JP2014048494A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】筒状電極の抵抗発熱層と接合されていない非接合部における剛性を確保しつつ、前記電極端面からの抵抗発熱層の剥離、および前記電極端部の破断を抑制することが可能な定着装置提供すること。
【解決手段】一方の端面６８Ａから周面の一部にかけて、定着ベルト５０のベルト幅方向における抵抗発熱層７０の端部部分に接合された接合部５０Ｂと、接合部５０Ｂよりもベルト幅方向外側の非接合部５０Ａとを有する受電部材である筒状電極６８の接合部５０Ｂにおいて、非接合部５０Ａよりも厚みの薄い薄肉部６８Ｂを設けると共に、一方の端面６８Ａを含む端部部分の厚みを薄肉部６８Ｂよりも厚くした。
【選択図】図３

Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関し、特に、抵抗発熱層を有する定着ベルトを用いた定着装置に関する。

近年、プリンター、複写機等の画像形成装置における定着装置として、ジュール発熱する抵抗発熱層を有するベルトを用いた定着装置が使用されている（特許文献１）。
当該定着装置は、記録シートに接触する定着ベルト自体が熱容量の低い発熱体（抵抗発熱層）を有し、定着ベルトを直接加熱するため、電力の供給開始から定着可能状態に達するまでのウォームアップ時間が短く、消費電力が少ないといった特徴を有している。

このような定着装置は、一般的に、ベルト幅方向における当該抵抗発熱層の両端部に、一対の筒状をした受電部材である電極を有している。
従来の定着ベルト２００において、一方の電極２０２を含む部分における縦断面図を図９（ａ）に示す。電極２０２の一端部部分と抵抗発熱層２０４とが接合されている。抵抗発熱層２０４は、電極２０２の端面２０２Ａから外周面の一部にかけて接合されている。すなわち、電極２０２は、抵抗発熱層２０４が重ねられて接合されている領域と、抵抗発熱層２０４が重なっておらず電極２０２が単層で存在する領域とを有する。なお、抵抗発熱層２０４の外周には、弾性層、離型層等が積層されているのであるが、説明の便宜上、これらについては省略する。ここで、定着ベルト２００において、図９（ａ）に示すように、電極２０２が抵抗発熱層２０４と重なって接合されている領域を「接合部２００Ｂ」、電極２０２が抵抗発熱層２０４と接合されておらず単層で存在する領域を「非接合部２００Ａ」、電極が存しない領域を「非電極部２００Ｃ」と称することとする。

定着ベルト２００の内周側には、定着ベルト２００と平行に略同じ全長を有する弾性体ローラー２０６が遊挿されている。一方、定着ベルト２００の外周側には、定着ベルト２００と平行に、弾性体ローラー２０６に対向させて加圧ローラー２０８が設けられている。図９（ａ）は、加圧ローラー２０８による押圧がなされていない状態を表している。
加圧ローラー２０８は、定着ベルト２００を介して弾性体ローラー２０６を押圧していて、定着ベルト２００の一部が円弧状に凹み、加圧ローラー２０８との間で定着ニップが形成されている（凹みが円弧状になるのは、横断面に現れる）。図９（ｂ）は、加圧ローラー２０８が、定着ベルト２００を介して弾性体ローラー２０６を押圧している状態を示している。

また、前記一対の電極２０２の各々に対し、その外周面（非接合部２００Ａ）に摺接するように給電部材（不図示）が弾性圧接されている。
そして、加圧ローラー２０８を回転させることにより、定着ベルト２００が従動走行し、前記両給電部材を介して給電することにより抵抗発熱層２０４が発熱する。この状態で、前記定着ニップに記録シートを通紙することにより、記録シートに形成された未定着のトナー像が定着される。

また、定着ベルト２００の幅方向両端には、従動する定着ベルト２００が許容範囲を超えて蛇行するのを防止するための規制部材（不図示）が設けられている。当該規制部材は、ベルト幅方向に移動しようとする定着ベルト２００端縁（すなわち、非接合部２００Ａの端縁）が当接して、それ以上の移動を規制するものである。
なお、加圧ローラー２０８は、その端部を非電極部２００Ｃに位置させると、接合部２００Ｂと非電極部２００Ｃの径方向における剛性の差に起因して接合部２００Ｂと非電極部２００Ｃの境界に生じるせん断力によって定着ベルトが破断しやすく、また、その端部を非接合部２００Ａに位置させると、電極外周面と抵抗発熱層等との間の段差部分において加圧ローラーの外周面が局所的に損耗することに起因して定着ベルトの走行性に悪影響を与える。このため、加圧ローラー２０８の端部は、図９に示すように、接合部２００Ｂに位置させている。

特開２００９−１０９９９７号公報 特開平１０−９１０２５号公報 特開平１０−１０４９８５号公報

しかしながら、上記の構成からなる定着装置では、装置の累積稼動時間が長くなると、以下の理由から、電極２０２の端面２０２Ａにおいて、抵抗発熱層２０４の剥離が生じてしまう。
上記したように、加圧ローラー２０８の端部は接合部２００Ｂに位置しており、加圧ローラー２０８は、定着ベルト２００をベルト幅全長に渡って押圧しているのではなく、両端部から少し中央寄りの間を押圧している。すなわち、両端部から少しの区間は加圧ローラー２０８によって押圧されていない。

このため、縦断面で見た場合、定着ベルト２００は、図９（ｂ）に示すように、弓なりに曲げられ、中立面（不図示）を境に、外周面側（加圧ローラー２０８に近い側）が圧縮され、内周面側が引っ張られる。
ここで、電極２０２の有無による接合部２００Ｂと非電極部２００Ｃとの径方向に作用する外力に対する剛性の違いから、接合部２００Ｂは非電極部２００Ｃよりも変形し難く、逆に言うと、非電極部２００Ｃは接合部２００Ｂよりも変形し易い。このため、あまり変形しない電極２０２（接合部２００Ｂ）に対して、良く変形する抵抗発熱層２０４（非電極部２００Ｃ）に生じる引張力によって、角部２０２Ｂを起点として抵抗発熱層２０４が電極２０２の端面２０２Ａから剥がれやすくなっている。

これに対処するため、電極の厚みを全体的により薄くして（径方向の剛性を小さくして）、接合部２００Ｂを変形し易くすることが考えられる。しかし、そうすると、電極２０２の外周面には給電部材（不図示）が径方向に弾性圧接されている関係上、当該弾性圧接に耐えうる径方向の剛性が不足し、給電部材と電極２０２との接触性が損なわれてしまうため好ましくない。また、電極のベルト幅方向（軸心方向）の剛性（強度）も不足してしまい、定着ベルトがその幅方向に移動し、電極外縁が前記規制部材に当接した際に、座屈を起こして電極が変形してしまう。電極が変形すると、当該電極に給電する給電部材の当該電極との接触が不安定となって両者間にスパークが発生するといた不具合が生じてしまう。

また、上記した両問題点を解決するため、非接合部２００Ａの厚みを薄くせず（厚みを維持し）、接合部２００Ｂにおける電極部分のみの厚みを薄くすることにより、非接合部の厚みを十分に確保しつつ、接合部を変形しやすくして、上記した剥離を抑制することが考えられる。
しかしながら、そうすると今度は、周方向の引張力によって、電極の端部が破断してしまうおそれが生じる。図９（ｂ）から、ベルト幅方向における、電極２０２の下方への変位（変形量）は、端部で最大となる、すなわち、上記した周方向における円弧状の変形は、電極端部で最大となり、当該端部でその周方向に生じる引張力が最大となるからである。

本発明は、上記した課題に鑑み、電極の非接合部における剛性を確保しつつ、受電部材端面からの抵抗発熱層の剥離、および受電部材端部の破断を抑制することが可能な定着装置、およびそのような定着装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、抵抗発熱層を含む定着ベルトの外周面に加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、筒形状をしており、一方の端面から周面の一部にかけてベルト幅方向における前記抵抗発熱層の端部部分に接合された接合部と、当該接合部よりもベルト幅方向外側の非接合部とをそれぞれ有する一対の受電部材と、各受電部材の前記非接合部における外周面もしくは内周面に摺接する給電部材とを備え、前記受電部材は、前記接合部において、前記非接合部よりも厚みの薄い薄肉部を有すると共に、前記一方の端面を含む端部部分の厚みが前記薄肉部よりも厚く形成されていることを特徴とする。

また、前記薄肉部は、周方向に延びる少なくとも一条の溝によって形成されていることを特徴とする。
あるいは、前記薄肉部は、前記受電部材の外周面または内周面の環状凹部であって、当該環状凹部における肉厚が前記ベルト幅方向内側に向かって漸減していることを特徴とする。

さらに、前記受電部材における前記非接合部の厚みと前記一方の端面を含む端部部分の厚みとが等しいことを特徴とする。
上記の目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、電子写真方式によって記録シートに画像を形成する画像形成装置であって、前記記録シートに形成されたトナー像の定着装置として、上記した定着装置を備えていることを特徴とする。

上記の構成からなる定着装置によれば、受電部材の抵抗発熱層との接合部において受電部材に薄肉部が設けられており、加圧部材の押圧に対して、当該接合部が変形し易くなっているため、上述したような抵抗発熱層の受電部材端面からの剥離を抑制することができる。
一方で、受電部材の端面を含む端部部分の厚みは、薄肉部よりも厚くされているため、横断面において円弧状に変形する受電部材の周方向に生じる引張力による、受電部材の破断が抑制される。

また、非接合部は薄肉化されていないため、当該非接合部における受電部材の剛性を確保することができる。

実施の形態１に係るタンデム型フルカラープリンターの概略構成を示す図である。 上記プリンターの実施における定着装置の概略構成を示す図である。 （ａ）は、上記定着装置における定着ベルトの積層構造を説明するための、筒状電極側の端部を含む部分における縦断面図であり、（ｂ）は、筒状電極の斜視図である。 上記定着ベルトの幅方向における中央位置で、定着ベルト、弾性体ローラー、および加圧ローラーを切断した横断面図である。 定着ベルト、弾性体ローラー、および蛇行規制部材の縦断面図である。 実施の形態２の定着ベルトにおいて、筒状電極側の端部を含む部分における縦断面図である。 実施の形態３の定着ベルトにおいて、筒状電極側の端部を含む部分における縦断面図である。 実施の形態４の定着ベルトにおいて、筒状電極側の端部を含む部分における縦断面図である。 従来技術に係る定着装置において、筒状電極側の端部を含む部分における縦断面図である。

以下、本発明に係る定着装置の実施の形態を、プリンターに用いた例に基づいて図面を参照しながら説明する。なお、各図において、部材間の尺度は統一していない。
＜実施の形態１＞
図１は、タンデム型フルカラープリンター１０（以下、単に「プリンター１０」と言う。）の概略構成を示す図である。

プリンター１０は、周知の電子写真方式により画像を形成するものであって、転写ベルト１２と、転写ベルト１２を張架する駆動ローラー１４、従動ローラー１６、転写ベルト１２に対向し転写ベルト１２の走行方向に沿って所定間隔で配置されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色の作像ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋと、記録シートを給送する給紙装置２０と、定着装置２２とが、筐体２４に収納された構成を有している。

各作像ユニット１８Ｙ，…，１８Ｋは、像担持体である感光体ドラム２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋと当該感光体ドラム表面を露光走査するための露光装置２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋの他に、帯電器３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ、現像装置３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋ、クリーナー３４Ｙ，３４Ｍ、３４Ｃ，３４Ｋ、および１次転写ローラー３６Ｙ，３６Ｍ，３６Ｃ，３６Ｋなどを有している。

給紙装置２０は、記録シートを収納する給紙カセット３８と、この記録シートを給紙カセット３８から繰り出すためのピックアップローラー４０、後述する２次転写ローラー４２に送り出すタイミングをとるためのレジストローラー４４などからなる。
各感光体ドラム２６Ｙ，…，２６Ｋは、露光装置２８Ｙ，…，２８Ｋによる露光を受ける前にクリーナー３４Ｙ，…，３４Ｋで表面の残存トナーが除去された後、帯電器３０Ｙ，…，３０Ｋにより一様に帯電されており、このように一様に帯電した状態で上記露光を受けると、感光体ドラム２６Ｙ，…，２６Ｋの表面に静電潜像が形成される。

各静電潜像は、それぞれ各色の現像装置３２Ｙ，…，３２Ｋにより現像され、これにより感光体ドラム２６Ｙ，…，２６Ｋ表面にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー像が形成され、各転写位置において転写ベルト１２の裏面側に配設された１次転写ローラー３６Ｙ，…，３６Ｋの静電的作用により、転写ベルト１２の表面上に順次転写されていく。
この際、各色の作像動作は、そのトナー像が、走行する転写ベルト１２の同じ位置に重ね合わせて転写されるようにすべく、上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。

一方、給紙装置２０では、上記した転写ベルト１２への作像タイミングに合わせて、給紙カセット３８から記録シートが給紙され、２次転写ローラー４２と駆動ローラー１４とが対向する位置（以下、「２次転写位置」と言う。）へと搬送される。
当該２次転写位置において、２次転写ローラー４２の静電的作用により、転写ベルト１２上のトナー像が記録シートへ再転写（２次転写）される。

トナー像が転写された記録シートは、さらに、定着装置２２にまで搬送される。記録シートは、定着装置２２において高熱下で加圧され、その表面のトナー粒子がシート表面に融着して定着（熱定着）された後、排紙ローラー４６によって排紙トレイ４８上に排出される。
＜定着装置＞
図２は、定着装置２２の概略構成を示す斜視図である。

定着装置２２は、抵抗発熱層７０（図３）を有し細長い円筒状をした定着ベルト５０と、定着ベルト５０の内側に定着ベルト５０に平行に遊挿された弾性体ローラー５２と、定着ベルト５０の外側に定着ベルト５０と平行に配された加圧部材である加圧ローラー５４と、定着ベルト５０に電力を供給するための一対の給電部材５６，５８と、温度センサー６０，６２などを備えている。

上記部材を有する定着装置２２において、加圧ローラー５４が、定着ベルト５０を介して弾性体ローラー５２を押圧していて、これにより定着ベルト５０の周方向における一部が円弧状に凹んで、定着ベルト５０と加圧ローラー５４との間で定着ニップＮ（図４）が形成されている。
また、加圧ローラー５４は、不図示のモーターを動力源とし、不図示の動力伝達機構を介して矢印Ａの方向に回転駆動される。定着ベルト５０と弾性体ローラー５２とは、加圧ローラー５４の回転に従動して、矢印Ｂの方向に走行あるいは回転する。

なお、弾性体ローラー５２は、ベルト幅方向全長に渡って定着ベルト５０を内周面側でバックアップしている。加圧ローラー５４による、ベルト幅方向における定着ベルト５０の押圧範囲については後述する。
以下、定着装置２２における各構成要素について詳しく説明する。
（定着ベルト）
定着ベルト５０は、その幅方向（軸心方向）における両端部に、給電部材５６，５８と接触して、電源６４からの電力供給を受ける受電部材である筒状電極６６，６８を有している。

図３（ａ）は、定着ベルト５０の積層構造を説明するための、筒状電極６８側の端部を含む部分における縦断面図であり、図３（ｂ）は、筒状電極６８の斜視図である。なお、図３（ｂ）は、筒状電極６８単体を外力が働いていない状態で表した図である。
図３（ａ）に示すように、筒状電極６８が設けられていない領域では、内側から抵抗発熱層７０、補強層７２、弾性層７４、および離型層７６がこの順で積層された構造をしている。

筒状電極６８は、一方の端面６８Ａから周面（本例では、外周面）の一部にかけて、抵抗発熱層７０と接合されている。この接合部から、定着ベルト５０のベルト幅方向の外側（図３（ａ）における左側）部分は、図３（ａ）に示すように、筒状電極６８の単層構造になっている。なお、もう一方の筒状電極６６の抵抗発熱層７０との接合態様も上記の筒状電極６８と同様である。

ここで、定着ベルト５０のベルト幅方向において、筒状電極６８が抵抗発熱体層７０等と重なって接合されている領域を「接合部５０Ｂ」と称し、筒状電極６８が抵抗発熱体層７０等と接合されておらず単層で存在する領域を「非接合部５０Ａ」と称し、筒状電極が存在しない領域を「非電極部５０Ｃ」と称することとする。
抵抗発熱層７０は、合成樹脂に導電フィラーを分散させたものであり、所定の電気抵抗率に調整されている。

合成樹脂には、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等の耐熱性を有するものを用いることができるが、この中でも最も高い耐熱性を有するＰＩが好ましい。
導電フィラーには、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｎｉ等の金属粉末や、グラファイト、カーボンブラック、カーボンナノチューブ等の炭素化合物粉末を用いることができる。これらは、１種類単体で用いても構わないし、２種種類以上を混合させて用いても構わない。導電フィラーの形状は、少ない含有量でフィラー同士の接触確率を高くし、パーコレーションしやすくするため、繊維状が好ましい。

合成樹脂中に分散させるフィラーの量は、炭素化合物の場合は、体積分率で４０〜５０［vol％］が好ましい。これは、分散させるフィラーの量が多すぎると、抵抗値が小さくなり過ぎて、電流・電力が電源の許容範囲を超えてしまい、少なすぎると、抵抗値が大きくなり過ぎて、発熱に必要な所望の電力が得られないからである。
抵抗発熱層７０の厚みは、８０[μｍ]〜１５０[μｍ]の範囲が好ましい。

抵抗発熱層７０の電気抵抗率は、電圧、電力に応じ、抵抗発熱層７０の厚み、径、長さ等で設定されるが、その大きさは、１.０×１０^-6［Ω・ｍ］〜１.０×１０^-2［Ω・ｍ］程度であり、好ましい範囲は、１.０×１０^-5［Ω・ｍ］〜５.０×１０^-3［Ω・ｍ］である。
なお、電気抵抗率の調整を目的として、金属合金や金属間化合物などの導電性粒子を適度に混入しても構わないし、機械的強度の向上のためにガラスファイバー、ウィスカ、酸化チタン、チタン酸カリウムなどを混入しても構わないし、熱伝導率の向上のために窒化アルミ、アルミナなどを混入しても構わない。

また、製造安定性を考慮して、イミド化剤、カップリング剤、界面活性剤、消泡剤を入れても構わない。
抵抗発熱層７０は、芳香族テトラカルボン酸ニ無水物と芳香族ジアミンとを有機溶媒中で重合して得られるポリイミドワニスに導電フィラーを均一に分散させてから、金型に塗布しイミド転化させて製造される。

補強層７２は、導電フィラーが分散されている分、強度が低下している抵抗発熱層７０を補強する役割を担っている。よって、抵抗発熱層７０の強度が十分確保されている場合には、補強層７２は必ずしも設ける必要はない。補強層７２を構成する材料としては、ＰＩ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の耐熱樹脂を用いることができる。この場合に、抵抗発熱層７０との接合性を一層確保するため、抵抗発熱層７０と同じ合成樹脂の組み合わせとするのが好ましい。補強層７２の厚みは、５[μｍ]〜１００[μｍ]程度が好ましい。

弾性層７４は、形成されるカラー画像に光沢ムラが生じるのを防止するために設けられている。弾性層７４は、シリコーンゴム、フッ素ゴムその他の耐熱性の高いゴム材料で形成されている。
離型層７６は、熱定着後における記録シートとの離型性を高めるために設けられており、水との接触角は９０度以上、好ましくは１１０度以上であり、表面粗さは、Ｒａ：０.０１[μｍ]〜５０[μｍ]の範囲が好ましい。離型層７６は、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ（エチレン・四フッ化エチレン共重合体）で形成され、フッ素系チューブまたはフッ素系コーティング等で構成される。これらは、絶縁性材料であるが、導電性材料で形成する場合もある。フッ素系チューブには、例えば、三井・デュポン フロロケミカル(株)製の銘柄：ＰＦＡ３５０−Ｊ、４５１ＨＰ−Ｊ、９５１ＨＰ Ｐｌｕｓ等を用いることができる。離型層７６の厚みは、５[μｍ]〜１００[μｍ]の範囲が好ましい。

筒状電極６８は、導電性を有する材料で形成されている。具体的には、銅、アルミ、ニッケル、ステンレス、真鍮、リン青銅などで形成されるが、この中でも、電気抵抗率が低く耐熱性、耐酸化性に優れたニッケル、ステンレス、アルミ等を用いるのが好ましい。
筒状電極６８は、接合部５０Ｂに対応する部分で、外周面において周方向に一条の溝６８Ｂが形成されている。溝６８ｂが形成されている領域は、それ以外の領域よりも厚みが薄くなっているため、この領域を薄肉部６８Ｂとも称することとする。

筒状電極６８の外径φＤは、２０［ｍｍ］〜４０［ｍｍ］の範囲で設定される。薄肉部６８Ｂ以外の厚みＴ１は、６０[μｍ]〜８０[μｍ]の範囲で、薄肉部６８Ｂの厚みＴ２は、２０[μｍ]〜４０[μｍ]の範囲でそれぞれ設定される。筒状電極６８の全長Ｌ１は、２６［ｍｍ］〜３０［ｍｍ］の範囲で設定される。ベルト幅方向における、接合部５０Ｂの長さＬ２は、８［ｍｍ］〜１２［ｍｍ］の範囲で、薄肉部６８Ｂの長さ（溝６８Ｂの幅）Ｌ３は４［ｍｍ］〜１０［ｍｍ］の範囲で、薄肉部６８Ｂの端面６８Ａからの距離Ｌ４は１［ｍｍ］〜２［ｍｍ］でそれぞれ設定される。筒状電極６６，６８に関し、上記のように薄肉部を設けた理由等については後述する。

筒状電極６６，６８は、絞り加工または電気鋳造法により円筒状をしたシームレスパイプを得た後、これに薄肉部６８Ｂとなる部分以外の部分をマスキングし、これをサンドブラスト加工やエッチング加工により、マスキングされていない部分（すなわち、薄肉部６８Ｂとなる部分）の厚みを薄くすることにより製造することができる。
筒状電極６６，６８と抵抗発熱層７０とは、例えば、以下の方法により接合される。

円筒状をした金型に筒状電極６６を外挿し、筒状電極６６の抵抗発熱層７０との接合予定領域以外の領域をマスキングした状態で、抵抗発熱層７０となる材料を、前記接合予定領域および金型の外周面に塗布し、これを乾燥させて固化させることにより接合させる。
（弾性体ローラー）
図４に、定着ベルト５０の幅方向（軸心方向）における中央位置で、定着ベルト５０、弾性体ローラー５２、および加圧ローラー５４を切断した横断面図を示す。

弾性体ローラー５２は、芯金７８外周に、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどからなる発泡弾性体で形成され耐熱性を有した弾性層８０が設けられてなるものである。
芯金７８は、例えば、アルミニウム、鉄等の金属からなる。芯金７８は、図４では中実の丸棒を例に示しているが、中空の丸棒（パイプ）でも構わない。
（加圧ローラー）
加圧ローラー５４は、芯金８２の外周に弾性層８４、離型層８６がこの順で形成されてなるものであり、外径が２０［ｍｍ］〜１００［ｍｍ］である。

芯金８２は、例えば、アルミニウム、鉄等の金属からなる。芯金８２は、図４では中実の丸棒を例に示しているが、中空の丸棒（パイプ）でも構わない。パイプで構成する場合には、その厚み（肉厚）が１［ｍｍ］〜１０［ｍｍ］のものが用いられる。
弾性層８４は、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどの耐熱性の高い弾性体で形成され、厚みが１［ｍｍ］〜２０［ｍｍ］である。

離型層８６は、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などで形成され、フッ素系チューブまたはフッ素系コーティング等で構成される。これらは、絶縁性材料であるが、導電性材料で形成する場合もある。離型層８６の厚みは、５[μｍ]〜１００[μｍ]である。
加圧ローラー５４が定着ベルト５０表面に直接接触して押圧する部分（本例では、離型層８６）のベルト幅方向における両端部（以下、「押圧端部」と言う。）は、図３（ａ）に示した接合部５０Ｂに位置するように設定されている。これは、以下の理由による。

先ず、押圧端部を非電極部５０Ｃに位置させた場合には、装置の累積稼動時間が長くなると、接合部５０Ｂと非電極部５０Ｃとの境界で定着ベルトが破断してしまうからである。これは、接合部５０Ｂ（電極が形成されている部分）と非電極部５０Ｃ（電極が形成されて無い部分）とで、定着ベルトを構成する層構造が異なるため、両部分の剛性に差が生じるためである。すなわち、電極が形成されている部分は無い部分よりも剛性が高いため、電極が形成されている部分は、無い部分よりも変形し難い。このため、両部分間に変形量の差が生じ、両部分の境界で定着ベルトの１回転を１周期とする径方向せん断力が作用し、これが原因でやがて破断してしまうのである。

押圧端部を非接合部５０Ａに位置させた場合には、非接合部５０Ａと接合部５０Ｂとの間の段差部で擦れ、加圧ローラーの表面が局所的に損耗し、これが原因で定着ベルトの円滑な走行が乱されるからである。
そこで、本例では、加圧ローラー５４は、両端が接合部５０Ｂに位置するようにしている。
（給電部材）
図２に戻り、給電部材５６，５８は、例えば、直方体状をしたカーボンブラシであり、摺動性および導電性を有する銅黒鉛質や炭素黒鉛質等の材料からなる。給電部材５６，５８の各々は、圧縮コイルばね８８，９０の付勢力によって、筒状電極６６，６８の外周面（非接合部）に弾性圧接されている。また、給電部材５６，５８は、リード線９２によって電源６４に接続されている。
（蛇行規制部材）
蛇行規制部材９４，１００は、定着ベルト５０の幅方向（軸心方向）における両端部に設けられていて（図２では、一方の蛇行規制部材９４のみを図示）、従動する定着ベルト５０が許容範囲を超えて蛇行する（その幅方向に移動する）のを防止するために設けられている。

図５に、定着ベルト５０、弾性体ローラー５２、および蛇行規制部材９４，１００の縦断面図を示す。なお、図５では、加圧ローラー５４の図示は省略している。
蛇行規制部材９４，１００は、それぞれ、リング部材９６，１０２と案内板９８，１０４を有している。
リング部材９６，１０２は、径方向に所定の幅を有する円環状をしている。当該所定の幅の部分が、筒状電極６６，６８の走行経路と対向する位置になるように、案内板９８，１０４に支持されている。

案内板９８．１０４は、それぞれ、大径部９８Ａ，１０４Ａと小径部９８Ｂ，１０４Ｂを有する円板状をしている。小径部９８Ｂ，１０４Ｂがそれぞれ、リング部材９６，１０２に遊挿されていて、案内板９８，１０４は、それぞれ、リング部材９６，１０２を回転自在に支持している。案内板９８，１０４の各々は、不図示の固定手段により筐体に固定されている。

前記所定の幅は、リング部材９６，１０２の各々が、筒状電極６６，６８の走行経路の全周に渡って必ず対向する状態となるのに十分な径方向の幅である。
上記の構成からなる蛇行規制部材９４，１００によれば、定着ベルト５０がその幅方向（軸心方向）に移動しても、当該移動方向側の筒状電極６６または筒状電極６８の端縁が、リング部材９６またはリング部材１０２に当接して、それ以上の移動が規制される。

この場合に、筒状電極６６または筒状電極６８が当接したリング部材９６またはリング部材１０２は、両者間の摩擦力によって、筒状電極６６または筒状電極６８（定着ベルト５０）に従動回転する。これにより、筒状をした定着ベルト５０に、その周方向に無理なねじり力が加わるのが低減される。その結果、定着ベルト５０の耐久性が向上する。
図２に戻り、上記の構成からなる定着装置２２において、定着の実行中、加圧ローラー５４が回転駆動され、定着ベルト５０がこれに従動して周回走行する。定着ベルト５０の外周面に加圧ローラー５４を押圧して形成された定着ニップＮ（図５）に、未定着画像の形成された記録シートが通紙されて熱定着される。

この際、加圧ローラー５４の端部が図３（ａ）に示した接合部５０Ｂに位置（定着ベルト５０の端部からベルト幅方向少し中央寄りの位置）していることから、縦断面において弓なりに変形し、中立面を境に、加圧ローラー５４に近い側（外周面側）が圧縮され、遠い側（内周面側）が引っ張られる。ここで、筒状電極６８の有無による接合部５０Ｂと非電極部５０Ｃとの径方向に作用する外力に対する剛性の違いから、接合部５０Ｂは非電極部５０Ｃよりも変形し難く、逆に言うと、非電極部５０Ｃは接合部５０Ｂよりも変形し易い。このため、従来では、既述したように、あまり変形しない電極に対して、良く変形する抵抗発熱層に生じる引張力によって、抵抗発熱層が電極の端面から剥がれやすくなっている。

これに対し、本実施の形態では、接合部５０Ｂにおいて電極６８に薄肉部６８Ｂ（非接合部５０Ａよりも薄い領域）を設けて、接合部５０Ｂの剛性を非電極部５０Ｃの剛性に近づけることにより、接合部５０Ｂを変形しやすくし、もって、上述したような抵抗発熱層７０の電極端面６８Ａからの剥離を抑制している。
一方で、筒状電極６８の端面を含む端部部分の厚みは、薄肉部６８Ｂよりも厚くして、横断面において円弧状に変形する筒状電極６８の周方向に生じる引張力によって、筒状電極６８が破断しないように手当てしている。なお、本例では、筒状電極６８の端面を含む端部部分の厚みは、非接合部５０Ａにおける厚みと等しい。

また、定着ベルト５０がその幅方向に移動して、筒状電極６６，６８が対応する蛇行規制部材９４，１００に当接した場合でも、非接合部５０Ａは薄肉化していないので、蛇行規制部材９４，１００から受ける外力に対する剛性は維持されているため、可能な限り筒状電極６６，６８の座屈による変形を抑制することができる。
以上説明したように、実施の形態１における筒状電極６６，６８によれば、非接合部５０Ａは薄肉化することなく、図３（ａ）に示すように、抵抗発熱層７０との接合部である接合部５０Ｂの一部に薄肉部６８Ｂを設けると共に、抵抗発熱層７０と接合された端面を含む端部部分の厚みを薄肉部６８Ｂよりも厚くすることにより、非接合部５０Ａの変形および筒状電極６６，６８の端部の破断を可能なかぎり防止しつつ、抵抗発熱層７０の筒状電極６６，６８端面からの剥離を抑制することができる。
＜実施の形態２＞
実施の形態２に係る定着装置は、実施の形態１の定着装置とは、筒状電極の形状が異なる以外は、同じ構成である。よって、実質的に同じ構成部分には同じ符号を付し、必要に応じて言及するに止め、以下、異なる部分を中心に説明する。

図６は、実施の形態２における定着ベルト１０６における一対の筒状電極の内の一方の筒状電極１０８側の端部部分における縦断面図であり、図３（ａ）と同様に描いたものである。
実施の形態１では、外周面側に周方向に延びる一条の溝を設けることによって筒状電極６８における薄肉部６８Ｂを形成したが、実施の形態２では、複数条（本例では、三条）の溝１０８Ｂ１，１０８Ｂ２，１０８Ｂ３によって薄肉部１０８を形成している。

なお、薄肉部を形成するための溝の数は、二条でも四条以上でも構わない。また、複数条設ける場合の各溝は、全て同じ幅にしても構わないし、相互に異なる溝幅としても構わない。
＜実施の形態３＞
実施の形態３に係る定着装置は、実施の形態１の定着装置とは、筒状電極の形状が異なる以外は、同じ構成である。よって、実質的に同じ構成部分には同じ符号を付し、必要に応じて言及するに止め、以下、異なる部分を中心に説明する。

図７は、実施の形態３における定着ベルト１１０における一対の筒状電極の内の一方の筒状電極１１２側の端部部分における縦断面図であり、図３（ａ）と同様に描いたものである。
実施の形態１では、縦断面において底部が平坦な溝によって薄肉部６８Ｂを形成した。すなわち、実施の形態１の薄肉部６８Ｂにおける電極６８の厚み（肉厚）は、ベルト幅方向において変化せず一定であった。

これに対し、実施の形態３では、肉厚が定着ベルト１１０のベルト幅方向内側（図７では右側）に向かって漸減する環状凹部１１２Ｂを筒状電極１１２の外周面側に設けることによって薄肉部を形成することとした。
なお、ベルト幅方向において、環状凹部１１２Ｂの、肉厚が漸減する区間は、図７に示すように部分的であっても構わないし、環状凹部の全長（全幅）に渡っていても構わない。

上記のような環状凹部１１２Ｂは、以下のようにして形成することができる。先ず、絞り加工または電気鋳造法により円筒状をしたシームレスパイプを得た後、これに環状凹部１１２Ｂとなる部分以外の部分をマスキングする。そして、エッチング液が貯留された貯留槽に、軸心を鉛直方向に平行に維持した状態で、前記シームレスパイプを、環状凹部を形成する端部側から少なくとも環状凹部の形成予定部（すなわち、マスキングがされていない部分）が浸漬するまでエッチング液に進入させる。

エッチング液により、前記パイプは径方向に侵食され、侵食部分の径は小さくなるが、例えば、当該パイプを上方に徐々に引き上げることにより、エッチング液から早期に抜け出た部分の径は大きくなりエッチング液に長く浸漬される下方ほど径が小さくなることから、図７に示すような形状に形成することができる。また、パイプを引き上げるのではなく、エッチング液を貯留槽から排除し、液面を徐々に下げるようにしても構わない。

なお、上記の例では、筒状電極１１２の肉厚をベルト幅方向内側に向かって漸減させるため、図７に示す縦断面に現れる形状において、外周面を斜面に形成したが、これに限らず、階段状に形成しても構わない。
＜実施の形態４＞
実施の形態４に係る定着装置は、実施の形態１の定着装置とは、筒状電極の形状が異なる以外は、同じ構成である。よって、実質的に同じ構成部分には同じ符号を付し、必要に応じて言及するに止め、以下、異なる部分を中心に説明する。

図８は、実施の形態４における定着ベルト１１４における一対の筒状電極の内の一方の筒状電極１１６側の端部部分における縦断面図であり、図３（ａ）と同様に描いたものである。
実施の形態１では、筒状電極６８において、外周面側に溝を設けることにより薄肉部６８Ｂを形成した（図３(ａ)，(ｂ)）。これに対し、実施の形態４では、筒状電極１１６の内周面側に溝を設けることにより薄肉部１１６Ｂを形成することとした。

なお、当該溝は、実施の形態１の場合と同様にして、サンドブラスト加工やエッチング加工により形成することができる。
筒状電極１１６と抵抗発熱層７０とは、例えば、以下の方法により接合される。
円筒状をした金型の外周面に抵抗発熱層７０となる材料を塗布する。これに、筒状電極１１６を、その軸心を前記金型の軸心と一致させた状態で外挿する。これにより、抵抗発熱層７０となる材料が筒状電極１１６内面に侵入し、金型外周面と筒状電極１１６内周面との隙間が当該材料で充填される。この状態で、当該材料を乾燥させて固化させることにより接合がなされる。

なお、図８では、便宜上、抵抗発熱層（となる材料）が薄肉部１１６Ｂを形成する溝に完全に充填されているように記載しているが、必ずしも当該溝に完全に充填されていなくても構わない。
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の形態に限らないことは勿論であり、例えば、以下の形態とすることもできる。

（１）上記実施の形態２において、複数条の溝は、筒状電極の外周面側に設けたが、内周面側に設けても構わない。同じく、実施の形態３において、環状凹部は筒状電極の外周面側に設けたが、内周面側に設けても構わない。
（２）上記実施の形態では、給電部材を筒状電極の外周面に摺接させたが、これに限らず、内周面側に設けて当該内周面に摺接させても構わない。

（３）上記実施の形態では、定着ベルト内側に、加圧ローラーと対向させて、弾性体ローラーを遊挿したが、これに限らず、弾性体ローラーの外径を定着ベルトの内径と略同じ大きさにし、弾性体ローラーの外周面全体が定着ローラー内周面に密接する構成としても構わない。
（４）上記実施の形態では、蛇行規制部材を案内板とリング部材とで構成し、筒状電極が回転中にリング部材に当接すると当該リング部材をこれに従動して回転する構成としたが、蛇行規制部材は、必ずしも従動する構成のものでなくても構わず、単なる固定板としても良い。

（５）上記実施の形態では、プリンターを例に説明したが、本発明に係る画像形成装置は、プリンターに限らず他の画像形成装置、例えば複写機やファクシミリ、あるいはこれらの機能を有する複合機などに適用可能である。すなわち、電子写真方式によって記録シートに画像を形成する画像形成装置であって、前記記録シートに形成されたトナー像の定着装置として、ここまで説明した定着装置を備えている画像形成装置に適用できるのである。

本発明に係る定着装置は、プリンター、複写機、ファクシミリ装置、あるいは、これらの機能を有する複合機などの定着装置として好適に利用可能である。

２２ 定着装置
５０，１０６，１１０，１１４ 定着ベルト
５４ 加圧ローラー
５６，５８ 給電部材
６６，６８，１０８，１１２，１１６ 筒状電極
６８Ｂ，１０８Ｂ，１１２Ｂ，１１６Ｂ 薄肉部
７０ 抵抗発熱層

Claims (5)

1. 抵抗発熱層を含む定着ベルトの外周面に加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、
   筒形状をしており、一方の端面から周面の一部にかけてベルト幅方向における前記抵抗発熱層の端部部分に接合された接合部と、当該接合部よりもベルト幅方向外側の非接合部とをそれぞれ有する一対の受電部材と、
   各受電部材の前記非接合部における外周面もしくは内周面に摺接する給電部材と、
   を備え、
   前記受電部材は、前記接合部において、前記非接合部よりも厚みの薄い薄肉部を有すると共に、前記一方の端面を含む端部部分の厚みが前記薄肉部よりも厚く形成されていることを特徴とする定着装置。
2. 前記薄肉部は、周方向に延びる少なくとも一条の溝によって形成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。
3. 前記薄肉部は、前記受電部材の外周面または内周面の環状凹部であって、
   当該環状凹部における肉厚が前記ベルト幅方向内側に向かって漸減していることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
4. 前記受電部材における前記非接合部の厚みと前記一方の端面を含む端部部分の厚みとが等しいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置。
5. 電子写真方式によって記録シートに画像を形成する画像形成装置であって、
   前記記録シートに形成されたトナー像の定着装置として、請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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