(57)【要約】【課題】定着ベルトの耐久性を確保できる定着装置および画像形成装置を提供すること。【解決手段】無端状の定着ベルト２１と、定着ベルト２１の軸方向に延び、かつ定着ベルト２１の径方向内側に配置した筒状の加熱部材２２と、定着ベルト２１の両端部に配置したフランジ部材４０Ａとを備えた定着装置であって、定着ベルト２１の全長は、加熱部材２２の全長よりも長く形成され、フランジ部材４０Ａは、定着ベルト２１の外部から定着ベルト２１の端部内方に入り込む支持部４１、および支持部４１から突出して加熱部材２２の端部内方に入り込む保持部４２を含んで構成され、支持部４１に環状の回転体４４を、定着ベルト２１の端面の向き合い、かつ周方向に回転し得るよう取り付けている。【選択図】図４
2014002306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する無端状の定着ベルトと、
前記定着ベルトの軸方向に延び、かつ前記定着ベルトの径方向外側に配置されて、前記定着ベルトを径方向内側に向けて押し付ける加圧ローラと、
前記定着ベルトの軸方向に延び、かつ前記定着ベルトの径方向内側に配置されて、前記加圧ローラの押し付けにより前記定着ベルトを介して前記加圧ローラに接するとともに、記録媒体に現像材を定着させるための定着ニップ部を形成する固定部材と、
前記定着ベルトの軸方向に延び、かつ前記定着ベルトの径方向内側に配置されて、前記定着ベルトを加熱し得る筒状の加熱部材と、
前記定着ベルトの両端部に配置したフランジ部材と、
前記フランジ部材に取り付けた環状の回転体とを備えた定着装置であって、
前記定着ベルトの全長は、前記加熱部材の全長よりも長く形成され、
前記フランジ部材は、支持部および保持部を含んで構成され、
前記支持部は、前記定着ベルトの外部から前記定着ベルトの端部内方に入り込むよう構成されるとともに、前記加熱部材の端面に向き合う規制面を有し、
前記保持部は、前記支持部から突出して前記加熱部材の端部内方に入り込むよう構成され、
前記回転体は、支持部に周方向に回転と得るよう取り付けられ、かつ前記定着ベルトの端面に向き合うよう構成されていることを特徴する定着装置。
【請求項２】
前記フランジ部材は、耐熱材料により形成されてい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】
前記フランジ部材における前記支持部の外周面には、凹部および凸部が周方向に交互に、かつ前記定着ベルトの内周面に向き合うよう形成されていることを請求項１または請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記フランジ部材における前記支持部の外周面には、周方向に延びる内側環状凹部が、前記定着ベルトの内周面に向き合うよう形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の定着装置。
【請求項５】
前記内側環状凹部には、不織布により形成された摺動部材が取り付けられていることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記摺動部材は紐状に形成され、且つ両端部が互いに接するように前記内側環状凹部に取り付けられるとともに、前記摺動部材の両端部における厚みは、前記定着ベルトの回転方向下流側に位置する端部のほうが、前記定着ベルトの回転方向上流側に位置する端部よりも薄くなるよう構成されていることを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記フランジ部材における前記支持部の外周面には、周方向の延びる外側環状凹部が、前記定着ベルトの外方に位置するよう形成されるとともに、前記回転体の内径は、前記支持部の外径よりも小さくなるように形成され、前記外側環状凹部に前記回転体を、周方向に回転し得るよう嵌め合わせたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項８】
前記フランジ部材における前記支持部の外周面には、摩擦係数が低い材料よりなる被覆層が形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項９】
前記被覆層は、フッ素樹脂層により形成されていることを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の定着装置を搭載し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、無端状の定着ベルトを有する定着装置およびこの定着装置を備える電子写真方式や静電記録方式などを利用したファクシミリ、プリンタ、複写機またはそれらの複合機などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタなど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開発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など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転写紙などの記録媒体上に転写して画像を担持させ、圧力や熱などを用いる定着装置によってトナー像を記録媒体上に定着させる過程により成立している。
【０００３】
定着装置は、定着ベルトおよび加圧ローラを、これらが互いに接して定着ニップを形成するよう配置したものである。この定着装置は、定着ニップ部に記録媒体を挟み込んで、記録媒体に熱と圧力とを加えることにより、前述したトナー像を記録媒体上に定着させるようになっている。
【０００４】
定着装置の一例として、無端状の定着ベルトと、それぞれが定着ベルトの軸方向に延び、かつ定着ベルトの内周面に接して定着ベルトを支持する３つのローラ部材（支持ローラ、定着補助ローラおよびテンションローラ）と、定着ベルトを加熱するための誘導加熱部と、定着ローラの軸方向に延び、かつ定着ベルトを径方向外側から定着補助ローラに向けて押し付ける加圧ローラとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
ここで定着ベルトの軸方向とは、記録媒体の画像定着面に対して平行で、かつ記録媒体の移動経路に対して直交する方向である。
【０００６】
上述した定着装置では、加圧ローラを、定着補助ローラに向けて押し出すと、加圧ローラの外周面と定着ベルトの外周面との間に、定着ニップ部が形成されるようになっている。そして、定着ニップが形成された状態で、駆動装置により加圧ローラを回転させると、加圧ローラに連れ回されて定着ベルトが周方向に回転し、さらに、誘導加熱部を作動させると、定着ベルトが加熱されることになる。
【０００７】
したがって、定着ベルトが加熱され、かつ加圧ローラおよび定着ベルトが回転している状態で、未定着のトナー画像が形成担持されている記録媒体を、前述した定着ニップ部に導入すると、記録媒体上のトナー画像は、熱と圧力とを受けて記録媒体上に定着される。
【０００８】
また、定着ベルトの内周面における両縁部のそれぞれには、定着ベルトの周方向の全周にわたって延び、かつ定着ベルトの径方向内側へ突出するガイド部材が設けられている。このガイド部材は、回転している定着ベルトの位置が軸方向へ大きくずれないようにするためのものである。
【０００９】
すなわち、回転している定着ベルトの位置が軸方向へずれると、ガイド部材の一方が、前述したローラ部材の端面周縁部に接して、定着ベルトの軸方向への移動を抑制するようになっている。
【００１０】
これに加えて、定着ベルトが支持ローラに巻き掛かるところには、定着ベルトの外周面における両縁部にそれぞれに、所定の間隔を置いて向き合う規制部材が配置されている。この規制部材は、ガイド部材が支持ローラの外周面に乗り上げないようにするためのものである。
【００１１】
すなわち、定着ベルトが回転しているときに、ガイド部材の一方が、支持ローラの端面周縁部に接して支持ローラの径方向外側へずれると、定着ベルトの外周面縁部の一方が、規制部材の一方に接して、ガイド部材が支持ローラの外周面に乗り上げることを抑制するようになっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述した定着装置は、回転している定着ベルトの外周面に、位置固定の規制部材が接するので、定着ベルトの耐久性が低下してしまうことが懸念される。
【００１３】
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、定着ベルトの耐久性を確保できる定着装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る定着装置は、上記目的を達成するため、可撓性を有する無端状の定着ベルトと、前記定着ベルトの軸方向に延び、かつ前記定着ベルトの径方向外側に配置されて、前記定着ベルトを径方向内側に向けて押し付ける加圧ローラと、前記定着ベルトの軸方向に延び、かつ前記定着ベルトの径方向内側に配置されて、前記加圧ローラの押し付けにより前記定着ベルトを介して前記加圧ローラに接するとともに、記録媒体に現像材を定着させるための定着ニップ部を形成する固定部材と、前記定着ベルトの軸方向に延び、かつ前記定着ベルトの径方向内側に配置されて、前記定着ベルトを加熱し得る筒状の加熱部材と、前記定着ベルトの両端部に配置したフランジ部材と、前記フランジ部材に取り付けた環状の回転体とを備えた定着装置であって、前記定着ベルトの全長は、前記加熱部材の全長よりも長く形成され、前記フランジ部材は、支持部および保持部を含んで構成され、前記支持部は、前記定着ベルトの外部から前記定着ベルトの端部内方に入り込むよう構成されるとともに、前記加熱部材の端面に向き合う規制面を有し、前記保持部は、前記支持部から突出して前記加熱部材の端部内方に入り込むよう構成され、前記回転体は、支持部に周方向に回転と得るよう取り付けられ、かつ前記定着ベルトの端面に向き合うよう構成されている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、定着ベルトの耐久性を確保できる定着装置および画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置を示す概略の構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る定着装置の一部断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る定着装置を構成する定着ベルトの（ａ）斜視図と（ｂ）側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る定着装置の第１の例を構成する加熱部材、定着ベルト、回転体、フランジ部材の断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る定着装置の第２の例を構成するフランジ部材の斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係る定着装置の第３の例を構成する加熱部材、定着ベルト、回転体、フランジ部材の断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る定着装置の第４の例を構成する加熱部材、定着ベルト、回転体、フランジ部材、摺動部材の断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る定着装置の第４の例を構成する加熱部材、定着ベルト、回転体、フランジ部材、摺動部材の断面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る定着装置の第４の例を構成するフランジ部材、摺動部材を定着ベルト軸方向に見た図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る定着装置の第５の例を構成する加熱部材、定着ベルト、回転体、フランジ部材の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
まず、図１を参照して本発明の実施の形態に係る画像形成装置１について説明する。
【００１９】
図１に示すように、画像形成装置１は、タンデム型カラープリンタである。画像形成装置１の内部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が着脱自在に設置されている。これらのトナーボトル１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋは、ユーザなどによって交換自在になっている。本発明の実施形態に係る定着装置２０は、ファクシミリ、複写機、これらの複合機のいずれにも適用可能である。
【００２０】
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。
【００２１】
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、図示していない除電部などが配設されている。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）が行われて、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。
【００２２】
感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、図示していない駆動モータにより、図１において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（帯電工程である。）。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（露光工程である。）。
【００２３】
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（現像工程である。）。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および１次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（第１転写工程である。）。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。
【００２４】
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（クリーニング工程である。）。
【００２５】
最後に、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、図示していない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上で行われる一連の作像プロセスが完了する。
【００２６】
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。ここで、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、などで構成される。中間転写ベルト７８は、３つのローラ８２〜８４によって張架および支持されるとともに、１つのローラ８２の回転駆動によって、図１において矢印方向に無端移動される。
【００２７】
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。
【００２８】
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上で行われる一連の転写プロセスが完了する。
【００２９】
ここで、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１の内部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などを経由して搬送されたものである。詳しくは、給紙部１２には、転写紙などの記録媒体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において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。
【００３０】
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。
【００３１】
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、定着ベルト２１および加圧ローラ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、画像形成装置１の外部へと排出される。排紙ローラ対９９によって画像形成装置１の外部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１における一連の画像形成プロセスが完了する。
【００３２】
次に、本実施形態に係る定着装置２０の構成について説明する。
【００３３】
図２に示すように、定着装置２０は、定着ベルト２１、加熱部材２２、固定部材２３、支持部材２４、ヒータ２５、温度センサ２６、および加圧ローラ３１を備えている。
【００３４】
定着ベルト２１は、図３に示すように、薄肉で可撓性を有する無端状ベルトであり、図２における矢印Ａ方向に回転するようになっている。定着ベルト２１は、後述する固定部材２３と向き合う内周面２１ａ側から外方へ向けて、基材層、弾性層、離型層が順次積層され、全体の厚さが１ｍｍ以下となるよう形成されている。
【００３５】
定着ベルト２１の基材層は、層厚が３０〜１００μｍであって、ニッケル合金、ステンレス鋼などの金属材料やポリイミドなどの樹脂材料により形成されている。
【００３６】
定着ベルト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あるいはフッ素ゴムなどのゴム材料で形成されている。この弾性層を設けることで、後述する定着ニップ部Ｎにおける定着ベルト２１の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（トナー像）に均一に熱が伝わりユズ肌画像の発生が抑止されるようになっている。
【００３７】
定着ベルト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）などの材料により形成されている。この離型層を設けることで、トナー（トナー像）に対する離型性（剥離性）が担保されるようになっている。
【００３８】
定着ベルト２１の直径は１５〜１２０ｍｍに設定されると好適である。本実施形態においては、定着ベルト２１の直径は３０ｍｍ程度に設定されている。また、定着ベルト２１は、ニッケル合金やステンレス鋼などの金属材料やポリイミドなどの樹脂材料を用いたフィルムでもよい。
【００３９】
定着ベルト２１の内方には、加熱部材２２、固定部材２３、支持部材２４およびヒータ２５が配置されている。また、定着ベルト２１の両端部には、図４〜図１０に示すようなフランジ部材４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅ、４０Ｆが配置されている。
【００４０】
加熱部材２２は、定着ベルト２１の軸方向に平行に延び、かつ断面形状が略円形の筒体であり、アルミニウム合金、鋼、ステンレス鋼などの金属によって形成されている。ここで定着ベルト２１の軸方向とは、記録媒体Ｐの画像定着面に対して平行で、かつ記録媒体Ｐの移動経路に対して直交する方向である（図３参照）。
【００４１】
加熱部材２２を定着ベルト２１の軸方向に見ると、加熱部材２２は、定着ベルト２１により周方向に取り囲まれた状態になっている。加熱部材２２の肉厚は、０．２ｍｍ以下に設定することが望ましい。これは後述するヒータ２５が発する熱エネルギーを、効率よく定着ベルト２１を伝達させるためである。また、加熱部材２２の断面形状は、多角形としてもよい。
【００４２】
さらに、加熱部材２２の外周面２２ａと定着部材２１の内周面２１ａとの間には、フッ素グリース、シリコーンオイルなどの潤滑剤が介在させてあり、定着ベルト２１が周方向に回転するときに、定着ベルト２１と加熱部材２２との間に生じる摩擦抵抗を軽減するようになっている。
【００４３】
固定部材２３は、定着ベルト２１の軸方向に平行に延び、かつ加熱部材２２と定着ベルト２１との間に配置されている。この固定部材２３は、少なくとも定着ベルト２１の内周面２１ａに向き合う部分が、液晶ポリマー、ポリアミドイミド、ポリイミド樹脂などの耐熱性を有する材料により形成されている。
【００４４】
また、固定部材２３において、定着ベルト２１の内周面２１ａに向き合う部分は、後述する加圧ローラ３１の外周面３１ａの外周面の曲率に沿った半径が２５〜１２０ｍｍの凹湾曲面２３ａとなっている。
【００４５】
支持部材２４は、定着ベルト２１の軸方向に平行に延び、かつ定着ベルト２１の軸方向に見ると、加熱部材２２の内方に位置している。この支持部材２４は、ステンレス鋼などの金属によって形成されている。
【００４６】
支持部材２４の両端部は、加熱部材２２および定着ベルト２１の外方に突出するとともに、図示していない側板に支持されている。支持部材２４には、固定部材２３が装着されており、固定部材２３における凹湾曲面２３ａが定着ベルト２１の内周面２１ａに接するようになっている。
【００４７】
ヒータ２５は、ハロゲンヒータ、カーボンヒータなどであり、加熱部材２２の内方に配置されている。ヒータ２５には、図示していない電源部から電力が供給されるようになっており、加熱部材２２を介して定着ベルト２１を加熱する。
【００４８】
ヒータ２５の両端部は、加熱部材２２および定着ベルト２１の外方に突出するとともに、図示していない側板に支持されている。さらに、支持部材２４は、ヒータ２５の放射熱などで加熱されることを防止するために、表面に断熱もしくは鏡面処理が施されており、支持部材２４が加熱されることに起因した無駄なエネルギー消費を抑制するようになっている。
【００４９】
温度センサ２６は、定着ベルト２１の外周面２１ｂに向き合うように設置されており、公知のサーミスタなどにより構成されている。この温度センサ２６は、定着ベルト２１の軸方向の中央領域に位置しており、温度センサ２６によって検出された定着ベルト２１の温度に基づき、図示していない制御部が、電源部からヒータ２５に供給される電力を調整するようになっている。
【００５０】
加圧ローラ３１は、定着ベルト２１の軸方向に平行に延び、外周面３１ａが、定着ベルト２１において固定部材２３が接している個所の外周面２１ｂに接するように配置されており、加圧ローラ３１と定着ベルト２１との間に、定着ニップ部Ｎを形成するようになっている。
【００５１】
加圧ローラ３１は、図示していないスプリングなどにより定着ベルト２１側に向けて押し付けられるとともに、図示していない駆動機構により、図２における矢印Ｂ方向に回転駆動されるようになっている。また、加圧ローラ３１の軸方向両端部は、図示していない側板にベアリングを介して回転自在に支持されている。
【００５２】
これにより、定着ベルト２１は、加圧ローラ３１の外周面３１ａと固定部材２３における凹湾曲面２３ａとの間に挟まれ、そして、加圧ローラ３１を、図２における矢印Ｂ方向へ回転させると、加圧ローラ３１に連れ回されて定着ベルト２１が、図２における矢印Ａ方向に回転するようになっている。
【００５３】
このとき、定着ニップ部Ｎの入口側、すなわち、図２における定着ニップ部Ｎの下側では、定着ベルト２１に張力が作用して、定着ニップ部Ｎに記録媒体Ｐが案内されるようになる。
【００５４】
したがって、定着ベルト２１が加熱され、かつ加圧ローラ３１および定着ベルト２１が回転している状態で、未定着のトナー（トナー像）が形成担持されている記録媒体Ｐを、定着ニップ部Ｎに導入すると、記録媒体Ｐ上のトナーＴは、熱と圧力とを受けて記録媒体Ｐ上に定着されることになる。
【００５５】
さらに、定着ニップ部Ｎの出口側には、図示していない分離板が設けられており、この分離板により、定着ニップ部Ｎから送出される記録媒体Ｐが案内されるようになっている。
【００５６】
本実施形態における加圧ローラ３１は、直径が２０〜４０ｍｍに設定されている。加圧ローラ３１は、筒状の芯金３２の外周面に弾性層３３を設けたものであり、弾性層３３は、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどの材料により形成されている。さらに、弾性層３３の表面に、前述した定着ベルト２１と同様なＰＦＡ、ＰＴＦＥなどにより形成される薄肉の離型層を設けるようにしてもよい。
【００５７】
加圧ローラ３１の弾性層３３を、発泡性シリコーンで形成した場合には、定着ニップ部Ｎに作用する加圧力を軽減させることができるので、固定部材２３に撓みが発生しにくくなる。これに加えて、加圧ローラ３１の断熱性が高まり、定着ベルト２１から加圧ローラ３１に熱が伝わりにくくなるため、定着ベルト２１の加熱効率を向上させることができる。
【００５８】
また、定着ベルト２１の直径を、加圧ローラ３１の直径よりも小さく設定した場合には、定着ニップ部Ｎにおける定着ベルト２１の外周面２１ｂの曲率が、加圧ローラ３１の外周面３１ａの曲率よりも小さくなるため、定着ニップ部Ｎから送出される記録媒体Ｐが、定着ベルト２１から分離されやすくなる。
【００５９】
本実施形態に係る定着装置２０の第１の例に用いるフランジ部材４０Ａは、図４に示すように、支持部４１および保持部４２を含んで構成され、図示していない側板に支持されている。さらに、フランジ部材４０Ａには、円板環状の回転体４４が取り付けられている。
【００６０】
フランジ部材４０Ａは、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、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）、液晶ポリマーなどの耐熱性材料によって形成されている。
【００６１】
支持部４１は筒状に形成され、定着ベルト２１が回転し得るように、定着ベルト２１の端部を支持する役割を担うもので、保持部４２は筒状に形成され、加熱部材２２の端部を保持する役割を担うものであり、この支持部４１と保持部４２は、同軸に位置している。さらに、定着装置２０における定着ベルト２１の全長（軸方向長さ）は、加熱部材２２の全長（軸方向長さ）よりも長く形成されている。
【００６２】
支持部４１は、定着ベルト２１の外部から定着ベルト２１の端部内方に入り込み、定着ベルト２１の内周面２１ａに接し得るように構成されるとともに、加熱部材２２の端面に向き合う規制面４１ａを有している。
【００６３】
支持部４１において、規制面４１ａと反対側になる端部には、円板環状の制止部４３が一体的に形成されている。この制止部４３の外径は、定着ベルト２１の直径よりも大きく形成されている。
【００６４】
保持部４２は、支持部４１から突出して加熱部材２２の端部内方に入り込むように構成され、かつ支持部４１に一体的に形成されている。保持部４２の外径は、規制面４１ａの分だけ、支持部４１の外径よりも小さく形成されている。そして、規制面４１ａにより、加熱部材２２の軸方向の移動を拘束するようになっている。
【００６５】
回転体４４は、支持部４１に取り付けられ、支持部４１の外周面に沿って周方向に回転し得るようになっている。回転体４４は、定着ベルト２１の端面と制止部４３との間に位置している。さらに、前述したフランジ部材４０Ａと同様な耐熱性材料によって形成されている。また、支持部４１の外周面に、フッ素樹脂による被覆層を形成しておくとよい。
【００６６】
以下、図４に示すフランジ部材４０Ａを用いた実施形態に係る定着装置２０の第１の例の作動について説明する。
【００６７】
図２に示すように、加圧ローラ３１の外周面３１ａと定着ベルト２１の外周面２１ｂとの間に、定着ニップ部Ｎが形成されている状態で、加圧ローラ３１を、図２における矢印Ｂ方向へ回転させると、加圧ローラ３１に連れ回されて定着ベルト２１が、図２における矢印Ａ方向に回転する。このとき、定着ベルト２１の端部は、支持部４１の外周面に沿いつつ、滑らかに回転する。
【００６８】
回転している定着ベルト２１の位置が軸方向へずれ、定着ベルト２１の一方の端面が、回転体４４において定着ベルト２１の端面に向き合っている面に接すると、回転体４４は、定着ベルト２１に連れ回されて定着ベルト２１と同じ方向に回転する。この回転体４４は、支持部４１の外周面に沿いつつ、滑らかに回転する。また、制止部４３は、回転体４４が支持部４１から外れることを防ぐ。
【００６９】
このように、回転体４４が定着ベルト２１に連れ回されるとともに、定着ベルト２１の外周面２１ｂが他の部材と擦れ合わないので、定着ベルト２１の耐久性を確保することができる。
【００７０】
特に、支持部４１の外周面にフッ素樹脂による被覆層を形成しておけば、被覆層を形成していない場合に比べて、定着ベルト２１および回転体４４と支持部４１との間に生じる摩擦抵抗が低減するので、定着ベルト２１および回転体４４を、より滑らかに回転させることができる。
【００７１】
さらに、定着ベルト２１の全長を、加熱部材２２の全長よりも長く形成しているので、加熱部材２２の外周面２２ａと定着部材２１の内周面２１ａとの間に介在している潤滑剤が、定着ベルト２１の外周面２１ｂへ漏れ出しにくい。
【００７２】
本実施形態に係る定着装置２０の第２の例に用いるフランジ部材４０Ｂは、図５に示すように、支持部４１および保持部４２を含んで構成され、図示していない側板に支持されている。
【００７３】
フランジ部材４０Ｂは、前述したフランジ部材４０Ａと同様な耐熱性材料によって形成されており、図５において、図４と同一の符号を付した部分は同一物を表している。フランジ部材４０Ｂにおける支持部４１、保持部４２および制止部４３の相対的な位置は、フランジ部材４０Ａと同様に構成されている。
【００７４】
フランジ部材４０Ａとフランジ部材４０Ｂとの相違は、フランジ部材４０Ｂにおいては、支持部４１の外周面に複数の凹部４１ｂを、周方向に等間隔に形成した点にある。これら凹部４１ｂは、加熱部材２２（図４参照）の端面に向けて開放している。
【００７５】
すなわち、支持部４１の外周面には、凹部４１ｂと凸部（凹部４１ｂを形成していない個所）とが周方向に交互に、かつ定着ベルト２１（図４参照）の内周面２１ａに向き合うよう形成されていることになる。さらに、フランジ部材４０Ｂにおいても、フランジ部材４０Ａと同様に、支持部４１の外周面にフッ素樹脂による被覆層を形成しておくとよい。
【００７６】
以下、図５に示すフランジ部材４０Ｂを用いた実施形態に係る定着装置２０の第２の例の作動について説明する。
【００７７】
この定着装置２０では、支持部４１の外周面に複数の凹部４１ｂを設けているので、定着ベルト２１の内周面２１ａに支持部４１の外周面が接する面積が、図４に示すフランジ部材４０Ａに比べて少なくなる。このため、定着ベルト２１が周方向に回転するときに、定着ベルト２１とフランジ部材４０Ｂの支持部４１との間に生じる摩擦抵抗を軽減させることができる。
【００７８】
本実施形態に係る定着装置２０の第３の例に用いるフランジ部材４０Ｃは、図６に示すように、支持部４１および保持部４２を含んで構成され、図示していない側板に支持されている。さらに、フランジ部材４０Ｃには、円板環状の回転体４４が取り付けられている。
【００７９】
フランジ部材４０Ｃは、前述したフランジ部材４０Ａと同様な耐熱性材料によって形成されており、図６において、図４と同一の符号を付した部分は同一物を表している。フランジ部材４０Ｃにおける支持部４１、保持部４２および制止部４３の相対的な位置は、フランジ部材４０Ａと同様に構成されている。また、回転体４４は、図４に示すものと同様に構成されている。
【００８０】
フランジ部材４０Ａとフランジ部材４０Ｃとの相違は、フランジ部材４０Ｃにおいては、支持部４１の外周面に、周方向に延びる溝状の内側環状凹部４１ｃを定着ベルト２１の内周面２１ｂに向き合うよう形成した点にある。さらに、フランジ部材４０Ｃにおいても、フランジ部材４０Ａと同様に、支持部４１の外周面にフッ素樹脂による被覆層を形成しておくとよい。
【００８１】
以下、図６に示すフランジ部材４０Ｃを用いた実施形態に係る定着装置２０の第３の例の作動について説明する。
【００８２】
この定着装置２０では、回転している定着ベルト２１の位置が軸方向へずれ、定着ベルト２１の一方の端面が、フランジ４０Ｃに取り付けた回転体４４に接すると、回転体４４は、定着ベルト２１に連れ回されて定着ベルト２１と同じ方向に回転する。
【００８３】
このように、フランジ部材４０Ｃに取り付けた回転体４４が定着ベルト２１に連れ回されるとともに、定着ベルト２１の外周面２１ｂが他の部材と擦れ合わないので、定着ベルト２１の耐久性を確保することができ、また、潤滑剤が、定着ベルト２１の外周面２１ｂへ漏れ出しにくい。
【００８４】
また、支持部４１の外周面に周方向に延びる内側環状凹部４１ｃを設けているので、定着ベルト２１の内周面２１ａに支持部４１の外周面が接する面積が、図４に示すフランジ部材４０Ａに比べて少なくなる。このため、定着ベルト２１が周方向に回転するときに、定着ベルト２１とフランジ部材４０Ｃの支持部４１との間に生じる摩擦抵抗を軽減させることができる。
【００８５】
本実施形態に係る定着装置２０の第４の例に用いるフランジ部材４０Ｄは、図７に示すように、支持部４１および保持部４２を含んで構成され、図示していない側板に支持されている。さらに、フランジ部材４０Ｄには、円板環状の回転体４４が取り付けられている。
【００８６】
フランジ部材４０Ｄは、前述したフランジ部材４０Ａと同様な耐熱性材料によって形成されており、図７において、図４〜図６と同一の符号を付した部分は同一物を表している。フランジ部材４０Ｄにおける支持部４１、保持部４２および制止部４３の相対的な位置は、フランジ部材４０Ａと同様に構成されている。また、回転体４４は、図４に示すものと同様に構成されている。
【００８７】
フランジ部材４０Ａとフランジ部材４０Ｄとの相違は、フランジ部材４０Ｄにおいては、支持部４１の外周面に、周方向に延びる溝状の内側環状凹部４１ｃを定着ベルト２１の内周面２１ｂに向き合うよう形成し、不織布により紐状に形成された摺動部材４５を、両端部が互いに接するように内側環状凹部４１ｃに取り付けて、定着ベルト２１の内周面２１ａに摺動部材４５が接し得るように構成した点にある。さらに、フランジ部材４０Ｄにおいても、フランジ部材４０Ａと同様に、支持部４１の外周面にフッ素樹脂による被覆層を形成しておくとよい。
【００８８】
以下、図７に示すフランジ部材４０Ｄを用いた実施形態に係る定着装置２０の第４の例の作動について説明する。
【００８９】
この定着装置２０では、回転している定着ベルト２１の位置が軸方向へずれ、定着ベルト２１の一方の端面が、フランジ４０Ｄに取り付けた回転体４４に接すると、回転体４４は、定着ベルト２１に連れ回されて定着ベルト２１と同じ方向に回転する。
【００９０】
このように、フランジ部材４０Ｄに取り付けた回転体４４が定着ベルト２１に連れ回されるとともに、定着ベルト２１の外周面２１ｂが他の部材と擦れ合わないので、定着ベルト２１の耐久性を確保することができる。
【００９１】
また、内側環状凹部４１ｃに取り付けた摺動部材４５が、加熱部材２２の外周面２２ａと定着部材２１の内周面２１ａとの間に介在している潤滑剤の余剰分を吸い取るので、定着ベルト２１の外周面２１ｂへ潤滑剤が漏れ出すことを確実に防止できる。
【００９２】
本実施形態に係る定着装置２０の第５の例に用いるフランジ部材４０Ｅは、図８および図９に示すように、支持部４１および保持部４２を含んで構成され、図示していない側板に支持されている。さらに、フランジ部材４０Ｅには、円板環状の回転体４４が取り付けられている。
【００９３】
フランジ部材４０Ｅは、前述したフランジ部材４０Ａと同様な耐熱性材料によって形成されており、図８および図９において、図４〜図７と同一の符号を付した部分は同一物を表している。フランジ部材４０Ｅにおける支持部４１、保持部４２および制止部４３の相対的な位置は、フランジ部材４０Ａと同様に構成されている。また、回転体４４は、図４に示すものと同様に構成されている。
【００９４】
フランジ部材４０Ａとフランジ部材４０Ｅとの相違は、フランジ部材４０Ｅにおいては、支持部４１の外周面に、周方向に延びる内側環状凹部４１ｄを定着ベルト２１の内周面２１ｂに向き合うよう形成し、不織布により紐状に形成された摺動部材４５を、両端部が互いに接するように内側環状凹部４１ｄに取り付けて、定着ベルト２１の内周面２１ａに摺動部材４５が接し得るように構成した点にある。
【００９５】
支持部４１における内側環状凹部４１ｄは、加熱部材２２の端面に向けて開放しているので、内側環状凹部４１ｄに取り付けた摺動部材４５が、加熱部材２２の端面に向き合うようになっている。
【００９６】
摺動部材４５は、定着ベルト２１の回転方向（図９における矢印Ａ方向）下流側に位置する端部の厚みｔ１のほうが、定着ベルト２１の回転方向上流側に位置する端部の厚みｔ2よりも薄くなるように構成されている。
【００９７】
さらに、フランジ部材４０Ｅにおいても、フランジ部材４０Ａと同様に、支持部４１の外周面にフッ素樹脂による被覆層を形成しておくとよい。
【００９８】
以下、図８および図９に示すフランジ部材４０Ｅを用いた実施形態に係る定着装置２０の第５の例の作動について説明する。
【００９９】
この定着装置２０では、回転している定着ベルト２１の位置が軸方向へずれ、定着ベルト２１の一方の端面が、フランジ４０Ｅに取り付けた回転体４４に接すると、回転体４４は、定着ベルト２１に連れ回されて定着ベルト２１と同じ方向に回転する。
【０１００】
このように、フランジ部材４０Ｅに取り付けた回転体４４が定着ベルト２１に連れ回されるとともに、定着ベルト２１の外周面２１ｂが他の部材と擦れ合わないので、定着ベルト２１の耐久性を確保することができる。
【０１０１】
また、内側環状凹部４１ｄに取り付けた摺動部材４５が、加熱部材２２の外周面２２ａと定着部材２１の内周面２１ａとの間に介在している潤滑剤の余剰分を吸い取るので、定着ベルト２１の外周面２１ｂへ潤滑剤が漏れ出すことを確実に防止できる。
【０１０２】
さらに、摺動部材４５において定着ベルト２１の回転方向下流側に位置する端部の厚みｔ１が、摺動部材４５において定着ベルト２１の回転方向上流側に位置する端部の厚みｔ2よりも薄くなるようにしてあるので、定着ベルト２１が図９における矢印Ａ方向に回転する際に、摺動部材４５において定着ベルト２１の回転方向下流側に位置する端部が、定着ベルト２１の内周面２１ａに引きずられて、支持部４１から剥がれることを防止できる。
【０１０３】
本実施形態に係る定着装置２０の第６の例に用いるフランジ部材４０Ｆは、図１０に示すように、支持部４１および保持部４２を含んで構成され、図示していない側板に支持されている。さらに、フランジ部材４０Ｆには、円板環状の回転体４４が取り付けられている。
【０１０４】
フランジ部材４０Ｆは、前述したフランジ部材４０Ａと同様な耐熱性材料によって形成されており、図１０において、図４〜図９と同一の符号を付した部分は同一物を表している。フランジ部材４０Ｆにおける支持部４１、保持部４２および制止部４３の相対的な位置は、フランジ部材４０Ａと同様に構成されている。また、回転体４４は、図４に示すものと同様に構成されている。
【０１０５】
フランジ部材４０Ａとフランジ部材４０Ｆとの相違は、フランジ部材４０Ｆにおいては、支持部４１の外周面に、周方向に延びる溝状の内側環状凹部４１ｃを定着ベルト２１の内周面２１ｂに向き合うよう形成し、支持部４１の外周面に、周方向の延びる溝状に外側環状凹部４１ｅを定着ベルト２１の外方に位置するよう形成するとともに、外側環状凹部４１ｅに回転体４４を、周方向に回転し得るよう嵌め合わせた点にある。
【０１０６】
回転体４４の内径は、支持部４１の外径よりも小さくなるように形成され、外側環状溝部４１ｅの外径は、内側環状溝部４１ｃの外径と等しくなるように形成されている。また、回転体４４を外側環状凹部４１ｅに嵌め合わせるために、回転体４４は、二つ割れした一対の部分環状体によって構成してある。
【０１０７】
さらに、フランジ部材４０Ｆにおいても、フランジ部材４０Ａと同様に、支持部４１の外周面にフッ素樹脂による被覆層を形成しておくとよい。
【０１０８】
以下、図１０に示すフランジ部材４０Ｆを用いた実施形態に係る定着装置２０の第６の例の作動について説明する。
【０１０９】
この定着装置２０では、回転している定着ベルト２１の位置が軸方向へずれ、定着ベルト２１の一方の端面が、フランジ４０Ｆに取り付けた回転体４４に接すると、回転体４４は、定着ベルト２１に連れ回されて定着ベルト２１と同じ方向に回転する。
【０１１０】
このように、フランジ部材４０Ｆに取り付けた回転体４４が定着ベルト２１に連れ回されるとともに、定着ベルト２１の外周面２１ｂが他の部材と擦れ合わないので、定着ベルト２１の耐久性を確保することができ、また、潤滑剤が、定着ベルト２１の外周面２１ｂへ漏れ出しにくい。
【０１１１】
これに加えて、回転体４４の内径が、支持部４１の外径よりも小さくなるように形成されているので、定着ベルト２１の端部は、回転体４４に向き合うことになる。これにより、定着ベルト２１の端部が、回転体４４の内周部分に巻き込まれることがない。
【０１１２】
なお、内側環状凹部４１ｃに摺動部材４５（図７参照）を取り付けて、定着ベルト２１の内周面２１ａに摺動部材４５が接し得るように構成し、加熱部材２２の外周面２２ａと定着部材２１の内周面２１ａとの間に介在している潤滑剤の余剰分を摺動部材４５により吸い取るようにすれば、定着ベルト２１の外周面２１ｂへ潤滑剤が漏れ出すことを確実に防止できる。
【符号の説明】
【０１１３】
２０  定着装置
２１  定着ベルト
２２  加熱部材
２３  固定部材
３１  加圧ローラ
４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅ、４０Ｆ  フランジ部材
４１  支持部
４１ａ  規制面
４１ｂ  凹部
４１ｃ、４１ｄ  内側環状凹部
４１ｅ  外側環状凹部
４２  保持部
４４  回転体
４５  摺動部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１４】
【特許文献１】特開２００７−２８６０８０号公報
【図１】
2014002306.tif 000003
【図２】
2014002306.tif 000004
【図３】
2014002306.tif 000005
【図４】
2014002306.tif 000006
【図５】
2014002306.tif 000007
【図６】
2014002306.tif 000008
【図７】
2014002306.tif 000009
【図８】
2014002306.tif 000010
【図９】
2014002306.tif 000011
【図１０】
2014002306.tif 000012