(57)【要約】【課題】押圧部材よりベルト部材の回転方向下流側に配置され、ベルト部材に塗布された潤滑剤を掻き取る板状部材を有しない場合と比較して、ベルト部材の駆動トルクの上昇を抑制する定着装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】回転可能な加圧ロール５２と、加圧ロール５２に接触しながら回転する定着ベルト５１と、定着ベルト５１の内側に配置され、加圧ロール５２に向けて定着ベルト５１を押圧して、加圧ロール５２と定着ベルト５１との間に記録媒体が通過するニップ領域Ｒ１を形成する押圧パッド５６と、定着ベルト５１の内周面に塗布される潤滑剤と、定着ベルト５１の内周面に接触し、前記潤滑剤を掻き取る板状部材６０と、を備え、板状部材６０は、押圧パッド５６より、定着ベルト５１の回転方向下流側に配置されている定着装置１５である。【選択図】図２
2017167282.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回転するベルト部材と、
前記ベルト部材の内側に配置され、前記回転部材に向けて前記ベルト部材を押圧して、前記回転部材と前記ベルト部材との間に記録媒体が通過するニップ部を形成する押圧部材と、
前記ベルト部材の内周面に塗布される潤滑剤と、
前記ベルト部材の内周面に接触し、前記潤滑剤を掻き取る板状部材と、を備え、
前記板状部材は、前記押圧部材より、前記ベルト部材の回転方向下流側に配置されていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記押圧部材と前記ベルト部材との間に配置される摺動部材を備え、
前記ニップ部における前記記録媒体の通過方向は略鉛直方向上方であり、
前記板状部材は、前記押圧部材の近傍に配置され、
前記摺動部材は、前記板状部材と対向する対向部を有す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】
前記摺動部材の前記対向部は、前記板状部材側に傾斜し、前記対向部の終端部は、前記板状部材のベルト部材接触側と反対側の端部から前記対向部に下した垂線より、はみ出していることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
像保持体と、前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電された前記像保持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電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、前記トナー像を前記記録媒体に定着する請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置と、を備え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、定着装置及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し、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】
例えば、特許文献１には、ベルト部材と、前記ベルト部材を押圧する押圧部材と、前記ベルト部材を支持する支持部材と、を有し、前記ベルト部材内部表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布部材を、前記ベルト部材の内部表面に当接させる定着装置について開示されている。
【０００４】
例えば、特許文献２には、回動可能な回動部材と、前記回動部材に接触しながら移動可能なベルト部材と、前記ベルト部材の内側に配置され、前記ベルト部材を前記回動部材に圧接させて当該回動部材と当該ベルト部材との間に記録媒体が通過するニップ部を形成する押圧部材と、潤滑剤を保持するブレード状に形成された潤滑剤保持部を、前記ベルト部材内周面に対して当該潤滑剤保持部のブレード先端部が当接するように配置した潤滑剤塗布部材と、を備えた定着装置について開示されている。
【０００５】
例えば、特許文献３には、ベルト部材と、ベルト部材の内周面に摺接するように配置された押圧部材と、押圧部材との間で前記ベルト部材を挟むことで前記ベルト部材との間にニップ部を形成するバックアップ部材と、を備え、前記押圧部材は、ベルト部材と摺接し、前記バックアップ部材との間で前記ベルト部材を挟む本体部と、記録媒体の搬送方向における前記本体部の少なくとも上流側の端部から前記バックアップ部材とは反対側に向けて延びる接続部と、前記接続部の端部から前記搬送方向上流側に向けて延びるフランジ部と、を有し、前記接続部と前記フランジ部は、前記ベルト部材の内周面に対面して潤滑剤を保持する潤滑剤保持部を形成する定着装置について開示されている。
【０００６】
ところで、定着装置の使用により、ベルト部材と押圧部材との間に介在する潤滑剤が、ベルト部材の回転方向下流側に流れて、ベルト部材と押圧部材との間に介在する潤滑剤の量が減少すると、回転するベルト部材の駆動トルクが上昇する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−０２３５３４号公報
【特許文献２】特開２００５−２４１７６５号公報
【特許文献３】特開２０１２−２３３９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、押圧部材よりベルト部材の回転方向下流側に配置され、ベルト部材に塗布された潤滑剤を掻き取る板状部材を有しない場合と比較して、ベルト部材の駆動トルクの上昇を抑制する定着装置及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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回転するベルト部材と、前記ベルト部材の内側に配置され、前記回転部材に向けて前記ベルト部材を押圧して、前記回転部材と前記ベルト部材との間に記録媒体が通過するニップ部を形成する押圧部材と、前記ベルト部材の内周面に塗布される潤滑剤と、前記ベルト部材の内周面に接触し、前記潤滑剤を掻き取る板状部材と、を備え、前記板状部材は、前記押圧部材より、前記ベルト部材の回転方向下流側に配置されている定着装置である。
【００１０】
請求項２に係る発明は、前記押圧部材と前記ベルト部材との間に配置される摺動部材を備え、前記ニップ部における前記記録媒体の通過方向は略鉛直方向上方であり、前記板状部材は、前記押圧部材の近傍に配置され、前記摺動部材は、前記板状部材と対向する対向部を有する請求項１に記載の定着装置である。
【００１１】
請求項３に係る発明は、前記摺動部材の前記対向部は、前記板状部材側に傾斜し、前記対向部の終端部は、前記板状部材のベルト部材接触側と反対側の端部から前記対向部に下した垂線より、はみ出している請求項２に記載の定着装置である。
【００１２】
請求項４に係る発明は、像保持体と、前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電された前記像保持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電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、前記トナー像を前記記録媒体に定着する請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置と、を備える画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、押圧部材よりベルト部材の回転方向下流側に配置され、ベルト部材に塗布された潤滑剤を掻き取る部材を有しない場合と比較して、ベルト部材の駆動トルクの上昇が抑制される定着装置が提供される。
【００１４】
請求項２に係る発明によれば、押圧部材よりベルト部材の回転方向下流側に配置され、ベルト部材に塗布された潤滑剤を掻き取る板状部材を有しない場合と比較して、ベルト部材の駆動トルクの上昇がより抑制される定着装置が提供される。
【００１５】
請求項３に係る発明によれば、押圧部材よりベルト部材の回転方向下流側に配置され、ベルト部材に塗布された潤滑剤を掻き取る板状部材を有しない場合と比較して、ベルト部材の駆動トルクの上昇がより抑制される定着装置が提供される。
【００１６】
請求項４に係る発明によれば、押圧部材よりベルト部材の回転方向下流側に配置され、ベルト部材に塗布された潤滑剤を掻き取る板状部材を有しない場合と比較して、ベルト部材の駆動トルクの上昇が抑制される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】
【００１７】
【図１】本実施形態に係る定着装置を備える画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る定着装置の構成の一例を示す模式断面図である。
【図３】図２に示す定着装置の拡大模式断面図である。
【図４】摺動部材を備える定着装置の拡大模式断面図である。
【図５】摺動部材を備える定着装置の拡大模式断面図である。
【図６】定着ベルトの一部を拡大した模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施の形態について以下説明する。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。
【００１９】
図１は、本実施形態に係る定着装置を備える画像形成装置の一例を示す概略構成図である。図１に示す画像形成装置１は、制御部１１と、記憶部１２と、現像部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋと、転写部１４と、定着装置１５と、搬送部１６と、操作部１７とを備えている。なお、符号のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーに対応した構成であることを意味している。現像部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋのそれぞれは、用いるトナーが異なるのみであって、その構成に大きな差異はない。以下、現像部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋのそれぞれを特に区別する必要がない場合には、トナーの色を示す符号末尾のアルファベットを省略して「現像部１３」とする。
【００２０】
制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を有し、ＣＰＵがＲＯＭや記憶部１２に記憶されているコンピュータプログラム（以下、単にプログラムという）を読み出して実行することにより画像形成装置１の各部を制御する。
【００２１】
操作部１７は各種の指示を入力するための操作ボタン等を備えており、ユーザによる操作を受け付けてその操作内容に応じた信号を制御部１１に供給する。 記憶部１２はハードディスクドライブ等の大容量の記憶手段であり、制御部１１のＣＰＵに読み込まれるプログラムを記憶する。
【００２２】
搬送部１６は、容器と搬送ロールとを有する。容器には、予め定められたサイズにカットされた、記録媒体としての用紙Ｐが収容される。用紙Ｐの上述したサイズのうち搬送方向に対して垂直な方向、すなわち幅方向には少なくとも２つ以上の異なるサイズが定められている。ここでは、最大幅用紙Ｐ１と、最大幅用紙Ｐ１よりも幅の狭い小幅用紙Ｐ２の２種類の用紙Ｐが用いられる。最大幅用紙Ｐ１とは、画像形成装置１で取り扱う用紙Ｐのうち、幅方向のサイズが最大のものである。これら２種類の用紙Ｐは収容されている容器によって制御部１１に区別される。各容器に収容されている用紙Ｐは、制御部１１の指示により搬送ロールによって１枚ずつ取り出され、用紙搬送路を経由して転写部１４へと搬送される。なお、記録媒体は用紙に限らず、例えば樹脂製のシート等であってもよい。要するに、記録媒体は、表面に画像を記録し得るものであればよい。
【００２３】
各現像部１３は、感光体ドラム３１と、帯電器３２と、露光装置３３と、現像器３４と、一次転写ロール３５と、ドラムクリーナ３６とを備えている。感光体ドラム３１は電荷発生層や電荷輸送層を有する像保持体であり、図示しない駆動部により図中の矢線Ｄ１３の方向に回転させられる。帯電器３２は感光体ドラム３１の表面を帯電させる。露光装置３３はレーザ発光源やポリゴンミラー等（いずれも図示せず）を備え、制御部１１の制御の下、画像データに応じたレーザ光を、帯電器３２により帯電させられた後の感光体ドラム３１に向けて照射する。これにより、各感光体ドラム３１には潜像が保持される。なお、上記の画像データは、制御部１１が図示しない通信部を介して外部装置から取得したものであってもよい。外部装置とは、例えば原画像を読み取る読取装置や画像を示すデータを記憶した記憶装置等である。
【００２４】
現像器３４はＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのいずれかの色のトナーと、フェライト粉等の磁性キャリアを含む二成分現像剤を収容する。そして現像器３４に形成された磁気ブラシの穂先が感光体ドラム３１の表面に接触することで、トナーは感光体ドラム３１表面で露光装置３３により露光された部分、すなわち静電潜像の画線部に付着し、感光体ドラム３１に画像が形成（現像）される。
【００２５】
一次転写ロール３５は転写部１４の中間転写ベルト４１が感光体ドラム３１と対向する位置において予め定めた電位差を生じさせ、この電位差によって中間転写ベルト４１に画像を転写する。ドラムクリーナ３６は、画像の転写後に感光体ドラム３１の表面に残留している未転写のトナーを取り除き、感光体ドラム３１表面を除電する。即ち、ドラムクリーナ３６は、次の画像形成に備えて、感光体ドラム３１から不要なトナーや電荷を除去するものである。
【００２６】
転写部１４は、中間転写ベルト４１と、二次転写ロール４２と、ベルト搬送ロール４３と、バックアップロール４４とを備えており、現像部１３によって形成された画像を、ユーザの操作に応じて決められた紙種の用紙Ｐに転写する転写部である。中間転写ベルト４１は無端のベルト部材であり、ベルト搬送ロール４３およびバックアップロール４４はこの中間転写ベルト４１を張架する。ベルト搬送ロール４３およびバックアップロール４４の少なくとも１つには駆動部（図示せず）が備えられており、中間転写ベルト４１を図中の矢印Ｄ１４方向に移動させる。なお、駆動部を有さないベルト搬送ロール４３またはバックアップロール４４は、中間転写ベルト４１の移動に従動して回転する。中間転写ベルト４１が図中の矢印Ｄ１４方向に移動して回転することにより、中間転写ベルト４１上の画像は、二次転写ロール４２とバックアップロール４４とに挟まれる領域に移動させられる。
【００２７】
二次転写ロール４２は、中間転写ベルト４１との電位差によって、中間転写ベルト４１上の画像を搬送部１６から搬送されてきた用紙Ｐに転写させる。ベルトクリーナ４９は、中間転写ベルト４１の表面に残留している未転写のトナーを取り除く。そして、転写部１４または搬送部１６は、画像が転写された用紙Ｐを定着装置１５へと搬送する。定着装置１５は、用紙Ｐを加熱することによって用紙Ｐ上に転写された画像を定着させる。なお、現像部１３および転写部１４は、本発明における媒体に画像を形成する画像形成手段の一例である。
【００２８】
図２は、本実施形態に係る定着装置の構成の一例を示す模式断面図である。以下、図において、定着装置１５の各構成の配置を説明するため、各構成が配置される空間をｘｙｚ右手系座標空間として表す。また、図に示す座標記号のうち、内側が白い円の中に黒い円を描いた記号は、紙面奥側から手前側に向かう矢印を表している。空間においてｘ軸に沿う方向をｘ軸方向という。また、ｘ軸方向のうち、ｘ成分が増加する方向を＋ｘ方向といい、ｘ成分が減少する方向を−ｘ方向という。ｙ、ｚ成分についても、ｙ軸方向、＋ｙ方向、−ｙ方向、ｚ軸方向、＋ｚ方向、−ｚ方向と定義する。また、定着装置１５を通過する際に、用紙Ｐは画像が形成された面を＋ｙ方向に向けた状態で、ｚ軸方向に搬送される。すなわち、ｚ軸方向は用紙Ｐの搬送方向であり、ｘ軸方向は用紙Ｐの幅方向である。
【００２９】
図２に示す定着装置１５は、回転部材の一例としての加圧ロール５２と、回転部材に接触しながら回転するベルト部材の一例としての定着ベルト５１と、電磁誘導部５３と、磁心５４と、押圧部材の一例としての押圧パッド５６と、ホルダ５７と、伝熱部５８と、遮蔽部材５９と、定着ベルト５１の内面に塗布される潤滑剤と、潤滑剤を掻き取る板状部材６０とを備えている。
【００３０】
図２に示す加圧ロール５２は、金属製の円筒状の芯材５２１と、この芯材５２１の表面に設けられた弾性層５２２とを備える。弾性層５２２の材質は、例えばシリコーンゴム層や、フッ素ゴム層等である。また、弾性層５２２は、その表面に表面離型層（フッ素樹脂層）を備えてもよい。
【００３１】
図２に示す定着ベルト５１は、不図示の駆動モータ等の回転機構に連結されて、ｘ軸方向に平行な軸Ｏ１を中心に矢印Ｄ５１方向に回転する。そして、加圧ロール５２は、回転する定着ベルト５１により駆動力が与えられて、ｘ軸方向に平行な軸Ｏ２を中心に矢印Ｄ５２方向に回転しつつ、搬送部１６により搬送された用紙Ｐを定着ベルト５１に押し付ける。そして、用紙Ｐが、定着ベルト５１と加圧ロール５２との間に形成されたニップ領域Ｒ１を通過した際に、ニップ領域Ｒ１に作用する圧力、定着ベルト５１から供給される熱等が用紙Ｐに加えられ、未定着トナー像が用紙Ｐに定着され、定着装置１５から排出される。
【００３２】
押圧パッド５６、ホルダ５７、および伝熱部５８は、定着ベルト５１の内周側に配置されている。ホルダ５７は、フレーム５７１と、支持部材５７２と、固定部材５７３と、弾性部材５７４とを備える。フレーム５７１は、ｘ軸方向に延びている部材であり、図２に示す矢印Ｄ５６方向（−ｙ方向）、すなわち加圧ロール５２が配置された方向に向けて押圧パッド５６を支持している。フレーム５７１は、例えば、ガラス混入ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の耐熱性樹脂や、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）または銅（Ｃｕ）等の非磁性金属等を材料に用いて形成しても良いが、本実施形態のように遮蔽部材５９を設ける構成においては剛性が高い鉄系の部材を用いても良い。
【００３３】
図２に示す遮蔽部材５９は、電磁誘導部５３とフレーム５７１との間に配置され、電磁誘導部５３から発生する磁路がフレーム５７１側へ漏洩することを抑制するものである。図２に示すように遮蔽部材５９の一方の端部５９１は、フレーム５７１に取付けられた固定部材５７３により固定されている。また、伝熱部５８の端部のうち、定着ベルト５１の回転方向上流側の端部も、固定部材５７３により固定されている。遮蔽部材５９の他方の端部５９２は、伝熱部５８の端部のうち、上記回転方向下流側の端部と結合されている。そして弾性部材５７４は、遮蔽部材５９の端部５９２と、フレーム５７１に取り付けられた支持部材５７２との間に配置される。
【００３４】
図２に示す押圧パッド５６は、加圧ロール５２と対向する位置でホルダ５７のフレーム５７１に支持される。押圧パッド５６は、定着ベルト５１を介して加圧ロール５２に押圧される状態で配置され、加圧ロール５２の方向（−ｙ方向）に向けて定着ベルト５１を内周面側から押圧する。これにより、定着ベルト５１と加圧ロール５２との間に、用紙Ｐが通過するニップ領域Ｒ１が形成される。押圧パッド５６の材質は、例えば、ＰＥＳ樹脂（ポリエーテルサルフォン）、ＰＰＳ樹脂（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂材料、鉄、アルミニウム等の金属等が挙げられる。なお、後述するように、押圧パッド５６と定着ベルト５１との間には、摺動部材を設置してもよい。
【００３５】
図２に示す伝熱部５８は、感温層５８１、拡散層５８２、および蓄熱層５８３を備えている。伝熱部５８は、ホルダ５７、遮蔽部材５９を含む支持機構によって軸Ｏ１を中心とした径方向に付勢されており、これによって、定着ベルト５１の内周面との接触状態が維持されている。本実施形態では、定着ベルト５１の内周面に伝熱部５８を接触させた定着装置を例に説明するが、伝熱部５８は、定着ベルト５１の内周面と接触せず、予め定められた大きさの間隔（例えば、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下）を開けて配置された定着装置であってもよい。
【００３６】
図２に示す感温層５８１は、キュリー点を持つ金属材料を含む層であり、例えば、Ｎｉ−Ｆｅ系、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ系の整磁合金である。このキュリー点は、定着ベルト５１の設定温度以上、定着ベルト５１の耐熱温度以下の範囲であることが好ましく、具体的には、例えば１７０℃以上２５０℃以下であることが望ましく、より望ましくは１９０℃以上２３０℃以下である。
【００３７】
図２に示す感温層５８１は、定着ベルト５１の内周面に沿って円弧状に形成され、ｘ軸方向に延びている。また、感温層５８１は、定着ベルト５１の内周面に接するとともに電磁誘導部５３に定着ベルト５１を介して対向して配置されている。感温層５８１は、電磁誘導部５３から発生する交流磁界の作用により電磁誘導されて発熱し、定着ベルト５１に対し熱を伝える。感温層５８１の厚みは、例えば、０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下、望ましくは０．３ｍｍ以上０．６ｍｍ以下である。
【００３８】
図２に示す拡散層５８２は、例えば、グラファイト、炭素繊維等の炭素材料を含む層である。拡散層５８２は、感温層５８１の内周面に沿って円弧状に形成され、感温層５８１の内周面上に配置される。拡散層５８２は、例えば感温層５８１と蓄熱層５８３との間の熱の授受を仲介するものであり、感温層５８１や蓄熱層５８３より熱伝導率が高いことが好ましい。
【００３９】
図２に示す蓄熱層５８３は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）等の非磁性体で構成された層である。蓄熱層５８３は、拡散層５８２の内周面に沿って円弧状に形成され、拡散層５８２の内周面上に配置される。蓄熱層５８３は、例えば、定着ベルト５１や感温層５８１で発生した熱を蓄えるものであり、定着ベルト５１や拡散層５８２に比べて熱容量が大きいことが好ましい。
【００４０】
なお弾性部材５７４は、特に限定されることはなく、板ばね、コイルスプリング等が挙げられる。また弾性部材５７４の取付け位置については感温層５８１等を定着ベルト５１に押圧することができる位置であれば特に限定されることはない。
【００４１】
また、本実施形態では、遮蔽部材５９の一方の端部５９１は、固定されているとしたが、本実施の形態では、接着、溶接、ネジ止め等により固定する場合に限らず、例えば、はめ込み等により自由度を持たして、固定する場合も含む。
【００４２】
定着ベルト５１の内周面に塗布される潤滑剤としては、例えばシリコーンオイル、パラフィンオイル、フッ素オイル、その他固形物質と液体とを混合させた合成潤滑油グリース、ワックス等が挙げられる。定着処理の際には、定着ベルト５１の内周面に塗布された潤滑剤により、例えば、回転する定着ベルト５１と押圧パッド５６との摩擦力が緩和される。
【００４３】
図３は、図２に示す定着装置の拡大模式断面図である。図２及び図３に示すように、潤滑剤を掻き取る板状部材６０は、定着ベルト５１の内周面に接触している。また、板状部材６０は、押圧パッド５６より、定着ベルト５１の回転方向下流側に配置されている。板状部材６０は、ｘ軸方向に延びた平板状（平らで湾曲していない板）のものが望ましいが、これに制限されるものではなく、例えば、湾曲した板状のものや、厚みが一定でない板状ものであってもよい。板状部材６０は、例えば、フッ素樹脂等の樹脂、シリコーンゴム、フッ素樹脂コートしたシリコーンゴム等により形成されたシート又はブレード等により構成される。ブレードは、例えば上記シートをＵ字状に折り曲げたもの等が挙げられる。板状部材６０のｘ軸方向の長さは、例えば、ニップ領域Ｒ１のｘ軸方向の長さと同じか、ニップ領域Ｒ１のｘ軸方向の長さより１ｍｍ以上１０ｍｍ以下短いことが好ましい。板状部材６０は、例えば、固定部材（不図示）を介して押圧パッド５６、フレーム５７１、或いは定着ベルト５１のｘ軸方向の両端部を支持する支持部材（不図示）等に固定されている。
【００４４】
ところで、定着装置１５の長期使用等においては、定着ベルト５１の内周面に塗布された潤滑剤が減少し、定着ベルト５１と押圧パッド５６との摩擦力が増加して、定着ベルト５１の駆動トルクが上昇する場合がある。本実施形態では、定着ベルト５１と押圧パッド５６との間に介在する潤滑剤が、定着ベルト５１の回転方向下流側に流れた場合、当該潤滑剤は板状部材６０によって掻き取られる。掻き取られた潤滑剤は、例えば、板状部材６０から落下して、定着ベルト５１と押圧パッド５６との間に流れ込み、定着ベルト５１と押圧パッド５６との間の潤滑剤量の減少が抑制されると考えられる。また、定着装置１５の停止時においては、板状部材６０により掻き取られた潤滑剤が、例えば、定着ベルト５１の内周面を伝って、定着ベルト５１と押圧パッド５６との間に流れ込み、定着ベルト５１と押圧パッド５６との間の潤滑剤量の減少が抑制され、定着ベルト５１の駆動トルクの上昇が抑えられると考えられる。その結果、例えば紙しわや画像ずれ等が抑制されると考えられる。
【００４５】
板状部材６０は、押圧パッド５６より、定着ベルト５１の回転方向下流側であって、押圧パッド５６の近傍に配置されることが好ましい。ここで、近傍とは、板状部材６０と押圧パッド５６との間隔がベルト円周１１．６５ｍｍ以内であることを言う。このように、板状部材６０を押圧パッド５６の近傍に配置することで、板状部材６０と押圧パッド５６との間隔が円周換算で１１．６５ｍｍを超える場合と比較して、板状部材６０で掻き取った潤滑剤が、定着ベルト５１と押圧パッド５６との間に入り込み易くなると考えられる。
【００４６】
このような板状部材６０による定着ベルト５１の駆動トルク上昇抑制効果は、ニップ領域Ｒ１における用紙Ｐの通過方向を略鉛直方向上方に設定した定着装置に限定されるものではなく、当該通過方向を略水平方向に設定した定着装置においても同様の効果が得られると考えられる。なお、略垂直とは、垂直の状態だけでなく、垂直から３°まで傾いた状態を意味し、略水平とは、水平の状態だけでなく、水平から３°まで傾いた状態を意味している。
【００４７】
以下では、ニップ領域Ｒ１における用紙Ｐの通過方向を略垂直方向上方に設定した定着装置の好ましい形態について説明する。
【００４８】
図４は、摺動部材を備える定着装置の拡大模式断面図である。図４に示す定着装置１５は、定着ベルト５１と押圧パッド５６との間に設けられる摺動部材６１を備えている。摺動部材６１は、定着ベルト５１と押圧パッド５６との間の摩擦抵抗を低減するものであり、例えば、押圧パッド５６より摩擦係数の小さい材質により構成されることが好ましく、さらに、耐熱性耐摩耗性を有する材質により構成されることがより好ましい。摺動部材６１としては、例えば、熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、シリコーンエラストマー（シリコーン樹脂）、フッ素樹脂、フッ素含有エラストマー等の樹脂シート等が挙げられる。また、摺動部材６１としては、上記以外に、例えば、フッ素樹脂等の多孔質樹脂繊維布をベース層として、当該ベース層の押圧パッド５６側の面にポリエチレンテレフタレート樹脂層を被覆した複合樹脂シート、シンタード成形したポリテトラフルオロエチレン樹脂シート、テフロン（登録商標）を含浸させたガラス繊維シート等が挙げられる。
【００４９】
図４に示す摺動部材６１の両端部（定着ベルト５１の回転方向における両端部）は、押圧パッド５６の側面に固定されており、当該両端部のうち、定着ベルト５１の回転方向下流側の端部は、押圧パッド５６近傍に配置された板状部材６０と対向する対向部６２となっている。
【００５０】
このように、板状部材６０と対向する対向部６２を設けることで、板状部材６０から落下した潤滑剤は、対向部６２で受け取られ、対向部６２を伝って定着ベルト５１と摺動部材６１との間に流れ込むため、対向部６２を有しない場合と比べて、定着ベルト５１と摺動部材６１との間の潤滑剤量の減少がより抑制され、定着ベルト５１の駆動トルクの上昇がより抑えられると考えられる。
【００５１】
図５は、摺動部材を備える定着装置の拡大模式断面図である。図５に示す定着装置１５は、摺動部材６１の対向部６２が、押圧パッド５６の側面に設けられた張出部５６ａの傾斜面に沿って配置され、押圧パッド５６近傍に配置された板状部材６０側に傾斜している。そして、対向部６２の終端部６２ａは、板状部材６０の定着ベルト接触側と反対側の端部６０ａから対向部６２に下した垂線（図５に示す破線Ｐ）よりはみ出している。なお、対向部６２の傾斜角は、対向部６２の終端部６２ａが図５に示す垂線Ｐよりはみ出すように設定されていれば、特に制限されるものではない。また、対向部６２の終端部６２ａは板状部材６０の端部６０ａ上に配置されてもよい。なお、押圧パッド５６と張出部５６ａは一体成型されてもよいし、別々に成型されてもよい。
【００５２】
このように、摺動部材６１の対向部６２を板状部材６０側に傾斜させることで、対向部６２が傾斜していない場合と比較して、潤滑剤が対向部６２を伝って定着ベルト５１と摺動部材６１との間に流れ易くなると考えられる。また、摺動部材６１の対向部６２の終端部６２ａを板状部材６０の端部６０ａより張出させることで、対向部６２の終端部６２ａが張出していない場合と比較して、板状部材６０から落下した潤滑剤を対向部６２で受け取り易くなると考えられる。これらのことから、定着ベルト５１と押圧パッド５６との間の潤滑剤量の減少がより抑制され、定着ベルト５１の駆動トルクの上昇がより抑えられると考えられる。
【００５３】
図２に示す電磁誘導部５３は、制御部１１の指示に応じて図示しない励磁回路から定められた周波数の交流電流が供給される励磁コイルを備えている。この周波数は、例えば、一般的な汎用電源により生成される交流電流の周波数であり、例えば２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数である。この交流電流の電流量は、制御部１１によって制御される。励磁コイルは、例えば、相互に絶縁された銅線材を束ねたリッツ線が、楕円形状または長方形状等の中空きの閉ループ状に巻かれて形成されているコイルである。励磁コイルに励磁回路から上記の交流電流が供給されることにより、電磁誘導部５３の周囲には、上記のリッツ線を中心とする交流磁界が発生する。上記の電流量が大きいほど、生成される交流磁界の強度が大きくなる。なお、電磁誘導部５３は、本実施形態における磁界発生手段の一例である。
【００５４】
図２に示す磁心５４は、例えば焼成フェライト、フェライト樹脂、パーマロイ等を材料に形成された円弧形状の強磁性体である。これらの材料は、透磁率が比較的高い酸化物や合金材質である。磁心５４は、電磁誘導部５３の励磁コイルの周囲に生成された交流磁界の磁力線（磁束）を内部に誘導し、磁心５４から定着ベルト５１を透過して磁心５４に戻る磁力線の通路（磁路）を形成する。磁心５４が磁路を形成することにより、上記の交流磁界の磁力線が、定着ベルト５１のうち磁心５４と対向する部分に集中することになる。軸Ｏ１から見て磁心５４の外側には図示しないシールドが設けられている。このシールドは、交流磁界を遮蔽して外部への漏洩を抑制する。
【００５５】
本実施形態の定着ベルト５１は、例えば原形が円筒形状の無端のベルト部材で構成される。電磁誘導部５３の励磁コイルに交流電流が供給されるとその周囲に高周波交流磁界が発生し、これが回転する定着ベルト５１に含まれる部材に作用してその部材が発熱し、定着ベルト５１の外周面に接する用紙Ｐが加熱される。その結果、電磁誘導部５３は、供給される電力に応じた熱量により定着ベルト５１を介して、用紙Ｐを加熱し、用紙Ｐに転写された画像を定着させる。
【００５６】
図６は、定着ベルトの一部を拡大した模式断面図である。定着ベルト５１は、基材層５１１と、発熱層５１２と、弾性層５１３と、表面離型層５１４とを有する。
【００５７】
基材層５１１は、交流磁界を貫通させる物性（比透磁率、固有抵抗）を持った材質および厚さで形成されている。基材層５１１は、交流磁界の作用により発熱しない、または発熱層５１２よりも発熱しにくくなっている。基材層５１１は、例えば、厚さ３０μｍ以上２００μｍ以下（望ましくは５０μｍ以上１５０μｍ以下、より望ましくは１００μｍ以上１５０μｍ以下）の非磁性ステンレススチール、軟質磁性材料（例えばパーマロイ、センダスト（登録商標）等）、又は硬質磁性材料（Ｆｅ−Ｎｉ−ＣｏやＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ合金）等の非磁性金属や、厚さ５０μｍ以上２００μｍ以下のポリイミドベルト等の樹脂材料を用いて形成されている。
【００５８】
発熱層５１２は、電磁誘導部５３が生成した交流磁界の電磁誘導で発熱する層である。発熱層５１２の厚さ方向に電磁誘導部５３からの交流磁界が貫通すると、電磁誘導が生じて発熱層５１２の内部に渦電流が流れる。発熱層５１２は、この渦電流が流れることにより熱を発生する。このように交流磁界における電磁誘導により発熱層５１２を有する定着ベルト５１が熱を発する、すなわち加熱されることを、「電磁誘導加熱」という。発熱層５１２を構成する材料としては、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）または銅（Ｃｕ）等の非磁性金属やこれらの金属合金等が挙げられる。発熱層５１２の厚さは、例えば、２μｍ以上２０μｍ以下の範囲が好ましく、５μｍ以上１０μｍ以下の範囲がより好ましい。発熱層５１２の固有抵抗は、例えば２．７×１０−８Ω・ｍ以下であることが好ましい。
【００５９】
弾性層５１３の材質は、耐熱性、熱伝導性、絶縁性等の点から、例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が好ましい。弾性層５１３の厚さは、例えば１００μｍ以上６００μｍ以下の範囲が好ましい。表面離型層５１４の材質は、離型性、耐熱性の観点等から、例えば、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）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂等が挙げられる。また、表面離型層５１４の厚さは、例えば１μｍ以上５０μｍ以下の範囲が好ましい。
【００６０】
以下に、キュリー点を下回る温度、及びキュリー点以上の温度における感温層５８１の作用について説明する。感温層５８１は、キュリー点を下回る温度において強磁性体であるため、電磁誘導部５３によって生成された交流磁界は定着ベルト５１を貫通し、感温層５８１の形状に沿ってその内部を通過し、電磁誘導部５３に戻る磁路を形成する。こうして形成された磁路により、定着ベルト５１を貫通する磁束密度は高くなり、加熱ベルト５１の発熱量も高くなる。一方、キュリー点以上の温度において、感温層５８１は非磁性体となるため、電磁誘導部５３にて発生し、定着ベルト５１を貫通した交流磁界は、感温層５８１を貫通し、拡散層５８２や蓄熱層５８３、或いは遮蔽部材５９に到達する磁路を形成する。この場合、定着ベルト５１を透過する磁束密度は、キュリー点を下回る温度の場合と比較して低下するため、定着ベルト５１の発熱量も小さくなる。
【００６１】
以上が本実施形態の説明であるが、本実施形態は上述した例に制限されるものではなく、例えば以下のように変形し得る。
【００６２】
本実施形態の定着装置では、回転部材として加圧ロールを例示し、ベルト部材として、記録媒体上のトナー像と接する側に配置された定着ベルトを例示して説明したが、回転部材及びベルト部材はこれらに制限されるものではなく、回転部材を定着ロールとし、ベルト部材を、記録媒体上のトナー像と接しない側に配置される加圧ベルトとして用いてもよい。
【００６３】
本実施形態の定着装置では、電磁誘導により定着ベルトを加熱しているが、定着ベルトの加熱はこれに制限されるものではなく、ハロゲンランプ等の加熱源を用いて定着ベルトを加熱してもよい。また、本実施形態の定着装置では、感温層、蓄熱層、拡散層を備えた伝熱部を例として説明したが、電磁誘導加熱においては、少なくとも感温層を備えた伝熱部であればよい。
【実施例】
【００６４】
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００６５】
（実施例）
実施例では、図２に示す定着装置を用いて試験を行った。定着装置の具体的構成は以下の通りである。
【００６６】
＜定着ベルト＞
外径３０．５ｍｍ、厚み６２μｍのポリイミド基材上に、１μｍの無電解ニッケル層、１０μｍの電解銅層、９μｍの電解ニッケル層を積層した発熱層を設け、発熱層上に、厚さ２００μｍの液状硬化シリコーンゴム（ゴム硬度３３度：ＪＩＳ−Ａ）で構成された弾性層を設け、弾性層上に、厚さ３０μｍ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チューブで構成された離型層を被覆したものを定着ベルトとして用いた。発熱層と弾性層との間には、シランカップリング剤による接着層を設けた。定着ベルトの表面温度は、定着ベルト内面に当接した状態で配置された感温素子である温度センサ及び温度コントローラーにより制御した。
【００６７】
＜潤滑剤＞
上記定着ベルトの内周面に塗布する潤滑剤としてシリコンオイルを用いた。
【００６８】
＜加圧ロール＞
φ１８の鉄製の中実ロールをコアとし、その上に接着層を介して５ｍｍのシリコーンゴムスポンジ層で構成される弾性層を設け、その上に接着層を介して、５０μｍのカーボンブラックを配合した導電性ＰＦＡチューブで構成される離型層を設けたものを加圧ロールとして用いた。
【００６９】
＜伝熱部＞
定着ベルトの内周面に沿った円弧形状（厚み０．３ｍｍ）の鉄−ニッケル合金板を感温層として用いた。感温層の内周面に沿った円弧形状（厚み０．１ｍｍ）の炭素繊維層を拡散層として用いた。また、拡散層の内周面に沿った円弧形状（厚み０．３ｍｍ）のアルミニウム板を蓄熱層として用いた。
【００７０】
＜押圧パッド＞
ＰＰＳにガラスファイバーを４０％配合した材料をＮＩＰ幅に相当する７ｍｍ幅で成形したものを圧力パッドとして用いた。圧力パッドを定着ベルト内周面に設置し、定着ベルトを介して加圧ロールに対し、合計３５ｋｇｆの荷重をかけてＮＩＰ部を形成した。
【００７１】
＜摺動シート＞
厚さ１１０μｍのＰＴＦＥ樹脂シートを摺動シートとして用いた。当該摺動シートを図４に示すように配置した。
【００７２】
＜板状部材＞
シリコーンゴム製のブレード（厚み３ｍｍ、ｘ軸方向の長さ（長手方向の長さ）３５５ｍｍ、幅（短手方向の長さ）３ｍｍ）を板状部材として用いた。当該板状部材を押圧パッドより定着ベルトの回転方向下流側に、８ｍｍの間隔を空けて配置し、当該板状部材の端部を定着ベルトの内周面に接触させた。
【００７３】
（比較例）
比較例の定着装置は、板状部材を設置しないこと以外は実施例と同様である。
【００７４】
＜駆動トルクの評価＞
実施例及び比較例の定着装置を稼働させ、定着ベルトの各回転速度（１２１ｍｍ／ｓ〜３０８ｍｍ／ｓ）において、普通紙を出力する前、普通紙を２０万枚出力した後、普通紙を４０万枚出力した後の定着ベルトの駆動トルクを計測した。駆動トルクは、定着ベルトを回転させる軸に設置したトルク測定器（TORQUE  DETECTOR：ONO SOKKI Co.LTD社製）により測定した値である。実施例の結果を表１に、比較例の結果を表２にまとめた。
【００７５】
【表１】
2017167282.tif 000003
【表２】
2017167282.tif 000004
【００７６】
板状部材を設置した実施例の定着装置は、板状部材を設置していない比較例の定着装置の場合と比較して、普通紙出力前と普通紙出力後の駆動トルクの差が少なかった。すなわち、板状部材を設置した実施例の定着装置は、板状部材を設置していない比較例の定着装置と比較して、定着ベルトの駆動トルクの上昇が抑制されたと言える。
【符号の説明】
【００７７】
１  画像形成装置、１１  制御部、１２  記憶部、１３，１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ  現像部、１４  転写部、１５  定着装置、１６  搬送部、１７  操作部、３１  感光体ドラム、３２  帯電器、３３  露光装置、３４  現像器、３５  一次転写ロール、３６  ドラムクリーナ、４１  中間転写ベルト、４２  二次転写ロール、４３  ベルト搬送ロール、４４  バックアップロール、４９  ベルトクリーナ、５１  定着ベルト、５２  加圧ロール、５３  電磁誘導部、５４  磁心、５６  押圧パッド、５６ａ  張出部、５７  ホルダ、５８  伝熱部、５９  遮蔽部材、６０  板状部材、６１  摺動部材、６２  対向部、５１１  基材層、５１２  発熱層、５１３  弾性層、５１４  表面離型層、５２１  芯材、５２２  弾性層、５７１  フレーム、５７２  支持部材、５７３  固定部材、５７４  弾性部材、５８１  感温層、５８２  拡散層、５８３  蓄熱層。
【図１】
2017167282.tif 000005
【図２】
2017167282.tif 000006
【図３】
2017167282.tif 000007
【図４】
2017167282.tif 000008
【図５】
2017167282.tif 000009
【図６】
2017167282.tif 000010