JP2002357964A - 定着装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決課題】 無端ベルト状に形成された定着ベルト
を、当該定着ベルトの両端部の内側にそれぞれ嵌合状態
に配設されたベルトガイド部材によって回転自在に支持
するように構成された定着装置において、定着ベルトに
座屈が発生するのを確実に防止することができ、定着ベ
ルトの耐久性が低下したり異音が発生するのを抑制する
ことが可能な定着装置及びこれを用いた画像形成装置を
提供することを課題とする。 【解決手段】 ベルト状部材の内径と前記ベルトガイド
部材の外径との差を、０．７ｍｍ以上に設定するように
構成して課題を解決した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、電子写真方式、
静電記録方式、イオノグラフィー、磁気記録方式等の画
像形成方式を採用し、カラーや白黒の画像を形成する複
写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用い
られる定着装置、及びこれを用いた画像形成装置に関
し、特に、加圧部材又は／及び加熱部材として無端状の
ベルトを使用した定着装置において、当該無端状ベルト
の内面にオイル等の潤滑剤を塗布するように構成した場
合でも、オイル等の潤滑剤が漏れるのを確実に防止可能
とした定着装置及びこれを用いた画像形成装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記電子写真方式等の画像形成方
式を採用した複写機やプリンタ、あるいはファクシミリ
等の画像形成装置においては、フルカラー化や高画質化
などの画質面での要求は勿論のこと、装置の小型化、長
寿命化、高生産性、省電力化、ファーストプリントアウ
トタイム（電源投入後、１枚目のプリントが可能になる
までの時間）の短縮など、様々な要求を満たすことが求
められてきている。

【０００３】本出願人は、かかる複写機やプリンター等
の画像形成装置に求められるニーズに応えるべく、種々
の画像形成装置を提案してきており、例えば、特開平１
０−７８６８６号公報に開示されているように、装置の
小型化が可能であり、しかも複雑な画像の位置ずれ防止
技術を用いることなく、高画質のカラー画像を形成する
ことが可能な画像形成装置について、既に提案してい
る。

【０００４】この特開平１０−７８６８６号公報に開示
された画像形成装置は、種々の実施の形態を含むもので
あるが、その実施の形態の１つとして、２つの感光体と
１つの中間転写体とからなる単位構成体と、他の２つの
感光体と１つの中間転写体とからなる単位構成体が備え
られており、一方の２つの中間転写体は、さらにもう１
つの中間転写体に接するように構成したものが提案され
ている。ここに示された４つの感光体は共通の接線を有
しており、したがって、これらの４つの感光体の周囲に
配置された帯電装置、露光装置、現像装置、クリーニン
グ装置は、それぞれの感光体に対し同一位置に配置され
ており、各装置種類毎に装置の共通化が図られている。

【０００５】この画像形成装置の場合、２つの感光体上
に形成された各トナー画像は、中間転写体に転写された
後第３の中間転写体に転写され、他方の２つの感光体上
に形成された各トナー画像は他方の中間転写体に転写さ
れた後第３の中間転写体に転写され、第３の中間転写体
に転写されたトナー画像が搬送されてきた記録用紙上に
一括して転写される。用紙Ｐ上に転写されたトナー画像
は、定着装置により記録用紙上に定着される。上記中間
転写体は、ドラム型であって剛体からなるため、トナー
画像どうしの位置ずれは生じにくい。

【０００６】ところで、この種の所謂タンデム型の画像
形成装置に使用される定着装置には、省電力化やファー
ストプリントアウトタイム（電源投入後、１枚目のプリ
ントが可能になるまでの時間）の短縮などの要求を満た
すことが求められる。

【０００７】かかる要求に応える定着装置としては、内
部に加熱源を有する加熱ロールと、無端ベルト状に形成
された定着ベルトと、前記定着ベルトの両端部を回転自
在に支持するベルトガイド部材と、前記定着ベルトの内
部に配設されて当該定着ベルトを加熱ロールの表面に圧
接させる圧接部材とを備え、前記加熱ロールと定着ベル
トの間に形成されるニップ部に、未定着トナー像を担持
した記録媒体を通過させることにより、熱及び圧力によ
って定着処理を行なうように構成したものがある。

【０００８】この定着装置は、加圧部材がロール状の部
材ではなく、無端ベルト状に形成された定着ベルトを、
圧接部材によって加熱ロールに圧接させることによって
構成されているので、加圧部材の熱容量を小さくするこ
とができるとともに、加熱ロールの薄肉化が可能とな
り、加熱ロールを所定の定着温度に加熱するための電力
を低減することや時間を短縮することができ、省電力化
やファーストプリントアウトタイム（電源投入後、１枚
目のプリントが可能になるまでの時間）の短縮を実現す
ることが可能となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の場合には、次のような問題点を有している。す
なわち、上記従来の画像形成装置に使用される定着装置
の場合には、無端ベルト状に形成された定着ベルトを、
当該定着ベルトの両端部の内側にそれぞれ嵌合状態に配
設されたベルトガイド部材によって回転自在に支持する
ように構成されているので、定着ベルトが回転する際
に、ベルトガイド部材の嵌合部の外径によっては、定着
ベルトがスムースに回転せず、当該定着ベルトの軸方向
に沿った一部に座屈が発生して、定着ベルトの耐久性が
低下したり、ベルトの座屈の発生時や座屈が戻るときに
異音が発生するという問題点を有していた。

【００１０】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点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、無端ベルト状に形成された定着ベルトを、
当該定着ベルトの両端部の内側にそれぞれ嵌合状態に配
設されたベルトガイド部材によって回転自在に支持する
ように構成された定着装置において、定着ベルトに座屈
が発生するのを確実に防止することができ、定着ベルト
の耐久性が低下したり異音が発生するのを抑制すること
が可能な定着装置及びこれを用いた画像形成装置を提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１に記載された発明は、互いに圧接するよう
に配設され、少なくとも一方がベルト状の部材からなる
加熱部材及び加圧部材と、前記加熱部材及び加圧部材の
うち、ベルト状に形成される部材の両端部の内側に嵌合
された状態に配設され、当該ベルト状部材の内面を回転
自在にガイドするベルトガイド部材と、前記ベルト状部
材の内部に配設されて当該ベルト状部材をを他方の部材
の表面に圧接させる圧接部材とを備え、前記加熱部材と
加圧部材の間に形成されるニップ部に、未定着トナー像
を担持した記録媒体を通過させることにより定着を行な
う定着装置において、前記ベルト状部材の内径と前記ベ
ルトガイド部材の外径との差を、０．７ｍｍ以上に設定
したことを特徴とする定着装置である。

【００１２】上記加熱部材としては、例えば、内部に加
熱源を有する加熱ロールが用いられ、加圧部材として
は、ベルト状の定着ベルトが用いられるが、加熱部材が
ベルト状の部材であって、加圧部材がロール状の部材で
あっても、加熱部材及び加圧部材がともにベルト状の部
材であっても勿論よい。

【００１３】また、請求項２に記載された発明は、前記
ベルトガイド部材を耐熱性樹脂によって形成したことを
特徴とする請求項１に記載の定着装置である。

【００１４】さらに、請求項３に記載された発明は、前
記ベルトガイド部材を摺動性の高い材料によって形成し
たことを特徴とする請求項１に記載の定着装置である。

【００１５】また更に、請求項４に記載された発明は、
前記ベルトガイド部材の摺動部の表面粗さを３．２Ｒａ
以下に設定したことを特徴とする請求項１に記載の定着
装置である。

【００１６】さらに、請求項５に記載された発明は、前
記ベルトガイド部材のベルト状部材端面が当接する部分
の一部に、上流側から下流側に向けてベルト状部材の軸
方向内側に向けて傾斜したテーパー部を設けたことを特
徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の定着装置で
ある。

【００１７】又、請求項６に記載された発明は、複数の
像担持体上に形成された色の異なるトナー像を、複数の
中間転写体を介して記録媒体上に転写した後、互いに圧
接するように配設され、少なくとも一方がベルト状の部
材からなる加熱部材及び加圧部材と、前記加熱部材及び
加圧部材のうち、ベルト状に形成される部材の両端部の
内側に嵌合された状態に配設され、当該ベルト状部材の
内面を回転自在にガイドするベルトガイド部材と、前記
ベルト状部材の内部に配設されて当該ベルト状部材をを
他方の部材の表面に圧接させる圧接部材とを備えた定着
装置によって、前記加熱部材と加熱部材の間に形成され
るニップ部に、未定着トナー像を担持した記録媒体を通
過させて定着させることにより画像を形成する画像形成
装置において、前記定着装置は、前記ベルト状部材の内
径と前記ベルトガイド部材の外径との差を、０．７ｍｍ
以上に設定したことを特徴とする画像形成装置である。

【００１８】上記複数の像担持体としては、例えば、シ
アン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、及びブ
ラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成するものが用いら
れるが、これらの色の順番や種類は、他のものであって
も勿論よい。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。

【００２０】図２はこの発明の実施の形態１に係る画像
形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンタを示
すものである。

【００２１】図２において、01はタンデム型のフルカラ
ープリンタの本体を示すものであり、このプリンタ本体
01の内部には、大別して、フルカラーの画像形成を行う
プリントヘッドデバイス（Print Head Device ）02と、
このプリントヘッドデバイス02の像担持体としての４つ
の感光体ドラム11, 12, 13, 14に画像露光を施す露光装
置としてのＲＯＳ（Raster Output Scanner ）03と、上
記プリントヘッドデバイス02の各色の現像装置41, 42,
43, 44に対応する色のトナーを供給する４つのトナーボ
ックス04Y,04M,04C,04K と、上記プリントヘッドデバイ
ス02に記録媒体としての記録用紙Ｐを供給する給紙カセ
ット05と、上記プリントヘッドデバイス02からトナー像
が転写された記録用紙Ｐに対して、定着処理を施す定着
装置70と、この定着装置70によって片面に画像が定着さ
れた記録用紙Ｐを、表裏を反転した状態で、再度プリン
トヘッドデバイス02の転写部へと搬送する両面用搬送経
路07と、プリンタ本体01の外部から所望の記録用紙Ｐを
給紙する手差し給紙手段08と、プリンタの動作を制御す
るコントローラ09と、画像信号に対して画像処理を施す
画像処理回路や高圧電源回路等からなる電気回路10とが
設けられている。なお、図２中、Ｔは画像が形成された
記録用紙Ｐを排出する排出トイレを示すものであり、こ
の排出トイレT は、プリンタ本体01の上部に一体的に配
置されている。

【００２２】上記プリンタ本体01の内部に配設される種
々の部材のうち、露光装置としてのＲＯＳ03は、イエロ
ー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック
（Ｋ）の各色に対応した画像データに基づいて点灯駆動
される４つの半導体レーザや、これら４つの半導体レー
ザから出射される４本のレーザ光を、偏向走査するため
のｆ−θレンズやポリゴンミラー、あるいは複数枚の反
射ミラーなどから構成されている。

【００２３】図３はこの発明の実施の形態１に係る画像
形成装置としてのタンデム型フルカラープリンタのプリ
ントヘッドデバイスを示すものである。尚、図３中の矢
印は、各回転部材の回転方向を示している。

【００２４】このプリントヘッドデバイス02は、図３に
示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の各感光体ドラム（像担持
体）11, 12, 13, 14を有する画像形成ユニット1, 2, 3,
4と、これら感光体ドラム11,12, 13, 14に接触する一
次帯電用の帯電ロール（接触型帯電装置）21, 22, 23,2
4と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光31, 32, 33,
34を照射するＲＯＳ（露光装置）03（図２参照）と、上
記感光体ドラム11, 12, 13, 14上に形成された静電潜像
を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、
ブラック（Ｋ）の各色のトナーで現像する現像装置41,
42, 43, 44と、上記４つの感光体ドラム11, 12, 13, 14
のうちの２つの感光体ドラム11, 12に接触する第１の一
次中間転写ドラム（中間転写体）51及び他の２つの感光
体ドラム13, 14に接触する第２の一次中間転写ドラム
（中間転写体）52と、上記第１、第２の一次中間転写ド
ラム51, 52に接触する二次中間転写ドラム（中間転写
体）53と、この二次中間転写ドラム53に接触する最終転
写ロール（転写部材）60とで、その主要部が構成されて
いる。

【００２５】感光体ドラム11, 12, 13, 14は、共通の接
平面M を有するように一定の間隔をおいて配置されてい
る。また、第１の一次中間転写ドラム51及び第２の一次
中間転写ドラム52は、各回転軸が該感光体ドラム11, 1
2, 13, 14軸に対し平行かつ所定の対称面を境界とした
面対称の関係にあるように配置されている。さらに、二
次中間転写ドラム53は、該感光体ドラム11, 12, 13, 14
と回転軸が平行であるように配置されている。

【００２６】各色毎の画像情報に応じた信号は、電気回
路10（図２参照）に配設された画像処理回路によりラス
タライジングされてＲＯＳ03に入力される。このＲＯＳ
03では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光31, 32, 33,
34が変調され、対応する色の感光体ドラム11, 12, 13,
14に照射される。

【００２７】上記各感光体ドラム11, 12, 13, 14の周囲
では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロ
セスが行なわれる。まず、上記感光体ドラム11, 12, 1
3, 14としては、例えば、直径２０ｍｍのＯＰＣ感光体
を用いた感光体ドラムが用いられ、これらの感光体ドラ
ム11, 12, 13, 14は、例えば、95ｍｍ／ｓｅｃの回転速
度で回転駆動される。上記感光体ドラム11, 12, 13, 14
の表面は、図３に示すように、接触型帯電装置としての
帯電ロール21, 22, 23, 24に、約-840ＶのＤＣ電圧を印
加することによって、例えば約-300Ｖ程度に帯電され
る。なお、上記接触型の帯電装置としては、ロールタイ
プのもの、フィルムタイプのもの、ブラシタイプのもの
等が挙げられるが、どのタイプのものを用いても良い。
この実施の形態では、近年、電子写真装置で一般に使用
されている帯電ロールを採用している。また、感光体ド
ラム11, 12, 13, 14の表面を帯電させるために、この実
施の形態では、ＤＣのみ印加の帯電方式をとっている
が、ＡＣ＋ＤＣ印加の帯電方式を用いても良い。

【００２８】その後、感光体ドラム11, 12, 13, 14の表
面には、露光装置としてのＲＯＳ03によってイエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック
（Ｋ）の各色に対応したレーザ光31, 32, 33, 34が照射
され、各色毎の入力画像情報に応じた静電潜像が形成さ
れる。感光体ドラム11, 12, 13, 14は、ＲＯＳ03で静電
潜像が書き込まれた際に、その画像露光部の表面電位は
-60 Ｖ以下程度にまで除電される。

【００２９】また、上記感光体ドラム11, 12, 13, 14の
表面に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シ
アン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した静電潜像
は、対応する色の現像装置41, 42, 43, 44によって現像
され、感光体ドラム11, 12,13, 14上にイエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック
（Ｋ）の各色のトナー像として可視化される。

【００３０】この実施の形態では、現像装置41, 42, 4
3, 44として、磁気ブラシ接触型の二成分現像方式を採
用しているが、この発明の適用範囲はこの現像方式に限
定されるものではなく、非接触型の現像方式においても
この発明を充分に適用することができることは勿論であ
る。

【００３１】現像装置41, 42, 43, 44には、それぞれ色
の異なったイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色のトナーと、キャリアからな
る現像剤が充填されている。これらの現像装置41, 42,
43, 44には、図２に示すように、対応する色のトナーボ
ックス04Y,04M,04C,04K からトナーが補給されると、こ
の補給されたトナーは、オーガー404 で充分にキャリア
と攪拌されて摩擦帯電される。現像ロール401 の内部に
は、複数の磁極を所定の角度に配置したマグネットロー
ル（不図示）が固定した状態で配置されている。この現
像ロール401 に現像剤を搬送するパドル403 によって、
当該現像ロール401 の表面近傍に搬送された現像剤は、
現像剤量規制部材402 によって現像部に搬送される量が
規制される。この実施の形態では、上記現像剤の量は、
30〜50ｇ／ｍ² であり、また、このとき現像ロール401
上に存在するトナーの帯電量は、概ね-20 〜35μＣ／g
程度である。

【００３２】上記現像ロール401 上に供給されたトナー
は、マグネットロールの磁力によって、キャリアとトナ
ーで構成された磁気ブラシ状となっており、この磁気ブ
ラシが感光体ドラム11, 12, 13, 14と接触している。こ
の現像ロール401 にAC＋DCの現像バイアス電圧を印加し
て、現像ロール401 上のトナーを感光体ドラム11, 12,
13, 14上に形成された静電潜像に現像することにより、
トナー像が形成される。この実施の形態では、例えば、
現像バイアス電圧のAC成分が4 ｋＨｚ、1.5 ｋＶppで、
ＤＣ成分が-230Ｖ程度に設定されている。

【００３３】この実施の形態では、上記現像装置41, 4
2, 43, 44において、トナーとして略球形状のトナーで
ある所謂”球形トナー”であって、その平均粒径が３〜
１０μｍ程度のものが使用され、例えば、ブラック色の
トナーの平均粒径は８μｍ、カラートナーの平均粒径は
７μｍに設定される。

【００３４】次に、上記各感光体ドラム11, 12, 13, 14
上に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シア
ン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、第１の
一次中間転写ドラム51及び第２の一次中間転写ドラム52
上に、静電的に二次転写される。感光体ドラム11, 12上
に形成されたイエロー（Ｙ）およびマゼンタ（Ｍ）色の
トナー像は、第１の一次中間転写ドラム51上に、感光体
ドラム13, 14上に形成されたシアン（Ｃ）、ブラック
（Ｋ）色のトナー像は、第２の一次中間転写ドラム52上
に、それぞれ転写される。従って、第１の一次中間転写
ドラム51上には、感光体ドラム11または12のどちらから
転写された単色像と、感光体ドラム11及び12の両方から
転写された２色のトナー像が重ね合わされた二重色像が
形成されることになる。また、第２の一次中間転写ドラ
ム52上にも、感光体ドラム13,14 から同様な単色像と二
重色像が形成される。

【００３５】上記第１及び第２の一次中間転写ドラム5
1,52 上に感光体ドラム11,12,13,14からトナー像を静電
的に転写するために必要な表面電位は、+250〜500 Ｖ程
度である。この表面電位は、トナーの帯電状態や雰囲気
温度、湿度によって最適値に設定されることになる。こ
の雰囲気温度や湿度は、雰囲気温度や湿度によって抵抗
値が変化する特性を持った部材の抵抗値を検知すること
で簡易的に知ることが可能である。上述のように、トナ
ーの帯電量が-20 〜35μＣ／g の範囲内にあり、常温常
湿環境下にある場合には、第１及び第２の一次中間転写
ドラム51,52 の表面電位は、+380Ｖ程度が望ましい。

【００３６】この実施の形態で用いる第１、第２の一次
中間転写ドラム51, 52は、例えば、外径が42ｍｍに形成
され、抵抗値は１０⁸ Ω程度に設定される。第１、第２
の一次中間転写ドラム51, 52は、単層、あるいは複数層
からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の
回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製
コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム
等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝10² 〜10³ Ω）
が、厚さ0.1 〜10mm程度に設けられている。更に、第
１、第２の中間転写ドラム51, 52の最表面は、代表的に
はフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ3 〜
100 μｍの高離型層（Ｒ＝10⁵ 〜10⁹ Ω）として形成
し、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接
着されている。ここで重要なのは、抵抗値と表面の離型
性であり、高離型層の抵抗値がＲ＝10 ⁵ 〜10⁹ Ω程度で
あり、高離型性を有する材料であれば、特に材料は限定
されない。

【００３７】このように第１、第２の一次中間転写ドラ
ム51, 52上に形成された単色又は二重色のトナー像は、
二次中間転写ドラム53上に静電的に３次転写される。従
って、二次中間転写ドラム53上には、単色像からイエロ
ー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック
（Ｋ）色の四重色像までの最終的なトナー像が形成され
ることになる。

【００３８】この二次中間転写ドラム53上へ第１及び第
２の一次中間転写ドラム51,52 からトナー像を静電的に
転写するために必要な表面電位は、+600〜1200Ｖ程度で
ある。この表面電位は、感光体ドラム11, 12, 13, 14か
ら第１の一次中間転写ドラム51及び第２の一次中間転写
ドラム52へ転写するときと同様に、トナーの帯電状態や
雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることにな
る。また、転写に必要なのは、第１及び第２の一次中間
転写ドラム51,52 と二次中間転写ドラム53との間の電位
差であるので、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,5
2 の表面電位に応じた値に設定することが必要である。
上述のように、トナーの帯電量が-20 〜35μＣ／g の範
囲内にあり、常温常湿環境下であって、第１及び第２の
一次中間転写ドラム51,52 の表面電位が+380Ｖ程度の場
合には、二次中間転写ドラム53の表面電位は、+880Ｖ程
度、つまり第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 と
二次中間転写ドラム53との間の電位差は、+500Ｖ程度に
設定することが望ましい。

【００３９】この実施の形態で用いる二次中間転写ドラ
ム53は、例えば、外径が第１及び第２の一次中間転写ド
ラム51,52 と同じ42ｍｍに形成され、抵抗値は１０¹¹Ω
程度に設定される。また、上記二次中間転写ドラム53も
第１、第２の一次中間転写ドラム51, 52と同様、単層、
あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を
有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等
からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性
シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝
10² 〜10³ Ω）が、厚さ0.1 〜10mm程度に設けられてい
る。更に、二次中間転写ドラム53の最表面は、代表的に
はフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ3 〜
100 μｍの高離型層として形成し、シランカップリング
剤系の接着剤（プライマ）で接着されている。ここで、
二次中間転写ドラム53の抵抗値は、第１及び第２の一次
中間転写ドラム51,52 よりも高く設定する必要がある。
そうしないと、二次中間転写ドラム53が第１及び第２の
一次中間転写ドラム51,52を帯電してしまい、第１及び
第２の一次中間転写ドラム51,52 の表面電位の制御が難
しくなる。このような条件を満たす材料であれば、特に
材料は限定されない。

【００４０】次に、上記二次中間転写ドラム53上に形成
された単色像から四重色像までの最終的なトナー像は、
最終転写ロール60によって、用紙搬送路を通る用紙Ｐに
３次転写される。この用紙Ｐは、不図示の紙送り工程を
経て用紙搬送ロール90を通過し、二次中間転写ドラム53
と最終転写ロール60のニップ部に送り込まれる。この最
終転写工程の後、用紙上に形成された最終的なトナー像
は、定着装置70によって定着され、一連の画像形成プロ
セスが完了する。

【００４１】ところで、この実施の形態に係る定着装置
は、内部に加熱源を有する加熱ロールと、無端ベルト状
に形成された定着ベルトと、前記定着ベルトの両端部の
内側に嵌合された状態に配設され、当該定着ベルトの内
面を回転自在にガイドするベルトガイド部材と、前記定
着ベルトの内部に配設されて当該定着ベルトを加熱ロー
ルの表面に圧接させる圧接部材と、前記定着ベルトの内
面にオイルを供給するオイル供給部材とを備え、前記加
熱ロールと定着ベルトの間に形成されるニップ部に、未
定着トナー像を担持した記録媒体を通過させることによ
り定着を行なうように構成されている。

【００４２】図４はこの実施の形態に係る定着装置の外
観を示す斜視図、図５はこの実施の形態に係る定着装置
を示す断面図である。

【００４３】この実施の形態に係る定着装置70は、図５
に示すように、内部に加熱源701 を有する加熱ロール70
2 と、無端ベルト状の定着ベルト703 と、前記定着ベル
ト703 が回転自在となるように当該定着ベルト703 の両
端を支持するベルトガイド部材704 と、前記定着ベルト
703 の内部に配設され、前記加熱ロール702 の表面に定
着ベルト703 を圧接させる圧接部材705 と、前記定着ベ
ルト703 の内面にオイルを供給するオイル供給部材とし
てのフェルト部材706 とを備えるように構成されてい
る。なお、図５中、750 は定着装置70の出口ロールを示
している。

【００４４】上記加熱ロール702 は、鉄やステンレス等
からなる薄肉円筒状の芯金と、当該芯金の表面に被覆さ
れたシリコンゴム等からなる肉厚０．６５ｍｍ程度の弾
性層と、当該弾性層の表面の被覆されたＰＦＡ等からな
る肉厚３０μｍ程度の離型層とから構成されている。ま
た、上記加熱ロール702 の内部には、加熱源として６０
０Ｗのハロゲンランプ701 が配設されている。

【００４５】また、上記定着ベルト703 は、ポリイミド
等の合成樹脂によって、内径が３０ｍｍ、肉厚が７５μ
ｍの無端ベルト状に形成されており、必要に応じて、表
面にＰＦＡ等からなる離型層が設けられる。

【００４６】さらに、上記ベルトガイド部材704 は、図
６に示すように、圧接部材705 に一体的に組み付けられ
るように構成されている。

【００４７】この圧接部材705 は、図６及び図７に示す
ように、合成樹脂製のベルトハウジング707 と、当該ベ
ルトハウジング707 に嵌合状態に装着される断面略コ字
形状の金属製のベルトフレーム708 と、定着ベルト703
を加熱ロール702 に圧接させるためのニップヘッド部材
709 と、当該ニップヘッド部材709 に装着されるパッド
部材710 とから、主に構成されている。

【００４８】また、上記ベルトガイド部材704 は、図６
及び図７に示すように、ベルトフレーム708 の両端部に
互いに平行に突設された嵌合部708aに嵌合された状態
で、ベルトハウジング707 の両端部に装着されるように
なっている。

【００４９】このベルトガイド部材704 は、図８及び図
９に示すように、定着ベルト703 の両端部に挿入される
円筒状の摺動部711 と、当該摺動部711 の反対側に設け
られ、ベルトガイド部材704 を後述する加圧手段に取り
付けるための取付部712 と、これら摺動部711 と取付部
712 との間に設けられた２つのフランジ部713 、714と
から構成されている。上記ベルトガイド部材704 の摺動
部711 は、その上端部711aが平坦に形成されており、定
着ベルト703 が加熱ロール702 に圧接した際に、定着ベ
ルト703 が撓んで所定幅のニップ部を形成することが可
能となっている。また、上記ベルトガイド部材704 の内
部には、断面略コ字形状に形成されたベルトフレーム70
8 と、当該ベルトフレーム708 の両端部に互いに平行に
突設された嵌合部708aとに嵌合する断面略コ字形状の凹
溝715 が設けられている。さらに、上記ベルトガイド部
材704 には、図８及び図９に示すように、フランジ部71
3とフランジ部71との間に、加圧部材としてのアーム717
と嵌合するための凹溝716 が設けられている。なお、
図８及び図９中、760 、761 はベルトガイド部材704 を
ベルトハウジング707 に取り付けるため突起をそれぞれ
示すものである。

【００５０】また、上記ベルトガイド部材704 には、図
８（ｈ）及び図９（ｈ）に示すように、定着ベルト703
の端面が当接する部分の一部に、ベルト回転方向の上流
側から下流側に向けて定着ベルト703 の軸方向内側に向
けて傾斜したテーパー部770を設けるように構成されて
いる。このテーパー部770 は、定着ベルト703 の端面が
ベルトガイド部材704 に当接する際に、当該定着ベルト
703 を軸方向内側に向けて案内することにより、定着ベ
ルト703 が軸方向の外側に移動しようとするのを抑制
し、常に定着ベルト703 を安定した状態で回転させるこ
とが可能となっている。

【００５１】また、上記オイル供給部材としてのフェル
ト部材706 は、例えば、ノーメックス（商品名）からな
り、当該フェルト部材706 には、粘度３００ｃｓのアミ
ノＳｉオイル等からなるオイルが、２．０ｇ程度含浸さ
れている。このフェルト部材706 は、図５及び図７に示
すように、ベルトフレーム708 の背面側に接着等の手段
によって固定した状態で取り付けられている。

【００５２】さらに、上記圧接部材705 は、図１０に示
すように、ベルトガイド部材704 を介して、アーム部材
717 に取り付けられており、このアーム部材717 は、コ
イルスプリング718 によって圧接部材705 を加熱ロール
702 に、所定の圧力（例えば、２４Ｋｇｆ）で圧接させ
るように構成されている。なお、図７及び図１０中、71
9 は定着ベルト 703と圧接部材705 との間に介在される
合成樹脂製のフィルム状のシート部材を示しており、や
はり、定着ベルト703 と圧接部材705 との間の摩擦を低
減するものであるが、必ずしも設けなくとも良い。

【００５３】ところで、この実施の形態では、前記定着
ベルトの内径（直径）と前記ベルトガイド部材の外径
（直径）との差を、０．７ｍｍ以上に設定するように構
成されている。

【００５４】即ち、上記ベルトガイド部材704 は、図１
に示すように、その円筒状の摺動部711 の外径（直径）
Ｄ_G が２９．３ｍｍに設定されているとともに、定着ベ
ルト703 の内径（直径）Ｄ_B が３０．０ｍｍに設定され
ており、定着ベルト703 の内径（直径）と前記ベルトガ
イド部材704 の摺動部711 の外径（直径）との差（Ｄ _B
−Ｄ_G ）が、０．７ｍｍとなるように設定されている。

【００５５】また、上記ベルトガイド部材704 は、例え
ば、ＰＰＳ、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＬＣＰ等の耐熱性樹脂に
よって形成される。

【００５６】さらに、上記ベルトガイド部材704 は、Ｐ
ＰＳ、ＬＣＰ、ＰＢＴ等をベースに摺動性を高くした材
料によって形成するのが望ましい。

【００５７】また更に、上記ベルトガイド部材704 は、
その摺動部711 の表面粗さ（ＪＩＳＢ０６０１）が、
３．２Ｒａ以下に設定されている。なお、上記ベルトガ
イド部材704 の摺動部711 の表面粗さが３．２Ｒａを超
えると、ベルトの内面が磨耗し、端部の破れなどが発生
するため、好ましくない。

【００５８】以上の構成において、この実施の形態に係
る定着装置では、次のようにして、無端ベルト状に形成
された定着ベルトを、当該定着ベルトの両端部の内側に
それぞれ嵌合状態に配設されたベルトガイド部材によっ
て回転自在に支持するように構成された定着装置におい
て、定着ベルトに座屈が発生するのを確実に防止するこ
とができ、定着ベルトの耐久性が低下したり異音が発生
するのを抑制することが可能となっている。

【００５９】すなわち、この実施の形態に係る定着装置
70では、図５に示すように、内部に加熱源701 を有する
加熱ロール702 と、無端ベルト状に形成された定着ベル
ト703 と、前記定着ベルト703 が回転自在となるように
当該定着ベルト703 の両端を支持するベルトガイド部材
704 と、前記定着ベルト703 の内部に配設され、前記加
熱ロール702 の表面に定着ベルト703 を圧接させる圧接
部材705 と、前記定着ベルト703 の内面にオイルを供給
するフェルト部材706 とを備え、前記加熱ロール702 と
定着ベルト703 の間に形成されるニップ部に、未定着ト
ナー像を担持した記録媒体P を通過させることにより定
着を行なうようになっている。

【００６０】ところで、上記定着装置70では、図１に示
すように、ベルトガイド部材704 の摺動部711 の外径
（直径）が２９．３ｍｍに設定されているとともに、定
着ベルト703 の内径（直径）が３０．０ｍｍに設定され
ており、定着ベルト703 の内径（直径）と前記ベルトガ
イド部材704 の摺動部711 の外径（直径）との差が、
０．７ｍｍとなるように設定されている。

【００６１】本発明者らは、図５に示すような定着装置
70を試作し、定着ベルト703 の内径（直径）を３０．０
ｍｍに設定するとともに、ベルトガイド部材704 の摺動
部711 の外径（直径）を、２９．０ｍｍ〜２９．５ｍｍ
まで、０．１ｍｍ毎に変化させたものを用意して、ベル
トガイド部材704 の摺動部711 と定着ベルト703 とのゆ
るみによる座屈の発生と異音の発生状態を調べる実験を
行なった。

【００６２】この実験では、定着ベルト703 を加熱ロー
ル702 に圧接させた状態で空回転させ、定着ベルト703
の座屈の発生状態を目視によって観察するとともに、異
音の発生を観測した。その際、上記定着ベルト703 は、
図１１に示すように、加熱ロール702 とのニップ状態に
よって、当該定着ベルト703 の軸方向のニップが強い側
に寄る傾向がある。ノーマルな状態では、通常、定着ベ
ルト703 と加熱ロール702 とのニップが強い側に、定着
ベルト703 が寄ることがある。上記実験は、ノーマルな
状態と、右側のニップを弱くし、定着ベルトが左側に寄
っていく設定と、左側のニップを弱くし、定着ベルトが
右側に寄っていく設定との３つの状態で行なった。

【００６３】図１２は上記実験の結果を示すものであ
る。

【００６４】この図１２から明らかなように、ベルトガ
イド部材704 の摺動部711 の外径（直径）が、２９．４
ｍｍと２９．５ｍｍの場合には、ノーマル、Ｌ＞Ｒ、Ｒ
＞Ｌのいずれかの状態で、異音の発生があり、しかも座
屈が発生していることがわかる。なお、摺動部711 の外
径（直径）が２９．５ｍｍの場合において、Ｌ＞Ｒのと
きに、異音及び座屈の発生が無しとなっているが、ノー
マルな状況では、異音及び座屈が発生しているため、不
可である。

【００６５】これに対して、ベルトガイド部材704 の摺
動部711 の外径（直径）が、２９．３ｍｍ以下の場合に
は、ノーマル、Ｌ＞Ｒ、Ｒ＞Ｌのいずれの状態でも、異
音の発生が無いか、又はわずかであり、しかも座屈の発
生が、ノーマルなときは、Ｌ側に少しか、Ｒ側に少し発
生しており、Ｌ＞ＲのときはＬ側に少し、Ｒ＞Ｌのとき
はＲ側に少し発生しているものの、問題とならないレベ
ルであった。

【００６６】したがって、ベルトガイド部材704 の摺動
部711 の外径（直径）が、２９．３ｍｍ以下の場合、つ
まり、定着ベルト703 の内径（直径）と前記ベルトガイ
ド部材704 の摺動部711 の外径（直径）との差が、０．
７ｍｍ以下となるように設定することにより、異音の発
生を防止でき、しかも、定着ベルトの座屈の発生をも低
減することができることがわかる。

【００６７】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
無端ベルト状に形成された定着ベルトを、当該定着ベル
トの両端部の内側にそれぞれ嵌合状態に配設されたベル
トガイド部材によって回転自在に支持するように構成さ
れた定着装置において、定着ベルトに座屈が発生するの
を確実に防止することができ、定着ベルトの耐久性が低
下したり異音が発生するのを抑制することが可能な定着
装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明の実施の形態１に係る定着装
置の要部を示す斜視構成図である。

【図２】 図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形
成装置としてのタンデム型フルカラープリンタを示す全
体構成図である。

【図３】 図３はこの発明の実施の形態１に係る画像形
成装置としてのタンデム型フルカラープリンタのプリン
トヘッドデバイスを示す構成図である。

【図４】 図４は定着装置を示す外観斜視図である。

【図５】 図５はこの発明の実施の形態１に係る定着装
置を示す断面構成図である。

【図６】 図６は圧接部材を示す外観斜視図である。

【図７】 図７は圧接部材を示す分解斜視図である。

【図８】 図８はベルトガイド部材を示す構成図であ
る。

【図９】 図９はベルトガイド部材を示す構成図であ
る。

【図１０】 図１０はこの発明の実施の形態１に係る定
着装置を示す構成図である。

【図１１】 図１１は実験例の条件を示す説明図であ
る。

【図１２】 図１２は実験結果を示す図表である。

【符号の説明】

70：定着装置、701 ：加熱源、702 ：加熱ロール、703
：定着ベルト、704 ：ベルトガイド部材、 705：圧接
部材、711 ：摺動部、Ｄ_G ：ベルトガイド部材の摺動部
の外径、Ｄ_B ：定着ベルトの内径。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 康孝 埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号 富士ゼ ロックス株式会社内 (72)発明者 福田 剛士 埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号 富士ゼ ロックス株式会社内 Ｆターム(参考） 2H030 AA06 AB02 AD04 BB42 BB46 2H033 AA23 BA11 BA12 BA25 2H200 GA12 GA23 GA47 GB22 GB41 HA02 HB12 HB22 JA02 JC02 JC13

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに圧接するように配設され、少なく
   とも一方がベルト状の部材からなる加熱部材及び加圧部
   材と、前記加熱部材及び加圧部材のうち、ベルト状に形
   成される部材の両端部の内側に嵌合された状態に配設さ
   れ、当該ベルト状部材の内面を回転自在にガイドするベ
   ルトガイド部材と、前記ベルト状部材の内部に配設され
   て当該ベルト状部材をを他方の部材の表面に圧接させる
   圧接部材とを備え、前記加熱部材と加圧部材の間に形成
   されるニップ部に、未定着トナー像を担持した記録媒体
   を通過させることにより定着を行なう定着装置におい
   て、 前記ベルト状部材の内径と前記ベルトガイド部材の外径
   との差を、０．７ｍｍ以上に設定したことを特徴とする
   定着装置。
2. 【請求項２】 前記ベルトガイド部材を耐熱性樹脂によ
   って形成したことを特徴とする請求項１に記載の定着装
   置。
3. 【請求項３】 前記ベルトガイド部材を摺動性の高い材
   料によって形成したことを特徴とする請求項１に記載の
   定着装置。
4. 【請求項４】 前記ベルトガイド部材の摺動部の表面粗
   さを３．２Ｒａ以下に設定したことを特徴とする請求項
   １に記載の定着装置。
5. 【請求項５】 前記ベルトガイド部材のベルト状部材端
   面が当接する部分の一部に、上流側から下流側に向けて
   ベルト状部材の軸方向内側に向けて傾斜したテーパー部
   を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに
   記載の定着装置。
6. 【請求項６】 １つ又は複数の像担持体上に形成された
   色の異なるトナー像を、複数の中間転写体を介して記録
   媒体上に転写した後、互いに圧接するように配設され、
   少なくとも一方がベルト状の部材からなる加熱部材及び
   加圧部材と、前記加熱部材及び加圧部材のうち、ベルト
   状に形成される部材の両端部の内側に嵌合された状態に
   配設され、当該ベルト状部材の内面を回転自在にガイド
   するベルトガイド部材と、前記ベルト状部材の内部に配
   設されて当該ベルト状部材をを他方の部材の表面に圧接
   させる圧接部材とを備えた定着装置によって、前記加熱
   部材と加圧部材の間に形成されるニップ部に、未定着ト
   ナー像を担持した記録媒体を通過させて定着させること
   により画像を形成する画像形成装置において、 前記定着装置は、前記ベルト状部材の内径と前記ベルト
   ガイド部材の外径との差を、０．７ｍｍ以上に設定した
   ことを特徴とする画像形成装置。