JP2017146404A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低摩擦部材に塗布された潤滑剤が、組立時にベルト部材の表面に付着することを防止する。
【解決手段】ベルト部材２１と、ベルト部材２１を回転させる加圧回転体と、ベルト部材２１の内周面側に固設され、ベルト部材２１を介して加圧回転体とニップ部を形成する固定部材２６と、ベルト部材２１と固定部材２６の間に設けられ、潤滑剤２８が塗布された低摩擦部材２７と、を備える定着装置２０において、低摩擦部材２７は、加圧回転体のベルト部材２１への非圧接時におけるベルト部材２１と対向する面において、ベルト部材２１の回転方向の上流側で固定部材２６に固定されるとともに、下流側の端部が上流側の端部よりもベルト部材２１側に突出し、上流側の端部と下流側の端部の間の領域は、上流側の端部と下流側の端部とを結んでなる仮想線Ｌよりもベルト部材２１から遠い側にある。
【選択図】図５

Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。

複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置として、電子写真方式を利用した画像形成装置が種々考案されており公知技術となっている。その画像形成プロセスは、像担持体である感光ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録媒体に転写して画像を担持させ、圧力や熱等を用いる定着装置によって記録媒体上の未定着トナー像を定着する過程により成立している。

定着装置としては、様々な方式のものが提案されており、例えば、熱ローラ定着装置では、内部にハロゲンランプ等の熱源を備え、加熱されながら互いに押圧されて回転する２本の回転体（定着ローラ、加圧ローラ）で形成されるニップ部（定着ニップ部）に、未定着トナー像を載せた記録媒体を通過させ、そこでトナー像を溶融し記録媒体上に定着させている。

また、近年、定着装置の省エネ化や、ウェイトタイム短縮に対する要求が高まりから、加熱ローラに替えて、ベルトや薄膜フィルム等の無端状のベルト部材を用いた加熱装置を採用することで、定着装置の低熱容量化を実現し、また記録媒体への熱伝達効率の改善を図り、加熱に要する待ち時間（ウォームアップ時間やファーストプリント時間）を大幅に短縮した、いわゆるオンデマンドタイプの定着装置が広く採用されている。

このベルト定着方式の定着装置において、ベルト部材の内周面に固定部材を摺接させて、ベルト部材を介して固定部材を回転体に圧接させることでベルト部材と回転体との間にニップ部を形成する構成が広く用いられており、また、ベルト部材と固定部材の間に潤滑剤を塗布した低摩擦部材を挟み摺動負荷を低減させることが知られている。

低摩擦部材を備えた定着装置として、例えば、特許文献１には、低摩擦部材の搬送方向と上流側と下流側の両端部を挟持固定した定着装置が開示されている。また、特許文献２には、加圧ベルトの内周面を押圧する押圧部材が、弾性押圧体と剛性押圧体とからなり、低摩擦シートにおける加圧ベルトの周回移動方向の上流側の側縁部は、弾性押圧体の側面に沿って表面側から背面側に向けて延長されて、剛性押圧体の押圧力と、弾性押圧体の定着ローラからの反力とによって、剛性押圧体と補助部材との間で、所定の長さにわたって連続して挟持されている定着装置が開示されている。

しかしながら、ベルト部材と固定部材との間に潤滑剤を塗布した低摩擦部材を挟む構成の定着装置の組立の際には、低摩擦部材に潤滑剤を塗布した状態でベルト部材を挿入しなければならないため、低摩擦部材に塗布された潤滑剤がベルト部材の表面に付着してしまい、異常画像やベルト部材の搬送不良による用紙ジャムが発生するおそれがあった。また、低摩擦部材に塗布された潤滑剤が、ベルト部材の表面に付着して少なくなることで、ベルト部材に摩耗が発生し、定着装置の所望の耐用期間に到達できないおそれがあった。

上記特許文献１，２に記載の低摩擦部材の固定方法では、組立の際に、ベルト部材が低摩擦部材に塗布された潤滑剤と接触する可能性があり、異常画像やベルト搬送性不良、寿命未達交換が発生してしまうおそれがあった。また、特許文献１のように、低摩擦部材の上流側と下流側の双方で固定するためには、低摩擦部材の表面積を大きく取る必要があり、部品コストも高くなってしまうという課題があった。

そこで本発明は、低摩擦部材に塗布された潤滑剤が、組立時にベルト部材の表面に付着することを防止することができる定着装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、無端状のベルト部材と、前記ベルト部材に対し圧接可能に設けられるとともに、圧接時に前記ベルト部材を回転させる加圧回転体と、前記ベルト部材の内周面側に固設され、前記ベルト部材を介して前記加圧回転体とニップ部を形成する固定部材と、前記ベルト部材と前記固定部材の間に設けられ、潤滑剤が塗布された低摩擦部材と、を備える定着装置において、前記低摩擦部材は、前記加圧回転体の前記ベルト部材への非圧接時における前記ベルト部材と対向する面において、前記ベルト部材の回転方向の上流側で前記固定部材に固定されるとともに、前記ベルト部材の回転方向の下流側の端部が前記上流側の端部よりも前記ベルト部材側に突出し、前記上流側の端部と前記下流側の端部の間の領域は、前記上流側の端部と前記下流側の端部とを結んでなる仮想線よりも前記ベルト部材から遠い側にあるものである。

本発明によれば、低摩擦部材に塗布された潤滑剤が、組立時にベルト部材の表面に付着することを防止することができる。

本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。 定着装置の基本構成を示す概略構成図である。 定着装置の長手方向における各部材配置についての説明図である。 （Ａ）低摩擦部材を備える定着装置の要部断面図、（Ｂ）ベルト組立におけるベルト部材の挿入の様子を示す説明図である。 本実施形態に係る定着装置の要部断面図である。 本実施形態に係る定着装置の断面図である。 低摩擦部材の下流側の曲げ形状の例を示す説明図であって、（Ａ）Ｒ形状の例、（Ｂ）１辺での曲げの例、である。 低摩擦部材の曲げ形状の例を示す説明図であって、（Ａ）下流側をＲ形状とする例、（Ｂ）略全域をＲ形状とする例、である。 低摩擦部材の形状例を示す説明図である。

以下、本発明に係る構成を図１から図９に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。

（画像形成装置）
本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるタンデム型カラープリンタについて図１を参照して説明する。画像形成装置としては、例えばプリンタ、複写機、ファックス等、トナーを用いて画像形成を行う実施形態が挙げられ、記録媒体に形成されたトナー像（未定着画像）を定着する定着装置を備えるものである。

画像形成装置本体１の上方にあるボトル収容部１０１には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つのトナーボトル１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋが着脱自在（交換自在）に設置されている。

ボトル収容部１０１の下方には中間転写ユニット８５が配設されている。その中間転写ユニット８５の中間転写ベルト７８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋが並設されている。各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋには、それぞれ、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋが配設されている。

また、各感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの周囲には、それぞれ、帯電部７５、現像部７６、クリーニング部７７、除電部、等が配設されている。そして、各感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）がおこなわれて、各感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上に各色の画像が形成されることになる。

感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、駆動モータによって図１中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部７５の位置で、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの表面が一様に帯電される（帯電工程）。

その後、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの表面は、露光部３から発せられたレーザ光の照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される（露光工程）。

その後、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの表面は、現像部７６との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される（現像工程）。

その後、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの表面は、中間転写ベルト７８及び第１転写バイアスローラ７９Ｙ，７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上のトナー像が中間転写ベルト７８上に転写される（１次転写工程）。

このとき、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。その後、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの表面は、クリーニング部７７との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上に残存した未転写トナーがクリーニング部７７のクリーニングブレードによって機械的に回収される（クリーニング工程）。

最後に、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの表面は、除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上の残留電位が除去される。こうして、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。

その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト７８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト７８上にカラー画像が形成される。

中間転写ユニット８５は、中間転写ベルト７８、４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ，７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋ、２次転写バックアップローラ８２、クリーニングバックアップローラ８３、テンションローラ８４、中間転写クリーニング部８０、等で構成される。

中間転写ベルト７８は、２次転写バックアップローラ８２、クリーニングバックアップローラ８３、およびテンションローラ８４によって張架、支持されるとともに、２次転写バックアップローラ８２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。

４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ，７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト７８を感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。

そして、１次転写バイアスローラ７９Ｙ，７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。そして、中間転写ベルト７８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ７９Ｙ，７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。

こうして、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト７８上に重ねて１次転写される。その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト７８は、２次転写ローラ８９との対向位置に達する。

この位置では、２次転写バックアップローラ８２が、２次転写ローラ８９との間に中間転写ベルト７８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト７８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。

このとき、中間転写ベルト７８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。その後、中間転写ベルト７８は、中間転写クリーニング部８０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト７８上の未転写トナーが回収される。こうして、中間転写ベルト７８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。

２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐは、画像形成装置本体１の下方に配設された給紙部１２から、給紙ローラ９７やレジストローラ対９８等を経由して搬送されたものである。

給紙部１２には、転写紙等の記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ９７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Ｐがレジストローラ対９８のローラ間に向けて給送される。レジストローラ対９８に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対９８のローラニップの位置で一旦停止する。

そして、中間転写ベルト７８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対９８が回転駆動されて、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置２０の位置に搬送される。

そして、この位置で、ベルト部材２１（定着ベルト）及び加圧ローラ３１による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対９９のローラ間を経て、装置外へと排出される。

排紙ローラ対９９によって装置外に排出された記録媒体Ｐは、出力画像として、スタック部１００上に順次スタックされる。こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。

（定着装置）
次に、図２および図３を参照して、画像形成装置本体１が備える定着装置２０の基本構成および動作について詳述する。

図２は、定着装置２０の構成例を示す概略構成である。図２に示す定着装置２０は、ベルト部材２１、固定部材２６、加熱部材２２、補強部材２３（支持部材）、ヒータ２５（熱源）、加圧回転体としての加圧ローラ３１、温度センサ４０、接離機構５１〜５３、等で構成される。

ベルト部材２１は、薄肉で可撓性を有する無端状ベルトであって、図２中の矢印方向（反時計方向）に回転（走行）する。ベルト部材２１は、内周面（固定部材２６との摺接面）側から、基材層、弾性層、離型層が順次積層されていて、その全体の厚さが１ｍｍ以下に設定されている。

ベルト部材２１の基材層は、層厚が３０〜１００μｍであって、ニッケル、ステンレス等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料で形成されている。ベルト部材２１の弾性層は、層厚が１００〜３００μｍであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、等のゴム材料で形成されている。弾性層を設けることで、ニップ部におけるベルト部材２１表面の微小な凹凸が形成されなくなり、記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに均一に熱が伝わり柚子肌画像の発生が抑止される。

ベルト部材２１の離型層は、層厚が１０〜５０μｍであって、ＰＦＡ（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）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、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）、等の材料で形成されている。離型層を設けることで、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が担保される。また、ベルト部材２１の直径は１５〜１２０ｍｍになるように設定されている。例えば、ベルト部材２１の直径が３０ｍｍ程度に設定される。

また、ニップ部の位置でベルト部材２１の外周面に当接する加圧回転体としての加圧ローラ３１は、直径が３０ｍｍ程度であって、中空構造の芯金３２上に弾性層３３を形成したものである。加圧ローラ３１の弾性層３３は、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の材料で形成されている。なお、弾性層３３の表層にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。加圧ローラ３１はベルト部材２１に圧接して、双方の部材間に所望のニップ部を形成する。

さらに、定着装置２０には、ベルト部材２１に対して加圧ローラ３１を接離する接離機構５１〜５３が設けられている。接離機構は、加圧レバー５１、偏心カム５２、加圧スプリング５３、等で構成されている。

加圧レバー５１は、一端側に設けられた支軸５１ａを中心として定着装置２０の側板に回転自在に支持されている。加圧レバー５１の中央部は、加圧ローラ３１の軸受に当接している。なお、軸受は、側板に形成された長穴に移動可能に保持されている。加圧レバー５１の他端側には加圧スプリング５３が接続され、さらに加圧スプリング５３の保持板に、駆動モータによって回転可能に構成された偏心カム５２が係合している。

偏心カム５２の回転により、加圧レバー５１が支軸５１ａを中心にして回転して、加圧ローラ３１が図２の破線矢印方向に移動することになる。すなわち、通常の定着工程時には、偏心カム５２の回転方向の姿勢が図２の状態になって、加圧ローラ３１はベルト部材２１を加圧して所望のニップ部を形成する。これに対して、通常の定着工程時以外のジャム処理時や待機時等には、偏心カム５２の回転方向の姿勢が図２の状態から１８０度回転して、加圧ローラ３１はベルト部材２１から離脱、または、ベルト部材２１を減圧する。

以下、定着装置２０の通常時の動作について説明する。画像形成装置本体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、加圧ローラ３１の図２中の矢印方向の回転駆動が開始される。これにより、加圧ローラ３１との摩擦力によって、ベルト部材２１も図２中の矢印方向に従動（回転）する。

その後、給紙部１２から記録媒体Ｐが給送されて、２次転写ローラ８９の位置で、記録媒体Ｐ上に未定着のカラー画像が担持（転写）される。未定着画像Ｔ（トナー像Ｔ）が担持された記録媒体Ｐは、ガイド板に案内されながら図２の矢印Ｙ１０方向に搬送されて、圧接状態にあるベルト部材２１及び加圧ローラ３１のニップ部に送入される。そして、加熱部材２２（ヒータ２５）によって加熱されたベルト部材２１による加熱と、補強部材２３によって補強された固定部材２６と加圧ローラ３１と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、ニップ部から送出された記録媒体Ｐは、矢印Ｙ１１方向に搬送される。

図３は、定着装置２０の長手方向における各部材配置についての説明図である。加圧ローラ３１には、駆動機構の駆動ギアに噛合するギア４５が設置されているとともに、加圧ローラ３１の幅方向両端部は、定着装置２０の側板４３に軸受４２を介して回転自在に支持されている。なお、加圧ローラ３１の内部に、ハロゲンヒータ等の熱源を設けることもできる。

また、加圧ローラ３１の弾性層３３を発泡性シリコーンゴム等のスポンジ状の材料で形成した場合には、ニップ部に作用する加圧力を減ずることができるために、固定部材２６に生じる撓みを軽減することができる。さらに、加圧ローラ３１の断熱性が高められて、ベルト部材２１の熱が加圧ローラ３１側に移動しにくくなるために、ベルト部材２１の加熱効率が向上する。

また、図２および図３の例では、ベルト部材２１の直径が加圧ローラ３１の直径と同等になるように形成したが、ベルト部材２１の直径が加圧ローラ３１の直径よりも小さくなるように形成することもできる。その場合、ニップ部におけるベルト部材２１の曲率が加圧ローラ３１の曲率よりも小さくなるために、ニップ部から送出される記録媒体Ｐがベルト部材２１から分離され易くなる。また、ベルト部材２１の直径が加圧ローラ３１の直径よりも大きくなるように形成することもできるが、ベルト部材２１の直径と加圧ローラ３１の直径との関係によらず、加圧ローラ３１の加圧力が加熱部材２２に作用しないように構成されている。

固定部材２６は、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に固定支持されている。固定部材２６の側板４３との固定支持は、少なくとも記録媒体Ｐの搬送方向の位置決めがなされており、加圧ローラ３１の加圧方向は、補強部材２３と位置決めがなされるのが望ましい。

加熱部材２２は、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に固定支持されている。そして、加熱部材２２は、ヒータ２５の輻射熱（輻射光）により加熱されてベルト部材２１を加熱する。すなわち、加熱部材２２がヒータ２５によって直接的に加熱されて、加熱部材２２を介してベルト部材２１がヒータ２５によって間接的に加熱されることになる。

ヒータ２５（熱源）は、ハロゲンヒータやカーボンヒータであって、その両端部が定着装置２０の側板４３に固定されている。そして、画像形成装置本体１の電源部により出力制御されたヒータ２５の輻射熱によって、加熱部材２２が加熱される。さらに、加熱部材２２によってベルト部材２１がニップ部を除く位置で全体的に加熱されて、加熱されたベルト部材２１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、ベルト部材２１表面に対向するサーミスタ等の温度センサ４０によるベルト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、ベルト部材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。

定着装置２０は、ベルト部材２１の一部のみが局所的に加熱されるのではなく、加熱部材２２によってベルト部材２１が周方向にわたってほぼ全体的に加熱されることになるために、装置を高速化した場合であってもベルト部材２１が充分に加熱されて定着不良の発生を抑止することができる。すなわち、比較的簡易な構成で効率よくベルト部材２１を加熱できるために、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短縮化されるとともに、定着装置２０の小型化が達成される。

また、常温時におけるベルト部材２１と加熱部材２２とのギャップＸ（ニップ部を除く位置のギャップ）は、０ｍｍより大きく１ｍｍ以下とすることが好ましい。これにより、加熱部材２２とベルト部材２１とが摺接する面積が大きくなってベルト部材２１の磨耗が加速する不具合を抑止するとともに、加熱部材２２とベルト部材２１とが離れ過ぎてベルト部材２１の加熱効率が低下する不具合を抑止することができる。さらに、加熱部材２２がベルト部材２１に近設されることで、可撓性を有するベルト部材２１の円形姿勢がある程度維持されるため、ベルト部材２１の変形による劣化、破損を軽減することができる。

また、加熱部材２２とベルト部材２１との摺動抵抗を低下させるために、加熱部材２２の摺接面を摩擦係数の低い材料で形成したり、ベルト部材２１の内周面にフッ素を含む材料からなる表面層を形成したりすることもできる。

補強部材２３は、幅方向の長さが固定部材２６と同等になるように形成されていて、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に固定支持されている。そして、補強部材２３が固定部材２６、ベルト部材２１を介して加圧ローラ３１に当接することで、ニップ部において固定部材２６が加圧ローラ３１の加圧力を受けて大きく変形する不具合を抑止している。なお、補強部材２３は、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが好ましい。

また、補強部材２３における、ヒータ２５に対向する面の一部又は全部に、断熱部材を設けたり、ＢＡ処理や鏡面研磨処理を施したりすることもできる。これにより、ヒータ２５から補強部材２３に向かう熱（補強部材２３を加熱する熱）が加熱部材２２の加熱に用いられることになるために、加熱部材２２およびベルト部材２１の加熱効率がさらに向上することになる。

（ベルト組立）
以下、定着装置２０の組立時におけるベルト部材２１の組み付け（ベルト組立という）について説明する。

図４を参照して、これまでのベルト組立における問題点を説明する。上述したように、定着装置２０のベルト部材２１と固定部材２６との間に、摺動負荷低減を目的として低摩擦部材２７（摺動シート）を設置することが知られている。

図４（Ａ）は低摩擦部材２７を備える定着装置２０の要部断面図である。低摩擦部材２７には、低摩擦部材２７やベルト部材２１の内面の摩耗を防ぐことを目的として潤滑剤２８が塗布されている。

図４（Ｂ）は、ベルト組立におけるベルト部材２１の挿入の様子を示す説明図である。図４に示すように、加熱部材２２に固定部材２６および低摩擦部材２７が設けられ、低摩擦部材２７のベルト部材２１側には、潤滑剤２８が塗布された状態で、ベルト部材２１は図中の矢印方向に挿入される。

このベルト部材２１の挿入の際に、ベルト部材２１が潤滑剤２８をかき取らないように挿入することは困難であり、潤滑剤２８がベルト部材２１にかき取られ、ベルト部材２１の表面に潤滑剤２８が付着してしまうことがあった。そして、ベルト部材２１の表面に潤滑剤２８が付着すると、異常画像やベルト部材２１がスリップすることで用紙ジャムになる可能性がある。

また、これを防ぐために、ベルト組立後の工程において、ベルト部材２１の表面についた潤滑剤２８を拭きとるとしても、ベルト部材２１の内部に留まっている潤滑剤２８の量がかき取られたことで減少してしまっているので、摩擦係数が増加し、定着装置２０の所望の寿命まで安定走行できない可能性があった。

そこで、本実施形態に係る定着装置は、無端状のベルト部材（ベルト部材２１）と、ベルト部材に対し圧接可能に設けられるとともに、圧接時にベルト部材を回転させる加圧回転体（加圧ローラ３１）と、ベルト部材の内周面側に固設され、ベルト部材を介して加圧回転体とニップ部を形成する固定部材（固定部材２６）と、ベルト部材と固定部材の間に設けられ、潤滑剤（潤滑剤２８）が塗布された低摩擦部材（低摩擦部材２７）と、を備える定着装置（定着装置２０）において、低摩擦部材は、加圧回転体のベルト部材への非圧接時におけるベルト部材と対向する面において、ベルト部材の回転方向の上流側で固定部材に固定されるとともに、ベルト部材の回転方向の下流側の端部が上流側の端部よりもベルト部材側に突出し、上流側の端部と下流側の端部の間の領域は、上流側の端部と下流側の端部とを結んでなる仮想線（仮想線Ｌ）よりもベルト部材から遠い側にあるものである（図５）。なお、括弧内は実施形態での符号、適用例を示す。

図５は、本実施形態に係る定着装置２０の要部断面図であって、加圧ローラ３１の離間時を示す図である。図６は、本実施形態に係る定着装置２０の定着駆動時における断面図である。

低摩擦部材２７は、ベルト部材２１と対向する面（定着駆動時にベルト部材２１と当接する面）において、記録媒体Ｐの搬送方向（ベルト部材２１の回転方向）の上流側の端部で固定部材２６に固定されており、かつ、搬送方向の下流側の領域がベルト部材２１側に曲げられた突出部を有し、上流側の領域よりもベルト部材２１側に突き出す形状を有している。

そして、図５に示すように、低摩擦部材２７は、その上流側の端部と下流側の端部の間の領域は、上流側の端部と下流側の端部とを結んでなる仮想線Ｌよりもベルト部材２１から遠い側にあるものとしている。また、このとき、上流側の端部と下流側の端部の間の領域において、最もベルト部材２１から離れる位置に存在する領域は、仮想線Ｌから１ｍｍ以上離れていることが好ましい。

このような構成により、図４（Ｂ）にて説明したベルト部材２１を挿入する組み立て時において、ベルト部材２１は低摩擦部材２７の突出部に接触し、該突出部で支持される。このため、潤滑剤２８が塗布された領域を、ベルト部材２１と接触しないようにして、ベルト部材２１を挿入することができる。よって、ベルト部材２１は潤滑剤２８をかき取らないようにして、ベルト部材２１の表面に潤滑剤２８が付着することを防止することができる。

そして、図６に示すように、加圧ローラ３１によって加圧されて荷重がかかったとき、加圧ローラ３１が回転駆動して、ベルト部材２１が回転したときなど、低摩擦部材２７の突出部に所定以上の荷重がかかったときには、低摩擦部材２７の突出部はベルト部材２１の搬送経路に沿って変形する。このため、低摩擦部材２７が突出部を備えることにより、ベルト部材２１の搬送負荷の増加や、ベルト部材２１の内面を摩耗させることはない。

以上説明した本実施形態に係る定着装置２０によれば、低摩擦部材２７に塗布された潤滑剤２８が、ベルト組立時にベルト部材２１の表面に付着することを防止することができる。これにより、異常画像や用紙ジャムの発生を抑え、かつ、所望の寿命まで安定走行可能な定着装置２０を提供することができる。また、定着装置２０の長寿命化により、これを備えた画像形成装置のランニングコストの抑制を図ることも可能となる。

以下に好適な実施形態について説明する。図７を参照して、低摩擦部材２７の下流側の曲げ形状について説明する。低摩擦部材２７の下流側の曲げ形状は、例えば、図７（Ａ）に示すように、Ｒ形状とすることが好ましい。これにより、低摩擦部材２７の強度低下を防止することができる。この際、突出部での曲率半径Ｒは、例えば、０．５ｍｍ以上であることが好ましい。

また、低摩擦部材２７の下流側の曲げ形状は、Ｒ形状に限られるものではなく、例えば、図７（Ｂ）に示すように、１箇所を所定の角度で折り曲げるようにしてもよい。この場合は、低摩擦部材２７の加工を簡略化することが可能となる。

図８を参照して、低摩擦部材２７の曲げ形状について説明する。低摩擦部材２７の曲げ形状は、例えば、図８（Ａ）に示すように、下流側だけをＲ形状としてもよいし、図８（Ｂ）に示すように、固定部材２６とベルト部材２１で挟まれる略全域をＲ形状としてもよい。

図９を参照して、低摩擦部材２７の好ましい形状例について説明する。低摩擦部材２７の下流側の突出部は、図９に示すように、低摩擦部材２７の長手方向（ベルト部材２１の幅方向）における少なくとも一方の端部が徐々に短くなる形状とすることが好ましい。換言すれば、低摩擦部材２７は、ベルト部材２１の幅方向における少なくとも一方の端部におけるベルト部材２１側への突出量が、ベルト部材２１の幅方向の中央部の突出量よりも小さい形状を有するものである。これにより、ベルト部材２１の挿入をより容易に行うことが可能となる。

また、ベルト部材２１は、張力を受けない状態で加熱部材２２に掛け回されており、ベルト部材２１の内周長と加熱部材２２の外周長の差分は、３ｍｍ以下であることが好ましい。

また、低摩擦部材２７の材質は、例えば、ガラスクロスであることが好ましいが、これに限られるものではない。また、低摩擦部材２７の厚みは、例えば、０．０５ｍｍ以上であることが好ましいが、これに限られるものではない。

また、潤滑剤２８は、低摩擦部材２７の搬送方向下流側の端部から所定の範囲は塗布されていないことが好ましい。例えば、低摩擦部材２７の搬送方向下流側の端部から少なくとも３ｍｍの範囲については、潤滑剤２８を塗布しないものとすることが好ましい。また、潤滑剤２８は、例えば、２３℃での見かけ粘度が１００ｍＰａ／ｓｅｃ以上であることが好ましいが、これに限られるものではない。

尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれ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において種々変形実施可能である。

１ 画像形成装置本体
３ 露光部
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ 作像部
５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ 感光体ドラム
１２ 給紙部
２０ 定着装置
２１ ベルト部材（定着ベルト）
２２ 加熱部材
２３ 補強部材
２５ ヒータ
２６ 固定部材
２７ 低摩擦部材
２８ 潤滑剤
３１ 加圧ローラ（加圧回転体）
３２ 芯金
３３ 弾性層
４０ 温度センサ
４２ 軸受
４３ 側板
４５ ギア
５１ 加圧レバー
５１ａ 支軸
５２ 偏心カム
５３ 加圧スプリング
７５ 帯電部
７６ 現像部
７７ クリーニング部
７８ 中間転写ベルト
７９Ｙ，７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋ 第１転写バイアスローラ
８０ 中間転写クリーニング部
８２ ２次転写バックアップローラ
８３ クリーニングバックアップローラ
８４ テンションローラ
８５ 中間転写ユニット
８９ ２次転写ローラ
９７ 給紙ローラ
９８ レジストローラ対
９９ 排紙ローラ対
１００ スタック部
１０１ ボトル収容部
１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋ トナーボトル
Ｐ 記録媒体
Ｔ 未定着画像（トナー像）

特許第５４４０９２２号公報 特許第５２３３８３７号公報

Claims (10)

1. 無端状のベルト部材と、
   前記ベルト部材に対し圧接可能に設けられるとともに、圧接時に前記ベルト部材を回転させる加圧回転体と、
   前記ベルト部材の内周面側に固設され、前記ベルト部材を介して前記加圧回転体とニップ部を形成する固定部材と、
   前記ベルト部材と前記固定部材の間に設けられ、潤滑剤が塗布された低摩擦部材と、を備える定着装置において、
   前記低摩擦部材は、
   前記加圧回転体の前記ベルト部材への非圧接時における前記ベルト部材と対向する面において、
   前記ベルト部材の回転方向の上流側で前記固定部材に固定されるとともに、
   前記ベルト部材の回転方向の下流側の端部が前記上流側の端部よりも前記ベルト部材側に突出し、
   前記上流側の端部と前記下流側の端部の間の領域は、前記上流側の端部と前記下流側の端部とを結んでなる仮想線よりも前記ベルト部材から遠い側にあることを特徴とする定着装置。
2. 前記低摩擦部材は、前記上流側の端部と前記下流側の端部の間の領域において、前記下流側の端部から所定の範囲がＲ形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記Ｒ形状は、曲率半径Ｒが０．５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
4. 前記低摩擦部材は、前記下流側の端部から所定の位置にて折り曲げられた形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
5. 前記低摩擦部材は、前記上流側の端部と前記下流側の端部の間の略全域において、Ｒ形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
6. 前記低摩擦部材は、前記ベルト部材の幅方向における少なくとも一方の端部における前記ベルト部材側への突出量が、前記ベルト部材の幅方向の中央部における突出量よりも小さいことを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の定着装置。
7. 前記低摩擦部材の前記下流側の端部から少なくとも３ｍｍの範囲は、前記潤滑剤が塗布されていないことを特徴とする請求項１から６までのいずれかに記載の定着装置。
8. 前記低摩擦部材は、前記ベルト部材から遠い側にある領域が前記仮想線から１ｍｍ以上離れていることを特徴とする請求項１から７までのいずれかに記載の定着装置。
9. 前記低摩擦部材は、ガラスクロスからなることを特徴とする請求項１から８までのいずれかに記載の定着装置。
10. 請求項１から９までのいずれかに記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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