JP6772613B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置及び定着装置を備える画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はそれらのうちの少なくとも２つの機能を有する複合機などの画像形成装置に対し、近年、省エネルギー化、高速化についての市場要求が強くなってきている。

画像形成装置のなかでも定着装置は、消費電力量が多く、省エネルギー化の余地が大きいため、様々な提案がなされている。例えば、低熱容量でフィルム状に薄い無端状の定着部材（例えば、定着ベルト）を直接加熱する構成とし、高生産の画像形成装置に搭載されても良好な定着性を得ることができる定着装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の定着装置では、無端状の定着部材の外周側に配置された加圧部材（例えば、加圧ローラ）と、定着部材の内部（ループ内）に固定配置されたニップ形成部材とが、定着部材を介して圧接することによって定着ニップを形成している。

しかしながら、特許文献１に記載の定着装置は、ニップ形成部材が定着部材の内周と摺擦し続けることにより、定着部材の内周面を傷つけてしまい、定着部材の破損を招くという問題がある。

これに対して、ニップ形成部材と定着部材との摩擦負荷を低減するため、定着部材の内周面に、潤滑剤を塗布することが一般的である。

しかしながら、定着部材が回転し、定着ニップを通過する際、定着部材の内周面に塗布された潤滑剤は、定着ニップの入口や出口で、ニップ形成部材に掻き取られるため、ニップ形成部材の定着ニップ外側に、掻き取られた潤滑剤が、徐々に堆積する。そのため、定着部材の内周面に付着した潤滑剤の量は減少し、ニップ形成部材と定着部材との摩擦負荷が増大し、定着部材の破損や、定着部材を回転させる加圧部材の破損を招く虞がある。

また、定着部材の内周面とニップ形成部材との間に潤滑剤が配され、潤滑剤が溜まる潤滑剤溜まり部と、端部が定着部材の内周面に当接し又は近接している第１熱遮蔽部材と、定着部材の内周面の潤滑剤を堰き止める潤滑剤堰き止め部材と、を備える構成が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特許文献２に記載の定着装置によれば、定着部材の内周面と第１熱遮蔽部材の他端部との接触により、定着部材の回転が阻害されにくくなり、潤滑剤溜まり部から潤滑剤が供給されることで、定着部材をスムーズに回転させることができる。

しかしながら、特許文献２に記載の定着装置は、潤滑剤を常時供給しなければ、定着部材の内周面に付着した潤滑剤の量は減少し、ニップ形成部材と定着部材との間の摩擦負荷が増大し、定着部材の破損を招く虞がある。

本発明は、適量の潤滑剤により、ニップ形成部材による定着部材の破損を防止する定着装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の定着装置は、
可撓性を有する無端状の定着部材と、
前記定着部材を押圧するとともに、従動回転させる加圧部材と、
前記定着部材の内周側に配置され、前記定着部材を介して前記加圧部材とニップ部を形成するニップ形成部材と、
前記定着部材の端部において該定着部材を回転可能に保持する保持部材と、を備える定着装置であって、
前記定着部材の内周面には潤滑剤が塗布され、
前記ニップ形成部材は、前記定着部材の内周面と接触して前記定着部材の長手方向における温度勾配を緩くする熱移動補助部材を有し、前記熱移動補助部材が、前記ニップ部に搬送される際に前記定着部材の内周面に付着した余剰分の潤滑剤を掻き取る潤滑剤掻取部と、前記潤滑剤掻取部により掻き取られた潤滑剤を収容する潤滑剤収容部を有し、
前記潤滑剤掻取部は、前記熱移動補助部材のニップ形成部と前記潤滑剤収容部との接続部により構成され、
前記定着部材は、作像開始から作像終了までの間に、回転軌跡を変更可能とし、
前記定着部材の内周面は、該定着部材の回転軌跡の変更により前記潤滑剤収容部に収容された潤滑剤に少なくとも１回接触することを特徴とする。

本発明によると、適量の潤滑剤により、ニップ形成部材による定着部材の破損を防止する定着装置を提供できる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す模式図である。 定着装置の一実施形態を示す概略的な断面構成図である。 定着ベルトの取付け構成を説明する説明図である。 定着ベルトの挙動について説明する説明図である。 定着ベルトの挙動について説明する説明図である。 従来の熱移動補助部材の構成を説明する説明図である。 第１実施形態に係る熱移動補助部材の構成を説明する説明図である。 第２実施形態に係る熱移動補助部材の構成を説明する説明図である。

以下、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す模式図である。この画像形成装置１は、カラーレーザープリンタであり、そのプリンタ本体の中央には、中間転写ベルト３０の展張方向に沿って４つの作像部４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋが並設されている。各作像部４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の異なる色の現像剤を収容する以外は、同じ構成である。

具体的に、それぞれ画像ステーションを構成する各作像部４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体５と、感光体５の表面を帯電させる帯電装置６と、感光体５の表面にトナーを供給する現像装置７と、感光体５の表面をクリーニングするクリーニング装置８などを備えている。なお、図１では、ブラックの作像部４Ｋが備える感光体５、帯電装置６、現像装置７、クリーニング装置８のみに色用符号を付し、その他の作像部４Ｙ、４Ｃ、４Ｍにおいては符号を省略している。

作像部４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋの下方には、感光体５の表面を露光する露光装置９が配設されている。露光装置９は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて各感光体５の表面へレーザー光を照射するようになっている。

作像部４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋの上方には、転写装置３が配設されている。転写装置３は、転写体としての中間転写ベルト３０と、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ３１と、二次転写手段としての二次転写ローラ３６とを備える。更に、転写装置３は二次転写バックアップローラ３２、クリーニングバックアップローラ３３、テンションローラ３４、及びベルトクリーニング装置３５を備えている。

中間転写ベルト３０は、無端状のベルトであり、二次転写バックアップローラ３２、クリーニングバックアップローラ３３及びテンションローラ３４によって張架されている。ここでは、二次転写バックアップローラ３２が回転駆動することによって、中間転写ベルト３０は図の矢印で示す方向に周回走行（回転）するようになっている。

４つの一次転写ローラ３１は、それぞれ、各感光体５との間で中間転写ベルト３０を挟み込んで一次転写ニップを形成している。また、各一次転写ローラ３１には、プリンタ本体の電源が接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が各一次転写ローラ３１に印加されるようになっている。

二次転写ローラ３６は、二次転写バックアップローラ３２との間で中間転写ベルト３０を挟み込んで二次転写ニップを形成している。また、一次転写ローラ３１と同様に、二次転写ローラ３６にもプリンタ本体の電源が接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が二次転写ローラ３６に印加されるようになっている。

ベルトクリーニング装置３５は、中間転写ベルト３０に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を有する。

プリンタ本体の上部には、ボトル収容部２が設けられており、ボトル収容部２には補給用のトナーを収容した４つのトナーボトル２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋが着脱可能に装着されている。各トナーボトル２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋと各現像装置７との間には、周知のように補給路が設けられ、この補給路を介して各トナーボトル２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋから各現像装置７へトナーが補給されるようになっている。

一方、プリンタ本体の下部には、記録材としての用紙Ｐを収容した給紙トレイ１０や、給紙トレイ１０から用紙Ｐを搬出する給紙ローラ１１などが設けられている。ここで、記録材には、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙など）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシートなどが含まれる。また、周知のように、手差し給紙機構が設けられていてもよい。

プリンタ本体内には、用紙Ｐを給紙トレイ１０から二次転写ニップを通過させて装置外へ排出するための搬送路Ｒが配設されている。搬送路Ｒにおいて、二次転写ローラ３６の位置よりも用紙搬送方向上流側には、二次転写ニップへ用紙Ｐを搬送する搬送手段としての一対のレジストローラ（位置合わせローラ）１２が配設されている。

また、二次転写ローラ３６の位置よりも用紙搬送方向下流側には、用紙Ｐに転写された未定着画像を定着するための定着装置２０が配設されている。更に、定着装置２０よりも搬送路Ｒの用紙搬送方向下流側には、用紙を装置外へ排出するための一対の排紙ローラ１３が設けられている。また、プリンタ本体の上面部には、装置外に排出された用紙をストックするための排紙トレイ１４が設けられている。

本実施形態に係るプリンタの基本的動作は次のようである。作像動作が開始されると、各作像部４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋにおける各感光体５が図の時計回りに回転駆動され、各感光体５の表面が帯電装置６によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体５の表面には、露光装置９からレーザー光がそれぞれ照射されて、各感光体５の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体５に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように各感光体５上に形成された静電潜像に、各現像装置７によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。

また、作像動作が開始されると、二次転写バックアップローラ３２が図の反時計回りに回転駆動し、中間転写ベルト３０を図の矢印で示す方向に周回走行させる。そして、各一次転写ローラ３１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、各一次転写ローラ３１と各感光体５との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。

その後、各感光体５の回転に伴い、感光体５上の各色のトナー画像が一次転写ニップに達したときに、一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、各感光体５上のトナー画像が中間転写ベルト３０上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト３０の表面にフルカラーのトナー画像が担持される。また、中間転写ベルト３０に転写しきれなかった各感光体５上のトナーは、クリーニング装置８によって除去される。各感光体５の表面は、その後、除電され、表面電位が初期化される。

画像形成装置の下部では、給紙ローラ１１が回転駆動を開始し、給紙トレイ１０から用紙Ｐが搬送路Ｒに送り出される。搬送路Ｒに送り出された用紙Ｐは、レジストローラ１２によってタイミングを計られ、二次転写ローラ３６と二次転写バックアップローラ３２との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ３６には、中間転写ベルト３０上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。

その後、中間転写ベルト３０の周回走行に伴って、中間転写ベルト３０上のトナー画像が二次転写ニップに達したときに、そのニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト３０上のトナー画像が用紙Ｐ上に一括して転写される。また、このとき用紙Ｐに転写しきれなかった中間転写ベルト３０上の残留トナーは、ベルトクリーニング装置３５によって除去され、除去されたトナーはプリンタ本体内に置かれた廃トナー収容器へと搬送され、回収される。

その後、用紙Ｐは定着装置２０へと搬送され、定着装置２０によって用紙Ｐ上のトナー画像が当該用紙Ｐに定着される。そして、用紙Ｐは、排紙ローラ１３によって装置外へ排出され、排紙トレイ１４上にストックされる。

以上の説明は、用紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つの作像部４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋの何れか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つの作像部を使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。

図２は、定着装置の一実施形態を示す概略的な断面構成図である。定着装置２０は、薄肉で可撓性を有し回転可能な無端状で筒状の定着部材である定着ベルト２１と、この定着ベルト２１の外周側から当接する加圧部材である加圧ローラ２２とを有している。定着ベルト２１は、その内部（ループ内）に配された複数の熱源としてのハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂの輻射熱によって加熱される。なお、ハロゲンヒータは、主たる熱源としての輻射型熱源を代表するものである。

更に、定着ベルト２１の内側（内部）には、定着ベルト２１を介して加圧ローラ２２とで定着ニップ（ニップ部）Ｎを形成するニップ形成部材２４と、ニップ形成部材２４を支持するステー部材２５（支持部材）とが配されている。定着ベルト２１の幅方向（長手方向）に亘って配されたニップ形成部材２４が、ステー部材２５によって固定支持されることで、加圧ローラ２２からの圧力によってニップ形成部材２４に撓みが生じることを防止し、加圧ローラ２２の軸方向（長手方向）に亘って均一なニップ幅が得られるようになっている。なお、ニップ形成部材２４は、機械的強度が高く耐熱温度２００℃以上の耐熱性部材、特に耐熱性樹脂、例えばポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、それらをガラス繊維で強化したもので構成されている。これにより、トナー定着温度域で、熱によるニップ形成部材２４の変形を防止し、安定した定着ニップの状態を確保し、出力画質の安定化を図っている。また、ステー部材２５やハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂは、その長手方向両端を、定着装置２０の側板あるいは別途設けられたホルダに固定保持されている。ニップ形成部材２４の長手方向両端部には、主たる熱源（定着熱源）とは別の端部熱源としての端部ヒータ２６が一体に取り付けられている。端部ヒータとしては、一般的に、セラミックセータのような抵抗発熱体である接触伝熱型熱源が用いられる。

定着ベルトの長手方向における温度勾配を緩くする均熱部材とも称される熱移動補助部材２７が、ニップ形成部材２４及び端部ヒータ２６の、定着ベルト２１の内周面に対向する各面を覆うように配されている。熱移動補助部材２７は、短時間で熱移動が可能となる熱伝導率の高い材料、例えば銅、アルミニウム、銀などで形成されている。これにより、小サイズ紙の通紙時や端部ヒータ２６点灯時に定着ベルト２１の端部領域に熱が留まることを防止して、熱移動補助部材２７の長手方向に熱を積極的に移動させて、定着ベルト２１の長手方向の温度不均一を解消させる。なお、本実施の形態では、熱移動補助部材２７は、ニップ形成部材２４を構成する構成部品として形成され、熱移動補助部材２７の定着ベルト２１の内周面に対向する面が、定着ベルト２１に直接接触する面であり、ニップ形成面となっている。定着ベルト２１の内周面には、潤滑剤が塗布され、定着ベルト２１の内周面と熱移動補助部材２７との摺動性を高めている。

図２の描写では、ニップ形成面は、平坦状に形成されているが、凹形状やその他の形状であってもよい。ニップ形成面が凹形状であると、用紙先端の排出方向が加圧ローラ寄りになり、分離性が向上してジャムの発生が抑制される。

周知のように、定着ベルト２１の外周側の適切な位置、例えば定着ニップのベルト回転方向上流側には、ベルト温度を検知する温度センサ２９が設けられており、定着装置２０の用紙搬送方向下流側には、定着ベルト２１から用紙Ｐを分離する分離部材４１が配されている。更に、加圧ローラ２２を定着ベルト２１へ加圧する解除可能な加圧手段も設けられている。

低熱容量化を図るため、フィルムのように薄肉で小径化した無端状の定着ベルト２１は、ニッケルやＳＵＳなどの金属材料やポリイミドなどの樹脂材料で形成された内周側の基材と、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などで形成された外周側の離型層によって構成されている。基材と離型層の間に、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、あるいはフッ素ゴムなどのゴム材料で形成された弾性層を介在させてもよい。未定着トナーを押し潰して定着させるときに弾性層の弾性変形により、ベルト表面の微小な凹凸を吸収でき、光沢ムラの発生を回避できる。低熱容量化の観点から、定着ベルト２１は、全体として厚さ１ｍｍ以下に、直径２０〜４０ｍｍに設定されている。そして、定着ベルト２１を構成する基材、弾性層、離型層のそれぞれの厚さは、２０〜５０μｍ、１００〜３００μｍ、１０〜５０μｍの範囲に設定されている。更に、低熱容量化を図るためには、望ましくは、定着ベルト２１全体の厚さを０．２ｍｍ以下にするのがよく、更に望ましくは、０．１６ｍｍ以下の厚さとするのがよく、直径は３０ｍｍ以下とするのが望ましい。

断面Ｔ字状のステー部材２５は、定着ニップＮ側と反対側が起立した起立部２５ａを有しており、主たる熱源としてのハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂが起立部２５ａによって隔てられるように配置されている。ハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂは、一方が小サイズ紙に対応した長手方向中央部に発熱部を有するものであり、他方が大サイズ紙に対応して長手方向両端部に発熱部を有するものである。ハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂは、プリンタ本体に設けられた電源部により出力制御されて発熱するように構成されており、その出力制御は、定着ベルト２１の外周に設けられた温度センサ２９によるベルト表面の温度検知結果に基づいて行われる。このようなヒータの出力制御によって、定着ベルト２１の温度（定着温度）を所望の温度に設定できるようになっている。

また、ステー部材２５とハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂの間には反射部材２８Ａ，２８Ｂが配されている。これにより、ハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂの定着ベルト２１に対する加熱効率を上げると共に、ハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂからの輻射熱によりステー部材２５が加熱されることによる無駄なエネルギー消費を抑制できる。反射部材２８Ａ，２８Ｂを備える代わりに、ステー部材２５表面に断熱若しく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２２は、芯金と、芯金の表面に設けられた発泡性シリコーンゴムやフッ素ゴムなどから成る弾性層と、弾性層の表面に設けられたＰＦＡやＰＴＦＥなどから成る離型層とによって構成されている。バネなどの加圧手段により加圧ローラ２２が定着ベルト２１に押し付けられ定着ベルト２１と圧接する箇所では、加圧ローラ２２の弾性層が押し潰されることで、所定幅の定着ニップＮが形成される。加圧ローラ２２は、プリンタ本体に設けられたモータなどの駆動源によって回転駆動する。加圧ローラ２２が回転駆動すると、その駆動力が定着ニップＮで定着ベルト２１に伝達され、定着ベルト２１が従動回転する。定着ベルト２１は、定着ニップＮで挟み込まれて回転し、定着ニップＮ以外では両端部に配された後述する保持部材としてのフランジにガイドされ、走行する。

本実施形態では、加圧ローラ２２を中実のローラとしているが、中空のローラであってもよい。その場合、加圧ローラ２２の内部にハロゲンヒータなどの熱源を配設してもよい。弾性層はソリッドゴムでもよいが、加圧ローラの内部に熱源が無い場合は、スポンジゴムを用いてもよい。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルト２１の熱が奪われにくくなるのでより望ましい。

次に、定着ベルトの取付け構成を説明する。
図３は、定着ベルトの取付け構成を説明する説明図である。

定着ベルト２１の端部には、定着ベルト２１を回転可能に保持する保持部材としてのフランジ３７を有する。フランジ３７は、定着ベルト２１の端部で内周側に挿入される挿入部３９を有する。挿入部３９の外径は、定着ベルト２１の内径よりも小さく形成される。

定着ベルト２１の内径と挿入部３９の外径との間の間隔に余裕がない場合、定着ベルト２１の内周面と挿入部３９の外周面との間の摺動抵抗が増大し、定着ベルト２１の端部が破損する虞がある。

本実施の形態では、定着ベルト２１の内径と挿入部３９の外径との間に所定の間隔を設ける。

このような定着ベルト２１の取付け構成により、定着ベルト２１を保持する箇所を削減できる。そのため、定着ベルト２１が回転動作を実行する際、特に回転動作の開始時に、定着ベルト２１は、後述するような断面形状で真円の状態を保たないような挙動を積極的に引き起こすことができる。また、定着ベルト２１が、このような挙動を示した場合であっても、定着ベルト２１の内周面と挿入部３９の外周面との摺動抵抗を低減することができる。また、定着ベルトの内周面に接触する部材を低減し、省エネの向上を図れる。

なお、定着ベルト２１の長手方向端部とフランジ３７との間に、定着ベルト２１の回転に伴って回転する摺動リング３８を設けてもよい。これにより、定着ベルト２１の長手方向端部にかかる摺動抵抗を低減することができる。

次に、定着ベルトの挙動について説明する。
図４は、定着ベルトの挙動について説明する説明図である。図５は、定着ベルトの挙動について説明する説明図である。

上記取付け構成の定着ベルト２１は、例えば定着ベルト２１が回転を開始するときに、真円の状態を保たないような挙動を積極的に引き起こす。

具体的には、停止状態の定着ベルト２１が回転を開始すると、図４に符号２１Ｂで示すように、定着ベルト２１全体が、停止状態又は安定走行状態の定着ベルト２１より上方（用紙搬送方向下流側）にスライドする状態（不安定走行状態）になる場合がある。また、停止状態の定着ベルト２１が回転を開始すると、図５の符号２１Ｃに示すように、定着ベルト２１全体が、停止状態又は安定走行状態の定着ベルト２１より下方（用紙搬送方向上流側）にスライドした後に、図４に符号２１Ｂで示すように、定着ベルト２１全体が、停止状態又は安定走行状態の定着ベルト２１より上方にスライドする状態（不安定走行状態）になる場合がある。すなわち、定着ベルト２１は、作像開始から作像終了までの間に、回転軌跡を変更する。作像開始から作像終了までの間とは、作像のために定着装置２０が駆動（回転）を開始してから、駆動（回転）を終了するまでの間をいう。

定着ベルト２１が、このような挙動をする場合、定着ベルト２１の内周面は、停止状態又は安定走行状態の定着ベルト２１より、定着ニップＮの入口側で熱移動補助部材２７に近づく瞬間がある。定着ニップＮの入口側とは、定着ニップＮより定着ベルト２１の走行方向上流側をいい、定着ニップＮの出口側とは、定着ニップＮより定着ベルト２１の走行方向下流側をいう。

なお、定着ベルト２１は、定着ニップＮの面圧、熱移動補助部材２７と定着ベルト２１の内周面との摩擦力、駆動開始時の線速、定着ニップＮのレイアウトが重力に対して水平方向であるか又は垂直方向であるか等により、様々な挙動を示すが、いずれの場合でも、定着ベルト２１の内周面は、停止状態又は安定走行状態の定着ベルト２１より、定着ニップＮの入口側で熱移動補助部材２７に近づく瞬間がある。

次に、従来の熱移動補助部材の構成を説明する。
図６は、従来の熱移動補助部材の構成を説明する説明図である。

従来の熱移動補助部材２７は、図６に示すように、ニップ形成部２７ａと、ニップ形成部２７ａの定着ニップＮの入口側の端部から定着ニップＮ側とは反対側に延在する延在部２７ｃと、を有する。

図６の符号２１Ａは、停止状態又は安定走行状態の定着ベルト２１の状態を示す。図６の符号２１Ｂは、定着ベルト２１が、停止状態又は安定走行状態の定着ベルト２１より上方にスライドした状態（不安定走行状態）を示す。図６の符号２１Ｃは、定着ベルト２１が、停止状態又は安定走行状態の定着ベルト２１より下方にスライドした状態（不安定走行状態）を示す。

定着ベルト２１は、図６の符号２１Ｂに示すように、定着ベルト２１が、停止状態又は安定走行状態の定着ベルト２１より上方にスライドした状態（不安定走行状態）で、定着ベルト２１は、熱移動補助部材２７の延在部２７ｃに多少近づくが、熱移動補助部材２７の延在部２７ｃの近傍までは近づかない。

［第１実施形態］
次に、第１実施形態の熱移動補助部材の構成を説明する。
図７は、第１実施形態に係る熱移動補助部材の構成を説明する説明図である。

第１実施形態の熱移動補助部材２７は、図７（ａ）に示すように、ニップ形成部２７ａと、ニップ形成部２７ａの定着ニップＮの入口側の端部から、定着ベルト２１の内周面に沿うように傾斜した潤滑剤収容部の一例である傾斜部２７ｂと、傾斜部２７ｂの端部から定着ニップＮ側とは反対側に延在する延在部２７ｃと、を有する。ニップ形成部２７ａと傾斜部２７ｂとの定着ニップＮ側の接続部は、潤滑剤掻取部２７ｅを構成する。なお、ニップ形成部２７ａの定着ニップＮの出口側の熱移動補助部材２７の形状は、同様の形状としてもよい。

図７（ａ）及び図７（ｂ）の符号２１Ａは、停止状態又は安定走行状態の定着ベルト２１の状態を示す。図７（ａ）及び図７（ｂ）の符号２１Ｂは、定着ベルト２１が、停止状態又は安定走行状態の定着ベルト２１より上方にスライドした状態（不安定走行状態）を示す。

定着ベルト２１は、図７（ａ）及び図７（ｂ）の符号２１Ｂに示すように、定着ベルトが、停止状態又は安定走行状態の定着ベルト２１より上方にスライドした状態（不安定走行状態）で、定着ベルト２１は、熱移動補助部材２７の傾斜部２７ｂの近傍に近づく。

定着ニップＮの出口側では、余剰な潤滑剤が滞留する場合があり、滞留している潤滑剤が定着ベルト２１の内周面に付着する。

定着ベルト２１が安定して回転している状態（安定走行状態）では、図７（ｂ）に符号２１Ａで示すように、定着ニップＮの入口側で、定着ベルト２１の内周面が、潤滑剤掻取部２７ｅと接触し、定着ベルト２１の内周面に付着した余剰分の潤滑剤が掻き取られ、傾斜部２７ｂ上に潤滑剤溜まり４０を形成する。また、定着ベルト２１が安定して回転している状態（安定走行状態）では、図７（ｂ）に符号２１Ａで示すように、定着ベルト２１は、傾斜部２７ｂ上に形成された潤滑剤溜まり４０に接触しない。これにより、潤滑剤が、定着ニップＮに過剰に供給される状態になることはない。

また、線速変更等により、定着ベルト２１の回転の挙動が変化して、定着ベルト２１の内周面が潤滑剤溜まり４０に接触しても、定着ニップＮの入口側で、定着ベルト２１の内周面が、潤滑剤掻取部２７ｅと接触し、定着ベルト２１の内周面に付着した余剰分の潤滑剤が掻き取られる。そのため、潤滑剤が、定着ニップＮに過剰に供給される状態になることはない。

停止状態の定着ベルト２１が回転を開始した直後の状態（不安定走行状態）では、図７（ｂ）に符号２１Ｂで示すように、定着ベルト２１は、熱移動補助部材２７の傾斜部２７ｂの近傍に近づき、潤滑剤溜まり４０に接触し、定着ベルト２１の内周面に潤滑剤が付着する。定着ベルト２１の内周面に付着した潤滑剤は、潤滑剤掻取部２７ｅと接触し、定着ベルト２１の内周面に付着した余剰分の潤滑剤が掻き取られる。これにより、定着ベルト２１の内周面に、適量の潤滑剤が供給されることとなる。

また、定着ベルト２１の内周面の潤滑剤は、熱による微少な揮発分以外は、熱移動補助部材２７の傾斜部２７ｂで回収され、潤滑剤溜り４０を形成する。そのため、定期的な潤滑剤の補充を行わなくても、定着ニップＮの摺動抵抗を増大させることなく、定着ユニットの寿命まで継続して使用することができる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る熱移動補助部材の構成を説明する。
図８は、第２実施形態に係る熱移動補助部材の構成を説明する説明図である。

第２実施形態の熱移動補助部材は、傾斜部に代えて、凹部を有する点で、第１実施形態と異なる。

第２実施形態の熱移動補助部材２７は、図８に示すように、ニップ形成部２７ａと、ニップ形成部２７ａの定着ニップＮの入口側の端部から、定着ベルト２１の内周面から離れる方向に凹形状を形成する潤滑剤収容部の一例である凹部２７ｄと、凹部２７ｄの端部から定着ニップＮ側とは反対側に延在する延在部２７ｃと、を有する。ニップ形成部２７ａと凹部２７ｄとの定着ニップＮ側の接続部は、潤滑剤掻取部２７ｅを構成する。凹部２７ｄには潤滑剤が堆積して潤滑剤溜まり４０を形成する。凹部２７ｄは、潤滑剤溜まり４０が、定着ベルト２１の内周面に沿うように形成される。なお、凹部２７ｄの形状は、潤滑剤溜まり４０が、定着ベルト２１の内周面に沿うように形成されればよく、多種多様な形状を適用できる。ニップ形成部２７ａの定着ニップＮの出口側の熱移動補助部材２７の形状は、同様の形状としてもよい。

定着ベルト２１が安定して回転している状態（安定走行状態）では、定着ニップＮの入口側で、定着ベルト２１の内周面が、潤滑剤掻取部２７ｅと接触し、定着ベルト２１の内周面に付着した余剰分の潤滑剤が掻き取られ、凹部２７ｄに潤滑剤が堆積する。また、定着ベルト２１が安定して回転している状態（安定走行状態）では、定着ベルト２１は、凹部２７ｄ上に堆積した潤滑剤溜まり４０に接触しない。これにより、潤滑剤が、定着ニップＮに過剰に供給される状態になることはない。

また、線速変更等により、定着ベルト２１の回転の挙動が変化して、定着ベルト２１の内周面が凹部２７ｄに堆積した潤滑剤溜まり４０に接触しても、定着ニップＮの入口側で、定着ベルト２１の内周面が、潤滑剤掻取部２７ｅと接触し、定着ベルト２１の内周面に付着した余剰分の潤滑剤が掻き取られる。そのため、潤滑剤が、定着ニップＮに過剰に供給される状態になることはない。

停止状態の定着ベルト２１が回転を開始した直後の状態（不安定走行状態）では、図８に符号２１Ｂで示すように、定着ベルト２１は、熱移動補助部材２７の凹部２７ｄに堆積した潤滑剤溜まり４０に接触し、定着ベルト２１の内周面に潤滑剤が付着する。定着ベルト２１の内周面に付着した潤滑剤は、潤滑剤掻取部２７ｅと接触し、定着ベルト２１の内周面に付着した余剰分の潤滑剤が掻き取られる。これにより、定着ベルト２１の内周面に、適量の潤滑剤が供給されることとなる。

また、定着ベルト２１の内周面の潤滑剤は、熱による微少な揮発分以外は、熱移動補助部材２７の凹部２７ｄに回収される。そのため、定期的な潤滑剤の補充を行わなくても、定着ニップＮの摺動抵抗を増大させることなく、定着ユニットの寿命まで継続して使用することができる。また、余剰な潤滑剤が漏れ出し、装置内を汚染することを防止できる。

以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で適宜変更可能である。

例えば、定着ベルト２１の内周面に対向する熱移動補助部材２７の面は、平滑であることが望ましい。また、摺動性を高めるために、摩擦係数を低減するような施しを行うことが望ましい。例えば、ＰＦＡやＰＴＦＥのようなフッ素系の塗装やコーティングを施す。これにより、熱移動補助部材２７と定着ベルト２１の内面との摺動を良好に維持することができる。また、熱移動補助部材２７と定着ベルト２１の内周面との間に必要な潤滑剤を微量にすることができる。

なお、本発明の定着装置を備える画像形成装置としては複写機あるいはプリンタに限らず、ファクシミリや複数の機能を備える複合機であってもよい。

２０ 定着装置
２１ 定着ベルト（定着部材の一例）
２２ 加圧ローラ（加圧部材の一例）
２４ ニップ形成部材
３７ フランジ（保持部材の一例）
Ｎ 定着ニップ（ニップ部）

特開２０１４−１７４４４０号公報 特開２０１１−２２４３０号公報

Claims (4)

1. 可撓性を有する無端状の定着部材と、
   前記定着部材を押圧するとともに、従動回転させる加圧部材と、
   前記定着部材の内周側に配置され、前記定着部材を介して前記加圧部材とニップ部を形成するニップ形成部材と、
   前記定着部材の端部において該定着部材を回転可能に保持する保持部材と、を備える定着装置であって、
   前記定着部材の内周面には潤滑剤が塗布され、
   前記ニップ形成部材は、前記定着部材の内周面と接触して前記定着部材の長手方向における温度勾配を緩くする熱移動補助部材を有し、前記熱移動補助部材が、前記ニップ部に搬送される際に前記定着部材の内周面に付着した余剰分の潤滑剤を掻き取る潤滑剤掻取部と、前記潤滑剤掻取部により掻き取られた潤滑剤を収容する潤滑剤収容部を有し、
   前記潤滑剤掻取部は、前記熱移動補助部材のニップ形成部と前記潤滑剤収容部との接続部により構成され、
   前記定着部材は、作像開始から作像終了までの間に、回転軌跡を変更可能とし、
   前記定着部材の内周面は、該定着部材の回転軌跡の変更により前記潤滑剤収容部に収容された潤滑剤に少なくとも１回接触することを特徴とする定着装置。
2. 作像開始から作像終了までの間に、前記定着部材が安定して走行する安定走行状態と、前記定着部材が不安定に走行する不安定走行状態と、を有し、
   前記安定走行状態では、前記定着部材の内周面は、前記潤滑剤収容部に収容された潤滑剤に非接触であり、
   前記不安定走行状態では、前記定着部材の内周面は、前記潤滑剤収容部に収容された潤滑剤に少なくとも１回接触することを特徴とする、請求項１に記載の定着装置。
3. 前記潤滑剤収容部は、前記定着部材の回転方向で、前記ニップ部の上流に配置されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の定着装置。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
   

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