(57)【要約】【課題】摺動オイルの量が多い場合であっても安定した定着性能を有した定着装置を提供する。【解決手段】定着ロール６１１の本体部６１１ａの外周面には凹部としての溝６１１ｄが形成されている。溝６１１ｄは、定着ロール６１１の軸方向に所定の間隔をおいて複数設けられている。また、溝６１１ｄは、円筒状に形成された本体部６１１ａの円周方向に沿って、かつ、全周にわたり形成されている。また、溝状以外の形状とすることもできる。例えば、定着ロール６１１の外表面を、画像欠陥が起きない範囲内で部分的に荒らすことで凹部を形成することもできる。また、定着ロール６１１の外表面の粗さに差をつけることでも摺動オイルを退避させる部分を形成することもできる。【選択図】図４
2007219311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上に担持されたトナー像を定着する定着装置であって、
回転駆動する駆動ロールと、
前記駆動ロールに張架され、内周面に摺動オイルが付着されるベルト部材と、
前記ベルト部材との間でトナー像の定着が行われるニップ部を形成する加圧部材と、
前記ベルト部材の内側に配置され、当該ベルト部材の内周面と摺動する摺動部材と、
前記ベルト部材に付着した摺動オイルを退避させるための退避部と、
を含む定着装置。
【請求項２】
前記加圧部材が、前記駆動ロールに押圧されることで前記ニップ部が形成されることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記摺動部材は、前記ベルト部材を屈曲させ当該ベルト部材から記録材を剥離させることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項４】
前記加圧部材が、前記駆動ロールに押圧されることで前記ニップ部が形成されるとともに、
前記摺動部材は、前記ニップ部の下流部近傍にて、前記ベルト部材の外周面を前記加圧部材に押圧するとともに、当該ベルト部材を屈曲させ当該ベルト部材から記録材を剥離させることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項５】
前記加圧部材は、前記ニップ部において変形する弾性層を備えたロール状部材であるとともに、前記駆動ロールの少なくとも外周面は、剛体で形成されていることを特徴とする請求項４記載の定着装置。
【請求項６】
前記退避部は、前記駆動ロールの外周面に形成されていることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項７】
前記退避部は、凹部であることを特徴とする請求項６記載の定着装置。
【請求項８】
前記退避部は、前記駆動ロールの外周面に形成された凹部であり、
前記凹部は、前記駆動ロールの円周方向に沿って形成された溝であることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項９】
前記溝は、前記駆動ロールの全周にわたって形成されていることを特徴とする請求項８記載の定着装置。
【請求項１０】
前記溝は、前記駆動ロールの軸方向に所定の間隔で形成されていることを特徴とする請求項８記載の定着装置。
【請求項１１】
記録材上に担持されたトナー像を定着する定着装置であって、
回動可能に設けられ、内周面に摺動オイルが付着されるベルト部材と、
前記ベルト部材を張架するとともに、前記ベルト部材の蛇行を調整する傾動可能に設けられたステアリングロールと、
前記ベルト部材との間でトナー像の定着が行われるニップ部を形成する加圧部材と、
前記ベルト部材の内側に配置され、当該ベルト部材の内周面と摺動する摺動部材と、
前記ベルト部材に付着した摺動オイルを退避させるための退避部と、
を含む定着装置。
【請求項１２】
前記退避部は、前記ステアリングロールの外周面に設けられたことを特徴とする請求項１１記載の定着装置。
【請求項１３】
前記退避部は、前記ステアリングロールの円周方向に沿って全周にわたり形成された溝であることを特徴とする請求項１２記載の定着装置。
【請求項１４】
前記ベルト部材の蛇行状態を測定する測定手段と、当該測定手段による測定結果に基づき前記ステアリングロールを傾動させる傾動手段とを更に備えたことを特徴とする請求項１１記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタなどの画像形成装置に用いられる定着装置に関し、より詳しくはベルト部材を備えた定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置に用いられる定着装置においては、例えば、記録紙の表面にトナー像が担持されているため、ベルト部材の熱によってトナー像が溶融した際にトナー像が接着剤となり、記録紙とベルト部材との間に付着力を作用させる。このため、ベルト部材表面から記録紙を剥離する機構を設ける必要がある。
【０００３】
このような機構として、例えばニップ部の下流側にベルト部材に当接して分離爪を配設するものが提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、このような機構で高速の定着を行うと、用紙の先端が剥離爪に衝突し、用紙がダメージを受けるという問題が発生する。この問題は、用紙が薄い場合や、未定着トナーの量が多い場合や、オイルレストナーを用いた場合により顕著に発生する。この対策として、剥離爪をより強くベルト部材に接触させる方法があるが、この場合は爪によるベルト部材表面材料の摩耗が発生し、ベルト部材の寿命が短くなる。また、剥離爪を構成する部品が必須であるため、装置の大型化やコストアップが不可避となる。
【０００４】
このような問題点に対して、例えば定着ロールと加圧ロールとの圧接部であるニップ部の出口部の下流方向であってベルト部材の内側に、固定部材を設けた機構が開示されている（例えば、特許文献２参照）。この固定部材は、ベルト部材の曲率を大きく設定するとともに、ベルト部材の曲率を変化させ記録紙を剥離する。また、剥離爪を用いずに用紙を剥離するため、用紙へのダメージを抑えることが可能となる。
【０００５】
【特許文献１】特開平３−１３３８７１号公報
【特許文献２】特開２００３−５５６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで上記の機構においては、固定部材とベルト部材の内面とが摺動するため、ベルト部材内面には摺動用の摺動オイルが必要となる。そして、この摺動オイルが少ない場合、固定部材とベルト部材の内面との摺動抵抗が増加し、ベルト内面の摩耗量が増加するとともにベルトが短寿命化という問題がある。また、発生した摩耗粉が、定着ロールとベルト部材との間や、固定部材とベルト部材との間に入り込むことで、押圧力が不均一となり、画像の乱れが発生するという問題もある。このため、ベルト部材の内面にはある程度の摺動オイルを付着させる必要がある。
その一方で、摺動オイルの量が多すぎてしまうと、定着ロール表面とベルト部材内面がスリップし、ベルト部材の駆動不良（定着ロールの周速とベルト部材の周速の不一致）が発生する。この結果、良好な定着の妨げとなるという問題がある。
【０００７】
また、ベルト部材やこのベルト部材を張架するロールの成形が不完全であったり、ベルト部材を張架する各ロールの平行度が保たれていなかったりする場合がある。この場合、ベルト部材が予め定められた経路を正確に搬送されず、ベルト部材がベルト部材の移動方向に直交する方向（幅方向）に蛇行し（ベルトウォーク）、ベルト部材にしわなどが発生する可能性がある。この結果、定着される用紙にもしわなどが発生し、安定した定着性能を確保できないという問題がある。この問題を解決するため、ベルト部材の内面側に配置された傾動可能なステアリングロールを用いて、ベルト部材の蛇行を防止する技術が提案されている。
しかしながら、摺動オイルの量が多すぎると、ステアリングロールとベルト部材との間にスリップが生じ、ベルト部材の蛇行による定着不良を有効に抑制することができないおそれがある。
【０００８】
そこで本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、摺動オイルの量が多い場合であっても安定した定着性能を有した定着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的のもと、本発明が適用される定着装置は、記録材上に担持されたトナー像を定着する定着装置であり、回転駆動する駆動ロールと、駆動ロールに張架され、内周面に摺動オイルが付着されるベルト部材と、ベルト部材との間でトナー像の定着が行われるニップ部を形成する加圧部材と、ベルト部材の内側に配置され、ベルト部材の内周面と摺動する摺動部材と、ベルト部材に付着した摺動オイルを退避させるための退避部と、を有する。
【００１０】
ここで、加圧部材が、駆動ロールに押圧されることでニップ部が形成されることを特徴とすることができる。また、摺動部材は、ベルト部材を屈曲させベルト部材から記録材を剥離させることを特徴とすることができる。さらに、加圧部材が、駆動ロールに押圧されることでニップ部が形成されるとともに、摺動部材は、ニップ部の下流部近傍にて、ベルト部材の外周面を加圧部材に押圧するとともに、ベルト部材を屈曲させベルト部材から記録材を剥離させることを特徴とすることができる。
【００１１】
また、加圧部材は、ニップ部において変形する弾性層を備えたロール状部材であるとともに、駆動ロールの少なくとも外周面は、剛体で形成されていることを特徴とすることができる。さらに、退避部は、駆動ロールの外周面に形成されていることを特徴とすることができる。また、退避部は、凹部であることを特徴とすることができる。さらに、退避部は、駆動ロールの外周面に形成された凹部であり、この凹部は、駆動ロールの円周方向に沿って形成された溝であることを特徴とすることができる。また、溝は、駆動ロールの全周にわたって形成されていることを特徴とすることができる。さらに、溝は、駆動ロールの軸方向に所定の間隔で形成されていることを特徴とすることができる。
【００１２】
他の観点から捉えると、本発明が適用される定着装置は、記録材上に担持されたトナー像を定着する定着装置であって、回動可能に設けられ、内周面に摺動オイルが付着されるベルト部材と、ベルト部材を張架するとともに、ベルト部材の蛇行を調整する傾動可能に設けられたステアリングロールと、ベルト部材との間でトナー像の定着が行われるニップ部を形成する加圧部材と、ベルト部材の内側に配置され、ベルト部材の内周面と摺動する摺動部材と、ベルト部材に付着した摺動オイルを退避させるための退避部と、を有する。
【００１３】
ここで、退避部は、ステアリングロールの外周面に設けられたことを特徴とすることができる。また、退避部は、ステアリングロールの円周方向に沿って全周にわたり形成された溝であることを特徴とすることができる。さらに、ベルト部材の蛇行状態を測定する測定手段と、測定手段による測定結果に基づきステアリングロールを傾動させる傾動手段とを更に備えたことを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、摺動オイルの量が多い場合であっても安定した定着性能を有した定着装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して実施の形態について詳細に説明する。
図１は、実施の形態である画像形成装置を示した概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置である。この画像形成装置には、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋが備えられている。また、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に順次転写（一次転写）させる一次転写部１０が備えられている。さらに、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー画像を記録材（記録紙）である用紙に一括転写（二次転写）させる二次転写部２０が備えられている。また、二次転写された画像を用紙上に定着させる定着装置６０が備えられている。さらに、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０が備えられている。
【００１６】
本実施の形態において、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋには、次のような電子写真用デバイスが順次配設されている。矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１の周囲に、これらの感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２が設けられている。また、感光体ドラム１１上に静電潜像を書込むレーザ露光器１３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）が設けられている。さらに、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４が設けられている。また、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を一次転写部１０にて中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６が設けられている。また、感光体ドラム１１上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１７が設けられている。
【００１７】
中間転写ベルト１５は、定速性に優れたモータ（図示せず）などにより駆動される駆動ロール３１などの各種ロールによって図１に示す矢印Ｂ方向に所定の速度で循環駆動（回動）されている。
一次転写部１０は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に対向して配置される一次転写ロール１６を含んで構成されている。そして、各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上に重畳されたトナー像が形成されるようになっている。
二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像担持面側に配置される二次転写ロール２２と、バックアップロール２５とを含んで構成される。二次転写ロール２２は中間転写ベルト１５を挟んでバックアップロール２５に圧接配置されている。さらに二次転写ロール２２は接地されてバックアップロール２５との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部２０に搬送される用紙上にトナー像を二次転写する。  
【００１８】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。本実施形態における画像形成装置では、図示しない画像読取装置（ＩＩＴ）等から画像データが出力される。そして、この画像データは図示しない画像処理装置（ＩＰＳ）により所定の画像処理が施され、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。
【００１９】
レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの各々の感光体ドラム１１に照射している。各感光体ドラム１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの現像器１４によって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが当接する一次転写部１０において、中間転写ベルト１５上に転写される。
【００２０】
トナー像が中間転写ベルト１５の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト１５は移動してトナー像が二次転写部２０に搬送される。二次転写部２０では、二次転写ロール２２が中間転写ベルト１５を介してバックアップロール２５に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送ロール５２等により搬送された用紙Ｋは、中間転写ベルト１５と二次転写ロール２２との間に挟み込まれる。中間転写ベルト１５上に担持された未定着トナー像は、二次転写部２０において、用紙上に一括して静電転写される。その後、トナー像が静電転写された用紙は、二次転写ロール２２の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５５へと搬送される。搬送ベルト５５は、２つの支持ロールと、これら支持ロールに張架されたベルトにより構成され、用紙を最適な搬送速度で定着装置６０まで安定的に搬送する。
【００２１】
次に、本実施の形態が適用される定着装置６０について説明する。
図２は、実施形態である定着装置６０の概略構成を示す断面図である。この定着装置６０は、定着ベルトモジュール６１を主要部として備えている。また、定着装置６０は、定着ベルトモジュール６１に対して圧接して配置された加圧部材の一例としての加圧ロール６２を備えている。
【００２２】
定着ベルトモジュール６１は、ベルト部材の一例としての定着ベルト６１０と、定着ベルト６１０を張架しながら回転駆動する駆動ロールとしての定着ロール６１１と、内側から定着ベルト６１０を張架するとともに、定着ベルト６１０の蛇行を調整するステアリングロール６１２とを備えている。また、定着ベルトモジュール６１は、外側から定着ベルト６１０を張架するとともに、定着ベルト６１０を加熱する加熱ロール６１３と、定着ロール６１１とステアリングロール６１２との間で定着ベルト６１０の姿勢を安定させる姿勢安定ロール６１４と、を備えている。さらに、定着ベルトモジュール６１は、定着ベルトモジュール６１と加圧ロール６２とが圧接する領域であるニップ部Ｎ内の下流側領域であって定着ロール６１１の近傍位置に配置された摺動部材の一例としての剥離パッド６４を備えている。また、定着ベルトモジュール６１は、ニップ部Ｎの下流側において定着ベルト６１０を張架するアイドラロール６１５を備えている。さらに、定着ベルトモジュール６１は、定着ベルト６１０の蛇行状態を計測する測定手段としてのセンサー６５と、定着ロール６１１を回転駆動させる駆動源Ｍと、ステアリングロール６１２の傾きを調整する傾動手段としての位置調整部６３とを備えている。
【００２３】
定着ベルト６１０は、フレキシブルなエンドレスベルトである。そして、ポリイミド等からなる厚さ８０μｍ程度のベース層と、ベース層の表面側（外周面側）に積層された厚さ２００μｍ程度のシリコーンゴム等からなる弾性体層と、さらに弾性体層上に被覆された３０μｍ程度のＰＦＡ等からなる離型層とで構成されている。定着ベルト６１０は、定着ロール６１１の回転に伴い、矢印Ｄ方向に移動（回動）する。
【００２４】
定着ロール６１１は、金属などの剛体で円筒状に形成されている。また、この定着ロール６１１は、駆動源Ｍからの駆動力を受けて、矢印Ｃ方向に回転する。また、定着ロール６１１の内部には、加熱部としてヒータ６１６ａが配設されている。また、ステアリングロール６１２は、円筒状ロールであり、その内部には加熱部としてヒータ（不図示）が配設されている。また、ステアリングロール６１２の両端部には定着ベルト６１０を外側に押圧するバネ部材（不図示）が配設され、定着ベルト６１０全体に張力を与えている。したがって、ステアリングロール６１２は、定着ベルト６１０を張架する機能とともに、定着ベルト６１０を内周面側から加熱する機能をも併せ持っている。また、詳細は後述するが、ステアリングロール６１２は、定着ベルト６１０の蛇行を調整する機能をさらに有している。
【００２５】
また、加熱ロール６１３は、円筒状ロールであり、その内部には、加熱部としてのヒータ６１６ｃが配設されている。このため、加熱ロール６１３は、定着ベルト６１０を張架する機能とともに、定着ベルト６１０を外周面側から加熱する機能をも併せ持っている。したがって、本実施の形態では、定着ロール６１１と、ステアリングロール６１２と、加熱ロール６１３とによって定着ベルト６１０が加熱される構成を採用している。
【００２６】
また、加圧ロール６２は、円柱状ロール６２１を基体としている。そして、基体側から、弾性層６２２と、離型層６２３とが順に積層されてソフトロールを構成している。また、加圧ロール６２は、定着ベルトモジュール６１に押圧されるように設置されている。定着ベルトモジュール６１への押圧、より詳細には定着ロール６１１への押圧により、弾性層６２２と離型層６２３とは円柱状ロール６２１の方向に凹形状で変形し、この凹部においてニップ部Ｎの一部が形成される。定着ベルトモジュール６１の定着ロール６１１が矢印Ｃ方向へ回転するのに伴い、加圧ロール６２は定着ロール６１１に従動して矢印Ｅ方向に回動する。
また、位置調整部６３は、駆動源としてのモータ６３ａと、このモータ６３ａにより回動するカム部材６３ｂと、一方端がカム部材６３ｂに係止され他方端がステアリングロー６１２に係止されたロッド部材６３ｃとを備えている。
【００２７】
トナー像がその表面に転写された用紙は、加圧ロール６２と定着ベルト６１０との間に挟持されてニップＮ部内に導入（通紙）される。そして、このニップ部Ｎにおいて、用紙は加熱および圧接され、トナー像は用紙上に定着される。ニップ部Ｎ内に位置する定着ベルト６１０は、このニップ部Ｎを通過後、剥離パッド６４に達し、この剥離パッド６４の側面に倣って回動する。これにより、定着ベルト６１０の進行方向は剥離パッド６４によってアイドラロール６１５方向に屈曲するように急激に変化する。このため、用紙は、剥離パッド６４と加圧ロール６２とから形成される圧接部を出た時点で定着ベルト６１０の進行方向の変化に追随できなくなる。
【００２８】
この結果、用紙は自身の所謂「コシ」によって定着ベルト６１０から剥離される。このようにして、ニップ部Ｎの出口部において、用紙に対する曲率分離が安定的に行なわれる。なお、定着ベルト６１０から分離された用紙は、ニップ部Ｎの下流側に配設された剥離案内板（不図示）により、その進行方向が導かれる。ところで、剥離パッド６４と定着ベルト６１０とは、上述のとおり摺動する構成となっている。そこで、本実施形態においては、剥離パッド６４と定着ベルト６１０との摺動抵抗を減少させる等の理由から定着ベルト６１０の内周面にシリコーン摺動オイル等の摺動オイルを付着させている。
【００２９】
さらに、定着装置６０を詳細に説明する。
図３は、定着装置６０の平面図である。同図に示すように、定着ロール６１１は、定着ベルト６１０を張架する本体部６１１ａと、この本体部６１１ａの両側面に設けられ本体部６１１ａを支持する支持部６１１ｂと、一方の支持部６１１ｂに設けられたギア部６１１ｃとを備えている。支持部６１１ｂが、図示しない筐体等にベアリング等を介して支持されることで、定着ロール６１１は回転可能に設けられている。そして、ギア部６１１ｃには、モータなどの駆動源Ｍが接続しており、この駆動源Ｍの駆動力がギア部６１１ｃを介して定着ロール６１１に伝達される。この結果、定着ロール６１１は回転駆動する。そして、定着ロール６１１の回動駆動に伴い、この定着ロール６１１に張架された定着ベルト６１０も回転駆動する。
【００３０】
ステアリングロール６１２は、定着ベルト６１０を張架する本体部６１２ａと、この本体部６１２ａの両側に配置された支持部６１２ｃとを備えている。一方の支持部６１２ｃには位置調整部６３が設けられており、他方の支持部６１２ｃの端部には軸受部６１２ｂが設けられている。一方の支持部６１２ｃは位置調整部６３により移動可能に設けられており、他方の支持部６１２ｃは軸受部６１２ｂを介して図示しない筐体等に固定されている。一方の支持部６１２ｃが位置調整部６３により移動可能に設けられている結果、ステアリングロール６１２の傾きを調整可能な構成となっている。
【００３１】
ここで、定着ベルト６１０やこの定着ベルト６１０を張架する加熱ロール６１３等の成形が不完全であったり、定着ベルト６１０を張架する加熱ロール６１３やアイドラロール６１５などの平行度が保たれていなかったりする場合がある。この場合、定着ベルト６１０が予め定められた経路を正確に搬送されず、定着ベルト６１０が移動方向に直交する方向（定着ベルト６１０の幅方向）に蛇行し、ベルト部材にしわなどが発生する可能性がある。この結果、定着される用紙にもしわが発生し、安定した定着性能を確保できないという問題がある。この問題を解決するため、本実施形態においては、定着ベルト６１０の内側に配置された傾動可能なステアリングロール６１２を用いて、定着ベルト６１０の蛇行を抑制している。
【００３２】
ここで、定着ベルト６１０の蛇行量は、センサー６５により計測される。
センサー６５は、例えば定着ベルト６１０の幅方向における端部が当接した場合に信号を出力する機械的なセンサーや、各種の光学センサーなどを用いることができる。計測された蛇行量は、図１で示した制御部４０に送られる。制御部４０は、センサー６５からの出力に基づき位置調整部６３を制御する。位置調整部６３は、上述のとおり、モータ６３ａと、このモータ６３ａにより回動するカム部材６３ｂと、一方端がカム部材６３ｂに係止され他方端がステアリングロール６１２の支持部６１２ｃに係止されたロッド部材６３ｃとを備えている。
【００３３】
制御部４０は、センサー６５からの定着ベルト６１０の蛇行量に基づきモータ６３ａを駆動し、カム部材６３ｂを所定の角度で回転させる。カム部材６３ｂの回転に伴い、このカム部材６３ｂに係止されたロッド部材６３ｃは、ステアリングロール６１２に接近する方向および離れる方向に可動することで、ステアリングロール６１２の傾きを調整する。ステアリングロール６１２の傾きが変化することにより定着ベルト６１０にかかる定着ベルト６１０の幅方向におけるテンションも変化する。この角度およびテンションの変化により、定着ベルト６１０はステアリングロール６１２の軸方向に移動する。このようにして定着ベルト６１０が蛇行したとしても、この蛇行を調整することが可能となる。
【００３４】
ところで、上述のとおり定着ベルト６１０は定着ロール６１１の回転に伴い回動する構成となっており、また、定着ベルト６１０の内周面には摺動オイルが付着している。この摺動オイルは、剥離パッド６４と定着ベルト６１０との摺動抵抗を減少させる等の理由により供給されるものであるが、その量が多すぎる場合、本体部６１１ａの外周面と定着ベルト６１０の内周面との間でスリップが生じ、定着ロール６１１からの駆動力が定着ベルト６１０に十分に伝わらないおそれがある。即ち、定着ベルト６１０の駆動不良（定着ロール６１１の周速と定着ベルト６１０の周速の不一致）が発生する可能性がある。この駆動不良が生じると、良好な定着の妨げとなる。また、摺動オイルの供給量が多すぎる場合、ステアリングロール６１２の本体部６１２ａと定着ベルト６１０の内周面との間でスリップが生じ、ステアリングロール６１２による定着ベルト６１０の蛇行の調整を適切に行えない場合もある。そこで、本実施形態においては、後述するように定着ロール６１１およびステアリングロール６１２に、摺動オイルを退避させるための退避部の一例としての凹部を設けている。
【００３５】
図４は、定着ロール６１１の詳細を示した説明図である。
同図に示す定着ロール６１１の本体部６１１ａの外周面には凹部としての溝６１１ｄが形成されている。溝６１１ｄは、定着ロール６１１の軸方向に所定の間隔をおいて複数設けられている。また、本実施形態において、溝６１１ｄは、円筒状に形成された本体部６１１ａの円周方向に沿って、かつ、全周にわたり形成されている。溝６１１ｄを本体部６１１ａの円周方向に沿って形成することで、溝６１１ｄにより生じるおそれのある定着ベルト６１０の蛇行を抑制することできる。また、溝６１１ｄを円周方向に沿って、かつ、全周にわたり形成することで、溝６１１ｄの加工性を向上させることができる。なお、このような溝６１１ｄは、定着ベルト６１０の内周面に形成することもできる。また、本実施形態においては、溝状に形成されているが、溝状以外の形状とすることもできる。例えば、定着ロール６１１の外表面を、画像欠陥が起きない範囲内で部分的に荒らすことで凹部を形成することもできる。また、定着ロール６１１の外表面の粗さに差をつけることでも摺動オイルを退避させる部分を形成することができる。次に、上記溝６１１ｄについて更に詳細に説明する。
【００３６】
図５は、ニップ部Ｎ（図２参照）内における本体部６１１ａの外周面近傍の状態を示した説明図である。ニップ部Ｎにおいては、上述のとおり加圧ロール６２が定着ベルト６１０を介して定着ロール６１１に圧接して配置されている。本図では、この圧接部において、定着ベルト６１０と加圧ロール６２との間に用紙が通紙された状態を示している。各溝６１１ｄは、所定の深さＤおよび所定の幅Ｗを有して略矩形状に形成されている。また、各溝６１１ｄは、隣接する他の溝６１１ｄと所定の間隔Ｐをおいて配置されている。
【００３７】
ここで、溝６１１ｄの深さＤは、摺動オイルを取り込める大きさ以上で、且つ、定着ロール６１１の強度が低下する大きさ未満であれば、特に限定されるものではない。一方、溝６１１ｄの幅Ｗは、その大きさが大きい場合は、この溝６１１ｄにおいて用紙への押圧力が低下したり、定着ロール６１１から定着ベルト６１０へ供給される熱が不均一となったりするため、画像の欠陥やグロスムラが発生してしまう。このため、溝６１１ｄの幅は、所定値以下であることが望ましい。この値は、定着ベルト６１０のベース層の剛性（溝６１１ｄ内においてどの程度定着ベルト６１０が撓むか）や、加圧ロール６２からの押圧荷重、その他の定着条件で左右されるため厳密に規定することは困難である。しかしながら、後述する本発明者らの実験では１ｍｍ以下の値で良好な結果を得ることができた。なお、溝６１１ｄの幅は、必ずしも一定である必要はなく、幅が場所により変化する形状であってもよい。
【００３８】
一方、各溝６１１ｄの間隔Ｐについては、間隔Ｐが大きすぎると摺動オイルが溝６１１ｄに逃げられず、スリップを生じ駆動不良を生じるおそれがある。このため、所定の大きさ以下であることが好ましい。この所定の大きさについては、上記の溝６１１ｄの幅と同様に、厳密な規定が困難であるが、後述する本発明者らの実験では、２０ｍｍ付近において良好な結果が得られている。なお、溝６１１ｄの形状であるが、本実施形態においては矩形状としてあるが、例えば、Ｕ字状やＶ字状とすることも可能である。また、本体部６１１ａの表面の材料は特に限定されるものではなく、例えば、金属、フッ素樹脂、ＰＦＡ、ポリイミドなどの樹脂、ゴムなど、定着用の部材で通常使用されている材料を適宜用いることができる。
【００３９】
溝６１１ｄを設けることにより、定着ロール６１１の本体部６１１ａの外周面と定着ベルト６１０の内周面との間に位置する過剰な摺動オイルを、この溝６１１ｄの内部に逃がすことが可能となる。この結果、本体部６１１ａの外周面と定着ベルト６１０の内周面とを密着させることが可能となる。このため、スリップが防止され、定着ロール６１１から定着ベルト６１０へ駆動力を適切に伝達することができる。この結果、剥離パッド６４と定着ベルト６１０との良好な摺動状態を維持しながら、定着ベルト６１０の確実な駆動を実現することができる。さらに、本実施形態においては、剥離パッド６４を用いているため、高速定着における用紙の剥離性能を確保することが出来る。
【００４０】
また、従来は、摺動オイルを供給しすぎると、定着ロール６１１と定着ベルト６１０との間でスリップが生じるおそれがあったため、摺動オイルを多めに供給しにくい状況にあった。摺動オイルを多めに供給しない場合、スリップは防止できるもののベルトが摩耗しやすくなるため、剥離パッド６４を加圧ロール６２へ大きな力で押圧することが困難な状況にあった。本実施形態においては、定着ベルト６１０と定着ロール６１１とのスリップを防止する構成を採用しているため、十分な量の摺動オイルをベルト内周面に供給可能となる。この結果、定着ベルト６１０の摩耗を改善可能となり、定着ベルト６１０の長寿命化を図ることが可能となる。さらに、定着ベルト６１０と剥離パッド６４との間の摺動状態を良好な状態に確保可能となるため、剥離パッド６４の加圧ロール６２への押圧力を大きく設定することが可能となる。この結果、定着画像の高画質化や、定着の高速化が可能となる。
【００４１】
ここで、摺動オイルを実際に付着させるとともに、上述の溝６１１ｄの幅Ｗや間隔Ｐを変化させた場合の定着ベルト６１０の駆動性能等について実験を行った。
図６は、溝６１１ｄの幅Ｗおよび間隔Ｐを適宜変化させた場合における定着ベルト６１０の駆動性能等の実験結果を示したものである。より詳細には、図２で示した構成の定着装置６０を用いて実際に定着動作を行い、定着ベルト６１０の駆動性能、画像欠陥の有無について評価を行った。図６における「Ａ」は駆動不良（定着ロール６１１と定着ベルト６１０との速度差が発生）が発生したことを示し、「Ｂ」は画像欠陥（グロスムラ）が発生したことを示し、「○」はこれらの不具合が無かったことを示している。
【００４２】
詳細な評価条件は、下記の通りである。
・摺動オイル  ：シリコーン摺動オイル
・摺動オイルの量  ：１０−６［ｍ３］（１［ｃｃ］）
・プロセススピード（定着ベルト６１０の移動速度）  ：２６４［ｍｍ／ｓｅｃ］
・定着ベルト６１０の直径  ：φ１６８［ｍｍ］
・定着ベルト６１０の構成  ：ベース層…ポリイミド基材（厚さ：８０[μｍ]）、弾性体層…シリコーンゴム（厚さ：２００[μｍ]）、離型（表面）層…ＰＦＡ（厚さ：３０[μｍ]）
・定着ベルト６１０の温度  ：１６０［℃］
・定着ロール６１１の直径  ：φ１００［ｍｍ］
・定着ロール６１１の材質  ：アルミニウム
・加圧ロール６２の直径  ：φ１００［ｍｍ］
・加圧ロール６２の構成  ：弾性層（中間層）６２２…Ｓｉゴム（厚さ：１０[ｍｍ]）、離型層（表面層）６２３…ＰＦＡ（厚さ：１００[μｍ]）
・剥離パッド６４の材質  ：ステンレス鋼（定着ベルト６１０との摺動面のみにフッ素樹脂コーティング）
・定着Ｎｉｐ荷重（加圧ロール６２の定着ロール６１１への押圧力）  ：２９４０［Ｎ］（３００[ｋｇｆ]）
・剥離パッド６４の押圧荷重（剥離パッド６４の加圧ロール６２への押圧力）  ：３９２［Ｎ］（４０[ｋｇｆ]）
・溝６１１ｄの深さＤ：溝幅Ｗが０．５［ｍｍ］および１［ｍｍ］のとき０．５［ｍｍ］、溝幅Ｗが２［ｍｍ］のとき１［ｍｍ］
・用紙  ：ＯＫトップコート１２７．９［ｇｓｍ］
【００４３】
ここで、実験結果ついて説明する。
溝６１１ｄの幅Ｗが０ｍｍの場合、即ち、溝６１１ｄを設けなかった場合、駆動不良が発生していることが分かる。一方、溝６１１ｄを設けた場合は、この溝６１１ｄの幅Ｗ等にもよるが、不具合が発生せず、溝６１１ｄの形成が駆動不良の抑制に有効であることが分かる。
次に、溝６１１ｄの幅Ｗを変化させていった場合、幅Ｗが２ｍｍにおいて、押圧力の低下に起因する画像欠陥が発生することが判明したが、幅Ｗが１ｍｍ、０．５ｍｍの場合においては、画像欠陥が発生しなかった。このため、溝６１１ｄの幅Ｗは、１ｍｍ以下（望ましくは０．５〜１ｍｍ）とすることが好ましいことが分かる。
【００４４】
一方、溝６１１ｄの間隔Ｐを変化させていくと、間隔Ｐが大きい条件において駆動不良が発生していることが分かる。具体的には、間隔Ｐが１００ｍｍにおいては、溝６１１ｄの全ての幅Ｗで駆動不良が発生した。間隔Ｐが５０ｍｍの場合は、一部の条件下（溝６１１ｄの幅Ｗが０．５ｍｍの条件下）において駆動不良が発生し、他の一部の条件下（溝６１１ｄの幅Ｗが１ｍｍの条件下）においては不具合が発生しなかった。このため、溝６１１ｄの間隔Ｐは５０ｍｍ以下であることが好ましい。溝６１１ｄの間隔Ｐが１５〜３０ｍｍの場合、駆動不良が一切発生しないため、溝６１１ｄの間隔Ｐを１５〜３０ｍｍとするとより好ましくなる。一方、溝６１１ｄの間隔Ｐが小さい条件、具体的には、間隔Ｐが５ｍｍにおいて、駆動不良が発生している。なお、この駆動不良は、摺動オイルに起因するものではなく、溝６１１ｄが多数形成されることによる定着ベルト６１０と定着ロール６１１との接触面積の低下によるスリップに起因するものと考えられる。
【００４５】
次に、ステアリングロール６１２に設けられた凹部ついて説明する。
図７は、ステアリングロール６１２の詳細を示した説明図である。同図に示すように、ステアリングロール６１２にも、凹部としての溝６１２ｄが形成されている。本実施形態における溝６１２ｄは、図５で示した定着ロール６１１の本体部６１１ａに設けられた溝６１１ｄと略同一の形状および配置態様をしている。即ち、溝６１２ｄは、ステアリングロール６１２の軸方向に所定の間隔をおいて複数設けられている。また、溝６１２ｄは、円筒状に形成されたステアリングロール６１２の本体部６１２ａの円周方向に沿って、かつ、全周にわたり形成されている。さらに、各溝６１２ｄは、所定の深さおよび所定の幅を有して略矩形状に形成されている。なお、定着ロール６１１に形成した溝６１１ｄの幅Ｗを、所定の大きさ以上に大きくしてしまうと、上述のとおり、押圧力低下に起因する画像欠陥やグロスムラが発生してしまうという問題がある。しかしながら、ステアリングロール６１２においては、押圧力低下に起因する画像欠陥やグロスムラは発生しない。このため、ステアリングロール６１２の溝６１２ｄの幅Ｗ（図５参照）は、定着ロール６１１の溝６１１ｄの幅Ｗよりも大きく設定することが可能である。
【００４６】
ステアリングロール６１２は、上述のとおり定着ベルト６１０の蛇行を抑制する働きを果たす。しかしながら、摺動オイルが定着ベルト６１０の内周面に過剰に供給されていると、ステアリングロール６１２と定着ベルト６１０との間でスリップが生じるおそれがある。この結果、定着ベルト６１０の蛇行を適切に抑制できないという問題が生じてしまう。本実施形態においては、ステアリングロール６１２の本体部６１２ａに溝６１２ｄを形成しており、この溝６１２ｄに過剰な摺動オイルを逃がすことができる。このため、摺動オイルによるステアリングロール６１２と定着ベルト６１０とのスリップを抑制することができる。この結果、ステアリングロール６１２を用いて定着ベルト６１０の蛇行を適切に調整することが可能となる。
【００４７】
次に、凹部について変形例を説明する。
図８は、凹部が形成された定着ロール６１１を示した説明図である。
図８（ａ）は、本体部６１１ａの外周面に凹部としての溝６１１ｄが形成されたものを示している。図４で示した定着ロール６１１では、上述のとおり、溝６１１ｄを本体部６１１ａの外周面において、溝６１１ｄを円周方向に沿って、かつ、本体部６１１ａの全周にわたり連続的に形成した。一方、本実施形態における溝６１１ｄは、円周方向に沿って形成されている点は同じであるが、全周にわたっては形成されておらず、円周方向に非連続で形成されている。このように、溝６１１ｄを、非連続で形成することもできる。
【００４８】
図８（ｂ）は、本体部６１１ａの外周面に凹部が散点状に形成された形態を示している。具体的には、各凹部は、ディンプル状の丸いくぼみ６１１ｅとして形成されている。各くぼみ６１１ｅは、本体部６１１ａの円周方向に所定の間隔で配置されるとともに、定着ロール６１１の軸方向に所定の間隔で配置されている。このくぼみ６１１ｅに過剰な摺動オイルが逃げるため、定着ロール６１１と定着ベルト６１０とのスリップが抑制される。このように、凹部として溝状以外のものを形成することもできる。なお、上記は、定着ロール６１１に凹部を形成した例を示したが、ステアリングロール６１２に対しても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施の形態である画像形成装置を示した概略構成図である。
【図２】実施形態である定着装置の概略構成を示す断面図である。
【図３】定着装置の平面図である。
【図４】定着ロールの詳細を示した説明図である。
【図５】ニップ部内における本体部の外周面近傍の状態を示した説明図である。
【図６】溝の幅および間隔を適宜変化させた場合における定着ベルトの駆動性能等の実験結果を示したものである。
【図７】ステアリングロールの詳細を示した説明図である。
【図８】凹部が形成された定着ロールを示した説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
６０…定着装置、６２…加圧ロール、６３…位置調整部、６４…剥離パッド、６５…センサー、６１０…定着ベルト、６１１…定着ロール、６１１ｄ…溝、６１１ｅ…くぼみ、６１２…ステアリングロール、６２２…弾性層、Ｎ…ニップ部
【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】
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【図８】
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