗布される。そのため、定着ベルト１０４（定着部材）の左右端からの潤滑剤の漏れ出しを防止することができる。さらに、定着ベルト１０４（定着部材）に塗布された潤滑剤が摺動シート１０８ｂ（摺動部材）に浸透したときに、摺動シート１０８ｂ（摺動部材）の左右端部（図５（ａ）の横端位置Ｐ）からの潤滑剤の漏れ出しを防止することができる。
【００６１】
また、潤滑剤循環部材１１０ａは、耐熱性、オイル保持性を有する、フッ素化樹脂であるＰＦＡ、ＰＴＦＥの繊維体で構成されている。したがって、ハロゲンヒータ１１６（加熱源）によって加熱された定着ベルト１０４（定着部材）が、長期間に亘って潤滑剤循環部材１１０ａと摺動した場合であっても、定着ベルト１０４（定着部材）の摺動性を保持することができる。  
【００６２】
図７は、図２の別の構成例であり、摺動シート１０８ｂ（摺動部材）と潤滑剤循環部材１１０ａを一体化して摺動シート１０８ｃ（摺動部材）として、定着装置１００ｂを構成した例である。このように、摺動シート１０８ｂ（摺動部材）と潤滑剤循環部材１１０ａを一体化することによって、構造が簡素化されるため、定着装置１００ｂの組付性が改善する。また、摺動シート１０８ｃ（摺動部材）に含浸した潤滑剤１１２が徐々に定着ベルト１０４（定着部材）へ浸透するため、潤滑剤１１２の保持量を増やすことができる。
【実施例２】
【００６３】
次に、本発明に係る定着装置および画像形成装置の第２の実施例について、図８を用いて説明する。
【００６４】
図８は、本発明の実施例２に係る定着装置１００ｃのニップ部１２２、および摺動シート１０８ｄ（摺動部材）の拡大図である。摺動シート１０８ｄ（摺動部材）はニップ形成部材１０６に対して、基点１４２から半時計周りに巻き付けられ、固定板１３４とネジ１３６によってニップ形成部材１０６へ固定されている。摺動シート１０８ｄ（摺動部材）には、予め潤滑剤として、例えばシリコンオイルやフッ素オイルを均一に含浸させておく。長寿命化のために、固定板１３４とニップ形成部材１０６の間に、潤滑剤を含浸した潤滑剤保持部材１３８を挟んで潤滑剤保持量を増やした構成であってもよい。
【００６５】
摺動シート１０８ｄ（摺動部材）の基点１４２の他端は、芯金１４４に固定されて、巻き付けられた回転体となり、潤滑剤循環部材１１０ｄを構成している。なお、芯金１４４の両端は、図示しない軸受部材によって回転保持されている。更に、芯金１４４は非図示の軸受部材を介して、付勢部材１４６によって定着ベルト１０４（定着部材）の内面に接触点Ｑにおいて接触し、接触点Ｑを含み付勢部材１４６の押圧力に応じた面積を有する領域で、定着ベルト１０４（定着部材）の内面に接触している。なお、このとき、潤滑剤循環部材１１０ｄは摺動シート１０８ｄ（摺動部材）よりも低い加圧力で定着ベルト１０４（定着部材）に接触させている。
【００６６】
このように、潤滑剤循環部材１１０ｄは定着ベルト１０４（定着部材）と常に接触して、潤滑剤を定着ベルト１０４（定着部材）に塗布すると共に、定着ベルト１０４（定着部材）の内面に付着して周回した潤滑剤を回収する役目を持っている。
【００６７】
さらに、摺動シート１０８ｄ（摺動部材）には、定着ベルト１０４（定着部材）の回転に伴って、その摩擦抵抗により芯金１４４を中心として反時計周りに回転する力が働く。そして、摺動シート１０８ｄ（摺動部材）には、摺動シート１０８ｄ（摺動部材）を矢印Ｒ３の方向に引き伸ばす力が掛かる。
【００６８】
潤滑剤循環部材１１０ｄに含まれる潤滑剤は、摺動シート１０８ｄ（摺動部材）が矢印Ｒ３の方向に引き伸ばされることによって繊維間の空隙が減少するため、繊維間の密度が上がるために搾り出されて、摺動シート１０８ｄ（摺動部材）の表面上に流出する。流出した潤滑剤は、その自重によって摺動シート１０８ｄ（摺動部材）の繊維目に沿って滴下し、潤滑剤循環部材１１０ｄに達して、定着ベルト１０４（定着部材）に塗布される。
【００６９】
さらに定着ベルト１０４（定着部材）と潤滑剤循環部材１１０ｄは、付勢部材１４６が発生する押圧力によって常に突き当たっているため、使用期間の経過とともにＰＦＡ、ＰＴＦＥ繊維が摩耗して、繊維目が潰れて表面上の潤滑剤の流出が阻害されやすくなる。すると、定着ベルト１０４（定着部材）と潤滑剤循環部材１１０ｄの摩擦係数が上がるため、芯金１４４を中心とした反時計周りの回転力が上昇して、潤滑剤循環部材１１０ｄの引張力が増加する。そのため、長期間に亘ってより多くの潤滑剤を流出させることができ、潤滑剤循環部材１１０ｄの表面性状が変わることによる潤滑剤の枯渇を防止することができる。
【００７０】
なお、実施例２にあっては、潤滑剤循環部材１１０ｄは摺動シート１０８ｄ（摺動部材）よりも低い加圧力で定着ベルト１０４（定着部材）に接触させているため、潤滑剤循環部材１１０ｄの摩耗の発生を防止することができる。したがって、潤滑剤循環部材１１０ｄによる潤滑材の回収、および塗布を、長期間に亘って安定して行うことができる。
【００７１】
なお、図８に示した実施例２では、摺動シート１０８ｄ（摺動部材）の一部分を潤滑剤循環部材１１０ｄとして構成したが、摺動シート１０８ｄ（摺動部材）と潤滑剤循環部材１１０ｄは、別の部材として構成してもよいことは言うまでもない。
【００７２】
すなわち、潤滑剤循環部材１１０ｄの一方の端を、ニップ形成部材１０６の表面に巻きつけられた摺動シート１０８ｄ（摺動部材）と重なるように基点１４２の位置に貼り付け、他方の端を、図８に示すように芯金１４４に固定して巻き付けられた形態としてもよい。このように、摺動シート１０８ｄ（摺動部材）と潤滑剤循環部材１１０ｄを別の部材として構成しても、実施例２で説明したのと同様の効果を得ることができる。
【００７３】
以上説明したように、本発明の実施例１に係る定着装置１００は、ハロゲンヒータ１１６（加熱源）で加熱され、左右両端をフランジ１１４（保持部材）で保持された回転可能な定着ベルト１０４（定着部材）が加圧ローラ１０２（加圧部材）で加圧される。これによって、定着ベルト１０４の内部（定着部材内部）に、加圧ローラ１０２（加圧部材）と対向する位置にあって、ステー（支持部材）１２０によって支持されたニップ形成部材１０６と加圧ローラ１０２（加圧部材）との間にニップ部１２２が形成される。ニップ形成部材１０６と定着ベルト１０４（定着部材）の間には、潤滑剤１１２を含み繊維凹溝方向１３０ｂ（溝方向）が定着ベルト１０４（定着部材）の回転方向と同一となるように成形された布状の摺動シート１０８ｂ（摺動部材）が設置される。そして、潤滑剤循環部材１１０ａが、ニップ部１２２の上流側の摺動シート１０８ｂ（摺動部材）に塗布する潤滑剤１１２を保持するとともに、定着ベルト１０４（定着部材）に潤滑剤１１２を塗布してニップ部１２２の下流側に供給する。したがって、潤滑剤１１２が、繊維凹溝方向１３０ｂ（溝方向）が通紙方向Ｓ１と一致するように成形された摺動シート１０８ｂ（摺動部材）に沿って供給されるため、潤滑剤１１２が、摺動シート１０８ｂ（摺動部材）の横端位置Ｐから流出することを防止できる。さらに、潤滑剤１１２が付着したまま周回した定着ベルト１０４（定着部材）が、再び潤滑剤循環部材１１０ａと接することにより、潤滑剤１１２を潤滑剤循環部材１１０ａに回収するとともに、潤滑剤１１２を定着ベルト１０４（定着部材）再塗布することができる。これにより、定着ベルト１０４（定着部材）の摺動性が向上することによって、定着装置１００の高寿命化を図ることができる。
【００７４】
また、本発明の実施例１に係る定着装置１００は、潤滑剤循環部材１１０ａを、フッ素化樹脂であるＰＦＡまたはＰＴＦＥで構成された耐熱性繊維体とした。したがって、ハロゲンヒータ１１６（加熱源）によって加熱された定着ベルト１０４（定着部材）が、長期間に亘って潤滑剤循環部材１１０ａと摺動した場合であっても、定着ベルト１０４（定着部材）の摺動性を保持することができる。
【００７５】
また、本発明の実施例１に係る定着装置１００は、潤滑剤循環部材１１０ａが綾織りの繊維体で構成されるため、潤滑剤循環部材１１０ａの強度や耐磨耗性を向上させることができる。さらに、繊維凹溝方向１４０ａ，１４０ｂ（溝方向）を、ニップ部１２２の長手方向の中心線に対して対称形状とし、ニップ部１２２の上流側から下流側に向けて繊維凹溝方向１４０ａ，１４０ｂ（溝方向）がニップ部１２２の長手方向の中心線側を向くようにした。したがって、潤滑剤循環部材１１０ａの繊維凹溝方向１４０ａ，１４０ｂ（溝方向）に沿って浸透して定着ベルト１０４（定着部材）に塗布された潤滑剤は、定着ベルト１０４（定着部材）の中心線に対して左右対称に、中心線に向かう方向に塗布される。そのため、定着ベルト１０４（定着部材）の左右端からの潤滑剤の漏れ出しを防止することができる。さらに、定着ベルト１０４（定着部材）に塗布された潤滑剤が摺動シート１０８ｂ（摺動部材）に浸透したときに、摺動シート１０８ｂ（摺動部材）の左右端部（図５（ａ）の横端位置Ｐ）からの潤滑剤の漏れ出しを防止することができる。
【００７６】
また、本発明の実施例１に係る定着装置１００は、潤滑剤循環部材１１０ｂと摺動シート１０８ａ（摺動部材）とを一体化した、摺動シート１０８ｃ（摺動部材）を有した構成としている。したがって、部材が一体化されることによって構造が簡素化されるため、定着装置１００ｂの組付性が改善する。また、摺動シート１０８ｃ（摺動部材）に含浸した潤滑剤１１２が、徐々に定着ベルト１０４（定着部材）へ浸透するため、潤滑剤１１２の保持量を増やすことができる。
【００７７】
また、本発明の実施例２に係る定着装置１００は、潤滑剤循環部材１１０ｄは摺動シート１０８ｄ（摺動部材）よりも低い加圧力で定着ベルト１０４（定着部材）に接触させている。そして、潤滑剤循環部材１１０ｄの摩耗に伴う摩擦抵抗によって摺動シート１０８ｄ（摺動部材）を伸延して、潤滑剤循環部材１１０ｄと接する定着ベルト１０４（定着部材）に対して潤滑剤を流出させる。したがって、潤滑剤循環部材１１０ｄが摩耗しにくくなるため、潤滑材の回収、および塗布を、長期間に亘って安定して行うことができる。
【００７８】
また、本発明の実施例１に係る定着装置１００，１００ｂ、または実施例２に係る定着装置１００ｃを備えるカラープリンタ１（画像形成装置）は、定着ベルト１０４（摺動部材）の摺動性を長期間に亘って保持することができる構成とした。したがって、定着ベルト１０４（定着部材）の摺動性を長期間に亘って保持することができ、定着装置の高寿命化を図ることができる。  
【００７９】
以上、本発明の実施例を、図面を用いて説明したが、この実施例は本発明の例示にしか過ぎないものである。そのため、本発明はこの実施例の構成にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。
【符号の説明】
【００８０】
１００  定着装置
１０２  加圧ローラ（加圧部材）
１０２ａ  芯金
１０２ｂ  弾性ゴム層
１０４  定着ベルト（定着部材）
１０６  ニップ形成部材
１０８ａ  摺動シート（摺動部材）
１１０ｂ  潤滑剤循環部材
１１２  潤滑剤
１１４  フランジ（保持部材）
１１６  ハロゲンヒータ（加熱源）
１１８  反射部材
１２０  ステー（支持部材）
１２２  ニップ部
Ｒ１，Ｒ２  回転方向
Ｓ１  通紙方向
Ｓ  用紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８１】
【特許文献１】特開２００７−３３４２０５号公報
【図１】
2014174358.tif 000003
【図２】
2014174358.tif 000004
【図３】
2014174358.tif 000005
【図４】
2014174358.tif 000006
【図５】
2014174358.tif 000007
【図６】
2014174358.tif 000008
【図７】
2014174358.tif 000009
【図８】
2014174358.tif 000010