JP2011248264A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、押圧ローラなどの押圧部材が抵抗発熱層と当該抵抗発熱層に給電するための電極を含む定着ベルトの周回経路内側に配されている抵抗発熱式の定着装置において、定着ベルトの長寿命化を図る。
【解決手段】抵抗発熱層を含む無端状の定着ベルト１５４の周回経路内側に押圧ローラ１５０が配され、定着ベルト１５４の周回経路外側から加圧ローラ１６０で押圧ローラ１５０を押圧して定着ニップを形成し、未定着画像の形成された記録シートを当該定着ニップに通紙して熱定着する定着装置であって、定着ベルト１５４は、押圧ローラ１５０および加圧ローラ１６０の双方から押圧される押圧領域と、前記周回方向に直交する方向における当該押圧領域の両外側に位置する非押圧領域とを有し、各非押圧領域の周面に、抵抗発熱層に給電するための電極層１５４ｅが形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、定着装置および当該定着装置を用いた画像形成装置に関し、特に、抵抗発熱層とこれに給電するための電極層を含むベルトを用いた定着装置において、当該定着ベルトの長寿命化を図る技術に関する。

従来、プリンタ等の画像形成装置では、ハロゲンヒータを熱源とする定着装置よりも省エネルギー化を図れる、抵抗発熱層を含む定着ベルトを用いた定着装置を採用するものがある。（例えば、特許文献１）
図１１は、このような定着部５００の構成例を示す概略斜視図である。
同図１１に示すように、定着部５００は、定着ベルト５５４、押圧ローラ５５０、加圧ローラ５６０および交流電源に接続された一対の給電ローラ５７０などを備えている。

定着ベルト５５４は、抵抗発熱層５５４ｂを含む円筒状の弾性変形可能なベルトであって、幅方向（Ｙ軸方向）の両端部の外周において、抵抗発熱層上に電極５５４ｅが形成されたものである。
押圧ローラ５５０は、芯金５５１の表面が弾性層５５２で覆われており、定着ベルト５５４の周回経路内側に遊挿されている。

加圧ローラ５６０は、定着ベルト５５４の周回経路外側に配され、定着ベルト５５４を介して押圧ローラ５５０を押圧し、定着ニップ５３０を形成する。
また、加圧ローラ５６０は、駆動モータ（不図示）からの駆動力を受けて同図の矢印Ｐ方向に回転する。この駆動力が定着ベルト５５４を介して押圧ローラ５５０に伝わることにより、定着ベルト５５４と押圧ローラ５５０とが同図の矢印Ｑ方向に従動回転する。

一対の給電ローラ５７０は、定着ベルト５５４の周回経路外側から当該定着ベルト５５４の電極５５４ｅに接触して、同図１１の下方に押し付けるように構成されており、これにより、定着ベルト５５４の抵抗発熱層５５４ｂに給電される。
以上の構成において、定着ベルト５５４が周回駆動されつつ、給電ローラ５７０を介して電極５５４ｅに電力が供給されると、定着ベルト５５４の抵抗発熱層５５４ｂに電力が供給され、抵抗発熱層５５４ｂ全体が発熱する。

このとき、定着ベルト５５４は、定着ニップ５３０と給電ローラ５７０に押し付けられている部分以外で、他の部材との接触が生じていないため、ジュール発熱により定着ニップ５３０の領域が効率的に昇温され、記録シート（不図示）上に形成されたトナー像が定着ニップ５３０を通過する際に、加熱、加圧されて当該記録シートに熱定着される。

特開２００９−１０９９９７号公報

しかしながら、定着部５００を駆動すると、定着ベルト５５４の電極５５４ｅは、定着ニップ５３０において加圧ローラ５６０と押圧ローラ５５０の双方より押圧力を繰り返し受けながら変形するため剥離が生じ易く、定着ベルト５５４の寿命が短いという問題がある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、押圧ローラなどの押圧部材が抵抗発熱層と当該抵抗発熱層に給電するための電極を含む定着ベルトの周回経路内側に配されている抵抗発熱式の定着装置および画像形成装置において、定着ベルトの長寿命化を図ることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、第１の押圧部材と第２の押圧部材のうち少なくとも一方が回転体であって、抵抗発熱層を含む無端状の発熱ベルトの周回経路内側に第１の押圧部材が配され、前記発熱ベルトの周回経路外側から前記第２の押圧部材で前記第１の押圧部材を押圧して定着ニップを形成し、未定着画像の形成された記録シートを当該定着ニップに通紙して熱定着する定着装置であって、前記発熱ベルトは、前記第１および前記第２の押圧部材の双方から押圧される押圧領域と、前記周回方向に直交する方向における当該押圧領域の両外側に位置する非押圧領域とを有し、前記各非押圧領域の周面に、前記抵抗発熱層に給電するための環状の電極が形成されていることを特徴とする。

発熱ベルトは、前記第１および前記第２の押圧部材の双方から押圧される押圧領域と、前記周回方向に直交する方向における当該押圧領域の両外側に位置する非押圧領域とを有し、前記各非押圧領域の周面に、前記抵抗発熱層に給電するための環状の電極が形成されている。
これにより、発熱ベルトの電極は、前記第１および前記第２の押圧部材の双方から押圧されずに済み、電極に加わる力を小さく抑えることができるため、剥離が生じにくくなり、長寿命化を図ることができる。

また、前記第１および前記第２の押圧部材は、前記回転体の軸方向における長さが互いに異なっており、両部材のうち短い方の長さが、前記押圧領域の前記軸方向における長さと一致していることが望ましい。
つまり、前記第１および前記第２の押圧部材のうち上記長さが短いものと発熱ベルトとが接触する領域に押圧領域が形成されていることが望ましい。

また、前記第１の押圧部材は、前記第２の押圧部材よりも前記軸方向における長さが長いとしてもよく、その場合、前記電極は、前記発熱ベルトの外周面に形成されていることが望ましい。
もしくは、前記第１の押圧部材は、前記第２の押圧部材よりも前記軸方向における長さが短いとしてもよく、その場合、前記電極は、前記発熱ベルトの内周面に形成されていることが望ましい。

さらに、前記発熱ベルトの電極に接触することにより、前記発熱ベルトの抵抗発熱層に給電を行う一対の給電部材を備え、前記給電部材は、前記電極への接触に伴い、当該電極を、前記第１および前記第２の押圧部材のうち前記軸方向における長さが長く設定されているものに対して押し付けていることが望ましい。
また、前記第１および前記第２の押圧部材の前記回転体の軸方向における長さは、いずれも前記環状の電極同士の前記軸方向における離間距離よりも短くしてもよい。

もしくは、前記第１および前記第２の押圧部材の前記回転体の軸方向における長さは、いずれも前記環状の電極同士の前記軸方向における離間距離よりも長くなっており、前記第１および前記第２の押圧部材は、前記軸方向においてオフセットした状態で配されているとすることもできる。
また、前記第１の押圧部材は、押圧ローラであり、前記第２の押圧部材は、加圧ローラであるとしてもよい。

また、前記抵抗発熱層は、耐熱性絶縁樹脂に導電フィラーを分散させたものであることが望ましい。
なお、本発明は、上記定着装置を備えた画像形成装置としてもよい。

本発明における第１の実施の形態に係るプリンタ全体の構成を示す断面概略図である。 本発明における第１の実施の形態に係る定着装置の構成を示す一部切り欠き斜視図である。 本発明における第１の実施の形態に係る定着装置の断面図である。 本発明における第１の実施の形態に係る定着装置のローラ軸方向における断面図である。 変形例に係る定着装置の変形例の側面図である。 本発明における第２の実施の形態に係る定着装置の構成を示す一部切り欠き斜視図である。 本発明における第２の実施の形態に係る定着装置のローラ軸方向における断面図である。 変形例に係る定着装置の断面図である。 変形例に係る定着装置のローラ軸方向における断面図である。 変形例に係る定着装置のローラ軸方向における断面図である。 従来の画像形成装置における定着装置の断面図である。

［第１の実施の形態］
以下、本発明に係る画像形成装置の第１の実施の形態について、タンデム型フルカラープリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）を例にして図面に基づき説明する。
図１は、当該プリンタ１の全体の構成を示す断面概略図である。
同図に示すように、このプリンタ１は、画像プロセス部３、給紙部４、定着部５および制御部６０を備えており、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続されて、外部の端末装置（不図示）からのプリントジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラック色からなるトナー像を形成し、これらを多重転写してフルカラーの画像形成を実行する。

以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添字として付加する。
＜画像プロセス部＞
画像プロセス部３は、Ｙ〜Ｋ色のそれぞれに対応する作像部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、光学部１０、中間転写ベルト１１などを備えている。

作像部３Ｙは、感光体ドラム３１Ｙ、その周囲に配設された帯電器３２Ｙ、現像器３３Ｙ、一次転写ローラ３４Ｙ、感光体ドラム３１Ｙを清掃するためのクリーナ３５Ｙなどを備えており、感光体ドラム３１Ｙ上にＹ色のトナー像を作像する。他の作像部３Ｍ〜３Ｋについても、作像部３Ｙと同様の構成になっており、同図では符号を省略している。
中間転写ベルト１１は、無端状のベルトであり、駆動ローラ１２と従動ローラ１３に張架されて矢印Ａ方向に回転駆動される。

光学部１０は、レーザダイオードなどの発光素子を備え、制御部６０からの駆動信号によりＹ〜Ｋ色の画像形成のためのレーザ光Ｌを発し、感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋを露光走査させる。
この露光走査により、帯電器３２Ｙ〜３２Ｋにより帯電された感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上に静電潜像が形成される。各静電潜像は、現像器３３Ｙ〜３３Ｋにより現像されて感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上にＹ〜Ｋ色のトナー像が、中間転写ベルト１１上の同じ位置に重ね合わせて一次転写されるようにタイミングをずらして実行される。

一次転写ローラ３４Ｙ〜３４Ｋにより作用する静電力により中間転写ベルト１１上に各色のトナー像が順次転写されフルカラーのトナー像が形成され、さらに二次転写位置４６方向に移動する。
一方、給紙部４は、記録シートＳを収容する給紙カセット４１と、給紙カセット４１内の記録シートＳを搬送路４３上に１枚ずつ繰り出す繰り出しローラ４２と、繰り出された記録シートＳを二次転写位置４６に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラ対４４などを備えており、中間転写ベルト１１上のトナー像の移動タイミングに合わせて給紙部４から記録シートＳを二次転写位置に給送し、二次転写ローラ４５の作用により中間転写ベルト１１上のトナー像が一括して記録シートＳ上に二次転写される。

二次転写位置４６を通過した記録シートＳは、定着部５に搬送され、記録シートＳ上のトナー像（未定着画像）が、定着部５における加熱・加圧により記録シートＳに定着された後、排出ローラ対７１を介して排出トレイ７２上に排出される。
＜定着部＞
図２は、上記定着部５の構成を示す部分断面斜視図であり、図３は、その要部におけるＢ−Ｂ’断面図である。

同図２に示すように、定着部５は、定着ベルト１５４と、押圧ローラ１５０と、加圧ローラ１６０と、給電部材１７０とを備える。
押圧ローラ１５０は、定着ベルト１５４の周回経路内側に遊びを有した状態で配されている。
また、加圧ローラ１６０は、定着ベルト１５４の周回経路外側に配置されており、不図示の駆動機構により矢印Ｄ方向に回転駆動されると共に、定着ベルト１５４の外側から定着ベルト１５４を介して押圧ローラ１５０を押圧する。

これにより、定着ベルト１５４と押圧ローラ１５０とが矢印Ｅ方向に従動回転し、定着ベルト１５４表面との間に定着ニップＮが形成される。
そして、定着ニップＮが目標温度に維持された状態で記録シート（不図示）が当該定着ニップＮを通過すると、当該記録シート上の未定着のトナー像が加熱、加圧されて熱定着される。

以下、定着部５の構成について、詳細に説明する。
＜押圧ローラ＞
押圧ローラ１５０は、長尺で円柱状の芯金１５１の周囲に弾性層１５２が形成されてなる。
芯金１５１は、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等からなる外径が約２０ｍｍの円柱体であり、その軸方向における両端部は、図示しない定着部５の本体側フレームの軸受部に回転自在に軸支されている。

弾性層１５２は、耐熱性及び断熱性の高い、例えば、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の発泡弾性体などの材料からなり、その厚みは、１ｍｍ〜２０ｍｍであり、これにより押圧ローラ１５０の外径は、２０ｍｍ以上、１００以下に設定されるが、ここでは、３０ｍｍに設定されている。
ここで、弾性層１５２のＹ軸方向の長さは、３６０ｍｍとなっている。

以下、単に「押圧ローラの長さ」という場合、当該弾性層のＹ軸方向の長さのことをいう。
無論、弾性層１５２のＹ軸方向の長さは、記録シートＳの最大通紙幅よりも大きく設定されている。
＜加圧ローラ＞
加圧ローラ１６０は、芯金１６１の周面に、弾性層１６２と、接着層１６３と、離型層１６４とが、この順に離型層１６４が外周側となるように積層されている。

芯金１６１は、不図示の駆動機構により回転駆動される、例えば、外径が約３０ｍｍのアルミニウム製の中実シャフトである。
弾性層１６２は、シリコーンゴムからなる円筒体であり、Ｙ軸方向の長さは３３０ｍｍとなっている。
弾性層１６２の厚みとしては、１ｍｍ以上、２０ｍｍ以下が望ましく、ここでは、３ｍｍに設定されている。

また、弾性層１６２の硬度は、押圧ローラ１５０の弾性層１５２の硬度よりも高く設定されており、定着ニップＮでの変形は、主に押圧ローラ１５０の弾性層１５２において生じる。
離型層１６４は、厚みが１０μｍ以上、５０μｍ以下のＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）または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）等のフッ素系樹脂からなる。

接着層１６３は、シリコーン接着剤などからなり、当該接着剤が弾性層１６２の表面に塗布されることにより形成される。
ここで、弾性層１６２、接着層１６３および離型層１６４の３層（以下、「積層部１６５」という。）のＹ軸方向における長さは全て同一である。
以下、単に「加圧ローラの長さ」という場合、上記積層部のＹ軸方向の長さのことをいう。
＜給電部材＞
給電部材１７０は、リード線１７５を介して外部の電源１８０に電気的に接続されており、定着ベルト１５４の後述する１対の電極層１５４ｅに接触して、これに給電するものである。

ここで、電源１８０は、例えば、電圧１００Ｖ、周波数が５０Ｈｚもしくは６０Ｈｚの家庭用電源である。
なお、リード線１７５には、制御部６０の指示でＯＮ・ＯＦＦするリレースイッチ（不図示）が挿設されており、必要に応じて通電される構成となっている。
給電部材１７０は、より具体的には、ブラシ部１７１と、板バネ１７２からなる。

ブラシ部１７１は、例えば、縦１５ｍｍ、横１０ｍｍ、厚み５ｍｍの直方体状のブロックであって、摺動性および導伝性を有する銅黒鉛質、炭素黒鉛質などの材料からなる、いわゆるカーボンブラシである。
板バネ１７２は、導電性および弾性を有するりん青銅などの矩形の板体であって、一方の端部がプリンタ１の本体側（不図示）の絶縁体に固定されており、他方の端部が導電性を有する接着剤などでブラシ部１７１と接合されている。

そして、板バネ１７２は、図３に示すように、当該ブラシ部１７１の給電路を形成すると共に、当該ブラシ部１７１を定着ベルト１５４の後述の電極層１５４ｅの外周に押し付けている。
＜定着ベルト＞
図４は、第１の実施の形態に係る定着装置の加圧ローラ１６０の回転軸方向（以下、単に「ローラ軸方向」という。）における断面図である。

定着ベルト１５４は、材質の異なる膜体が複数積層されてなる弾性変形可能な無端ベルトである。
定着ベルト１５４は、同図に示すように、Ｙ軸方向における両端部とそれ以外の中央部とでは積層構造が異なる。
より具体的には、定着ベルト１５４は、両端部および当該両端部に挟まれた中央部に亘り、補強層１５４ａと、抵抗発熱層１５４ｂとが、この順に抵抗発熱層１５４ｂが外表面側になるように積層されている。

さらに、中央部では、抵抗発熱層１５４ｂ上に弾性層１５４ｃと離型層１５４ｄとがこの順で積層されている。
一方、上記両端部の各端部において、抵抗発熱層１５４ｂ上に電極層１５４ｅが積層されている。
以下、定着ベルト１５４を構成する各層について詳細に説明する。

補強層１５４ａは、導電性を有しない材料、例えば、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂)、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）などのいずれかからなる膜体であって、その厚みは１０μｍ以上、２００μｍ以下が望ましく、ここでは、５０μｍに設定されている。
電極層１５４ｅは、抵抗発熱層１５４ｂのＹ軸方向における両端部の外周にそれぞれ形成されている。

より具体的には、電極層１５４ｅは、例えば、電気抵抗率の低いＣｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｍｇおよび真鍮等、もしくはそれらの合金などを材料とする膜体であって、抵抗発熱層１５４ｂのＹ軸方向における両端部の外周面にメッキを施すことにより形成される。
この他にも、上記材料からなる帯状の膜体を、電極層１５４ｅを抵抗発熱層１５４ｂのＹ軸方向の両端部に、導電性を有する接着剤などで貼り付けても良い。

また、電極層１５４ｅは、Ｙ軸方向の長さが１５ｍｍとなっており、厚みは、０．１μｍ以上、２０μｍ以下であることが望ましく、ここでは５μｍに設定されている。
Ｙ軸方向において間隔をおいて形成された２つの電極層１５４ｅは、給電部材１７０と接触して抵抗発熱層１５４ｂに電力を供給する１対の環状の電極として機能する。
第１の実施の形態における定着部５では、１対の電極層１５４ｅは、同図４に示すように、従来のように定着ベルト１５４が、押圧ローラ１５０と加圧ローラ１６０との双方から押圧力を受ける領域（以下、「押圧領域」という。）に設けられているのではなく、当該定着ベルト１５４の周回方向に直交する方向における当該押圧領域の両外側に位置する押圧領域以外の領域（以下、「非押圧領域」という。）に設けられている。

このため、各電極層１５４ｅには、大きな力が加わらず、局所的な変形も殆ど生じないので剥離が生じにくい。
なお、電極層１５４ｅと接触する給電部材１７０は、上記押圧領域のＹ軸方向の延長上であって、当該押圧領域の両外側の位置に配されているが、図５に示すように、押圧ローラ１５０の回転軸方向から眺めたとき、押圧領域から角度θ１ずれいても構わない。

ここで、角度θ１の値は、大きいほど定着ベルト１５４と押圧ローラ１５０との接触面積が増加し、昇温スピードが低下するので、昇温スピードの目標下限値を下回らない程度に設定する必要がある。
抵抗発熱層１５４ｂは、一対の電極層１５４ｅ同士に電位差が生じることにより、Ｙ軸方向に電流が一斉に流れて、ジュール発熱する膜体である。

より具体的には、抵抗発熱層１５４ｂは、厚みが、５μｍ以上、１００μｍ以下の膜体であって、ＰＩ（ポリイミド）製樹脂に、電気抵抗率の異なる導電フィラーを一種類もしくは複数種類均一に分散させてなる。
また、抵抗発熱層１５４ｂのＹ軸方向の長さは３７０ｍｍとなっている。
抵抗発熱層１５４ｂに用いるベースの材料（以下、「ベース材」という。）として、他にもＰＰＳおよびＰＥＥＫなどを使用することができる。

ここで、導電フィラーとしては、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、ＭｇおよびＮｉなどの金属、もしくは、カーボンナノチューブおよびカーボンナノファイバーなどのカーボン系の材料が挙げられ、その形状としては、単位含有量あたりの導電フィラー同士の接触する確率を高めるために、繊維状にすることが望ましい。
本第１の実施の形態では、形状が繊維状の導電フィラー、例えば、Ｎｉを上記ベース材に均一に分散させている。

電源１８０として、上述の家庭用電源を用いると、目的の発熱量を得るために設定すべき体積抵抗率は、１０×１０＾−６〜９．９×１０＾−３ Ω・ｍ程度が望ましく、さらに、本実施の形態における定着部５の仕様においては、体積抵抗率を１．０×１０＾−５〜５．０×１０＾−３ Ω・ｍに設定することが望ましい。
弾性層１５４ｃは、例えば、シリコーンゴムなどの弾性および耐熱性を有する材料からなり、その厚みは約２００μｍである。

なお、弾性層１５４ｃの材質は、シリコーンゴムの他、フッ素ゴム等を用いても構わない。
離型層１５４ｄは、例えば、ＰＴＦＥもしくはＰＦＡ等のフッ素系樹脂などの離型性を有する材料からなる膜体であり、厚みは、５μｍ以上、１００μｍ以下である。
以上のように構成された、第１の実施の形態における定着部５において、定着ベルト１５４の電極層１５４ｅが、押圧ローラ１５０と加圧ローラ１６０の双方から押圧力を受ける押圧領域ではなく、当該押圧領域の両外側の位置にある非押圧領域に設けられているので、定着部５の駆動に伴い、電極層１５４ｅに大きな外力が加わらず、大きな変形も生じないため、電極層１５４ｅの剥離の発生が抑制され、定着ベルト１５４の寿命を延ばすことができる。

また、本第１の実施の形態では、Ｙ軸方向において、押圧ローラ１５０は、加圧ローラ１６０よりも十分長く、当該押圧ローラ１５０の両端部が電極層１５４ｅの裏側（内周面側）にまで延びているので、給電部材１７０は、定着ベルト１５４の電極層１５４ｅが形成されている部分を押圧ローラ１５０に押し付けることができ、当該押し付けの際に電極層１５４ｅの位置が後退しないため、給電部材１７０と電極層１５４ｅとの接触圧力を高く維持することができる。

また、このように押圧ローラ１５０よりも長さが短く設定された加圧ローラ１６０では、積層部１６５のＹ軸方向における長さと位置が、押圧領域のＹ軸方向における長さと位置に一致するため、積層部１６５におけるＹ軸方向の長さや押圧ローラ１５０との相対的位置を決めることで、押圧領域の長さや位置を適宜決定することができる。
［第２の実施形態］
第２の実施形態に係る定着装置の構成は、基本的に上記第１の実施形態に係る定着装置と共通するが、定着ベルトの構造と、押圧ローラの弾性層および加圧ローラの積層部のＹ軸方向における寸法、および、給電部材の取り付け位置が、第１の実施形態に係る定着装置とは異なる。

以下では、共通の構成部分には第１の実施の形態と同じ符号を付してその説明は省略するか簡略するにとどめ、相違する点を中心に説明する。
図６は、第２の実施形態に係る定着装置の要部構成を示す部分断面斜視図である。図７は、第２の実施の形態に係る定着装置のローラ軸方向における断面図である。
同図６に示すように、第２の実施の形態における定着部１０５では、第１の実施の形態における定着部５と同様に、定着ベルト２５４と、押圧ローラ２５０と、加圧ローラ２６０と、給電部材１７０とを備える。

第１の実施の形態との相違点として、第２の実施の形態では、押圧ローラ２５０の弾性層２５２が、加圧ローラ２６０の積層部２６５よりも、Ｙ軸方向における寸法が短く設定されている。
より具体的には、加圧ローラ２６０（Ｙ軸方向における積層部２６５）の長さが、第１の実施の形態における押圧ローラ１５０（Ｙ軸方向における弾性層１５２）の長さと同一となっており、また、押圧ローラ２５０（Ｙ軸方向における弾性層２５２）の長さが、第１の実施の形態における加圧ローラ１６０（Ｙ軸方向における積層部１６５）の長さと同一となっている。

つまり、第２の実施の形態の定着部１０５は、第１の実施の形態の定着部５と比べ、加圧ローラおよび押圧ローラの長さが逆転している。
さらに、給電部材１７０は、定着ベルト２５４の両端部の内周に接触する位置に設けられている。
これは、定着ベルト２５４の構成が、第１の実施の形態における定着ベルト１５４と異なっているからである。

以下、定着ベルト２５４の構成について説明する。
＜定着ベルト＞
図７は、第２の実施の形態に係る定着装置のローラ軸方向における断面図である。
定着ベルト２５４は、材質の異なる膜体が複数積層されてなる弾性変形可能な無端ベルトであり、第１の実施の形態における定着ベルト１５４と同様に、補強層２５４ａと、抵抗発熱層２５４ｂと、弾性層２５４ｃと、離型層２５４ｄと、電極層２５４ｅとを有しているが、これらの積層状態が定着ベルト１５４とは異なる。

ここで、上述の各層の名称が第１および第２の実施の形態間で同じものは、Ｙ軸方向の長さおよび積層順序を除き同一となっている。
より具体的には、定着ベルト２５４は、両端部および当該両端部に挟まれた中央部に亘り、抵抗発熱層２５４ｂと、補強層２５４ａと、弾性層２５４ｃと、離型層２５４ｄとが、この順に離型層２５４ｄが外表面側になるように積層されている。

さらに、定着ベルト２５４の両端部において、それぞれ電極層２５４ｅが、内周面側となるように抵抗発熱層２５４ｂに積層されている。
そして、電極層２５４ｅは、定着ベルト２５４において、加圧ローラ２６０と押圧ローラ２５０との双方から押圧力を受ける押圧領域ではなく、当該押圧領域の両外側の位置にある非押圧領域内に存するように設定されている。

これにより、定着部１０５の駆動に伴い、電極層２５４ｅに大きな外力が加わらないため、電極層２５４ｅの剥離の発生が抑制され、定着ベルト２５４の寿命を延ばすことができる。
なお、定着部１０５の駆動に伴い、定着ベルト２５４は、図６に示すように、押圧領域における変形が非押圧領域にまで波及して、電極層２５４ｅも変形することになるが、表裏面が同時に挟まれた状態での変形ではないので、発生する応力も小さく、電極層２５４ｅの剥離を招くほどのものではない。

また、本第２の実施の形態では、Ｙ軸方向において、加圧ローラ２６０は、押圧ローラ２５０よりも十分長く、当該加圧ローラ２６０の両端部が電極層２５４ｅの表側（外周面側）にまで延びているので、給電部材１７０は、定着ベルト２５４の電極層２５４ｅが形成されている部分を加圧ローラ２６０に押し付けることができ、当該押し付けの際に電極層２５４ｅの位置が後退しないため、給電部材１７０と電極層２５４ｅとの接触圧力を高く維持することができる。

また、このように加圧ローラ２６０よりも長さが短く設定された押圧ローラ２５０では、弾性部２５２のＹ軸方向における長さと位置が、押圧領域のＹ軸方向における長さと位置に一致するため、弾性部２５２におけるＹ軸方向の長さや加圧ローラ２６０との相対的位置を決めることで、押圧領域の長さや位置を適宜決定することができる。
＜変形例＞
本発明は、上述のような実施の形態に限られるものではなく、次のような変形例も実施することができる。

（１）上記実施の形態では、定着ベルト１５４は、補強層１５４ａと、抵抗発熱層１５４ｂと、弾性層１５４ｃと、離型層１５４ｄと、電極層１５４ｅとを有していたが、これに限らず、少なくとも抵抗発熱層１５４ｂと電極層１５４ｅとを有していればよい。
例えば、モノクロの複写機では、カラーの複写機に比べ、定着ニップ幅を小さく設定しても、定着品質の劣化がそれほど目立たないため、定着ベルト１５４内の弾性層１５４ｃを省略することが考えられる。

（２）また、上記実施の形態では、給電部材１７０は、ブロック状のブラシ部１７１を、加圧ローラ１６０の電極層１５４ｅに当接させていたが、これに限らず、例えば、ブラシ部１７１の代わりに金属ローラを用いて、摩擦を低減させながら、電極層１５４ｅとの電気的接触を保ってもよい。
（３）上記実施の形態では、押圧ローラ１５０が、定着ベルト１５４の周回経路内側に遊びを有した状態で配されていたが、遊びを有しない状態で定着ベルト１５４の周回経路内側に配されていても構わない。

（４）上記実施の形態では、定着ベルト１５４を挟み込み、定着ニップを形成するものが、いずれも押圧ローラ１５０や加圧ローラ１６０のような回転体で構成されていたが、これらのうちの一方のみを回転体として、もう一方を回転せずに固定された部材に置き換えてもよい。
図８は、このような場合の定着装置における構成の一例を示す図である。

この例では、押圧ローラ１５０の代わりに、押圧部材３５０が定着ベルト１５４の周回経路内側に遊挿されている。
ここで、押圧部材３５０は、弾性を有する同図紙面に垂直な方向に長尺な部材３５１と、これの外周の一部を覆うように設けられた摺動シート３５２とを有している。
（５）上記実施の形態では、定着ベルト１５４の非押圧領域に１対の電極層１５４ｅを設けるため、押圧ローラ１５０および加圧ローラ１６０のＹ軸方向の長さを異ならせる構成を例示したが、これに限らず、押圧ローラ１５０および加圧ローラ１６０の長さを同じにしても、非押圧領域に電極層１５４ｅを設けることができる。

図９は、このような構成の一例を示す定着装置２０５のローラ軸方向における断面図である。
定着装置２０５は、基本的に第１の実施形態に係る定着部１０５と共通するが、押圧ローラの弾性層のＹ軸方向における寸法のみが、第１の実施形態に係る定着部１０５とは異なる。

即ち、定着装置２０５では、Ｙ軸方向の長さが、加圧ローラ１６０の積層部１６５と同一の弾性層２５２を有する押圧ローラ２５０が用いられている。
上記長さは、１対の電極層１５４ｅ同士の間隔（以下、「離間距離」という。）よりも短いと共に、積層部１６５および弾性層２５２のＹ軸方向における配設位置が、対をなす電極層１５４ｅ同士の内側にあるため、電極層１５４ｅは、押圧ローラ２５０および加圧ローラ１６０のいずれにも接触しない。

定着ベルト１５４は、ある程度の剛性を有しているため、押圧領域における変形が、押圧領域のＹ軸方向延長上の領域（以下、「延長領域」という。）にも波及する。
このため、電極層１５４ｅは、図６に示す定着ベルト１５４のように、上記延長領域において外表面が凹んでいる。
給電部材１７０を定着ベルト１５４の周回経路の外側から、この凹みに入り込むように電極層１５４ｅに接触させることで、裏側に押し当てる部材がない場合であっても、ある程度の接触圧力を維持することができる。

以上は、積層部１６５および弾性層２６２のＹ軸方向の長さが、いずれも対をなす電極層１５４ｅ同士の離間距離よりも短い構成であったが、図１０に示すように、上記幅が、電極層１５４ｅ同士の離間距離よりも長い構成であっても、定着ベルト１５４の非押圧領域に電極層１５４ｅを設けることができる。
例えば、押圧ローラ１５０と加圧ローラ２６０とを、Ｙ軸方向においてオフセットした位置に設け、弾性層１６２と積層部２６５とを定着ベルト３５４を介して部分的に押圧する構成であってもよい。

ここで、対をなす各給電部材１７０の配設位置は、Ｙ’方向側のものが第１の実施形態に係る定着部５と同位置であり、また、Ｙ方向側のものが第２の実施形態に係る定着部１０５と同位置となっている。
さらに、定着ベルト３５４の構成は、基本的に上記第２の実施形態に係る定着ベルト２５４と共通するが、Ｙ’方向の端部における構成が、第２の実施形態に係る定着ベルト２５４とは異なる。

より具体的には、定着ベルト３５４のＹ’方向の端部において、抵抗発熱層３５４ｂの端が補強層２５４ａの端よりも外方側に延びており、また、弾性層３５４ｃと離型層３５４ｄの端が補強層２５４ａの端よりも内方側に後退している。
また、Ｙ’方向に位置する電極層３５４ｆは、最外周であって、補強層２５４ａの端部と抵抗発熱層３５４ｂの端部とを覆うように構成されている。

これにより、Ｙ’方向側に存する給電部材１７０は、定着ベルト３５４の周回経路外側から電極層３５４ｆに接触すると共に、Ｙ方向側に存する給電部材１７０は、定着ベルト３５４の周回経路内側から電極層３５４ｅに接触することが可能となる。また、定着ベルト３５４の電極層３５４ｆおよび電極層３５４ｅが接触する部分の裏面には、それぞれ積層部２６５および弾性層１６２が存在するので、給電部材１７０の接触圧力を高めることができる。

（６）また、上記実施の形態のように、加圧ローラ１６０を回転駆動させ、押圧ローラ１５０を従動回転させていたが、この構成に限られない。
例えば、押圧ローラ１５０を回転駆動させ、加圧ローラ１６０を従動回転させても構わず、また、押圧ローラ１５０および加圧ローラ１６０の両方を回転駆動させてもよい。
（７）上記実施の形態では、押圧ローラ１５０の弾性層１５２の硬度は、加圧ローラ１６０の弾性層１６２の硬度よりも低く設定されており、定着ニップＮでの変形は、主に押圧ローラ１５０の弾性層１５２において生じるとしたが、これに限られず、場合によっては、定着品質が低下しなければ、弾性層１５２の硬度を弾性層１６２の硬度よりも高く設定しても良いし、弾性層１５２および弾性層１６２を同等の硬度に設定しても良い。

（８）なお、上記実施の形態では、本発明に係る画像形成装置をタンデム型カラーデジタルプリンタに適用した場合の例を説明したが、これに限られず、いずれか一方が回転する第１および第２の押圧部材のうち、第１の押圧部材が定着ベルトの周回経路内側に配されており、第２の押圧部材により定着ベルトを介した状態で押圧されて定着ニップが形成される定着装置、および、当該定着装置を備える画像形成装置一般に適用することができる。

また、上記実施の形態および上記変形例の内容をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。

本発明は、第１の押圧部材が、抵抗発熱層とこれに給電するための電極とを含む定着ベルトの周回経路内側に配されており、第２の押圧部材により定着ベルトを介した状態で押圧されて定着ニップが形成される定着装置および画像形成装置に広く適用することができる。

１ プリンタ
３ 画像プロセス部
３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ 作像部
４ 給紙部
５,１０５,２０５ 定着部
１０ 光学部
１１ 中間転写ベルト
１２ 駆動ローラ
１３ 従動ローラ
３１ 感光体ドラム
３２ 帯電器
３３ 現像器
３４ 一次転写ローラ
３５ クリーナ
４１ 給紙カセット
４２ ローラ
４３ 搬送路
４４ タイミングローラ対
４５ 二次転写ローラ
４６ 二次転写位置
６０ 制御部
７１ 排出ローラ対
７２ 排出トレイ
１５０,２５０ 押圧ローラ
１５１ 芯金
１５２,２５２ 弾性層
１５４,２５４,３５４ 定着ベルト
１５４ａ,２５４ａ 補強層
１５４ｂ,２５４ｂ,３５４ｂ 抵抗発熱層
１５４ｃ,２５４ｃ,３５４ｃ 弾性層
１５４ｄ,２５４ｄ,３５４ｄ 離型層
１５４ｅ,２５４ｅ,３５４ｅ 電極層
１６０,２６０ 加圧ローラ
１６１ 芯金
１６２ 弾性層
１６３ 接着層
１６４ 離型層
１６５,２６５ 積層部
１７０ 給電部材
１７１ ブラシ部
１７２ 板バネ
１７５ リード線
１８０ 電源
１７５ リード線
１８０ 電源
３５０ 押圧部材
３５１ 部材
３５２ 摺動シート
３５４ｆ 電極層

Claims (12)

1. 第１の押圧部材と第２の押圧部材のうち少なくとも一方が回転体であって、抵抗発熱層を含む無端状の発熱ベルトの周回経路内側に第１の押圧部材が配され、前記発熱ベルトの周回経路外側から前記第２の押圧部材で前記第１の押圧部材を押圧して定着ニップを形成し、未定着画像の形成された記録シートを当該定着ニップに通紙して熱定着する定着装置であって、
   前記発熱ベルトは、前記第１および前記第２の押圧部材の双方から押圧される押圧領域と、前記周回方向に直交する方向における当該押圧領域の両外側に位置する非押圧領域とを有し、
   前記各非押圧領域の周面に、前記抵抗発熱層に給電するための環状の電極が形成されていることを特徴とする定着装置。
2. 前記第１および前記第２の押圧部材は、前記回転体の軸方向における長さが互いに異なっており、両部材のうち短い方の長さが、前記押圧領域の前記軸方向における長さと一致していることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記第１の押圧部材は、前記第２の押圧部材よりも前記軸方向における長さが長いことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
4. 前記電極は、前記発熱ベルトの外周面に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
5. 前記第１の押圧部材は、前記第２の押圧部材よりも前記軸方向における長さが短いことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
6. 前記電極は、前記発熱ベルトの内周面に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
7. 前記発熱ベルトの電極に接触することにより、前記発熱ベルトの抵抗発熱層に給電を行う一対の給電部材を備え、
   前記給電部材は、前記電極への接触に伴い、当該電極を、前記第１および前記第２の押圧部材のうち前記軸方向における長さが長く設定されているものに対して押し付けていることを特徴とする請求項４または６に記載の定着装置。
8. 前記第１および前記第２の押圧部材の前記回転体の軸方向における長さは、いずれも前記環状の電極同士の前記軸方向における離間距離よりも短いことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
9. 前記第１および前記第２の押圧部材の前記回転体の軸方向における長さは、いずれも前記環状の電極同士の前記軸方向における離間距離よりも長くなっており、
   前記第１および前記第２の押圧部材は、前記軸方向においてオフセットした状態で配されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
10. 前記第１の押圧部材は、押圧ローラであり、
    前記第２の押圧部材は、加圧ローラである
    ことを特徴とする請求項１から９に記載の定着装置。
11. 前記抵抗発熱層は、耐熱性絶縁樹脂に導電フィラーを分散させたものであることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の定着装置。
12. 請求項１から１１のいずれかに記載の定着装置を備える画像形成装置。

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