(57)【要約】【課題】無端ベルトの内周面側であって、無端ベルトの長手方向において押圧部材の外側で、且つ、エッジガイド部材の内側に、硬質材料で形成された管状部材を備える定着装置と比較して、無端ベルトの両端部からの潤滑剤の漏出が抑制された定着装置、および、その定着装置を備える画像形成装置を提供する。【解決手段】定着ロール６１と、無端ベルト６２と、圧力パッド６４と、無端ベルト６２と圧力パッド６４との間に介在する潤滑剤と、無端ベルト６２の両端部に配置されたエッジガイド部材６３１と、無端ベルト６２の内周面側であって、長手方向において圧力パッド６４の外側で、且つ、エッジガイド部材６３１の内側に配置された管状部材６８と、を備え、管状部材６８がエラストマーで形成され、管状部材６８の外周面と無端ベルト６２の内周面とが密着するように配置されている、トナー像を定着するための定着装置６０である。【選択図】図２
2016070946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な回転部材と、
前記回転部材に接触しながら移動可能な無端ベルトと、
前記無端ベルトを介して前記回転部材と対向するように配置され、前記無端ベルトを前記回転部材に向けて押圧して前記無端ベルトと前記回転部材との間にニップ部を形成する押圧部材と、
前記無端ベルトと押圧部材との間に介在する潤滑剤と、
前記無端ベルトの両端部に配置され、前記無端ベルトの内周面を回転自在に支持するエッジガイド部材と、
前記無端ベルトの内周面側であって、前記無端ベルトの長手方向において前記押圧部材の外側で、且つ、前記エッジガイド部材の内側に配置された管状部材と、を備え、
前記管状部材がエラストマーで形成され、前記管状部材の外周面と前記無端ベルトの内周面とが密着するように配置されていることを特徴とする、
記録媒体上に保持されたトナー像を定着するための定着装置。
【請求項２】
無端ベルトの基材層の微小押し込み硬さ試験機で測定したヤング率に対する、管状部材の微小押し込み硬さ試験機で測定したヤング率の比と、無端ベルトの基材層の平均厚さに対する管状部材の平均厚さの比との積が、０．５以下であることを特徴とする、請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記管状部材を正円としたときの中心軸を含む面での断面の形状が、第一の長辺が前記無端ベルトと接触する略長方形の基部と、前記基部の第二の長辺から前記中心軸の方向に向かって突出した形状を有するリブ状部とで形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記リブ状部において前記管状部材の底辺に最も近い部分の幅が、前記基部の厚さより短いことを特徴とする、請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記管状部材が前記潤滑剤により膨潤するエラストマーで形成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項６】
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段と、
帯電させた前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記潜像を現像剤により現像しトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
転写された記録媒体上のトナー像を定着する定着手段と、を備え、
前記定着手段が請求項１〜５のいずれか一項に記載の定着装置であ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、定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、例えばドラム状に形成された感光体（感光体ドラム）を帯電し、この感光体ドラムを画像情報に基づいて制御された光で露光して感光体ドラム上に静電潜像を形成する。そして、この静電潜像をトナーによって可視像（トナー像）とし、このトナー像を感光体ドラム上から用紙等の記録媒体に転写した後、定着装置によってこのトナー像を記録媒体に定着している。
【０００３】
定着装置としては、例えば、加熱源を有する回転可能な定着ロールと、この定着ロールに接触し、且つ、定着ロールに従って回転移動する無端ベルトと、この無端ベルトの内側に配置され、且つ、無端ベルトを定着ロールに向けて押圧する圧力パッドと、を具備し、圧力パッドが定着ロールとの接触面を形成するように無端ベルトを定着ロールに接触させ、無端ベルトと定着ロールとの間に用紙等の記録媒体を通過させるニップ部を設け、このニップ部に記録媒体を通過させることで、記録媒体上の定着されていないトナー像を加熱加圧定着するように構成された定着装置（「フリーベルトニップ方式」という。）が知られている。
【０００４】
ところで、上記フリーベルトニップ方式の定着装置の場合において、無端ベルトと圧力パッドとの摩擦抵抗を低減することを目的として、無端ベルトの圧力パッドとの接触面（内表面）に潤滑剤が存在するように構成された定着装置が知られている。さらに、無端ベルトと圧力パッドとの間に、潤滑剤を保持する多孔質樹脂層を備えるシート状部材を介在するとともに、潤滑剤が変性シリコーンオイルであるように構成した定着装置も知られている。
【０００５】
特許文献１には、少なくとも一方がベルト部材である加熱部材および加圧部材と、ベルトガイド部材と、圧接部材と、ベルト状部材の内周面にオイルを供給するオイル供給部材とを備え、ベルトガイド部材の外周面とベルト部材の内周面の少なくとも一方に、オイルの漏れを防止するオイル漏れ防止手段を設けたこと、より具体的には、オイル漏れ防止手段が、ベルトガイド部材の外周面に設けられた溝、ベルトガイド部材の外周面に貼り付けられたシール部材、または、ベルト部材の内周面に設けられた筋状の凸部であることを特徴とする定着装置が記載されている。
【０００６】
特許文献２には、回転部材と、ベルト部材と、圧力部材と、ベルト部材と圧力部材との間の摩擦を低減する低摩擦部材とを備え、低摩擦部材は、端部領域であってニップ部を含む領域に、ベルト部材側に向けて高くなる段差が形成されたことを特徴とする定着装置が記載されている。
【０００７】
特許文献３には、回転部材と、ベルト部材と、ベルトガイド部材とを備え、ベルトガイド部材は、ベルト部材との接触面に、ベルト部材の回転方向上流側から下流側に向けて、ベルト部材の長手方向中央部方向に傾けて形成された複数の溝を有することを特徴とする定着装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３５７９６８号公報
【特許文献２】特開２００６−７２２１８号公報
【特許文献３】特開２００６−７８９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
無端ベルトの両端部の破断防止、または、無端ベルトを回転可能に支持することを目的として、無端ベルトの両端部の内周面側に、硬質材料で形成された管状体を設けることが考えられる。しかしながら、フリーベルトニップ方式では、無端ベルトはニップ部において定着ロールの曲率に沿って変形するところ、無端ベルトに追従して変形するように、硬質材料で形成された管状体の厚さを薄くすると、無端ベルトの両端部からの潤滑剤の漏出が抑制されない。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、無端ベルトの内周面側であって、無端ベルトの長手方向において押圧部材より外側、且つ、エッジガイド部材より内側に、硬質材料で形成された管状部材を備える定着装置と比較して、無端ベルトの長手方向の両端部からの潤滑剤の漏出が抑制された、記録媒体上に保持されたトナー像を定着するための定着装置、および、その定着装置を備え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】
【００１１】
請求項１に係る発明は、回転可能な回転部材と、前記回転部材に接触しながら移動可能な無端ベルトと、前記無端ベルトを介して前記回転部材と対向するように配置され、前記無端ベルトを前記回転部材に向けて押圧して前記無端ベルトと前記回転部材との間にニップ部を形成する押圧部材と、前記無端ベルトと押圧部材との間に介在する潤滑剤と、前記無端ベルトの両端部に配置され、前記無端ベルトの内周面を回転自在に支持するエッジガイド部材と、前記無端ベルトの内周面側であって、前記無端ベルトの長手方向において前記押圧部材の外側で、且つ、前記エッジガイド部材の内側に配置された管状部材と、を備え、前記管状部材がエラストマーで形成され、前記管状部材の外周面と前記無端ベルトの内周面とが密着するように配置されている、記録媒体上に保持されたトナー像を定着するための定着装置である。
【００１２】
請求項２に係る発明は、無端ベルトの基材層の微小押し込み硬さ試験機で測定したヤング率に対する管状部材の微小押し込み硬さ試験機で測定したヤング率の比と、無端ベルトの基材層の平均厚さに対する管状部材の平均厚さの比との積が０．５以下である、請求項１記載の定着装置である。
【００１３】
請求項３に係る発明は、前記管状部材を正円としたときの中心軸を含む面での断面の形状が、第一の長辺が前記無端ベルトと接触する略長方形の基部と、前記基部の第二の長辺から前記中心軸の方向に向かって突出した形状を有するリブ状部とで形成されている、請求項１または２に記載の定着装置である。
【００１４】
請求項４に係る発明は、前記リブ状部において前記管状部材の底辺に最も近い部分の幅が、前記基部の厚さより短い、請求項３に記載の定着装置である。
【００１５】
請求項５に係る発明は、前記管状部材が前記潤滑剤により膨潤するエラストマーで形成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の定着装置である。
【００１６】
請求項６に係る発明は、像保持体と、前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を現像剤により現像しトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、転写された記録媒体上のトナー像を定着する定着手段と、を備え、前記定着手段が請求項１〜５に記載の定着装置である、画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明によれば、無端ベルトの内周面側であって、無端ベルトの長手方向において押圧部材の外側で、且つ、エッジガイド部材の内側に、硬質材料で形成された管状部材を備える定着装置と比較して、無端ベルトの長手方向の両端部からの潤滑剤の漏出が抑制された定着装置が提供される。
【００１８】
請求項２に係る発明によれば、無端ベルトの基材層の微小押し込み硬さ試験機で測定したヤング率に対する管状部材の微小押し込み硬さ試験機で測定したヤング率の比と、無端ベルトの基材層の平均厚さに対する管状部材の平均厚さの比との積が０．５を超える場合と比較して、無端ベルトの長手方向の両端部からの潤滑剤の漏出が更に抑制された定着装置が提供される。
【００１９】
請求項３に係る発明によれば、管状部材を正円としたときの中心軸を含む面での断面の形状が、第一の長辺が無端ベルトと接触する略長方形の基部と、基部の第二の長辺から中心軸の方向に向かって突出した形状を有するリブ状部とで形成されている管状部材を備えていない場合と比較して、無端ベルトの長手方向の両端部からの潤滑剤の漏出が更に抑制された定着装置が提供される。
【００２０】
請求項４に係る発明によれば、管状部材を正円としたときの中心軸を含む面での断面の形状が、第一の長辺が無端ベルトと接触する略長方形の基部と、基部の第二の長辺から中心軸の方向に向かって突出した形状を有するリブ状部とで形成され、リブ状部において管状部材の底辺に最も近い部分の幅が基部の厚さより短い管状部材を備えていない場合と比較して、潤滑剤の漏出性を損なうことなく、ニップ部において定着ロールの曲率に沿って管状部材さらに滑らかに追従変形が可能となり、相対回転するロール部材と干渉することなどがなく、耐久性に優れた定着装置が提供される。
【００２１】
請求項５に係る発明によれば、管状部材が潤滑剤によって膨潤しないエラストマーで形成された場合に比較して、無端ベルトの長手方向の両端部からの潤滑剤の漏出が更に抑制された定着装置が提供される。
【００２２】
請求項６に係る発明によれば、無端ベルトの内周面側であって、無端ベルトの長手方向において押圧部材の外側で、且つ、エッジガイド部材の内側に、硬質材料で形成された管状部材を備える定着装置を備える画像形成装置と比較して、無端ベルトの長手方向の両端部からの潤滑剤の漏出が抑制された定着装置を備える画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る定着装置が適用される画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る定着装置の一例の構成を示す側断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る定着装置における加圧側部材の一例の構成を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る定着装置における加圧側部材の端部の一例の構成を示す拡大断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る定着装置を構成する管状部材６８の一例の構成を示す平面図および断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る定着装置を構成する管状部材６８の一例の構成を示す拡大断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る定着装置の他の例の構成を示す側断面図である。
【図８】従来のフリーベルトニップ方式の定着装置における加圧側部材の端部の一例の構成を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。但し本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００２５】
図１は、本実施形態に係る定着装置が適用される画像形成装置の一例を示す概略構成図である。図１に、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１００を示す。図１に示す画像形成装置１００は、電子写真方式により各色成分（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｂ））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と、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と、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー画像を用紙（記録媒体）Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写部２０（転写手段）と、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置６０と、を備えている。また、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０を有している。
【００２６】
各画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１（像保持体）の周囲に、感光体ドラム１１を帯電する帯電装置１２（帯電手段）と、レーザ等で感光体ドラム１１上に静電潜像を書込む露光装置１３（潜像形成手段）（図１中、露光ビームを符号Ｂｍで示す）と、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装置１４（現像手段）と、感光体ドラム１１上に形成された各色成分の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と、感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するドラムクリーナ１７等の電子写真用デバイスが順次配置されている。これらの画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、中間転写ベルト１５の上流側から、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の順に、略直線状に配置されている。
【００２７】
中間転写体である中間転写ベルト１５は、例えば、ポリイミドまたはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたフィルム状の無端ベルトで構成されている。そして、その体積抵抗率は、例えば、１０６Ωｃｍ以上１０１４Ωｃｍ以下となるように形成されており、その厚さは、例えば０．１ｍｍ程度に構成されている。中間転写ベルト１５は、各種ロールによって、図１に示すＢ方向に予め定めた速度で循環駆動（回転）されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ（図示せず）により駆動されて中間転写ベルト１５を回転させる駆動ロール３１と、各感光体ドラム１１の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト１５を支持する支持ロール３２と、中間転写ベルト１５に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール３３と、二次転写部２０に設けられるバックアップロール２５と、中間転写ベルト１５上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニングバックアップロール３４と、を有している。
【００２８】
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により構成されている。一次転写ロール１６は、例えば、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは、例えば、鉄、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層は、例えば、カーボンブラック等の導電剤を配合したアクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）とスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）とエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）とのブレンドゴム等を含んで形成され、体積抵抗率が例えば１０７Ωｃｍ以上１０９Ωｃｍ以下のスポンジ状の円筒ロールである。そして、一次転写ロール１６は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１を押圧するように配置され、さらに一次転写ロール１６には、トナーの帯電極性（例えばマイナス極性とする。以下同様。）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が印加されるようになっている。これにより、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上において重畳されたトナー像が形成されるようになっている。
【００２９】
二次転写部２０は、例えば、中間転写ベルト１５のトナー像保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とによって構成される。バックアップロール２５は、例えば、ＥＰＤＭゴム等を含んでなる内層部と、カーボンを分散したＥＰＤＭおよびＮＢＲのブレンドゴム等を含んでなるチューブ状の表面層とから構成されている。そして、例えば、その表面抵抗率が１０７Ω／□以上１０１０Ω／□以下となるように形成され、硬度は、例えばアスカーＣ型ゴム硬度計による測定硬度で７０°に設定されている。このバックアップロール２５には、中間転写ベルト１５の裏面側に配置されて二次転写ロール２２の対向電極をなし、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール２６が接触して配置されている。
【００３０】
一方、二次転写ロール２２は、例えば、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは、例えば、鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層は、例えば、カーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴム等を含んで形成され、体積抵抗率が１０７Ωｃｍ以上１０９Ωｃｍ以下のスポンジ状の円筒ロールである。そして、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を押圧するように配置され、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Ｐ上にトナー像が二次転写される。
【００３１】
中間転写ベルト１５の二次転写部２０の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト１５の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ３５が接離自在に設けられている。一方、イエローの画像形成ユニット１Ｙの上流側には、各画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋにおける画像形成タイミングをとるための基準信号を発生する基準センサ（ホームポジションセンサ）４２が配置されている。また、黒の画像形成ユニット１Ｋの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ４３が配置されている。この基準センサ４２は、中間転写ベルト１５の裏側に設けられた予め定めたマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部４０からの指示により、各画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは画像形成を開始するように構成されている。
【００３２】
また、図１に示す画像形成装置１００は、用紙搬送系として、用紙Ｐを収容する用紙トレイ５０と、この用紙トレイ５０に集積された用紙Ｐを予め定めたタイミングで取り出して搬送するピックアップロール５１と、ピックアップロール５１により繰り出された用紙Ｐを搬送する搬送ロール５２と、搬送ロール５２により搬送された用紙Ｐを二次転写部２０へと送り込む搬送シュート５３と、二次転写ロール２２により二次転写された後に搬送される用紙Ｐを定着装置６０へと搬送する搬送ベルト５５と、用紙Ｐを定着装置６０に導く定着入口ガイド５６とを備えている。
【００３３】
次に、本実施の形態に係る定着装置を用いた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。
【００３４】
図１に示すような画像形成装置１００では、画像読取装置（ＩＩＴ）（図示せず）やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）（図示せず）等から出力される画像データは、画像処理装置（ＩＰＳ）（図示せず）により予め定めた画像処理が施された後、画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋによって作像作業が実行される。ＩＰＳでは、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の予め定めた画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換され、露光装置１３に出力される。
【００３５】
露光装置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に照射する。画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの各感光体ドラム１１では、帯電装置１２によって表面が帯電された後、この露光装置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によって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの感光体ドラム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。より具体的には、一次転写部１０において、一次転写ロール１６により、中間転写ベルト１５の基材に対し、トナーの帯電極性（例えばマイナス極性）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が付加され、トナー像を中間転写ベルト１５の表面に順次重ね合わせて、一次転写が行われる。
【００３６】
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。トナー像が二次転写部２０に搬送されると、用紙搬送系では、トナー像が二次転写部２０に搬送されるタイミングに合わせてピックアップロール５１が回転し、用紙トレイ５０から予め定められたサイズの用紙Ｐが供給される。ピックアップロール５１により供給された用紙Ｐは、搬送ロール５２により搬送され、搬送シュート５３を経て二次転写部２０に到達する。この二次転写部２０に到達する前に、用紙Ｐは一旦停止され、トナー像が保持された中間転写ベルト１５の移動タイミングに合わせてレジストロール（図示せず）が回転することで、用紙Ｐの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。
【００３７】
二次転写部２０では、中間転写ベルト１５を介して、二次転写ロール２２が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された用紙Ｐ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。その際に、給電ロール２６からトナーの帯電極性（例えばマイナス極性）と同極性の電圧（二次転写バイアス）が印加されると、二次転写ロール２２とバックアップロール２５との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト１５上に保持された未定着トナー像は、二次転写ロール２２とバックアップロール２５とによって押圧される二次転写部２０において、用紙Ｐ上に一括して静電転写される。
【００３８】
その後、トナー像が静電転写された用紙Ｐは、二次転写ロール２２によって中間転写ベルト１５から剥離された状態でそのまま搬送され、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では、定着装置６０における最適な搬送速度に合わせて、用紙Ｐが定着装置６０まで搬送される。定着装置６０に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着装置６０によって熱および圧力で定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置１００の排出部に設けられた排紙載置部に搬送される。
【００３９】
一方、用紙Ｐへの転写が終了した後、中間転写ベルト１５上に残った残留トナーは、中間転写ベルト１５の回転に伴ってクリーニング部まで搬送され、クリーニングバックアップロール３４および中間転写ベルトクリーナ３５によって中間転写ベルト１５上から除去される。
【００４０】
次に、本実施形態に係る定着装置について説明する。
【００４１】
図２は、本実施形態に係る定着装置の構成の一例を示す側断面図である。定着装置６０は、回転可能な回転部材の一例としての定着ロール６１と、定着ロール６１に接触しながら移動可能な無端ベルト６２部材の一例としての無端ベルト６２と、無端ベルト６２を介して定着ロール６１と対向するように配置され、無端ベルト６２を介して定着ロール６１を加圧して定着ロール６１と無端ベルト６２との間に記録媒体としての用紙Ｐが通過するニップ部Ｎを形成する押圧部材の一例としての圧力パッド６４とにより主要部が構成されている。
【００４２】
定着ロール６１は、例えば、金属製のコア（円筒状芯金）６１１の周囲に耐熱性弾性体層６１２、および離型層６１３を積層して構成された円筒状ロールである。定着ロール６１は、その形状、構造、大きさ等につき制限はなく、目的に応じて公知の定着ロールが使用され、例えば、外径が軸方向で略一様ないわゆるストレートロールで形成されている。
【００４３】
定着ロール６１には、例えば、その内部にニップ部Ｎにおいてトナー像を加熱する加熱源として、ハロゲンヒータ６６が配置されている。一方、定着ロール６１の表面には温度センサ６９が接触して配置されている。画像形成装置１００の制御部４０は、この温度センサ６９による温度計測値に基づいてハロゲンヒータ６６の点灯を制御し、定着ロール６１の表面温度が予め定めた設定温度（例えば、１７５℃）を維持するように調整している。
【００４４】
無端ベルト６２は、出力画像に継ぎ目に起因する欠陥が生じないように、原形が円筒形状等に形成された継ぎ目がないベルトである。無端ベルト６２は、無端ベルト６２の両端部に配置されたエッジガイド部材６３１（図３参照）によって回転自在に支持され、さらに、無端ベルト６２を介して定着ロール６１と対向するように配置された圧力パッド６４とベルトガイド部材６３２とによってその内周面が支持されている。そして、ニップ部Ｎにおいて定着ロール６１と接して配置され、定着ロール６１に従って矢印Ｄ方向に回転（例えば、表面速度１０５ｍｍ／秒）する。
【００４５】
押圧部材の一例である圧力パッド６４は、例えば、無端ベルト６２の内側において金属製のホルダ６５に支持されている。そして、無端ベルト６２を介して定着ロール６１に押圧される状態で配置され、定着ロール６１との間でニップ部Ｎを形成している。
【００４６】
圧力パッド６４は、ニップ部Ｎの入口側（上流側）に、幅の広いニップ部Ｎを確保するためのプレニップ部材が配置されている構成を有していてもよい。圧力パッド６４は、ニップ部Ｎの出口側（下流側）に、定着ロール６１表面を局所的に押圧することで、トナー像表面を平滑化して画像光沢を付与するとともに、定着ロール６１表面に歪み（凹み）を与えて用紙Ｐにダウンカールを形成するための剥離ニップ部材が配置されている構成を有していてもよい。定着装置６０では、無端ベルト６２は、例えば、圧力パッド６４により定着ロール６１に約１０°の巻き付き角度で覆われ、約８ｍｍ幅のニップ部Ｎを形成している。圧力パッド６４が無端ベルトを介して定着ロール６１を押圧することにより形成されるニップ部Ｎは、特に限定されるものではないが、定着ロールの外径の形状に沿って、曲率半径が１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下である形状を有する。
【００４７】
図３は、本実施形態に係る定着装置における加圧側部材の一例の構成を示す断面図である。圧力パッド６４を支持するホルダ６５には、その両端部にエッジガイド部材６３１が配置されている。エッジガイド部材６３１は、ニップ部Ｎに対応する部分に切り欠きが形成された円筒状、すなわち断面がＣ形状のベルト走行ガイド部６３３、このベルト走行ガイド部６３３の外側に設けられたフランジ部６３４、さらにフランジ部６３４の外側に設けられ、エッジガイド部材６３１をホルダ６５に位置決めして固定するための保持部（図示しない）で構成されている。
【００４８】
無端ベルト６２の両端部では、両端部の内周面がベルト走行ガイド部６３３の外周面に支持され、無端ベルト６２はベルト走行ガイド部６３３の外周面に沿って回転移動する。ベルト走行ガイド部６３３は摩擦係数の小さな材質で形成され、無端ベルト６２から熱を奪い難いように無端ベルト６２を形成する材質よりも熱伝導率の低い材質で形成されている。フランジ部６３４は、ホルダ６５の両端部において対向するように配置された両フランジ部６３４の内側面が、無端ベルト６２の幅と略一致する間隔を持つように配置されている。フランジ部６３４は、無端ベルト６２の端部がフランジ部６３４の内側面の少なくとも一部に接することによって、無端ベルト６２の長手方向への移動（ベルトウォーク）が制限されるように配置されることで、エッジガイド部材６３１によって無端ベルト６２の片寄りが規制されている。
【００４９】
無端ベルト６２の長手方向中央部を含む領域では、無端ベルト６２は圧力パッド６４とベルトガイド部材６３２とに支持されている（図２も参照）。そして、無端ベルト６２の長手方向中央部を含む領域では、無端ベルト６２の内周面が圧力パッド６４とベルトガイド部材６３２とに接しながら、無端ベルト６２が回転移動する。
【００５０】
管状部材６８は、無端ベルト６２の内周面側であって、無端ベルト６２の長手方向において、押圧部材より外側で、且つ、エッジガイド部材６３１より内側に配置されており、さらに、エラストマーで形成され、管状部材６８の外周面が無端ベルト６２の内周面に密着するように配置されている。なお、本実施形態に係る定着装置において、「管状部材の外周面と無端ベルトの内周面とが密着するように配置されている」とは、製造された定着装置が静止した状態において、ニップ部に対応する部分を含む管状部材６８の外周面の全周にわたって、管状部材６８の外周面と無端ベルト６２の内周面とが直接または潤滑剤を介して隙間なく接触していることを意味し、管状部材６８の外周面と無端ベルト６２の内周面との間に間隙が目視で発見されないか、または、間隙が発見される範囲が管状部材６８の外周面の全周に対して８％以下であることを言う。
【００５１】
フリーベルトニップ方式の定着装置においては、無端ベルトを押圧部材によって定着ロール（回転部材）の表面に押圧するように構成されているため、無端ベルトと押圧部材との摺動抵抗が過大であると、無端ベルト駆動のためのトルクが増大し、定着ロールに働く応力つまり駆動トルクも大きくなるため、無端ベルトの磨滅または薄肉化、および、定着ロールのギアやコアの破損が引き起こされる懸念がある。また、このような場合、駆動モーターの負荷も大きくなり、より多くの電力が必要になる懸念があった。更に、定着ロールによる無端ベルトの駆動力に比べて、無端ベルトと押圧部材との摩擦力が無視できないほど大きくなると、定着ロールと無端ベルトとで滑りが生じ、未定着トナー像を保持した記録媒体をニップ部に通過させる際、定着させるトナー像に画像のずれを引き起こしてしまうという技術的問題も見られる。
【００５２】
上記の問題の解決には、無端ベルトと押圧部材との摩擦を低下させるために潤滑剤を使用する技術がある。また、押圧部材の無端ベルト側の表面に、潤滑剤を保持する多孔質樹脂で形成されたシート状部材を備えるように構成した定着装置も開示されている。しかしながら、当該シート状部材を形成する多孔質樹脂層が潤滑剤を保持したとしても、無端ベルトの長手方向の両端部は潤滑剤を堰き止める構造とはなっていないため、押圧部材が無端ベルトを介して定着部材を押圧すると、その両端部から潤滑剤が浸み出てしまう。すると、定着装置を長時間使用した場合、無端ベルトと押圧部材との間に潤滑剤の層を形成するための潤滑剤の量が不足し、無端ベルトと押圧部材との抵抗が増加し、定着ロールの駆動トルクが早期に上昇するという問題が引き起こされる可能性がある。また、無端ベルトの両端部から潤滑剤が漏れ出してしまうと、当該潤滑剤が無端ベルトの表面側（記録媒体の通過する側）に回り、ニップ部において無端ベルトと定着ロールとで滑りが生じたり、ニップ部を通過する記録媒体に潤滑剤が付着して染みが発生するという問題が生じる可能性がある。同様の問題は、押圧部材が上記のシート部材を備えていない場合にも生じる可能性がある。
【００５３】
また、無端ベルトの両端部の破断防止、または、無端ベルトを回転可能に支持することを目的として、無端ベルトの両端部の内周面に、硬質材料で形成された管状体を設けることが考えられる。この硬質材料で形成された管状体を設けた場合、潤滑剤の漏出を抑制する可能性も考えられるが、フリーベルトニップ方式では、無端ベルトはニップ部において定着ロールの曲率に沿って変形するところ、硬質材料で形成された管状体が無端ベルトに追従して変形せず、定着ロールまたは無端ベルトの両端にあるエッジガイド部材と接触する等により、定着ロールの回転不良を引き起こすおそれがある。無端ベルトに追従して変形するように、硬質材料で形成された管状体の厚さを薄くすることが考えられるが、その場合は無端ベルトの両端部からの潤滑剤の漏出が抑制されない。なお、「硬質材料」とは、微小押し込みによる硬度測定法で測定したヤング率が無端ベルトの基材層よりも高い材料を言い、微小押し込みによる硬度測定法で測定したヤング率が２００ＭＰａ以上２０ＧＰａ以下である材料である。微小押し込みによる硬度測定法による測定は、微小押し込み硬さ試験機（例えば、フィッシャー・インストルメンツ社製  ピコデンターＨＭ５００）により行われる。
【００５４】
本実施形態に係る定着装置は、上記の特定の位置に特定の管状部材を備えることにより、無端ベルトの内周面側であって、無端ベルトの長手方向において押圧部材の外側で、且つ、エッジガイド部材の内側に、硬質材料で形成された管状部材を備える定着装置と比較して、無端ベルトの長手方向の両端部からの潤滑剤の漏出が抑制される。回転部材の回転に従って無端ベルトが回転する際、無端ベルトはニップ部において回転部材の曲率に沿って変形するところ、本実施形態に係る定着装置を構成する管状部材は、無端ベルトのニップ部における形状変化に追従して変形することにより、無端ベルトの内周面との密着性を維持するためである。このため、本実施形態の定着装置は、長時間の使用においても、無端ベルトと押圧部材との間に形成された潤滑剤の層を維持することにより、無端ベルトと押圧部材との摩擦抵抗の増加を防止するとともに、潤滑剤の漏出に伴う、無端ベルトと定着部材との滑りや、潤滑剤の付着による記録媒体の染みの発生を防止する。さらに、無端ベルトの両端部からの潤滑剤が漏出を抑制することから、無端ベルトの内周面に多量の潤滑剤を充填し、無端ベルトと押圧部材との間を常に液体潤滑状態に維持することにより、初期の滑り抵抗も大幅に低減する。
【００５５】
管状部材６８は、無端ベルト６２に対して接着等の方法により固定されていてもよいが、無端ベルトの長手方向の移動に関しては、両端部がベルトガイド部材によって規制されているものの、ある程度の遊びがあり、管状部材が無端ベルトの内周面に固定されていると押圧部材やその保持部の端部と干渉して、無端ベルトの滑らかな回転の妨げとなる場合があること、あるいはベルトユニットの組み立て性（無端ベルト内周面に配置する押圧部材や支持部材の挿入の容易性）が難化することの観点から、無端ベルト６２に対して、長手方向および回転方向に移動自在であることが好ましい。
【００５６】
ベルトガイド部材６３２はホルダ６５に取り付けられ、無端ベルト６２がスムーズに回転することができるように、摩擦係数の小さな材質で形成されている。また、無端ベルト６２から熱を奪い難いように熱伝導率の低い材質で形成すされていることが好ましい。
【００５７】
無端ベルト６２の内周面と圧力パッド６４との間には、無端ベルト６２の内周面と圧力パッド６４との摩擦抵抗を小さくする目的で摺動部材（図示しない）が設けられていてもよい。摺動部材は、ニップ部Ｎの上流側端部がホルダ６５に固定され、無端ベルト６２の回転方向に沿って、圧力パッド６４と無端ベルト６２内周面との間に挟持された状態で、ニップ部Ｎの全域にわたって、または少なくとも一部に配置される。なお、摺動部材のニップ部Ｎの下流側は、摺動部材に歪みが生じないように、固定されず自由端（フリー）の状態に設定されていてもよい。摺動部材は、ニップ部Ｎにおいて圧力パッド６４と定着ロール６１との間に圧力が印加されている状態の下で、無端ベルト６２の内周面と圧力パッド６４との摩擦抵抗（摺動抵抗）を低減している。
【００５８】
このような構成において、定着ロール６１は、図示しない駆動モータに連結されて矢印Ｃ方向に回転し、この回転に従って無端ベルト６２も矢印Ｄ方向に回転する。図１に示した画像形成装置１００の二次転写部２０においてトナー像が静電転写された用紙Ｐは、定着入口ガイド５６によって導かれて、定着装置６０のニップ部Ｎに搬送される。そして、用紙Ｐがニップ部Ｎを通過する際に、用紙Ｐ上のトナー像はニップ部Ｎに作用する圧力と、定着ロール６１から供給される熱とによって定着される。図２に示す定着装置６０では、押圧部材の定着ロール６１側の面が定着ロール６１の外周面に略倣う凹形状を有することにより、ニップ部Ｎの用紙搬送方向の幅が広くなり、安定した定着性能が確保される。また、ニップ部Ｎの下流側には、定着ロール６１から剥離した用紙Ｐを定着ロール６１から分離し、画像形成装置１００の排出部へ向かう排紙通路に誘導するための剥離補助部材（図示しない）が配置されている。
【００５９】
次に、定着装置６０を構成する各部材について説明する。
【００６０】
定着ロール６１の材質としては、コア６１１は、機械的強度に優れ、熱伝導率の高い材質であれば制限されるものではないが、例えば、アルミニウム（例えば、Ａ−５０５２材）、ＳＵＳ、鉄、銅等の金属または合金、セラミックス、繊維強化金属（ＦＲＭ）等が挙げられる。
【００６１】
耐熱性弾性体層６１２の材質としては、耐熱性の高い公知の材質であればいずれも使用されるが、例えば、ゴム硬度がＪＩＳ−Ａ硬度で１５°以上４５°以下程度のゴム、エラストマー等の弾性体が挙げられ、より具体的には、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が用いられる。なかでも、表面張力が小さく、弾性に優れる等の点でシリコーンゴムが好ましい。このようなシリコーンゴムとしては、例えば、ＲＴＶ（ｒｏｏｍ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｖｕｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎ：室温加硫）シリコーンゴム、ＨＴＶ（ｈｉｇｈ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｖｕｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎ：高温加硫）シリコーンゴム等が挙げられ、具体的には、ジメチルシリコーンゴム（ＭＱ）、メチルビニルシリコーンゴム（ＶＭＱ）、メチルフェニルシリコーンゴム（ＰＭＱ）、フルオロシリコーンゴム（ＦＶＭＱ）等が挙げられる。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００６２】
耐熱性弾性体層６１２の厚さは、通常、３ｍｍ以下であり、好ましくは、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の範囲内である。耐熱性弾性体層６１２をコア６１１の表面に形成する方法としては、特に制限はなく、例えば、公知のコーティング法、成型等が採用される。
【００６３】
離型層６１３の材質としては、トナー像に対し適度な離型性を示すものであれば特に制限はなく、例えば、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フッ素樹脂等が挙げられる。これらの材質の中でもフッ素樹脂が好適に挙げられる。フッ素樹脂としては、特に制限はなく、例えば、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（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体（ＭＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロエチルビニルエーテル共重合体（ＥＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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（ＦＥＰ）、ポリエチレン・テトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロ三フッ化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、フッ化ビニル（ＰＶＦ）等のフッ素樹脂が挙げられる。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。離型層６１３は、帯電防止性を付与する目的で、例えば、カーボンブラック、グラファイト、金属粉末等の導電性を有する粉末を配合していても良く、また、耐摩耗性を向上する目的で、例えば、酸化チタン、酸化鉄、酸化アルミニウム等の無機化合物の粉末を配合していてもよい。
【００６４】
離型層６１３の厚さは、通常、１０μｍ以上５０μｍ以下の範囲内であり、好ましくは１５μｍ以上３０μｍ以下の範囲内である。離型層６１３を形成する方法としては、特に制限はなく、例えば、上述したコーティング法、押出し成型によって形成されたチューブを被覆する方法等が挙げられる。
【００６５】
無端ベルト６２は、出力画像に継ぎ目に起因する欠陥が生じないように、原形が円筒形状等に形成された継ぎ目がないベルトである。無端ベルト６２は、基材層と、この基材層の定着ロール６１側の面（外周面）または両面に被覆された離型層（表面層）とを含んで構成されている。基材層は、熱硬化性ポリイミド樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂等から選ばれた一つまたは複数の混合体が、耐熱性、機械特性等の観点から好適に用いられる。また、基材層と離形層の間に、定着ロールに設けるものと同様な弾性層を設けることも可能である。
【００６６】
無端ベルト６２の基材層は、その微小押し込み硬さ試験機を用いて測定したヤング率が３ＧＰａ以上７ＧＰａ以下の範囲であることが好ましい。無端ベルト６２の基材層のヤング率が小さすぎたり、基材層の厚さが薄すぎたりすると、無端ベルト６２が座屈する場合や、無端ベルト６２の端部にあるベルトガイド部材との接触部が割れる場合がある。また、無端ベルト６２の基材層におけるヤング率が大きすぎたり、基材層の厚さが厚すぎると、ニップ部の曲率に沿って変形しない場合や、ベルトが滑らかに回転しない場合がある。また、無端ベルト６２の基材層は、通常、微小押し込み硬さ試験機を用いて測定したヤング率が、無端ベルト６２を構成する離型層および弾性層等の他の層に比較して大きい。無端ベルト６２において定着ロールと同様な弾性層が積層されている場合、その弾性層の膜厚は１００μｍ以上３００μｍ以下程度の範囲に設定される。
【００６７】
無端ベルト６２の基材層、または基材層の上に積層された弾性層の表面に被覆される離型層（表面層）としては、例えば、フッ素樹脂が用いられる。ここで、フッ素樹脂としては、特に制限はなく、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）；テトラフルオロエチレン−パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体（ＭＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロエチルビニルエーテル共重合体（ＥＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロプロピルビニルエーテル共重合体等の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（ＰＦＡ）等が挙げられる。さらに、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（ＦＥＰ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロ三フッ化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）等が挙げられる。これらの中でも、特に耐熱性、機械特性等の面から、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、および、テトラフルオロエチレン−パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体（ＭＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロエチルビニルエーテル共重合体（ＥＦＡ）等の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（ＰＦＡ）が好適に用いられる。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。離型層（表面層）の厚さは、通常、５μｍ以上１００μｍ以下程度、好ましくは１０μｍ以上３０μｍ以下程度の範囲に設定される。
【００６８】
無端ベルト６２の総膜厚は、通常、基材層および離形層のみで構成される場合は４５μｍ以上１３０μｍ以下、好ましくは５５μｍ以上１００μｍ以下で設定される。また、弾性層を積層する場合、無端ベルト６２の総膜厚は１５０μｍ以上４００μｍ以下で設定される。無端ベルト６２の総膜厚が薄すぎると、強度が低下する傾向がある。無端ベルト６２の総膜厚が厚すぎると、無端ベルト６２の熱容量が増大し、その結果、定着に必要な供給熱量を確保するための消費電力が増加する傾向がある。なお、無端ベルトの「膜厚」および「厚さ」は幅方向の平均厚さであることを意味する。無端ベルト６２の周長及び幅は、特に限定されない。
【００６９】
図５（ａ）に、本実施形態に係る管状部材６８の一例の構成を平面図で示し、図５（ｂ）に、図５（ａ）のＩ−Ｉ線断面図を示す。また、図６に、本実施形態に係る管状部材６８の一例の構成を示す拡大断面図を示す。図５（ｂ）および図６には、管状部材６８を正円にしたときの中心軸を含む面での管状部材６８の断面の形状（以下「断面形状」と言う。）が示されている。本実施形態に係る管状部材６８については、図６に示されているように、その断面形状において無端ベルト６２の内周面と接する部分（以下「底辺」と言う。）に沿った軸方向の長さを管状部材６８の「幅Ｗ」とし、その断面形状において底辺から中心軸に向かう軸方向の長さを、管状部材６８の「厚さＴ」とする。
【００７０】
管状部材６８の断面形状の厚さは、特に限定されるものではないが、断面形状の厚さの最大値（管状部材６８の外径と内径との差を２で割った値）が１，５００μｍ以上５，０００μｍ以下の範囲であることが好ましい。管状部材６８の厚さが小さすぎると、潤滑剤の漏出を抑制する効果が低下する場合があり、管状部材６８の厚さが大きすぎると、ホルダ６５等の他の部材と接触して、定着ロールの回転トルクの過度な増大や、部材の変形または破損等による定着ロールの回転不良を起こす場合がある。
【００７１】
また、管状部材６８の断面形状における幅は、特に限定されるものではないが、底辺における幅が１，５００μｍ以上５，０００μｍ以下の範囲であることが好ましい。底辺の幅が狭すぎると、管状部材６８と無端ベルト６２との密着性が低下する場合があり、底辺の幅が広すぎると、圧力パッド６４またはベルトガイド部材６３、およびエッジガイド部材６３１の両者に接触することにより、定着ロールの回転トルクの過度な増大や、部材の変形または破損等による定着ロールの回転不良を起こす場合がある。
【００７２】
本実施形態に係る管状部材６８においては、下記式で表される、「無端ベルト６２の基材層の微小押し込み硬さ試験機（例えば、フィッシャー・インストルメンツ社製ピコデンター等）で測定したヤング率（ＭＰａ）」に対する「管状部材６８の微小押し込み硬さ試験機で測定したヤング率（ＭＰａ）」の比と、「無端ベルト６２の基材層の平均厚さ（ｍｍ）」に対する「管状部材６８の平均厚さ（ｍｍ）」の比との積（指標Ｆ）が、０．５以下であることが好ましく、０．４以下であることがより好ましく、０．３以下であることが特に好ましい。指標Ｆの値が高すぎると、無端ベルト６２の形状変化に対する管状部材６８の形状の追従性に劣る場合がある。なお、管状部材６８の断面形状の「平均厚さ」は、管状部材６８の断面形状の面積を底辺における幅の長さで割った値である。管状部材６８は、その断面が中実であっても中空であってもよく、管状部材６８が中空の構造を有する場合、断面形状の「平均厚さ」を算出する際の断面形状の面積は、その中空である領域を含まないものとする。
【数１】
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【００７３】
また、管状部材６８の断面形状は、無端ベルト６２の内周面との密着性、潤滑剤の漏出抑制、および、無端ベルト６２の形状変化に対する追従性の観点から、例えば、断面形状の幅が底辺において最大であり、厚さ方向において中心軸に近づくにつれて幅が狭くなっている形状であることが好ましい。ここで、「中心軸に近づくにつれて幅が狭くなっている」とは、管状部材６８の断面形状の中心軸に近い位置の幅が、底辺に近い位置の幅に対して少なくとも広くないことを意味する。上記の観点から、例えば、管状部材６８の断面形状における平均厚さに対する管状部材６８の厚さの最大値が２倍以上であることが好ましい。
【００７４】
管状部材６８の断面形状は、図６に示すように、第一の長辺が無端ベルト６２と接触する略長方形の基部と、基部の第二の長辺から中心軸の方向に向かって突出した形状を有するリブ状部とで形成されている管状部材６８とすることにより、無端ベルト６２の内周面との密着性、および、無端ベルト６２の形状変化に対する追従性に優れる管状部材６８が形成され、このような基部とリブ状部とで形成されている管状部材を備えていない場合と比較して、無端ベルトの長手方向の両端部からの潤滑剤の漏出が更に抑制された定着装置が製造される。
【００７５】
上記の基部とリブ状部とで形成された管状部材において、リブ状部において管状部材６８の底辺に最も近い部分の幅をｔと、基部の厚さをＴ１としたときに、ｔがＴ１より短い（ｔ＜Ｔ１である）場合、当該関係を満たす管状部材を備えない定着装置と比較して、ニップ部の曲率が小さくてもリブ状部の変形が容易であるため、回転するベルト内面にニップ部の曲率が小さい部分においても隙間なく密着した状態で滑らかに追従変形し、潤滑剤（摺動オイル）が浸みだしたりニップ部の曲率に沿わないベルトの変形による定着ロールと干渉による回転不良を引き起こしたりすることが少ない点で、より好ましい。また、リブ状部の厚さ方向の長さをＴ２としたときに、Ｔ２／Ｔ１が、２以上１０以下であることが、潤滑剤のリブ状部の上部を乗り越えての漏れ防止と管状部材の曲率の小さいニップ部への追従性を確保する点で、より好ましい。
【００７６】
無端ベルト６２との密着性の観点から、管状部材６８の外径は、無端ベルト６２部材の内径に対して９９％以上であることが好ましく、９９．５％以上であることがより好ましい。管状部材６８が潤滑剤によって膨潤するエラストマーで形成された場合は、管状部材６８の外径が無端ベルト６２部材の内径に対して９９％未満であっても、密着性が確保されることがある。
【００７７】
管状部材６８を形成するエラストマーとしては、耐熱性の高い公知のエラストマーであればいずれも使用されるが、例えば、微小押し込み硬さ試験機（フィッシャー・インストルメンツ社製  ピコデンターＨＭ５００）にて測定したヤング率が、５ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下程度のエラストマーが挙げられる。また、ニップ部でのベルトの変形形状に対して大きな影響を与えずに隙間なく密着し、滑らかに追従変形する必要がある観点から、管状部材６８のヤング率が無端ベルト６２基材のヤング率よりも小さいことが好ましい。
【００７８】
管状部材６８を形成するエラストマーは、潤滑剤によって膨潤することが好ましい。潤滑剤によって膨潤するエラストマーを用いることにより、管状部材６８の体積の増加に伴い、管状部材６８から無端ベルト６２を押圧する圧力が生じることで、管状部材６８が潤滑剤によって膨潤しないエラストマーで形成された場合に比較して、管状部材６８と無端ベルト６２との密着性が向上し、無端ベルトの長手方向の両端部からの潤滑剤の漏出がより一層抑制されるためである。
【００７９】
管状部材６８を形成するエラストマーとしては、例えば、ＲＴＶシリコーンゴム、ＨＴＶシリコーンゴム等のシリコーンゴム、ＥＰＤＭゴム、またはフッ素ゴム等が挙げられる。上記の潤滑剤との膨潤性の観点から、管状部材６８を形成するエラストマーとしてシリコーンゴムを用い、潤滑剤としてシリコーンオイルを使用することが好ましい。このときのシリコーンゴムの具体例としては、ジメチルシリコーンゴム（ＭＱ）、メチルビニルシリコーンゴム（ＶＭＱ）、メチルフェニルシリコーンゴム（ＰＭＱ）、フルオロシリコーンゴム（ＦＶＭＱ）等が挙げられる。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。エラストマーと潤滑剤との組み合わせは、エラストマーが潤滑剤を膨潤するものであれば、上記の組み合わせに限定されない。
【００８０】
本実施形態に係る管状部材６８は、射出成形等の公知の成形方法により、上記のエラストマーを所望する形状に成形することにより、製造される。また、本実施形態に係る管状部材等の部材を形成する材質および組成等を測定する方法としては、動的粘弾性測定（ＤＭＡ）、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）、熱重量測定（ＴＧＡ）などの熱分析あるいはＦＴＩＲなどの方法がある。
【００８１】
押圧部材の一例としての圧力パッド６４は、無端ベルト６２の内周面側に配置される。圧力パッド６４は、バネや弾性体等によって、例えば３０ｋｇｆの荷重で定着ロール６１を押圧するようにホルダ６５に支持されている。
【００８２】
圧力パッド６４は、無端ベルト６２の回転移動に対して固定されており、無端ベルト６２を定着ロール６１に向けて押圧してニップ部Ｎを形成するものであれば、いずれの材質を用いてもよい。例えば、ＰＰＳ、ポリイミド、ポリアミド、ガラス繊維入り液晶ポリマーやポリエステル等の樹脂；鉄、アルミニウム、ＳＵＳ等の金属；金属酸化物等で形成される。
【００８３】
圧力パッド６４は、例えば、支持体上に、樹脂弾性体で形成された弾性体層およびシート状部材を積層した構成であってもよい。シート状部材は、単一の層で構成されていてもよいし、複数の層で構成されていてもよい。シート状部材の無端ベルト６２との接触する面には、潤滑剤を保持する多孔質樹脂で形成された層があることが好ましい。潤滑剤を保持する多孔質樹脂の材質としては、例えば、ポリエチレン樹脂、フッ素樹脂等より選定され、耐熱性、離型性、耐久性、耐摩擦性等を考慮すると、多孔質化したＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、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）、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）を用いることが好ましい。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００８４】
シート状部材は、多孔質樹脂の層の支持体側に、潤滑剤の透過を防止する潤滑剤透過防止層を有することが好適である。圧力パッド６４に潤滑剤透過防止層を設けることで潤滑剤の枯渇が抑制される。潤滑剤透過防止層は、例えば、耐熱性があり、潤滑剤を透過させない耐熱性樹脂フィルムや金属フィルムから選定される。弾性体層を形成する樹脂弾性体は、耐熱性の高い公知の材質であればいずれも使用され、例えば、ゴム硬度がＪＩＳ−Ａ硬度で１５°以上４５°以下程度のゴム、エラストマー等の弾性体が挙げられ、より具体的には、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が用いられる。支持体は、例えば、ＰＰＳ、ポリイミド、ポリアミド、ガラス繊維入り液晶ポリマーやポリエステル等の樹脂；鉄、アルミニウム、ＳＵＳ等の金属；金属酸化物等で形成される。
【００８５】
圧力パッド６４の定着ロール６１側の面は、定着ロール６１の外周面に略倣う凹状曲面で形成されている。定着装置６０では、無端ベルト６２は、例えば、押圧部材の一例である圧力パッド６４により定着ロール６１に約１０°の巻き付き角度で覆われ、約８ｍｍ幅のニップ部Ｎを形成する。
【００８６】
押圧部材の一例としての圧力パッド６４は、プレニップ部材と剥離ニップ部材とを含んで構成されていてもよく、この場合、プレニップ部材の定着ロール６１側の面は、定着ロール６１の外周面に略倣う凹状曲面で形成されている。プレニップ部材は、例えば、シリコーンゴムやフッ素ゴム等で形成される。剥離ニップ部材は、ニップ部Ｎにおける外面形状がある一定の曲率半径を有する凸状曲面に形成されている。剥離ニップ部材は、例えば、ＰＰＳ、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド、ガラス繊維入り液晶ポリマーやポリエステル等の樹脂；鉄、アルミニウム、ＳＵＳ等の金属；金属酸化物等で形成される。
【００８７】
本実施形態に係る定着装置６０には、無端ベルト６２と押圧部材としての圧力パッド６４との間に潤滑剤を介在する。潤滑剤は、定着温度環境下で長期使用しても無端ベルト６２内周面との潤滑性が維持されるものが適しており、さらに、定着温度環境下での長期使用に対する耐久性、特に、耐熱性および揮発性に優れているものが適している。潤滑性の指標としては動粘度があり、例えば、動粘度が１００ｃＳｔ以上３００ｃＳｔ以下である潤滑剤が、摺動抵抗の観点から、好ましい。潤滑剤の動粘度は、毛細管粘度計の方法（ＩＳＯ  ３１０４）により測定される。
【００８８】
潤滑剤としては、例えば、シリコーンオイルやフッ素オイル等の液体状のオイル、固形物質と液体とを混合させた合成潤滑油グリース等、およびこれらの組み合わせが用いられる。シリコーンオイルとして、ジメチルシリコーンオイル、有機金属塩添加ジメチルシリコーンオイル、ヒンダードアミン添加ジメチルシリコーンオイル、有機金属塩およびヒンダードアミン添加ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、有機金属塩添加アミノ変性シリコーンオイル、ヒンダードアミン添加アミノ変性シリコーンオイル、カルボキシ変性シリコーンオイル、シラノール変性シリコーンオイル、スルホン酸変性シリコーンオイル等を用いてもよい。また、フッ素オイルとして、パーフルオロポリエーテルオイル、変性パーフルオロポリエーテルオイルを用いてもよい。
【００８９】
潤滑剤としては、上記の定着温度環境下での長期使用に対する、潤滑性の維持、耐熱性、揮発性等の観点から、シリコーンオイルが好ましい。さらに濡れ性の観点からは、アミノ変性シリコーンオイルがより好ましく、より優れる耐熱性が要求される場合は、メチルフェニルシリコーンオイルがより好ましい。潤滑剤には、耐熱性を向上させる目的で、シリコーンオイル中に酸化防止剤を添加してもよい。
【００９０】
本実施形態に係る定着装置を構成する潤滑剤として使用されている化合物等を測定する方法としては、ＤＳＣやＴＧＡなどの熱分析あるいはＦＴＩＲなどの方法がある。
【００９１】
定着装置６０の長手方向にわたって潤滑剤塗布部材６７が配置されてもよい。潤滑剤塗布部材を配置することにより、長期使用において安定的に潤滑剤が供給されるため、潤滑剤塗布部材を備える定着装置は好ましい。潤滑剤塗布部材６７は、無端ベルト６２の内周面に対して接触するように配置され、潤滑剤を適量供給する。これにより、無端ベルト６２と圧力パッド６４とが接する面に潤滑剤を供給し、無端ベルト６２と圧力パッド６４との摩擦抵抗を低減して、無端ベルト６２の円滑な回転が図られる。
【００９２】
無端ベルト６２の内周面と圧力パッド６４との摩擦抵抗（摺動抵抗）を低減する目的で摺動部材を用いる場合、摺動部材の材質は、摩擦係数が小さく、耐摩耗性および耐熱性に優れた材質が適している。具体的には、焼結成型（シンタード成型）されたＰＴＦＥ樹脂シート、変性ポリテトラフルオロエチレンを含浸させたガラス繊維シート、ガラス繊維にフッ素樹脂で形成されたシートを加熱融着した積層シート等が用いられる。
【００９３】
ここまでは無端ベルト６２部材がトナー像と接しない側の加圧ベルトである構成、すなわち加圧側に無端ベルト６２部材を用い、加熱側に定着ロールを用いた構成を例として説明したが、図７に示すような、無端ベルト６２部材がトナー像と接する加熱側の定着ベルト７２であり、加圧側に加圧ロール７４を備え、定着ベルト７２の内部に抵抗発熱体７６を備えた構成であってもよい。
【実施例】
【００９４】
以下、実施例に基づき、本実施形態をさらに具体的に説明する。なお、本実施形態は実施例に限定されるものではない。
【００９５】
＜実施例１＞
管状部材として、微小押し込み硬さ試験機（フィッシャー・インストルメンツ社製、ピコデンターＨＭ５００）で測定した加硫成形後のヤング率が５６．５ＭＰａであった液状シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、型番ＫＥ−７８２−Ｕ）を用いて、図６で示すような、外径１９．８ｍｍ、幅５ｍｍ、厚さ１ｍｍであるリング状基部と、リング状基部の内周面側にある、リング状基部と結合する部分の幅が１ｍｍ、厚さが４ｍｍであるリブ状部とで形成されるリング状部材を、射出成形により作製した。得られた管状部材の平均厚さは１．８ｍｍであった。
【００９６】
内径２０ｍｍ、幅２４６ｍｍ、厚さ５５μｍのポリイミドで形成された基材層の外周面に、ＰＦＡを２０μｍの厚さでコーティングした部材を作製し、無端ベルトとして使用した。この無端ベルトの基材層の微小押し込み硬さ試験機（フィッシャー・インストルメンツ社製、ピコデンターＨＭ５００）で測定したヤング率は３，８１０ＭＰａであった。押圧部材として、無端ベルトと接する表面の摩擦係数が低い、ガラス繊維入り液晶ポリマー（ＬＣＰ）樹脂で形成された部材を使用した。上記押圧部材を挿入し、上記無端ベルトを介して定着ロールと対向するような配置した後、無端ベルトの内周面に、潤滑剤として、３００ｃＳｔのアミノ変性シリコーンオイル（信越化学工業株式会社製、ＫＦ−８００９）５ｍｌを投入した。次いで、無端ベルトの両端部に上記管状部材を挿入し、ＰＰＳで形成されたエッジガイド部材を装着することにより、図２および図３に示す定着装置を製造した。目視で確認したところ、製造された定着装置には、管状部材の外周面と無端ベルトの内周面との間に間隙は発見されなかった。また、この定着装置の指標Ｆは０．４８５であった。
【００９７】
得られた定着装置について、定着ロールの表面温度を１８０℃に保ちながら、定着ロールの表面速度１０５ｍｍ／秒で、１００時間の空回し試験を実施した。試験中の定着ロールの回転トルクを、回転トルク計（株式会社共和電業製、ＴＰ−５ＫＣＥ）を用いて測定した。試験開始直後の回転トルクは０．１２１Ｎ・ｍであった。また、無端ベルトの両端部からの潤滑剤の漏出、および無端ベルトと他の部材との接触等の有無を目視で確認した。その結果、１００時間経過後の定着ロールの回転トルクは０．１２７Ｎ・ｍであり、試験開始直後に対して０．００６  Ｎ・ｍ程度しか上昇しなかった。また、１００時間経過後であっても、無端ベルトの両端部からの潤滑剤の漏出は発生せず、無端ベルトと定着ロール等の他の部材との接触による無端ベルトの回転不良も発生しなかった。
【００９８】
＜実施例２＞
管状部材として、微小押し込み硬さ試験機（フィッシャー・インストルメンツ社製、ピコデンターＨＭ５００）で測定した加硫成形後のヤング率が３０．６ＭＰａであった液状シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、型番ＫＥ−９６１−Ｕ）を用いて、図６で示すような、外径１９．８ｍｍ、幅５ｍｍ、平均厚さ３．２ｍｍ、最大厚さ５ｍｍ、断面形状がＴ字状であるリング状部材を、射出成形により作製したことを除いて、実施例１と同様にして定着装置を製造した。目視で確認したところ、製造された定着装置には、管状部材の外周面と無端ベルトの内周面との間に間隙は発見されなかった。また、この定着装置の指標Ｆは０．４６７であった。製造された定着装置について、実施例１に示す１００時間の空回しテストを実施した。その結果、１００時間経過後の定着ロールの回転トルクは０．１３０Ｎ・ｍであり、試験開始直後に対して０．００７Ｎ・ｍ程度しか上昇しなかった。また、１００時間経過後であっても、無端ベルトの両端部からの漏出は発生せず、無端ベルトと定着ロール等の他の部材との接触による無端ベルトの回転不良も発生しなかった。
【００９９】
＜実施例３＞
管状部材として、微小押し込み硬さ試験機（フィッシャー・インストルメンツ社製、ピコデンターＨＭ５００）で測定した加硫成形後のヤング率が１７．９ＭＰａであった液状シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、型番ＫＥ−９５１−Ｕ）を用いて、図６で示すような、外径１９．８ｍｍ、幅５ｍｍ、平均厚さ５．４ｍｍ、最大厚さ６ｍｍ、断面形状がＴ字状であるリング状部材を、射出成形により作製したことを除いて、実施例１と同様にして定着装置を製造した。目視で確認したところ、製造された定着装置には、管状部材の外周面と無端ベルトの内周面との間に間隙は発見されなかった。また、この定着装置の指標Ｆは０．４６０であった。製造された定着装置について、実施例１に示す１００時間の空回しテストを実施した。その結果、１００時間経過後の定着ロールの回転トルクは０．１２０Ｎ・ｍであり、試験開始直後に対して０．００８Ｎ・ｍ程度しか上昇しなかった。また、１００時間経過後であっても、無端ベルトの両端部からの潤滑剤の漏出は発生せず、無端ベルトと定着ロール等の他の部材との接触による無端ベルトの回転不良も発生しなかった。
【０１００】
＜実施例４＞
管状部材として、微小押し込み硬さ試験機（フィッシャー・インストルメンツ社製、ピコデンターＨＭ５００）で測定した加硫成形後のヤング率が４４．１ＭＰａであった液状シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、型番ＫＥ−８７１Ｔ−Ｕ）を用いて外径１９．８ｍｍ、断面形状がＬ字状であり、底辺の幅が５ｍｍ、平均厚さ２．１１ｍｍ、最大厚さ５ｍｍであるリング状部材を、射出成形により作製したことを除いて、実施例１と同様にして定着装置を製造した。目視で確認したところ、製造された定着装置には、管状部材の外周面と無端ベルトの内周面との間に間隙は発見されなかった。また、この定着装置の指標Ｆは０．４４４であった。製造された定着装置について、実施例１に示す１００時間の空回しテストを実施した。その結果、１００時間経過後の定着ロールの回転トルクは０．１２７Ｎ・ｍであり、試験開始直後に対して０．００６Ｎ・ｍ程度しか上昇しなかった。また、１００時間経過後であっても、無端ベルトの両端部からの潤滑剤の漏出は発生せず、無端ベルトと定着ロール等の他の部材との接触による無端ベルトの回転不良も発生しなかった。
【０１０１】
＜実施例５＞
管状部材として、微小押し込み硬さ試験機（フィッシャー・インストルメンツ社製、ピコデンターＨＭ５００）で測定した加硫成形後のヤング率が６６．４ＭＰａであった液状シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、型番ＫＥ−９８１−Ｕ）を用いて、図６で示すような、外径１９．８ｍｍ、幅５ｍｍ、厚さ１ｍｍであるリング状基部と、リング状基部の内周面側にある、リング状基部と結合する部分の幅が０．５ｍｍ、厚さが５ｍｍであるリブ状部とで形成されるリング状部材（平均厚さ１．５ｍｍ）を、射出成形により作製したことを除いて、実施例１と同様にして定着装置を製造した。目視で確認したところ、製造された定着装置には、管状部材の外周面と無端ベルトの内周面との間に間隙は発見されなかった。また、この定着装置の指標Ｆは０．４７５であった。製造された定着装置について、実施例１に示す１００時間の空回しテストを実施した。その結果、１００時間経過後の定着ロールの回転トルクは０．１２９Ｎ・ｍであり、試験開始直後に対して０．００５Ｎ・ｍ程度しか上昇しなかった。また、１００時間経過後であっても、無端ベルトの両端部からの潤滑剤の漏出は発生せず、無端ベルトと定着ロール等の他の部材との接触による無端ベルトの回転不良も発生しなかった。
【０１０２】
＜実施例６＞
管状部材として、微小押し込み硬さ試験機（フィッシャー・インストルメンツ社製、ピコデンターＨＭ５００）で測定した加硫成形後のヤング率が４９．２ＭＰａであるフッ素ゴム（デュポン社製、型番Ａ４０１Ｃ）を用いて、外径１９．８ｍｍ、断面形状がＴ字状であり、底辺の幅が５ｍｍ、平均厚さ１．６５ｍｍ、最大厚さ６ｍｍであるリング状部材を、射出成形により作製したことを除いて、実施例１と同様にして定着装置を製造した。目視で確認したところ、製造された定着装置には、管状部材の外周面と無端ベルトの内周面との間に間隙は発見されなかった。また、この定着装置の指標Ｆは０．３８８であった。製造された定着装置について、実施例１に示す１００時間の空回しテストを実施した。その結果、１００時間経過後の定着ロールの回転トルクは０．１３０  Ｎ・ｍであり、試験開始直後に対して０．００５Ｎ・ｍ程度しか上昇しなかった。また、１００時間経過後であっても、無端ベルトの両端部からの潤滑剤の漏出は発生せず、無端ベルトと定着ロール等の他の部材との接触による無端ベルトの回転不良も発生しなかった。
【０１０３】
＜比較例１＞
管状部材を用いないこと以外は実施例１と同様にして、図８で示す構成を有する定着装置を製造し、実施例１に示す１００時間の空回しテストを実施した。その結果、試験開始から数時間でベルト両端部から潤滑剤の漏出が発生すると共に、定着ロールの回転トルクが上昇した。定着ロールの回転トルクの上昇は、潤滑剤の漏出により、押圧部材と無端ベルトの内周面との摩擦抵抗が上昇したことによるものであると考えられる。
【０１０４】
＜比較例２＞
管状部材として、微小押し込み硬さ試験機（フィッシャー・インストルメンツ社製、ピコデンターＨＭ５００）で測定した加硫成形後のヤング率が５６．５ＭＰａであった液状シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、型番ＫＥ−７８２−Ｕ）を用いて、外径１９．８ｍｍ、幅５ｍｍ、厚さ５ｍｍ、断面形状が四角形である管状部材を射出成形により作製したことを除いて、実施例１と同様にして定着装置を製造した。目視で確認したところ、製造された定着装置には、管状部材の外周面と無端ベルトの内周面との間に、管状部材の外周面に対して２０％の間隙を発見した。また、この定着装置の指標Ｆは１．３４８であった。製造された定着装置について、実施例１に示す１００時間の空回しテストを実施した。その結果、試験開始から数時間でベルト両端部から潤滑剤の漏出が発生すると共に、定着ロールの回転トルクが上昇した。定着ロールの回転トルクの上昇は、潤滑剤の漏出により、押圧部材と無端ベルトの内周面との摩擦抵抗が上昇したことによるものであると考えられる。また、ニップ部のうち、無端ベルトの内周面に管状部材が接している範囲において、無端ベルトが定着ロールの曲率に追従して変形しないために、当該範囲にある無端ベルトと定着ロールとの圧力が過大になり、ベルトガイド近傍にある無端ベルトの端部が定着ロールとこすれ、無端ベルトが捻じれる回転不良が発生した。
【０１０５】
＜比較例３＞
管状部材として、微小押し込み硬さ試験機（フィッシャー・インストルメンツ社製、ピコデンターＨＭ５００）測定したヤング率が７．５ＧＰａであるＰＰＳ樹脂（東レ株式会社製、型番Ａ５０４）を用いて、外径１９．８ｍｍ、断面形状がＴ字状であり、底辺の幅５ｍｍ、平均厚さ０．２３ｍｍ、最大厚さ２．２ｍｍである管状部材を射出成形により作製したことを除いて、実施例１と同様にして定着装置を製造した。目視で確認したところ、製造された定着装置には、管状部材の外周面と無端ベルトの内周面との間に、管状部材の外周面に対して３０％の間隙を発見した。また、この定着装置の指標Ｆは８．２３であった。製造された定着装置について、実施例１に示す１００時間の空回しテストを実施した。その結果、試験開始から１時間でベルト両端部から潤滑剤の漏出が発生すると共に、定着ロールの回転トルクが上昇した。定着ロールの回転トルクの上昇は、潤滑剤の漏出により、押圧部材と無端ベルト内周面との摩擦抵抗が上昇したことによるものであると考えられる。また、ニップ部のうち、無端ベルトの内周面に管状部材が接している範囲において、無端ベルトが定着ロールの曲率に追従して変形しないために、当該範囲にある無端ベルトと定着ロールとの圧力が過大になり、ベルトガイド近傍にある無端ベルトの端部が定着ロールとこすれ、無端ベルトが捻じれる回転不良が発生した。
【０１０６】
＜比較例４＞
管状部材として、微小押し込み硬さ試験機（フィッシャー・インストルメンツ社製、ピコデンターＨＭ５００）で測定したヤング率が７．５ＧＰａであるＰＰＳ樹脂（東レ株式会社製、型番Ａ５０４）を用いて、外径１９．８ｍｍ、断面形状がＴ字状であり、底辺の幅５ｍｍ、平均厚さ０．２１ｍｍ、最大厚さ１．７ｍｍである管状部材を射出成形により作製したことを除いて、実施例１と同様にして定着装置を製造した。目視で確認したところ、製造された定着装置には、管状部材の外周面と無端ベルトの内周面との間に、管状部材の外周面に対して２０％の間隙を発見した。また、この定着装置の指標Ｆは７．６９であった。製造された定着装置について、実施例１に示す１００時間の空回しテストを実施した。その結果、試験開始から３時間でベルト両端部から潤滑剤の漏出が発生すると共に、定着ロールの回転トルクが上昇した。定着ロールの回転トルクの上昇は、潤滑剤の漏出により、押圧部材と無端ベルト内周面との摩擦抵抗が上昇したことによるものであると考えられる。また、ニップ部のうち、無端ベルトの内周面に管状部材が接している範囲において、無端ベルトが定着ロールの曲率に追従して変形しないために、当該範囲にある無端ベルトと定着ロールとの圧力が過大になり、ベルトガイド近傍にある無端ベルトの端部が定着ロールとこすれ、無端ベルトが捻じれる回転不良が発生した。
【０１０７】
＜比較例５＞
管状部材として、微小押し込み硬さ試験機（フィッシャー・インストルメンツ社製、ピコデンターＨＭ５００）で測定したヤング率が７．５ＧＰａのＰＰＳ樹脂（東レ株式会社製、型番Ａ５０４）を用いて、外径１９．８ｍｍ、断面形状がＴ字であり、底辺の幅５ｍｍ、平均厚さ０．２１ｍｍ、最大厚さ１．２ｍｍである管状部材を射出成形により作製したことを除いて、実施例１と同様にして定着装置を製造した。目視で確認したところ、製造された定着装置には、管状部材の外周面と無端ベルトの内周面との間に、管状部材の外周面に対して１０％の間隙を発見した。また、この定着装置の指標Ｆは７．６９であった。製造された定着装置について、実施例１に示す１００時間の空回しテストを実施した。その結果、試験開始から５時間でベルト両端部から潤滑剤の漏出が発生すると共に、定着ロールの回転トルクが上昇した。定着ロールの回転トルクの上昇は、潤滑剤の漏出により、押圧部材と無端ベルト内周面との摩擦抵抗が上昇したことによるものであると考えられる。また、ニップ部のうち、無端ベルトの内周面に管状部材が接している範囲において、無端ベルトが定着ロールの曲率に追従して変形しないために、当該範囲にある無端ベルトと定着ロールとの圧力が過大になり、ベルトガイド近傍にある無端ベルトの端部が定着ロールとこすれ、無端ベルトが捻じれる回転不良が発生した。
【０１０８】
このように実施例１〜６に記載された、無端ベルトの内周面側であって、無端ベルトの長手方向において押圧部材の外側で、且つ、エッジガイド部材の内側に配置され、さらに、エラストマーで形成され、その外周面と無端ベルトの内周面とが密着するように配置されている管状部材を備えた定着装置を用いることにより、無端ベルトの内周面側であって、無端ベルトの長手方向において押圧部材の外側で、且つ、エッジガイド部材の内側に配置され、さらに、硬質部材で形成された管状部材を備えた定着装置と比較して、無端ベルトの長手方向の両端部からの潤滑剤の漏出が抑制された。
【符号の説明】
【０１０９】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ  画像形成ユニット、１０  一次転写部、１１  感光体ドラム、１２  帯電装置、１３  露光装置、１４  現像装置、１５  中間転写ベルト、１６  一次転写ロール、１７  ドラムクリーナ、２０  二次転写部、２２  二次転写ロール、２５  バックアップロール、２６  給電ロール、３１  駆動ロール、３２  支持ロール、３３  テンションロール、３４  クリーニングバックアップロール、３５  中間転写ベルトクリーナ、４０  制御部、４２  基準センサ（ホームポジションセンサ）、４３  画像濃度センサ、５０  用紙トレイ、５１  ピックアップロール、５２  搬送ロール、５３  搬送シュート、５５  搬送ベルト、５６  定着入口ガイド、６０  定着装置、６１  定着ロール、６１１  コア（円筒状芯金）、６１２  耐熱性弾性体層、６１３  離型層、６２  無端ベルト、６３１  エッジガイド部材、６３２  ベルトガイド部材、６３３  ベルト走行ガイド部、６３４  フランジ部、６４  押圧部材（圧力パッド）、６５  ホルダ、６６  加熱源（ハロゲンヒータ）、６７  潤滑剤塗布部材、６８  管状部材、６９  温度センサ、７２  定着ベルト、７４  加圧ロール、７６  抵抗発熱体、１００  画像形成装置。
【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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