JP6684476B2 - 定着装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録シートに現像剤像を熱定着するための定着装置に関する。

用紙などの記録シートに現像剤像を熱定着するための定着装置として、無端状の定着ベルトや、定着ベルトの内側に配置されたニップ部材、ニップ部材との間で定着ベルトを挟む加圧ローラなどのバックアップ部材を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような構成の定着装置では、ニップ部材と回転する定着ベルトとの摺動性を高めるため、定着ベルトとニップ部材との間に潤滑剤が配置されている。

特開２０１２−５３１０５号公報

ところで、ニップ部材と定着ベルトとの間（潤滑剤）には、定着ベルトがニップ部材とバックアップ部材とにより挟まれていることで一定の押圧力がかかるため、潤滑剤が定着ベルトの端に向けて移動することで定着ベルトの端から漏れる可能性がある。

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、潤滑剤が定着ベルトの端から漏れることを抑制することができる定着装置を提供することを目的とする。

前記した目的を達成するため、本発明の定着装置は、回転可能な無端状の定着ベルトと、前記定着ベルトの内側に配置され、前記定着ベルトの内側で発熱するように構成された発熱体と、前記定着ベルトの内側で前記発熱体と間隔を隔てて配置されたニップ部材と、前記ニップ部材との間で前記定着ベルトを挟むバックアップ部材と、を備える。
前記ニップ部材は、潤滑剤を介して前記定着ベルトの内周面に摺接可能な摺接面を有する。
前記摺接面は、少なくとも前記定着ベルトの幅方向における両端部に１つずつ、当該摺接面と前記バックアップ部材との間での前記定着ベルトの移動方向に沿って延びる溝を有する。

このような構成によれば、摺接面に設けた溝に潤滑剤が入り込んで溝付近で滞留することで、定着ベルトの端に向けて移動しようとする潤滑剤の流動性を低下させることができる。これにより、潤滑剤が定着ベルトの端から漏れることを抑制することができる。

前記した定着装置において、前記溝は、前記幅方向において、前記バックアップ部材の両端よりも内側に設けられている構成とすることができる。

これによれば、ニップ部材の溝が設けられた部分にバックアップ部材から押圧力を与えることができる。これにより、溝に入り込んだ潤滑剤を溝から流出しにくくすることができるので、潤滑剤の漏れをより抑制することができる。

前記した定着装置において、前記溝は、前記幅方向において、前記バックアップ部材の両端の位置を含む当該位置の外側に設けられている構成とすることができる。

これによれば、定着ベルトの、ニップ部材の溝が設けられた部分と摺接する部分にバックアップ部材から押圧力がかからないので、定着ベルトにストレスを与えることなく、潤滑剤の漏れを抑制することができる。

前記した定着装置において、前記溝は、前記幅方向において、定着装置で熱定着が可能な最大サイズの記録シートの画像形成可能領域よりも外側に設けられている構成とすることができる。

これによれば、溝の影響が画像に現れないため、画質を向上させることができる。

前記した定着装置において、前記溝は、３つ以上設けられ前記幅方向において等間隔に配置されている構成とすることができる。

これによれば、溝間の潤滑剤の量を略等しくすることができるので、定着ベルトを良好に回転させることができる。

また、前記した定着装置において、前記発熱体は、前記幅方向において、所定発熱量以下で発熱するように構成された第１発熱部と、前記所定発熱量よりも大きい発熱量で発熱するように構成された第２発熱部と、を有し、前記摺接面は、前記幅方向において、前記第１発熱部に対応する第１部分と、前記第２発熱部に対応する第２部分と、を有し、前記第２部分の前記幅方向における第１長さの範囲内に配置された溝の数は、前記第１部分の前記幅方向における前記第１長さの範囲内に配置された溝の数よりも多い構成とすることができる。

これによれば、摺接面の第２部分が高温になりやすく潤滑剤の粘度が低下して流動性が高くなりやすいが、第２部分に多くの溝を配置することで、流動性の高い潤滑剤の移動を抑制して潤滑剤の漏れを効果的に抑制することができる。

また、前記した定着装置において、前記摺接面は、前記幅方向において、所定押圧力以下の押圧力がかかる第３部分と、前記所定押圧力よりも大きい押圧力がかかる第４部分と、を有し、前記第４部分の前記幅方向における第２長さの範囲内に配置された溝の数は、前記第３部分の前記幅方向における前記第２長さの範囲内に配置された溝の数よりも多い構成とすることができる。

これによれば、摺接面の第４部分にバックアップ部材から大きな押圧力がかかることで第４部分の溝に入り込んでいない潤滑剤が定着ベルトの端に向けて移動しやすくなるが、第４部分に多くの溝を配置することで、潤滑剤の移動を抑制して潤滑剤の漏れを効果的に抑制することができる。

前記した定着装置において、前記溝は、第１溝と、前記第１溝と間隔をあけて前記移動方向に並んで配置された第２溝と、前記第１溝と前記第２溝との間の部分に対して前記幅方向に並んで配置された第３溝と、を有する構成とすることができる。

これによれば、定着ベルトの移動方向において、溝が、一連の溝ではなく、断続的な溝（第１溝および第２溝）となるので、一連の溝とした場合と比較して、ニップ部材の強度を向上させることができる。一方で、第１溝と第２溝との間の部分での潤滑剤の移動は第３溝により抑制できるので、潤滑剤の漏れを抑制することができる。

前記した定着装置において、前記溝は、前記移動方向に対して平行に延びている構成と
することができる。

これによれば、潤滑剤の漏れを抑制しつつ、定着ベルトを良好に回転させることができる。

また、前記した定着装置において、前記溝は、前記移動方向に対して１０°以下の角度をなして延びている構成とすることができる。

本発明によれば、潤滑剤が定着ベルトの端から漏れることを抑制することができる。

第１実施形態に係る定着装置を備えたレーザプリンタの断面図である。 定着装置を左右方向に直交する面で切断した断面図である。 定着装置を前後方向に直交する面で切断した断面図（ａ）と、ニップ板を摺接面側から見た平面図（ｂ）と、ニップ板の一端部周辺の拡大断面図（ｃ）である。 第１実施形態の変形例に係るニップ板の一端部を摺接面側から見た平面図（ａ），（ｂ）である。 第１実施形態の変形例に係るニップ板の一端部を摺接面側から見た平面図（ａ），（ｂ）である。 定着装置を前後方向に直交する面で切断した断面図（ａ）と、第１実施形態の変形例に係るニップ板を摺接面側から見た平面図（ｂ）〜（ｄ）である。 第２実施形態に係る定着装置を前後方向に直交する面で切断した断面図（ａ）と、発熱量や押圧力の分布の一例を示す図（ｂ）と、第２実施形態および第３実施形態に係るニップ板を摺接面側から見た平面図（ｃ）である。 第１の変形例に係る定着装置の断面図（ａ）〜（ｃ）である。 第２の変形例に係る定着装置の断面図（ａ）〜（ｃ）である。

［第１実施形態］
次に、第１実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、まず、実施形態に係る定着装置１００を備えたレーザプリンタ１の概略構成について説明した後、定着装置１００の詳細な構成について説明する。また、以下の説明において、方向は、レーザプリンタ１を使用するユーザを基準にした方向で説明する。具体的には、ユーザから見て手前側である図１の右側を「前」とし、ユーザから見て奥側である図１の左側を「後」とし、図１の紙面手前側を「左」、紙面奥側を「右」とする。また、図１の上下方向を「上下」とする。

＜レーザプリンタの概略構成＞
図１に示すように、レーザプリンタ１は、本体筐体２内に、記録シートの一例としての用紙Ｐを供給する給紙部３と、露光装置４と、用紙Ｐ上にトナー像を転写するプロセスカートリッジ５と、用紙Ｐ上のトナー像を熱定着する定着装置１００とを主に備えている。

給紙部３は、本体筐体２内の下部に設けられ、用紙Ｐを収容する給紙トレイ３１と、用紙Ｐの前側を持ち上げる用紙押圧板３２と、給紙ローラ３３と、給紙パット３４と、紙粉取りローラ３５，３６と、レジストローラ３７とを主に備えている。給紙トレイ３１内の用紙Ｐは、用紙押圧板３２によって給紙ローラ３３に寄せられ、給紙ローラ３３と給紙パット３４によって１枚ずつ分離され、紙粉取りローラ３５，３６およびレジストローラ３７を通ってプロセスカートリッジ５に向けて搬送される。

露光装置４は、本体筐体２内の上部に配置され、図示しないレーザ発光部と、回転駆動するポリゴンミラー４１と、レンズ４２，４３と、反射鏡４４，４５，４６とを主に備えている。露光装置４では、レーザ発光部から出射される画像データに基づくレーザ光（鎖線参照）が、ポリゴンミラー４１、レンズ４２、反射鏡４４，４５、レンズ４３、反射鏡４６の順に反射または通過して、感光体ドラム６１の表面で高速走査される。

プロセスカートリッジ５は、露光装置４の下方に配置され、本体筐体２に設けられたフロントカバー２１を開いたときにできる開口から本体筐体２に対して着脱可能に装着される構成となっている。このプロセスカートリッジ５は、ドラムユニット６と、現像ユニット７とから構成されている。

ドラムユニット６は、感光体ドラム６１と、帯電器６２と、転写ローラ６３とを主に備えている。また、現像ユニット７は、ドラムユニット６に対して着脱可能に装着される構成となっており、現像ローラ７１と、供給ローラ７２と、層厚規制ブレード７３と、トナーを収容するトナー収容部７４とを主に備えている。

プロセスカートリッジ５では、感光体ドラム６１の表面が、帯電器６２により一様に帯電された後、露光装置４からのレーザ光の高速走査によって露光されることで、感光体ドラム６１上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、トナー収容部７４内のトナーは、供給ローラ７２を介して現像ローラ７１に供給され、現像ローラ７１と層厚規制ブレード７３の間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ７１上に担持される。

現像ローラ７１上に担持されたトナーは、現像ローラ７１から感光体ドラム６１上に形成された静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム６１上にトナー像が形成される。その後、感光体ドラム６１と転写ローラ６３の間を用紙Ｐが搬送されることで感光体ドラム６１上のトナー像が用紙Ｐ上に転写される。

定着装置１００は、プロセスカートリッジ５の後方に設けられている。用紙Ｐ上に転写されたトナー像は、定着装置１００を通過することで用紙Ｐ上に熱定着される。トナー像が熱定着された用紙Ｐは、搬送ローラ２３，２４によって排紙トレイ２２上に排出される。

＜定着装置の詳細構成＞
図２に示すように、定着装置１００は、定着ベルト１１０と、発熱体の一例としてのハロゲンランプ１２０と、ニップ部材の一例としてのニップ板１３０と、反射部材１４０と、バックアップ部材の一例としての加圧ローラ１５０と、ステイ１６０とを主に備えている。

定着ベルト１１０は、耐熱性と可撓性を有する無端状のベルトであり、ステンレス鋼などの金属から形成された素管と、素管の表面に形成されたフッ素樹脂などからなるコート層とを主に有して構成されている。定着ベルト１１０は、図示しないガイド部材などによって案内されることで、ニップ板１３０と加圧ローラ１５０との間を前から後ろに向けて移動するように、図示時計回りに回転可能に設けられている。定着ベルト１１０が回転すると、その内周面１１１がニップ板１３０に摺接し、外周面１１２が加圧ローラ１５０（または用紙Ｐ）に接触する。ニップ板１３０（摺接面１３１）と加圧ローラ１５０との間での定着ベルト１１０の移動方向は、定着装置１００を搬送される用紙Ｐの搬送方向と同じ方向であり、本明細書では、前後方向に沿った方向とする。

ハロゲンランプ１２０は、ニップ板１３０や定着ベルト１１０を加熱することで用紙Ｐ上に転写されたトナーを加熱する発熱体であり、定着ベルト１１０の内側において定着ベ
ルト１１０の内周面１１１から所定の間隔を隔てて配置されている。ハロゲンランプ１２０は、左右方向に長いガラス管１２１と、螺旋状に巻かれてガラス管１２１内に配置されたフィラメント１２２とを主に有し、フィラメント１２２への通電によって定着ベルト１１０の内側で発熱するように構成されている。

ニップ板１３０は、ハロゲンランプ１２０からの輻射熱を受ける板状の部材であり、定着ベルト１１０の内側で、ハロゲンランプ１２０と所定の間隔を隔てて、かつ、定着ベルト１１０の内周面１１１に摺接するように配置されている。本実施形態のニップ板１３０は、左右方向に長い略平板状に形成されている。ニップ板１３０は、ハロゲンランプ１２０から受けた輻射熱を定着ベルト１１０を介して用紙Ｐ上のトナーに伝達するため、後述するスチール製のステイ１６０よりも熱伝導率が大きい、例えば、アルミニウム板などの金属板から形成されている。なお、ニップ板１３０は、その表面に金属酸化膜やフッ素樹脂層などを有していてもよい。ニップ板１３０の詳細な構成については後述する。

反射部材１４０は、ハロゲンランプ１２０からの輻射熱をニップ板１３０に向けて反射する部材であり、定着ベルト１１０の内側で、ハロゲンランプ１２０と所定の間隔を隔てて、かつ、ハロゲンランプ１２０を取り囲むように配置されている。反射部材１４０は、赤外線および遠赤外線の反射率が大きい、例えば、アルミニウム板などを折り曲げることで形成されている。反射部材１４０は、断面視略Ｕ字形状をなす反射部１４１と、反射部１４１の両端部から前後方向外側に向けて延びるフランジ部１４２とを主に有している。なお、熱反射率を高めるため、反射部材１４０は、鏡面仕上げを施したアルミニウム板などを用いて形成してもよい。

加圧ローラ１５０は、定着ベルト１１０を介してニップ板１３０との間で用紙Ｐを搬送するローラであり、ニップ板１３０との間で定着ベルト１１０を挟むようにしてニップ板１３０の下方に配置されている。加圧ローラ１５０は、金属製のシャフト１５１と、シャフト１５１の外周に設けられた弾性を有するローラ本体１５２とを主に有して構成され、ローラ本体１５２の一部が弾性変形した状態でニップ板１３０との間で定着ベルト１１０を挟むことで、定着ベルト１１０との間でニップＮＰを規定する。なお、加圧ローラ１５０およびニップ板１３０は、一方が他方に対して押圧された状態で配置されている。

加圧ローラ１５０は、本体筐体２内に設けられた図示しないモータから駆動力が伝達されることで回転駆動するように構成されており、回転駆動することで定着ベルト１１０（または用紙Ｐ）との摩擦力により定着ベルト１１０を従動回転させる。トナー像が転写された用紙Ｐは、加圧ローラ１５０と加熱された定着ベルト１１０との間を搬送されることでトナー像が熱定着されることとなる。

ステイ１６０は、反射部材１４０のフランジ部１４２を介してニップ板１３０を支持することで加圧ローラ１５０から荷重が加わるニップ板１３０の剛性を確保する部材であり、定着ベルト１１０の内側で反射部材１４０を取り囲むように配置されている。ステイ１６０は、反射部材１４０（反射部１４１）の外面形状に沿った断面視略Ｕ字形状を有している。ステイ１６０は、比較的剛性が大きい、例えば、鋼板などを折り曲げることで形成されている。

＜ニップ板の詳細構成＞
図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、ニップ板１３０は、回転する定着ベルト１１０の内周面１１１に摺接可能な摺接面１３１を有している。摺接面１３１と定着ベルト１１０の内周面１１１との間には、摺接面１３１と内周面１１１との摺動性を高めるため、潤滑剤の一例としてのグリスＧが配置されている。つまり、摺接面１３１は、グリスＧを介して内周面１１１に摺接可能となっている。

摺接面１３１は、定着ベルト１１０の幅方向（以下、左右方向という。）における両端部に溝１３２を有している。

各溝１３２は、加圧ローラ１５０が配置された下側から、ハロゲンランプ１２０が配置された上側に向けて凹む形状を有し、図３（ｂ）に矢印で示す定着ベルト１１０の移動方向（以下、単に「移動方向」という。）に沿って長く延びている。より詳細に、各溝１３２は、移動方向（前後方向）に対して平行に延びている。

各溝１３２の前後方向の長さは、ニップＮＰの前後方向の長さの８０％以上とすることが望ましい。また、溝１３２の左右方向の幅は、０．２〜０．３ｍｍとすることができる。また、各溝１３２の深さ（最大深さ）は、０．０５〜０．３ｍｍとすることができる。

本実施形態において、溝１３２は、摺接面１３１の左右方向における各端部に、左右方向に並んで２つずつ設けられている。より詳細に、溝１３２は、左右方向において、加圧ローラ１５０のローラ本体１５２の両端１５３よりも内側であって、かつ、定着装置１００で熱定着が可能な最大サイズの用紙Ｐ_MAXの画像形成可能領域ＰＡよりも外側に設けら
れている。ここで、画像形成可能領域ＰＡとは、用紙Ｐ_MAXの画像が形成される面のうち
トナー像を転写可能な領域をいう。

一例として、ニップ板の厚さを０．６ｍｍ、ニップの前後方向の長さを１０ｍｍとしたとき、溝は、前後方向の長さを８ｍｍ以上、左右方向の幅を０．２ｍｍ、深さ（最大深さ）を０．１ｍｍなどとすることができる。

以上説明した本実施形態によれば、摺接面１３１に設けた溝１３２にグリスＧが入り込んで溝１３２付近で滞留することで、定着ベルト１１０の端に向けて移動しようとするグリスＧの流動性を低下させることができる。これにより、グリスＧが定着ベルト１１０の端から漏れることを抑制することができる。

また、溝１３２が加圧ローラ１５０の端１５３よりも左右方向内側に設けられているので、ニップ板１３０の溝１３２が設けられた部分に加圧ローラ１５０から押圧力を与えることができる。これにより、溝１３２に入り込んだグリスＧを溝１３２から流出しにくくすることができるので、グリスＧの漏れをより抑制することができる。

また、溝１３２が用紙Ｐ_MAXの画像形成可能領域ＰＡよりも左右方向外側に設けられて
いることで、溝１３２の影響、具体的には、溝１３２のパターンが画像に現れないため、画質を向上させることができる。

さらに、溝１３２が定着ベルト１１０の移動方向に対して平行に延びているので、グリスＧの漏れを抑制しつつ、定着ベルト１１０を良好に回転させることができる。

なお、ニップ板１３０の構成は、以下に例示するように適宜変更することができる。
図３（ｂ）では、溝１３２の前後方向の長さがニップＮＰの前後方向の長さよりも短かったが、これに限定されるものではない。例えば、図４（ａ）に示すように、溝１３２の前後方向の長さは、ニップＮＰの前後方向の長さと同じ（ニップＮＰの前後方向の長さの１００％程度）であってもよい。また、図４（ｂ）に示すように、溝１３２の前後方向の長さは、ニップＮＰの前後方向の長さよりも長くてもよい（ニップＮＰの前後方向の長さ以上であってもよい）。

また、図３（ｂ）では、溝１３２が移動方向に対して平行に延びていたが、これに限定
されるものではない。例えば、図５（ａ）に示すように、溝１３２は、移動方向に対して１０°以下、一例として５°〜１０°程度の角度θをなして延びていてもよい。なお、図５（ａ）に示すように、溝１３２の後端が前端よりも左右方向内側に位置するように溝１３２を前から後ろに向けて左右方向内側に傾斜させることで、ニップ板１３０と加圧ローラ１５０の間を前から後ろに向けて移動する定着ベルト１１０の回転によりグリスＧを左右方向内側に戻す効果を期待することができる。

また、図３（ｂ）では、摺接面１３１の各端部においてニップＮＰの長さの８０％以上の長さの溝１３２が左右方向に並んで２つ設けられていたが、これに限定されるものではない。例えば、図５（ｂ）に示すように、溝１３２は、第１溝１３２Ａと、第１溝１３２Ａと間隔をあけて移動方向、具体的には第１溝１３２Ａの後方に並んで配置された第２溝１３２Ｂと、第１溝１３２Ａと第２溝１３２Ｂとの間の部分に対して左右方向外側に並んで配置された第３溝１３２Ｃとを有する構成であってもよい。図５（ｂ）に示す形態において、第３溝１３２Ｃは、その前端が第１溝１３２Ａの後端よりも前側に位置し、その後端が第２溝１３２Ｂの前端よりも後側に位置している。このような構成によれば、移動方向において、溝１３２が、一連の溝ではなく、断続的な溝（第１溝１３２Ａおよび第２溝１３２Ｂ）となるので、一連の溝とした場合と比較して、ニップ板１３０の強度を向上させることができる。また、第１溝１３２Ａと第２溝１３２Ｂとの間の部分でのグリスＧの移動は第３溝１３２Ｃにより抑制できるので、グリスＧの漏れを抑制することができる。

また、図３（ｂ）では、溝１３２が左右方向において加圧ローラ１５０の端１５３よりも内側であって、かつ、画像形成可能領域ＰＡよりも外側に設けられていたが、これに限定されるものではない。例えば、図６（ａ），（ｂ）に示すように、溝１３２は、左右方向において、加圧ローラ１５０の端１５３と用紙Ｐ_MAXの画像形成可能領域ＰＡとの間だ
けではなく、加圧ローラ１５０の両端１５３より外側にも設けられていてもよい。また、図６（ａ），（ｃ）に示すように、溝１３２は、左右方向において、加圧ローラ１５０の両端１５３よりも外側だけに設けられていてもよい。このような構成によれば、図示しない定着ベルト１１０の、摺接面１３１の溝１３２Ｄが設けられた部分と摺接する部分に加圧ローラ１５０から押圧力がかからないので、定着ベルト１１０にストレスを与えることなく、グリスＧの漏れを抑制することができる。また、図示は省略するが、溝は、左右方向において、加圧ローラの両端の位置と重なる位置に設けられていてもよい。

また、図３（ｂ）では、溝１３２が、左右方向において、用紙Ｐ_MAXの画像形成可能領
域ＰＡよりも外側に設けられていたが、これに限定されず、例えば、溝は、画像形成可能領域の内側にも設けられていてもよい。この場合において、３つ以上設けられた溝１３２は、図６（ｄ）に示すように、左右方向において等間隔に配置されていてもよいし、図示は省略するが、不等間隔に配置されていてもよい。なお、溝１３２を等間隔に配置することで、溝１３２間のグリスＧの量を略等しくできるので、定着ベルト１１０を良好に回転させることができる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。なお、本実施形態を含む以下で説明する実施形態では、先に説明した実施形態と同様の構成要素については、同一符号を付して、その説明を省略することとする。

図７（ａ），（ｂ）に示すように、ハロゲンランプ１２０は、左右方向において、所定発熱量ＴＨ１以下で発熱するように構成された第１発熱部１２０Ａと、所定発熱量ＴＨ１よりも大きい発熱量で発熱するように構成された第２発熱部１２０Ｂとを有している。具体的に、第２発熱部１２０Ｂは、第１発熱部１２０Ａの左右方向両側に設けられ、フィラメント１２２の左右方向における所定長さ当たりの巻き数が第１発熱部１２０Ａよりも多
くなるように構成されている。つまり、左右方向両側の第２発熱部１２０Ｂは、左右方向中央の第１発熱部１２０Ａよりもフィラメント１２２が密に巻かれて構成されている。

図７（ａ），（ｃ）に示すように、ニップ板１３０の摺接面１３１は、左右方向において、第１発熱部１２０Ａに対応する第１部分１３１Ａと、第２発熱部１２０Ｂに対応する第２部分１３１Ｂとを有している。第１部分１３１Ａおよび第２部分１３１Ｂは、移動方向に沿って長く延びる、左右方向に並んだ複数の溝１３２をそれぞれ有している。

第２部分１３１Ｂの左右方向における第１長さＬ１の範囲内に配置された溝１３２の数は、第１部分１３１Ａの左右方向における第１長さＬ１の範囲内に配置された溝１３２の数よりも多くなっている。具体的に、第２部分１３１Ｂの第１長さＬ１の範囲内には、溝１３２が２つ設けられており、第１部分１３１Ａの第１長さＬ１の範囲内には、溝１３２が１つ設けられている。

ここで、本実施形態において、第１長さＬ１は、その範囲内に第２部分１３１Ｂの溝１３２が少なくとも２つ配置される長さであればよい。また、第１長さＬ１の範囲内に配置された溝１３２の数は、当該範囲内にその全体が配置される溝１３２の数であり、その範囲内に一部だけが配置される溝１３２の数は含まないものとする。

以上説明した本実施形態によれば、前記した第１実施形態と同様に、溝１３２にグリスＧが入り込んで溝１３２付近で滞留することで、定着ベルト１１０の端に向けて移動しようとするグリスＧの流動性を低下させることができる。これにより、グリスＧが定着ベルト１１０の端から漏れることを抑制することができる。

また、ハロゲンランプ１２０の第２発熱部１２０Ｂと対向する第２部分１３１Ｂは、第１部分１３１Ａよりも高温になりやすくグリスＧの粘度が低下して流動性が高くなりやすいが、本実施形態では、第２部分１３１Ｂに多くの溝１３２を配置しているので、第２部分１３１Ｂにおいて多くの溝１３２でグリスＧを滞留させることができ、流動性の高いグリスＧの移動を効果的に抑制することができる。これにより、グリスＧの漏れを効果的に抑制することができる。特に本実施形態では、第２部分１３１Ｂが摺接面１３１の左右両端部に配置されているので、定着ベルト１１０の端からのグリスＧの漏れをより効果的に抑制することができる。

なお、本実施形態では、摺接面１３１の第１部分１３１Ａと第２部分１３１Ｂの両方に溝１３２が設けられていたが、これに限定されず、例えば、第１部分に溝が設けられていない構成であってもよい。この場合、第１長さは、その範囲内に第２部分の溝が少なくとも１つ配置される長さであればよい。

また、図７（ｂ）に示した発熱量の分布は一例である。すなわち、図７（ｂ）では、ハロゲンランプ１２０の発熱量が、ハロゲンランプ１２０の左右方向両側で左右方向中央よりも大きくなっているが、これに限定されず、例えば、発熱量は、ハロゲンランプの左右方向中央で左右方向両側よりも大きくなっていてもよい。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。
図７（ｂ），（ｃ）に示すように、ニップ板１３０の摺接面１３１は、左右方向において、加圧ローラ１５０から所定押圧力ＴＨ２以下の押圧力がかかる第３部分１３１Ｃと、第３部分１３１Ｃの左右方向両側に設けられ、加圧ローラ１５０から所定押圧力ＴＨ２よりも大きい押圧力がかかる第４部分１３１Ｄとを有している。第３部分１３１Ｃおよび第４部分１３１Ｄは、移動方向に沿って長く延びる、左右方向に並んだ複数の溝１３２をそ
れぞれ有している。

第４部分１３１Ｄの左右方向における第２長さＬ２の範囲内に配置された溝１３２の数は、第３部分１３１Ｃの左右方向における第２長さＬ２の範囲内に配置された溝１３２の数よりも多くなっている。具体的に、左右方向両側の第４部分１３１Ｄの第２長さＬ２の範囲内には、溝１３２が２つ設けられており、左右方向中央の第３部分１３１Ｃの第２長さＬ２の範囲内には、溝１３２が１つ設けられている。

ここで、本実施形態において、第２長さＬ２は、その範囲内に第４部分１３１Ｄの溝１３２が少なくとも２つ配置される長さであればよい。また、第２長さＬ２の範囲内に配置された溝１３２の数は、当該範囲内にその全体が配置される溝１３２の数であり、その範囲内に一部だけが配置される溝１３２の数は含まないものとする。

以上説明した本実施形態によれば、前記した第１実施形態と同様に、溝１３２にグリスＧが入り込んで溝１３２付近で滞留することで、定着ベルト１１０の端に向けて移動しようとするグリスＧの流動性を低下させることができる。これにより、グリスＧが定着ベルト１１０の端から漏れることを抑制することができる。

また、第４部分１３１Ｄは、加圧ローラ１５０から大きな押圧力がかかることで溝１３２に入り込んでいないグリスＧが定着ベルト１１０の端に向けて移動しやすくなるが、本実施形態では、第４部分１３１Ｄに多くの溝１３２を配置しているので、第４部分１３１Ｄにおいて多くの溝１３２でグリスＧを滞留させることができ、グリスＧの移動を効果的に抑制することができる。これにより、グリスＧの漏れを効果的に抑制することができる。特に本実施形態では、第４部分１３１Ｄが摺接面１３１の左右両端部に配置されているので、定着ベルト１１０の端からのグリスＧの漏れをより効果的に抑制することができる。

なお、本実施形態では、摺接面１３１の第３部分１３１Ｃと第４部分１３１Ｄの両方に溝１３２が設けられていたが、これに限定されず、例えば、第３部分に溝が設けられていない構成であってもよい。この場合、第２長さは、その範囲内に第４部分の溝が少なくとも１つ配置される長さであればよい。

また、図７（ｂ）に示した押圧力の分布は一例である。すなわち、図７（ｂ）では、加圧ローラ１５０から摺接面１３１にかかる押圧力が、摺接面１３１の左右方向両側で左右方向中央よりも大きくなっているが、これに限定されず、例えば、押圧力は、摺接面の左右方向中央で左右方向両側よりも大きくなっていてもよい。

以上、実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、下記のように発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

前記した実施形態で示した溝１３２の数は、一例である。本発明は、定着ベルトの内周面に摺接可能な摺接面が、少なくとも定着ベルトの幅方向における両端部に１つずつ溝を有していれば、潤滑剤が定着ベルトの端から漏れることを抑制することができる。

前記実施形態では、各溝１３２同士の長さや幅が互いに等しかったが、これに限定されるものではない。例えば、図５（ｂ）に示す形態において、第３溝１３２Ｃは、前後方向の長さが第１溝１３２Ａおよび第２溝１３２Ｂよりも短くてもよい。また、図５（ｂ）に示す形態において、第３溝１３２Ｃは、第１溝１３２Ａおよび第２溝１３２Ｂよりも左右方向内側に設けられていてもよい。

前記実施形態では、ニップ部材として平板状のニップ板１３０を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、図８（ａ）に示すように、ニップ部材としてのニップ板２３０は、前部２３５が上方に湾曲するような断面形状を有するように構成されていてもよい。この場合、反射部材１４０およびステイ１６０の前側の壁は、後側の壁よりも上方にオフセットするように形成されることとなる。このような構成では、定着ベルト１１０がニップ板２３０と加圧ローラ１５０との間に入る前に定着ベルト１１０を予め加熱しておくことができる。ニップ板２３０は、グリスを介して定着ベルト１１０の内周面１１１に摺接可能な摺接面２３１を有し、摺接面２３１は、定着ベルト１１０の幅方向における両端部に溝２３２を有している。

図８（ａ）に示す形態では、溝２３２は、前後方向の長さがニップＮＰの長さよりも短くなるように設けられている。これによれば、溝２３２によりグリスを好適に保持することができる。また、図８（ｂ）に示す形態では、溝２３２は、前後方向の長さがニップＮＰの長さよりも長くなるように設けられている。これによれば、定着ベルト１１０の回転によって特に溝２３２の下流端から流れ出たグリスを溝２３２の上流端からスムーズに流入させることができるので、定着ベルト１１０と摺接面２３１との間のグリスを好適に循環させることができる。また、図８（ｃ）に示す形態では、溝２３２は、前端部がニップＮＰよりも前側まで延びるように設けられている。これによれば、溝２３２によりグリスを保持しつつ、定着ベルト１１０の内周面１１１に付着したグリスを溝２３２の上流端から定着ベルト１１０と摺接面２３１との間にスムーズに流入させることができる。

前記実施形態では、ハロゲンランプ１２０によりニップ板１３０を加熱することでニップ板１３０を介して定着ベルト１１０を加熱するように構成された定着装置１００を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、図９（ａ）に示すように、定着装置は、ハロゲンランプ１２０により定着ベルト１１０を直接加熱するように構成されていてもよい。補足すると、ニップ板３３０は、断面視略Ｕ字形状の板状に形成され、定着ベルト１１０の内側でハロゲンランプ１２０と間隔を隔てて配置されている。また、ニップ板３３０は、グリスを介して定着ベルト１１０の内周面１１１に摺接可能な摺接面３３１を有し、摺接面３３１は、定着ベルト１１０の幅方向における両端部に溝３３２を有している。ハロゲンランプ１２０とニップ板３３０との間には、反射部材３４０と、支持部材３６０と、断熱部材３７０が配置されている。反射部材３４０は、ハロゲンランプ１２０からの熱を定着ベルト１１０に向けて反射する部材であり、支持部材３６０は、ニップ板３３０や反射部材３４０を支持する部材である。断熱部材３７０は、液晶ポリマーなどの樹脂から形成され、ハロゲンランプ１２０からの熱がニップ板３３０に直接伝わることを抑制する。

図９（ａ）に示す形態では、溝３３２は、前後方向の長さがニップＮＰの長さよりも短くなるように設けられている。これによれば、溝３３２によりグリスを好適に保持することができる。また、図９（ｂ）に示す形態では、溝３３２は、前後方向の長さがニップＮＰの長さよりも長くなるように設けられている。これによれば、図８（ｂ）に示した形態と同様に、グリスを好適に循環させることができる。また、図９（ｃ）に示す形態では、溝３３２は、前端部がニップＮＰよりも前側まで延びるように設けられている。これによれば、図８（ｃ）に示した形態と同様に、溝３３２によりグリスを保持しつつ、定着ベルト１１０と摺接面３３１との間にスムーズに流入させることができる。

前記実施形態では、発熱体としてハロゲンランプ１２０を例示したが、これに限定されず、例えば、発熱体は、カーボンヒータなどであってもよい。

前記実施形態では、ニップ部材として、板状のニップ板１３０などを例示したが、これ
に限定されず、例えば、ニップ部材は、板状ではない厚めの形状であってもよい。

前記実施形態では、バックアップ部材として加圧ローラ１５０を例示したが、これに限定されず、例えば、バックアップ部材は、ベルト状の加圧部材などであってもよい。

前記実施形態では、本発明の定着装置を備えた画像形成装置として、用紙Ｐにモノクロ画像を形成するレーザプリンタ１を例示したが、これに限定されず、例えば、用紙にカラー画像を形成可能なプリンタであってもよい。また、画像形成装置は、プリンタに限定されず、例えば、フラットベッドスキャナなどの原稿読取装置を備える複写機や複合機などであってもよい。また、前記実施形態では、記録シートとして、普通紙やはがきなどの用紙Ｐを例示したが、これに限定されず、例えば、ＯＨＰシートなどであってもよい。

１００ 定着装置
１１０ 定着ベルト
１１１ 内周面
１２０ ハロゲンランプ
１３０ ニップ板
１３１ 摺接面
１３２ 溝
１５０ 加圧ローラ
１５３ 端
Ｇ グリス
Ｐ 用紙
ＰＡ 画像形成可能領域

Claims (10)

1. 回転可能な無端状の定着ベルトと、
   前記定着ベルトを加熱する発熱体と、
   前記定着ベルトの内側に配置されたニップ部材と、
   前記ニップ部材との間で前記定着ベルトを挟むバックアップ部材と、を備え、
   前記ニップ部材は、潤滑剤を介して前記定着ベルトの内周面に摺接可能な摺接面を有し、
   前記摺接面は、当該摺接面と前記バックアップ部材との間での前記定着ベルトの移動方向に沿って延びる溝を有し、
   前記溝は、前記移動方向において、当該溝の下流端が前記ニップ部材の下流端よりも上流に位置し、
   前記発熱体は、前記定着ベルトの内側で前記ニップ部材と間隔を隔てて配置されており、
   前記発熱体は、前記定着ベルトの幅方向において、所定発熱量以下で発熱するように構成された第１発熱部と、前記所定発熱量よりも大きい発熱量で発熱するように構成された第２発熱部と、を有し、
   前記摺接面は、前記幅方向において、前記第１発熱部に対応する第１部分と、前記第２発熱部に対応する第２部分と、を有し、
   前記第２部分の前記幅方向における第１長さの範囲内に配置された溝の数は、前記第１部分の前記幅方向における前記第１長さの範囲内に配置された溝の数よりも多いことを特徴とする定着装置。
2. 回転可能な無端状の定着ベルトと、
   前記定着ベルトを加熱する発熱体と、
   前記定着ベルトの内側に配置されたニップ部材と、
   前記ニップ部材との間で前記定着ベルトを挟むバックアップ部材と、を備え、
   前記ニップ部材は、潤滑剤を介して前記定着ベルトの内周面に摺接可能な摺接面を有し、
   前記摺接面は、当該摺接面と前記バックアップ部材との間での前記定着ベルトの移動方向に沿って延びる溝を有し、
   前記溝は、前記移動方向において、当該溝の下流端が前記ニップ部材の下流端よりも上流に位置し、
   前記摺接面は、前記定着ベルトの幅方向において、所定押圧力以下の押圧力がかかる第３部分と、前記所定押圧力よりも大きい押圧力がかかる第４部分と、を有し、
   前記第４部分の前記幅方向における第２長さの範囲内に配置された溝の数は、前記第３部分の前記幅方向における前記第２長さの範囲内に配置された溝の数よりも多いことを特徴とする定着装置。
3. 回転可能な無端状の定着ベルトと、
   前記定着ベルトを加熱する発熱体と、
   前記定着ベルトの内側に配置されたニップ部材と、
   前記ニップ部材との間で前記定着ベルトを挟むバックアップ部材と、を備え、
   前記ニップ部材は、潤滑剤を介して前記定着ベルトの内周面に摺接可能な摺接面を有し、
   前記摺接面は、当該摺接面と前記バックアップ部材との間での前記定着ベルトの移動方向に沿って延びる溝を有し、
   前記摺接面は、前記定着ベルトの幅方向において、所定押圧力以下の押圧力がかかる第３部分と、前記所定押圧力よりも大きい押圧力がかかる第４部分と、を有し、
   前記第４部分の前記幅方向における第２長さの範囲内に配置された溝の数は、前記第３部分の前記幅方向における前記第２長さの範囲内に配置された溝の数よりも多いことを特徴とする定着装置。
4. 前記溝は、少なくとも前記定着ベルトの幅方向における両端部に１つずつ設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の定着装置。
5. 前記溝は、前記移動方向の長さが前記定着ベルトと前記バックアップ部材との間に形成されるニップの前記移動方向の長さ以下であり、前記移動方向における前記ニップの上流端と下流端の間に位置していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の定着装置。
6. 前記溝は、前記定着ベルトの幅方向において、前記バックアップ部材の両端よりも内側に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の定着装置。
7. 前記溝は、前記定着ベルトの幅方向において、前記バックアップ部材の両端の位置を含む当該位置の外側に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の定着装置。
8. 前記溝は、第１溝と、前記第１溝と間隔をあけて前記移動方向に並んで配置された第２溝と、前記第１溝と前記第２溝との間の部分に対して前記定着ベルトの幅方向に並んで配置された第３溝と、を有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の定着装置。
9. 前記溝は、前記移動方向に対して平行に延びていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の定着装置。
10. 前記溝は、前記移動方向における下流端が上流端よりも前記幅方向の内側に位置するように前記移動方向に対して１０°以下の角度をなして延びていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の定着装置。

Images