(57)【要約】【課題】超微粒子や揮発性有機化合物が外部へ飛散することを抑制することができる定着部材を提供する。【解決手段】回転可能な無端状の無端ベルト９２と、無端ベルト９２の外周面に当接する加圧ローラ９３と、を備えた定着装置９の無端ベルト９２であって、筒状の基体１０１と、基体１０１の外周面に設けられた弾性体１０２と、弾性体１０２の外周面に設けられた離型層１０３と、無端ベルト９２の端部９７に配設されて弾性体１０２を封止するキャップ部材１０４と、を有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な無端状の定着部材と、該定着部材の外周面に当接する加圧部材と、を備えた定着装置の前記定着部材であって、
筒状の基体と、
前記基体の外周面に設けられた弾性体と、
前記弾性体の外周面に設けられた離型層と、
前記定着部材の端部に配設されて前記弾性体を封止するキャップ部材と、
を有することを特徴とする定着部材。
【請求項２】
前記定着装置は、前記定着部材の端部側で該定着部材を回転可能に保持する保持部材を有し、
前記キャップ部材の前記保持部材と接触する面は、連続した凹凸表面を有することを特徴とする請求項１に記載の定着部材。
【請求項３】
前記キャップ部材の前記保持部材と接触する面の表面粗さＲａは、１〜１０μｍの範囲内であることを特徴とする請求項２に記載の定着部材。
【請求項４】
前記キャップ部材は、フッ素樹脂で構成されていることを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の定着部材。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれかに記載の定着部材を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項６】
前記定着部材の内側に配設され、該定着部材を介して前記加圧部材に当接して前記定着部材と前記加圧部材との間にニップ部を形成するニップ形成部材を有することを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
請求項５または６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、記録媒体上の画像を定着させる定着部材、定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式を利用した画像形成装置は考案されており公知技術となっている。その画像形成プロセスは、像担持体である感光ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置等により記録紙に転写して画像を担持させ、熱や圧力等を用いる定着装置によって記録紙上のトナー画像を定着するプロセスにより成立している。
【０００３】
定着装置には、対向するローラもしくはベルトもしくはそれらの組み合わせにより構成された定着回転体が配置されており、それらの間に記録紙を挟みこみ、熱および圧力を加え、トナー像を記録紙上に溶融定着する。
【０００４】
定着装置では、通常、対向する加熱ローラと加圧ローラからなるローラ対、あるいは定着ベルト、あるいはそれらの組み合わせによりなる構成になっており、搬送されてきた記録紙を加圧ローラと定着ベルト間のニップで挟みこみ、このニップを記録紙が通過する際に熱および圧力を加え、トナー像を記録紙上に定着する。定着ベルトは熱源から直接加熱される方式および加熱部材を介して間接的に加熱される方式がある。
【０００５】
これらの定着装置においては、いずれも省エネの観点から、画像形勢装置の電源ＯＮから画像形成実行可能状態までの待ち時間（ウォームアップ時間）を短縮したり、スタンバイ時の消費電力を小さく（省電力）するため、低熱容量・高熱伝導率・小型化の構成となっているものが多い。
【０００６】
一方、環境問題に対する意識の高まりから、揮発性有機化合物（ＶＯＣ：Volatile  Organic  Compound）と超微粒子(ＵＦＰ：Ultra  Fine  Particle)の装置外部への飛散を抑制する方法が提案されている。
【０００７】
特許文献１には、加熱定着器の加熱ローラの軸線上に沿う方向の近傍に配置され、定着部材の長手方向一端側に設けられている排気ファンによって廃棄されるダクトを設けている画像形成装置が開示されている。定着器側に開口された排気口により、ダクトと連通させており、ダクトと排気口の間に凹凸面上のフィルタを備えている。
【０００８】
また、特許文献２には、定着部材表面にクリーニングウェブを接触させる装置を備えており、クリーニングウェブにはＶＯＣとＵＦＰを捕捉する捕捉材が含まれている画像形成装置が開示されている。クリーニングウェブは搬送経路上方に配置され、上方に向かう気流発生手段を設けることで、ＶＯＣとＵＦＰを吸着させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、これまでのＵＦＰ抑制方法として、特許文献１では、気流を循環させてはいるものの、排気ファンを設けることにより、装置内が冷却され、加熱に必要なエネルギーが増大してしまい、省エネの観点から好ましくない。また、ファンを設けることで騒音も発生してしまい、静音性にも欠ける。さらに、ユーザによる定期的なフィルタ交換が必要になりランニングコストも増加するという問題があった。
【００１０】
また、特許文献２の方法では、上方へ飛散する微粒子は捕捉できるものの、定着部材端部方向へのＵＦＰは捕捉することができず、効果的にＵＦＰを抑制させることができない。
さらに、特許文献１および特許文献２の手段では、いずれも定着装置の構造が複雑化してしまい、コストの増大が懸念される。
【００１１】
そこで本発明は、超微粒子や揮発性有機化合物が外部へ飛散することを抑制することができる定着部材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】
【００１２】
かかる目的を達成するため、本発明に係る定着部材は、回転可能な無端状の定着部材と、該定着部材の外周面に当接する加圧部材と、を備えた定着装置の前記定着部材であって、筒状の基体と、前記基体の外周面に設けられた弾性体と、前記弾性体の外周面に設けられた離型層と、前記定着部材の端部に配設されて前記弾性体を封止するキャップ部材と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の定着部材によれば、超微粒子や揮発性有機化合物が外部へ飛散することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】本実施形態に係る画像形成装置が備えるプロセスカートリッジの構成を示す概略図である。
【図３】本実施形態に係る定着装置の構成を示す断面図である。
【図４】本実施形態に係る定着装置の構成を示す斜視図である。
【図５】本実施形態に係る無端ベルトの構成を示す断面図である。
【図６】キャップ部材の表面粗さとトルク変化とベルト破損状態とを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る構成を図１から図６に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
（画像形成装置の実施形態）
まず、本実施形態に係る画像形成装置について、図１および図２を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。図２は、本実施形態に係る画像形成装置が備えるプロセスカートリッジの構成を示す概略図である。
【００１７】
画像形成装置１は、シート状の記録媒体Ｓに、トナー像を形成して定着させる複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機などとして用いられるものである。なお、本実施形態においては、タンデム方式のフルカラー画像形成装置について説明するが、例えば４サイクル式のフルカラー画像形成装置等であってもよい。画像形成装置は、記録媒体Ｓにトナー像を形成する像形成装置と、像形成装置によって記録媒体Ｓに形成されたトナー像を記録媒体Ｓに定着させる定着装置と、を少なくとも備えたものであればよい。
【００１８】
画像形成装置１は、レーザ光Ｌを照射する露光装置３と、レーザ光Ｌによって静電潜像が形成され且つ静電潜像からトナー像を形成するプロセスユニット５と、を備えている。また、画像形成装置１は、プロセスユニット５からトナー像が転写される中間転写ユニット７と、その中間転写ユニット７からトナー像を記録媒体Ｓに転写する二次転写部８と、を備えている。
【００１９】
そして、画像形成装置１は、二次転写部８によって転写されたトナー像を記録媒体Ｓに定着させる定着装置９を備えている。さらに、画像形成装置１は、トナー像が定着された記録媒体Ｓを一時的に保持するストックトレイ１１と、複数枚の記録媒体Ｓを収容する給紙トレイ１３と、排出ローラ４１と、トナーボトルを収容するためのボトル収容部４３と、を備えている。排出ローラ４１は、定着後の記録媒体Ｓを、ストックトレイ１１へと排出するものである。
【００２０】
露光装置３、プロセスユニット５、中間転写ユニット７および二次転写部８を合わせたものが、本実施形態にいう像形成装置の一例に相当する。また、定着装置９が、本実施形態にいう定着装置の一実施形態に相当する。
【００２１】
露光装置３は、後述する帯電装置１７によって帯電された感光体ドラム１５の表面に、レーザ光Ｌを照射して画像データに応じた静電潜像を形成するものである。露光装置３は、レーザ光Ｌを放射する半導体レーザからなる光源と、レーザ光Ｌを主走査方向に偏向させる光偏向器と、偏向されたレーザ光Ｌを被走査面としての感光体ドラム１５の表面に向けて集光する光走査光学系と、を備えている。
【００２２】
プロセスユニット５は、感光体ドラム１５の表面を帯電させるプロセス、感光体ドラム１５の表面の静電潜像を現像してトナー像を形成するプロセス、感光体ドラム１５の表面の転写残トナーを除去するプロセス、を順次繰り返して行うものである。
【００２３】
プロセスユニット５は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（以下、それぞれの色に対応する部材には、「Ｙ」、「Ｃ」、「Ｍ」、「Ｋ」を付す。）のそれぞれのトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを備えている。
【００２４】
プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋのそれぞれは、画像形成装置１の本体に対して着脱可能に構成されており、寿命到達時や消耗時に、これらに該当するプロセスカートリッジを交換できるようになっている。
【００２５】
プロセスカートリッジ１０Ｙは、図２に示すように、露光装置３から照射されたレーザ光Ｌによって静電潜像が形成される感光体ドラム１５Ｙと、感光体ドラム１５Ｙを帯電させる帯電装置１７Ｙと、を備えている。また、プロセスカートリッジ１０Ｙは、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置１９Ｙと、前記感光体ドラム１５Ｙの表面をクリーニングするクリーニング装置２１Ｙと、を備えている。プロセスカートリッジ１０Ｙには、カラー画像の色分解成分に対応するイエローのトナーが収容されている。
【００２６】
プロセスカートリッジ１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、上述のプロセスカートリッジ１０Ｙと同様の構成を備えている。プロセスカートリッジ１０Ｍには、カラー画像の色分解成分に対応するマゼンタのトナーが収容されている。プロセスカートリッジ１０Ｃには、カラー画像の色分解成分に対応するシアンのトナーが収容されている。プロセスカートリッジ１０Ｋには、カラー画像の色分解成分に対応するブラックのトナーが収容されている。
【００２７】
感光体ドラム１５は、円筒形状に形成されたアルミニウム素管からなり、アルミニウム素管の外周面には、有機感光体層が設けられている。感光体ドラム１５は、画像形成信号に対応して走査されたレーザ光Ｌによって有機感光体層に静電潜像が形成され、後述する現像装置１９のトナーによって未定着画像としてのトナー像が形成される。
【００２８】
有機感光体層は、アルミニウム素管の外周面にコーティングされるアンダコート層を有している。有機感光体層は、光電変換によってプラスの電荷とマイナスの電荷とを生ずる電荷発生層を有している。有機感光体層は、さらに、電荷発生層で生じたプラスの電荷を輸送して表面に帯電されたマイナスの電荷を中和する電荷輸送層と、耐久性を向上させるためのオーバコート層を有している。
【００２９】
帯電装置１７は、帯電バイアスを印加することによって感光体ドラム１５の表面を所望の極性および所望の電位に一様に帯電させる帯電部材を備えている。帯電部材としては、例えば、弾性体からなる帯電ローラや、ワイヤ電極とグリッド電極とを有するスコロトロン帯電器などを用いることができる。
【００３０】
現像装置１９は、感光体ドラム１５の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて現像を行うものである。現像装置１９は、トナー担持体としての現像ローラを備えている。現像ローラは、磁界発生手段としてのマグネットローラが内部に設けられている。現像ローラは、表面にトナーを担持しながら回転することによって、トナーを感光体ドラム１５と対向する現像領域へ搬送する。
【００３１】
現像ローラは、現像バイアス電源から現像バイアスが印加されている。このため、現像領域において、現像ローラ表面の電位と感光体ドラム１５の表面の静電潜像部分における電位との間に電位差が発生し、この電位差によって形成される現像電界の作用を受けて、トナーが静電潜像部分に付着する。これにより、感光体ドラム１５上の静電潜像が未定着画像としてのトナー像になる。なお、現像装置１９としては、このような構成に限らず、公知のものを利用することができる。
【００３２】
クリーニング装置２１は、後述する中間転写ユニット７に転写されずに感光体ドラム１５の表面に残留した転写残トナーを感光体ドラム１５の表面から除去するものである。クリーニング装置２１は、感光体ドラム１５の表面上の転写残トナーを掻き取って除去するブレード部材を備えている。
【００３３】
ブレード部材は、ポリウレタン樹脂などの合成樹脂で形成されており、クリーニング装置２１の金属製支持体に貼り付けられている。ブレード部材は、感光体ドラム１５の回転方向に対してカウンタ方向とされ、感光体ドラム１５の表面に接触している。ブレード部材は、転写残トナーの他に、記録媒体Ｓの紙粉、帯電装置１７によって感光体ドラム１５を帯電した際の放電生成物、トナーに添加されている添加剤、トナーに含まれる不純物などを、感光体ドラム１５の表面から除去する。
【００３４】
中間転写ユニット７は、感光体ドラム１５の表面のトナー像を記録媒体Ｓの表面に転写するものである。中間転写ユニット７は、無端状の中間転写ベルト２７と、中間転写ベルト２７が張架され、且つ中間転写ベルト２７を周回させるクリーニングバックアップローラ２５および二次転写バックアップローラ１２と、を備えている。また、中間転写ユニット７は、各色に対応する複数の感光体ドラム１５のそれぞれに対向するとともに中間転写ベルト２７を複数の感光体ドラム１５のそれぞれに押し当てる複数の一次転写ローラ２９Ｙ、２９Ｍ、２９Ｃ、２９Ｋを備えている。また、中間転写ユニット７は、ベルトクリーニング装置３３を備えている。
【００３５】
中間転写ベルト２７は、テンションローラ３５によって所定の張力に保持された状態で、図面上の反時計回りに周回される。中間転写ベルト２７は、例えば、フッ化ビニリデン樹脂、四フッ化エチレン−エチレン共重合体樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂などが単層または複数層で構成され、カーボンブラック等の導電性材料が分散されて構成されている。
【００３６】
一次転写ローラ２９Ｙ、２９Ｍ、２９Ｃ、２９Ｋは、カーボンブラック等の導電性材料を含み、半導電性とされている。一次転写ローラ２９Ｙ、２９Ｍ、２９Ｃ、２９Ｋは、トナーの電荷の極性とは逆の極性でバイアスが印加されている。このため、感光体ドラム１５の表面から中間転写ベルト２７側にトナーを引き寄せて中間転写ベルト２７にトナー像を一次転写する。
【００３７】
二次転写部８は、中間転写ベルト２７に記録媒体Ｓを押し当てる二次転写ローラ３１を備えている。二次転写ローラ３１は、二次転写バックアップローラ１２に対向して設けられている。
【００３８】
二次転写ローラ３１は、一次転写ローラ２９Ｙ、２９Ｍ、２９Ｃ、２９Ｋと同様に、カーボンブラック等の導電性材料を含み、半導電性とされており、トナーの電荷の極性とは逆の極性でバイアスが印加されている。このため、中間転写ベルト２７の表面から記録媒体Ｓ側にトナーを引き寄せて記録媒体Ｓにトナー像を二次転写する。
【００３９】
ベルトクリーニング装置３３は、中間転写ベルト２７に当接するウレタンゴムなどの弾性体で構成されたクリーニングブレードを備えている。クリーニングブレードは、揺動可能なブレードホルダに着脱可能に保持されている。クリーニングブレードは、中間転写ベルト２７の周回方向に対してカウンタ方向で中間転写ベルト２７に接触し、中間転写ベルト２７の表面の転写残トナーを堰き止めて除去する。
【００４０】
このため、クリーニングブレードは、転写残トナーの他に、記録媒体Ｓの紙粉、トナーに添加されている添加剤、トナーに含まれる不純物などを、中間転写ベルト２７の表面から除去する。中間転写ベルト２７から除去されたトナーは、ベルトクリーニング装置３３内に設けられている搬送手段によってトナー回収部に回収される。
【００４１】
定着装置９は、記録媒体Ｓ上の未定着トナー像を加熱および加圧して、記録媒体Ｓにそのトナー像を定着させるものである。定着装置９は、定着ベルトを有する加熱機構部９２と、定着ベルトと圧接して定着ベルトを回転駆動する加圧ローラ９３と、を備えている。この定着装置９については、後で詳細に説明する。
【００４２】
給紙トレイ１３は、画像形成装置１の下部に設けられている。給紙トレイ１３には、用紙などの記録媒体Ｓが複数枚収容されている。記録媒体Ｓは、給紙ローラ３７によって一枚毎に給紙トレイ１３から引き出されて、画像形成装置１内に形成された記録媒体搬送経路Ｒを搬送される。
【００４３】
ボトル収容部４３は、画像形成装置１の上部に設けられている。ボトル収容部４３には、トナーボトル４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｋが収容されている。トナーボトル４５Ｙには、カラー画像の色分解成分に対応するイエローのトナーが充填される。トナーボトル４５Ｍには、カラー画像の色分解成分に対応するマゼンタのトナーが充填される。トナーボトル４５Ｃには、カラー画像の色分解成分に対応するシアンのトナーが充填される。トナーボトル４５Ｋには、カラー画像の色分解成分に対応するブラックのトナーが充填される。
【００４４】
各トナーボトル４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｋ内の各色のトナーは、それぞれ図示しないトナー供給送置によって、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋのそれぞれの現像装置１９に適宜供給される。各トナーボトル４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｋは、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋとは独立して画像形成装置１に対して着脱可能に構成されている。
【００４５】
次に、上述のように構成された画像形成装置１の基本的動作について説明する。画像形成装置１において画像形成動作が開始されると、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋのそれぞれの感光体ドラム１５が図面上の反時計回りに回転駆動される。そして、各感光体ドラム１５の表面がそれぞれの帯電装置１７によって所定の極性に一様に帯電される。
【００４６】
帯電された各感光体ドラム１５の表面に、露光装置３からレーザ光Ｌがそれぞれ照射されて、各感光体ドラム１５の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム１５への露光に使われる画像情報は、所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの色情報に分解した単色の画像情報とされる。
【００４７】
各感光体ドラム１５の表面の静電潜像に、各現像装置１９によってトナーが供給され、静電潜像からトナー像が形成される。また、各一次転写ローラ２９Ｙ、２９Ｍ、２９Ｃ、２９Ｋに、トナーの帯電極性と逆極性のバイアスが印加される。これにより、各一次転写ローラ２９Ｙ、２９Ｍ、２９Ｃ、２９Ｋと各感光体ドラム１５との間で転写電界が形成される。そして、各感光体ドラム１５に形成された各所のトナー像が、転写電界によって、図中の反時計回りに周回する中間転写ベルト２７上に順次重ね合わされて転写される。このとき、中間転写ベルト２７上にフルカラーのトナー像が担持される。
【００４８】
トナー像が転写された後の各感光体ドラム１５の表面に残留する転写残トナーは、各クリーニング装置２１によって各感光体ドラム１５の表面から除去される。さらに、各感光体ドラム１５の表面は、図示しない除電装置によって除電作用を受けて、その表面電位が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００４９】
また、給紙ローラ３７が不図示の駆動装置によって回転され、給紙トレイ１３から一枚の記録媒体Ｓが記録媒体搬送経路Ｒに送り出される。記録媒体搬送経路Ｒに送り出された記媒体Ｓは、一対のレジストローラ３９によってタイミングが計られて、二次転写ローラ３１とこれに対向する二次転写バックアップローラ１２との間に送られる。このとき、二次転写ローラ３１には、中間転写ベルト２７上のトナー像のトナーの帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより転写電界が形成される。そして、この転写電界によって、中間転写ベルト２７上のトナー像が記録媒体Ｓ上に一括して転写される。また、トナー像の転写後の中間転写ベルト２７の表面に残留する転写残トナーは、ベルトクリーニング装置３３によって除去される。
【００５０】
次いで、トナー像が転写された記録媒体Ｓは、定着装置９へと搬送され、加熱機構部９２の定着ベルトと加圧ローラ９３との間のニップ部において記録媒体Ｓに熱と圧力とが加えられることによってトナー像が記録媒体Ｓに定着される。そして、ニップ部を通過した記録媒体Ｓは、その後、排出ローラ４１によってストックトレイ１１へと排出される。
【００５１】
このような画像形成装置１の基本的動作は、記録媒体Ｓ上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作である。このような動作以外にも、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋのいずれか一つを使用して単色画像を形成したり、２台または３台のプロセスカートリッジを用いて、二色または三色の画像を形成したりしてもよい。
【００５２】
（定着装置の実施形態）
次に、図３〜５を用いて、ベルト定着方式の定着装置９の構成について説明する。図３は、本実施形態に係る定着装置９の構成を示す断面図である。図４は、本実施形態に係る定着装置９の構成を示す斜視図である。図５は、本実施形態に係る無端ベルト９２の構成を示す断面図である。
【００５３】
図３に示すように、定着装置９は熱源としてのハロゲンヒータ９１と、耐熱性の無端ベルト９２と、加圧部材としての加圧ローラ９３と、ニップ部Ｎを形成するための加圧パッド９４とを有している。
【００５４】
無端ベルト９２は回転可能な無端状であり、加圧ローラ９３は無端ベルト９２の外周面に当接している。加圧パッド９４は無端ベルト９２の内側に配設され、無端ベルト９２を介して加圧ローラ９３に当接して無端ベルト９２と加圧ローラ９３との間にニップ部を形成する。
【００５５】
この定着装置９では、未定着画像９９が形成担持された記録紙Ｓが画像形成装置内の搬送機構等によりニップ部Ｎに導入される。ニップ部Ｎに導入された記録紙Ｓは回転駆動する無端ベルト９２と加圧ローラ９３とで把持搬送されることで、ニップ部Ｎにおいて、熱と圧力を与えられる。未定着画像９９は記録紙Ｓの表面に定着し、定着画像１００になる。
【００５６】
図４に示すように、無端ベルト９２を用いた定着装置９においては、一般に、無端ベルト９２の軸方向への寄り移動を規制するための保持部材９６が設けられている。無端ベルト９２の両端部９７を回転可能に保持すると共に、軸方向へのよりを規制するための固定フランジ９５が設けられている。
【００５７】
固定フランジ９５と無端ベルト９２の間に、無端ベルト９２の端部９７を保護する保持部材９６が設けられている。これにより、無端ベルト９２が軸方向の力を受けて片側へ寄り移動すると、無端ベルト９２の端部９７が保持部材９６に突き当たることで、無端ベルト９２の端部９７が損傷することを防止している。
【００５８】
ここで、無端ベルト９２の端部９７を保護する環状の保持部材９６としてスリップリングが軸方向に並べて設けられている。さらに、保持部材９６に潤滑剤を塗布することで、無端ベルト９２の端部９７の摺擦をより効果的に防止することができる。
また、加圧ローラ９３は回転軸９８に固定され、回転軸９８の両端は回転可能に固定フランジ９５に保持されている。
【００５９】
図５に示すように、無端ベルト９２は、筒状の基体１０１と、基体１０１の外周面に設けられた弾性体１０２と、弾性体１０２の外周面に設けられた離型層１０３と、無端ベルト９２の端部９７に弾性体１０２が封止されるよう配設されたキャップ部材１０４とを有している。
【００６０】
無端ベルト９２の基体１０１に用いられる材質としては、代表的にポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＳ）、Ｘｙｄａｒといった耐熱性液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の機能性高分子材料が挙げられる。
【００６１】
また、昨今では０．１ｍｍ以下の肉厚の金属ベルトを用いた定着装置も知られている。一般的に金属材料は、高分子材料・樹脂等と比較して機械的強度・熱伝導率の面では優れていることが多いので、省エネの観点からは適していると考えられる。定着装置の高耐久化に適した金属材料としては、ＳＵＳ、ニッケル、銅、アルミニウム等が無端定着ベルトとして好ましい。
また、定着後の画像不良を防止し、光沢度の高い高画質な画像品質を得るために弾性体１０２と離型層１０３とを有する無端ベルト９２を使用している。
【００６２】
離型層１０３を有することで、溶融したトナーが弾性体１０２に固着する（ホットオフセット）ことを防止し、記録紙側に全ての溶融トナーが定着できる。ある特殊な環境で、定着温度が低くなってしまった場合に、最悪溶け残ったトナーが固着しても（コールドオフセット）、離型層１０３があるために次の通紙時にセルフクリーニングすることができ、定着ベルトとしての機能を維持することができる。また、層自体に適度な固さを有することで、定着画像の光沢度を高めることができる。以上のことを鑑みて、離型層１０３に適した材料としては、フッ素樹脂が好ましい。
【００６３】
また、弾性体１０２を有することにより、被記録材表面の凹凸に対して加圧追従性が高まり、また、トナーに対しても弾性体１０２が追従することで定着ベルトがトナーに対して与える熱の温度ムラを抑えることができる。結果として、トナー溶融状態の差が無くなり、定着ムラを防止することができる。また一般に、弾性体１０２は厚膜化した方が上記の効果が得られ易い。弾性体１０２に適した材料としては、シリコーン化合物が好ましい。
【００６４】
キャップ部材１０４は、無端ベルト９２の端部９７全体を覆う面１０５と、面１０５に垂直で基体１０１に接する面１０６と、面１０５に垂直で離型層１０３に接する面１０７とを有している。
【００６５】
キャップ部材１０４の保持部材９６と接触する面は、潤滑剤を保持し得る連続した凹凸表面を有している。凹部は潤滑剤を保持する溝となるので、潤滑剤がキャップ部材１０４と保持部材９６から流出することが抑えられ、良好な摺擦性を長時間に渡って確保することが可能となる。
【００６６】
キャップ部材１０４はフッ素樹脂で構成されている。キャップ部材１０４自体がＵＦＰを誘発することなく定着装置９のＵＦＰの発生量を効果的に抑えられる。また、キャップ部材１０４が良好な摺動性をもつため、良好な滑りやすさと回転のしやすさを得ることができる。
【００６７】
次に、上述した実施形態に相当する無端ベルト９２、定着装置９および画像形成装置１の実施例について説明する。
【実施例】
【００６８】
実施例では、図５に示す基体１０１としてステンレス製で外形がφ３０ｍｍで幅が４００ｍｍで形成された金属基材を用いた。そして、金属基材の表面上に、弾性体１０２として東レ・ダウコーティング株式会社製のシリコーンゴムを、リングコート法によって塗布することにより形成した。このとき、膜厚が５００μｍとなるように形成し、２００℃で５時間加熱し、加硫を行った。
【００６９】
さらに、弾性体１０２の表面に東レ・ダウコーティング株式会社製のプライマーをスプレー法にて塗布した後、ダイキン工業株式会社製のＰＦＡを膜厚１５μｍとなるよう塗布し、３００℃で３０分焼成することにより離型層１０３を形成した。その後、全長が７０ｍｍの長さになるよう無端ベルト９２の両端部９７をカットした。
【００７０】
さらに、ＰＴＦＥ母材を切削加工により形成したキャップ部材１０４の無端ベルト９２と当接される箇所に、東亞合成社製セラミック接着剤（商品名：アロンセラミック）を塗布後、無端ベルト９２の端部９７へ組付け、１５０℃で３０分加熱硬化させ接着させた。
比較例では、キャップ部材１０４を装着していない点を除いて、上記の実施例と同様の条件で製造が行われた。
【００７１】
清掃度を確認したガラスチャンバーに、上述の無端ベルト９２を入れ、加熱オーブン内で高純度窒素ガスを通気しながら室温から１７０℃まで昇温後、１２０分間加熱し、無端ベルト９２から発生したガス成分を吸着管で捕捉した。有機成分を捕捉した吸着管に不活性ガスを通気しながら加熱し、有機成分を加熱脱離させ、冷却濃縮後、ガスクロマトグラフ-質量分析計（ＧＣ−ＭＳ）で測定した結果、実施例が比較例に比べて６．４％アウトガスの発生を抑制することができた。これは、キャップ部材１０４、基体１０１および離型層１０３で弾性体１０２に用いられるシリコーン化合物全面が封止されることにより、低分子シロキサンが透過できなくなったためと推定される。
【００７２】
（実施例１）
実施例１では、上記の実施例と同様の条件で離型層を形成し、全長が３５０ｍｍの長さになるよう無端ベルト９２の両端部９７をカットした。さらに、キャップ部材１０４の保持部材９６と当接される面の表面粗さをＲａ０．１μｍとなるように、材質がステンレス（ＳＵＳ）であるサイズが８００μｍのメディアでブラスト加工を行った。
【００７３】
（実施例２）
実施例２では、キャップ部材１０４の保持部材９６と当接される面の表面粗さをＲａ１μｍとなるように、材質がＳＵＳであるサイズが２２０μｍのメディアでブラスト加工を行った点を除いて、上記の実施例１と同様の条件で製造を行った。
【００７４】
（実施例３）
実施例３では、キャップ部材１０４の保持部材９６と当接される面の表面粗さをＲａ５μｍとなるように、材質がＳＵＳであるサイズが６０μｍのメディアでブラスト加工を行った点を除いて、上記の実施例１と同様の条件で製造を行った。
【００７５】
（実施例４）
実施例４では、キャップ部材１０４の保持部材９６と当接される面の表面粗さをＲａ１０μｍとなるように、材質がＳＵＳであるサイズが２４μｍのメディアでブラスト加工を行った点を除いて、上記の実施例１と同様の条件で製造を行った。
【００７６】
（参考例）
参考例では、キャップ部材１０４の保持部材９６と当接される面の表面粗さをＲａ１５μｍとなるように、材質がＳＵＳであるサイズが１６μｍのメディアでブラスト加工を行った点を除いて、上記の実施例１と同様の条件で製造を行った。
【００７７】
比較例では、キャップ部材１０４を装着していない点を除いて、上記の実施例１と同様の条件で製造が行われた。
上述のように製作した実施例１〜４、参考例および比較例の無端ベルト９２の端部９７に潤滑剤として、グリースを塗布した後、図３に示す定着装置９に搭載し、さらに、図１に示す画像形成装置１に装着して一定時間空転させ、駆動トルクを測定した。また、無端ベルト９２の端部９７の破損状態を目視で確認した結果を図６に示す。
【００７８】
図６は、キャップ部材１０４の表面粗さとトルク変化とベルト破損状態とを示す図である。図６から分かるように、１時間空転させた時点で無端ベルト９２の端部９７が破損したキャップ部材を持たない比較例に比べて、端面Ｒａ１５μｍの参考例以外の全ての実施例では、５時間空転させるまで端部の駆動トルクは０．７５Ｎ・ｍ以下を確保し、端部９７の損傷は確認されなかった。参考例では、塗布した潤滑剤がキャップ部材１０４の保持部材９６と当接される面の溝部に逃げてしまうことで、十分な潤滑作用が得られず、初期から駆動トルクが大きくなり、端部９７が破損したことが考えられる。
【００７９】
さらに、端面Ｒａが０．１μｍの実施例１では空転時間が１０時間以上になるとトルクが１．３２Ｎ・ｍとなり、端部の損傷が確認された。これは、空転時間が１０時間以上となったことで、キャップ部材１０４の保持部材９６と当接される面の溝部に保持された潤滑剤が外部へ逃げ、トルクが上昇したことで、端部９７が破損したことが考えられる。
以上のことから、キャップ部材１０４の保持部材９６と当接される面のＲａは１μｍ以上かつ１０μｍ以下であることが好ましく、潤滑剤を効果的に保持することが可能となる。
【００８０】
本実施形態によれば、キャップ部材１０４が無端ベルト９２の端部９７を封止し、無端ベルト９２の外周面はＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）といったフッ素樹脂で覆われ、内周面側はＰＩ（ポリイミド）といったスーパーエンプラまたは金属で形成されているため、弾性体１０２で用いられるシリコーン化合物が全面に渡って覆われ、低分子シロキサンの発生を封止することが可能となる。
【００８１】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
また、本実施形態は無端ベルトを備えた定着装置に限定されず、定着ローラと加熱ローラとを有する定着ベルトを備えた定着装置等であってもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１    画像形成装置
９    定着装置
９１    ハロゲンヒータ
９２    無端ベルト
９３    加圧ローラ
９４    加圧パッド
９５    固定フランジ
９６    保持部材
９７    端部
９８    回転軸
９９    未定着画像
１０１    基体
１０２    弾性体
１０３    離型層
１０４    キャップ部材
１０５    面
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８３】
【特許文献１】特許第５９５６１０号公報
【特許文献２】特開２０１１−１１２７０８号公報
【図１】
2017009911.tif 000003
【図２】
2017009911.tif 000004
【図５】
2017009911.tif 000005
【図６】
2017009911.tif 000006
【図３】
2017009911.tif 000007
【図４】
2017009911.tif 000008