(57)【要約】【課題】定着パットを支持する支持部材の熱効率を悪化させることなく支持部材の表層が剥がれにくい定着装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】定着ベルト２１と、定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に対向配置され、定着ベルト２１と加圧３１間に定着ニップＮを形成する定着パット３０と、定着パット３０を支持する加熱ローラ２２とを有し、定着パット３０が加圧ローラ３１に接離する方向に移動可能で、かつ、加圧ローラ３１と加熱ローラ２２とに挟まれて支持される定着装置２０において、定着パット３０の加熱ローラ２２とを接触する部分に当該加熱ローラ２２よりも硬度を低くい樹脂５０を設ける。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ベルト手段と、
該定着ベルト手段を介して加圧手段に対向配置され、前記定着ベルト手段と前記加圧手段間に定着ニップを形成する定着パットと、
該定着パットを支持する支持部材とを有し、
前記定着パットが前記加圧手段に接離する方向に移動可能で、かつ、前記加圧手段と前記支持部材とに挟まれて支持される定着装置において、
前記定着パットと前記支持部材とを接触する部分が当該支持部材よりも硬度を低くしたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記定着パットの前記支持部材に接触する部分に、当該支持部材よりも硬度が低い樹脂を設けたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記支持部材の前記定着パットに接触する部分に、当該支持部材よりも硬度が低い樹脂を設けたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
前記支持部材が内部に設けた加熱手段によって加熱され、回転する加熱ローラであることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記定着ベルト手段が前記支持部材もしくは前記加圧手段の回転により従動回転する定着ベルトを備えることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項６】
前記定着パットと前記支持部材は、定着ベルト手段の軸方向の両端部のみで接触していることを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記定着パットは、前記支持部材と非接触の中間部分において該支持部材と対向する面が弧を描いていることを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
前記定着パットは金属製で、前記支持部材との接触面に前記樹脂を被せていることを特徴とする請求項１ないし７の何れかに記載の定着装置。
【請求項９】
請求項１ないし８の何れかに記載の定着装置を具備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、定着ベルト手段と加圧手段間のニップ部において記録媒体を加熱加圧することによって記録媒体上の形成画像に対する定着を行う定着装置、および該定着装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を利用した画像形成装置は広く知られている。その画像形成プロセスは、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現像剤であるトナーによって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録媒体に転写してトナー像を担持させる。その後、記録媒体上の未定着のトナー像を定着装置によって加圧／加熱し、記録媒体上のトナー像を定着するものである。
【０００３】
近年の定着装置は、ウォームアップ時間が短く、ＡＣ−ＴＥＣ値に優れた種々の定着方式が提案されており、特許文献１に示すように、定着装置の形態として定着ベルトまたは定着フィルムを、定着パットを用いて加圧ローラ３１に押付けるものも多く知られている。
【０００４】
その定着装置の一例を図８に示す。
図８に示す定着装置は、定着部材としての定着ベルト２００と、該定着ベルト２００内に設けられた加熱ローラ２０１と、該加熱ローラ２０１に内蔵された加熱部材であるハロゲンヒータ２０２と、加熱ローラ２０１と接触し定着ベルト２００内で定着ベルトを保持する定着パット２０３とを有している。そして、定着パット２０３は潤滑シート（図示せず）と定着ベルト２００を介して加圧手段である加圧ローラ２０４に圧接し、定着ニップを構成する。
【０００５】
上記加熱ローラ２０１は、アルミ、鉄、ステンレスなどの金属パイプを用い、その表面には防さび処理が施され、内面にはハロゲンヒータ２０２からの輻射熱を吸収しやすくするために黒色の塗装が施されている。
【０００６】
このように構成される定着装置では、加圧ローラ２０４が定着ベルト２００を押す加圧力が定着ベルト２００、潤滑シート及び定着パット２０３を介して加熱ローラ２０１が受け止めている。また、加熱ローラ２０１は回転しないと、定着ベルト２００との非接触部は空気への放熱のみとなり、その非接触部で局部的な熱膨張による変形が起るため、加熱ローラ２０１を回転させることで均等に熱を伝え、熱膨張による変形を防いでいる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この加熱ローラ２０１は、定着パット２０３が接触して定着ニップを得る加圧力を受けることによってたわんでしまったり、表面の防さび処理等の塗装が剥がれるという問題があった。そして、加熱ローラ２０１がたわんで、内部のハロゲンヒータ２０２と接触してしまうと、ヒータが破損する恐れがある。さらには加熱ローラ２０１の負荷トルクが大きくなり、ローラの変形や破損を招く恐れもあった。
【０００８】
そこで、加熱ローラ２０１のたわみや剥がれを抑えるため、定着ニップの加圧力を弱めることは良好な定着性確保の点から難しい。また、加熱ローラ２０１がたわまないようにローラの直径を大きくしたり、ローラの肉厚をアップしたり、材質を変更するなどして強度を上げてたわみを抑える方法があるが、ローラ直径を大きくすることで、ヒータとローラの空隙が広くなり、空気を温める熱量が増加することで、ローラへ伝わる熱が少なくなる。また、ローラの肉厚をアップ、材質変更では、ローラ自体の熱容量が増加し必要なエネルギーも増加してしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記した従来の問題に鑑み、定着パットを支持する支持部材の熱効率を悪化させることなく支持部材の表層が剥がれにくい定着装置及び画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は、定着ベルト手段と、該定着ベルト手段を介して加圧手段に対向配置され、前記定着ベルト手段と前記加圧手段間に定着ニップを形成する定着パットと、該定着パットを支持する支持部材とを有し、前記定着パットが前記加圧手段に接離する方向に移動可能で、かつ、前記加圧手段と前記支持部材とに挟まれて支持される定着装置において、前記定着パットと前記支持部材とを接触する部分が当該支持部材よりも硬度を低くしたことを特徴とする定着装置を提案する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、定着パットと支持部材とを接触する部分が当該支持部材よりも硬度を低くした樹脂を設けるので、支持部材表層の剥がれを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態を説明するための画像形成装置全体を正面から見た概略構成図である。
【図２】図１の画像形成装置に設置された定着装置の概略構成図である。
【図３】定着パットの取り付け前の取付け部を示す斜視図である。
【図４】定着パットの取り付け後の取付け部を示す斜視図である。
【図５】定着パットの形状を示す説明図である。
【図６】定着パットの寸法を示す説明図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の定着パット取り付け後の取付け部を示す斜視図である。
【図８】従来の定着装置の例を示す概略構成図である。
【図９】従来の定着パットの形状を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施形態を説明するための画像形成装置全体を正面から見た概略構成図である。本例では画像形成装置としてタンデム型カラープリンタを示す。
【００１４】
図１において、画像形成装置本体１の上方に設置されたボトル収容部１０１には、各色（イエロー，マゼンタ，シアン，ブラック）に対応した４つのトナーボトル１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋが着脱自在（交換自在）に設置されている。
【００１５】
ボトル収容部１０１の下方には中間転写ユニット８５が配設されている。中間転写ユニット８５に設置された中間転写ベルト７８に対向するように、各色（イエロー，マゼンタ，シアン，ブラック）に対応した作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋが並設されている。
【００１６】
各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋには、それぞれ感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋが配設されている。また、各感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの周囲には、それぞれ、帯電部７５，現像部７６，クリーニング部７７，除電部（図示せず）などが配設されている。そして、各感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは回転し、各感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上に対して、下記の作像プロセス（帯電工程，露光工程，現像工程，転写工程，クリーニング工程）が行われて、各感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上に各色の画像が形成される。
【００１７】
以下に感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋに対する作像プロセスについて説明する。
感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、図示しない駆動モータによって、図１において時計方向に回転駆動される。そして、帯電部７５（図１には感光体ドラム５Ｋに対応したもののみを示している）において感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの表面が一様に帯電される（帯電工程）。
【００１８】
帯電された後、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの表面は、露光部３から発せられるレーザ光により照射・露光され、各色に対応した静電潜像が形成される（露光工程）。潜像が形成された感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、現像装置７６（図１には感光体ドラム５Ｋに対応したもののみを示している）により静電潜像がトナー現像されて、各色のトナー像が形成される（現像工程）。
【００１９】
感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上のトナー像は、中間転写ベルト７８および第１転写バイアスローラ７９Ｙ，７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋにより、中間転写ベルト７８上に転写される（１次転写工程）。このようにして中間転写ベルト７８上に重ねてトナー像が転写されることにより、中間転写ベルト７８上にカラー画像が形成される。
【００２０】
前記転写の後、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、クリーニング部７７（図１には感光体ドラム５Ｋに対応したもののみを示している）に達して、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの表面に残存した未転写トナーがクリーニング部７７のクリーニングブレードによって機械的に回収される（クリーニング工程）。この後、除電部により感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの表面の残留電位が除去される。
【００２１】
こうして、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋに対する一連の作像プロセスが終了する。
次に、中間転写ベルト７８上で行われる一連の転写プロセスについて説明する。
【００２２】
中間転写ユニット８５は、無端状の中間転写ベルト７８と、４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ，７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋと、２次転写バックアップローラ８２と、クリーニングバックアップローラ８３と、テンションローラ８４と、中間転写クリーニング部８０などにより構成されている。
【００２３】
中間転写ベルト７８は、２次転写バックアップローラ８２とクリーニングバックアップローラ８３とテンションローラ８４とに張架・支持され、２次転写バックアップローラ８２の回転駆動によって、図１における矢印方向に移動される。
【００２４】
１次転写バイアスローラ７９Ｙ，７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋは、それぞれ中間転写ベルト７８を感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋとで挟み込むようにして１次転写ニップを形成している。１次転写バイアスローラ７９Ｙ，７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋには、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
【００２５】
中間転写ベルト７８は、矢印方向に走行して、中間転写ベルト７８と感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ間の１次転写ニップを順次通過する。こうして感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト７８上に重ねて１次転写が行われる。
【００２６】
１次転写後、中間転写ベルト７８は２次転写ローラ８９との対向位置に達する。この位置で２次転写バックアップローラ８２は、２次転写ローラ８９とで中間転写ベルト７８を挟み込むようにして２次転写ニップを形成している。２次転写ニップにおいて、中間転写ベルト７８上に形成されている４色のトナー像が、搬送されてくる記録媒体Ｐ上に転写される。転写後、中間転写ベルト７８は、中間転写クリーニング部８０に達して、中間転写ベルト７８上の未転写トナーが回収される。
【００２７】
こうして、中間転写ベルト７８上で行われる一連の転写プロセスが終了する。
ここで、２次転写ニップの位置に搬送される記録媒体Ｐは、画像形成装置本体１の下方に配設された給紙部１２から、給紙ローラ９７および搬送ローラ９８を経由して搬送されるものである。
【００２８】
すなわち、給紙部１２には、転写紙などの記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納される。そして、給紙ローラ９７が図１において反時計方向に回転駆動されると、最上位の記録媒体Ｐから順に搬送ローラ９８に給送される。
【００２９】
搬送ローラ９８に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止した搬送ローラ９８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト７８上のトナー像にタイミングを合わせて、搬送ローラ９８が回転駆動されることにより、記録媒体Ｐが前記２次転写ニップに向けて搬送される。このようにして、記録媒体Ｐ上にトナー像が転写される。
【００３０】
２次転写ニップでカラー画像が転写された記録媒体Ｐは定着装置２０に搬送される。そして、記録媒体Ｐは、定着装置２０において定着ベルト２１と加圧ローラ３１による加熱および加圧を受けて、表面に転写されたトナー像が記録媒体Ｐ上に定着される。
【００３１】
その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ９９を経て装置本体１外へと排出され、スタック部１００上に順次スタックされる。
このようにして、画像形成装置における一連の画像形成プロセスが完了する。
【００３２】
図２は本発明の定着装置の実施形態１における要部を示す正面断面図である。
図２において、定着装置２０内に、定着部材としての無端状のベルト状部材からなる定着ベルト手段である定着ベルト２１と、定着ベルト２１内に設けられて定着ベルト２１を保持する保持部材の機能を備え、定着ベルト２１に熱を伝える機能を果たすと共に、後述する定着パットを支持する支持部材としての加熱ローラ２２と、加熱ローラ２２内に設けられた加熱部材であるハロゲンヒータ２５と、定着ベルト２１に接して表面温度を検知する温度センサであるサーミスタ（図示せず）と、定着ベルト２１内に設けられた定着パット３０と、定着ベルト２１と接して定着ニップＮを形成する加圧手段としての加圧ローラ３１などにより構成されている。
【００３３】
定着パット３０は、剛性を確保するために耐熱性樹脂もしくは金属で構成させている。また、必要に応じてシリコンゴム等の弾性部材が加圧ローラ３１側に配置されている。
【００３４】
次いで、定着パット３０は図２において左方の加圧側は摺動シート（図示せず）もしくは直接定着ベルト２１の内面と接触している。その際、定着ベルトの回転を安定させるために耐熱性のグリースを潤滑剤として用いている。
【００３５】
ここで定着パット３０は、摺動シート、定着ベルト２１を介して、加圧ローラ３１から受ける荷重で加圧ローラ３１と定着ニップＮを構成する。未定着画像は、この定着ニップＮを通過することで、熱等によりトナー像が転写材（図示せず）に定着される。
【００３６】
加圧ローラ３１は、金属ローラにシリコーンゴム層が設けられ、外表面に離型性を得るために離型層（ＰＦＡ樹脂層またはＰＴＦＥ樹脂層）が設けられている。なお、定着ニップＮの幅や圧力等が確保できるのであれば、シリコンゴム層はなくてもよい。
【００３７】
また、加圧ローラ３１には、画像形成装置に設けられた図示していないモータなどの駆動源からギヤ列などを介して駆動力が伝達され反時計方向に回転駆動される。さらに、加圧ローラ３１は、スプリング（図示せず）などにより定着ベルト２１側に押し付けられており、加圧ローラ３１もしくは定着ベルト２１上の弾性層が押し潰されて変形することにより，定着ニップＮにおいて所定のニップ幅を得るように構成している。なお、加圧ローラ３１の金属部分は、中空、中実のいずれであってもよいが、省エネルギーの観点から中空が望ましい。また、加圧ローラ３１の金属内面にハロゲンヒータなどの加熱源を設けてもよい。さらに、加圧ローラ３１におけるシリコーンゴム層はソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ３１の内部にヒータなどの加熱源がない場合は、スポンジゴムを用いてもよい。スポンジゴムを用いると断熱性が高まり、定着ベルトの熱が加圧手段の金属に伝導し難くなる。
【００３８】
定着ベルト２１の基材は、ニッケルやステンレスなどの金属ベルトや、ポリイミド、ポリアミド、フッ素樹脂などの樹脂材料を用いることができ、本例ではポリイミドを用いた無端ベルト（もしくはフィルム）としている。この定着ベルト２１の表層はＰＦＡ樹脂層またはＰＴＦＥ樹脂などの離型層を有し、記録媒体上のトナーが付着しないように離型性をもたせている。また、定着ベルト２１の基材と表層のＰＦＡ樹脂層（またはＰＴＦＥ樹脂）との間には、シリコーンゴム層などの弾性層を形成するようにしてもよい。シリコーンゴム層がない場合は熱容量が小さくなり、省エネルギーに優れる半面、トナーにかかる圧力が不均一になって梨地状になる不具合が生じることがある。これを改善するには、シリコーンゴム層を１００μｍ以上設ける必要がある。
【００３９】
中空の加熱ローラ２２は材質としてアルミ，鉄，ステンレスなどのパイプ状金属を用いる。本実施形態の加熱ローラ２２は、定着ベルト２１の直径より１１ｍｍ直径の小さい円形としている。
【００４０】
加熱ローラ２２の内部には、ハロゲンヒータ２５などからの輻射熱を吸収しやすくするために黒色の塗装を内面に施している。
加圧ローラ３１が定着ベルト２１を押す加圧力は、定着ベルト２１から摺動シート、定着パット３０と伝わり、加熱ローラ２２で受け止めている。本実施形態の加熱ローラ２２は回転させており、その回転方向は定着ベルト２１と同じ方向になるように、速度も定着ベルト２１とほぼ同等としている。また、加熱ローラ２２を昇温させる熱源としては、図示したハロゲンヒータ２５でもよいが、電磁誘導加熱方式にしてもよい。さらに、抵抗発熱体やカーボンヒータなども使用することができる。なお、定着ベルト２１は加圧ローラ３１により連れ回り回転する。加圧ローラ３１が図示しない駆動源により回転し、定着ニップＮで定着ベルト２１に駆動力が伝達されることによって定着ベルト２１が回転する。
【００４１】
定着ベルト２１は、定着ニップＮにおいて定着パット３０と加圧ローラ３１とで挟み込まれて回転するが、定着ニップＮ以外では定着パット３０、加熱ローラ２２に移送がガイドされている。
【００４２】
定着ベルト２１と加熱ローラ２２との界面には、シリコーンオイルやフッ素グリ-スなどの潤滑剤を介在させている。そして、加熱ローラ２２表面の表面粗さを潤滑剤の粒径以上として、潤滑剤を保持しやすくしている。
【００４３】
加熱ローラ２２の表面を粗らす方法としては、サンドブラストのように物理的に粗らす方法や、エッチングのように化学的に粗らす方法、あるいは、小径ビーズを混ぜた塗料を塗布する方法などあるが、何れの方法も採用することができる。
【００４４】
次に、図３及び図４に基づいて定着パット３０の取り付けについて説明する。
図３は、定着パット３０の取り付け前の取付け部を示す斜視図、図４は定着パット３０の取り付け後の取付け部を示す斜視図である。
【００４５】
図３及び図４において、定着パット３０は加熱ローラ２２を保持する板金側板３５に支持された取り付け側板４０に取り付けられている。この取り付け側板４０には、図３に示すように、加熱ローラ２２と加圧ローラ３１との中心をつなぐ線と略平行な方向（図のＹ方向）に案内溝４１が形成され、定着パット３０が案内溝４１との嵌め合いによって取り付けられている。
【００４６】
取り付けられた定着パット３０は、案内溝４１によって加熱ローラ２２と加圧ローラ３１の間を結ぶ線と略平行なＹ方向に移動可能で、それと垂直なＸ方向の移動が規制されている。また、図のＺ方向に対しては図示していないが、定着パット脱落防止のための脱落防止面（図示せず）をもっている。
【００４７】
ローラ間を結ぶ線と略平行なＹ方向には、案内溝４１に沿うように定着パット３０が移動可能で、加圧ローラ３１から力がかかることで定着ベルト２１、定着パット３０、加熱ローラ２２の順に力が伝わり定着パット３０と加熱ローラ２２が確実に接触するように構成されている。
【００４８】
ここで、従来の定着パット３０の形状について図９を用いて説明する。
従来、定着パット３０と加熱ローラ２２の接触する面３０Ａが図のようにローラのほぼ全長に渡るように設けられている。
【００４９】
加圧ローラ３１からの力は定着ベルト２１を介して定着パット３０に伝わり、それによって定着パット３０にたわみが発生する。この定着パット３０のたわみは、支持部材である加熱ローラ２２もたわませる。特に、定着パット３０を両端部で保持しているため、中央部のたわみ量が大きくなる。加熱ローラ２２がたわむと先に述べたように、加熱ローラ２２の内部にあるヒータと接触し、破損の可能性が発生し、加熱ローラ２２の負荷トルクが大きくなり、ローラの変形や破損に至ることがある。かといって、加熱ローラ２２の直径を大きくしたり、ローラの肉厚をアップしたり、材質を変更するなどして強度を上げてたわみを抑える方法は熱容量が増加等の別の問題を発生させる。
【００５０】
そこで、加熱ローラ２２を大径化、肉厚アップ、材質変更をすることなく、加熱ローラ２２のたわみを低減する手段として、定着パット３０の形状を図５に示すように構成する。
【００５１】
図５に示す定着パット３０はその形状において中央部で加熱ローラ２２から離し、加熱ローラ２２のローラ全体に力を加えるのではなく、ローラ端部の領域にだけ力を加える構造になっている。このような構造にすることで、定着パット３０を介して加熱ローラ２２に加わる力がローラ保持部に近い両端部分であり、ローラ保持部も力を受けることで変形を起こしにくくたわみを抑えることができる。
【００５２】
このように、加熱ローラ２２のたわみを抑えることで、より小径のローラを使用することができることになり、ヒータと加熱ローラ間の空隙を少なくし、ヒータで温める空気の量を減らす。エネルギーロスの大きい空気の量が減る事で必要なエネルギーを少なくすることができる。加熱ローラ２２の中にハロゲンヒータ２５を入れるには、ローラとヒータが接触して破損しないことが基本である。また、加熱ローラ２２を回転させることで定着ベルト２１と加熱ローラ２２の接触面が常にかわることにより熱の受け渡しをスムーズにする。
【００５３】
加熱ローラ２２と定着ベルト２１の非接触部は空気への放熱のみとなり、加熱ローラ２２が回転しない場合、加熱ローラ２２の定着ベルト２１と非接触部で局所的な熱膨張による変形が起こるが、加熱ローラ２２を回転させることで均等に熱を伝え、局所的な熱膨張変形を防ぐことができる。
【００５４】
図６は定着パット３０の寸法の一例を示す図であり、本例の定着パット３０の長手方向の全長はＡ４のサイズに適応した２４ｃｍ程度で、その中央部での加熱ローラ２２との隙間δを定着パットの撓み量以上でここでは０.５mmとしている。この隙間δは、加圧ローラ２２から受ける荷重や、定着パットの材質、設置スペースにより適宜設定する。
【００５５】
また、定着パット３０は全体を弓状に形成しているが、加熱ローラの隙間形状は加熱ローラの接触部から直角にしてもよいが、角部に応力が集中し、破損の可能性もあるので、図のように円弧状にして応力を分散させた方がよい。また、定着パット３０の加熱ローラ２２の両端部でそれぞれ接触する接触量をＷとすると、接触量Ｗは最大でも１００ｍｍまでとしている。これは、中央に近づくにつれて撓み量も多くなり、接触量が増えると中央に隙間をあけることの効果が薄くなるためである。
【００５６】
印字中は、加熱ローラ２２が回転するために、定着パット３０と加熱ローラ２２の接触部分には摩擦が発生する。この摩擦に伴い、軟らかい材質から構成させる部材は削られることになる。また同じ硬さの場合は両部品が削れることになる。ここで言う硬さはＨｓで表現できる単位である。
【００５７】
加熱ローラ２２の内面は、光エネルギーを熱エネルギーに変換しやすくなるために、黒色塗装を行なっている。また加熱ローラ２２は鉄等の金属で作られているため、外周面は定着ベルト２１に熱が伝わりにくくならないような防錆処理が施されている。
【００５８】
上記した回転摩擦により加熱ローラの表層が削れた場合、上記の防さび処理が剥がれることになり、長期間、使用することで、はがれた部分にさびが発生する可能性がある。
【００５９】
そこで、本実施形態では防さび処理層が剥がれないために、加熱ローラ２２と接触する部分を加熱ローラ２２よりも硬度の低い樹脂５０とした。樹脂５０は、加熱ローラ２２に接触する図６のＷ幅の全域に貼着等によって設けられている。
【表１】
2014052579.tif 000003
【００６０】
表１は、加熱ローラ２２の防錆処理層が摩擦により剥がれるまでの時間を計測したものである。ここで、加熱ローラ２２を連続回転させ、そして加熱ローラ２２の周速と、定着パット３０、加熱ローラ２２間の荷重と、加熱ローラ２２の表層をパラメータとして、確認した。
【００６１】
この際、摩擦が発生する部分には２００℃に対して、気化、発煙しない耐熱性グリースを添加した。
表１により、樹脂５０を加熱ローラ２２と接触させると、防錆層、黒色塗装が剥がれないことがわかる。また加熱ローラ２２と接触している条件：速度、荷重、接触する形態にかかわらず、加熱ローラ２２の表層が削れないことがわかる。要するに加熱ローラ２２の硬度よりも低い硬度の樹脂５０を接触させることで効果が現れることがわかった。
【００６２】
なお、当接する樹脂５０としては、少なくとも２００℃程度の定着温度に対して、耐熱性を要する。このため、樹脂５０はポリイミド、ポリイミドアミド等になる。
【００６３】
図７は、本発明の第２の実施形態を示す定着パット３０の取り付け部の斜視図である。なお、本実施形態に係る画像形成装置は、上述した第１の実施形態にかかわる画像形成装置と同様の構成であり、同様の構成部分については、同一の符号を付してその説明は省略する。
【００６４】
本実施形態では定着定着パット３０と加熱ローラ２２の接触部分に設ける樹脂５０を定着パット３０ではなく、加熱ローラ２２側に覆うようにして設けている。このように、樹脂５０を移動する加熱ローラ２２に設けても表１の実験４をあるように、加熱ローラ２２の防錆層が削れないことがわかる。
【符号の説明】
【００６５】
１    画像形成装置
２０    定着装置
２１    定着ベルト
２２    加熱ローラ
２５    ハロゲンヒータ
３０    定着パット
３１    加圧ローラ
５０    樹脂
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６６】
【特許文献１】特開２０１１−５９２４７号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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