(57)【要約】【課題】光沢段差の発生を抑制することができる定着装置を提供する。【解決手段】定着装置５０は、無端状の定着ベルト５１と、定着ベルト５１を加熱する加熱部材５３と、加熱部材５３によって生成された熱を定着ベルト５１に伝熱する伝熱シート５５と、を備える。加熱部材５３は、定着ベルト５１の内周面に当接する当接面５３ａと、定着ベルト５１の内周面に当接しない非当接面５３ｂとを含み、伝熱シート５５は、非当接面５３ｂに接する接続部５４１と、加熱部材５５３が接触する定着ベルト５１の内周面とは異なる部分の定着ベルト５１の内周面に接触する接触部５４２とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に設けられた無端状の定着ベルトと、
前記定着ベルトを加熱する加熱部材と、
前記加熱部材によって生成された熱を前記定着ベルトに伝導する伝熱シートと、を備え、
前記加熱部材は、前記定着ベルトの内周面に当接する当接面と、前記定着ベルトの内周面に当接しない非当接面とを含み、
前記伝熱シートは、前記非当接面に接する接続部と、前記加熱部材が接触する前記定着ベルトの内周面とは異なる部分の前記定着ベルトの内周面に接触する接触部とを含む、定着装置。
【請求項２】
前記定着ベルトの外側に配置され、前記定着ベルトを圧接して定着ニップ部を形成する加圧部材を有し、
前記接触部は、前記定着ニップ部よりも前記定着ベルトの回転方向上流側において前記定着ベルトに接触する、請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記加熱部材を保持する保持部材を備え、
前記保持部材は、前記定着ニップ部よりも前記定着ベルトの回転方向上流側に位置し、前記定着ベルトを前記定着ニップ部に案内する案内部を含み、
前記案内部は、前記定着ベルトの内周面に摺動する湾曲面を有する、請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記湾曲面の曲率は、前記定着ニップ部に近づくにつれて小さくなる、請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記湾曲面と前記定着ベルトとの間に、前記湾曲面よりも摩擦係数が低いシート部材が設けられている、請求項３または４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記加熱部材を保持する保持部材を備え、
前記伝熱シートは、前記接触部が前記定着ベルトの周方向に沿って延在しており、
前記保持部材は、前記接触部を前記定着ベルトに向けて押圧する押圧部を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記押圧部は、前記定着ベルトの前記周方向に沿って湾曲する湾曲形状を有し、前記定着ベルトの回転方向上流側に向かうにつれて厚さが薄くなる、請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
前記伝熱シートの熱伝導率は、７００Ｗ／ｍＫ以上である、請求項１から７のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項９】
前記伝熱シートの厚さは、４０μｍ以上１００μｍ以下である、請求項１から８のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記伝熱シートは、グラファイトシートである、請求項１から９のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１１】
搬送経路に沿って搬送される記録媒体上にトナー画像を形成する画像形成部と、
前記搬送経路に沿って搬送される前記記録媒体上にトナー画像を定着させる、請求項１から１０のいずれか１項に記載の定着装置と、を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー像を記録媒体に定着させ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】
従来の定着装置が開示された文献として、たとえば特開２０１６−１６１８４９号公報（特許文献１）が挙げられる。
【０００３】
特許文献１に開示の定着装置にあっては、定着ベルトと定着ニップ部を形成する加圧部材に向かい合うように定着ベルトの内側に配置された加熱部材と定着ベルトとの間に加熱部材からの熱を定着ベルトに伝熱する伝熱部材が配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１６１８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、記録媒体上に定着されたトナー画像の品質向上が要求されており、画像ノイズとなる光沢段差の発生を抑制することが要求されている。このような光沢段差は、定着ニップ部において記録媒体上にトナー像を定着させる際に定着ベルトの熱が記録媒体によって奪われることにより、順次記録媒体上にトナー像を定着させる際に、定着ベルトの１周目と２周目とのように周毎に定着ベルトの温度が変動することで生じる。
【０００６】
特許文献１に開示の定着装置に用いられる伝熱部材は、銅またはアルミニウムによって構成される金属板である。銅およびアルミニウムの熱伝導率は、それぞれ３７７Ｗ／ｍＫおよび２０６Ｗ／ｍＫ程度と低い。このため、加熱部材から定着ベルトへの熱供給が遅く、次の周に定着ベルトが遷移するまでに定着ベルトを十分に加熱することができなかった。このため、光沢段差の発生を抑制することが困難であった。
【０００７】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、光沢段差の発生を抑制することができる定着装置および画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に基づく定着装置は、回転可能に設けられた無端状の定着ベルトと、上記定着ベルトを加熱する加熱部材と、上記加熱部材によって生成された熱を上記定着ベルトに伝導する伝熱シートと、を備える。上記加熱部材は、上記定着ベルトの内周面に当接する当接面と、上記定着ベルトの内周面に当接しない非当接面とを含む。
【０００９】
上記伝熱シートは、上記非当接面に接する接続部と、上記加熱部材が接触する上記定着ベルトの内周面とは異なる部分の上記定着ベルトの内周面に接触する接触部とを含む、定着装置。
【００１０】
上記本発明に基づく定着装置にあっては、上記定着ベルトの外側に配置され、上記定着ベルトを圧接して定着ニップ部を形成する加圧部材を有することが好ましい。この場合には、上記接触部は、上記定着ニップ部よりも上記定着ベルトの回転方向上流側において上記定着ベルトに接触することが好ましい。
【００１１】
上記本発明に基づく定着装置は、上記加熱部材を保持する保持部材を備えることが好ましい。この場合には、上記定着装置にあっては、上記保持部材は、上記定着ニップ部よりも上記定着ベルトの回転方向上流側に位置し、上記定着ベルトを上記定着ニップ部に案内する案内部を含むことが好ましく、上記案内部は、上記定着ベルトの内周面に摺動する湾曲面を有することが好ましい。
【００１２】
上記本発明に基づく定着装置にあっては、上記湾曲面の曲率は、上記定着ニップ部に近づくにつれて小さくなることが好ましい。
【００１３】
上記本発明に基づく定着装置にあっては、上記湾曲面と上記定着ベルトとの間に、上記湾曲面よりも摩擦係数が低いシート部材が設けられていることが好ましい。
【００１４】
上記本発明に基づく定着装置は、上記加熱部材を保持する保持部材を備えることが好ましい。この場合には、上記定着装置にあっては、上記伝熱シートは、上記接触部が上記定着ベルトの周方向に沿って延在していることが好ましく、上記保持部材は、上記接触部を上記定着ベルトに向けて押圧する押圧部を有することが好ましい。
【００１５】
上記本発明に基づく定着装置にあっては、上記押圧部は、上記定着ベルトの上記周方向に沿って湾曲する湾曲形状を有し、上記定着ベルトの回転方向上流側に向かうにつれて厚さが薄くなることが好ましい。
【００１６】
上記本発明に基づく定着装置にあっては、上記伝熱シートの熱伝導率は、７００Ｗ／ｍＫ以上であることが好ましい。
【００１７】
上記本発明に基づく定着装置にあっては、上記伝熱シートの厚さは、４０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。
【００１８】
上記本発明に基づく定着装置にあっては、上記伝熱シートは、グラファイトシートであることが好ましい。
【００１９】
本発明に基づく画像形成装置は、搬送経路に沿って搬送される記録媒体上にトナー画像を形成する画像形成部と、上記搬送経路に沿って搬送される上記記録媒体上にトナー画像を定着させる上記定着装置と、を備える。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、光沢段差の発生を抑制することが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。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態１に係る画像形成装置を示す概略図である。
【図２】実施の形態１に係る定着装置の断面図である。
【図３】実施の形態２に係る定着装置の断面図である。
【図４】実施の形態３に係る定着装置における定着ニップ部の周囲の構成を示す断面図である。
【図５】実施の形態４に係る定着装置における定着ニップ部の周囲の構成を示す断面図である。
【図６】実施の形態５に係る定着装置における定着ニップ部の周囲の構成を示す断面図である。
【図７】実施の形態の効果を確認するために行なった第１検証実験の条件および結果を示す図である。
【図８】実施の形態の効果を確認するために行なった第２検証実験の条件および結果を示す図である。
【図９】実施の形態の効果を確認するために行なった第３検証実験の条件および結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００２３】
（実施の形態１）
（画像形成装置）
図１を参照して、上述の定着装置５０が搭載されている画像形成装置１００について説明する。図１は、画像形成装置１００の内部構造の一例を示す図である。
【００２４】
図１には、カラープリンタとしての画像形成装置１００が示されている。以下では、カラープリンタとしての画像形成装置１００について説明するが、画像形成装置１００は、カラープリンタに限定されない。たとえば、画像形成装置１００は、モノクロプリンタであってもよいし、ファックスであってもよいし、モノクロプリンタ、カラープリンタおよびファックスの複合機（ＭＦＰ：Multi−Functional  Peripheral）であってもよい。
【００２５】
画像形成装置１００は、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、中間転写ベルト３０と、一次転写ローラー３１と、二次転写ローラー３３と、カセット３７と、従動ローラー３８と、駆動ローラー３９と、タイミングローラー４０と、定着装置５０と、筐体８０と、制御装置１０１とを備える。
【００２６】
筐体８０は、画像形成装置１００の外殻を規定する。筐体８０は、内部に、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、中間転写ベルト３０と、一次転写ローラー３１と、二次転写ローラー３３と、カセット３７と、従動ローラー３８と、駆動ローラー３９と、タイミングローラー４０と、定着装置５０と、制御装置１０１とを収容する。
【００２７】
画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、中間転写ベルト３０と、一次転写ローラー３１と、二次転写ローラー３３と、カセット３７と、従動ローラー３８と、駆動ローラー３９と、タイミングローラー４０とによって画像形成部が構成される。この画像形成部は、後述する搬送経路４１に沿って搬送される記録媒体としての用紙Ｓ上にトナー画像を形成する。
【００２８】
画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、中間転写ベルト３０に沿って順に並べられている。画像形成ユニット１Ｙは、トナーボトル１５Ｙからトナーの供給を受けてイエロー（Ｙ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｍは、トナーボトル１５Ｍからトナーの供給を受けてマゼンタ（Ｍ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｃは、トナーボトル１５Ｃからトナーの供給を受けてシアン（Ｃ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｋは、トナーボトル１５Ｋからトナーの供給を受けてブラック（ＢＫ）のトナー像を形成する。
【００２９】
画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト３０に沿って中間転写ベルト３０の回転方向の順に配置されている。画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、それぞれ、感光体１０と、帯電装置１１と、露光装置１２と、現像装置１３と、クリーニング装置１７とを備える。
【００３０】
帯電装置１１は、感光体１０の表面を一様に帯電する。露光装置１２は、制御装置１０１からの制御信号に応じて感光体１０にレーザー光を照射し、入力された画像パターンに従って感光体１０の表面を露光する。これにより、入力画像に応じた静電潜像が感光体１０上に形成される。
【００３１】
現像装置１３は、現像ローラー１４を回転させながら、現像ローラー１４に現像バイアスを印加し、現像ローラー１４の表面にトナーを付着させる。これにより、トナーが現像ローラー１４から感光体１０に転写され、静電潜像に応じたトナー像が感光体１０の表面に現像される。
【００３２】
感光体１０と中間転写ベルト３０とは、一次転写ローラー３１を設けている部分で互いに接触している。一次転写ローラー３１は、ローラー形状を有し、回転可能に構成される。トナー像と反対極性の転写電圧が一次転写ローラー３１に印加されることによって、トナー像が感光体１０から中間転写ベルト３０に転写される。イエロー（Ｙ）のトナー像、マゼンタ（Ｍ）のトナー像、シアン（Ｃ）のトナー像、およびブラック（ＢＫ）のトナー像が順に重ねられて感光体１０から中間転写ベルト３０に転写される。これにより、カラーのトナー像が中間転写ベルト３０上に形成される。
【００３３】
中間転写ベルト３０は、従動ローラー３８および駆動ローラー３９に張架されている。駆動ローラー３９は、たとえばモーター（図示しない）によって回転駆動される。中間転写ベルト３０および従動ローラー３８は、駆動ローラー３９に連動して回転する。これにより、中間転写ベルト３０上のトナー像が二次転写ローラー３３に搬送される。
【００３４】
クリーニング装置１７は、感光体１０に圧接されている。クリーニング装置１７は、トナー像の転写後に感光体１０の表面に残留するトナーを回収する。
【００３５】
カセット３７には、用紙Ｓがセットされる。用紙Ｓは、カセット３７から１枚ずつタイミングローラー４０によって搬送経路４１に沿って二次転写ローラー３３に送られる。二次転写ローラー３３は、ローラー形状を有し、回転可能に構成される。二次転写ローラー３３は、トナー像と反対極性の転写電圧を搬送中の用紙Ｓに印加する。これにより、トナー像は、中間転写ベルト３０から二次転写ローラー３３に引き付けられ、中間転写ベルト３０上のトナー像が転写される。二次転写ローラー３３への用紙Ｓの搬送タイミングは、中間転写ベルト３０上のトナー像の位置に合わせてタイミングローラー４０によって調整される。タイミングローラー４０により、中間転写ベルト３０上のトナー像は、用紙Ｓの適切な位置に転写される。
【００３６】
定着装置５０は、自身を通過する用紙Ｓを加圧および加熱する。これにより、トナー像は用紙Ｓに定着する。このように、定着装置５０は、搬送経路４１に沿って搬送される用紙Ｓ上のトナー画像を定着させる。トナー像が定着された用紙Ｓは、トレイ４８に排紙される。
【００３７】
なお、上述では、印刷方式としてタンデム方式を採用している画像形成装置１００について説明したが、画像形成装置１００の印刷方式は、タンデム方式に限定されない。画像形成装置１００内における各構成の配置は、採用される印刷方式に従って適宜変更され得る。画像形成装置１００の印刷方式として、ロータリー方式や直接転写方式が採用されてもよい。ロータリー方式の場合、画像形成装置１００は、１つの感光体１０と、同軸上で回転可能に構成される複数の現像装置１３で構成される。画像形成装置１００は、印刷時には、各現像装置１３を感光体１０に順に導き、各色のトナー像を現像する。直接転写方式の場合、画像形成装置１００は、感光体１０上に形成されたトナー像が用紙Ｓに直接転写される。
【００３８】
図２は、実施の形態１に係る定着装置の断面図である。図２を参照して、実施の形態１に係る定着装置５０について説明する。
【００３９】
図２に示すように、定着装置５０は、無端状の定着ベルト５１と、加圧部材として加圧ローラー５２と、加熱部材５３と、保持部材５４と、伝熱シート５５と、を備える。
【００４０】
無端状の定着ベルト５１は、加熱部材５３が内側に位置するように加熱部材５３に巻き掛けられている。定着ベルト５１は、回転可能に構成されている。定着ベルト５１は、たとえば基層、弾性層および離型層を含む。定着ベルト５１の内側から外側に向けて基層、弾性層、および離型層が順に配置されている。
【００４１】
定着ベルト５１の基層は、たとえばポリイミドフィルムで構成されている。基層の内径は４０ｍｍである。基層の厚さは５０μｍ以上７０μｍ以下である。定着ベルト５１の弾性層は、シリコーンゴムで構成されている。弾性層の厚さは、たとえば１２０μｍ以上１９０μｍ以下である。定着ベルト５１の離型層は、ＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂で形成されている。離型層の厚さは、たとえば１２μｍ以上１５μｍ以下である。
【００４２】
加圧部材としての加圧ローラー５２は、定着ベルト５１の外側に配置されている。加圧ローラー５２は、加熱部材５３に対向して配置されている。加圧ローラー５２は、定着ベルト５１を間に挟み込んで加熱部材５３を加圧する。このように、加圧ローラー５２は、定着ベルト５１に圧接することにより定着ニップ部を形成する。
【００４３】
加圧ローラー５２は、たとえば、芯金と、表層とで構成されている。芯金は、アルミ製または鉄製であり、パイプ形状を有する。表層は、弾性層および離型層を含む。弾性層および離型層は、内側から外側に向けて順に配置されている。弾性層は、たとえばシリコーンゴムなどで構成されている。弾性層の厚さは、たとえば６ｍｍ程度である。離型層は、たとえば、ＰＦＡ等のフッ素系樹脂で形成されている。離型層の厚さは、たとえば３０μｍ程度である。
【００４４】
加熱部材５３は、加圧ローラー５２との間に定着ベルト５１を挟み込むように配置され、定着ベルト５１を加熱する。加熱部材５３は、板状形状を有し、定着ベルト５１の回転軸に平行な方向に沿って延在する。加熱部材５３は、定着ニップ部における定着ベルト５１の内周面に当接する。
【００４５】
加熱部材５３の外表面は、定着ベルト５１の内周面に当接する当接面５３ａと、定着ベルト５１の上記内周面に当接しない非当接面５３ｂとを含む。当接面５３ａは、加熱部材５３および加圧ローラー５２が並ぶ方向において互いに相対する２つの主面のうちの加圧ローラー５２側に位置する主面である。
【００４６】
非当接面５３ｂは、加熱部材５３および加圧ローラー５２が並ぶ方向において互いに相対する２つの主面のうちの加圧ローラー５２側とは反対側に位置する主面と、上記２つの主面を接続する周面によって構成されている。
【００４７】
加熱部材５３と加圧ローラー５２とが並ぶ方向における加熱部材の厚さは、１．２ｍｍ程度である。用紙の搬送方向に沿った加熱部材５３の幅は、１０ｍｍ程度である。定着ベルト５１の回転軸に平行な方向における加熱部材の長さは、３００ｍｍ程度である。
【００４８】
加熱部材５３は、基材と、抵抗発熱層とを含む。基材は、たとえばアルミナ等の複合材によって構成されている。抵抗発熱層は、たとえば、基材の表面に設けられている。抵抗発熱層は、たとえば、Ａｇ／Ｐｄ、ＲｕＯ２、およびＴａ２Ｎ等の電気抵抗材料層によって構成されている。
【００４９】
抵抗発熱層は、たとえば、上記加熱部材５３の幅方向において基材の両端が露出するように基材の表面中央部に設けられている。抵抗発熱層の幅は、６ｍｍから８ｍｍ程度である。抵抗発熱層は、たとえば印刷塗布される。
【００５０】
抵抗発熱層から露出する部分の基材には給電部が設けられる。当該給電部を介して抵抗発熱層に通電することにより、加熱部材５３が発熱する。
【００５１】
保持部材５４は、加熱部材５３を保持する。保持部材５４は、被覆部５４１と、押圧部５４２とを含む。被覆部５４１は、加熱部材５３の当接面５３ａとは反対側から加熱部材５３を覆うように設けられている。すなわち被覆部５４１は、加熱部材５３の非当接面５３ｂを覆うように設けられている。
【００５２】
押圧部５４２は、被覆部５４１から定着ベルト５１の周方向に沿って湾曲する湾曲形状を有する。押圧部５４２は、後述する伝熱シート５５の接触部５５２を定着ベルト５１の内周面に向けて押圧する。これにより、伝熱シート５５と定着ベルト５１との密着性を高めることができる。この結果、伝熱シート５５からの熱を定着ベルト５１に効果的に伝導することができる。
【００５３】
押圧部５４２は、当該押圧部５４２が不図示の押圧機構によって定着ベルト５１側に押圧されることにより、伝熱シート５５を定着ベルト５１側に向けて押圧してもよい。また、押圧部５４２の先端側が外側に向かうように付勢されるように押圧部５４２が形成されることにより、当該付勢力を用いて押圧部５４２が伝熱シート５５を定着ベルト５１側に向けて押圧してもよい。押圧部５４２自身の付勢力を用いて伝熱シート５５を定着ベルト５１側に向けて押圧する場合には、上記押圧機構を省略することができ、部品点数を減らすことができる。
【００５４】
保持部材５４は、画像形成装置１００の筐体８０内に設けられた支持部材（不図示）によって支持されている。保持部材５４は、加圧ローラー５２から受ける圧力によって加熱部材５３が変形しないように加熱部材５３を保持する。これにより、定着ベルト５１の回転軸に平行な長手方向に均一なニップ幅が得られる。
【００５５】
保持部材５４は、ＬＣＰ（液晶ポリマー）等の耐熱性の高い樹脂材料によって構成されている。これにより、加熱部材５３からの熱によって保持部材５４が変形することを防止することができる。
【００５６】
伝熱シート５５は、加熱部材５３によって生成された熱を定着ベルト５１に伝導する。伝熱シート５５は、たとえばグラファイトシートによって構成されている。伝熱シート５５の熱伝導率は、７００Ｗ／ｍＫ以上であることが好ましい。また、伝熱シートの熱伝導率は、１３５０Ｗ／ｍＫ以下であることが好ましい。伝熱シート５５がこのような熱伝導率を有することにより、加熱部材５３によって生成された熱を定着ベルト５１に迅速に伝導することができる。
【００５７】
また、伝熱シート５５の厚さは、４０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。伝熱シート５５の厚さを４０μｍ以上とすることにより、耐摩耗性を十分に確保することができる。これにより、伝熱シート５５が定着ベルト５１の内周面に摺動される場合であっても摩耗によって異物が発生することを抑制することができる。伝熱シート５５の厚さを１００μｍ以下とすることにより、熱伝導性を十分に確保することができる。
【００５８】
伝熱シート５５は、接続部５５１と、接触部５５２とを含む。接続部５５１は、加熱部材５３の非当接面５３ｂに接続されている。接続部５５１は、保持部材５４と加熱部材５３との間に介在している。
【００５９】
接触部５５２は、接続部５５１から定着ベルト５１の周方向に沿って延在し、加熱部材５３が接触する定着ベルト５１の内周面とは異なる部分の定着ベルト５１の内周面に接触する。接触部５５２は、定着ニップ部に定着ベルト５１を案内するように設けられている。
【００６０】
具体的には、接触部５５２は、搬送方向における定着ニップ部の上流部に位置する部分における接続部５５１から、定着ベルト５１の回転方向の上流側に向けて延在する。接触部５５２は、定着ニップ部よりも上流側において定着ベルト５１の内周面に接触する。定着ベルト５１の周方向に沿って接触部５５２の接触長さは、たとえば３０ｍｍ以上である。
【００６１】
一般的に、定着ニップ部において用紙Ｓ上にトナー像を定着させる際には、用紙Ｓによって定着ベルト５１の熱が奪われる。これにより、定着ベルト５１が１周目、２周目というように次の周に遷移するまでに定着ベルト５１の温度が変動しやすくなる。
【００６２】
ここで、実施の形態１に係る定着装置５０にあっては、伝熱シート５５が、非当接面５３ｂに接する接続部５５１と、当該接続部５５１から定着ベルト５１の周方向に沿って延在し、加熱部材５３が接触する定着ベルト５１の内周面とは異なる部分の定着ベルト５１の内周面に接触する接触部５５２とを含む。これにより、加熱部材５３が当接面５３ａから定着ベルト５１に熱を与えるだけでなく、非当接面５３ｂ側から放熱される熱を伝熱シート５５によって定着ベルト５１に伝導することができる。
【００６３】
このため、加熱部材５３によって生成される熱を効果的に定着ベルト５１に伝導することができ、定着ニップ部において用紙Ｓ上にトナー像を定着させる際に用紙Ｓによって奪われた熱を効果的に補充することができる。これにより、定着ベルト５１が次の周に遷移するまでに定着ベルト５１を十分に加熱することができ、定着ベルト５１の温度の変動を抑制することができる。この結果、実施の形態１に係る定着装置５０にあっては、光沢段差の発生を抑制することができる。
【００６４】
また、伝熱シート５５の接触部５５２が定着ニップ部よりも定着ベルト５１の回転方向上流側において定着ベルト５１に接触することにより、定着ニップ部に案内される直前に定着ベルト５１を加熱することができる。これにより、定着ベルト５１が回転する際に、定着ベルト５１から熱が放出されることを抑制でき、この結果、定着ベルト５１をより効果的に加熱することができる。
【００６５】
（実施の形態２）
図３は、実施の形態２に係る定着装置の断面図である。図３を参照して、実施の形態２に係る定着装置５０Ａについて説明する。
【００６６】
図３に示すように、実施の形態２に係る定着装置５０Ａは、実施の形態１に係る定着装置５０と比較した場合に、主として保持部材５４Ａの形状が相違する。その他の構成についてはほぼ同様である。
【００６７】
保持部材５４Ａは、定着ニップ部よりも定着ベルト５１の回転方向上流側に位置し、定着ベルト５１を定着ベルトに案内する案内部５４３を有する。案内部５４３は、被覆部５４１および押圧部５４２と射出成形等によって一体に成形されている。案内部５４３は、定着ベルト５１の内周面に摺動する湾曲面５４３ａを有する。
【００６８】
伝熱シート５５の接続部５５１は、加熱部材５３および加圧ローラー５２が並ぶ方向において互いに相対する２つの主面のうちの加圧ローラー５２側とは反対側に位置する主面に接続されている。伝熱シート５５の接触部５５２は、湾曲面５４３ａに連続するように、接続部５５１の上流端側から定着ベルト５１の回転方向上流に向けて折り返されている。
【００６９】
このように構成される場合であっても、実施の形態２に係る定着装置５０Ａは、実施の形態１とほぼ同様の効果が得られる。
【００７０】
上述のように案内部５４３を設けることにより、定着ベルト５１が定着ニップ部に引き込まれる際に、定着ベルト５１が変形することを抑制することができる。また、被覆部５４１、押圧部５４２および案内部５４３を一体に成形することにより、これらを別部材で構成する場合と比較して、画像形成装置１００内への組付精度を向上させることができる。これにより、定着ベルト５１と伝熱シート５５との密着性を十分に確保することができる。
【００７１】
（実施の形態３）
図４は、実施の形態３に係る定着装置における定着ニップ部の周囲の構成を示す断面図である。図４においては、便宜上のため、定着装置５０Ｂのうち加熱部材５３、保持部材５４Ａ、伝熱シート５５、および後述のシート部材５６を図示している。図４を参照して、実施の形態３に係る定着装置５０Ｂについて説明する。
【００７２】
図４に示すように、実施の形態３に係る定着装置５０Ｂは、実施の形態２に係る定着装置５０Ａと比較した場合に、シート部材５６が設けられている点および保持部材５４の案内部５４３Ｂの形状が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。
【００７３】
案内部５４３Ｂの湾曲面５４３ａの曲率は、定着ニップ部に近づくにつれて小さくなるように設けられている。すなわち、湾曲面５４３ａの曲率半径Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、定着ニップ部に近づくにつれて大きくなる。シート部材５６は、上記湾曲面５４３ａと定着ベルト５１との間に設けられている。シート部材５６の摩擦係数は、湾曲面５４３ａの摩擦係数よりも小さくなっている。
【００７４】
以上のように構成される場合であっても、実施の形態３に係る定着装置５０Ｂは、実施の形態２に係る定着装置５０Ａとほぼ同様の効果が得られる。
【００７５】
また、上述のように湾曲面５４３ａの曲率が定着ニップ部に近づくにつれて小さくなることにより、定着ニップ部の入口近傍側にて、定着ニップ部に近づくにつれて定着ベルト５１の曲率を小さくすることができる。これにより、定着ベルトが定着ニップ部に繰り返し引き込まれることによる定着ベルトへの疲労を防止することができる。この結果、定着ベルトの長寿命化を図ることができる。
【００７６】
また、摩擦係数の低いシート部材５６を設けることにより、定着ベルト５１に作用する摩擦力を低減することができる。この結果、定着ベルト５１の搬送速度が低下することを抑制し、画像ズレの発生等を抑制することができる。
【００７７】
（実施の形態４）
図５は、実施の形態４に係る定着装置における定着ニップ部の周囲の構成を示す断面図である。図５においては、便宜上のため、定着装置５０Ｃのうち加熱部材５３、保持部材５４Ｃ、伝熱シート５５、およびシート部材５６を図示している。図５を参照して、実施の形態４に係る定着装置５０Ｃについて説明する。
【００７８】
図５に示すように、実施の形態４に係る定着装置５０Ｃは、実施の形態３に係る定着装置５０Ｂと比較した場合に、保持部材５４の押圧部５４２Ｃの形状が相違する。その他の構成についてはほぼ同様である。
【００７９】
図５に示すように、押圧部５４２Ｃは、定着ベルト５１の回転方向上流側に向うにつれて厚さが薄くなるように設けられている。
【００８０】
このように構成される場合であっても実施の形態４に係る定着装置５０Ｃは、実施の形態３に係る定着装置５０Ｂとほぼ同様の効果が得られる。加えて、押圧部５４２Ｃが上述のような形状を有することにより、押圧部５４２Ｃの可撓性が増加する。これにより、定着ベルト５１の回転動作に伴う定着ベルト５１の変形に追従して押圧部５４２Ｃが撓み変形し、この結果、定着ベルト５１と伝熱シート５５との密着性をより高めることができる。また、定着ベルト５１の変形に追従して押圧部５４２Ｃが撓み変形することにより、定着ベルト５１が蛇行することを防止することができる。
【００８１】
（実施の形態５）
図６は、実施の形態５に係る定着装置における定着ニップ部の周囲の構成を示す断面図である。図６においては、便宜上のため、定着装置５０Ｄのうち加熱部材５３、保持部材５４Ｄ、伝熱シート５５、および定着ベルト５１を図示している。図６を参照して、実施の形態５に係る定着装置５０Ｄについて説明する。
【００８２】
図６に示すように、実施の形態５に係る定着装置５０Ｄは、実施の形態１に係る定着装置５０と比較した場合に、保持部材５４Ｄの構成が相違する。その他の構成についてはほぼ同様である。
【００８３】
保持部材５４の被覆部５４１と押圧部５４２とは、別部材によって構成されている。このように構成される場合であっても、実施の形態５に係る定着装置５０Ｄは、実施の形態１に係る定着装置５０とほぼ同様の効果が得られる。
【００８４】
（検証実験）
図７は、実施の形態の効果を確認するために行なった第１検証実験の条件および結果を示す図である。図７を参照して、実施の形態の効果を確認するために行なった第１検証実験について説明する。
【００８５】
第１検証実験においては、実施例１から３に係る定着装置、比較例１、２に係る定着装置を用いて複数の用紙上にトナー画像を定着させた。この際、定着ベルト５１の１周目にて定着されたトナー画像と、定着ベルト５１の２周目にて定着されたトナー画像とを目視にて観察し、光沢度差が目立つか否かを評価した。目視にて光沢度差が許容されるものを可、良、優と判定した。ここで、可、良、優は、判断基準を示すものであり、優は、良よりも光度差が軽減されており、良は、可よりも光度差が軽減されているものとする。また、目視にて光沢度差が許容できないものを不可と判定した。
【００８６】
定着条件として、定着ニップ部に設けた温度検出装置および温度制御装置により定着温度を１８０℃に設定し、プロセス速度を２２０ｍｍ／ｓｅｃとし、定着ニップ部における圧接力を４５０Ｎとした。
【００８７】
用紙としては、Ａ３サイズのものを用い、用紙坪量８０ｇ／ｍ２上にカラートナーを積層しブラウン色のトナー画像を形成した。この際、用紙上のトナー付着量は、１０ｇ／ｍ２とし、未定着のトナー画像を各定着装置を用いて定着させた。
【００８８】
実施例１から３および比較例２に係る定着装置としては、実施の形態１に係る定着装置を用いた。各定着装置において伝熱シート５５の熱伝導率を図７に示すように変化させるとともに、定着ベルト５１の周方向に沿った伝熱シート５５の長さを図７に示すように変化させた。
【００８９】
具体的には、実施例１に係る定着装置においては、伝熱シート５５の熱伝導率を７００Ｗ／ｍＫとし、上記伝熱シート５５の長さを２０ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍ、および５０ｍｍと変化させた。
【００９０】
実施例２に係る定着装置においては、伝熱シート５５の熱伝導率を１０００Ｗ／ｍＫとし、上記伝熱シート５５の長さを２０ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍ、および５０ｍｍと変化させた。
【００９１】
実施例３に係る定着装置においては、伝熱シート５５の熱伝導率を１３５０Ｗ／ｍＫとし、上記伝熱シート５５の長さを２０ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍ、および５０ｍｍと変化させた。
【００９２】
比較例２に係る定着装置においては、伝熱シート５５の熱伝導率を５００Ｗ／ｍＫとし、上記伝熱シート５５の長さを２０ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍ、および５０ｍｍと変化させた。
【００９３】
比較例１に係る定着装置としては、実施の形態１に係る定着装置から伝熱シート５５を省略したものを用いた。すなわち、比較例１に係る定着装置として、伝熱シート５５を備えないものを用いた。
【００９４】
第１検証実験の結果、実施例１においては、伝熱シートの長さが２０ｍｍのものが可と判定され、伝熱シートの長さが３０ｍｍのものが良と判定され、伝熱シートの長さが４０ｍｍ、および５０ｍｍのものが優と判定された。
【００９５】
実施例２においては、伝熱シートの長さが２０ｍｍのものが可と判定され、伝熱シートの長さが３０ｍｍのものが良と判定され、伝熱シートの長さが４０ｍｍ、および５０ｍｍのものが優と判定された。
【００９６】
実施例３においては、伝熱シートの長さが２０ｍｍのものが良と判定され、伝熱シートの長さが３０ｍｍ、４０ｍｍ、および５０ｍｍのものが優と判定された。
【００９７】
比較例１においては、不可と判定された。比較例２においては、伝熱シートの長さが２０ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍ、および５０ｍｍのいずれにおいても、不可と判定された。
【００９８】
以上の結果から、伝熱シート５５の熱伝導率を７００Ｗ／ｍＫ以上とすることにより、加熱部材５３によって生成された熱を定着ベルト５１に迅速に伝導することができ、光沢段差の発生を抑制できることが実験的に確認された。
【００９９】
また、伝熱シート５５の上記長さがとしては、２０ｍｍ以上であることが好ましく、３０ｍｍ以上であることがさらに好ましく、４０ｍｍ以上とすることがより好適であることが確認された。
【０１００】
図８は、実施の形態の効果を確認するために行なった第２検証実験の条件および結果を示す図である。図８を参照して、実施の形態の効果を確認するために行なった第２検証実験について説明する。
【０１０１】
第２検証実験においては、第１検証実験の目視観察の結果が妥当であるか否かを光沢度測定器を用いて確認した。具体的には、第１検証実験における実施例１から３および比較例１において、光沢度測定器を用いて、定着ベルト５１の１周目にて定着されたトナー画像と、定着ベルト５１の２周目にて定着されたトナー画像の光沢度とを測定し、光沢度差を算出した。光沢度測定器としては、村上色彩技術研究所製のＧＭＸ−２０２を用いた。測定結果は、図８に示す通りであり、目視の結果に応じた光度差が得られた。
【０１０２】
図９は、実施の形態の効果を確認するために行なった第３検証実験の条件および結果を示す図である。図９を参照して、実施の形態の効果を確認するために行なった第３検証実験について説明する。
【０１０３】
第３検証実験においては、実施例４および実施例５に係る定着装置を用いて、３０万枚、６０万枚印刷を行ない、各印刷後に定着ベルト５１の厚さを測定することにより、伝熱シート５５の摩耗具合を評価した。なお、定着ベルト５１の厚さを測定する測定装置としては、デジタルマイクロメータ（株式会社ミツトヨ製）を使用した。
【０１０４】
定着条件として、定着ニップ部に設けた温度検出装置および温度制御装置により定着温度を１７５℃に設定し、プロセス速度を２２０ｍｍ／ｓｅｃとし、定着ニップ部における圧接力を４５０Ｎとした。
【０１０５】
用紙としては、Ａ４サイズのものを用い、用紙坪量８０ｇ／ｍ２上に印字率６％の単色のモノクロ画像を形成し、未定着のトナー画像を各定着装置を用いて定着させた。
【０１０６】
実施例４においては、実施の形態１に係る定着装置を用いた。この際、伝熱シート５５の熱伝導率を７００Ｗ／ｍＫとし、伝熱シート５５の上記長さを４０ｍｍとし、印刷前における伝熱シート５５の厚さを１００μｍ程度とした。
【０１０７】
実施例５においては、実施の形態２に係る定着装置を用いた。この際、伝熱シート５５の熱伝導率を７００Ｗ／ｍＫとし、伝熱シート５５の上記長さを４０ｍｍとし、印刷前における伝熱シート５５の厚さを１００μｍ程度とした。
【０１０８】
図９に示すように、実施例４においては、初期の定着ベルト５１の厚さは、９８μｍであり、３０万枚印刷後の定着ベルト５１の厚さは、８３μｍであり、６０万枚印刷後の定着ベルト５１の厚さは、７５μｍであった。
【０１０９】
実施例５においては、初期の定着ベルト５１の厚さは、９７μｍであり、３０万枚印刷後の定着ベルト５１の厚さは、９２μｍであり、６０万枚印刷後の定着ベルト５１の厚さは、８６μｍであった。
【０１１０】
実施例４および５の結果を比較して、実施の形態２に係る定着装置のように案内部５４３を設けることにより、定着ベルト５１が定着ニップ部に引き込まれる際に作用する摩擦力を定着ベルト５１と案内部５４３に作用させることができたと言える。このように案内部５４３を設け伝熱シート５５に作用する摩擦力を軽減することにより、伝熱シートの耐摩耗性を向上できることが確認された。
【０１１１】
以上、今回発明された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は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。
【符号の説明】
【０１１２】
１Ｃ，１Ｋ，１Ｍ，１Ｙ  画像形成ユニット、１０  感光体、１１  帯電装置、１２  露光装置、１３  現像装置、１４  現像ローラー、１５Ｃ，１５Ｋ，１５Ｍ，１５Ｙ  トナーボトル、１７  クリーニング装置、３０  中間転写ベルト、３１  一次転写ローラー、３３  二次転写ローラー、３７  カセット、３８  従動ローラー、３９  駆動ローラー、４０  タイミングローラー、４１  搬送経路、４８  トレイ、５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄ  定着装置、５１  定着ベルト、５２  加圧ローラー、５３  加熱部材、５３ａ  当接面、５３ｂ  非当接面、５４，５４Ａ，５４Ｄ  保持部材、５５  伝熱シート、５６  シート部材、８０  筐体、１００  画像形成装置、１０１  制御装置、５４１  被覆部、５４２，５４２Ｃ  押圧部、５４３，５４３Ｂ  案内部、５４３ａ  湾曲面、５５１  接続部、５５２  接触部。
【図１】
2018205336.tif 000003
【図２】
2018205336.tif 000004
【図３】
2018205336.tif 000005
【図４】
2018205336.tif 000006
【図５】
2018205336.tif 000007
【図６】
2018205336.tif 000008
【図７】
2018205336.tif 000009
【図８】
2018205336.tif 000010
【図９】
2018205336.tif 000011