JP2008134354A - 潤滑剤塗布ローラ、定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長期間安定して潤滑剤を定着ベルトに塗布するための潤滑剤塗布ローラを提供する。
【解決手段】画像形成装置における定着装置に使用する定着ベルト等のベルト部材に接触回転しつつ潤滑剤を供給する潤滑剤塗布ローラ６１４であって、芯金１と、芯金１の外周面を所定の外径で覆い、且つ潤滑剤を含むオイル塗布部２と、オイル塗布部２の両端に配置され、ベルト部材のエッジが接触するシャフト部材３とから構成され、オイル塗布部２の長さＬがベルト部材の幅より狭く形成されていることにより、オイル塗布部２がベルトエッジにより摩耗される問題が解消される。
【選択図】図３

Description

本発明は、潤滑剤塗布ローラ等に関し、より詳しくは、定着装置に用いられる潤滑剤塗布ローラ等に関する。

従来、画像形成装置の定着装置として、高速のカラー画像形成に対応する定着ベルトを用いる方式のものが提案されている（特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
また、これらの定着装置は定着ベルトと定着ローラとでニップ部を形成するものであるが、ニップ部における定着性や用紙剥離性を向上させる目的で定着ベルト裏面から定着ローラに対向して押圧部材を設けている。
このような押圧部材は、定着ベルトと摺動することから、定着ベルトの摩耗の抑制あるいは回転トルクの変動を抑制するために、押圧部材の摺動面に摩擦係数を低減させる処理を行うとともに、定着ベルトと押圧部材の界面に潤滑剤を塗布する手段が設けられている（特許文献４、特許文献５、特許文献６参照）。

特開平０９−２２２８１４号公報 特開平１０−２２８１９６号公報 特開２００３−００５５６６号公報 特開２００４−０２９６０７号公報 特開２００４−１９８６５５号公報 特開２００４−３２５７５０号公報

ところで、潤滑剤を定着ベルトに塗布する手段として、潤滑剤を含有した耐熱性繊維のフェルト部材を定着ベルト裏面に当接させる方法が挙げられる。
しかし、この方法は、毛細管現象を利用するため潤滑剤塗布量が不安定であるとともに、フェルト部材の耐熱温度が１５０℃以下であるため、２００℃を超える定着装置への採用ができない不具合がある。また、フェルト部材を配置するためのスペースを確保しなければならず、装置が大きくなってしまう問題がある。
また、長期間摺動性を維持する手段として、押圧部材の摺動面に凹凸を設ける等で潤滑剤を保持し易くする方法が挙げられる。
しかし、摺動面に保持された潤滑剤が熱劣化したり流出してしまうと潤滑剤の補給ができないため、摺動性を長期間安定して維持することが困難である。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものである。
即ち、本発明の目的は、潤滑剤を定着ベルトに塗布するための潤滑剤塗布ローラを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、潤滑剤塗布ローラを備える画像形成装置を提供することにある。

かくして本発明によれば、ベルト部材に接触回転しつつ潤滑剤を供給する潤滑剤塗布ローラであって、芯金と、芯金の外周面を覆い、且つ潤滑剤を含むオイル塗布部と、オイル塗布部の両端に配置され、ベルト部材のエッジが接触する金属部と、を有することを特徴とする潤滑剤塗布ローラが提供される。
ここで、本発明が適用される潤滑剤塗布ローラにおけるオイル塗布部の軸方向の長さは、ベルト部材のベルト幅より狭く形成されていることが好ましい。
また、オイル塗布部の両端に配置された金属部の外径は、オイル塗布部の外径と同一あるいは小さく形成されていることが好ましい。
さらに、オイル塗布部の構造は、芯金の外周面に固着され、潤滑材及び所定のゲル化剤を用いて固形状態に成形されたゲル化オイル層と、ゲル化オイル層の表面に多孔質フッ素樹脂シートを用いて形成された表面層と、を有することが好ましい。

次に、本発明によれば、画像形成装置に用いられる定着装置であって、定着部材と張架部材とによりベルト部材が張架された定着ベルトモジュールと、ベルト部材を介して定着部材を押圧するように配置された加圧部材と、を備え、定着ベルトモジュールは、張架部材の少なくとも１つとして、ベルト部材と接触回転しつつベルト部材に潤滑剤を供給する潤滑剤塗布部材を有し、潤滑剤塗布部材は、潤滑剤を含み、ベルト部材のベルト幅より狭い軸方向の長さを有し、ベルト部材のエッジが接触しない範囲に形成されたオイル塗布部と、オイル塗布部の両端に配置され、ベルト部材のエッジが接触する位置に設けられた金属部と、を有することを特徴とする定着装置が提供される。

また、本発明によれば、記録材に担持されたトナー像を定着する定着装置であって、回動部材と、張架部材により張架されて回動部材に接触しつつ回転するベルト部材と、ベルト部材の内側に配置され、ベルト部材を回動部材に圧接させて回動部材とベルト部材との間に記録材が通過するニップ部を形成する押圧部材と、を備え、張架部材の少なくとも１つは、ベルト部材と接触回転しつつベルト部材に供給される潤滑剤を含むオイル塗布部と、オイル塗布部の断面外径と同一あるいは小さい外径を有し、オイル塗布部の両端に配置されてベルト部材のエッジが接触する金属部と、から構成されることを特徴とする定着装置が提供される。

さらに、本発明によれば、記録材に対して画像を形成する画像形成装置であって、記録材上にトナーの定着を行う定着装置を備え、定着装置は、張架部材により張架されて回転するベルト部材を有し、張架部材の少なくとも１つは、ベルト部材と接触回転しつつベルト部材に供給される潤滑剤を含むオイル塗布部と、オイル塗布部の両端に配置され、ベルト部材のエッジが接触する金属部と、を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明が適用される潤滑剤塗布ローラを用いることにより、定着ベルトの摩耗が抑制される。

以下、本発明を実施するための最良の形態（実施の形態）について説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。また、使用する図面は、本実施の形態を説明するために使用するものであり、実際の大きさを表すものではない。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態であ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る。この画像形成装置には、電子写真方式により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が備えられている。また、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにより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）する一次転写部１０が備えられている。
さらに、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）である用紙に一括転写（二次転写）させる二次転写部２０が備えられている。また、二次転写された画像（用紙上に担持されたトナー像）を用紙上に定着させる定着装置６０が備えられている。さらに、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０が備えられている。

本実施の形態において、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋには、次のような電子写真用デバイスが順次配設されている。即ち、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を帯電する帯電器１２が設けられている。また、感光体ドラム１１上に静電潜像を書込むレーザ露光器１３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）が設けられている。さらに、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が設けられている。また、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ラ１６が設けられている。また、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が設けられている。

中間転写ベルト１５は、定速性に優れたモータ（図示せず）等により駆動される駆動ローラ３１等の各種ローラによって、図１に示す矢印Ｂ方向に所定の速度で循環駆動（回動）される。
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ラ１６を含んで構成されている。そして、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上に重畳されたトナー像が形成される。
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ラ２２と、バックアップローラ２５とを含んで構成される。二次転写ローラ２２は中間転写ベルト１５を挟んでバックアップローラ２５に圧接配置されている。さらに二次転写ローラ２２は接地されてバックアップローラ２５との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部２０に搬送される用紙上にトナー像を二次転写する。

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。本実施形態における画像形成装置では、図示しない画像読取装置（ＩＩＴ）等から画像データが出力される。そして、この画像データは図示しない画像処理装置（ＩＰＳ）により所定の画像処理が施され、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。

レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じ、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。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の現像器１４によって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。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において、中間転写ベルト１５上に転写される。

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が移動し、トナー像は二次転写部２０に搬送される。二次転写部２０では、二次転写ローラ２２が中間転写ベルト１５を介してバックアップローラ２５に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送ローラ５２等により搬送された用紙は、中間転写ベルト１５と二次転写ローラ２２との間に挟み込まれる。中間転写ベルト１５上に担持された未定着トナー像は、二次転写部２０において、用紙上に一括して静電転写される。
その後、トナー像が静電転写された用紙は、二次転写ローラ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、二次転写ローラ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は、２つの支持ローラと、これら支持ローラに張架されたベルトにより構成される。そして、このベルト内部を吸気し負圧とすることで用紙をベルトに吸着し、用紙を最適な搬送速度で定着装置６０まで安定的に搬送する（バキュームトランスポート）。

次に、定着装置６０について説明する。
図２は、本実施形態である定着装置６０の概略構成を示す断面図である。この定着装置６０は、定着ベルトモジュール６１を主要部として備えている。また、定着ベルトモジュール６１に対して圧接して配置された加圧部材の一例としてのローラ状に形成された加圧ローラ６２を主要部として備えている。

定着ベルトモジュール６１は、ベルト部材の一例としての定着ベルト６１０と、定着ベルト６１０を張架しながらＣ方向に回転駆動する円筒状に形成された定着ローラ６１１と、内側から定着ベルト６１０を張架する張架部材としてのテンションローラ（ステアリングローラ）６１２とを備えている。また定着ベルトモジュール６１は、外側から定着ベルト６１０を張架する外部加熱ローラ６１３と、定着ローラ６１１とテンションローラ６１２との間で、定着ベルト６１０のＤ方向の回転に伴い従動回転するとともに、定着ベルト６１０に潤滑剤を供給する潤滑剤塗布部材としての潤滑剤塗布ローラ６１４と、を備えている。潤滑剤塗布ローラ６１４については後述する。

さらに、定着ベルトモジュール６１は、定着ベルトモジュール６１と加圧ローラ６２とが圧接する領域であるニップ部Ｎ内の下流側領域であって定着ローラ６１１の近傍位置に配置された剥離部材の一例としての剥離パッド６４を備えている。
また、定着ベルトモジュール６１は、ニップ部Ｎの下流側において定着ベルト６１０を張架するアイドラーローラ６１５を備えている。また、定着ベルトモジュール６１は、外部加熱ローラ６１３の表面をクリーニングするためのクリーニングウエブ６６を備えている。

定着ベルト６１０は、フレキシブルなエンドレスベルトである。そして、ポリイミド等からなる厚さ８０μｍ程度のベース層と、ベース層の表面側（外周面側）に積層された厚さ５０μｍ程度のシリコーンゴム等からなる弾性体層と、さらに弾性体層上に被覆された３０μｍ程度のＰＦＡ等からなる離型層とで構成されている。定着ベルト６１０は、定着ローラ６１１の回転に伴い、矢印Ｄ方向に移動（回動）する。

定着ローラ６１１は、所定の駆動手段（図示せず）からの駆動力を受けて、矢印Ｃ方向に回転する。また、定着ローラ６１１の内部には、加熱源としてヒーター６１６ａが配設されている。
また、テンションローラ６１２は、円筒状ローラであり、その内部には加熱源としてヒーター６１６ｂが配設されている。したがって、テンションローラ６１２は、定着ベルト６１０を張架する機能とともに、定着ベルト６１０を内周面側から加熱する機能をも併せ持つ。また、テンションローラ６１２の両端部には定着ベルト６１０を外側に押圧するバネ部材（図示せず）が配設され、定着ベルト６１０全体に張力を与えている。

さらに、外部加熱ローラ６１３は、円筒状ローラであり、その内部には、加熱源としてのヒーター６１６ｃが配設されている。このため、外部加熱ローラ６１３は、定着ベルト６１０を張架する機能とともに、定着ベルト６１０を外周面側から加熱する機能をも併せ持つ。したがって、本実施の形態では、定着ローラ６１１とテンションローラ６１２および外部加熱ローラ６１３とによって定着ベルト６１０が加熱される構成を採用している。
定着ベルトモジュール６１では、定着ベルト６１０のベルトエッジ位置を検知するベルトエッジ位置検知機構（図示せず）と、ベルトエッジ位置検知機構の検知結果に応じてテンションローラ６１２の定着ベルト６１０に対するアライメントを所定範囲内で変化させる軸変位機構（図示せず）とを配設し、定着ベルト６１０の蛇行（ベルトウォーク）を制御している。

また、加圧ローラ６２は、円筒状ローラ６２１を基体としている。そして、基体側から、弾性層６２２と、離型層６２３とが順に積層されてソフトローラを構成している。また、加圧ローラ６２は、定着ベルトモジュール６１に押圧されるように設置されている。定着ベルトモジュール６１の定着ローラ６１１が矢印Ｃ方向へ回転するのに伴い、定着ローラ６１１に従動して矢印Ｅ方向に回動する。また、加圧ローラ６２はその内部に加熱源としてのヒーター６２４を備えており、このヒーター６２４により加圧ローラ６２は所定の温度に加熱されている。

本定着装置６０は、ニップ部Ｎから排出された用紙を用紙排出装置（不図示）に導くガイド部材８３を備えている。ガイド部材８３は、定着ベルト６１０から所定間隔を離し、剥離パッド６４と共に、定着ローラ６１１の回転軸を中心に揺動可能に取り付けられている。
ここで、剥離パッド６４は、ニップ部Ｎの下流側近傍に定着ローラ６１１と所定の間隙をおいて配設されているとともに、定着ベルト６１０を加圧ローラ６２表面に押圧している。

剥離パッド６４は、その断面が定着ローラ６１１の円周方向に沿って延びる略円弧形状に形成されるとともに、ニップ部Ｎの下流側近傍にて定着ローラ６１１の軸方向に配置されている。そして、ニップ部Ｎを通過した後の定着ベルト６１０は、剥離パッド６４の側面に倣って回動する。それにより、定着ベルト６１０の進行方向は剥離パッド６４によってアイドラーローラ６１５の方向に屈曲するように急激に変化し、用紙は自身の所謂「コシ」によって定着ベルト６１０から剥離される。定着ベルト６１０から分離された用紙は、ニップ部Ｎの下流側に配設されたガイド部材８３により、その進行方向が導かれる。
尚、本実施形態における剥離パッド６４は、例えばＳＵＳ等の金属あるいは耐熱性樹脂から成る剛体で略円弧形状の断面を有している。また剥離パッド６４は、定着ベルト６１０を介して加圧ローラ６２を所定の幅領域（例えば、定着ベルト６１０の進行方向に沿って２ｍｍ〜１０ｍｍの幅）に亘って所定の荷重（例えば、１０ｋｇｆ）で均一に押圧するように設置されている。

次に、潤滑剤塗布ローラ６１４について説明する。
図３は、本実施の形態における潤滑剤塗布ローラ６１４を説明する図である。図３（ａ）に示すように、潤滑剤塗布ローラ６１４は、長尺状の金属製の芯金１と、定着ベルト６１０の表面に供給される潤滑剤を含み、芯金１の軸方向の外周面を覆うように固着したオイル塗布部２と、オイル塗布部２の両端に配置される金属部であって、芯金１の両端部にそれぞれネジで固定される円筒状の一対のシャフト部材３と、から構成されている。
芯金１は、鉄、ＳＵＳ等の金属製の円柱棒である。本実施の形態では、ＳＵＳで構成された芯金１の外径φ_１は６ｍｍ、軸方向の長さは、３２０ｍｍ〜３６０ｍｍである。

次に、図３（ｂ）は、オイル塗布部２の断面構造を説明する図である。図３（ｂ）に示すように、オイル塗布部２は、潤滑剤を含み、ゲル化オイル層として金属製の芯金１の外周面に固着したオイル保持層４と、オイル塗布部２の表面層としてオイル保持層４の表面に形成されたオイル規制層５とから構成されている。
オイル保持層４は、ゲル化オイルから構成されている。ここで、ゲル化オイルとは、潤滑剤を所定のゲル化剤により自己保形性の固形状態に成形したものである。

オイル保持層４に含まれる潤滑剤としては、例えば、定着温度に耐える耐熱性（１８０℃〜２００℃）を有するものが好ましい。具体的には、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチル水素シリコーンオイル、環状ポリジメチルシロキサン、フロロシリコーンオイル等のシリコーンオイル；アルキル変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、シリコーンポリエーテル共重合体、脂肪酸変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル等の変性シリコーンオイル；フッ素オイル、フッ素変性シリコーンオイル等のフッ素オイル等が挙げられる。本実施の形態では、潤滑剤として、２５℃における粘度が１０，０００センチストークス（ｃｓ）であるジメチルシリコーンオイルを使用した。

ゲル化剤としては、潤滑剤中で三次元網状高分子を形成する三次元架橋性低分子又は高分子物質が挙げられる。具体例としては、例えば、シリコーンゴム、シリコーンレジン、脂肪酸類、パラフィン炭化水素類等が挙げられる。これらのゲル化剤は、潤滑剤を三次元網状構造中に取り込み、全体としてゲル状の自己保形性固形物を形成する。中でも、潤滑剤がシリコーンオイルの場合には、ゲル化剤としてシリコーンゴムを用いるのが好ましい。
このようなゲル化オイルを定着ベルト６１０（図２参照）の表面に接触させると、ゲル化オイル中の潤滑剤は定着ベルト６１０表面に移行し、定着ベルト６１０に潤滑剤が塗布される。

潤滑剤塗布ローラ６１４の表面に形成されたオイル規制層５は、オイル保持層４の表面を被覆する多孔質フッ素樹脂シートで構成される。多孔質フッ素樹脂シートとしては、従来公知の各種のものが使用され特に限定されないが、好ましくは、多孔質ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）シート等が挙げられる。オイル規制層５を設けることにより、オイル保持層４中から多孔質フッ素樹脂シートの表面に潤滑剤を安定して滲出させることができる。オイル規制層５の厚さは、通常、０．００３ｍｍ〜１ｍｍ、好ましくは０．００５ｍｍ〜０．３ｍｍである。

本実施の形態では、オイル塗布部２の軸方向の長さＬは、定着ベルト６１０（図２参照）のベルト幅より狭く形成することが必要である。具体的には、定着ベルト６１０（図２参照）のベルト幅の８５％〜９５％程度の長さであることが好ましい。
本実施の形態では、定着ベルト６１０（図２参照）のベルト幅３６０ｍｍに対し、オイル塗布部２の軸方向の長さＬは、３００ｍｍ〜３４０ｍｍである。
オイル塗布部２の軸方向の長さＬを定着ベルト６１０のベルト幅より狭く形成することにより、定着ベルト６１０の幅方向の両端部（ベルトエッジ）が、潤滑剤塗布ローラ６１４の金属部であるシャフト部材３の表面に常に当接することとなる。その結果、オイル塗布部２が定着ベルト６１０のベルトエッジにより摩耗するという問題を回避することができる。
尚、本実施の形態では、オイル塗布部２の外径φ_２は１６ｍｍである。

潤滑剤塗布ローラ６１４の両端に配置される金属部であるシャフト部材３は、鉄、ＳＵＳ等の金属を用いて構成され、芯金１の端部が挿入される中心孔が形成されている。シャフト部材３は中心孔に芯金１の端部を挿入し、ネジで固定されてオイル塗布部２の両端に配置される。
シャフト部材３の外径φ_３は１５．５ｍｍである。また、シャフト部材３の軸方向の長さは、６０ｍｍ〜８０ｍｍである。

本実施の形態の潤滑剤塗布ローラ６１４では、シャフト部材３の外径φ_３は、オイル塗布部２の外径φ_２と等しいか、あるいは、９５％程度の範囲で小さく形成することが好ましい。
具体的には、オイル塗布部２の外径φ_２より、０．５ｍｍ〜０ｍｍの範囲で小さく形成することが好ましい。
前述したように、本実施の形態では、オイル塗布部２の外径φ_２１６ｍｍに対して、シャフト部材３の外径φ_３は１５．５ｍｍである。
ここで、潤滑剤塗布ローラ６１４は、定着ローラ６１１及びテンションローラ６１２と共に内側から定着ベルト６１０を張架する役割を有するものであるから、オイル塗布部２の外径φ_２は定着ベルト６１０を張架する観点で実質的に問題のない範囲に形成される。即ち、回動する定着ベルト６１０を大きく屈曲して張架する場合でも定着ベルト６１０の基材に大きなストレスがかからない曲率とするために、φ_２は１０ｍｍ以上に設定することが望ましい。
また、シャフト部材３の外径φ_３をオイル塗布部２の外径φ_２より小さく形成することにより、オイル塗布部２の定着ベルト６１０（図２参照）の内周面への接触が安定する傾向がある。しかしながら、外径差を大きくすると、オイル塗布部２とシャフト部材３との段差において、定着ベルト６１０にストレスが生じるため定着ベルト６１０が短寿命化することから、シャフト部材３の外径φ_３はオイル塗布部２の外径φ_２の９５％程度が望ましい。

上述したように、本実施の形態において、定着装置６０では、定着ベルト６１０に潤滑剤を供給するオイル塗布部２が耐熱性に優れたシリコーンオイル等を含むゲル化オイルから構成された潤滑剤塗布ローラ６１４を使用している。これにより、定着ベルト６１０の温度が２００℃以上となる場合でも、定着ベルト６１０の内周面に安定して潤滑剤を供給することができる。
また、潤滑剤塗布ローラ６１４は、定着ベルト６１０の張架ローラとしても機能する。このため、別途潤滑剤を塗布する部品を設けるものではないから、装置が大型になることがない。
さらに、潤滑剤塗布ローラ６１４は、定着ベルト６１０にラップする構成となる。このため、例えば、対向物に所定の荷重で押し付けることでニップを形成する方式の装置に比して、潤滑剤の過剰な染み出しが防止でき、安定した摺動性を維持することが可能である。

また、図３（ａ）に示すように、本実施の形態の潤滑剤塗布ローラ６１４は、軸方向の長さＬが定着ベルト６１０（図２参照）のベルト幅より狭く形成されたオイル塗布部２と、オイル塗布部２の両端部に突出した芯金１を介してネジで固定される金属製のシャフト部材３とから構成されている。これにより、定着ベルト６１０の端部（ベルトエッジ）は、必ず金属製のシャフト部材３に当接することとなる。このため、定着ベルト６１０の回転により、潤滑剤塗布ローラ６１４のオイル塗布部２がベルトエッジにより摩耗してしまうという問題を防止できる。

図４は、潤滑剤塗布ローラ６１４の他の実施形態を説明する図である。図４に示すように、潤滑剤塗布ローラ６１４は、外径φ_１’８ｍｍの金属製の芯金１’と、芯金１’の周囲に形成された外径φ_２’１６ｍｍのオイル塗布部２’と、中心孔に芯金１’の端部を挿入してネジで固定されるパイプ形状のシャフト部材３’とから構成されている。芯金１’及びシャフト部材３’は、鉄、ＳＵＳ等の金属を用いて構成される。
図４に示すように、図３に示した実施形態と異なり、芯金１’は、その端部が金属製のシャフト部材３’の端部からはみ出す程度に充分な長さを有している。本実施の形態では、芯金１’の軸方向の長さは、４５０ｍｍ〜４７０ｍｍである。

図４に示す潤滑剤塗布ローラ６１４におけるオイル塗布部２’は、図３に示した実施形態と異なり、２５℃における粘度が１０，０００センチストークス（ｃｓ）であるジメチルシリコーンオイルを含浸させたシリコーンゴムから構成されている。即ち、本実施の形態におけるオイル塗布部２’は、予めシリコーンゴムをローラ形状に成形し、次に、これを５０℃〜８０℃のジメチルシリコーンオイル中に約２４時間浸漬して形成される。このように、比較的簡易にオイル塗布部２’を形成することができる。
尚、オイル塗布部２’の軸方向の長さＬ’は３００ｍｍ〜３４０ｍｍであり、定着ベルト６１０（図２参照）のベルト幅３６０ｍｍより狭く形成されている。

（実施の形態２）
実施の形態１では、画像形成装置に搭載される定着装置６０において、定着ベルトモジュール６１に対して、加圧部材として加圧ローラ６２を用いた構成について説明した。実施の形態２では、加圧部材として、複数のローラにより加圧ベルト７００が張架され、その張架ローラのうちの１個に潤滑剤塗布ローラ７０３を使用した加圧ベルトモジュール７０を用いた構成について説明する。なお、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。

図５は、実施の形態２の定着装置９０の構成を示す側断面図である。定着装置９０の構成は、上記した実施の形態１の定着装置６０において、加圧ローラ６２に代え、加圧部材として加圧ベルトモジュール７０を配設した点が異なることを除いては、実施の形態１の定着装置６０と同様であり、定着ベルトモジュール６１には潤滑剤塗布ローラ６１４が備えられている。
尚、ここでは、定着ベルトモジュール６１と加圧ベルトモジュール７０とを組み合わせた装置を用いて説明するが、定着ベルトモジュール６１に代え、従来のベルトニップ方式の定着装置のように、例えば、内部に加熱装置を備えた定着ローラと加圧ベルトモジュール７０とを組み合わせた装置を用いることも可能である。

本実施の形態における加圧ベルトモジュール７０は、加圧ベルト７００と、加圧ベルト７００を張架しつつ加圧ベルト７００及び定着ベルト６１０を介して定着ローラ６１１を押圧する加圧ローラ７０１と、加圧ベルト７００を張架するインレットローラ７０２と、加圧ベルト７００を張架するとともに加圧ベルト７００に潤滑剤を供給する潤滑剤塗布ローラ７０３とを有している。
さらに、加圧ベルトモジュール７０は、加圧ベルト７００および定着ベルト６１０を介して定着ローラ６１１に付勢される状態で配置される押圧部材としての圧力パッド７０４と、により主要部が構成されている。
図５に示すように、加圧ベルトモジュール７０は定着ベルトモジュール６１に押圧されるように設置され、定着ベルトモジュール６１の定着ローラ６１１が矢印Ｃ方向へ回転するのに伴い、加圧ベルト７００は定着ローラ６１１に従動して矢印Ｇ方向に回動する。

本実施の形態に係る定着装置９０では、加圧ベルト７００の内側に圧力パッド７０４が加圧ベルト７００を介して定着ローラ６１１側に向けて付勢された状態で配置され、加圧ベルト７００を定着ローラ６１１のラップ領域に押圧している。また、ニップ部Ｎでは、加圧ローラ７０１が、加圧手段としての圧縮コイルスプリング（不図示）によって、加圧ベルト７００および定着ベルト６１０を介して定着ローラ６１１の中心軸に向けて付勢されており、定着ローラ６１１および定着ベルト６１０の当接部に局所的な高圧を生じさせている。

ここで、加圧ベルトモジュール７０に配設される加圧ベルト７００は、例えばポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等のような耐熱性を有する樹脂で形成されたベース層で構成されている。ベース層の厚さとしては、例えば、５０μｍ〜１２５μｍ程度に形成される。また、加圧ベルト７００は、ベース層の定着ローラ６１１側の表面または両面に離型層が被覆された構成を採ることもできる。その場合の離型層としては、フッ素樹脂、例えばＰＦＡ等が５μｍ〜２０μｍの厚さでコーティングされたものが好ましい。さらには、必要に応じてベース層と離型層との間に弾性層が形成された積層構造を採ることもできる。その場合、弾性層としては、厚さが５０μｍ〜２００μｍのシリコーンゴム等を使用することができる。本実施の形態の定着装置９０においては、加圧ベルト７００として、厚さ７５μｍ、幅３５０ｍｍ、周長２４０ｍｍのポリイミドフィルムのベース層に２０μｍのフッ素樹脂をコーティングしたものを用いている。

また、加圧ベルト７００を張架する３個のローラのうち、加圧ローラ７０１は、金属コア外周面に弾性層としてシリコーンゴムが被覆された構造を有している。インレットローラ７０２はステンレス製である。
加圧ベルト７００に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布ローラ７０３は、定着ベルトモジュール６１に設けられた潤滑剤塗布ローラ６１４と同様に、金属性の芯金の外周面に固着したゲル化オイルを含むオイル塗布部とシャフト部材とで構成されている。
また、インレットローラ７０２の内部には、加熱源としてハロゲンヒータ７０５が配設されている。そして、図示しない温度センサおよび制御部４０（図１参照）によりその表面温度は１２０℃に制御され、加圧ベルト７００に予熱を与えている。

加圧ローラ７０１は、加圧手段としての圧縮コイルスプリング（不図示）によって、加圧ベルト７００および定着ベルト６１０を介して定着ローラ６１１の中心軸に向けて付勢されており、定着ローラ６１１および定着ベルト６１０の当接部に局所的な高圧を生じさせている。その場合、この定着ローラ６１１および定着ベルト６１０に対する局所的な高圧を低荷重で効率良く付与するために、加圧ローラ７０１は定着ローラ６１１より小径に形成されている。

なお、加圧ベルトモジュール７０において、加圧ベルト７００のベルトエッジ位置を検知するベルトエッジ位置検知機構と、ベルトエッジ位置検知機構の検知結果に応じてインレットローラ７０２あるいは潤滑剤塗布ローラ７０３のいずれかのローラの加圧ベルト７００に対するアライメントを所定範囲内で変化させる軸変位機構とを配設し、加圧ベルト７００の蛇行（ベルトウォーク）を制御するように構成することも可能である。

押圧部材としての圧力パッド７０４は、幅の広いニップ部Ｎを確保するための弾性体部材と、弾性体部材が加圧ベルト７００の内周面と接触する面に設けられた低摩擦層とで構成され、金属等からなるホルダ（不図示）に保持されている。低摩擦層を表面に有する弾性体部材は、定着ローラ６１１側がほぼ定着ローラ６１０の外周面に倣う凹形状に形成され、定着ローラ６１１に対して押圧されて配置され、定着ローラ６１１のラップ領域に形成されたニップ部Ｎの入口側領域を形成している。

圧力パッド７０４の弾性体部材としては、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性の高い弾性体や、板バネ等を用いることができる。弾性体部材上に形成された低摩擦層は、加圧ベルト７００内周面と圧力パッド７０４との摺動抵抗を小さくするために設けられ、摩擦係数が小さく、耐摩耗性のある材質であることが望ましい。具体的には、フッ素樹脂を含浸させたガラス繊維シート、フッ素樹脂シート、フッ素樹脂塗膜等を用いることができる。

さらに、本実施の形態の定着装置９０においても、ニップ部Ｎの下流側近傍には剥離パッド６４が配設されている。そして、剥離パッド６４は定着ベルト６１０を加圧ローラ７０１表面に対して所定値以上の押圧力で押圧するように設置されている。また、ニップ部Ｎの下流側には、ニップ部Ｎから排出された用紙を用紙排出装置（不図示）に導くガイド部材８３を備えている。

図５に示すように、本実施の形態においては、上述したように、加圧ベルト７００を張架するローラのうちの１個に、加圧ベルト７００に潤滑剤を供給するオイル塗布部が耐熱性に優れたシリコーンオイル等を含むゲル化オイルから構成された潤滑剤塗布ローラ７０３を使用している。これにより、加圧ベルト７００内周面に安定して潤滑剤を供給することができる。
また、潤滑剤塗布ローラ７０３は、加圧ベルト７００にラップする構成となる。このため、例えば、対向物に所定の荷重で押し付けることでニップを形成する方式の装置に比して、潤滑剤の過剰な染み出しが防止でき、安定した摺動性を維持することが可能である。

さらに、本実施の形態の潤滑剤塗布ローラ７０３は、軸方向の長さが加圧ベルト７００のベルト幅より狭く形成されたオイル塗布部を有することにより、加圧ベルト７００の回転により、潤滑剤塗布ローラ７０３のオイル塗布部がベルトエッジにより摩耗するという問題を防止できる。

以上、説明した通り、本実施の形態の定着装置６０、９０は、定着ベルト６１０、加圧ベルト７００の摺動性を長期間安定して維持することができる。
上述した実施形態では、潤滑剤塗布ローラ６１４，７０３を定着ベルト６１０あるいは加圧ベルト７００の内周面で当接する構成とし、定着ベルト６１０と剥離パッド６４との摺動性あるいは加圧ベルト７００と圧力パッド７０４との摺動性を安定して維持することについて説明してきた。しかし、本発明の実施形態は、これに限定されるものではなく、潤滑剤塗布ローラを定着ベルト６１０あるいは加圧ベルト７００の外周面で当接させることで、定着ベルト６１０あるいは加圧ベルト７００の外周面に設けた離型層が記録材の送行によって摩耗する現象を抑制することにも使用可能である。

本実施の形態である画像形成装置を示した概略構成図である。 本実施形態である定着装置の概略構成を示す断面図である。 本実施の形態における潤滑剤塗布ローラを説明する図である。 潤滑剤塗布ローラの他の実施形態を説明する図である。 実施の形態２の定着装置の構成を示す側断面図である。

符号の説明

１，１’…芯金、２，２’…オイル塗布部、３，３’…シャフト部材、４…オイル保持層、５…オイル規制層、６０，９０…定着装置、６１…定着ベルトモジュール、６２…加圧ローラ、６４…剥離パッド、７０…加圧ベルトモジュール、８３…ガイド部材、６１０…定着ベルト、６１１…定着ローラ、６１４，７０３…潤滑剤塗布ローラ、７００…加圧ベルト、Ｎ…ニップ部

Claims (7)

1. ベルト部材に接触回転しつつ潤滑剤を供給する潤滑剤塗布ローラであって、
   芯金と、
   前記芯金の外周面を覆い、且つ前記潤滑剤を含むオイル塗布部と、
   前記オイル塗布部の両端に配置され、前記ベルト部材のエッジが接触する金属部と、
   を有することを特徴とする潤滑剤塗布ローラ。
2. 前記オイル塗布部の軸方向の長さは、前記ベルト部材のベルト幅より狭く形成されていることを特徴とする請求項１記載の潤滑剤塗布ローラ。
3. 前記金属部の外径は、前記オイル塗布部の外径と同一あるいは小さく形成されていることを特徴とする請求項１記載の潤滑剤塗布ローラ。
4. 前記オイル塗布部は、
   前記芯金の外周面に固着され、前記潤滑剤及び所定のゲル化剤を用いて固形状態に成形されたゲル化オイル層と、
   前記ゲル化オイル層の表面に多孔質フッ素樹脂シートを用いて形成された表面層と、
   を有することを特徴とする請求項１記載の潤滑剤塗布ローラ。
5. 画像形成装置に用いられる定着装置であって、
   定着部材と張架部材とによりベルト部材が張架された定着ベルトモジュールと、
   前記ベルト部材を介して前記定着部材を押圧するように配置された加圧部材と、を備え、
   前記定着ベルトモジュールは、前記張架部材の少なくとも１つとして、前記ベルト部材と接触回転しつつ当該ベルト部材に潤滑剤を供給する潤滑剤塗布部材を有し、
   前記潤滑剤塗布部材は、
   前記潤滑剤を含み、前記ベルト部材のベルト幅より狭い軸方向の長さを有し、当該ベルト部材のエッジが接触しない範囲に形成されたオイル塗布部と、
   前記オイル塗布部の両端に配置され、前記ベルト部材のエッジが接触する位置に設けられた金属部と、
   を有することを特徴とする定着装置。
6. 記録材に担持されたトナー像を定着する定着装置であって、
   回動部材と、
   張架部材により張架されて前記回動部材に接触しつつ回転するベルト部材と、
   前記ベルト部材の内側に配置され、当該ベルト部材を前記回動部材に圧接させて当該回動部材と当該ベルト部材との間に前記記録材が通過するニップ部を形成する押圧部材と、を備え、
   前記張架部材の少なくとも１つは、
   前記ベルト部材と接触回転しつつ当該ベルト部材に供給される潤滑剤を含むオイル塗布部と、
   前記オイル塗布部の断面外径と同一あるいは小さい外径を有し、当該オイル塗布部の両端に配置されて前記ベルト部材のエッジが接触する金属部と、
   から構成されることを特徴とする定着装置。
7. 記録材に対して画像を形成する画像形成装置であって、
   前記記録材上にトナーの定着を行う定着装置を備え、
   前記定着装置は、
   張架部材により張架されて回転するベルト部材を有し、
   前記張架部材の少なくとも１つは、
   前記ベルト部材と接触回転しつつ当該ベルト部材に供給される潤滑剤を含むオイル塗布部と、
   前記オイル塗布部の両端に配置され、前記ベルト部材のエッジが接触する金属部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。

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