JP6778411B2 - 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するものである。

従来から、定着フィルム等の回転可能な無端状の回転体と、回転体の外周面と接触する加圧ローラ等の接触部材との間に定着ニップを形成し、この定着ニップを通る記録材に熱と圧力を加えて、記録材上に画像を定着させる接触加熱方式の定着装置が知られている。

例えば、特許文献１には、定着ニップ領域に対して、定着フィルムの周面内側に、加熱手段であるヒータと、このヒータを支持するフィルムガイドとが配置された定着装置が記載されている。この定着装置のフィルムガイドは、定着フィルムを介して加圧ローラと当接してニップ部を形成するニップ形成部材であり、外周表面とセラミックヒータの加熱表面とを、定着フィルムの内周表面に摺擦させている。
また、フィルムガイドの定着フィルムとの摺動表面には、潤滑部材である潤滑剤が塗布されており、定着フィルムの移動方向に対して適宜の傾斜角度をなして直線状に延在し、複数条にわたって形成された流動案内溝が、定着フィルムの移動方向でヒータの下流側に設けられている。
この複数条の流動案内溝のうち、フィルムガイドの長手方向両端部側に設けられた流動案内溝は、定着フィルムの移動方向に沿って各流動案内溝の端部が定着フィルムの幅方向内側に向かうように、傾斜角度が設定されている。これにより、定着フィルムの回転に伴って定着フィルムの中央部に向かって潤滑剤を移動させることができ、フィルムガイド及び定着フィルムの両端領域から中央領域にかけての全領域にわたって潤滑剤が良好に拡散されて均一分散せることができるとしている。

しかしながら、特許文献１に記載の定着装置では、定着フィルムの内周面とフィルムガイドとのニップ内へ進入できなかった潤滑剤が、定着フィルムの回転軸方向に移動するおそれがある。そして、この定着フィルムの回転軸方向への潤滑剤の移動によって、定着フィルムの回転軸方向端部における開口部から潤滑剤漏れが生じてしまうおそれがある。

上述した課題を解決するために、本発明は、回転可能な無端状の回転体と、前記回転体の外周面と接触する接触部材と、前記回転体の内側に配置されて前記回転体を介して前記接触部材と当接しニップ部を形成するニップ形成部材と、前記回転体の内周面と前記ニップ形成部材との間に介在する潤滑部材と、を備えた定着装置において、
前記ニップ形成部材は、前記ニップ部を形成し、前記回転体の内周面に摺接する第一の面と、前記第一の面における前記回転体の回転方向の上流側端部側に位置し、前記回転体の回転軸方向から見たときに前記第一の面に対して所定の角度をもつ第二の面と、前記第一の面と第二の面とを接続する曲げ部とを有し、前記第二の面が前記回転体の内周面と非接触で対向するとともに、前記曲げ部で前記回転体の内周面と接触するように、前記回転体に対して配置されるものであり、
前記回転方向において前記内周面との接触が開始される前記曲げ部の接触開始縁部が前記回転方向と直交する方向に直線的に延在するよう前記曲げ部を形成し、
前記回転軸方向における前記ニップ形成部材の端部側よりも前記回転軸方向における中央部側で、前記内周面から前記第二の面までの距離が大きくなるよう前記第二の面の前記所定の角度を前記回転軸方向で異ならせたこと特徴とするものである。

本発明によれば、回転体の内周面とニップ形成部材との間に潤滑剤が介在する定着装置において、回転体の軸方向端部からの潤滑部材漏れを抑制することができる。

本実施形態に係るプリンタの概略構成図。 同プリンタの備える定着装置の概要説明図。 定着装置に設けたニップ形成部の従来例の斜視説明図。 従来例の定着装置に設けたニップ形成部に潤滑剤が介在したときの説明図。 本実施形態のプリンタが備える熱移動補助部材の実施例１についての説明図。 図５に示す定着ベルトの内周面と、熱移動補助部材の入り口曲げ部とが接触しない場合の断面説明図。 実施例２に係る熱移動補助部材について説明する断面説明図。 実施例３に係る熱移動補助部材についての説明図。 潤滑剤の移動方向についての説明図。 実施例４に係る熱移動補助部材について説明図。

以下、本発明を適用した定着装置を備えた画像形成装置として、電子写真方式のカラープリンタ（以下、プリンタ１００という）の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るプリンタ１００の概略構成図である。
図１に示したプリンタ１００は、複数の色画像を形成する作像部が中間転写体としての転写ベルト１１の展張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。しかし、本実施形態の定着装置が適用可能な画像形成装置は、この方式に限られず、またプリンタだけではなく複写機やファクシミリ装置等の画像形成装置にも適用することも可能である。

プリンタ１００は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋを並設したタンデム構造が採用されている。
プリンタ１００では、各感光体ドラム２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋに形成されたトナー像からなる可視像が、各感光体ドラムに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能な無端ベルトである転写ベルト１１に対して一次転写される。この一次転写行程の実行によってそれぞれの色の画像が重畳転写され、その後、シート状の記録材である用紙Ｐに対して二次転写行程を実行することで一括転写される。

各感光体ドラム２０の周囲には、感光体ドラム２０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。ブラックの画像形成を行う感光体ドラム２０Ｂｋを代表として説明すると、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、一次転写ローラ１２Ｂｋ、及びクリーニング装置５０Ｂｋが配置されている。帯電装置３０Ｂｋによる一様帯電後に行われる、書き込み光Ｌｂを用いた光書き込みには、光書き込み装置８が用いられる。

転写ベルト１１に対する重畳転写では、転写ベルト１１が図中、Ａ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋに形成されたトナー像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写される。このために、一次転写は、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋに対向して配設された一次転写ローラ１２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋによる電圧印加によって、図中、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，Ｃ，Ｍ，Ｂｋは、図中、Ａ１方向の上流側からこの順で並んでいる。各感光体ドラム２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋは、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の画像をそれぞれ形成するための画像ステーションに備えられている。

プリンタ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２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋの上方に対向して配設され、転写ベルト１１及び一次転写ローラ１２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋを備えた転写ベルトユニット１０を備えている。また、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１に従動し、連れ回りする二次転写ローラ５と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１をクリーニングするベルトクリーニング装置１３も備えている。そして、上記４つの画像ステーションの下方に対向して配設された光書き込み装置８も備えている。

光書き込み装置８は、静電潜像を書き込む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、折り返しミラーおよび偏光手段としての回転多面鏡などを装備している。この光書き込み装置８は、各感光体ドラム２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋに対して色毎に対応した書き込み光Ｌｂを出射して感光体ドラム２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋに静電潜像を形成するよう構成されている。書き込み光Ｌｂは、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符号が付けてあるが、その他の画像ステーションも同様である。

このプリンタ１００には、転写ベルト１１と二次転写ローラ５との間に向けて搬送される用紙Ｐを積載した給紙カセットとしての用紙給送装置６１が設けられている。また、用紙給送装置６１から搬送されてきた用紙Ｐを、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、転写ベルト１１と二次転写ローラ５との間の二次転写部に向けて繰り出すレジストローラ対４が設けられている。また、用紙Ｐの先端がレジストローラ対４に到達したことを検知するセンサも設けられている。

また、プリンタ１００には、トナー像が転写された用紙Ｐ上にトナー像を定着させるための定着ユニットとしての接触加熱方式の定着装置２００と、定着済みの用紙Ｐをプリンタ１００の本体外部に排出する排出ローラ７が備えられている。また、プリンタ１００の本体上部には、排出ローラ７によりプリンタ１００の本体外部に排出された用紙Ｐを積載する排紙トレイ１７が備えられている。また、排紙トレイ１７の下側の装置本体内には、イエロー、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，Ｃ，Ｍ，Ｂｋが備えられている。

転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１、一次転写ローラ１２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋの他に、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、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、従動ローラ７３には、バネなどを用いた付勢手段が設けられている。このような転写ベルトユニット１０と、一次転写ローラ１２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋと、二次転写ローラ５と、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。
用紙給送装置６１は、プリンタ１００の本体下部に配設されており、最上位の用紙Ｐの上面に当接する給送ローラ３を有している。給送ローラ３が図中反時計回りに回転駆動されることにより、最上位の用紙Ｐをレジストローラ対４に向けて給送するようになっている。

転写装置７１に装備されているベルトクリーニング装置１３は、転写ベルト１１に対向、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。そして、ベルトクリーニング装置１３は、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り、除去して、転写ベルト１１をクリーニングするようになっている。
また、ベルトクリーニング装置１３は、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。

以下に、本実施形態のプリンタ１００の特徴部である定着装置２００について、図を用いて説明する。
図２は、定着装置２００の概要説明図である。
定着装置２００は、図２に示すように、回転可能な無端状の回転体である定着部材としての定着ベルト２０１と、これに対向配置されて定着ベルト２０１の外周面と接触する接触部材である回転可能な加圧部材としての加圧ローラ２０３とを有している。また、定着ベルト２０１を非ニップ部で加熱する加熱手段としての複数の定着熱源である第一ハロゲンヒータ２０２Ａと第二ハロゲンヒータ２０２Ｂの２本のハロゲンヒータ２０２により、定着ベルト２０１が内周側から輻射熱で直接加熱される構成となっている。
また、図２に示す定着装置２００の定着ベルト２０１内には、定着ベルト２０１を介して加圧ローラ２０３との間でニップ部を形成するニップ形成部材２０６があり、定着ベルト２０１内面と、熱移動補助部材２１６を介して摺動するようになっている。そして、用紙Ｐ上のトナー像はニップ部Ｎにおいて、加熱・加圧により定着されることとなる。

ここで、図２に示す例では、熱移動補助部材２１６の定着ベルト２０１に対向する部分の形状が平坦状であるが、凹形状やその他の形状であっても良い。凹形状のニップ部の場合、記録材先端の排出方向が加圧ローラ寄りになり、分離性が向上するのでジャムの発生が抑制される。
定着ベルト２０１の内側には、加圧ローラ２０３に対向して配置されたニップ形成部材２０６と、ニップ形成部材２０６の両端部に一体に設けられた、定着ベルト２０１をニップ部で加熱する端部熱源としての２つの端部ヒータ２２６を有している。また、ニップ形成部材２０６と各端部ヒータ２２６の定着ベルト２０１の内面に対向する面を覆う熱移動補助部材２１６と、ニップ形成部材２０６とを加圧ローラ２０３からの加圧力に対抗して保持する保持部材であるステー２０７も有している。

ニップ形成部材２０６、熱移動補助部材２１６、及びステー２０７は、いずれも定着ベルト２０１の幅方向（以下、「長手方向」という）に延びる長さを有している。
熱移動補助部材２１６は、各端部ヒータ２２６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熱を移動させて長手方向の温度不均一性を低減するために設けられている。
本実例では、熱移動補助部材２１６の定着ベルト２０１の内面に対向する面は、定着ベルト２０１に直接接触する面であり、ニップ形成面となる。

定着ベルト２０１は、ニッケルやＳＵＳなどの金属ベルトやポリイミドなどの樹脂材料を用いた無端ベルト、又はフィルムで構成される。
定着ベルト２０１の表層はＰＦＡまたはＰＴＦＥ層などの離型層を有し、トナーが付着しないように離型性を持たせている。
定着ベルト２０１の基材とＰＦＡまたはＰＴＦＥ層の間にはシリコーンゴムの層などで形成された弾性層があっても良い。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させるときに、定着ベルト２０１表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部にユズ肌状の光沢ムラ（ユズ肌画像）が残るという不具合が生じ得る。これを改善するにはシリコーンゴム層を１００［μｍ］以上設ける必要があり、このシリコーンゴム層の変形によって、微小な凹凸が吸収されユズ肌画像が改善する。

ステー２０７はニップ部Ｎ側と反対側が起立した起立部を有した形状となっており、起立部を隔て、定着熱源としての第一ハロゲンヒータ２０２Ａと第二ハロゲンヒータ２０２Ｂが配置されている。
そして、定着ベルト２０１は、これら２つのハロゲンヒータ２０２により内面側から輻射熱で直接加熱される。
また、各ハロゲンヒータ２０２を、定着ベルト２０１の内周側に配置することで、回転可能な無端状の定着ベルト２０１を備えた定着装置２００をコンパクトに構成することが容易になる。

定着ベルト２０１の内部にはニップ形成部材２０６とニップ部Ｎを支持するための支持部材としての、上述したステー２０７を設け、加圧ローラ２０３により圧力を受けるニップ形成部材２０６の撓みを防止し、軸方向で均一なニップ幅を得られるようにしている。
ステー２０７は、両端部で保持部材としてのフランジに保持固定され位置決めされている。また、２本のハロゲンヒータ２０２とステー２０７の間に反射部材２０９を備え、各ハロゲンヒータ２０２からの輻射熱などによりステー２０７が加熱されてしまうことによる無駄なエネルギー消費を抑制している。
ここで、反射部材２０９を備える代わりに、ステー２０７表面に断熱もしくは鏡面処理を行っても同様の効果を得ることが可能となる。

加圧ローラ２０３は、芯金２０５の外周部に弾性ゴム層２０４があり、離型性を得るために表面に離型層（ＰＦＡまたはＰＴＦＥ層）が設けてある。この加圧ローラ２０３は、プリンタ１００本体に設けられたモータ等の駆動源からギヤを介して駆動力が伝達され回転する。また、加圧ローラ２０３は、スプリングなどにより定着ベルト２０１側に押し付けられており、弾性ゴム層２０４が押し潰されて変形することにより、所定のニップ幅を有している。

また、加圧ローラ２０３は中空のローラであっても良く、加圧ローラ２０３にハロゲンヒータ等の加熱源を有していても良い。
弾性ゴム層２０４はソリッドゴムでも良いが、加圧ローラ２０３内部にヒータが無い場合は、スポンジゴムを用いても良い。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルト２０１の熱が奪われにくくなるので、より望ましい。

定着ベルト２０１は加圧ローラ２０３により連れ回り回転する。図２に示す例では、加圧ローラ２０３が駆動源により回転し、ニップ部Ｎでベルトに駆動力が伝達されることにより、定着ベルト２０１が回転する。定着ベルト２０１はニップ部Ｎで挟み込まれて回転し、ニップ部Ｎ以外では両端部でフランジにガイドされ、走行する。
上述したような構成により、安価で、ウォームアップが速い定着装置２００を実現することが可能となる。

ここで、従来構成の定着装置に設けたニップ形成部および補助部材について、図３を用いて説明する。
図３は、定着装置２００に設けたニップ形成部の従来例の斜視説明図である。なお、図２に基づいて説明した定着装置２００と同様の構成については同じ符号を付し説明を省略する。
図３に示す従来例の定着装置２００は、ニップ形成部材２０６の定着ベルト２０１と反対側の面が、ステー２０７の加圧ローラ２０３側の側面と接触し、一体化される。このように構成するとき、ボスとピンなどの形状を備えて組み合わせるようにしても良い。
熱移動補助部材２１６は、直方体状のニップ形成部材２０６の定着ベルト２０１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ている。ここで、熱移動補助部材２１６とニップ形成部材２０６との一体構成は爪などを設けて噛み合わせれば良いが、接着等の手段を用いても良い。

そして、図３に示すように、ニップ形成部材２０６の長手方向の両端部には、段差部としての左凹部２０６ａと右凹部２０６ｂが形成され、これらには、それぞれ左端部ヒータ２２６ａと右端部ヒータ２２６ｂが収容され、固定されている。
また、熱移動補助部材２１６の加圧ローラ２０３に対向する対向面２１６ａはニップ形成面となるが、機械的強度上、実質的にニップ形成面となるのはニップ形成部材２０６の加圧ローラ２０３に対向する対向基準面２０６ｃである。

図４は、従来例の定着装置に設けたニップ形成部に潤滑剤が介在したときの説明図である。
図４に示すように、潤滑剤３０１は図中矢印で示す定着ベルト２０１の回転軌道に追従して、上流側から、定着ベルト２０１を介して加圧ローラ２０３とニップ形成部材２０６との間に形成されるニップ部（以下、単に「ニップ部」という）内へと侵入する。しかし、ニップ入り口近辺では、定着ベルト２０１の内面と、後述する熱移動補助部材２１６の入り口曲げ部２１６ｃとが接触しているか、または、定着ベルト２０１の内面と熱移動補助部材２１６の入り口曲げ部２１６ｃとの隙間が急激に小さくなっている。このため、定着ベルト２０１の回転軌道に追従していた潤滑剤３０１は、熱移動補助部材２１６の入り口曲げ部２１６ｃで殆どが塞き止められ、一部がニップ内へと進入する。

この入り口曲げ部２１６ｃによって塞き止められた潤滑剤３０１は、塞き止められる際の抵抗力により、定着ベルト２０１の回転方向と逆方向、または、定着ベルト２０１の回転軸方向（長手方向）へと移動する。このように潤滑剤が定着ベルト２０１の回転軸方向に移動するとき、定着ベルト２０１の内面と熱移動補助部材２１６の入り口曲げ部２１６ｃとの間で潤滑剤が長手方向に均一に存在する場合では、定着ベルト２０１の長手方向端部の開口部（以下、単に「開口部」という）には潤滑剤が存在しない。このため、定着ベルト２０１の開口部近傍で回転軸方向にかかる圧力が無く、定着ベルト２０１の長手方向中央に存在した潤滑剤が、徐々に長手方向端部の開口部へと流れてしまう。

［実施例１］
本実施形態に係る熱移動補助部材の第一の実施例（以下、実施例１という）について説明する。
図５（ａ）は、実施例１に係る熱移動補助部材２１６について説明図、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す熱移動補助部材２１６のＡ−Ａ断面図、図５（ｃ）は、図５（ａ）の熱移動補助部材２１６のＢ−Ｂ断面図である。なお、図３に基づいて説明した従来例の定着装置２００と同様の構成については同じ符号を付し説明を省略する。

本実施例においては、図５（ａ）に示すように、熱移動補助部材２１６のニップ部を形成し、定着ベルト２０１の内周面に摺接する第一の面である対向面２１６ａを有している。また、この対向面２１６ａにおける定着ベルト２０１の回転方向の上流側端部側に配置され、対向面２１６ａに対して所定の角度をもつ第二の面である入り口曲げ面２１６ｂと、対向面２１６ａと入り口曲げ面２１６ｂとを接続する曲げ部である入り口曲げ部２１６ｃとを有している。

また、本実施例の熱移動補助部材２１６は、入り口曲げ面２１６ｂ、入り口曲げ部２１６ｃ、及び、定着ベルトの内周面で形成される空間（以下、「潤滑部材堆積空間」という）３００に堆積する潤滑部材の量が、次のようになるように形成されている。すなわち、潤滑部材堆積空間に堆積する潤滑部材の量が、定着ベルト２０１の回転軸方向における熱移動補助部材２１６の端部側よりも中央部側の方が多くなるように形成されている。

詳しくは、本実施例の熱移動補助部材２１６は、定着ベルト２０１の内周面の法線と熱移動補助部材２１６の入り口曲げ面２１６ｂとが交わる点から、定着ベルト２０１の内周面までの距離Ｌ（以下、単に「距離Ｌ」という）を、次のようにしている。すなわち、図５（ｂ）に示す、熱移動補助部材２１６における長手方向端部での距離ＬをＬ１、図５（ｃ）に示す、熱移動補助部材２１６における長手方向中央部での距離をＬ２としたとき、Ｌ２よりＬ１よりの方が小さくなるように、対向面２１６ａに対する入り口曲げ面２１６ｂの角度を調整している。
このように熱移動補助部材２１６を形成することで、定着ベルト２０１と入り口曲げ部２１６ｃの接触点から、所定距離までの定着ベルト２０１と入り口曲げ面２１６ｂの隙間面積が次のようになる。すなわち、図５（ｂ）に示す、熱移動補助部材２１６における長手方向端部の隙間面積の断面積３０１ａよりも、図５（ｃ）に示す、熱移動補助部材２１６における長手方向中央部の隙間面積の断面積３０１ｂの方が大きくなる。

このように、潤滑部材堆積空間３００内で堆積する潤滑剤の容積を、熱移動補助部材２１６の長手方向端部から中央部に向かうにつれて大きくすることで、潤滑部材堆積空間３００内に、回転軸方向における熱移動補助部材２１６の中央部側の圧力が低く、端部側の圧力が高い圧力勾配を生じさせることが可能となる。この圧力勾配によって、回転軸方向における潤滑部材の移動向きを、熱移動補助部材２１６の端部側から中央部側に向かう移動向きとすることができる。したがって、定着ベルト２０１の軸方向端部からの潤滑剤漏れを抑制することができる。

図６は、図５に示す定着ベルト２０１の内周面と、熱移動補助部材２１６の入り口曲げ部２１６ｃとが接触しない場合の断面説明図である。
定着ベルト２０１の直径に対してニップ形成部材２０６の幅が小さい場合は、図６に示すように、定着ベルト２０１の張りが弱く、入り口曲げ部２１６ｃと定着ベルト２０１の内周面が接触しない場合もあり得る。
この場合においても、定着ベルト２０１と入り口曲げ面２１６ｂとの隙間は、入り口曲げ部２１６ｃにおいて最小距離となる。このため、入り口曲げ部２１６ｃが定着ベルト２０１の内周面に接触する場合よりもニップ部内への潤滑剤の進入量は増加するが、入り口曲げ部２１６ｃに塞き止められて、大半は定着ベルト２０１と入り口曲げ面２１６ｂとの間に堆積する。このため、定着ベルト２０１と入り口曲げ部２１６ｃの接触点から、所定距離までの定着ベルト２０１と入り口曲げ面２１６ｂの隙間面積を、熱移動補助部材２１６における長手方向端部よりも、熱移動補助部材２１６における長手方向中央部の方が大きくなるようにすることで、上記と同様の理由で、潤滑剤を中央へ移動させることができる。

［実施例２］
本実施形態に係る熱移動補助部材の第二の実施例（以下、実施例２という）について説明する。
図７は、実施例２に係る熱移動補助部材３１６について説明する断面説明図である。図７（ａ）は、熱移動補助部材の長手方向端部の断面図であり、図７（ｂ）は、熱移動補助部材の長手方向中央部の断面図である。なお、図５に基づいて説明した実施例１の熱移動補助部材２１６と同様の構成については同じ符号を付し説明を省略する。本実施例の熱移動補助部材３１６は、入り口曲げ部３１６ｃが曲線形状となっている点が、実施例１の熱移動補助部材２１６と異なっている。

本実施例の熱移動補助部材３１６のように、入り口曲げ部３１６ｃを曲線形状とすることで、定着ベルト２０１の内周面に対して入り口曲げ部３１６ｃが線接触することが可能となる。このため、定着ベルト２０１の内周面に対して入り口曲げ部３１６ｃが点接触する場合と比べて、定着ベルト２０１の内周面への負荷を減らすことが出来る。

また、このように入り口曲げ部３１６ｃを曲線形状とした場合、定着ベルト２０１の内周面と入り口曲げ部３１６ｃとの間には、入り口曲げ部３１６ｃが定着ベルト２０１の内周面と接触する接触領域３１７ａと、入り口曲げ部３１６ｃが定着ベルト２０１の内周面と非接触となる非接触領域３１７ｂとが生じる。そして、この入り口曲げ部３１６ｃの非接触領域３１７ｂまで潤滑剤が堆積する。
そこで、本実施例の熱移動補助部材３１６では、入り口曲げ部３１６ｃの曲線形状を除変することで、定着ベルト２０１の内周面の法線と入り口曲げ部３１６ｃにおける非接触領域とが交わる点から定着ベルト２０１の内周面まで距離を次のようにした。すなわち、熱移動補助部材３１６上の定着ベルト２０１の回転軸方向における任意の位置を最大距離として、該任意の点から熱移動補助部材３１６の該回転軸方向の端部に向かうにつれて小さくなるようにした。

これにより、非接触領域３１７ｂ内における入り口曲げ部３１６ｃと定着ベルト２０１間の隙間面積が、次のような大小関係となる。すなわち、図７（ａ）に示す熱移動補助部材３１６の長手方向の端部における隙間面積の断面積３０２ａよりも、図７（ｂ）に示す熱移動補助部材３１６の長手方向の中央部における隙間面積の断面積３０２ｂの方が大きくなる。
このように、潤滑部材堆積空間３００内で堆積する潤滑剤の容積を、熱移動補助部材３１６の長手方向端部から中央部に向かうにつれて大きくすることができ、実施例１について説明した理由と同様の理由で、回転体の端部からの潤滑部材漏れを抑制することができる。

［実施例３］
本実施形態に係る熱移動補助部材の第三の実施例（以下、実施例３という）について説明する。
図８（ａ）は、実施例３に係る熱移動補助部材４１６についての説明図、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す熱移動補助部材４１６のＡ−Ａ断面図、図８（ｃ）は、図８（ａ）に示す熱移動補助部材４１６のＢ−Ｂ断面図である。なお、図５に基づいて説明した実施例１の熱移動補助部材２１６と同様の構成については同じ符号を付し説明を省略する。本実施例の熱移動補助部材４１６は、入り口曲げ部４１６ｃの曲げ開始位置が熱移動補助部材４１６の長手方向で異なる点が、図５に基づき説明した実施例１の熱移動補助部材２１６と異なっている。

図８に示すように、本実施例の熱移動補助部材４１６は、入り口曲げ部４１６ｃの曲げ開始位置が次のようになっている。すなわち、図８（ｂ）に示す熱移動補助部材４１６の長手方向の端部よりも、図８（ｃ）に示す、熱移動補助部材４１６における長手方向中央部の方が、入り口曲げ部４１６ｃの曲げ開始位置が定着ベルト２０１の回転方向下流側に位置している。

図９は、潤滑剤の移動方向についての説明図である。
このように入り口曲げ部４１６ｃの曲げ開始位置を定着ベルト２０１の図中矢印ａで示す回転軸方向にずらすことで、熱移動補助部材４１６の長手方向において、入り口曲げ部４１６ｃの稜線が長手方向中央部に向かって傾斜する。これにより、図９に示すように、定着ベルト２０１の内周面と熱移動補助部材４１６とによる潤滑剤の塞き止め位置が、熱移動補助部材４１６の長手方向（定着ベルトの回転軸軸方向）中央部に向かって傾斜する。このため、潤滑剤に掛かる塞き止め時の抵抗力を図中矢印ｂで示すように端部から中央向きに生じさせ、潤滑剤の移動方向を図中矢印ｃに示す中央向きにすることができる。

さらに、本実施例の熱移動補助部材４１６では、熱移動補助部材４１６の長手方向端部から中央部に向かって、定着ベルト２０１と入り口曲げ部４１６ｃとの間の面積を大きくすることができる。これにより、上述した圧力勾配が生じるので、回転軸方向における潤滑部材の移動を、熱移動補助部材４１６の端部側から中央部側に向かってさらに移動させやすくすることができる。

なお、入り口曲げ部４１６ｃが曲線形状であった場合でも、定着ベルト２０１に対する入り口曲げ部４１６ｃの接触領域が、熱移動補助部材４１６の長手方向で熱移動補助部材４１６の長手方向（定着ベルトの回転軸軸方向）中央部に向かって傾斜する。このため、上述した説明と同様の効果を得ることができる。

［実施例４］
本実施形態に係る熱移動補助部材の第四の実施例（以下、実施例４という）について説明する。
図１０（ａ）は、実施例４に係る熱移動補助部材５１６について説明図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す熱移動補助部材５１６のＡ−Ａ断面図、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）に示す熱移動補助部材５１６のＢ−Ｂ断面図である。なお、図８に基づいて説明した実施例３の熱移動補助部材４１６と同様の構成については同じ符号を付し説明を省略する。本実施例の熱移動補助部材５１６は、入り口曲げ部５１６ｃが曲線形状となっている点が、実施例３の熱移動補助部材４１６と異なっている。

図１０（ａ）に示す様に、本実施例の熱移動補助部材５１６は、実施例４の熱移動補助部材４１６と同様に、入り口曲げ部５１６ｃの曲げ開始位置が、熱移動補助部材４１６の長手方向の端部よりも中央部の方を、定着ベルト２０１の回転方向下流側に位置している。さらに、本実施例の熱移動補助部材５１６は、入り口曲げ部５１６ｃを曲線形状で形成し、この曲線形状の曲率半径を、熱移動補助部材４１６の長手方向の中央部に向かうにつれて大きくしている。

これにより、対向面５１６ａに対する入り口曲げ面５１６ｂの角度を長手方向で統一したまま、熱移動補助部材５１６の長手方向端部から中央部に向けた圧力勾配を生じさせることができ、かつ、潤滑剤の塞き止め力の作用方向を中央へと向けることができる。したがって、より、潤滑剤を端部から中央へと移動させやすくすることができる。
対向面５１６ａに対する入り口曲げ面５１６ｂの角度が、熱移動補助部材５１６の長手方向でずれている場合、熱移動補助部材５１６をニップ形成部材２０６に精度良く嵌合するために、ニップ形成部材２０６も熱移動補助部材５１６と同様に入り口部形状を長手方向で変化させる必要がある。このため、加工が複雑になってしまう。しかし、本実施例の熱移動補助部材５１６によれば、入り口曲げ面５１６ｂの角度が熱移動補助部材５１６の長手方向でずれることがないので、一平面で形成することができ、ニップ形成部材２０６を容易な加工形状のまま熱移動補助部材５１６に嵌合することができる。

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
回転可能な無端状の定着ベルト２０１などの回転体と、前記回転体の外周面と接触する加圧ローラ２０３などの接触部材と、前記回転体の内側に配置されて前記回転体を介して前記接触部材と当接しニップ部Ｎなどのニップ部を形成するニップ形成部材２０６および熱移動補助部材２１６などのニップ形成部材と、前記回転体の内周面と前記ニップ形成部材との間に介在する潤滑部材と、を備えた定着装置において、前記ニップ形成部材が、前記ニップ部を形成し、前記回転体の内周面に摺接する対向面２１６ａなどの第一の面と、前記第一の面における前記回転体の回転方向の上流側端部側に配置され、前記第一の面に対して所定の角度をもつ入り口曲げ面２１６ｂなどの第二の面と、前記第一の面と第二の面とを接続する入り口曲げ部２１６ｃなどの曲げ部とを有し、前記第二の面、前記曲げ部、及び、前記回転体の内周面で形成される潤滑部材堆積空間３００などの空間に堆積する前記潤滑部材の量が、前記回転体の回転軸方向における前記ニップ形成部材の端部側よりも中央部側の方が多くなるように前記第一の面、前記第二の面、及び前記曲げ部を形成したこと特徴とする。

本態様においては、第二の面、曲げ部、及び、回転体の内周面で形成される空間（以下、潤滑部材堆積空間という）に堆積する潤滑部材の量が、回転体の回転軸方向（以下、単に「回転軸方向」という）におけるニップ形成部材の端部側よりも中央部側の方が多くなるようにニップ形成部材を形成したので、次のことが可能になる。すなわち、潤滑部材堆積空間内に、回転軸方向におけるニップ形成部材の中央部側の圧力が低く、端部側の圧力が高い圧力勾配を生じさせることが可能となる。この圧力勾配によって、ニップ形成部材の回転軸方向における潤滑部材の移動向きを、ニップ形成部材の端部側から中央部側に向かう移動向きとすることができるので、潤滑部材が回転軸方向に移動することで生じる、回転体の端部からの潤滑部材漏れを抑制することができる。

（態様Ｂ）
態様Ａの定着装置において、前記回転体内部に存在する第一ハロゲンヒータ２０２Ａ、第二ハロゲンヒータ２０２Ｂなどの発熱体と、前記第一の面に対して反対側に位置する前記ニップ形成部材の面と接触して前記ニップ形成部材を保持するステー２０７などの保持部材とを備え、
前記ニップ形成部材が、ニップ形成部材２０６などの基材と、前記基材に対して前記回転体の内周面側に配置されて前記基材より大きな熱伝導率を有し、前記第一の面、前記第二の面、及び、前記曲げ部を有する熱移動補助部材２１６などの熱伝導部材とを備え、
前記回転体の内周面の法線と前記第二の面とが交わる点から前記回転体の内周面までの距離Ｌなどの距離が、前記回転軸方向における任意の位置を最大距離として、該任意の位置から前記ニップ形成部材の該回転軸方向の端部に向かうにつれて小さくなるように前記第一の面、前記第二の面、及び前記曲げ部を形成した。

これにより、上記実施形態について説明したように、潤滑部材堆積空間によって堆積される潤滑部材の量を、回転軸方向におけるニップ形成部材の端部側よりも中央部側の方が多くなるようにニップ形成部材を形成することが可能となる。

（態様Ｃ）
態様Ａ又は態様Ｂの定着装置において、入り口曲げ面２１６ｂなどの前記曲げ部が定着ベルト２０１などの前記回転体の内周面と接触し、前記回転体の内周面の法線と前記第二の面とが交わる点から前記回転体の内周面までの距離が、前記曲げ部から前記回転方向の上流側に向かうにつれて大きくなるように前記第一の面、前記第二の面、及び前記曲げ部を形成したことを特徴とする。
本態様においては、楔効果によって、ニップ形成部材と回転体との間を、潤滑部材がすり抜けやすくすることができる。

（態様Ｄ）
態様Ａ又は態様Ｂの定着装置において、前記曲げ部が前記回転体の内周面と非接触であり、前記回転体の内周面の法線と前記第二の面とが交わる点から前記回転体の内周面までの距離が、前記回転方向で前記曲げ部を最小値として、前記曲げ部から前記回転方向の上流側に向かうにつれて大きくなるように前記第一の面、前記第二の面、及び前記曲げ部を形成した。

（態様Ｅ）
態様Ａ〜態様Ｄいずれかの定着装置において、入り口曲げ部３１６ｃなどの前記曲げ部が、曲線形状であることを特徴とする。
本態様においては、上記実施例２について説明したように、曲げ部が、曲線形状であることで、回転体に対して曲げ部が点接触する場合と比べて、回転体の内面への負荷を減らすことができる。

（態様Ｆ）
態様Ｅの定着装置において、入り口曲げ部３１６ｃなどの前記曲げ部と定着ベルト２０１などの前記回転体の内周面との間に、前記曲げ部の対向面３１６ａなどの前記第一の面側であって前記回転体の内周面と接触する接触領域３１７ａなどの接触領域と、前記曲げ部の前記第二の面側であって前記回転体の内周面と非接触となる非接触領域３１７ｂなどの非接触領域とを有し、前記回転体の内周面の法線と前記曲げ部における前記非接触領域とが交わる点から前記回転体の内周面まで距離が、前記回転軸方向における任意の位置を最大距離として、該任意の点から前記ニップ形成部材の該回転軸方向の端部に向かうにつれて小さくなるように前記第一の面、前記第二の面、及び前記曲げ部を形成した。

（態様Ｇ）
態様Ｆの定着装置において、前記回転体の内周面の法線と前記曲げ部における前記非接触領域とが交わる点から前記回転体の内周面まで距離が、前記曲げ部における前記接触領域から前記回転方向の上流側に向かうにつれて大きくなるように前記第一の面、前記第二の面、及び前記曲げ部を形成した。

（態様Ｈ）
態様Ａ〜態様Ｇいずれか一の定着装置において、熱移動補助部材４１６などの前記ニップ形成部材における入り口曲げ部４１６ｃなどの前記曲げ部の曲げ開始位置が、前記回転軸方向における任意の位置から前記ニップ形成部材の該回転軸方向端部に向かうにつれて、前記回転方向上流側にずれるように前記第一の面、前記第二の面、及び前記曲げ部を形成した。
本態様においては、上記実施例３について説明したように、曲げ部の稜線を、回転体の軸方向におけるニップ形成部材の端部から中央部に向かって傾斜させることが可能となる。これにより、回転体の内周面と曲げ部とによる潤滑部材の塞き止め位置が、回転軸方向におけるニップ形成部材の中央部に向かって傾斜する。したがって、潤滑剤に掛かる塞き止め時の抵抗力がニップ形成部材の端部から中央向きに生じ、潤滑剤をさらに中央向きに移動させやすくできる。

（態様Ｊ）
態様Ａの定着装置において、前記回転体内部に存在する発熱体と、前記第一の面に対して反対側に位置する前記ニップ形成部材の面と接触して前記ニップ形成部材を保持する保持部材とを備え、
前記ニップ形成部材が、基材と、前記基材に対して前記回転体の内周面側に配置されて前記基材より大きな熱伝導率を有し、前記第一の面、前記第二の面、及び、前記曲げ部を有する熱伝導部材とを備え、
前記曲げ部が曲線形状であり、前記曲げ部の前記第一の面側であって前記回転体の内周面と接触する接触領域と、前記曲げ部の前記第二の面側であって前記回転体の内周面と非接触となる被接触領域とを有し、前記非接触領域において、前記回転体の内周面の法線と前記曲げ部における前記非接触領域とが交わる点から前記回転体の内周面まで距離が、前記回転軸方向における任意の位置を最大距離として、該任意の点から前記ニップ形成部材の該回転軸方向の端部に向かうにつれて小さくなるように前記第一の面、前記第二の面、及び前記曲げ部を形成した。

（態様Ｋ）
態様Ｊの定着装置において、前記曲げ部の曲率半径が、前記回転軸方向における任意の位置を最大距離として、該任意の位置から前記ニップ形成部材の該回転軸方向の端部に向かって小さくなるように前記第一の面、前記第二の面、及び前記曲げ部を形成した。

（態様Ｌ）
態様Ｊ又はＫの定着装置において、前記ニップ形成部材における前記曲げ部の曲げ開始位置が、前記回転軸方向における任意の位置から前記ニップ形成部材の該回転軸方向の端部に向かって、前記回転方向の上流側にずれるように前記第一の面、前記第二の面、及び前記曲げ部を形成した。

（態様Ｍ）
記録材上に形成したトナー像を、前記記録材上に定着する定着装置を備えた画像形成装置において、前記定着装置として、態様Ａ〜態様Ｌいずれか一の定着装置を備えることを特徴とする。
本態様においては、潤滑部材が回転軸方向に移動することで生じる、回転体の端部からの潤滑部材漏れを抑制することができるので、次のことができる。すなわち、回転体の外表面に潤滑部材が付着して記録材の離型性を低下させたり、記録材の表面に潤滑剤が付着してその付着跡が画像として形成されてしまったりするなど、画像品質の低下を抑制することができる。

２０ 感光体ドラム
３０Ｂｋ 帯電装置
４０Ｂｋ 現像装置
５０Ｂｋ クリーニング装置
１００ プリンタ
２００ 定着装置
２０１ 定着ベルト
２０２ ハロゲンヒータ
２０３ 加圧ローラ
２０６ ニップ形成部材
２１６ 実施例１に係る熱移動補助部材
２１６ａ 対向面
２１６ｂ 入り口曲げ面
２１６ｃ 入り口曲げ部
３００ 潤滑部材堆積空間
３０１ 潤滑剤
３１６ 実施例２に係る熱移動補助部材
３１７ａ 接触領域
３１７ｂ 非接触領域
４１６ 実施例３に係る熱移動補助部材
５１６ 実施例４に係る熱移動補助部材
Ｎ ニップ部

特開２００８−１４６９６４号公報

Claims (7)

1. 回転可能な無端状の回転体と、前記回転体の外周面と接触する接触部材と、前記回転体の内側に配置されて前記回転体を介して前記接触部材と当接しニップ部を形成するニップ形成部材と、前記回転体の内周面と前記ニップ形成部材との間に介在する潤滑部材と、を備えた定着装置において、
   前記ニップ形成部材は、前記ニップ部を形成し、前記回転体の内周面に摺接する第一の面と、前記第一の面における前記回転体の回転方向の上流側端部側に位置し、前記回転体の回転軸方向から見たときに前記第一の面に対して所定の角度をもつ第二の面と、前記第一の面と第二の面とを接続する曲げ部とを有し、前記第二の面が前記回転体の内周面と非接触で対向するとともに、前記曲げ部で前記回転体の内周面と接触するように、前記回転体に対して配置されるものであり、
   前記回転方向において前記内周面との接触が開始される前記曲げ部の接触開始縁部が前記回転方向と直交する方向に直線的に延在するよう前記曲げ部を形成し、
   前記回転軸方向における前記ニップ形成部材の端部側よりも前記回転軸方向における中央部側で、前記内周面から前記第二の面までの距離が大きくなるよう前記第二の面の前記所定の角度を前記回転軸方向で異ならせたこと特徴とする定着装置。
2. 回転可能な無端状の回転体と、前記回転体の外周面と接触する接触部材と、前記回転体の内側に配置されて前記回転体を介して前記接触部材と当接しニップ部を形成するニップ形成部材と、前記回転体の内周面と前記ニップ形成部材との間に介在する潤滑部材と、を備えた定着装置において、
   前記ニップ形成部材は、前記ニップ部を形成し、前記回転体の内周面に摺接する第一の面と、前記第一の面における前記回転体の回転方向の上流側端部側に位置し、前記回転体の回転軸方向から見たときに前記第一の面に対して所定の角度をもつ第二の面と、前記第一の面と第二の面とを接続する曲げ部とを有し、前記第二の面が前記回転体の内周面と非接触で対向するとともに、前記曲げ部で前記回転体の内周面と接触するように、前記回転体に対して配置されるものであり、
   前記回転方向において前記内周面との接触が開始される前記曲げ部の接触開始縁部が、前記回転軸方向における前記ニップ形成部材の端部側よりも前記回転軸方向における中央部側で、前記回転方向の下流側に位置するよう前記曲げ部を形成したこと特徴とする定着装置。
3. 請求項２に記載の定着装置において、前記回転軸方向における前記ニップ形成部材の端部側よりも前記回転軸方向における中央部側で、前記内周面から前記第二の面までの距離が大きくなるよう前記第二の面の前記所定の角度を前記回転軸方向で異ならせたこと特徴とする定着装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一に記載の定着装置において、前記回転体の内周面に付着して移動し前記接触開始縁部で塞き止められた前記潤滑部材を堆積させる、前記曲げ部におれる前記接触開始縁部よりも前記回転方向で上流側の非接触領域と、前記第二の面とが、前記回転体の内周面との間で形成する空間において、前記内周面から前記非接触領域や前記第二の面までの距離は、前記回転方向において、前記接触開始縁部から前記回転方向の上流側に向かうにつれて大きくなるように前記第一の面、前記第二の面、及び前記曲げ部を形成したことを特徴とする定着装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一に記載の定着装置において、前記曲げ部が、前記回転体の回転軸方向から見たときに曲線形状の領域を有することを特徴とする定着装置。
6. 請求項２に記載の定着装置において、前記曲げ部が、前記回転体の回転軸方向から見たときに曲線形状の領域を有し、前記第一の面と前記第二の面とが平面であり、前記曲げ部は互いに平行な第一の面の辺と第二の面の辺とを接続し、前記曲線形状の曲率半径が、前記回転軸方向における前記ニップ形成部材の中央側で最大になり、この最大になる箇所から前記回転軸方向における前記ニップ形成部材の端部に向かって小さくなるように前記第一の面、前記第二の面、及び前記曲げ部を形成したことを特徴とする定着装置。
7. 記録材上に形成したトナー像を、前記記録材上に定着する定着装置を備えた画像形成装置において、前記定着装置として、請求項１乃至５のいずれか一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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