JP6111959B2 - 画像形成装置および定着装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置およびその定着装置に係り、特に、ベルト定着方式の定着装置を備える画像形成装置に関する。

一般に、電子写真方式の画像形成装置は、トナー等の現像剤像を担持可能に構成された像担持体と、像担持体に担持された現像剤像を記録シートに転写する転写部材と、記録シートに転写された現像剤像を熱定着する定着装置とを備えている。定着装置としては、無端状のベルト（定着フィルム）の内面側に配置したニップ部材と外面側に配置した回転体（加圧ローラ）とでベルトを挟持し、ベルトと回転体の間に現像剤像を担持した記録シートを挟んで搬送する過程で現像剤を加熱溶融して記録シートに定着させる方式が知られている。

この方式の定着装置において、ニップ部材とベルトとの間の摺動性を高めるために用いられる潤滑剤を均一に分散させるため、ニップ部材のベルトと摺接する面に流動案内溝を設ける構成が知られている（特許文献１）。

また、画像形成装置の記録シート搬送経路の設計上、ニップ部材と回転体の配置は、特許文献１のようにニップ部材の摺接部が下向きの態様のほか、例えば特許文献２（図１参照）に示されているようなニップ部材の摺接部が斜め上を向く態様が実用に供されている。

特開２００８−１４６９６４号公報 米国特許出願公開第２００９／０１７５６４５号明細書

特許文献１の構成では、ニップ部材の摺接部において潤滑剤を均一に分散させることは可能となるが、摺接部の外側に流出する潤滑剤に対する配慮はなされていない。潤滑剤は摺接部から流出すると、滑らかなニップ部材の表面を伝ってニップ部材の裏側に回り込み、装置内部を汚染するおそれがある。また、そのような流出による潤滑剤の減少は、ベルトの摺動性を低下させ、ベルトの駆動トルク上昇やスリップのリスクを高めるとともに、装置の劣化を早める可能性もある。

特に、ニップ部材の摺接部が斜め上を向く特許文献２の構成では、ニップ部材の摺接部から溢出した潤滑剤がニップ部材の下流端から定着装置の内部に入ると、装置内部の発熱体や発熱体の輻射熱を反射する反射板などを汚し、定着装置の性能低下の要因となりうる。

本願の発明者は、定着装置におけるニップ部材などの上向きの摺接部における、特に記録シート搬送方向（ベルト摺動方向）下流端からの潤滑剤流出抑制という課題に着目し、鋭意研究を重ねる中で本発明を着想するに至った。

本発明の一態様において、現像剤像を担持可能に構成された像担持体と、前記像担持体に担持された現像剤像を記録シートに転写する転写部材と、前記記録シートに転写された現像剤像を熱定着する定着装置とを有する画像形成装置を提供する。この定着装置は、内面と外面とを有するエンドレスベルトと、前記エンドレスベルトの内面に潤滑剤を介して摺接するように配置された摺接部を有するニップ形成ユニットと、前記エンドレスベルトの外面との間に前記記録シートを挟持して搬送するよう構成された回転体とを備えている。前記エンドレスベルトは、前記摺接部と所定の摺動方向に摺動するように構成されている。前記摺接部は、上を向いている。前記ニップ形成ユニットは、前記エンドレスベルトの摺動方向における前記摺接部の下流端から延びるとともに前記エンドレスベルトの内面から離れた下流部を有する。前記下流部は、前記エンドレスベルトの幅に相当する範囲の全体にわたって、基端側よりも先端側が高い位置に配置される壁を有する。

このような構成によれば、基端側よりも先端側が高い位置に配置される壁によって、ニップ形成ユニットの上向きの摺接部からベルト摺動方向下流側へ溢出する潤滑剤の流出を抑制することができる。なお、本明細書において、「上を向いている（上向き）」とは、重力方向を基準にした鉛直方向上向きに加え、斜め上向きを含むものとする。

前記下流部は、前記エンドレスベルトの摺動方向下流側が上流側より上に位置するよう、水平面に対して斜め上向きの傾斜面を含むものとすることができる。

この構成によれば、傾斜面によって、下流部の外への溢出しようとする潤滑剤をベルト摺動方向上流側（下流部の基端すなわち摺接部に接続する側）に戻すことができるので、潤滑剤の流出を抑制することができる。

前記下流部は、前記摺接部の下流端に隣接する位置に溝を有するものとしてもよい。

これによれば、摺接部の下流端に隣接する溝で潤滑剤を溜めておくことができるので、摺接部から溢出する潤滑剤を保持するキャパシティを大きくすることができる。また、溢出した潤滑剤をより多く摺接部直近に留めておくことができるので、溝に一時的に保持された潤滑剤の一部を効率よくエンドレスベルトに回収させることができる。

前記下流部は、前記エンドレスベルトの摺動方向下流側端部に、上方に突出する突出部を有するものとしてもよい。

これによれば、下流部の下流側端部に設けた上方に突出する突出部によって、溢出する潤滑剤をより確実に堰き止めることができる。

前記ニップ形成ユニットは、前記摺接部と前記下流部とを備えるニップ板を含むものとして構成することができる。その場合、前記壁は、当該ニップ板を屈曲させることにより設けることができるので、容易に実現できる。

また、前記ニップ板は、前記摺接部の下流端で、前記エンドレスベルトの内面から離れる方向に屈曲させることにより形成した稜部を有するものとすることができる。すなわち、ニップ板をその稜部に相当する所定位置で屈曲することによって、エンドレスベルトの内面から離れた下流部を容易に形成することができる。

また、稜部における屈曲角度を適切に設定すれば、下流部の基端から先端側に向かって上方に傾斜する前記壁を、水平面に対して斜め上向きの傾斜面として、ニップ板を稜部一箇所で屈曲させるだけで簡単に形成することができる。

前記ニップ板は、前記下流部を構成する部分を、前記稜部の屈曲とは反対側に屈曲させることにより、前記下流部の前記エンドレスベルトの摺動方向下流側端部に、上方に突出する突出部を設けてもよい。

このように、ニップ板を２箇所で屈曲させるだけで、下流部の基端側よりも先端側が高い位置に配置される前記壁を、突出部として、簡単に形成することができる。なお、稜部における屈曲角度を適切に設定すれば、摺接部の下流端に隣接する溝を形成することができる。また、水平面に対して斜め上向きの傾斜面として突出部を構成することもできる。

前記ニップ板は、前記下流部を構成する部分を、前記稜部の屈曲とは反対側に２箇所で屈曲させることにより、前記下流部の前記エンドレスベルトの摺動方向下流側端部に、上方に突出する突出部を設けてもよい。

このように、突出部を形成することにより、溢出する潤滑剤をより確実に堰き止めることができる壁を構成することができる。

なお、前記下流部は、ニップ形成ユニットのニップ部材以外の部分に設けてもよい。たとえば、前記ニップ形成ユニットを、ニップ部材と、当該ニップ部材の前記エンドレスベルトの摺動方向下流側に配置され前記エンドレスベルトの摺動を案内するガイド部材とを有し、前記摺接部が、前記ニップ部材および前記ガイド部材に設けられたものとして構成し、前記下流部を、前記ガイド部材に設けてもよい。

このように構成することによって、ニップ形成ユニットのガイド部材の摺接部からベルト摺動方向下流側へ溢出する潤滑剤の流出を、下流部の壁によって抑制することができる。

本発明の他の一態様において、記録シートに転写された現像剤像を熱定着する定着装置を提供する。この定着装置は、内面と外面とを有するエンドレスベルトと、前記エンドレスベルトの内面に潤滑剤を介して摺接するように配置された摺接部を有するニップ形成ユニットと、前記エンドレスベルトの外面との間に前記記録シートを挟持して搬送するよう構成された回転体とを備えている。前記ニップ形成ユニットは、前記エンドレスベルトの摺動方向における前記摺接部の下流端から延びるとともに前記エンドレスベルトの内面から離れた下流部を有し、当該下流部は、前記エンドレスベルトの幅に相当する範囲の全体にわたって、前記下流部における前記エンドレスベルトの摺動方向下流側への前記潤滑剤の流出を抑制する突出部を有し、当該突出部は、前記下流部を、前記摺接部と前記下流部との間の屈曲とは反対側に屈曲させることにより形成されていることを特徴とする。

このように構成した定着装置は、ニップ形成ユニットの下流部に突出部が設けられているので、摺接部が上向きとなるよう配置され使用されたとしても、ニップ形成ユニットの摺接部からベルト摺動方向下流側へ溢出する潤滑剤の流出を抑制することができる。

本発明は、ニップ形成ユニットの摺接部からベルト摺動方向下流側への潤滑剤の流出を抑制することによって、潤滑剤の減少や流出した潤滑剤に起因する潜在的な問題に対する有効な処方を提供するものである。

実施形態に係る画像形成装置の一例としてのレーザプリンタの全体構成を示す図である。 定着装置の構成を示す断面図である。 ニップ板の構成の一例を示す図であって、（ａ）斜視図、および（ｂ）定着装置内のニップ板の下流部とその周辺を示す断面図である。 ニップ板の構成の変形例を示す図であって、（ａ）斜視図、および（ｂ）定着装置内のニップ板の下流部とその周辺を示す断面図である。 ニップ板の構成の他の変形例を示す図であって、（ａ）斜視図、および（ｂ）定着装置内のニップ板の下流部とその周辺を示す断面図である。 ニップ板の構成のさらに別の変形例を示す図であって、（ａ）斜視図、および（ｂ）定着装置内のニップ板の下流部とその周辺を示す断面図である。 定着装置の変形例を示す図であって、（ａ）ニップ部材とその周辺を示す断面図、および（ｂ）ニップ板の構成を示す斜視図である。 定着装置の変形例を示す図であって、（ａ）断面図、および（ｂ）ガイド部の構成を示す一部拡大断面図である。

次に、本発明の実施形態について適宜図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、方向は、画像形成装置を使用するユーザを基準とする。具体的には、ユーザから見て手前側である図１の左側を「前」とし、ユーザから見て奥側である図１の右側を「後」とし、図１の紙面手前側を「右」、紙面奥側を「左」とする。また、図１の上下方向を「上下」とする。

まず、本実施形態に係る画像形成装置の全体構成について説明する。
図１に示すように、画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ１は、後述する感光体ドラム４１に形成されたトナー像（現像剤像）を用紙（記録シート）Ｓに転写することで記録シートの一例としての用紙Ｓに画像を形成する装置であり、筐体２と、給紙部３と、画像形成部４と、排紙部５とを主に備えている。

筐体２は、感光体ドラム４１などを支持する本体フレーム２１と、フロントカバー２２とを主に備えて構成されている。
本体フレーム２１は、前側面に後述する現像カートリッジ４４を着脱するための開口２１Ａを有している。

フロントカバー２２は、前側の開口２１Ａを覆うカバー（鎖線参照）であり、本体フレーム２１に対し下端部を中心に上端部が回動可能に支持され、実線で示す開いた状態において後述する給紙トレイ３１の一部を構成する。なお、筐体２は、鎖線で示す閉じた状態のフロントカバー２２の内側に配置され、下端部を中心に回動することで開口２１Ａを開閉する第２フロントカバー２４を備えている。これにより、フロントカバー２２が開かれて給紙トレイ３１の一部として使用されているときでも、第２フロントカバー２４によって筐体２内への塵埃の侵入を抑制することができる。

給紙部３は、画像形成部４に用紙Ｓを供給する構成であり、給紙トレイ３１と、給紙機構３３とを主に備えている。給紙トレイ３１は、画像形成部４に供給するための用紙Ｓが載置されるトレイである。

給紙トレイ３１は、筐体２内の下部に設けられた押圧板３１Ａと、開いた状態のフロントカバー２２とにより用紙Ｓを載置するための台部が構成されている。押圧板３１Ａは、本体フレーム２１に対し前端部を中心に後端部が上下に回動可能に支持され、押上部材３１Ｂにより後端部が押し上げられるように構成されている。

給紙機構３３は、ピックアップローラ３３Ａや分離ローラ３３Ｂ、分離パッド３３Ｃなどを有し、筐体２内の下部の後寄りに配置されている。この給紙機構３３は、給紙トレイ３１に載置された用紙Ｓをピックアップローラ３３Ａにより送り出し、分離ローラ３３Ｂと分離パッド３３Ｃとの間で１枚ずつ分離して画像形成部４に供給するように構成されている。

画像形成部４は、給紙された用紙Ｓに画像を形成する構成であり、像担持体の一例としての感光体ドラム４１と、帯電ユニット４２と、露光ユニット４３と、現像カートリッジ４４と、転写部材の一例としての転写ローラ４５と、定着装置１００とを主に備えている。

感光体ドラム４１は、導電性を有する円筒状のドラム本体の外周面に感光層が形成された部材であり、筐体２内の上下方向中央付近の後寄りに配置されている。この感光体ドラム４１は、図１の矢印で示す方向に回転可能に設けられ、露光により形成された静電潜像にトナー（現像剤）が供給されることで現像剤像の一例としてのトナー像が形成され、当該トナー像を担持可能に構成されている。

帯電ユニット４２は、コロナワイヤやグリッド電極などを有し、感光体ドラム４１の上方に対向して配置されている。この帯電ユニット４２は、帯電バイアスの印加により感光体ドラム４１の表面を一様に帯電するように構成されている。

露光ユニット４３は、感光体ドラム４１の回転軸方向である左右方向に配列された図示しない複数の明滅部（発光ダイオード素子）を有し、感光体ドラム４１の前斜め上方に対向して配置されている。この露光ユニット４３は、明滅部が画像データに基づいて明滅することで、帯電後の感光体ドラム４１の表面を露光可能に構成されている。

現像カートリッジ４４は、現像ローラ４４Ａや供給ローラ４４Ｂ、層厚規制ブレード４４Ｃ、トナーを収容するトナー収容部４４Ｄなどを有し、感光体ドラム４１の前斜め下方に対向して配置されている。この現像カートリッジ４４は、露光により形成された感光体ドラム４１上の静電潜像にトナーを供給して感光体ドラム４１上にトナー像を形成するように構成されている。なお、現像カートリッジ４４は、フロントカバー２２および第２フロントカバー２４を開くことで開口２１Ａを通して筐体２に対し着脱可能に構成され、これにより交換可能となっている。

転写ローラ４５は、金属製の軸や当該軸の周囲に設けられた弾性を有するローラ本体などを有し、感光体ドラム４１の後方に対向して配置されている。この転写ローラ４５は、転写バイアスの印加によりトナーを引き寄せることで感光体ドラム４１との間を通過する用紙Ｓにトナー像を転写するように構成されている。

定着装置１００は、加熱部材１０１や加圧ローラ１５０などを有し、筐体２内において感光体ドラム４１の上方に配置されている。この定着装置１００は、加熱部材１０１と加圧ローラ１５０との間を通過する用紙Ｓに転写されたトナー像を熱定着するように構成されている。定着装置１００の詳細な構成については、後述する。

排紙部５は、画像が形成された用紙Ｓを排出する構成であり、排紙ローラ５１と、排紙トレイ５２とを主に備えている。排紙ローラ５１は、定着装置１００から搬出される用紙Ｓを筐体２外に排出するためのローラであり、筐体２内の上部に配置されている。排紙トレイ５２は、筐体２外に排出された用紙Ｓを載置するためのトレイであり、本体フレーム２１の上面に形成されている。

このように構成されたレーザプリンタ１は、画像データを含む画像形成の指示が入力されると画像形成動作を実行する。具体的に、画像形成部４は、回転駆動する感光体ドラム４１の表面を帯電ユニット４２により帯電し、帯電後の感光体ドラム４１の表面を露光ユニット４３により露光して感光体ドラム４１上に画像データに基づく静電潜像を形成する。その後、画像形成部４は、現像カートリッジ４４により露光後の感光体ドラム４１にトナーを供給して静電潜像を可視像化し、感光体ドラム４１上にトナー像を形成する。

また、ここまでの適宜なタイミングにおいて、給紙部３は、給紙機構３３により給紙トレイ３１に載置された用紙Ｓを画像形成部４に供給する。そして、画像形成部４は、給紙部３から供給された用紙Ｓを感光体ドラム４１と転写ローラ４５との間で搬送することで、感光体ドラム４１が担持するトナー像を用紙Ｓに転写する。その後、画像形成部４は、定着装置１００により、用紙Ｓに転写されたトナー像を熱定着する。そして、排紙部５は、排紙ローラ５１によりトナー像が熱定着された用紙Ｓを筐体２外に排出し、排紙トレイ５２上に載置する。

＜定着装置の詳細構成＞
次に、定着装置１００の詳細な構成について説明する。
図２に示すように、定着装置１００は、加熱部材１０１と、回転体の一例としての加圧ローラ１５０とを備えている。

加熱部材１０１は、エンドレスベルトの一例としての定着ベルト１１０と、ヒータの一例としてのハロゲンランプ１２０と、ニップ部材の一例としてのニップ板１３０と、反射板１４０と、ステイ１６０と、ガイドフレーム２００とを備えている。ニップ板１３０とガイドフレーム２００の一部（ガイド２３０）が「エンドレスベルトの内面に潤滑剤を介して摺接するよう配置された摺接部」を有し、用紙Ｓの搬送経路における定着ベルト１１０の摺動を案内することによって加圧ローラ１５０との間に所望のニップＮＰを形成する「ニップ形成ユニット」を構成する。

定着ベルト１１０は、耐熱性と可撓性を有する無端状のベルトであり、図示時計回りに回転する加圧ローラ１５０に接触して従動することで、加圧ローラ１５０との間で用紙Ｓを挟持する側（ニップ部）において下方から上斜め前方向に移動するように構成されている。定着ベルト１１０は、左右方向（幅方向）に延びる軸線の周りを回転するように構成され、ニップ板１３０に摺動する内面１１０Ａと、加圧ローラ１５０に対向する外面１１０Ｂとを有している。定着ベルト１１０は、ステンレス鋼等の金属から形成された金属素管を有している。また、定着ベルト１１０は、金属素管の表面を覆うゴム層を有していてもよく、ゴム層の表面を覆うフッ素コーティング等による非金属の易剥離性材料層をさらに有していてもよい。

ハロゲンランプ１２０は、ニップ板１３０と別体であり、ニップ板１３０および定着ベルト１１０を加熱することで用紙Ｓ上のトナーを加熱する発熱体である。ハロゲンランプ１２０は、定着ベルト１１０の内側において定着ベルト１１０およびニップ板１３０の内面から所定の間隔をあけて配置されている。

ニップ板１３０は、左右方向に延びる長尺上の金属板であり、後述するスチール製のステイ１６０より熱伝導率が大きい、例えば、アルミニウム板などを折り曲げて形成されている。ニップ板１３０は、定着ベルト１１０の内面１１０Ａに摺接するよう配置され、ハロゲンランプ１２０から受けた輻射熱を定着ベルト１１０を介して用紙Ｓ上のトナーに伝達する。ニップ板１３０の構造については後述する。

反射板１４０は、ハロゲンランプ１２０からの輻射熱（主に前後方向や上方向に向けて放射された輻射熱）をニップ板１３０（ベース部１３１の内面）に向けて反射する部材であり、定着ベルト１１０の内側においてハロゲンランプ１２０を取り囲むように、ハロゲンランプ１２０から所定の間隔をあけて配置されている。

このような反射板１４０によってハロゲンランプ１２０からの輻射熱をニップ板１３０に集めることで、ハロゲンランプ１２０からの輻射熱を効率良く利用することができ、ニップ板１３０および定着ベルト１１０を速やかに加熱することができる。

反射板１４０は、赤外線および遠赤外線の反射率が大きい、例えば、アルミニウム板などを断面視略Ｕ形状に湾曲させて形成されている。より詳細に、反射板１４０は、湾曲形状（断面視略Ｕ形状）をなす反射部１４１と、反射部１４１の両端部で略垂直外側に屈曲し上下方向に延びるフランジ部１４２とを主に有している。なお、熱反射率を高めるため、反射板１４０は、鏡面仕上げを施したアルミニウム板などを用いて形成してもよい。

ステイ１６０は、用紙Ｓの搬送方向におけるニップ板１３０のベース部１３１の両端部を反射板１４０のフランジ部１４２を介して支持することでニップ板１３０の剛性を確保する部材であり、断面視Ｕ字形状に形成され、反射板１４０を覆うように配置されている。

ガイドフレーム２００は、定着装置１００の温度制御のためにニップ板１３０の温度を検出する温度センサ１７０等の部品を支持する部材であり、ステイ１６０に固定されている。温度センサ１７０は、ニップ板１３０の後述する温度検知タブ１３５に対向配置され、図示しない制御装置にニップ板１３０の各位置における検出温度信号を送出するよう構成されている。ガイドフレーム２００は、ニップ板１３０の上流側および下流側で定着ベルト１１０の内面１１０Ａと摺接するガイド２３０（ガイド部材）を有する。

加圧ローラ１５０は、加熱部材１０１のニップ板１３０との間で定着ベルト１１０を挟むことで、その回転とともに定着ベルト１１０を駆動し、定着ベルト１１０との間で用紙Ｓを挟んで搬送方向へ搬送するよう構成されている。

本実施形態において、ニップ板１３０の摺接面（摺接部）が上を向くように配置されている。ここで、「上を向く」とは、重力方向を基準にした鉛直方向上向きに加え、斜め上向きを含むものとする。具体的に、図２に示すように、摺接面は斜め上を向いている。ニップＮＰを含む仮想平面Ｐと水平面Ｌとのなす角度（仰角）θは、一般に、０°以上９０°未満であり、本実施形態では、６０°である。角度θの範囲としては、２０〜８５°でもよく、３０〜８０°でもよく、５０〜７０°でもよく、５５〜６５°であってもよい。

＜ニップ板の構造＞
次に、ニップ板１３０の構造について詳細に説明する。
図２および図３に示すように、ニップ板１３０は、駆動時に定着ベルト１１０の内面１１０Ａにフッ素系グリス、フッ素オイル、シリコンオイルなどの潤滑剤を介して摺接部の一例としての摺接するベース部１３１と、その摺動方向上流側および下流側の端縁からそれぞれ延在する上流部１３２および下流部１３３と、下流部１３３に沿って２箇所に形成された矩形突起状の温度検知タブ１３５とを主に有している。温度検知タブ１３５には、それぞれ温度センサ１７０が対向配置され、検出される各位置の温度が定着装置１００の制御に用いられる。

ニップ板１３０は、ベース部１３１の定着ベルト１１０の摺動方向上流側端縁および下流側端縁で屈曲している。図３（ａ）に示すように、上流部１３２は、ベース部１３１の上流側端縁から定着ベルト１１０の内面１１０Ａから離れる方向に延在する部分であり、同様に、下流部１３３は、ベース部１３１の下流側端縁から定着ベルト１１０の内面１１０Ａから離れる方向に延在する部分である。

図３（ｂ）に示されているように、下流部１３３は、ベース部１３１の下流側端縁（下流端）で、ニップ板１３０を、破線で示した従来の下流部に比べ浅い角度で折り曲げることにより形成されている。すなわち、下流部が、従来のように屈曲箇所に形成される稜部１３３Ｒから下流側に向かって下方に傾斜するのではなく、稜部１３３Ｒから下流側が上り坂となる（水平面に対して角度αをなして斜め上向きに延びる）傾斜面１３３Ｓを有する傾斜部１３３Ｂとして構成されている。

この実施形態では、下流部１３３は、その全体が、基端側よりも先端側が高い位置に配置される高さｈの壁（突出部）となり、ベース部１３１から溢出した潤滑剤の流出を抑制する作用を有する。さらに、この壁は、ベース部１３１の下流端に形成される稜部１３３Ｒから、角度αで下流側に向かって斜め上方に延びる傾斜面１３３Ｓが連続して延びるように構成されているので、下流部１３３から溢出しようとする潤滑剤を、重力を利用してベース部１３１へ戻すよう作用する。

このように、本実施形態では、定着装置１００の所定の配置姿勢に合わせて、ニップ板１３０を、その下流部１３３が定着ベルト１１０から離間し、かつ、上方に傾斜して延びる方向に屈曲させることにより、簡単に、潤滑剤の流出を抑制する壁を形成することができる。

本実施形態においては、定着ベルト１１０の駆動時に摺接面１３１Ｓから溢出した潤滑剤が、下流部１３３の傾斜面１３３Ｓから流出するのを抑制できるので、潤滑剤が傾斜面１３３の先端１３３Ｆから溢れ、その端面１３３Ｅや温度検知タブ１３５の側面１３５Ｓを回り込んで、下流部１３０の裏面１３３Ｌを伝って、反射板１４０のフランジ部１４２やステイ１６０の外面１６０Ｓを汚染し、ステイ１６０の支持面１６０Ｅに入り込むなどといった問題を効果的に回避することができる。

なお、傾斜面１３３Ｓの傾き（水平面に対する角度α）、基端（ベース部１３１の摺接面１３１Ｓの下流端）と先端１３３Ｆの高さの差（壁の高さｈ）および基端から先端１３３Ｆまでの距離Ｄは、潤滑剤の推定溢出量に基づき、潤滑剤流出抑制効果が最大化するよう設定される。
具体的に、距離Ｄの範囲は、２．０〜５．０ｍｍでもよく、２．５〜４．０ｍｍでもよく、１．０〜３．５ｍｍでもよく、０．５〜３．０ｍｍでもよい。また、角度αの範囲は、１０〜６５°でもよく、１５〜５０°でもよく、２０〜４０°でもよく、１５〜３０°でもよく、５〜３０°でもよい。このような範囲で、距離Ｄと角度αを決定することで、下流部１３３に、高さｈ＝Ｄｓｉｎαの壁を設けることができる。

なお、ニップ板１３０の下流部１３３における壁の形態は、さまざまな変形が可能である。例えば、図４（ａ）（ｂ）に示すように、下流部１３３を一旦、従来の下流部と同様の下流側に向かって斜め下方に傾斜する角度で屈曲し、さらにその先端側で反対側に屈曲させることで、壁を形成することができる。

具体的には、下流部１３３は、ベース部１３１の下流側端縁に連続して、定着ベルト１１０の内面１１０Ａから離れる方向に延在する逃げ部１３３Ａと、逃げ部１３３Ａの先端縁に連続して、基端側より先端側が高い位置に配置される傾斜部１３３Ｂを有する。

この実施形態においても、下流部の壁は、ニップ板１３０を屈曲させることにより形成されている。すなわち、ニップ板１３０は、ベース部１３１の下流側端縁で定着ベルト１１０の内面１１０Ａから離れる方向に屈曲させることにより稜部１３３Ｒを形成し、その先端側で、稜部１３３Ｒとは反対側に屈曲させることにより溝１３３Ｇを形成し、溝１３３Ｇの底ＢＴから先端側に向かって上り坂となる傾斜部１３３Ｂが設けられている。

本実施形態では、下流部１３３が、ベース部１３１の下流端に隣接する位置に溝１３３Ｇを有する構成なので、摺接部から溢出する潤滑剤を保持するキャパシティを大きくすることができる。そして、溢出した潤滑剤をより多くベース部１３１直近に留めておくことができるので、溝１３３Ｇに一時的に保持された潤滑剤の一部を効率よく定着ベルト１１０に回収させる（すなわち、定着ベルト１１０の駆動時のばたつき等により、溝１３３Ｇに保持されていた潤滑剤に定着ベルト１１０の内面１１０Ａが触れ、定着ベルト１１０の内面１１０Ａに潤滑剤を付着させて摺接面に戻す）ことができる。

また、本実施形態においても、傾斜部１３３Ｂの傾斜面１３３Ｓによって、下流部１３３の外へ溢出しようとする潤滑剤の流出を抑制するとともに、上流側の溝１３３Ｇに戻そうとする作用が期待できる。

本実施形態では、傾斜部１３３Ｂの先端は、稜部１３３Ｒよりも高い位置になるよう設計されている。このように、下流部１３３の下流側端部を上方に突出する突出部とし、その高さｈを最適化することで、所望の潤滑剤流出抑制効果を得ることができる。

本実施形態においては、定着ベルト１１０の駆動時に摺接面１３１Ｓから溢出した潤滑剤が下流部１３３から流出するのを、その溝１３３Ｇと傾斜面１３３Ｓとによって抑制することができるので、潤滑剤が傾斜面１３３の先端１３３Ｆを乗り越えて、その端面１３３Ｅや温度検知タブ１３５の側面１３５Ｓから溢れ、下流部１３０の裏面１３３Ｌを伝って、反射板１４０のフランジ部１４２やステイ１６０の外面１６０Ｓを汚染し、ステイ１６０の支持面１６０Ｅに入り込むなどの問題を効果的に回避することができる。

なお、溝１３３Ｇの稜部１３３Ｒからの深さと、傾斜面１３３Ｓの傾き（水平面に対する角度α）および基端（溝１３３Ｇの底ＢＴ）と先端１３３Ｆの高さの差（壁の高さｈ）は、潤滑剤の推定溢出量に基づき、潤滑剤流出抑制効果と溝１３３Ｇ内の潤滑剤回収効率が最大化するよう設定される。
具体的に、この実施形態において設けられる壁の高さｈの範囲は、例えば、２．０〜６．０ｍｍであってもよく、１．０〜３．０ｍｍであってもよく、３．０〜４．０ｍｍであってもよく、０．５〜３．０ｍｍであってもよい。

図５（ａ）（ｂ）に示した変形例は、図４に示したニップ板１３０の傾斜部１３３Ｂの先端部に、さらに、斜め上方に突出する突出部１３３Ｃを屈曲形成したことに特徴がある。具体的に、突出部１３３Ｃは、ニップ板１０３の下流部１３３を形成する稜部１３３Ｒの屈曲とは反対側に２箇所で屈曲されることにより設けられている。本実施形態では、略９０度に折り曲げて稜部１３３Ｒが形成され、稜部１３３Ｒとは反対向きに約９０度の角度で２度折り曲げることで傾斜部１３３Ｂと突出部１３３Ｃがそれぞれ形成されている。

本実施形態においては、下流部１３３の下流側端部に突出部１３３Ｃを設けたことにより、溢出する潤滑剤の流出をより確実に抑制することができる。特に、図５（ｂ）の形態では、突出部１３３Ｃが定着ベルト１１０に向かう方向に斜めに突出しているので、定着ベルト１１０により押し出される潤滑剤を効果的に堰き止めて押し戻す効果が期待できる。

なお、突出部１３３Ｃの突出方向と高さは、溝１３３Ｇの稜部１３３Ｒからの深さと、傾斜面１３３Ｓの傾きおよび先端の高さとともに、潤滑剤の推定溢出量に基づき、潤滑剤流出抑制効果と溝１３３Ｇ内の潤滑剤回収効率が最大化するよう設定される。突出部１３３Ｃの先端は、突出部１３３Ｃのエッジから背面へ潤滑剤が回り込んで流出することを抑制するため、通常駆動時の定着ベルト１１０の内面１１０Ａには接触しない配置とされている。

図６（ａ）（ｂ）に示した変形例は、図３に示したニップ板１３０の傾斜部１３３Ｂの先端部に、さらに上方に突出する突出部１３３Ｃを屈曲形成したことに特徴がある。図４および図５に示したニップ板１３０に設けられているような逃げ部１３３Ａ（溝１３３Ｇ）は存在しない。具体的に、突出部１３３Ｃは、突出部１３３Ｃは、ニップ板１０３の下流部１３３を形成する稜部１３３Ｒの屈曲とは反対側に１回屈曲されることにより設けられている。

本実施形態においても、ベース部１３１の下流端に形成される稜部１３３Ｒから、下流側に向かって斜め上方に延びる傾斜面１３３Ｓが連続して延びるように構成されているので、下流部１３３から溢出しようとする潤滑剤を、重力を利用してベース部１３１へ戻そうとする作用が期待できる。

さらに、本実施形態においては、下流部１３３の下流側端部に上方に突出する突出部１３３Ｃを設けたことにより、溢出する潤滑剤の流出をより確実に抑制することができる。

なお、突出部１３３Ｃの突出方向と高さは、傾斜面１３３Ｓの傾きおよび先端の高さとともに、潤滑剤の推定溢出量に基づき、潤滑剤流出抑制効果を考慮して設定される。突出部１３３Ｃの先端は、図５の形態同様、突出部１３３Ｃのエッジから背面へ潤滑剤が回り込んで流出することを抑制するため、通常駆動時の定着ベルト１１０の内面１１０Ａに接触しない配置とされている。

以上、本発明の代表的な実施形態とそのいくつかの変形例について説明したが、本発明は前記実施形態およびその変形例に限定されるものではない。具体的な構成については、下記のように発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

前記実施形態では、下流部１３３の壁の高さを、ベース部１３１と下流部１３３の境目に形成される稜部１３３Ｒよりも高い位置に配置される態様を例示したが、通常駆動時の定着ベルト１１０の内面１１０Ａとの接触を避けるため、逃げ部１３３Ａ（溝１３３Ｇ）を設けることで壁（傾斜部１３３Ｂの先端または突出部１３３Ｃの先端）の高さが稜部１３３Ｒよりも低い位置にとどまるよう構成することもできる。したがって、ベース部１３１が略垂直上向きの場合でも、溝１３３Ｇの深さや傾斜部１３３Ｂの角度や長さを調整することで所望の潤滑剤流出抑制効果を実現することができる。

また、前記実施形態では、下流部１３３がほぼ平坦な傾斜面１３３Ｓを有する傾斜部１３３Ｂを備える構成を図示し説明したが、傾斜面１３３Ｓは平面でなくてもよく、傾斜面１３３Ｓがなくてもよい。すなわち、下流部１３３に、逃げ部１３３Ａと上方に突出する突出部１３３Ｃとにより溝１３３Ｇを形成することにより、潤滑剤の流出抑制効果を有する壁（突出部１３３Ａ）を構成することができる。

前記実施形態では、定着装置１００の熱源（ヒータ）として採用したハロゲンランプ１２０が、その輻射熱によってニップ板１３０を介して定着ベルト１１０を加熱することで用紙Ｓ上のトナーを加熱するよう構成したが、定着装置の熱源はこのような構成に限定されない。例えば、ベルトを直接／間接に加熱することができるものであれば、カーボンヒータやセラミックヒータなどの発熱体や、ＩＨヒータのようなそれ自体は発熱しないが金属製のベルトやニップ板などを電磁誘導加熱方式により発熱させるものであってもよく、その種類や配置は適宜選択することができる。

定着装置１００の加熱部材１０１の構造についても、多様な変形が可能である。例えば、図７（ａ）に示す加熱部材３０１のように、ハロゲンランプ３２０とニップ板３３０の間に断熱性の樹脂部材３７０を介在させることで、ハロゲンランプ３２０からの輻射熱を直接または反射板３４０を介して（ニップ板３３０を介さずに）定着ベルト３１０に与える構成とすることができる。図７（ａ）の形態で符号３６０は、ニップ板３３０や反射板３４０を支持するステイである。

このニップ板３３０においても、例えば、図７（ｂ）に示すように、駆動中の定着ベルト３１０の内面と接触しない下流部３３３を、逃げ部３３３Ａと傾斜部３３３Ｂを有し、溝部３３３Ｇと傾斜面３３３Ｓにより、図４（ａ）（ｂ）の形態と同様、所望の潤滑剤流出抑制効果を実現することができる。

前記実施形態では、下流部１３３，３３３の壁（潤滑剤流出抑制構造）は、ニップ板１３０，３３０のベース部１３１，３３１の長手方向（定着ベルト１１０の回転軸線方向）の全体にわたって設けられていたが、本発明はそれに限定されない。少なくとも、定着ベルト１１０，３１０の幅に相当する範囲の全体にわたって設けられていれば、駆動する定着ベルト１１０，３１０により溢出する潤滑剤の流出を抑制することができる。

前記実施形態では、ニップ形成ユニットとしてニップ板１３０を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば板状ではなく、ブロック状またはパッド状のニップ部材であってもよい。すなわち、前記実施形態では、ニップ板１３０を屈曲させることによりベース部１３１と下流部１３３を形成したが、ニップ形成ユニットの摺接部は、定着ベルト１１０の内面１１０Ａに潤滑剤を介して摺接するように配置された面（すなわち摺接部）を有するものであればよく、下流部は、そのような摺接部の下流端から延びるとともに、定着ベルト１１０の内面１１０Ａから離れて配置されるものであればよい。ニップ部材を前記熱源を兼ねたセラミックヒータにより形成してもよい。

図８（ａ）（ｂ）に、摺接部を、ニップ形成ユニットのニップ部材の下流側に配置されたガイド部材に設ける形態を例示する。図８（ａ）に示すように、この例では、ニップ板１３０は、図３に示した実施形態と同様の下流部構成を採用するとともに、ニップ形成ユニットを構成するガイドフレーム２００の下流側ガイド２３０に、本発明の「基端側より先端側が高い位置に配置される壁」を設けている。

具体的には、図８（ｂ）に示すように、ガイド２３０は、駆動時に定着ベルト１１０の内面１１０Ａに潤滑剤を介して摺接するベース部２３１（摺接部）と、その摺動方向上流側および下流側の端縁からそれぞれ延在する上流部２３２と下流部２３３を有し、下流部２３３には、逃げ部２３３Ａと傾斜部２３３Ｂを備えている。

ガイド２３０をこのように構成することによっても、図４に示した形態と同様、潤滑剤の流出抑制等の本発明のいくつかの効果を実現することができる。なお、下流側ガイド２３０をニップ部材（ニップ板１３０）と隙間なく連続して設けることにより、ニップ部材に定着ベルト１１０の内面１１０Ａから離れた下流部１３３がない態様とすることも可能であるが、その場合は、ニップから連続するガイド２３０の摺接部の下流端から延びる下流部２３３において、本発明の構成を実現することができる。

前記実施形態では、像担持体として感光体ドラム４１を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、像担持体は、感光体ドラムから転写されたトナー像を担持可能に構成された中間転写ドラムや中間転写ベルトなどであってもよい。

本実施形態では、記録シートとして、厚紙、はがき、薄紙などを含む用紙Ｓを例示したが、本発明はこれに限定されず、例えばＯＨＰシートであってもよい。

前記実施形態では、画像形成装置としてレーザプリンタ１を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、画像形成装置は、フラットベッドスキャナなどの原稿読取装置を備える複写機や複合機などであってもよい。

１ レーザプリンタ
４１ 感光体ドラム
４５ 転写ローラ
１００ 定着装置
１０１ 加熱部材
１１０ 定着ベルト
１１０Ａ 内面
１１０Ｂ 外面
１３０ ニップ板
１３１ ベース部
１３２ 上流部
１３３ 下流部
１３３Ａ 逃げ部
１３３Ｂ 傾斜部
１３３Ｃ 突出部
１３３Ｇ 溝
１３３Ｒ 稜部
１３３Ｓ 傾斜面
１５０ 加圧ローラ
Ｓ 用紙

Claims (9)

1. 現像剤像を担持可能に構成された像担持体と、
   前記像担持体に担持された現像剤像を記録シートに転写する転写部材と、
   前記記録シートに転写された現像剤像を熱定着する定着装置と
   を有する画像形成装置であって、
   前記定着装置は、
   内面と外面とを有するエンドレスベルトと、
   前記エンドレスベルトの内面に潤滑剤を介して摺接するように配置された摺接部を有するニップ形成ユニットと、
   前記エンドレスベルトの外面との間に前記記録シートを挟持して搬送するよう構成された回転体とを備え、
   前記エンドレスベルトは、前記摺接部と所定の摺動方向に摺動するように構成され、
   前記摺接部は、上を向き、
   前記ニップ形成ユニットは、前記エンドレスベルトの摺動方向における前記摺接部の下流端から延びるとともに前記エンドレスベルトの内面から離れた下流部を有し、
   前記下流部は、前記エンドレスベルトの幅に相当する範囲の全体にわたって、基端側よりも先端側が高い位置に配置される壁を有し、
   前記下流部は、前記エンドレスベルトの摺動方向下流側端部に、上方に突出する突出部を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記下流部は、前記エンドレスベルトの摺動方向下流側が上流側より上に位置するよう、水平面に対して斜め上向きの傾斜面を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記下流部は、前記摺接部の下流端に隣接する位置に溝を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記ニップ形成ユニットは、前記摺接部と前記下流部とを備えるニップ板を含み、前記壁は、当該ニップ板を屈曲させることにより設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記ニップ板は、前記摺接部の下流端で、前記エンドレスベルトの内面から離れる方向に屈曲させることにより形成した稜部を有することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 現像剤像を担持可能に構成された像担持体と、
   前記像担持体に担持された現像剤像を記録シートに転写する転写部材と、
   前記記録シートに転写された現像剤像を熱定着する定着装置と
   を有する画像形成装置であって、
   前記定着装置は、
   内面と外面とを有するエンドレスベルトと、
   前記エンドレスベルトの内面に潤滑剤を介して摺接するように配置された摺接部を有するニップ形成ユニットと、
   前記エンドレスベルトの外面との間に前記記録シートを挟持して搬送するよう構成された回転体とを備え、
   前記エンドレスベルトは、前記摺接部と所定の摺動方向に摺動するように構成され、
   前記摺接部は、上を向き、
   前記ニップ形成ユニットは、前記エンドレスベルトの摺動方向における前記摺接部の下流端から延びるとともに前記エンドレスベルトの内面から離れた下流部を有し、
   前記下流部は、前記エンドレスベルトの幅に相当する範囲の全体にわたって、基端側よりも先端側が高い位置に配置される壁を有し、
   前記ニップ形成ユニットは、前記摺接部と前記下流部とを備えるニップ板を含み、前記壁は、当該ニップ板を屈曲させることにより設けられ、
   前記ニップ板は、前記摺接部の下流端で、前記エンドレスベルトの内面から離れる方向に屈曲させることにより形成した稜部を有し、
   前記ニップ板は、前記下流部を構成する部分を、前記稜部の屈曲とは反対側に屈曲させることにより、前記下流部の前記エンドレスベルトの摺動方向下流側端部に、上方に突出する突出部を設けたことを特徴とする画像形成装置。
7. 現像剤像を担持可能に構成された像担持体と、
   前記像担持体に担持された現像剤像を記録シートに転写する転写部材と、
   前記記録シートに転写された現像剤像を熱定着する定着装置と
   を有する画像形成装置であって、
   前記定着装置は、
   内面と外面とを有するエンドレスベルトと、
   前記エンドレスベルトの内面に潤滑剤を介して摺接するように配置された摺接部を有するニップ形成ユニットと、
   前記エンドレスベルトの外面との間に前記記録シートを挟持して搬送するよう構成された回転体とを備え、
   前記エンドレスベルトは、前記摺接部と所定の摺動方向に摺動するように構成され、
   前記摺接部は、上を向き、
   前記ニップ形成ユニットは、前記エンドレスベルトの摺動方向における前記摺接部の下流端から延びるとともに前記エンドレスベルトの内面から離れた下流部を有し、
   前記下流部は、前記エンドレスベルトの幅に相当する範囲の全体にわたって、基端側よりも先端側が高い位置に配置される壁を有し、
   前記ニップ形成ユニットは、前記摺接部と前記下流部とを備えるニップ板を含み、前記壁は、当該ニップ板を屈曲させることにより設けられ、
   前記ニップ板は、前記摺接部の下流端で、前記エンドレスベルトの内面から離れる方向に屈曲させることにより形成した稜部を有し、
   前記ニップ板は、前記下流部を構成する部分を、前記稜部の屈曲とは反対側に２箇所で屈曲させることにより、前記下流部の前記エンドレスベルトの摺動方向下流側端部に、上方に突出する突出部を設けたことを特徴とする画像形成装置。
8. 現像剤像を担持可能に構成された像担持体と、
   前記像担持体に担持された現像剤像を記録シートに転写する転写部材と、
   前記記録シートに転写された現像剤像を熱定着する定着装置と
   を有する画像形成装置であって、
   前記定着装置は、
   内面と外面とを有するエンドレスベルトと、
   前記エンドレスベルトの内面に潤滑剤を介して摺接するように配置された摺接部を有するニップ形成ユニットと、
   前記エンドレスベルトの外面との間に前記記録シートを挟持して搬送するよう構成された回転体とを備え、
   前記エンドレスベルトは、前記摺接部と所定の摺動方向に摺動するように構成され、
   前記摺接部は、上を向き、
   前記ニップ形成ユニットは、前記エンドレスベルトの摺動方向における前記摺接部の下流端から延びるとともに前記エンドレスベルトの内面から離れた下流部を有し、
   前記下流部は、前記エンドレスベルトの幅に相当する範囲の全体にわたって、基端側よりも先端側が高い位置に配置される壁を有し、
   前記ニップ形成ユニットは、ニップ部材と、当該ニップ部材の前記エンドレスベルトの摺動方向下流側に配置され前記エンドレスベルトの摺動を案内するガイド部材とを有し、
   前記摺接部は、前記ニップ部材および前記ガイド部材に設けられ、前記下流部は、前記ガイド部材に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
9. 記録シートに転写された現像剤像を熱定着する定着装置であって、
   内面と外面とを有するエンドレスベルトと、
   前記エンドレスベルトの内面に潤滑剤を介して摺接するように配置された摺接部を有するニップ形成ユニットと、
   前記エンドレスベルトの外面との間に前記記録シートを挟持して搬送するよう構成された回転体とを備え、
   前記ニップ形成ユニットは、前記エンドレスベルトの摺動方向における前記摺接部の下流端から延びるとともに前記エンドレスベルトの内面から離れた下流部を有し、
   当該下流部は、前記エンドレスベルトの幅に相当する範囲の全体にわたって、前記下流部における前記エンドレスベルトの摺動方向下流側への前記潤滑剤の流出を抑制する突出部を有し、
   当該突出部は、前記下流部を、前記摺接部と前記下流部との間の屈曲とは反対側に屈曲させることにより形成されていることを特徴とする定着装置。
   

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