JP6586741B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。

無端の円筒状に形成されたベルトと当該ベルトの内側に設けられた部材との摩擦を低減するために、ベルトの内面にオイルを供給する技術が知られている。特許文献１には、定着ベルトと当該定着ベルトの内側に設けられた圧接部材との摩擦を低減するために定着ベルトの内面にオイルが供給される定着装置において、定着ベルトの端部からオイルが外部に漏れるのを防止するため、ベルトガイド部材の円筒状部に溝を設けることが記載されている。

特開２００２−３５７９６８号公報

本発明は、ベルトの内面に潤滑剤が塗布された定着装置において、潤滑剤がベルトの外側に漏れることを抑制する技術を提供する。

請求項１に係る定着装置は、内面に潤滑油が塗布され、熱により記録媒体に画像を定着させる円筒状のベルトと、前記ベルトの内側に配置され、当該ベルトを加熱する加熱部と、前記ベルトの端部を内側と外側から覆い、前記ベルトが回転駆動されると当該ベルトと摺動する不織布で形成された覆い部材と、前記覆い部材を固定し、当該覆い部材を介して前記ベルトの端部を内側から支持する支持部材とを有する。

請求項２に係る定着装置は、請求項１に記載の構成において、前記覆い部材は、前記ベルトの端部を当該ベルトの円周全体に沿って覆っていることを特徴とする。

請求項３に係る定着装置は、請求項１又は２に記載の構成において、前記覆い部材が前記ベルトを覆う領域の、前記ベルトの長手方向における長さは、回転駆動されるときに当該ベルトが前記長手方向に移動する長さの最大値を上回ることを特徴とする。

請求項４に係る定着装置は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の構成において、前記覆い部材は、パーフルオロアルコキシアルカンにより構成されていることを特徴とする。

請求項５に係る定着装置は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の構成において、前記ベルトとの間で前記記録媒体を加圧しながら回転する回転体と、前記ベルトと前記回転体とを接触又は離間させる接離機構とを有する。

請求項６に係る画像形成装置は、未定着の画像を記録媒体に形成する画像形成手段と、内面に潤滑油が塗布され、熱により前記記録媒体に前記画像を定着させる円筒状のベルトと、前記ベルトの内側に配置され、当該ベルトを加熱する加熱部と、前記ベルトの端部を内側と外側から覆い、前記ベルトが回転駆動されると当該ベルトと摺動する不織布で形成された覆い部材と、前記覆い部材を固定し、当該覆い部材を介して前記ベルトの端部を内側から支持する支持部材とを有する。
請求項７に係る定着装置は、内面に潤滑剤が塗布され、熱により記録媒体に画像を定着させる円筒状のベルトと、前記ベルトの内側に配置され、当該ベルトを加熱する加熱部と、前記ベルトの端部を内側と外側から覆い、前記ベルトが回転駆動されると当該ベルトと摺動する覆い部材と、前記覆い部材を固定し、当該覆い部材を介して前記ベルトの端部を内側から支持する支持部材とを有し、前記覆い部材は、前記ベルトの長手方向端部の周方向外側における空間が、前記ベルトの長手方向の内側における空間よりも広い。
請求項８に係る画像形成装置は、未定着の画像を記録媒体に形成する画像形成手段と、内面に潤滑剤が塗布され、熱により記録媒体に画像を定着させる円筒状のベルトと、前記ベルトの内側に配置され、当該ベルトを加熱する加熱部と、前記ベルトの端部を内側と外側から覆い、前記ベルトが回転駆動されると当該ベルトと摺動する覆い部材と、前記覆い部材を固定し、当該覆い部材を介して前記ベルトの端部を内側から支持する支持部材とを有し、前記覆い部材は、前記ベルトの長手方向端部の周方向外側における空間が、前記ベルトの長手方向の内側における空間よりも広い。

請求項１及び請求項６に係る発明によれば、覆い部材がベルトの端部を内側と外側から覆っていない場合に比べて、潤滑剤がベルトの外側に漏れることが抑制される。
請求項２に係る発明によれば、覆い部材がベルトの端部を円周全体に沿って覆っていない場合に比べて、潤滑剤がベルトの外側に漏れることが抑制される。
請求項３に係る発明によれば、覆い部材がベルトを覆う領域の、ベルトの長手方向における長さが、回転駆動されたときにベルトが長手方向に移動する長さの最大値以下である場合に比べて、潤滑剤がベルトの外側に漏れることが防止される。
請求項４に係る発明によれば、フッ素樹脂がベルトの端部を内側と外側から覆っていない場合に比べて、潤滑剤がベルトの外側に漏れることが抑制される。
請求項５に係る発明によれば、ベルトと回転体とが接触するときに潤滑剤がベルトの外側に漏れることが抑制される。

画像形成装置の全体構成を示す図 定着部の概要を示す図 図２における矢視IIIから定着部を見た図 定着ベルトの一部を拡大して示す図 比較例に係る定着ベルトの支持機構を示す図 比較例に係る定着ベルトの支持機構を示す図 一実施形態に係る定着ベルトの支持機構を示す図 一実施形態に係る定着ベルトの支持機構を示す図 変形例に係る定着ベルトの支持機構を示す図

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す図である。画像形成装置１は電子写真方式で画像を形成する装置である。本実施形態に係る画像形成装置１は、いわゆるタンデム型であり、画像を表す画像データに基づいて記録媒体の一例である用紙Ｐに画像を形成する。図において、制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を有し、ＣＰＵがＲＯＭや記憶部１２に記憶されているコンピュータプログラム（以下、単にプログラムという）を読み出して実行することにより画像形成装置１の各部を制御する。記憶部１２はハードディスクドライブ等の大容量の記憶手段であり、制御部１１のＣＰＵに読み込まれるプログラムを記憶する。操作部１７は各種の指示を入力するための操作ボタン等を備えており、ユーザによる操作を受け付けてその操作内容に応じた信号を制御部１１に供給する。

現像部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、用紙Ｐにトナー像を形成する。なお、符号のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーに対応した構成であることを表す。現像部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋのそれぞれは、用いるトナーが異なるものの、その構成に大きな差異はない。以下、現像部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋのそれぞれを特に区別する必要がない場合には、トナーの色を示す符号末尾のアルファベットを省略して「現像部１３」とする。

各現像部１３は、感光体ドラム３１と、帯電器３２と、露光装置３３と、現像器３４と、一次転写ロール３５と、ドラムクリーナ３６とを備えている。感光体ドラム３１は電荷発生層や電荷輸送層を有する像保持体であり、図示しない駆動部により図中の矢印Ｄ１３の方向に回転させられる。帯電器３２は感光体ドラム３１の表面を帯電させる。露光装置３３はレーザー発光源やポリゴンミラー等（いずれも図示せず）を備え、制御部１１の制御の下、画像データに応じたレーザー光を、帯電器３２により帯電させられた後の感光体ドラム３１に向けて照射する。これにより、各感光体ドラム３１には潜像が保持される。なお、上記の画像データは、制御部１１が図示しない通信部を介して外部装置から取得したものであってもよい。外部装置とは、例えば原画像を読み取る読取装置や画像を示すデータを記憶した記憶装置等である。

現像器３４はＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのいずれかの色のトナーと、フェライト粉等の磁性キャリアを含む二成分現像剤を収容する。そして現像器３４に形成された磁気ブラシの穂先が感光体ドラム３１の表面に接触することで、トナーは感光体ドラム３１の表面で露光装置３３により露光された部分、すなわち静電潜像の画線部に付着し、感光体ドラム３１に画像が形成（現像）される。

一次転写ロール３５は転写部１４の中間転写ベルト４１が感光体ドラム３１と対向する位置において予め定めた電位差を生じさせ、この電位差によって中間転写ベルト４１に画像を転写する。ドラムクリーナ３６は、画像の転写後に感光体ドラム３１の表面に残留している未転写のトナーを取り除き、感光体ドラム３１の表面を除電する。すなわち、ドラムクリーナ３６は、次の画像形成に備えて、感光体ドラム３１から不要なトナーや電荷を除去するものである。

転写部１４は、中間転写ベルト４１と、二次転写ロール４２と、ベルト搬送ロール４３と、バックアップロール４４とを備えており、現像部１３によって形成された画像を、ユーザの操作に応じて決められた紙種の用紙Ｐに転写する転写部である。中間転写ベルト４１は無端のベルト部材であり、ベルト搬送ロール４３及びバックアップロール４４はこの中間転写ベルト４１を張架する。ベルト搬送ロール４３及びバックアップロール４４の少なくとも１つには駆動部（図示せず）が備えられており、中間転写ベルト４１を図中の矢印Ｄ１４方向に移動させる。なお、駆動部を有しないベルト搬送ロール４３又はバックアップロール４４は、中間転写ベルト４１の移動に従動して回転する。中間転写ベルト４１が図中の矢印Ｄ１４の方向に移動して回転することにより、中間転写ベルト４１上の画像は、二次転写ロール４２とバックアップロール４４とに挟まれる領域に移動させられる。

二次転写ロール４２は、中間転写ベルト４１との電位差によって、中間転写ベルト４１上の画像を搬送部１６から搬送されてきた用紙Ｐに転写させる。ベルトクリーナ４９は、中間転写ベルト４１の表面に残留している未転写のトナーを取り除く。そして、転写部１４及び搬送部１６は、画像が転写された（すなわち、加熱により記録媒体に定着される未定着の画像が形成された）用紙Ｐを定着部１５へと搬送する。なお、現像部１３及び転写部１４は、画像形成手段の一例である。

定着部１５（定着装置の一例）は、用紙Ｐに転写された画像を加熱によって定着させる。定着部１５の構造については後述する。搬送部１６は、容器と搬送ロールとを有する。容器には、予め定められたサイズにカットされた用紙Ｐが収容される。図１の例では、用紙Ｐ１と、用紙Ｐ１よりも幅の狭い用紙Ｐ２の２種類の用紙Ｐが用いられる。各容器に収容されている用紙Ｐは、制御部１１の指示により搬送ロールによって一枚ずつ取り出され、用紙搬送路を経由して転写部１４へと搬送される。なお、記録媒体は用紙に限らず、例えば樹脂製のシート等であってもよい。要するに、媒体は、表面に画像を形成し得るものであればよい。

図２は、定着部１５の概要を示す図である。以下、図において、定着部１５の各構成の配置を説明するため、各構成が配置される空間をｘｙｚ右手系座標空間として表す。また、図に示す座標記号のうち、内側が白い円の中に黒い円を描いた記号は、紙面奥側から手前側に向かう矢印を表しており、内側が白い円の中に×を描いた記号は、紙面手前側から奥側に向かう矢印を表している。空間においてｘ軸に沿う方向をｘ軸方向という。また、ｘ軸方向のうち、ｘ成分が増加する方向を＋ｘ方向といい、ｘ成分が減少する方向を−ｘ方向という。ｙ、ｚ成分についても、ｙ軸方向、＋ｙ方向、−ｙ方向、ｚ軸方向、＋ｚ方向、−ｚ方向を定義する。また、用紙Ｐは定着部１５を通過する際に、画像が形成された面を＋ｙ方向に向けた状態で、ｚ軸方向に搬送される。すなわち、ｚ軸方向は用紙Ｐの搬送方向であり、ｘ軸方向は用紙Ｐの幅方向である。

定着部１５は、定着ベルト５１と、加圧ロール５２と、電磁誘導部５３と、磁心５４と、押圧パッド５６と、ホルダ５７と、蓄熱板５８と、接離機構５９とを備えている。図２に示すように定着ベルト５１はｘ軸方向に平行な軸Ｏ１を中心に矢印Ｄ５１方向に回転する。また、図２に示すように加圧ロール５２は、金属製の円筒状の芯材５２１と、この芯材５２１の表面に設けられた弾性層５２２とを備える。芯材５２１は、軸Ｏ１に並行な軸である軸Ｏ２を中心に矢印Ｄ５２方向に回転し、これに伴って弾性層５２２が矢印Ｄ５２方向に回転する。弾性層５２２の材質は、例えばシリコーンゴム層や、フッ素ゴム層等である。また、弾性層５２２は、その表面に表面離型層（フッ素樹脂層）を備えてもよい。加圧ロール５２は、図示しない駆動部により回転駆動されつつ搬送部１６により搬送された用紙Ｐを定着ベルト５１に押し付けることにより、定着ベルト５１による用紙Ｐの加熱を補助する。加圧ロール５２は、接離機構５９により、定着ベルト５１に押し付けられる（ラッチされる）。なお、接離機構５９により加圧ロール５２が定着ベルト５１に押し付けられていない状態においては、加圧ロール５２と定着ベルト５１とは接触せず、両者の間には空隙がある。加圧ロール５２は回転体の一例である。定着ベルト５１は、加圧ロール５２が押し付けられていない状態においては、図示しない駆動部により回転する一方、加圧ロール５２が押し付けられている状態においては、加圧ロール５２からの摩擦力によって加圧ロール５２に従動して回転し、転写部１４から搬送された用紙Ｐを排出口１８へと搬送する。本実施形態において、定着ベルト５１を回転駆動させる駆動部は、ｘ軸方向（定着ベルト５１の長手方向）の一端に設けられている。すなわち、本実施形態において、定着ベルト５１は、片側において駆動される。

押圧パッド５６、ホルダ５７、及び蓄熱板５８は、定着ベルト５１の内周側に配置されている。ホルダ５７は、ｘ軸方向に伸びる棒状の部材であり、ｘ軸方向の両端が画像形成装置１の筐体に支持されている。ホルダ５７は、例えば、ガラス混入ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の耐熱性樹脂や、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）等の非磁性金属等を材料に用いて形成されている。これにより、ホルダ５７は、他の材料を用いる場合に比べて比較的、誘導磁界に影響を与えにくくなっており、且つ、誘導磁界から影響を受けにくくなっている。ホルダ５７は、押圧パッド５６を図２に示す矢印Ｄ５６方向（−ｙ方向）、すなわち加圧ロール５２に向かう方向に押圧するように支持する。

押圧パッド５６は、ＬＣＰ（Liquid Crystal Polymer）等の耐熱性樹脂で構成され、加圧ロール５２と対向する位置でホルダ５７に支持される。押圧パッド５６は、定着ベルト５１を介して加圧ロール５２から押圧される状態で配置され、加圧ロール５２の方向（−ｙ方向）に向けて定着ベルト５１を内側から押圧する。これにより、定着ベルト５１と加圧ロール５２との間にニップ領域Ｒ１が形成される。用紙Ｐは、ニップ領域Ｒ１を通過するように搬送される。ニップ領域Ｒ１において押圧パッド５６は、加圧ロール５２の押圧によって軸Ｏ１に向かって凹むように変形しており、定着ベルト５１はこの変形した押圧パッド５６の形状に沿った形状となる。なお、押圧パッド５６は、シリコーンゴム等やフッ素ゴム等の弾性体で構成されていてもよい。押圧パッド５６は回転しないようにホルダ５７に支持されており、定着ベルト５１は押圧パッド５６の上を滑りながら回転する。

蓄熱板５８は、電磁誘導部５３が生成した交流磁界が作用して生じる電磁誘導により発熱し、定着ベルト５１に熱を伝導する部材である。蓄熱板５８は、磁路形成部材５８１、樹脂層５８２、及び熱容量調整部材５８３を、定着ベルト５１の内周面側から軸Ｏ１に向かってこの順に重ねて備える。蓄熱板５８は、図示しない支持機構によって、定着ベルト５１の内側から定着ベルト５１に対し押し付けられるように、且つ、回転しないように支持されており、これによって、定着ベルト５１の内周面との接触状態が維持されている。

磁路形成部材５８１は、電磁誘導部５３が生成した交流磁界が作用して生じる電磁誘導により発熱し、定着ベルト５１を加熱する。磁路形成部材５８１は本発明に係る加熱部の一例である。磁路形成部材５８１は、強磁性体を含む層であり、例えば、Ｎｉ−Ｆｅ系、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ系の整磁合金である。この強磁性体のキュリー点は、定着ベルト５１の設定温度以上、定着ベルト５１の耐熱温度以下の範囲であってもよく、具体的には、例えば１７０℃〜２５０℃であることが望ましく、より望ましくは１９０℃〜２３０℃である。磁路形成部材５８１は、定着ベルト５１の内周面に沿った形状に構成され、定着ベルト５１の内周面に接するとともに電磁誘導部５３に定着ベルト５１を介して対向して配置されている。また、磁路形成部材５８１は、ホルダ５７とは非接触で定着ベルト５１を円筒形状に維持させつつ、定着ベルト５１の内周面に接して配置されている。磁路形成部材５８１は、電磁誘導部５３から発生する交流磁界の作用により電磁誘導されて発熱し、回転する定着ベルト５１の内周面と摺動して定着ベルト５１に対し熱を伝える。蓄熱板５８は、図示しない支持機構によって回転しないように支持されており、定着ベルト５１は磁路形成部材５８１の上を滑りながら回転し、磁路形成部材５８１からの熱が伝達される。

磁路形成部材５８１の厚みは、例えば、０．０５〜１．０ｍｍ、望ましくは０．３〜０．６ｍｍである。磁路形成部材５８１の形状は、上記の厚みを有する円筒形状に形成された合金から、或る決められた中心角の範囲（例えば３０°〜１８０°）に相当する部分を切り出した形状等が挙げられるが、これに限られない。

樹脂層５８２は、磁路形成部材５８１に沿って、磁路形成部材５８１が定着ベルト５１に相対する面の反対側に設けられている。樹脂層５８２は、例えば、ポリイミド系樹脂やポリアミドイミド系樹脂等の耐熱性を有する樹脂で構成されている。なお、樹脂層５８２に替えて、例えばガラスファイバーシート等の樹脂以外の他の材質を用いた層が設けられてもよい。

熱容量調整部材５８３は、樹脂層５８２に沿って、樹脂層５８２が磁路形成部材５８１に相対する面の反対側に設けられている。熱容量調整部材５８３は、定着ベルト５１や磁路形成部材５８１で発生した熱を蓄える。熱容量調整部材５８３は、アルミニウム（Ａｌ）等の非磁性体で構成されている。

電磁誘導部５３は、制御部１１の指示に応じて図示しない励磁回路から定められた周波数の交流電流が供給される励磁コイルを備えている。この周波数は、例えば、一般的な汎用電源により生成される交流電流の周波数であり、例えば２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数である。この交流電流の電流量は、制御部１１によって制御される。励磁コイルは、相互に絶縁された銅線材を束ねたリッツ線が、楕円形状又は長方形状等の中空きの閉ループ状に巻かれて形成されているコイルである。励磁コイルに励磁回路から上記の交流電流が供給されることにより、電磁誘導部５３の周囲には、上記のリッツ線を中心とする交流磁界が発生する。上記の電流量が大きいほど、生成される交流磁界の強度が大きくなる。

磁心５４は、例えば焼成フェライト、フェライト樹脂、パーマロイ等を材料に形成された、断面が円弧を描く柱形状の強磁性体である。これらの材料は、透磁率が比較的高い酸化物や合金材質である。磁心５４は、電磁誘導部５３の励磁コイルの周囲に生成された交流磁界の磁力線（磁束）を内部に誘導し、磁心５４から定着ベルト５１を透過して磁心５４に戻る磁力線の通路（磁路）を形成する。磁心５４が磁路を形成することにより、上記の交流磁界の磁力線が、定着ベルト５１のうち磁心５４と対向する部分に集中することになる。軸Ｏ１から見て磁心５４の外側には図示しないシールドが設けられている。このシールドは、交流磁界を遮蔽して外部への漏洩を抑制する。

図３は、図２における矢視IIIから定着部１５を見た図である。図３に示すように定着部１５は、ｘ軸方向に間隔を空けて並べられた複数の磁心５４を有している。各磁心５４は互いに接触していない。磁心５４のこの配置は、磁心５４を通過する磁束をｘ軸方向に分散させるためである。例えば、磁心５４をｘ軸方向に連続した一枚の板部材で構成した場合、磁心５４を通過する磁束は中央に集中してしまい、定着ベルト５１を貫通する磁束密度がｘ軸方向の中央部に偏ってしまう。これを防ぐために、磁心５４は複数用意され、互いに接触しないようにｘ軸方向に間隔を空けて並べられる。なお、磁束がベルトなど層状の部材を「貫通」するとは、磁束がこれら層状の部材における厚みの方向に通り抜けることである。

定着ベルト５１は、後述のように無端ベルト状の複数の部材で構成される。電磁誘導部５３の励磁コイルに交流電流が供給されるとその周囲に高周波交流磁界が発生し、回転する定着ベルト５１に含まれる誘電発熱する部材がこの高周波交流磁界により発熱し、定着ベルト５１の外周面に接する用紙Ｐが加熱される。その結果、電磁誘導部５３は、供給される電力に応じた熱量により定着ベルト５１を介して媒体を加熱し、媒体に転写された画像をその媒体に定着させる。

図４は、定着ベルト５１の一部を拡大して示す図である。定着ベルト５１は、基材層５１１と、導電発熱層５１２と、弾性層５１３と、表面離型層５１４とを有する。基材層５１１は、耐熱性のシート状部材で形成され、導電発熱層５１２を支持するとともに、定着ベルト５１全体が要する機械的強度を確保する役割を果たす。また、基材層５１１は、交流磁界を貫通させる物性（比透磁率、固有抵抗）を持った材質及び厚さで形成されている。基材層５１１は、交流磁界の作用により発熱しない、又は導電発熱層５１２よりも発熱しにくくなっている。基材層５１１は、例えば、厚さ３０μｍ以上２００μｍ以下（望ましくは５０μｍ以上１５０μｍ以下、より望ましくは１００μｍ以上１５０μｍ以下）の非磁性ステンレス鋼又は軟質磁性材料（例えばパーマロイ、センダスト等）等の非磁性金属や硬質磁性材料（Ｆｅ−Ｎｉ−ＣｏやＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ合金等）等の磁性金属、厚さ５０μｍ以上２００μｍ以下のポリイミドベルト等の樹脂材料を用いて形成されている。

導電発熱層５１２は、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）等の非磁性金属やこれらを基にした合金を材料に用いて、厚さが２μｍ以上２０μｍ以下（望ましくは５μｍ以上１０μｍ以下）となるように形成されている。これらの材料は、比透磁率が概ね１の常磁性体であり、固有抵抗が２．７×１０−８Ω・ｍ以下のものである。導電発熱層５１２の厚さ方向に電磁誘導部５３が生成した交流磁界が貫通すると、電磁誘導が生じて導電発熱層５１２の内部に渦電流が流れる。導電発熱層５１２は、この渦電流により、熱を発生する。このように、導電発熱層５１２は、電磁誘導部５３が生成する交流磁界によって発熱する。

弾性層５１３は、例えばシリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム等、圧力を加えられると変形し、当該圧力から開放されると元の形状に戻る材料を用いて形成されている。例えば、弾性層５１３は、硬度が１０°以上３０°以下（ＪＩＳ−Ａ）のシリコーンゴムを材料に用いて、厚みが１００μｍ以上６００μｍ以下となるように形成されている。二次転写ロール４２により用紙Ｐに転写された画像は、粉体である各色トナーが積層して形成されているため、微細な出っ張りや窪みがある。弾性層５１３は、この画像の出っ張りや窪みに合わせて変形するようになっている。弾性層５１３がこのように変形しなければ、画像において定着ベルト５１と接触する部分としない部分とで供給される熱量にばらつきが生じてしまい、その画像が定着される度合いにムラが生じてしまう。弾性層５１３が上記のとおり変形することで、このムラが低減される。

表面離型層５１４は、用紙に形成された画像（トナー）と直接接触するため、トナーに対する離型性が高いほど望ましい。表面離型層５１４は、トナーに対する離型性が比較的高いものとして、例えば、ＰＦＡ（Perfluoro alkoxy alkane：パーフルオロアルコキシアルカン）、ＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene：ポリテトラフルオロエチレン）、シリコーン共重合体、又はこれらの複合層等を材料に用いて形成されている。また、表面離型層５１４の厚みが小さいほど、摩耗により層が薄くなって離型層としての機能を果たせなくなるまでに要する期間が短くなる、すなわち定着ベルト５１の寿命が短くなる。一方、この厚みが大きいほど、定着ベルト５１の熱容量が大きくなり、定着ベルト５１が決められた温度となるまで加熱するために要する時間が長くなる。表面離型層５１４は、これらの寿命及び時間が定められた範囲に収まるものとして、厚みが１μｍ以上５０μｍ以下となるように形成されている。

図５は、比較例に係る定着ベルト５１の支持機構６０を示す図である。定着ベルト５１は、駆動部により駆動されない側の端部Ｅ１が支持機構６０により支持される。図５Ａは、定着ベルト５１の径方向（軸Ｏ１に対して垂直な方向）から定着ベルト５１の端部Ｅ１を見た図である。図５Ｂは、図５Ａにおける矢視IVから定着ベルト５１の端部Ｅ１を見た図である。なお、図５では、定着ベルト５１の内周側に配置された各種部材の図示は省略している。支持機構６０は、定着ベルト５１が回転するように定着ベルト５１の端部Ｅ１を支持する機構である。この例で、支持機構６０は、ベルト保持部材６０１及び支持部材６０２を有する。ベルト保持部材６０１は、定着ベルト５１の内周面に接するように、定着ベルト５１の円周方向に沿って設けられている。ベルト保持部材６０１は、支持部材６０２に対して固定されており、定着ベルト５１が回転するとベルト保持部材６０１は定着ベルト５１の内周面と摺動する。図５Ｂに示す通り、ベルト保持部材６０１は、定着ベルト５１の円周方向の一部に継ぎ目Ｊ１を有する。支持部材６０２は、ベルト保持部材６０１を介して定着ベルト５１の端部Ｅ１を内側から支持する部材である。ベルト保持部材６０１と支持部材６０２とは図示せぬ接着剤により接着されており、ベルト保持部材６０１は回転しないように支持部材６０２に固定されている。

定着ベルト５１の内周面には、定着ベルト５１と押圧パッド５６との摩擦を低減し、定着ベルト５１を滑らかに回転させるために、予めオイル（潤滑剤の一例）が塗布されている。定着ベルト５１の内周面に塗布されたオイルは、定着ベルト５１が回転駆動されるうちに次第に定着ベルト５１の端部に移動する。図５に示した支持機構６０では、ベルト保持部材６０１が内周面のみにおいて定着ベルト５１に接している。そのため、定着ベルト５１の回転に伴う定着ベルト５１の変形によって、定着ベルト５１とベルト保持部材６０１との間に隙間ｇ１（図５Ｂ参照）が生じ、当該隙間ｇ１からオイルが定着ベルト５１の外側に漏れ出す場合がある。また、図５に示した支持機構６０では、ベルト保持部材６０１が継ぎ目Ｊ１（ベルト保持部材６０１を構成する材質（この例ではＰＦＡ）をつなぎ合わせた部分）を有するため、当該継ぎ目Ｊ１を通ってオイルが定着ベルト５１の外側に漏れ出す場合もある。その結果、漏れ出したオイルが定着ベルト５１の外周面に付着し、用紙Ｐが加熱される際に用紙Ｐが汚れる可能性がある。また、漏れ出したオイルにより画像形成装置１の内部が汚損する可能性もある。特に、上述した接離機構５９を備える定着部１５においては、加圧ロール５２と定着ベルト５１とが接触又は離間する際に定着ベルト５１が変形し、隙間ｇ１はさらに大きくなることから、オイルが外側に漏れ出す可能性はより一層高くなる。

図６は、本発明の一実施形態に係る定着ベルト５１の支持機構６１を示す図である。図６Ａ及び図６Ｂは、それぞれ図５Ａ及び図５Ｂと同様の方向から定着ベルト５１の端部Ｅ１を見た図である。支持機構６１は、定着ベルト５１が回転するように定着ベルト５１の端部Ｅ１を支持する機構である。この例で、支持機構６１は、ベルト保持部材６１１及び支持部材６１２を有する。支持機構６１は、ベルト保持部材６１１が定着ベルト５１の端部Ｅ１を内側と外側から円周全体に沿って覆っている点、及び、ベルト保持部材６１１が継ぎ目（ベルト保持部材６１１を構成する材質（この例ではＰＦＡ）をつなぎ合わせた部分）を有しない点が、図５に示した支持機構６０と異なる。ベルト保持部材６１１は、継ぎ目を無くすために、一続きの円形状に予め成形されている。ベルト保持部材６１１は本発明に係る覆い部材の一例である。ベルト保持部材６１１は、支持部材６１２に対して固定されており、定着ベルト５１が回転するとベルト保持部材６１１は定着ベルト５１の外周面及び内周面と摺動する。ベルト保持部材６１１は、例えばＰＦＡなどのフッ素樹脂などの材質による不織布であり、定着ベルト５１の内周面に塗布されたオイルを吸収する。支持部材６１２は、図５に示した支持部材６０２と同様に、ベルト保持部材６１１を介して定着ベルト５１の端部Ｅ１を内側から支持する部材である。ベルト保持部材６１１と支持部材６１２とは図示せぬ接着剤により接着されており、ベルト保持部材６１１は回転しないように支持部材６１２に固定されている。

図６に示すようにベルト保持部材６１１が定着ベルト５１の端部Ｅ１を内側と外側の両側から覆う場合、図５の構成に比べて、定着ベルト５１が変形しにくくなり、定着ベルト５１とベルト保持部材６１１との間に隙間が生じにくくなる。したがって、図５の構成に比べて、定着ベルト５１の内周面に塗布されたオイルが外側に漏れ出すことが抑制され、用紙Ｐが汚れる可能性及び画像形成装置１の内部が汚損する可能性が低減される。なお、定着ベルト５１は、回転駆動されるときに、位置がｘ軸方向にずれることがある。ｘ軸方向のずれにより定着ベルト５１がベルト保持部材６１１から離れることを防止するためには、ベルト保持部材６１１は、定着ベルト５１を覆う領域のｘ軸方向における長さｄ１（図６Ａ参照）が、定着ベルト５１がｘ軸方向に移動する長さの最大値ｄ２（図６Ａ参照）を上回ることが望ましい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。以下にその例を示す。なお、以下の各態様を組み合わせてもよい。

（１）ベルト保持部材の形状は、実施形態に記載したものに限らない。ベルト保持部材の形状は、定着ベルト５１の端部Ｅ１を内側と外側から覆っていればいかなる形状であってもよい。例えば、ベルト保持部材と定着ベルト５１との摩擦を調整するために、ベルト保持部材の定着ベルト５１に接触する領域には凹凸が設けられてもよい。また、ベルト保持部材は、定着ベルト５１の内周面に接触する側と外周面に接触する側とが必ずしも同じ形状でなくてもよい。なお、定着ベルト５１を覆う領域のｘ軸方向における長さが、定着ベルト５１の内周面に接触する側と外周面に接触する側とで異なる場合には、定着ベルト５１を覆う領域のｘ軸方向における長さの最小値が、定着ベルト５１がｘ軸方向に移動する長さの最大値ｄ２を上回ることが望ましい。

図７は、変形例に係る定着ベルト５１の支持機構６２を示す図である。図７は、図５Ａと同様の方向から定着ベルト５１の端部Ｅ１を見た図である。支持機構６２は、ベルト保持部材６２１及び支持部材６１２を有する。この例で、ベルト保持部材６２１には、定着ベルト５１の外周面に接触する側に凸部Ｈ１が設けられており、定着ベルト５１と接触する領域が図６の構成に比べて小さくなっている。ベルト保持部材６２１は、支持部材６１２に対して固定されており、定着ベルト５１が回転するとベルト保持部材６２１は定着ベルト５１の外周面及び内周面と摺動する。このとき、ベルト保持部材６２１の凸部Ｈ１は、定着ベルト５１の外周面と摺動する。定着ベルト５１の外周面と凸部Ｈ１とが接触すると、ベルト保持部材６２１と定着ベルト５１の外周面との間には空間Ｓ１が形成される。この空間Ｓ１には、定着ベルト５１の内周面に塗布されたオイルを保持する役割があり、仮にオイルが定着ベルト５１の外側に漏れ出した場合であっても、図５の構成に比べて、用紙Ｐが汚れる可能性及び画像形成装置１の内部が汚損する可能性が低減される。

ベルト保持部材は、不織布でなくてもよく、定着ベルト５１の内周面に塗布されたオイルを吸収しなくてもよい。この場合にも、ベルト保持部材が定着ベルト５１の端部Ｅ１を内側と外側から覆っていれば、図５の構成に比べて、定着ベルト５１の内周面に塗布されたオイルが外側に漏れ出すことが抑制される。

（２）ベルト保持部材は、継ぎ目を有していてもよい。また、ベルト保持部材は、必ずしも一体的に成形された部材ではなくてもよい。ベルト保持部材は、複数の部材を接着することにより形成されてもよい。例えば、定着ベルト５１の内周面に接触する部材と外周面に接触する部材とが別個に成形され、これらの部材を接着することによりベルト保持部材が形成されてもよい。さらに、ベルト保持部材は、必ずしも定着ベルト５１の端部の円周全体を覆っていなくてもよい。

（３）画像形成装置１及び定着部１５の構成は、実施形態に記載した構成に限らない。例えば、定着部１５は、接離機構５９を備えていなくてもよい。別の例で、蓄熱板５８は、定着ベルト５１と接していなくてもよい。さらに別の例で、定着ベルト５１の内周側には、定着ベルト５１の内周面にオイルを供給するための部材が配置されていてもよい。

蓄熱板５８は、定着ベルト５１の外周側に配置されていてもよい。この場合、蓄熱板５８は、磁路形成部材５８１、樹脂層５８２、及び熱容量調整部材５８３を、定着ベルト５１の外周面側から径方向（軸Ｏ１から離れる方向）に向かってこの順に重ねて備えていればよい。また、蓄熱板５８は、湾曲していない形状であってもよい。さらに、蓄熱板５８は、熱容量調整部材５８３を有しない構成であってもよい。

定着部１５を備える画像形成装置は、上述した実施形態のタンデム型に限定されるものではなく、ロータリー型など他の構成であってもよい。また、定着部１５を備える画像形成装置は、複数色のトナー像を重ねて画像を形成する画像形成装置に限定されるものではなく、単一の色のトナー像を形成する画像形成装置であってもよい。

１…画像形成装置、１１…制御部、１２…記憶部、１３…現像部、１４…転写部、１５…定着部、１６…搬送部、１７…操作部、１８…排出口、３１…感光体ドラム、３２…帯電器、３３…露光装置、３４…現像器、３５…一次転写ロール、３６…ドラムクリーナ、４１…中間転写ベルト、４２…二次転写ロール、４３…ベルト搬送ロール、４４…バックアップロール、４９…ベルトクリーナ、５１…定着ベルト、５１１…基材層、５１２…導電発熱層、５１３…弾性層、５１４…表面離型層、５３…電磁誘導部、５４…磁心、５８…蓄熱板、５８１…磁路形成部材、５８２…樹脂層、５８３…熱容量調整部材、５９…接離機構、６０，６１，６２…支持機構、６０１，６１１，６２１…ベルト保持部材、６０２，６１２…支持部材

Claims (8)

1. 内面に潤滑油が塗布され、熱により記録媒体に画像を定着させる円筒状のベルトと、
   前記ベルトの内側に配置され、当該ベルトを加熱する加熱部と、
   前記ベルトの端部を内側と外側から覆い、前記ベルトが回転駆動されると当該ベルトと摺動する不織布で形成された覆い部材と、
   前記覆い部材を固定し、当該覆い部材を介して前記ベルトの端部を内側から支持する支持部材と
   を有する定着装置。
2. 前記覆い部材は、前記ベルトの端部を当該ベルトの円周全体に沿って覆っている
   ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記覆い部材が前記ベルトを覆う領域の、前記ベルトの長手方向における長さは、回転駆動されるときに当該ベルトが前記長手方向に移動する長さの最大値を上回る
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
4. 前記覆い部材は、パーフルオロアルコキシアルカンにより構成されている
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の定着装置。
5. 前記ベルトとの間で前記記録媒体を加圧しながら回転する回転体と、
   前記ベルトと前記回転体とを接触又は離間させる接離機構と
   を有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の定着装置。
6. 未定着の画像を記録媒体に形成する画像形成手段と、
   内面に潤滑油が塗布され、熱により前記記録媒体に前記画像を定着させる円筒状のベルトと、
   前記ベルトの内側に配置され、当該ベルトを加熱する加熱部と、
   前記ベルトの端部を内側と外側から覆い、前記ベルトが回転駆動されると当該ベルトと摺動する不織布で形成された覆い部材と、
   前記覆い部材を固定し、当該覆い部材を介して前記ベルトの端部を内側から支持する支持部材と
   を有する画像形成装置。
7. 内面に潤滑剤が塗布され、熱により記録媒体に画像を定着させる円筒状のベルトと、
   前記ベルトの内側に配置され、当該ベルトを加熱する加熱部と、
   前記ベルトの端部を内側と外側から覆い、前記ベルトが回転駆動されると当該ベルトと摺動する覆い部材と、
   前記覆い部材を固定し、当該覆い部材を介して前記ベルトの端部を内側から支持する支持部材とを有し、
   前記覆い部材は、前記ベルトの長手方向端部の周方向外側における空間が、前記ベルトの長手方向の内側における空間よりも広い
   定着装置。
8. 未定着の画像を記録媒体に形成する画像形成手段と、
   内面に潤滑剤が塗布され、熱により記録媒体に画像を定着させる円筒状のベルトと、
   前記ベルトの内側に配置され、当該ベルトを加熱する加熱部と、
   前記ベルトの端部を内側と外側から覆い、前記ベルトが回転駆動されると当該ベルトと摺動する覆い部材と、
   前記覆い部材を固定し、当該覆い部材を介して前記ベルトの端部を内側から支持する支持部材とを有し、
   前記覆い部材は、前記ベルトの長手方向端部の周方向外側における空間が、前記ベルトの長手方向の内側における空間よりも広い
   画像形成装置。

Images