JP2007272035A - 画像加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録材上の画像をニップ部で加熱するための加熱回転体と、この加熱回転体を前記ニップ部にて内面から加圧する加圧パッドと、この加圧パッドを覆うように設けられ前記加熱回転体と摺動するシート状部材と、を有する画像加熱装置において、加圧パッドの潤滑剤による変形を防止した、長寿命な装置を提供する。
【解決手段】加熱回転体の内面に塗布された潤滑剤を吸収することにより前記加圧パッド１２ｄの膨潤を抑制する潤滑剤吸収部材１２ｅを有し、この潤滑剤吸収部材が前記シート状部材１３にて覆われるように構成したこと。
【選択図】図６

Description

本発明は、記録材上の画像を加熱する画像加熱装置に関する。

この画像加熱装置としては、例えば、記録材上の未定着画像を定着する定着装置や、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢を増大させる光沢増大装置等を挙げることができる。

従来、電子写真方式を採用した画像形成装置において、記録材上に形成担持させた未定着トナー画像を加熱溶融定着する定着装置としては種々の方式のものが提案されている。

このような定着装置の一つに、圧力パッドを用いてエンドレスベルトを定着ロールに圧接させるベルトニップ方式の定着装置が、例えば特許文献１に開示されている。

この定着装置は、定着ロールとエンドレスベルトによって形成されるベルトニップの幅を、従来の定着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、高速化への対応が可能になり、しかも装置の小型化を図ることも容易である。

ベルトニップ方式の定着装置では、圧力部材（圧力パッド）によりベルト部材（エンドレスベルト）を定着部材（定着ロール）に圧接させる構成を採用しているので、圧力部材とベルト部材との間には摺動摩擦が発生する。そのため、圧力部材上に低摩擦部材を配置しておき、この低摩擦部材とベルト部材との摺擦面に潤滑剤を塗布することで、圧力部材とベルト部材との摺動性の向上を図っている。

しかしながら、圧力部材上に低摩擦部材を配置した構成においては、圧力部材とベルト部材との間は加圧されているために、ベルト部材と低摩擦部材との摺動部に供給された潤滑剤に対して、摺動部から押し出す方向の力が作用するために摺動部の両端部から潤滑剤の漏洩が生じやすい。

摺動部からの潤滑剤漏洩によって記録材を汚してしまうのを防止するために、低摩擦部材の幅方向に亘る領域の外側において、ベルト部材の内周面に接触して配置された潤滑剤ふき取り部材を配置して対策している。
特開２００５−３００９８３号公報

しかしながら、上述の従来技術によると、次のような問題点がある。

特許文献１に開示されている定着装置は、ベルト部材内面に塗布された潤滑剤が長い時間に亘り低摩擦部材を伝わって圧力部材に達し、圧力部材がゴム等の弾性体であると、この圧力部材が潤滑剤を吸収して変形してしまう可能性がある。

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、加圧パッドを用いた画像加熱装置における加圧パッドの潤滑剤による変形を防止した、長寿命な装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するための本発明に係る画像加熱装置の代表的な構成は、記録材上の画像をニップ部で加熱するための加熱回転体と、この加熱回転体を前記ニップ部にて内面から加圧する加圧パッドと、この加圧パッドを覆うように設けられ前記加熱回転体と摺動するシート状部材と、を有する画像加熱装置において、前記加熱回転体の内面に塗布された潤滑剤を吸収することにより前記加圧パッドの膨潤を抑制する潤滑剤吸収部材を有し、この潤滑剤吸収部材が前記シート状部材にて覆われるように構成したことを特徴とする。

上記のように、加熱回転体の内面に塗布された潤滑剤を吸収することにより加圧パッドの膨潤を抑制する潤滑剤吸収部材を有し、この潤滑剤吸収部材がシート状部材にて覆われるように構成したことで、加熱回転体内面に塗布された潤滑剤がシート状部材を伝わって加圧パッドに達することが阻止される。したがって、加圧パッドが潤滑剤起因で変形してしまうこと防止され、装置の長寿命化がなされる。

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお、実施例は本発明における最良の実施の形態の一例ではあるものの、本発明は実施例により限定されるものではない。

（１）画像形成装置例
図１は画像形成装置例の概略構成図である。本例の画像形成装置は、電子写真プロセスを用いてフルカラー画像を得る装置である。

Ｙ・Ｃ・Ｍ・Ｋはそれぞれイエロー・シアン・マゼンタ・ブラックの色トナー画像を形成する４つの電子写真画像形成部であり、下から上に順に配列してある。各画像形成部は、それぞれ、電子写真感光体ドラム(以下、ドラムと記す）３１、帯電器３２、現像器３３、クリーニング器３４等を有する。また、各画像形成部Ｙ・Ｃ・Ｍ・Ｋのドラム３１にそれぞれ露光を行うことにより静電潜像を形成する光学系３５が設けられている。光学系３５としてはレーザー走査露光光学系を用いている。

各画像形成部Ｙ・Ｃ・Ｍ・Ｋにおいて、ドラム３１は矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動され、帯電器３２により一様に帯電される。そのドラム３１に対して、光学系３５より画像データに基づいた走査露光がなされる。これにより、ドラム表面に走査露光画像に対応する静電潜像が形成される。その静電潜像が現像器３３によりトナー画像として現像される。すなわち、イエローの画像形成部Ｙのドラム３１にはイエロートナー画像が、シアンの画像形成部Ｃのドラム３１にはシアントナー画像が形成される。また、マゼンタの画像形成部Ｍのドラム３１にはマゼンタトナー画像が、ブラックの画像形成部Ｋのドラム３１にはブラックトナー画像が形成される。

各画像形成部Ｙ・Ｃ・Ｍ・Ｋのドラム上に形成された上記の色トナー画像は各ドラムの回転と同期して、ドラムと略等速で矢印の時計方向に回転駆動される中間転写ベルト(以下、ベルトと記す)３６上へ所定の位置合わせ状態で順に重畳されて一次転写される。これにより、ベルト３６上にフルカラートナー画像が合成形成される。各ドラム３１からベルト３６へのトナー画像の一次転写は、各画像形成部Ｙ・Ｃ・Ｍ・Ｋの一次転写ローラ４０に対して、不図示のバイアス電源より、トナーと逆極性の一次転写バイアスを印加されることでなされる。各ドラム上に転写残として残ったトナーは、クリーニング器３４により除去される。

ベルト３６は、駆動ローラ３７、二次転写ローラ対向ローラ３８、テンションローラ３９の３本のローラに懸回して張架してあり、駆動ローラ３７によって駆動される。

一方、給紙カセット４１に収納されている記録材（転写材）Ｐは、給送ローラ４２により一枚分離給送される。そして、その記録材Ｐは、レジストローラ４３により所定の制御タイミングで、二次転写ローラ対向ローラ３８に懸回されているベルト３６部分と二次転写ローラ４４とのニップ部に搬送される。ベルト３６上に形成された一次転写トナー画像は、二次転写ローラ４４に不図示のバイアス印加手段より印加されるトナーと逆極性のバイアスにより、記録材Ｐ上に一括転写される。二次転写後にベルト３６上に残った二次転写残トナーは中間転写ベルトクリーニング器４５により除去される。

トナー画像の二次転写を受けた記録材Ｐはベルト３６から分離されて画像加熱装置である定着装置４６に導入され、トナー画像の定着処理を受ける。そして、その記録材Ｐが排紙パス４７を通って排紙トレイ４８に送り出される。

（２）定着装置４６
図２は本実施例における定着装置４６の要部の拡大横断面図と制御系のブロック図である。この定着装置４６は電磁誘導加熱方式・ベルトニップ方式の装置である。

ここで、以下の説明において、定着装置またはこれを構成している部材に関して、正面とは、記録材入口側の面から見た面、左右とは装置を正面から見て左または右である。幅方向または幅とは、記録材搬送路面内において記録材搬送方向に直交する方向に並行な方向またはその方向に関する寸法である。上流側と下流側は記録材搬送方向に関して上流側と下流側である。

この定着装置４６は、上下に配設した、定着ベルトユニット１と加圧ベルトユニット２を有している。そして、この両ユニット１・２を圧接させて、ユニット１側の定着ベルト３とユニット２側の加圧ベルト１１との間に圧接部（定着ニップ部）Ｎを形成させている。この圧接部Ｎに、未定着トナー画像ｔを担持した記録材Ｐが導入されて挟持搬送されることで、未定着トナー画像ｔが記録材Ｐの面に永久固着画像として熱圧定着される。

定着ベルトユニット１は、加熱回転体としての、可撓性を有するエンドレスの定着ベルト３、加圧部材としての定着ベルトガイド部材４、滑性シート状部材としてのガイドカバー５、定着ローラ６、定着ベルト３を加熱するためのコイルアセンブリ７等を有する。ガイド部材４はその左右両端部をユニット１のフレーム（不図示）の左右側板間に非回転に支持させて配設してある。カバー５は、ガイド部材４と定着ベルト３との摩擦抵抗を減らすために、ガイド部材４の定着ベルト内面との対向面を覆わせてガイド部材４に配設してある。定着ローラ６はガイド部材４の下流側においてガイド部材４に並行に配列して、左右両端部を、ユニットフレームの左右側板間に回転可能に支持させて配設してある。定着ベルト３は上記のガイド部材４と定着ローラ６との間に懸回張設して支持させてある。コイルアセンブリ７は、定着ベルト３を誘導加熱する加熱器（加熱源）であり、定着ベルト３の上面に対面させてユニットフレームの左右側板間に支持させて配設してある。

加圧ベルトユニット２は、加熱回転体としての、可撓性を有するエンドレスの加圧ベルト１１、加圧部材としての加圧ベルトガイド部材１２、滑性シート状部材としてのガイドカバー１３、加圧ローラ１４、潤滑剤塗布手段としてのオイル塗布ローラ１５等を有する。ガイド部材１２は、ユニット２のフレーム（不図示）の左右側板間に、左右両端部を支持させて非回転に配設してある。カバー１３は、ガイド部材１２と加圧ベルト１１との摩擦抵抗を減らすために、ガイド部材１２の加圧ベルト内面との対向面を覆わせてガイド部材１２に配設してある。加圧ローラ１４はガイド部材１２の下流側においてガイド部材１２に並行に配列して、左右両端部をユニットフレームの左右側板間に回転可能に支持させて配設してある。加圧ベルト１１は上記のガイド部材１２と加圧ローラ１４との間に懸回張設して支持させてある。オイル塗布ローラ１５は、加圧ベルト１１とカバー１３との摩擦抵抗を減らすために、加圧ベルト１１の内面に潤滑剤としてのシリコーンオイルを塗布するものである。このローラ１５は、加圧ベルト１１の内面に接触させて、左右両端部をユニット枠体の左右側板間に回転可能に支持させて配設してある。

１）定着ベルト３
図３は定着ベルト３の層構成模型図である。本実施例において、定着ベルト３は、電気鋳造法によって製造した、内径が３４ｍｍ、厚みが７５μｍ、の可撓性を有するエンドレスのニッケルベルトを基層３ａとしている。この基層３ａの外周には、弾性層３ｂとして、耐熱性シリコーンゴム層を形成してある。このゴム層の厚さは１００〜１０００μｍの範囲で選択可能である。定着ベルト３の熱容量を小さくしてウォーミングアップタイムを短縮し、かつカラー画像を定着するときに好適な定着画像を得ることを考慮して、本実施例では、このゴム層は４００μｍの厚みで設けられている。このシリコーンゴムは、ＪＩＳ−Ａ２０度の硬度を持ち、熱伝導率は０．８Ｗ／ｍＫである。更に、この弾性層３ｂの外周には、表面離型層３ｃとして、フッ素樹脂層（例えばＰＦＡやＰＴＦＥ）が３０μｍの厚みで設けられる。また、基層３ａの内面には、定着ベルト内包物との摺動摩擦を低下させるために、滑性層３ｄとして、フッ素樹脂やポリイミドなどの樹脂層を１０〜５０μｍ設けても良い。本実施例では、この滑性層３ｄとして、ポリイミド層を１４μｍ厚で設けた。

基層３ａは、ニッケル層のほかに、鉄合金や銅、銀などの他の金属層を適宜選択可能である。また、樹脂基層にそれら金属を積層させるなどの構成でも良い。金属層の厚みは、後で説明するコイルアセンブリ７に流す高周波電流の周波数と金属層の透磁率・導電率に応じて調整して良く、５〜２００μｍ程度の間で設定すると良い。

２）定着ベルトガイド部材４とガイドカバー５
図４の（ａ）は定着ベルトガイド部材４の外観斜視図、（ｂ）はガイドカバー５の外観斜視図である。ガイド部材４は樹脂成形品であり、本実施例ではＰＰＳ製である。このガイド部材４の定着ベルト掛け回し部４ａは略半円柱部にしてある。また、このガイド部材４は、圧接部Ｎでの圧力抜けを防止するために、圧接部Ｎにおいて、定着ローラ６に可能な限り接近させて張り出し延長部４ｂを具備させてある。ガイド部材４の定着ベルト３の内面と接する部分には、部材幅方向（部材長手）に沿って、間隔をあけて、定着ベルト移動方向に伸びた複数本のリブ４ｃを設けてある。リブ４ｃは、ガイド部材４がカバー５を介して定着ベルト３の内面と接触する面積を減らして、摩擦抵抗を減らすために、また、加熱した定着ベルト３からガイド部材４への熱の伝導を減少させて、効率よく定着ベルト３を高温に保つために設けられている。ただし、圧接部Ｎでは定着ベルト３と加圧ベルト１１を加圧するために、上記の張り出し延長部４ｂの面にはリブは設けていない。また、定着ベルト３の幅方向の温度を均一化するために、ガイド部材４には幅方向に沿ってヒートパイプ４ｄを配置した。ガイド部材４は左右両端部にそれぞれ具備させた突起部４ｅを、ユニットフレームの左右側板側の係合部に係合させることで左右側板間に支持させて配設される。また、このガイド部材４は、定着ベルト３のテンション部材としても機能させていて、本実施例では、定着ベルト３に４９Ｎ（５ｋｇｆ）の張力を与えている。

カバー５は、定着ベルト３とガイド部材４との摩擦抵抗を減らすための滑性シート状部材であり、ガイド部材４の定着ベルト内面との対向面を覆わせてガイド部材４に配設してある。このカバー５は、定着ベルト内面との摩擦係数が、ガイド部材４との摩擦係数よりも小さい部材であり、たとえば、ガラス繊維製のクロスをフッ素樹脂でコーティングしたものや、シート状のポリイミドなどを用いるとよい。本実施例では、後者のシート状のポリイミドを採用している。このカバー５は、ガイド部材４の定着ベルト回転方向上流部分においてビス４ｆで固定して、ガイド部材４の定着ベルト内面との対向面を覆わせてガイド部材４に配設してある。

３）定着ローラ６
本実施例において、定着ローラ６は、芯金６ａの外周面に弾性層６ｂを設けた、外径２０ｍｍの弾性ローラである。芯金６ａは、幅方向中央部（長手中央部）の径が１８．５ｍｍで、両端部の径が１８ｍｍのクラウン形状の鉄合金製の芯金を用いた。弾性層６ｂは、定着ローラ６の熱伝導率を小さくして定着ベルト３からの熱伝導を少なくするために、シリコーンゴム層としている。定着ローラ６の幅方向中央部（長手中央部）での硬度はＡＳＫ−Ｃ硬度計で約６０度である。芯金６ａにテーパー形状をつけているのは、加圧した時に定着ローラ６が撓んでも、加圧ローラ１１との圧接部のベルト移動方向における幅を圧接部長手にわたって均一にするためである。

定着ローラ６は、制御回路１００で制御されるモータＭ１の駆動力が駆動伝達系（不図示）を介して伝達されることで、図２において矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。この定着ローラ６の回転により、定着ローラ６とガイド部材４との間に懸回張設されている定着ベルト３も、定着ローラ６の外面のシリコーンゴム層６ｂと定着ベルト３の内面のポリイミド層３ｄとの摩擦によって矢印の時計方向に回転する。従って、定着ベルト３をスリップなく回転駆動するためには、定着ベルト３の内面と定着ローラ６との摩擦は大きい方が良い。また、カバー５によってガイド部材４と定着ベルト３との摺動摩擦が小さくなるので、定着ベルト３をスリップ無く安定して回転させることが出来る。

４）コイルアセンブリ７
定着ベルト３の加熱器としてのコイルアセンブリ７は、誘導加熱コイル７ａと、コイル７ａによって発生した磁界が定着ベルト３の金属層３ａ以外に漏れないようにコイル７ａを覆った磁性体コア７ｂを有している。そして、そのコイル７ａとコア７ｂは、電気絶縁性の樹脂によって一体にモールドされている。定着ベルト３とコイル７ａは厚さ１．５ｍｍのモールドにより電気絶縁の状態を保ち、定着ベルト３とコイル７ａとの間隔は２．５ｍｍ（モールド表面と定着ベルト表面の距離は１．０ｍｍ）で一定であり、定着ベルト３は均一に加熱される。コイル７ａは、記録材Ｐの通紙幅方向（記録材Ｐの搬送方向に直交する方向）に沿っての長さが、画像形成に供される最大通紙幅の記録材Ｐのその通紙幅よりも長くなるように形成されている。定着ベルト３が回転駆動されている状態において、上述のコイル７ａには、励磁回路１０１から２０〜５０ｋＨｚの高周波電流が流される。これにより、定着ベルト３の金属層３ａが誘導発熱して、定着ベルト３が加熱される。定着ベルト３の温度が定着ベルト３の内面に弾性的に接触させて配設した温度センサＴＨにより検出される。この温度センサＴＨにより検出される定着ベルトの温度に関する電気的情報が制御回路１００に入力する。制御回路１００は、この入力温度データを基に、励磁回路１０１からコイル７ａへの高周波電流の周波数を変化させてコイル７ａに入力する電力を制御して、温度センサＴＨで検出される定着ベルト温度が目標温度（例えば１７０℃）で一定になるように温調する。

５）加圧ベルト１１
図５は加圧ベルト１１の層構成模型図である。本実施例において、加圧ベルト１１は、内径が３４ｍｍ、厚みが５０μｍ、の可撓性を有するエンドレスのポリイミドベルトを基層１１ａとしている。この基層１１ａの外周面には、離型層１１ｂとして、フッ素樹脂であるＰＦＡチューブを３０μｍの厚みで設けた。ガイドカバー１３との摺動摩擦を少なくするために、基層１１ａであるポリイミドベルトにフッ素樹脂の微粒子を分散させておくと良い。

６）加圧ベルトガイド部材１２、ガイドカバー１３、オイル塗布ローラ１５
図６は加圧ベルトガイド部材１２の外観斜視図である。ガイド部材１２は樹脂成形品であり、本実施例ではＰＰＳ製である。このガイド部材１２の加圧ベルト掛け回し部１２ａは略半円柱部にしてある。また、このガイド部材１２には、圧接部Ｎでの圧力抜けを防止するために、圧接部Ｎにおいて加圧ローラ１４に可能な限り接近させて、張り出し延長部１２ｂを具備させてある。また、圧接部Ｎでの定着ベルト３と加圧ベルト１１との密着性を良くする為に、張り出し延長部１２ｂの加圧ベルト対向面側は、加圧パッドとして弾性体部１２ｄとしてある。本実施例では、ガイド部材１２の張り出し延長部（ベース部材）１２ｂにシリコーンゴム板を接着して加圧パッド１２ｄとしてある。ガイド部材１２の加圧ベルト１１の内面と接する部分には、部材幅方向に沿って、間隔をあけて、加圧ベルト移動方向に伸びた複数本のリブ１２ｃを設けてある。リブ１２ｃは、ガイド部材１２がカバー１３を介して加圧ベルト１１の内面と接触する面積を減らして、摩擦抵抗を減らすために設けられている。ただし、圧接部Ｎでは加圧ベルト１１と定着ベルト６とを加圧するために、張り出し延長部１２ｂに設けた加圧パッド１２ｄの面にはリブは設けていない。

また、上記の弾性体部１２ｄの左右両端部側には、それぞれ、潤滑剤吸収部材としての、アラミド繊維からなるオイル吸収フェルト１２ｅを加圧パッド端部に対して非接触な位置に配置してある。本実施例においては、その左右のオイル吸収フェルト１２ｅをそれぞれその側の加圧パッド端部から１ｍｍの距離を離して張り出し延長部（ベース部材）１２ｂに固定支持させて配設してある。αはオイル吸収フェルト１２ｅと加圧パッド端部との離間部である。

ガイド部材１２は左右両端部にそれぞれ具備させた突部１２ｆを、ユニット枠体の左右側板側の係合部に係合させることで左右側板間に支持させて配設される。また、このガイド部材１２は、テンション部材としても機能させていて、本実施例では、加圧ベルト１２に対して４９Ｎ（５ｋｇｆ）の張力を与えている。

カバー１３は、加圧ベルト１１とガイド部材１２との摩擦抵抗を減らすための滑性シート状部材であり、ガイド部材１２の加圧ベルト内面との対向面を覆わせてガイド部材１２に配設してある。このカバー１３は、加圧ベルト内面との摩擦係数が、ガイド部材１２との摩擦係数よりも小さい部材である。このカバー１３には、たとえば、ガラス繊維製のクロスをフッ素樹脂でコーティングしたものや、凹凸を設けて加圧ベルト内面との接触面積を減らすように工夫したシート状のポリイミドなどを用いるとよい。本実施例では、後者のシート状のポリイミドを採用している。

本実施例では、エンドレスベルト状のカバー１３を用い、その内側にガイド部材１２を挿入し、ガイド部材１２の定着ベルト回転方向上流部分においてビス１２ｇで固定している。これにより、カバー１３を、ガイド部材１２の加圧ベルト内面との対向面を覆わせて、ガイド部材１２に配設してある。

上記した左右のオイル吸収フェルト１２ｅは、それぞれ、図７のように、カバー１３の左右両端部の内側に位置していて、カバー１３の内面に接触している。

オイル塗布ローラ１５は、加圧ベルト１１とカバー１３との摩擦抵抗を更に減らすために、加圧ベルト１１の内面に潤滑剤としてのシリコーンオイルを塗布するものである。このローラ１５は、芯金回りにフェルト層を設け、フェルト層に潤滑剤としてのシリコーンオイルを含浸保持させたものであり、加圧ベルト１１の内面に接触させて、左右両端部をユニット枠体の左右側板間に回転可能に支持させて配設してある。このローラ１５は、加圧ベルト１１の回転に従動して回転して、加圧ベルト１１の内面に適量のシリコーンオイルを塗布する。

７）加圧ローラ１４
本実施例において、加圧ローラ１４は、内径が１７ｍｍで、幅方向中央部（長手中央部）の外径が２３ｍｍ、両端部の外径が２２ｍｍである、クラウン形状の鉄合金製のローラを用いた。加圧ローラ１４の外径形状にテーパー形状をつけているのは、前述した定着ローラ５と同様の理由であり、加圧した時に加圧ローラ１４が撓んでも定着ローラ５との圧接部のベルト移動方向における幅を圧接部長手にわたって均一にするためである。

加圧ローラ１４は、制御回路１００で制御されるモータＭ２の駆動力が駆動伝達系（不図示）を介して伝達されることで、図２において矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。この加圧ローラ１４の回転により、加圧ローラ１４とガイド部材１２との間に懸回張設されている加圧ベルト１１も、加圧ローラ１４の表面と加圧ベルト１１の内面層であるポリイミド層１１ａとの摩擦によって矢印の反時計方向に回転する。この場合、カバー１３によって、ガイド部材１２と加圧ベルト１１との摺動摩擦が小さくなる。また、オイル塗布ローラ１５による加圧ベルト内面に対するシリコーンオイルの塗布で、カバー１３と加圧ベルト１１との摺動摩擦が小さくなる。

加圧ベルトユニット２は、制御回路１００で制御される移動機構１０２によって、定着ベルトユニット１に対して、図２のように、所定の加圧力で圧接された着状態と、図８のように、定着ベルトユニット１から離間された脱状態と、に切換え移動される。

移動機構１０２の具体的構成は図には省略したけれども、適宜の機構構成が可能である。例えば、ユニット２をユニット１に対して持ち上げ移動して所定に圧接させる加圧バネを具備させて着状態を保持させる。また、その加圧バネに抗してユニット２をユニット１から下げ移動して脱状態に保持するカム部材を具備させる。そして、制御回路１００で制御されるモータによりカム部材の回転角を制御することで、ユニット２を上記の着状態または脱状態に切換え移動させる。

制御回路１００は、定着動作時においては、ユニット２がユニット１に対して着状態に保持されるように移動機構１０２を制御する。この着状態において、ユニット２の加圧部材であるガイド部材１２が、加圧ベルト１１と定着ベルト３を挟んで、ユニット１側の加圧部材であるガイド部材４に向かって、本実施例では、３９２Ｎ（４０ｋｇｆ）で加圧される。また、ユニット２の加圧ローラ１４が、加圧ベルト１１と定着ベルト３とを挟んで、ユニット１側の定着ローラ６に向かって、本実施例では、３９２Ｎで加圧される。

その結果、定着ベルト３と加圧ベルト１１との圧接部Ｎのベルト回転方向の幅は本実施例では約１５ｍｍになる。また、圧接部Ｎにおける上下のガイド部材４・１２の対よりも、上下のローラ６・１４の対の位置のほうが単位面積あたりの圧力が高い。そのため、上下のローラ６・１４でそれぞれのベルト３・１１を駆動すれば、両方のベルト３・１１ともスリップ無く安定して回転させることが出来る。

また、回転する定着ベルト３と加圧ベルト１１は、回転状態にあっても幅方向への寄り移動力が比較的小さい。つまり、定着ベルト３と加圧ベルト１１を幅方向にずらそうとする力がそれぞれのベルトの強度を考慮して小さい。このため、ベルトの幅方向の寄りを規制するための手段としては、定着ベルト３と加圧ベルト１１の端部を単純に受け止めるだけのフランジ部材を設ければ十分であり、これにより、定着装置の構成を簡略化できるという利点がある。

また、定着ローラ６に比べて加圧ローラ１４の方が硬い。そのため、定着ベルト３と加圧ベルト１１との圧接部出口では定着ローラ６の変形が大きくなり、結果、定着ベルト３も大きく変形し、トナー画像が自己分離して良好に記録材Ｐを定着ベルト３から分離・搬送できる。

上下のガイド部材４・１２がそれぞれ定着ローラ６、加圧ローラ１４の近傍まで配置されているおり、図９に示したように、圧接部Ｎでの圧抜けが無い。圧接部Ｎで圧力が無い部分があると、定着ベルト３と記録材Ｐとが離間してしまったり、定着ベルト３と記録材Ｐとの速度差によってトナー画像ｔが乱れてしまうなどの問題が発生する。本実施例ではそれが防止できる。

本実施例においては、制御回路１００は、定着動作時以外は、加圧ベルトユニット２が定着ベルトユニット１から離間した脱状態に保持されるように移動機構１０２を制御する。定着装置４６のウォーミングアップタイム時も、ユニット２を脱状態に保持させたままにして、モータＭ１とＭ２を起動して定着ベルト３と加圧ベルト１１を回転させるとともに、励磁回路１０１からコイルアセンブリ７に電力供給する。すなわち、定着ベルト３の加熱立ち上げする。こうすることで、定着ベルト３の熱が加圧ベルト１１に伝導しないので、定着装置４６のウォーミングアップタイムが、ユニット２が着状態の場合よりも短縮される。本実施例の定着装置の場合は、加圧ベルト１１が定着ベルト１から離間している状態だと、例えば誘導加熱コイル７ａに１２００Ｗ入力すると、定着ベルト温度は約１８秒で目標温度である１７０℃に到達する。

また、制御回路１００は、少なくとも画像形成実行時には、ユニット２がユニット１に対して所定の加圧力にて圧接した着状態に保持されるように移動機構１０２を制御する。この着状態においては、モータＭ１・Ｍ２、励磁回路１０１はオンであり、定着ベルト３と加圧ベルト１１が回転駆動されており、定着ベルト３が所定の温度に加熱温調されている。この状態において、二次転写部側から搬送されてくる、未定着トナー画像ｔを担持した記録材Ｐが定着装置４６に導入され、ガイド部材４６ａに案内されて、定着ベルト３と加圧ベルト１１の圧接部Ｎに進入する。記録材Ｐのトナー画像担持面側が定着ベルト３の面に対面する。記録材Ｐは圧接部Ｎにおいて定着ベルト３の外周面に密着し、定着ベルト３と一緒に圧接部Ｎを挟持搬送されていくことにより、主に定着ベルト３の熱が付与され、また圧接部Ｎの加圧力を受けて未定着トナー画像ｔが記録材Ｐの表面に熱圧定着される。圧接部Ｎを通った記録材Ｐは、定着ベルト３の表面の圧接部Ｎの出口部分の変形によって、定着ベルト３の外周面から自己分離されて定着装置外へ搬送される。

定着ベルト３と加圧ベルト１１は、二次転写部側から搬送される記録材Ｐの搬送速度とほぼ同一の周速度でシワなく回転駆動される。本実施例の場合、定着ベルト３と加圧ベルト１１の表面回転速度が３００ｍｍ／ｓｅｃで回転し、フルカラーの画像を１分間にＡ４サイズ７０枚定着することが可能である。

（３）潤滑剤起因による加圧パッド１２ｄの変形防止対策
図７において
Ｗ１３：加圧ベルトユニット２側の加圧部材であるガイド部材１２を覆っている滑性シート状部材であるカバー部材１３の幅
Ｗ１１：加圧ベルト１１の幅
Ｗ３：定着ベルト３の幅
Ｗ５：定着ベルトユニット１側の加圧部材であるガイド部材４を覆っている滑性シート状部材であるカバー部材５の幅
Ｗ１２ｄ：ガイド部材１２の加圧パッドであるシリコーンゴム板部１２ｄの幅
ＷＰ：画像形成に供される記録剤Ｐの最大通紙幅（中央基準搬送、または片側基準搬送）
Ｗ１２ｅ：加圧パッド１２ｄの左右両端部側にそれぞれ配設した潤滑剤吸収部材であるオイル吸収フェルト１２ｅの幅
Ｗα：加圧パッド１２ｄの端部とオイル吸収フェルト１２ｅとの離間部αの幅
である。

本実施例においては、上記の各幅を、
Ｗ１３＞Ｗ１１＞Ｗ３＞Ｗ５＞Ｗ１２ｄ＞ＷＰ
のように設定している。

そして、カバー部材１３の幅Ｗ１３は、シリコーンゴム板部１２ｄの幅Ｗ１２ｄと、その左右両端部側のオイル吸収フェルト１２ｅの幅Ｗ１２ｅと、離間部αの幅Ｗαを合計した幅（Ｗ１２ｄ＋２Ｗ１２ｅ＋２Ｗα）よりも約２０ｍｍ大きくしてある。すなわち、カバー部材１３の左右両端部をそれぞれの側のオイル吸収フェルト１２ｅよりも約１０ｍｍずつ外側に張り出させて、左右のオイル吸収フェルト１２ｅをそれぞれカバー部材１３の内側に位置させ、かつカバー部材１３の内面に接触させて配設してある。

この構成により、圧接部Ｎにおける加圧ベルト１１とカバー部材１３との圧接摺動部の幅方向両端部から押し出されて漏洩したオイルが、装置の長時間の使用によってカバー部材１３を伝わってガイド部材１２の加圧パッド１２ｄに達することが防止される。即ち、上記の漏洩オイルが、カバー部材１３の外面、端面、内面を伝ってカバー部材１３の内側のガイド部材１２側に回り込んできても、ガイド部材１２の加圧パッド１２ｄに達する前にカバー部材１３の内側のオイル吸収フェルト１２ｅに吸収される。これにより、オイルがガイド部材１２の加圧パッド１２ｄに到達することが防止される。また、オイル吸収フェルト１２ｅは加圧パッド１２ｄの端部から離間させて配設することで、オイルを吸収したフェルト１２ｅの接触によるゴム板部１２ｄのオイル濡れも防止される。従って、加圧パッドであるゴム板部１２ｄの潤滑剤起因による変形が防止される。

本実施例のようにオイル吸収フェルト１２ｅを用いた場合には、２０万枚定着した後でも、ゴム板部１２ｄにはシリコーンオイルが達しておらず、良好な状態を保っていた。

これに対して、オイル吸収フェルト１２ｅがない場合は、耐久試験を行ったところＡ４の記録材（縦送り）を５万枚定着したあたりで、オイル塗布ローラ１５による潤滑剤としてのシリコーンオイルが加圧パッド１２ｄに達した。更に１０万枚定着したときには、加圧パッド１２ｄがシリコーンオイルで膨潤しており、膨潤した部分の体積が膨張して、圧接部Ｎ内の圧力が局所的に増加し、記録材に紙シワが発生してしまった。

また、Ｗ１３＞Ｗ１１の幅関係により、上記の漏洩オイルが、加圧ベルト１１の上面に回り込んで加圧ベルト１１と定着ベルト３との圧接部に至ることが防止される。これにより、圧接部Ｎを挟持搬送される記録材Ｐのオイル汚れが防止される。

以上説明したように、本実施例では圧力部材としてのベルトガイド部材１２に潤滑剤吸収部材としてのオイル吸収フェルト１２ｅを配置したことで、ベルトガイド部材１２の加圧パッド１２ｄが潤滑剤によって膨潤されることなく、長寿命な定着装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供することが可能となった。

（４）その他
１）上記の実施例において、加圧ベルト１１も加熱器で加熱する装置構成にすることもできる。

２）加熱回転体である定着ベルト３または加圧ベルト１１のどちらか一方をローラ部材にした装置構成にすることもできる。

３）加熱回転体の加熱器は電磁誘導加熱以外の、例えばハロゲンヒータや赤外線ランプ等の加熱器にした装置構成にすることもできる。

３）実施例では画像加熱装置として定着装置を説明したが、トナー画像を仮定着する装置や、記録材に既に定着されているトナー画像を再度加熱することにより画像の光沢度を向上（調整）する光沢度付与装置等にも本発明を適用することが可能である。

画像形成装置例の概略構成図 定着装置の要部の拡大横断面図と制御系のブロック図 定着ベルトの層構成模型図 （ａ）は定着ベルトガイド部材の外観斜視図、（ｂ）はガイドカバーの外観斜視図 加圧ベルトの層構成模型図 加圧ベルトガイド部材の外観斜視図 潤滑剤による加圧部材の変形防止対策の説明図 加圧ベルトユニットが脱状態時の図 圧接部（定着ニップ部）の記録材搬送方向の圧分布図

符号の説明

１・・定着ベルトユニット、２・・加圧ベルトユニット、３・・定着ベルト（第１の回転部材）、４・・定着ベルトガイド部材（加圧部材）、５・・ガイドカバー（低摩擦のシート部材）、６・・定着ローラ、７・・コイルアセンブリ（定着ベルト加熱手段）、１１・・加圧ベルト（第２の回転部材）、１２・・加圧ベルトガイド部材（加圧部材）、１２ｄ・・加圧パッド（シリコーンゴム板：弾性体部）、１２ｅ・・オイル吸収フェルト（潤滑剤吸収部材）、１３・・ガイドカバー（低摩擦のシート部材）、１４・・加圧ローラ、１５・・オイル塗布ローラ（潤滑剤塗布ローラ）

Claims (2)

1. 記録材上の画像をニップ部で加熱するための加熱回転体と、この加熱回転体を前記ニップ部にて内面から加圧する加圧パッドと、この加圧パッドを覆うように設けられ前記加熱回転体と摺動するシート状部材と、を有する画像加熱装置において、
   前記加熱回転体の内面に塗布された潤滑剤を吸収することにより前記加圧パッドの膨潤を抑制する潤滑剤吸収部材を有し、この潤滑剤吸収部材が前記シート状部材にて覆われるように構成したことを特徴とする画像加熱装置。
2. 前記加圧パッドはベース部材とこのベース部材上に設けられた弾性体とを有し、前記潤滑剤吸収部材は前記弾性体との間でギャップを有するように前記ベース部材上に設けられていることを特徴とする請求項１の画像加熱装置。