(57)【要約】【課題】電極層（４２ｄ）と給電部（５１）間で生じる摩耗粉等の画像形成領域への侵入や、エンドレスベルト（４２）と回転体（４５）間で発生した摩耗粉の給電電極部への侵入を抑制する。【解決手段】画像加熱装置（４０）は、第１の電極層（４２ｄ）と第２の電極層（４２ｄ）との間に給電すべく第１の電極層（４２ｄ）と摺動可能な第１の給電部（５１）及び第２の電極層（４２ｄ）と摺動可能な第２の給電部（５１）を有している。そして、エンドレスベルト（４２）は、第１の電極層（４２ｄ）が第１の給電部（５１）と摺動する位置よりも幅方向内側近傍に配置され径方向外側へ突出した第１の突出部（１２４ａ）と、第２の電極層（４２ｄ）が第２の給電部（５１）と摺動する位置よりも幅方向内側近傍に配置され径方向外側へ突出した第２の突出部（１２４ａ）とを有している。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により発熱する発熱層と、前記発熱層よりもその幅方向両端側に配置され前記発熱層と電気的に接続される第１及び第２の電極層と、を有し、記録材上の画像をニップ部にて加熱するエンドレスベルトと、
前記エンドレスベルトとともに前記ニップ部を形成する回転体と、
前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に給電すべく前記第１の電極層と摺動可能な第１の給電部及び前記第２の電極層と摺動可能な第２の給電部と、を有し、
前記エンドレスベルトは、前記第１の電極層が前記第１の給電部と摺動する位置よりも前記幅方向内側近傍に配置され径方向外側へ突出した第１の突出部と、前記第２の電極層が前記第２の給電部と摺動する位置よりも前記幅方向内側近傍に配置され径方向外側へ突出した第２の突出部と、を有することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記第１の突出部は前記第１の電極層上に配置され、前記第２の突出部は前記第２の電極層上に配置されてい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】
前記エンドレスベルトは、前記第１の電極層が前記第１の給電部と摺動する位置よりも前記幅方向外側に配置され径方向外側へ突出した第３の突出部と、前記第２の電極層が前記第２の給電部と摺動する位置よりも前記幅方向外側に配置され径方向外側へ突出した第４の突出部と、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像加熱装置。
【請求項４】
前記回転体は前記エンドレスベルトを回転駆動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】
通電により発熱する発熱層を有し記録材上の画像をニップ部にて加熱するエンドレスベルトと、
前記エンドレスベルトとともに前記ニップ部を形成する回転体と、
前記発熱層よりもその幅方向両端側に配置され前記発熱層と電気的に接続されるリング状の第１及び第２の電極部と、
前記第１の電極部と前記第２の電極部との間に電力を供給すべく前記第１の電極部と摺動可能な第１の給電部及び前記第２の電極部と摺動可能な第２の給電部と、を有し、
前記第１の電極部は前記第１の給電部と摺動する位置よりも前記幅方向内側に配置され径方向外側へ突出した第１の突出部を有し、前記第２の電極部は前記第２の給電部と摺動する位置よりも前記幅方向内側に配置され径方向外側へ突出した第２の突出部を有することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項６】
前記第１の電極部は前記第１の給電部と摺動する位置よりも前記幅方向外側に配置され径方向外側へ突出した第３の突出部を有し、前記第２の電極部は前記第２の給電部と摺動する位置よりも前記幅方向外側に配置され径方向外側へ突出した第４の突出部を有することを特徴とする請求項５に記載の画像加熱装置。
【請求項７】
前記エンドレスベルトは前記発熱層よりも前記幅方向両端側に配置され前記発熱層と電気的に接続される第１及び第２の導電層を有し、前記第１の電極部は前記第１の導電層に電気的に接続され、前記第２の電極部は前記第２の導電層に電気的に接続されることを特徴とする請求項５又は６に記載の画像加熱装置。
【請求項８】
前記回転体は前記エンドレスベルトを回転駆動することを特徴とする請求項５乃至７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、シート（記録材）上に形成されたトナー像を加熱する定着装置等の画像加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタや複写機、ファクシミリ、これらの複合機などの画像形成装置では、定着ベルトを用いた、ベルト加熱方式の定着装置（画像加熱装置）を搭載したものが実用化されている。この定着装置では、電子写真プロセスや静電記録プロセス等の画像形成手段によりシート（記録材）上に形成担持されたトナー像（トナー画像）を加熱により記録材上に定着させる。
【０００３】
このような定着装置において、加熱源としての抵抗発熱体を定着部材自体に設け、通電により抵抗発熱体を直接に加熱する直接加熱方式を採用したものも知られている。
【０００４】
直接加熱方式の一例として、第１絶縁層である円筒状絶縁基材上に抵抗発熱層を加熱源として有し、更に、第２絶縁層と、絶縁層と、長手方向両端部に設けた電極層とを有した無端状の画像加熱ベルト（エンドレスベルト）を備えた定着装置が知られている。（特許文献１参照）
【０００５】
この定着装置では、画像加熱ベルトの電極層に給電端子から給電を行って、抵抗発熱体を発熱させることによって画像加熱ベルト全体を加熱する。そして、画像加熱ベルトの内側のフランジ部材と、画像加熱ベルト外側に配置された加圧ローラ（回転体）とで形成されるニップ部にて、加熱された画像加熱ベルトと未定着トナー像が転写された記録材とを挟持搬送することでトナー像を記録材に定着させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−９２７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、画像加熱ベルトを用いた直接加熱方式の定着装置では、給電の際に電極同士が摺擦するため、以下のような課題が発生する。
【０００８】
給電電極部で摩耗が発生し、或いは、摩耗を抑制するためのグリス等の潤滑剤の塗布が必要になることがある。これらのグリスや摩耗粉は、画像加熱ベルトの画像形成領域まで侵入するおそれがあり、侵入した場合、画像弊害などをもたらす可能性がある。また、画像加熱ベルト内部に回り込み、画像加熱ベルトの寿命を低下させてしまう可能性もある。
【０００９】
また、画像加熱ベルトと加圧ローラ間のニップ部で記録材が搬送されることにより、画像加熱ベルト表層や加圧ローラ表層などが摩耗して摩耗粉が発生する可能性もある。これら表層の摩耗粉は、絶縁体もしくは比較的抵抗値の高い導電体であることが多いため、ニップ部内で発生した摩耗粉が給電電極部に侵入するおそれもある。
【００１０】
本発明は、電極層と給電端子等の給電部との間で生じる摩耗粉等の画像形成領域への侵入や、エンドレスベルトと回転体との間で発生した摩耗粉の給電電極部への侵入を可及的に防止することが可能な画像加熱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】
【００１１】
本発明は、画像加熱装置において、通電により発熱する発熱層と、前記発熱層よりもその幅方向両端側に配置され前記発熱層と電気的に接続される第１及び第２の電極層と、を有し、記録材上の画像をニップ部にて加熱するエンドレスベルトと、前記エンドレスベルトとともに前記ニップ部を形成する回転体と、前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に給電すべく前記第１の電極層と摺動可能な第１の給電部及び前記第２の電極層と摺動可能な第２の給電部と、を有し、前記エンドレスベルトは、前記第１の電極層が前記第１の給電部と摺動する位置よりも前記幅方向内側近傍に配置され径方向外側へ突出した第１の突出部と、前記第２の電極層が前記第２の給電部と摺動する位置よりも前記幅方向内側近傍に配置され径方向外側へ突出した第２の突出部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、電極層と給電部間で生じる摩耗粉等の画像形成領域への侵入や、画像加熱ベルトと回転体間で発生した摩耗粉の給電電極部への侵入を可及的に防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態における定着装置を概略的に示す正面断面図。
【図２】（ａ）は第１の実施形態における定着装置を概略的に示す側面図、（ｂ）は（ａ）の定着装置を概略的に示す側面断面図。
【図３】（ａ）は第１の実施形態における定着装置を記録材搬送方向に沿って断面して概略的に示す側面断面図、（ｂ）は（ａ）の画像加熱ベルトの構成を概略的に示す側面断面図。
【図４】第１の実施形態における画像加熱ベルトの発熱領域の一方の定着フランジ部材付近を概略的に示す側面断面図。
【図５】第１の実施形態における定着装置の給電部付近を拡大して示す斜視図。
【図６】本発明の第２の実施形態における画像加熱ベルトの発熱領域の一方の定着フランジ部材付近を概略的に示す側面断面図。
【図７】本発明の第３の実施形態における画像加熱ベルトの発熱領域の一方の定着フランジ部材付近を概略的に示す側面断面図。
【図８】本発明の第４の実施形態における画像加熱ベルトの発熱領域の一方の定着フランジ部材付近を概略的に示す側面断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、画像加熱装置を、未定着トナー像をシート（記録材）に定着させる定着装置に適用した構成として説明するが、本発明は、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。なお、各実施形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状、及びそれらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、以下の実施形態に限定される趣旨のものではない。
【００１５】
＜第１の実施形態＞
まず、本発明を適用可能な画像形成装置としてのカラー電子写真プリンタについて、図１を用いて説明する。なお、図１では、カラー電子写真プリンタをシートの搬送方向に沿って断面した状態で示している。以下、本実施形態では、カラー電子写真プリンタを単に「プリンタ」という。
【００１６】
［プリンタ］
図１に示すように、プリンタ１はプリンタ本体４を有し、このプリンタ本体４に、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）の各色に対応した画像形成部１０を備えている。各画像形成部１０は、感光ドラム１１と、感光ドラム１１の回転方向に沿って順に配置された帯電器１２、レーザスキャナ１３、現像器１４、１次転写ブレード１７、クリーナ１５を有している。
【００１７】
各画像形成部１０において、感光ドラム１１は、帯電器１２によって予め帯電された後、レーザスキャナ１３によって静電潜像を形成され、この静電潜像を、現像器１４によってトナー画像として顕在化される。各感光ドラム１１に形成された各色に対応するトナー画像は、１次転写ブレード１７によって、像担持体としての中間転写ベルト３１に順次転写される。この転写後、感光ドラム１１に残ったトナーは、クリーナ１５によって除去されるため、感光ドラム１１は、その表面が清浄になり、次の画像形成に備えることができる。
【００１８】
一方、記録材Ｐは、１段目の給紙カセット２０ａ、２段目のカセット２０ｂ、又は、プリンタ１の一側部に設けられたマルチ給紙トレイ２５から、１枚ずつ給紙されてレジストローラ対２３に送り込まれる。レジストローラ対２３は、記録材Ｐを一旦受け止めてその斜行を補正する。そして、レジストローラ対２３は、中間転写ベルト３１上のトナー画像と同期を取って、記録材Ｐを中間転写ベルト３１と２次転写ローラ３５との間の２次転写ニップ部に送り込む。中間転写ベルト３１は、張架ローラ１８，１９，３４によって矢印Ａ方向に回転可能となるように支持されている。
【００１９】
中間転写ベルト上のカラーのトナー画像は、転写体としての２次転写ローラ３５によって記録材Ｐに転写される。その後、記録材上（シート上）のトナー画像は、ケーシング４０ａ内に収容されたエンドレスベルトとしての画像加熱ベルト４２及び回転体としての加圧ローラ４５を有する定着装置４０により、記録材Ｐが加熱及び加圧されることによって定着される。トナー像が形成される記録材の具体例として、普通紙や、普通紙の代用品である樹脂製のシート状のもの、或いは厚紙や、オーバーヘッドプロジェクター用のものなどを挙げることができる。なお、図１中の符号２は、記録材Ｐを定着装置４０に案内する定着前ガイドを示している。
【００２０】
記録材Ｐの片面にトナー画像を形成する場合は、条件に応じて切換え部材（フラッパ）６１によって搬送経路が切り換えられる。フェイスアップ（トナー画像が上側）で排出する場合は、排紙ローラ６３を介して、プリンタ１の側面に配置されている排紙トレイ６４に排出される。一方、フェイスダウン（トナー画像が下側）で排出する場合は、プリンタ１の上部に配置されている排紙トレイ６５に排出される。
【００２１】
記録材の両面にトナー画像を形成する場合、定着装置４０でトナー画像を定着された記録材Ｐは、切り換えらえた切換え部材６１で上方へ案内され、後端が反転ポイントＲに達したとき、スイッチバック搬送路７３をスイッチバック搬送されて表裏を反転される。その後、記録材Ｐは、両面搬送路７０を搬送され、片面画像形成時と同様の過程を経て他方の面にトナー画像を形成され、排紙トレイ６４または排紙トレイ６５に排出される。なお、切換え部材６１、スイッチバック搬送路７３等で構成される部分は、反転手段の一例である。
【００２２】
［定着装置］
次に、本実施形態における定着装置４０について図２（ａ），（ｂ）及び図３（ａ）を参照して説明する。なお、図２（ａ）は、本実施形態におけるベルト加熱方式（直接加熱方式）の一例である定着装置４０を概略的に示す側面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の定着装置４０を概略的に示す側面断面図である。図３（ａ）は、定着装置４０を記録材搬送方向（矢印Ｂ方向）に沿って断面して概略的に示す側面断面図である。
【００２３】
抵抗発熱体を用いた画像加熱装置としての定着装置４０は、円筒状の画像加熱ベルト（エンドレスベルト）４２と、画像加熱ベルト４２の軸方向（幅方向）に平行に延びる弾性を有する加圧ローラ（回転体）４５とを備えている。画像加熱ベルト４２は、軸方向両端部が加圧バネ１０４で押し下げ付勢された状態で加圧ローラ４５に圧接され、加圧ローラ４５との間で定着ニップ部（ニップ部）Ｎを形成している。つまり、加圧ローラ４５は画像加熱ベルト４２とともに定着ニップ部Ｎを形成し、画像加熱ベルト４２は記録材上の画像を定着ニップ部Ｎにて加熱する。圧縮バネからなる加圧バネ１０４は、定着装置４０のケーシング４０ａ側に支持された保持部材１０２と定着フランジ部材１２２との間に縮設されている。
【００２４】
画像加熱ベルト４２は、定着装置４０の奥側（図２の右側）と手前側（図２の左側）に設けられた不図示の側板間に、定着フランジ部材１２２を介して回転自在に支持されている。定着フランジ部材１２２は、画像加熱ベルト４２の幅方向両端部（軸方向両端部）に配置されて、画像加熱ベルト４２の周方向の軌道を規制している。
【００２５】
記録材上の画像を加熱処理する無端状の画像加熱ベルト４２は、幅方向（矢印Ｈ方向）に亘って設けられ、通電により発熱する発熱層としての抵抗発熱層４２ｂを有している。さらに、画像加熱ベルト４２は、幅方向の両端部にそれぞれ設けられ、交流電源４４からの電力を受けて抵抗発熱層４２ｂに供給する第１及び第２の電極層としての電極層４２ｄを有している。電極層４２ｄは、抵抗発熱層４２ｂよりもその幅方向両端側に配置され抵抗発熱層４２ｂと電気的に接続される。
【００２６】
画像加熱ベルト４２両端部の電極層４２ｄには夫々、第１及び第２の給電部としての給電部材５１が当接しているが、それら給電部材５１は、交流電源（ＡＣ電源）４４に接続された状態で制御回路４３により通電制御される。第１の給電部としての例えば奥側（図２右側）の給電部材５１は、第１の電極層としての例えば奥側の電極層４２ｄと、第２の電極層としての例えば手前側の電極層４２ｄとの間に給電すべく、第１の電極層としての電極層４２ｄと摺動可能に構成されている。第２の給電部としての例えば手前側（図２左側）の給電部材５１は、第２の電極層としての電極層４２ｄと摺動可能に構成されている。
【００２７】
制御回路４３は、不図示のＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵを有し、不図示のサーミスタによる検知温度に基づき通電制御パターンを決定し、決定した通電制御パターンに応じて位相制御／波数制御等により、給電部材５１を介して抵抗発熱層４２ｂに電力を供給する。なお、図２における符号Ｅは、給電部材５１と電極層４２ｄとが摺接する領域である給電電極部を示している。
【００２８】
加圧ローラ４５は、画像加熱ベルト４２の下側で画像加熱ベルト４２に平行な状態に配置され、且つ、奥側と手前側の端部を定着装置４０の奥側と手前側の側板間に軸受け部材１２３を介して回転自在に支持されている。加圧ローラ４５は、画像加熱ベルト４２に接触し且つ画像加熱ベルト４２との間の定着ニップ部Ｎで記録材を挟持搬送する。
【００２９】
画像加熱ベルト４２の内方下部には、加圧パッド１０３が幅方向（矢印Ｈ方向）に延設した状態で収容されている。加圧パッド１０３は、画像加熱ベルト４２の定着フランジ部材１２２によって支持されている。この定着フランジ部材１２２は、加圧ローラ４５に向かう方向に移動可能となるように、不図示の側板によって支持されている。
【００３０】
以上の定着フランジ部材１２２は、図２（ｂ）及び図３（ａ）に示すように、加圧ステイ１０６を介して加圧パッド１０３を押し下げ付勢している。これにより、画像加熱ベルト４２が所定の押圧力で加圧ローラ４５の上面部に圧接させられ、図３（ａ）に示す所定幅の定着ニップ部Ｎが形成されている。
【００３１】
加圧ローラ４５の回転軸４５ａの奥側端部（図２の右側）には、モータ等の駆動源４６からの駆動力を回転軸４５ａに伝達して加圧ローラ４５を回転駆動する駆動ギアＧが固定されている。駆動源４６からの駆動力が駆動ギアＧに伝達されることで、加圧ローラ４５が図３における反時計方向（矢印Ｃ方向）に所定の周速度で回転駆動される。
【００３２】
この加圧ローラ４５の回転駆動に伴い、定着ニップ部Ｎにて摩擦力が作用して画像加熱ベルト４２に回転トルクが作用することで、画像加熱ベルト４２は時計方向（矢印Ｄ方向）に連れ回り回転（従動回転）する。このように、加圧ローラ４５が画像加熱ベルト４２を回転駆動するように構成されるので、加圧ローラ４５の回転により画像加熱ベルト４２を円滑に且つ確実に回転させることができる。
【００３３】
加圧パッド１０３は、耐熱性及び画像加熱ベルト４２内面との摺動性が求められ、画像加熱ベルト４２のニップ部近傍における軌道を規制するガイドとしての役割を有する。加圧パッド１０３の材料として、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂やセラミックス、ＳＵＳ等の金属材料を用いることができる。また、加圧パッド１０３の定着ニップ部Ｎに対応する部位には、摺動性に優れたＳＵＳ等の材料を使用し、加圧パッド１０３のガイド部としての部位には、加工性の優れた液晶ポリマー等の耐熱性樹脂を使用することが可能である。また、加圧パッド１０３の画像加熱ベルト４２との摺動面に、耐熱性グリスを塗布することもできる。
【００３４】
次に、図３（ｂ）を参照して、本実施形態における画像加熱ベルト４２の概略構成について説明する。なお、図３（ｂ）は、図３（ａ）の画像加熱ベルトの構成を概略的に示す側面断面図である。
【００３５】
図３（ｂ）に示すように、画像加熱ベルト４２は、少なくとも外周面から順に絶縁層（離型層）４２ａ、抵抗発熱層４２ｂ、及び円筒状絶縁基材４２ｃを設けた３層複合構造を有している。
【００３６】
円筒状絶縁基材４２ｃは、画像加熱ベルト４２の強度を維持すると共に周方向において変形可能な可撓性を有し、且つ絶縁性を有している。円筒状絶縁基材４２ｃは、薄すぎると破損しやすく、厚すぎると変形しにくいため、例えば、厚さ２０μｍ以上で且つ１００μｍ以下のポリイミド等の耐熱性樹脂材料を使用することが可能である。本実施形態では、厚さ５０μｍで且つ直径が３０ｍｍの円筒状のポリイミドベルトを用いており、適度な強度と共に適度な柔軟さを実現している。
【００３７】
抵抗発熱層４２ｂは、円筒状絶縁基材４２ｃ上に形成された状態で、通電により発熱する。抵抗発熱層４２ｂの材料として、ポリイミド等の耐熱性樹脂に導電性カーボンや金属粉体を分散した材料などを使用することができる。
【００３８】
本実施形態では、抵抗発熱層４２ｂとして、カーボンを分散させたポリイミドからなる厚み２５μｍの抵抗発熱体のコート層を用いている。そして、画像加熱ベルト４２両端の電極層４２ｄ間の抵抗値が、常温時において１０Ωとなるようにカーボン分散量などを調整している。これにより、抵抗発熱層４２ｂは、１００Ｖの印加時に約１０００Ｗ程度の電力によって発熱する。
【００３９】
絶縁層４２ａは、抵抗発熱層４２ｂ及び電極層４２ｄ（図２参照）の一部の上に形成されて画像加熱ベルト４２以外に電流が流れることを防ぐと共に、トナー付着等による汚れを防止する。絶縁層４２ａは、トナーとの離型性が求められ、電極層４２ｄや抵抗発熱層４２ｂと接していることで電流が流れないように絶縁性も求められることから、絶縁性を有するフッ素樹脂材料、例えばＰＦＡ、ＰＴＦＥなどが用いられる。
【００４０】
また絶縁層４２ａは、薄すぎると記録材や加圧ローラ４５との摩擦による摩耗で短寿命となり、厚すぎると熱容量が増大して熱伝達が低下して省エネ性を損なうため、例えば１０〜５０μｍのフッ素樹脂材料を使用することが望ましい。本実施形態では、厚さ２０μｍの絶縁性ＰＦＡ樹脂チューブを用いている。
【００４１】
画像加熱ベルト４２は、必ずしも３層構造である必要は無い。例えば、カラー画像を形成する場合に良好な画質を得るためには、画像加熱ベルト４２の表面を記録材表面形状に追従させ易くするように、絶縁層４２ａと抵抗発熱層４２ｂ間に、シリコーンゴムなどからなる弾性層を設けることが好ましい。
【００４２】
また、絶縁層４２ａ又は弾性層が抵抗発熱層４２ｂにより直接加熱されて熱劣化等を生じることを防ぐために、絶縁層４２ａ又は弾性層と、抵抗発熱層４２ｂとの間に中間層を設けることもできる。また、画像加熱ベルト４２の各層間の接着強度を高めるために、接着層を設けても良い。さらに、絶縁層４２ａの上に別途離型層を設けても良く、この場合は、離型層に導電性材料を使用することができる。
【００４３】
画像加熱ベルト４２の幅方向両端部には、抵抗発熱層４２ｂに交流電源４４から給電するための電極層４２ｄが形成されている。電極層４２ｄには、ポリイミド等の耐熱性樹脂に導電性粒子などを分散した材料を使用することができる。電極層４２ｄは、抵抗発熱層４２ｂに比べて抵抗が十分小さくなるように抵抗値を調整することで、電極層４２ｄでの発熱を抑えることができる。このように画像加熱ベルト４２の幅方向両端部に設けられる１対の電極層４２ｄが、抵抗発熱層４２ｂに導通する第１及び第２の電極層を構成する。後述する内側鍔部１２４ａは、電極層４２ｄ上（第１の電極層上、第２の電極層上）にそれぞれ一体的に形成される。
【００４４】
加圧ローラ４５は、詳しい図示は省略するが、芯金と、芯金の周囲に設けられた弾性層と、弾性層の周囲を覆う絶縁層（離型層）とから構成される。芯金は、金属材料からなり、弾性層は、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴム或いはシリコーンゴムの発泡体からなり、絶縁層は、フッ素樹脂等からなる。このように構成される加圧ローラ４５は、芯金の両端部を回転自由に軸受け支持した状態で配設されている。また、加圧ローラ４５の弾性層は、シワなどを発生させることなく記録材を安定に搬送するために、外径形状が逆クラウン形状にされている。
【００４５】
定着装置４０は更に、画像加熱ベルト４２の内面に設置されてベルト内面の温度を検知するサーミスタ（不図示）と、画像加熱ベルト４２と加圧ローラ４５との圧接状態と離間状態とを切り替える加圧状態制御機構（不図示）とを有している。
【００４６】
次に、図４及び図５を参照して、本実施形態における画像加熱ベルト４２の発熱領域の手前側の定着フランジ部材１２２付近の構成について説明する。なお、図４は、画像加熱ベルト４２の発熱領域の手前側の定着フランジ部材１２２付近を概略的に示す側面断面図であり、図５は、定着装置４０の給電部を拡大して示す斜視図である。
【００４７】
定着装置４０は、図４に示すように、電極層４２ｄの外径面に給電部材５１が摺動するように配置されている。給電部材５１は、図５に示すように、ＳＵＳ等の板バネから成る２本の接触部５１ａ，５１ｂを有し、２本の接触部５１ａ，５１ｂが電極層４２ｄの一部を両側から挟むように当接している。定着フランジ部材１２２の上方に突出する突出部５５には、給電部材５１を支持するブラケット５２の一端部が固定されている。定着フランジ部材１２２は、樹脂製で電気的に絶縁されている。第１及び第２の給電部としての給電部材５１は、電極層４２ｄにそれぞれ接触して、電源としての交流電源４４からの電力を供給する。
【００４８】
ブラケット５２の他端部は、電極層４２ｄの上方にて電極層４２ｄと平行になるように延設されている。そして、ブラケット５２の他端部に、接触部５１ａ，５１ｂで電極層４２ｄの一部を挟み込む状態となるように、ビス５４により給電部材５１を支持している。つまり給電部材５１は、定着フランジ部材１２２から延設されたブラケット５２の他端部にビス止めされたＳＵＳ等の板バネから成る接触部５１ａ，５１ｂを有する。
【００４９】
なお、本実施形態では、給電部材５１が２か所の接触部５１ａ，５１ｂで電極層４２ｄに摺動するようにしているが、これは電極の接触を安定化させるためであり、摺動箇所は例えば１か所であっても良いし、３か所以上であっても良い。
【００５０】
画像加熱ベルト４２の、給電部材５１と電極層４２ｄとの摺動領域よりも長手方向（幅方向）内側には、内側鍔部１２４ａが径方向外方に突出するように形成されている。このような内側鍔部１２４ａは、例えば、径方向の高さ２．０ｍｍ、且つ長手方向（軸方向）での幅２．５ｍｍに形成されている。この内側鍔部１２４ａは、画像加熱ベルト４２と加圧ローラ４５との定着ニップ部（ニップ部）Ｎよりも外側に配置されて、画像加熱ベルト４２の周方向全域に亘って形成されている。
【００５１】
つまり、内側鍔部１２４ａは、図４における電極層４２ｄよりも幅方向（矢印Ｈ方向）の内側（図４の右側）で、且つ定着ニップ部Ｎよりも外側（図４の左側）に位置し、電極層４２ｄの給電部材５１と摺動する摺動面ｍの外径ｄよりも大径に形成される。言い換えると、内側鍔部１２４ａは、軸方向から見て摺動面ｍを覆うように、この摺動面ｍよりも大きな外径を有する形状にされている。また、内側鍔部１２４ａは、電極層４２ｄ上に一体的に形成されている。したがって、内側鍔部１２４ａと電極層４２ｄとの間には隙間がない。また、内側鍔部１２４ａは、軸方向に貫通する孔などが形成されておらず、前記内側鍔部１２４ａが形成されている領域内では、摩擦粉（電極層が削れたことによる導電粉）やグリスなどが堰き止められる。言い換えれば、内側鍔部１２４ａは、摩擦粉やグリスなどを堰き止める壁として機能する。
【００５２】
以上のように、画像加熱ベルト４２は、第１の電極層としての例えば奥側（図２右側）の電極層４２ｄが第１の給電部としての給電部材５１と摺動する位置よりも幅方向内側近傍に配置され径方向外側へ突出した第１の突出部としての内側鍔部１２４ａを有する。画像加熱ベルト４２は更に、第２の電極層としての例えば手前側（図２左側）の電極層４２ｄが第２の給電部としての給電部材５１と摺動する位置よりも幅方向内側近傍に配置され径方向外側へ突出した第２の突出部としての内側鍔部１２４ａを有する。第１及び第２の突出部としての内側鍔部１２４ａは、第１及び第２の電極層としての電極層４２ｄ上に配置されている。
【００５３】
本実施形態では、電極層４２ｄと同一の部材を電極層４２ｄに積層させることで、電極層４２ｄと内側鍔部１２４ａとを一体的に形成した。但し、内側鍔部１２４ａは、摺動面ｍよりも幅方向内側（図４の右側）に形成されていれば良い。従って、電極層４２ｄ上に、例えばシリコーンゴムなどの、電極層４２ｄとは異なる材質の内側鍔部１２４ａを形成することもでき、その場合にも、同様の効果を得ることができる。
【００５４】
なお、内側鍔部１２４ａは、摺動面ｍの外径ｄ（画像加熱ベルト４２にテンションを与えず自然な状態にしたときの外径）に対して例えば１．１〜１．５倍、より好ましくは１．２〜１．３倍程度の高さに形成されることが好ましい。これにより、電極層４２ｄと給電部材５１間で生じる摩耗粉等の画像形成領域への侵入や、画像加熱ベルト４２と加圧ローラ４５間で発生した摩耗粉の給電電極部Ｅへの侵入を、より効果的に防止することが可能になる。また、内側鍔部１２４ａと給電部材５１間の隙間ｓは、例えば５．０〜１０．０ｍｍ程度に形成されることが好ましい。これにより、給電部材５１と内側鍔部１２４ａとの間で放電が発生することを抑制できる。
【００５５】
本実施形態によると、電極層４２ｄと給電部材５１間で生じる摩耗粉等が内側鍔部１２４ａに堰き止められるため、このような摩耗粉等が画像形成領域（定着ニップ部Ｎ）に侵入することを抑制できる。また、画像加熱ベルト４２と加圧ローラ４５間で発生したベルト表層（絶縁体）の摩耗粉も内側鍔部１２４ａにより堰き止められるため、このようなベルトの摩耗粉等が給電電極部Ｅに侵入することを抑制できる。このように、画像形成領域に摩耗粉等が侵入することを抑制できるため、画質の安定化を図ることが可能になる。また、給電電極部Ｅにベルトの摩耗粉等が進入することを抑制できるため、給電電極部Ｅによる安定した電力供給が可能になる。
【００５６】
例えば、内側鍔部１２４ａを設けない構成では、給電電極部Ｅでの摩耗粉が徐々に定着ニップ部Ｎの画像形成領域内に流出し、１０万枚の通紙を行った際に、画像上に傷が発生してしまった。また、定着ニップ部Ｎで発生した画像加熱ベルト４２の表層摩耗粉が給電電極部Ｅに流入した際は、１０万枚通紙した時点で導通が不安定となり、温度追従性が低下した。しかし、本実施形態の構成により、画像形成領域内に摩耗粉やグリスが流出しなくなったので、画像加熱ベルト４２自身の摩耗により画像不良が発生する３０万枚の通紙を行っても、給電電極部Ｅで発生する摩耗粉等が要因となる画像不良は発生しなかった。また、温度追従性を低下させることなく、３０万枚以上通紙することが可能であった。
【００５７】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明に係る第２の実施形態について図６を参照して説明する。本実施形態以降では、図２に示した奥側（右側）の構成は、便宜上、図示を省略しているため、適宜、図２を参照するものとする。なお、本実施形態では、先の第１の実施形態と同一の部材には同一符号を付すと共に、構成、機能が同じものについてはその説明を省略する。図６は、本実施形態における画像加熱ベルト４２の発熱領域の手前側の定着フランジ部材１２２付近を概略的に示す側面断面図である。
【００５８】
本実施形態の定着装置４０は、図６に示すように、画像加熱ベルト４２の幅方向（矢印Ｈ方向）の両端部（図２参照）に、第１の実施形態と同様の電極層４２ｄをそれぞれ有している。円筒状の各電極層４２ｄには、リング状の第１及び第２の電極部としての給電リング５３がそれぞれ嵌合されている。これら給電リング５３は、第１及び第２の電極層としての電極層４２ｄの各外周に嵌合された状態で電極層４２ｄにそれぞれ導通する。給電リング５３は、抵抗発熱層（発熱層）４２ｂよりもその幅方向両端側に配置され抵抗発熱層４２ｂと電気的に接続される。
【００５９】
本実施形態において、両端部の給電リング５３には給電部材５１がそれぞれに摺動する。内側鍔部５３ａは、各給電リング５３上にそれぞれ一体的に形成されている。本実施形態では、内側鍔部５３ａが給電リング５３に一体的に形成されるので、その分、製造工程が簡素化されている。
【００６０】
以上のように画像加熱ベルト４２は、第１の電極層としての例えば奥側（図２右側参照）の電極層４２ｄが第１の給電部としての給電部材５１と摺動する位置よりも幅方向内側近傍に配置され径方向外側へ突出した第１の突出部としての内側鍔部５３ａを有する。画像加熱ベルト４２は更に、第２の電極層としての例えば手前側（図２左側参照）の電極層４２ｄが第２の給電部としての給電部材５１と摺動する位置よりも幅方向内側近傍に配置され径方向外側へ突出した第２の突出部としての内側鍔部５３ａを有する。第１及び第２の突出部としての内側鍔部５３ａは、第１及び第２の電極層としての電極層４２ｄ上に配置されている。
【００６１】
第１の電極部としての給電リング５３は、第１の給電部としての給電部材５１と摺動する位置よりも幅方向内側に配置され径方向外側へ突出した第１の突出部としての内側鍔部５３ａを有する。また、第２の電極部としての給電リング５３は、第２の給電部としての給電部材５１と摺動する位置よりも幅方向内側に配置され径方向外側へ突出した第２の突出部としての内側鍔部５３ａを有する。
【００６２】
また、画像加熱ベルト４２は、抵抗発熱層４２ｂよりも幅方向両端側に配置され抵抗発熱層４２ｂと電気的に接続される第１及び第２の導電層としての電極層４２ｄを有する。第１の電極部としての給電リング５３は、第１の導電層としての電極層４２ｄに電気的に接続され、第２の電極部としての給電リング５３は、第２の導電層としての電極層４２ｄに電気的に接続される。
【００６３】
画像加熱ベルト４２の両端部の各電極層４２ｄの外径面には給電リング５３が嵌められ、電極層４２ｄの外径面と給電リング５３の内径面とは、接着層Ｓで接着されている。接着層Ｓには、シリコーン樹脂（バインダ成分）中に銀（フィラー）を充填含有した導電性耐熱接着剤を用いている。或いはこれに代えて、高温はんだ等、他の手段を用いることも可能である。
【００６４】
本実施形態において、給電リング５３は銅製であり、例えば内径がφ３０．４ｍｍ、厚みが２ｍｍ、幅が９ｍｍで、一部外径がφ４５ｍｍとされ、変形しない構成となっている。給電リング５３のφ４５ｍｍ部位の外周面には、給電部材５１が両側から２か所挟むように当接されている（図５参照）。
【００６５】
本実施形態では、内側鍔部５３ａは、給電リング５３の給電部材５１と摺動する摺動面ｍよりも幅方向内側に、径方向外方に突出するように形成されている。このような内側鍔部５３ａは、例えば、径方向の高さ２．０ｍｍ、幅２．５ｍｍに形成されている。
【００６６】
なお、内側鍔部５３ａは、摺動面ｍの外径ｄに対して例えば１．１〜１．５倍、より好ましくは１．２〜１．３倍程度の高さに形成されることが好ましい。これにより、給電リング５３と給電部材５１間で生じる摩耗粉等の画像形成領域への侵入や、画像加熱ベルト４２と加圧ローラ４５間で発生した摩耗粉の給電電極部Ｅへの侵入を、より効果的に防止することが可能になる。また、内側鍔部５３ａと給電部材５１間の隙間ｓは、例えば５．０〜１０．０ｍｍ程度に形成されることが好ましい。これにより、給電部材５１と内側鍔部５３ａとの間で放電が発生することを抑制できる。
【００６７】
本実施形態により、発生した摩耗粉等が画像形成領域（定着ニップ部Ｎ）に侵入したり給電電極部Ｅに侵入したりする不都合を防止することができ、画像傷などの画像不良の発生や、給電電極部Ｅでの導通不良等の発生を回避することができる。これにより、安定した電力供給が可能となる。
【００６８】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明に係る第３の実施形態について図７を参照して説明する。本実施形態においても、第１の実施形態と同一の部材には同一符号を付すと共に、構成、機能が同じものについてはその説明を省略する。なお、図７は、本実施形態における画像加熱ベルト４２の発熱領域の手前側の定着フランジ部材１２２付近を概略的に示す側面断面図である。
【００６９】
本実施形態は、図７に示すように、電極層４２ｄ上に、内側鍔部１２４ａ及び外側鍔部１２４ｂがそれぞれ一体的に形成されている。電極層４２ｄ及び給電部材５１の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００７０】
本実施形態において、画像加熱ベルト４２の、給電部材５１と電極層４２ｄの摺動領域より幅方向（矢印Ｈ方向）の内側及び外側の２か所には、内側鍔部１２４ａ及び外側鍔部１２４ｂがそれぞれ径方向に突出するように形成されている。そして、内側鍔部１２４ａと外側鍔部１２４ｂとで、電極層４２ｄと摺動する給電部材５１を挟むようにしている。これら内側鍔部１２４ａ及び外側鍔部１２４ｂは、それぞれ、例えば、径方向の高さ２．０ｍｍで、且つ幅２．５ｍｍに形成されている。外側鍔部１２４ｂも内側鍔部１２４ａと同様、画像加熱ベルト４２の周方向全域に形成されている。また、外側鍔部１２４ｂも、電極層４２ｄ上に一体的に形成されている。
【００７１】
外側鍔部１２４ｂは、両端部の電極層４２ｄの幅方向各外側に位置し、摺動面ｍの外径ｄよりも大径に構成されている。言い換えると、内側鍔部１２４ａ及び外側鍔部１２４ｂは夫々、軸方向から見て摺動面ｍを覆うように、この摺動面ｍよりも大きな外径を有する形状にされている。したがって、摺動面ｍは、内側鍔部１２４ａと外側鍔部１２４ｂとに挟まれ、軸方向両側を覆われている。
【００７２】
本実施形態の画像加熱ベルト４２は、第１の電極層としての例えば奥側（図２右側参照）の電極層４２ｄが第１の給電部としての給電部材５１と摺動する位置よりも幅方向外側に配置され径方向外側へ突出した第３の突出部としての外側鍔部１２４ｂを有する。画像加熱ベルト４２は更に、第２の電極層としての例えば手前側（図２左側参照）の電極層４２ｄが第２の給電部としての給電部材５１と摺動する位置よりも幅方向外側に配置され径方向外側へ突出した第４の突出部としての外側鍔部１２４ｂを有する。
【００７３】
なお、内側鍔部１２４ａ及び外側鍔部１２４ｂは、摺動面ｍの外径ｄに対して例えば１．１〜１．５倍、より好ましくは１．２〜１．３倍程度の高さに形成されることが好ましい。これにより、電極層４２ｄと給電部材５１間で生じる摩耗粉等の画像形成領域への侵入や、画像加熱ベルト４２と加圧ローラ４５間で発生した摩耗粉の給電電極部Ｅへの侵入を、より効果的に防止することが可能になる。また、内側鍔部１２４ａと給電部材５１間の隙間ｓは、例えば５．０〜１０．０ｍｍ程度に形成されることが好ましい。
【００７４】
本実施形態によると、摺動面ｍの外側にも外側鍔部１２４ｂを設けているため、電極層４２ｄと給電部材５１間で生じる摩耗粉等が摺動面ｍから外側を回って画像形成領域（定着ニップ部Ｎ）に侵入することを抑制できる。同様に、画像加熱ベルト４２と加圧ローラ４５間で発生したベルト表層（絶縁体）の摩耗粉が、摺動面ｍの外側から給電電極部Ｅに侵入することを抑制できる。
【００７５】
＜第４の実施形態＞
次に、本発明に係る第４の実施形態について図８を参照して説明する。本実施形態においても、第１の実施形態及び第２の実施形態と同一の部材には同一符号を付すと共に、構成、機能が同じものについてはその説明を省略する。なお、図８は、本実施形態における画像加熱ベルト４２の発熱領域の手前側の定着フランジ部材１２２付近を概略的に示す側面断面図である。
【００７６】
本実施形態においても、画像加熱ベルト４２の幅方向両端部にそれぞれ設けられ且つ抵抗発熱層４２ｂに導通する電極層４２ｄを有している。そして、リング状の第１及び第２の電極部としての給電リング５３は、第１及び第２の電極層としての電極層４２ｄの各外周に嵌合された状態で電極層４２ｄにそれぞれ導通する。本実施形態においても、給電リング５３は、抵抗発熱層４２ｂよりもその幅方向両端側に配置され抵抗発熱層４２ｂと電気的に接続されている。
【００７７】
本実施形態では、内側鍔部５３ａ及び外側鍔部５３ｂは、給電リング５３の給電部材５１と摺動する摺動面ｍよりも幅方向内側及び外側の２か所に、径方向外方に突出するように形成されている。そして、内側鍔部５３ａと外側鍔部５３ｂとで、給電リング５３と摺動する給電部材５１を挟むようにしている。これら内側鍔部５３ａ及び外側鍔部５３ｂは、それぞれ、例えば、径方向の高さ２．０ｍｍで、且つ幅２．５ｍｍに形成されている。また、内側鍔部５３ａ及び外側鍔部５３ｂは、給電リング５３上（給電リング上）にそれぞれ一体的に形成されている。
【００７８】
本実施形態の画像加熱ベルト４２は、第１の電極層としての例えば奥側（図２右側参照）の電極層４２ｄが第１の給電部としての給電部材５１と摺動する位置よりも幅方向外側に配置され径方向外側へ突出した第３の突出部としての外側鍔部５３ｂを有する。画像加熱ベルト４２は更に、第２の電極層としての例えば手前側（図２左側参照）の電極層４２ｄが第２の給電部としての給電部材５１と摺動する位置よりも幅方向外側に配置され径方向外側へ突出した第４の突出部としての外側鍔部５３ｂを有する。
【００７９】
本実施形態においても、第１の電極部としての給電リング５３が第１の突出部としての内側鍔部５３ａを有し、第２の電極部としての給電リング５３が第２の突出部としての内側鍔部５３ａを有する。そして、第１の電極部としての給電リング５３は、第１の給電部としての給電部材５１と摺動する位置よりも幅方向外側に配置され径方向外側へ突出した第３の突出部としての外側鍔部５３ｂを有する。第２の電極部としての給電リング５３は、第２の給電部としての給電部材５１と摺動する位置よりも幅方向外側に配置され径方向外側へ突出した第４の突出部としての外側鍔部５３ｂを有する。
【００８０】
本実施形態においても、画像加熱ベルト４２は、第１及び第２の導電層としての電極層４２ｄを有する。第１の電極部としての給電リング５３は、第１の導電層としての電極層４２ｄに電気的に接続され、第２の電極部としての給電リング５３は、第２の導電層としての電極層４２ｄに電気的に接続される。
【００８１】
本実施形態では、内側鍔部５３ａ及び外側鍔部５３ｂが給電リング５３に一体的に形成されるので、その分、製造工程が簡素化されている。また、以上の本実施形態によっても、第３の実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
【００８２】
なお、以上の第１〜第４の実施形態において、第１及び第２の突出部としての内側鍔部１２４ａ，５３ａ、並びに、第３及び第４の突出部としての外側鍔部１２４ｂ，５３ｂは、軸方向から見た形状が真円状のものに限定されない。すなわち、真円状に限らず、楕円形状のものや、径方向外側への突出長さが周方向で部分的に異なるような凹凸状のものでも良い。
【符号の説明】
【００８３】
４０…画像加熱装置（定着装置）、４２…エンドレスベルト（画像加熱ベルト）、４２ｂ…発熱層（抵抗発熱層）、４２ｄ…第１及び第２の電極層，第１及び第２の導電層（電極層）、４５…回転体（加圧ローラ）、５１…第１及び第２の給電部（給電部材）、５３…リング状の第１及び第２の電極部（給電リング）、５３ａ，１２４ａ…第１及び第２の突出部（内側鍔部）、５３ｂ，１２４ｂ…第３及び第４の突出部（外側鍔部）、Ｎ…ニップ部（定着ニップ部）、Ｐ…記録材
【図１】
2015052729.tif 000003
【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】
2015052729.tif 000008
【図７】
2015052729.tif 000009
【図８】
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