JP4973682B2 - 定着装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、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。

プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置においては、現像剤で現像されて形成される未定着の像を用紙等の記録媒体に転写し、その転写した未定着の像を定着装置で加熱及び加圧して記録媒体に定着することにより、文字、図形、模様、写真画等の画像を形成している。この画像形成装置で使用される定着装置としては、次のように構成されるものが存在する。

その定着装置とは、ロール形態等の加熱回転体と、加熱回転体の回転軸方向に沿う外周面部分に接触して回転する無端ベルトと、前記無端ベルトの両端部をその内周面部分に接触した状態で回転自在に保持する保持面を有する一対のベルト保持体と、無端ベルトをその内周面側から加熱回転体の当該外周面部分に押し当てて圧接部を形成する押当て体と、無端ベルトの前記一対のベルト支持体の内側となる内周面部分に潤滑剤等のオイルを供給する供給部材とを備えたものである。

この種の定着装置では、押当て体で押し当てられた無端ベルトと加熱回転体との間に形成される圧接部に対して未定着の像が転写された記録媒体を導入して通過させることにより、その未定着の像が加熱及び加圧されて記録媒体に定着される。しかし、この定着装置では、無端ベルトの端部とベルト支持体との隙間からオイルが漏れることがある。

このようなオイルの漏れを防止する対策を施した定着装置としては、無端ベルトの両端部を回転自在に支持する一対のベルトガイド部材の外周面に、オイルの漏れを防止するオイル漏れ防止手段として、エッジ部と当該エッジ部と接続した無端ベルトの回転軸方向内側に向けた開口を有し、無端ベルトの内側に向かって傾斜した状態の溝を設けた定着装置が知られている（特許文献１）。

特許第４０７５３２９号公報

この発明は、無端ベルトの端部とベルト保持体との隙間からのオイルの染み出しを確実に防止することができる定着装置を提供するとともに、定着装置における当該オイルの染み出しに起因した記録媒体の汚れや装置内の汚れ等の不具合が発生することを防止できる画像形成装置を提供するものである。

この発明（Ａ１）の定着装置は、定着対象物が接触する外周面を有する回転体と、前記回転体の回転軸方向に沿う外周面部分に接触して回転する無端ベルトと、前記無端ベルトの両端部をその内周面部分に接触した状態で回転自在に保持する保持面を有する一対のベルト保持体と、前記無端ベルトをその内周面側から前記回転体の当該外周面部分に押し当てて当該無端ベルトと当該回転体の間に定着対象物を通過させる圧接部を形成する押当て体と、前記無端ベルトの前記一対のベルト支持体の内側となる内周面部分にオイルを供給する供給部材とを備え、
前記ベルト保持体の保持面に、前記無端ベルトの回転軸方向に沿って当該回転軸方向の内側の端部に達するとともに、当該内側にむかうにつれて深くなる筋状の溝を形成していることを特徴とするものである。

この発明（Ａ２）の定着装置は、上記発明Ａ１の定着装置において、前記筋状の溝の前記無端ベルトの回転方向に横切る断面の形状がＶ字形であるものである。

この発明（Ａ３）の定着装置は、上記発明Ａ１の定着装置において、前記筋状の溝が、前記無端ベルトの回転方向に間隔をあけて複数形成されているものである。

この発明（Ａ４）の定着装置は、上記発明Ａ１の定着装置において、前記筋状の溝の少なくとも表面が前記オイルと親和性の高い材質の材料で形成されているものである。

この発明（Ａ５）の定着装置は、上記発明Ａ１又はＡ３の定着装置において、前記ベルト保持体の保持面における前記無端ベルトの回転方向の異なる位置に、前記筋状の溝よりも容積が大きい第二の溝を形成しているものである。

この発明（Ａ６）の定着装置は、上記発明Ａ５の定着装置において、前記第二の溝が、前記供給部材の前記無端ベルトの回転軸方向における端部と対向する位置に少なくとも形成されているものである。

この発明（Ｂ）の画像形成装置は、未定着の像を形成して記録媒体に転写する作像装置と、前記作像装置で転写された未定着の像を記録媒体に定着する定着装置とを有し、
前記定着装置が上記発明１乃至６のいずれかの定着装置であることを特徴とするものである。

上記発明Ａ１の定着装置によれば、無端ベルトの端部とベルト保持体との隙間からのオイルの染み出しを確実に防止することができる。

上記発明Ａ２の定着装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、オイルの染み出しがより確実に防止される。

上記発明Ａ３の定着装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、オイルの染み出しがより確実に防止される。

上記発明Ａ４の定着装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、オイルの染み出しがより確実に防止される。

上記発明Ａ５の定着装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、無端ベルトの回転停止時に集合するオイルの染み出しが抑制される。

上記発明Ａ６の定着装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、発明Ａ５による効果がより確実に得られる。

上記発明Ｂの画像形成装置によれば、定着装置における無端ベルトの端部とベルト支持体との隙間からのオイルの染み出しに起因した記録媒体の汚れや装置内の汚れ等の不具合が発生することを防止できる。

実施の形態に係る定着装置を用いた画像形成装置の要部を示す概略説明図である。 図１の定着装置の要部を示す斜視図である。 図２の定着装置の片側端部から見たときの状態を示す説明図である。 図２の定着装置における加圧回転体の分解斜視図である。 加圧回転体を加熱ロールに圧接させたときの状態を示す一部断面図である。 筋状の溝を形成したベルト端部保持体を示す斜視図である。 図６のベルト端部保持体のベルト回転軸方向の内側から見た正面図とその一部の断面図である。 筋状の溝の断面形状を示す説明図である。 図６のベルト端部保持体を装着した加圧回転体を加熱ロールに圧接させたときの状態を示す一部断面図である。 図９のＱ１−Ｑ１線に沿う断面図である。 オイル染み出しに関する評価試験の結果を示す図表である。 筋状の溝に加えて大型溝を形成した場合のベルト端部保持体を示す斜視図である。 図１２のベルト端部保持体を装着した加圧回転体を加熱ロールに圧接させたときの状態を示す一部断面図である。 図１２のＱ１−Ｑ１線に沿う断面図である。

以下、この発明を実施するための形態（以下、単に「実施の形態」という）について図面を参照しながら説明する。

図１は、実施の形態に係る定着装置を用いた画像形成装置を示すものである。

画像形成装置１は、図示していない筐体の内部に、画像情報に基づく未定着のトナー像を形成するとともにそのトナー像を最終的に用紙等の記録媒体９に転写する作像装置２と、記録媒体９を収容するとともに作像装置２に搬送して供給する給紙装置３と、作像装置２で転写されたトナー像を記録媒体９に定着する定着装置４とを主に装備している。図１中の矢付き一点鎖線は、記録媒体９の主な搬送経路を示す。

作像装置２は、例えば公知の電子写真方式等を利用してトナー像を形成して転写することができるものである。具体的には、矢印方向に回転する感光ドラム１２を備えており、感光ドラム１２の周囲に、感光ドラム１２の表面（像保持面）を帯電させる帯電装置１３と、感光ドラム１２の帯電された表面に画像情報（信号）に基づく光を照射して電位差のある静電潜像を形成する露光装置１４と、その感光ドラム１２上の静電潜像を現像剤としてのトナーにより現像してトナー像にする現像装置１５と、そのトナー像を給紙装置３から供給される記録媒体９に転写する転写装置１６と、転写後の感光ドラム１２の表面に残留するトナー等を除去して清掃する清掃装置１７が主に配置されている。

例えば、感光ドラム１２としては、接地された円筒状の基体の周面に有機感光材料からなる感光層（光導電性層）を有する像保持面を形成したものである。帯電装置１３としては、感光ドラム１２の表面に接触して回転する帯電ロールに帯電電圧を印加して帯電を行う接触帯電方式のものが使用される。露光装置１４としては、ＬＥＤ（発光ダイオード）式記録ヘッド、半導体レーザ走査装置等で構成されるものが使用される。露光装置１４には、画像形成装置１に装備又は接続（無線通信を含む）される画像読取装置又は記憶媒体読取装置や、コンピュータ等の画像作成元となる外部機器から入力される画像情報を図示しない画像処理装置で所要の処理をした後、その処理により得られる画像信号が入力されるようになっている。

現像装置１５としては、所定の色のトナーを含む現像剤（一成分現像剤、二成分現像剤など）が帯電した状態で、現像電圧が印加される現像ロール１５ａを介して感光ドラム１２の表面に供給されるものが使用される。転写装置１６としては、感光ドラム１２の表面に接触して回転する転写ロールに転写電圧を印加して転写を行う接触方式のものが使用される。

給紙装置３は、作像装置２に供給すべき複数枚の所定サイズ、種類等の記録媒体９を積み重ねた状態で収容する収容カセット３１と、この収容カセット３１に収容される記録媒体９を１枚ずつ送り出して搬送する送出装置３２とを主に備えている。収容カセット３１は、必要により複数装備される。記録媒体９としては、特に限定されないたが、主に、用紙、厚紙、透明性シート、はがき等のシート状の記録媒体が使用される。

また、給紙装置３は、記録媒体９を収容カセット３１から作像装置２の転写部（感光ドラム１２と転写装置１６との間）まで搬送するための複数の搬送ロール対３３，３４，…や搬送案内材等で構成される給紙用の用紙搬送路と接続されている。用紙搬送ロール対３４は、搬送される記録媒体９の先端部を一時的に停止させた後、所定の送り出しタイミングが到来した時点で駆動して送り出すための搬送時期調整ロール対として構成されている。用紙搬送路は、作像装置２と定着装置４の間などにも設置されている。

定着装置４は、筐体４１の内部に、加熱手段によって表面温度が所定の温度に保持されるように加熱されるとともに矢印方向に回転するロール形態の加熱回転体５と、加熱回転体５の回転軸方向にほぼ沿う表面部分に所定の圧力で接触して圧接部（定着処理部）ＮＰを形成しつつ回転するベルト形態の加圧回転体６とを設置したものである。図１中の符合３９は、定着後の記録媒体９を定着装置４から排出する排出ロール対である。なお、定着装置４の詳細については後述する。

この画像形成装置１による基本的な画像形成は、次のようにして行われる。

まず、作像装置２において、感光ドラム１２が回転し始め、その回転する感光ドラム１２の表面が帯電装置１３により所要の帯電電位に帯電された後、その帯電された感光ドラム１２の表面に露光装置１４から画像信号に基づく光が照射されて所要の潜像電位からなる静電潜像が形成される。続いて、その静電潜像が感光ドラム１２の回転に伴って移動して現像装置１５を通過する際に、その潜像部分に現像装置１５の現像ロール１５ａから供給される帯電したトナーが静電的に付着することでトナー像として現像される。しかる後、感光ドラム１２上のトナー像が、転写装置１６と対向する転写位置において、給紙装置３から送り出されて搬送される記録媒体９に静電的に転写される。トナー像の転写が終了した後の感光ドラム１２は、その表面が清掃装置１７によって清掃される。

次いで、作像装置２において未定着のトナー像が形成された記録媒体９は、定着装置４に搬送され、加熱回転体５と加圧回転体６との圧接部ＮＰに導入される。これにより、定着装置４では、記録媒体９が圧接部ＮＰに挟まれた状態で搬送されて通過し、その際に未定着のトナー像が加熱加圧されて記録媒体９に定着される。定着後の記録媒体９は、定着装置４から排出された後に排出ロール対３９等により搬送されて図示しない排出収容部に送られる。

次に、定着装置４の詳細について説明する。

定着装置４は、図２〜図３に示すように、前記したロール形態の加熱回転体５及びベルト形態の加圧回転体６に加えて、加圧回転体６を加熱回転体５に押し付ける押付け機構７を備えている。図２では、加圧回転体６の構成部品の一部（ベルト内面保持部品など）についての図示を省略している。

ロール形態の加熱回転体５は、加熱ロール５１と、加熱ロール５１を加熱する加熱源５２と、加熱ロール５１をその両端部において回転自在に支持する加熱支持フレーム５３とで主に構成されている。

加熱ロール５１は、定着対象となる記録媒体９の最大搬送幅よりも大きい寸法の長さを有する金属製の円筒基材の表面に、弾性層と離型層がこの順で形成されたものである。加熱ロール５１は、その両端部がベアリング式の軸受け５４を介して加熱支持フレーム５３に回転自在に支持されているとともに、その一方の端部に取り付けたギア５５に対し画像形成装置１の本体側に配置された回転駆動部からの回転動力が伝達されることにより、矢印で示す方向に回転駆動する。加熱源５２は、例えば、加熱ロール５１の円筒内部に設置される２本のハロゲンランプで構成されており（図３参照）、その両端部が定着装置４の筐体４１に支持されている。加熱ロール５１は、そのロール表面の温度が図示しない温度検出器により検出され、その検出情報に基づいて加熱源５２の加熱動作が制御されることにより所定の温度に保たれる。

加熱支持フレーム５３は、加熱回転体５と加圧回転体６とで形成される圧接部ＮＰを挟んで記録媒体９の導入側となる部分に支持軸５６が設けられており、その圧接部ＮＰを挟んで記録媒体の排出側となる部分に押付け機構７と組み合わせて使用されるばね支持面部５７が形成されている。加熱支持フレーム５３は、その取付け面部５９などを定着装置４の筐体４１にねじ止め等により固定された状態で取り付けられる。

ベルト形態の加圧回転体６は、図３、図４等に示すように、加熱ロール５１の回転軸方向Ａ（図２）に沿う外周面部分に接触して回転する無端ベルト６１と、無端ベルト６１をその内周面側から加熱ロール５１の当該外周面部分に押し当てて圧接部ＮＰを形成する押当て体６２と、無端ベルト６１を回転可能に保持するベルト内部保持体８１及び一対のベルト端部保持体８２Ａ，８２Ｂからなるベルト保持体８０と、無端ベルト６１の内周面に塗布して供給する離型剤オイルを含浸したフェルト部材６８とで構成されている。

無端ベルト６１は、加熱ロール５１の長さとほぼ同じ寸法の幅を有する円筒状のベルトである。無端ベルト６１としては、ポリイミド等の合成樹脂にて薄肉の円筒状に形成されるベルト基材の表面に、フッ素系樹脂等からなる離型層を形成したものが使用される。

押当て体６２は、図３、図４等に示すように、無端ベルト６１の幅とほぼ同じ長さを有する細長い形状からなるヘッド部６４とパッド部６５で構成されている。

ヘッド部６４は、合成樹脂、金属等で構成される非弾性部材で形成されるものである。この実施形態におけるヘッド部６４は、圧接部ＮＰの記録媒体排出側に位置して実際に無端ベルト６１を加熱ロール５１の外周面に押し付ける接触部６４ａと、圧接部ＮＰの記録媒体導入側に位置してパッド部材６５を保持する保持面部６４ｂと、支持材６６が接触して支持する平面状の接触面部６４ｃを有する形状で形成されている。パッド部６５は、ゴム材料等で構成される弾性部材で形成されるものである。この実施形態におけるパッド部６５は、細長い板状形体に形成したシリコンゴムを、その押当て面６５ａを上にした状態で基板６５ｂに固定している。また、この押当て体６２は、後述する２つの支持板６６Ａ，６６Ｂで支持される。

ベルト保持体８０におけるベルト内部保持体８１は、無端ベルト６１の両端部を除く内側の内周面部分を主に回転可能に保持するガイド用の側面部及び底面部を形成した断面ほぼＵ字状の形態からなる合成樹脂製の保持材である。この内部保持体８１は、その両端部に差込突部８１ａが形成されているとともに、そのガイド側面部に複数のガイドリブ（突条）８１ｂが形成されている。また、ベルト内部保持体８１のガイド側面部の一部には、前記した離型剤オイルが所要の量だけ含浸されたフェルト部材６８を取り付ける取付け面部８１ｃが形成されている。離型剤オイルとしては、所要の粘度からなる例えばシリコーン系オイル、フッ素系オイル等が使用される。フィルト部材６８は、内部保持体８１の取付け面部８１ｃに例えば接着等の固定手段で取り付けられる。

ベルト保持体８０における一対のベルト端部保持体８２Ａ，８２Ｂは、無端ベルト６１の両端部の内周面をそれぞれ回転可能に保持する円盤状のガイド部８３が形成された合成樹脂製の保持材である。ガイド部８３は、そのほぼ中央部に位置して無端ベルト６１の内周面が接触して保持される円筒周面状の保持面部８３ａと、その保持面部８３ａよりも外側に位置して無端ベルト６１の端部の偏り移動を阻止する保持面部８３ａよりも大径の大径部（フランジ部）８３ｂと、保持面部８３ａの大径部８３ｂとは反対側に位置して無端ベルト６１の内側にいくにつれて小径になるように傾斜する傾斜面部（テーパー面部）８３ｃで構成されている。保持面部８３ａの一部は、無端ベルト６１が加熱ロール５１と接触して弾性変形しながら圧接部ＮＰを形成する領域を確保するためにほぼ平面状の平面部８３ｄとして形成されている。

この端部保持体８２は、そのガイド部８３の内側面にベルト内部保持体８１の差込突部８１ａを嵌め入れる取付け孔８４が形成されているとともに、そのガイド部８３の内側面の他部に支持板６６Ａ，６６Ｂの各端部６６ｃをそれぞれ差し込んで支持する支持孔８５が形成されている。ガイド部８３の平面部８３ｄの内側には、押当て体６２のヘッド部材６４の端部を差し込んで位置決めする装着部８６が形成されている。また、この端部保持体８２は、そのガイド部８３の外面側に、押当て機構７の構成部品（加圧揺動支持フレーム）に取り付ける際に使用される取付け部８７が形成されている。

ベルト保持体８０は、ベルト内面保持体８１の差込突部８１ａを一対のベルト端部保持体８２の各取付け孔８４にそれぞれ嵌め入れて一体化することで組み立てられる。また、押当て体６２は、パッド部材６５を保持面部６４に設置したヘッド部材６４の両端部をベルト端部保持体８２の各装着部８６に取り付けることで、ベルト内部保持体８１の上に位置する状態で設置される。図４等において、符合６９は押当て体６２と無端ベルト６１の間の摩擦抵抗を低減する摩擦軽減シートである。摩擦軽減シート６９は、その一端部６９ａを押当て体６２とベルト保持体８０の間に挟んだ状態で取りつけた後、その自由端側６９ｂを押当て体６２と無端ベルト６１の間に介在させる状態に装着される。

押当て体６２を支持する支持板６６Ａ，６６Ｂは、図２〜４に示すように、間隔をあけてほぼ平行に並べたうえで、その上長辺部６６ａを押当て体６２（のヘッド部材６４の接触面部６４ｃ）に加熱回転ロール５１の回転軸方向Ａに沿って接触させた状態で設置される。また、支持板６６Ａ，６６Ｂ自体は、前記したように、その両端部６６ｃをベルト端部保持体８２の支持孔８５に嵌め入れることでベルト保持体８０に保持される。

押付け機構７は、加圧回転体６の両端部を支持して揺動する１対の加圧揺動支持フレーム７１と、各加圧揺動支持フレーム７１を加熱回転体５に近づく方向に揺動させるように押し付ける圧縮コイルばね７３とで構成されている。

加圧揺動支持フレーム７１は、図３等に示すように、全体がほぼＶ字状の形状で形成されたものであり、その支点側となる一端部７１ａが加熱支持フレーム５３に対し前記支持軸５６を介して回転自在に取り付けられ、その支持軸５６を支点として矢印Ｃ，Ｄの方向に揺動するようになっている。また、この揺動支持フレーム７１は、そのほぼ中央の曲げ部分に形成する装着部に、ベルト保持体６３のベルト端部保持体８２における取付け部８６を嵌め込むことにより加圧回転体６を支持する。

また、加圧揺動支持フレーム７１は、加圧回転体６を支持したうえで、加熱回転体５（加熱ロール５１）に近づく方向（矢印Ｃ方向）に揺動する状態に保たれることにより、加圧回転体６を加熱回転体５の表面に接触させるようになっている。また、揺動支持フレーム７１は、その変位側となる他端部７１ｂに圧縮コイルばね７３の力がおよんで押し付けるばね押付け面部７２が形成されている。ばね押付け面部７２は、加熱支持フレーム５３のばね支持面部５７と隙間をあけて対向し得る状態で形成されている。

圧縮コイルばね７３は、そのコイルばねの自由長よりも長い支柱本体の上部及び下部にばね止め突出部７７ａとネジ部７７ｂが形成されたばね取付け支柱７７により、加圧揺動支持フレーム７１の移動端部側に取り付けられている。すなわち、圧縮コイルばね７３の巻き空間内に差し入れてそのコイルばねの一端部から突出する支柱７７の下部を、揺動支持フレーム７１のばね押付け面部７２に開設された貫通孔から加熱支持フレーム５３側に突出させ、しかる後、その突出した支柱のネジ部７７ｂを加熱支持フレーム５３のばね支持面部５７に開設するネジ孔に嵌め入れてからナット７７ｄで締めて支柱７７を固定することにより取り付けられる。また、圧縮コイルばね７３は、支柱７７のばね止め突出部７７ａとばね押付け面部７２の間に挟まれて所定の量だけ圧縮された状態で保持される。これにより、ばね押付け面部７２をばね支持面部５７に近づける方向に押すばね力（Ｆ：図３）を発揮する。

この押付け機構７によれば、圧縮コイルばね７３のばね力（Ｆ）によりばね押付け面部７２が押されて加圧揺動支持フレーム７１が加熱ロール５１に近づく方向（矢印Ｃ方向）に揺動する状態に保たれる。これにより、その揺動支持フレーム７１に支持された加圧回転体６が加熱ロール５１の表面に対して所定の圧力で接触した状態に保たれる。

詳しくは、圧縮コイルばね７３のばね力で矢印Ｃ方向に揺動する加圧揺動支持フレーム７１において（てこの原理で）最終的に発生する力（押し付け力）Ｇが、加圧回転体６の一対のベルト端部保持体８２Ａ，８２Ａから２つの支持板６６Ａ，６６Ｂを経由して最後に押当て体６２に伝えられる。これにより、押当て体６２が無端ベルト６１を介して加熱ロール５１の表面に所定の圧力で押し付けられる。

２つの支持板６６Ａ，６６Ｂは、押当て体６２（のヘッド部６４）をその押当て面部とは反対側の接触面部６４ｃに直接接触した状態で支持する。また、この支持板６６Ａ，６６Ｂは、押付け機構７で発生する前記押し付け力Ｇを受けて押付け体６２を加熱ロール５１にむけて押し付ける。この２つの支持板６６をヘッド部６４の下に設置することにより、その支持板６６が受ける押付け機構７の押し付け力Ｇを押当て体６２のヘッド部６４に対して直接的に効率よく伝達させることができ、これによって圧接部ＮＰの回転軸方向における圧力分布がより安定したものになる。

そして、定着装置４においては、図３や図５に示すように、押付け体６２が無端ベルト６１を加熱ロール５１に押し付けることで、その加熱ロール５１と無端ベルト６１（押当て体６２）との間に、無端ベルト６１が加熱ロール５１の外周面と所要の幅（回転方向の長さ）で接触した定着用の圧接部ＮＰが形成される。このとき圧接部ＮＰは、押当て体６２のヘッド部６４及びパッド部６５の双方が加熱ロール５１の外周面に無端ベルト５１を介して接触した状態になって形成される。

また、無端ベルト６１は、加熱ロール５１が回転すると、その回転に追従して矢印で示す方向に回転する。無端ベルト６１が回転すると、図５に示すように、無端ベルト６１の内周面にはフェルト部材６３から離型剤オイルが少量ずつ塗布されて供給される。これにより、無端ベルト６１と押付け体６２（厳密には摩擦軽減シート６９）の間の摩擦が低減され、無端ベルト６１が円滑に回転走行する。

この圧接部ＮＰにおける定着は、次のようにして行われる。

すなわち、定着対象物である未定着のトナー像を保持する記録媒体９が圧接部ＮＰに導入されると、はじめに圧接部ＮＰの記録媒体導入側に配置されているパッド部６５が（無端ベルト６１を介して）、その記録媒体９を、加熱されて回転する加熱ロール５１に押し付ける。続いて、圧接部ＮＰの記録媒体排出側に配置されているヘッド部６４（の接触部６４ａ）が（無端ベルト６１を介して）、その記録媒体９を、上記加熱ロール５１に押し付ける。そして、その未定着のトナー像を保持する記録媒体９は、圧接部ＮＰにおいて加圧回転体６の押当て体６２におけるパッド部６５及びヘッド部６４により加熱回転体５の加熱ロール５１の外周面に押し付けられた状態で加熱され、加熱ロール５１の回転により圧接部ＮＰを通過するように搬送される。このようにして圧接部ＮＰを通過することにより、未定着のトナー像が加熱及び加圧されて記録媒体９に定着される。

また、この定着装置４においては、無端ベルト６１の端部と一対のベルト端部保持体８２Ａ，８Ｂのガイド面部８３との間からの離型剤オイルの染み出しを防止するための以下の対策が施されている。

すなわち、一対のベルト端部保持体８２Ａ，８Ｂの各ガイド部８３には、図６、図７等に示すように、複数の筋状の溝１０を形成している。この複数の溝１０は、保持面部８３ａの平面部８３ｄを除く領域において無端ベルト６１の回転方向（周方向）に対しほぼ同じ間隔をあけた状態で形成されている。

また、この筋状の溝１０はいずれも、図７に示すように、無端ベルト６１の回転軸方向Ａに沿って保持面部８３ａからその内側に位置する傾斜面部８３ｃの端部に達するとともに、その回転軸方向Ａの内側にむかうにつれて溝深さｄが深くなる形状に形成されている。この実施の形態における溝１０は、ガイド部８３の大径部８３ｂから離れた保持面部８３ａの位置から回転軸方向Ａの内側の中間位置までの範囲に同じ溝深さｄ１で形成される溝部分１０ａと、その保持面部８３の中間位置から傾斜面部８３ｃの内側端部に至る位置までの範囲に、保持面部８３ａから一定の角度で連続して傾斜して深くなる漸増深さｄ２（保持面部８３ａから最も離れた深さ部分の寸法）で形成される溝部分１０ｂとで構成されている。

さらに、この溝１０は、図８に示すように、無端ベルト６１の回転方向に横切る断面の形状がＶ字形（換言すれば、くさび型又は先尖型）となるように形成されたものである。このため、溝深さｄはいずれも保持面部８３ａから断面Ｖ字形における底先端部までの距離を指すことになる。溝１０は、フェルト部材６８で塗布された離型剤オイルが無端ベルト６１の両端部に移動した分のオイルを毛細管現象などの原理で溝内に誘い入れる機能を発揮するものにしている。この観点から、溝１０の無端ベルト６１の回転方向における幅ｗは、離型剤オイルの供給量、粘性（粘度）等にも多少左右されて調整する必要もあるが、例えば０．１〜２．０ｍｍの比較的狭い幅であれば十分である。

図９及び図１０は、筋状の溝１０を形成したベルト端部保持体８２（便宜上、一方の保持体８２Ａを示す）を装着したときの定着装置４の状態を示す。図９では無端ベルト６１の図示を省略している。図１０は、図９のＱ１−Ｑ１線に沿う断面図である。

定着装置４では、前述したように定着動作時に加熱ロール５１の回転に追従して無端ベルト６１が回転し、その回転の際に、無端ベルト６１の内周面にフィルト部材６８から離型剤オイルが塗布されるが、そのオイルの一部が無端ベルト６１の両端部の内周面部分に伝わって移動した後にベルト端部保持体８２のガイド部８３（厳密には保持面部８３ａ）との隙間を通して外部に染み出そうとする。

しかし、その無端ベルト６１の両端部の方にむけて移動する離型剤オイルは、無端ベルト６１の回転に伴って回転方向に移動するように搬送されるとともに、その回転時にベルト端部保持体８２のガイド部８３における複数の筋状の溝１０を通過することになる。

このため、各筋状の溝１０では、その溝を横切って通過する無端ベルトの内周面に存在するオイルを捕獲するようにして溝内に誘い入れるとともに、その導入したオイルを溝深さｄの深い方に移動させる。そして、最後には、その移動したオイルを溝１０の内側端部から排出させ、ベルト端部保持体８２Ａ，８２Ｂどうしの間における無端ベルト６１の内部空間内に戻す。

この結果、無端ベルト６１の両端部の方にむけて移動する離型剤オイルは、ベルト端部保持体８２のガイド部８３の保持面部８３ａとの隙間を通してベルト端部から染み出すことが阻止される。筋状の溝１０による上記したオイル染み出しの防止効果は、特に無端ベルト６１の回転始動した初期の段階で有効に得られる。

図１１は、この実施の形態に係る定着装置４を用いて無端ベルト６１の端部とベルト端部保持体８２Ａ，８２Ｂとの隙間からのオイル染み出しの有無について調べた評価試験の結果を示す。

評価試験は、次の条件で行った。まず、ベルト端部保持体８２として、外径が２９ｍｍで幅（回転軸方向Ａに沿う長さ）が約１０ｍｍの保持面部８３ａと幅が約３ｍｍの傾斜面部８３ｃに対して、図９、図１０等に示すように断面がＶ字形の筋状の溝１０をベルト回転方向にほぼ等しい間隔をあけた状態で計７個形成したものを用意した（実施例）。溝１０は、その幅ｗが２ｍｍ、傾斜面部８３ｃの端部までの長さが約７．８ｍｍ（保持面部８３ａの大径部８３ｂから約３ｍｍ内側に至る面部分には溝１０が存在しない）のものであり、保持面部８３の面からの最深部の深さ（図７ｂに示す深さｄ２部分に相当する）を図１１に示す各深さに設定した。

ベルト端部保持体８２は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂を用いて溝１０の形成も含めて射出成形法により作製した。また、無端ベルト６１として、直径（外径）が３０ｍｍ、厚さが０．０９５ｍｍからなるポリイミド製のベルトを使用し、その無端ベルト６１を加熱ロール５１に対して圧接幅が４〜８ｍｍとなる圧接部ＮＰを形成する状態で設置した。さらに、離型剤オイルとして、粘度が２５℃で２００〜４００ｍｍ²／秒（１８０℃で３０〜６０ｍｍ²／秒）からなるシリコーンオイルを使用し、そのオイルをフェルト部材６８に含浸させた状態で無端ベルト６１の内周面に接触させることで塗布するように設定した。なお、ベルト端部保持体８２の全体を形成する上記ＰＰＳ樹脂は、上記無端ベルト６１との良好な摺動性が得られるという材質のものであり、また、離型剤オイルのシリコーンオイルと親和性が低くない特性を示す材質の合成樹脂でもある。

そして、この定着装置４について、その加熱ロール５１を表面温度が１６０℃となるように加熱した状態で、回転速度３００（ｍｍ／秒）で１０００回転させた後に、５分間停止させるという単位の動作を６回繰り返した。この試験動作時には無端ベルト６１も加熱ロール５１と同じ内容で回転及び停止する。この試験動作が終了した後に、無端ベルト６１の端部の状態を観察し、図１１に示すレベルの基準で評価した。

また比較のために、ベルト端部保持体８２として、そのガイド部の保持面部８３に、無端ベルト６１の回転方向において徐々にその回転軸方向Ａの内側に偏って伸びる螺旋状の溝（前記特許文献１の図１１ｂに示すような溝）を形成したもの（比較例）を装着した以外は同じ構成の定着装置を用意し、上記した評価試験を同様に行った。比較例における螺旋状の溝は、特許文献１の公報における図１１ｂに示すような形状のものであり、その深さｄは全域において同じ寸法（１ｍｍ）のものとした（幅は実施例と同じである）。

［他の実施の形態］
図１２から図１４は、他の実施の形態におけるベルト端部保持体や定着装置の一部を示すものである。

この実施の形態におけるベルト端部保持体８２は、そのガイド部の保持面部８３及び傾斜面部８３ｃに対して筋状の溝１０とは異なる部分に、筋状の溝１０とは容積が大きい大型溝１５を形成したものである。この大型溝１５は、その深さｄがベルト回転方向Ａにおいて同じ寸法からなる溝であり、例えば筋状の溝１０の最大の深さの深さｄ２と同じものとしている。そして、この実施の形態における大型溝１５は、その幅を筋状の溝１０の幅の１．５〜１０倍の寸法に設定することで容積が１．５〜１０倍程度大きい溝として構成されている。

また、この大型溝１５は、離型剤オイルを含浸するフェルト部材６８が定着装置４において重力方向の下方の位置に存在するように設置されるため、図１３や図１４に示すように、そのフィルト部材６８のベルト回転方向Ａの端部６８ａと対向するガイド部８３の位置に形成している。

この大型溝１５を筋状の溝１０と合わせて形成したベルト端部保持体８２を使用した定着装置４においては、特に加熱ロール５１及び無端ベルト６１の回転停止中において無端ベルト６１の内周面に付着している離型剤オイルが重力により次第にベルト内周面の最下部に集まるように少しずつ溜まり、その溜まったオイルのうちフェルト部材６８に再吸収されない分のオイルが無端ベルト６１の両端部とベルト端部保持体８２のガイド部８３との隙間を通して外部に漏れ出るように移動しようとするが、大型溝１５の溝内に捕獲されてベルト端部から外部に漏れ出ることが阻止される。また、大型溝１５がフェルト部材８３の端部８３ａと対向する位置（ほぼ真横の位置）に形成されているため、この大型溝１５によるオイル漏れの防止効果は、無端ベルト６１が長時間連続して回転するときにも有効に得られる。

大型溝１５は、例えば、離型剤オイルを含浸したフェルト部材６８が重力方向の最下部の位置に配置されない場合には、その他の位置に配置されたフェルト部材６８の端部６８ａと対向するガイド部８３に形成することに加え、そのガイド部８３の重力方向の最下部となる部分にも少なくとも１つ形成するとよい。この場合、その最下部の位置に形成された大型溝１５により、無端ベルト６１の回転停止時にベルト内周面の下部に集合する離型剤オイルが捕獲されてベルト端部から漏れ出ることが阻止される。

前記実施の形態では、筋状の溝１０を複数形成する場合を例示したが、オイルの染み出しが少ない場合などには、筋状の溝１０は１つだけ形成するように構成しても構わない。

また、筋状の溝１０の深さｄについては、溝内に導入された離型剤オイルを最終的にベルト端部保持体８２の内側（無端ベルトの回転軸方向内側）にむけて流すように移動させることが可能であれば特に制約されるものでなく、例えば溝全体において回転軸方向Ａの内側にいくにつれて連続して深くなるものであっても、あるいは、段階的（断続的）に深くなるものであってもよい。

また、前記実施の形態では、筋状の溝１０を含むベルト端部保持体８２の全体を離型剤オイルと親和性の高い材質の合成樹脂で成形したものを使用した場合を例示したが、その筋状の溝１０の表面部分だけを離型剤オイルと親和性の高い材料で形成するようにしてもよい。この場合には、筋状の溝１０の表面に親和性の高い材料を例えば塗布することで実現することができる。また、筋状の溝１０を形成するガイド部の保持面８３ａの表面だけを（溝１０の表面全体を含む）その親和性の高い材料で形成してもよい。

この他、画像形成装置１における作像装置２としては、複数色のトナー像を形成して記録媒体９にそれぞれ転写することができる多色像形成型の作像装置を適用してもよい。作像装置２における転写方式には、中間転写体を用いる公知の中間転写方式などを採用することも可能である。

１ …画像形成装置
２ …作像装置
４ …定着装置
５ …加熱回転体
９ …記録媒体（定着対象物の一部）
１０…筋状の溝
１５…大型溝（第二の溝）
５１…加熱ロール（回転体）
６１…無端ベルト
６２…押当て体
６８…フェルト部材（供給部材）
６８ａ…端部
８２Ａ，８２Ｂ…一対のベルト端部保持体（一対のベルト保持体）
８３ａ…保持面部（保持面）
８３ｃ…傾斜面部（内側の端部）
Ａ …回転軸方向
ＮＰ…圧接部

Claims (5)

1. 定着対象物が接触する外周面を有する回転体と、
   前記回転体の回転軸方向に沿う外周面部分に接触して回転する無端ベルトと、
   前記無端ベルトの両端部をその内周面部分に接触した状態で回転自在に保持する保持面を有する一対のベルト保持体と、
   前記無端ベルトをその内周面側から前記回転体の当該外周面部分に押し当てて当該無端ベルトと当該回転体の間に定着対象物を通過させる圧接部を形成する押当て体と、
   前記無端ベルトの前記一対のベルト保持体の内側となる内周面部分にオイルを供給する供給部材と
   を備え、
   前記ベルト保持体の保持面に、前記無端ベルトの回転軸方向に沿って当該回転軸方向の内側の端部に達するとともに、当該内側にむかうにつれて深くなる筋状の溝を形成し、
   前記ベルト保持体の保持面における前記無端ベルトの回転方向の異なる位置に、前記筋状の溝よりも容積が大きい第二の溝を形成し、
   前記第二の溝が、前記供給部材の前記無端ベルトの回転軸方向における端部と対向する位置に少なくとも形成されていることを特徴とする定着装置。
2. 前記筋状の溝は、その前記無端ベルトの回転方向に横切る断面の形状がＶ字形である請求項１に記載の定着装置。
3. 前記筋状の溝は、前記無端ベルトの回転方向に間隔をあけて複数形成されている請求項１に記載の定着装置。
4. 前記筋状の溝は、その少なくとも表面が前記オイルと親和性の高い材質の材料で形成されている請求項１に記載の定着装置。
5. 未定着の像を形成して記録媒体に転写する作像装置と、前記作像装置で転写された未定着の像を記録媒体に定着する定着装置とを有し、
   前記定着装置が請求項１乃至４のいずれかに記載の定着装置であることを特徴とする画像形成装置。

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