JP2004354459A - ベルト状部材の潤滑装置及びこれを用いた定着装置 - Google Patents
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Abstract
【解決課題】定着ベルト等のベルト状部材の端部から液状潤滑剤が漏れるのを防止することができるのは勿論のこと、当該定着ベルトの端部から液状潤滑剤を効果的に回収して、漏れが防止された液状潤滑剤を、定着ベルト内面の潤滑性に寄与させることができ、良好な定着性能を長期にわたって維持することが可能なベルト状部材の潤滑装置及びこれを用いた定着装置を提供することを課題とす る。
【解決手段】回転自在に設けられるベルト状部材と、前記ベルト状部材の両端部を回転自在に支持するベルト支持部材と、前記ベルト状部材の内面に液状潤滑剤を供給する液状潤滑剤供給部材とを備えたベルト状部材の潤滑装置において、前記ベルト支持部材に、液状潤滑剤の漏れを防止しつつ、当該液状潤滑剤をベルト状部材の内面に再循環させる再循環手段を設けるように構成して課題を解決した。
【選択図】 図１
【解決手段】回転自在に設けられるベルト状部材と、前記ベルト状部材の両端部を回転自在に支持するベルト支持部材と、前記ベルト状部材の内面に液状潤滑剤を供給する液状潤滑剤供給部材とを備えたベルト状部材の潤滑装置において、前記ベルト支持部材に、液状潤滑剤の漏れを防止しつつ、当該液状潤滑剤をベルト状部材の内面に再循環させる再循環手段を設けるように構成して課題を解決した。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、電子写真方式を適用したプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられるベルト状部材の潤滑装置及びこれを用いた定着装置に関し、特に、記録媒体上のトナー像を加熱定着する定着装置及び当該定着装置などに好適に使用されるベルト状部材の潤滑装置に関するものである。
【０００２】
【特許文献１】特開平１１−４５０１８号公報
【特許文献２】特開２００２−３５７９６８号公報
【０００３】
【従来の技術】
従来、上記電子写真方式を適用したプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる定着装置としては、内部に加熱源を有する加熱ロールに定着ベルトを圧接し、これら加熱ロールと定着ベルトとの間に形成されるニップ部に、未定着トナー像を担持した記録用紙を通過させることにより、未定着トナー像を熱及び圧力によって記録用紙上に定着させるように構成したものがある。
【０００４】
かかる定着装置では、定着ベルトの内部に圧接部材を設けて、当該圧接部材によって定着ベルトを加熱ロールに圧接させるものであるため、定着ベルトと圧接部材との摩擦が過大であると、定着ベルトがスムーズに走行せず、定着不良や紙しわの原因となる。
【０００５】
そこで、上記定着装置では、定着ベルト内面の潤滑を目的として、当該定着ベルトの内面に液体潤滑剤を塗布するように構成したものが、特開平１１−４５０１８号公報等に開示されている。
【０００６】
しかし、この定着装置では、定着ベルトの回転中に、当該定着ベルトの端部から液体潤滑剤が漏れると、潤滑性能が低下して、定着ベルトや圧接部材の寿命や性能の低下が起こることがあるため、液状潤滑剤の漏れ防止手段を設ける必要がある。
【０００７】
このように、かかる液状潤滑剤の漏れ防止手段を設けた定着装置としては、例えば、特開２００２−３５７９６８号公報等に開示されたものがある。
【０００８】
この特開２００２−３５７９６８号公報に係る定着装置は、互いに圧接するように配設され、少なくとも一方がベルト状の部材からなる加熱部材及び加圧部材と、前記加熱部材及び加圧部材のうち、ベルト状に形成される部材の両端部を回転自在に支持するベルトガイド部材と、前記ベルト状部材の内部に配設されて当該ベルト状部材を他方の部材の表面に圧接させる圧接部材と、前記ベルト状部材の内面にオイルを供給するオイル供給部材とを備え、前記加熱部材及び加圧部材の間に形成されるニップ部に、未定着トナー像を担持した記録媒体を通過させることにより定着を行なう定着装置において、前記ベルトガイド部材の外周面とベルト状部材の内周面の少なくとも一方に、オイルの漏れを防止するオイル漏れ防止手段を設けるように構成したものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開２００２−３５７９６８号公報に係る定着装置の場合には、ベルトガイド部材の外周面とベルト状部材の内周面の少なくとも一方に、オイルの漏れを防止するオイル漏れ防止手段を設けるように構成したものであるが、このオイル漏れ防止手段を設けることによって、オイル等の液状潤滑剤の漏れを防止することができても、オイル等の液状潤滑剤が定着ベルトの端部に留まるのみ で、定着ベルト内面の摺動部に戻って潤滑作用に寄与しなければ、潤滑性能の低下につながるという問題点を有している。
【００１０】
また、上記特開２００２−３５７９６８号公報に係る定着装置の場合には、オイル漏れ防止手段として、ベルトガイド部材の表面に、単に溝部を設けたのみでは、定着ベルトの端部から漏れるオイル等の液状潤滑剤を効果的に回収することが困難であるという問題点を有している。
【００１１】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点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、定着ベルト等のベルト状部材の端部から液状潤滑剤が漏れるのを防止することができるのは勿論のこと、当該定着ベルトの端部から液状潤滑剤を効果的に回収して、漏れが防止された液状潤滑剤を、定着ベルト内面の潤滑性に寄与させることができ、良好な定着性能を長期にわたって維持することが可能なベルト状部材の潤滑装置及びこれを用いた定着装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載された発明は、回転自在に設けられるベルト状部材と、前記ベルト状部材の両端部を回転自在に支持するベルト支持部材と、前記ベルト状部材の内面に液状潤滑剤を供給する液状潤滑剤供給部材とを備えたベルト状部材の潤滑装置において、前記ベルト支持部材に、液状潤滑剤の漏れを防止しつつ、当該液状潤滑剤をベルト状部材の内面に再循環させる再循環手段を設けたことを特徴とするベルト状部材の潤滑装置である。
なお、上記ベルト状部材としては、例えば、定着装置の定着ベルトが用いられるが、これに限定されるものではなく、他のベルト状部材であっても勿論良い。
【００１３】
また、請求項２に記載された発明は、前記再循環手段が、前記ベルト支持部材の外周面において、ベルト状部材の端部よりも内側に少なくとも１箇所以上設けられた溝からなることを特徴とする請求項１記載のベルト状部材の潤滑装置である。
【００１４】
さらに、請求項３に記載された発明は、前記再循環手段を構成する溝は、前記ベルト状部材と接触するエッジ部が、Ｒ１．０ｍｍ又はＣ１．０ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項２記載のベルト状部材の潤滑装置である。
【００１５】
又、請求項４に記載された発明は、前記再循環手段を構成する溝が、前記ベルト状部材の軸方向内側、及び当該ベルト状部材の回転方向下流側に向けて傾斜した状態で設けられていることを特徴とする請求項２記載のベルト状部材の潤滑装置である。
【００１６】
更に、請求項５に記載された発明は、前記ベルト支持部材と、当該ベルト支持部材が取り付けられる部材との境界部に、液状潤滑剤を滞留させる溝が全周にわたって設けられていることを特徴とする請求項２記載のベルト状部材の潤滑装置である。
【００１７】
また、請求項６に記載された発明は、前記ベルト支持部材と、当該ベルト支持部材が取り付けられる部材との境界部に設けられる溝が、再循環用の溝に連通しているとともに、ベルト状部材の軸方向内側に向けて低くなるように傾斜した状態で設けられていることを特徴とする請求項５記載のベルト状部材の潤滑装置である。
【００１８】
さらに、請求項７に記載された発明は、前記再循環手段を構成する溝が、前記ベルト支持部材の外周面において、ニップ部を通過したベルト状部材が、最初にベルト支持部材に接触する位置に設けられていることを特徴とする請求項２記載のベルト状部材の潤滑装置である。
【００１９】
又、請求項８に記載された発明は、互いに圧接するように配設され、少なくとも一方がベルト状の部材からなる加熱部材及び加圧部材と、前記加熱部材及び加圧部材のうち、ベルト状に形成される部材の両端部を回転自在に支持するベルト支持部材と、前記ベルト状部材の内部に配設されて当該ベルト状部材を他方の部材の表面に圧接させる圧接部材と、前記ベルト状部材の内面に液状潤滑剤を供給する液状潤滑剤供給部材とを備え、前記加熱部材及び加圧部材の間に形成されるニップ部に、未定着トナー像を担持した記録媒体を通過させることにより定着を行なう定着装置において、前記ベルト支持部材に、液状潤滑剤の漏れを防止しつつ、当該液状潤滑剤をベルト状部材の内面に再循環させる再循環手段を設けたことを特徴とする定着装置である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンタを示すものである。
なお、このタンデム型のフルカラープリンタは、小型のフルカラープリンタとしての特徴を有するものであり、しかも、フルカラーの画像を高い生産性（例えば、Ａ４サイズで２４枚／分）でプリントすることが可能となっている。
【００２２】
図２において、０１はタンデム型のフルカラープリンタの本体を示すものであ り、このプリンタ本体０１の内部には、大別して、フルカラーの画像形成を行うプリントヘッドデバイス（Ｐｒｉｎｔ Ｈｅａｄ Ｄｅｖｉｃｅ ）０２と、このプリントヘッドデバイス０２の像担持体としての４つの感光体ドラム１１， １２， １３， １４に画像露光を施す露光装置としてのＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ ）０３と、上記プリントヘッドデバイス０２の各色の現像装置４１， ４２， ４３， ４４に対応する色のトナーを供給する４つのトナーボックス０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｃ，０４Ｋ と、上記プリントヘッドデバイス０２に記録媒体としての記録用紙Ｐを供給する給紙カセット０５と、上記プリントヘッドデバイス０２からトナー像が転写された記録用紙Ｐに対して、定着処理を施す定着装置７０と、この定着装置７０によって片面に画像が定着された記録用紙Ｐを、表裏を反転した状態で、再度プリントヘッドデバイス０２の転写部へと搬送する両面用搬送経路０７と、プリンタ本体０１の外部から所望の記録用紙Ｐを給紙する手差し給紙手段０８と、プリンタの動作を制御するコントローラ０９と、画像信号に対して画像処理を施す画像処理回路や高圧電源回路等からなる電気回路１０とが設けられている。なお、図２中、Ｔは画像が形成された記録用紙Ｐを排出する排出トイレを示すものであり、この排出トイレＴ は、プリンタ本体０１の上部に一体的に配置されている。
【００２３】
上記プリンタ本体０１の内部に配設される種々の部材のうち、露光装置としてのＲＯＳ０３は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した画像データに基づいて点灯駆動される４つの半導体レーザや、これら４つの半導体レーザから出射される４本のレーザ光を、偏向走査するためのポリゴンミラーやｆ−θレンズ、あるいは複数枚の反射ミラーなどから構成されている。
【００２４】
図３はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置としてのタンデム型フルカラープリンタのプリントヘッドデバイスを示すものである。尚、図３中の矢印は、各回転部材の回転方向を示している。
【００２５】
このプリントヘッドデバイス０２は、図３に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の各感光体ドラム（像担持体）１ １， １２， １３， １４ を有する画像形成ユニット１， ２， ３， ４と、これら感光体ドラム１ １，１２， １３， １４に接触する一次帯電用の帯電ロール（接触型帯電装置）２１， ２２， ２ ３，２４と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光３１， ３２， ３３， ３４を照射するＲＯＳ（露光装置）０３（図２参照）と、上記感光体ドラム１１， １２， １３， １４上に形成された静電潜像を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーで現像する現像装置４１， ４２， ４３， ４４と、上記４つの感光体ドラム１１， １２， １３， １４のうちの２つの感光体ドラム１１， １２に接触する第１の一次中間転写ドラム（中間転写体）５１及び他の２つの感光体ドラム１３， １４に接触する第２の一次中間転写ドラム（中間転写体）５２と、上記第１、第２の一次中間転写ドラム５１， ５２に接触する二次中間転写ドラム（中間転写体）５３と、この二次中間転写ドラム５３に接触する最終転写ロール（転写部材）６０とで、その主要部が構成されている。
【００２６】
感光体ドラム１１， １２， １３， １４は、共通の接平面Ｍ を有するように一定の間隔をおいて配置されている。また、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２は、各回転軸が該感光体ドラム１１， １２， １３， １４軸に対し平行かつ所定の対称面を境界とした面対称の関係にあるように配置されている。さらに、二次中間転写ドラム５３は、該感光体ドラム１１， １２， １３， １４と回転軸が平行であるように配置されている。
【００２７】
各色毎の画像情報に応じた信号は、電気回路１０（図２参照）に配設された画像処理回路によりラスタライジングされてＲＯＳ０３に入力される。このＲＯＳ０３では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光３１， ３２， ３３， ３４が変調され、対応する色の感光体ドラム１１， １２， １３， １４に照射される。
【００２８】
上記各感光体ドラム１１， １２， １３， １４の周囲では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロセスが行なわれる。まず、上記感光体ドラム１１， １２， １３， １４としては、例えば、直径２０ｍｍのＯＰＣ感光体を用いた感光体ドラムが用いられ、これらの感光体ドラム１１， １２， １３， １４は、例えば、１５１ｍｍ／ｓｅｃの回転速度で回転駆動される。上記感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面は、図３に示すように、接触型帯電装置としての帯電ロール２１， ２２， ２３， ２４に、約−８４０ＶのＤＣ電圧を印加することによって、例えば約−３００Ｖ程度に帯電される。なお、上記接触型の帯電装置としては、ロールタイプのもの、フィルムタイプのもの、ブラシタイプのもの等が挙げられるが、どのタイプのものを用いても良い。この実施の形態では、近年、電子写真装置で一般に使用されている帯電ロールを採用している。また、感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面を帯電させるために、この実施の形態では、ＤＣのみ印加の帯電方式をとっているが、ＡＣ＋ＤＣ印加の帯電方式を用いても良い。
【００２９】
その後、感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面には、露光装置としてのＲＯＳ０３によってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応したレーザ光３１， ３２， ３３， ３４が照射され、各色毎の入力画像情報に応じた静電潜像が形成される。感光体ドラム１１， １２， １３， １４は、ＲＯＳ０３で静電潜像が書き込まれた際に、その画像露光部の表面電位は−６０ Ｖ以下程度にまで除電される。
【００３０】
また、上記感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した静電潜像は、対応する色の現像装置４１， ４２， ４３， ４４によって現像され、感光体ドラム１１， １２，１３， １４ 上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像として可視化される。
【００３１】
この実施の形態では、現像装置４１， ４２， ４３， ４４として、磁気ブラシ接触型の二成分現像方式を採用しているが、この発明の適用範囲はこの現像方式に限定されるものではなく、非接触型の現像方式においてもこの発明を充分に適用することができることは勿論である。
【００３２】
現像装置４１， ４２， ４３， ４４には、それぞれ色の異なったイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色のトナーと、キャリアからなる現像剤が充填されている。これらの現像装置４１， ４２， ４３， ４４には、図２に示すよう に、対応する色のトナーボックス０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｃ，０４Ｋ からトナーが補給されると、この補給されたトナーは、オーガー４０４ で充分にキャリアと攪拌されて摩擦帯電される。現像ロール４０１ の内部には、複数の磁極を所定の角度に配置したマグネットロール（不図示）が固定した状態で配置されている。この現像ロール４０１ に現像剤を搬送するパドル４０３ によって、当該現像ロール４０１ の表面近傍に搬送された現像剤は、現像剤量規制部材４０２ によって現像部に搬送される量が規制される。この実施の形態では、上記現像剤の量は、３０〜５０ｇ／ｍ２ であり、また、このとき現像ロール４０１ 上に存在するトナーの帯電量は、概ね−２０ 〜３５μＣ／ｇ 程度である。
【００３３】
上記現像ロール４０１ 上に供給されたトナーは、マグネットロールの磁力によって、キャリアとトナーで構成された磁気ブラシ状となっており、この磁気ブラシが感光体ドラム１１， １２， １３， １４と接触している。この現像ロール４０１ にＡＣ＋ＤＣの現像バイアス電圧を印加して、現像ロール４０１ 上のトナーを感光体ドラム１１， １ ２， １３， １４ 上に形成された静電潜像に現像することにより、トナー像が形成される。この実施の形態では、例えば、現像バイアス電圧のＡＣ成分が４ ｋＨｚ、１．５ ｋＶｐｐで、ＤＣ成分が−２３０Ｖ程度に設定されている。
【００３４】
この実施の形態では、上記現像装置４１， ４２， ４３， ４４において、トナーとして略球形状のトナーである所謂”球形トナー”であって、その平均粒径が３〜１０μｍ程度のものが使用され、例えば、ブラック色のトナーの平均粒径は８μｍ、カラートナーの平均粒径は７μｍに設定される。
【００３５】
次に、上記各感光体ドラム１１， １２， １３， １４上に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２上に、静電的に二次転写される。感光体ドラム１１， １２上に形成されたイエロー（Ｙ）およびマゼンタ（Ｍ）色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１上に、感光体ドラム１３， １４上に形成されたシアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色のトナー像は、第２の一次中間転写ドラム５２上に、それぞれ転写される。従って、第１の一次中間転写ドラム５１上には、感光体ドラム１１または１２のどちらから転写された単色像と、感光体ドラム１１及び１２の両方から転写された２色のトナー像が重ね合わされた二重色像が形成されることになる。また、第２の一次中間転写ドラム５２上にも、感光体ドラム１３，１４ から同様な単色像と二重色像が形成される。
【００３６】
上記第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ 上に感光体ドラム１１，１２，１３，１４ からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋２５０〜５００ Ｖ程度である。この表面電位は、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。この雰囲気温度や湿度は、雰囲気温度や湿度によって抵抗値が変化する特性を持った部材の抵抗値を検知することで簡易的に知ることが可能である。上述のように、トナーの帯電量が−２０ 〜３５μＣ／ｇ の範囲内にあ り、常温常湿環境下にある場合には、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ の表面電位は、＋３８０Ｖ程度が望ましい。
【００３７】
この実施の形態で用いる第１、第２の一次中間転写ドラム５１， ５２は、例えば、外径が４２ｍｍに形成され、抵抗値は１０８ Ω程度に設定される。第１、第２の一次中間転写ドラム５１， ５２は、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝１０２ 〜１０３ Ω）が、厚さ０．１ 〜１０ｍｍ程度に設けられている。更に、第１、第２の中間転写ドラム５１， ５２の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ３ 〜１００ μｍの高離型層（Ｒ＝１０５ 〜１０９ Ω）として形成し、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接着されてい る。ここで重要なのは、抵抗値と表面の離型性であり、高離型層の抵抗値がＲ＝１０５ 〜１０９ Ω程度であり、高離型性を有する材料であれば、特に材料は限定されない。
【００３８】
このように第１、第２の一次中間転写ドラム５１， ５２上に形成された単色又は二重色のトナー像は、二次中間転写ドラム５３上に静電的に３次転写される。従っ て、二次中間転写ドラム５３上には、単色像からイエロー（Ｙ）、マゼンタ （Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色の四重色像までの最終的なトナー像が形成されることになる。
【００３９】
この二次中間転写ドラム５３上へ第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋６００〜１２００Ｖ程度であ る。この表面電位は、感光体ドラム１１， １２， １３， １４から第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２へ転写するときと同様に、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。また、転写に必要なのは、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ と二次中間転写ドラム５３との間の電位差であるので、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ の表面電位に応じた値に設定することが必要である。上述のように、トナーの帯電量が−２０ 〜３５μＣ／ｇ の範囲内にあり、常温常湿環境下であって、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ の表面電位が＋３８０Ｖ程度の場合には、二次中間転写ドラム５３の表面電位は、＋８８０Ｖ程度、つまり第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ と二次中間転写ドラム５３との間の電位差は、＋５００Ｖ程度に設定することが望まし い。
【００４０】
この実施の形態で用いる二次中間転写ドラム５３は、例えば、外径が第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ と同じ４２ｍｍに形成され、抵抗値は１０１１Ω程度に設定される。また、上記二次中間転写ドラム５３も第１、第２の一次中間転写ドラム５１， ５２と同様、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝１０２ 〜１０３ Ω）が、厚さ０．１ 〜１０ｍｍ程度に設けられている。更に、二次中間転写ドラム５３の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ３ 〜１００ μｍの高離型層として形成し、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接着されている。ここで、二次中間転写ドラム５３の抵抗値 は、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ よりも高く設定する必要がある。そうしないと、二次中間転写ドラム５３が第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ を帯電してしまい、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ の表面電位の制御が難しくなる。このような条件を満たす材料であれば、特に材料は限定されない。
【００４１】
次に、上記二次中間転写ドラム５３上に形成された単色像から四重色像までの最終的なトナー像は、最終転写ロール６０によって、用紙搬送路を通る用紙Ｐに３次転写される。この用紙Ｐは、不図示の紙送り工程を経て用紙搬送ロール９０を通過し、二次中間転写ドラム５３と最終転写ロール６０のニップ部に送り込まれる。この最終転写工程の後、用紙上に形成された最終的なトナー像は、定着装置７０によって定着され、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００４２】
ところで、この実施の形態に係る定着装置は、内部に加熱源を有する加熱ロールと、無端ベルト状に形成された定着ベルトと、前記定着ベルトの両端部を回転自在に支持するベルト支持部材と、前記定着ベルトの内部に配設されて当該定着ベルトを加熱ロールの表面に圧接させる圧接部材と、前記定着ベルトの内面に液状潤滑剤を供給する液状潤滑剤供給部材とを備え、前記加熱ロールと定着ベルトの間に形成されるニップ部に、未定着トナー像を担持した記録媒体を通過させることにより定着を行なう定着装置において、前記ベルト支持部材に、液状潤滑剤の漏れを防止しつつ、当該液状潤滑剤をベルト状部材の内面に再循環させる再循環手段を設けるように構成されている。
【００４３】
図４はこの実施の形態に係る定着装置の外観を示す斜視図、図５はこの実施の形態に係る定着装置を示す断面図である。なお、実際には、定着ベルト７０３ と圧接部材７０５ との間に、フィルム状のシート部材７１９ が介在されており、このシート部材７１９ の長さは、ニップヘッド部材７０９ とパッド部材７１０ を覆える長さであり、円筒状部材７１１ 面を覆うほど長くない。このシート部材７１９ は、定着ベルト７０３ 内面とニップヘッド部材７０９ 及びパッド部材７１０ の摺動性を高める目的で配置されている。
【００４４】
この実施の形態に係る定着装置７０は、図５に示すように、内部に加熱源７０１ を有する加熱ロール７０２ と、無端のベルト状部材としての定着ベルト７０３ と、前記定着ベルト７０３ が回転自在となるように当該定着ベルト７０３ の両端を支持するベルト支持部材７０４ と、前記定着ベルト７０３ の内部に配設され、前記加熱ロール７０２ の表面に定着ベルト７０３ を圧接させる圧接部材７０５ と、前記定着ベルト７０３ の内面にオイル等の液状潤滑剤を供給する液状潤滑剤供給部材としてのフェルト部材７０６ とを備えるように構成されている。なお、図５中、７５０ は定着装置７０の出口ロールを示している。
【００４５】
上記加熱ロール７０２ は、鉄やステンレス等からなる薄肉円筒状の芯金と、当該芯金の表面に被覆されたシリコンゴム等からなる肉厚０．６５ｍｍ程度の弾性層と、当該弾性層の表面の被覆されたＰＦＡ等からなる肉厚３０μｍ程度の離型層とから構成されている。また、上記加熱ロール７０２ の内部には、加熱源として６５０Ｗのハロゲンランプ７０１ が配設されている。
【００４６】
また、上記定着ベルト７０３ は、ポリイミド等の合成樹脂によって、外径が３０ｍｍ、肉厚が７５μｍの無端ベルト状に形成されており、必要に応じて、表面にＰＦＡ等からなる離型層が設けられる。
【００４７】
さらに、上記ベルト支持部材７０４ は、図６に示すように、圧接部材７０５ に一体的に組み付けられるように構成されている。
【００４８】
この圧接部材７０５ は、図６及び図７に示すように、合成樹脂製のベルトハウジング７０７ と、当該ベルトハウジング７０７ に嵌合状態に装着される断面略コ字形状の金属製のベルトフレーム７０８ と、定着ベルト７０３ を加熱ロール７０２ に圧接させるためのニップヘッド部材７０９ と、当該ニップヘッド部材７０９ に装着されるパッド部材７１０ とから、主に構成されている。
【００４９】
また、上記ベルト支持部材７０４ は、図６及び図７に示すように、ベルトフレーム７０８ の両端部に互いに平行に突設された嵌合部７０８ａに嵌合された状態で、ベルトハウジング７０７ の両端部に装着されるようになっている。
【００５０】
これら左右両端のベルト支持部材７０４ は、図８及び図９に示すように、定着ベルト７０３ の両端部に挿入される円筒状部７１１ と、当該円筒状部７１１ の反対側に設けられ、ベルトガイド部材７０４ を後述する加圧手段に取り付けるための取付部７１２ と、これら円筒状部７１１ と取付部７１２ との間に設けられた２つのフランジ部７１３ 、７１４ とから構成されている。なお、図７に示すように、左右両端のベルト支持部材７０４ は、左右対称となる形状に形成されており、図８は左側のベルト支持部材７０４ を、図９は左側のベルト支持部材７０４ をそれぞれ示している。上記ベルト支持部材７０４ の円筒状部７１１ は、その上端部７１１ａが平坦に形成されており、定着ベルト７０３ が加熱ロール７０２ に圧接した際に、定着ベルト７０３ が撓んで所定幅のニップ部を形成することが可能となっている。また、上記ベルト支持部材７０４ の内部には、断面略コ字形状に形成されたベルトフレーム７０８ と、当該ベルトフレーム７０８ の両端部に互いに平行に突設された嵌合部７０８ａとに嵌合する上向きの断面略コ字形状の凹溝７１５ が設けられている。さらに、上記ベルト支持部材７０４ には、図８及び図９に示すように、フランジ部７１３ とフランジ部７１４ との間に、加圧部材としてのアーム７１７ と嵌合するための凹溝７１６ が設けられている。な お、図８及び図９中、７６０ 、７６１ はベルト支持部材７０４ をベルトハウジング７０７ に取り付けるため突起をそれぞれ示すものである。
【００５１】
また、上記液状潤滑剤供給部材としてのフェルト部材７０６ は、例えば、ノーメックス（商品名）からなり、当該フェルト部材７０６ には、粘度３００ｃｓのアミノＳｉオイル等からなる液状潤滑剤としてのオイルが、２．０ｇ程度含浸されている。このフェルト部材７０６ は、図５及び図７に示すように、ベルトフレーム７０８ の背面側に接着等の手段によって固定した状態で取り付けられている。
【００５２】
さらに、上記圧接部材７０５ は、図１０に示すように、ベルトガイド部材７０４ を介して、アーム部材７１７ に取り付けられており、このアーム部材７１７ は、コイルスプリング７１８ によって圧接部材７０５ を加熱ロール７０２ に所定の圧力で圧接させるように構成されている。なお、図７及び図１０中、７１９ は定着ベルト７０３ と圧接部材７０５ との間に介在される合成樹脂製のフィルム状のシート部材を示しており、やはり、定着ベルト７０３ と圧接部材７０５ との間の摩擦を低減するものであるが、必ずしも設けなくとも良い。
【００５３】
ところで、この実施の形態では、前記ベルト支持部材に、液状潤滑剤の漏れを防止しつつ、当該液状潤滑剤をベルト状部材の内面に再循環させる再循環手段を設けるように構成されている。
【００５４】
また、この実施の形態では、前記再循環手段が、前記ベルト支持部材の外周面において、ベルト状部材の端部よりも内側に少なくとも１箇所以上設けられた溝からなるように構成されている。
【００５５】
さらに、この実施の形態では、前記再循環手段を構成する溝は、前記ベルト状部材と接触するエッジ部が、Ｒ１．０ｍｍ又はＣ１．０ｍｍ以下に設定されるように構成されている。
【００５６】
即ち、上記ベルト支持部材７０４ には、図１に示すように、その円筒状部７１１ の外周面に、再循環手段としての溝７２０ が形成されている。この再循環用の溝７２０ は、ベルト支持部材７０４ の円筒状部７１１ の外周面において、定着ベルト７０２ の端部より軸方向の内側に配設されている。上記定着ベルト７０３ の端部と、溝７２０ の端部との距離は、少なくとも１．５ｍｍ程度に設定されている。この１．５ｍｍ程度に設定する効果は、オイルの漏れ防止を確実にするためである。溝７２０ の端部が定着ベルト７０３ の端部に近すぎると、漏れる虞れがあるため、１．５ｍｍ程度に設定されている。なお、上記溝７２０ の端部が定着ベルト７０３ の端部から１．５ｍｍよりも大きく離れすぎると、円筒状部７１１ にかかる溝７２０ の幅が狭くなるとともに、溝７２０ がない円筒状部７１１ の面は、オイルが行かなくなるため、潤滑効果が下げる虞れがあり、１．５ｍｍ程度に設定するのが望ましい。また、上記溝７２０ の底面７２１ は、定着ベルト７０３ の軸方向内側が低くなるように、例えば、３度以上、望ましくは５度程度傾斜するように形成されている。このように、上記溝７２０ の底面７２１ を定着ベルト７０３ の軸方向内側が低くなるように傾斜させることにより、オイルを定着ベルト７０３ の軸方向内側に戻し、再循環させる効果が高まる。さらに、上記溝７２０ は、図１１に示すように、定着ベルト７０３ と接触するエッジ部７２２ が、曲率半径Ｒ１．０ｍｍ又は４５度のカット幅Ｃ１．０ｍｍ以下に設定されている。上記溝７２０ のエッジ部７２２ は、その曲率半径Ｒ１．０ｍｍ又は４５度のカット幅Ｃ１．０ｍｍを越えると、定着ベルト７０２ の内面に塗布されたオイルを掻き取る効果が十分得られない。
【００５７】
さらに、上記溝７２０ は、図１２に示すように、ベルト支持部材７０４ の円筒状部７１１ の外周面において、ニップ部を通過した定着ベルト７０３ が、最初にベルト支持部材７０４ と接触する位置に設けられている。このように、定着ベルト７０３ がベルト支持部材７０４ の円筒状部７１１ から離れて、当該定着ベルト７０３ が最初にベルト支持部材７０４ と接触する位置に溝７２０ を設けることによって、定着ベルト７０３ がベルト支持部材７０４ の円筒状部７１１ から離れると、定着ベルト７０３ の裏面にオイルが溜まり易く、この定着ベルト７０３ の裏面に溜まったオイルを、溝７２０ によって効果的に回収することができる。
【００５８】
また、上記ベルト支持部材７０４ の円筒状部７１１ には、図１に示すように、その軸方向の内側端部に、軸方向の内側に向けて直径が小さくなるように傾斜した溝７２３ が、全周にわたって設けられている。この全周溝７２３ は、図１に示すよう に、再循環用の溝７２０ と連通している。そして、上記ベルト支持部材７０４ の円筒状部７１１ には、その軸方向の内側端に、フランジ部７２４ が形成されている。な お、上記溝７２３ は、必ずしもベルト支持部材７０４ に設けずに、当該ベルト支持部材７０４ が取り付けられるベルトハウジング７０７ 側に設けるように構成しても良 い。
【００５９】
そして、上記定着装置７０では、図１２に示すように、定着ベルト７０３ の内面にフェルト部材７０６ によってオイル７５０ が塗布されると、この定着ベルト７０３ の内面に塗布されたオイル７５０ は、当該定着ベルト７０３ 内面の全周及び軸方向の全長にわたって薄い膜状に広がり、定着ベルト７０３ と圧接部材７０５ との間の潤滑作用を発揮するようになっている。その際、上記定着ベルト７０３ の内面に塗布されたオイルは、当該定着ベルト７０３ 内面の軸方向の両端部に移動するが、この定着ベルト７０３ 内面の軸方向の両端部に移動したオイル７５０ は、ベルト支持部材７０４ の円筒状部７１１ に設けられた溝７２０ によって回収される。
【００６０】
以上の構成において、この実施の形態に係る定着装置では、次のようにして、定着ベルトの端部から液状潤滑剤が漏れるのを防止することができるのは勿論のこと、当該定着ベルトの端部から液状潤滑剤を効果的に回収して、漏れが防止された液状潤滑剤を、定着ベルト内面の潤滑性に寄与させることができ、良好な定着性能を長期にわたって維持することが可能となっている。
【００６１】
すなわち、この実施の形態に係る定着装置７０では、図５に示すように、内部に加熱源７０１ を有する加熱ロール７０２ と、無端ベルト状に形成された定着ベルト７０３ と、前記定着ベルト７０３ が回転自在となるように当該定着ベルト７０３ の両端を支持するベルト支持部材７０４ と、前記定着ベルト７０３ の内部に配設され、前記加熱ロール７０２ の表面に定着ベルト７０３ を圧接させる圧接部材７０５ と、前記定着ベルト７０３ の内面にオイルを供給するフェルト部材７０６ とを備え、前記加熱ロール７０２ と定着ベルト７０３ の間に形成されるニップ部に、未定着トナー像を担持した記録媒体Ｐ を通過させることにより定着を行なうようになっている。なお、実際には、定着ベルト７０３ と圧接部材７０５ との間に、フィルム状のシート部材７１９ が介在されており、このシート部材７１９ の長さは、ニップヘッド部材７０９ とパッド部材７１０ を覆える長さであり、円筒状部材７１１ 面を覆うほど長くない。このシート部材７１９ は、定着ベルト７０３ 内面とニップヘッド部材７０９ 及びパッド部材７１０ の摺動性を高める目的で配置されている。
【００６２】
その際、上記定着装置７０では、加熱ロール７０２ に定着ベルト７０３ を圧接部材７０５ によって圧接させており、定着ベルト７０３ と圧接部材７０５ との摩擦を低減するために、定着ベルト７０３ の内面にフェルト部材７０６ によってオイル７５０ を塗布するように構成されている。
【００６３】
そのため、上記定着装置７０を長期間使用していると、定着ベルト７０３ の内面に供給されたオイル７５０ が、徐々に定着ベルト７０３ の端部に移動し、当該定着ベルト７０３ の端部に位置するベルト支持部材７０４ との隙間から漏れようとする。
【００６４】
ところが、上記ベルト支持部材７０４ には、図１に示すように、その円筒状部７１１ の外周面に、再循環手段としての溝７２０ が設けられているため、定着ベルト７０３ が所定の方向に回転すると、当該定着ベルト７０３ の内面に塗布されたオイル７５０ が、図１３に示すように、溝７２０ のエッジ部７２２ によって掻き取られ、定着ベルト７０３ の端部からオイル７５０ が漏れるのを防止するようになっている。
【００６５】
上記溝７２０ のエッジ部７２２ によって掻き取られたオイル７５０ は、図１３に示すように、溝７２０ の内部に流入して、当該溝７２０ の底部７２１ の傾斜に応じて、定着ベルト７０３ の軸方向の内側に向けて移動する。そして、上記溝７２０ の内部に溜まったオイル７５０ が所定量に達すると、このオイル７５０ は、ベルト支持部材７０４ の円筒状部７１１ に全周にわたって設けられた溝７２３ に流入する。また、上記溝７２３ は、定着ベルト７０３ の軸方向の内側に向けて傾斜するように形成されているた め、当該溝７２３ 内に流入したオイル７５０ の量が徐々に増加すると、オイル７５０ は、溝７２３ の斜面に沿って浅いところまで液面が上昇する。すると、溝７２３ 内に溜まったオイル７５０ は、溝７２３ の斜面に沿った浅い部分によって、定着ベルト７０３ の内面に再度塗布されることになる。
【００６６】
そのため、上記定着装置７０では、図１３に示すように、ベルト支持部材７０４ の円筒状部７１１ に設けられた溝７２０ によって回収されたオイル７５０ が、再度定着ベルト７０３ の両端部近傍の内面に塗布されるとともに、溝７２０ によって再度掻き取られて再循環するようになっている。
【００６７】
したがって、上記定着装置７０では、定着ベルト７０３ の端部からオイル７５０ が漏れるのを防止することができるのは勿論のこと、当該定着ベルト７０３ の端部からオイル７５０ を効果的に回収して、漏れが防止されたオイル７５０ を、定着ベルト７０３ の内面に塗布して、定着ベルト７０３ 内面の潤滑性に再度寄与させることがで き、良好な定着性能を長期にわたって維持することが可能となっている。
【００６８】
実施の形態２
図１４はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、ベルト支持部材７０４ に設けられる溝７２０ が、定着ベルト７０３ の回転方向下流側に向けて傾斜した状態で設けられている。
【００６９】
この場合には、定着ベルト７０３ の回転方向下流側に向けて傾斜した状態で設けられた溝７２０ によって、より一層効果的にオイル７５０ を回収することが可能となる。
【００７０】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００７１】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、定着ベルト等のベルト状部材の端部から液状潤滑剤が漏れるのを防止することができるのは勿論のこと、当該定着ベルトの端部から液状潤滑剤を効果的に回収して、漏れが防止された液状潤滑剤を、定着ベルト内面の潤滑性に寄与させることができ、良好な定着性能を長期にわたって維持することが可能なベルト状部材の潤滑装置及びこれを用いた定着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の実施の形態１に係る定着装置の要部を示す概略構成図である。
【図２】図２はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置を画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンタを示す構成図である。
【図３】図３はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置を画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンタの画像形成部を示す構成図である。
【図４】図４はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を示す外観斜視図である。
【図５】図５はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を示す断面構成図である。
【図６】図６はこの発明の実施の形態１に係る定着装置の加圧部材を示す外観斜視図である。
【図７】図７はこの発明の実施の形態１に係る定着装置の加圧部材を示す分解斜視図である。
【図８】図８はこの発明の実施の形態１に係る定着装置のベルト支持部材を示す構成図である。
【図９】図９はこの発明の実施の形態１に係る定着装置のベルト支持部材を示す構成図である。
【図１０】図１０はこの発明の実施の形態１に係る定着装置の加圧機構を示す構成図である。
【図１１】図１１はこの発明の実施の形態１に係る定着装置の要部を示す構成図である。
【図１２】図１２はこの発明の実施の形態１に係る定着装置の要部を示す構成図である。
【図１３】図１３はこの発明の実施の形態１に係る定着装置の作用を示す説明図である。
【図１４】図１４はこの発明の実施の形態２に係る定着装置の要部を示す構成図である。
【符号の説明】
７０：定着装置、７０１：加熱源、７０２：加熱ロール、７０３：定着ベルト（ベルト状部材）、７０４：ベルト支持部材、７１１：円筒状部、７２０：溝 （再循環手段）。
【発明が属する技術分野】
この発明は、電子写真方式を適用したプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられるベルト状部材の潤滑装置及びこれを用いた定着装置に関し、特に、記録媒体上のトナー像を加熱定着する定着装置及び当該定着装置などに好適に使用されるベルト状部材の潤滑装置に関するものである。
【０００２】
【特許文献１】特開平１１−４５０１８号公報
【特許文献２】特開２００２−３５７９６８号公報
【０００３】
【従来の技術】
従来、上記電子写真方式を適用したプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる定着装置としては、内部に加熱源を有する加熱ロールに定着ベルトを圧接し、これら加熱ロールと定着ベルトとの間に形成されるニップ部に、未定着トナー像を担持した記録用紙を通過させることにより、未定着トナー像を熱及び圧力によって記録用紙上に定着させるように構成したものがある。
【０００４】
かかる定着装置では、定着ベルトの内部に圧接部材を設けて、当該圧接部材によって定着ベルトを加熱ロールに圧接させるものであるため、定着ベルトと圧接部材との摩擦が過大であると、定着ベルトがスムーズに走行せず、定着不良や紙しわの原因となる。
【０００５】
そこで、上記定着装置では、定着ベルト内面の潤滑を目的として、当該定着ベルトの内面に液体潤滑剤を塗布するように構成したものが、特開平１１−４５０１８号公報等に開示されている。
【０００６】
しかし、この定着装置では、定着ベルトの回転中に、当該定着ベルトの端部から液体潤滑剤が漏れると、潤滑性能が低下して、定着ベルトや圧接部材の寿命や性能の低下が起こることがあるため、液状潤滑剤の漏れ防止手段を設ける必要がある。
【０００７】
このように、かかる液状潤滑剤の漏れ防止手段を設けた定着装置としては、例えば、特開２００２−３５７９６８号公報等に開示されたものがある。
【０００８】
この特開２００２−３５７９６８号公報に係る定着装置は、互いに圧接するように配設され、少なくとも一方がベルト状の部材からなる加熱部材及び加圧部材と、前記加熱部材及び加圧部材のうち、ベルト状に形成される部材の両端部を回転自在に支持するベルトガイド部材と、前記ベルト状部材の内部に配設されて当該ベルト状部材を他方の部材の表面に圧接させる圧接部材と、前記ベルト状部材の内面にオイルを供給するオイル供給部材とを備え、前記加熱部材及び加圧部材の間に形成されるニップ部に、未定着トナー像を担持した記録媒体を通過させることにより定着を行なう定着装置において、前記ベルトガイド部材の外周面とベルト状部材の内周面の少なくとも一方に、オイルの漏れを防止するオイル漏れ防止手段を設けるように構成したものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開２００２−３５７９６８号公報に係る定着装置の場合には、ベルトガイド部材の外周面とベルト状部材の内周面の少なくとも一方に、オイルの漏れを防止するオイル漏れ防止手段を設けるように構成したものであるが、このオイル漏れ防止手段を設けることによって、オイル等の液状潤滑剤の漏れを防止することができても、オイル等の液状潤滑剤が定着ベルトの端部に留まるのみ で、定着ベルト内面の摺動部に戻って潤滑作用に寄与しなければ、潤滑性能の低下につながるという問題点を有している。
【００１０】
また、上記特開２００２−３５７９６８号公報に係る定着装置の場合には、オイル漏れ防止手段として、ベルトガイド部材の表面に、単に溝部を設けたのみでは、定着ベルトの端部から漏れるオイル等の液状潤滑剤を効果的に回収することが困難であるという問題点を有している。
【００１１】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点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、定着ベルト等のベルト状部材の端部から液状潤滑剤が漏れるのを防止することができるのは勿論のこと、当該定着ベルトの端部から液状潤滑剤を効果的に回収して、漏れが防止された液状潤滑剤を、定着ベルト内面の潤滑性に寄与させることができ、良好な定着性能を長期にわたって維持することが可能なベルト状部材の潤滑装置及びこれを用いた定着装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載された発明は、回転自在に設けられるベルト状部材と、前記ベルト状部材の両端部を回転自在に支持するベルト支持部材と、前記ベルト状部材の内面に液状潤滑剤を供給する液状潤滑剤供給部材とを備えたベルト状部材の潤滑装置において、前記ベルト支持部材に、液状潤滑剤の漏れを防止しつつ、当該液状潤滑剤をベルト状部材の内面に再循環させる再循環手段を設けたことを特徴とするベルト状部材の潤滑装置である。
なお、上記ベルト状部材としては、例えば、定着装置の定着ベルトが用いられるが、これに限定されるものではなく、他のベルト状部材であっても勿論良い。
【００１３】
また、請求項２に記載された発明は、前記再循環手段が、前記ベルト支持部材の外周面において、ベルト状部材の端部よりも内側に少なくとも１箇所以上設けられた溝からなることを特徴とする請求項１記載のベルト状部材の潤滑装置である。
【００１４】
さらに、請求項３に記載された発明は、前記再循環手段を構成する溝は、前記ベルト状部材と接触するエッジ部が、Ｒ１．０ｍｍ又はＣ１．０ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項２記載のベルト状部材の潤滑装置である。
【００１５】
又、請求項４に記載された発明は、前記再循環手段を構成する溝が、前記ベルト状部材の軸方向内側、及び当該ベルト状部材の回転方向下流側に向けて傾斜した状態で設けられていることを特徴とする請求項２記載のベルト状部材の潤滑装置である。
【００１６】
更に、請求項５に記載された発明は、前記ベルト支持部材と、当該ベルト支持部材が取り付けられる部材との境界部に、液状潤滑剤を滞留させる溝が全周にわたって設けられていることを特徴とする請求項２記載のベルト状部材の潤滑装置である。
【００１７】
また、請求項６に記載された発明は、前記ベルト支持部材と、当該ベルト支持部材が取り付けられる部材との境界部に設けられる溝が、再循環用の溝に連通しているとともに、ベルト状部材の軸方向内側に向けて低くなるように傾斜した状態で設けられていることを特徴とする請求項５記載のベルト状部材の潤滑装置である。
【００１８】
さらに、請求項７に記載された発明は、前記再循環手段を構成する溝が、前記ベルト支持部材の外周面において、ニップ部を通過したベルト状部材が、最初にベルト支持部材に接触する位置に設けられていることを特徴とする請求項２記載のベルト状部材の潤滑装置である。
【００１９】
又、請求項８に記載された発明は、互いに圧接するように配設され、少なくとも一方がベルト状の部材からなる加熱部材及び加圧部材と、前記加熱部材及び加圧部材のうち、ベルト状に形成される部材の両端部を回転自在に支持するベルト支持部材と、前記ベルト状部材の内部に配設されて当該ベルト状部材を他方の部材の表面に圧接させる圧接部材と、前記ベルト状部材の内面に液状潤滑剤を供給する液状潤滑剤供給部材とを備え、前記加熱部材及び加圧部材の間に形成されるニップ部に、未定着トナー像を担持した記録媒体を通過させることにより定着を行なう定着装置において、前記ベルト支持部材に、液状潤滑剤の漏れを防止しつつ、当該液状潤滑剤をベルト状部材の内面に再循環させる再循環手段を設けたことを特徴とする定着装置である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンタを示すものである。
なお、このタンデム型のフルカラープリンタは、小型のフルカラープリンタとしての特徴を有するものであり、しかも、フルカラーの画像を高い生産性（例えば、Ａ４サイズで２４枚／分）でプリントすることが可能となっている。
【００２２】
図２において、０１はタンデム型のフルカラープリンタの本体を示すものであ り、このプリンタ本体０１の内部には、大別して、フルカラーの画像形成を行うプリントヘッドデバイス（Ｐｒｉｎｔ Ｈｅａｄ Ｄｅｖｉｃｅ ）０２と、このプリントヘッドデバイス０２の像担持体としての４つの感光体ドラム１１， １２， １３， １４に画像露光を施す露光装置としてのＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ ）０３と、上記プリントヘッドデバイス０２の各色の現像装置４１， ４２， ４３， ４４に対応する色のトナーを供給する４つのトナーボックス０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｃ，０４Ｋ と、上記プリントヘッドデバイス０２に記録媒体としての記録用紙Ｐを供給する給紙カセット０５と、上記プリントヘッドデバイス０２からトナー像が転写された記録用紙Ｐに対して、定着処理を施す定着装置７０と、この定着装置７０によって片面に画像が定着された記録用紙Ｐを、表裏を反転した状態で、再度プリントヘッドデバイス０２の転写部へと搬送する両面用搬送経路０７と、プリンタ本体０１の外部から所望の記録用紙Ｐを給紙する手差し給紙手段０８と、プリンタの動作を制御するコントローラ０９と、画像信号に対して画像処理を施す画像処理回路や高圧電源回路等からなる電気回路１０とが設けられている。なお、図２中、Ｔは画像が形成された記録用紙Ｐを排出する排出トイレを示すものであり、この排出トイレＴ は、プリンタ本体０１の上部に一体的に配置されている。
【００２３】
上記プリンタ本体０１の内部に配設される種々の部材のうち、露光装置としてのＲＯＳ０３は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した画像データに基づいて点灯駆動される４つの半導体レーザや、これら４つの半導体レーザから出射される４本のレーザ光を、偏向走査するためのポリゴンミラーやｆ−θレンズ、あるいは複数枚の反射ミラーなどから構成されている。
【００２４】
図３はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置としてのタンデム型フルカラープリンタのプリントヘッドデバイスを示すものである。尚、図３中の矢印は、各回転部材の回転方向を示している。
【００２５】
このプリントヘッドデバイス０２は、図３に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の各感光体ドラム（像担持体）１ １， １２， １３， １４ を有する画像形成ユニット１， ２， ３， ４と、これら感光体ドラム１ １，１２， １３， １４に接触する一次帯電用の帯電ロール（接触型帯電装置）２１， ２２， ２ ３，２４と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光３１， ３２， ３３， ３４を照射するＲＯＳ（露光装置）０３（図２参照）と、上記感光体ドラム１１， １２， １３， １４上に形成された静電潜像を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーで現像する現像装置４１， ４２， ４３， ４４と、上記４つの感光体ドラム１１， １２， １３， １４のうちの２つの感光体ドラム１１， １２に接触する第１の一次中間転写ドラム（中間転写体）５１及び他の２つの感光体ドラム１３， １４に接触する第２の一次中間転写ドラム（中間転写体）５２と、上記第１、第２の一次中間転写ドラム５１， ５２に接触する二次中間転写ドラム（中間転写体）５３と、この二次中間転写ドラム５３に接触する最終転写ロール（転写部材）６０とで、その主要部が構成されている。
【００２６】
感光体ドラム１１， １２， １３， １４は、共通の接平面Ｍ を有するように一定の間隔をおいて配置されている。また、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２は、各回転軸が該感光体ドラム１１， １２， １３， １４軸に対し平行かつ所定の対称面を境界とした面対称の関係にあるように配置されている。さらに、二次中間転写ドラム５３は、該感光体ドラム１１， １２， １３， １４と回転軸が平行であるように配置されている。
【００２７】
各色毎の画像情報に応じた信号は、電気回路１０（図２参照）に配設された画像処理回路によりラスタライジングされてＲＯＳ０３に入力される。このＲＯＳ０３では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光３１， ３２， ３３， ３４が変調され、対応する色の感光体ドラム１１， １２， １３， １４に照射される。
【００２８】
上記各感光体ドラム１１， １２， １３， １４の周囲では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロセスが行なわれる。まず、上記感光体ドラム１１， １２， １３， １４としては、例えば、直径２０ｍｍのＯＰＣ感光体を用いた感光体ドラムが用いられ、これらの感光体ドラム１１， １２， １３， １４は、例えば、１５１ｍｍ／ｓｅｃの回転速度で回転駆動される。上記感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面は、図３に示すように、接触型帯電装置としての帯電ロール２１， ２２， ２３， ２４に、約−８４０ＶのＤＣ電圧を印加することによって、例えば約−３００Ｖ程度に帯電される。なお、上記接触型の帯電装置としては、ロールタイプのもの、フィルムタイプのもの、ブラシタイプのもの等が挙げられるが、どのタイプのものを用いても良い。この実施の形態では、近年、電子写真装置で一般に使用されている帯電ロールを採用している。また、感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面を帯電させるために、この実施の形態では、ＤＣのみ印加の帯電方式をとっているが、ＡＣ＋ＤＣ印加の帯電方式を用いても良い。
【００２９】
その後、感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面には、露光装置としてのＲＯＳ０３によってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応したレーザ光３１， ３２， ３３， ３４が照射され、各色毎の入力画像情報に応じた静電潜像が形成される。感光体ドラム１１， １２， １３， １４は、ＲＯＳ０３で静電潜像が書き込まれた際に、その画像露光部の表面電位は−６０ Ｖ以下程度にまで除電される。
【００３０】
また、上記感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した静電潜像は、対応する色の現像装置４１， ４２， ４３， ４４によって現像され、感光体ドラム１１， １２，１３， １４ 上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像として可視化される。
【００３１】
この実施の形態では、現像装置４１， ４２， ４３， ４４として、磁気ブラシ接触型の二成分現像方式を採用しているが、この発明の適用範囲はこの現像方式に限定されるものではなく、非接触型の現像方式においてもこの発明を充分に適用することができることは勿論である。
【００３２】
現像装置４１， ４２， ４３， ４４には、それぞれ色の異なったイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色のトナーと、キャリアからなる現像剤が充填されている。これらの現像装置４１， ４２， ４３， ４４には、図２に示すよう に、対応する色のトナーボックス０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｃ，０４Ｋ からトナーが補給されると、この補給されたトナーは、オーガー４０４ で充分にキャリアと攪拌されて摩擦帯電される。現像ロール４０１ の内部には、複数の磁極を所定の角度に配置したマグネットロール（不図示）が固定した状態で配置されている。この現像ロール４０１ に現像剤を搬送するパドル４０３ によって、当該現像ロール４０１ の表面近傍に搬送された現像剤は、現像剤量規制部材４０２ によって現像部に搬送される量が規制される。この実施の形態では、上記現像剤の量は、３０〜５０ｇ／ｍ２ であり、また、このとき現像ロール４０１ 上に存在するトナーの帯電量は、概ね−２０ 〜３５μＣ／ｇ 程度である。
【００３３】
上記現像ロール４０１ 上に供給されたトナーは、マグネットロールの磁力によって、キャリアとトナーで構成された磁気ブラシ状となっており、この磁気ブラシが感光体ドラム１１， １２， １３， １４と接触している。この現像ロール４０１ にＡＣ＋ＤＣの現像バイアス電圧を印加して、現像ロール４０１ 上のトナーを感光体ドラム１１， １ ２， １３， １４ 上に形成された静電潜像に現像することにより、トナー像が形成される。この実施の形態では、例えば、現像バイアス電圧のＡＣ成分が４ ｋＨｚ、１．５ ｋＶｐｐで、ＤＣ成分が−２３０Ｖ程度に設定されている。
【００３４】
この実施の形態では、上記現像装置４１， ４２， ４３， ４４において、トナーとして略球形状のトナーである所謂”球形トナー”であって、その平均粒径が３〜１０μｍ程度のものが使用され、例えば、ブラック色のトナーの平均粒径は８μｍ、カラートナーの平均粒径は７μｍに設定される。
【００３５】
次に、上記各感光体ドラム１１， １２， １３， １４上に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２上に、静電的に二次転写される。感光体ドラム１１， １２上に形成されたイエロー（Ｙ）およびマゼンタ（Ｍ）色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１上に、感光体ドラム１３， １４上に形成されたシアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色のトナー像は、第２の一次中間転写ドラム５２上に、それぞれ転写される。従って、第１の一次中間転写ドラム５１上には、感光体ドラム１１または１２のどちらから転写された単色像と、感光体ドラム１１及び１２の両方から転写された２色のトナー像が重ね合わされた二重色像が形成されることになる。また、第２の一次中間転写ドラム５２上にも、感光体ドラム１３，１４ から同様な単色像と二重色像が形成される。
【００３６】
上記第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ 上に感光体ドラム１１，１２，１３，１４ からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋２５０〜５００ Ｖ程度である。この表面電位は、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。この雰囲気温度や湿度は、雰囲気温度や湿度によって抵抗値が変化する特性を持った部材の抵抗値を検知することで簡易的に知ることが可能である。上述のように、トナーの帯電量が−２０ 〜３５μＣ／ｇ の範囲内にあ り、常温常湿環境下にある場合には、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ の表面電位は、＋３８０Ｖ程度が望ましい。
【００３７】
この実施の形態で用いる第１、第２の一次中間転写ドラム５１， ５２は、例えば、外径が４２ｍｍに形成され、抵抗値は１０８ Ω程度に設定される。第１、第２の一次中間転写ドラム５１， ５２は、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝１０２ 〜１０３ Ω）が、厚さ０．１ 〜１０ｍｍ程度に設けられている。更に、第１、第２の中間転写ドラム５１， ５２の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ３ 〜１００ μｍの高離型層（Ｒ＝１０５ 〜１０９ Ω）として形成し、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接着されてい る。ここで重要なのは、抵抗値と表面の離型性であり、高離型層の抵抗値がＲ＝１０５ 〜１０９ Ω程度であり、高離型性を有する材料であれば、特に材料は限定されない。
【００３８】
このように第１、第２の一次中間転写ドラム５１， ５２上に形成された単色又は二重色のトナー像は、二次中間転写ドラム５３上に静電的に３次転写される。従っ て、二次中間転写ドラム５３上には、単色像からイエロー（Ｙ）、マゼンタ （Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色の四重色像までの最終的なトナー像が形成されることになる。
【００３９】
この二次中間転写ドラム５３上へ第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋６００〜１２００Ｖ程度であ る。この表面電位は、感光体ドラム１１， １２， １３， １４から第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２へ転写するときと同様に、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。また、転写に必要なのは、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ と二次中間転写ドラム５３との間の電位差であるので、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ の表面電位に応じた値に設定することが必要である。上述のように、トナーの帯電量が−２０ 〜３５μＣ／ｇ の範囲内にあり、常温常湿環境下であって、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ の表面電位が＋３８０Ｖ程度の場合には、二次中間転写ドラム５３の表面電位は、＋８８０Ｖ程度、つまり第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ と二次中間転写ドラム５３との間の電位差は、＋５００Ｖ程度に設定することが望まし い。
【００４０】
この実施の形態で用いる二次中間転写ドラム５３は、例えば、外径が第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ と同じ４２ｍｍに形成され、抵抗値は１０１１Ω程度に設定される。また、上記二次中間転写ドラム５３も第１、第２の一次中間転写ドラム５１， ５２と同様、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝１０２ 〜１０３ Ω）が、厚さ０．１ 〜１０ｍｍ程度に設けられている。更に、二次中間転写ドラム５３の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ３ 〜１００ μｍの高離型層として形成し、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接着されている。ここで、二次中間転写ドラム５３の抵抗値 は、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ よりも高く設定する必要がある。そうしないと、二次中間転写ドラム５３が第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ を帯電してしまい、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ の表面電位の制御が難しくなる。このような条件を満たす材料であれば、特に材料は限定されない。
【００４１】
次に、上記二次中間転写ドラム５３上に形成された単色像から四重色像までの最終的なトナー像は、最終転写ロール６０によって、用紙搬送路を通る用紙Ｐに３次転写される。この用紙Ｐは、不図示の紙送り工程を経て用紙搬送ロール９０を通過し、二次中間転写ドラム５３と最終転写ロール６０のニップ部に送り込まれる。この最終転写工程の後、用紙上に形成された最終的なトナー像は、定着装置７０によって定着され、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００４２】
ところで、この実施の形態に係る定着装置は、内部に加熱源を有する加熱ロールと、無端ベルト状に形成された定着ベルトと、前記定着ベルトの両端部を回転自在に支持するベルト支持部材と、前記定着ベルトの内部に配設されて当該定着ベルトを加熱ロールの表面に圧接させる圧接部材と、前記定着ベルトの内面に液状潤滑剤を供給する液状潤滑剤供給部材とを備え、前記加熱ロールと定着ベルトの間に形成されるニップ部に、未定着トナー像を担持した記録媒体を通過させることにより定着を行なう定着装置において、前記ベルト支持部材に、液状潤滑剤の漏れを防止しつつ、当該液状潤滑剤をベルト状部材の内面に再循環させる再循環手段を設けるように構成されている。
【００４３】
図４はこの実施の形態に係る定着装置の外観を示す斜視図、図５はこの実施の形態に係る定着装置を示す断面図である。なお、実際には、定着ベルト７０３ と圧接部材７０５ との間に、フィルム状のシート部材７１９ が介在されており、このシート部材７１９ の長さは、ニップヘッド部材７０９ とパッド部材７１０ を覆える長さであり、円筒状部材７１１ 面を覆うほど長くない。このシート部材７１９ は、定着ベルト７０３ 内面とニップヘッド部材７０９ 及びパッド部材７１０ の摺動性を高める目的で配置されている。
【００４４】
この実施の形態に係る定着装置７０は、図５に示すように、内部に加熱源７０１ を有する加熱ロール７０２ と、無端のベルト状部材としての定着ベルト７０３ と、前記定着ベルト７０３ が回転自在となるように当該定着ベルト７０３ の両端を支持するベルト支持部材７０４ と、前記定着ベルト７０３ の内部に配設され、前記加熱ロール７０２ の表面に定着ベルト７０３ を圧接させる圧接部材７０５ と、前記定着ベルト７０３ の内面にオイル等の液状潤滑剤を供給する液状潤滑剤供給部材としてのフェルト部材７０６ とを備えるように構成されている。なお、図５中、７５０ は定着装置７０の出口ロールを示している。
【００４５】
上記加熱ロール７０２ は、鉄やステンレス等からなる薄肉円筒状の芯金と、当該芯金の表面に被覆されたシリコンゴム等からなる肉厚０．６５ｍｍ程度の弾性層と、当該弾性層の表面の被覆されたＰＦＡ等からなる肉厚３０μｍ程度の離型層とから構成されている。また、上記加熱ロール７０２ の内部には、加熱源として６５０Ｗのハロゲンランプ７０１ が配設されている。
【００４６】
また、上記定着ベルト７０３ は、ポリイミド等の合成樹脂によって、外径が３０ｍｍ、肉厚が７５μｍの無端ベルト状に形成されており、必要に応じて、表面にＰＦＡ等からなる離型層が設けられる。
【００４７】
さらに、上記ベルト支持部材７０４ は、図６に示すように、圧接部材７０５ に一体的に組み付けられるように構成されている。
【００４８】
この圧接部材７０５ は、図６及び図７に示すように、合成樹脂製のベルトハウジング７０７ と、当該ベルトハウジング７０７ に嵌合状態に装着される断面略コ字形状の金属製のベルトフレーム７０８ と、定着ベルト７０３ を加熱ロール７０２ に圧接させるためのニップヘッド部材７０９ と、当該ニップヘッド部材７０９ に装着されるパッド部材７１０ とから、主に構成されている。
【００４９】
また、上記ベルト支持部材７０４ は、図６及び図７に示すように、ベルトフレーム７０８ の両端部に互いに平行に突設された嵌合部７０８ａに嵌合された状態で、ベルトハウジング７０７ の両端部に装着されるようになっている。
【００５０】
これら左右両端のベルト支持部材７０４ は、図８及び図９に示すように、定着ベルト７０３ の両端部に挿入される円筒状部７１１ と、当該円筒状部７１１ の反対側に設けられ、ベルトガイド部材７０４ を後述する加圧手段に取り付けるための取付部７１２ と、これら円筒状部７１１ と取付部７１２ との間に設けられた２つのフランジ部７１３ 、７１４ とから構成されている。なお、図７に示すように、左右両端のベルト支持部材７０４ は、左右対称となる形状に形成されており、図８は左側のベルト支持部材７０４ を、図９は左側のベルト支持部材７０４ をそれぞれ示している。上記ベルト支持部材７０４ の円筒状部７１１ は、その上端部７１１ａが平坦に形成されており、定着ベルト７０３ が加熱ロール７０２ に圧接した際に、定着ベルト７０３ が撓んで所定幅のニップ部を形成することが可能となっている。また、上記ベルト支持部材７０４ の内部には、断面略コ字形状に形成されたベルトフレーム７０８ と、当該ベルトフレーム７０８ の両端部に互いに平行に突設された嵌合部７０８ａとに嵌合する上向きの断面略コ字形状の凹溝７１５ が設けられている。さらに、上記ベルト支持部材７０４ には、図８及び図９に示すように、フランジ部７１３ とフランジ部７１４ との間に、加圧部材としてのアーム７１７ と嵌合するための凹溝７１６ が設けられている。な お、図８及び図９中、７６０ 、７６１ はベルト支持部材７０４ をベルトハウジング７０７ に取り付けるため突起をそれぞれ示すものである。
【００５１】
また、上記液状潤滑剤供給部材としてのフェルト部材７０６ は、例えば、ノーメックス（商品名）からなり、当該フェルト部材７０６ には、粘度３００ｃｓのアミノＳｉオイル等からなる液状潤滑剤としてのオイルが、２．０ｇ程度含浸されている。このフェルト部材７０６ は、図５及び図７に示すように、ベルトフレーム７０８ の背面側に接着等の手段によって固定した状態で取り付けられている。
【００５２】
さらに、上記圧接部材７０５ は、図１０に示すように、ベルトガイド部材７０４ を介して、アーム部材７１７ に取り付けられており、このアーム部材７１７ は、コイルスプリング７１８ によって圧接部材７０５ を加熱ロール７０２ に所定の圧力で圧接させるように構成されている。なお、図７及び図１０中、７１９ は定着ベルト７０３ と圧接部材７０５ との間に介在される合成樹脂製のフィルム状のシート部材を示しており、やはり、定着ベルト７０３ と圧接部材７０５ との間の摩擦を低減するものであるが、必ずしも設けなくとも良い。
【００５３】
ところで、この実施の形態では、前記ベルト支持部材に、液状潤滑剤の漏れを防止しつつ、当該液状潤滑剤をベルト状部材の内面に再循環させる再循環手段を設けるように構成されている。
【００５４】
また、この実施の形態では、前記再循環手段が、前記ベルト支持部材の外周面において、ベルト状部材の端部よりも内側に少なくとも１箇所以上設けられた溝からなるように構成されている。
【００５５】
さらに、この実施の形態では、前記再循環手段を構成する溝は、前記ベルト状部材と接触するエッジ部が、Ｒ１．０ｍｍ又はＣ１．０ｍｍ以下に設定されるように構成されている。
【００５６】
即ち、上記ベルト支持部材７０４ には、図１に示すように、その円筒状部７１１ の外周面に、再循環手段としての溝７２０ が形成されている。この再循環用の溝７２０ は、ベルト支持部材７０４ の円筒状部７１１ の外周面において、定着ベルト７０２ の端部より軸方向の内側に配設されている。上記定着ベルト７０３ の端部と、溝７２０ の端部との距離は、少なくとも１．５ｍｍ程度に設定されている。この１．５ｍｍ程度に設定する効果は、オイルの漏れ防止を確実にするためである。溝７２０ の端部が定着ベルト７０３ の端部に近すぎると、漏れる虞れがあるため、１．５ｍｍ程度に設定されている。なお、上記溝７２０ の端部が定着ベルト７０３ の端部から１．５ｍｍよりも大きく離れすぎると、円筒状部７１１ にかかる溝７２０ の幅が狭くなるとともに、溝７２０ がない円筒状部７１１ の面は、オイルが行かなくなるため、潤滑効果が下げる虞れがあり、１．５ｍｍ程度に設定するのが望ましい。また、上記溝７２０ の底面７２１ は、定着ベルト７０３ の軸方向内側が低くなるように、例えば、３度以上、望ましくは５度程度傾斜するように形成されている。このように、上記溝７２０ の底面７２１ を定着ベルト７０３ の軸方向内側が低くなるように傾斜させることにより、オイルを定着ベルト７０３ の軸方向内側に戻し、再循環させる効果が高まる。さらに、上記溝７２０ は、図１１に示すように、定着ベルト７０３ と接触するエッジ部７２２ が、曲率半径Ｒ１．０ｍｍ又は４５度のカット幅Ｃ１．０ｍｍ以下に設定されている。上記溝７２０ のエッジ部７２２ は、その曲率半径Ｒ１．０ｍｍ又は４５度のカット幅Ｃ１．０ｍｍを越えると、定着ベルト７０２ の内面に塗布されたオイルを掻き取る効果が十分得られない。
【００５７】
さらに、上記溝７２０ は、図１２に示すように、ベルト支持部材７０４ の円筒状部７１１ の外周面において、ニップ部を通過した定着ベルト７０３ が、最初にベルト支持部材７０４ と接触する位置に設けられている。このように、定着ベルト７０３ がベルト支持部材７０４ の円筒状部７１１ から離れて、当該定着ベルト７０３ が最初にベルト支持部材７０４ と接触する位置に溝７２０ を設けることによって、定着ベルト７０３ がベルト支持部材７０４ の円筒状部７１１ から離れると、定着ベルト７０３ の裏面にオイルが溜まり易く、この定着ベルト７０３ の裏面に溜まったオイルを、溝７２０ によって効果的に回収することができる。
【００５８】
また、上記ベルト支持部材７０４ の円筒状部７１１ には、図１に示すように、その軸方向の内側端部に、軸方向の内側に向けて直径が小さくなるように傾斜した溝７２３ が、全周にわたって設けられている。この全周溝７２３ は、図１に示すよう に、再循環用の溝７２０ と連通している。そして、上記ベルト支持部材７０４ の円筒状部７１１ には、その軸方向の内側端に、フランジ部７２４ が形成されている。な お、上記溝７２３ は、必ずしもベルト支持部材７０４ に設けずに、当該ベルト支持部材７０４ が取り付けられるベルトハウジング７０７ 側に設けるように構成しても良 い。
【００５９】
そして、上記定着装置７０では、図１２に示すように、定着ベルト７０３ の内面にフェルト部材７０６ によってオイル７５０ が塗布されると、この定着ベルト７０３ の内面に塗布されたオイル７５０ は、当該定着ベルト７０３ 内面の全周及び軸方向の全長にわたって薄い膜状に広がり、定着ベルト７０３ と圧接部材７０５ との間の潤滑作用を発揮するようになっている。その際、上記定着ベルト７０３ の内面に塗布されたオイルは、当該定着ベルト７０３ 内面の軸方向の両端部に移動するが、この定着ベルト７０３ 内面の軸方向の両端部に移動したオイル７５０ は、ベルト支持部材７０４ の円筒状部７１１ に設けられた溝７２０ によって回収される。
【００６０】
以上の構成において、この実施の形態に係る定着装置では、次のようにして、定着ベルトの端部から液状潤滑剤が漏れるのを防止することができるのは勿論のこと、当該定着ベルトの端部から液状潤滑剤を効果的に回収して、漏れが防止された液状潤滑剤を、定着ベルト内面の潤滑性に寄与させることができ、良好な定着性能を長期にわたって維持することが可能となっている。
【００６１】
すなわち、この実施の形態に係る定着装置７０では、図５に示すように、内部に加熱源７０１ を有する加熱ロール７０２ と、無端ベルト状に形成された定着ベルト７０３ と、前記定着ベルト７０３ が回転自在となるように当該定着ベルト７０３ の両端を支持するベルト支持部材７０４ と、前記定着ベルト７０３ の内部に配設され、前記加熱ロール７０２ の表面に定着ベルト７０３ を圧接させる圧接部材７０５ と、前記定着ベルト７０３ の内面にオイルを供給するフェルト部材７０６ とを備え、前記加熱ロール７０２ と定着ベルト７０３ の間に形成されるニップ部に、未定着トナー像を担持した記録媒体Ｐ を通過させることにより定着を行なうようになっている。なお、実際には、定着ベルト７０３ と圧接部材７０５ との間に、フィルム状のシート部材７１９ が介在されており、このシート部材７１９ の長さは、ニップヘッド部材７０９ とパッド部材７１０ を覆える長さであり、円筒状部材７１１ 面を覆うほど長くない。このシート部材７１９ は、定着ベルト７０３ 内面とニップヘッド部材７０９ 及びパッド部材７１０ の摺動性を高める目的で配置されている。
【００６２】
その際、上記定着装置７０では、加熱ロール７０２ に定着ベルト７０３ を圧接部材７０５ によって圧接させており、定着ベルト７０３ と圧接部材７０５ との摩擦を低減するために、定着ベルト７０３ の内面にフェルト部材７０６ によってオイル７５０ を塗布するように構成されている。
【００６３】
そのため、上記定着装置７０を長期間使用していると、定着ベルト７０３ の内面に供給されたオイル７５０ が、徐々に定着ベルト７０３ の端部に移動し、当該定着ベルト７０３ の端部に位置するベルト支持部材７０４ との隙間から漏れようとする。
【００６４】
ところが、上記ベルト支持部材７０４ には、図１に示すように、その円筒状部７１１ の外周面に、再循環手段としての溝７２０ が設けられているため、定着ベルト７０３ が所定の方向に回転すると、当該定着ベルト７０３ の内面に塗布されたオイル７５０ が、図１３に示すように、溝７２０ のエッジ部７２２ によって掻き取られ、定着ベルト７０３ の端部からオイル７５０ が漏れるのを防止するようになっている。
【００６５】
上記溝７２０ のエッジ部７２２ によって掻き取られたオイル７５０ は、図１３に示すように、溝７２０ の内部に流入して、当該溝７２０ の底部７２１ の傾斜に応じて、定着ベルト７０３ の軸方向の内側に向けて移動する。そして、上記溝７２０ の内部に溜まったオイル７５０ が所定量に達すると、このオイル７５０ は、ベルト支持部材７０４ の円筒状部７１１ に全周にわたって設けられた溝７２３ に流入する。また、上記溝７２３ は、定着ベルト７０３ の軸方向の内側に向けて傾斜するように形成されているた め、当該溝７２３ 内に流入したオイル７５０ の量が徐々に増加すると、オイル７５０ は、溝７２３ の斜面に沿って浅いところまで液面が上昇する。すると、溝７２３ 内に溜まったオイル７５０ は、溝７２３ の斜面に沿った浅い部分によって、定着ベルト７０３ の内面に再度塗布されることになる。
【００６６】
そのため、上記定着装置７０では、図１３に示すように、ベルト支持部材７０４ の円筒状部７１１ に設けられた溝７２０ によって回収されたオイル７５０ が、再度定着ベルト７０３ の両端部近傍の内面に塗布されるとともに、溝７２０ によって再度掻き取られて再循環するようになっている。
【００６７】
したがって、上記定着装置７０では、定着ベルト７０３ の端部からオイル７５０ が漏れるのを防止することができるのは勿論のこと、当該定着ベルト７０３ の端部からオイル７５０ を効果的に回収して、漏れが防止されたオイル７５０ を、定着ベルト７０３ の内面に塗布して、定着ベルト７０３ 内面の潤滑性に再度寄与させることがで き、良好な定着性能を長期にわたって維持することが可能となっている。
【００６８】
実施の形態２
図１４はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、ベルト支持部材７０４ に設けられる溝７２０ が、定着ベルト７０３ の回転方向下流側に向けて傾斜した状態で設けられている。
【００６９】
この場合には、定着ベルト７０３ の回転方向下流側に向けて傾斜した状態で設けられた溝７２０ によって、より一層効果的にオイル７５０ を回収することが可能となる。
【００７０】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００７１】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、定着ベルト等のベルト状部材の端部から液状潤滑剤が漏れるのを防止することができるのは勿論のこと、当該定着ベルトの端部から液状潤滑剤を効果的に回収して、漏れが防止された液状潤滑剤を、定着ベルト内面の潤滑性に寄与させることができ、良好な定着性能を長期にわたって維持することが可能なベルト状部材の潤滑装置及びこれを用いた定着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の実施の形態１に係る定着装置の要部を示す概略構成図である。
【図２】図２はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置を画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンタを示す構成図である。
【図３】図３はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置を画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンタの画像形成部を示す構成図である。
【図４】図４はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を示す外観斜視図である。
【図５】図５はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を示す断面構成図である。
【図６】図６はこの発明の実施の形態１に係る定着装置の加圧部材を示す外観斜視図である。
【図７】図７はこの発明の実施の形態１に係る定着装置の加圧部材を示す分解斜視図である。
【図８】図８はこの発明の実施の形態１に係る定着装置のベルト支持部材を示す構成図である。
【図９】図９はこの発明の実施の形態１に係る定着装置のベルト支持部材を示す構成図である。
【図１０】図１０はこの発明の実施の形態１に係る定着装置の加圧機構を示す構成図である。
【図１１】図１１はこの発明の実施の形態１に係る定着装置の要部を示す構成図である。
【図１２】図１２はこの発明の実施の形態１に係る定着装置の要部を示す構成図である。
【図１３】図１３はこの発明の実施の形態１に係る定着装置の作用を示す説明図である。
【図１４】図１４はこの発明の実施の形態２に係る定着装置の要部を示す構成図である。
【符号の説明】
７０：定着装置、７０１：加熱源、７０２：加熱ロール、７０３：定着ベルト（ベルト状部材）、７０４：ベルト支持部材、７１１：円筒状部、７２０：溝 （再循環手段）。
Claims (8)
- 回転自在に設けられるベルト状部材と、前記ベルト状部材の両端部を回転自在に支持するベルト支持部材と、前記ベルト状部材の内面に液状潤滑剤を供給する液状潤滑剤供給部材とを備えたベルト状部材の潤滑装置において、
前記ベルト支持部材に、液状潤滑剤の漏れを防止しつつ、当該液状潤滑剤をベルト状部材の内面に再循環させる再循環手段を設けたことを特徴とするベルト状部材の潤滑装置。 - 前記再循環手段は、前記ベルト支持部材の外周面において、ベルト状部材の端部よりも内側に少なくとも１箇所以上設けられた溝からなることを特徴とする請求項１記載のベルト状部材の潤滑装置。
- 前記再循環手段を構成する溝は、前記ベルト状部材と接触するエッジ部が、Ｒ１．０ｍｍ又はＣ１．０ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項２記載のベルト状部材の潤滑装置。
- 前記再循環手段を構成する溝は、前記ベルト状部材の軸方向内側、及び当該ベルト状部材の回転方向下流側に向けて傾斜した状態で設けられていることを特徴とする請求項２記載のベルト状部材の潤滑装置。
- 前記ベルト支持部材と、当該ベルト支持部材が取り付けられる部材との境界部に、液状潤滑剤を滞留させる溝が全周にわたって設けられていることを特徴とする請求項２記載のベルト状部材の潤滑装置。
- 前記ベルト支持部材と、当該ベルト支持部材が取り付けられる部材との境界部に設けられる溝は、再循環用の溝に連通しているとともに、ベルト状部材の軸方向内側に向けて低くなるように傾斜した状態で設けられていることを特徴とする請求項５記載のベルト状部材の潤滑装置。
- 前記再循環手段を構成する溝は、前記ベルト支持部材の外周面において、ニップ部を通過したベルト状部材が、最初にベルト支持部材に接触する位置に設けられていることを特徴とする請求項２記載のベルト状部材の潤滑装置。
- 互いに圧接するように配設され、少なくとも一方がベルト状の部材からなる加熱部材及び加圧部材と、前記加熱部材及び加圧部材のうち、ベルト状に形成される部材の両端部を回転自在に支持するベルト支持部材と、前記ベルト状部材の内部に配設されて当該ベルト状部材を他方の部材の表面に圧接させる圧接部材と、前記ベルト状部材の内面に液状潤滑剤を供給する液状潤滑剤供給部材とを備え、前記加熱部材及び加圧部材の間に形成されるニップ部に、未定着トナー像を担持した記録媒体を通過させることにより定着を行なう定着装置において、
前記ベルト支持部材に、液状潤滑剤の漏れを防止しつつ、当該液状潤滑剤をベルト状部材の内面に再循環させる再循環手段を設けたことを特徴とする定着装 置。
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