(57)【要約】【課題】加圧ベルトと押圧部材との間に介在される潤滑剤の劣化を抑制する。【解決手段】周回移動可能な加圧ベルトの周回移動域内に配置された押圧部材３３により、加圧ベルト３２が回転および加熱可能になった定着ローラ３１に押し付けられることによって定着ニップＮが形成されている。加圧ベルト３２と押圧部材３３との間には、潤滑剤が介在されている。潤滑剤は、２５℃における動粘度が１００ｃｓ〜１０００ｃｓのシリコーンオイルに、アルキル化ジフェニルアミン化合物、ジチオカーバメート化合物、アミンホスフェート化合物の群から選択される１つ以上の化合物が、シリコーンオイルに対して０．５重量％〜３．０重量％の割合で添加されている。【選択図】図３
2012113038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱可能になった定着回転体と、
当該定着回転体に押し付けられることによって定着ニップを形成する周回移動可能な加圧ベルトと、
前記定着ニップが形成されるように当該加圧ベルトの内周面を押圧する押圧部材と、
を有する定着装置であって、
前記加圧ベルトと前記押圧部材との間に潤滑剤が介在されており、
当該潤滑剤は、２５℃における動粘度が１００ｃｓ〜１０００ｃｓのシリコーンオイルに、アルキル化ジフェニルアミン化合物、ジチオカーバメート化合物、アミンホスフェート化合物の群から選択される１つ以上の化合物が、シリコーンオイルに対して０．５重量％〜３．０重量％の割合で添加されていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定着装置を備え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、定着ローラ等の回転定着体と加圧ベルトとを相互に圧接させて形成された定着ニップを記録シートが通過する間に、当該記録シート上の未定着画像を加熱および加圧することによって定着させる定着装置、および、その定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機等の電子写真方式の画像形成装置では、通常、画像データに対応したトナー画像を、記録紙、ＯＨＰシート等の記録シートに転写した後に、定着装置において記録シートに定着するようになっている。定着装置では、記録シート上のトナー画像を加熱して加圧することによって記録シートに定着する。
特許文献１には、定着ロールと加圧ベルト（樹脂フィルム管状体）とを相互に圧接させることによって定着ニップを形成するベルトニップ方式の定着装置が開示されている。この定着装置では、加圧ベルトは、周回移動域の内部に配置された押圧部材によって定着ロールに押し付けられている。押圧部材には、加圧ベルトの内周面に摺動するシート状摺動部材が設けられており、シート状摺動部材と加圧ベルトの内周面との間に潤滑剤が介在されている。
【０００３】
このような構成の定着装置では、シート状摺動部材と加圧ベルトの内周面との間に潤滑剤が介在されていることによって、加圧ベルトの内周面と押圧部材との間の摺動抵抗が低減される。これにより、押圧部材によって定着ロールに圧接されて定着ニップを形成する加圧ベルトを、定着ロールとともに円滑に周回移動させることができる。
特許文献１には、シート状摺動部材と加圧ベルトとの間に介在される潤滑剤として、シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等を使用できることが記載されている。また、耐熱性を向上させるために、シリコーンオイル中に微量の酸化防止剤を添加することも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２００４−２０６１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
シート状摺動部材と加圧ベルトの内周面との間に介在される潤滑剤として使用されるシリコーンオイルは、熱酸化によって劣化し、高温になるほど、劣化が加速すると考えられる。
例えば、２５℃における動粘度が１００ｃｓ〜１０００ｃｓのシリコーンオイルの場合、定着装置を２００℃の環境で２００時間程度にわたって連続運転すると、加圧ベルトを周回移動させるための回転トルクが上昇傾向になる。回転トルクの上昇は、シリコーンオイルの一部の粘度が上昇することによって、加圧ベルトとシート状摺動部材との摺動抵抗が増加したことによるものと考えられる。
【０００６】
また、加圧ベルトの幅方向（回転軸方向）の両側の端部から、シリコーンオイルが漏れ始め、加圧ベルトの表面に付着する現象が生じる。この現象は、シリコーンオイルの一部が粘度低下したことによるものと考えられる。
さらに、定着装置を４００時間程度にわたって連続駆動すると、加圧ベルトを周回移動させるための回転トルクが急激に増加する。回転トルクの急激な増加は、シリコーンオイルの一部の粘度が急激に上昇して、加圧ベルトおよびシート状摺動部材に高粘度化したシリコーンオイルが付着することにより、摺動抵抗が急激に増加したためと考えられる。また、この場合にも、一部のシリコーンオイルが低粘度化して、加圧ベルトの幅方向の両側の端部から漏れて、加圧ベルトの表面に付着する現象が認められる。
【０００７】
加圧ベルトの摺動抵抗の増加およびシリコーンオイルの加圧ベルト表面の付着は、シリコーンオイルが熱酸化によって劣化したためと考えられる。シリコーンオイルの熱酸化による劣化の理由は以下のように考えられる。すなわち、シリコーンオイルは、高温下において、まず、メチル基が酸素と反応することによりラジカルが発生し、さらに反応が進行すると、ＳｉＯ（シロキシ基）ラジカルが発生する。その後、さらに反応が進行すると、Ｓｉ（シリル基）ラジカルが発生し、発生したＳｉ（シリル基）ラジカルの一部と、ＳｉＯ（シロキシ基）ラジカルの一部とが結合して、シロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）が生成されて、シリコーンオイル分子間が架橋する。
【０００８】
このように、分子間の架橋によって、シリコーンオイルの一部は高粘度化し、また、架橋反応しない分解成分によってシリコーンオイルの一部は低粘度化する。さらに、分子間の架橋が進行すると、シリコーンオイルの一部の高粘度化が促進されてゲル化することになる。
このような理由により、２００℃程度の高温における長時間の使用により、シリコーンオイルの劣化が促進され、高粘度化したシリコーンオイルは、加圧ベルトの内周面およびシート状摺動部材に付着することによって、両者の間の摺動抵抗を増加させることになり、その結果として、加圧ベルトを周回移動させる場合のトルクが増加すると考えられる。また、加圧ベルトの幅方向の両側の端面からは、低粘度化したシリコーンオイルの一部が、加圧ベルトの外周面（表面）側に漏れ出して、加圧ベルトの外周面側に付着するものと考えられる。
【０００９】
シリコーンオイルは、通常、２００℃の環境では、１００時間〜２００時間が経過すると高粘度化し、シリコーンオイルの動粘度は、初期の動粘度の１．５倍〜１０倍程度に増加する。２００時間を越えると、シリコーンオイルの動粘度は急激に増加する。定着装置における潤滑剤としてシリコーンオイルを使用する場合には、摩耗粉等が混入することにより、さらに動粘度が増加すると考えられる。
【００１０】
このように、定着装置の潤滑剤としてシリコーンオイルを使用する場合、長期にわたる使用によって劣化する。このために、加圧ベルトを周回移動させるためのトルクの増加、加圧ベルトの外周面側への潤滑剤の漏出等が生じる。
また、定着装置の潤滑剤として変性シリコーンオイルを使用する場合、各種酸化防止剤が添加されたシリコーンオイルを使用する場合等においても、加圧ベルトを周回移動させるためのトルクの増加、加圧ベルトの外周面側への潤滑剤の漏出等を効果的に抑制することができないという問題がある。
【００１１】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、加圧ベルト内周面と押圧部材との間に介在される潤滑剤が、高温での長期の使用によって劣化することを抑制することができ、加圧ベルトの回転トルクが増加することを抑制しつつ、潤滑剤が加圧ベルトの外周面に漏出することを抑制できる定着装置を提供することにある。本発明の他の目的は、そのような定着装置を有する画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の定着装置は、加熱可能になった定着回転体と、当該定着回転体に押し付けられることによって定着ニップを形成する周回移動可能な加圧ベルトと、前記定着ニップが形成されるように当該加圧ベルトの内周面を押圧する押圧部材と、を有する定着装置であって、前記加圧ベルトと前記押圧部材との間に潤滑剤が介在されており、当該潤滑剤は、２５℃における動粘度が１００ｃｓ〜１０００ｃｓのシリコーンオイルに、アルキル化ジフェニルアミン化合物、ジチオカーバメート化合物、アミンホスフェート化合物の群から選択される１つ以上の化合物が、シリコーンオイルに対して０．５重量％〜３．０重量％の割合で添加されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る画像形成装置は、前記定着装置を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の定着装置では、加圧ベルトと押圧部材との間に介在された潤滑剤の劣化が抑制され、長期にわたって定着装置を使用しても、潤滑剤が加圧ベルトの表面に漏れ出すことを抑制することができる。また、潤滑剤の劣化が抑制されることによって、潤滑剤の粘度が上昇することが抑制されるために、加圧ベルトが周回移動するためのトルクが上昇することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る定着装置を備える画像形成装置の一例であるタンデム型カラープリンタの構成を説明するための模式図である。
【図２】そのプリンタに設けられた定着装置における主要部の構成を説明するための模式的な横断面図である。
【図３】その定着装置における加圧ベルトと定着ローラとの圧接部の拡大図である。
【図４】その定着装置での評価試験において使用された潤滑剤の条件および評価結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る定着装置および画像形成装置の実施の形態について説明する。
＜画像形成装置の構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係る定着装置が備えられた画像形成装置の一例であるカラープリンタの概略構成を示す模式図である。このプリンタは、ネットワーク（例えばＬＡＮ）を介して外部の端末装置等から入力される画像データ等に基づいて、周知の電子写真方式によりトナー画像を形成し、下部の給紙カセット２２からシート搬送経路２１に沿って搬送される記録シートＳにトナー画像を転写する。トナー画像が転写された記録シートＳは、定着装置３０に搬送されて、定着装置３０において、記録シートＳに転写されたトナー画像が記録シートＳに定着される。
【００１７】
プリンタの上下方向の略中央部には、周回移動域が水平方向に沿って長くなった中間転写ベルト１８が設けられている。中間転写ベルト１８は、矢印Ｘで示す方向に周回移動する。中間転写ベルト１８の下方には、画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが設けられている。画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、中間転写ベルト１８の周回移動方向に沿って、その順番で配置されている。
【００１８】
中間転写ベルト１８の上方には、中間転写ベルト１８を介して各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋのそれぞれに対向するように、トナー収容部１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋが配置されている。各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋには、トナー収容部１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋのそれぞれに収容されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の各色のトナーが供給される。各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、供給される各色のトナーによってトナー画像を形成する。
【００１９】
画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、トナー画像を形成するためのトナーの色のみがそれぞれ異なっていること以外は概略同様の構成になっていることから、画像形成ユニット１０Ｙの構成のみを説明して、他の画像形成ユニット１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの構成の詳細な説明は省略する。
画像形成ユニット１０Ｙは、中間転写ベルト１８の下方において中間転写ベルト１８に対向した状態で矢印Ｚ方向に回転可能に配置された感光体ドラム１１Ｙと、感光体ドラム１１Ｙの下側において感光体ドラム１１Ｙに対向して配置された帯電器１２Ｙと、帯電器１２Ｙに対して感光体ドラム１１Ｙの回転方向下流側に順番に配置された露光装置１３Ｙおよび現像器１４Ｙとを有している。
【００２０】
感光体ドラム１１Ｙは、帯電器１２Ｙによって表面が一様に帯電される。帯電された感光体ドラム１１Ｙの表面には、露光装置１３Ｙから照射されるレーザ光Ｌによって、Ｙ色の画像データに対応した静電潜像が形成される。感光体ドラム１１Ｙの表面に形成された静電潜像は、現像器１４Ｙによって、トナー収容部１７Ｙから供給されるＹ色のトナーにより現像される。
【００２１】
現像器１４Ｙは、Ｙ色のトナーを担持する現像ローラを備えており、現像バイアス電圧が印加された現像ローラの回転によって、Ｙ色のトナーが現像ローラの周面を搬送されて、感光体ドラム１１Ｙと対向する位置において、感光体ドラム１１Ｙ上に形成された静電潜像に付着する。これにより、感光体ドラム１１Ｙの表面に、Ｙ色のトナー画像が形成される。
【００２２】
感光体ドラム１１Ｙの上方には、中間転写ベルト１８を挟んで感光体ドラム１１Ｙに対向する１次転写ローラ１５Ｙが配置されており、感光体ドラム１１Ｙ上に形成されたトナー画像は、転写バイアス電圧が印加された１次転写ローラ１５Ｙによって形成される電界の作用により、中間転写ベルト１８上に１次転写される。トナー画像が転写された感光体ドラム１１Ｙは、画像形成ユニット１０Ｙに設けられたクリーニング部材１６Ｙによってクリーニングされる。
【００２３】
なお、フルカラー画像を形成する場合には、各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上に形成されたそれぞれのトナー画像が中間転写ベルト１８上の同じ領域に多重転写されるように、各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋのそれぞれによる画像形成動作タイミングがずらされる。モノクロ画像を形成する場合には、選択された１つの画像形成ユニット（例えばＫトナー用の画像形成ユニット１０Ｋ）のみが駆動されることによって、感光体ドラム１１Ｋ上にトナー画像が形成されて、中間転写ベルト１８における所定領域上に転写される。
【００２４】
トナー画像が形成された中間転写ベルト１８の搬送方向下流側の端部（図１において右側の端部）には、シート搬送経路２１を挟んで中間転写ベルト１８に対向する２次転写ローラ１９が配置されている。中間転写ベルト１８上に転写されたトナー画像は、転写バイアス電圧が印加された２次転写ローラ１９によって形成される電界の作用により、シート搬送経路２１を搬送される記録シートＳに２次転写される。
【００２５】
中間転写ベルト１８と２次転写ローラ１９との間を通過した記録シートＳは、２次転写ローラ１９の上方に配置された定着装置３０へ搬送され、定着装置３０において、記録シートＳ上の未定着のトナー画像が加熱および加圧されて定着される。トナー画像が定着された記録シートＳは、排紙ローラ２４によって、トナー収容部１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋの上方に配置された排紙トレイ２３上に排出される。
【００２６】
＜定着装置の構成＞
図２は、定着装置３０における主要部の概略構成を示す断面模式図である。定着装置３０には、回転定着体である定着ローラ３１と加圧ベルト３２とが相互に圧接された状態で設けられている。加圧ベルト３２は無端ベルトであり、加圧ベルト３２の周回移動域内には、加圧ベルト３２を定着ローラ３１に押し付ける押圧部材３３が設けられている。押圧部材３３によって加圧ベルト３２が定着ローラ３１に圧接されることにより、加圧ベルト３２と定着ローラ３１との間に、記録シートＳが通過する定着ニップＮが形成されている。
【００２７】
定着ローラ３１は円筒形状に構成されており、図示しないモータによって、矢印Ａで示す方向に回転駆動されるようになっている。定着ローラ３１の表面に圧接された加圧ベルト３２は、定着ローラ３１の回転に追従して、矢印Ｂで示す方向に周回移動する。
定着ローラ３１の軸心部には、軸方向に沿って直線状に構成されたヒーター３９が設けられている。ヒーター３９は、定着ローラ３１の表面をトナーが溶融する所定温度に加熱する。ヒーター３９は、図示しないサーミスタによって検出される定着ローラ３１の表面温度に基づいて制御される。
【００２８】
定着装置３０に搬送される記録シートＳの未定着のトナー画像は、表面が所定温度に加熱されて回転する定着ローラ３１に、周回移動する加圧ベルト３２が圧接されて形成された定着ニップＮを通過することにより加熱および加圧されて、記録シートＳ上に定着される。トナー画像が定着された記録シートＳは、図示しない分離爪によって定着ローラ３１から分離される。
【００２９】
定着ローラ３１は、パイプ形状の芯金３１ａと、芯金３１ａの外周面に積層された弾性層３１ｂと、弾性層３１ｂの外周面（表面）に積層された表層３１ｃとを備えている。芯金３１ａは、例えば、外径が２６ｍｍ、厚さが２mmのアルミニウムパイプによって構成されている。弾性層３１ｂは、例えば、厚さが２００μｍのシリコーンゴムによって構成されており、表層３１ｃは、厚さが２０μｍのＰＦＡチューブによって構成されている。
【００３０】
加圧ベルト３２は、例えば、厚さが７０μｍのポリイミドによって、３０ｍｍの外径に構成されている。
加圧ベルト３２の周回移動域内には、加圧ベルト３２の内周面を支持する概略円筒形状のガイド部材３６が、加圧ベルト３２の軸方向に沿って配置されている。ガイド部材３６は、定着ローラ３１側の周面に、軸方向に沿った開口部３６ａを有する断面「Ｃ」字状に形成されている。ガイド部材３６は、加圧ベルト３２の内径にほぼ等しい外径を有しており、加圧ベルト３２における定着ローラ３１に近接した部分以外を支持している。
【００３１】
ガイド部材３６の開口部３６ａは、加圧ベルト３２を介して定着ローラ３１に対向しており、この開口部３６ａ内に、押圧部材３３が配置されている。
押圧部材３３は、加圧ベルト３２の内周面を軸方向のほぼ全体にわたって押圧するように、加圧ベルト３２の軸方向に沿って配置された横断面長方形状の弾性パッド３３ａと、弾性パッド３３ａを支持する支持フレーム３３ｂとを有している。弾性パッド３３ａは、例えば、シリコーンゴムによって構成されている。
【００３２】
支持フレーム３３ｂは、例えば、アルミニウムの引き抜き材、耐熱性樹脂（ＰＰＳなど）の成形品によって、定着ローラ３１側に開口した横断面「コ」字状に形成されており、その内部に、押圧部材３３ａが嵌合されている。押圧部材３３ａは、支持フレーム３３ｂから定着ローラ３１に向って突出した状態になっている。支持フレーム３３ｂは、圧縮バネ３３ｃによって、定着ローラ３１に向って付勢されている。
【００３３】
図３は、定着装置３０における加圧ベルト３２と定着ローラ３１との圧接部の拡大図である。図３に示すように、支持フレーム３３ｂに支持された弾性パッド３３ａと、加圧ベルト３２の内周面との間には、摩擦低減シート３３ｄが介在されている。摩擦低減シート３３ｄは、弾性パッド３３ａと加圧ベルト３２の内周面との間を通過しており、圧縮バネ３３ｃの付勢力によって、加圧ベルト３２の内周面に、軸方向のほぼ全域にわたって圧接されている。
【００３４】
摩擦低減シート３３ｄは、加圧ベルト３２の内周面と弾性パッド３３ａとの間から、加圧ベルト３２の周回移動方向の上流側および下流側にそれぞれ延出するように配置されている。摩擦低減シート３３ｄは、加圧ベルト３２の周回移動方向の上流側に延出した部分が、支持フレーム３３ｂに沿うように屈曲されて、図２に示すように、その延出側の側縁部が、支持フレーム３３ｂにおける定着ローラ３１とは反対側に位置する側面に取り付けられている。
【００３５】
摩擦低減シート３３ｄにおける加圧ベルト３２の周回移動方向の下流側に延出した部分は、自由に移動できるように拘束されていない状態になっている。
従って、摩擦低減シート３３ｄは、加圧ベルト３２が周回移動することによって、加圧ベルト３２の内周面と摺動し、加圧ベルト３２の周回移動方向の上流側に延出した部分は、加圧ベルト３２の周回移動に追従して、加圧ベルト３２の内周面に沿った状態になる。
【００３６】
摩擦低減シート３３ｄは、本実施形態では、耐熱性樹脂が含浸されたガラスクロスによって構成されている。耐熱性樹脂としては、本実施形態では、耐熱性に優れたＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素系樹脂が使用されている。なお、耐熱性樹脂としては、このようなＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂に限定されるものではなく、ポリイミド系樹脂等を使用してもよい。
【００３７】
図２に示すように、加圧ベルト３２の内周面を支持するガイド部材３６には、定着ローラ３１とは反対側部分が、軸方向に沿って切り欠かれた平坦面になっており、この平坦面と、加圧ベルト３２の内周面との間に、軸方向に沿った空間３６ｂが形成されている。空間３６ｂ内には、加圧ベルト３２の内周面にオイル状の潤滑剤を塗布するための潤滑剤塗布部材３７が設けられている。潤滑剤塗布部材３７は、潤滑剤が含浸されたフェルトによって構成されており、周回移動する加圧ベルト３２の内周面に軸方向のほぼ全域にわたって摺接するように、空間３６ｂ内に配置されている。
【００３８】
潤滑剤が含浸された潤滑剤塗布部材３７が、周回移動する加圧ベルト３２の内周面に摺接すると、加圧ベルト３２の内周面の全域にわたって潤滑剤が塗布される。加圧ベルト３２の内周面に塗布された潤滑剤は、加圧ベルト３２と低摩擦シート４４との間の摺動抵抗を低減する。
なお、定着ローラ３１および加圧ベルト３２は、上記のような構成に限定されるものではない。例えば、定着ローラ３１は、芯金３１ａが、鉄、樹脂等のパイプでもよい。また、芯金３１ａの外径は、１０〜５０ｍｍ程度であればよく、厚さも、０．１〜５．０mm程度であればよい。芯金３１ａの厚さは、軽量化およびウォームアップ時間の短縮を考慮すると、０．２〜１．５mm程度であることが好ましい。
【００３９】
また、定着ローラ３１の弾性層３１ｂは、押圧部材３３により加圧ベルト３２が圧接されることによって弾性変形すればよく、シリコーンゴムに限るものではない。弾性層３１ｂとしては、耐熱性に優れた弾性材料が望ましく、フッ素ゴム等であってもよい。弾性層３１ｂの厚さも、特に限定されるものではなく、０．０５〜２ｍｍ程度が望ましい。
弾性層３１ｂの表面を覆う表層３１ｃは、記録シートＳに対する離型性を有していればよく、ＰＦＡチューブに限るものではない。表層３１ｃは、ＰＴＦＥ、ＥＴＥＥ等のフッ素系チューブあるいはフッ素系コーティング等によって形成することができる。フッ素系チューブとしては、例えば、三井・デュポンフロロケミカル株式会社製の商品名「ＰＦＡ３５０−Ｊ」、「４５１ＨＰ−Ｊ」、「９５１ＨＰ  Ｐｌｕｓ」等を用いることができる。表層３１ｃは導電性であってもよい。表層３１ｃの厚さは５〜１００μm程度が好ましく、また、水との接触角度が９０度以上、特に１１０度以上であることが望ましい。表層３１ｃの表面粗さＲａは、０．０１〜５０μm程度が好ましい。
【００４０】
加圧ベルト３２は、ポリイミドに限らず、ポリフェニレンスルファイド、ニッケル、鉄、ＳＵＳ等によって形成してもよい。加圧ベルト３２の外径は、２０〜１００ｍｍ程度が好ましい。加圧ベルト３２の厚さも、特に限定されるものではないが、０．０５〜２ｍｍ程度が好ましい。
また、加圧ベルト３２の外周面には、記録シートＳに対する離型性を付与するために、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＥＴＥＥ等のフッ素系チューブあるいはフッ素系コーティング等の表層を設けてもよい。この場合の表層は導電性であってもよい。表層の厚さは、５〜１００μm程度が好ましい。
【００４１】
＜定着装置の動作＞
前述した定着装置３０では、トナー画像が転写された記録シートＳが搬送される際に、定着ローラ３１が回転駆動されるとともに、ヒーター３９が加熱状態とされる。また、定着ローラ３１に圧接された加圧ベルト３２は、定着ローラ３１に追従して周回移動する。このような状態で、記録シートＳがトナー画像の転写された面を定着ローラ３１側として、定着ローラ３１と加圧ベルト３２との間の定着ニップＮを通過すると、記録シートＳ上のトナー画像は、加熱および加圧されて記録シートＳに定着される。
【００４２】
この場合、周回移動する加圧ベルト３２の内周面に、潤滑剤塗布部材３７によって潤滑剤が塗布されており、加圧ベルト３２の内周面に塗布された潤滑剤は、加圧ベルト３２の内周面と摩擦低減シート３３ｄとの界面に進入する。摩擦低減シート３３ｄの表面は、ガラスクロスの凹凸に対応した凹凸形状になっているために、加圧ベルト３２の内周面に塗布された潤滑剤は、摩擦低減シート３３ｄが加圧ベルト３２の内周面に圧接された状態であっても、加圧ベルト３２の内周面と摩擦低減シート３３ｄとの界面から押し出されることなく、摩擦低減シート３３ｄの凹部内に残る。その結果、摩擦低減シート３３ｄの凹部内に残った潤滑剤によって、加圧ベルト３２の内周面と摩擦低減シート３３ｄとの間の摩擦抵抗が低減される。これにより、加圧ベルト３２の周回移動時に、異音、蛇行等が発生することを抑制でき、加圧ベルト３２を円滑に周回移動させることができる。
【００４３】
＜潤滑剤の構成＞
潤滑剤塗布部材３７によって加圧ベルト３２の内周面に塗布される潤滑剤は、アルキル化ジフェニルアミン化合物、ジチオカーバメート化合物、アミンホスフェート化合物の群から選択される１種以上の化合物がシリコーンオイルに添加されて構成されている。
アルキル化ジフェニルアミン化合物、ジチオカーバメート化合物、アミンホスフェート化合物は、極圧潤滑剤、酸化防止剤、摩耗防止剤として用いられることが知られている。極圧潤滑剤は、通常、高圧力が加わる金属間の摩擦面において、金属同士が直接接触することを防止するために、高粘度の潤滑オイルに添加される。高粘度の潤滑オイルに極圧潤滑剤が添加されると、金属の表面に金属化合物皮膜が形成されるために、この金属化合物皮膜同士によって金属同士が直接接触することが防止される。従って、このような極圧潤滑剤は、通常、金属化合物皮膜の形成のために、金属同士の摺動抵抗を低減させる高粘度の潤滑オイルに添加される。
【００４４】
しかしながら、本願発明者は、このような極圧潤滑剤等として用いられるアルキル化ジフェニルアミン化合物、ジチオカーバメート化合物、アミンホスフェート化合物が、他の物質との相溶性が極めて低いシリコーンオイルに対する溶解性が比較的良好であり、シリコーンオイルに対して所定の割合で添加することにより、シリコーンオイルが熱酸化によって劣化することを極めて効果的に防止すること、および、定着装置３０における加圧ベルト３２および摩擦低減シート３３ｄの摺動抵抗を低減させるための潤滑剤として有効であることを見出した。
【００４５】
アルキル化ジフェニルアミン化合物、ジチオカーバメート化合物、アミンホスフェート化合物のそれぞれが、シリコーンオイルの劣化を防止す機能を発揮するためには、アルキル化ジフェニルアミン化合物、ジチオカーバメート化合物、アミンホスフェート化合物から選択される１種以上の化合物（以下、このシリコーンオイルに添加される化合物を添加剤と称する）を、シリコーンオイルに対して、０．５重量％〜３．０重量％の濃度の範囲で添加する必要がある。
【００４６】
シリコーンオイルに対する添加剤の濃度を、０．５重量％〜３．０重量％とすることにより、添加剤は、常温〜定着温度（２００℃程度）の範囲においてシリコーンオイルに対する溶解性および分散性が良好であり、シリコーンオイルが劣化していない使用開始当初から、加圧ベルト３２と摩擦低減シート３３ｄとの摺動抵抗を効果的に低減することができる。しかも、シリコーンオイルに対して優れた酸化防止機能が発揮されるために、長期の使用によって高粘度化することを抑制することができる。
【００４７】
シリコーンオイルに対する添加剤の濃度が０．５重量％未満であれば、添加剤によってシリコーンオイルの酸化防止機能が十分に発揮されず、長期の使用によってシリコーンオイルの一部が高粘度化すること、および、シリコーンオイルの一部が低粘度化することを確実に抑制することができない。
シリコーンオイルに対する添加剤の濃度が、３．０重量％を越えると、常温におけるシリコーンオイルに対する溶解性および分散性が低下し、添加剤が析出するおそれがある。このために、フェルト等の潤滑剤塗布部材３７内において、添加剤の一部がシリコーンオイルに対して十分に溶解および分散せずに、シリコーンオイルに対して分離するおそれがある。
【００４８】
シリコーンオイルに対して添加剤が分離した状態で、定着時に２００℃程度に加熱しても、潤滑剤塗布部材３７の内部及び／又は表面上に、シリコーンオイルに溶解していない添加剤が残存し、加圧ベルト３２を周回移動させると、加圧ベルト３２の内周面及び摩擦低減シート３３ｄ上に付着する。このため、シリコーンに溶解していない添加剤によっても摺動抵抗が増加することになり、全体の摺動抵抗が増加することになる。また、シリコーンオイルに溶解していない添加剤は、摩擦低減シート３３ｄに保持されず、一部のシリコーンオイルとともに、加圧ベルト３２の表面へ漏れ出すおそれがある。
【００４９】
なお、シリコーンオイルは、２５℃における動粘度が、１００ｃｓ〜１０００ｃｓであればよい。１００ｃｓ未満の場合、加圧ベルト３２の内周面に塗布されたシリコーンオイルが流動して、加圧ベルト３２における両側の端部から加圧ベルト３２の表面に流出するおそれがある。また、１０００ｃｓを越える場合、劣化していない初期状態においても、十分な潤滑性能を得ることができず、加圧ベルト３２と摩擦低減シート３３ｄとの摺動抵抗が高くなるおそれある。
【００５０】
シリコーンオイルに添加されるアルキル化ジフェニルアミン化合物としては、R.T.Vanderbitt Company, Inc. 社製の商品名「VANLUBE NA」、「VANLUBE SL」、「VANLUBE 81」等を好適に使用することができる。
また、ジチオカーバメート化合物としては、R.T.Vanderbitt Company, Inc. 社製の商品名「VANLUBE AZ」、「VANLUBE 71」、「VANLUBE 73」、「VANLUBE 7723」等を好適に使用することができる。
【００５１】
さらに、アミンホスフェート化合物としては、R.T.Vanderbitt Company, Inc. 社製の商品名「VANLUBE 672」、「VANLUBE 692」等を好適に使用することができる。
＜潤滑剤の評価試験＞
潤滑剤の評価試験を行ったので、以下にその評価試験について説明する。なお、評価試験の定着装置として、コニカミノルタ社製のカラープリンタ（商品名「magicolor 4650DN」）の定着装置を使用した。この定着装置は、前述した実施形態におけるカラープリンタの定着装置３０と概略同様の構成である。図４は、評価試験を行った潤滑剤の具体的構成を示す表である。図４の表に示すように、実施例１〜７および比較例１〜３の１０種類の潤滑剤を、上記の定着装置において、潤滑剤塗布部材にそれぞれ1ｃｃ含浸させて、評価試験を行った。
【００５２】
この場合、定着ローラ３１の温度を２００℃として、定着装置３０のみを外部モータによって１４４ｍｍ／ｓｅｃの速度で４００時間にわたって連続駆動した。従って、定着装置３０は、記録シートに対する定着動作を実行することなく、４００時間にわたって駆動された。潤滑剤の評価は、駆動開始当初および４００時間後のそれぞれにおいて、加圧ベルト３２の表面における潤滑剤の付着量と、外部モータのトルクとを測定することによって行った。以下、その詳細について説明する。
【００５３】
（１）実施例１
実施例１の潤滑剤は、シリコーンオイルとして、２５℃における動粘度が３００ｃｓのジメチルシリコーンオイル（信越化学社製：商品名「ＫＦ９６−３００ｃｓ」）を用い、添加剤として、アルキル化ジフェニルアミン化合物（R.T.Vanderbitt Company, Inc. 社製：商品名「VANLUBE SL」）を用いた。シリコーンオイルに対する添加剤の添加量は、１重量％とした。
【００５４】
実施例１の潤滑剤は、駆動初期においては、加圧ベルト３２の表面における潤滑剤の付着は認められなかった。また、駆動初期における駆動モータのトルクは２３０ｍＮ・ｍであった。
４００時間の連続駆動後においては、加圧ベルト３２の表面に潤滑剤の付着は認められなかった。また、駆動モータのトルクは３６０ｍＮ・ｍに増加していた。しかし、駆動モータのトルクは、４００ｍＮ・ｍ以下であれば、加圧ベルト３２を、異音、蛇行等を発生させることなく円滑に周回移動させることが可能であり、特に問題がない。従って、潤滑剤が劣化することによる粘度増加は許容範囲内であった。この場合の評価結果を、図４の表に併記する。なお。図４の表において、加圧ベルト３２の表面に潤滑剤の付着が認められない状態を「○」にて示す。
【００５５】
（２）実施例２
実施例２の潤滑剤は、シリコーンオイルとして、実施例１と同様のジメチルシリコーンオイル（信越化学社製：商品名「ＫＦ９６−３００ｃｓ」）を用い、添加剤として、亜鉛ジアミルジチオカーバメート化合物（R.T.Vanderbitt Company, Inc. 社製：商品名「VANLUBE AZ」）を１重量％の割合で添加して構成した。
【００５６】
この潤滑剤は、駆動初期においては、加圧ベルト３２の表面に潤滑剤の付着は認められなかった。また、駆動初期における駆動モータのトルクは２３０ｍＮ・ｍであった。
４００時間の連続駆動後においても、加圧ベルト３２の表面に潤滑剤の付着は認められなかった。また、４００時間の連続駆動後には、駆動モータのトルクは３２０ｍＮ・ｍに増加していたが、４００ｍＮ・ｍ以下であり、潤滑剤の粘度増加は許容範囲内であった。この場合の評価結果を、図４の表に併記する。
【００５７】
（３）実施例３
実施例３の潤滑剤は、シリコーンオイルとして、実施例１と同様のジメチルシリコーンオイル（信越化学社製：商品名「ＫＦ９６−３００ｃｓ」）を用い、添加剤として、アミンホスフェート化合物（R.T.Vanderbitt Company, Inc. 社製：商品名「VANLUBE 692」）を１重量％の割合で添加して構成した。
【００５８】
この潤滑剤は、駆動初期においては、加圧ベルト３２の表面に潤滑剤の付着は認められなかった。また、駆動初期における駆動モータのトルクは２４０ｍＮ・ｍであった。
４００時間の連続駆動後においても、加圧ベルト３２の表面に潤滑剤の付着は認められなかった。また、４００時間の連続駆動後における駆動モータのトルクは、３４０ｍＮ・ｍに増加していたが、４００ｍＮ・ｍ以下であり、潤滑剤の粘度増加は許容範囲内であった。この場合の評価結果を、図４の表に併記する。
【００５９】
（４）実施例４
実施例４の潤滑剤は、添加剤の添加量を０．５重量％としたこと以外は、実施例２の潤滑剤と同様の条件とした。この潤滑剤は、駆動初期においては、加圧ベルト３２の表面に潤滑剤の付着は認められなかった。また、駆動初期における駆動モータのトルクは２５０ｍＮ・ｍであった。
【００６０】
４００時間の連続駆動後においても、加圧ベルト３２の表面に潤滑剤の付着は認められなかった。また、４００時間の連続駆動後における駆動モータのトルクは３４０ｍＮ・ｍに増加していたが、４００ｍＮ・ｍ以下であり、潤滑剤の粘度増加は許容範囲内であった。この場合の評価結果を、図４の表に併記する。
（５）実施例５
実施例５の潤滑剤は、添加剤の添加量を３．０重量％としたこと以外は、実施例２の潤滑剤と同様の条件とした。この潤滑剤は、駆動初期においては、加圧ベルト３２の表面に潤滑剤の付着は認められなかった。また、駆動初期における駆動モータのトルクは２２０ｍＮ・ｍであった。
【００６１】
４００時間の連続駆動後においても、加圧ベルト３２の表面に潤滑剤の付着は認められなかった。また、４００時間の連続駆動後における駆動モータのトルクは３２０ｍＮ・ｍに増加していたが、４００ｍＮ・ｍ以下であり、潤滑剤の粘度増加は許容範囲内であった。この場合の評価結果を、図４の表に併記する。
（６）実施例６
実施例６の潤滑剤は、シリコーンオイルとして、２５℃における動粘度が１００ｃｓのジメチルシリコーンオイル（信越化学社製：商品名「ＫＦ９６−１００ｃｓ」）を用いたこと以外は、実施例２の潤滑剤と同様の条件とした。この潤滑剤は、駆動初期においては、加圧ベルト３２の表面に潤滑剤の付着は認められなかった。また、駆動初期における駆動モータのトルクは２２０ｍＮ・ｍであった。
【００６２】
４００時間の連続駆動後においても、加圧ベルト３２の表面に潤滑剤の付着は認められなかった。また、４００時間の連続駆動後おける駆動モータのトルクは３２０ｍＮ・ｍに増加していたが、４００ｍＮ・ｍ以下であり、潤滑剤の粘度増加は許容範囲内であった。この場合の評価結果を、図４の表に併記する。
（７）実施例７
実施例７の潤滑剤は、シリコーンオイルとして、２５℃における動粘度が１０００ｃｓのジメチルシリコーンオイル（信越化学社製：商品名「ＫＦ９６−１０００ｃｓ」）を用いたこと以外は、実施例２の潤滑剤と同様の条件とした。この潤滑剤は、駆動初期においては、加圧ベルト３２の表面に潤滑剤の付着は認められなかった。また、駆動初期における駆動モータのトルクは２６０ｍＮ・ｍであった。
【００６３】
４００時間の連続駆動後においても、加圧ベルト３２の表面に潤滑剤の付着は認められなかった。また、４００時間の連続駆動後における駆動モータのトルクは３５０ｍＮ・ｍに増加していたが、４００ｍＮ・ｍ以下であり、潤滑剤の粘度増加は許容範囲内であった。この場合の評価結果を、図４の表に併記する。
（８）比較例１
比較例１の潤滑剤は、添加剤が添加されていないジメチルシリコーンオイル（信越化学社製：商品名「ＫＦ９６−３００ｃｓ」）である。この潤滑剤は、駆動初期においては、加圧ベルト３２の表面に潤滑剤の付着は認められなかった。また、駆動初期における駆動モータのトルクは２５０ｍＮ・ｍであった。
【００６４】
しかしながら、４００時間の連続駆動後においては、加圧ベルト３２の表面に、潤滑剤が幅方向に沿って５ｍｍを越えて付着していた。また、駆動モータのトルクは、４００ｍＮ・ｍ以上の５００ｍＮ・ｍに増加していた。従って、この場合の潤滑剤の粘度増加は、許容範囲を越えており、加圧ベルト３２を円滑に周回移動させることができなかった。
なお、加圧ベルト３２の表面への潤滑剤の付着は、シリコーンオイルの一部が、劣化によって低粘度化したためと考えられる。また、駆動モータのトルクの増加は、シリコーンオイルの一部が劣化によって高粘度化したためと考えられる。この場合の評価結果を、図４の表に併記する。なお、加圧ベルト３２の表面に付着した潤滑剤の長さが５ｍｍを越えた場合、図４の表において「×」で示す。
【００６５】
（９）比較例２
比較例２の潤滑剤は、添加剤を０．３重量％の割合としたこと以外は、実施例２の潤滑剤と同様の条件とした。この潤滑剤は、駆動初期においては、加圧ベルト３２の表面に潤滑剤の付着は認められなかった。また、駆動初期における駆動モータのトルクは２４５ｍＮ・ｍであった。
【００６６】
しかしながら、４００時間の連続駆動後においては、加圧ベルト３２の表面に潤滑剤の付着が認められ、加圧ベルト３２の表面に、幅方向に沿って５ｍｍ以下の長さで付着していた。また、４００時間の連続駆動後における駆動モータのトルクは４００ｍＮ・ｍ以上の４８０ｍＮ・ｍに増加していた。従って、潤滑剤の粘度増加は、許容範囲を越えており、加圧ベルト３２を円滑に周回移動させることができなかった。
【００６７】
なお、加圧ベルト３２の表面への潤滑剤の付着は、添加剤の添加量が十分でなく、シリコーンオイルの一部が、劣化によって低粘度化することを抑制することができなかったためと考えられる。また、駆動モータのトルクの増加は、添加剤の添加量が十分でなく、シリコーンオイルの一部が、劣化によって高粘度化することを十分に抑制することができなかったためと考えられる。この場合の評価結果を、図４の表に併記する。なお、加圧ベルト３２の表面に付着した潤滑剤の長さが５ｍｍ以下の場合、図４の表において「△」で示す。
【００６８】
（１０）比較例３
比較例３の潤滑剤は、添加剤を３．５重量％の割合で添加したこと以外は、実施例２の潤滑剤と同様の条件とした。この潤滑剤は、駆動初期においては、加圧ベルト３２の表面に潤滑剤の付着が認められなかった。また、駆動初期における駆動モータのトルクは２８０ｍＮ・ｍであった。
【００６９】
しかしながら、４００時間の連続駆動後においては、加圧ベルト３２の表面に潤滑剤が、幅方向に沿って５ｍｍ以下の長さで付着していた。また、４００時間の連続駆動後における駆動モータのトルクは４００ｍＮ・ｍ以上の４９０ｍＮ・ｍに増加していた。従って、この潤滑剤の粘度増加は、許容範囲を越えており、加圧ベルト３２を円滑に周回移動させることができなかった。
【００７０】
なお、加圧ベルト３２の表面への潤滑剤の付着は、添加剤の添加量が多く、シリコーンオイルに添加剤が十分に溶解していないために、摩擦低減シート３３ｄに保持されず、一部のシリコーンオイルとともに、加圧ベルト３２の表面へ漏れ出したものと考えられる。また、駆動モータのトルクの増加は、添加剤の添加量が多く、シリコーンオイルに十分に溶解および分散していないために、シリコーンオイルの一部の高粘度化による摺動抵抗の増加とともに、添加剤自体の摺動抵抗が加わったためと考えられる。この場合の評価結果を、図４の表に併記する。
【００７１】
（１１）まとめ
以上のように、加圧ベルト３２と押圧部材３３との間に介在される潤滑剤として、２５℃における動粘度が、１００ｃｓ〜１０００ｃｓのシリコーンオイルに、０．５重量％〜３．０重量％の割合で、アルキル化ジフェニルアミン化合物、ジチオカーバメート化合物、アミンホスフェート化合物から選択される１種以上化合物を添加した構成とすることによって、加圧ベルト３２を４００時間にわたって連続して駆動しても、潤滑剤が加圧ベルト３２の表面に漏出するおそれがなく、しかも、加圧ベルト３２と押圧部材３３との摺動抵抗の増加による加圧ベルト３２のトルクが増加することを抑制することができた。
【００７２】
＜変形例＞
なお、本発明に係る画像形成装置は、タンデム型カラーデジタルプリンタに限るものではなく、モノクロ画像を形成するプリンタであってもよい。さらには、プリンタに限らず、複写機、ＭＦＰ（Multiple Function Peripheral）、ＦＡＸ等（いずれの場合にも、カラー画像用、モノクロ画像用のいずれであってもよい）にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、加圧ベルトと押圧部材との間に介在される潤滑剤の劣化を抑制する技術として有用である。
【符号の説明】
【００７４】
３０        定着装置
３１        定着ローラ
３２        加圧ベルト
３３        押圧部材
３３ａ      弾性パッド
３３ｂ      支持フレーム
３３ｃ      圧縮バネ
３３ｄ      摩擦低減シート
３６        ガイド部材
３７        潤滑剤塗布部材
【図１】
2012113038.tif 000003
【図２】
2012113038.tif 000004
【図３】
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【図４】
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