(57)【要約】【課題】幅広い紙種に対して、良好な定着性を確保しながら記録紙のシワの発生を抑制する定着装置、及び画像形成装置を提供する。【解決手段】弾性層７０を有すると共に駆動源により回転駆動される駆動部材４２と、弾性層と接して回転すると共に弾性層との間で定着ニップ部を形成する弾性層を有した対向部材４４と、加熱手段４２Ａと、を備え、駆動部材、及び対向部材の少なくとも一方の弾性層表面には、記録媒体に対する摩擦係数が異なる異摩擦係数領域７５が駆動部材などの回転方向に沿って配置されている。【選択図】図６
2014102422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性層を有すると共に駆動源により回転駆動される駆動部材と、
前記弾性層と接して回転すると共に前記弾性層との間で定着ニップ部を形成する弾性層を有した対向部材と、前記定着ニップ部を通過する記録媒体を加熱する加熱手段と、を備えた定着装置において、前記駆動部材、及び対向部材の少なくとも一方の弾性層には、前記記録媒体に対する摩擦係数が異なる異摩擦係数領域が複数箇所、前記前記駆動部材、又は／及び、前記対向部材の回転方向に沿って配置されていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記異摩擦係数領域の前記記録媒体に対する摩擦係数を、前記記録媒体の曲げ剛性に応じて可変とし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】
前記各異摩擦係数領域は、前記弾性層に形成した溝内に収容された電気粘性流体層と、複数の該電気粘性流体層の底部に跨って配置されて前記各電気粘性流体層に給電する櫛歯状電極と、を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記異摩擦係数領域は、前記定着ローラ、及び／又は、前記加圧ローラの軸方向に延びる帯状体であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記記録媒体にトナー像を形成する画像形成手段と、
前記記録媒体のトナー像を定着する定着手段と、を備える画像形成装置において、
前記定着手段として、請求項１乃至４の何れか一項に記載の定着装置を備えた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、及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等々の電子写真方式を利用した画像形成装置では、画像形成部において記録紙面に転写された未定着トナー像を定着させるための定着装置が搭載されている。定着装置は、例えば定着ローラと加圧ローラとで形成された定着ニップ部に未定着トナー像が転写された記録紙を通過させる際に加圧しながら加熱することにより記録紙上にトナー像を定着させる。
この種の定着装置においては、定着ローラと加圧ローラとのニップ部に記録紙を通過させる加熱・加圧定着工程中に記録紙にシワが形成され易くなる。
記録紙に対するシワ形成は、ニップ部を通過する際に記録紙の幅方向中央部での搬送速度が、幅方向両端部での搬送速度よりも大きくなることに起因して、記録紙を幅方向内側に収縮させる力が作用することに起因している。
【０００３】
特許文献１には、図１０に示すように、駆動モータにより回転駆動する定着ローラ１００の形状を両端部よりも中央部が小径の所謂「逆クラウン形状」となるようにした定着装置が記載されている。定着ローラ１００は、回転軸１００ａと、その外周の弾性層１００ｂとから構成し、弾性層１００ｂの両端部の厚みを中央部よりも厚くしている。定着ローラ１００の形状を逆クラウン形状にすることで、外径の大きい両端部の周速が中央部に比べて速くなり、定着ニップ部を通過する記録紙に対して紙幅方向外側に引っ張る力を作用させることができる。記録紙が、このような紙幅方向外側に引っ張る力を受けることで、シワの発生を抑制することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、定着ローラ１００を逆クラウン形状にした場合、対向配置された加圧ローラとの関係で軸方向中央部のニップ圧が低下してしまい、中央部の定着性能が両端部に比して低下する。特に、記録紙として厚紙を用いた場合には、定着ローラの外面形状に追従して柔軟に凹状に変形することができないために、厚紙の幅方向中央部に加圧ローラとの密着不良（ニップ圧不良）に起因した定着不良が生じるおそれがあった。
そこで、定着ローラの軸方向両端部の外径寸法と中央部の外径寸法との差を小さくして、中央部のニップ圧の低下を抑制し、中央部の定着性能の低下を抑制することも考えられる。しかし、この場合、定着ニップ部から定着ローラの回転中心までの距離が定着ローラの両端部と中央部とでほぼ同じになるため、前記紙幅方向外側に引っ張る力が低下して記録紙のシワを経時で抑制できなくなってしまうという問題があった。さらに、薄紙などの弾性が弱く、シワが生じやすい記録紙の場合は、十分にシワを抑制できないという問題もあった。
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、厚さや弾性の強弱等が相違する種々の材質の記録媒体に対して、良好な定着性を維持しつつ、記録媒体のシワの発生を抑制することができる定着装置、及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、弾性層を有すると共に駆動源により回転駆動される駆動部材と、前記弾性層と接して回転すると共に前記弾性層との間で定着ニップ部を形成する弾性層を有した対向部材と、前記定着ニップ部を通過する記録媒体を加熱する加熱手段と、を備えた定着装置において、前記駆動部材、及び対向部材の少なくとも一方の弾性層には、前記記録媒体に対する摩擦係数が異なる異摩擦係数領域が複数箇所、前記前記駆動部材、又は／及び、前記対向部材の回転方向に沿って配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、幅広い様々な記録媒体に対して、良好な定着性を確保しながら記録媒体のシワの発生を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例であるプリンタの装置構成を模式的に示す概略構成図である。
【図２】中間転写ベルトの構成を示す斜視図である。
【図３】定着装置の概略構成と、制御ブロックとを示す概略構成図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は定着ニップ部での記録媒体の幅方向速度分布を示す図である。
【図５】（ａ）は、定着ニップ部に搬送速度偏差がある場合の定着ニップ部への噛みこみ初期状態を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の状態から搬送が進んだ際のしわ発生時の模式図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は本発明の定着ローラ及び加圧ローラの正面図、及び側面図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は本発明の加圧ローラに波打った記録媒体が挟持された場合の動作説明図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は本発明の変形実施形態にかかる定着装置の構成を示す正面図、及び側面図である。
【図９】（ａ）はベルト定着装置に本発明を適用した場合の概略説明図であり、（ｂ）は定着ベルトと加圧ローラの接触状態を説明する正面図である。
【図１０】従来の定着ローラの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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、本発明に係る電子写真式の画像形成装置の一例であるプリンタの装置構成を模式的に示す概略構成図である。
画像形成装置１は、タンデム方式を採用してフルカラー画像を形成可能な電子写真方式のカラー画像形成装置であり、４個の作像ユニット１０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）を中間転写ベルト２０の上部走行辺に沿って並設している。各作像ユニットと中間転写ベルトは、画像形成手段を構成している。
各作像ユニット１０は扱うトナーの色が異なるのみで構成は同一であり、図１では一番左側のイエロー作像ユニット１０Ｙのみ、ユニットを構成する各機器に符号を付している。即ち、各作像ユニット１０は像担持体としての感光体ドラム１１を具備している。この感光体ドラム１１の周りには、帯電手段１２、現像装置１３、クリーニング装置１４等が配置され、さらに各感光体ドラム１１に対向するように中間転写ベルト２０の内側に一次転写部を構成する転写ローラ１５が設けられている。また、本例では各作像ユニットに露光手段を備える構成であり、例えばＬＥＤ等の露光手段１６が帯電手段１２と現像装置１３との間で光書き込み可能なように配置されている。露光手段としては、各作像ユニットに共通の露光装置、例えばレーザ書込み装置を用いることも可能である。
【０００９】
中間転写ベルト２０の支持部材の一つであり、バックアップ部材として機能する転写対向ローラ３２に中間転写ベルト２０を挟んで対向するように転写用部材である転写ローラ３１が配置されている。転写ローラ３１の右側にはレジストローラ対５４が、左側には搬送ベルト５５が配設される。また、搬送ベルト５５の左側には定着装置（定着手段）４０が設けられている。この定着装置４０は、加熱手段４２Ａを備えた駆動部材としての定着ローラ４２と、定着ローラ４２に圧接する対向部材たる加圧ローラ４４と、を備えている。定着ローラ４２と、加圧ローラ４４は、その外周面に少なくとも弾性層７０（図６参照）を備えている。なお、加熱手段４２Ａは、加圧ローラ４４に設けても良いし、両方のローラに設けてもよい。
画像形成装置１内の下部には記録媒体の一例である記録紙（転写媒体）Ｐを積層状態で収納する給紙トレイ５０が配置され、給紙手段としてのピックアップコロ５１や分離給送ローラ５２が設けられている。また、図に一点鎖線で示す記録紙搬送経路中の適宜の位置には、搬送ローラ５３が配置されている。さらに図示しないが、記録紙ガイドが適宜設けられる。このほか、必要に応じて、手差し給紙部や記録紙反転部を設けることもできる。また、画像読取装置（スキャナ）や自動原稿給送装置（ＡＤＦ）などを装着することも可能である。
【００１０】
以上のように構成された画像形成装置１における画像形成動作について簡単に説明する。
作像ユニット１０の感光体ドラム１１が駆動手段によって図中の反時計方向に回転駆動され、感光体ドラム１１の表面が帯電手段１２によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された感光体表面には露光手段１６からの走査光が照射され、これによって感光体ドラム１１表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム１１に露光される画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及び黒の色情報に分解した単色の画像情報である。このように形成された静電潜像に現像装置１３から各色トナーが付与され、トナー像として可視化される。また、中間転写ベルト２０が図中の時計回りに走行駆動され、各作像ユニット１０において各転写ローラ１５の作用により各感光体ドラム１１から中間転写ベルト２０に各色トナー像が順次重ね転写される。このようにして中間転写ベルト２０はその表面にフルカラーのトナー像を担持する。なお、作像ユニット１０のいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、複数の作像ユニットを用いて２色又は３色の画像を形成したりすることもできる。モノクロプリントの場合は、４個の作像ユニットのうち、図の一番右側の黒ユニット１０Ｂｋを用いて画像形成を行う。
トナー像を転写した後の感光体ドラム１１表面に付着する残留トナーは、クリーニング装置１４によって感光体ドラム表面から除去され、次いでその表面が図示しない除電器の作用を受けて表面電位が初期化されて次の画像形成に備える。
【００１１】
一方、給紙トレイ５０から給紙された記録紙（記録媒体）Ｐは、レジストローラ対５４によって、中間転写ベルト２０上に担持されたトナー像とのタイミングを取って二次転写位置に向けて送出される。第二の転写手段である転写ローラ３１によって中間転写ベルト表面のトナー像が記録紙上に一括して転写される。トナー像を転写された記録紙は搬送ベルト５５によって定着装置４０へと送られ、定着装置４０を通過するとき、熱と圧力によってトナー像が記録紙に熔融定着される。トナー像が定着された記録紙は排紙トレイに排出される。
【００１２】
図２は、中間転写ベルト２０の構成を示す斜視図である。
この図に示すように、中間転写ベルト２０は、駆動ローラ２１、従動ローラ２２、外部張架ローラ２３、転写対向ローラ３２及び転写ガイドローラ３３に張り渡されており、駆動ローラ２１がモータ２６によって回転駆動されることで、図中の矢印Ａ方向に走行される。転写対向ローラ３２の下部には転写ローラ３１が配置され、中間転写ベルト２０を挟んで転写対向ローラ３２に圧接される。転写対向ローラ３２には転写電源より所定の高電圧が付与され、電気的に接地されている転写ローラ３１との間の転写ニップに転写電界を形成する。また、転写ローラ３１は、転写対向ローラ３２及び中間転写ベルト２０と共に記録紙を所定の押し付け力で挟持して搬送する。さらに、中間転写ベルト２０の裏面側で、転写対向ローラ３２のベルト回動方向の上流側近傍には、転写ガイドローラ３３が配置される。転写ローラ３１、転写対向ローラ３２及び転写ガイドローラ３３によって二次転写部３０が構成される。記録紙Ｐは図中の矢印Ｂ方向に搬送され、レジストローラ対５４で記録紙の姿勢を修正された後、転写ローラ３１と中間転写ベルト２０の間を搬送され、中間転写ベルト２０上のトナー像が記録紙上に静電転写される。
【００１３】
図３は、定着装置４０の概略構成図と、制御ブロック図である。
定着装置４０は、加熱手段４２Ａを備えた駆動部材としての定着ローラ４２と、定着ローラ４２と圧接しながら連れ周りする加圧ローラ４４と、を備えている。
定着ローラ４２は、中空状の金属製の芯金部内にハロゲンランプ等のヒータから成る加熱手段４２Ａを内蔵しており、芯金の外周にはゴム等の弾性材料から成る弾性層７０（図６参照）が被覆されており、弾性層は加熱手段からの輻射熱によって加熱される。弾性層７０は、記録紙との間に所定の摩擦抵抗を確保することにより安定して記録紙を搬送するように、その摩擦係数が設定されている。
定着ローラ４２は駆動モータから成る駆動源６７（図３）によって回転駆動され、定着ニップ部を介して加圧ローラ（対向部材）４４が従動回転する。即ち、本実施形態では、定着ローラ４２が、駆動源６７の駆動力を記録紙へ伝達して記録紙に搬送力を付与する駆動部材として機能し、加圧ローラ４４が定着ニップ部を介して従動回転する対向部材として機能している。
図３に示した制御部６３は、装置全体の制御を司るものであり、様々な機器やセンサが接続されており、駆動源６７を制御することにより定着ローラ４２の回転速度を制御したり、電源６８を制御して加熱手段４２Ａを制御して、定着熱量を制御している。
【００１４】
図４は、定着ニップ部での記録媒体の一例である記録紙の幅方向面外変形形状を示している。
図４（ａ）に示すように、定着ニップ部で記録紙の搬送方向Ｂに対して凸形状の速度分布を呈している場合、定着ニップ部では記録紙の搬送方向に対して幅方向内向きの速度ベクトルが生じる。このため、記録紙Ｐが定着ニップ部を搬送されるに従って記録紙Ｐの幅方向両端部が徐々に幅方向内側に変位しながら搬送され、最終的に記録紙に“しわ”が発生する可能性が高くなる。
なお、搬送方向Ｂに対して凸形状の速度分布を呈している場合とは、記録紙の搬送速度がその幅方向で一定ではなく、幅方向中央部で最大となり、幅方向外側へ向かうほど搬送速度が徐々に減少する状態を示す。
【００１５】
一方、図４（ｂ）に示すように、定着ニップ部で記録紙の搬送方向Ｂ（各ローラの回転方向）に対して凹形状の速度分布を呈している場合には、定着ニップ部で記録紙の搬送方向に対して幅方向外向きへ向かう速度ベクトルが生じる。このため、定着ニップ部内では記録紙の幅方向両端部が幅方向外側へ引っ張られるため、記録紙のしわは発生しにくくなる。
なお、搬送方向Ｂに対して凹形状の速度分布を呈している場合とは、記録紙の搬送速度がその幅方向で一定ではなく、幅方向中央部で最小となり、幅方向外側へ向かうほど搬送速度が徐々に増大する状態を示す。
【００１６】
次に、図５は、定着ニップ部での記録紙の幅方向面外変形形状を示している。
図５（ａ）に示すように、定着ニップ部での記録紙の搬送方向Ｂに対する速度分布が凸形状を呈している場合には、定着ニップ部で記録紙の搬送方向に対して幅方向内向きの速度ベクトルが生じる。このため、記録紙Ｐが定着ニップ部を搬送されるに従って記録紙Ｐの幅方向両端部が徐々に幅方向内側に変位して搬送され、記録紙Ｐが面外に変形する“うねりＷ１”が生じる。
記録紙を搬送の初期の時点では、うねりＷ１が小さいので定着ローラ４２や加圧ローラ４４の弾性層７０の弾性変形によって“うねりＷ１”が吸収され、しわは発生しない。しかし、記録紙の搬送が進むにつれて弾性層によるうねりＷ１の吸収能力が限界を越えるため、記録紙Ｐの幅方向内側への変位搬送量が増える。このため、“うねりＷ１”が大きくなり、最終的には図５（ｂ）中に破線で示した如き“紙しわＷ２”の発生に至る。
【００１７】
従来は、定着ニップ部内において、図４（ｂ）に示すような好適な速度分布が得られるように、定着ローラ４２として図１０に示すような逆クラウンローラを用いていた。定着ローラ４２として逆クラウンローラを用いると、定着ローラ４２の軸方向中央部における加圧ローラ４４への加圧力が、定着ローラ４２の軸方向両端部における加圧ローラ４４への加圧力よりも低下する。これにより、定着ニップ部における定着ローラ４２の軸方向両端付近の周速が中央付近よりも速くなる。
しかし、定着ローラ４２を逆クラウン形状にした場合には、対向配置された加圧ローラ４４との関係で軸方向中央部のニップ圧が低下してしまい、中央部の定着性能が両端部に比して低下する。特に、記録紙として厚紙を用いた場合には、定着不良が発生する虞が顕著となる。
そこで、定着ローラの軸方向両端部の外径寸法と中央部の外径寸法との差を小さくして、中央部のニップ圧の低下を抑制し、中央部の定着性能の低下を抑制することも考えられる。しかし、この場合、定着ニップ部から定着ローラの回転中心までの距離が定着ローラの両端部と中央部とでほぼ同じになる。このため、定着ニップ部における記録紙の速度分布が図４（ａ）のようになり、紙幅方向外側に引っ張る力が低下して記録紙のシワを経時で抑制できなくなる。
【００１８】
本実施形態においては、駆動部材としての定着ローラ４２、及び、対向部材としての加圧ローラ４４の少なくとも一方の弾性層に、記録紙（記録媒体）に対する摩擦係数が弾性層とは異なる領域を搬送方向と直交する方向へ延びるように、且つ記録紙の搬送方向に沿って交互に（離間して）配置した。換言すれば、記録紙との間の滑りを防止するために本来的に配置されている摩擦係数の大きい弾性層（高摩擦係数領域）７０と、記録紙に対する摩擦係数が弾性層とは異なる異摩擦係数領域７５とを、ローラ周面にその周方向（ローラの軸方向と直交する円周方向、或いは搬送方向）に沿って交互に配置したものである。異摩擦係数領域７５は、弾性層７０である高摩擦係数領域７５に設けた溝内に嵌込む（収容する）形で配置する。又は、弾性層（高摩擦係数領域）７０と異摩擦係数領域７５とを搬送方向に直交させて交互に配置して生成することにより可能となる。なお、異摩擦係数領域７５は、さらに摩擦係数が異なる複数の領域で形成されていても良い。例えば、異摩擦係数領域は、両端と中心とで異なる摩擦係数を持っていても良い。
本明細書において高摩擦係数領域である弾性層７０と、異摩擦係数領域７５の配置は、  その幅が長手方向全長（定着ローラの軸方向）に渡って正確に均等である意味ではなく、部分的に幅の広狭が存在していてもよい。
【００１９】
或いは、定着ローラの軸方向の両端部における異摩擦係数領域の幅を中央部よりも広くする（テーパー状に徐々に増大（漸増）させる、或いは段階状に拡幅する）ことにより、軸方向両端部におけるローラ周面の摩擦係数が広い面積に渡って低下するように構成してもよい。
或いは、軸方向へ延びる個々の異摩擦係数領域７５をローラの軸方向全長に渡って連続配置するのでなく、断続的に配置してもよい。つまり、個々の異摩擦係数領域を軸方向に沿って断続的に配置された複数の短尺な部分から構成してもよい。短尺な部分の間には高摩擦係数領域が位置することとなる。
或いは、軸方向へ延びる個々の異摩擦係数領域の軸方向中央部に高摩擦係数領域を配置し、当該高摩擦係数領域の軸方向両側にそれぞれ異摩擦係数領域が連続的に、或いは断続的に延びるように配置してもよい。
【００２０】
ここで、高摩擦係数の値としては２前後、異摩擦係数の値としては０．２前後が好ましい。
また、本明細書において周方向とは、ローラの軸方向と直交しつつ、ローラ周面に沿った方向、即ち円周方向を意味する。或いは、周方向は記録の搬送方向と言い換えることもできる。
異摩擦係数領域７５は、高摩擦係数領域よりも低い摩擦係数を常時、或いは一時的に発揮できる材質、構成を備えている。つまり、摩擦係数が変化しない材料により異摩擦係数領域を形成してもよいし、電圧の印加や熱等により摩擦係数が変化する材料により構成してもよい。
具体的には、例えば異摩擦係数領域７５には、例えばテフロン（登録商標）のような低摩擦材料（摩擦係数一定）を用いても良いし、付与する電圧を調整することにより摩擦係数が変動する電気粘性（Electro-Rheological）流体を用いることもできる。
【００２１】
本実施形態では、表面の摩擦係数が周方向で一定でない構成を有した定着ローラ４２と加圧ローラ４４との定着ニップ部内で記録紙Ｐを搬送するので、定着ニップ部における定着ローラ４２（加圧ローラ４４）の軸方向両端付近の周速を中央付近よりも速くすることができる。その結果、定着ニップ部における記録紙の速度分布が図４（ｂ）に示すように凹形状となり、記録紙の幅方向中央への収縮に起因したシワが抑制される。
【００２２】
次に、図６（ａ）及び（ｂ）は、本発明の定着ローラ、及び加圧ローラの外観形状を示した正面図、及び側面図である。
本実施形態では、定着ローラ４２と加圧ローラ４４の高摩擦係数領域としての弾性層７０には、周方向（搬送方向）に所定のピッチで各ローラの軸方向に沿って帯状（或いは、スリット状）に延びる異摩擦係数領域７５としてのゲル状の電気粘性流体層Ｊが形成されている。電気粘性流体層Ｊは各ローラ表面の周方向に所定のピッチ、例えば等ピッチで形成された溝４２ａ、４４ａ内にゲル状の電気粘性流体を充填することにより形成されている。
【００２３】
また、電気粘性流体層Ｊのローラ回転中心側（各溝４２ａ、４４ａの底部）には、軸方向に沿って所定のピッチで配置された複数の帯状の電極片Ｅ１、Ｅ２から成る櫛歯状電極Ｅが形成されている。櫛歯状電極Ｅは、電源Ｂからの給電を受けて電気粘性流体層Ｊに電圧を印加する。電極片Ｅ１、Ｅ２は電気粘性流体層の長手方向（ローラの軸方向）に沿って交互に所定のピッチで離間配置されている。また、電極片Ｅ１、Ｅ２はローラの周方向（ローラの軸方向と直交する円周方向）に延びることにより周方向に隣接し合う複数の電気粘性流体層に跨って配置されている。本例では、各電極片Ｅ１、Ｅ２は、各ローラの周方向ほぼ全長に渡って延在することにより、全ての電気粘性流体層Ｊに対して同時に給電するように構成されている。或いは、電極片Ｅ１、Ｅ２を周方向に沿った複数群に区分けして個別に給電可能とし、個々の電極片群が定着ニップ部に達する時にだけ電圧を調整するように構成して節電するようにしても良い。
【００２４】
電気粘性流体は、周知のように印加する電圧を調整することにより粘度が増減する特性を有するため、櫛歯状電極Ｅから印加される電圧を調整（或いは、オンオフ）されることにより、粘度（摩擦係数）が増減する。具体的には、高い電圧を印加すれば粘度が高くなり、電圧を低くすれば粘度が低下する。制御部６３により電源Ｂ（図７）を制御して櫛歯状電極Ｅに給電する電圧を調整することにより、摩擦係数を弾性層７０と同等に高めたり、或いはそれ以下に低下させることができる。
電気粘性流体層Ｊの表面は図示の例では弾性層表面と面一になっているが、電気粘性流体層の表面を弾性層表面から若干突出させて記録紙との接触圧を若干高めても良い。このように構成すれば、若干突出した電気粘性流体層が定着ニップ部にある時にその摩擦抵抗を低下させることにより、記録紙が幅方向により伸長し易くなる。
なお、本明細書において帯状、或いはスリット状とは、その幅が長手方向全長に渡って正確に均等である意味ではなく、部分的に幅の広狭が存在していてもよい。或いは、軸方向両端部における電気粘性流体層Ｊの幅を中央部よりも広くする（テーパー状に漸増させる、或いは段階状に拡幅する）ことにより、電圧の非印加時に軸方向両端部におけるローラ周面の摩擦係数が広い面積に渡って低下するように構成してもよい。
【００２５】
また、上記実施形態では各ローラの軸方向と並行に直線状に延びる複数の異摩擦係数領域７５を示したが、軸方向と交差した傾斜方向へ直線状に延びる構成であってもよい。
或いは、帯状の異摩擦係数領域は、非直線状に延びる構成であっても良い。即ち、個々の異摩擦係数領域の平面形状を波形、ジグザグ形等とし、複数の同形状の異摩擦係数領域を所定のピッチで周方向に離間配置してもよい。
或いは、異摩擦係数領域をローラの中央部を除いた軸方向両端部寄りのみに設けることにより、軸方向両端部におけるローラ周面の摩擦係数だけを低下させるように構成してもよい。
【００２６】
次に、図７は定着ニップ部に波打った記録媒体が挟持された場合の動作説明図である。記録紙ＰのうねりＷ１が電気粘性流体層Ｊを備えた両ローラ４２、４４間に挟持されたときの動作を図７を用いて説明する。なお、本図では、説明の簡略化のため、下側の加圧ローラ４４の表面部のみを図示し、上側の定着ローラ４２は図示していない。
本実施形態では、加圧ローラ４４の表面を構成する弾性層７０に設けた溝４４ａ内にゲル状の電気粘性流体層Ｊが収容され、その下層には電源Ｂにより電圧が印加される櫛歯状電極Ｅの電極片Ｅ１及びＥ２が、各電気粘性流体層Ｊと交差する方向に延びて配置されている。ゲル状の電気粘性流体は、電圧を印加すると機械的な摩擦抵抗値が高くなる特性を有する。このため、通常の記録紙搬送時にはスイッチＳを接続状態（図７（ａ））にして電極片Ｅ１と電極片Ｅ２との間に電圧を印加し、加圧ローラの表面の電気粘性流体層Ｊ部分の摩擦抵抗値を弾性層７０と同等程度に大きくし、記録紙の安定搬送を実現する。
【００２７】
図５において説明したとおり、しわの発生前には記録紙ＰにうねりＷ１が発生し、これが記録紙Ｐの搬送に伴って成長して紙しわＷ２の発生に至る。図７（ａ）のようにスイッチＳを閉じることによって電気粘性流体層Ｊの摩擦係数を高くした状態で記録紙Ｐを定着ニップ部に通紙すると、記録紙は滑ることなく安定して搬送される一方で、記録紙にうねりＷ１が形成される。この時、定着ローラ４２、及び加圧ローラ４４の表面は、記録紙ＰのうねりＷ１からの歪エネルギーに対応して各ローラの軸方向（図７中の左右方向）への力を受ける（図７（ａ））。この時にスイッチＳを開放状態（図７（ｂ））にして電極片Ｅ１とＥ２との間に電圧が印加されないようにする。すると、電気粘性流体層Ｊの摩擦係数が低下するため、ローラ表面の全体的な摩擦抵抗力が減少して記録紙とローラとの間で図中の左右方向へのすべりが生じ、記録紙ＰのうねりＷ１が減少する方向に変形する（図７（ｂ））。この結果、記録紙Ｐの搬送に伴ううねりＷ１の成長が抑制され、しわの発生を防止することができる。一方、ゲル状の電気粘性流体層Ｊは、記録紙の軸方向（搬送方向と直交する方向）へ延び、且つローラの円周方向（搬送方向）に沿って所定のピッチで帯状に複数本形成されているので、電気粘性流体層間にはローラの基材としての摩擦抵抗の大きい弾性層７０が露出している。このため、記録紙の搬送方向の搬送力は全体として十分に確保されており、搬送精度は保たれる。
【００２８】
以上のように、うねりＷ１の形成された記録紙Ｐが定着ニップ部に噛み込まれると、ローラの表面は記録紙ＰのうねりＷ１の歪エネルギーに対応した軸方向への力を受ける。本実施形態では、ローラの弾性層表面には櫛歯状電極Ｅ１、Ｅ２により電圧の印加が可能なゲル状の電気粘性流体層Ｊが形成されている為、この歪エネルギーに対応した力により軸方向に記録紙のすべりが生じ、記録紙ＰのうねりＷ１は減少する方向に変形する。この結果、記録紙Ｐの搬送に伴ううねりＷ１の成長が抑制され、しわの発生を防止することができる。
なお、上記実施形態では定着ローラ４２、又は、加圧ローラ４４の少なくとも一方の表面に形成する異摩擦係数領域７５を各ローラの軸方向へ直線状、且つ帯状に延びる形状としたが、これは一例に過ぎない。
【００２９】
図８（ａ）及び（ｂ）は本発明の変形実施形態にかかる定着装置の構成を示す正面図、及び側面図であり、この例では定着ローラ４２、加圧ローラ４４の表面に形成される異摩擦係数領域７５は、搬送方向から見るとＶ字状に構成されている。即ち、この異摩擦係数領域７５は、ローラの軸方向中心部を頂部とするＶ字状の帯状体を所定の円周方向（ローラの軸方向と直交し、且つ円周面に沿った方向）ピッチで複数個並行して配置した構成を有する。
この場合、両ローラに夫々形成されたＶ字状の異摩擦係数領域は、図示のように互いの位置関係が一致（整合）し合うように設定する。
異摩擦係数領域７５を、Ｖ字形、即ち、Ｖ字状に屈曲した線状とすることにより、記録紙に形成された波うち形状を連続的に低減させることができる。更に、摩擦係数の高い部位（弾性層７０）がローラの周方向全長に渡って常に記録紙と当接しているため、搬送力の変動を小さく抑えることが出来る。このため、記録紙の搬送性を安定させることができ、しわ防止効果・搬送安定性共に良好な構成となる。
なお、Ｖ字状とは、二本の直線が鈍角状（或いは鋭角状）に交わる形態のみならず、全体として緩やかな曲線からなる放物線状を含むものである。つまり、上記のいずれの実施形態であっても、定着ローラ、加圧ローラを軸を中心として切り取った断面では、高摩擦係数領域と、異摩擦係数領域とが、交互に配置されているものであれば良い。
【００３０】
次に、図９（ａ）はベルト定着装置に本発明を適用した場合の概略説明図であり、（ｂ）は定着ベルトと加圧ローラの接触状態を説明する正面図である。
定着装置４０は、加熱手段たる加熱ローラ４１と駆動部材たる定着ローラ４２とに掛け渡された定着ベルト４３を有するベルト定着装置であり、定着ベルト４３を間に挟んで定着ローラ４２に加圧ローラ４４が圧接するように設けられている。
加熱ローラ４１は、中空状の金属製の芯金部内にハロゲンランプ等のヒータ（加熱手段）４５を内蔵しており、この輻射熱によって定着ベルト４３を内側から加熱している。
加熱ローラ４１は駆動源６７によって回転駆動され、定着ベルト４３を介して定着ローラ４２が回転駆動し、定着ニップ部を介して加圧ローラ（対向部材）４４が従動回転する。即ち、本実施形態では、定着ローラ４２が、定着ベルト４３を介して駆動源の駆動力を記録紙へ伝達し、記録紙に搬送力を付与する駆動部材として機能し、加圧ローラ４４が定着ニップ部を介して従動回転する対向部材として機能している。
【００３１】
ベルト定着装置においては、定着ベルト４３の表面に高摩擦係数領域としての弾性層８０と、摩擦係数が弾性層よりも低い材料（例えば、テフロン（登録商標））か、或いは摩擦係数を変動させることができる材料（例えば、電気粘性流体）からなる異摩擦係数領域８５を搬送方向に沿って交互に配置した構成が特徴的である。
このように加圧ローラ４４が定着ニップ部を形成する相手側部材が定着ベルト４３である場合において、定着ベルト、或いは加圧ローラの少なくとも一方の表面に高摩擦係数領域８０と、該高摩擦係数領域よりも低い摩擦係数を発揮できる異摩擦係数領域８５とを交互に配置した。このため、定着ニップ部における、定着ベルト、又は／及び、加圧ローラの軸方向両端付近の周速を中央付近よりも速くすることができる。その結果、定着ニップ部における記録紙の速度分布が図４（ｂ）に示すように凹形状となり、記録紙の幅方向中央への収縮に起因したシワが抑制される。
なお、ゲル状の電気粘性流体層Ｊの周方向幅、その形状やピッチ、さらに電極片Ｅ１、Ｅ２間への印加電圧を、記録紙の種類や装置の使用状況に応じて調整して適正化することにより、幅広い紙種に対して良好な定着性を確保しながら記録紙のしわの発生を防止することができる。
【００３２】
即ち、記録紙の曲げ剛性が高い場合には、波うち形状が発生しても定着ニップ部で波うちが低減する方向にすべりが発生するためしわは発生しにくくなる。このように、曲げ剛性の高い記録紙（主に厚紙）の場合には摩擦係数を低くしなくてもしわが発生しにくいため、摩擦係数を高いままにしておいた方が搬送が安定することとなる。特に、厚紙などの曲げ剛性の高い記録紙は、搬送経路上に段差などの障害物があった場合に衝突力が大きくなるため、定着ニップ部での搬送力を十分に確保しておかないと、スリップなどの搬送不良が生じやすい。
【００３３】
一方、曲げ剛性の低い記録紙（主に薄紙）の場合には波うちが発生すると、定着ニップ部で記録紙の座屈が生じ、しわが発生し易くなる。このように、記録紙の曲げ剛性に応じた摩擦係数とすることで、搬送の安定化と、しわ発生防止といった二つの要請を同時に満たすことが可能となる。
また、定着ニップ部において安定した搬送を実現するためには、異摩擦係数領域は、定着ニップ部内に常に複数本（複数箇所）、少なくとも一本位置することが望ましい。通常の定着ニップ部の幅を５〜１０ｍｍ程度とすれば、異摩擦係数領域の周方向ピッチは、２〜３ｍｍ程度が好ましい。
また、定着ローラ（定着ベルト）と加圧ローラ夫々に異摩擦係数領域を設けた場合に、各ローラ上の異摩擦係数領域の周方向位置は、互いに一致させる方がより高いシワ抑制効果、搬送安定性を期待できる。
なお、上記実施形態では、高摩擦係数領域を構成する材料として電気粘性流体を用いた例を示したが、テフロン（登録商標）などの摩擦係数が一定した低摩擦材料を用いて同様のシワ抑制効果を発揮できる。
【００３４】
以上のように本実施形態では、駆動部材、及び対向部材の少なくとも一方の表面に、記録媒体に対する摩擦係数が異なる部位を記録媒体搬送方向に沿って交互に設けた。つまり、前記表面に記録媒体に対する摩擦係数が大きい部分と、小さい部分（摩擦係数が可変な構成を含む）を交互に配置した。このため、記録媒体の搬送に伴って記録媒体に面外変形が生じるような条件の場合、記録媒体の面外変形の歪エネルギーによって駆動部材及び対向部材の少なくとも一方の表面と記録媒体との間で記録媒体の搬送方向と直交する軸方向へのすべりが生じる。その結果、記録媒体の搬送方向と直交する方向に記録媒体が移動して記録媒体の面外変形が低減する。このため、記録媒体の搬送に伴って記録媒体の面外変形が蓄積して“しわ”に至ることを防止できる。また、駆動部材及び対向部材の記録媒体の搬送方向での摩擦係数は十分に大きく、記録媒体の搬送精度を確保することができる。
【００３５】
また、本実施形態によれば、ゲル状の電気粘性流体層は、記録媒体の搬送方向に沿って帯状に複数本形成されているので、記録媒体の搬送性を確保しながら記録媒体変形の蓄積を防止し、しわの発生しない構成を容易に設計できる。
更に、本実施形態によれば、前記表面の記録媒体に対する摩擦係数を記録媒体の曲げ剛性に応じて可変とした。このため、様々な紙種に対して安定した記録媒体搬送を実現できるとともに、従来技術の逆クラウン形状を用いた構成とは異なり、記録媒体の幅方向の面圧分布を略一定にできるので、記録媒体全幅に渡って均一な画質を得ることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１…画像形成装置、１０…作像ユニット、１１…感光体ドラム、１２…帯電手段、１３…現像装置、１４…クリーニング装置、１５…転写ローラ、１６…露光手段、２０…中間転写ベルト、２１…駆動ローラ、２２…従動ローラ、２３…外部張架ローラ、２６…モータ、３０…二次転写部、３１…転写ローラ、３２…転写対向ローラ、３３…転写ガイドローラ、４０…定着装置、４１…加熱ローラ、４２…定着ローラ、４２Ａ…加熱手段、４２ａ…溝、４３…定着ベルト、４４…加圧ローラ、４４ａ…溝、５０…給紙トレイ、５１…ピックアップコロ、５２…分離給送ローラ、５３…搬送ローラ、５４…レジストローラ、５５…搬送ベルト、６３…制御部、６７…駆動源、６８…電源、７０…弾性層、７５…異摩擦係数領域、８０…高摩擦係数領域（弾性層）、８５…異摩擦係数領域、Ｗ１…うねり、Ｗ２…紙しわ、Ｊ…ゲル状の電気粘性流体層、Ｐ…記録紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３７】
【特許文献１】特開２００５−１９５８５６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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【図１０】
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