JP2018072551A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑剤の漏洩を低減することにより定着部材内面と対向部材との間の摺動負荷の増大を防止することが可能な定着装置を提供する。【解決手段】定着部材１４と、対向部材１６と、定着熱源２８ａ，２８ｂと、定着部材１４の内部に設けられたニップ形成部材２２と、ニップ形成部材２２に設けられた端部熱源２４ａ，２４ｂと、定着部材１４と端部熱源２４ａ，２４ｂとに接触する熱移動補助部材２５とを有し、熱移動補助部材２５は、その長手方向両端部にはそれぞれ貫通穴部８０が、その長手方向中央部のニップ形成部材２２と対向する面には長手方向と直交する方向の一方の端部へと抜ける穴部８１がそれぞれ設けられ、ニップ形成部材２２と熱移動補助部材２５との互いに対向する面の少なくとも一方には、各貫通穴部８０と穴部８１とを繋ぐ溝部８２が形成されている定着装置１５０。【選択図】図９

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。

プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる定着装置では、それぞれ異なるサイズの被記録媒体にトナー像を定着させるため、それぞれ異なった配熱分布（配光分布）を有するハロゲンヒータを複数本用いることが一般的である。例えば、Ａ４縦通紙幅（２１０ｍｍ）に対応する配熱分布を有するヒータＡと、Ａ４縦通紙幅とＡ３縦通紙幅との間（２１０〜２９７ｍｍ）の配熱分布を有するヒータＢとを有する定着装置が知られている。
一方で、定着装置の小型化に伴い無端ベルトが小径化され、定着装置の横断面における各ハロゲンヒータ間の距離が短くなる傾向にある。例えば、異なった配熱分布を有するＡ，Ｂ２本のハロゲンヒータを並列で用いる場合、一方のハロゲンヒータの輻射熱が他方のハロゲンヒータを加熱してしまい、輻射効率が低下するという問題点がある。
そこで、反射部材を介した両側に複数のハロゲンヒータを配置することにより、複数のハロゲンヒータが互いに加熱し合うことなく、加熱ローラを効率よく加熱してウォームアップタイムを短縮することが可能な定着装置が提案されている。しかし、さらなる加熱効率向上の要求がある。

Ａ３通紙幅よりも幅が広い被記録媒体（いわゆるノビ紙）に作像を行いたいという市場ニーズがあるが、ハロゲンヒータの輻射幅をノビ紙に合わせるとＡ３縦通紙以下の被記録媒体に作像を行う場合には連続通紙時に定着装置の非通紙部が過昇温状態となり、生産性の調整等が必要になるという問題点がある。
また、異なった配熱分布を有する複数の熱源を用いる定着装置において、従来よりもさらに加熱効率を向上させると共にＡ３縦通紙幅よりも幅が広い被記録媒体に対しても生産性や省エネルギ性を損なうことなく、ファーストプリントタイムの短縮と良好な定着性を得ることが課題となっていた。

上述の課題を解決すべく、回転可能な定着部材と、この定着部材に対向配置されて回転可能な加圧部材とを有し、定着部材の内部に、定着部材をＡ３縦通紙等の定型サイズの幅で加熱する複数の熱源と、定着部材を介して加圧部材との間でニップ部を形成するニップ形成部材と、ニップ形成部材を支持する支持部材とを有し、被記録媒体上のトナー像をニップ部において定着する定着装置において、複数の熱源はそれぞれ長手方向に異なる分布の配熱部を有していて支持部材を挟んだ別々の領域にそれぞれ配置され、ニップ形成部材の端部に定着部材の長手方向における両端部を加熱する端部熱源を備え、Ａ３ノビ紙等のＡ３縦通紙幅よりも幅が広い被記録媒体の端部を必要に応じて加熱する定着装置が提案されている（例えば「特許文献１」参照）。

特許文献１に記載された構成では、定着部材である定着ベルトの内面とその対向部材であるニップ形成部材とは摺動しており、金属材料を定着部材内面に対して摺擦させると摩擦係数が大きく、ユニットトルクが上昇する等の問題点がある。このため、対向部材の定着部材対向面は平滑であることが望ましく、さらに摺動性を向上するために摩擦係数を低減させる構成とすることが望ましい。具体的には、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）またはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素系の塗装やコーティングを施すことにより、対向部材と定着部材内面との摺動性を良好に維持することができる。

また、対向部材と定着部材内面との間にフッ素系グリースやシリコーンオイル等の潤滑剤を塗布することにより、塗装やコーティングを行うことなく簡易な構成及び低コストで摺動トルクを低減することができる。
しかし、潤滑剤の漏洩により定着部材内部の潤滑剤が枯渇すると、定着部材内面と対向部材との間の摺動負荷が増大し、ユニットトルクが上昇する等の不具合が発生する。
本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、潤滑剤の漏洩を低減することにより定着部材内面と対向部材との間の摺動負荷の増大を防止することが可能な定着装置の提供を目的とする。

本発明の定着装置は、可撓性を有し回転可能に支持された無端状で筒状の定着部材と、前記定着部材に対向する対向部材と、前記定着部材の長手方向における通紙領域の少なくとも中央部を加熱する定着熱源と、前記定着部材の内部に設けられ、前記定着部材と前記対向部材との間に記録媒体を挟持して搬送するニップ部を形成するためのニップ形成部材と、前記ニップ形成部材に設けられ、前記定着部材の前記長手方向における端部を加熱する端部熱源と、前記定着部材と前記端部熱源とに接触する熱移動補助部材とを有し、前記熱移動補助部材は、その前記長手方向両端部にはそれぞれ貫通穴部が、その前記長手方向中央部の前記ニップ形成部材と対向する面には前記長手方向と直交する方向の一方の端部へと抜ける穴部がそれぞれ設けられ、前記ニップ形成部材と前記熱移動補助部材との互いに対向する面の少なくとも一方には、前記各貫通穴部と前記穴部とを繋ぐ溝部が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、潤滑剤を熱移動補助部材と定着部材との間に再供給することによって潤滑剤の漏洩を低減することができ、熱移動補助部材と定着部材との間の摺動負荷の増大を防止することができる。これにより、ユニットトルクの上昇を防止することが可能である良好な定着装置を提供することができる。

本発明の一実施形態を適用可能な画像形成装置としてのカラープリンタの概略図である。 本発明の一実施形態に用いられる定着装置の概略図である。 従来のハロゲンヒータ２本構成の定着装置における概略断面図である。 本発明の一実施形態に用いられる定着装置の概略斜視図である。 ニップ形成部材及び熱移動補助部材の分解斜視図である。 ハロゲンヒータの配光分布と端部ヒータとの位置関係を示す図である。 ハロゲンヒータ及び端部ヒータの配熱出力を示す図である。 本発明において使用可能な温度検知手段を説明する図である。 本発明の第１の実施形態に用いられるニップ形成部材と熱移動補助部材とを説明する概略図である。 本発明の第２の実施形態に用いられるニップ形成部材と熱移動補助部材とを説明する概略図である。 本発明の第３の実施形態に用いられるニップ形成部材と熱移動補助部材とを説明する概略図である。 本発明の第４の実施形態に用いられるニップ形成部材と熱移動補助部材とを説明する概略図である。 本発明の第５の実施形態に用いられるニップ形成部材と熱移動補助部材とを説明する概略図である。 本発明の第６の実施形態に用いられるニップ形成部材と熱移動補助部材とを説明する概略図である。 本発明の第７の実施形態に用いられるニップ形成部材と熱移動補助部材とを説明する概略図である。 本発明の第８の実施形態に用いられるニップ形成部材と熱移動補助部材とを説明する概略図である。 本発明の第９の実施形態に用いられるニップ形成部材と熱移動補助部材とを説明する概略図である。

図１は、本発明の一実施形態を適用可能な画像形成装置を示している。同図において画像形成装置１００は、複数の色画像を形成する作像部が中間転写ベルトの移動方向に沿って並置されたタンデム方式のカラープリンタである。
画像形成装置１００は、イエロ（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色に分解された色にそれぞれ対応する像を形成可能な像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋを有している。

各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋに形成された可視像としてのトナー像は、各感光体ドラムに対向しながら矢印Ａ１方向に移動可能な中間転写体としての中間転写ベルト１１に重ね合わせて１次転写される。この１次転写によって各色画像が中間転写ベルト１１上に重畳転写され、その後、被記録媒体としての用紙Ｓに対して２次転写工程によりトナー像が一括転写される。
各感光体ドラム２０の周囲には、感光体ドラムの回転に従い画像形成処理するための装置が配置されている。

ここで、ブラック画像の形成を行う感光体ドラム２０Ｂｋを代表して、画像形成処理するための装置を説明する。
感光体ドラム２０Ｂｋの周囲には、感光体ドラム２０Ｂｋの回転方向に沿って、画像形成処理を行う帯電装置３０Ｂｋ、現像装置４０Ｂｋ、１次転写ローラ１２Ｂｋ及びクリーニング装置５０Ｂｋが順に配置されている。
帯電装置３０Ｂｋによる帯電後、感光体ドラム２０Ｂｋの表面に光書込装置８により画像情報に基づく光書き込みが行われ、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、現像装置４０Ｂｋによりトナー像として可視化される。

各感光体ドラム２０に形成されたトナー像は、中間転写ベルト１１が矢印Ａ１方向に移動する過程において、中間転写ベルト１１の同じ位置に重ねて１次転写される。この１次転写は、中間転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０に対向して配設された１次転写ローラ１２による電圧印加によって、矢印Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。
各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋは、中間転写ベルト１１の移動方向の上流側からこの色順で並んでいる。各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋは、イエロ、シアン、マゼンタ、ブラックの画像をそれぞれ形成するための画像ステーションに配設されている。

画像形成装置１００は、色毎の画像形成処理を行う４つの画像ステーションと、各感光体ドラム２０の上方に対向して配設され、中間転写ベルト１１及び１次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋを備えた中間転写ベルトユニット１０とを有している。
また、画像形成装置１００は、中間転写ベルト１１に対向して配設され中間転写ベルト１１に従動して連れ回りする２次転写手段としての２次転写ローラ５と、中間転写ベルト１１に対向して配設され中間転写ベルト１１上をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置１３とを有している。
光書込装置８は、４つの画像ステーションの下方に、これらに対向して配設されている。

光書込装置８は、光源としての半導体レーザ、カップリングレンズ、ｆθレンズ、トロイダルレンズ、折り返しミラー及び偏光手段としての回転多面鏡等を装備している。光書込装置８は、各感光体ドラム２０に対して色毎に対応した書き込み光Ｌｂを出射し、各感光体ドラム２０に静電潜像を形成する。
図１では、便宜上、ブラック画像の画像ステーションのみを対象として書き込み光に符号Ｌｂを付けているが、その他の画像ステーションにおいても同様である。

画像形成装置１００の下部には、各感光体ドラム２０と中間転写ベルト１１との間に向けて搬送される用紙Ｓを積載した給紙カセットとしてのシート給送装置６１が設けられている。給紙ローラ３の駆動によりシート給送装置６１から搬送された用紙Ｓは、画像ステーションによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで回転駆動するレジストローラ対４により、中間転写ベルト１１と２次転写ローラ５との間の２次転写部に向けて給送される。用紙Ｓの先端がレジストローラ対４に到達したことは、図示しないセンサによって検知される。

トナー像が転写された用紙Ｓは定着装置１５０に送られ、ここで熱と圧力を加えられてトナー像を定着される。定着済みの用紙Ｓは、排紙ローラ対７により排紙トレイとしての画像形成装置本体の上面に排出される。
画像形成装置本体の上面の下方には、イエロ、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーボトル９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｂｋが備えられている。

中間転写ベルトユニット１０は、中間転写ベルト１１、１次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋの他に、中間転写ベルト１１が掛け回されている駆動ローラ７２及び従動ローラ７３を有している。従動ローラ７３は中間転写ベルト１１に対する張力付勢手段としての機能も備えており、このため従動ローラ７３にはバネ等を用いた図示しない付勢手段が設けられている。中間転写ベルトユニット１０と、１次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋと、２次転写ローラ５と、中間転写ベルトクリーニング装置１３とで転写装置７１が構成されている。
シート給送装置６１は、最上位の用紙Ｓの上面に当接する給送ローラ３を有しており、給送ローラ３が反時計回り方向に回転駆動されることにより、最上位の用紙Ｓをレジストローラ対４に向けて給送する。

転写装置７１に装備されている中間転写ベルトクリーニング装置１３は、中間転写ベルト１１に対向及び当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有している。中間転写ベルトクリーニング装置１３は、中間転写ベルト１１上の残留トナー等の異物をクリーニングブラシとクリーニングブレードとにより掻き取って除去する。中間転写ベルトクリーニング装置１３はまた、中間転写ベルト１１から除去した残留トナーを搬出し廃棄するための排出手段を有している。

次に、定着装置１５０の構成を説明する。
図２に示すように、定着装置１５０は、薄肉で可撓性を有する無端状の定着部材としての定着ベルト１４と、定着ベルト１４の外部において定着ベルト１４に対向して配置された対向部材としての加圧ローラ１６とを有している。定着ベルト１４は筒状（円筒状）に形成されており、その内部には定着熱源としての複数のハロゲンヒータ２８ａ，２８ｂが配設されている。定着ベルト１４は、ハロゲンヒータ２８ａ，２８ｂの輻射熱により、内周側から直接的に加熱される。

定着ベルト１４の内部には、定着ベルト１４と加圧ローラ１６との間に用紙Ｓを挟持して搬送するニップ部Ｎを形成するためのニップ形成部材２２が設けられている。ニップ形成部材２２は熱移動補助部材２５によってニップ部Ｎ側の面を覆われており、ニップ形成部材２２は定着ベルト１４の内面と熱移動補助部材２５を介して間接的に摺動する。用紙Ｓ上に転写されたトナー像は、ニップ部Ｎにおいて熱及び圧力により定着される。

図２では、熱移動補助部材２５の形状が平坦状であるが、熱移動補助部材２５の形状は凹形状やその他の形状であってもよい。熱移動補助部材２５が凹形状の場合には、用紙Ｓの先端の排出方向が加圧ローラ１６寄りとなり、分離性が向上して用紙搬送ジャムの発生が抑制される。
さらに定着ベルト１４の内側には、ニップ形成部材２２における定着ベルト１４の軸方向（以下、「長手方向」という）両端部に、ニップ形成部材２２と一体に設けられた端部熱源としての端部ヒータ２４ａ，２４ｂと、ニップ形成部材２２を加圧ローラ１６からの加圧力に対抗して保持するステー部材２６とが配設されている。

ニップ形成部材２２、熱移動補助部材２５及びステー部材２６は、何れも長手方向に延びる長さを有している。
熱移動補助部材２５は、端部ヒータ２４の熱が局所的に留まることを防止し、積極的に熱を拡散移動させて端部ヒータ２４の加熱による温度不均一性を低減するために設けられている。このため、熱移動補助部材２５は短時間で熱移動が可能な材料であることが望ましく、熱伝導率の高い銅やアルミニウム、銀といった部材であることが望ましい。コスト、入手性、熱伝導率特性、加工性を総合的に考慮すると、銅を用いることが最も望ましい。
本実施形態において、熱移動補助部材２５の定着ベルト１４の内面に対向する面は、定着ベルト１４に直接接触するニップ形成面となる。このため、熱移動補助部材２５と定着ベルト１４との間には、摺動トルクを低減するためのフッ素グリースやシリコーンオイル等の潤滑剤が供給される。

ステー部材２６は、ニップ部Ｎ側と反対側が起立した起立部を有する形状を有し、起立部を隔てて定着熱源としてのハロゲンヒータ２８ａ，２８ｂが配置されている。定着ベルト１４は、ステー部材２６の起立部側であるニップ部Ｎと反対側において、ハロゲンヒータ２８ａ，２８ｂにより内面側から輻射熱で直接加熱される。ステー部材２６は、その両端部を図示しないフランジに保持されている。
ステー部材２６とハロゲンヒータ２８ａ，２８ｂとの間には、ハロゲンヒータ２８ａ，２８ｂによる加熱効率を向上させるために、ハロゲンヒータ２８ａ，２８ｂから放射される光を定着ベルト１４へ反射させる板状の反射部材３１がそれぞれ設けられている。反射部材３１は、ハロゲンヒータ２８ａ，２８ｂからの輻射熱等によりステー部材２６が加熱されてしまうことによる無駄なエネルギ消費を抑制するために設けられている。反射部材３１を設ける代わりに、ステー部材２６の表面に断熱または鏡面処理を行っても同様の効果を得ることができる。

加圧ローラ１６は、芯金１６ａにゴム層１６ｂを設けた構成を有している。ゴム層１６ｂの表面には、離型性を得るためにＰＦＡまたはＰＴＦＥからなる離型層が５〜５０μｍの層厚で設けられている。
加圧ローラ１６は、画像形成装置１００に設けられたモータ等の駆動源から、ギヤやベルト等の駆動力伝達手段を介して駆動力が伝達されて回転する。また、加圧ローラ１６は図示しないスプリング等の付勢手段により定着ベルト１４側に押し付けられており、加圧ローラ１６のゴム層１６ｂが押し潰されて変形することにより、用紙搬送方向に所定のニップ幅が形成される。

加圧ローラ１６は中実のローラであってもよいが、熱容量が少なくなることから中空の方が望ましく、内部にハロゲンヒータ等の加熱源を有していてもよい。
ゴム層１６ｂはソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ内部にヒータがない場合はスポンジゴムを用いてもよい。断熱性が高まり定着ベルト１４の熱が奪われにくくなる観点から、ソリッドゴムよりもスポンジゴムの方がより望ましい。

定着ベルト１４は、層厚３０〜５０μｍのニッケルやＳＵＳ等の金属ベルトやポリイミド等の樹脂材料を用いた無端ベルト、もしくはフィルムである。ベルトの表層はＰＦＡまたはＰＴＦＥ層等の離型層を有し、トナーが付着しないように離型性を持たせている。ベルトの基材とＰＦＡまたはＰＴＦＥ層との間には、他にシリコーンゴム層等で形成する弾性層があってもよい。
シリコーンゴム層がない場合は熱容量が小さくなり定着性が向上するが、未定着画像を押し潰して定着するときにベルト表面の微妙な凹凸が画像に転写されて、画像のベタ部に柚子肌状の光沢ムラ（柚子肌画像）が残るという不具合が生じる。これを改善するには、シリコーンゴム層を１００μｍ以上設ける必要がある。この構成によりシリコーンゴム層が変形し、微小な凹凸が吸収されて定着ムラが改善する。

定着ベルト１４は、加圧ローラ１６が図示しない駆動手段によって回転駆動されることにより、加圧ローラ１６との接触摩擦で従動回転する。定着ベルト１４はニップ部Ｎで加圧ローラ１６と熱移動補助部材２５とによって挟み込まれて回転するが、ニップ部Ｎ以外では両端部を円筒状のまま図示しないフランジに保持されており、定着ベルト１４の断面形状は安定的に円形状に維持される。この構成により、安価でウォームアップが早い定着装置１５０が実現できる。

ここで、従来の定着装置について説明する。
図３は、ハロゲンヒータ２本構成の定着装置における概略断面図である。このような定着装置は従来から知られており、２本のハロゲンヒータ２９が反射部材３３に囲まれているため、反射による輻射の減衰や双方向矢印で示すように照射角度が狭められることにより、加熱効率が低下する。ここで、照射角度はハロゲンヒータ２９からの輻射が定着ベルト１４に直接当たる角度である。例えば、ハロゲンヒータ２９の一方は定着ベルト１４の長手方向中央部を加熱する中央ヒータであり、他方は定着ベルト１４の長手方向端部を加熱する端部ヒータである。

この定着装置において、ノビ紙幅までの定着性を求められる場合には、端部ヒータの発熱幅をノビサイズ端部まで延ばす必要があり、Ａ３サイズ等の定型用紙に対しては定着ベルト１４の端部過昇温が発生する。これを防止するためには、回転可能な遮蔽部材（特開２０１４−５６２０３号公報に記載された符号２７の部材）を設ける等の対策が必要であり、コストアップしてしまうという問題点がある。

そこで、本発明では定着装置１５０を提案した。図２及び図４に示すように、ステー部材２６は断面がそれぞれほぼＬ字型の第１部材２６Ａと第２部材２６Ｂとからなる。第1部材２６Ａ及び第２部材２６Ｂは各ハロゲンヒータ２８ａ，２８ｂを仕切っており、それぞれニップ形成部材２２に固定されている。第１部材２６Ａ及び第２部材２６Ｂは長手方向に延在しており、ステー部材２６の断面はＴ字形状に構成されている。
このように、ステー部材２６を挟んだ上下別々の領域に各ハロゲンヒータ２８ａ，２８ｂを配置したことにより、図３に示した構成のようにヒータ点灯時において互いを加熱し合うことがないため、加熱効率の低減を防止できる。

ステー部材２６は、加圧ローラ１６から圧力を受けるニップ形成部材２２の撓みを防止し、長手方向において均一なニップ幅が得られる働きをしている。本実施形態では、加圧ローラ１６を定着ベルト１４側へ押圧してニップ部Ｎを形成する構成としたが、ニップ形成部材２２を加圧ローラ１６側へ押圧してニップ部Ｎを形成する構成としてもよい。
ステー部材２６は、ニップ形成部材２２を支持するために十分な撓み強度を備えており、材質としてはステンレスや鉄といった金属材料、セラミックス等の金属酸化物が用いられる。

図５に示すように、ニップ形成部材２２における定着ベルト１４とは反対側の面がステー部材２６の加圧ローラ１６側の面と接触して両者が一体化される。このとき、ポスとピン等の形状を備えて組み合わせる構成としてもよい。
熱移動補助部材２５は、直方体状のニップ形成部材２２の定着ベルト１４の内面に対向する面を覆うように嵌合されて一体化される。熱移動補助部材２５とニップ形成部材２２とは、爪等を設けて噛み合わせればよいが、接着等の手段により固定してもよい。ニップ形成部材２２の長手方向の両端部には凹部２２ａ，２２ｂが形成され、各凹部２２ａ，２２ｂには端部ヒータ２４ａ，２４ｂが収容されて接着等の手段により固定されている。
熱移動補助部材２５の、加圧ローラ１６に対向する面はニップ形成面２５ａとして機能するが、機械的強度上、実質的にニップ形成面として機能するのはニップ形成部材２２の加圧ローラ１６に対向する接触面２２ｃである。

図６に示すように、ハロゲンヒータ２８ａは定着ベルト１４の長手方向における中央部の配光分布が密なＡ４縦等の小サイズ用紙に対応したハロゲンヒータである。ハロゲンヒータ２８ｂは、長手方向における両端部の配光分布が密なＡ３サイズ等の大サイズ用紙に対応したハロゲンヒータである。用紙Ｓが小サイズのときはハロゲンヒータ２８ａのみが点灯され、長手方向端部の非通紙部が無駄に加熱されることや連続通紙による端部の過昇温が防止される。
端部ヒータ２４ａ，２４ｂは、長手方向における加熱範囲の少なくとも一部がハロゲンヒータ２８ｂの加熱範囲の同方向における端部と重なるように配置されている。すなわち端部ヒータ２４ａ，２４ｂは、ハロゲンヒータ２８ｂにおける用紙幅の最端部に対応する位置の配熱出力の低下を補完するように配置されている。

ここで、図７を用いてハロゲンヒータ２８及び端部ヒータ２４における配熱出力の詳細を説明する。通常ハロゲンヒータ２８はフィラメントの最端部まで狙いの配熱量に対して１００％の配熱出力はなされておらず、端部については熱量のダレにより配熱出力が５０％となるところまでを発熱部と定義することが一般的である。
また、端部ヒータ２４もヒータ端部までは狙いの配熱量に対して１００％の配熱出力はなされておらず、配線部の長手方向端部では配熱出力のダレが発生する。
このため、ハロゲンヒータ２８及び端部ヒータ２４の長手方向境界部において配熱出力の落ち込みが発生すると、特にノビサイズ等の定型サイズよりも幅が広い用紙Ｓの端部において定着不良が発生する虞があるため、ハロゲンヒータ２８及び端部ヒータ２４の配熱出力が１００％となる端部同士を長手方向の境界位置とすることが望ましい。

定着ベルト１４や加圧ローラ１６がまだ十分に温まっていないような、ウォームアップ直後の連続通紙における最初のある程度の時間といった場合には、ハロゲンヒータ２８ａ，２８ｂ及び端部ヒータ２４ａ，２４ｂに通電する。定着ベルト１４及び加圧ローラ１６が十分温まり、ハロゲンヒータ特有の加熱特性に基づく端部の温度低下が減少してきた場合には、ハロゲンヒータ２８ａ及び２８ｂ、あるいはハロゲンヒータ２８ａのみ通電し、端部ヒータ２４ａ，２４ｂには通電しない。これにより、非通紙部における端部温度上昇現象を最小限にすることができ、必要以上に定着ベルト１４を加熱することがないので効率的で省エネルギ化を実現できる。
本実施形態によれば、図１０（ｂ）で示した、発光部長さを用紙幅よりも長くしたハロゲンヒータ２８ｂを用いることによる無駄なエネルギ消費を防止することができる。

熱移動補助部材２５は、銅やアルミニウム等の熱伝導率が高い材料を用い、ハロゲンヒータ２８及び端部ヒータ２４の熱が局所的に留まることを防止し、積極的に長手方向に対して熱を移動させ、長手方向における温度不均一性を低減している。
しかし、熱移動補助部材２５と定着ベルト１４の内面とは摺動しており、金属材料である熱移動補助部材２５をそのまま定着ベルト１４の内面に対して摺擦させると摩擦係数が大きく、ユニットトルクが上昇する等の不具合がある。このため、熱移動補助部材２５のニップ形成面２５ａは平滑であることが望ましく、さらに摺動性を高めるために摩擦係数を低減させる構成とすることが望ましい。具体的には、ＰＦＡあるいはＰＴＦＥ等のフッ素系の塗装やコーティングをニップ形成面２５ａに施すことにより、熱移動補助部材２５と定着ベルト１４の内面との摺動性を良好に維持することができる。また、フッ素グリースやシリコーンオイルをニップ形成面２５ａに塗布することによっても摺動トルクを低減することができる。

次に、図８を用いて端部ヒータ２４の温度を制御する温度検知手段について説明する。定着部材の温度検知手段は接触方式のものが安価で精度がよいという利点があるが、接触位置において微細な摺動跡が生じ、対応する位置の画像に微小な光沢ムラ等の不具合が発生する場合があり、特にカラー画像出力装置の定型サイズ幅内には、接触式センサを用いないというユニット構成が主流となっている。

本構成では、端部ヒータ２４ａ，２４ｂは定型サイズ用紙端部を加熱するハロゲンヒータ２８ｂのさらに外側（ノビ部）を加熱するための加熱部材である。ここでノビ部の用途は、定型最大サイズ用紙端部ぎりぎりまで作像したい場合の耳部、画像位置合わせに使用される「トンボ」と呼ばれる線画像、色確認のために形成される小面積のベタパッチが作像される部分として使用されることが多く、最終的に切断される部分であることが多いため、接触式の温度検知手段の接触跡に生じる微小な光沢ムラ等は、異常画像として顕在化しない。

上述より、端部ヒータ２４ａ，２４ｂの温度を検知する温度検知手段１ａ，１ｂ（図8に１ａのみを示す。１ｂは端部ヒータ２４ｂと対応する位置に配設される。）は、長手方向における定型最大サイズよりも外側でかつノビサイズ最大幅よりも内側（図８にＷで示した幅）に設けることにより最終画像として残る可能性が少なくなるため、精度よく温度検知ができかつ安価な接触式サーミスタを用いることができる。

本実施形態では、定着熱源としてのハロゲンヒータを２本有する構成を示したが、これに限定される趣旨ではなく、小サイズ紙対応のための３本以上のハロゲンヒータを有する構成でも構わない。
端部ヒータ２４ａ，２４ｂは、ハロゲンヒータ２８ａ，２８ｂを制御するために検知した温度に基づいて加熱制御するようにしてもよい。このようにすれば、端部ヒータ２４ａ，２４ｂの専用の温度検知手段を必要としないため、コストダウンとなる。

ここで、本発明の特徴部である第１の実施形態について説明する。本発明の特徴部を示す図９において、（ａ）はニップ形成部材２２と熱移動補助部材２５との平断面図を、（ｂ）はニップ形成部材２２と熱移動補助部材２５とを図２におけるステー部材２６側から見た図を、（ｃ）はニップ形成部材２２と熱移動補助部材２５との底面図を、（ｄ）は（ｂ）に示すＡ−Ａ断面線での断面図をそれぞれ示している。

図９（ｂ）に示すように、熱移動補助部材２５の長手方向両端部には、熱移動補助部材２５の厚み方向に貫通形成された貫通穴部８０がそれぞれ形成されており、ニップ形成部材２２に接する側の面には、長手方向と直交する方向における熱移動補助部材２５の一方の端部２５ｂへと抜ける穴部８１が、熱移動補助部材２５のほぼ中央部から形成されている。
さらに、各各貫通穴部８０と穴部８１との間には、両者を接続する溝部８２が、本実施形態では４本ずつ計８本形成されている。各溝部８２は、各貫通穴部８０から穴部８１へと向かうに連れて徐々に下方へと傾斜する態様で形成されている。

上述したように、熱移動補助部材２５と定着ベルト１４との間には、摺動トルクを低減するためのフッ素グリースやシリコーンオイル等の潤滑剤が配設されている。熱移動補助部材２５と定着ベルト１４との間に供給された潤滑剤は、両者の摺擦により徐々に熱移動補助部材２５の長手方向両端部へと移動し、やがて各貫通穴部８０へと到達する。
各貫通穴部８０に到達した潤滑剤は、各貫通穴部８０を通過して各溝部８２を通り穴部８１へと到達し、熱移動補助部材２５の長手方向中央部から定着ベルト１４の内面へと再度供給される。

上述の構成より、潤滑剤を熱移動補助部材２５と定着ベルト１４との間に再供給することによって潤滑剤の漏洩を低減することができ、熱移動補助部材２５と定着ベルト１４との間の摺動負荷の増大を防止することができる。これにより、ユニットトルクの上昇を防止することが可能である良好な定着装置１５０を提供することができる。

図１０は、本発明の第２の実施形態を示している。図１０（ａ）はニップ形成部材２２と熱移動補助部材２５との平断面図を、（ｂ）はニップ形成部材２２と熱移動補助部材２５とを図２におけるステー部材２６側から見た図を、（ｃ）はニップ形成部材２２と熱移動補助部材２５との底面図を、（ｄ）は（ｂ）に示すＢ−Ｂ断面線での断面図をそれぞれ示している。
この第２の実施形態は、第１の実施形態と比較すると、溝部８２が形成されている部材が、熱移動補助部材２５ではなくニップ形成部材２２である点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。
この構成においても、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

図１１は、本発明の第３の実施形態を示している。図１１（ａ）はニップ形成部材２２と熱移動補助部材２５との平断面図を、（ｂ）はニップ形成部材２２と熱移動補助部材２５とを図２におけるステー部材２６側から見た図を、（ｃ）はニップ形成部材２２と熱移動補助部材２５との底面図を、（ｄ）は（ｂ）に示すＣ−Ｃ断面線での断面図をそれぞれ示している。
この第３の実施形態は、第１の実施形態と比較すると、溝部８２が形成されている部材が熱移動補助部材２５のみではなく、ニップ形成部材２２にも形成されている点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。
この構成によれば、第１の実施形態よりも多量の潤滑剤を補給することができ、熱移動補助部材２５と定着ベルト１４との間の摺動負荷の増大をより一層防止することができる。

図１２は、本発明の第４の実施形態を示している。この第４の実施形態は第１の実施形態と比較すると、ニップ形成部材２２に代えてニップ形成部材２３を用いる点と、熱移動補助部材２５に代えて熱移動補助部材２７を用いる点とにおいてのみ相違しており、他の構成は同一である。
図１２において、（ａ）はニップ形成部材２３と熱移動補助部材２７との平断面図を、（ｂ）はニップ形成部材２３と熱移動補助部材２７とを図２におけるステー部材２６側から見た図を、（ｃ）はニップ形成部材２３と熱移動補助部材２７との底面図を、（ｄ）は（ｂ）に示すＤ−Ｄ断面線での断面図をそれぞれ示している。

図１２（ｂ）に示すように、ニップ形成部材２３は熱移動補助部材２７の長手方向における両側端部を覆うように突出形成されており、ニップ形成部材２３の突出部内面と熱移動補助部材２７の端面との間には僅かな隙間が設けられている。熱移動補助部材２７の長手方向両端縁部には、熱移動補助部材２７の厚み方向に貫通形成された貫通穴部８０を形成する溝部がそれぞれ形成されている。また、熱移動補助部材２７のニップ形成部材２３に接する側の面には穴部８１が熱移動補助部材２５と同様に形成されており、さらに各貫通穴部８０と穴部８１との間には、複数の溝部８２が熱移動補助部材２５と同様に形成されている。

上述の構成より、潤滑剤を熱移動補助部材２７と定着ベルト１４との間に再供給することによって潤滑剤の漏洩を低減することができ、熱移動補助部材２７と定着ベルト１４との間の摺動負荷の増大を防止することができる。これにより、ユニットトルクの上昇を防止することが可能である良好な定着装置１５０を提供することができる。
さらに、上述したように熱移動補助部材２７の、加圧ローラ１６に対向する面はニップ形成面として機能するが、機械的強度上、実質的にニップ形成面として機能するのはニップ形成部材２３の加圧ローラ１６に対向する接触面である。このことから、ニップ形成部材２３としては熱移動補助部材２７よりも機械的強度の高いものが用いられるため、一般的に熱伝導率としては熱移動補助部材２７よりも低いものが用いられることとなり、熱移動補助部材２７の長手方向端部には低熱伝導部が設けられている。
上述の構成により、長手方向の端部に低熱伝導部が設けられていることから、端部への熱の逃げが制限されることとなり、装置立ち上げ時における端部温度の低下を抑制することができ、ファーストプリントタイムを早めることができる。

図１３は、本発明の第５の実施形態を示している。図１３（ａ）はニップ形成部材２３と熱移動補助部材２７との平断面図を、（ｂ）はニップ形成部材２３と熱移動補助部材２７とを図２におけるステー部材２６側から見た図を、（ｃ）はニップ形成部材２３と熱移動補助部材２７との底面図を、（ｄ）は（ｂ）に示すＥ−Ｅ断面線での断面図をそれぞれ示している。
この第５の実施形態は、第４の実施形態と比較すると、溝部８２が形成されている部材が、熱移動補助部材２７ではなくニップ形成部材２３である点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。
この構成においても、第４の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

図１４は、本発明の第６の実施形態を示している。図１４（ａ）はニップ形成部材２３と熱移動補助部材２７との平断面図を、（ｂ）はニップ形成部材２３と熱移動補助部材２７とを図２におけるステー部材２６側から見た図を、（ｃ）はニップ形成部材２３と熱移動補助部材２７との底面図を、（ｄ）は（ｂ）に示すＦ−Ｆ断面線での断面図をそれぞれ示している。
この第６の実施形態は、第４の実施形態と比較すると、溝部８２が形成されている部材が熱移動補助部材２７のみではなく、ニップ形成部材２３にも形成されている点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。
この構成によれば、第４の実施形態よりも多量の潤滑剤を補給することができ、熱移動補助部材２７と定着ベルト１４との間の摺動負荷の増大をより一層防止することができる。

図１５は、本発明の第７の実施形態を示している。この第７の実施形態は第１の実施形態と比較すると、貫通穴部８０に代えて貫通穴部８３を形成する点、溝部８２の数を増やす点、２つの第２穴部８４を形成する点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。
図１５において、（ａ）はニップ形成部材２２と熱移動補助部材２５との平断面図を、（ｂ）はニップ形成部材２２と熱移動補助部材２５とを図２におけるステー部材２６側から見た図を、（ｃ）はニップ形成部材２２と熱移動補助部材２５との底面図を、（ｄ）は（ｂ）に示すＧ−Ｇ断面線での断面図をそれぞれ示している。

図１５（ｂ）に示すように、熱移動補助部材２５の長手方向両端縁部には、熱移動補助部材２７の厚み方向に貫通形成された貫通穴部８０よりも長手方向と直交する方向の大きさが大きく形成された貫通穴部８３がそれぞれ形成されている。また、熱移動補助部材２７のニップ形成部材２３に接する側の面には穴部８１が、熱移動補助部材２５と同様に形成されている。
さらに、熱移動補助部材２５の各各貫通穴部８０と穴部８１との間には、複数の溝部８２が第１の実施形態よりも多く形成され、穴部８１と各貫通穴部８０との間の位置であってニップ形成部材２２と対向する面には、穴部８１と同様に形成された２つの第２穴部８４がそれぞれ配設されている。

上述の構成より、潤滑剤を熱移動補助部材２５と定着ベルト１４との間に再供給することによって潤滑剤の漏洩を低減することができ、熱移動補助部材２５と定着ベルト１４との間の摺動負荷の増大を防止することができる。これにより、ユニットトルクの上昇を防止することが可能である良好な定着装置１５０を提供することができる。
さらに、大きな貫通穴部８３を設けると共にこれに繋がる第２穴部８４を設けることにより、第１の実施形態に比して多量の潤滑剤を再供給することができる。

図１６は、本発明の第８の実施形態を示している。図１６（ａ）はニップ形成部材２２と熱移動補助部材２５との平断面図を、（ｂ）はニップ形成部材２２と熱移動補助部材２５とを図２におけるステー部材２６側から見た図を、（ｃ）はニップ形成部材２２と熱移動補助部材２５との底面図を、（ｄ）は（ｂ）に示すＨ−Ｈ断面線での断面図をそれぞれ示している。
この第８の実施形態は、第７の実施形態と比較すると、溝部８２が形成されている部材が、熱移動補助部材２５ではなくニップ形成部材２２である点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。
この構成においても、第７の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

図１７は、本発明の第９の実施形態を示している。図１７（ａ）はニップ形成部材２２と熱移動補助部材２５との平断面図を、（ｂ）はニップ形成部材２２と熱移動補助部材２５とを図２におけるステー部材２６側から見た図を、（ｃ）はニップ形成部材２２と熱移動補助部材２５との底面図を、（ｄ）は（ｂ）に示すＩ−Ｉ断面線での断面図をそれぞれ示している。
この第９の実施形態は、第７の実施形態と比較すると、溝部８２が形成されている部材が熱移動補助部材２５のみではなく、ニップ形成部材２２にも形成されている点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。
この構成によれば、第７の実施形態よりも多量の潤滑剤を補給することができ、熱移動補助部材２５と定着ベルト１４との間の摺動負荷の増大をより一層防止することができる。

上記実施形態では、溝部８２を各貫通穴部８０，８３から穴部８１及び第２穴部８４へと向かうに連れて徐々に下方へと傾斜するように形成している。この構成により、溝部８２での潤滑剤の通過が阻害されず、各貫通穴部８０，８３から穴部８１及び第２穴部８４へ潤滑剤が良好に通過でき、潤滑剤の再供給を良好に行うことができる。
また、上記各実施形態では溝部８２を複数設ける構成としたが、溝部８２として幅の広いものを１本のみ設ける構成としてもよい。また、溝部８２及び第２穴部８４の個数はこれに限られない。

上述した各実施形態では、画像が形成される被記録媒体として用紙Ｓを示した。この用紙Ｓとは記録紙には限定されず、厚紙、ハガキ、封筒、普通紙、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ等も含まれる。また用紙以外の記録媒体として、ＯＨＰシート、ＯＨＰフィルム、樹脂フィルム等、シート状を呈し画像形成可能な物質であればどのようなものを用いてもよい。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定しない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を例示したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

１４ 定着部材（定着ベルト）
１６ 対向部材（加圧ローラ）
２２，２３ ニップ形成部材
２４ａ、２４ｂ 端部熱源（端部ヒータ）
２５，２７ 熱移動補助部材
２８ａ、２８ｂ 定着熱源（ハロゲンヒータ）
８０，８３ 貫通穴部
８１ 穴部
８２ 溝部
８４ 第２穴部
１００ 画像形成装置
１５０ 定着装置
Ｎ ニップ部
Ｓ 記録媒体（用紙）

特開２０１４−１７８３７０号公報

Claims (5)

1. 可撓性を有し回転可能に支持された無端状で筒状の定着部材と、
   前記定着部材に対向する対向部材と、
   前記定着部材の長手方向における通紙領域の少なくとも中央部を加熱する定着熱源と、
   前記定着部材の内部に設けられ、前記定着部材と前記対向部材との間に記録媒体を挟持して搬送するニップ部を形成するためのニップ形成部材と、
   前記ニップ形成部材に設けられ、前記定着部材の前記長手方向における端部を加熱する端部熱源と、
   前記定着部材と前記端部熱源とに接触する熱移動補助部材とを有し、
   前記定着部材と前記熱移動補助部材との間には潤滑剤が配設され、
   前記熱移動補助部材は、その前記長手方向両端部にはそれぞれ貫通穴部が、その前記長手方向中央部の前記ニップ形成部材と対向する面には前記長手方向と直交する方向の一方の端部へと抜ける穴部がそれぞれ設けられ、前記ニップ形成部材と前記熱移動補助部材との互いに対向する面の少なくとも一方には、前記各貫通穴部と前記穴部とを繋ぐ溝部が形成されている定着装置。
2. 請求項１記載の定着装置において、
   前記溝部は前記各貫通穴部から前記穴部へと向かうに連れて徐々に下方へと傾斜するように形成されていることを特徴とする定着装置。
3. 請求項１または２記載の定着装置において、
   前記ニップ形成部材が前記熱移動補助部材の前記長手方向における両側端部を覆うように形成されていることを特徴とする定着装置。
4. 請求項１ないし３の何れか一つに記載の定着装置において、
   前記各貫通穴部と前記穴部との間の位置であって前記熱移動補助部材の前記ニップ形成部材と対向する面には、前記一方の端部へと抜ける第２穴部がそれぞれ設けられ、該第２穴部は前記溝部と接続されていることを特徴とする定着装置。
5. 請求項１ないし４の何れか一つに記載の定着装置を有することを特徴とする画像形成装置。

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