JP6031853B2 - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

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に熱容量の低い発熱体（抵抗発熱層）を持たせているため、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、例えば以下のように構成されている。
定着ベルトは、抵抗発熱層を含み、ベルト幅方向における当該抵抗発熱層の両側端部に、一部が導電状態で積層された積層部と当該積層部からベルト幅方向の外側に延出された非積層部とを含む一対の筒状をした受電部材である電極を有している。
定着ベルトの内周側には、当該定着ベルトと平行に弾性体ローラーが挿入されている。一方、定着ベルトの外周側には、当該定着ベルトと平行に、前記弾性体ローラーに対向させて加圧ローラーが設けられている。

加圧ローラーは、前記定着ベルトを介して前記弾性体ローラーを押圧していて、前記定着ベルトの一部が円弧状に凹んで、加圧ローラーとの間で定着ニップが形成されている。
そして、加圧ローラーを回転させることにより、前記定着ベルトが従動走行し、前記一対の電極に、これに摺接する給電部材を介して給電することにより前記抵抗発熱層が発熱する。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、定着ベルトの幅方向両端には、従動する定着ベルト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端縁（すなわち、電極の前記非積層部の外縁）が当接して、それ以上の移動を規制するものである。

特開２００９−１０９９９７号公報 特開平１０−９１２５０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、下記の課題が生じている。
定着ベルトの定着ニップにおいて、装置の累積稼動時間が長くなると、電極が形成されている部分と無い部分との境界で定着ベルトが破断してしまう。これは、電極が形成されている部分と無い部分とで、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周期とする繰り返し応力が発生し、これが原因でやがて破断してしまうのである。これにより、定着ベルトの寿命が短くなってしまう。

これに対処するため、電極が形成されている部分の剛性を無い部分の剛性に近づけるため、電極の厚みをより薄くすることが考えられる。しかし、そうすると、電極のベルト幅方向（軸心方向）の剛性（強度）が不足してしまい、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。

本発明は、上記した課題に鑑み、可能な限り、上記した破断の発生を抑制できると共に、蛇行規制部材に当接することによる変形も防止することが可能な受電部材を有する定着ベルトを備えた定着装置、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、ベルト幅方向における前記抵抗発熱層の両側端部に、一部が導電状態で積層された積層部と当該積層部からベルト幅方向の外側に延出された非積層部とを含む一対の筒状をした受電部材と、各受電部材の前記非積層部に対応する外周面部分もしくは内周面部分に摺接する給電部材と、各受電部材の前記非積層部の外縁に当接して、定着ベルトの幅方向の移動を規制する蛇行規制部材と、を備え、前記受電部材は、その外周面と内周面の両方に、前記ベルト幅方向に延びた凹条部が周方向に列設されており、当該受電部材の横断面において、周方向に隣接する前記外周面の凹条部部分と前記内周面の凹条部部分とで１周期分の波形状となるよう、当該外周面の凹条部と当該内周面の凹条部とが、前記周方向にずらして設けられていることを特徴とする。

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、ベルト幅方向における前記抵抗発熱層の両側端部に、一部が導電状態で積層された積層部と当該積層部からベルト幅方向の外側に延出された非積層部とを含む一対の筒状をした受電部材と、各受電部材の前記非積層部に対応する外周面部分もしくは内周面部分に摺接する給電部材と、各受電部材の前記非積層部の外縁に当接して、定着ベルトの幅方向の移動を規制する蛇行規制部材と、を備え、前記受電部材は、その縦断面における面積が第１の大きさとなる第１の部分と、当該面積が第１の大きさよりも小さな第２の大きさとなる第２の部分とが、周方向において交互に形成されてなり、前記受電部材の前記第２の部分は、受光部材の厚み方向における、貫通穴もしくは非貫通穴が、前記ベルト幅方向に列状に複数開設された部分であることを特徴とする。

ここで、前記複数の貫通穴もしくは非貫通穴は、前記積層部に開設されていることを特徴とする。
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、上記の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、定着ベルトにおいて、ベルト幅方向における抵抗発熱層の両端部に、一部が導電状態で積層された積層部と当該積層部からベルト幅方向の外側に延出された非積層部とを含む一対の筒状をした受電部材を、その外周面と内周面の少なくとも一方に、ベルト幅方向に延びた凹条部が周方向に列設されてなるものとしているので、凹条部の底部の厚みを薄くできる関係上、受電部材に径方向に作用する加圧部材による押圧力に対して変形し易くなる。その結果、定着ベルトにおいて、受電部材が積層されている領域とされていない領域との変形量の差に起因する上記した破断を可能な限り抑制することができる。

また、前記凹条部を有するため、受電部材の横断面形状が、凹条部の存する凹部とその間の凸部とが連続する凹凸形状になっているため、当該凹凸を有しない滑らかな横断面形状をした上記従来の受電部材と比較して、定着ベルトが幅方向に移動して、受電部材の上記外縁が蛇行規制部材に当接した際に当該蛇行規制部材から受ける反力に対する剛性が高くなっている。その結果、可能な限り、蛇行規制部材に当接することによる変形も防止することができる。

また、上記の構成からなる定着装置によれば、定着ベルトにおいて、ベルト幅方向における抵抗発熱層の両端部に、一部が導電状態で積層された積層部と当該積層部からベルト幅方向の外側に延出された非積層部とを含む一対の筒状をした受電部材を、その縦断面における面積が第１の大きさとなる第１の部分と、当該面積が第１の大きさよりも小さな第２の大きさとなる第２の部分とが、周方向において交互に形成されてなるものとしているので、前記第２の部分の厚みを薄くできる関係上、受電部材に径方向に作用する加圧部材による押圧力に対して変形し易くなる。その結果、定着ベルトにおいて、受電部材が積層されている領域とされていない領域との変形量の差に起因する上記した破断を可能な限り抑制することができる。

また、前記第１の部分の厚みを厚くできるため、定着ベルトが幅方向に移動して、受電部材の上記外縁が蛇行規制部材に当接した際に当該蛇行規制部材から受ける反力に対する剛性を高くできる。その結果、可能な限り、蛇行規制部材に当接することによる変形も防止することができる。

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。 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る。 （ａ）は、上記筒状電極の横断面図であり、（ｂ）は、同斜視図である。 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。 （ａ）は、実施の形態２に係る定着装置における筒状電極の横断面図であり、（ｂ）は、同斜視図である。 実施の形態３に係る定着装置における筒状電極の斜視図である。 （ａ）は、実施の形態４に係る定着装置における筒状電極の横断面図であり、（ｂ）は、同斜視図である。

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５）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。

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る。
図３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、抵抗発熱層７０の端部周面（本例では、内周面）に幅方向（軸心方向）における一部が重なった状態（積層状態）で接合されている（導電状態で積層されている）。この積層部から前記幅方向の外側（図３における左側）に延出された部分は、図３に示すように、筒状電極６８の単層構造（非積層部）になっている。なお、定着ベルト５０の筒状電極６６側の端部も上記と同様の構成である。

ここで、定着ベルト５０において、抵抗発熱層７０、補強層７２、弾性層７４、離型層７６および筒状電極６８が積層されている領域を「電極領域５０Ａ」と称し、抵抗発熱層７０、補強層７２、弾性層７４、離型層７６のみが積層されている領域を「非電極領域５０Ｂ」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、３０〜１５０[μｍ]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^-6〜１.０×１０^-2［Ω・ｍ］程度であり、好ましい範囲は、１.０×１０^-5〜５.０×１０^-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との接着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、５〜１００[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：０.０１〜５０[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：Ｐ
ＦＡ３５０−Ｊ、４５１ＨＰ−Ｊ、９５１ＨＰ Ｐｌｕｓ等を用いることができる。離型層７６の厚みは、５〜１００[μｍ]の範囲が好ましい。

筒状電極６８は、定着ベルト５０のベルト幅方向における抵抗発熱層７０の端部に、一部が導電状態で積層された積層部と当該積層部からベルト幅方向の外側に延出された非積層部とを含む筒状をしている。なお、もう一方の筒状電極６６も筒状電極６８と同じ構成であり、抵抗発熱層７０との接合態様も同様なので、筒状電極６８を代表に説明する。
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の横断面を図４（ａ）に、斜視図を図４（ｂ）に示す。なお、図４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。
筒状電極６８は、内周面にその幅方向に延びる凹条部６８Ａが周方向に所定の間隔で（本例では、等間隔で）で列設されてなる形状を有している。凹条部６８Ａの形成により、隣接する凹条部６８Ａ間には、幅方向に延びる凸条部６８Ｂが形成されている。

筒状電極６８の外径は、２０〜４０［ｍｍ］の範囲で設定される。また、凹条部６８Ａにおける最も薄い部分の厚みは、２０〜４０[μｍ]の範囲で設定され、凸条部６８Ｂにおける最も厚い部分の厚みは、６０〜８０[μｍ]の範囲で設定される。また、隣接する凹条部６８Ａと凸条部６８Ｂの周方向における間隔は、５００〜２０００[μｍ]の範囲で設定される。筒状電極６６，６８に関し、上記のような形状にした理由等については後述する。

筒状電極６６，６８は、絞り加工により得られる上記横断面形状をしたシームレスパイプを必要な長さに切断して製造される。あるいは、絞り加工または電気鋳造法により円形断面を有するシームレスパイプを得た後、これに、凸条部６８Ｂとなる部分をマスキングし、これを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の厚みを薄くする（凹条部６８Ａを形成する）ことにより製造しても構わない。

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。
あるいは、先ず、抵抗発熱層７０、補強層７２、弾性層７４、および離型層７６が内側からこの順で積層されてなる筒状体を形成した後、筒状電極６６を当該筒状体に挿入して、導電性接着剤により接合することとしても構わない。
（弾性体ローラー）
図５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５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２０〜１００［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５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１〜１０［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１〜２０［ｍｍ］である。

離型層８６は、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）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７６の厚みは、５〜１００[μｍ]である。
（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の外周面に押圧されている。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６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６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９８Ａ，１０４Ａ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、定着ベルト５０が、その幅方向両端部に有する筒状電極６６，６８の少なくとも、抵抗発熱層７０（図３）と重なっている領域は、加圧ローラー５４による押圧力の影響を受け、本例では、円弧状に変形する。この場合、筒状電極６６（６８）は、図４を用いて上記したように、凹条部６８Ａを設けて、径方向における外力（すなわち、加圧ローラーから受ける押圧力）に対する剛性を弱めている。これにより、電極領域５０Ａの径方向における外力に対する剛性を非電極領域５０Ｂのそれに近づけることができるため、定着ニップＮにおける両領域５０Ａ，５０Ｂの変形量の差を小さくできる。その結果、両領域５０Ａ，５０Ｂの境界、およびその近傍で抵抗発熱層７０、補強層７２、弾性層７４、および離型層７６の積層体に生じる応力が緩和され、当該応力が繰り返して表れることによる当該積層体部分での破断を可能な限り抑制することができる。

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、筒状電極６６，６８の横断面形状が、凹条部６８Ａが存する凹部と凸条部６８Ｂが存する凸部とが連続する凹凸形状になっている関係上、当該凹凸を有しない厚み一様の単純円筒形をした従来よりも、蛇行規制部材９４，１００から受ける外力に対する剛性が高くなっているため、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。

なお、蛇行規制部材９４，１００から受ける外力に対する剛性に関し、本例では、筒状電極６６，６８の縦断面における凸条部６８Ｂ部分の面積が大きくなっている（大きくすることができる）ため、当該外力に対する剛性を高くすることができるということも言える。
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は、外周面にベルト幅方向に延びた凹条部６８Ａが周方向に列設されてなるものとしたことにより、換言すると、その縦断面における面積が第１の大きさとなる凸条部６８Ｂと、当該面積が第１の大きさよりも小さな第２の大きさとなる凹条部６８Ａとが、周方向において交互に形成したことにより、構造的に、幅方向における外力に対する剛性が、径方向における外力に対する剛性よりも相対的に増加する形状となっているため、上述した破断や変形を可能な限り抑制することができる。

なお、凹条部６８Ａと凸条部６８Ｂにおける上記した厚みは適宜設定される。定着ニップＮにおける定着ベルトの変形が大きいほど、凹条部６８Ａにおける厚みを薄く、また凹条部６８Ａの周方向における間隔を小さくする。また、定着ベルトの幅方向（軸心方向）における移動力（蛇行規制部材から受ける反力）が大きいほど、凸条部の厚みを厚くする。
＜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、異なる部分を中心に説明する。

実施の形態２における筒状電極１０６の横断面を図７（ａ）に、斜視図を図７（ｂ）にそれぞれ示す。図７は、図４と同様に図示したものである。
実施の形態１の筒状電極６８は、その内周面に凹条部６８Ａと凸条部６８Ｂを形成したが、実施の形態２の筒状電極１０６では、外周面に凹条部１０６Ａと凸条部１０６Ｂを形成している。

凹条部１０６Ａにおける厚み、凸条部１０６Ｂにおける厚み、および凹条部１０６Ａと凸条部１０６Ｂの周方向における間隔は、実施の形態１と同様なのでその説明については省略する。
なお、給電部材５６，５８（図２）が摺接する外周面に凹凸が形成されているが、凹凸差が数十μｍ、周方向の間隔が５００〜２０００[μｍ]程度なので、当該凹凸を設けたことに起因し、給電部材５６，５８が筒状電極１０６外周面から離間してスパークが生じる等の不具合は発生しない。
＜実施の形態３＞
実施の形態３に係る定着装置も、実施の形態１，２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、異なる部分を中心に説明する。

図８に、実施の形態３における筒状電極１０８の斜視図を示す。
実施の形態１，２では、構造的に、幅方向における外力に対する剛性が、径方向における外力に対する剛性よりも相対的に増加する形状とするため、その縦断面における面積が第１の大きさとなる第１の部分（凸条部）と、当該面積が第１の大きさよりも小さな第２の大きさとなる第２の部分（凹条部）とを、周方向において交互に形成した。すなわち、厚みの厚い部分と薄い部分とを設けることとしたが、実施の形態３では、厚みを一様とし、複数の穴１０８Ｈを、幅方向に列状に開設することにより、上記第２の部分を創設することとした。

これによれば、縦断面において、幅方向に穴１０８Ｈが開設されていない第２の領域１０８Ｂよりも、穴１０８Ｈが開設されている第１の領域１０８Ａの面積が小さくなるため、当該筒状電極１０８が、構造的に、幅方向における外力に対する剛性が、径方向における外力に対する剛性よりも相対的に増加する形状となっている。
なお、幅方向において、穴１０８Ｈは、少なくとも、筒状電極１０８が、抵抗発熱層７０（図３）と重なる領域に設けられるが、給電部材５６，５８（図２）が摺接する領域には、給電の安定性を確保する観点から、設けない方が好ましい。

ここで、筒状電極１０８の厚みは、６０〜８０[μｍ]、穴１０８Ｈの直径は、５０〜１００[μｍ]、穴１０８Ｈの周方向のピッチは、２００〜１０００[μｍ]、幅方向（軸心方向）のピッチは、１００〜２００[μｍ]の範囲でそれぞれ設定される。
＜実施の形態４＞
実施の形態４に係る定着装置も、実施の形態１、２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、異なる部分を中心に説明する。

実施の形態４における筒状電極１１０の横断面を図９（ａ）に、斜視図を図９（ｂ）にそれぞれ示す。図９は、図４と同様に図示したものである。
実施の形態１、２の筒状電極は、外周面と内周面のいずれか一方に、凹条部を形成して、上記所定の効果を得ることとした。換言すると、実施の形態１、２の筒状電極は、厚みが異なる領域を設けることによって、上記所定の効果を得ることとした。

これに対し、実施の形態４の筒状電極１１０は、厚みを一様とし、その横断面の形状を波状とすることとした。換言すると、筒状電極１１０は、凹条部を外周面と内周面の両方に形成すると共に、横断面において、周方向に隣接する前記外周面の凹条部部分と前記内周面の凹条部部分とで１周期分の波形状となるよう、当該外周面の凹条部と当該内周面の凹条部とが、前記周方向にずらして設けることとした。

これにより、厚みが薄くとも、幅方向における外力（すなわち、蛇行規制部材９４，１００から受ける反力）に対する剛性を高くすることができ（すなわち、座屈を生じにくくすることができ）、薄いが故に、径方向における外力（すなわち、加圧ローラーから受ける押圧力）に対する剛性を弱めることができる。
なお、この場合の厚みとは、外周面または内周面における法線方向の厚みである。

筒状電極１１０の厚みは、４０〜６０[μｍ]、横断面形状を形成する波の振幅は、１０〜２０[μｍ]、波長は、１００〜５００[μｍ]の範囲で、それぞれ設定される。
なお、給電部材５６，５８（図２）が摺接する外周面に凹凸が形成されているが、凹凸差が上記の程度なので、実施の形態２の場合と同様、当該凹凸を設けたことに起因し、給電部材５６，５８が筒状電極１１０外周面から離間してスパークが生じる等の不具合は発生しない。

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１，２（図４、図７）では、凹条部の横断面を、弧状をした滑らかな曲線形状としたが、これに限らず、矩形状としても構わない。
（２）上記実施の形態３（図８）では、筒状電極１０８に開設した穴１０８Ｈは貫通穴としたが、これに限らず、非貫通穴（有底穴）としても構わない。これによっても、厚みの薄い部分が形成されるため、同様の効果が得られるからである。

（３）上記実施の形態４（図９）では、横断面を正弦波様の波形状としたが、これに限らず、矩形波状としても構わない。
（４）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。
（５）上記実施の形態では、加圧ローラーは定着ベルトをその全長に渡って押圧したが、押圧範囲は、必ずしも全長に渡る必要はない。通紙領域に適切な定着ニップが形成できる範囲を押圧すれば良いのである。

（６）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。
（７）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。

１０ タンデム型フルカラープリンター
２２ 定着装置
５０ 定着ベルト
５４ 加圧ローラー
６６，６８，１０６，１０８，１１０ 筒状電極
７０ 抵抗発熱層
９４，１００ 蛇行規制部材

Claims (4)

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、
   ベルト幅方向における前記抵抗発熱層の両側端部に、一部が導電状態で積層された積層部と当該積層部からベルト幅方向の外側に延出された非積層部とを含む一対の筒状をした受電部材と、
   各受電部材の前記非積層部に対応する外周面部分もしくは内周面部分に摺接する給電部材と、
   各受電部材の前記非積層部の外縁に当接して、定着ベルトの幅方向の移動を規制する蛇行規制部材と、
   を備え、
   前記受電部材は、
   その外周面と内周面の両方に、前記ベルト幅方向に延びた凹条部が周方向に列設されており、当該受電部材の横断面において、周方向に隣接する前記外周面の凹条部部分と前記内周面の凹条部部分とで１周期分の波形状となるよう、当該外周面の凹条部と当該内周面の凹条部とが、前記周方向にずらして設けられていることを特徴とする定着装置。
2. 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、
   ベルト幅方向における前記抵抗発熱層の両側端部に、一部が導電状態で積層された積層部と当該積層部からベルト幅方向の外側に延出された非積層部とを含む一対の筒状をした受電部材と、
   各受電部材の前記非積層部に対応する外周面部分もしくは内周面部分に摺接する給電部材と、
   各受電部材の前記非積層部の外縁に当接して、定着ベルトの幅方向の移動を規制する蛇行規制部材と、
   を備え、
   前記受電部材は、その縦断面における面積が第１の大きさとなる第１の部分と、当該面積が第１の大きさよりも小さな第２の大きさとなる第２の部分とが、周方向において交互に形成されてなり、
   前記受電部材の前記第２の部分は、受光部材の厚み方向における、貫通穴もしくは非貫通穴が、前記ベルト幅方向に列状に複数開設された部分であることを特徴とする定着装置。
3. 前記複数の貫通穴もしくは非貫通穴は、前記積層部に開設されていることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
4. 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１〜３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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