(57)【要約】【課題】  エンドレスベルトの回転安定性を損なうことなく、潤滑剤が記録材へ付着するのを抑制することができる画像加熱装置を提供することを目的とする。【解決手段】  記録材上のトナー像をニップ部にて加熱するとともにその内面に潤滑剤が塗布されたエンドレスベルト（１０）と、前記エンドレスベルトとの間で前記ニップ部を形成するとともに前記エンドレスベルトを回転駆動する駆動回転体（２０）と、前記エンドレスベルトをその内面から前記駆動回転体に向けて押圧する押圧部材（１１，１２）と、を備えている。また、前記駆動回転体の前記エンドレスベルトと接触し得る領域であって前記装置に導入可能な最大幅の記録材と接触し得ない領域に配置され前記エンドレスベルトから前記駆動回転体に転移した潤滑剤を除去する除去手段（６０）を備えている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上のトナー像をニップ部にて加熱するとともにその内面に潤滑剤が塗布されたエンドレスベルトと、前記エンドレスベルトとの間で前記ニップ部を形成するとともに前記エンドレスベルトを回転駆動する駆動回転体と、前記エンドレスベルトをその内面から前記駆動回転体に向けて押圧する押圧部材と、を有する画像加熱装置において、
前記駆動回転体の前記エンドレスベルトと接触し得る領域であって前記装置に導入可能な最大幅の記録材と接触し得ない領域に配置され前記エンドレスベルトから前記駆動回転体に転移した潤滑剤を除去する除去手段を有することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記除去手段は、前記駆動回転体の回転軸線方向の両端側にそれぞれ接触する第１及び第２の除去部材を有することを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の除去部材は不織布であることを特徴とする請求項２に記載の画像加熱装置。
【請求項４】
前記押圧部材は前記エンドレスベルトを加熱する加熱体を有し、前記加熱体は前記エンドレスベルトを介して記録材上のトナー像を加熱することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項５】
前記駆動回転体は、円筒状の芯金と、前記芯金上に設けられた弾性層と、前記弾性層上に設けられたトナー離型層と、を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録材上のトナー像を加熱する画像加熱装置に関する。この画像加熱装置は、例えば、電子写真方式や静電記録方式を採用した、プリンタ、複写機、ファクシミリ、及びこれらの機能を複数備えた複合機等の画像形成装置に用いられ得る。
【背景技術】
【０００２】
昨今、画像形成装置には、迅速な応答性（印刷命令を送信してから画像が出力されるまでの時間。以下、ウェイトタイムと称す。）が求められている。このウェイトタイム短縮化のためには定着装置（画像加熱装置）の立上げ時間が大きく影響する。
【０００３】
そこで、特許文献１では、薄肉で低熱容量のエンドレスベルト（以下、ベルトと称す）を用いた定着装置を採用している。具体的には、ベルトをその内側からセラミックヒータにより加圧ローラに向けて押圧するとともに、ベルトを加圧ローラにより回転駆動する方式を採用している。このような方式を採用することにより、ウェイトタイムの短縮化を図っている。
【０００４】
ところで、このような方式の定着装置では、ベルトがセラミックヒータと摺動する関係にあることから、ベルトの内面に耐熱性のグリスやオイル等の潤滑剤が塗布されている。その結果、潤滑剤によってベルト内面とセラミックヒータとの摩擦抵抗が低減され、ベルトが加圧ローラに従動回転し易くなっている。
また、特許文献１に記載の定着装置では、ベルトの外面の幅方向両端側に潤滑剤を除去するブレードを設置している。これは、定着装置の長期使用によって潤滑剤がベルトの端部から漏れ出す恐れがあり、この漏れ出た潤滑剤がベルトの外面に回り込んで記録材に付着してしまうのを防止するためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３０５１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の定着装置では、潤滑剤を除去するブレードをベルトに接触させているため、ベルトの回転安定性を阻害してしまう恐れがある。これは、ブレードがベルトに接触していることによる摩擦がベルトの従動回転を妨げる力として働くためであると考えられる。このように、ベルトの回転（走行）の安定性が阻害されると、記録材への熱供給が不安定となり、定着不良やグロスむら等の画像不良の発生に繋がる恐れがある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、エンドレスベルトの回転安定性を損なうことなく、潤滑剤が記録材へ付着するのを抑制することができる画像加熱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】
本発明は、画像加熱装置において、記録材上のトナー像をニップ部にて加熱するとともにその内面に潤滑剤が塗布されたエンドレスベルトと、前記エンドレスベルトとの間で前記ニップ部を形成するとともに前記エンドレスベルトを回転駆動する駆動回転体と、前記エンドレスベルトをその内面から前記駆動回転体に向けて押圧する押圧部材と、前記駆動回転体の前記エンドレスベルトと接触し得る領域であって前記装置に導入可能な最大幅の記録材と接触し得ない領域に配置され前記エンドレスベルトから前記駆動回転体に転移した潤滑剤を除去する除去手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、エンドレスベルトの回転安定性を損なうことなく、潤滑剤が記録材へ付着するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１における画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】実施例１定着装置の構成の説明図である。
【図３】図２の（４）−（４）線に沿う定着装置の断面の説明図である。
【図４】定着装置を分解した説明図である。
【図５】ヒータ（セラミックヒータ）の一例の構成の説明図である。
【図６】フランジと定着ベルトの断面の説明図である。
【図７】回転フランジの斜視による説明図である。
【図８】実施例２における図２の（４）−（４）線に沿う定着装置の断面の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例では、本発明の画像加熱装置を、未定着トナー像を記録材（シート）に定着する定着装置に関して説明する。しかし、この画像加熱装置は、定着済み画像又は半定着画像を担持した記録材を加熱加圧して画像の表面性状を調整する加熱処理装置としても実施できる。
【実施例１】
【００１２】
まず、画像形成装置について図１を参照して説明する。なお、図１は、画像加熱装置として機能する定着装置を搭載した画像形成装置の構成の説明図である。この画像形成装置は転写式電子写真プロセスを利用したレーザビームプリンタである。
【００１３】
［画像形成装置］
図１に示すように、この画像形成装置では感光ドラム１の外周にはその回転方向に沿って帯電ローラ２、レーザスキャナ３、現像装置４、転写ローラ５が配置されており、潜像、現像、転写のプロセスを経てトナー像Ｔが形成される。
【００１４】
１は像担持体としての電子写真感光体（本形態では感光ドラム１）である。感光ドラム１は、アルミニウムやニッケルなどのシリンダ状の導電性の基板と、この基板上に形成されたとＯＰＣ、アモルファスＳｅ、アモルファスＳｉ等の感光材料の層を備える。
【００１５】
感光ドラム１は図中矢印の時計周り方向に所定の周速度をもって回転駆動しており、まず、その表面を帯電装置としての帯電ローラ２によって所定の極性・電位に一様に帯電される。
【００１６】
次に、その一様に帯電処理が行われた面に対して走査露光３ａが行われ、静電潜像が形成される。この走査露光３ａはレーザスキャナ３が画像信号に応じてレーザビームをＯＮ／ＯＦＦ制御することによって行われる。
【００１７】
そしてこの静電潜像は、ブラックトナーを有する現像装置４によってトナー像Ｔとして現像、可視化される。現像方法としては、ジャンピング現像法、２成分現像法、ＦＥＥＤ現像法などが用いられ、イメージ露光と反転現像とを組み合わせて用いられることが多い。
【００１８】
可視化されたトナー像Ｔは、感光ドラム１の回転によって転写ローラ５に担持搬送される。担持搬送されたトナー像Ｔは、転写装置としての転写ローラ５によって、感光ドラム１から記録材Ｐ上に転写される。
【００１９】
このとき、センサ８は記録材入口側から搬送された記録材Ｐの先端を検知しており、記録材Ｐを搬送するタイミングの制御に用いられている。そして、記録材Ｐはその書き出し位置と感光ドラム１上のトナー像Ｔの画像形成位置とが転写ローラ５の位置で合致するように搬送される。
【００２０】
搬送された記録材Ｐは感光ドラム１と転写ローラ５の間で挟持搬送される。そして、感光ドラム１上のトナー像Ｔは記録材Ｐに順次に転写される。
【００２１】
トナー像Ｔが転写された記録材Ｐは感光ドラム１から分離されて定着装置６へと導入される。画像加熱装置でとしての定着装置６は熱と圧力を加えることで記録材上のトナー画像を定着する。
トナー画像を定着された記録材Ｐは、画像形成装置の外に排出される。
【００２２】
一方、記録材Ｐを分離した後の感光ドラム１の表面には記録材Ｐに転写されずに残ったトナーが付着している。クリーニング装置７はこのトナーを除去することによって感光ドラム１を清掃し、繰り返しての作像を可能としている。
【００２３】
［定着装置］
次に、画像加熱装置として機能する定着装置６の構成について図を用いて詳細に説明する。図２は本実施形態における定着装置の構成の説明図である。図３は図２の（４）−（４）線に沿う定着装置の断面の説明図である。図４は定着装置を分解した説明図である。なお、前述したように本実施形態の画像形成装置は定着装置６を備えており、本発明に係る画像加熱装置はこの定着装置６として適用されている。
【００２４】
以下の説明において、定着装置６またはこれを構成している部材の幅方向とは、記録材搬送路面内において記録材搬送方向に直交する方向にほぼ平行な方向であり、加圧ローラの回転軸線方向とほぼ平行な方向である。また、定着装置６の説明において、正面とは記録材入口側から見た面であり、背面とはその反対側の面（記録材出口側）である。左右とは装置を正面から見て左（手前側）または右（奥側）のことである。上流側と下流側とは記録材搬送方向に関する上流側と下流側である。
【００２５】
図３に示すように、本実施例の画像加熱装置である定着装置６は、加熱部材として円筒状の金属ベルト（記録材上のトナー像Ｔをニップ部にて加熱するエンドレスベルト）を用いた、ベルト（フィルム）加熱方式、加圧部材駆動方式の装置である。定着装置６は、ニップ部Ｎを通過する記録材（シート）Ｐ上に担持された未定着のトナー像Ｔを定着ベルト１０により加熱する機能を担っている。
【００２６】
図２に示すように、本実施例の定着装置では、加熱ユニット９と加圧ローラ２０とが装置筐体（板金フレーム）３０の左右の側板３１よってほぼ平行に保持されている。そして、加熱ユニット９と加圧ローラ２０とが圧接することによりニップ部Ｎを形成している。
【００２７】
加熱ユニット９は、ニップ部Ｎを通過する記録材上のトナー像Ｔを加熱する機能を有しており、加圧ローラ２０と協同してニップ部Ｎを構成するように加圧ローラ２０に向かって付勢されている。
【００２８】
ここで、図３に示すように、加熱ユニット９は複数の部品によって構成された組み立て体であり、以下を有する。
耐熱性・剛性を有し、幅方向に延びた断熱ステイホルダー１２。
この断熱ステイホルダー１２の定着ベルト１０と対向する面の凹溝部１２ａ（図３）に嵌め込まれて固定支持された、通電により発熱するヒータ（加熱体）１１。
断熱ステイホルダー１２にルーズに外嵌され、内面にグリスが塗布されたエンドレスベルトとしての定着ベルト１０。
断熱ステイホルダー１２の幅方向の両端部にそれぞれ装着され、定着ベルト１０の幅方向（母線方向）への寄り移動を規制する規制手段としてのフランジ部１５。
【００２９】
従って、定着装置６（画像加熱装置）は以下を備えている。記録材上のトナー像Ｔをニップ部Ｎにて加熱する定着ベルト（エンドレスベルト）１０。定着ベルト１０との間でニップ部Ｎを形成する、駆動回転する駆動回転体としての加圧ローラ２０。定着ベルト１０を内面から駆動回転体に向けて押圧する押圧部材としてのヒータ１１及び押圧部材としての耐熱ステイホルダー１２。
また、上記に加えて定着装置６は潤滑剤を除去する除去手段としてのスクレーパー６０を備えている。スクレーパー６０の詳細は後述する。
【００３０】
図３に示すように駆動回転体としての加圧ローラ２０は、図中矢印の反時計回り方向に回転駆動する。そして、加圧ローラ２０は加熱ユニット９と協同してニップ部Ｎを形成することで、ニップ部Ｎで挟持した記録材を図中矢印の左側方向に搬送する。
【００３１】
加圧ローラ２０は、円筒状の芯金２１と、芯金２１の外側に形成されたシリコンゴムによる芯金上の弾性層２２と、弾性層２２の外側に弾性層上に形成されたＰＦＡによりトナーを離型させやすくした離型層２３と、からなる。このとき弾性層２２はフッ素ゴム等の耐熱ゴムあるいは発砲したシリコンゴム等でもよい。また、トナー離型層２３は、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等でもよい。  図４に示すように、装置筐体３０の左右の側板３１はそれぞれ上辺側に開放口部を有する。開口部の幅はＬｂであって、側板３１の内側に向かって延びた嵌合用溝３１ａを形成している。このとき嵌合用溝３１ａは左右の側板３１で同形（左右対称）である。
【００３２】
各々の嵌合用溝３１ａの底部には軸受部材３２が配置されている。軸受部材３２は嵌合部３２ａを備え、装置側板３１に系合している。このとき、軸受部材３２とは、ＰＥＥＫ・ＰＰＳ・液晶ポリマー等の耐熱性樹脂よりなる部材あるいはベアリングである。そして、左右の軸受け部材３２によって加圧ローラの芯金２１の左右の端部を支持することで、加圧ローラ２０を左右の側板３１間に回転自在に保持している。
【００３３】
加熱ユニット９は、左右のフランジ部１５の後述する固定フランジ１５Ｂにそれぞれ具備させた縦方向嵌合部１５ｃ備えている。そしてこれが上記の左右の側板３１の嵌合用溝３１ａの縁部に係合することで、加熱ユニット９は加圧ローラ２０の上側において左右の側板３１間に配設される。
【００３４】
また、上記の縦方向嵌合部１５ｃと嵌合用溝３１ａは加熱ユニット９を左右の側板３１間において加圧ローラ２０の方向にスライド案内するガイドの役割をしている。そして、左右の固定フランジ１５Ｂの加圧部１５ｄが加圧されることで、加熱ユニット９は加圧ローラ２０に向かって付勢される。
【００３５】
加圧部１５と装置筺体３０に固定されたバネ受け部材４０との間には加圧バネ１７が縮設されており、この加圧バネ１７の弾性力で加圧部１５ｄは加圧される。加圧ローラ２０に向かって付勢された加熱ユニット９は所定の加圧力をもって加圧ローラ２０の上面に対して定着ベルト１０を押圧させる。定着ベルト１０と加圧ローラ２０はそれぞれの弾性に抗して押圧されることで所定幅のニップ部Ｎを形成する。
【００３６】
このとき、加圧ローラ２０に向かっての加熱ユニット９の付勢は断熱ステイホルダー１２及びヒ−タ１１を介して行われる。したがって、本実施例における押圧部材は、一体となったヒータ１１と断熱ステイホルダーである。  図３に示すように、ニップ部Ｎにおいては、定着ベルト１０がヒータ１１を保持させた断熱ステイホルダー１２の下面と加圧ローラ２０の上面との間に挟まれる状態となる。そして、定着ベルト１０は断熱ステイホルダー１２の下面の形状に倣って撓み、その内面は断熱ステイホルダー１２の下面およびヒータ１１の下面の扁平面に密着した状態になる。
【００３７】
Ｇは加圧ローラ２０の芯金２１の一端側に固着して配設した駆動ギアである。この駆動ギアＧに駆動部Ｍから回転力が伝達されることで、加圧ローラ２０は図３の矢印の反時計方向に所定の回転速度にて回転駆動される。この加圧ローラ２０の回転駆動に伴い、ニップ部Ｎにおける加圧ローラ２０と加熱ユニット９側の定着ベルト１０との摩擦が生じる。そして、この摩擦により定着ベルト１０は自身を回転させる力を受ける。したがって、定着ベルト１０はその内面をヒータ１１の下面に密着して摺動した状態で断熱ステイホルダー１２の外回りを図３の矢印の時計周り方向に回転する状態になる（加圧ローラ駆動式）。
【００３８】
定着ベルト１０は、加圧ローラ２０に従動して回転することで内部のヒータ１１および断熱ステイホルダー１２に摺擦する。そこで、この摺擦による定着ベルト１０の摩耗を抑え、また安定して従動回転を可能とするために、ヒータ１１および断熱ステイホルダー１２と定着ベルト１０の間の摩擦抵抗を小さく抑えることが好ましい。このため本実施例では、ヒータ１１および断熱ステイホルダー１２の表面に耐熱性グリス等の潤滑剤を介在させている。これにより定着ベルト１０はスムーズに回転することが可能となる。
【００３９】
加熱体としてのヒータ１１は、前記定着ベルトを介して記録材Ｐ上のトナー像Ｔを溶融、定着させるニップ部Ｎの加熱を行う。加圧ローラ２０の回転による定着ベルト１０の回転がなされ、ヒータ１１に対する通電がなされてヒータ１１の温度が所定の温度に立ち上がって温調された状態を前提として具体的に説明する。
【００４０】
まず、未定着トナー像Ｔを担持した記録材Ｐが耐熱性の定着入口ガイド２４に沿ってニップ部Ｎの定着ベルト１０と加圧ローラ２０との間に搬送される。そして、その記録材Ｐがニップ部Ｎを挟持搬送されることで、未定着トナー像Ｔが定着ベルト１０を介してヒータ１１の熱で加熱されて熱定着される。その後、ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐは定着ベルト１０の外面から分離して不図示の耐熱性の定着排紙ガイドに案内されて不図示の排出トレイ上に排出される。
【００４１】
エンドレスベルトとしての定着ベルト１０は熱容量の小さな、可撓性のあるスリーブである。より具体的には、クイックスタートを可能にするために総厚５００μｍ以下の厚みで耐熱性、高熱伝導性を有するステンレス、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ等の金属部材を単独あるいは合金部材を基層としたスリーブである。また、長寿命の定着装置を構成するために充分な強度を持ち、耐久性に優れた金属製スリーブとして、総厚３０μｍ以上の厚みを有することが好ましい。よって定着ベルト１０の総厚みとしては３０μｍ以上５００μｍ以下が最適である。
【００４２】
さらに、オフセット防止や記録材の分離性を確保するために定着ベルト１０の表層は離型性の良好な耐熱樹脂としての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）で被覆されている。なお、離型性の良好な耐熱樹脂として下記に挙げるフッ素樹脂、シリコーン樹脂等の混合物あるいは単独物を用いてもよい。例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフルオロエチレン共重合体）、ＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド）等である。
【００４３】
被覆の方法としては、金属製スリーブ基材の外面をエッチング処理した後に上記離型性層をディッピング、粉体スプレー等の塗布によるものや、あるいはチューブ状に形成されたものを金属製スリーブの表面に被せる方式のものであっても良い。または、金属製スリーブ基材の外面をブラスト処理した後に、接着剤であるプライマ層を塗布し、上記離型性層を被覆する方法であっても良い。
【００４４】
また、ヒータ１１と接触する金属製スリーブ内面には潤滑性の高いフッ素樹脂層、ポリイミド層、ポリアミドイミド層等を形成してあっても良い。
【００４５】
記録材Ｐ上のトナー像Ｔを溶融、定着させるニップ部Ｎの加熱を行うヒータ１１は、例えば、アルミナ、ＡｌＮ（チッ化アルミ）等の高絶縁性のセラミックス基板やポリイミド、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂基板を有する。そしてその表面に長手方向に沿って、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、ＲｕＯ２、Ｔａ２Ｎ等の通電発熱抵抗層をスクリーン印刷等により、厚み１０μｍ程度、幅１〜５ｍｍ程度の線状もしくは細帯状に塗工して形成した通電加熱用部材である。なお、図５はそのようなヒータ（セラミックヒータ）１１の一例の構成の説明図である。
【００４６】
図５に示すヒータは以下を有する。横長のアルミナ・窒化アルミニウム（ＡｌＮ）・炭化ケイ素等の高絶縁性のセラミックスでできたセラミック基板（ヒータ基板）１１ａ。上記セラミック基板１１ａの表面側に長手（幅方向）に沿ってスクリーン印刷等により、厚み１０μｍ程度、幅１〜５ｍｍ程度の線状もしくは細帯状に塗工し焼成して形成した、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、ＲｕＯ２、Ｔａ２Ｎ等の通電発熱抵抗層１１ｂ。上記通電発熱抵抗層１１ｂの長手方向両端部に電気的に導通させて設けた、Ａｇ／Ｐｔ（銀・白金）で形成された電極部１１ｃ。通電発熱抵抗層１１ｂの表面に設けた、電気的に絶縁し、金属製の定着ベルト１０との摺擦に耐えることが可能な薄層のガラスコートやフッ素樹脂コート等の絶縁保護層１１ｄ。セラミック基板１１ａの裏面（背面）側に設けたサーミスタ等の温度検知素子１４。
【００４７】
上記のヒータ１１は絶縁保護層１１ｄを設けた側が表面側であり、絶縁保護層１１ｄの面に定着ベルト１０が摺動する。このヒータ１１は、断熱ステイホルダー１２の下面に、該部材の長手に沿って設けた凹溝部１２ａ（図３）に嵌め入れて耐熱性接着剤で接着して保持されている。
【００４８】
５１は給電用コネクタであり、断熱ステイホルダー１２に固定支持させたヒータ１１の電極部１１ｃ部分に嵌着され、電極部１１ｃにそれぞれ給電用コネクタ側の電気接点が接触状態になる。５２は商用電源（ＡＣ）、５３はトライアック、５４は電力（通電）制御手段（ＣＰＵ）である（ＡＣライン）。ヒータ１１は、商用電源５２から、トライアック５３を介して電極部１１ｃ間に給電されることで通電発熱抵抗層１１ｂの発熱で迅速急峻に昇温する。
【００４９】
ヒータ１１の昇温は温度検知体である温度検知素子１４により検知される。そして、その検知温度の電気的アナログ情報がアナログデジタル変換回路（Ａ／Ｄ変換回）５５に入力し、デジタル化されて電力制御手段５４に入力する。温度検知素子１４から温度制御部へのＤＣ通電は不図示のＤＣ通電部およびＤＣ電極部を介して不図示のコネクタにより達成している。
【００５０】
温度検知素子１４の信号に応じて、ヒータ１１の長手方向端部にある電極部１１ｃから通電発熱抵抗層１１ｂに印加される電圧のデューティー比や波数等を適切に制御する。そして、ニップ部Ｎ内での温調温度を略一定に保ち、記録材Ｐ上のトナー像Ｔを定着するのに十分な加熱を行う。すなわち、温度検知素子１４の検知温度に応じたデジタル情報が入力される電力制御手段５４は、温度検知素子１４の検知温度が目標温度から所定幅内の値になるよう商用電源５２から通電発熱抵抗層１１ｂへの通電を制御するようになっている。
【００５１】
電力制御手段５４による商用電源５２から通電発熱抵抗層１１ｂへの通電の制御方法としては次のような制御方法が挙げられる。例えば、商用電源５２から出力される交流電源の半波周期毎に商用電源５２から通電発熱抵抗層１１ｂへの通電に供される位相範囲を温度検知素子１４の検知温度に応じて変更するという位相制御である。或いは、前記半波周期毎に温度検知素子１４の検知温度に応じて商用電源５２から通電発熱抵抗層１１ｂへの通電を導通又は遮断のいずれか一方に切り換えるという波数制御等である。
【００５２】
ヒータ基板１１ａとして耐摩耗性に優れ、熱伝導性の良好なＡｌＮ等を用いた場合には通電発熱抵抗層１１ｂを上記基板に対してニップ部Ｎと反対側に形成してあっても良い。
【００５３】
断熱ステイホルダー１２は、ヒータ１１を支持する役目、定着ベルト１０の回転案内部材の役目、加圧部材の役目、ニップ部Ｎと反対方向への放熱を防ぐための断熱部材の役目等をしている。したがって、断熱ステイホルダー１２は押圧部材として機能するとともに第１及び第２ガイド部として機能する。剛性・耐熱性・断熱性の部材であり、液晶ポリマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等により形成されている。
【００５４】
本実施例では、断熱ステイホルダー１２のニップ部Ｎの下流部を加圧ローラ２０側に突出させて高さ１．０ｍｍの凸形状部Ｋ（図３、定着ベルトの曲率を変えるためのアゴ部）とした。これは、この凸形状部Ｋにより定着ベルト１０の回転形状を変え、記録材Ｐと定着ベルト１０を曲率分離させるためのものである。
【００５５】
図６はフランジ部と定着ベルトの断面の説明図ある。図７は斜視図による回転フランジの説明図である。
【００５６】
第１及び第２のガイド部として機能する断熱ステイホルダー１２の左右両端部側（一端側と他端側）にそれぞれフランジ部１５が配設されている。フランジ部１５は、定着ベルト１０の幅方向への寄り移動を加圧ローラ２０の両端側においてそれぞれ規制する。  図６に示すように、フランジ部１５はおおまかに分けて二つの部材によって構成されている。一つは、定着ベルト１０の端面と突き当たることにより従動回転自在な回転体としての無端のリング形状または円盤形状である回転フランジ１５Ａである。もう一つは、定着ベルト１０による回転フランジ１５Ａの幅方向への移動を規制する実質的に回転不可に固定された固定体である固定フランジ１５Ｂである。
【００５７】
固定フランジ１５Ｂは、ＰＰＳ、液晶ポリマー、フェノール樹脂等の耐熱樹脂により形成されている。その形状はキャップ形状であり、第１の規制部材としての回転フランジ１５Ａが挿入可能な内径を有した挿入部１５ａを内面側に有している。またこの内径は、定着ベルト１０の外周形状がニップを作ることによって変形した場合でも、定着ベルト１０の外周面が挿入部１５ａの内周面に接触しないように十分な大きさを有している。回転フランジ１５Ａの規制部材としての固定フランジ１５Ｂは回転フランジ１５Ａを幅方向で規制すると共に、回転フランジ１５Ａの回転位置を規制している。
【００５８】
回転フランジ１５Ａは、耐熱樹脂であるＰＰＳにより形成されている。なお、耐熱樹脂である液晶ポリマー、フェノール樹脂等を用いてもよい。その形状は、図７に示すように、リング型のキャップであり、外径Ｌｏは固定フランジ１５Ｂの挿入部１５ａの内径よりも小さく、切り欠き部１５ｂよりも大きい。また内径Ｌｉはヒータ１１に干渉しないような大きさである。この内径Ｌｉ内に断熱ステイホルダー１２の外方延長部１２ｂが貫通位置して回転フランジ１５Ａと断熱ステイホルダー１２の外方延長部１２ｂとは干渉しない。この回転フランジ１５Ａが定着ベルト１０と内接することで摩擦力を生じ、定着ベルト１０と回転フランジ１５Ａが共に回転することにより、定着ベルト１０の端面の摺擦を防止する構成をとっている。
【００５９】
［潤滑剤かき取り部材］
本例においては、加熱ユニット９の内部に介在していた潤滑剤のうち加圧ローラ２０に転移したものを除去手段としての潤滑剤かき取り部材でかき取ることで、定着装置６に導入され得る記録材に付着する潤滑剤を低減している。このとき、潤滑剤かき取り部材は、加圧ローラ２０の記録材通過領域（装置に導入される最大幅の記録材と接触し得る領域）には接触しないことで画像加熱処理に影響を与えないようにされる。
【００６０】
まず、潤滑剤の回りこみ現象について説明する。上述した定着装置６は、ヒータ１１および断熱ステイホルダー１２の表面に耐熱性グリス等の潤滑剤が介在しており、これらの部材と定着ベルト１０との摩擦を低減している。そして、この定着ベルト１０を挟み込むようにして、ヒータ１１および断熱ステイホルダー１２は加圧ローラ２０に向かって付勢されている。
【００６１】
したがって、潤滑剤としての耐熱性グリスはヒータ１１および断熱ステイホルダー１２と定着ベルト１０との間で加圧を受けることとなる。この状態で加圧ローラ２０の回転により定着ベルト１０が回転すると、グリスは加熱ユニット９の幅方向の端部に向かって押し延ばされていく。そして、端部に向かって拡がったグリスは、定着ベルト１０の端部から漏れ出す恐れがある。
【００６２】
漏れ出したグリスはその粘性によって、あるいは回転フランジ１５Ａの突き返しによって定着ベルト１０の表面にまわりこんで付着する。定着ベルト１０の表面に付着したグリスは、その後から漏れ出してくるグリスに押し出されるなどして、定着ベルト１０と加圧ローラ２０とが形成するニップ部Ｎの幅方向の端部位置まで移動する。ニップ部Ｎの幅方向の端部位置まで移動したグリスはニップ部Ｎに挟みこまれて押し延ばされることで、図２に示すように、加圧ローラ２０の記録材通過領域Ａ１（装置に導入される最大幅の記録材と接触し得る領域）まで転移していく。
【００６３】
そして、このようにして記録材通過領域に到達したグリスが画像形成時に記録材に付着することで、画像不良を招くといった恐れがあった。
【００６４】
ところで、図２に示すように、加圧ローラ２０の回転軸線方向の端部には記録材非通過領域Ａ２（装置に導入される最大幅の記録材と接触し得ない領域）が存在する。グリスが記録材非通過領域Ａ２に位置している間は、このグリスが記録材を汚染することはない。そのため、この記録材非通過領域Ａ２に除去手段としての潤滑剤かき取り部材を設けることで、グリスが記録材通過領域Ａ１に到達する前にこれを除去するといった方法が考えらえる。以下、本実施例における除去手段としての潤滑剤かき取り部材を更に備えた定着装置６について図を用いて詳細に説明する。
【００６５】
潤滑剤かき取り部材（第１及び第２の除去部材）としてのスクレーパー６０は、図２に示すように、加圧ローラ２０の記録材非通過領域Ａ２である両端側の表面に当接配置している。このときスクレーパー６０は、記録材通領域Ａ１に当接しないように配置されている。なぜならば、スクレーパー６０を記録材通過領域に接触させることで加圧ローラ２０の表面性状が変化して画像処理に影響を与えてしまう恐れがある。また、記録材通過領域に潤滑剤かき取り部材を接触させること加熱ローラ２０の幅方向の熱容量が変化してしまい温度ムラを招いてしまう恐れがある。
【００６６】
したがって、スクレーパー６０は記録材通過領域Ａ１の幅方向の端部から間隔をあけた記録材非通過領域Ａ２の位置に当接している。この間隔は、記録材の個体差や搬送時の位置決め誤差などを考慮して２ｍｍ程度あることが望ましい。スクレーパー６０は幅５ｍｍほどのゴムブレードからなり、図３に示すように、筐体３０に片側の端部固定されている。これを固定端と呼ぶ。そして、もう一方の端部は加圧ローラ２０の表面に当接している。これを当接端と呼ぶ。なお、スクレーパー６０はゴムブレードの代わりにマイラー等を用いてもよい。また、スクレーパー６０の幅は５ｍｍには限られない。グリスを除去可能な大きさであればここから大小してもよい。また、スクレーパー６０は記録材非通過領域Ａ２の全域に当接しても構わない。
【００６７】
このとき、スクレーパー６０の当接端は固定端と比べて加圧ローラ２０の回転方向の上流側（ニップ部Ｎを基準として）に位置している。そして、当接端が加圧ローラの表面に沿うように当接することで、加圧ローラ２０の回転に沿って運ばれるグリスをこそげとるようにして機能する。こそげとられたグリスは、定着装置６の筺体３０の底部にたまる。このとき筺体３０の底部にグリス回収用の受け皿等を配置してもよい。
【００６８】
この状態で、加圧ローラ２０の回転により定着ベルト１０が回転すると、定着ベルト１０端部からグリスが漏れ出してくる。漏れ出したグリスが幅方向に移動し、定着ベルト１０と加圧ローラ２０のニップ部Ｎまで回り込んでくると、グリスはニップ部Ｎによって押しつぶされ加圧ローラ２０の表面に転移する。
なお、このとき定着別ベルト１０の端部からニップ部Ｎまでの間隔は３ｍｍ程だが、この間隔をより狭めても構わない。例えば定着ベルト１０の端部位置と加圧ローラ１０の端部位置とが一致していてもよい。
転移したグリスは加圧ローラ２０の回転方向に沿って移動し、スクレーパー６０によってかき取られる。
このとき、定着ベルト１０の表面に残るグリスも存在し得るが、定着ベルト１０の回転による加圧ローラ２０と繰り返し接触することで次第に低減していく。また、本実施のように定着ベルト１０が加熱体を有している場合、定着ベルト１０側の温度が加圧ローラ２０側の温度よりも高い傾向となる。そのため、本実施例のように高温なほど粘度が低下するグリスを用いている場合、定着ベルト１０側の粘度が比較的低くなるため加圧ローラ２０に転移しやすい傾向となる。したがって、ニップ部Ｎまで回りこんだグリスのほとんどが加圧ローラ２０に転移してスクレーパー６０によってかき取られることとなる。したがって、グリスは記録材非通過領域Ａ２でかき取られるため、記録材通過領域までグリスが回り込むことがない。従って、グリスが記録材に付着することで記録材や画像を汚染することを抑制できる。
【００６９】
また、スクレーパー６０によるグリスのかき取り方向は上述したような加圧ローラの径方向には限られない。例えば、加圧ローラ２０の回転軸線方向の両端側にそれぞれ配置されたスクレーパー６０は、加圧ローラ２０のその回転軸線方向の対応する端部の外側に押し出すようにグリスをかき取ってもよい。
【００７０】
例えば、スクレーパー６０の加圧ローラ２０に当接する端部を当接端としたとき、加圧ローラ２０の回転方向に対して当接端の長手方向が交差するようにスクレーパー６０を当接させる。そして、加圧ローラ２０の回転方向に沿って搬送されるグリスに当接端が接触することで、中央側から端部側へとグリスの移動を案内する構成である。
【００７１】
ここで、スクレーパー６０の当接端の長手方向の端部のうち、加熱ローラ２０の回転軸線方向中央側の端部を中央側端と呼び、もう一方の端部を外側端と呼ぶ。
【００７２】
このとき、スクレーパー６０の中央側端がその外側端よりも加熱ローラ２０の回転方向の上流側に位置するように当接端の長手方向は傾斜している。
【００７３】
この傾斜の関係は、加熱ローラ２０の回転軸線方向の一端側に配設されたスクレーパー６０と他端側に配設されたスクレーパー６０の両方に成りたつ。
【００７４】
従って、加熱ローラ２０の回転軸線方向の一端側に配設されたスクレーパー６０との当接端の長手方向を延長した直線と、他端側の当接端の長手方向を延長した直線と、は加圧ローラの回転方向の上流側で交差する。
【００７５】
ここで、加圧ローラ２０の回転軸線方向の一端側に位置するスクレーパー６０の外側端を加圧ローラ２０の定着ベルト１０と接触し得る領域の一端から突出するように設ける。また、加圧ローラ２０の回転軸線方向の他端側に位置するスクレーパー６０の外側端を加圧ローラ２０の定着ベルト１０と接触し得る領域の他端から突出するように設ける。この構成により、スクレーパー６０で一度かき取ったグリスが再び加圧ローラ２０に付着することのないようにグリスを排出することができる。
【００７６】
本実施例によれば、加圧ローラ２０の定着ベルト１０と接触し得る領域であって装置に導入可能な最大幅の記録材と接触し得ない領域にスクレーパー６０が配置される。このため、グリスが加圧ローラ２０の記録材と接触し得る領域に転移することを抑制することができる。
したがって、潤滑剤による記録材や画像への汚染を抑制することができる。また、定着ベルト１０に対してスクレーパー６０を当接していないので、定着ベルト１０に対する摩擦抵抗を低減でき、したがって定着ベルト１０の回転安定性を保つことができる。
【００７７】
また、定着ベルト１０に対してスクレーパー６０が当接していないので、摺擦による定着ベルト１０の摩耗を低減できる。したがって、定着ベルト１０の寿命低下や定着ベルト１０の破損時の程度の拡大を抑制することができる。
【実施例２】
【００７８】
本実施例の構成は、潤滑剤かき取り部材としてのスクレーパー６０の代わりにフェルト６１が用いられている点以外は第１の実施例と同一の構成である。したがって、重複する構成の説明を省略する。図８は本実施例における図２の（４）−（４）線に沿う定着装置の断面の説明図である。
【００７９】
本実施例では、図８に示すように、加圧ローラ２０の記録材非通過領域Ａ２である回転軸線方向の両端部の表面に潤滑剤かき取り部材としての潤滑剤吸収材を当接配置している。潤滑剤吸収材としてはフェルト等の不織布を用いることができ、本例ではフェルト６１を筐体３０に片面を接着して、もう片面を加圧ローラ２０の表面に押しつけるように配置している。フェルト６１としてはアンビック社製のアラミドフェルトＧＸ０７７８を用い、高温の加圧ローラ２０との接触に耐える高難燃なものとした。このフェルトの寸法は５×８×３(ｍｍ)であり、加圧ローラ２０の両端部において、搬送方向と幅方向に５ｍｍずつ当接させ、幅方向の残り３ｍｍは加圧ローラ２０の端部からはみ出すように設けた。また、加圧ローラ２０に当接している領域においてフェルト６１の厚さが３ｍｍから２ｍｍとなる程度に圧接させた。
【００８０】
この状態で、加圧ローラ２０の回転により定着ベルト１０が回転すると、定着ベルト１０端部からグリスが漏れ出してくる恐れがある。漏れ出したグリスが幅方向に移動し、定着ベルト１０と加圧ローラ２０のニップ部Ｎまで回り込んでくると、グリスはニップ部Ｎによって押しつぶされ加圧ローラ２０の表面に転移する。転移したグリスは加圧ローラ２０の回転方向に沿って移動し、フェルト６１によってかき取られるとともにフェルト６１のその繊維の隙間に吸収される。したがって、グリスは記録材非通過領域Ａ２でかき取れられるため、記録材通過領域Ａ１までグリスが回り込むことがない。
【００８１】
また、潤滑剤としてのグリスの粘性が高い場合、定着ベルト１０の表面に付着したグリスのうちの一部が塊状で加圧ローラ２０のエッジ部に転移する。そしてエッジ部に転移したグリスの塊は加圧ローラ２０にともない回転するとともに、次第にニップ部Ｎに入りこんでいく。
【００８２】
このときフェルト６１は、本実施例のように、加圧ローラ２０の回転軸線方向において、加圧ローラ２０の定着ベルト１０と接触し得る部位の端部から突出する領域を有するように設けるとよい。少なくとも加圧ローラ２０の定着ベルト１０と接触し得る部位のエッジ部に当接する領域を有するように設けることが好ましい。
【００８３】
このような構成により、定着ベルト１０から加圧ローラ２０のエッジ部に転移して、まだニップ部Ｎに到達していないグリスを塊の状態でかき落とすことができる。そのため、ニップ部Ｎに到達するグリスの量を低減できフェルト６１が吸収するグリスの量を抑えることができる。そして、フェルト６１の長期の利用が期待できる。
【００８４】
本実施例によれば、加圧ローラ２０の定着ベルト１０と接触し得る領域であって装置に導入可能な最大幅の記録材と接触し得ない領域にフェルト６１が配置される。このため、グリスが加圧ローラ２０の記録材と接触し得る領域に転移することを抑制することができる。
【００８５】
したがって、潤滑剤による記録材や画像への汚染を抑制することができる。また、定着ベルト１０に対してフェルト６１を当接していないので、定着ベルト１０に対する摩擦抵抗を低減でき、したがって定着ベルト１０の回転安定性を保つことができる。
【００８６】
また、定着ベルト１０に対してフェルト６１が当接していないので、摺擦による定着ベルト１０の摩耗を低減できる。したがって、定着ベルト１０の寿命低下や定着ベルト１０の破損時の程度の拡大を抑制することができる。
【００８７】
＜その他の実施例＞
以上、第１及び第２の実施例について説明したが、本発明を実施する為の構成はこれら実施例の構成のみには限られない。
【００８８】
例えば、実施例１の定着装置は定着ベルトと加圧ローラによる構成であったが、加圧ローラの代わりに加圧ベルトを用いて、加圧ベルトの幅方向の両端部に潤滑剤かき取り部材を当接することによっても同様の効果を発揮する。
【００８９】
例えば、実施例１の定着装置の加熱体及び押圧部材は、定着ベルトの内面において断熱ステイホルダーに保持されたセラミックヒータであった。しかしながら、ニップ部を加熱する手段としては励磁コイル等によって電磁誘導発熱する定着ベルトを用いてもよい。またこのとき、加圧ローラとともに定着ベルト挟んでニップ部Ｎを形成する手段としてはニップパッド等を用いればよい。
【００９０】
実施例１及び２で定着装置として説明した画像加熱装置は、画像の光沢や表面性を調整する表面加熱装置としても適用され得る。またこの画像加熱装置は、画像形成装置に組み込む以外に、単独で設置、操作される１台の装置又はコンポーネントユニットとして実施できる。また画像加熱装置を用いる画像形成装置は、モノクロの画像を形成する画像形成装置に限られず、フルカラーの画像を形成する画像形成装置でもよい。またこの画像加熱装置は、用途に応じてその他の機器、装備、筐体構造を加えることで、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の画像形成装置に用いられ得る。
【符号の説明】
【００９１】
Ｎ  ニップ部
Ｐ  記録材
Ｔ  トナー像
１０  定着ベルト（エンドレスベルト）
１１  加熱用ヒータ
１２  断熱ステイホルダー
１５  フランジ部
２０  加圧ローラ
６０  スクレーパー
【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】
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【図７】
2015034913.tif 000009
【図８】
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