(57)【要約】      （修正有）【課題】押圧部材と定着ベルトとの潤滑性を向上できる定着装置を提供する。【解決手段】定着装置は、軸周りに回転する筒状の定着ベルトと、定着ベルトに圧接して定着ニップを形成する加圧ローラーと、定着ベルトを加圧ローラー側に向かって押圧するニップ部材２５と、を備える。ニップ部材２５は、定着ベルトを介して加圧ローラーと対向する対向面２５ａを有する。対向面２５ａには、定着ベルトの軸方向Ｄに間隔をおいて複数のスリット２５ｂが設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸周りに回転する筒状の定着ベルトと、
前記定着ベルトに圧接して定着ニップを形成する加圧部材と、
前記定着ベルトを前記加圧部材側に向かって押圧する押圧部材と、を備え、
前記押圧部材は、前記定着ベルトを介して前記加圧部材と対向する対向面を有し、前記対向面には、前記定着ベルトの軸方向に間隔をおいて複数のスリットが設けられていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記定着ニップにおける前記定着ベルトと前記加圧部材との接触圧は、前記定着ベルトの軸方向の中央側よりも両端側の方が大きく、
隣り合う前記スリットの間の距離は、前記定着ベルトの軸方向の両端により近いほど小さいことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記押圧部材は、前記対向面よりも摩擦係数が小さい柔軟なシート部材を備え、
前記シート部材は、前記対向面と前記定着ベルトとの間に介装されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記シート部材には潤滑剤が含浸されており、
前記スリットは、前記定着ニップを通る用紙の通紙方向の上流側から下流側に進むにつれて、前記定着ベルトの軸方向の両端側から中央側に向かって延びていることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
隣り合う前記スリットは、前記通紙方向に一部が重なり合うように形成さ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】
前記定着ニップにおける前記定着ベルトと前記加圧部材との接触圧は、前記定着ベルトの軸方向の中央側よりも両端側の方が大きく、
前記通紙方向に対する前記スリットの角度は、前記定着ベルトの軸方向の両端により近いほど大きいことを特徴とする請求項４又は５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記スリットは、湾曲していることを特徴とする請求項４又は５に記載の定着装置。
【請求項８】
前記スリットの深さは、前記通紙方向の上流側から下流側に向かって浅くなっていることを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の定着装置を備えている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、所謂ベルトニップ方式の定着装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置として、筒状の定着ベルトと、当該定着ベルト内に配置されるヒーターと、定着ベルトの内面に摺接する押圧部材（ニップ板）と、押圧部材との間で定着ベルトを挟持する加圧ローラーとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−９５５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の定着装置では、押圧部材と定着ベルトとが過度に密着することで、両者間の潤滑性が低下し、定着ベルトの良好な回転が阻害されるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、押圧部材と定着ベルトとの潤滑性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る定着装置は、軸周りに回転する筒状の定着ベルトと、前記定着ベルトに圧接して定着ニップを形成する加圧部材と、前記定着ベルトを前記加圧部材側に向かって押圧する押圧部材と、を備え、前記押圧部材は、前記定着ベルトを介して前記加圧部材と対向する対向面を有し、前記対向面には、前記定着ベルトの軸方向に間隔をおいて複数のスリットが設けられていることを特徴とする。
【０００７】
前記定着ニップにおける前記定着ベルトと前記加圧部材との接触圧は、前記定着ベルトの軸方向の中央側よりも両端側の方が大きく、隣り合う前記スリットの間の距離は、前記定着ベルトの軸方向の両端により近いほど小さくてもよい。
【０００８】
前記押圧部材は、前記対向面よりも摩擦係数が小さい柔軟なシート部材を備え、前記シート部材は、前記対向面と前記定着ベルトとの間に介装されていてもよい。
【０００９】
前記シート部材には潤滑剤が含浸されており、前記スリットは、前記定着ニップを通る用紙の通紙方向の上流側から下流側に進むにつれて、前記定着ベルトの軸方向の両端側から中央側に向かっていてもよい。
【００１０】
隣り合う前記スリットは、前記通紙方向に一部が重なり合うように形成されていてもよい。
【００１１】
前記定着ニップにおける前記定着ベルトと前記加圧部材との接触圧は、前記定着ベルトの軸方向の中央側よりも両端側の方が大きく、前記通紙方向に対する前記スリットの角度は、前記定着ベルトの軸方向の両端により近いほど大きくてもよい。
【００１２】
前記スリットは、湾曲していてもよい。
【００１３】
前記スリットの深さは、前記通紙方向の上流側から下流側に向かって浅くなっていてもよい。
【００１４】
本発明に係る画像形成装置は、前記定着装置を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、押圧部材と定着ベルトとの潤滑性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第一実施形態に係る画像形成装置を示す模式図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る定着装置を示す断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る定着装置が備える押圧部材の斜視図である。
【図４】図３に示す押圧部材の要部拡大図である。
【図５】本発明の第二実施形態に係る定着装置が備える押圧部材の平面図である。
【図６】本発明の第三実施形態に係る定着装置が備える押圧部材の平面図である。
【図７】本発明の第四実施形態に係る定着装置が備える押圧部材の平面図である。
【図８】本発明の第五実施形態に係る定着装置が備える押圧部材の断面図である。
【図９】押圧部材の変形例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［第一実施形態］
以下、図面を参照しつつ、本発明の第一実施形態に係る画像形成装置１について説明する。各図に適宜付される矢印Ｆｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｌｏは、それぞれ画像形成装置１の前側、後側、左側、右側、上側、下側を示している。
【００１８】
まず、画像形成装置１の全体の構成について説明する。画像形成装置１は、例えば、プリント機能、コピー機能及びファックス機能等を複合的に備えた複合機である。
【００１９】
図１に示されるように、画像形成装置１は、箱型の装置本体２を備えている。装置本体２の上端部には、原稿画像を読み取るための画像読取装置３が設けられている。装置本体２の上部には、排紙トレイ４が設けられている。装置本体２の略中央部には、中間転写ベルト５と４個の画像形成部６が収容されている。４個の画像形成部６は、それぞれ、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのトナーに対応している。装置本体２の下部には、露光装置７が収容されている。装置本体２の下端部には、用紙Ｓ（記録媒体）を収納する給紙カセット８が収容されている。
【００２０】
装置本体２の右側部には、用紙Ｓの搬送路Ｐが設けられている。搬送路Ｐの上流端部には、給紙部９が設けられている。搬送路Ｐの中流部には、二次転写部１０が設けられている。搬送路Ｐの下流部には、定着装置１１が設けられている。
【００２１】
次に、画像形成装置１の動作について説明する。
【００２２】
まず、露光装置７からの光（図１の二点鎖線矢印参照）によって、各画像形成部６において静電潜像が形成される。この静電潜像は、各画像形成部６においてトナー像に現像される。このトナー像は、各画像形成部６から中間転写ベルト５に一次転写される。これにより、中間転写ベルト５上にフルカラーのトナー像が形成される。
【００２３】
また、給紙部９によって給紙カセット８から取り出された用紙Ｓは、搬送路Ｐを下流側へと搬送されて、二次転写部１０に進入する。この二次転写部１０において、中間転写ベルト５上に形成されたフルカラーのトナー像が用紙Ｓに二次転写される。トナー像を二次転写された用紙Ｓは、搬送路Ｐを更に下流側へと搬送されて、定着装置１１に進入する。この定着装置１１において、用紙Ｓにトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙Ｓは、排紙トレイ４上に排出される。
【００２４】
次に、定着装置１１の構成について更に説明する。なお、矢印Ａは、用紙Ｓの通紙方向を示している。
【００２５】
図２に示すように、定着装置１１は、定着ベルト２１と、定着ベルト２１の右側に配置される加圧ローラー２２と、定着ベルト２１の左側に配置されるヒーター２３と、定着ベルト２１の径方向内側に配置される支持部材２４と、定着ベルト２１の径方向内側において支持部材２４の右側に配置されるニップ部材（押圧部材）２５と、定着ベルト２１の径方向内側において支持部材２４及びニップ部材２５の上下両側及び右側を覆うように配置される摺動シート（シート部材）２６と、を備えている。
【００２６】
定着装置１１の定着ベルト２１は、前後方向に長い円筒状を成している。定着ベルト２１は、可撓性を有しており、周方向において無端状である。定着ベルト２１は、前後方向に延びる軸Ｘの周りに回転可能に設けられている。つまり、本実施形態では、前後方向が定着ベルト２１の軸方向である。
【００２７】
定着ベルト２１は、例えば、基材層と、この基材層の周りに設けられる弾性層と、この弾性層を被覆する離型層と、を備えている。定着ベルト２１の基材層は、例えば、ニッケル等の金属又はポリイミド等の樹脂によって形成されている。定着ベルト２１の弾性層は、例えば、シリコンゴム等の弾性材料によって形成されている。定着ベルト２１の離型層は、例えば、ＰＦＡ（Per  Fluoro  Alkoxy）等のフッ素系樹脂によって形成されている。
【００２８】
定着ベルト２１の両端部には、円板状のキャップ２１ａ（図１参照）が装着されている。両キャップ２１ａは、定着ベルト２１と共に回転する。一方のキャップ２１ａの近傍には、定着ベルト２１の回転を光学的に検知する回転センサー２１ｂ（図１参照）が設けられている。
【００２９】
加圧ローラー２２は、前後方向に長い円筒状を成している。加圧ローラー２２は、前後方向に延びる軸Ｙの周りを回転可能に設けられている。加圧ローラー２２は、定着ベルト２１に所定の圧力で接触しており、定着ベルト２１と共に定着ニップＮを形成している。
【００３０】
加圧ローラー２２は、例えば、円筒状の芯材３４と、芯材３４の周りに設けられる弾性層３５と、弾性層３５を被覆する離型層３６と、芯材３４の端部に固定される駆動ギア（図示省略）と、を備えている。加圧ローラー２２の芯材３４は、例えばステンレスやアルミニウム等の金属によって形成されている。加圧ローラー２２の弾性層３５は、例えば、シリコンゴム等の弾性材料によって形成されている。加圧ローラー２２の離型層３６は、例えば、ＰＦＡ等のフッ素系樹脂によって形成されている。
【００３１】
ヒーター２３は、定着ベルト２１の軸Ｘを挟んで定着ニップＮの反対側に配置されている。ヒーター２３は、定着ベルト２１の外周面に沿って円弧状に配置されている。
【００３２】
支持部材２４は、一枚の板金を屈曲させることによって形成されている。支持部材２４は、上下方向に沿って延びている主壁部４０と、主壁部４０の上下両端部から左側（定着ニップＮから離間する側）に向かって屈曲されている第１屈曲部４１と、各第１屈曲部４１の左端部（定着ニップＮから離間する側の端部）から上下方向内側に向かって屈曲されている第２屈曲部４２と、各第２屈曲部４２の上下方向内側の端部から右側（定着ニップＮに接近する側）に向かって屈曲されている第３屈曲部４３と、を備えている。定着ベルト２１の回転方向における上流側に位置する第１屈曲部４１の外面（下面）には、摺動シート２６を位置決めするための突起部４１ａが設けられている。
【００３３】
ニップ部材２５は、例えば、ＬＣＰ（Liquid  Crystal  Polymer）等の耐熱性樹脂によって形成されている。ニップ部材２５の左面（内面）は、支持部材２４の主壁部４０に固定されている。これにより、ニップ部材２５が支持部材２４によって支持されている。ニップ部材２５は、定着ベルト２１を介して加圧ローラー２２と対向する対向面２５ａを有する。ニップ部材２５の対向面２５ａは、摺動シート２６を介して定着ベルト２１を加圧ローラー２２側に向かって押圧している。
【００３４】
定着ベルト２１と加圧ローラー２２とは、支持部材２４の両端部と加圧ローラー２２の両端部とが加圧機構（図示省略）により加圧されることにより、互いに圧接している。したがって、定着ベルト２１と加圧ローラー２２とのニップ部Ｎに掛かる力すなわち、ニップ部材２５の対向面２５ａと摺動シート２６との接触圧は、両端部が最も大きく、中央部に向かうにつれて小さくなる。
【００３５】
摺動シート２６は、例えば、ＰＴＦＥ（Poly  Tetra  Fluoro  Ethylene）等のフッ素系樹脂によって形成された薄厚の柔軟な部材である。摺動シート２６と定着ベルト２１の摩擦係数は、ニップ部材２５と定着ベルト２１の摩擦係数よりも小さい。摺動シート２６には、潤滑オイル（潤滑剤）が塗布されている。潤滑オイルは、摺動シート２６に含浸された状態で保持されている。
【００３６】
摺動シート２６には、定着ベルト２１の回転方向における上流側端部近傍に位置決め孔が設けられている。摺動シート２６は、その位置決め孔を支持部材２４の突起部４１ａに嵌合させた上で、定着ベルト２１の回転方向における上流側及び下流側の端部近傍が支持部材２４にそれぞれビス４７で固定されている。
【００３７】
上記のように構成された定着装置１１において、用紙Ｓにトナー像を定着させる際には、加圧ローラー２２を回転させる（図２の矢印Ｂ参照）。これに伴って、加圧ローラー２２と定着ベルト２１の間の摩擦力により、定着ベルト２１が加圧ローラー２２の回転に従動して回転する（図２の矢印Ｃ参照）。また、用紙Ｓにトナー像を定着させる際には、ヒーター２３によって定着ベルト２１を加熱する。この状態で、用紙Ｓが定着ニップＮを通過すると、用紙Ｓとトナー像が加熱及び加圧されて、用紙Ｓにトナー像が定着する。
【００３８】
次に、第一実施形態におけるニップ部材２５について、図３及び図４を参照して説明する。なお、矢印Ｄは、定着ベルト２１の軸方向を示いている。
【００３９】
図３及び図４に示すように、ニップ部材２５の対向面２５ａには、定着ベルト２１の軸方向Ｄすなわちニップ部材２５の長手方向に間隔をおいて複数のスリット２５ｂが設けられている。全てのスリット２５ｂの溝幅及び深さは同一であり、各スリット２５ｂの溝幅は全長に亘って一定である。
【００４０】
スリット２５ｂは、通紙方向Ａの上流側Ａｕから下流側Ａｄに進むにつれて、定着ベルト２１の軸方向Ｄの両端側から中央２５ｃ側に向かって直線的に延びている。すなわち、スリット２５ｂは、通紙方向Ａに対して斜めに直線状に延び、ニップ部材２５の長手方向の中央２５ｃに関して線対称に設けられている。そして、隣り合うスリット２５ｂは、通紙方向Ａに一部が重なり合っている。なお、中央２５ｃは、ニップ部Ｎの中央と一致する。
【００４１】
上記のように構成された第一実施形態の定着装置１１においては、摺動シート２６と定着ベルト２１とが、ニップ部材２５の対向面２５ａと加圧ローラー２２とに挟まれることにより互いに圧接する。このとき、ニップ部材２５の対向面２５ａに定着ベルト２１の軸方向Ｄに間隔をおいて複数のスリット２５ｂが形成されていることにより、摺動シート２６のスリット２５ｂと重なる部分における定着ベルト２１との圧接力は、ニップ部Ｎにおけるそれ以外の部分よりも小さくなる。その結果、摺動シート２６と定着ベルト２１との過度な密着が抑制され、両者間の潤滑性が向上する。摺動シート２６と定着ベルト２１との潤滑性が向上することにより、所謂スティックスリップ現象による摺動シート２６のびびり振動が発生し難くなる。摺動シート２６のびびり振動が抑制されることで、その振動が他の構造物や用紙Ｓに伝わることによって生じる不快な振動音の発生が抑制される。
【００４２】
また、摺動シート２６のスリット２５ｂと重なる部分は、オイルポケット（オイル溜まり）の役割を果たす。これにより、摺動シート２６と定着ベルト２１との潤滑性が維持される。
【００４３】
また、スリット２５ｂが通紙方向Ａの上流側Ａｕから下流側Ａｄに進むにつれて、定着ベルト２１の軸方向Ｄの両端側から中央側に向かって直線的に延びているので、定着ベルト２１の回転に伴って、潤滑オイルが定着ベルト２１の軸方向Ｄの両端側から中央側に向かって案内される。これにより、定着ベルト２１の軸方向Ｄの両端側に向かう潤滑オイルの流動が抑制されるため、定着ベルト２１の両端に設けられたキャップ２１ａとの隙間からの潤滑オイルの漏出が抑制される。潤滑オイルの漏出が抑制されることで、一方のキャップ２１ａの近傍に設けられた回転センサー２１ｂ（図１）が潤滑オイルによって汚染され難くなる。その結果、回転センサー２１ｂによる定着ベルト２１の回転の誤検知が防止され、定着ベルト２１の回転の検出精度が向上する。
【００４４】
また、隣り合うスリット２５ｂの一部が通紙方向Ａに重なり合っていることで、定着ベルト２１の回転に伴う潤滑オイルの通紙方向Ａへの流動が抑制される。これにより、摺動シート２６と定着ベルト２１との潤滑性をより効果的に維持できる。
【００４５】
［第二実施形態］
図５に示すように、第二実施形態においては、ニップ部材２５の対向面２５ａに、定着ベルト２１の軸方向Ｄすなわちニップ部材２５の長手方向に間隔をおいて複数のスリット２５ｂが設けられている。そして、隣り合うスリット２５ｂの間の距離は、ニップ部材２５の長手方向の両端２５ｄ，２５ｅにより近いほど小さくなっている。その他の構成は、第一実施形態と同様である。
【００４６】
第二実施形態によれば、定着ベルト２１の軸方向Ｄの両端に近くなるほどスリット２５ｂの密度が大きくなるので、定着ベルト２１との接触圧が最も大きくなるニップ部材２５の両端部における定着ベルト２１と摺動シート２６との過度な密着が抑制される。これにより、定着ベルト２１と摺動シート２６との潤滑性を向上させることができる。その他の作用・効果は第一実施形態と同様である。
【００４７】
［第三実施形態］
図６に示すように、第三実施形態においては、ニップ部材２５の対向面２５ａに、定着ベルト２１の軸方向Ｄすなわちニップ部材２５の長手方向に間隔をおいて複数のスリット２５ｂが設けられ、通紙方向Ａに対するスリット２５ｂの角度が、ニップ部材２５の長手方向の両端２５ｄ，２５ｅにより近いほど大きくなっている。ニップ部材２５の通紙方向Ａの上流端２５ｇにおける隣り合うスリット２５ｂ間の距離は一定である。その他の構成は、第一実施形態と同様である。
【００４８】
第三実施形態によれば、定着ベルト２１の軸方向Ｄの両端に近くなるほどスリット２５ｂの密度が大きくなるので、接触圧が最も大きくなるニップ部材２５の両端部における定着ベルト２１と摺動シート２６との過度な密着が抑制される。これにより、定着ベルト２１と摺動シート２６との潤滑性を向上させることができる。その他の作用・効果は第一実施形態と同様である。
【００４９】
［第四実施形態］
図７に示すように、第４実施形態においては、スリット２５ｂが湾曲している。この例では、スリット２５ｂは、ニップ部材２５の中央２５ｃ側に凸に湾曲している。その他の構成は、第一実施形態と同様である。この構成によれば、スリット２５ｂが直線状である場合と比較して、スリット２５ｂの１本当りの長さを大きくすることができるので、定着ベルト２１と摺動シート２６との間により効果的に潤滑オイルを留め、定着ベルト２１と摺動シート２６との潤滑性をより向上させることができる。その他の作用・効果は第一実施形態と同様である。
【００５０】
［第五実施形態］
【００５１】
図８に示すように、第５実施形態においては、スリット２５ｂの深さ（底２５ｆ）が、通紙方向Ａの上流側から下流側に向かって浅くなっている。その他の構成は、第一実施形態と同様である。
【００５２】
第５実施形態によれば、定着ベルト２１の回転に伴って、摺動シート２６のスリット２５ｂと重なる部分（オイルポケットの役割を果たす部分）から潤滑オイルが溢出し易くなるので、定着ベルト２１と摺動シート２６との潤滑性が保たれる。
【００５３】
尚、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、図９に示す変形例のように、スリット２５ｂがニップ部材２５を貫通していてもよい。
【００５４】
また、上記実施形態では、複数のスリット２５ｂの幅が全て同一であるが、幅の異なるスリット２５ｂが含まれていてもよい。スリット２５ｂの幅が部分的に拡大又は縮小していてもよい。
【００５５】
また、上記実施形態では、ニップ部材２５の対向面２５ａに摺動シート２６を別途被せているが、摺動シート２６が対向面２５ａに一体化したものをニップ部材２５としてもよい。
【００５６】
また、上記実施形態の定着装置１１は、摺動シート２６を備えているが、ニップ部材２５の対向面２５ａと定着ベルト２１との間の潤滑性が十分に確保されるならば、摺動シート２６は省略可能である。
【００５７】
また、上記実施形態の画像形成装置１は、複合機であるが、プリンター、コピー機、ファクシミリ、等であってもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１  画像形成装置
１１  定着装置
２１  定着ベルト
２２  加圧ローラー
２５  ニップ部材（押圧部材）
２６  摺動シート（シート部材）
２５ａ  対向面
２５ｂ  スリット
２５ｃ  中央
２５ｄ  端
２５ｅ  端
Ａ  通紙方向
Ｄ  軸方向
Ｎ  定着ニップ
Ｓ  用紙
Ｘ  軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2019174544.tif 000008
【図７】
2019174544.tif 000009
【図８】
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【図９】
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