JP2007072105A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 主に定着ベルトを用いる定着装置において、ベルト端部の割れや破れを防止する、ベルトの端部からの潤滑剤のはみ出しと、それに伴う画像汚れや,ベルトの駆動不良の発生を防止すること。
【解決手段】 定着ベルトの端部に位置規制部材を設け、該位置規制部材の定着部材の内面又は外表面との接触部に、ベルトの進行方向に対し斜めの溝形状を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、第一と第二の定着部材で形成されるニップで画像を担持した記録材を挟持搬送させて加熱する定着装置および該定着装置を搭載した画像形成装置に関する。

さらに詳しくは、電子写真、静電記録、磁気記録等の適時の画像形成プロセス手段により、加熱溶融性の樹脂等よりなるトナーを用いて、記録材（紙、印刷紙、転写材シート、ＯＨＴシート、光沢紙、光沢フィルム等）の面に直接方式もしくは転写方式で形成担持させた目的の画像情報に対応した未定着トナー画像を、該画像を担持している記録材面上に永久固着画像として加熱定着処理する方式のトナー画像定着装置、および該定着装置を搭載したレーザービームプリンター、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。

特には、低コストで、立ち上がり時間（いわゆるウォームアップタイム）の短い、オンデマンド定着装置に関するものである。

従来から、プリンターや複写機等の画像形成装置に使用される定着装置として熱ローラ定着装置が知られている。熱ローラ定着装置では、内部にハロゲンランプ等の熱源を備え、加熱され且つお互いに押圧されて回転する2本の加熱ローラ(定着ローラ、加圧ローラ)の当接ニップ部（定着ニップ部）に、未定着現像剤像を載せた転写材を通過させ、そこで現像剤像を溶融し転写剤上に定着させている。

一方、近年装置の省エネ化や、ウェイトタイム短縮に対する要求が高まりから、加熱ローラの替わりに薄膜フィルムやベルト部材を用いた加熱装置を採用することで、定着装置の低熱容量化を実現し、また転写材への熱伝達効率の改善を図り、加熱に要する待ち時間(ウォームアップタイム)を大幅に短縮した所謂オンデマンドタイプの定着装置が広く採用されている。

ここで、オンデマンドタイプの定着装置の中でも、特開平４−４４０７５〜４４０８３号公報等に開示されているフィルム加熱方式と呼ばれる構成の定着装置を一例として取り上げ、図１０にその概略構成を示す。

本方式の加熱装置200では、金属、又は樹脂よりなる薄膜フィルム130を介してヒータ131を転写材105に押し当てて加熱するよう構成されている。フィルムは例えば厚さ50μm程度の耐熱性樹脂や金属より成る直径25ｍｍのスリーブ部材表面に10μmの離型層を形成したものであり、ヒータは幅1cm以下、厚さ1mm以下のセラミック基盤上に抵抗発熱体を形成したものである。

図中201に示す加圧ローラは、熱源を備えておらず、芯金140の周囲に弾性ゴム層141を有し更にその表面は離型層で構成されている。

本定着装置の駆動は、加圧ローラを回転駆動することより行われ、薄膜フィルムは加圧ローラに従動し、ヒータ―の面には摺動しながら回転駆動される。薄膜フィルムとヒータ面との間には潤滑剤として耐熱性のグリスが介在しており、両者間の摺動抵抗を低下させている。

またヒータの薄膜フィルムとの非接触面側にはサーミスタ122が設けてあり、ここで検知された温度情報を元にヒータの温度調整が行われる。

このような弾性層を持たない定着フィルム130を使用したフィルム定着装置は、低熱容量、高熱伝達という点で特に優れているが、定着時において、記録材105表面の凹凸や、トナー層の厚みの違いによる段差に定着フィルム130表面が十分追随できず次のような問題が発生する。つまり、フィルム表面がトナー面に良く接する凸部では、圧力と熱が良く加わる為トナー層が良く溶け画像に光沢が出る一方、凹部では逆に接触が弱く光沢が出ず、結果として装置の出力画像は光沢ムラが発生してしまうのである。

このような光沢ムラは白黒画像では殆ど問題とならないが、特にカラー画像においては、複数色のトナー層を重ねて使用する為、トナー層の凹凸が大きく、ムラがより目立ちやすいことや、また写真画像等を出力する機会が多く、ユーザーの光沢の均一性に対する要求が元々高いことから、問題とされている。

そこで、特開平１１−１５３０３号公報（特許第３０５１０８５号）に開示されているような、ゴム部材等による弾性層を有する定着ベルト（定着スリーブ）を薄膜フィルムの代わりに使用することで、低コストであり、かつ光沢ムラの発生を防止した、定着ベルト加熱方式と呼ばれるカラー用のオンデマンド定着装置も提案されている。

オンデマンドタイプの定着装置としては、上述のようにヒータを用いて薄膜フィルムや定着ベルトを加熱する方法以外にも、金属製の薄膜フィルムや、金属層を有する定着ベルトを、磁気誘導加熱を用いて直接加熱する磁気誘導過熱方式の定着装置が知られている。

ところで、これら薄膜フィルムや定着ベルト(以下まとめて 定着ベルト)は、その厚みの薄さゆえ剛性が弱く変形し易く、回転走行が安定しない場合や、無理な力がかかる場合に割れや破れが発生しやすい。特に定着ベルトの両端部は強度が弱い上に、回転走行時に働く寄り力が集中するため、これらの問題が最も発生しやすい場所である。

以上のことから、定着ベルトの走行位置を適度に規制して安定させ、定着ベルトの端部に無理な力が集中しないよう工夫する必要が生じる。本従来例では定着ベルトの両端部にフランジ部材を配置し、上記課題の対策を行っている。

図１１は本従来例における定着装置を正面(入り口側)から見た概略正面図であり、図１２は右側のフランジ部材のみを示した斜視図である。尚、図１１は便宜上、定着ベルトの内側の様子がわかるように定着ベルト130を透明に描いてある
これらの図を用いて解説すると、まずフランジ部材700の回転ガイド部701は、ベルトの端部近傍を内側から支持してガイドし、ベルトの回転方向における軌跡を安定させている。更にベルト端部突き当て部702によりベルトの端部を平面で受け、寄り力によりベルト端面が受ける応力を分散させ、かつ回転軸方向の位置を規制し安定させている。尚、ここではフランジ部材は定着ベルトと一緒に連れまわり回転するのではなく固定配置とした。

また、他の従来例として、逆にフランジ部材の回転ガイド部がベルト端部近傍を外側から支持してガイドするよう構成したものがある。図１３は本構成における定着装置の概略正面図であり、図１４はフランジ部材703の斜視図である。図中の704は回転ガイド部であり、705は端部突き当て部となっている。

以下の説明において図１１，１２における700のようなフランジ部材を内面フランジ部材、図１３，１４における703のようなフランジ部材を外面フランジ部材と呼ぶことにする。

定着ベルト端部の位置を規制するフランジ部材の採用により、ベルトの走行が安定し、耐久性が向上するのであるが、それでも長期稼動の間に、フランジ部材700の回転ガイド部701と定着ベルトの摩擦により定着ベルト130が削られて薄くなり、ベルトの割れや破れに発展する場合があった。定着ベルトを削らないよう、回転ガイド部により硬度の低い材質を使用することも考えられるが、その場合はガイド側が削れて変形してしまい。ベルトの走行がかえって不安定になってしまう問題があった。

また、以上の課題とは別に、ベルトとヒータ間の潤滑のため、両者の間に介在させていたグリスが、定着ベルト端部から大量にはみ出してしまう問題が発生した。グリスが外に出て失われてしまうことで両者間の摺動抵抗が増し、定着時に定着ベルトと紙が停止し、加圧ローラのみが滑って回転する現象（スリップ現象）が発生しやすくなってしまう。

このようなグリスのはみ出しは次のような理由で発生していると考えられる。まず、定着ベルトとヒータは加圧により密着しているため、その間に介在する潤滑剤には横に広がろうとする力が絶えず働く。こうして潤滑剤の一部は長手の端部方向に移動してしまう。

一方端部分にはフランジ部材があるのであるが、定着フランジ部材の回転ガイド部と定着ベルト内面とは、ベルトの走行を高精度に規制しガイドするために、密着しているか、または、両者の間隔は狭くなっている。そのためこの間を伝って潤滑剤は横方向に広がり、やがて外にはみ出してしまうのである。

グリスのはみ出しは次のような問題をも引き起こしてしまうことが発明者らの検討により明らかになった。

つまり、定着ベルト端部からはみ出し、定着ベルト表面へと回りこんだグリスは、定着ベルト表面と加圧ローラ201表面の間を連れ回り、やがて通紙領域や画像領域に達し、紙やトナー画像に付着することで、装置の出力画像にグリスによる染み汚れを作ってしまう問題があった。また、グリスが定着ベルトや加圧ローラの表面に付着することで、両者間の摩擦抵抗が必要以上に低下し、起動時や紙間等、通紙時以外の回転時においても、定着ベルトが駆動されずに加圧ローラのみが滑って回ってしまう現象をも引き起こしてしまう。

一方で、特開2002-132072に示すように、定着ベルトを接地したり、または定着ベルトへバイアスを印加するなどして、静電オフセット等を防止することが知られている。ここではバイアスの給電を、定着ベルトの非通紙領域である端部付近の表面に対し、バイアス接点(導電ブラシ、導電ゴム等)を接触させることで行っていのであるが、この領域にはみ出したグリスが多く存在していると接点不良となりバイアス供給が上手く行かず、目的とするオフセット防止効果が得られないことがあった。

以上述べた課題を受け、本発明では定着ベルトを用いる定着装置において、ベルト端部の割れや破れが発生しにくく、またグリスのはみ出しが発生しにくく、スリップ現象や、画像の染み汚れ、定着バイアスの給電不良が発生しない定着装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成する為
(１)
本出願に係る第1の発明は、筒状またはベルト状の回転体と、該回転体の非画像形成領域である端部部分において、該回転体の内面に接し回転体の位置を規制するフランジ部材を有する定着装置において、該フランジ部材の該回転体の内面との接触面に該回転体の回転方向に対し斜めの形状を有することを特徴とする。

(２)
本出願に係る第２の発明は、該斜めの形状は、定着ベルトの回転方向に形状たどる場合、長手中央側に移動する方向としたことを特徴とする。

(３)
本出願に係る第３の発明は、筒状またはベルト状の回転体と、該回転体の非通紙領域である端部部分において、該回転体の外表面に接し回転体の位置を規制するフランジ部材を有する定着装置において、該フランジ部材の該回転体の内面との接触面に該回転体の回転方向に対し斜めの形状を有することを特徴とする。

(４)
本出願に係る第４の発明は、該斜めの形状は、定着ベルトの回転方向に形状をたどる場合、長手端部側に移動する方向としたことを特徴とする。

(５)
本出願に係る第５の発明は、該回転体の内側に潤滑剤を有していることを特徴とする。

(６)
本出願に係る第６の発明は、該回転体は定着部材であることを特徴とする。

(７)
本出願に係る第７の発明は、該回転体は加圧部材であることを特徴とする。

(８)
本出願に係る第８の発明は、該斜めの形状とは、該回転体の回転方向に対し斜め方向に形成した溝であることを特徴とする。

(９)
本出願に係る第９の発明は、該斜めの形状は、螺旋状に形成されていることを特徴とする。

(10)
本出願に係る第10の発明は、該フランジ部材は回転可能であることを特徴とする。

本発明によれば、定着ベルトを採用する定着装置において、内面フランジ部材の回転ガイド部分に、ベルトの進行方向に対し傾斜を有する溝を設けることで、ベルト端部の割れや破れが発生しにくく、またグリスのはみ出しが発生しにくく、スリップ現象や、画像の染み汚れ、定着バイアスの給電不良を防止できる定着装置を提供することが可能となる。

第１の実施例
本実施例では、定着ベルトを採用した定着装置において、ベルト端部の位置を規制する内面フランジ部材のベルト内面との接触面に、ベルトの回転方向に対して斜めの溝形状を設けることを最大の特徴としている。

ここではまず、画像形成装置について、更にベルト加熱方式の定着装置について説明を行ない。次に本実施例の特徴部についての説明を行なう。

画像形成装置例
ここでは高速性という点で特に優れているタンデム方式を採用したカラー画像形成装置の例を示すことにする。

図１にタンデム方式を採用したカラー画像形成装置の該略図を示す。タンデム方式のカラー画像形成装置では、ブラック、マゼンダ、シアン、イエロー各色用のトナー像形成ユニット8K,8M,8C,8Yが独立して配置されている。紙、OHP等の転写材1は駆動ローラ5と従動ローラ6により張架された搬送ベルト7により搬送され、各々のトナー像形成ユニットを順次通過する。その度に転写材1上には各色トナー像が重ねて形成され、転写材1上にフルカラー画像が形成される。以下詳細な説明を行うが、各ユニット部内部の動作はほぼ同じであるので、マゼンダユニット部8Mの動作を代表して示すことにする。ユニット内部では、まず矢印方向に回転駆動される感光ドラム9は帯電器10で-600Vに一様帯電され(以下このような電位を帯電電位と呼ぶ)、レーザー露光光学系11等による走査光でその表面にマゼンダ画像に対応する潜像が形成される。走査光による露光によりできた潜像部の電位はおよそ-200Vである(以下露光部電位と呼ぶ)。一方現像ローラ12上には負の極性に帯電されたマゼンダトナーが一定量供給されており、また現像ローラ12には現像バイアスが印加されている。現像バイアスとしてはＤＣバイアスを用いる場合と、DCバイアスにACバイアスを重ねあわせたバイアスを用いる場合があるが、どちらの場合もバイアスのDC成分を、帯電電位と露光部電位の間の適切な値に設定することで、ドラム上の潜像に選択的にトナーを付着させる現像を行うことができる。

このようにして感光ドラム9上に形成されたマゼンダトナー像は、感光ドラムとほぼ同じ速度で搬送されてくる転写材1上へ転写ローラー13に印可されるプラス極性の転写バイアスにより静電転写される。

以上の行程がシアン、イエロー、黒の各ユニット部(8C,8Y,8K)で行われ転写材1上にフルカラートナー像が形成されると定着装置15によりトナー像は転写材上に溶融固着され装置の出力画像となる。

定着装置
次に、本実施例における定着装置の概略構成を図２に示し、詳細な説明を行う。

本実施例の定着装置は、およそ円筒形状の定着ベルトを用いた、定着ベルト加熱方式の定着装置である。つまり、特開平４−４４０７５〜４４０８３号公報等に開示の、フィルム加熱方式定着装置に対しフィルムを弾性層を有する定着ベルトに変更したものに近い。

図中200は定着部材である加熱ユニットであり、201は加圧部材である加圧ローラである。加熱ユニットは、無端状(ベルト状)に成型した被加熱体である定着ベルト160の内側に発熱源であるセラミックヒータ131を備えたものであり、セラミックヒータを定着ベルト内面に接触させることで熱を伝達し、定着ベルトが加熱される。

本実施例における定着ベルトは、厚さ50μｍ、直径24mmの円筒状に成型されたSUSよりなる基体層の上に、弾性層として250μmのシリコーンゴム層を設け、更に外側を厚み３０μｍのＰＦＡ樹脂チューブを被覆したものである。定着ベルトの基体層としては、ニッケル等の他の金属材料や、ポリイミド等の耐熱樹脂材料を用いることができる。尚、弾性層の厚みを250μmとしたのは以下の理由による。

つまり弾性層を厚くすることで、光沢ムラの防止効果が高まる一方、ヒータからベルト表面への熱伝達が低下し、更に定着ベルト自体の熱容量が増えるため、定着ベルトの温度立ち上がり時間が遅くなってしまう。発明者らの検討によれば、光沢ムラと温度立ち上がり両者のバランスが良いのは弾性層の厚さが50〜1000mm好ましくは100〜500μm付近であり、このとき定着ベルトの熱容量(1cm^2あたり)は、およそ4.19×10＾-2J/cm^2・Kから4.19J/cm^2・Kであった。尚、本実施例では弾性層の厚さを250μmとした。

また、弾性層の熱伝導率を上げることも、定着ベルトの温度立ち上がり時間の短縮化や、定着能力の向上に対し有効である。そこで本実施例では、弾性層のシリコーンゴムとして熱伝導率が約１．０×１０−３ｃａｌ／ｓｅｃ・ｃｍ・Ｋ （４．１９×１０−３Ｊ／ｓｅｃ・ｃｍ・Ｋ）以上と、シリコーンゴムとしては、熱伝導率が高い部類に属する材質を用いた。

セラミックヒータ131は長さ270mm幅10ｍｍ厚さ0.8mmに成型されたアルミナ、窒化アルミ等よりなる基盤上に抵抗発熱体パターンを形成したものである。定着ベルトの回転走行時には、ヒータ表面と定着ベルト内面とは圧接摺動するのであるが、この際生じる摩擦力を低減するため、両者間には潤滑剤としての耐熱グリスを介在させてある。耐熱性グリスとしては、たとえばフッ素オイルとフッ素樹脂の混合物を用いる事ができる。本実施例では潤滑剤としてダウコーニグ アジア(株)製 HP-300グリースを使用し、使用量は700mgとした。

一方、制御量である定着ベルト温度やヒータ温度を目標値に制御する為、定着ベルト内面には温度検知素子であるメインサーミスタ(不図示)が、セラミックヒータの定着ベルトとの非当接面に接触するサブサーミスタ(不図示)がそれぞれ接触して設けられており、それらの検知結果に応じセラミックヒータの発熱量(投入電力)が制御される。

132は耐熱性の樹脂(液晶ポリマー等)よりなるガイド部材であり、セラミックヒータ131を保持するのと同時に、定着ベルト160の走行をガイドする役割をも担う。151は長手方向に渡ってガイド部材を支える金属骨格である。加圧機構152より金属骨格が受けた総圧20Kgの加圧力は、ガイド部材132を通じて長手方向に対し均一になるようヒータへ伝達され、その結果ヒータは定着ベルト160を加圧ローラ201へ圧接させる。

加圧ローラ201は外径１３mm、の鉄製芯金140の上に厚さ3.5mmのシリコーンゴム弾性層141を設け、更にその上に離型層として厚さ50μmのPFA、FEPよりなるコート層142を設けたものを用いた（よって加圧ローラの外径は約20mm）。加圧ローラの製品硬度は60度(ASKER-C 荷重１Kgf)とした。セラミックヒータからの加圧力を受け弾性層141が変形することによりできた定着ニップ部101の幅はおよそ6.5mmである。本実施例では加圧ローラに駆動がかけられ、定着ベルトは加圧ローラとの当接部(定着ニップ部101)で働く摩擦力により加圧ローラに従動し、セラミックヒータ131及びガイド部材132に摺動して矢印方向に回転駆動される。

坪量60〜100g/m²の普通紙等の上に画像形成を行う通常の画像形成時は、加圧ローラが160mm/sの周速で駆動されると共に、定着ベルトの温度が200℃となるようヒータへの通電が調整される。室温状態から定着温度まで立ち上げるのに要する時間(ウォームアップタイム)は10秒であった。

転写プロセスまでを終え、未定着トナー像104をその上に載せた転写材105は定着ニップ部へ導かれ、ニップ部で加えられる圧力と定着ベルトやヒータから伝えられる熱によりトナーが溶融され転写材上に定着される。

本実施例の定着器は上記構成を採用した結果、低熱容量、高熱伝達であり、定着ニップ部温度の立ち上がりが早く、ウェイトタイムが短いのに加え、定着ベルトに設けられた弾性層の効果により光沢ムラの発生を防止することができる。

次に本実施例における特徴部である、定着ベルトの端部位置規制部材である、定着フランジ部材について説明を行う。図３は本実施例の定着装置を入り口側から見た概略正面図であり、便宜上内部の様子がわかるように定着ベルト160を透明に描いてある。

図中300に示すのが、定着ベルトの非画像形成領域である端部において定着ベルトの位置を規制しており、またガイド部材132や金属骨格151に対して固定配置されている定着フランジ部材（内面フランジ部材）である。図4はフランジ部材(右側)のみを示した斜視図である。

フランジ部材300は従来例同様、主にベルトの端部位置を規制する端部突き当て部302と、ベルト端部近傍を内面から支持してガイドする、回転ガイド部301とから構成される。

定着フランジ部材の材質は液晶ポリマー等、耐熱性を有するものを用いた。

上記構成に加え本実施例では、図中に示すように定着フランジ部材の回転ガイド部301に、定着ベルトの回転方向に対し傾斜を有する溝を設けた。溝の断面形状や深さ、数は任意であるが、本実施例では、凹形状とし、溝の幅は１mm深さは0.5mm、溝の本数は７本とした。また、溝の傾斜方向については、図中矢印で示した定着ベルトの回転方向に溝をたどる場合、長手中央側に移動する方向とした。つまり、溝（または溝の接線）をスリーブ長手中央側に延長した方向が、スリーブ回転方向と鋭角（90度未満 本実施例では35度とした）を形成するような方向とした。本構成によれば、左右双方の定着フランジに設ける溝の傾斜方向は、図示のとおり逆方向となる。

以上のように構成することで、定着ベルトの回転時にて、定着ベルトの端部付近つまり定着ベルト内面と定着フランジ部材（回転ガイド部301）の間にあり、端部からはみ出しかねない潤滑剤は、定着ベルト160につられて定着ベルトの回転方向に移動すると同時に、固定配置されているフランジ部材302の溝に沿って長手中央側に戻されることとなる。

このように、潤滑剤を中央側へ戻す機構を設けることにより、定着ベルト端部からの潤滑剤のはみ出しが抑制され、はみ出した潤滑剤が記録紙に付着する、グリス染みの発生や、定着ベルトや加圧ローラの表面に潤滑剤が回りこみ両者の間で滑ってしまう現象の発生を防止することができる。また、定着ベルトとヒータ面の間の潤滑剤が外に出ず失われないことにより、前出スリップ現象についても抑制効果が見られる。

更に、本実施例では上述のとおり、端部からはみ出そうとする潤滑剤を定着フランジの回転ガイド部301で長手内側に戻しており、回転ガイド部には常に潤滑剤が豊富に滞留する状態となっているため、定着ベルト内面端部との摩擦を低下させる作用がある。これにより、特に強度が弱い定着ベルト端部における前出の削れ現象が発生しにくくなり、ベルトの割れや破れの発生を防止する効果がある。

また、図中では示されていないが、特開2002-132072に示すように、定着ベルトの端部表面へバイアス接点(導電ブラシ、導電ゴム等)を接触させることにより、定着バイアスの給電を行う場合においても、接点がはみ出した潤滑剤により遮断されることがなく、給電不良の発生を防止することができる。

以上で述べてきたように、本実施例では、定着ベルトを採用する定着装置において、内面フランジ部材の回転ガイド部分に、ベルトの進行方向に対し傾斜を有する溝を設けることで、ベルト端部の割れや破れが発生しにくく、またグリスのはみ出しが発生しにくく、スリップ現象や、画像の染み汚れ、定着バイアスの給電不良を防止することができた。

本実施例の他の実施形態
本実施例では、接触ヒータを用いるベルト加熱方式の定着装置を例に挙げ説明を行ったが、同様のフランジ部材を採用する定着装置であれば、磁気誘導加熱を用いるものや、ヒータの輻射熱を利用する定着装置に採用した場合、または、円筒状の定着スリーブやローラを採用した場合においても同様の効果を得ることができる。また、加圧側にフランジ部材を採用する構成を用いているのであれば、本構成を加圧部材に適用した場合においても同様の効果を期待することができる。

第2の実施例
本実施例における画像形成装置、定着装置の概略構成は第1の実施例と同様であり、共通部分の説明は省略する。

図５は第1の実施例における図３同様に、本実施例の定着装置を入り口側から見た概略正面図である。

本実施例では、内面定着フランジ400の回転ガイド部401に螺旋状に溝を形成したことを特徴としている。螺旋の向きについては第1の実施例同様、定着ベルトの回転方向に溝をたどる場合、長手中央側に移動する方向とした。

以上のように構成することで、定着ベルトの端部付近の潤滑剤を長手中央側に戻すことができ、第1の実施例同様の効果を得ることができる。

更に本実施例では、溝の方向が定着ベルトの回転方向に対し近いため、定着ベルトの回転による影響で潤滑剤がより溝に沿って移動しやすくなっている。そのため、特に潤滑剤の粘性が高い場合や、定着ベルトの回転速度が速い場合など、より厳しい条件下においても、確実に潤滑剤を長手中央寄りに戻すことが可能となる。
第3の実施例
本実施例における画像形成装置、及びベルト加熱方式の定着装置の概略構成は第1の実施例と同様であるが、フランジ部材として外面フランジ部材500を採用しており、外面フランジ部材のベルト表面との接触面である回転ガイド部501に、ベルトの回転方向に対して斜めの溝形状を設けることを特徴としている。

本実施例における定着装置の正面図を示したのが図６である。外面フランジ部材500は定着ベルトの非通紙領域である端部において定着ベルトの位置を規制しており、またガイド部材132や金属骨格151に対して固定配置されている。

図中には回転ガイド部501に形成した溝の様子が示されているが、溝は正面から見た場合、外面フランジ部材の内面側にあるため点線にて描かれている。(尚 ここでは定着ベルトは透明化せずに描いている)。また、本実施例における外面フランジ部材500のみを抜き出し構造を斜視図で示したのが図７である。

本実施例における溝の傾斜方向は、定着ベルトの回転方向に溝をたどる場合、長手端部側に移動する方向とした。つまり、溝（または溝の接線）をスリーブ長手中央側に延長した方向が、スリーブ回転方向と鈍角（90度を越える角度 本実施例では125度とした）を形成するような方向とした。この傾斜方向は内面フランジを採用する第1の実施例とは傾斜方向が逆になっている。尚、溝の断面形状や深さ、数は任意であるが、本実施例では第1の実施例同様、凹形状とし、溝の幅は１mm深さは0.5mm、溝の本数は７本とした。

外面フランジを採用した本実施例において、このような溝の傾斜方向としたのは次のような理由からである。

つまり、外面フランジ500を採用した構成において、潤滑剤は、まず端部突き当て面502で定着ベルト内面から表面側へ折り返し、その後フランジの回転ガイド部501と定着ベルト160の間を通過し、より長手中央寄りの定着ベルト表面へはみ出そうとする。この場合、回転ガイド部501と定着ベルトの間に達している潤滑剤を、定着ベルトの長手端部側に押し戻すことができれば、グリスのはみ出しを防止することができる。

そこで、本実施例のように構成することで、定着ベルト端部表面と定着フランジ部材（回転ガイド部）の間にあり、はみ出しかねない潤滑剤は、定着ベルトにつられて定着ベルトの回転方向に移動すると同時に、固定配置されているフランジ部材の溝に沿って長手端部側に戻されることとなり、目的とするはみ出し防止の効果が得られるのである。

以上述べたように、本実施例によれば外部フランジを採用した場合においても第1の実施例同様、潤滑剤のはみ出しと、それに伴う弊害を防止することができる。また、第1の実施例同様、回転ガイド部に潤滑剤を多く留めておくことができるのに加え、本実施例では更に端部突き当て面にも潤滑剤を多く留めることができ、ベルトが突き当て面502から受ける応力をより減らせることができるため、ベルトの割れや破れの発生を防止する効果が高められている。

第4の実施例
本実施例における画像形成装置、及びベルト加熱方式の定着装置の概略構成は第3の実施例と同様であるが、フランジ部材(外面フランジ)として固定式ではなく、定着ベルトと同じ方向に回転する可動式ものを採用し、この可動式外面フランジ部材のベルト表面との接触面に、ベルトの回転方向に対して斜めの溝形状を設けたことを特徴としている。

第3の実施例の図６同様、本実施例における定着装置の正面図を示したのが図８である。図中600に示すのが可動式外面フランジ部材であり、定着ベルトの回転につられて自身も回転する。この可動式外面フランジ部材のみを抜き出し構造を斜視図で示したのが図９である。図中601は回転ガイド部、602端部突き当て部に相当する部分である。

また、図８において603に示すのはガイド部材及び、金属骨格に対して固定配置され、かつ可動式定着フランジ600の位置を規制するホルダ部材である。

本構成を採用することで、定着ベルトは直接固定配置された部材によりその位置を規制されるのではなく、可動式の外面フランジ部材600を介して間接的に規制されることになる。定着ベルトの回転とともにフランジ部材は連れ周り、両者間の速度差は小さくなるため、摩擦による定着ベルトの削れや、定着ベルト端面が受ける応力をより減らすことができ、定着ベルトの耐久性を高めることができる。

更に、本実施例において、可動式外面フランジの回転ガイド部601に形成した溝の方向は、可動式外面フランジから相対的に見た定着ベルトの回転方向へ溝をたどる場合、長手端部側に移動する方向とした。

可動式外面フランジ600が定着ベルトにつられて回転する際の回転速度は、固定配置されているホルダ部材603との間に働く摩擦力の影響で、定着ベルトの速度より遅くなっている。そのため、可動式外面フランジから相対的に見た定着ベルトの回転方向は、静止位置から見たベルトの回転方向と同じであり、その結果本実施例においても溝の方向は第3の実施例と同方向となっている。（一方、仮に可動式外面フランジを駆動するなどして定着ベルトより早く回転する場合には、溝の方向は逆方向となる。）
以上のように構成することで、可動式外面フランジを採用した場合においても、定着ベルトと外面フランジの速度差により、潤滑剤は第3の実施例同様溝に沿って長手端部側に押し戻すことができ、同様の効果を得ることができる。

本実施例の他の実施形態
本実施例と同様にして、可動式内部フランジを採用する構成についても考えることができる。この場合、回転ガイド部に形成した溝の方向は、可動式内面フランジから相対的に見た定着ベルトの回転方向へ溝をたどる場合、長手中央側に移動する方向となる。

本発明の第１の実施例における画像形成装置の概略構成を示すものである。 本発明の第１の実施例における定着装置の概略構成を示すものである。 本発明の第１の実施例における定着装置を正面から見た概略図である。 本発明の第１の実施例における定着装置で採用したフランジ部材の斜視図である。 本発明の第２の実施例における定着装置を正面から見た概略図である。 本発明の第３の実施例における定着装置を正面から見た概略図である。 本発明の第３の実施例における定着装置で採用したフランジ部材の斜視図である。 本発明の第４の実施例における定着装置を正面から見た概略図である。 本発明の第４の実施例における定着装置で採用したフランジ部材の斜視図である。 従来の定着装置を示した概略図である。 内面フランジを採用した従来例における定着装置を正面から見た概略図である 従来例における内面フランジの斜視図である。 外面フランジを採用した従来例における定着装置を正面から見た概略図である。 従来例における外面フランジの斜視図である。

Claims (14)

1. 筒状またはベルト状の回転体と、該回転体の非画像形成領域である端部部分において、該回転体の内面に接し回転体の位置を規制するフランジ部材を有する定着装置において、該フランジ部材の該回転体の内面との接触面に該回転体の回転方向に対し斜めの形状を有することを特徴とする定着装置。
2. 該斜めの形状の斜め方向は、定着ベルトの回転方向に該形状を追跡する場合、追跡点が長手中央側に移動する傾き方向であることを特徴とする、請求項1の定着装置。
3. 筒状またはベルト状の回転体と、該回転体の非通紙領域である端部部分において、該回転体の外表面に接し回転体の位置を規制するフランジ部材を有する定着装置において、該フランジ部材の該回転体の内面との接触面に該回転体の回転方向に対し斜めの形状を有することを特徴とする定着装置。
4. 該斜めの形状の斜め方向は、定着ベルトの回転方向に該形状を追跡する場合、追跡点が長手端部側に移動する傾き方向としたことを特徴とする、請求項３の定着装置。
5. 該斜めの形状とは、該回転体の回転方向に対し斜め方向に形成した溝であることを特徴とする請求項1から４の定着装置。
6. 該回転体の内側に潤滑剤を有していることを特徴とする、請求項1から５の定着装置。
7. 該潤滑剤は液体成分を有することを特徴とする、請求項６の定着装置。
8. 該潤滑剤は、耐熱グリスであることを特徴とする、請求項６，７の定着装置。
9. 該耐熱グリスは、フッ素グリスであることを特徴とする,請求項８の定着装置。
10. 該回転体は定着部材であることを特徴とする請求項1〜９の定着装置。
11. 該回転体は加圧部材であることを特徴とする、請求項1〜９の定着装置。
12. 該斜めの形状は、螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項１から１１の定着装置。
13. 該フランジ部材は回転可能であることを特徴とする請求項１から１２の定着装置。
14. 請求項1〜１３のいずれかに記載の定着装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。

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