(57)【要約】【課題】定着ベルトの端部の亀裂が生じにくく、定着ベルトの長寿命化を実現することができる定着装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】定着ベルト５８は、円筒状に成型された金属ベルト５８ａの外周面に、弾性層として厚さが２００〜３００μｍのシリコーンゴム層５８ｂを設け、更に外側にＰＴＦＥやＰＦＡなどのフッ素系樹脂からなる３０μｍ程度の離型層５８ｃを被覆したものである。金属ベルト５８ａの厚みは、定着ベルト５８の幅方向において中央部（言い換えると、通紙部分）Ｒ１より端部Ｒ２のほうが厚くなるように設計されている。より具体的には、金属ベルト５８ａの中央部Ｒ１の厚みが２０〜３０μｍ、端部Ｒ２の厚みが３０〜１００μｍとなるように、金属箔をしごき加工することによって作成される。【選択図】図６
2010276741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を担持した記録材を、回転駆動する加圧部材と定着ベルトとの圧接で挟持搬送させて加熱する定着装置であって、
前記定着ベルトの厚みが、定着ベルトの幅方向において中央部より端部のほうが厚いことを特徴とする、定着装置。
【請求項２】
前記定着ベルトが金属ベルトを含み、前記金属ベルトの中央部の厚みが２０〜３０μｍであり、端部の厚みが３０〜１００μｍであることを特徴とする、請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の定着装置を備えたことを特徴とする、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタなどに用いられる定着装置およびその定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機等の電子写真方式による画像形成装置では、用紙上に形成されたトナー像を加熱・加圧用紙ナーを溶融させて用紙に固着する手段として定着装置が用いられる。一般に、定着装置は、トナー像が転写された用紙を加熱・加圧してトナー像を用紙に定着させるため、トナーを溶融できる温度にまで加熱される加熱ローラと、加熱ローラに圧接される加圧ローラとを備えており、加熱ローラと加圧ローラで定着ニップ部を形成する。この定着ニップ部に、トナー像が転写された用紙を進入させ、定着ニップ部に挟まれつつ用紙が搬送されることで、トナー像が用紙に定着される。
【０００３】
通常、定着装置は、加熱ローラを加熱するため、発熱源を有している。ここで、加熱ローラをトナー溶融可能温度にまで急速に暖めることができれば、画像形成装置の電源投入後や、一時停止モードからの復帰後の使用者の待ち時間を減らすことができ、使用者の利便性が向上する。また、画像形成装置の使用時にのみ発熱源に電力を供給することや、不使用時の加熱ローラの待機温度を従来と比較して低くしておくことも可能になる。
【０００４】
ここで、定着装置をより急速に暖めることができるように、特許文献１には、加熱ローラではなく、加熱ローラよりもずっと薄く形成されるエンドレスの定着ベルトを用いた定着装置が記載されている。定着ベルトは、例えば金属ベルトであり、薄肉の金属箔等で構成されている。定着ベルトが薄肉であることから熱容量が低く、従来よりも出力の低い輻射発熱源を用いても、定着ベルトは急速に発熱源により暖められ、トナーを溶融・定着できるまでのウォームアップ時間を極めて短くすることができ、省電力を達成できる。そして、この定着装置では、定着ベルトと加圧ローラ、そしてバックアップ部材により形成される定着ニップ部にトナー像が転写された用紙が進入し、定着ニップ部に挟まれつつ搬送されることで、トナーは加熱・加圧されて溶融し、用紙に固着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１３９３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、定着ベルトを用いると、素早く暖めることができるものの、定着ベルトが回転することにより幅方向に横滑りする力を受け、定着ベルト端部が定着ベルトの端部に取り付けられたホルダ等に接触する。そして、定着ベルト端部がホルダ等に接触しながら回転すると、定着ベルト端部に亀裂が生じて定着ベルトが割れるという不具合があった。
【０００７】
それゆえに、本発明の主たる目的は、定着ベルトの端部の亀裂が生じにくく、定着ベルトの長寿命化を実現することができる定着装置および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、画像を担持した記録材を、回転駆動する加圧部材と定着ベルトとの圧接で挟持搬送させて加熱する定着装置であって、定着ベルトの厚みが、定着ベルトの幅方向において中央部より端部のほうが厚いことを特徴とする、定着装置である。
【０００９】
請求項１の発明では、定着ベルトの厚みが、定着ベルトの幅方向において中央部より端部のほうが厚いため、端部の機械的強度が高くなる。従って、定着ベルトの端部が定着ベルトのホルダなどに接触しても、亀裂が生じにくくなる。一方、定着ベルトの中央部（言い換えると通紙部分）は厚みが薄いため、低い熱容量は確保されている。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明に従属する発明であって、定着ベルトが金属ベルトを含み、金属ベルトの中央部の厚みが２０〜３０μｍであり、端部の厚みが３０〜１００μｍであることを特徴とする、定着装置である。
【００１１】
請求項２の発明では、金属ベルトの中央部の厚みを２０〜３０μｍとし、端部の厚みを３０〜１００μｍとしているため、機械的強度の高い端部と熱容量の低い中央部とを有する定着ベルトが確実に得られる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の定着装置を備えたことを特徴とする、画像形成装置である。
【００１３】
請求項３の発明では、定着ベルトの端部の亀裂が生じにくく、定着ベルトの長寿命化を実現することができる画像形成装置が得られる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、定着ベルトの厚みが、定着ベルトの幅方向において中央部より端部のほうが厚いので、端部の機械的強度を高くできる。従って、定着ベルトの端部が定着ベルトのホルダなどに接触しても、亀裂が生じにくく、定着ベルトの長寿命化を実現することができる。
【００１５】
本発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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。
【図２】本発明に係る定着装置の一実施形態を示す正面図である。
【図３】図２に示した定着装置の左側面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】定着ベルトの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（画像形成装置の概略構成）
図１は現像装置を備えた画像形成装置１を示す概略構成図である。
【００１８】
感光体ドラム２４は駆動手段によって図示矢印の時計回り方向に所定速度で駆動される。感光体ドラム２４の外周近傍には、帯電器３２、現像装置２２、転写ローラ２３、クリーニング装置３０が設けられている。感光体ドラム２４は帯電器３２にて表面が帯電される。感光体ドラム２４の回転方向における帯電器３２の下流側には、レーザースキャニングユニット２６が配置されている。レーザースキャニングユニット２６から放射されたレーザ光Ｌは、反射ミラー２８を介して感光体ドラム２４上に照射され、静電潜像が形成される。
【００１９】
レーザースキャニングユニット２６の下流側には、現像装置２２が配置されている。現像装置２２は、ブラックのトナーを感光体ドラム２４に付与するためのものである。現像装置２２に対して、トナーカートリッジ２０が配設されている。
【００２０】
現像装置２２の下流側には、転写ローラ２３が配置されている。さらに、転写ローラ２３の下流側には、感光体ドラム２４に残ったトナーを除去するためのクリーニング装置３０が配置されている。
【００２１】
一方、ピックアップローラ４２はブラックトナー像と同期して給紙カセット２から被記録材としての用紙Ｐを引き出し、分離ローラ１８と給紙ローラ４４とを介して給紙する。用紙Ｐには感光体ドラム２４上に形成されたトナー像が転写され、定着装置４６に搬入される。トナー画像を転写された用紙Ｐは、定着装置４６で定着され、印刷物として機外に排出されて排紙トレイ５０上に積載される。
【００２２】
（定着装置）
次に、定着装置４６について、図２〜図６を参照して説明する。図２は定着装置４６の正面図であり、図３はその左側面図である。また、図４は図２のＩＶ−ＩＶ断面図であり、図５は図３のＶ−Ｖ断面図である。図６は定着ベルト５８の概略断面図である。なお、図５において、定着ベルト５８内のバックアップ部材６２など一部の部品が省略されている。
【００２３】
定着装置４６は定着ベルト５８と加圧ローラ５９を備え、両者の圧接により定着ニップ部Ｎを形成させる。そして、定着ベルト５８と加圧ローラ５９の圧接で形成される定着ニップ部Ｎで、トナー画像を転写された用紙Ｐを挟持搬送させて加熱する。加圧ローラ５９は、軸６０にローラ部を構成する弾性層５９ａを外嵌したものである。弾性層５９ａの材料としてはシリコーンゴムなどが用いられる。軸６０は画像形成装置１の筐体その他の部材により回転可能に支持され、この軸６０に駆動モータを接続することにより、加圧ローラ５９が所定の速度で回転駆動する。加圧ローラ５９は定着ベルト５８に圧接しているから、加圧ローラ５９の回転に従動して定着ベルト５８も回転するようになっている。
【００２４】
定着ベルト５８内には、加熱源６１ａ，６１ｂであるハロゲンやカーボンなどのヒータと、バックアップ部材６２と、加圧用パッド部材６３とが設けられている。加熱源６１ａ，６１ｂは定着ベルト５８の幅方向に沿ってバックアップ部材６２を挟んで設けられている。加熱源６１ａ，６１ｂの両端部にはそれぞれ引き出し電極７０ａ，７０ｂが接続され、引き出し電極７０ａ，７０ｂを介して加熱源６１ａ，６１ｂに電力が供給されることにより、加熱源６１ａ，６１ｂによって定着ベルト５８が加熱される。
【００２５】
定着ベルト５８は、円筒状に成型された金属ベルト（ＳＵＳなどの金属箔や金属フィルムからなる）５８ａの外周面に、弾性層として厚さが２００〜３００μｍのシリコーンゴム層５８ｂを設け、更に外側にＰＴＦＥやＰＦＡなどのフッ素系樹脂からなる３０μｍ程度の離型層５８ｃを被覆したものである。金属ベルト５８ａの厚みは、定着ベルト５８の幅方向において中央部（言い換えると、通紙部分）Ｒ１より端部Ｒ２のほうが厚くなるように設計されている。より具体的には、金属ベルト５８ａの中央部Ｒ１の厚みが２０〜３０μｍ、端部Ｒ２の厚みが３０〜１００μｍとなるように、金属箔をしごき加工することによって作成される。ここで、定着ベルト５８の直径は３０ｍｍ（代表値）、幅寸法は３１０ｍｍ（代表値）、端部Ｒ２の寸法は５〜１０ｍｍとされる。さらに、定着ベルト５８の両側にはそれぞれ、定着ベルト５８の端部Ｒ２を規制するための規制部材（ホルダ）６５ａ，６５ｂが設けられている。
【００２６】
加圧用パッド部材６３は定着ベルト５８の幅方向に伸びて設けられ、定着ニップ部Ｎを形成している。加圧用パッド部材６３にはＳＵＳなどの金属が基材として用いられ、基材厚を２ｍｍ以上にして機械的強度を確保している。加圧用パッド部材６３は、断熱・弾性部材層６３ａと、定着ベルト５８の走行をガイドするための横断面樋型のベルトガイド部材６３ｂとを備えている。断熱・弾性部材層６３ａを設けることで、定着ベルト５８から加圧用パッド部材６３やバックアップ部材６２に奪われる熱量を低減できる。さらに、定着ニップ部Ｎの幅を増大できるとともに、定着ニップ部Ｎの形状を上側に凸状にでき、加圧ローラ５９の外周形状に合わせることができる。
【００２７】
ベルトガイド部材６３ｂの定着ベルト５８に摺接する摺接面の表面には、定着ベルト５８との摺動を高めるために、カーボンなどのコーティング層が形成されたり、フッ素樹脂処理されたガラスクロス層が貼付されたり、潤滑剤としてフッ素グリスなどが塗布されたりしている。定着ベルト５８はベルトガイド部材６３ｂにルーズに外嵌されている。
【００２８】
バックアップ部材６２は横断面が略Ｔ字状であり、加圧用パッド部材６３に圧力をかけるものである。そのため、バックアップ部材６２は定着ベルト５８の幅方向に伸びて設けられ、加圧用パッド部材６３に突き当てられているバックアップ部材６２にはＳＵＳなどの金属が用いられている。バックアップ部材６２や加圧用パッド部材６３の表面には、加熱源６１ａ，６１ｂの輻射熱を反射するようにアルミなどの皮膜が形成され、部材６２，６３の温度上昇を抑制するとともに、定着ベルト５８の昇温特性を改善している。
【００２９】
以上の構成からなる定着装置４６において、金属ベルト５８ａの厚みは、定着ベルト５８の幅方向において中央部Ｒ１より端部Ｒ２のほうが厚いので、端部Ｒ２の機械的強度が高くなる。従って、定着ベルト５８が回転することにより、幅方向（図６の矢印Ａで示す方向）に横滑りする力を受け、定着ベルト５８の端部Ｒ２が例えば規制部材６５ｂに接触しても、端部Ｒ２に亀裂が生じにくくなる。この結果、定着ベルト５８の端部Ｒ２の亀裂が生じにくく、定着ベルト５８の長寿命化を実現することができる。一方、定着ベルト５８の中央部Ｒ１は厚みが薄いため、定着ベルト５８の熱容量を最小限に抑えることができ、低い熱容量は確保されている。
【００３０】
なお、本発明は前記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に変形される。前記実施の形態では、金属ベルト５８ａの両端部Ｒ２の厚みを厚くしているが、左右いずれか一方の端部Ｒ２だけ厚みを厚くするものであってもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１  画像形成装置
４６  定着装置
５８  定着ベルト
５８ａ  金属ベルト
５９  加圧ローラ
６１ａ，６１ｂ  加熱源
６２  バックアップ部材
６３  加圧用パッド部材
６５ａ，６５ｂ  規制部材
Ｎ  定着ニップ部
Ｒ１  中央部
Ｒ２  端部
【図１】
2010276741.tif 000003
【図２】
2010276741.tif 000004
【図３】
2010276741.tif 000005
【図４】
2010276741.tif 000006
【図５】
2010276741.tif 000007
【図６】
2010276741.tif 000008