JP5063267B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置とそこに設置される定着装置とに関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置では、定着ローラ、定着ベルト等の定着部材と、加圧ベルトと、を圧接させてニップ部を形成して、そのニップ部にトナー像を担持した記録媒体を搬送して記録媒体上へのトナー像の定着をおこなう定着装置が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２等参照。）。
このような加圧ベルトを用いた定着装置は、ニップ部における搬送方向のニップ幅を充分に確保できるとともに、加圧ベルトの熱容量を小さく設定することで定着部材から奪われる熱量を小さくすることができるために、加圧ローラを用いた装置と比べて、良好な定着性を得ることができる。

一方、特許文献１等には、定着部材と加圧ベルトとの間の押圧力を軸方向（幅方向）にわたって均一化することを目的として、加圧ベルトを上流側で張架する加圧ローラを、円筒状のアウターロールとクラウン形状のインナーロールとで構成する技術が開示されている。

他方、特許文献３等には、定着フィルムと加圧ローラとを用いた定着装置であって、定着フィルムの走行性を安定化することを目的として、定着フィルムが摺動する摺動面と定着フィルムとの間に、潤滑剤を介在させる技術が開示されている。
また、特許文献４等には、感光体ドラムの表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置であって、潤滑剤として２５℃における粘度が５０〜１００００ＣＳのものを用いる技術が開示されている。

特開２００６−２４３２１１号公報 特開平１−２７９２７８号公報 特開２００５−３１７５１９号公報 特開平１１−２１２３９８号公報

加圧ベルトを用いた従来の定着装置は、良好な定着性を得ることができるものの、加圧ローラを用いた定着装置と比べて、部品点数が多く、装置が複雑化・大型化してしまっていた。
これを解決するために、加圧ベルト（加圧フィルムも含むものとする。）を介して加圧パッドを加熱手段に圧接させてニップ部（定着ニップ部）を形成する方策が考えられる。しかし、その場合、加圧パッドに対して加圧ベルトが摺動する構成であることから、スティック・スリップによって異常音が生じてしまったり記録媒体の搬送性が低下してしまったりする可能性がある。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、部品点数が比較的少なく、装置が複雑化・大型化することなく、良好な定着性を得ることができ、記録媒体の搬送性低下や異常音が生じることのない、定着装置及び画像形成装置を提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる定着装置は、トナー像を記録媒体に定着する定着装置であって、トナー像を加熱する加熱手段と、前記加熱手段に圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧手段と、を備え、前記加圧手段は、所定方向に走行する無端状のベルト部材と、前記ベルト部材を介して前記加熱手段に圧接する加圧パッドと、前記ベルト部材の姿勢を保持するガイド部材と、断面がコの字状又は矩形状に形成されるとともに前記加圧パッドをその面上に支持する支持部材と、２５℃における粘度が７０〜５００ＣＳの潤滑剤を保持するとともに、前記ベルト部材と前記加圧パッドとの間に設置されて、前記ベルト部材の内周面に前記潤滑剤を供給する潤滑剤保持部材と、を具備し、前記潤滑剤保持部材は、その展開図が十字状になるように形成され、前記支持部材の形状に合わせて前記加圧パッド及び前記支持部材を覆うように十字状の部分を折り込んで配設されたものである。

また、請求項２記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記潤滑剤保持部材は、アラミド系繊維にてメッシュ状に形成されたものである。

また、請求項３記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項２に記載の発明において、前記潤滑剤保持部材は、メッシュの編み込み角度が記録媒体の搬送方向に対して４５±１５度になるように形成されたものである。

また、請求項４記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記潤滑剤保持部材は、アラミド系繊維にてメッシュ状に形成されたメッシュ層と、前記加圧パッドに当接する保持層と、を具備したものである。

また、請求項５記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記潤滑剤保持部材は、少なくともその一部が前記支持部材と板状部材とによって挟み込まれたものである。

また、請求項６記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記潤滑剤保持部材は、少なくともその一部が前記支持部材に溶着されたものである。

また、請求項７記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記潤滑剤保持部材は、前記支持部材上で張架されたものである。

また、請求項８記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、前記加圧手段は、前記潤滑剤保持部材と前記ベルト部材との間に、低摩擦材料で形成された摺動部材を具備したものである。

また、請求項９記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項８に記載の発明において、前記摺動部材は、４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂からなる繊維材料で形成されたものである。

また、請求項１０記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項９のいずれかに記載の発明において、前記潤滑剤を、フッ素グリースとしたものである。

また、請求項１１記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の発明において、前記ベルト部材は、ポリイミドからなるベース層を具備したものである。

また、請求項１２記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の発明において、前記ベルト部材は、４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂からなる表面層を具備したものである。

また、請求項１３記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の発明において、前記加圧パッドは、層厚が０．５〜３ｍｍのゴム層を具備したものである。

また、請求項１４記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の発明において、前記加圧パッドは、ゴム硬度が５〜５０Ｈｓのゴム層を具備したものである。

また、請求項１５記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項１４のいずれかに記載の発明において、前記加熱手段は、弾性層を有するとともに、前記ベルト部材を介して前記加圧パッドに圧接する定着ローラと、前記定着ローラを加熱する熱源と、を具備したものである。

また、請求項１６記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１５に記載の発明において、前記弾性層は、層厚が０．５〜３ｍｍになるように形成されたものである。

また、請求項１７記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項１６のいずれかに記載の定着装置を備えたものである。

本発明は、加圧手段を主としてベルト部材、加圧パッド、保持部材で構成して、ベルト部材の内周面に供給する潤滑剤の粘度を最適化しているため、部品点数が比較的少なく、装置が複雑化・大型化することなく、良好な定着性を得ることができ、記録媒体の搬送性低下や異常音が生じることのない、定着装置及び画像形成装置を提供することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１〜図４にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、３は原稿Ｄを原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部、７はカット紙等の記録媒体Ｐが収容される給紙部、９は記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される感光体ドラム、１２は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上を帯電する帯電部、１３は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成される静電潜像を現像する現像部、１４は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に重ねて転写する転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）、１５は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。

また、１６は中間転写ベルト１７を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のカラートナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための２次転写バイアスローラ、２０は記録媒体Ｐ上のトナー像（未定着画像）を定着する定着装置、を示す。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス５上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス５上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。

詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス５上の原稿Ｄの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Ｄにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Ｄのカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に向けて発せられる。

一方、４つの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、帯電部１２との対向部で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部２において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。

イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１Ｙ表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部１２にて帯電された後の感光体ドラム１１Ｙ上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１Ｍ表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１Ｃ表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１ＢＫ表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、現像部１３との対向位置に達する。そして、各現像部１３から感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように転写バイアスローラ１４が設置されている。そして、転写バイアスローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程である。）。

そして、転写工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫにおける一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７は、図中の時計方向に走行して、２次転写バイアスローラ１８との対向位置に達する。そして、２次転写バイアスローラ１８との対向位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７表面は、中間転写ベルトクリーニング部１６の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部１６に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。

ここで、中間転写ベルト１７と２次転写バイアスローラ１８との間（２次転写ニップである。）に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された記録媒体Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達した記録媒体Ｐは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。

そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、搬送ベルトによって定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ローラと加圧ベルトとのニップ部にて、カラー画像（トナー）が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラによって、装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２及び図３にて、画像形成装置本体１に設置される定着装置２０の構成・動作について詳述する。
図２は、定着装置２０を示す構成図である。図３（Ａ）は定着装置２０の加圧手段３１に設置される潤滑剤保持部材３７を示す断面図であり、図３（Ｂ）は潤滑剤保持部材３７のメッシュ層３７ａを拡大して示す上面図である。

図２を参照して、定着装置２０は、トナー像Ｔを加熱する加熱手段２１、２５、加熱手段２１、２５に圧接して記録媒体Ｐが搬送されるニップ部を形成する加圧手段３１、等で構成されている。
加熱手段は、主として、加圧ベルト３２（ベルト部材）を介して加圧パッド３３に圧接する定着ローラ２１と、定着ローラ２１を輻射熱により加熱する熱源としてのヒータ２５と、で構成されている。
加圧手段３１は、図２の矢印方向に走行する無端状のベルト部材としての加圧ベルト３２、加圧ベルト３２を介して定着ローラ２１（加熱手段）に圧接する加圧パッド３３（加圧部材）、加圧パッド３３を支持する支持部材３４（支持板）、加圧パッド３３を定着ローラ２１に向けて付勢するスプリング３５、加圧ベルト３２の姿勢を保持するガイド部材３６Ａ〜３６Ｃ、加圧ベルト３２の内周面（摺動面）に潤滑剤を供給する潤滑剤保持部材３７、等で構成されている。

ここで、定着ローラ２１は、不図示の駆動モータによって図２中の時計方向に回転駆動される薄肉の円筒体であって、その円筒体の内部にはヒータ２５（熱源）が固設されている。定着ローラ２１は、円筒状の芯金２２上に、弾性層２３、離型層２４（表面被覆層）が順次積層された多層構造体である。

また、定着ローラ２１の弾性層２３としては、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料が用いられる。特に、弾性層２３としてシリコーンゴムを用いる場合には、耐膨潤性を向上させるために、弾性層２３上にフッ素層をコーティングするのが好ましい。
定着ローラ２１の芯金２２上に弾性層２３を設けることで、ニップ部を通過した後の記録媒体Ｐの分離性が向上するとともに、カラー画像を形成するときの出力画像の光沢性が向上する。上述の効果を確実なものにするため、弾性層２３の層厚を０．５〜３ｍｍに設定することが好ましい。

また、定着ローラ２１の離型層２４としては、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、等を用いることができる。定着ローラ２１の表層に離型層２４を設けることにより、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が担保されることになる。

定着ローラ２１のヒータ２５（熱源）は、内部に電熱線を有する棒状のヒータであって、その両端部が定着装置２０の側板に固定されている。そして、装置本体１の電源部により出力制御されたヒータ２５によって定着ローラ２１が加熱されて、その表面から記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。なお、ヒータ２５の出力制御は、定着ローラ２１表面に当接するサーミスタ（不図示である。）によるローラ表面温度の検知結果に基いておこなわれる。また、このようなヒータ２５の出力制御によって、定着ローラ２１の温度（定着温度）を所望の温度に設定することができる。

加圧手段３１の加圧ベルト３２は、ポリイミド等からなるベース層上に、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）等からなる表面層を形成したものである。加圧ベルト３２は、その姿勢がガイド部材３６Ａ〜３６Ｃによって保持され、定着ローラ２１の回転に従動して図２の反時計方向に走行（回転）する。

また、加圧パッド３３（加圧部材）は、シリコーンゴム、フッ素ゴム等からなるゴム層（弾性層）を有している。加圧パッド３３のゴム層は、層厚が０．５〜３ｍｍに、ゴム硬度が５〜５０Ｈｓに設定されている。そして、支持部材３４（支持板）に保持された加圧パッド３３は、スプリング３５に付勢されて、潤滑剤保持部材３７、加圧ベルト３２を介して定着ローラ２１に圧接する。こうして、加圧ベルト３２と定着ローラ２１との間に、所望のニップ部が形成される。なお、加圧パッド３３の表面形状（ニップ部を形成する表面である。）は、平面形状であってもよいし、定着ローラ２１の曲率に合わせて曲面形状であってもよい。

第１ガイド部材３６Ａは、ニップ部の出口側（図２の左側である。）からその下流側（加圧ベルト３２の走行方向下流側である。）にかけて加圧ベルト３２の姿勢を保持する。第３ガイド部材３６Ｃは、ニップ部の入口側（図２の右側である。）からその上流側（加圧ベルト３２の走行方向上流側である。）にかけて加圧ベルト３２の姿勢を保持する。第２ガイド部材３６Ｂは、第１ガイド部材３６Ａから第３ガイド部材３６Ｃまでの間で加圧ベルト３２の姿勢を保持する。これらのガイド部材３６Ａ〜３６Ｃは、いずれも、定着装置２０の側板に固設されている。

また、潤滑剤保持部材３７は、加圧ベルト３２と加圧パッド３３との間に配設されている。詳しくは、潤滑剤保持部材３７は、断面がコの字状に形成された支持部材３４（面上に加圧パッド３３が支持されている。）の形状に合わせて、加圧パッド３３と支持部材３４とを覆うように配設されている。潤滑剤保持部材３７は、定着装置２０に対して、加圧パッド３３及び支持部材３４とともに図２の上下方向に移動可能に保持されている。そして、潤滑剤保持部材３７によって保持された潤滑剤が、加圧ベルト３２の内周面（摺動面）に供給（塗布）されることで、加圧ベルト３２の内周面の摩擦係数が低下することになる。
ここで、潤滑剤保持部材３７に保持された潤滑剤は、２５℃における粘度が７０〜５００ＣＳのものである。これにより、上述した効果が確実なものになる。このような条件を満足する潤滑剤としては、フッ素グリースを用いることができる。

また、本実施の形態１では、潤滑剤保持部材３７として、アラミド系繊維にてメッシュ状に形成されたものを用いている。詳しくは、図３（Ａ）を参照して、潤滑剤保持部材３７は、アラミド系繊維にてメッシュ状に形成されたメッシュ層３７ａと、加圧パッド３３に当接する保持層３７ｂと、の２層構造になっている。そして、メッシュ層３７ａに潤滑剤を含浸（保持）させて、メッシュ層３７ａに摺接する加圧ベルト３２の内周面に潤滑剤を供給する。このように、メッシュ層３７ａを設けることで、潤滑剤の保持性を高めることができる。また、保持層３７ｂを設けることで、潤滑剤保持部材３７をメッシュ層３７ａのみで構成する場合に比べて、支持部材３４上への設置性を高めることができる。なお、保持層３７ｂは、メッシュ層３７ａや支持部材３４（金属材料で形成されている。）との接着性がよい薄肉の樹脂材料で形成することができる。
さらに、本実施の形態１では、図３（Ｂ）に示すように、メッシュ層３７ａにおけるメッシュの編み込み角度が、記録媒体Ｐの搬送方向（図中の白矢印方向である。）に対して４５±１５度になるように形成している。これにより、メッシュ層３７ａに含浸された潤滑剤が、加圧ベルト３２の内周面に均一に供給されることになる。

なお、加圧ベルト３２をさらに低摩擦で摺動させるために、潤滑剤保持部材３７（メッシュ層３７ａ）と加圧ベルト３２との間に、低摩擦材料（例えば、４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂からなる繊維材料（ＰＦＡ繊維）である。）で形成された摺動部材を設置することができる。具体的には、潤滑剤保持部材３７のメッシュ層３７ａ上にＰＦＡ繊維層を形成することができる。

上述のように構成された定着装置２０は、次のように動作する。
装置本体１の電源スイッチが投入されると、ヒータ２５に電力が供給されるとともに、定着ローラ２１の図２中の矢印方向の回転駆動が開始され、それに連動して加圧ベルト３２の図２中の矢印方向の走行（回転）が開始される。
その後、給紙部７から記録媒体Ｐが給送されて、２次転写バイアスローラ１８の位置で記録媒体Ｐ上に未定着画像が担持される。未定着画像Ｔ（トナー像）が担持された記録媒体Ｐは、図２の破線矢印の方向（−Ｘ方向）に搬送されて、圧接状態にある定着ローラ２１及び加圧ベルト３２のニップ部に送入される。そして、定着ローラ２１による加熱と、定着ローラ２１及び加圧ベルト３２（加圧パッド３３）の押圧力とによって、記録媒体Ｐの表面にトナー像Ｔが定着される。その後、回転する定着ローラ２１及び加圧ベルト３２によってそのニップ部から送出された記録媒体Ｐは、破線矢印の方向（−Ｘ方向）に搬送される。
本実施の形態１における定着装置２０は、部品点数が比較的少なく、定着装置２０を複雑化・大型化することなく加圧ベルト３２を配設していて、良好な定着性を得ることができる。さらに、本実施の形態１では、加圧ベルト３２の内周面に、最適な粘度の潤滑剤を供給しているために、加圧ベルト３２の走行中にスティック・スリップが生じにくくなり、異常音が生じてしまったり記録媒体Ｐの搬送性が低下してしまったりする不具合が抑止されるとともに、定着装置２０（加圧手段３１）の駆動トルクの上昇や変動も軽減することができる。

図４は、上述した本実施の形態１における効果を確認するために本願発明者がおこなった実験の、実験条件及び実験結果を示す表図である。
図４における実験は、本実施の形態１における定着装置２０を用いて、潤滑剤の粘度（２５℃における粘度である。）と、潤滑剤保持部材３７の摩擦係数と、を振って、それぞれの条件について、異常音の有無と装置トルクとを測定したものである。具体的に、比較例１では潤滑剤の粘度を６５ＣＳとして潤滑剤保持部材３７の摩擦係数を０．１とし、実施例１では潤滑剤の粘度を２００ＣＳとして潤滑剤保持部材３７の摩擦係数を０．１とし、実施例２では潤滑剤の粘度を２００ＣＳとして潤滑剤保持部材３７の摩擦係数を０．０５とし、比較例２では潤滑剤の粘度を６００ＣＳとして潤滑剤保持部材３７の摩擦係数を０．０５としている。なお、実施例２及び比較例２では、潤滑剤保持部材３７のメッシュ層３７ａ上にＰＦＡ繊維層（摺動部材）を設けて摩擦係数を調整した。

図４の実験結果から、実施例１及び実施例２では、装置から生じる音が３５〜４５ｄｂ（デシベル）であって、目標値の５０ｄｂを下回る結果となった。すなわち、異常音は生じなかった。また、定着装置２０の駆動トルク（装置トルク）は０．５〜０．７Ｎ・ｍであって、目標値の１．５Ｎ・ｍを下回る結果となった。また、トルク変動も少なく、スティック・スリップの発生はなかった。
これに対して、比較例１では、装置トルクは低いものの、装置から目標値（５０ｄｂ）を超える７０ｄｂの異常音が生じてしまった。さらに、比較例２では、異常音の発生はないものの、装置トルクが目標値（１．５Ｎ・ｍ）を超えて１．６Ｎ・ｍになり、トルク変動も大きくなってしまった。
以上のことから、加圧ベルト３２の内周面に供給する潤滑剤の粘度は、２５℃で７０〜５００ＣＳの範囲が最適値であることがわかった。

以上説明したように、本実施の形態１のおいては、加圧手段３１を主として加圧ベルト３１（ベルト部材）、加圧パッド３３、保持部材３６Ａ〜３６Ｃで構成して、加圧ベルト３２の内周面に供給する潤滑剤の粘度を最適化しているため、部品点数が比較的少なく、定着装置２０が複雑化・大型化することなく、良好な定着性を得ることができ、記録媒体Ｐの搬送性低下や異常音が生じる不具合を抑止することができる。

実施の形態２．
図５及び図６にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図５（Ａ）は実施の形態２における定着装置に設置される潤滑剤保持部材３７を示す展開図であり、図５（Ｂ）はその潤滑剤保持部材３７が加圧パッド３３及び支持部材３４に設置された状態を示す斜視図である。また、図６（Ａ）は加圧パッド３３及び支持部材３４に潤滑剤保持部材３７が設置された状態を示す上面図であり、図６（Ｂ）はそのＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図６（Ｃ）はそのＢ−Ｂ断面を示す断面図である。

本実施の形態２における定着装置２０も、前記実施の形態１におけるものと同様に、加熱手段２１、２５、加圧手段３１、等で構成されている。そして、加熱手段は定着ローラ２１やヒータ２５で構成され、加圧手段３１は加圧ベルト３２、加圧パッド３３、支持部材３４、スプリング３５、ガイド部材３６Ａ〜３６Ｃ、潤滑剤保持部材３７、等で構成されている（図２を参照できる。）。

ここで、本実施の形態２における潤滑剤保持部材３７は、図５（Ａ）に示すように、その展開図が十字状になるように形成されている。そして、図５（Ｂ）及び図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、潤滑剤保持部材３７は、断面がコの字状に形成された支持部材３４（面上に加圧パッド３３が支持されている。）の形状に合わせて、加圧パッド３３と支持部材３４とを覆うように、十字状の部分を折り込んで配設されている。
このような構成により、潤滑剤保持部材３７を矩形状に形成する場合に比べて、支持部材３４の形状になじむため、支持部材３４に設置（貼着）したときに潤滑剤保持部材３７にシワ（よれ）が生じにくくなる。したがって、ニップ部を形成する加圧ベルト３２の表面にもシワ（よれ）が生じにくくなって、ニップ部を搬送される記録媒体Ｐ上にシワが生じる不具合を抑止するとともに、記録媒体Ｐの搬送性を向上させることができる。

なお、本実施の形態２では、潤滑剤保持部材３７を十字状に形成したが、潤滑剤保持部材３７を設置しない構成であっても、加圧パッド３２及び支持部材３４に覆設されるシート部材を十字状に形成することで、ニップ部を搬送される記録媒体Ｐ上にシワが生じる不具合を抑止する効果を達成することができる。

また、本実施の形態２では、断面がコの字状に形成された支持部材３４の形状に合わせて、加圧パッド３３と支持部材３４とを覆うように、十字状の潤滑剤保持部材３７を配設した。これに対して、支持部材３４の断面が矩形状（ロの字状）に形成されている場合であっても、その支持部材３４の形状に合わせて、加圧パッド３３と支持部材３４とを覆うように、十字状の潤滑剤保持部材３７を配設することで、上述したものと同様の効果を得ることができる。

以上説明したように、本実施の形態２のおいても、前記実施の形態１と同様に、加圧手段３１を主として加圧ベルト３１（ベルト部材）、加圧パッド３３、保持部材３６Ａ〜３６Ｃで構成して、加圧ベルト３２の内周面に供給する潤滑剤の粘度を最適化しているため、部品点数が比較的少なく、定着装置２０が複雑化・大型化することなく、良好な定着性を得ることができ、記録媒体Ｐの搬送性低下や異常音が生じる不具合を抑止することができる。

実施の形態３．
図７にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図７（Ａ）は加圧パッド３３及び支持部材３４に潤滑剤保持部材３７が設置された状態を示す上面図であり、図７（Ｂ）はそのＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図７（Ｃ）はそのＢ−Ｂ断面を示す断面図であって、それぞれ前記実施の形態２における図６に対応するものである。
本実施の形態３における定着装置は、潤滑剤保持部材３７の一部が支持部材３４と板状部材３８とによって挟み込まれている点が、前記実施の形態２のものとは相違する。

本実施の形態３における定着装置２０も、前記実施の形態２におけるものと同様に、加熱手段２１、２５、加圧手段３１、等で構成されている。そして、加熱手段は定着ローラ２１やヒータ２５で構成され、加圧手段３１は加圧ベルト３２、加圧パッド３３、支持部材３４、スプリング３５、ガイド部材３６Ａ〜３６Ｃ、潤滑剤保持部材３７、等で構成されている（図２を参照できる。）。
さらに、本実施の形態３における潤滑剤保持部材３７も、前記実施の形態２のものと同様に、その展開図が十字状になるように形成され、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、断面がコの字状に形成された支持部材３４の形状に合わせて、加圧パッド３３と支持部材３４とを覆うように十字状の部分を折り込んで配設されている。
このような構成により、前記実施の形態２のものと同様に、支持部材３４に設置（貼着）したときに潤滑剤保持部材３７にシワ（よれ）が生じにくくなり、ニップ部を搬送される記録媒体Ｐ上にシワが生じる不具合を抑止するとともに、記録媒体Ｐの搬送性を向上させることができる。

ここで、本実施の形態３では、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、支持部材３４上に設置された潤滑剤保持部材３７の上に、潤滑剤保持部材３７を挟み込むように、金属材料等からなる板状部材３８を設置している。
このような構成により、支持部材３４上に潤滑剤保持部材３７を張りをもって設置（貼着）することができるため、潤滑剤保持部材３７にシワ（よれ）が生じにくくなる。したがって、ニップ部を搬送される記録媒体Ｐ上にシワが生じる不具合を確実に抑止するとともに、記録媒体Ｐの搬送性を確実に向上させることができる。

なお、本実施の形態３では、潤滑剤保持部材３７の一部を支持部材３４と板状部材３８とによって挟み込むように構成したが、潤滑剤保持部材３７の一部を支持部材３４に溶着するように構成した場合であっても、上述したものと同様の効果を得ることができる。

以上説明したように、本実施の形態３のおいても、前記各実施の形態と同様に、加圧手段３１を主として加圧ベルト３１（ベルト部材）、加圧パッド３３、保持部材３６Ａ〜３６Ｃで構成して、加圧ベルト３２の内周面に供給する潤滑剤の粘度を最適化しているため、部品点数が比較的少なく、定着装置２０が複雑化・大型化することなく、良好な定着性を得ることができ、記録媒体Ｐの搬送性低下や異常音が生じる不具合を抑止することができる。

実施の形態４．
図８にて、この発明の実施の形態４について詳細に説明する。
図８（Ａ）は加圧パッド３３及び支持部材３４に潤滑剤保持部材３７が設置された状態を示す上面図であり、図８（Ｂ）はそのＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図８（Ｃ）はそのＢ−Ｂ断面を示す断面図であって、それぞれ前記実施の形態２における図６に対応するものである。
本実施の形態４における定着装置は、潤滑剤保持部材３７が支持部材３４上で張架されている点が、前記実施の形態２のものとは相違する。

本実施の形態４における定着装置２０も、前記実施の形態２におけるものと同様に、加熱手段２１、２５、加圧手段３１、等で構成されている。そして、加熱手段は定着ローラ２１やヒータ２５で構成され、加圧手段３１は加圧ベルト３２、加圧パッド３３、支持部材３４、スプリング３５、ガイド部材３６Ａ〜３６Ｃ、潤滑剤保持部材３７、等で構成されている（図２を参照できる。）。
さらに、本実施の形態４における潤滑剤保持部材３７も、前記実施の形態２のものと同様に、その展開図が十字状になるように形成され、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、断面がコの字状に形成された支持部材３４の形状に合わせて、加圧パッド３３と支持部材３４とを覆うように十字状の部分を折り込んで配設されている。
このような構成により、前記実施の形態２のものと同様に、支持部材３４に設置（貼着）したときに潤滑剤保持部材３７にシワ（よれ）が生じにくくなり、ニップ部を搬送される記録媒体Ｐ上にシワが生じる不具合を抑止するとともに、記録媒体Ｐの搬送性を向上させることができる。

ここで、本実施の形態４では、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、潤滑剤保持部材３７の両端に板状部材３８を設置して、板状部材３８間に引張スプリング３９を設置している。
このような構成により、支持部材３４上にて潤滑剤保持部材３７が４方向から張架されて設置（貼着）されるため、潤滑剤保持部材３７にシワ（よれ）が生じにくくなる。したがって、ニップ部を搬送される記録媒体Ｐ上にシワが生じる不具合を確実に抑止するとともに、記録媒体Ｐの搬送性を確実に向上させることができる。
なお、本実施の形態４では、引張スプリング３９を用いて潤滑剤保持部材３７が支持部材３４上で張架されるように構成したが、他の弾性部材を用いて潤滑剤保持部材３７が支持部材３４上で張架されるように構成することもできる。

以上説明したように、本実施の形態４のおいても、前記各実施の形態と同様に、加圧手段３１を主として加圧ベルト３１（ベルト部材）、加圧パッド３３、保持部材３６Ａ〜３６Ｃで構成して、加圧ベルト３２の内周面に供給する潤滑剤の粘度を最適化しているため、部品点数が比較的少なく、定着装置２０が複雑化・大型化することなく、良好な定着性を得ることができ、記録媒体Ｐの搬送性低下や異常音が生じる不具合を抑止することができる。

なお、前記各実施の形態では、定着ローラ２１を用いた定着装置２０に対して本発明を適用したが、定着ベルトを用いた定着装置に対しても本発明を適用することができる。さらには、前記各実施の形態では、ヒータによる加熱方式を用いた定着装置２０に対して本発明を適用したが、電磁誘導加熱方式を用いた定着装置に対しても本発明を適用することができる。これらの場合にも、加圧ベルト３２の内周面に供給する潤滑剤の粘度を最適化することで、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。 図１の画像形成装置に設置される定着装置を示す構成図である。 潤滑剤保持部材を示す図である。 実験条件及び実験結果を示す表図である。 この発明の実施の形態２における定着装置に設置される潤滑剤保持部材を示す図である。 加圧パッドに潤滑剤保持部材が設置された状態を示す図である。 この発明の実施の形態３における加圧パッドに潤滑剤保持部材が設置された状態を示す図である。 この発明の実施の形態４における加圧パッドに潤滑剤保持部材が設置された状態を示す図である。

符号の説明

１ 画像形成装置本体（装置本体）、
２０ 定着装置、
２１ 定着ローラ、
２２ 芯金、 ２３ 弾性層、 ２４ 離型層、
２５ ヒータ（熱源）、
３１ 加圧手段、
３２ 加圧ベルト（ベルト部材）、
３３ 加圧パッド、
３４ 支持部材、
３６Ａ〜３６Ｃ ガイド部材、
３７ 潤滑剤保持部材、
３７ａ メッシュ層、 ３７ｂ 保持層、
３８ 板状部材、 Ｐ 記録媒体。

Claims (17)

1. トナー像を記録媒体に定着する定着装置であって、
   トナー像を加熱する加熱手段と、
   前記加熱手段に圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧手段と、
   を備え、
   前記加圧手段は、
   所定方向に走行する無端状のベルト部材と、
   前記ベルト部材を介して前記加熱手段に圧接する加圧パッドと、
   前記ベルト部材の姿勢を保持するガイド部材と、
   断面がコの字状又は矩形状に形成されるとともに前記加圧パッドをその面上に支持する支持部材と、
   ２５℃における粘度が７０〜５００ＣＳの潤滑剤を保持するとともに、前記ベルト部材と前記加圧パッドとの間に設置されて、前記ベルト部材の内周面に前記潤滑剤を供給する潤滑剤保持部材と、
   を具備し、
   前記潤滑剤保持部材は、その展開図が十字状になるように形成され、前記支持部材の形状に合わせて前記加圧パッド及び前記支持部材を覆うように十字状の部分を折り込んで配設されたことを特徴とする定着装置。
2. 前記潤滑剤保持部材は、アラミド系繊維にてメッシュ状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記潤滑剤保持部材は、メッシュの編み込み角度が記録媒体の搬送方向に対して４５±１５度になるように形成されたことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
4. 前記潤滑剤保持部材は、アラミド系繊維にてメッシュ状に形成されたメッシュ層と、前記加圧パッドに当接する保持層と、を具備したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定着装置。
5. 前記潤滑剤保持部材は、少なくともその一部が前記支持部材と板状部材とによって挟み込まれたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の定着装置。
6. 前記潤滑剤保持部材は、少なくともその一部が前記支持部材に溶着されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の定着装置。
7. 前記潤滑剤保持部材は、前記支持部材上で張架されたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の定着装置。
8. 前記加圧手段は、前記潤滑剤保持部材と前記ベルト部材との間に、低摩擦材料で形成された摺動部材を具備したことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の定着装置。
9. 前記摺動部材は、４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂からなる繊維材料で形成されたことを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
10. 前記潤滑剤は、フッ素グリースであることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の定着装置。
11. 前記ベルト部材は、ポリイミドからなるベース層を具備したことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の定着装置。
12. 前記ベルト部材は、４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂からなる表面層を具備したことを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の定着装置。
13. 前記加圧パッドは、層厚が０．５〜３ｍｍのゴム層を具備したことを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の定着装置。
14. 前記加圧パッドは、ゴム硬度が５〜５０Ｈｓのゴム層を具備したことを特徴とする請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の定着装置。
15. 前記加熱手段は、
    弾性層を有するとともに、前記ベルト部材を介して前記加圧パッドに圧接する定着ローラと、
    前記定着ローラを加熱する熱源と、
    を具備したことを特徴とする請求項１〜請求項１４のいずれかに記載の定着装置。
16. 前記弾性層は、層厚が０．５〜３ｍｍになるように形成されたことを特徴とする請求項１５に記載の定着装置。
17. 請求項１〜請求項１６のいずれか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。

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