(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な無端状の定着部材と、該定着部材の外周面と接触して加圧する加圧回転体と、前記定着部材の内周面側に配置して前記定着部材を介して前記加圧回転体とでニップ部を形成するニップ形成部材と、前記定着部材の内周面を加熱する発熱体と、潤滑剤を保持する潤滑剤保持部材とを有し、前記潤滑剤保持部材を前記ニップ形成部材と前記定着部材の内周面との間に介在させ、前記ニップ部に記録材を通過させて画像を該記録材に定着させる定着装置において、
前記ニップ形成部材を支持する支持体を備え、
前記定着部材を停止させた状態で前記発熱体の熱を前記潤滑剤保持部材に伝える熱伝達手段として、前記支持体に、前記発熱体が存在する空間と前記ニップ形成部材に巻き付けられたシート状の前記潤滑剤保持部材が存在する空間とを連通する開口部を設けることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１記載の定着装置において、
前記ニップ形成部材に、前記支持体に設けられた前記開口部に連結するよう開口部を設け、前記支持体の前記開口部と前記ニップ形成部材の前記開口部とを通して、前記発熱体によって前記潤滑剤保持部材を加熱することを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の定着装置において、
前記ニップ形成部材は、基材と、前記定着部材側に設けられ、かつ該基材よりも熱伝導率の高い高熱伝導部材とから構成されることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１に記載の定着装置において、
前記支持体の前記開口部は、前記支持体の前記加圧回転体回転軸方向に複数列に形成されていることを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の定着装置において、
前記潤滑剤保持部材は、フッ素系繊維で形成されていることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
像担持体と、像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記トナー像を前記像担持体上から記録媒体上に転写する転写手段と、前記記録媒体上に転写されたトナー像を該記録媒体に定着させる定着手段とを備えた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５のいずれか１項に記載の定着装置を用い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】
従来、発熱体を無端状の定着部材の内周面側に設け、その定着部材を挟んだ状態で加圧回転体たる加圧ローラをニップ形成部材に加圧させてニップ部を形成し、そのニップ部に記録材を通過させて画像を該記録材に定着させる定着装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、係る定着装置であって、定着部材たる定着ベルトの外周面が、補強部材に支持されたニップ形成部材たる固定部材によって加圧ローラの外周面に加圧状態に接触し、定着ベルトが加圧ローラの回転に連れ回る定着装置が開示されている。その定着装置では、フッ素系の潤滑剤を保持する潤滑剤保持部材たるシート状部材を固定部材と定着ベルトの内周面との間に介在させている。さらに、発熱体たるハロゲンヒータが定着ベルトの内周面側に設けられ、そのハロゲンヒータは、ニップ部よりも定着ベルト移動方向上流側の定着ベルトの内周面を加熱する。そして、その定着ベルトの加熱部分が定着ベルトの連れ回りによる回転に伴ってニップ部に到達することで、シート状部材が加熱され、そのシート状部材の保持する潤滑剤の粘性を下げている。それにより、ニップ部においてシート状部材に対し定着ベルトの摺動性能を高められるとされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、定着装置において、電源投入時や印刷要求時、定着ベルト全体の温度は、定着可能温度よりも低い。
上記特許文献１に開示の定着装置によれば、固定部材がハロゲンヒータとシート状部材との間に存在しており、ハロゲンヒータの熱がシート状部材に伝わるのを妨げている。そのため、電源投入後や印刷要求後、ハロゲンヒータにより加熱された定着ベルトの加熱部分がニップ部に達するまでは、ニップ部におけるシート状部材が加熱されないので、そのシート状部材の保持する潤滑剤の粘性は高いままである。その結果、シート状部材と定着ベルトの内周面との静止摩擦力が、加圧ローラの外周面と定着ベルトとの静止摩擦力又は記録材を介在した状態での記録材の表面と定着ベルトの外周面との静止摩擦力よりも上回っていると、定着ベルトは回転しない虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明は、回転可能な無端状の定着部材と、該定着部材の外周面と接触して加圧する加圧回転体と、前記定着部材の内周面側に配置して前記定着部材を介して前記加圧回転体とでニップ部を形成するニップ形成部材と、前記定着部材の内周面を加熱する発熱体と、潤滑剤を保持する潤滑剤保持部材とを有し、前記潤滑剤保持部材を前記ニップ形成部材と前記定着部材の内周面との間に介在させ、前記ニップ部に記録材を通過させて画像を該記録材に定着させる定着装置において、前記ニップ形成部材を支持する支持体を備え、前記定着部材を停止させた状態で前記発熱体の熱を前記潤滑剤保持部材に伝える熱伝達手段として、前記支持体に、前記発熱体が存在する空間と前記ニップ形成部材に巻き付けられたシート状の前記潤滑剤保持部材が存在する空間とを連通する開口部を設けることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、電源投入後や印刷要求後に定着部材を回転させることができるという特有の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係る定着装置２０の断面図。
【図２】実施形態に係る画像形成装置１の概略構成図。
【図３】従来の定着装置の一例を示す断面図。
【図４】従来の定着装置２２０の一例を示した断面図。
【図５】本実施形態の定着装置２０の一例を示す断面図。
【図６】本実施形態の定着装置２０の別の例を示す断面図。
【図７】ニップ形成部材１２４の構成を示す断面図。
【図８】図７のニップ形成部材１２４の分解断面図。
【図９】ニップ形成部材１２４の別の構成を示す断面図。
【図１０】図９のニップ形成部材１２４の分解断面図。
【図１１】（ａ）はニップ形成部材１２４の具体的な形状を示す三面図のうちの斜視図、（ｂ）は軸方向から見た側面図、（ｃ）はニップ側から見た平面図。
【図１２】ニップ形成部材１２４の別の例を示す軸方向から見た側面図。
【図１３】開口部１３０の別の例を示す断面図。
【図１４】開口部１３０の配列例を示す平面図。
【図１５】ニップ形成部材及びその周辺部材の斜視図。
【図１６】ニップ形成部材１２４に摺動シート１３１を巻きつけたときの側面図。
【図１７】ニップ形成部材１２４に開口部１３１ａを有する摺動シート１３１を巻きつけたときの斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明の実施の形態を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。
【０００９】
図２は、本実施形態に係る画像形成装置１の概略構成図である。
図２に示す画像形成装置１は、タンデム方式のカラーレーザープリンタであり、その装置本体の中央部に、複数の色画像を形成する作像部（図２に示す例では４つの作像部）からなる画像ステーションが設けられている。
【００１０】
複数の作像部は、無端ベルト状の中間転写体としての中間転写ベルト１１の展張方向に沿って並置されている。そして、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。
【００１１】
図２において、画像形成装置１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複数の像担持体としての感光体ドラム１２０Ｙ、１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｂｋが並設されている。
【００１２】
各感光体ドラム１２０Ｙ、１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｂｋに形成された各色の可視像であるトナー像は、各感光体ドラム１２０Ｙ、１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｂｋに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能な中間転写ベルト１１に対して一次転写工程が実行される。これにより、各色のトナー像が中間転写ベルト１１に重畳転写される。その後、中間転写ベルト１１に重畳転写された各色のトナー像は、記録材としての用紙Ｐに対して二次転写工程が実行されることにより、用紙Ｐに一括転写される。
【００１３】
各感光体ドラム１２０Ｙ、１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｂｋの周囲には、感光体ドラム１２０の回転に従い画像形成処理するための各種装置が配置されている。
【００１４】
ここで、ブラックの画像形成を行う感光体ドラム１２０Ｂｋを対象として説明する。感光体ドラム１２０Ｂｋの周囲には、その感光体ドラム１２０Ｂｋ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、一次転写手段としての一次転写ローラ１２Ｂｋ、及び、クリーニング装置５０Ｂｋが配置されている。帯電後の感光体ドラム１２０Ｂｋに対して行われる静電潜像の書き込みには、感光体ドラム１２０Ｂｋの表面を露光する露光手段としての光書込装置８が用いられる。
【００１５】
光書込装置８は、光源としての半導体レーザー、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、光偏向手段としての回転多面鏡（ポリゴンミラー）などを備えている。光書込装置８は、画像データに基づいて、各感光体ドラム１２０Ｙ、１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｂｋの表面へ書き込み光（レーザー光）Ｌｂを照射し、感光体ドラム１２０Ｙ、１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｂｋに静電潜像を形成するように構成されている。
【００１６】
中間転写ベルト１１に対する重畳転写は、中間転写ベルト１１が図２中Ａ１方向に移動する過程において、感光体ドラム１２０Ｙ、１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｂｋに形成された可視像（トナー像）が中間転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるように行われる。
【００１７】
より具体的には、中間転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム１２０Ｙ、１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｂｋに対向して配設された複数の一次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋそれぞれに一次転写バイアスが印加される。この一次転写バイアスが印加された一次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋにより、各感光体ドラム１２０Ｙ、１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｂｋに形成されたトナー像が、中間転写ベルト回転方向でタイミングをずらして重畳転写される。
【００１８】
複数の一次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋはそれぞれ対応する感光体ドラム１２０Ｙ、１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｂｋとの間で中間転写ベルト１１を挟み込んで一次転写ニップを形成している。
【００１９】
また、各一次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋには、電源が接続されている。そして、この電源により所定の直流電圧（ＤＣ電圧）と交流電圧（ＡＣ電圧）との少なくとも一方からなる一次転写バイアスが、各一次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋに印加されるようになっている。
【００２０】
各感光体ドラム１２０Ｙ、１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｂｋは、図２中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１２０Ｙ、１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｂｋ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複数の作像部に設けられている。
【００２１】
また、画像形成装置１は、複数の作像部のほか、転写ベルトユニット１０と、二次転写ローラ５と、転写ベルトクリーニング装置１３と、光書込装置８とを備えている。
【００２２】
転写ベルトユニット１０は、中間転写ベルト１１及び複数の一次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋのほか、中間転写ベルト１１が掛け回されている駆動ローラ７２や従動ローラ７３等の複数のベルト支持部材を備えている。駆動ローラ７２が回転駆動されることことにより、中間転写ベルト１１は図２中矢印Ａ１で示す方向に回転するようになっている。
【００２３】
駆動ローラ７２は、中間転写ベルト１１を介して二次転写ローラ５に対向する二次転写バックアップローラとしても機能する。従動ローラ７３は、中間転写ベルト１１を介して転写ベルトクリーニング装置１３に対向するクリーニングバックアップローラとしても機能する。また、従動ローラ７３は、中間転写ベルト１１に対する張力付勢手段としての機能も備えているため、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。これらの転写ベルトユニット１０と一次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋと二次転写ローラ５と転写ベルトクリーニング装置１３とを有するように、転写装置７１が構成されている。
【００２４】
二次転写ローラ５は、中間転写ベルト１１に対向して配設され、中間転写ベルト１１に従動して連れ回りする。また、二次転写ローラ５は、二次転写バックアップローラとしても機能する駆動ローラ７２との間で中間転写ベルト１１を挟み込んで二次転写ニップを形成している。
【００２５】
また、一次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋと同様に、二次転写ローラ５にも電源が接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ電圧）と交流電圧（ＡＣ電圧）との少なくとも一方からなる二次転写バイアスが、二次転写ローラ５に印加される。
【００２６】
転写ベルトクリーニング装置１３は、中間転写ベルト１１を介して従動ローラ７３に対向するように配設され、中間転写ベルト１１の表面をクリーニングする。図２に示す例では、転写ベルトクリーニング装置１３は、中間転写ベルト１１に当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有する。また、転写ベルトクリーニング装置１３から伸びた廃トナー移送ホースは、廃トナー収容器の入口部に接続されている。
【００２７】
さらに、画像形成装置１には、記録材としての用紙Ｐが積載収容された用紙給送装置６１と、記録材繰り出し手段としてのレジストローラ対４と、記録材先端検知手段としての用紙先端センサとが設けられている。
【００２８】
用紙給送装置６１は、画像形成装置１の本体下部に配設され、最上位の用紙Ｐの上面に当接する記録材給送手段としての給送ローラ３を有している。そして、給送ローラ３が図２中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Ｐ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。
【００２９】
また、画像形成装置本体内には、用紙Ｐを用紙給送装置６１から二次転写ニップを通過させて装置外へ排出するための用紙搬送路が配設されている。この用紙搬送路の二次転写ローラ５の位置よりも用紙搬送方向上流側に、二次転写ニップへ用紙Ｐを繰り出すように搬送するレジストローラ対４が配設されている。
【００３０】
レジストローラ対４は、用紙給送装置６１から搬送されてきた用紙Ｐを、上記複数の作像部からなる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所定のタイミングで、二次転写ローラ５と中間転写ベルト１１との間の二次転写ニップに向けて繰り出す。なお、用紙先端センサは、用紙Ｐ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。
【００３１】
ここで、記録材としての用紙Ｐには、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシート、記録シート等が含まれる。また、用紙給送装置６１のほかに、手差しで用紙Ｐを供給できるように手差し給紙機構を備えてもよい。
【００３２】
また、画像形成装置１は、トナー像が転写された用紙Ｐにトナー像を定着させるための定着手段としての定着装置２０と、記録材排出手段としての排紙ローラ７と、記録材積載手段としての排紙トレイ１７とを備えている。排紙ローラ７は、定着済みの用紙Ｐを画像形成装置１の本体外部に排出する。排紙トレイ１７は、画像形成装置１の本体上部に配設され、排紙ローラ７により画像形成装置１の本体外部に排出された用紙Ｐを積載収容する。
【００３３】
また、画像形成装置１には、複数のトナー容器としてのトナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９Ｂｋを備えている。複数のトナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９Ｂｋはそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーが充填され、画像形成装置本体の上部であって排紙トレイ１７の下側に設けられた複数のボトル収容部それぞれに着脱可能に装着されている。
【００３４】
また、各トナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９Ｂｋと各現像装置４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋとの間には、補給路が設けてある。そして、この補給路を介して各トナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９Ｂｋから対応する現像装置４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋに、トナーが補給されるようになっている。
【００３５】
転写装置７１に装備されている転写ベルトクリーニング装置１３は、詳細な図示を省略するが、中間転写ベルト１１に当接するように配設された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。
【００３６】
このクリーニングブラシとクリーニングブレードとにより、中間転写ベルト１１上の残留トナー等の異物が掻き取り除去されて、中間転写ベルト１１がクリーニングされる。なお、転写ベルトクリーニング装置１３は、中間転写ベルト１１から除去した残留トナーを搬出し廃棄するための排出手段を有している。
【００３７】
次に、画像形成装置１の基本的動作について説明する。
画像形成装置１において作像動作が開始されると、各作像部における各感光体ドラム１２０Ｙ、１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｂｋが、駆動装置によって図２中時計回りに回転駆動される。そして、各感光体ドラム１２０Ｙ、１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｂｋの表面が、帯電装置３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｂｋによって所定の極性に一様に帯電される。
【００３８】
帯電された各感光体ドラム１２０Ｙ、１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｂｋの表面には、光書込装置８からレーザー光がそれぞれ照射されて、各感光体ドラム１２０Ｙ、１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｂｋの表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム１２０Ｙ、１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｂｋに露光す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、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。
【００３９】
このように各感光体ドラム１２０Ｙ、１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｂｋ上に形成された静電潜像に、各現像装置４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋによってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。
【００４０】
また、作像動作が開始されると、駆動ローラ７２が図２中反時計回りに回転駆動し、中間転写ベルト１１を図２中矢印Ａ１方向に回転させる。そして、各一次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋに、トナーの帯電極性とは逆極性の定電圧または定電流制御された電圧が印加される。これにより、各一次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋと各感光体ドラム１２０Ｙ、１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｂｋとの間の一次転写ニップにおいて、所定の転写電界が形成される。
【００４１】
その後、一次転写ニップにおいて形成された転写電界により、各感光体ドラム１２０Ｙ、１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｂｋ上のトナー画像が中間転写ベルト１１上に順次重ね合わせて転写され、中間転写ベルト１１の表面にフルカラーのトナー画像が担持される。
【００４２】
また、中間転写ベルト１１に転写しきれなかった各感光体ドラム１２０Ｙ、１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｂｋ上のトナーは、クリーニング装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｂｋによって除去される。その後、除電装置によって各感光体ドラム１２０Ｙ、１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｂｋの表面が除電され、表面電位が初期化される。
【００４３】
画像形成装置１の下部では、給送ローラ３が回転駆動を開始し、用紙給送装置６１から用紙Ｐが搬送路に送り出される。搬送路に送り出された用紙Ｐは、レジストローラ対４によってタイミングをはかられて、二次転写バックアップローラとしても機能する駆動ローラ７２と二次転写ローラ５との間の二次転写ニップに送られる。このとき、二次転写ローラ５には、中間転写ベルト１１上のトナー画像のトナー帯電極性とは逆極性の転写電圧が印加されており、二次転写ニップに所定の転写電界が形成されている。
【００４４】
その後、中間転写ベルト１１の回転に伴って、中間転写ベルト１１上のトナー画像が二次転写ニップに達したときに、二次転写ニップにおいて形成された転写電界により、中間転写ベルト１１上のトナー画像が用紙Ｐ上に一括して転写される。
【００４５】
また、このとき用紙Ｐに転写しきれなかった中間転写ベルト１１上の残留トナーは、転写ベルトクリーニング装置１３によって除去され、除去されたトナーは廃トナー収容器へと搬送され回収される。
【００４６】
その後、用紙Ｐは定着装置２０へと搬送され、定着装置２０によって用紙Ｐ上のトナー画像が用紙Ｐに定着される。そして、用紙Ｐは、排紙ローラ７によって装置外へ排出され、排紙トレイ１７上にストックされる。
【００４７】
ここで、周知のように、電子写真方式による画像形成装置は、次の工程を経て複写画像を出力する。つまり、潜像担持体である感光体上に形成された静電潜像がトナーにより可視像処理され、トナー像が用紙などの記録媒体に転写されたうえで定着されることにより複写画像が出力される。
【００４８】
画像形成装置に用いられる定着方式には、熱ローラ定着方式、ベルト定着方式、フィルム定着方式および電磁誘導加熱定着方式などがある。
【００４９】
熱定着ローラ方式には、用紙の搬送路を挟んで対向しながら当接する定着ローラ及び加圧回転体たる加圧ローラが用いられる。この方式では、定着ローラ内に設けられている熱源からの熱と加圧ローラからの加圧力に相当する圧力との作用によってトナー像が用紙に融解浸透される。用紙に対してトナー像が融解浸透される現象は以下の構成を備えた定着方式においても同じである。
【００５０】
ベルト定着方式には、定着ローラに代えて熱良導体となる定着ベルトと加圧ローラおよびベルトを捲装されるローラそしてベルトに対する加熱源が用いられる。
【００５１】
フィルム定着方式には、定着ローラに代えて熱良導体となる定着ベルトと加圧ローラ及びベルトを捲装されるローラそしてベルトに対する加熱源が用いられる。
【００５２】
電磁誘導加熱定着方式には、発熱効率を高める電磁誘導コイルを加熱部材に設ける構成が用いられる。
【００５３】
定着方式には、次に挙げる要求課題がある。
ウォームアップ時間を短縮すること、さらには、ファーストプリント時間を短縮することである。なお、ウォームアップ時間とは、電源投入時など、常温状態から印刷可能な所定温度（リロード温度）までに要する時間のことである。また、ファーストプリント時間とは、印刷要求を受けた後、印刷準備を経て印字動作を行い排紙が完了するまでに必要な時間のことである。
【００５４】
定着装置では、次の理由により定着不良が発生することがある。
画像形成装置は、高速処理が行える装置である。高速処理により単位時間あたりの定着枚数、つまり、定着装置を通過する通紙枚数が増加すると、高速移動する用紙Ｐへの供給熱量も増加させなければならない。これは、用紙Ｐが定着装置を通過する時間が短くなるのに合わせて定着に必要な熱量を用紙に与えるためである。
【００５５】
しかし、連続印刷のはじめに必要な熱量の確保ができていないと温度の落ち込みが大きく、高速化された連続印刷時に必要な熱量に達しないままで通紙されると定着不良を発生する虞がある。
【００５６】
また、画像形成装置の高速化に伴い、単位時間あたりの通紙枚数が増え、必要熱量が増大しているため、特に連続印刷のはじめに熱量が不足する、いわゆる温度落ち込みが問題となることがあり、高速化した場合の定着不良を起こす問題がある。
【００５７】
一方、上記に挙げた定着方式とは別に、セラミックヒータを用いたサーフ定着方式と称される定着方式がある。
【００５８】
サーフ定着方式は、ニップ部のみを局所加熱され、その他の部分では加熱されない構成が用いられる。この定着方式では、ベルト方式の定着装置に比べ、低熱容量化、小型化が可能となるため、所定温度への立ち上がりやファーストプリント時間の短縮が可能となる反面、次の問題がある。
【００５９】
つまり、サーフ定着方式は、局所以外の部分では加熱されていないので、ニップの用紙などの入口において定着ベルトは最も冷えた状態にあり、定着不良が発生しやすくなるという問題がある。特に、高速機においては、定着ベルトの回転が速く、ニップ部以外でのベルトの放熱が多くなるため、より定着不良が発生しやすくなるという問題がある。
【００６０】
そこで、このような問題に対処するため、定着ベルトを用いる構成において、高生産の画像形成装置に搭載されても、良好な定着性を得ることができるようにした定着装置が提案されている。
【００６１】
その定着装置では、図３に示す構成が用いられている。
定着ベルト１００、定着ベルト１００の内部に配設されたパイプ状の金属熱伝導体２００、金属熱伝導体２００内に配設された熱源３００、及び、定着ベルト１００を介して金属熱伝導体２００に当接してニップ部Ｎを形成する加圧ローラ４００を備えている。
【００６２】
加圧ローラ４００の回転により定着ベルト１００は連れ回りして周方向に移動し、このとき金属熱伝導体２００は定着ベルト１００の移動をガイドする。また、金属熱伝導体２００内の熱源３００により金属熱伝導体２００を介して定着ベルト１００が加熱されることで、定着ベルト１００全体を温めることを可能にしている。これにより、加熱待機時からのファーストプリントタイムを短縮することができ、かつ高速回転時の熱量不足を解消することが可能となっている。
【００６３】
しかし、さらなる省エネ性及びファーストプリントタイム向上のためには、熱効率をより一層向上させる必要がある。
【００６４】
次に、図１を用いて本実施形態に係る定着装置２０の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る定着装置２０の断面図である。
【００６５】
定着装置２０は、内部が中空な表面無端移動体である定着部材としての定着ベルト２１と、定着ベルト２１に対向して回転可能に設けられた対向回転体からなる加圧ローラ２２とを備えている。
【００６６】
定着ベルト２１の内側には、定着ベルト２１を加熱する発熱体たるハロゲンヒータ２３と、定着ベルト２１を介して対向する加圧ローラ２２とニップ部Ｎを形成するニップ形成部材１２４とが設けられている。さらに、ハロゲンヒータ２３からの放射熱を定着ベルト２１の内周面に反射させる反射部材２５、定着ベルト２１から用紙Ｐを分離する分離板２６や、加圧ローラ２２を定着ベルト２１へ加圧する加圧手段なども備えている。
【００６７】
また、定着ベルト２１の幅方向両端部には、それぞれベルト保持部材としてのフランジが挿入されており、定着ベルト２１はフランジによって回転可能に保持されている。
【００６８】
定着ベルト２１としては、薄肉で可撓性を有する無端状のベルト部材（フィルムも含む）が用いられる。定着ベルト２１は、ニッケルやステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属材料またはポリイミド（ＰＩ）などの樹脂材料で形成された内周側の基材を有している。また、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（ＰＦＡ）またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などで形成された外周側の離型層を備え、トナーが付着しないように離型性をもたせている。また、基材と離型層との間に、シリコーンゴム等のゴム材料で形成された弾性層を介在させてもよい。
【００６９】
なお、弾性層が無い場合は、熱容量が小さくなり定着性が向上する。しかし、未定着トナーを押し潰して定着させるときに、ベルト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跡が残るという不具合が生じる可能性がある。これを改善するには、厚さ１００［μｍ］以上の弾性層を設けることが望ましい。厚さ１００［μｍ］以上の弾性層を設けることで、弾性層の弾性変形により微小な凹凸を吸収することができるので、画像のベタ部にユズ肌状の跡が残るのを抑制することができる。
【００７０】
加圧ローラ２２は、芯金２２ａ、弾性層２２ｂ及び離型層２２ｃによって構成されている。なお、弾性層２２ｂは芯金２２ａの表面に配置されており、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、またはフッ素ゴム等が用いられる。また、離型層２２ｃは弾性層２２ｂの表面に設けられ、ＰＦＡまたはＰＴＦＥ等が用いられる。
【００７１】
加圧ローラ２２は、加圧手段としてのスプリングなどによって定着ベルト２１側に向けて加圧されることにより、定着ベルト２１を介してニップ形成部材１２４に当接している。この加圧ローラ２２と定着ベルト２１とが圧接する箇所では、加圧ローラ２２の弾性層２２ｂが押しつぶされることで、所定の幅のニップ部Ｎが形成されている。
【００７２】
加圧ローラ２２は、画像形成装置本体に設けられているモータ等の駆動源によって回転駆動される。加圧ローラ２２が回転駆動されると、その駆動力がニップ部Ｎで定着ベルト２１に伝達され、定着ベルト２１が従動回転（連れ回り）するようになっている。
【００７３】
本実施形態では、加圧ローラ２２を中実のローラとしているが、中空のローラであってもよい。その場合、加圧ローラ２２の内部にハロゲンヒータ等の熱源を配設させてもよい。
【００７４】
弾性層２２ｂはソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ２２の内部に熱源が無い場合は、スポンジゴムを用いてもよい。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルト２１の熱が奪われにくくなるのでより望ましい。また、定着ベルト２１と加圧ローラ２２とは、互いに圧接する場合に限らず、加圧を行わず単に接触させるだけの構成とすることも可能である。
【００７５】
図１に示す定着装置２０では、ハロゲンヒータ２３からの輻射熱（ヒータ光）で定着ベルト２１を直接加熱する方式であって、定着ベルト２１の内側に熱源としてのハロゲンヒータ２３が設けられている。
【００７６】
ハロゲンヒータ２３は、画像形成装置１の本体に設けられた電力供給手段である電源により電力が供給されて出力制御され、発熱するように構成されている。
【００７７】
この電源によるハロゲンヒータ２３の出力制御は、例えば温度センサによる定着ベルト２１の表面温度の検知結果に基づいて、ハロゲンヒータ２３のオン／オフまたは通電量を制御するように行われる。このようなハロゲンヒータ２３の出力制御によって、定着ベルト２１の温度を所望の温度（定着温度）に設定できるようになっている。
【００７８】
また、定着ベルト２１を加熱する熱源として、ハロゲンヒータ以外に、ＩＨ（電磁誘導加熱）ヒータ、抵抗発熱体、セラミックヒータ、又はカーボンヒータ等を用いてもよい。
【００７９】
なお、定着ベルト２１の温度を検知する温度センサの代わりに、加圧ローラ２２の温度を検知する温度センサを設け、その温度センサで検知した温度により、定着ベルト２１の温度を予測するようにしてもよい。
【００８０】
ニップ形成部材１２４の定着ベルト２１と対向する面には、摺動性コーディングが施されている。ニップ形成部材１２４は、定着ベルト２１の軸方向または加圧ローラ２２の軸方向にわたって長手状に配設されている。
【００８１】
ニップ形成部材１２４が加圧ローラ２２の加圧力を受けることで、ニップ部Ｎの形状が決まる。本実施形態では、ニップ部Ｎの形状が平坦状であるが、凹形状やその他の形状としてもよい。ニップ部Ｎの形状が凹形状の場合は、用紙Ｐの先端の排出方向が加圧ローラ２２寄りになり、分離性が向上するので、ジャムの発生が抑制される。
【００８２】
摺動性コーティングは、定着ベルト２１が回転する際の摺動摩擦を低減するために設けられている。
【００８３】
ニップ形成部材１２４は、金属部材やセラミックス部材など耐熱温度３００［℃］以上の耐熱性部材で構成されており、樹脂部材を用いる場合よりも耐熱性を大幅に向上させている。これにより、トナー定着温度域で熱によるニップ形成部材１２４の変形を防止し、安定したニップ部Ｎの状態を確保して、出力画質の安定化を図っている。
【００８４】
また、ニップ形成部材１２４を、ステンレス鋼や鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することで、加圧ローラ２２からの押圧力などによる撓みの低減を図ることができる。
【００８５】
また、支持体としてのステー１２５は、ニップ形成部材１２４を支持しており、ステンレス鋼などからなる。そのステー１２５には、ハロゲンヒータ２３からニップ形成部材１２４へ向かう方向に貫通する開口部１３０が設けられている。それにより、ニップ形成部材１２４に巻き付けられている摺動シート１３１の開口部１３０と対向する部分は、ハロゲンヒータ２３に対し露出し、その摺動シート１３１の露出部分はハロゲンヒータ２３によって直接加熱される。この開口部１３０は、例えばステー１２５の長手方向に複数個並んで設けられている。開口部１３０の個数や配置は、ステー１２５の強度等に影響を及ぼさないように定められる。
【００８６】
また、図１に示すようにニップ形成部材１２４には、摺動性の良いフッ素系の潤滑剤保持部材たる摺動シート１３１が巻きつけられる。そして、後述する固定部材１３３により摺動シート１３１をニップ形成部材１２４のニップ部と反対側の面にネジ留めし、ニップ形成部材１２４と定着ベルト内周面との摺動負荷を減らしている。このことにより、ニップ形成部材１２４と定着ベルト２１の内周面との摩耗により摩擦抵抗が増えトルクが上昇し、ニップ部Ｎで用紙が線速通りに送られないスリップ現象が生じるのを抑制している。
【００８７】
図４は、従来の定着装置２２０の一例を示した図である。なお、この従来の定着装置２２０のステー１２５に係る構成以外の基本的な構成は、図１を用いて説明した本実施形態の定着装置２０と略同様であるため、その説明は省略する。
【００８８】
図４に示す従来の定着装置２２０において、電源投入時や印刷要求時では、定着ベルト２１の全体の温度は、所定の定着可能温度よりも低い。その後ハロゲンヒータ２３が発熱して、ニップ部Ｎの入口よりも定着ベルト移動方向上流側の定着ベルト２１の部分（図４中点線で囲まれた部分）が温められ、その加熱部分が定着ベルト２１の回転に伴いニップ部Ｎに達することで、定着可能状態になる。ところが、電源投入後や印刷要求後、ハロゲンヒータ２３により加熱された定着ベルト２１の部分がニップ部Ｎに達する間では、ニップ部Ｎの摺動シート１３１は加熱されない。そのため、摺動シート１３１が保持している潤滑剤の粘性は高いままである。それにより、定着ベルト２１は、連れ回りでの回転ができない虞がある。
【００８９】
また、定着ベルト２１がモータ等の駆動源を持たないため定着ベルト２１の内周面の摩擦負荷が大きいと、定着ベルト２１が回転せず用紙がジャムしてしまうことがある。特に、定着ベルト２１内周面の摩擦負荷の原因となる潤滑剤の劣化度合いが大きく影響する。さらに、潤滑剤の粘度は基油成分の蒸発、酸化や異物の混入により時間が経つにつれて潤滑性能が劣化する。特に高温環境化では劣化の度合いが大きくなり、例えばフッ素グリスの場合２００［℃］以上の高温環境であると２００［℃］以下の高温の場合と比較して基油成分の蒸発が２倍以上になる。例えば経時で潤滑剤の粘性が増加する場合、従来加圧ローラから連れ周りの駆動力をもらっても定着ベルト２１が回転せずもしくはスリップ状態で回転して定着ベルト２１の加熱部分の急速な温度上昇による熱変形が起き、出力画像に傷痕が残る。この原因は定着ベルト２１が回転しないためハロゲンヒータ２３の熱がニップ部Ｎに伝わらず潤滑剤の粘性が高いままであるためである。
【００９０】
図５は、本実施形態の定着装置２０の一例を示す断面図である。
そこで、本実施形態では、図５に示すように、ニップ形成部材１２４を支持する支持体たるステー１２５に、ハロゲンヒータ２３からニップ形成部材１２４へ向かう方向に貫通する開口部１３０を設ける。それにより、ニップ形成部材１２４に巻き付けられている摺動シート１３１の開口部１３０と対向する部分（図５中破線で囲んだ部分）は、ハロゲンヒータ２３に対し露出し、その摺動シート１３１の露出部分はハロゲンヒータ２３によって直接加熱される。その結果、ハロゲンヒータ２３の熱を定着ベルトの回転によりニップ部に伝える構成、定着ベルト自身の熱伝導作用によって伝える構成やステー１２５とニップ形成部材１２４を介して伝える構成に対し、電源投入後や印刷要求後に摺動シート１３１を加熱でき、潤滑剤の粘性を下げられる。よって、電源投入後や印刷要求後に定着ベルトを回転させることができる。また、用紙のジャム発生や定着ベルトの熱変形を抑制でき、異常画像の発生を抑制することができる。
【００９１】
なお、ハロゲンヒータによって摺動シートを直接加熱する構成として、図５に示すように開口部１３０をステー１２５に設けた例を用いて説明したがこれに限るものではない。例えば、図６に示すように、ニップ形成部材１２４にも、ステー１２５に設けられた開口部１３０と連通する開口部１３２を設け、ニップ形成部材１２４に巻き付けられたニップ部側の摺動シート１３１を直接加熱する構成であってもよい。この場合、ニップ部における加圧ローラ２２によるニップ加圧及びニップ部形成に影響が少ないように開口部１３２の開口断面積や数を調整する。
【００９２】
図７は、ニップ形成部材１２４の構成を示す図で、図８はその分解図である。なお、図７、図８は、ニップ形成部材１２４を用紙搬送方向から見た正面断面図（断面域は、図１のニップ部Ｎの略中央であり、図の左右方向が長手方向（加圧ローラの軸方向）であり、また、図の上方がニップ側、下方がステー１２５側となっている。
【００９３】
図７、図８に示すニップ形成部材１２４は、基材２４１と、ニップ側高熱伝導部材２４２と、ステー側高熱伝導部材２４３と、内部高熱伝導部材２４４で構成されている。基材２４１は、図８に分解して示すように、中央部材２４１Ｃ、２つの端部部材２４１Ｔ、２つの接続部材２４１Ｓからなっている。基材２４１としては、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの一般的な耐熱性樹脂を好適に用いることが可能である。
【００９４】
ニップ側高熱伝導部材２４２は、ニップ形成部材１２４のニップ側の面を覆うように配置された高熱伝導部材であり、銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）等の熱伝導率の高い金属材を好適に用いることができる。実施形態では銅（Ｃｕ）を用いている。ニップ側高熱伝導部材２４２は、ニップ形成部材１２４の最もニップ側に配置された部材であり、定着部材（実施形態では定着ベルト２１）からの熱を直に（より詳細には、本例においては摺動シート１３１を介して）受ける部材であるが、銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）等の熱伝導率の高い金属材であるニップ側高熱伝導部材２４２を用紙幅方向に配設して備える。それにより、例えば小サイズ用紙を連続通紙した場合にその通紙領域の端部付近あるいは非通紙領域で定着部材温度が上昇したとしても、その熱を高熱伝導部材により長手方向（用紙幅方向）に効率良く移動され、拡散させることができ、熱が表面に蓄積され難くなる。よって、連続通紙時の、いわゆる端部温度上昇を効果的に抑制することができる。同時に、長手方向の端部付近に低熱伝導部が存在していることにより、端部への熱逃げが制限されることとなり、定着立上げ時における端部温度低下を抑制することが可能となる。以上により、上述した従来の効果に加えて、支持部材たるステーに開口部を設ける構成では、高熱伝導部材が温まり易いため、ニップ部の温度をより素早く上昇させることができる。
【００９５】
本例のニップ側高熱伝導部材２４２には、長手方向の両側端部付近に貫通穴２４２ａ、２４２ａが形成されており、基材２４１の端部部材２４１Ｔに設けられている凸部２４１ａが貫通穴２４２ａに嵌め込まれる。これにより、ニップ形成部材１２４のニップ側の全面（表面）が平面となるように構成されている。
【００９６】
ステー側高熱伝導部材２４３は、ステー１２５（図１）に接触するようにニップ形成部材１２４のニップと反対側の面に配置された高熱伝導部材であり、ニップ側高熱伝導部材２４２と同じく銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）等の熱伝導率の高い金属材を好適に用いることができる。
【００９７】
内部高熱伝導部材２４４は、ステー側高熱伝導部材２４３と基材２４１（本例では接続部材２４１Ｓ）の間に配置された高熱伝導部材であり、他の高熱伝導部材と同じく銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）等の熱伝導率の高い金属材を好適に用いることができる。長手方向（定着ベルト回転軸方向）における内部高熱伝導部材２４４の位置は、小サイズ用紙（例えばＡ５縦）を通紙した場合の用紙端部に対応するよう配置されており、内部高熱伝導部材２４４の中央側（長手方向の中央側）の端部が小サイズ用紙（例えばＡ５縦）通紙領域の端部と重なる（オーバーラップする）ように配置されている。このように配置された内部高熱伝導部材２４４により、小サイズ用紙を連続通紙した場合にその通紙領域の端部付近で温度上昇が生じた場合でも、その熱を効率良くステー側高熱伝導部材２４３に伝達して、長手方向（用紙幅方向）およびニップ形成部材１２４の厚さ方向に拡散・吸熱させる。
【００９８】
なお、内部高熱伝導部材２４４を配置するために、その部分で基材２４１の厚さ（図の上下方向）を薄くしており、図示例では接続部材２４１Ｓと内部高熱伝導部材２４４を重ねた厚さが基材の中央部材２４１Ｃと等しくなるように設けている。
【００９９】
ところで、各高熱伝導部材は、全て厚みが大きければ大きい（厚い）ほど端部温度上昇を防止する効果も大きくなるが、厚くなりすぎるとウォーミングアップが遅くなり、またエネルギー効率も低下する。そのため、本実施形態では、ステー側高熱伝導部材２４３の厚さを２［ｍｍ］、内部高熱伝導部材２４４の厚さを１．５［ｍｍ］、ニップ側高熱伝導部材２４２の厚さを０．６［ｍｍ］としている。また、基材２４１は、接続部材２４１Ｓの厚さが１［ｍｍ］であり、中央部材２４１Ｃの厚さは、接続部材２４１Ｓの厚さ＋内部高熱伝導部材２４４の厚さである２．５［ｍｍ］としている。基材の凸部２４１ａの厚さ（凸部だけの厚さ）は、ニップ側高熱伝導部材２４２の厚さと同じ０．６［ｍｍ］である。
【０１００】
また、ニップ側高熱伝導部材２４２は、軸方向（長手方向＝用紙幅方向＝図の左右方向）の長さが３４４［ｍｍ］であり、端部から８．５［ｍｍ］の位置に幅（軸方向の長さ）７．０［ｍｍ］の貫通穴２４２ａを設けている。貫通穴２４２ａの中央側の端部、すなわち基材２４１の凸部２４１ａの中央側の端部は、通紙可能な最大サイズの通紙領域の外側端部よりも外側（端部側）に位置するように設けられている。
【０１０１】
また、図７、図８はニップ形成部材１２４の構成を説明するための模式図である。図９はニップ形成部材１２４の具体的な形状を示す。図１０は、その分解図である。
【０１０２】
図７、図８の構成では、基材２４１を複数の部材に分割し、また、内部高熱伝導部材２４４を設けた構成となっているが、基材や各高熱伝導部材は、それぞれが分割された板形状の部材を用いたり、凸部や凹部を有する一体の部材を用いたりしても良い。なお、図７〜図１０では厚さ方向を長さ方向に対して誇張して描いており、長さ方向を含め各部材の寸法は、実部材をそのまま縮小したものとは異なって図示している。
【０１０３】
図９、図１０に示す構成例では、基材２４１が一つの部材で構成されており、凸部２４１ａと凹部２４１ｂを有する形状となっている。また、図９における内部高熱伝導部材２４４を省略し、これに相当する凸部２４３ａを有する一部材のステー側高熱伝導部材２４３を用いている。凸部２４３ａは凹部２４１ｂにぴったりと嵌まり合う形状となっている。ニップ側高熱伝導部材２４２は図７、図８のものと同じである。各部材を合体させたニップ形成部材１２４は、図７、図８のニップ形成部材１２４と全く同一の外形となる。各部材の作用も同じである。
【０１０４】
上記のように構成された本実施形態の定着装置において、ニップ形成部材１２４は、図９に示すように、ニップ側から第１の高熱伝導層（均熱層）（ニップ側均熱層＝第１の均熱層）、基材層、第２の高熱伝導層（均熱層）（ステー側均熱層＝第２の均熱層）の３層構造となっている。
【０１０５】
ニップ側高熱伝導層は、大部分がニップ側高熱伝導部材２４２から構成されており（一部に基材２４１の凸部２４１ａが嵌合されている）、熱伝導率が高い（基材層よりも熱伝導率が高い）層であって、ニップ形成部材１２４の最表層（ニップ側）に設けられて定着ニップ（定着部材）からの熱を長手方向（軸方向）に均熱化させる部分（均熱層）である。
【０１０６】
ここで、ニップ側高熱伝導層は、その一部に基材の凸部２４１ａが嵌合されていることにより、長手方向（軸方向）における熱伝導率は一様ではなく、長手方向（軸方向）の端部付近に低熱伝導部がある構成となっている。このような構成により、定着動作実行時において、小サイズ用紙を連続通紙した場合にその通紙領域の端部付近あるいは非通紙領域で温度が上昇するような場合であっても、その熱は均熱層により長手方向（用紙幅方向）に効率良く移動・拡散され、熱が表面に蓄積されにくくなる。したがって連続通紙時のいわゆる端部温度上昇を効果的に抑制することができる。同時に、長手方向（軸方向）の端部付近に低熱伝導部が存在していることにより、端部（通紙領域端部）への熱逃げが制限されることとなり、定着立上げ時における端部温度低下を抑制することが可能となる。
【０１０７】
図１１は、ニップ形成部材１２４の具体的な形状を示す三面図である。図１１（ａ）は斜視図、（ｂ）は軸方向から見た側面図、（ｃ）はニップ側から見た平面図である。上記したように、図示例ではニップ側高熱伝導部材２４２は、軸方向（長手方向＝用紙幅方向）の長さが３４４［ｍｍ］であり、端部から８．５［ｍｍ］の位置に幅（軸方向の長さ）７．０［ｍｍ］の貫通穴２４２ａ（図８）を設けている。貫通穴２４２ａの中央側の端部、すなわち基材２４１の凸部２４１ａの中央側の端部は、通紙可能な最大サイズの通紙領域の外側端部よりも外側（端部側）に位置するように設けられている。
【０１０８】
上記説明した本実施形態では、ニップ形成部材１２４の最表層（ニップ側）となる高熱伝導層であるニップ側高熱伝導部材２４２に貫通穴２４２ａを設けることで、高熱伝導層の長手方向（軸方向）における熱伝導率を一様でない（不均一とする）構成としていた。ただし、高熱伝導層の長手方向（軸方向）における熱伝導率を不均一とする構成はこれに限定されるものではなく、適宜な構成を採用可能である。
【０１０９】
なお、基材２４１とニップ側高熱伝導部材２４２との関係としては、図１１（ｂ）のように、ニップ部に高熱伝導部材を有する構成であってもよいが、ニップ形成部材１２４の変形例を示す図１２のように、ステーの開口部を通してハロゲンヒータの熱を受ける部分であるニップ形成部材１２４のニップ部に対しては反対側に高熱伝導部材２４５を設けることでニップ部の温度をより素早く上昇させることができる。
【０１１０】
高熱伝導部材２４５は、基材２４１よりも熱伝導率の高い材料で構成される。例えば、高熱伝導部材２４５は、カーボンナノチューブ（熱伝導率：３０００〜５５００［Ｗ／ｍＫ］）、グラファイトシート（熱伝導率：７００〜１７５０［Ｗ／ｍＫ］）、銀（熱伝導率：４２０［Ｗ／ｍＫ］）、銅（熱伝導率：３９８［Ｗ／ｍＫ］）、アルミニウム（熱伝導率：２３６［Ｗ／ｍＫ］）、又はＳＥＣＣ（電気亜鉛メッキ鋼）等で形成される。高熱伝導部材２４５の熱伝導率は２３６［Ｗ／ｍＫ］以上であることが好ましい。一方、基材２４１は、耐熱性に富む樹脂材料、例えばポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等で形成される。
なお、ニップ形成部材に高熱伝達部材を用いて構成した例を説明したが、これに限定されず、高熱伝達部材に代えてヒートパイプを用いて構成してもよい。
【０１１１】
また、ステーの開口部１３０は、ニップ形成部材に対して垂直に開いていなくても、図１３に示すように厚み方向に対し斜めでもよい。その際は、開口部内側に反射部材を有することで、熱が開口部の内部を通過する間に反射部材によって互いに増幅することができるので、省エネ効果がある。
【０１１２】
ハロゲンヒータからの放射熱をニップ部における摺動シートに伝える熱伝達手段として、開口部を、図１のようにステーや図６のようにニップ形成部材に設ける以外に、伝熱性の良い金属部材やヒートパイプを設けてよい。それにより、放射熱を空気、熱伝達手段の順でニップ部における摺動シートに伝えることで、定着ベルトが回転しなくても素早く摺動シートの保持する潤滑剤温度が上昇し、定着ベルトのスリップや熱変形の発生しない粘性になる。また、開口部や金属による熱伝達手段は、軸方向に数箇所設けるのが潤滑剤全体を暖めるのに効果的であり、開口部の開口断面形状は丸、四角（図１４）などの形状でも良い。また、図１４（ａ）に示すように、開口部は軸方向で複数列有することで、熱伝導を向上させつつ、ステーの強度を確保することができる。また、図１４（ｂ）、（ｃ）に示すように、開口部を千鳥状配置すると、加熱ムラを抑制することができる。
【０１１３】
また、摺動シートはハロゲンヒータ近傍の高温環境下での摺動であることから、摺動シートの保持する潤滑剤は耐熱温度の高いフッ素グリスもしくはシリコーンオイルが適当である。フッ素グリスは基油となるフッ素オイルに増ちょう剤を分散させてゲル状にした潤滑剤であり、粘度がオイルより高いため摺動部からの流出対策として有効であり、ＮＯＫクリューバー製バリエルタ、ノックスルーブなどがある。フッ素グリスは粘度が高いため、粘性トルクが大きくなる特徴がある。定着ベルトのスリップなどの速度変動が高精度の求められる場合などでは、フッ素グリスと同様、耐熱温度が高く粘性の低いシリコーンオイルを用いることが適当であり、信越シリコーン製KF-968-100CSなどを使用する。
【０１１４】
図１５は、ニップ形成部材及びその周辺部材の斜視図である。図１６は、ニップ形成部材１２４に摺動シート１３１を巻きつけたときの側面図である。
図１５、図１６に示すように、ニップ形成部材１２４に摺動性の良いフッ素系の摺動シート１３１を巻きつける。詳細には、摺動シート１３１の上側穴をニップ形成部材１２４の下側突起に引っ掛けて図１５に示す矢印のように巻きつけ、摺動シートの下側穴をニップ形成部材１２４の上側突起に引っ掛ける。そして、固定部材１３３により摺動シート１３１をニップ形成部材１２４にネジ１３４でネジ留めする。このように、ニップ形成部材１２４に摺動シート１３１を巻きつけることにより、ニップ形成部材１２４と定着ベルト内周面との摺動負荷を減らす。このことにより、経時で、ニップ形成部材１２４と定着ベルト内周面との摩耗により摩擦抵抗が増えトルクが上昇し、ニップ部Ｎで用紙が線速通りに送られないスリップ現象が生じるのを抑制することができる。
【０１１５】
なお、摺動シートにおいて、シート状繊維の織り方によって表面に出てくる糸の面積が裏面と異なる。平織りは経糸、横糸の表面での面積割合は同じであるが、綾織や朱子織りは横糸よりも経糸のほうが表面での面積が多くなる。２種類以上の繊維を編む場合、摩擦表面となる部分にはフッ素系樹脂の面積を多くして、裏面となる部分には強度の高い樹脂やオイル含有率の高い樹脂の面積を多くすることで摩擦磨耗特性が良く、強度の強いシートとなる。東レ製トヨフロンは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）とポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）の２つの繊維を織り込んだ樹脂シートであり、経時でのトルク上昇を抑制する効果がある。
【０１１６】
図１７は、ニップ形成部材１２４に開口部１３１ａを有する摺動シート１３１を巻きつけたときの斜視図である。
図１７に示すように、ステーの開口部とニップ形成部材の開口部とに対応するように、摺動シート１３１にも開口部１３１ａを設けている。それにより、ハロゲンヒータの熱をニップ部における摺動シート１３１に直接伝えることができる。よって、定着ベルトの回転とほぼ同時に摺動シートの保持する潤滑剤の粘性を下げられ、従来のようなスリップによる異常画像や用紙のジャムの発生を抑制することができる。
【０１１７】
また、定着ベルトのベース部材は、その材料では摺動性が良好でない場合もあり、セラミック系もしくはフッ素系のコーティングを施し表面の摩擦負荷を軽減することが適当である。フッ素系のＰＴＦＥやＰＦＡコーティングは他材料との反応性が薄く高耐熱であることから一般的に摺動性のあるフッ素コーティングとして用いられることが多く、例えば以下の表１のダイキン工業のフッ素塗料は温度、用途に応じてＰＦＡ、ＰＴＦＥのグレードがある。セラミック系のコーティングは、フッ素コーティングよりも硬度が高く摩耗しにくい特徴があり、コーティング削れによる潤滑剤の粘性増加を避けたい場合は有効である。また、フッ素系のコーティングは樹脂よりも金属への密着性が優れており、例えば樹脂の耐熱で不十分な場合や軸方向の伝熱性を上げたい場合などはＳＵＳなどの金属にコーティングすることが最適である。また、図１７のように従来樹脂で作製していたニップ形成部材周辺構成をネジ、ネジ留め部品などが不要になり、部品点数を大幅に削減できコストダウンが可能となる。
【０１１８】
【表１】
0006701569.tif 000002
【０１１９】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
定着ベルト２１等の回転可能な無端状の定着部材と、該定着部材の外周面と接触して加圧する加圧ローラ２２等の加圧回転体と、前記定着部材の内周面側に配置して前記定着部材を介して前記加圧回転体とでニップ部を形成するニップ形成部材１２４と、前記定着部材の内周面を加熱するハロゲンヒータ２３等の発熱体と、潤滑剤を保持する摺動シート１３１等の潤滑剤保持部材とを有し、前記潤滑剤保持部材を前記ニップ形成部材と前記定着部材の内周面との間に介在させ、前記ニップ部に記録材を通過させて画像を該記録材に定着させる定着装置２０において、前記定着部材を停止させた状態で前記発熱体の熱をニップ部における前記潤滑剤保持部材に伝える開口部１３０等の熱伝達手段を備えることを特徴とするものである。
従来の構成では、ニップ形成部材が発熱体と潤滑剤保持部材との間に介在し、発熱体の熱が潤滑剤保持部材に伝わるのを阻害し、電源投入後や印刷要求後に、発熱体により加熱された定着部材の加熱部分が定着部材の回転に伴いニップ部に達しなければ、発熱体の熱を潤滑剤保持部材に伝えることができなかった。それに対し、本態様によれば、ニップ形成部材があったとしても、発熱体を駆動させた直後、定着部材を回転させずに、熱伝達手段によって、発熱体の熱をニップ部における潤滑剤保持部材に伝えられる。それにより、電源投入後や印刷要求後に、その潤滑剤保持部材の保持する潤滑剤の粘性を定着部材の回転可能となるよう低下させることが可能になる。よって、電源投入後や印刷要求後に定着部材を回転させることができる。
【０１２０】
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、前記ニップ形成部材を支持するステー１２５等の支持体を備え、前記熱伝達手段として、前記支持体に、前記発熱体が存在する空間と前記ニップ形成部材に巻き付けられたシート状の前記潤滑剤保持部材が存在する空間とを連通する開口部１３０を設けることを特徴とするものである。
本態様によれば、電源投入後や印刷要求後に、発熱体の熱は、支持体の開口部を通してニップ形成部材に巻き付けられたシート状の潤滑剤保持部材に伝わる。その潤滑剤保持部材の保持する潤滑剤は、定着部材の回転可能になる粘性となる温度に上昇する。よって、電源投入後や印刷要求後に、定着部材を回転させることができる。
【０１２１】
（態様Ｃ）
（態様Ｂ）において、前記ニップ形成部材に、前記支持体に設けられた前記開口部に連結する開口部１３２を設け、前記支持体の前記開口部と前記ニップ形成部材の前記開口部とを通して、前記発熱体によって前記潤滑剤保持部材を加熱することを特徴とするものである。
本態様によれば、電源投入後や印刷要求後に、発熱体の熱は、支持体の開口部とニップ形成部材の開口部を通してニップ形成部材に巻き付けられたシート状の潤滑剤保持部材に伝わる。その潤滑剤保持部材の保持する潤滑剤は、定着部材の回転可能になる粘性となる温度に上昇する。よって、電源投入後や印刷要求後に、定着部材を回転させることができる。
【０１２２】
（態様Ｄ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｃ）において、前記ニップ形成部材は、基材２４１と、前記定着部材側に設けられ、かつ該基材よりも熱伝導率の高いニップ側高熱伝導部材２４２たる高熱伝導部材とから構成されることを特徴とするものである。
本態様によれば、ニップ形成部材が高熱伝導部材を有することで、ニップ部があたたまり易くなる。よって、ウォームアップ時間やファーストプリント時間を短くすることができる。
【０１２３】
（態様Ｅ）
（態様Ｂ）において、前記支持体の前記開口部は、前記支持体の前記加圧回転体回転軸方向に複数列に形成されていることを特徴とするものである。
本態様によれば、支持体の強度を確保しつつ、支持体の開口部が比較的に多くなるので潤滑剤保持部材を効率良く加熱することができる。
【０１２４】
（態様Ｆ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｅ）において、前記潤滑剤保持部材は、フッ素系繊維で形成されていることを特徴とするものである。
本態様によれば、摩擦摩耗特性に優れ、かつ潤滑剤を浸み込ますことができ潤滑剤の流出を抑制できる。
【０１２５】
（態様Ｇ）
感光体ドラム１２０等の像担持体と、像担持体上にトナー像を形成する現像装置４０等のトナー像形成手段と、前記トナー像を前記像担持体上から記録媒体上に転写する転写装置７１等の転写手段と、前記記録媒体上に転写されたトナー像を該記録媒体に定着させる定着装置２０等の定着手段とを備えた画像形成装置１において、前記定着手段として、（態様Ａ）乃至（態様Ｆ）のいずれかの定着装置を用いたことを特徴とするものである。
本態様によれば、電源投入後や印刷要求後に、潤滑剤保持部材の保持する潤滑剤を加熱でき、潤滑剤による潤滑性能を高められる。よって、潤滑剤の粘性が低下されずに生じていた定着部材の回転不良を抑制でき、良好な画像形成を行うことができる。
【符号の説明】
【０１２６】
１      画像形成装置
３      給送ローラ
４      レジストローラ対
５      二次転写ローラ
７      排紙ローラ
８      光書込装置
９      トナーボトル
１０    転写ベルトユニット
１１    中間転写ベルト
１２    一次転写ローラ
１３    転写ベルトクリーニング装置
１７    排紙トレイ
２０    定着装置
２１    定着ベルト
２２    加圧ローラ
２２ａ  芯金
２２ｂ  弾性層
２２ｃ  離型層
２３    ハロゲンヒータ
２４    ニップ形成部材
２５    反射部材
２６    分離板
３０    帯電装置
４０    現像装置
５０    クリーニング装置
６１    用紙給送装置
７１    転写装置
７２    駆動ローラ
７３    従動ローラ
１００  定着ベルト
１２０  感光体ドラム
１２４  ニップ形成部材
１２５  ステー
１３０  開口部
１３１  摺動シート
１３２  開口部
１３３  固定部材
１３４  ネジ
２００  金属熱伝導体
２２０  定着装置
２４１  基材
２４２  ニップ側高熱伝導部材
２４３  ステー側高熱伝導部材
２４４  内部高熱伝導部材
２４５  高熱伝導部材
３００  熱源
４００  加圧ローラ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２７】
【特許文献１】特開２０１３−１５２３９７号公報
【図１】
0006701569.tif 000003
【図２】
0006701569.tif 000004
【図３】
0006701569.tif 000005
【図４】
0006701569.tif 000006
【図５】
0006701569.tif 000007
【図６】
0006701569.tif 000008
【図７】
0006701569.tif 000009
【図８】
0006701569.tif 000010
【図９】
0006701569.tif 000011
【図１０】
0006701569.tif 000012
【図１１】
0006701569.tif 000013
【図１２】
0006701569.tif 000014
【図１３】
0006701569.tif 000015
【図１４】
0006701569.tif 000016
【図１５】
0006701569.tif 000017
【図１６】
0006701569.tif 000018
【図１７】
0006701569.tif 000019