JP7131117B2 - 定着ベルトおよび定着装置並びに画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着ベルトおよび定着装置並びに画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、媒体上のトナーを定着させる定着装置を備えている。

例えば、特許文献１に記載の定着装置は、回転可能に設置される定着ロールと、定着ロールに従動して回転可能に圧接配置され、定着ロールとの間に形成されるニップ部に未定着トナー像を担持した記録媒体が狭持される樹脂フィルム管状体と、樹脂フィルム管状体の内側に配置され、定着ロール側に向けて樹脂フィルム管状体を押圧する押圧部材と、樹脂フィルム管状体と押圧部材との間に介在させるシート状部材と、を有していた。樹脂フィルム管状体とシート状部材との間には潤滑剤が介在しており、樹脂フィルム管状体の内面両端部には、潤滑剤を弾く撥液加工部が設けられていた。この撥液加工部が、潤滑剤を塞き止めると共に弾き、シート状部材の両端から潤滑剤が漏れることを防止していた。

特許第４２１１３７６号公報

しかしながら、上記した定着装置では、撥液加工部が樹脂フィルム管状体の内面両端部だけに設けられているため、樹脂フィルム管状体の内面中央部に存在する潤滑剤が内面両端部に逃げて行く（移動する）ことがあった。その結果、樹脂フィルム管状体の内面中央部で潤滑剤が減少（枯渇）する一方で、樹脂フィルム管状体の内面中央から両端部に向けて流れた潤滑剤が漏れ出す虞があった。

本発明は、上記課題を解決するために、軸方向端部から潤滑剤が漏れることを抑制することができる定着ベルトおよび定着装置並びに画像形成装置を提供する。

上記した目的を達成するため、本発明の定着ベルトは、軸周りに回転しながら内周面に潤滑剤を介して接触した加熱器によって加熱される定着ベルトであって、筒状に形成されているベルト本体と、前記ベルト本体の内周面に形成され、前記潤滑剤よりも低い表面自由エネルギーを有し、前記潤滑剤をはじく複数の撥油部と、前記ベルト本体の内周面に形成され、前記潤滑剤よりも高い表面自由エネルギーを有し、前記潤滑剤を保持する複数の非撥油部と、を備え、前記複数の撥油部と前記複数の非撥油部とは、前記ベルト本体の周方向に延びており、且つ軸方向に交互に並べられている。

この場合、前記複数の撥油部のうち一対の前記撥油部は、前記ベルト本体の内周面の軸方向両端部に配置されていることが好ましい。

また、他の定着ベルトは、軸周りに回転しながら内周面に潤滑剤を介して接触した加熱器によって加熱される定着ベルトであって、筒状に形成されているベルト本体と、前記ベルト本体の内周面の軸方向および周方向に間隔をあけて格子状に配置され、前記潤滑剤よりも低い表面自由エネルギーを有し、前記潤滑剤をはじく複数の撥油部と、前記複数の撥油部を除いた前記ベルト本体の内周面に形成され、前記潤滑剤よりも高い表面自由エネルギーを有し、前記潤滑剤を保持する非撥油部と、を備えている。

さらに、他の定着ベルトは、軸周りに回転しながら内周面に潤滑剤を介して接触した加熱器によって加熱される定着ベルトであって、筒状に形成されているベルト本体と、前記ベルト本体の内周面の軸方向および周方向に間隔をあけて格子状に配置され、前記潤滑剤よりも高い表面自由エネルギーを有し、前記潤滑剤を保持する複数の非撥油部と、前記複数の非撥油部を除いた前記ベルト本体の内周面に形成され、前記潤滑剤よりも低い表面自由エネルギーを有し、前記潤滑剤をはじく撥油部と、を備えている。

この場合、前記撥油部は、フッ素樹脂を含んで構成され、前記非撥油部は、ポリイミド系樹脂を含んで構成されていることが好ましい。

上記した目的を達成するため、本発明の定着装置は、上記のいずれかに記載の定着ベルトと、軸周りに回転しながら前記定着ベルトとの間に加圧領域を形成し、前記加圧領域を通過する媒体上のトナーを加圧する加圧部材と、前記加圧領域に対応する位置で前記定着ベルトの内周面に潤滑剤を介して接触し、前記定着ベルトを加熱する加熱器と、を備えている。

上記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、上記の定着装置を備えている。

本発明によれば、定着ベルトの軸方向端部から潤滑剤が漏れることを抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係るプリンターを示す概略図（正面図）である。 本発明の第１実施形態に係る定着装置を模式的に示す断面図である。 図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。 本発明の第１実施形態に係る定着装置のヒーターを模式的に示す底面図である。 本発明の第１実施形態に係る定着ベルト等の一部を模式的に示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係る定着ベルトの展開図である。 本発明の第１実施形態の第１変形例に係る定着ベルトの展開図である。 本発明の第１実施形態の第２変形例に係る定着ベルトの展開図である。 本発明の第２実施形態に係る定着ベルトの展開図である。 本発明の第２実施形態の第１変形例に係る定着ベルトの展開図である。 本発明の第２実施形態の第２変形例に係る定着ベルトの展開図である。 本発明の第３実施形態に係る定着ベルトの展開図である。

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。なお、各図に示す「Ｆｒ」は「前」を示し、「Ｒｒ」は「後」を示し、「Ｌ」は「左」を示し、「Ｒ」は「右」を示し、「Ｕ」は「上」を示し、「Ｄ」は「下」を示している。また、「上流」および「下流」並びにこれらに類する用語は、シートＳの搬送方向（通過方向）の「上流」および「下流」並びにこれらに類する概念を指す。

［プリンターの全体構成］
図１を参照して、画像形成装置の一例としてのプリンター１について説明する。図１はプリンター１を示す概略図（正面図）である。

プリンター１は、略直方体状の外観を構成する装置本体２を備えている。装置本体２の下部には、例えば、紙製のシートＳ（媒体）を収容する給紙カセット３が着脱可能に設けられている。装置本体２の上面には、排紙トレイ４が設けられている。なお、シートＳは、紙製に限らず、樹脂製等であってもよい。

また、プリンター１は、給紙装置５と、作像装置６と、定着装置７と、を備えている。給紙装置５は、給紙カセット３から排紙トレイ４まで延びた搬送路８の上流端部に設けられている。作像装置６は搬送路８の中間部に設けられ、定着装置７は搬送路８の下流側に設けられている。

作像装置６は、トナーコンテナ１０と、ドラムユニット１１と、光走査装置１２と、を含んでいる。トナーコンテナ１０は、例えば、黒色のトナー（現像剤）を収容している。ドラムユニット１１は、感光体ドラム１３と、帯電装置１４と、現像装置１５と、転写ローラー１６と、を含んでいる。転写ローラー１６は、下側から感光体ドラム１３に接触して転写ニップを形成している。なお、トナーは、トナーとキャリアとを混合した二成分現像剤であってもよいし、磁性トナーから成る一成分現像剤であってもよい。

プリンター１の制御装置（図示せず）は各装置を適宜制御し、以下のように画像形成処理を実行する。帯電装置１４は、感光体ドラム１３の表面を帯電させる。感光体ドラム１３は、光走査装置１２から出射された走査光を受け、静電潜像を担持する。現像装置１５は、トナーコンテナ１０から供給されたトナーを用いて感光体ドラム１３上の静電潜像をトナー像に現像する。シートＳは給紙装置５によって給紙カセット３から搬送路８に送り出され、感光体ドラム１３上のトナー像は転写ニップを通過するシートＳに転写される。定着装置７は、トナー像をシートＳに定着させる。その後、シートＳは、排紙トレイ４に排出される。

［第１実施形態：定着装置］
次に、図１ないし図４を参照して、第１実施形態に係る定着装置７について説明する。図２は定着装置７を模式的に示す断面図である。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。図４はヒーター２３を模式的に示す底面図である。

図１および図２に示すように、定着装置７は、筐体２０と、定着ベルト２１と、加圧ローラー２２と、ヒーター２３と、を備えている。筐体２０は、装置本体２に支持されている。定着ベルト２１および加圧ローラー２２は、筐体２０の内部に回転可能に支持されている。ヒーター２３は、定着ベルト２１の内部に設けられている。

＜筐体＞
筐体２０は、例えば、板金や耐熱性樹脂等によって前後方向に長い略直方体状に形成されている。筐体２０の内部には、シートＳが通過する搬送路８の一部が形成されている（図１参照）。

＜定着ベルト＞
図２および図３に示すように、定着ベルト２１は、無端状のベルトであって、前後方向（軸方向）に長い略円筒状に形成されている。定着ベルト２１は、筐体２０の内部上方に配置されている。なお、定着ベルト２１の断面構造等の説明は後述する。

定着ベルト２１の内部には、支持部材２４が設けられている。支持部材２４は、例えば、金属材料によって軸方向に長い略角筒状に形成されている。支持部材２４は、定着ベルト２１を軸方向に貫通して筐体２０に支持されている。なお、定着ベルト２１の軸方向両端部にはキャップ（図示せず）が装着されており、定着ベルト２１は一対のキャップを介して支持部材２４に回転可能に支持されている。また、定着ベルト２１は、キャップによって略円筒形状に保持されている。なお、キャップに代えて、定着ベルト２１の内部にベルトガイド（図示せず）を設けることで、定着ベルト２１の略円筒形状が保持されてもよい。

＜加圧ローラー＞
加圧部材の一例としての加圧ローラー２２は、前後方向（軸方向）に長い略円筒状に形成されている。加圧ローラー２２は、筐体２０の内部下方に配置されている。加圧ローラー２２は、金属製の芯金２２Ａと、その外周面に積層されたシリコーンスポンジ等の弾性層２２Ｂと、を含んでいる。芯金２２Ａの軸方向両端部は、一対の可動フレーム（図示せず）に回転可能に支持されている。可動フレームは、上下方向に揺動可能に筐体２０に支持され、バネや偏心カム等を含む圧力調整部（図示せず）に接続されている。また、芯金２２Ａにはギア列等を介して駆動モーターＭが接続されている。

圧力調整部が可動フレームを定着ベルト２１側に回動させると、加圧ローラー２２が定着ベルト２１に押し付けられて定着ベルト２１との間に加圧された加圧領域Ｎを形成する。一方、圧力調整部が可動フレームを定着ベルト２１から離す方向に回動させると、加圧ローラー２２が定着ベルト２１への押し付けを解除されて減圧された加圧領域Ｎを形成する。なお、加圧領域Ｎとは、圧力が０Ｐａである上流側の位置から最大圧力となる位置を経由して再び圧力が０Ｐａとなる下流側の位置までの領域を指している。

＜ヒーター＞
加熱器の一例としてのヒーター２３は、前後方向（軸方向）に長い略矩形板状に形成されている。ヒーター２３は、保持部材２５を介して支持部材２４の下面に固定されている（図２参照）。保持部材２５は、例えば、耐熱樹脂材料によって軸方向に長い略半円筒状に形成されている。保持部材２５は、定着ベルト２１の下側内面に沿うように湾曲している（図２参照）。

図４に示すように、ヒーター２３は、基板３０と、発熱接触部３１と、を含んでいる。

（基板）
基板３０は、基材上に断熱層を積層（成膜）することで構成される。基材および断熱層は、例えば、セラミック等の電気絶縁性を有すると共に熱伝導率の低い材料で構成されている。基板３０（断熱層）は、発熱接触部３１で発生した熱の伝達を規制する機能を有している。

（発熱接触部）
発熱接触部３１は、基板３０（断熱層）の下面に積層されている。発熱接触部３１は、複数（例えば５つ）の発熱部４１～４５と、複数（例えば６つ）の電極部５１～５６と、を含んでいる。

複数の発熱部４１～４５は、例えば、電極部５１～５６よりも抵抗値の高い金属等の導電材料で基板３０（断熱層）上に形成されている。複数の発熱部４１～４５は、軸方向に一列に並べて形成されている。また、各々の発熱部４１～４５は、軸方向に一列に並べられた複数の抵抗発熱体４０で構成されている。複数の抵抗発熱体４０は、それぞれ、通過方向に細長い略長方形状に形成されている。

軸方向中央に配置された発熱部４１は、加圧領域Ｎを通過する小サイズ（例えばＡ５サイズ）のシートＳの前後幅に対応する範囲に並べられた複数の抵抗発熱体４０によって構成されている。発熱部４１の軸方向両側に配置された２つの発熱部４２，４３は、加圧領域Ｎを通過する中サイズ（例えばＢ５サイズ）のシートＳの前後幅に対応する範囲に並べられた複数の抵抗発熱体４０によって構成されている。発熱部４２，４３の軸方向両側に配置された２つの発熱部４４，４５は、加圧領域Ｎを通過する通常サイズ（例えばＡ４サイズ）のシートＳの前後幅に対応する範囲に並べられた複数の抵抗発熱体４０によって構成されている。

複数の電極部５１～５６は、例えば、金属等の導電材料で基板３０（断熱層）上に形成されている。電極部５１～５５は、発熱部４１～４５（各抵抗発熱体４０）の下流端部（右端部）に接続されている。一方、電極部５６は、全ての抵抗発熱体４０の上流端部（左端部）に接続されている。各々の電極部５１～５６は、発熱部４１～４５に接続された部分から発熱部４１～４５よりも軸方向外側の位置まで延びている。各々の電極部５１～５６の先端部には、電極端末部５１Ａ～５６Ａが接続されている。

なお、発熱接触部３１は、電極端末部５１Ａ～５６Ａを除いてコート層（図示せず）によって被覆されている。コート層は、例えば、セラミック等の電気絶縁性を有すると共に定着ベルト２１に対して摩擦力の小さな材料で形成されている。

ヒーター２３は、発熱接触部３１を加圧ローラー２２に向けた姿勢で保持部材２５の下面に保持され、発熱接触部３１を定着ベルト２１の内面に接触させている（図２参照）。ヒーター２３が加圧ローラー２２に押し付けられた定着ベルト２１を受け止めることで、定着ベルト２１と加圧ローラー２２との接触部分に加圧領域Ｎが形成されている。ヒーター２３は、加圧領域Ｎに対応する位置で定着ベルト２１の内周面に接触し、定着ベルト２１を加熱する。

なお、筐体２０には、定着ベルト２１の表面温度またはヒーター２３の温度を検知するための温度センサー（図示せず）が設けられている。また、ヒーター２３の電極端末部５１Ａ～５６Ａや駆動モーターＭ等は、各種の駆動回路（図示せず）を介して電源（図示せず）に電気的に接続されている。また、ヒーター２３、駆動モーターＭおよび温度センサー等は、各種の回路を介してプリンター１の制御装置に電気的に接続されている。制御装置は、接続された装置等を制御する。

［定着装置の作用］
ここで、定着装置７の作用（定着処理）について説明する。なお、定着処理を実施する場合、加圧ローラー２２は、圧力調整部によって定着ベルト２１に押し付けられている。

まず、制御装置は、ヒーター２３や駆動モーターＭを駆動制御する。加圧ローラー２２は駆動モーターＭの駆動力を受けて回転し、定着ベルト２１は加圧ローラー２２に従動して回転する（図２の実線矢印参照）。各々の抵抗発熱体４０は、発熱部４１～４５を挟む複数の電極部５１～５６の間で通過方向に電流を流すことで発熱する。

この際、制御装置は、シートＳのサイズに応じて発熱させる発熱部４１～４５（図３参照）を変更する。例えば、通常サイズのシートＳが加圧領域Ｎを通過する場合、制御装置は、全ての発熱部４１～４５に電力を供給し、全ての発熱部４１～４５を発熱させる。また、例えば、制御装置は、中サイズのシートＳが加圧領域Ｎを通過する場合には発熱部４１～４３を発熱させ、小サイズのシートＳが加圧領域Ｎを通過する場合には発熱部４１を発熱させる。これにより、シートＳのサイズに合せて定着ベルト２１（加圧領域Ｎ）の必要な部分のみを加熱することができる。その結果、シートＳが通過しない定着ベルト２１の軸方向両端部の過昇温を抑制することができる。

温度センサーは、定着ベルト２１の表面温度を検出し、入力回路を介して検出信号を制御装置に送信する。制御装置は、温度センサーから設定温度（例えば１５０～２００℃）に達したことを示す検出信号を受信すると、その設定温度を維持するようにヒーター２３を制御しながら、既に説明した画像形成処理の実行を開始する。トナー像が転写されたシートＳは筐体２０内に進入し、定着ベルト２１は、軸周りに回転しながら内周面に潤滑剤を介して接触したヒーター２３によって加熱される。そして、定着ベルト２１は、加圧領域Ｎを通過するシートＳ上のトナー（トナー像）を加熱する。加圧ローラー２２は、軸周りに回転しながら加圧領域Ｎを通過するシートＳ上のトナーを加圧する。すると、トナー像がシートＳに定着する。そして、トナー像が定着したシートＳは、筐体２０の外部に送り出されて排紙トレイ４に排出される。

ところで、定着ベルト２１は、加圧領域Ｎに対応する位置で加圧ローラー２２とヒーター２３との間に挟まれ、ヒーター２３の下面に押し付けられながら回転する。定着ベルト２１とヒーター２３との間の摩擦抵抗を低減するため、定着ベルト２１の内周面（またはヒーター２３の表面）には、シリコーンオイルやフッ素グリース等の潤滑剤が塗布されている。定着ベルト２１とヒーター２３との間に介在した潤滑剤は、定着ベルト２１の回転に伴って軸方向外側に向かって移動し、定着ベルト２１の軸方向端部から漏れ出すことがあった。その結果、漏出した潤滑剤によってシートＳが汚染されることがあった。また、潤滑剤が漏出することで、定着ベルト２１とヒーター２３との間に介在する潤滑剤が減少するため、定着ベルト２１の回転負荷が増加する虞もあった。そこで、第１実施形態に係る定着ベルト２１は、軸方向端部からの潤滑剤の漏れを抑制する構造を備えている。

［定着ベルトの断面構造］
図５および図６を参照して、定着ベルト２１の断面構造等について説明する。図５は定着ベルト２１等の一部を模式的に示す断面図である。図６は定着ベルト２１の展開図である。なお、図面に示す各部の寸法や比率等は、正確なものではなく、説明のために簡略化して示したものである。

図５に示すように、定着ベルト２１は、ベルト本体６０と、複数の撥油部６１と、複数の非撥油部６２と、を備えている。ベルト本体６０は、略円筒状に形成されている。複数の撥油部６１および複数の非撥油部６２は、ベルト本体６０の内周面に形成されている。

＜ベルト本体＞
図５の下段に示すように、ベルト本体６０は、径方向内側から外側に向かって順に、基材６０Ａと、ゴム層６０Ｂと、離型層６０Ｃと、を積層して形成されている。基材６０Ａは、厚み３０μｍ程度の金属製（ステンレス、アルミ合金、ニッケル等）の層である。ゴム層６０Ｂは、基材６０Ａ上に積層された厚み３００μｍ程度のシリコンゴム製の層である。離型層６０Ｃは、ゴム層６０Ｂ上に積層されたフッ素樹脂製（ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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（ＰＦＡ）等）の層である。離型層６０Ｃ、シートＳの貼り付き等を抑制する機能を有している。

また、基材６０Ａ（ベルト本体６０）の内周面には、厚み１～３０μｍ程度のコート層６０Ｄが積層されている。コート層６０Ｄは、ポリイミド系樹脂を含んで構成されている。ポリイミド系樹脂は、耐熱性に優れ、潤滑剤に対して良好な（高い）親和性（濡れ性）を有し、且つ非常に低い摩擦係数を有するため、コート層６０Ｄとして好適に用いることができる。なお、コート層６０Ｄは、ポリイミド系樹脂の他に、ポリベンズイミダゾール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等で構成することもできる。

＜撥油部＞
図５および図６に示すように、複数（１４個）の撥油部６１は、コート層６０Ｄ上に積層されている。撥油部６１は、ベルト本体６０の周方向に延びた帯状に形成されている。複数の撥油部６１は、ベルト本体６０の軸方向に略等間隔で配置されている。

撥油部６１は、潤滑剤よりも低い表面自由エネルギーを有し、潤滑剤をはじくようにフッ素樹脂を含んで構成されている。具体的には、撥油部６１は、厚み１～３０μｍ程度のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）で構成された層である。ＰＴＦＥは、耐熱性および耐摩耗性に優れ、潤滑剤に対して低い親和性（濡れ性）を有し、且つ非常に低い摩擦係数を有するため、撥油部６１として好適に用いることができる。なお、撥油部６１は、ＰＴＦＥの他に、テトラフルオロエチレン-パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体（ＭＦＡ）、テトラフルオロエチレン-パーフルオロエチルビニルエーテル共重合体（ＥＦＡ）、ポリエチレン・テトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、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（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）等で構成することもできる。

＜非撥油部＞
図５および図６に示すように、複数（１３個）の非撥油部６２は、コート層６０Ｄ上において複数の撥油部６１を積層していない部分である。つまり、複数の非撥油部６２は、複数の撥油部６１の間に露出しているコート層６０Ｄによって構成されている。したがって、非撥油部６２は、微小な段差を介して撥油部６１よりも径方向外側に凹設されている（図５の下段参照）。非撥油部６２は、ベルト本体６０の周方向に延びた帯状に形成されている。非撥油部６２（コート層６０Ｄ）は、潤滑剤よりも高い表面自由エネルギーを有し、潤滑剤を保持するようにポリイミド系樹脂を含んで構成されている。

例えば、非撥油部６２は、撥油部６１と同一幅に形成されている。具体的には、撥油部６１の幅は１０ｍｍ、非撥油部６２の幅は１０ｍｍに設定されている。つまり、複数の撥油部６１は、１０ｍｍ間隔で並べられている。複数の撥油部６１と複数の非撥油部６２とは、ベルト本体６０の周方向に延びており、且つ軸方向に交互に並べられている。複数の撥油部６１のうち一対の撥油部６１は、ベルト本体６０の内周面の軸方向両端部に配置されている。

以上のような定着ベルト２１は、既存のコーティング法を用いて製造することができる。例えば、ゴム層６０Ｂおよび離型層６０Ｃは、ディッピング法を用いて基材６０Ａの外周面に形成することができる。また、例えば、コート層６０Ｄ（非撥油部６２）は、スプレーコート法を用いて基材６０Ａの内周面に形成することができる。さらに、例えば、撥油部６１は、コート層６０Ｄ上にて非撥油部６２となる部分にマスキングを施した後、スプレーコート法を用いてコート層６０Ｄ上に形成することができる。なお、撥油部６１や非撥油部６２を形成する際、必要に応じて接着プライマーを用いてもよい。

以上説明した第１実施形態に係る定着ベルト２１では、潤滑剤が、定着ベルト２１の回転に伴って軸方向外側に向かって移動すると、各々の撥油部６１ではじかれることになる。このように、各々の撥油部６１が軸方向外側に向かって移動する潤滑剤を塞き止める機能を発揮する。これにより、定着ベルト２１の軸方向端部から潤滑剤が漏れることを抑制することができる。また、各々の撥油部６１で潤滑剤が塞き止められるため、隣り合う撥油部６１の間の非撥油部６２では潤滑剤が留められることになる。これにより、ベルト本体６０とヒーター２３との間に潤滑剤を介在させ続けることができ、定着ベルト２１の円滑な回転を担保することができる。その結果、定着ベルト２１等の摩耗を抑制することができる。

また、第１実施形態に係る定着ベルト２１によれば、ベルト本体６０の内周面の軸方向両端部に配置された一対の撥油部６１が潤滑剤を塞き止めるため、定着ベルト２１の軸方向両端部からの潤滑剤の漏れを有効に抑制することができる。なお、潤滑剤の漏れ防止の観点からベルト本体６０の軸方向両端部に撥油部６１を配置することが好ましいが、このような配置は必須ではなく、ベルト本体６０の内周面の軸方向両端部が非撥油部６２で構成されていてもよい。

また、第１実施形態に係る定着ベルト２１によれば、撥油部６１がフッ素樹脂を含む材料で形成され、非撥油部６２がポリイミド系樹脂を含む材料で形成されることで、撥油部６１と潤滑剤との接触角よりも、非撥油部６２と潤滑剤との接触角を小さくすることができる。これにより、撥油部６１で潤滑剤をはじくことができ、非撥油部６２で潤滑剤を保持することができる。

なお、第１実施形態に係る定着ベルト２１では、撥油部６１と非撥油部６２とが同一幅に形成されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、非撥油部６２が撥油部６１よりも幅広く形成されてもよいし、非撥油部６２が撥油部６１よりも幅狭く形成されてもよい。

また、第１実施形態に係る定着ベルト２１では、複数の撥油部６１（複数の非撥油部６２）が略等間隔で並べられていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図７に示すように、複数の撥油部６１が、軸方向中央から両端に向かって徐々に間隔を狭めるように配置されてもよい（第１変形例）。換言すれば、複数の非撥油部６２が、軸方向中央から両端に向かって徐々に軸方向に幅狭く形成されてもよい。また、他にも、図８示すように、複数の撥油部６１が、軸方向中央から両端に向かって徐々に軸方向に幅狭く形成されてもよい（第２変形例）。さらに、複数の撥油部６１または複数の非撥油部６２が、軸方向中央から両端に向かって徐々に軸方向に幅広く形成されてもよい（図示せず）。

［第２実施形態］
次に、図９を参照して、第２実施形態に係る定着ベルト２６について説明する。図９は第２実施形態に係る定着ベルト２６の展開図である。なお、以下、第１実施形態に係る定着ベルト２１と同様または対応する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。

第２実施形態に係る定着ベルト２６では、複数の撥油部６３が、それぞれ、円形状に形成され、ベルト本体６０の内周面の軸方向および周方向に間隔をあけて格子状に配置されている点で、第１実施形態に係る定着ベルト２１と相違する。複数の撥油部６３は、コート層６０Ｄ上にて軸方向および周方向に略等間隔で整列している。したがって、非撥油部６４は、複数の撥油部６３を除いたベルト本体６０の内周面に形成されている。つまり、複数の撥油部６３が形成されていない部分に露出したコート層６０Ｄが、非撥油部６４を構成している。

複数の撥油部６３は、軸方向および周方向に５ｍｍ間隔で並べられている。また、撥油部６３は直径１０ｍｍであり、複数の撥油部６３の全体の面積は、非撥油部６４の面積の３０％程度に設定されている。

以上説明した第２実施形態に係る定着ベルト２６によれば、格子状に配置された複数の撥油部６３が軸方向外側に向かって移動する潤滑剤を塞き止めるため、定着ベルト２６の軸方向端部からの潤滑剤の漏れを抑制することができる。

なお、第２実施形態に係る定着ベルト２６では、複数の撥油部６３が、軸方向および周方向に略等間隔で配置されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１０に示すように、複数の撥油部６３は、周方向（または軸方向）に半ピッチずれた千鳥格子状に配置されてもよい（第１変形例）。また、他にも、図１１に示すように、複数の撥油部６３が、軸方向中央から両端に向かうほど、徐々に周方向の間隔を狭めるように配置されてもよい（第２変形例）。また、これとは逆に、複数の撥油部６３が、軸方向中央から両端に向かうほど、徐々に周方向の間隔を広げるように配置されてもよい（図示せず）。さらに、上記した周方向の間隔の変更に代えて／加えて、複数の撥油部６３が、軸方向中央から両端に向かうほど、徐々に軸方向の間隔を狭める、または広げるように配置されてもよい（図示せず）。また、上記した間隔の変更に代えて／加えて、複数の撥油部６３が、軸方向中央から両端に向かうほど、徐々に直径を狭める、または広げるように形成されていてもよい（図示せず）。

また、第２実施形態に係る定着ベルト２６では、撥油部６３が円形に形成されていたが、これに限らず、楕円形状や四角形等の多角形状に形成されてもよい。

［第３実施形態］
次に、図１２を参照して、第３実施形態に係る定着ベルト２７について説明する。図１２は第３実施形態に係る定着ベルト２７の展開図である。なお、以下、第１または第２実施形態に係る定着ベルト２１，２６と同様または対応する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。

第３実施形態に係る定着ベルト２７では、複数の非撥油部６６がベルト本体６０の内周面の軸方向および周方向に間隔をあけて格子状に配置され、撥油部６５が複数の非撥油部６６を除いたベルト本体６０の内周面に形成されている。つまり、第３実施形態に係る定着ベルト２７では、非撥油部６６と撥油部６５の配置が、第２実施形態に係る定着ベルト２６の非撥油部６４と撥油部６３の配置と逆転している。複数の非撥油部６６は、それぞれ、円形状に形成され、軸方向および周方向に略等間隔で整列している。撥油部６５は、複数の非撥油部６６となる部分を避けるようにコート層６０Ｄ上に形成されている。つまり、撥油部６５が形成されていない部分に露出したコート層６０Ｄが、複数の非撥油部６６を構成している。

複数の非撥油部６６は、軸方向および周方向に５ｍｍ間隔で並べられている。また、非撥油部６６は直径１０ｍｍであり、複数の非撥油部６６の全体の面積は、撥油部６５の面積の３０％程度に設定されている。

以上説明した第３実施形態に係る定着ベルト２７によれば、複数の非撥油部６６を避けたベルト本体６０の内周面に広く撥油部６５が形成されているため、複数の非撥油部６６に潤滑剤を留めることができる。これにより、定着ベルト２７の軸方向端部からの潤滑剤の漏れを抑制することができ、定着ベルト２７の円滑な回転を担保することができる。

なお、第３実施形態に係る定着ベルト２７では、複数の非撥油部６６が、軸方向および周方向に略等間隔で配置されていたが、本発明はこれに限定されない。第２実施形態の第１変形例と同様に、複数の非撥油部６６が千鳥格子状に配置されてもよい（図示せず）。また、第２実施形態の第２変形例と同様に、複数の非撥油部６６の軸方向または／および周方向の間隔を変更してもよい（図示せず）。また、上記した間隔の変更に代えて／加えて、複数の非撥油部６６が、軸方向中央から両端に向かうほど、徐々に直径を狭める、または広げるように形成されていてもよい（図示せず）。

また、第３実施形態に係る定着ベルト２７では、非撥油部６６が円形に形成されていたが、これに限らず、楕円形状や四角形等の多角形状に形成されてもよい。

なお、第１～第３実施形態（各変形例を含む。以下同じ。）に係る定着ベルト２１，２６，２７では、コート層６０Ｄ（非撥油部６２，６４，６６）が基材６０Ａの内周面に積層され、撥油部６１，６３，６５がコート層６０Ｄ上に積層されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、撥油部６１，６３，６５が基材６０Ａの内周面に積層され、非撥油部６２，６４，６６が撥油部６１上に積層されてもよい（図示せず）。つまり、非撥油部６２，６４，６６が、微小な段差を介して撥油部６１，６３，６５よりも径方向内側に凸設されていてもよい。また、他にも、撥油部６１，６３，６５と非撥油部６２，６４，６６とを、基材６０Ａの内周面に直に積層し、撥油部６１，６３，６５と非撥油部６２，６４，６６との間に段差を設けないようにしてもよい。

なお、第１～第３実施形態に係る定着装置７では、発熱部４１～４５が、３種類のシートＳのサイズに対応していたが、これに限らず、発熱部（抵抗発熱体４０）は、２種類以上のシートＳのサイズに対応していればよい。また、シートＳが加圧領域Ｎの軸方向中央を通過していたが、これに限らず、加圧領域Ｎの軸方向一方に寄った位置をシートＳが通過してもよい。

また、第１～第３実施形態に係る定着装置７では、駆動モーターＭが加圧ローラー２２を回転駆動させていたが、これに代えて、定着ベルト２１，２６，２７を回転駆動させてもよい。また、圧力調整部が加圧ローラー２２を移動させて加圧領域Ｎの圧力を変更していたが、これに限らず、定着ベルト２１，２６，２７を移動させて加圧領域Ｎの圧力を変更するように構成されてもよい。

また、第１～第３実施形態の説明では、一例として、本発明をモノクロのプリンター１に適用した場合を示したが、これに限らず、例えば、カラープリンター、複写機、ファクシミリまたは複合機等に本発明を適用してもよい。

なお、上記実施形態の説明は、本発明に係る定着ベルトおよび定着装置並びに画像形成装置における一態様を示すものであって、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではない。

１ プリンター（画像形成装置）
７ 定着装置
２１，２６，２７ 定着ベルト
２２ 加圧ローラー（加圧部材）
２３ ヒーター（加熱器）
６０ ベルト本体
６１，６３，６５ 撥油部
６２，６４，６６ 非撥油部
Ｎ 加圧領域
Ｓ シート（媒体）

Claims (5)

1. 軸周りに回転しながら内周面に潤滑剤を介して接触した加熱器によって加熱される定着ベルトであって、
   筒状に形成されているベルト本体と、
   前記ベルト本体の内周面に形成され、前記潤滑剤よりも低い表面自由エネルギーを有し、前記潤滑剤をはじく複数の撥油部と、
   前記ベルト本体の内周面に形成され、前記潤滑剤よりも高い表面自由エネルギーを有し、前記潤滑剤を保持する複数の非撥油部と、を備え、
   前記複数の撥油部と前記複数の非撥油部とは、前記ベルト本体の周方向に延びており、且つ軸方向に交互に並べられ、
   前記複数の撥油部と前記複数の非撥油部とは、軸方向において同一幅に形成されていることを特徴とする定着ベルト。
2. 前記複数の撥油部のうち一対の前記撥油部は、前記ベルト本体の内周面の軸方向両端部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の定着ベルト。
3. 前記撥油部は、フッ素樹脂を含んで構成され、
   前記非撥油部は、ポリイミド系樹脂を含んで構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の定着ベルト。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の定着ベルトと、
   軸周りに回転しながら前記定着ベルトとの間に加圧領域を形成し、前記加圧領域を通過する媒体上のトナーを加圧する加圧部材と、
   前記加圧領域に対応する位置で前記定着ベルトの内周面に潤滑剤を介して接触し、前記定着ベルトを加熱する加熱器と、を備えていることを特徴とする定着装置。
5. 請求項４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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