(57)【要約】  【課題】  定着装置における記録紙の搬送能力の安定を図ることにより、長期に亘り紙しわや画像ずれ等の発生を抑えて高品質な画像を形成する。  【解決手段】  回動可能な定着ロール６１と、定着ロール６１に接触しながら移動可能なエンドレスベルト６２と、エンドレスベルト６２の内側に配置され、エンドレスベルト６２を定着ロール６１に圧接させて定着ロール６１とエンドレスベルト６２との間に用紙Ｐが通過するニップ部Ｎを形成する圧力パッド６４と、エンドレスベルト６２と圧力パッド６４との間の摺擦抵抗を低減する低摩擦シート６８とを備えており、さらに、エンドレスベルト６２の内周面に当接するとともに、エンドレスベルト６２の移動方向の上流側から下流側へ向けてエンドレスベルト６２の端部から中央部へ向かう段差６８１ｋ、６８２ｋが形成された段差部材（低摩擦シート延出部）６８ａを備えた。  【選択図】  図２
2005077872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回動可能な回動部材と、
前記回動部材に接触しながら移動可能なエンドレスベルトと、
前記エンドレスベルトの内側に配置され、当該エンドレスベルトを前記回動部材に圧接させて当該回動部材と当該エンドレスベルトとの間に記録材が通過するニップ部を形成する圧力部材と、
前記エンドレスベルトと前記圧力部材との間の摺擦抵抗を低減する摺動部材と、
前記エンドレスベルトの内周面に当接するとともに、当該エンドレスベルトの移動方向の上流側から下流側へ向けて当該エンドレスベルトの端部から中央部へ向かう段差が形成された段差部材と
を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記段差部材は、前記ニップ部の前記エンドレスベルトの移動方向下流側に配置されたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記段差部材は、前記段差が前記エンドレスベルトの幅方向に対称に一対配置されたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項４】
前記段差部材は、前記段差が２０〜１２０μｍに形成されたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項５】
前記摺動部材および前記段差部材は、潤滑剤に対する難吸収性を有することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項６】
回動可能な回動部材と、
前記回動部材に接触しながら移動可能なエンドレスベルトと、
前記エンドレスベルトの内側に配置され、当該エンドレスベルトを前記回動部材に圧接させて当該回動部材と当該エンドレスベルトとの間に記録材が通過するニップ部を形成する圧力部材と、
前記エンドレスベルトと前記圧力部材との間の摺擦抵抗を低減する摺動部材とを備え、
前記摺動部材は、前記ニップ部の下流側に、前記エンドレスベルトの内周面に当接するとともに、当該エンドレスベルトの移動方向の上流側から下流側へ向けて当該エンドレスベルトの端部から中央部へ向かう段差が形成されたことを特徴とする定着装置。
【請求項７】
表面が弾性変形するとともに、駆動源に接続されて回転可能な加圧ロールと、
発熱源を有し、前記加圧ロールに接触しながら従動可能な定着ベルトと、
前記定着ベルトの内側に配置され、前記定着ベルトを前記加圧ロールに圧接させて当該定着ベルトと当該加圧ロールとの間に記録材が通過するニップ部を形成する圧力部材と、
前記定着ベルトと前記圧力部材との間に設けられ、潤滑剤を介在させながら当該定着ベルトと当該圧力部材との摺擦抵抗を低減する摺動部材と、
前記定着ベルトの内周面に付着した前記潤滑剤を当該定着ベルトの中央部へ寄せ集める潤滑剤寄せ集め部材と
を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項８】
前記定着ベルトは、前記発熱源が電磁誘導加熱体または抵抗発熱体であることを特徴とする請求項７記載の定着装置。
【請求項９】
前記圧力部材は、前記定着ベルトに配設される発熱源で構成されることを特徴とする請求項７記載の定着装置。
【請求項１０】
発熱源を有し、表面が弾性変形する回転可能な定着ロールと、
前記定着ロールに接触しながら移動可能なエンドレスベルトと、
前記エンドレスベルトの内側に配置され、前記エンドレスベルトを前記定着ロールに圧接させて当該エンドレスベルトと当該定着ロールとの間に記録材が通過するニップ部を形成する圧力部材と、
前記エンドレスベルトと前記圧力部材との間に設けられ、潤滑剤を介在させながら当該エンドレスベルトと当該圧力部材との摺擦抵抗を低減する摺動部材と、
前記エンドレスベルトの内周面に付着した前記潤滑剤を当該エンドレスベルトの中央部へ寄せ集める潤滑剤寄せ集め部材と
を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項１１】
前記圧力部材は、前記定着ロールの表面のうち、前記記録材の搬送方向下流側を局部的に弾性変形させることを特徴とする請求項１０記載の定着装置。
【請求項１２】
トナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像形成手段によって形成されたトナー像を記録材上に転写する転写手段と、
前記記録材上に転写されたトナー像を当該記録材に定着する定着手段とを含み、
前記定着手段は、
回動可能な回動部材と、
前記回動部材に接触しながら移動可能なエンドレスベルトと、
前記エンドレスベルトの内側に配置され、当該エンドレスベルトを前記回動部材に圧接させて当該回動部材と当該エンドレスベルトとの間に記録材が通過するニップ部を形成する圧力部材と、
前記エンドレスベルトと前記圧力部材との間の摺擦抵抗を低減する摺動部材と、
前記エンドレスベルトの内周面に当接するとともに、当該エンドレスベルトの移動方向の上流側から下流側へ向けて当該エンドレスベルトの端部から中央部へ向かう段差が形成された段差部材と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
前記段差部材は、前記摺動部材と同一の部材で構成されたことを特徴とする請求項１２記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記段差部材は、前記段差が２０〜１２０μｍに形成されたことを特徴とする請求項１２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置等に関し、より詳しくは例えば電子写真方式を利用した画像形成装置に用いられる定着装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、例えばドラム状に形成された感光体を一様に帯電し、この感光体を画像情報に基づいて制御された光で露光して感光体上に静電潜像を形成する。そして、この静電潜像をトナーによって可視像（トナー像）とし、さらにこのトナー像を記録紙に転写し、これを定着装置によって定着して画像形成している。
【０００３】
かかる画像形成装置に用いられる定着装置においては、図９に示したように、円筒状の芯金２１１の内部に加熱源２１３を備え、その芯金２１１の外周面に離型層２１２が形成された定着ロール２１０と、この定着ロール２１０に対して圧接配置され、芯金２２１の外周面に耐熱性弾性体層２２２、および耐熱性樹脂被膜あるいは耐熱性ゴム被膜による離型層２２３が形成された加圧ロール２２０とで構成されている。そして、定着ロール２１０と加圧ロール２２０との間に、未定着トナー像を担持した記録紙を通過させて、未定着トナー像に対して加熱と加圧とを行うことによって、記録紙にトナー像を定着している。このような定着装置は、加熱ロール方式と呼ばれて、一般的に広く利用されている。
【０００４】
ところで、加熱ロール方式の定着装置において高速化を図ろうとする場合には、トナーと記録紙に充分な熱量を供給するために、ニップ幅を定着速度に比例して広くすることが必要となる。ニップ幅を広くする方法として、定着ロールと加圧ロールとの間の荷重を大きくする方法や、弾性体の厚さを厚くする方法、さらにはロール径を大きくする方法がある。
しかし、荷重を大きくする方法や、弾性体の厚さを厚くする方法では、ロールの撓みに起因するニップ幅の形状がロール軸に沿って不均一になることから、定着むらや紙しわが発生する等の画像品質上の問題が生じる。また、ロール径を大きくする方法では、装置の大型化を招くとともに、ロールを室温から定着可能温度まで上昇させるまでの時間（ウォームアップタイム）が長くなるという問題がある。
【０００５】
そこで、これらの問題を解消して、画像形成装置の高速化に対応した定着装置を実現するべく、本出願人は、表面が弾性変形する回転可能な加熱ロールと、この加熱ロールに接触したまま走行可能なエンドレスベルトと、このエンドレスベルトの内側に非回転状態で配置された圧力パッドとを具備し、圧力パッドによって、加熱ロールとの接触面が形成されるようにエンドレスベルトを加熱ロールに圧接させ、エンドレスベルトと加熱ロールとの間にシートを通過させることができるようにベルトニップを設けるとともに、加熱ロールの表面のうち、シートの出口側を局部的に弾性変形させるように構成した定着装置に関する技術を提案している（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
かかる特許文献１に記載した技術では、従来の加熱ロール方式の定着装置における加圧ロールに代え、圧力パッドを用いてエンドレスベルトを加熱ロールに圧接させている。このような構成を採用することにより、加熱ロールとエンドレスベルトとによって形成されるベルトニップの幅が従来の加熱ロールと加圧ロールとのロールニップの幅よりも容易に大きくすることができるので、高速化対応が可能となり、しかも装置の小型化を図ることも容易である。
【０００７】
特に、加熱ロールに圧接させるエンドレスベルトの熱容量が小さく、さらに圧力パッドが非回転状態で配置されているために加熱ロールから伝達される熱も発散され難い。そのため、加熱ロールの回転が開始されても、加熱ロールからエンドレスベルト側に奪われる熱量は少なく、熱をトナーの溶融に利用する効率を高めるとともに、ベルトニップでの温度低下量も小さいことから、トナーの定着性の向上を図ることができるという利点を有している。
【０００８】
【特許文献１】特許第３２９８３５４号公報(第４-７頁)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、圧力パッドを用いてエンドレスベルトをロールに圧接させる方式の定着装置においては、圧力パッドによりエンドレスベルトをロールに圧接させるに際し、圧力パッドとエンドレスベルトとの間の滑り性を確保するために、両者の間に低摩擦部材を介在させ、さらにはこの低摩擦部材の摺擦面に潤滑剤を塗布している。
しかしながら、圧力パッドとエンドレスベルトとの間は加圧されているために、エンドレスベルトと低摩擦部材との摺動部では、塗布された潤滑剤を摺動部から押し出す力が作用することから、エンドレスベルトが移動を重ねるのに伴って次第に潤滑剤が摺動部の両側部に移動し、この潤滑剤を摺動部全域に亘って安定して保持しておくことが難しい。そのために、圧力パッドとエンドレスベルトとの接触抵抗（摺動抵抗）が増加する傾向にある。その場合には、エンドレスベルトの動きが加熱ロールに対応し難くなり、それに伴って記録紙の搬送が良好でなくなって、紙しわや画像ずれ等の画像不良を生じさせる可能性がある。
【００１０】
そこで本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、定着装置における記録紙の搬送能力の安定を図ることにより、長期に亘り紙しわや画像ずれ等の発生を抑えて高品質な画像を形成することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる目的のもと、本発明の定着装置は、回動可能な回動部材と、回動部材に接触しながら移動可能なエンドレスベルトと、エンドレスベルトの内側に配置され、エンドレスベルトを回動部材に圧接させて回動部材とエンドレスベルトとの間に記録材が通過するニップ部を形成する圧力部材と、エンドレスベルトと圧力部材との間の摺擦抵抗を低減する摺動部材とを備えており、さらに、エンドレスベルトの内周面に当接するとともに、エンドレスベルトの移動方向の上流側から下流側へ向けてエンドレスベルトの端部から中央部へ向かう段差が形成された段差部材を備えたことを特徴としている。
【００１２】
ここで、段差部材は、ニップ部のエンドレスベルトの移動方向下流側に配置されたことを特徴とすることもできる。また、段差部材は、段差がエンドレスベルトの幅方向に対称に一対配置することもできる。さらに、段差部材は、段差が２０〜１２０μｍに形成されたことを特徴とすることができる。
また、摺動部材および前記段差部材は、潤滑剤に対する難吸収性を有することを特徴とすることもできる。
【００１３】
また、本発明の定着装置は、回動可能な回動部材と、回動部材に接触しながら移動可能なエンドレスベルトと、エンドレスベルトの内側に配置され、エンドレスベルトを回動部材に圧接させて回動部材とエンドレスベルトとの間に記録材が通過するニップ部を形成する圧力部材と、エンドレスベルトと圧力部材との間の摺擦抵抗を低減する摺動部材とを備えており、この摺動部材は、ニップ部の下流側に、エンドレスベルトの内周面に当接するとともに、エンドレスベルトの移動方向の上流側から下流側へ向けてエンドレスベルトの端部から中央部へ向かう段差が形成されたことを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の定着装置は、表面が弾性変形するとともに、駆動源に接続されて回転可能な加圧ロールと、発熱源を有し、加圧ロールに接触しながら従動可能な定着ベルトと、定着ベルトの内側に配置され、定着ベルトを前記加圧ロールに圧接させて定着ベルトと加圧ロールとの間に記録材が通過するニップ部を形成する圧力部材と、定着ベルトと圧力部材との間に設けられ、潤滑剤を介在させながら定着ベルトと圧力部材との摺擦抵抗を低減する摺動部材とを備えており、さらに、定着ベルトの内周面に付着した潤滑剤を定着ベルトの中央部へ寄せ集める潤滑剤寄せ集め部材を備えたことを特徴としている。
ここで、定着ベルトは、発熱源が電磁誘導加熱体または抵抗発熱体で構成することができる。また、圧力部材は、定着ベルトに配設される発熱源で構成することもできる。
【００１５】
また、本発明の定着装置は、発熱源を有し、表面が弾性変形する回転可能な定着ロールと、定着ロールに接触しながら移動可能なエンドレスベルトと、エンドレスベルトの内側に配置され、エンドレスベルトを定着ロールに圧接させてエンドレスベルトと定着ロールとの間に記録材が通過するニップ部を形成する圧力部材と、エンドレスベルトと圧力部材との間に設けられ、潤滑剤を介在させながらエンドレスベルトと圧力部材との摺擦抵抗を低減する摺動部材とを備えており、さらに、エンドレスベルトの内周面に付着した潤滑剤をエンドレスベルトの中央部へ寄せ集める潤滑剤寄せ集め部材を備えたことを特徴としている。
ここで、圧力部材は、定着ロールの表面のうち、記録材の搬送方向下流側を局部的に弾性変形させることを特徴とすることができる。
【００１６】
さらに、本発明を画像形成装置と捉え、本発明の画像形成装置は、トナー像を形成するトナー像形成手段と、トナー像形成手段によって形成されたトナー像を記録材上に転写する転写手段と、記録材上に転写されたトナー像を記録材に定着する定着手段とを含み、この定着手段は、回動可能な回動部材と、回動部材に接触しながら移動可能なエンドレスベルトと、エンドレスベルトの内側に配置され、エンドレスベルトを回動部材に圧接させて回動部材とエンドレスベルトとの間に記録材が通過するニップ部を形成する圧力部材と、エンドレスベルトと圧力部材との間の摺擦抵抗を低減する摺動部材とを備えており、さらに、エンドレスベルトの内周面に当接するとともに、エンドレスベルトの移動方向の上流側から下流側へ向けてエンドレスベルトの端部から中央部へ向かう段差が形成された段差部材を備えたことを特徴としている。
ここで、段差部材は、摺動部材と同一の部材で構成することができる。また、段差部材は、段差が２０〜１２０μｍに形成されたことを特徴とすることもできる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の効果として、定着装置における記録紙の搬送能力の安定を図ることにより、長期に亘り紙しわや画像ずれ等の発生を抑えて高品質な画像を形成することができる画像形成装置を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[実施の形態１]
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置であって、電子写真方式にて各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋ、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋにて形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に順次転写(一次転写)させる一次転写部１０、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー画像を記録材（記録紙）である用紙Ｐに一括転写(二次転写)させる二次転写部２０、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置６０を備えている。また、各装置(各部)の動作を制御する制御部４０を有している。
【００１９】
本実施の形態において、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋは、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１の周囲に、これらの感光体ドラム１１が帯電される帯電器１２、感光体ドラム１１上に静電潜像が書込まれるレーザ露光器１３(図中露光ビームを符号Ｂｍで示す)、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を一次転写部１０にて中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６、感光体ドラム１１上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１７、などの電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋは、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の順に、略直線状に配置されている。
【００２０】
中間転写体である中間転写ベルト１５は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたフィルム状の無端ベルトで構成されている。そして、その体積抵抗率は１０6〜１０14Ωｃｍとなるように形成されており、その厚みは例えば０.１ｍｍ程度に構成されている。中間転写ベルト１５は、各種ロールによって図１に示すＢ方向に所定の速度で循環駆動(回動)されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ(図示せず)により駆動されて中間転写ベルト１５を回動させる駆動ロール３１、各感光体ドラム１１の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト１５を支持する支持ロール３２、中間転写ベルト１５に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール３３、二次転写部２０に設けられるバックアップロール２５、中間転写ベルト１５上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニングバックアップロール３４を有している。
【００２１】
一次転写部１０は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に対向して配置される一次転写ロール１６で構成されている。一次転写ロール１６は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が１０７．５〜１０８．５Ωｃｍのスポンジ状の円筒ロールである。そして、一次転写ロール１６は中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に圧接配置され、さらに一次転写ロール１６にはトナーの帯電極性（マイナス極性とする。以下同様。）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上において重畳されたトナー像が形成されるようになっている。
【００２２】
二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像担持面側に配置される二次転写ロール２２と、バックアップロール２５とによって構成される。バックアップロール２５は、表面がカーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲのブレンドゴムのチューブ、内部はＥＰＤＭゴムで構成されている。そして、その表面抵抗率が１０７〜１０１０Ω／□となるように形成され、硬度は例えば７０°(アスカーＣ：高分子計器社製、以下同様。)に設定される。このバックアップロール２５は、中間転写ベルト１５の裏面側に配置されて二次転写ロール２２の対向電極をなし、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール２６が当接配置されている。
【００２３】
一方、二次転写ロール２２は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が１０７．５〜１０８．５Ωｃｍのスポンジ状の円筒ロールである。そして、二次転写ロール２２は中間転写ベルト１５を挟んでバックアップロール２５に圧接配置され、さらに二次転写ロール２２は接地されてバックアップロール２５との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部２０に搬送される用紙Ｐ上にトナー像を二次転写する。
【００２４】
また、中間転写ベルト１５の二次転写部２０の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト１５の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ３５が接離自在に設けられている。一方、イエローの画像形成ユニット１Ｙの上流側には、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋにおける画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)４２が配設されている。また、黒の画像形成ユニット１Ｋの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ４３が配設されている。この基準センサ４２は、中間転写ベルト１５の裏側に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部４０からの指示により、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋは画像形成を開始するように構成されている。
【００２５】
さらに、本実施の形態の画像形成装置では、用紙搬送系として、用紙Ｐを収容する用紙トレイ５０、この用紙トレイ５０に集積された用紙Ｐを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール５１、ピックアップロール５１にて繰り出された用紙Ｐを搬送する搬送ロール５２、搬送ロール５２により搬送された用紙Ｐを二次転写部２０へと送り込む搬送シュート５３、二次転写ロール２２によって二次転写された後に搬送される用紙Ｐを定着装置６０へと搬送する搬送ベルト５５、用紙Ｐを定着装置６０に導く定着入口ガイド５６を備えている。
【００２６】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。図１に示すような画像形成装置では、図示しない画像読取装置(ＩＩＴ)や図示しないパーソナルコンピュータ(ＰＣ)等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置(ＩＰＳ)にて所定の画像処理が施された後、画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋによって作像作業が実行される。ＩＰＳでは、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。
【００２７】
レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの各々の感光体ドラム１１に照射している。画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの各感光体ドラム１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋにて、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。
【００２８】
画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが当接する一次転写部１０にて、中間転写ベルト１５上に転写される。より具体的には、一次転写部１０において、一次転写ロール１６にて中間転写ベルト１５の基材に対しトナーの帯電極性（マイナス極性）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が付加され、トナー像を中間転写ベルト１５の表面に順次重ね合わせて一次転写が行われる。
【００２９】
トナー像が中間転写ベルト１５の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト１５は移動してトナー像が二次転写部２０に搬送される。トナー像が二次転写部２０に搬送されると、用紙搬送系では、トナー像が二次転写部２０に搬送されるタイミングに合わせてピックアップロール５１が回転し、用紙トレイ５０から所定サイズの用紙Ｐが供給される。ピックアップロール５１により供給された用紙Ｐは、搬送ロール５２により搬送され、搬送シュート５３を経て二次転写部２０に到達する。この二次転写部２０に到達する前に、用紙Ｐは一旦停止され、トナー像が担持された中間転写ベルト１５の移動タイミングに合わせてレジストロール(図示せず)が回転することで、用紙Ｐの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。
【００３０】
二次転写部２０では、中間転写ベルト１５を介して、二次転写ロール２２がバックアップロール２５に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Ｐは、中間転写ベルト１５と二次転写ロール２２との間に挟み込まれる。その際に、給電ロール２６からトナーの帯電極性（マイナス極性）と同極性の電圧(二次転写バイアス)が印加されると、二次転写ロール２２とバックアップロール２５との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト１５上に担持された未定着トナー像は、二次転写ロール２２とバックアップロール２５とによって押圧される二次転写部２０にて、用紙Ｐ上に一括して静電転写される。
【００３１】
その後、トナー像が静電転写された用紙Ｐは、二次転写ロール２２によって中間転写ベルト１５から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール２２の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５５へと搬送される。搬送ベルト５５では、定着装置６０における最適な搬送速度に合わせて、用紙Ｐを定着装置６０まで搬送する。定着装置６０に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着装置６０によって熱および圧力で定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙載置部に搬送される。
一方、用紙Ｐへの転写が終了した後、中間転写ベルト１５上に残った残留トナーは、中間転写ベルト１５の回動に伴ってクリーニング部まで搬送され、クリーニングバックアップロール３４および中間転写ベルトクリーナ３５によって中間転写ベルト１５上から除去される。
【００３２】
次に、本実施の形態の画像形成装置に用いられる定着装置６０について説明する。図２は、本実施の形態における定着装置６０の構成を示す側断面図である。図２に示すように、本実施の形態の定着装置６０では、回動部材の一例としての定着ロール６１、エンドレスベルト６２、エンドレスベルト６２を介して定着ロール６１から押圧される圧力部材の一例としての圧力パッド６４により主要部が構成されている。
【００３３】
定着ロール６１は、金属製のコア（円筒状芯金）６１１の周囲に耐熱性弾性体層６１２、および離型層６１３を積層して構成されたものである。
定着ロール６１の内部には、発熱源としてのハロゲンヒータ６６（例えば、定格６００Ｗ）が配設されている。一方、定着ロール６１の表面には温度センサ６９が接触して配置されている。図１に示した画像形成装置の制御部４０は、この温度センサ６９による温度計測値に基づいてハロゲンヒータ６６の点灯を制御し、定着ロール６１の表面温度が所定の設定温度（例えば、１７０℃）を維持するように調整している。
エンドレスベルト６２は、圧力パッド６４と、ベルト走行ガイド６３によって、エンドレスベルト６２が必要以上に変形せず、滑らかな略円形形状を保って回動できるように支持されている。そして、ニップ部Ｎにおいて定着ロール６１に対して圧接されて配置されている。
【００３４】
圧力パッド６４は、エンドレスベルト６２の内側において、エンドレスベルト６２を介して定着ロール６１に押圧される状態で配置され、定着ロール６１との間でニップ部Ｎを形成している。圧力パッド６４は、幅の広いニップ部Ｎを確保するためのプレニップ部材６４ａをニップ部Ｎの入口側に配置し、定着ロール６１の表面に歪みを与えるための剥離ニップ部材６４ｂをニップ部Ｎの出口側に配置している。
さらに、エンドレスベルト６２の内周面と圧力パッド６４との摺動抵抗を小さくするために、プレニップ部材６４ａおよび剥離ニップ部材６４ｂのエンドレスベルト６２と接する面に、摺動部材の一例としての低摩擦シート６８が設けられている。なお、低摩擦シート６８は、圧力パッド６４と別体に構成しても、圧力パッド６４と一体的に構成しても、いずれでもよい。
そして、圧力パッド６４と低摩擦シート６８とは、金属製の圧力パッド固定部材６５に保持されているが、圧力パッド６４と圧力パッド固定部材６５との間には圧縮コイルスプリング（図示せず）が配設され、圧力パッド６４によりエンドレスベルト６２を定着ロール６１に押し当てている。
【００３５】
また、圧力パッド固定部材６５には、ベルト走行ガイド６３が取り付けられ、エンドレスベルト６２がスムーズに回動することができるように構成されている。すなわち、ベルト走行ガイド６３は、エンドレスベルト６２内周面と摺擦するため、摩擦係数の小さな材質で形成されている。また、ベルト走行ガイド６３は、エンドレスベルト６２から熱を奪い難いように熱伝導率の低い材質で形成されている。
【００３６】
定着ロール６１は、図示しない駆動モータにより矢印Ｃ方向に回転し、この回転によりエンドレスベルト６２も従動回転する。図１に示した画像形成装置の二次転写部２０においてトナー像が静電転写された用紙Ｐは、定着入口ガイド５６によって導かれて、ニップ部Ｎに搬送される。そして、用紙Ｐがニップ部Ｎを通過する際に、用紙Ｐ上のトナー像はニップ部Ｎに作用する圧力（ニップ圧）と、定着ロール６１から供給される熱とによって定着される。本実施の形態の定着装置６０では、ほぼ定着ロール６１の外周面に倣う凹形状のプレニップ部材６４ａによりニップ部Ｎを広く構成することができるため、安定した定着性能を確保することができる。特に、プレニップ部材６４ａによって高いニップ圧をかけることで、溶融した複数のカラートナー像を混ぜ合わせて発色させたり、用紙Ｐの繊維内にトナーを埋め込んで、定着性を上げる働きを有している。
【００３７】
加えて、本実施の形態の定着装置６０では、定着ロール６１の外周面に対し突出させて剥離ニップ部材６４ｂを配置することにより、ニップ部Ｎの出口領域（剥離ニップ部）において定着ロール６１表面の歪みが局所的に大きくなるように構成することもできる。このように剥離ニップ部材６４ｂを配置すれば、定着後の用紙Ｐは、剥離ニップ部を通過する際に、局所的に大きく形成された歪みを通過することになるので、定着ロール６１に巻き付くことのない用紙Ｐの剥離をより効果的に行うことができる。
特に、定着ロール６１の歪みを局所的に大きくすることによって、小さい歪み量で高い剥離性能を得ることが可能となる。そのため、定着ロール６１の離型層６１３として、薄膜の耐熱性樹脂を用いた場合でも、用紙Ｐにおける紙しわの発生を抑制できる。また、耐熱性弾性体層６１２と離型層６１３との間の剥がれ等も発生し難く、剥離性能の維持と併せて長期に亘る部品性能の信頼性を向上させることができる。
【００３８】
さらには、定着ロール６１表面の歪み量を小さく形成できるので、定着ロール６１の耐熱性弾性体層６１２を薄肉化することができる。そのため、定着ロール６１の熱容量を小さく構成できるので、ウォームアップタイムを短くするとともに、消費電力の低減を図ることもできる。また、熱伝導率の低い耐熱性弾性体層６１２を薄肉化できるため、定着ロール６１の内面と外面との間の熱抵抗が小さくなって熱応答性の向上を図れるため、画像形成装置の高速化にも適している。
なお、剥離の補助手段として、定着ロール６１のニップ部Ｎの下流側に、剥離部材７０を配設することも可能である。剥離部材７０は、剥離バッフル７１が定着ロール６１の回転方向と対向する向き（カウンタ方向）に定着ロール６１と近接する状態でホルダ７２によって保持されている。
【００３９】
次に、定着装置６０を構成する各部材について詳細に述べる。まず定着ロール６１では、コア６１１は、機械的強度に優れ、熱伝導率の高い材質で形成された円筒体であり、例えば、鉄、アルミニウム、ＳＵＳ、真鍮等の金属や合金、さらにはセラミック、ＦＲＭ等で構成されている。コア６１１の外径および肉厚は、本実施の形態の定着装置６０では、圧力パッド６４の押圧力が小さいため、小径化、薄肉化を図ることができる。本実施の形態の定着装置６０では、外径３０ｍｍ、肉厚０．３５ｍｍ、長さ３６０ｍｍの鉄製のコア６１１を用いている。
耐熱性弾性体層６１２としては、耐熱性の高い弾性体であればどのような材料を用いることも可能であり、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を挙げることができる。特に、これらの材質の中でも、表面張力が小さく、弾性と熱的安定性に優れているという観点から、シリコーンゴムが好ましい。かかるシリコーンゴムとしては、ＲＴＶシリコーンゴム、ＨＴＶシリコーンゴム等があり、具体的には、ポリジメチルシリコーンゴム（ＭＱ）、メチルフェニルシリコーンゴム（ＰＭＱ）、メチルビニルシリコーンゴム（ＶＭＱ）、フルオロシリコーンゴム（ＦＶＭＱ）等が挙げられる。また耐熱性弾性体層６１２の厚さは、通常３ｍｍ以下、好ましくは０．５〜１．５ｍｍに設定する。本実施の形態の定着装置６０では、硬度４５°（ＪＩＳ−Ａ）のＨＴＶシリコーンゴムを０．５ｍｍの厚みに被覆している。
なお、耐熱性弾性体層６１２をコア６１１に被覆する方法としては、例えば、ニーダーコーティング、バーコーティング、カーテンコーティング、スピンコーティング、ディップコーティング等の公知のコーティング法を用いることができる。
【００４０】
離型層６１３は、トナー像のオフセットを抑制する観点から、耐熱性・離型性を有する樹脂であれば特に制限はなく、例えばシリコーン樹脂、フッ素樹脂、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を用いることができるが、離型性や耐摩耗性に特に優れたフッ素樹脂が適している。フッ素樹脂としては、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重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）等が使用できる。離型層６１３の厚みとしては、好ましくは３０〜５０μｍである。離型層６１３を耐熱性弾性体層６１２に被覆する方法としては、特に制限はないが、例えば上述したコーティング法を用いることができる。本実施の形態の定着装置６０では、離型層６１３として、厚さ３０μｍのＰＦＡをディップコーティングにより被覆し、鏡面に近い状態の表面を形成している。
【００４１】
エンドレスベルト６２は、原形が円筒形状に形成された無端ベルトであり、ベース層と、このベース層の定着ロール６１側の面または両面に被覆された離型層とから構成されている。ベース層は、熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド等のポリマーやＳＵＳ、ニッケル、銅等の金属により形成され、その中でも、耐熱性・耐磨耗性・耐薬品性等に優れる点で、熱硬化性ポリイミドが好ましい。その厚みは、３０〜２００μｍ、好ましくは５０〜１２５μｍ程度に設定する。ベース層の表面に被覆される離型層としては、フッ素樹脂、例えばＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰで形成され、その厚みは５〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍ程度に設定する。本実施の形態の定着装置６０では、ベース層として、周長９４ｍｍ、幅３２０ｍｍ、厚さ７５μｍの熱硬化性ポリイミド、離型層として厚さ３０μｍのＰＦＡをディップコーティングしたものを用いている。
なお、エンドレスベルト６２の層構成としてはこれに限らず、ベース層上に弾性層を設けた構成や、内周面にさらに摺動抵抗を低減するための層を設けた構成を採ることもできる。
【００４２】
圧力パッド６４は、上述したように、単一の部材で構成しても、機能の異なる複数の部材で構成してもよいが、本実施の形態の定着装置６０では、プレニップ部材６４ａ、剥離ニップ部材６４ｂで構成されている。プレニップ部材６４ａは、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体や板バネ等を用いることができ、定着ロール６１側の面は、ほぼ定着ロール６１の外周面に倣う凹形状で形成されている。
剥離ニップ部材６４ｂは、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド等の耐熱性を有する樹脂、または鉄、アルミニウム、ＳＵＳ等の金属、さらにはセラミックで構成されている。剥離ニップ部材６４ｂの形状としては、ニップ部Ｎにおける外面形状が一定の曲率半径を有する凸曲面状に形成される。
本実施の形態の定着装置６０では、圧力パッド６４は、幅１０ｍｍ、全長３２０ｍｍ、平均厚さ５ｍｍのシリコーンゴムからなるプレニップ部材６４ａと、アルミニウムからなる剥離ニップ部材６４ｂとで構成されている。
【００４３】
また、ベルト走行ガイド６３は、上述したように、エンドレスベルト６２の内周面と摺擦するため、摩擦係数が低く、かつ、エンドレスベルト６２から熱を奪い難いように熱伝導率が低い材質が適しており、ＰＦＡやＰＰＳ等の耐熱性樹脂が用いられる。特に、ベルト走行ガイド６３のエンドレスベルト６２側の表面には、エンドレスベルト６２の移動方向に向かってリブが形成され、エンドレスベルト６２内周面との接触面積を小さくして、さらなる摺動抵抗の軽減や熱伝導の低減を実現している。
さらに、ベルト走行ガイド６３の軸方向の両端部には、フランジが形成されたエッジガイド（図示せず）が設けられ、エンドレスベルト６２の軸方向への移動（ベルトウォーク）が規制されている。
【００４４】
ベルト走行ガイド６３には、定着装置６０の長手方向に亘って、潤滑剤塗布部材６７が配設されている。潤滑剤塗布部材６７は、潤滑剤を保持できるように多孔質の材料で形成されている。多孔質の材料とは、多数の孔を有する物質や細い繊維を絡ませた構造の物質等、孔部を有してそこに潤滑剤を保持できる材料をいい、具体的には、スポンジや発泡体樹脂、フェルト、織物、延伸により多孔質化したフィルム等が含まれる。そして、潤滑剤塗布部材６７は、エンドレスベルト６２内周面に対し、シリコーンオイル等の潤滑剤を適量供給している。
潤滑剤としては、シリコーンオイル、フッ素オイル等の液体状のものの他、固形物質と液体とを混合させたグリース等を用いることもでき、またこれらを組み合わせて用いることもできる。本実施の形態の定着装置６０では、安全性の観点からシリコーンオイルを用いている。シリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、カルボキシ変性シリコーンオイル、シラノール変性シリコーンオイル、スルホン酸変性シリコーンオイル等が挙げられるが、摺動抵抗の低減および取扱性の観点から、アミノ変性シリコーンオイルが好ましい。
【００４５】
ここで、本実施の形態の定着装置６０では、低摩擦シート６８をニップ部Ｎよりもエンドレスベルト６２の移動方向下流側に延ばした構成とし、この下流側に延びた部分（延出部）６８ａのエンドレスベルト６２との摺擦面側における両側部に、潤滑剤をエンドレスベルト６２の幅方向中央部に寄せ集めるための段差部を形成して、この延出部６８ａをエンドレスベルト６２の内周面に当接させるように構成している。このように構成することによって、ニップ部Ｎを通過した際にニップ圧によりエンドレスベルト６２の幅方向両端部側に片寄った潤滑剤を中央部に寄せ集めることができるので、潤滑剤がエンドレスベルト６２の両端部から外部に漏れ出すのを抑制して、エンドレスベルト６２の内周面に充分な潤滑剤量を保持することが可能となる。これによって、エンドレスベルト６２と低摩擦シート６８との摺動性の安定を図り、エンドレスベルト６２が円滑に回動できる状態を維持できるので、用紙Ｐを定着ロール６１と等速に安定して搬送することが可能となり、画像ずれや用紙Ｐへの紙しわの発生が抑えられる。
【００４６】
上述したように、トナー像が静電転写された用紙Ｐが定着装置６０のニップ部Ｎを通過することにより、トナー像が用紙Ｐに定着されるが、用紙Ｐがニップ部Ｎを通過する際の搬送力は、駆動側の定着ロール６１から受けている。すなわち、用紙Ｐは、定着ロール６１の回転に伴い、定着ロール６１から摩擦力を受けることによって搬送されている。
一方、ニップ部Ｎに用紙Ｐが搬送されていない状態では、従動側のエンドレスベルト６２も定着ロール６１の回転に伴って定着ロール６１から摩擦力を受けることによって回動している。しかし、ニップ部Ｎに用紙Ｐが搬送され、用紙Ｐがニップ部Ｎに挟持されている場合には、エンドレスベルト６２は用紙Ｐを介して定着ロール６１から搬送力を受けている。したがって、用紙Ｐ側から捉えると、用紙Ｐがニップ部Ｎを通過する際には、用紙Ｐには定着ロール６１からの搬送力を受けるとともに、エンドレスベルト６２側から搬送方向とは逆方向の力(逆搬送力)が作用することとなる。
【００４７】
ところで、エンドレスベルト６２は、ニップ部Ｎにおいて圧力パッド６４が押圧されているために、圧力パッド６４からは回動方向とは逆の方向の力が摺動抵抗として作用している。そのため、上述したように、エンドレスベルト６２と圧力パッド６４との間には低摩擦シート６８を介在させるとともに、低摩擦シート６８の摺擦面に潤滑剤を塗布して、エンドレスベルト６２と圧力パッド６４との摺動抵抗を極力低減するように構成している。
したがって、通常状態では、エンドレスベルト６２が圧力パッド６４から受ける摺動抵抗は極めて小さく、円滑に回動可能であることから、エンドレスベルト６２は用紙Ｐと等速で回動することが可能である。この場合には、用紙Ｐが受ける逆搬送力は、エンドレスベルト６２を介した圧力パッド６４からの摺動抵抗であるから無視できる程度に小さい。そのため、用紙Ｐは定着ロール６１と等速に安定して搬送される。
【００４８】
ところが、エンドレスベルト６２と圧力パッド６４との間には押圧力が作用しているために、エンドレスベルト６２と低摩擦シート６８との摺動部では、塗布された潤滑剤を摺動部から押し出す力が作用することから、エンドレスベルト６２が移動を重ねるのに伴ってエンドレスベルト６２の幅方向両端部から潤滑剤が漏れ出し、摺動部では徐々に潤滑剤量が減少してしまう。そして、摺動部での潤滑剤量が減少すると、エンドレスベルト６２と低摩擦シート６８との摺動抵抗、すなわちエンドレスベルト６２と圧力パッド６４との間の摺動抵抗が大きくなる。
エンドレスベルト６２と圧力パッド６４との間の摺動抵抗が増加すると、用紙Ｐがニップ部Ｎを搬送される際に、用紙Ｐがエンドレスベルト６２を介して圧力パッド６４から受ける逆搬送力も大きくなる。さらに、エンドレスベルト６２と圧力パッド６４との間の摺動抵抗が過大になると用紙Ｐに作用する逆搬送力が無視できない程大きくなり、用紙Ｐの搬送が定着ロール６１の回動に追随できず、用紙Ｐと定着ロール６１との間でスリップが発生する。そのため、用紙Ｐの円滑な搬送が妨げられ、画像ずれや用紙Ｐにおける紙しわの原因となる。
【００４９】
特に、ニップ部Ｎにおいては、定着ロール６１の外径を中央部から両端部にかけて大きく形成した、所謂逆クラウン形状としたり、プレニップ部材６４ａと定着ロール６１との間の押圧力が中央部から両端部にかけて大きくなるように設定している。このように設定することによって、常に用紙Ｐのニップ部Ｎ入口側には中央部から両端部に向かって幅方向に力が作用するようにして、用紙Ｐに紙しわが生じるのを防止している。このような用紙Ｐの幅方向に作用する微妙な力のバランスが、エンドレスベルト６２と圧力パッド６４との間の摺動抵抗が増加するために、用紙Ｐが定着ロール６１の搬送に追随できなくなって崩れ、用紙Ｐに紙しわを生じさせたり、さらには画像ずれを生じさせることとなる。
【００５０】
そこで、本実施の形態の定着装置６０では、低摩擦シート６８をニップ部Ｎよりもエンドレスベルト６２の移動方向下流側に延ばした構成とし、この延出部６８ａのエンドレスベルト６２との摺擦面側における両側部に、潤滑剤をエンドレスベルト６２の幅方向中央部に寄せ集めるための段差部を形成している。そして、延出部６８ａをエンドレスベルト６２の内周面に当接させることによって、潤滑剤を中央部に寄せ集め、潤滑剤がエンドレスベルト６２の両端部から外部に漏れ出すのを抑制して、エンドレスベルト６２と低摩擦シート６８との摺動性の安定を図っている。
【００５１】
具体的に、低摩擦シート６８の構成について述べる。低摩擦シート６８には、その基本構成として、耐熱性・低摩擦性の観点から、テフロン（商標名）等のフッ素樹脂シートや、接触面積を減らす目的でフッ素樹脂シートの摺擦面側に凹凸加工を施したもの、ニップ圧に抗して凹凸が潰されない程度の強度を有するガラス繊維シートにフッ素樹脂を含浸させたもの、さらにはガラス繊維シートにテフロン（商標名）等のフッ素樹脂シートを接着したもの等が用いられる。本実施の形態の定着装置６０では、厚さ５０μｍのガラス繊維シートをベースに、このガラス繊維シートの摺擦面側に厚さ２０μｍのテフロン（商標名）シートを接着した低摩擦シート６８を用いている。
【００５２】
図３を用いて低摩擦シート６８の構造を説明する。図３（ａ）は、低摩擦シート６８の延出部６８ａ側を示した平面図であり、図３（ｂ）は、低摩擦シート６８の延出部６８ａにおけるＸＸ'断面図である。図３（ａ）に示すように、低摩擦シート６８は長方形に形成され、エンドレスベルト６２の移動方向と直交する方向の長さは、エンドレスベルト６２の幅と同程度、またはそれよりも若干長く形成されている。また、エンドレスベルト６２の移動方向における長さは、ニップ部Ｎの下流側まで延出させた部分（延出部６８ａ）を有するように設定されている（図２も参照）。この延出部６８ａのエンドレスベルト６２の移動方向における長さは適宜設定できるが、低摩擦シート６８自体のコシによって延出部６８ａをエンドレスベルト６２の内周面に押し当てることができる程度の長さに設定することができる。なお、延出部６８ａをさらに長く設定することもでき、その場合には、延出部６８ａの背面からエンドレスベルト６２の内周面に向けて押し当てる押し当て部材（図示せず）を配設する。
なお、本実施の形態の定着装置６０では、低摩擦シート６８のエンドレスベルト６２の移動方向と直交する方向の長さは３２０ｍｍ、延出部６８ａのエンドレスベルト６２の移動方向の長さは２５ｍｍの低摩擦シート６８を用いている。
【００５３】
低摩擦シート６８の延出部６８ａでは、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、エンドレスベルト６２との摺擦面側の両側に段差部６８１、６８２が形成されている。この段差部６８１、６８２は一定の厚さを有した平坦な板状部材で構成されている。そして、それぞれの段差部６８１、６８２は、エンドレスベルト６２の移動方向の上流側から下流側に向けて、低摩擦シート６８の端部から中央部へ向かう側面（段差）６８１ｋ、６８２ｋを有している。すなわち、側面６８１ｋと側面６８２ｋとは、エンドレスベルト６２の移動方向に向かって「ハ」の字型に形成されている。したがって、両側を段差部６８１、６８２に挟まれた凹部６８３の幅は、エンドレスベルト６２の移動方向下流側ほど狭くなるように形成されている。なお、延出部６８ａの最下流部には、段差部６８１と段差部６８２に挟まれた開口６８４が設けられている。
【００５４】
このような構成の段差部６８１、６８２を設けることによって、エンドレスベルト６２と低摩擦シート６８との摺動部（ニップ部Ｎ）を通過した際に、ニップ圧によってエンドレスベルト６２の幅方向両端側に片寄った潤滑剤を、側面６８１ｋと側面６８２ｋとによって中央部に寄せ集めることができる。そのため、エンドレスベルト６２が移動を重ねてもエンドレスベルト６２の幅方向両端部から潤滑剤が漏れ出すことを抑制でき、摺動部における潤滑剤量を摺動部全域に亘って安定して保持しておくことが可能となる。その結果、エンドレスベルト６２と低摩擦シート６８との摺動性が安定するのでエンドレスベルト６２は円滑に回動し、用紙Ｐを定着ロール６１と等速に安定して搬送することが可能となって、画像ずれや用紙Ｐへの紙しわの発生が抑えられる。
【００５５】
低摩擦シート６８における延出部６８ａの具体的な構成としては、段差部６８１、６８２はベースとなるガラス繊維に重ねてガラス繊維が積層され、この段差部６８１、６８２を含めた摺擦面の全面にテフロン（商標名）シートを接着している。
なお、摺擦面の全面に潤滑剤に対して難吸収性を有する材質を被覆することによって、潤滑剤が低摩擦シート６８に浸潤することによる摺動部における潤滑剤量の減少や、さらには潤滑剤がシリコーンゴム等で形成されたプレニップ部材６４ａと接触することによりゲル化して粘度が高くなり、これが摺動部に混入して摺動抵抗を増加させるという不都合を抑制できる。そのため、低摩擦シート６８の摺擦面においては、潤滑剤に対する難吸収性を併せ持った上述したテフロン（商標名）シートのような材質で構成することが好ましい。
【００５６】
また、延出部６８ａにおける段差部６８１、６８２の側面（段差）６８１ｋ、６８２ｋの高さは、２０〜１２０μｍ、好ましくは４０〜７０μｍに設定している。段差が２０μｍより低ければ、潤滑剤を寄せ集めるための高さが足りず、潤滑剤の漏洩を生じるからである。また一方、１２０μｍより高ければ、潤滑剤が低摩擦シート６８側に付着してしまい、エンドレスベルト６２側の潤滑剤量の減少を招いてしまうからである。本実施の形態の定着装置６０では、側面６８１ｋ、６８２ｋの高さを５０μｍに設定したが、潤滑剤を塞き止めて移動方向を変えるのに充分であり、かつ、段差部６８１、６８２からすり抜ける潤滑剤は殆ど認められなかった。なお、低摩擦シート６８自体の厚さは７０μｍであるので、延出部６８ａにおいても１２０μｍ程度であることから、エンドレスベルト６２の回動に与える影響等の問題が生じることはない。
ここで、段差部６８１、６８２は、一定の厚さを有した平坦な板状部材で構成するほか、エンドレスベルト６２の移動方向下流側に向かって板厚が厚くなる楔型に構成してもよい。また、低摩擦シート６８の端部から中央部へ向かう側面６８１ｋ、６８２ｋを有していれば、その平面形状は如何なる形状で形成することもできる。
また、段差部６８１、６８２の側面６８１ｋ、６８２ｋと低摩擦シート６８の幅方向とのなす角θ（図３参照）は、適宜設定できるが、本実施の形態では５°に設定している。
【００５７】
なお、本実施の形態の定着装置６０では、低摩擦シート６８をニップ部Ｎよりもエンドレスベルト６２の移動方向下流側に延ばした構成とし、この下流側に延びた部分（延出部）６８ａを段差部材（潤滑剤寄せ集め部材）とした。そして、延出部６８ａのエンドレスベルト６２との摺擦面側における両側部に、潤滑剤をエンドレスベルト６２の幅方向中央部に寄せ集めるための段差部を形成している。このような構成のほか、この潤滑剤をエンドレスベルト６２の幅方向中央部に寄せ集めるための段差部が形成された段差部材（潤滑剤寄せ集め部材）を低摩擦シート６８と別体に構成し、ニップ部Ｎよりもエンドレスベルト６２の移動方向下流側に配置してもよい。
【００５８】
ここで、かかる低摩擦シート６８を配設した本実施の形態の定着装置６０において、連続駆動を行った場合の定着ロール６１の駆動トルクの経時変化を測定する実験を行い、エンドレスベルト６２と低摩擦シート６８との摺動抵抗の変化を測定した。なお比較例として、延出部６８ａが配設されていない従来の低摩擦シートについても、同様の条件での実験を行った。これは、上記したように、従動側のエンドレスベルト６２は駆動側の定着ロール６１の回転に伴って定着ロール６１から摩擦力を受けることによって回動していることから、エンドレスベルト６２と低摩擦シート６８との摺動抵抗を定着ロール６１の駆動トルクとして把握することができることに基づき行ったものである。
かかる実験では、定着ロール６１の定着温度を１７０℃に制御しながら、プロセススピード１９４ｍｍ／ｓでの連続駆動を行い、定着ロール６１の駆動トルクを測定した。なお、ここでは、潤滑剤として粘度３００ｃｓ（常温）のアミノ変性シリコーンオイルを用いた。
【００５９】
図４は、定着ロール６１の駆動トルクの経時変化を、本実施の形態の低摩擦シート６８を用いた場合と従来の低摩擦シートを用いた場合とについて示した図である。図４に示すように、従来の低摩擦シートを用いた場合では、イニシャル状態（０時間）では駆動トルクが０．３０Ｎ・ｍであったものが、連続駆動１００時間の時点で０．６５Ｎ・ｍまで上昇する。これに対し、本実施の形態の低摩擦シート６８を用いた場合には、１００時間の時点でもイニシャル状態と略同様の駆動トルク（０．３５Ｎ・ｍ）を示し、駆動トルクの上昇は殆ど生じなかった。
その際に定着装置６０を観察すると、従来の低摩擦シートを用いた場合には連続駆動時に、エンドレスベルト６２からシリコーンオイルの漏洩がみられ、エンドレスベルト６２表面側へのシリコーンオイルの回り込みや、さらにはエンドレスベルト６２表面から定着ロール６１表面へのシリコーンオイルの移動も確認された。また、連続駆動１００時間後には、エンドレスベルト６２と低摩擦シートとの摺動部にはシリコーンオイルの存在は殆ど認められなかった。これに対し、本実施の形態の低摩擦シート６８を用いた場合には、連続駆動時におけるエンドレスベルト６２からのシリコーンオイルの漏洩は認められず、連続駆動１００時間後でも、エンドレスベルト６２と低摩擦シート６８との摺動部にはシリコーンオイルがイニシャル状態と略同量だけ存在していることが確認された。
このように、本実験によって、本実施の形態の低摩擦シート６８を用いた定着装置６０における格段の優位性が確認された。
【００６０】
以上説明したように、本実施の形態の定着装置６０においては、低摩擦シート６８をニップ部Ｎよりもエンドレスベルト６２の移動方向下流側に延ばした構成とし、この延出部６８ａのエンドレスベルト６２との摺擦面側における両側部に、潤滑剤をエンドレスベルト６２の幅方向中央部に寄せ集めるための段差部６８１、６８２を形成し、延出部６８ａをエンドレスベルト６２の内周面に当接させている。このように構成することによって、ニップ部Ｎを通過した際にニップ圧によりエンドレスベルト６２の幅方向両端部側に片寄った潤滑剤を中央部に寄せ集めることができるので、潤滑剤がエンドレスベルト６２の両端部から外部に漏れ出すのを抑制して、エンドレスベルト６２の内周面に充分な潤滑剤量を保持することができる。これによって、エンドレスベルト６２と低摩擦シート６８との摺動性の安定を図ることができ、エンドレスベルト６２が円滑に回動できる状態を維持することができる。その結果、用紙Ｐを定着ロール６１と等速に安定して搬送することが可能となり、画像ずれや用紙Ｐへの紙しわの発生が抑えられる。
さらに、エンドレスベルト６２が円滑に回動できることから、定着ロール６１の駆動トルクの上昇を抑えることができるので、定着ロール６１へ駆動力を伝達する伝達ギヤの破損の抑制や駆動モータのトルク低減による省電力を図ることも可能となる。
【００６１】
[実施の形態２]
実施の形態１では、加熱手段として発熱源を有する定着ロール６１を用い、加圧手段として圧力パッド６４が押圧されたエンドレスベルト６２を用いた定着装置６０が搭載された画像形成装置について説明した。実施の形態２では、図１に示した画像形成装置に搭載する定着装置であって、加熱手段として電磁誘導加熱される定着ベルトを用い、加圧手段として加圧ロールを用いた定着装置について説明する。尚、実施の形態１と同様な構成については同様な符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。
【００６２】
本実施の形態の画像形成装置に用いられる定着装置１０１について説明する。図５は、本実施の形態における定着装置１０１の構成を示す側断面図である。図５に示すように、定着装置１０１は、交流磁界を発生させる磁界発生部材の一例としての電磁石８０が外周面に近接して配設された定着ベルト９２、定着ベルト９２に対向するように配置された回動部材の一例としての加圧ロール９１、定着ベルト９２を介して加圧ロール９１から押圧される圧力部材の一例としての圧力パッド６４により主要部が構成されている。
【００６３】
まず定着ベルト９２は、原形が円筒形状に形成された例えば直径がφ３０ｍｍの無端ベルトである。そして、定着ベルト９２の層構造は、図６に示したように、耐熱性の高いシート状部材からなる基材層９２１、基材層９２１の上に積層された導電層９２２、最も上層となる表面離型層９２３の少なくとも３層を基本に構成されている。
定着ベルト９２の基材層９２１は、厚さ１０〜１００μｍ、さらに好ましくは５０〜１００μｍ（例えば、７５μｍ）の耐熱性の高いシートで形成され、例えばポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルケトン、ポリサルフォン、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリアミド等の耐熱性の高い合成樹脂からなるものが使用できる。
なお、定着ベルト９２の幅方向への蛇行（ベルトウォーク）を規制するために、定着ベルト９２の両端部にエッジガイド（図示せず）を設けているが、定着ベルト９２の両端部がエッジガイドに突き当った場合でも座屈等が生じない程度の剛性を確保するとともに、ニップ部Ｎ以外の領域においてφ３０ｍｍの円形状を保つために、基材層９２１としては、例えば厚さ８０μｍのポリイミドシートが使用される。
【００６４】
定着ベルト９２の導電層９２２は、電磁石８０によって生じる交流磁界の電磁誘導作用により誘導発熱する電磁誘導発熱体層であり、鉄・コバルト・ニッケル・銅・クロム等の金属を１〜５０μｍ程度の厚みで形成したものが用いられる。ここで、圧力パッド６４と加圧ロール９１とで形成されるニップ部Ｎおよびこのニップ部Ｎの近傍において、定着ベルト９２をニップ部Ｎに倣うように変形させて使用する必要があるため、定着ベルト９２全体としてフレキシブル性を必要とすることから、導電層９２２は可能な限り薄層に形成するのが好ましい。
本実施の形態の定着装置１０１では、導電層９２２として導電率の高い銅を、発熱効率が高くなるように厚さが５μｍ程度となるように形成し、ポリイミドからなる基材層９２１上にメッキ・蒸着等を用いて形成したものを用いている。
【００６５】
また、定着ベルト９２の表面離型層９２３は、用紙Ｐ上に担持された未定着トナー像と直接接触する層であるため、離型性のよい材料を使用することが必要である。この表面離型層９２３を構成する材料としては、例えば、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重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、シリコーン共重合体、またはこれらの複合層等が挙げられる。表面離型層９２３は、これらの材料のうちから適宜選択されたものを、１〜５０μｍの厚さで定着ベルト９２の最上層に設けたものである。
この表面離型層９２３の厚さは、薄すぎると、耐摩耗性の面で充分でなく、定着ベルト９２の寿命を短くする。一方、厚すぎると、定着ベルト９２の熱容量が大きくなりすぎ、ウォームアップタイムが長くなる。そこで、本実施の形態の定着装置１０１では、耐摩耗性と熱容量とのバランスを考慮して、表面離型層９２３として、厚さ１０μｍのＰＦＡを使用している。
【００６６】
なお、定着ベルト９２の導電層９２２と表面離型層９２３との間に、弾性層を設けた構成としてもよい。この場合には、弾性層はシリコーンゴム等の弾性体で形成することにより、用紙Ｐ上に担持されたトナー像の凹凸に倣うように定着ベルト９２を変形させることができるので、ニップ部Ｎにおいて用紙Ｐ上のトナー像の全体に、よりムラなく熱を供給することができる。
【００６７】
次に、圧力パッド６４は、定着ベルト９２を介して加圧ロール９１から押圧されてニップ部Ｎを形成する弾性部材６４１、この弾性部材６４１を支持するパッド支持部材６４２で構成されている（図５参照）。弾性部材６４１は、シリコーンゴム等やフッ素ゴム等の弾性体で形成され、加圧ロール９１側の面は、ほぼフラットに形成されている。そしてニップ部Ｎを通過した用紙Ｐは、ニップ部Ｎの出口領域（剥離ニップ部）において定着ベルト９２の曲率の変化によって定着ベルト９２から剥離される。なお、本実施の形態の定着装置１０１では、弾性部材６４１として、ゴム硬度が３５°（ＪＩＳ−Ａ）のシリコーンゴムを用いている。
パッド支持部材６４２は、ＳＵＳ、鉄等の金属や、耐熱性の高い合成樹脂等からからなる剛性を有する厚さ１〜２ｍｍ程度の板材で構成され、ハンドリング性の向上を図っている。そして、パッド支持部材６４２を介して圧力パッド６４を圧力パッド固定部材６５に固定している。
ここで、圧力パッド６４による剥離の補助手段として、定着ベルト９２のニップ部Ｎの下流側に、剥離部材７０を配設することも可能である。剥離部材７０は、剥離バッフル７１が定着ベルト９２の回転方向と対向する向き（カウンタ方向）に定着ベルト９２と近接する状態でホルダ７２によって保持されている。
【００６８】
圧力パッド６４を支持する圧力パッド固定部材６５は、圧力パッド６４が加圧ロール９１からの押圧力を長手方向に亘って均一に受けることができるようにするために、撓み量を一定量以下に抑える必要があり、一定以上の剛性を有する材料が用いられる。さらに、本実施の形態の定着装置１０１では、電磁誘導を用いて定着ベルト９２を加熱する構成を採用していることから、誘導磁界に影響を与えないか、または与え難い材料であり、さらには誘導磁界から影響を受けないか、または受け難い材料である必要がある。そのため、例えば、ガラス混入ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の耐熱性樹脂や、アルミニウム等の非磁性金属等を、電磁石８０から可能な限り離して配置している。
また、圧力パッド６４と圧力パッド固定部材６５との間には圧縮コイルスプリング（図示せず）が配設され、圧力パッド６４により定着ベルト９２を加圧ロール９１に押し当てている。
【００６９】
また、圧力パッド６４と定着ベルト９２との間には、定着ベルト９２の内周面と圧力パッド６４との摺動抵抗を小さくするため、摺擦部材の一例としての低摩擦シート６８が配設されている。低摩擦シート６８は、圧力パッド６４と別体に構成しても、圧力パッド６４と一体的に構成しても、いずれでもよい。本実施の形態の定着装置１０１では、低摩擦シート６８は圧力パッド６４と別体に構成し、一端を圧力パッド固定部材６５に固定して、圧力パッド６４と定着ベルト９２との間に挟持されるように構成している。
また、低摩擦シート６８の定着ベルト９２の内周面との摺擦面には、予め潤滑剤が塗布されているが、エンドレスベルト６２内周面に対し、シリコーンオイル等の潤滑剤を適量供給する潤滑剤塗布部材を配設してもよい。
【００７０】
次に、加圧ロール９１は、定着ベルト９２に対向するように配置され、図示しない駆動モータにより矢印Ｄ方向に、例えば１４０ｍｍ／ｓのプロセススピードで回転し、この回転により定着ベルト９２が従動回転するように構成されている。そして、加圧ロール９１と圧力パッド６４とにより定着ベルト９２を挟持した状態で保持してニップ部Ｎを形成し、このニップ部Ｎに未定着トナー像を担持した用紙Ｐを通過させることで、熱および圧力を加えて未定着トナー像を用紙Ｐに定着している。
加圧ロール６１は、例えば直径φ１８ｍｍの中実の鉄製コア (円柱状芯金)９１１と、コア９１１の外周面に被覆した例えば厚さ５ｍｍのシリコーンスポンジ等の耐熱性弾性体層９１２と、さらに例えば厚さ５０μｍのＰＦＡ等の耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆による離型層９１３とが積層されて構成されている。
【００７１】
また、加圧ロール９１の表面に対して接離自在に、熱伝導性の良好なアルミニウムやステンレス等の金属からなる温度均一化ロール９６が配設されている。この温度均一化ロール９６は、定着装置１０１に通電が開始された直後等の定着ベルト９２や加圧ロール９１の温度が冷えている状態では、加圧ロール９１から離れて位置している。そして、例えば小サイズの用紙Ｐを連続して定着処理した場合等、定着ベルト９２や加圧ロール９１に軸方向に沿った温度差が生じたときには、温度均一化ロール９６を加圧ロール９１に当接するように構成している。このように温度均一化ロール９６が加圧ロール９１に当接することによって、温度均一化ロール９６は加圧ロール９１に従動しながら、加圧ロール９１の軸方向における温度分布を均一化し、さらには定着ベルト９２の軸方向における温度分布を均一化する。
本実施の形態の定着装置１０１では、温度均一化ロール９６として直径φ１０ｍｍのアルミニウム製の中実ロールを用いている。なお、温度均一化ロール９６の表面には、例えばＰＦＡ等の離型層を形成してもよい。さらに、温度均一化ロール９６を加圧ロール９１に対し常時当接した構成とすることもできる。
【００７２】
次に、定着ベルト９２の導電層９２２に交流磁界を作用させて電磁誘導加熱する電磁石８０について説明する。電磁石８０は、断面が定着ベルト９２の形状に沿ったアール形状で形成され、被加熱部材である定着ベルト９２の外周表面と０．５〜２ｍｍ程度の間隙を保持して設置されている（図５参照）。また電磁石８０は、定着ベルト９２の移動方向と直交する方向を長手方向として、定着ベルト９２の全幅に亘って伸びた長方形状で形成されている。なお、電磁石８０は、定着ベルト９２の内側に設置してもよい。
図７は電磁石８０の構成と作用とを説明する概略断面図である。なお図７では、説明を分かり易くするため構成を概略的に表現している。図７に示したように、電磁石８０は、磁界を発生させる励磁コイル８０１と、励磁コイル８０１を保持するコイル支持部材８０２と、励磁コイル８０１に電流を供給する励磁回路８０３、励磁コイル８０１に対して定着ベルト９２とは反対側に設けられる磁場遮蔽部材８０４、励磁コイル８０１の中心部に設けられる芯材８０５とで構成されている。
【００７３】
励磁コイル８０１としては、例えば、相互に絶縁された直径φ０．５ｍｍの銅線材を１６本束ねたリッツ線を長円形状や楕円形状、長方形状等の閉ループ状に巻いたものが用いられる。そして、励磁コイル８０１は接着剤によって固められ、その形状を維持している。
この励磁コイル８０１には、励磁回路８０３によって所定の周波数の交流電流が印加される。これによって励磁コイル８０１の周囲には交流磁界Ｈが発生する。この交流磁界Ｈが定着ベルト９２の導電層９２２を横切る際に、この導電層９２２には、電磁誘導作用によってその交流磁界Ｈの変化を妨げる磁界を発生するように渦電流Ｉが生じる。この励磁コイル８０１に印加する交流電流の周波数は、例えば、１０〜５０ｋＨｚに設定されるが、本実施の形態では３０ｋＨｚに設定している。
このように、渦電流Ｉが定着ベルト９２の導電層９２２を流れることによって、この導電層９２２の抵抗値Ｒに比例した電力Ｗ（Ｗ＝Ｉ２Ｒ）によるジュール熱が発生し、定着ベルト９２を加熱する。
【００７４】
コイル支持部材８０２としては、耐熱性のある非磁性材料で構成するのが好ましく、例えば、耐熱ガラス、ポリカーボネート、ポリエーテルサルフォン、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の耐熱性樹脂、またはこれらにガラス繊維を混合した耐熱性樹脂が用いられる。
また、芯材８０５は、コイル支持部材８０２の中央部に配設され、フェライト等の強磁性体で構成されている。この芯材８０５により、励磁コイル８０１で発生した磁束を効率よく集中させ、定着ベルト９２に対する加熱効率を上げることができるため、励磁コイル８０１に交流電流を印加する励磁回路８０３の周波数を低く設定でき、また励磁コイル８０１の巻き数を少なく構成できる。そのため、電源の小型化、励磁回路８０３の小型化、さらにはこれらを安価に製造できるという利点がある。
磁場遮蔽部材８０４は、鉄・コバルト・ニッケル・フェライト等の磁性材料で構成されている。この磁場遮蔽部材８０４は、励磁コイル８０１から外部に漏れた磁束を集めて磁路を形成するものであり、効率のよい加熱を可能とするとともに、磁束が定着装置１０１の外に漏れて周辺部材が不本意に加熱されるのを抑制している。
【００７５】
このように、本実施の形態の定着装置１０１では、定着ベルト９２を電磁石８０による電磁誘導によって直接加熱することができるので、ニップ部Ｎにおいて定着ベルト９２からトナー定着のための充分な熱量をインスタントに供給することが可能となる。また、ニップ部Ｎにおいて定着ベルト９２に接触しているのは、定着ベルト９２の内側では低摩擦シート６８を介した圧力パッド６４、定着ベルト９２の外側では加圧ロール９１だけであり、これらはともに熱伝導率の低いシリコーンゴムやシリコーンスポンジ等で形成されているので、熱が流出し難く、供給したエネルギーを定着処理に有効に使える利点もある。このため、ウォームアップタイムを短縮することができ、また予熱を与えるスタンバイモードやローパワーモード等の設定も必要ないので、省エネルギーの観点からも極めて優れている。
【００７６】
そして、図１に示した画像形成装置の二次転写部２０においてトナー像が静電転写された用紙Ｐは、定着入口ガイド５６によって定着装置１０１のニップ部Ｎに導かれる。用紙Ｐがニップ部Ｎを通過する際には、用紙Ｐ上のトナー像は、ニップ部Ｎに作用する圧力と、定着ベルト９２から供給される熱とによって定着される。本実施の形態の定着装置１０１でも、加圧ロール９１と圧力パッド６４との間でニップ部Ｎを広く構成することができるため、安定した定着性能を確保することができる。
【００７７】
ここで、本実施の形態の定着装置１０１においては、実施の形態１の場合と同様に、低摩擦シート６８をニップ部Ｎよりも定着ベルト９２の移動方向下流側に延ばした構成とし、この延出部６８ａの定着ベルト９２との摺擦面側の両側部に、潤滑剤を定着ベルト９２の幅方向中央部に寄せ集めるための段差部６８１、６８２を形成し、延出部６８ａを定着ベルト９２の内周面に当接させている。
このように構成することによって、ニップ部Ｎを通過した際にニップ圧により定着ベルト９２の幅方向両端部に片寄った潤滑剤を中央部に寄せ集めることで、潤滑剤が定着ベルト９２の両端部から外部に漏れ出すのを抑制して、定着ベルト９２の内周面に充分な潤滑剤量を保持することができる。これによって、定着ベルト９２と低摩擦シート６８との摺動性の安定を図ることができ、定着ベルト９２が円滑に回動できる状態を維持することができる。その結果、用紙Ｐを加圧ロール９１と等速に安定して搬送することが可能となり、画像ずれや用紙Ｐへの紙しわの発生を抑えることが可能となる。
【００７８】
[実施の形態３]
実施の形態２では、加熱手段として電磁誘導により加熱される定着ベルト９２を用い、加圧手段として加圧ロール９１を用いた定着装置１０１が搭載された画像形成装置について説明した。実施の形態３では、図１に示した画像形成装置に搭載する定着装置であって、加熱手段として発熱源が押圧された定着ベルトを用いた定着装置について説明する。尚、実施の形態２と同様な構成については同様な符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。
【００７９】
図８は、本実施の形態における定着装置１０２の構成を示す側断面図である。図８に示すように、本実施の形態の定着装置１０２では、定着ベルト９２が用紙Ｐのトナー像担持面側に配置されている。定着ベルト９２の内側に発熱源の一例としての抵抗発熱体であるセラミックヒータ８２が配設され、セラミックヒータ８２からニップ部Ｎに熱を供給するように構成している。
セラミックヒータ８２は、加圧ロール９１側の面がほぼフラットに形成されている。そして、定着ベルト９２を介して加圧ロール９１に押圧される状態で配置され、ニップ部Ｎを形成している。したがって、セラミックヒータ８２は圧力部材としても機能している。ニップ部Ｎを通過した用紙Ｐは、ニップ部Ｎの出口領域（剥離ニップ部）において定着ベルト９２の曲率の変化によって定着ベルト９２から剥離される。
さらに、定着ベルト９２内周面とセラミックヒータ８２との間には、定着ベルト９２の内周面とセラミックヒータ８２との摺動抵抗を小さくするため、摺擦部材の一例としての低摩擦シート６８が配設されている。この低摩擦シート６８は、セラミックヒータ８２と別体に構成しても、セラミックヒータ８２と一体的に構成しても、いずれでもよい。
【００８０】
一方、加圧ロール９１は定着ベルト９２に対向するように配置され、図示しない駆動モータにより矢印Ｄ方向に回転し、この回転により定着ベルト９２が従動回転するように構成されている。加圧ロール９１は、コア (円柱状芯金)９１１と、コア９１１の外周面に被覆した耐熱性弾性体層９１２と、さらに耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆による離型層９１３とが積層されて構成されている。また、本実施の形態の定着装置１０２では、定着ベルト９２は、原形が円筒形状に形成された無端ベルトであり、ベース層と、このベース層の加圧ロール９１側の面または両面に被覆された離型層とから構成されている。
また、剥離の補助手段として、定着ベルト９２のニップ部Ｎの下流側に、剥離部材７０を配設することも可能である。剥離部材７０は、剥離バッフル７１が定着ベルト９２の回転方向と対向する向き（カウンタ方向）に定着ベルト９２と近接する状態でホルダ７２によって保持されている。
【００８１】
そして、図１に示した画像形成装置の二次転写部２０においてトナー像が静電転写された用紙Ｐは、定着入口ガイド５６によって定着装置１０２のニップ部Ｎに導かれる。用紙Ｐがニップ部Ｎを通過する際には、用紙Ｐ上のトナー像は、ニップ部Ｎに作用する圧力と、定着ベルト９２側のセラミックヒータ８２から供給される熱とによって定着される。本実施の形態の定着装置１０２でも、加圧ロール９１とセラミックヒータ８２との間でニップ部Ｎを広く構成することができるため、安定した定着性能を確保することができる。
【００８２】
ここで、本実施の形態の定着装置１０２においても、実施の形態１の場合と同様に、低摩擦シート６８をニップ部Ｎよりも定着ベルト９２の移動方向下流側に延ばした構成とし、この延出部６８ａの定着ベルト９２との摺擦面側の両側部に、潤滑剤を定着ベルト９２の幅方向中央部に寄せ集めるための段差部６８１、６８２を形成し、延出部６８ａを定着ベルト９２の内周面に当接させている。
このように構成することによって、ニップ部Ｎを通過した際にニップ圧により定着ベルト９２の幅方向両端部に片寄った潤滑剤を中央部に寄せ集めることで、潤滑剤が定着ベルト９２の両端部から外部に漏れ出すのを抑制して、定着ベルト９２の内周面に充分な潤滑剤量を保持することができる。これによって、定着ベルト９２と低摩擦シート６８との摺動性の安定を図ることができ、定着ベルト９２が円滑に回動できる状態を維持することができる。その結果、用紙Ｐを加圧ロール９１と等速に安定して搬送することが可能となり、画像ずれや用紙Ｐへの紙しわの発生を抑えることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明の活用例として、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置への適用、例えば記録紙（用紙）上に担持された未定着トナー像を定着する定着装置への適用がある。また、インクジェット方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置への適用、例えば記録紙（用紙）上に担持された未乾燥インク像を乾燥する定着装置への適用がある。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の画像形成装置を示した概略構成図である。
【図２】実施の形態１における定着装置の構成を示す側断面図である。
【図３】低摩擦シートの構造を説明する図であり、（ａ）は低摩擦シートの延出部側を示した平面図であり、（ｂ）は低摩擦シートの延出部におけるＸＸ'断面図である。
【図４】定着ロールの駆動トルクの経時変化を示した図である。
【図５】実施の形態２における定着装置の構成を示す側断面図である。
【図６】定着ベルトの層構造を説明する断面図である。
【図７】電磁石の構成と作用とを説明する概略断面図である。
【図８】実施の形態３における定着装置の構成を示す側断面図である。
【図９】従来の定着装置の構成を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋ…画像形成ユニット、１１…感光体ドラム、１２…帯電器、１３…レーザ露光器、１４…現像器、１５…中間転写ベルト、１６…一次転写ロール、１７…ドラムクリーナ、２０…二次転写部、６０,１０１,１０２…定着装置、６１…定着ロール、６２…エンドレスベルト、６３…ベルト走行ガイド、６４…圧力パッド、６４ａ…プレニップ部材、６４ｂ…剥離ニップ部材、６５…圧力パッド固定部材、６６…ハロゲンヒータ、６７…潤滑剤塗布部材、６８…低摩擦シート、６９…温度センサ、７０…剥離部材、８０…電磁石、８２…セラミックヒータ、９１…加圧ロール、９２…定着ベルト、９６…温度均一化ロール、６８１,６８２…段差部
【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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