(57)【要約】【課題】簡易な構成を用いて鼓形状の回転体に記録媒体を安定搬送させ、離型性を損なわずに、紙シワの発生を抑えた定着装置を提供すること。【解決手段】無端状のベルト部材と、該ベルト部材の内側に設けられた熱源と、前記ベルト部材に接触して回動する加圧ローラと、前記ベルト部材の内側に固定され、且つ、当該ベルト部材を内側から支持して前記加圧ローラに圧接させるように設けられた固定部材と、を備え、前記加圧ローラと前記ベルト部材との圧接部で加熱加圧処理を施すことにより、記録媒体上の未定着トナー像を記録媒体に定着させる定着装置であって、前記加圧ローラが、鼓形状を有し、且つ、摩擦係数が異なる複数の加圧ローラ表層を有し、該複数の加圧ローラ表層は、いずれも前記ベルト部材表層の摩擦係数より高く、前記複数の加圧ローラ表層の中で摩擦係数が低い加圧ローラ表層を記録媒体の先端位置と対応させることを特徴とする。【選択図】図３
2014119637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状のベルト部材と、
該ベルト部材の内側に設けられた熱源と、
前記ベルト部材に接触して回動する加圧ローラと、
前記ベルト部材の内側に固定され、且つ、当該ベルト部材を内側から支持して前記加圧ローラに圧接させるように設けられた固定部材と、を備え、
前記加圧ローラと前記ベルト部材との圧接部で加熱加圧処理を施すことにより、記録媒体上の未定着トナー像を記録媒体に定着させる定着装置であって、
前記加圧ローラが、鼓形状を有し、且つ、摩擦係数が異なる複数の加圧ローラ表層を有し、
該複数の加圧ローラ表層は、いずれも前記ベルト部材表層の摩擦係数より高く、
前記複数の加圧ローラ表層の中で摩擦係数が低い加圧ローラ表層を記録媒体の先端位置と対応させることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
無端状のベルト部材と、
該ベルト部材の内側に設けられた熱源と、
前記ベルト部材に接触して回動する加圧ローラと、
前記ベルト部材の内側に固定され、且つ、当該ベルト部材を内側から支持して前記加圧ローラに圧接させるように設けられた固定部材と、を備え、
前記加圧ローラと前記ベルト部材との圧接部で加熱加圧処理を施すことにより、記録媒体上の未定着トナー像を記録媒体に定着させる定着装置であって、
前記ベルト部材が、鼓形状を有し、且つ、摩擦係数が異なる複数のベルト部材表層を有し、
該複数のベルト部材表層は、いずれも前記加圧ローラ表層の摩擦係数より高く、
前記複数のベルト部材表層の中で摩擦係数が低いベルト部材表層を記録媒体の先端位置と対応させることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
内部に熱源を有する定着ローラと、
該定着ローラに接触して回転する回動する加圧ローラと、
前記加圧ローラと前記定着ローラとの圧接部で加熱加圧処理を施すことにより、記録媒体上の未定着トナー像を記録媒体に定着させる定着装置であって、
前記加圧ローラが、鼓形状を有し、且つ、摩擦係数が異なる複数の加圧ローラ表層を有し、
該複数の加圧ローラ表層は、いずれも前記定着ローラ表層の摩擦係数より高く、
前記複数の加圧ローラ表層の中で摩擦係数が低い加圧ローラ表層を記録媒体の先端位置と対応させることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
内部に熱源を有する定着ローラと、
該定着ローラに接触して回転する回動する加圧ローラと、
前記加圧ローラと前記定着ローラとの圧接部で加熱加圧処理を施すことにより、記録媒体上の未定着トナー像を記録媒体に定着させる定着装置であって、
前記定着ローラ、鼓形状を有し、且つ、摩擦係数が異なる複数の定着ローラ表層を有し、
該複数の定着ローラ表層は、いずれも前記加圧ローラ表層の摩擦係数より高く、
前記複数の定着ローラ表層の中で摩擦係数が低い定着ローラ表層を記録媒体の先端位置と対応させることを特徴とする定着装置。
【請求項５】
前記複数のベルト部材表層、前記複数の定着ローラ表層もしくは前記複数の加圧ローラ表層それぞれが有する周長は、ニップ幅以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記複数のベルト部材表層、前記複数の定着ローラ表層もしくは前記複数の加圧ローラ表層における摩擦係数が異なる部位において、少なくとも周方向において摩擦係数が低い部位を２箇所有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記複数のベルト部材表層、前記複数の定着ローラ表層もしくは前記複数の加圧ローラ表層は、複数のチューブ層が組み合わされてなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
前記複数のベルト部材表層、前記複数の定着ローラ表層もしくは前記複数の加圧ローラ表層は、コーティングにより形成されてなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
前記複数のベルト部材表層、前記複数の定着ローラ表層もしくは前記複数の加圧ローラ表層は、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリイミド、ポリエーテルイミドおよびＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）から選ばれるいずれかを含むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の定着装置を有す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、定着装置および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プリンターや複写機等の画像形成装置に使用される定着装置として熱ローラ定着装置が知られている。熱ローラ定着装置では、内部にハロゲンランプ等の熱源を備え、加熱されながら互いに押圧されて回転する２本の回転体（定着ローラ、加圧ローラ）の当接ニップ部（定着ニップ部）に、未定着トナー像を載せた記録媒体を通過させ、そこでトナー像を溶融し記録媒体上に定着させている。
一方、近年装置の省エネ化や、ウェイトタイム短縮に対する要求が高まりから、加熱ローラの代わりにベルトや薄膜フィルム等、無端状のベルト部材を用いた加熱装置を採用する定着装置が広く採用されている。この定着装置は、定着装置の低熱容量化を実現し、また記録媒体への熱伝達効率の改善を図り、加熱に要する待ち時間（ウォームアップ時間やファーストプリント時間）を大幅に短縮した、いわゆるオンデマンドタイプのものである。
【０００３】
これらの定着装置の共通技術として、記録媒体である紙の紙シワが発生しないようにニップを形成する回転体に鼓形状を持たせ、回転体の中央と端部の径に差をつくり、端部の線速を中央の線速より大きくする。すると端部が中央より線速が大きいため、紙が端部に引っ張られるようにして紙が開くよう力を受けながら搬送されるので紙シワの発生防止に対して有効である。
【０００４】
しかしながら、今までの定着装置では、ニップ部を構成する加圧ローラ・定着ローラもしくは定着ベルト等の表面には記録媒体が離型しやすいように表層がＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、等の材料で形成されている。
このように離型性を上げることで定着ベルト等と加圧ローラの表層との摩擦係数が近くなり、記録媒体の搬送を定着ベルト等と加圧ローラとのどちらが主体となるか不安定な状態になる。このように搬送の主体が定着ベルト等もしくは加圧ローラか不安定であると、鼓形状ではない部材に搬送され、結果としてシワが発生するという問題がある。
【０００５】
かかる問題を解決するために、（１）２本の回転体の両方に鼓形状を設け、どちらの回転体が記録媒体の搬送の主体となってもシワを発生するのを防ぐ、（２）表層に用いる材料にゴム材など別部材の高摩擦係数部材を用いる、といった手段がある。
しかしながら、上記（１）ではニップ構成部材の両者に鼓形状を設けるとニップ形状において中央と端部の差が大きくなり、ニップ幅偏差が大きくなる。そのためニップ時間が中央と端部で異なり、定着性が同じ紙の中で異なるといった問題があった。また、上記（２）では部材数が増えるのでコストアップにつながるという問題があった。
【０００６】
ここで特許文献１には、加圧回転体は芯金上に弾性層を有し、該弾性層の上に表層があり表層のフッ素樹脂中にフッ素樹脂より高摩擦係数の樹脂またはゴム材を混合したチューブ層を形成し、チューブ層を粗面化処理する方法が開示されている。かかる方法によれば、長期に亘って表面汚れのない安定した離型性を確保することが可能となると同時に、ニップ部に挟持させた部材との間のスリップをも防止することができ、良好な部材搬送性が得られる。更に、表層の離型層としての樹脂チューブの作用による加圧用回転体熱膨張抑制の効果により、部材搬送速度の安定化を図ることができる。
しかしながら、加圧用回転体の表層にゴム部材などを設けるなどをすることにより、別部材の追加、粗面化処理という工程があるのでコストアップにつながる。
【０００７】
また特許文献２には、定着ローラ面における記録媒体搬送領域の一部に、他部の摩擦係数よりも大きい摩擦係数の摩擦面が形成され、前記定着ローラのローラ体表面における記録紙通過領域を含む範囲に粗面加工を施し、記録媒体の画像形成領域に当接する部位にコーティングを施し、前記ローラ体両端部の非画像形成領域の粗面を前記摩擦面とした定着装置の構成が開示されている。かかる構成とすることで、記録媒体の搬送不良を防ぐことができる。
しかしながら、搬送不良に対する搬送力を向上させることはできても、中央部の部材を別部品とすることでコストアップにつながるという問題は解消できていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成を用いて鼓形状の回転体に記録媒体を安定搬送させ、離型性を損なわずに、紙シワの発生を抑えた定着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明に係る定着装置は、無端状のベルト部材と、該ベルト部材の内側に設けられた熱源と、前記ベルト部材に接触して回動する加圧ローラと、前記ベルト部材の内側に固定され、且つ、当該ベルト部材を内側から支持して前記加圧ローラに圧接させるように設けられた固定部材と、を備え、前記加圧ローラと前記ベルト部材との圧接部で加熱加圧処理を施すことにより、記録媒体上の未定着トナー像を記録媒体に定着させる定着装置であって、前記加圧ローラが、鼓形状を有し、且つ、摩擦係数が異なる複数の加圧ローラ表層を有し、該複数の加圧ローラ表層は、いずれも前記ベルト部材表層の摩擦係数より高く、前記複数の加圧ローラ表層の中で摩擦係数が低い加圧ローラ表層を記録媒体の先端位置と対応させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡易な構成で、記録媒体の搬送性を安定させ、紙シワが発生しにくい定着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るカラー電子写真の画像形成装置の構成を示す概略説明図である。
【図２】本発明に係る定着装置の構成を示す概略図である。
【図３】本発明に係る定着装置の一実施の形態における要部構成について説明する概略図である。
【図４】本発明に係る定着装置の他の実施の形態における要部構成について説明する概略図である。
【図５】本発明に係る定着装置の他の実施の形態における要部構成について説明する概略図である。
【図６】本発明に係る定着装置の他の実施の形態における要部構成について説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る定着装置は、無端状のベルト部材と、該ベルト部材の内側に設けられた熱源と、前記ベルト部材に接触して回動する加圧ローラと、前記ベルト部材の内側に固定され、且つ、当該ベルト部材を内側から支持して前記加圧ローラに圧接させるように設けられた固定部材と、を備え、前記加圧ローラと前記ベルト部材との圧接部で加熱加圧処理を施すことにより、記録媒体上の未定着トナー像を記録媒体に定着させる定着装置であって、前記加圧ローラが、鼓形状を有し、且つ、摩擦係数が異なる複数の加圧ローラ表層を有し、該複数の加圧ローラ表層は、いずれも前記ベルト部材表層の摩擦係数より高く、前記複数の加圧ローラ表層の中で摩擦係数が低い加圧ローラ表層を記録媒体の先端位置と対応させることを特徴とする。
また、本発明に係る定着装置は、無端状のベルト部材と、該ベルト部材の内側に設けられた熱源と、前記ベルト部材に接触して回動する加圧ローラと、前記ベルト部材の内側に固定され、且つ、当該ベルト部材を内側から支持して前記加圧ローラに圧接させるように設けられた固定部材と、を備え、前記加圧ローラと前記ベルト部材との圧接部で加熱加圧処理を施すことにより、記録媒体上の未定着トナー像を記録媒体に定着させる定着装置であって、前記ベルト部材が、鼓形状を有し、且つ、摩擦係数が異なる複数のベルト部材表層を有し、該複数のベルト部材表層は、いずれも前記加圧ローラ表層の摩擦係数より高く、前記複数のベルト部材表層の中で摩擦係数が低いベルト部材表層を記録媒体の先端位置と対応させることを特徴とする。
また、本発明に係る定着装置は、内部に熱源を有する定着ローラと、該定着ローラに接触して回転する回動する加圧ローラと、前記加圧ローラと前記定着ローラとの圧接部で加熱加圧処理を施すことにより、記録媒体上の未定着トナー像を記録媒体に定着させる定着装置であって、前記加圧ローラが、鼓形状を有し、且つ、摩擦係数が異なる複数の加圧ローラ表層を有し、該複数の加圧ローラ表層は、いずれも前記定着ローラ表層の摩擦係数より高く、前記複数の加圧ローラ表層の中で摩擦係数が低い加圧ローラ表層を記録媒体の先端位置と対応させることを特徴とする。
また、本発明に係る定着装置は、内部に熱源を有する定着ローラと、該定着ローラに接触して回転する回動する加圧ローラと、前記加圧ローラと前記定着ローラとの圧接部で加熱加圧処理を施すことにより、記録媒体上の未定着トナー像を記録媒体に定着させる定着装置であって、前記定着ローラ、鼓形状を有し、且つ、摩擦係数が異なる複数の定着ローラ表層を有し、該複数の定着ローラ表層は、いずれも前記加圧ローラ表層の摩擦係数より高く、前記複数の定着ローラ表層の中で摩擦係数が低い定着ローラ表層を記録媒体の先端位置と対応させることを特徴とする。
【００１３】
即ち本発明では、定着装置に設けられた定着ベルトもしくは定着ローラと加圧ローラにおいて、これらの部材のうち、記録媒体搬送を主体で行わせる駆動部材が、鼓形状を持ち、周方向に対して異なる摩擦係数を持つ表層を複数有し、駆動部材と圧接され従動部材となる部材の表層より、前述した異なる複数の摩擦係数が、従動部材の表層の摩擦係数より高く、かつ少なくとも複数の摩擦係数の一つは従動部材の摩擦係数に近い値であり、印字時は記録媒体先端が前述した複数ある摩擦係数の小さい表層にタイミングを合わせる構成を有する。
本発明では、摩擦係数が高い駆動部材が記録媒体を搬送し、鼓形状により紙を開きながら搬送するのと同時に、記録媒体先端部は駆動部材と従動部材の摩擦係数が近いため、離型性を損なわないので、本発明の効果が得られる。
即ち、従来構成と比較して部品点数増によるコストアップもなく安価な構成でありながら、かつ離型性を損なわずに、紙シワを防止した定着装置や画像形成装置を提供することができる。
【００１４】
要するに、ニップ部内定着ローラもしくは定着ベルトと加圧回転体の周方向において、ニップを形成する部材のうち、鼓形状を持つ駆動部材の表層に複数の異なる摩擦係数を設定する。前記複数の摩擦係数を、鼓形状を持たない部材の表層摩擦係数より大きくすることで、紙が摩擦係数の高い部材のほうに倣って搬送される。周方向で摩擦係数を変えているために、摩擦係数が低い部位に記録媒体先端が位置するようにタイミングを合わせることで離型性を損なわず、鼓形状をした回転体に記録媒体がならって搬送されるために紙が開きながら搬送されることでシワが発生しにくい。
【００１５】
次に、本発明に係る定着装置および画像形成装置についてさらに詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００１６】
図１は、本発明に係るカラー電子写真の画像形成装置の構成を示す概略説明図である。
カラー電子写真装置１０１は、機枠体のほぼ中央部にプロセスカートリッジ１０６（１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙ）を並べており、プロセスカートリッジ１０６の上側には像担持体１０２に潜像を形成するための露光装置１０５を配置している。
プロセスカートリッジ１０６の下側に中間転写体である転写ベルト１０３を設置し、その下側には記録媒体１０７を積載・収容する給紙カセット１０８を配置する。供給装置１０９にて給紙された記録媒体１０７は転写ベルト１０３と第二転写装置１１１との間を通り、定着器１１２へ導かれて記録媒体１０７にトナー像を熱定着させる。
【００１７】
プロセスカートリッジ１０６が転写ベルト１０３と接する位置に第一転写ローラ１０３ａが設置されており、第一転写ローラ１０３ａに高電位を印加することによって像担持体１０２と転写ベルト１０３に電位差を設けて像担持体１０２表面に形成されたトナー像を転写する。
各プロセスカートリッジ１０６にてこれら色毎のトナー像が順次転写ベルト１０３に転写され、転写ベルト１０３上に単色トナー像を重ね合わせた複数色のカラートナー像が形成される。
【００１８】
用紙やＯＨＰシート等の記録媒体１０７はタイミングをとって給紙装置１０９と用紙搬送装置１１０から第二転写装置１１１に供給される。転写ベルト１０３の表面に形成されている単色あるいはカラートナー像は、第二転写装置１１１に高電位を印加することによって転写ベルト１０３と第二転写装置１１１に電位差を設けて転写ベルト１０３表面に形成されたトナー像を記録媒体１０７上に転写される。
【００１９】
トナー像が転写された記録媒体１０７は、転写ベルト１０３から剥離され、定着器１１２によってトナー像を記録媒体１０７に溶融定着し、排紙装置１１３によりカラー電子写真装置１０１の上面の排紙トレーに排紙される。
記録媒体１０７へトナー像を転写した後の転写ベルト１０３の表面に残っている余剰トナーは中間転写体清掃装置１１４により清掃され、トナー回収装置１１５に回収される。清掃された転写ベルト１０３は、次のトナー像の転写に備える。
【００２０】
図２は、本発明に係る定着装置の構成を示す概略図である。
図２に示すように、定着装置１１２は、無端状のベルト部材としての定着ベルト２１、固定部材２６、加熱部材２２、補強部材２３（支持部材）、ヒータ２５（熱源）、加圧回転体としての加圧ローラ３１、温度センサ４０、接離機構５１〜５３、等で構成される。ここで、定着ベルト２１は、薄肉で可撓性を有する無端状ベルトであって、図２中の矢印方向（反時計方向）に回転（走行）する。圧接部であるニップ部は、定着ベルト２１と加圧ローラ３１とが接している箇所を意味し、該ニップ部において加熱加圧処理を施すことにより、記録媒体上の未定着トナー像を記録媒体に定着させる。
【００２１】
定着ベルト２１は、内周面側から、基材層、弾性層、離型層が順次積層されていて、その全体の厚さが１ｍｍ以下に設定されている。
定着ベルト２１の基材層は、層厚が３０〜１００μｍであって、ニッケル、ステンレス等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料で形成されている。
定着ベルト２１の弾性層は、層厚が１００〜３００μｍであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、等のゴム材料で形成されている。弾性層を設けることで、ニップ部における定着ベルト２１表面の微小な凹凸が形成されなくなり、記録媒体１０７上のトナー像Ｔに均一に熱が伝わり柚子肌画像の発生が抑止される。
定着ベルト２１の離型層は、層厚が１０〜５０μｍであって、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、等の材料で形成されている。離型層を設けることで、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が確保される。
【００２２】
また、定着ベルト２１の直径は１５〜１２０ｍｍになるように設定されている。なお、本実施の形態１では、定着ベルト２１の直径が３０ｍｍ程度に設定されている。
【００２３】
また、ニップ部の位置で定着ベルト２１の外周面に当接する加圧回転体としての加圧ローラ３１は、直径が３０〜４０ｍｍ程度であって、中空構造の芯金３２上に弾性層３３を形成したものである。加圧ローラ３１の弾性層３３は、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の材料で形成されている。なお、弾性層３３の表層にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。
【００２４】
加圧ローラ３１は、鼓形状を有しており、中央と端部の径の差は０．０５〜０．２５ｍｍである。加圧ローラ３１は定着ベルト２１に圧接して、双方の部材間に所望のニップ部を形成する。
【００２５】
固定部材２６は、液晶ポリマー等の耐熱樹脂材料等で構成される。固定部材２６と、定着ベルト２１との間に、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性部材を設けることにより、ニップ部において記録媒体１０７の表面の微小な凹凸にベルト表面が追従して、記録媒体１０７上のトナー像Ｔに均一に熱が伝わり柚子肌画像の防止に効果がある。
固定部材２６は、定着ベルト２１の内側に固定され、且つ、当該定着ベルト２１を内側から支持して加圧回転体（加圧ローラ３１）に圧接させるように設けられた
【００２６】
固定部材２６は、加圧ローラ３１側の面が加圧ローラ３１の曲率にならうように断面形状が凹状に形成されている。これにより、記録媒体１０７は加圧ローラ３１の曲率にならうようにニップ部から送出されるために、定着工程後の記録媒体１０７が定着ベルト２１に吸着して分離しないような不具合を抑止することができる。
【００２７】
なお、図２において、ニップ部（圧接部）を形成する固定部材２６の断面形状を凹状に形成したが、ニップ部を形成する固定部材２６の形状を平面状に形成したり、平面から凹形状に連続的に変化するように形成したりすることもできる。ニップ形状を任意の形状とすることによって、ニップ部の形状が記録媒体１０７の画像面に対してほぼ平行となる場合には、記録媒体１０７にシワが発生するのを防止する効果がある。また、凹状の断面形状に近づけることによって、定着ベルト２１と記録媒体１０７との密着性が高くなり、定着性が向上する。さらに、ニップ部の出口側における定着ベルト２１の曲率が大きくなるために、ニップ部から送出された記録媒体１０７を定着ベルト２１から容易に分離することができる。
【００２８】
加熱部材２２は、肉厚が０．２ｍｍ以下のパイプ状部材である。加熱部材２２の材料としては、アルミニウム、鉄、ステンレス等の金属熱伝導体（熱伝導性を有する金属である。）を用いることができる。加熱部材２２の肉厚を０．２ｍｍ以下に設定することで、定着ベルト２１（加熱部材２２）の加熱効率を向上することができる。加熱部材２２は、ニップ部を除く位置で定着ベルト２１の内周面に近接もしくは接触するように形成され、ニップ部の位置には内部に凹状に形成されるとともに開口部が形成された凹部が設けられている。
【００２９】
ここで、常温時における定着ベルト２１と加熱部材２２とのギャップＡ（ニップ部を除く位置のギャップである。）は、０ｍｍより大きく１ｍｍ以下とすることが好ましい（０ｍｍ＜Ａ≦１ｍｍである）。これにより、加熱部材２２と定着ベルト２１とが摺接する面積が大きくなって定着ベルト２１の磨耗が加速する不具合を抑止するとともに、加熱部材２２と定着ベルト２１とが離れ過ぎて定着ベルト２１の加熱効率が低下する不具合を抑止することができる。
【００３０】
さらに、加熱部材２２が定着ベルト２１に近設されることで、可撓性を有する定着ベルト２１の円形姿勢がある程度維持されるため、定着ベルト２１の変形による劣化・破損を軽減することができる。また、加熱部材２２と定着ベルト２１との摺動抵抗を低下させるために、加熱部材２２の摺接面を摩擦係数の低い材料で形成したり、定着ベルト２１の内周面２１ａにフッ素を含む材料からなる表面層を形成したりすることもできる。
【００３１】
なお、図２では、加熱部材２２の断面形状がほぼ円形になるように形成したが、加熱部材２２の断面形状が多角形になるように形成することもできる。また、加熱源からの熱をベルト部材に均一に伝達し、かつ駆動時のベルト部材の走行安定性を確保する手段が別途用意されている場合には、加熱部材２２を有さず、ベルトを直接加熱する方式の定着器を構成することも可能である。その場合は、定着器全体としての熱容量の内、加熱部材２２の熱容量が排除されるため、より昇温性能や省エネ性能に優れた定着器を構成できる利点がある。
【００３２】
また、補強部材２３（支持部材）は、ニップ部を形成する固定部材２６を補強、支持するためのもので、定着ベルト２１の内周面側に固設されている。
【００３３】
加熱部材２２は、その幅方向両端部が定着装置１１２の図示しない側板に固定支持されている。そして、加熱部材２２は、ヒータ２５の輻射熱（輻射光）により加熱されて定着ベルト２１を加熱する。すなわち、加熱部材２２がヒータ２５（加熱手段）によって直接的に加熱されて、加熱部材２２を介して定着ベルト２１がヒータ２５によって間接的に加熱されることになる。なお、ヒータ２５の出力制御は、定着ベルト２１表面に対向する不図示のサーミスタ等の温度センサによるベルト表面温度の検知結果に基づいて行われる。また、このようなヒータ２５の出力制御によって、定着ベルト２１の温度（定着温度）を所望の温度に設定することができる。
【００３４】
このように、定着装置１１２は、定着ベルト２１の一部のみが局所的に加熱されるのではなく、加熱部材２２によって定着ベルト２１が周方向にわたってほぼ全体的に加熱されることになる。このため、装置を高速化した場合であっても定着ベルト２１が充分に加熱されて定着不良の発生を抑止することができる。なお図２において、定着ベルト２１の内側に設けられた熱源のヒータ２５の例としてハロゲンヒータを用いたが、熱源の種類はハロゲンヒータに限定されるものではなく、例えば誘導加熱方式の熱源を有する定着装置であっても良い。
【００３５】
補強部材２３は、幅方向の長さが固定部材２６と同等になるように形成されていて、その幅方向両端部が定着装置１１２の図示しない側板に固定支持されている。そして、補強部材２３が固定部材２６、定着ベルト２１介して加圧ローラ３１に当接することで、ニップ部において固定部材２６が加圧ローラ３１の加圧力を受けて大きく変形する不具合を抑止している。なお、補強部材２３は、上述した機能を満足するために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが好ましい。
【００３６】
また、ヒータ２５がハロゲンヒータなど輻射熱を利用して加熱する方式の熱源である場合には、補強部材２３におけるヒータ２５に対向する面の一部又は全部に、断熱部材を設けたり、ＢＡ処理や鏡面研磨処理を施したりすることもできる。ヒータ２５から補強部材２３に向かう輻射熱（補強部材２３を加熱する熱）が加熱部材２２の加熱に用いられることになるために、定着ベルト２１（加熱部材２２）の加熱効率がさらに向上することになる。
【００３７】
加圧ローラ３１には不図示の駆動機構の駆動ギヤに噛合するギヤが設置されていて、加圧ローラ３１は図２中の矢印方向（時計方向）に回転駆動される。また、加圧ローラ３１は、その幅方向両端部が定着装置１１２の不図示の側板に軸受を介して回転自在に支持されている。なお、加圧ローラ３１の内部には、ハロゲンヒータ等の熱源を設けることもできる。また加圧ローラ３１の弾性層３３を発泡性シリコーンゴム等のスポンジ状の材料で形成した場合には、ニップ部に作用する加圧力を減ずることができるために、固定部材２６に生じる撓みを軽減することができる。さらに、加圧ローラ３１の断熱性が高められて、定着ベルト２１の熱が加圧ローラ３１側に移動しにくくなるために、定着ベルト２１の加熱効率が向上する。
【００３８】
また、図２では、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径と同等になるように形成したが、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径よりも小さくなるように形成することもできる。その場合、ニップ部における定着ベルト２１の曲率が加圧ローラ３１の曲率よりも小さくなるために、ニップ部から送出される記録媒体１０７が定着ベルト２１から分離され易くなる。また、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径よりも大きくなるように形成することもできるが、定着ベルト２１の直径と加圧ローラ３１の直径との関係によらず、加圧ローラ３１の加圧力が加熱部材２２に作用しないように構成されている。
【００３９】
さらに、定着装置１１２には、定着ベルト２１に対して加圧ローラ３１を接離する接離機構５１〜５３が設けられている。詳しくは、接離機構は、加圧レバー５１、偏心カム５２、加圧スプリング５３、等で構成されている。
加圧レバー５１は、一端側に設けられた支軸５１ａを中心として定着装置１１２の図示しない側板に回転自在に支持されている。加圧レバー５１の中央部は、加圧ローラ３１の軸受（図示せず。側板に形成された長穴に移動可能に保持されている。）に当接している。また、加圧レバー５１の他端側には加圧スプリング５３が接続され、さらに加圧スプリング５３の保持板に偏心カム５２（不図示の駆動モータによって回転可能に構成されている。）が係合している。
【００４０】
このような構成により、偏心カム５２の回転により、加圧レバー５１が支軸５１ａを中心にして回転して、加圧ローラ３１が図２の破線矢印方向に移動することになる。すなわち、通常の定着工程時には、偏心カム５２の回転方向の姿勢が図２の状態になって、加圧ローラ３１は定着ベルト２１を加圧して所望のニップ部を形成する。これに対して、通常の定着工程時以外のとき（ジャム処理時や待機時等である。）には、偏心カム５２の回転方向の姿勢が図２の状態から１８０度回転して、加圧ローラ３１は定着ベルト２１から離脱する（又は、定着ベルト２１を減圧する）。
以下、上述のように構成された定着装置１１２の、通常時の動作について簡単に説明する。
【００４１】
カラー電子写真装置１０１の電源スイッチが投入されると、ヒータ２５に電力が供給されるとともに、加圧ローラ３１の図２中の矢印方向の回転駆動が開始される。これにより、加圧ローラ３１との摩擦力によって、定着ベルト２１も図２中の矢印方向に従動（回転）する。
【００４２】
その後、供給装置１０８から記録媒体１０７が給送されて、第二転写装置１１１の位置で、記録媒体１０７上に未定着のカラー画像が担持（転写）される。未定着画像Ｔ（トナー像）が担持された記録媒体１０７は、不図示のガイド板に案内されながら図２の矢印Ｙ１０方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト２１及び加圧ローラ３１のニップ部に送入される。
【００４３】
そして、加熱部材２２（ヒータ２５）によって加熱された定着ベルト２１による加熱と、補強部材２３によって補強された固定部材２６と加圧ローラ３１との押圧力とによって、記録媒体１０７の表面にトナー像Ｔが定着される。その後、ニップ部から送出された記録媒体１０７は、矢印Ｙ１１方向に搬送される。
【００４４】
図３は、具体的な本発明の定着装置の要部構成（第一の実施の形態）について説明する概略図である。
加圧ローラ３１は、ニップ形成面における周方向の領域において、摩擦係数の異なる表層３４ａと３４ｂを有している。図３において表層３４ｂは一般的な時計が指し示すところの６時から９時の範囲であり、表層３４ａはその他の範囲である。
また、芯金３２には突起３２ｂを設けており、加圧ローラ３１の回転位置を検出できる構成になっている。突起３２ｂは表層３４ｂと３４ａの境目の位置にある。図３においては一般的な時計が指し示すところの９時の位置である。
【００４５】
ここでの加圧ローラ３１と定着ベルト２１の表層の摩擦係数の関係は、以下の関係を有している。
μ３４ａ（加圧ローラ表層３４ａの摩擦係数）＞μ２１ａ（定着ベルト表層の摩擦係数）
μ３４ｂ（加圧ローラ表層３４ｂの摩擦係数）＞μ２１ａ（定着ベルト表層の摩擦係数）
μ３４ｂ（加圧ローラ表層３４ｂの摩擦係数）＜μ３４ａ（加圧ローラ表層３４ａの摩擦係数）
【００４６】
即ち、本実施の形態では、加圧ローラ３１が、鼓形状を有し、且つ、摩擦係数が異なる複数の加圧ローラ表層３４ａ，３４ｂを有する。そして、該複数の加圧ローラ表層３４ａ，３４ｂは、いずれもベルト部材である定着ベルト２１の表層の摩擦係数より高く、複数の加圧ローラ表層３４ａ，３４ｂの中で摩擦係数が低いもの（加圧ローラ表層３４ｂ）を記録媒体の先端位置と対応させている。
なお、この複数の加圧ローラ表層３４は２以上であればよく、本実施の形態に限られるものではない。
【００４７】
加圧ローラの表層３４ａ，３４ｂの摩擦係数が定着ベルト表層２１ａの摩擦係数より大きくすることで、記録媒体を搬送する場合に加圧ローラ３１が搬送の主体となる。
また加圧ローラ３１には紙シワ対策として、一般的に鼓形状を設けて端部の線速を中央の線速より大きくし、搬送速度に中央と端部に差を設けて、端部に紙を開かせるのが通例である。
以上のことにより、加圧ローラ３１の表層の摩擦係数を定着ベル２１トの表層の摩擦係数より大きくすることで定着ベルト２１ではなく加圧ローラ３１が搬送の主体となることで、紙シワの発生を防ぐことができる。
【００４８】
また、加圧ローラ３１が矢印方向（時計方向）に回転するときに突起３２ｂの位置を、ここでは図示しない検出手段によって検出し、加圧ローラ３１の表層３４ｂの部位が記録媒体に一致するように記録媒体の搬送タイミングを調整する仕組みとなっている。
以上のことにより、記録媒体が摩擦係数の低い部位表層３４ｂに位置にタイミングを合わせることで記録媒体の離型性を損なわずに搬送させることが可能である。
【００４９】
図４は具体的な定着装置の要部構成（第二の実施の形態）について説明する図である。
図３の加圧ローラ３１の表層３４に、摩擦係数の異なる表層３４ａと３４ｂを有している構成で、表層３４ａと３４ｂを複数持つ構成とした場合である。図４において表層３４ａは一般的な時計が指し示すところの０時から３時の範囲および６時から９時の範囲であり、表層３４ｂは３時から６時の範囲および９時から１２時の範囲である。
以上のことにより、記録媒体搬送時に加圧ローラ３１に搬送させる記録媒体の先端位置を複数選択できるので、加圧ローラ３１の位置調整のための回転数を低減することができ、定着器の走行距離を減らせることが可能となっている。
【００５０】
本実施の形態では、複数の加圧ローラ表層３４ａ，３４ｂは、いずれもベルト部材である定着ベルト２１の表層の摩擦係数より高く、複数の加圧ローラ表層３４ａ，３４ｂの中で摩擦係数が低いもの（加圧ローラ表層３４ｂ）を記録媒体の先端位置と対応させている。
【００５１】
図５は具体的な定着装置の要部構成（第三の実施の形態）について説明する図である。
今までは、駆動部材である加圧ローラに鼓形状を持たせ、表層の摩擦係数を設定している構成であるが、従動部材（定着ベルト２１）でも鼓形状を持たせ、表層の摩擦係数を設定することは可能である。
図５は、図４の加圧ローラ３１に鼓形状を持たせ搬送を加圧ローラ３１主体にしたい場合とは異なり、定着ベルト２１に鼓形状を持たせ、図４の加圧ローラ３１と同様に定着ベルト２１の表層に摩擦係数の異なる２１ａ，２１ｂを設けている。
【００５２】
図５において表層２１ａは一般的な時計が指し示すところの０時から３時の範囲および６時から９時の範囲であり、表層２１ｂは３時から６時の範囲および９時から１２時の範囲である。
定着ベルト２１の位置を検出する部位は、定着ベルト２１に定着ベルト表層２１ａと２１ｂの境界に２１ｃを設定し、凸部もしくは凹部などを設けるなどすればよい。
要は定着ベルト２１の表層２１ａ，２１ｂの位置を検出できればよいので形状は問わない。
以上のことにより、記録媒体の搬送主体を定着ベルト２１にすることも可能である。
【００５３】
即ち、本実施の形態では、定着ベルト２１が、鼓形状を有し、且つ、摩擦係数が異なる複数の定着ベルト表層２１ａ，２１ｂを有する。そして、複数の定着ベルト表層２１ａ，２１ｂは、いずれも加圧ローラ３１の表層の摩擦係数より高く、複数の定着ベルト表層２１ａ，２１ｂの中で摩擦係数が低いもの（定着ベルト表層２１ｂ）を記録媒体の先端位置と対応させている。
【００５４】
図６は具体的な定着装置の要部構成（第四の実施の形態）について説明する図である。
図６は、定着ローラと加圧ローラ構成の定着器の場合の図である。本構成では、定着ローラが駆動部材の構成としている。定着ローラ２９と加圧ローラ３１において、定着ローラ２９の表層２８に表層２８ａと２８ｂを設けて、定着ローラ２９の位置検出部位２４ａを定着ローラ芯金２４に設けている。
【００５５】
図５において表層２８ａは一般的な時計が指し示すところの０時から３時の範囲および６時から９時の範囲であり、表層２８ｂは３時から６時の範囲および９時から１２時の範囲である。
【００５６】
上記構成を用いることで、定着ローラ２９の回転位置を検出し、表層２８ａと２８ｂの位置を検出することが可能となり、図３〜５で説明した同等の機能を得ることができる。
【００５７】
即ち、本実施の形態では、定着ローラ２９が、鼓形状を有し、且つ、摩擦係数が異なる複数の定着ローラ表層２８ａ，２８ｂを有する。そして、複数の定着ローラ表層２８ａ，２８ｂは、いずれも加圧ローラ３１の表層の摩擦係数より高く、複数の定着ローラ表層２８ａ，２８ｂの中で摩擦係数が低いもの（定着ローラ表層２８ｂ）を記録媒体の先端位置と対応させている。
【００５８】
また、図５で説明した通り従動部材（定着ローラ２９）に上述した鼓形状と回転体の表層の設定は可能であるため、本実施の形態に代えて定着ローラと加圧ローラ構成において、加圧ローラに設定することも可能である。
即ち、加圧ローラ３１が、鼓形状を有し、且つ、摩擦係数が異なる複数の加圧ローラ表層３４ａ，３４ｂを有しても良い。そして、複数の加圧ローラ表層３４ａ，３４ｂは、いずれも定着ローラ２９の表層の摩擦係数より高く、複数の加圧ローラ表層３４ａ，３４ｂの中で摩擦係数が低いもの（加圧ローラ表層３４ｂ）を記録媒体の先端位置と対応させているものとしても良い。
【００５９】
なお、以上説明した各実施の形態において、複数の複数のベルト部材表層、複数の定着ローラ表層もしくは複数の加圧ローラ表層それぞれが有する周長は、ニップ幅以上であることが好ましい。
ここで、複数のベルト部材表層とは定着ベルト表層２１ａ，２１ｂ、複数の加圧ローラ表層とは加圧ローラ表層３４ａ，３４ｂ、複数の定着ローラ表層とは定着ローラ表層２８ａ，２８ｂを意味する。
【００６０】
また、複数のベルト部材表層、複数の定着ローラ表層もしくは複数の加圧ローラ表層における摩擦係数が異なる部位において、少なくとも周方向において摩擦係数が低い部位を２箇所有することが好ましい。即ち、図４に示すように２箇所以上の摩擦係数が低い部位を記録媒体の先端位置と対応させることで、より効率良い画像形成を行うことができるため好ましい。
【００６１】
さらに、複数のベルト部材表層、複数の定着ローラ表層もしくは複数の加圧ローラ表層は、複数のチューブ層が組み合わされてなることが好ましい。
【００６２】
またさらに、複数のベルト部材表層、複数の定着ローラ表層もしくは複数の加圧ローラ表層は、コーティングにより形成されてなることが好ましい。
【００６３】
またさらに、複数のベルト部材表層、複数の定着ローラ表層もしくは複数の加圧ローラ表層は、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリイミド、ポリエーテルイミドおよびＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）から選ばれるいずれかを含むことが好ましい。
【００６４】
以上示した第一〜第四の実施の形態によれば、別部品を追加することなく、離型性を損なわずに、従来構成と比較して記録媒体の搬送性を安定させ、シワが発生しにくい定着装置や画像形成装置を提供することができることがわかった。
【符号の説明】
【００６５】
（図１の符号）
１０１    カラー電子写真装置
１０２    像担持体（感光体）
１０３    転写ベルト（中間転写ベルト）
１０３ａ  第一転写ローラ
１０５    露光装置
１０６    プロセスカートリッジ（１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙ；黒、シアン、マゼンタ、イエローに対応）
１０７    記録媒体
１０８    給紙カセット
１０９    供給装置
１１０    用紙搬送装置
１１１    第二転写装置
１１２    定着装置 
１１３    排紙装置
１１４    中間転写体清掃装置
１１５    トナー回収装置
（図２の符号）
２１    定着ベルト
２２    加熱部材
２３    補強部材（支持部材）
２５    ヒータ
２６    固定部材
３１    加圧ローラ
３２    芯金
３３    弾性層
４０    温度センサ
５１    加圧レバー
５１ａ  支軸
５２    偏心カム
５３    加圧スプリング
１１２    定着装置
Ｔ    トナー像
Ｙ１０    紙搬送方向
Ｙ１１    紙搬送方向
（図３の符号）
２１    定着ベルト
３１    加圧ローラ
３２    芯金
３２ｂ  突起
３３    弾性層
３４ａ  加圧ローラ表層
３４ｂ  加圧ローラ表層
（図４の符号）
３２    芯金
３２ｂ  突起
３３    弾性層
３４ａ  加圧ローラ表層
３４ｂ  加圧ローラ表層
（図５の符号）
２１ａ  定着ベルト表層
２１ｂ  定着ベルト表層
２１ｃ  定着ベルト位置検出部位
３２    芯金
３３    弾性層
３４    加圧ローラ表層
（図６の符号）
２４    定着ローラ芯金
２４ａ  定着ローラ位置検出部位
２７  定着ローラ弾性層
２８ａ  定着ローラ表層１
２８ｂ  定着ローラ表層2
２９    定着ローラ
３２    芯金
３３    弾性層
３４    加圧ローラ表層
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６６】
【特許文献１】特開平９−１２６２２５号公報
【特許文献２】特許第４５１４９９６号公報
【図１】
2014119637.tif 000003
【図２】
2014119637.tif 000004
【図３】
2014119637.tif 000005
【図４】
2014119637.tif 000006
【図５】
2014119637.tif 000007
【図６】
2014119637.tif 000008