特開 2023-87935 加熱装置、定着装置、画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023087935

(43)【公開日】2023-06-26

(54)【発明の名称】加熱装置、定着装置、画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20230619BHJP

【ＦＩ】

G03G15/20 515

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021202498

(22)【出願日】2021-12-14

(71)【出願人】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100207181

【弁理士】

【氏名又は名称】岡村 朋

(72)【発明者】

【氏名】吉浦 有信

【テーマコード（参考）】

2H033

【Ｆターム（参考）】

2H033AA03

2H033BA16

2H033BA25

2H033BA26

2H033BA27

2H033BA31

2H033BA32

2H033BB03

2H033BB05

2H033BB06

2H033BB13

2H033BB14

2H033BB15

2H033BB18

2H033BB29

2H033BB30

2H033BB37

2H033BB39

2H033BE03

(57)【要約】

【課題】回転部材の長手方向の温度分布を改善することを課題とする。
【解決手段】ハロゲンヒータ２２と、定着ベルト２０と、定着ベルト２０を加圧する加圧ローラ２０と、定着ベルト２０の内側に配置され、定着ベルト２０を介して加圧ローラ２０との間に定着ニップＮを形成するニップ形成部材２３と、定着ベルト２０とニップ形成部材２３との間に設けられた摺動シート２６とを備えた定着装置９であって、摺動シート２６は、その熱伝導率がその他の部分よりも大きい高熱伝導部２６１を有することを特徴とする。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

加熱体と、
回転部材と、
前記回転部材を加圧する加圧部材と、
前記回転部材の内側に配置され、前記回転部材を介して前記加圧部材との間にニップ部を形成するニップ形成部材と、
前記回転部材と前記ニップ形成部材との間に設けられた摺動シートとを備えた加熱装置であって、
前記摺動シートは、その熱伝導率を長手方向に変化させることを特徴とする加熱装置。

【請求項2】

第１の記録媒体と、前記第１の記録媒体よりも前記長手方向の長さの大きい第２の記録媒体とに対応する請求項１記載の加熱装置であって、
前記摺動シートは、前記長手方向の前記第２の記録媒体の通過領域の内側であって、前記第１の記録媒体の通過領域よりも外側の領域である第一長手領域の熱伝導率が、前記第１の記録媒体の通過領域内の領域である第二長手領域の熱伝導率よりも大きく設定される請求項１記載の加熱装置。

【請求項3】

前記摺動シートの前記第一長手領域は金属繊維を含む請求項２記載の加熱装置。

【請求項4】

前記第一長手領域は前記第二長手領域よりもその厚みが小さい請求項２または３記載の加熱装置。

【請求項5】

前記摺動シートの前記第一長手領域および前記第二長手領域は繊維状の材料により形成され、
前記第一長手領域は前記第二長手領域よりも繊維の密度が大きい請求項２から４いずれか１項に記載の加熱装置。

【請求項6】

前記摺動シートの前記第一長手領域および前記第二長手領域は繊維状の材料により形成され、
前記第一長手領域は前記第二長手領域よりも繊維の径が大きい請求項２から５いずれか１項に記載の加熱装置。

【請求項7】

前記長手方向の長さが前記第１の記録媒体よりも大きく前記第２の記録媒体よりも小さい第３の記録媒体に対応する請求項２から６いずれか１項に記載の加熱装置であって、
前記摺動シートは、前記第一長手領域の内、前記第３の記録媒体の通過領域よりも内側の領域の熱伝導率が、前記第３の記録媒体の通過領域よりも外側の領域の熱伝導率よりも大きい加熱装置。

【請求項8】

請求項１から７いずれか１項に記載の加熱装置により、記録媒体上の熱を加熱して定着させる定着装置。

【請求項9】

請求項８記載の定着装置を備えた画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加熱装置、定着装置および画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

加熱装置としての定着装置では、回転部材としての定着ベルトの内面に設けられたニップ形成部材が、定着ベルトを介して、加圧部材としての加圧ローラとの間に定着ニップを形成する。

【0003】

このような定着装置には、ニップ形成部材と定着ベルトの摺動性を改善したり、定着ベルトの摩耗を抑制したりする目的で、摺動性に優れた摺動シートが設けられるものが存在する。

【0004】

例えば特許文献１（特開２０１６－３３６３６号公報）の定着装置では、ニップ形成部材と定着ベルトとの間に摺動シートが設けられる。また、ニップ形成部材は、熱伝導率の異なる複数の部材によって構成されており、定着ベルトの非通紙部における過昇温を抑制するための均熱板や吸熱部材などの高熱伝導部材が設けられる。

【0005】

ところが、前述の摺動シートを設けることにより、回転部材とニップ形成部材との間での伝熱がしにくくなる。従って、前述した高熱伝導部材による回転部材の長手方向の均熱効果も抑制されてしまうなど、加熱装置内の回転部材等の各部材において、理想の長手方向の温度分布を得られないという問題があった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

回転部材の長手方向の温度分布を改善することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するため、本発明は、加熱体と、回転部材と、前記回転部材を加圧する加圧部材と、前記回転部材の内側に配置され、前記回転部材を介して前記加圧部材との間にニップ部を形成するニップ形成部材と、前記回転部材と前記ニップ形成部材との間に設けられた摺動シートとを備えた加熱装置であって、前記摺動シートは、その熱伝導率を長手方向に変化させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、回転部材の長手方向の温度分布を改善できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】画像形成装置の概略構成図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る定着装置の構成を示す側面断面図である。

【図3】ハロゲンヒータ、摺動シート、用紙の長手方向の位置関係を示す図である。

【図4】本発明と異なる定着装置に小サイズの用紙が通紙された場合を示す図で、（ａ）図が非通紙領域を示す図、（ｂ）図が定着ベルトの長手方向の温度分布を示す図である。

【図5】ニップ形成部材および摺動シートを示す分解斜視図である。

【図6】異なる実施形態の定着装置のハロゲンヒータ、摺動シート、用紙の長手方向の位置関係を示す図である。

【図7】さらに異なる実施形態の定着装置のハロゲンヒータ、摺動シート、用紙の長手方向の位置関係を示す図である。

【図8】図２と異なる実施形態の定着装置を示す側面断面図である。

【図9】図２と異なる実施形態の定着装置を示す側面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。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。以下、本発明の一実施形態に係る加熱装置として、画像形成装置に設けられた定着装置を説明する。

【0011】

図１は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。

【0012】

図１に示す画像形成装置１００は、画像形成装置本体に対して着脱可能な４つの作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋを備える。各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック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。これらの色の現像剤は、カラー画像の色分解成分に対応する。各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、像担持体としてのドラム状の感光体２と、帯電装置３と、現像装置４と、クリーニング装置５とを備える 。帯電装置３は感光体２の表面を帯電する。現像装置４は、感光体２の表面に現像剤としてのトナーを供給してトナー画像を形成する。クリーニング装置５は感光体２の表面をクリーニングする。

【0013】

また、画像形成装置１００は、露光装置６と、給紙装置７と、転写装置８と、定着装置９と、排紙装置１０とを備える。露光装置６は、各感光体２の表面を露光し、その表面に静電潜像を形成する。給紙装置７は、記録媒体としての用紙Ｐを用紙搬送路１４に供給する。転写装置８は各感光体２に形成されたトナー画像を用紙Ｐに転写する。定着装置９は用紙Ｐに転写されたトナー画像を用紙Ｐ表面に定着させる。排紙装置１０は用紙Ｐを装置外に排出する。各作像ユニット１、感光体２、帯電装置３、露光装置６、転写装置８などは、用紙に画像を形成するための画像形成手段を構成している。

【0014】

転写装置８は、中間転写体としての無端状の中間転写ベルト１１と、一次転写部材としての４つの一次転写ローラ１２と、二次転写部材としての二次転写ローラ１３とを有する。中間転写ベルト１１は複数のローラによって張架される。一次転写ローラ１２は各感光体２上のトナー画像を中間転写ベルト１１へ転写する。二次転写ローラ１３は中間転写ベルト１１上に転写されたトナー画像を用紙Ｐへ転写する。複数の一次転写ローラ１２は、それぞれ、中間転写ベルト１１を介して感光体２に接触している。これにより、中間転写ベルト１１と各感光体２とが互いに接触し、これらの間に一次転写ニップが形成される。一方、二次転写ローラ１３は、中間転写ベルト１１を介して中間転写ベルト１１を張架するローラの１つに接触している。これにより、二次転写ローラ１３と中間転写ベルト１１との間には二次転写ニップが形成されている。

【0015】

また、用紙搬送路１４における給紙装置７から二次転写ニップ（二次転写ローラ１３）に至るまでの途中には、一対のタイミングローラ１５が設けられている。

【0016】

次に、図１を参照して上記画像形成装置の印刷動作について説明する。

【0017】

印刷動作開始の指示があると、各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋにおいては、感光体２が図１の時計回りに回転駆動され、帯電装置３によって感光体２の表面が均一な高電位に帯電される。次いで、原稿読取装置によって読み取られた原稿の画像情報、あるいは端末からプリント指示されたプリント情報に基づいて、露光装置６が各感光体２の表面を露光する。これにより、露光された部分の電位が低下して静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に対して現像装置４からトナーが供給され、各感光体２上にトナー画像が形成される。

【0018】

各感光体２上に形成されたトナー画像は、各感光体２の回転に伴って回転し、一次転写ニップ（一次転写ローラ１２の位置）に達する。そしてトナー画像は、図１の反時計回りに回転駆動する中間転写ベルト１１に順次重なり合うように転写される。そして、中間転写ベルト１１上に転写されたトナー画像は、中間転写ベルト１１の回転に伴って二次転写ニップ（二次転写ローラ１３の位置）へ搬送される。トナー画像は、二次転写ニップにおいて搬送されてきた用紙Ｐに転写される。この用紙Ｐは、給紙装置７から供給されたものである。給紙装置７から供給された用紙Ｐは、タイミングローラ１５によって一旦停止された後、中間転写ベルト１１上のトナー画像が二次転写ニップに至るタイミングに合わせて二次転写ニップへ搬送される。かくして、用紙Ｐ上にフルカラーのトナー画像が担持される。また、トナー画像が転写された後、各感光体２上に残留するトナーは各クリーニング装置５によって除去される。

【0019】

トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置９へと搬送され、定着装置９によって用紙Ｐにトナー画像が定着される。その後、用紙Ｐは排紙装置１０によって装置外に排出されて、一連の印刷動作が完了する。

【0020】

図２に示すように、本実施形態に係る定着装置９は、回転部材あるいは定着部材としての定着ベルト２０と、対向回転部材あるいは加圧部材としての加圧ローラ２１と、加熱体としてのハロゲンヒータ２２と、ニップ形成部材２３と、支持部材としてのステー２４と、反射部材２５と、摺動シート２６と、分離部材２７等を備えている。定着ベルト２０は無端状のベルトからなる。加圧ローラ２１は定着ベルト２０の外周面に接触して、定着ベルト２０との間に定着ニップＮを形成する。ハロゲンヒータ２２は定着ベルト２０を加熱する。ステー２４はニップ形成部材２３を支持する。定着装置に設けられる定着部材は、加熱装置に設けられる回転部材の一態様である。本実施形態の定着装置９には、この定着部材の具体例として定着ベルト２０が設けられる。また定着装置に設けられる加圧部材は、加熱装置に設けられる対向回転部材の一態様である。本実施形態の定着装置９には、この加圧部材の具体例として加圧ローラ２１が設けられる。

【0021】

図２の紙面に直交する方向で図３の両矢印Ｘ方向は、定着ベルト２０、加圧ローラ２１、ハロゲンヒータ２２、ニップ形成部材２３、ステー２４、摺動シート２６等の長手方向であり、以下、この方向を単に長手方向と呼ぶ。なお、この長手方向は搬送される用紙の幅方向、定着ベルト２０のベルト幅方向、そして、加圧ローラ２１の軸方向でもある。

【0022】

定着ベルト２０は、無端状のベルト部材で構成されている。このベルト部材は薄肉で可撓性を有する。またこのベルト部材にはフィルムが含まれる。詳しくは、定着ベルト２０は、内周側の基材と外周側の離型層により構成される。この基材はニッケルもしくはＳＵＳ等の金属材料またはポリイミド（ＰＩ）等の樹脂材料で形成される。離型層は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）又はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等で形成される。また、基材と離型層との間に、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム又はフッ素ゴム等のゴム材料で形成された弾性層を介在させても良い。

【0023】

加圧ローラ２１は、芯金２１ａと、芯金２１ａの表面に設けられた発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム又はフッ素ゴム等から成る弾性層２１ｂと、弾性層２１ｂの表面に設けられたＰＦＡ又はＰＴＦＥ等から成る離型層２１ｃによって構成されている。そして、加圧ローラ２１は、付勢手段によって定着ベルト２０側へ付勢され、定着ベルト２０を介してニップ形成部材２３に当接している。この加圧ローラ２１と定着ベルト２０とが圧接する箇所では、加圧ローラ２１の弾性層２１ｂが押し潰されることで、所定の幅の定着ニップＮが形成されている。また、加圧ローラ２１は、プリンタ本体に設けられたモータ等の駆動源によって回転駆動するように構成されている。そして、加圧ローラ２１が回転駆動すると、その駆動力がニップＮで定着ベルト２０に伝達され、定着ベルト２０が従動回転する。

【0024】

本実施形態では、加圧ローラ２１を中実のローラとしているが、中空のローラであっても良い。その場合、加圧ローラ２１の内部にハロゲンヒータ等の加熱体を配設しても良い。また、加圧ローラ２１が弾性層を有していない場合は、加圧ローラ２１の熱容量が小さくなり定着性が向上する。一方で、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光沢ムラが生じる可能性がある。これを防止するには、加圧ローラ２１に厚さ１００μｍ以上の弾性層を設けることが望ましい。加圧ローラ２１に厚さ１００μｍ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、光沢ムラの発生を回避することができる。弾性層２１ｂは、ソリッドゴムでも良いが、加圧ローラ２１の内部に加熱体が無い場合は、スポンジゴムを用いても良い。断熱性が高まり定着ベルト２０の熱が奪われ難くなるため、加圧ローラ２１の弾性層にはスポンジゴムを用いる方が望ましい。また、定着部材と加圧部材は、互いに圧接する態様に限らず、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。

【0025】

定着ベルト２０とハロゲンヒータ２２との間に、ハロゲンヒータ２２からの熱を一部遮蔽する遮蔽部材を配設しても良い。これにより、特に、連続通紙時の定着ベルト２０の非通紙領域における過剰な温度上昇を抑制することができ、定着ベルト２０の熱による劣化や損傷を防止することができる。

【0026】

ニップ形成部材２３は、耐熱温度２００℃以上の耐熱性部材で構成される。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２３の変形を防止し、安定した定着ニップＮの状態を確保して、出力画質の安定化を図っている。ニップ形成部材２３には、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）等の一般的な耐熱性樹脂を用いることが可能である。

【0027】

ニップ形成部材２３と定着ベルト２０の内面との間には、摺動シート２６が設けられる。

【0028】

ステー２４はニップ形成部材２３を支持する。ステー２４の端部は、定着装置の筐体に固定されている。これにより、加圧ローラ２１による圧力でニップ形成部材２３の撓みの発生が防止される。そのため、加圧ローラ２１の回転軸方向にわたって均一なニップ幅が得られるようになる。また、ステー２４は、ニップ形成部材２３の撓み防止機能を満足させるために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成されることが望ましい。なお、ステー２４を樹脂製とすることも可能である。

【0029】

反射部材２５は、ステー２４とハロゲンヒータ２２との間に配設されている。本実施形態では、反射部材２５をステー２４に固定している。また、反射部材２５は、ハロゲンヒータ２２によって直接加熱されるため、高融点の金属材料等で形成されることが望ましい。反射部材２５を配設することにより、ハロゲンヒータ２２からステー２４側に放射された光が定着ベルト２０へ反射される。これにより、定着ベルト２０に照射される光量を多くすることができ、定着ベルト２０を効率良く加熱可能となる。また、ハロゲンヒータ２２からの輻射熱がステー２４等に伝達されるのを抑制することができるので、省エネルギー化も図れる。

【0030】

なお、本実施形態のような反射部材２５を設ける代わりに、ハロゲンヒータ２２側のステー２４の面を研磨または塗装等の鏡面処理を施し、反射面を形成しても良い。また、上記反射部材２５またはステー２４の反射面の反射率は、９０％以上であることが望ましい。

【0031】

また、ステー２４は、その強度を確保するために形状や材質を自由に選択できない。このため、本実施形態のように反射部材２５を別途設けた方が、形状や材質の選択の自由度が広がり、反射部材２５とステー２４はそれぞれの機能に特化させることができる。また、反射部材２５をハロゲンヒータ２２とステー２４との間に設けることにより、ハロゲンヒータ２２に対する反射部材２５の位置が近くなる、従って、ハロゲンヒータ２２が定着ベルト２０を効率良く加熱できる。

【0032】

次に、本実施形態に係る定着装置の基本動作について説明する。画像形成装置本体の電源スイッチが投入されると、ハロゲンヒータ２２に電力が供給されると共に、加圧ローラ２１が図２中の時計回りに回転駆動を開始する。これにより、定着ベルト２０は、加圧ローラ２１との摩擦力によって図２中の反時計回りに従動回転する。

【0033】

その後、上述の画像形成工程により未定着のトナー画像Ｔが担持された用紙Ｐが、図２の矢印Ａ１方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト２０および加圧ローラ２１のニップＮに送入される。そして、ハロゲンヒータ２２によって加熱された定着ベルト２０による熱と、定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間の加圧力とによって、用紙Ｐの表面にトナー画像Ｔが定着される。

【0034】

トナー画像Ｔが定着された用紙Ｐは、定着ニップニップＮから図２中の矢印方向に搬出される。このとき、用紙Ｐの先端が分離部材２７の先端に接触することにより、用紙Ｐが定着ベルト２０から分離される。

【0035】

本実施形態の定着装置９は２本のハロゲンヒータ２２を有する。より詳細には、図３に示すように、定着装置９は、長手方向中央側に主な発熱領域を有する中央側ヒータ２２ａと、長手方向の両端部側に主な発熱領域を有する端部側ヒータ２２ｂとを有する。中央側ヒータ２２ａあるいは端部側ヒータ２２ｂの主な発熱領域とは、ハロゲンヒータ２２のガラス管内部に設けられたフィラメントが密に巻かれた部分である。また図３に示す点線Ｄは定着装置に通紙される用紙の幅方向中央位置であり、中央側ヒータ２２ａの主な発熱領域の長手方向の中央位置、あるいは摺動シート２６の中央位置でもある。

【0036】

用紙Ｐ１、Ｐ２などの幅の小さい用紙が定着装置９に通紙される場合には、中央側ヒータ２２ａのみが点灯する。また、用紙Ｐ３のような幅の大きい用紙が定着装置９に通紙される場合には、中央側ヒータ２２ａおよび端部側ヒータ２２ｂが点灯する。用紙Ｐ１は例えばＡ６サイズの用紙である。

【0037】

ここで、本実施形態と異なる構成の図４の定着装置を用いて、非通紙領域における定着ベルトの過昇温の問題について説明する。図４（ａ）は長手方向の中央側ヒータ２２ａと摺動シート２６’、そして用紙Ｐ１の位置関係を示す図で、図４（ｂ）は用紙Ｐ１を通紙した場合の定着ベルトの長手方向の温度分布の一例を示す図である。

【0038】

図４（ａ）に示すように、本実施形態と異なる構成の定着装置は、摺動シート２６’が長手方向に同じ材料で形成され、その熱伝導率も同じである。またニップ形成部材に後述する高熱伝導部材が設けられていてない点も本実施形態の定着装置と異なる点である。

【0039】

このような定着装置では、ハロゲンヒータ２２の主な加熱領域よりも小さい幅の用紙が通紙された場合に、定着ベルトが過昇温する。例えば図４（ａ）に示すように、用紙Ｐ１が定着装置９に通紙された場合には、中央側ヒータ２２ａのみが点灯する。この際、中央側ヒータ２２ａの主な発熱領域内で、用紙Ｐ１の通紙領域よりも外側の領域である非通紙領域Ｂでは、定着ベルト２０が中央側ヒータ２２ａによって加熱されるが、定着ベルト２０の温度が用紙によって奪われない。このため、図４（ｂ）に示すように、非通紙領域Ｂにおいて定着ベルト２０が過昇温してしまい、定着ベルトの破損の原因となってしまう。

【0040】

これに対して本実施形態の定着装置９は、ニップ形成部材２３に高熱伝導部材を設けることにより、定着ベルト２０の長手方向の伝熱を促進して定着ベルト２０の非通紙領域における過昇温を抑制している。以下、ニップ形成部材２３のより詳細な構成について図５を用いて説明する。

【0041】

図５に示すように、ニップ形成部材２３は、高熱伝導部材としての均熱部材３１、第１吸熱部材３２、および、第２吸熱部材３３と、第１断熱部材３４と、第２断熱部材３５と、を有する。

【0042】

均熱部材３１には、金属板の両側に略直角方向へ曲げた曲げ部３１ｂが形成される。中央に設けられた当接部３１ａは、摺動シート２６を介して定着ベルト２０の内面に当接する部分である。

【0043】

摺動シート２６は、均熱部材３１の当接部３１ａの定着ベルト２０側である図５の下側に設けられ、均熱部材３１と定着ベルト２０との間に配置される。摺動シート２６は、その両端が均熱部材３１の各曲げ部３１ｂの先端で折り返され、曲げ部３１ｂの内側で保持される。また、摺動シート２６を、両面テープなどにより当接部３１ａおよび両側の曲げ部３１ｂに接着させてもよい。

【0044】

第１吸熱部材３２は、第１断熱部材３４あるいは第２断熱部材３５よりも熱伝導率の大きい材料により構成される。第１吸熱部材３２は、ニップ形成部材２３の厚み方向の定着ニップＮ側と反対側に設けられる。第１吸熱部材３２は長手方向のハロゲンヒータ２２の加熱領域Ｃ全域にわたって設けられる。なお、ハロゲンヒータ２２の加熱領域Ｃは、長手方向の中央側ヒータ２２ａおよび端部側ヒータ２２ｂの主な発熱領域が設けられた範囲のことである。

【0045】

第２吸熱部材３３は、第１断熱部材３４あるいは第２断熱部材３５よりも熱伝導率の大きい材料により構成される。第２吸熱部材３３は、長手方向の用紙Ｐ１の通紙領域より外側の両側に設けられる。つまり、定着装置９に用紙Ｐ１が通紙されて中央側ヒータ２２ａが点灯した際に、中央側ヒータ２２ａの主な発熱領域内で長手方向の用紙Ｐ１よりも外側である非通紙領域Ｂ（図４参照）に対向して設けられる。

【0046】

第２断熱部材３５は均熱部材３１より熱伝導率の低い材料により形成され、例えば樹脂材料により形成される。第２断熱部材３５は長手方向の第２吸熱部材３３が設けられる位置に設けられ、第２吸熱部材３３と重ね合わせされている。

【0047】

第１断熱部材３４は均熱部材３１より熱伝導率の低い材料により形成され、例えば樹脂材料により形成される。第１断熱部材３４は、ニップ形成部材２３の厚み方向の均熱部材３１と第１吸熱部材３２との間に設けられる。また第１断熱部材３４は、長手方向の第２吸熱部材３３および第２断熱部材３５が設けられていない位置に設けられる。別の言い方をすると、ニップ形成部材２３には、長手方向に、第１断熱部材３４、あるいは、第２吸熱部材３３および第２断熱部材３５が交互に設けられる。

【0048】

均熱部材３１が設けられることにより、定着ベルト２０の長手方向の伝熱を促進し、定着ベルト２０の温度を長手方向に均一化できる。従って、定着ベルト２０の非通紙領域Ｂにおける過昇温を抑制できる。また、第１吸熱部材３２および第２吸熱部材３３を設けることにより、均熱部材３１側からニップ形成部材２３の厚み方向へ熱の移動を促進することができる。つまり、第１吸熱部材３２および第２吸熱部材３３により、均熱部材３１の熱量不足を補うことができる。また、第１断熱部材３４を設けることにより、通紙領域において定着ベルト２０の熱を過剰に奪うことを抑制し、定着ベルト２０の通紙部における温度落ち込みを防止できる。第２断熱部材３５を設けることにより、長手方向の非通紙領域Ｂにおけるニップ形成部材２３の厚み方向の熱の移動量を調整できる。従って、長手方向の第２吸熱部材３３が設けられる位置で、定着ベルト２０の熱がニップ形成部材２３によって過剰に奪われることを防止できる。

【0049】

このようなニップ形成部材２３の構成により、前述のように定着ベルト２０の温度を長手方向に均一化し、定着ベルト２０の非通紙領域における過昇温も抑制できる。しかし、定着ベルト２０と均熱部材３１が摺動シート２６を介して当接することにより、定着ベルト２０から均熱部材３１へ熱が移動しにくくなり、定着ベルト２０の温度を長手方向に均一化する効果や定着ベルト２０の過昇温を抑制する効果が小さくなってしまうという問題がある。

【0050】

このような問題に対して、本実施形態では、摺動シート２６の非通紙領域に対応する部分の熱伝導率を大きくしている。具体的には、図３に示すように、摺動シート２６は、長手方向の非通紙領域Ｂに対向する位置に、摺動シート２６のその他の領域よりも熱伝導率の大きい、第一長手領域としての高熱伝導部２６１を有する。別の言い方をすると、摺動シート２６の長手方向において、第２の記録媒体である用紙Ｐ２の通紙領域の内側であって、第１の記録媒体である用紙Ｐ１の通紙領域よりも外側の領域である領域Ｂに相当する領域を摺動シート２６の第一長手領域２６１とし、用紙Ｐ１の通紙領域に対向する領域を第二長手領域２６２とすると、第一長手領域２６１の熱伝導率が第二長手領域２６２の熱伝導率よりも大きく設けられる。なお、ここで言う非通紙領域Ｂとは、前述のように用紙Ｐ１を通紙した場合の、中央側ヒータ２２ａによる主な発熱領域内で用紙Ｐ１が通紙されない領域のことである。

【0051】

このように、摺動シート２６の長手方向の非通紙領域Ｂに対向する領域を高熱伝導部２６１とすることにより、非通紙領域Ｂにおいて定着ベルト２０から均熱部材３１へ熱を移動しやすくすることができる。従って、ニップ形成部材２３による定着ベルト２０の長手方向の均熱効果を高め、用紙Ｐ１が通紙された際の定着ベルト２０の非通紙領域Ｂにおける過昇温を抑制できる。このように、摺動シート２６の熱伝導率をその長手方向に変化させることにより、定着ベルト２０の長手方向の温度分布を改善し、より理想的な状態に近づけることができる。また以上の構成により、ニップ形成部材２３の定着ベルト２０に対する十分な均熱効果が得られる場合には、第１吸熱部材３２を省略する等、ニップ形成部材２３の部品数を減らすこともできる。従って、ニップ形成部材の組立性の改善やコストダウンを実現できる。なお、高熱伝導部２６１は非通紙領域Ｂの全域に設けられる必要はなく、その一部であってもよい。

【0052】

摺動シート２６は耐摩耗性および定着ベルト２０との摺動性に優れた材料により形成される。摺動シート２６の高熱伝導部２６１は、例えば金属繊維とフッ素系の樹脂繊維とにより構成することができる。一方、摺動シート２６の高熱伝導部２６１以外の部分は、例えばフッ素系の樹脂繊維のみにより構成することができる。これにより、高熱伝導部２６１の熱伝導率を第二長手領域２６２などのその他の部分の熱伝導率と比較して大きくすることができる。

【0053】

金属繊維は樹脂繊維と比較してその熱伝導率が大きいものの、摺動性に劣っている。このため、高熱伝導部２６１を構成する金属繊維とフッ素系の樹脂繊維の割合を変更することで、摺動シート２６の伝熱効果と摺動性のバランスをとった最適な割合を採用することができる。また、高熱伝導部２６１の厚みを摺動シート２６のその他の部分より小さくして高熱伝導部２６１の熱伝導率を大きくすることもできる。さらに、高熱伝導部２６１を構成する繊維の径を大きくしたり、繊維の割合を増やして密度を大きくすることで、高熱伝導部２６１の熱伝導率を大きくすることもできる。

【0054】

次に、上記の熱伝導率の算出方法について説明する。熱伝導率を算出する際には、まず、対象の物体の熱拡散率を測定し、この熱拡散率を用いて熱伝導率を算出する。

【0055】

熱拡散率の計測は、熱拡散率・熱伝導率測定装置（商品名：ａｉ－Ｐｈａｓｅ Ｍｏｂｉｌｅ １ｕ、株式会社アイフェイズ性）を用いた。

【0056】

上記熱拡散率を熱伝導率に換算するためには、密度と比熱容量の値が必要である。 密度の計測には、乾式自動密度計（商品名：Ａｃｃｕｐｙｃ １３３０、株式会社島津製作所製）を用いた。 また、比熱容量の計は、示差走査型熱量測定装置（商品名：商品名：ＤＳＣ－６０ 株式会社島津製作所製）を用い、比熱容量が既知の基準物質としてサファイアを用いて測定した。本実施例では比熱容量測定を５回行い、５０℃における平均値を用いた。密度および比熱容量をそれぞれρ、Ｃとすると、上記熱拡散率測定で得られた熱拡散率αとから、熱伝導率λは、以下の式（１）により得ることができる。

【0057】

【数1】

【0058】

以上で説明した摺動シートの高熱伝導部の構成は一例であり、これに限るものではない。以下、摺動シートに設けられた高熱伝導部の変形例について説明する。

【0059】

図６に示すように、本実施形態の定着装置９は、用紙Ｐ１よりもその幅が大きく、用紙Ｐ２よりもその幅が小さい、第３の記録媒体としての用紙Ｐ４に対応する。本実施形態では、定着装置９に用紙Ｐ１を通紙した場合には、前述の実施形態と同じ範囲である長手方向の範囲Ｂ１が、中央側ヒータ２２ａによる主な発熱領域内であって、用紙Ｐ１が通紙される領域の外側の領域である非通紙領域Ｂ１で定着ベルト２０の温度が大きくなる。一方、定着装置９に用紙Ｐ４を通紙した場合には、中央側ヒータ２２ａによる主な発熱領域内であって、用紙Ｐ４が通紙される領域の外側の領域である非通紙領域Ｂ２で定着ベルト２０の温度が大きくなる。

【0060】

このように本実施形態では、中央側ヒータ２２ａのみが点灯する用紙として、３種類の用紙Ｐ１，Ｐ２，Ｐ４があり、非通紙領域の範囲も通紙される用紙のサイズによって異なる。

【0061】

これに対して本実施形態の摺動シート２６は、高熱伝導部２６１が、内側高熱伝導部２６１ａと外側高熱伝導部２６１ｂとからなる。内側高熱伝導部２６１ａは、長手方向の非通紙領域Ｂ１内であって、非通紙領域Ｂ２の外側の領域に設けられる。外側高熱伝導部２６１ｂは、長手方向の非通紙領域Ｂ２内の領域に設けられる。内側高熱伝導部２６１ａは外側高熱伝導部２６１ｂよりもその熱伝導率が大きく設定される。

【0062】

非通紙領域の幅が大きくなるほど、定着ベルト２０の用紙によって熱量を奪われない領域が大きくなることになり、定着ベルト２０の温度はより大きくなりやすい。つまり、用紙Ｐ１を通紙した場合の非通紙領域Ｂ１の方が用紙Ｐ２を通紙した場合の非通紙領域Ｂ２よりも定着ベルト２０の温度が大きくなりやすい。また、定着ベルト２０は加熱時にはその中央側の方が、温度が高くなりやすい。以上のことから、本実施形態では、より定着ベルト２０の温度が高くなりやすい領域に対応する内側高熱伝導部２６１ａの熱伝導率を、外側高熱伝導部２６１ｂの熱伝導率よりも大きく設定する。これにより、摺動シート２６の長手方向の熱伝導率の分布を、小サイズの用紙を通紙時の定着ベルト２０の温度分布に合わせたより適切な値に設定できる。従って、定着ベルト２０の過昇温を効果的に抑制できる。このように、摺動シート２６の高熱伝導部２６１の熱伝導率は長手方向に均一である必要はなく、定着ベルト２０の長手方向の温度分布に合わせて変更できる。

【0063】

次に、図７に示す定着装置は、用紙Ｐ２よりもその幅が大きく、用紙Ｐ３よりもその幅が小さい用紙Ｐ５に対応する。用紙Ｐ５が定着装置に通紙される場合には、中央側ヒータ２２ａおよび端部側ヒータ２２ｂの両方が点灯する。

【0064】

本実施形態の定着装置では、用紙Ｐ１を通紙した際に非通紙領域Ｂ１が形成される点はこれまでの実施形態と同様である。そして、用紙Ｐ５を定着装置９に通紙した際に、長手方向の用紙Ｐ５よりも外側の領域であって、端部側ヒータ２２ｂの主な発熱領域内の領域である非通紙領域Ｂ３で定着ベルト２０の温度が上昇する。

【0065】

そこで本実施形態の摺動シート２６は、長手方向の非通紙領域Ｂ１に対向する範囲に設けられる第１高熱伝導部２６１とは別に、長手方向の非通紙領域Ｂ３に対向する範囲に設けられる第２高熱伝導部２６２を有する。これにより、用紙Ｐ５が定着装置に通紙された際の非通紙領域Ｂ３における定着ベルト２０の過昇温を抑制できる。このように、定着装置９が、端部側ヒータ２２ｂの主な発熱領域で複数のサイズの用紙３、Ｐ５に対応する場合には、摺動シート２６に、端部側ヒータ２２ｂの主な発熱領域に対向する高熱伝導部を設けることもできる。またこのように、摺動シート２６は、長手方向の複数の領域に高熱伝導部を設けることができる。

【0066】

また定着装置９に設けられるハロゲンヒータの数は上記の２本に限らない。例えば図８に示すように、１本のハロゲンヒータ２２を有する定着装置に本発明の摺動シートを適用できる。また定着ベルト２０の定着ニップＮ側とは反対側の外周面に対向して、温度センサ２８が設けられる。図８の定着装置の場合、前述の実施形態の図３や図６のように、中央側ヒータ２２ａの長手方向の主な発熱領域でその非通紙領域に対向する位置に高熱伝導部２６１を設けたように、図８のハロゲンヒータに対して摺動シート２６に高熱伝導部２６１を設けることができる。また図９に示すように、３本のハロゲンヒータ２２を有する定着装置に本発明の摺動シートを適用できる。これらのハロゲンヒータ２２は、図３の中央側ヒータ２２ａに相当するヒータと、一方の端部側ヒータ２２ｂに相当するヒータと他方の端部側ヒータ２２ｂに相当するヒータとが設けられる。このような定着装置においても、図３や図７などのように摺動シート２６に高熱伝導部を設けることができる。

【0067】

これらの定着装置においても、本発明の摺動シートを適用することにより、回転部材としての定着ベルト２０の長手方向の温度分布を改善できる。つまり、定着ベルト２０の温度を長手方向に均一化したり、非通紙領域における過昇温を抑制できる。

【0068】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

【0069】

本発明に係る画像形成装置は、図１に示すカラー画像形成装置に限らず、モノクロ画像形成装置や、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等であってもよい。

【0070】

記録媒体としては、用紙Ｐ（普通紙）の他、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、プラスチックフィルム、プリプレグ、銅箔等が含まれる。

【0071】

また、本発明は、上記の実施形態で説明したような定着装置に限らず、用紙に塗布されたインクを乾燥させる乾燥装置、さらには、被覆部材としてのフィルムを用紙等のシートの表面に熱圧着するラミネータや、包材のシール部を熱圧着するヒートシーラーなどの熱圧着装置のような加熱装置にも適用可能である。このような装置にも本発明の摺動シートを適用することで、回転部材の長手方向の温度分布を改善できる。

【符号の説明】

【0072】

１ 画像形成装置
９ 定着装置（加熱装置）
２０ 定着ベルト（回転部材あるいは定着部材）
２１ 加圧ローラ（対向回転部材あるいは加圧部材）
２２ ハロゲンヒータ（加熱体）
２２ａ 中央側ヒータ
２２ｂ 端部側ヒータ
２３ ニップ形成部材
２６ 摺動シート
２６１ 高熱伝導部（第一長手領域）
２６２ 第二長手領域
Ｂ 非通紙領域
Ｐ 用紙（記録媒体）
Ｐ１ 用紙（第１の記録媒体）
Ｐ２ 用紙（第２の記録媒体）
Ｐ４ 用紙（第３の記録媒体）
Ｘ 摺動シートの長手方向

【先行技術文献】

【特許文献】

【0073】

【特許文献1】特開２０１６－３３６３６号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】