JP7471564B2 - 加熱装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、加熱装置及び画像形成装置に関する。

複写機、プリンタなどの画像形成装置において、用紙などの記録媒体を加熱する加熱装置として、熱により用紙上の画像を定着させる定着装置や、用紙上のインクを乾燥させる乾燥装置が知られている。

例えば、定着装置においては、省エネルギー化や高速化などの要求に応じて、ローラよりも熱容量の小さい無端状のベルトやフィルムなどの回転部材が用いられるようになってきている。

このようなベルトやフィルムなどの回転部材を用いる定着装置においては、一般的に、回転部材の長手方向への片寄りを規制する規制部が設けられている。回転部材に片寄りが発生した場合は、回転部材の長手方向の一端が規制部に接触することにより、それ以上の回転部材の長手方向への移動が規制される。

しかしながら、回転部材の長手方向の一端が規制部に接触した状態で回転部材が回転すると、回転部材が規制部に対して摺動することにより、回転部材の長手方向の一端が摩耗し、回転部材が損傷するといった問題がある。そのため、特許文献１（特開２００９－２８８２８４号公報）では、回転部材と規制部との間に、リング状の保護部材を設け、回転部材の長手方向端部の摩耗を抑制する構成が提案されている。

上記のような保護部材を備える構成においては、回転部材に片寄りが発生し、回転部材の長手方向端部が保護部材に接触した際、回転部材と一緒に保護部材が従動回転することにより、回転部材の摩耗を抑制することができる。

しかしながら、回転部材の長手方向への移動力（寄り力）が大きくなると、保護部材が規制部に押し付けられた際に保護部材と規制部との間で生じる摩擦抵抗が大きくなるため、保護部材が回転部材に対して従動回転しにくくなる懸念がある。

上記課題を解決するため、本発明は、回転可能な回転部材と、前記回転部材の長手方向への移動を規制する規制部と、前記回転部材の長手方向端部と前記規制部との間に設けられた保護部材と、を備え、記録媒体を加熱する加熱装置であって、前記保護部材及び前記規制部の互いに対向する対向面の両方に、凸部又は凹部が設けられることを特徴とする。

本発明によれば、保護部材を回転部材に対して従動回転しやすくすることができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 本実施形態に係る定着装置の概略構成図である。 定着ベルトの一般的な保持構造を示す斜視図である。 前記保持構造の正面図である。 前記保持構造の断面図である。 本発明の第１実施形態に係るスリップリング及びベルト保持部材の構成を示す断面図である。 定着ベルトがスリップリングを介して規制部に接触した状態を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係るスリップリング及びベルト保持部材の構成を示す断面図である。 定着ベルトがスリップリングを介して規制部に接触した状態を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係るスリップリング及びベルト保持部材の構成を示す断面図である。 定着ベルトがスリップリングを介して規制部に接触した状態を示す断面図である。 本発明の第４実施形態に係るスリップリング及びベルト保持部材の構成を示す断面図である。 本発明の第５実施形態に係るスリップリング及びベルト保持部材の構成を示す断面図である。 本発明の第６実施形態に係るスリップリング及びベルト保持部材の構成を示す断面図である。 本発明の第７実施形態に係るスリップリング及びベルト保持部材の構成を示す断面図である。 他の定着装置の構成を示す図である。 別の定着装置の構成を示す図である。 さらに別の定着装置の構成を示す図である。

以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。

図１に示す画像形成装置１００は、画像形成部２００と、転写部３００と、定着部４００と、記録媒体供給部５００と、記録媒体排出部６００と、を備えている。

画像形成部２００には、４つの作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋと、露光装置６と、が設けられている。各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されている。また、各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの異なる色の現像剤を収容している以外、基本的に同様の構成である。具体的に、各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、表面に画像を担持する像担持体である感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電手段である帯電ローラ３と、感光体２上にトナー画像を形成する現像手段である現像装置４と、感光体２の表面をクリーニングするクリーニング手段であるクリーニングブレード５と、を備えている。露光装置６は、画像情報に基づいて感光体２の帯電面を露光して静電潜像を形成する潜像形成手段である。

転写部３００には、記録媒体である用紙に画像を転写する転写装置８が設けられている。なお、画像が形成（転写）される記録媒体は、紙（普通紙、厚紙、薄紙、コート紙、ラベル紙、封筒などを含む）のほか、ＯＨＰシートなどの樹脂製のシートであってもよい。転写装置８は、中間転写ベルト１１と、４つの一次転写ローラ１２と、二次転写ローラ１３と、を有している。中間転写ベルト１１は、表面に画像を担持してその画像を用紙に転写する転写部材であり、無端状のベルト部材で構成されている。各一次転写ローラ１２は、中間転写ベルト１１を介してそれぞれ別の感光体２に接触している。これにより、中間転写ベルト１１と各感光体２との間に、中間転写ベルト１１と各感光体２とが接触する一次転写ニップが形成されている。一方、二次転写ローラ１３は、中間転写ベルト１１を介して中間転写ベルト１１を張架する複数のローラの１つに接触し、中間転写ベルト１１との間に二次転写ニップを形成している。

定着部４００には、用紙を加熱する加熱装置であって、熱により用紙上の画像を定着させる定着装置９が設けられている。

記録媒体供給部５００には、用紙Ｐを収容する給紙カセット１４と、給紙カセット１４から用紙Ｐを送り出す給紙ローラ１５と、が設けられている。

記録媒体排出部６００には、用紙を画像形成装置外に排出する一対の排紙ローラ１７と、排紙ローラ１７によって排出された用紙を載置する排紙トレイ１８と、が設けられている。

次に、図１を参照しつつ本実施形態に係る画像形成装置１００の印刷動作について説明する。

印刷動作開始の指示があると、各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの感光体２、及び中間転写ベルト１１が回転を開始する。また、給紙ローラ１５が回転することにより、給紙カセット１４から用紙Ｐが送り出される。送り出された用紙Ｐは、一対のタイミングローラ１６に接触して一旦停止される。

各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋでは、まず、帯電ローラ３によって感光体２の表面が均一な高電位に帯電される。次いで、原稿読取装置によって読み取られた原稿の画像情報、あるいは端末からプリント指示されたプリント画像情報に基づいて、露光装置６が各感光体２の表面（帯電面）に露光する。これにより、露光された部分の電位が低下して各感光体２の表面に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に対して現像装置４からトナーが供給され、各感光体２上にトナー画像が形成される。各感光体２上に形成されたトナー画像は、各感光体２の回転に伴って一次転写ニップ（一次転写ローラ１２の位置）に達すると、回転する中間転写ベルト１１上に順次重なり合うように転写される。かくして、中間転写ベルト１１上にフルカラーのトナー画像が形成される。また、感光体２から中間転写ベルト１１へトナー画像が転写された後、各感光体２上に残留するトナーやその他の異物はクリーニングブレード５によって除去される。さらに、クリーニングされた各感光体２の表面に対して、保護剤供給装置７によって掻き取られた像担持体保護剤が供給され、感光体２は次の静電潜像の形成に備えられる。

中間転写ベルト１１上に転写されたトナー画像は、中間転写ベルト１１の回転に伴って二次転写ニップ（二次転写ローラ１３の位置）へ搬送され、タイミングローラ１６によって搬送されてきた用紙Ｐ上に転写される。そして、トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置９へと搬送され、定着装置９によって用紙Ｐにトナー画像が定着される。その後、用紙Ｐは排紙ローラ１７によって排紙トレイ１８へ排出され、一連の印刷動作が完了する。

以上の印刷動作の説明は、フルカラー画像を形成するときの動作についてであるが、４つの作像ユニットのうち、いずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つの作像ユニットを使用して、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。

続いて、本実施形態に係る定着装置９の構成について説明する。

図２に示すように、本実施形態に係る定着装置９は、定着ベルト２０と、加圧ローラ２１と、ヒータ２２と、ヒータホルダ２３と、ステー２４と、温度センサ１９と、を備えている。

定着ベルト２０は、回転可能に設けられた第１回転部材であって、用紙Ｐの未定着トナー担持面側（画像形成面側）に配置されて未定着トナーを用紙Ｐに定着させる定着部材である。定着ベルト２０は、例えば、外径が２５ｍｍで厚みが４０～１２０μｍの筒状基材を有する無端状のベルト部材で構成される。基材の材料は、ポリイミドのほか、ＰＥＥＫなどの耐熱性樹脂やニッケル、ＳＵＳなどの金属材料であってもよい。また、耐久性を高めると共に離型性を確保するため、基材の外周面に、ＰＦＡやＰＴＦＥなどのフッ素樹脂から成る離型層が設けられてもよい。また、基材と離型層との間に、ゴムなどから成る弾性層が設けられてもよい。さらに、基材の内周面に、ポリイミドやＰＴＦＥなどから成る摺動層が設けられてもよい。

加圧ローラ２１は、定着ベルト２０とは別の回転可能な第２回転部材であって、定着ベルト２０の外周面に対向するように配置された対向部材である。また、加圧ローラ２１は、定着ベルト２０の外周面に圧接されて、定着ベルト２０との間にニップ部Ｎを形成する加圧部材でもある。加圧ローラ２１は、例えば、外径が２５ｍｍであって、鉄製の芯金と、この芯金の外周面に設けられたシリコーンゴム製の弾性層と、弾性層の外周面に設けられたフッ素樹脂製の離型層とを有するローラなどにより構成される。

ヒータ２２は、定着ベルト２０を加熱する加熱源である。本実施形態では、加熱源として、定着ベルト２０の内側に配置される板状のヒータ２２が用いられている。なお、加熱源は、板状のヒータ２２のほか、ハロゲンヒータ、カーボンヒータ、セラミックヒータなどの輻射熱式のヒータや、電磁誘導加熱方式の加熱源であってもよい。

本実施形態に係るヒータ２２は、板状の基材５０と、基材５０上に設けられた第１絶縁層５１と、第１絶縁層５１上に設けられた導体層５２と、導体層５２を被覆する第２絶縁層５３と、により構成されている。導体層５２は、抵抗発熱体から成る発熱部６０を有している。

基材５０は、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）や鉄、アルミニウム等の金属材料で構成される。また、基材５０の材料として、金属材料のほか、セラミック、ガラス等を用いることも可能である。基材５０にセラミックなどの絶縁材料を用いた場合は、基材５０と導体層５２との間の第１絶縁層５１を省略することが可能である。一方、金属材料は、急速加熱に対する耐久性に優れ、加工もしやすいため、低コスト化を図るのに好適である。金属材料の中でも、特にアルミニウムや銅は熱伝導性が高く、温度ムラが発生しにくい点で好ましい。また、ステンレスはこれらに比べて安価に製造できる利点がある。

各絶縁層５１，５３は、例えば、耐熱性ガラスなどの絶縁性を有する材料で構成される。また、これらの材料として、セラミックあるいはポリイミドなどを用いてもよい。また、基材５０の第１絶縁層５１や第２絶縁層５３が設けられる面とは反対側の面に、別途絶縁層が設けられてもよい。

本実施形態では、発熱部６０が基材５０よりもニップ部Ｎ側に配置されているが、これとは反対に、基材５０が発熱部６０よりもニップ部Ｎ側に配置されてもよい。ただしその場合は、発熱部６０の熱が基材５０を介して定着ベルト２０に伝達されることになるため、基材５０は窒化アルミニウムなどの熱伝導率の高い材料で構成されることが望ましい。

また、本実施形態では、ヒータ２２から定着ベルト２０への熱伝達効率を高めるため、ヒータ２２が定着ベルト２０の内周面に対して直接接触するように配置されている。また、これに限らず、ヒータ２２は、定着ベルト２０に対して、非接触、あるいは低摩擦シートなどを介して間接的に接触するように配置されてもよい。また、定着ベルト２０に対するヒータ２２の接触箇所は、定着ベルト２０の外周面であってもよい。ただし、定着ベルト２０の外周面の傷付きによる定着品質の低下を回避するため、ヒータ２２が接触する面は、定着ベルト２０の内周面であることが望ましい。

ヒータホルダ２３は、定着ベルト２０の内側でヒータ２２を保持する保持部材である。ヒータホルダ２３は、ヒータ２２の熱によって高温になりやすいため、耐熱性の材料で構成されることが望ましい。特に、ヒータホルダ２３が、ＬＣＰやＰＥＥＫなどの低熱伝導性の耐熱性樹脂で構成される場合は、ヒータホルダ２３の耐熱性を確保しつつ、ヒータ２２からヒータホルダ２３への伝熱が抑制されるので、効率的に定着ベルト２０を加熱することが可能である。

ステー２４は、定着ベルト２０の内側に配置される補強部材である。ステー２４によってヒータホルダ２３のニップ部Ｎ側の面とは反対の面が支持されることにより、ヒータホルダ２３が加圧ローラ２１の加圧力によって撓むのが抑制される。これにより、定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間に均一な幅のニップ部Ｎが形成される。ステー２４は、その剛性を確保するため、ＳＵＳやＳＥＣＣなどの鉄系金属材料によって形成されることが好ましい。

温度センサ１９は、ヒータ２２の温度を検知する温度検知手段である。温度センサ１９の検知結果に基づいてヒータ２２の出力が制御されることにより、定着ベルト２０の温度が所望の温度（定着温度）となるように維持される。温度センサ１９は、接触型、非接触型のいずれでもよい。例えば、温度センサ１９として、サーモパイル、サーモスタット、サーミスタ、ＮＣセンサなどの公知の温度センサを適用可能である。

本実施形態に係る定着装置９においては、印刷動作が開始されると、ヒータ２２に電力が供給されることにより、発熱部６０が発熱し、定着ベルト２０が加熱される。また、加圧ローラ２１が回転駆動され、定着ベルト２０が従動回転を開始する。そして、定着ベルト２０の温度が所定の目標温度（定着温度）に到達した状態で、図２に示すように、未定着画像を担持する用紙Ｐが、定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間（ニップ部Ｎ）に進入すると、定着ベルト２０と加圧ローラ２１とによって用紙Ｐが加熱されると共に加圧され、未定着画像が用紙Ｐに定着される。

ここで、図３～図５に基づき、定着ベルトの一般的な保持構造の一例について説明する。なお、図３～図５では、定着ベルト２０の長手方向Ｘの片側の保持構造のみを図示しているが、反対側の端も同様に構成されている。そのため、以下の説明では、片側の保持構造についてのみ説明し、もう一方の保持構造については説明を省略する。なお、本明細書において、「定着ベルトの長手方向」及び「ベルト長手方向」とは、加圧ローラの軸方向、あるいは、通紙方向とは直交する用紙幅方向と同方向を意味する。

図３～図５に示す保持構造においては、定着ベルト２０を回転可能に保持する保持部材としてのベルト保持部材２５が用いられている。ベルト保持部材２５は、定着ベルト２０の長手方向Ｘの両端に挿入されると共に、定着装置の側板などのフレーム部材に固定される。また、ベルト保持部材２５は、耐熱性樹脂などにより構成されている。

具体的に、ベルト保持部材２５は、定着ベルト２０の内側に挿入されるＣ字状又は円筒状の定着部材保持部２６と、定着ベルト２０の長手方向Ｘの移動（片寄り）を規制する規制部２７と、定着部材保持部２６と規制部２７との間に設けられた保護部材保持部２８と、を有している。

定着部材保持部２６は、定着ベルト２０の内径よりも小さい径の外周面を有しており、定着ベルト２０の内側に余裕をもって挿入される。このため、定着部材保持部２６が定着ベルト２０の内側に挿入された状態では、定着部材保持部２６によって定着ベルト２０が非張架（ベルトにテンションをかけない、いわゆるフリーベルト方式）で回転可能に保持される。

一方、規制部２７は、定着ベルト２０の内径や定着部材保持部２６の外径よりも大きい外径に形成されている。このため、定着ベルト２０に長手方向Ｘの移動（片寄り）が生じた場合は、定着ベルト２０の長手方向端部２０ａ（図５参照）が後述のスリップリング２９を介して規制部２７に接触し、それ以上の定着ベルト２０の移動が規制される。

保護部材保持部２８は、定着部材保持部２６と規制部２７との間で定着部材保持部２６の外径よりも小さい外径に形成された溝状の部分である。保護部材保持部２８には、定着ベルト２０の長手方向端部２０ａを保護する保護部材としてのスリップリング２９が装着される。スリップリング２９は、円環状の部材であり、保護部材保持部２８の外径よりも大きい内径に形成されている。このため、スリップリング２９は、保護部材保持部２８の外周面に対して余裕をもって装着され、保護部材保持部２８によって回転可能に保持される。また、スリップリング２９は、定着ベルト２０の熱により熱くなるため、例えば、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、ＰＡＩ、又はＰＴＦＥなどの耐熱性に優れる材料で構成されることが好ましい。

このように、スリップリング２９は、保護部材保持部２８の外周面に対して余裕をもって装着されるため、定着ベルト２０が回転しながらスリップリング２９に接触すると、スリップリング２９は定着ベルト２０と一緒に従動回転する。すなわち、定着ベルト２０と規制部２７との間に、従動回転するスリップリング２９が介在していることにより、規制部２７に対する定着ベルト２０の摺動を回避できる。これにより、定着ベルト２０の長手方向端部２０ａの摩耗及び損傷を抑制することが可能である。

しかしながら、定着ベルト２０に長手方向Ｘへの大きな移動力（寄り力）が生じ、この移動力によってスリップリング２９が規制部２７に強く押し付けられた場合は、スリップリング２９と規制部２７との間で生じる摩擦抵抗が大きくなるため、スリップリング２９が定着ベルト２０に対して従動回転しにくくなる。特に、画像形成装置の電源投入後のウォームアップ時においては、定着ベルト２０の温度が低く、定着ベルト２０に塗布された潤滑剤の粘度が高いことなどにより、定着ベルト２０に長手方向Ｘへの大きな移動力が生じる場合がある。このように、定着ベルト２０に大きな移動力が生じた場合は、スリップリング２９の従動回転が行われにくくなることにより、定着ベルト２０の長手方向端部２０ａの摩耗や損傷を効果的に抑制できなくなる虞がある。

そこで、本実施形態に係る定着装置においては、定着ベルト２０に大きな移動力が生じた場合でも、スリップリング２９の従動回転を円滑に行えるように下記のような対策を講じている。以下、本発明の各実施形態に係る構成及びその作用効果について説明する。

図６は、本発明の第１実施形態に係るスリップリング２９及びベルト保持部材２５の構成を示す断面図である。

図６に示すように、第１実施形態では、スリップリング２９に対向する規制部２７の対向面２７ａに、複数の凸部３０が設けられている。一方、規制部２７に対向するスリップリング２９の対向面２９ａには、凸部などは設けられておらず、対向面２９ａは平面に形成されている。

複数の凸部３０は、定着ベルト２０の周方向Ｚに連続して円環状に設けられると共に、定着ベルト２０の径方向Ｙに２列に並んで配置されている。ここで、「定着ベルトの径方向（ベルト径方向）Ｙ」とは、定着ベルト２０の長手方向（ベルト長手方向）Ｘに直交する方向のことをいう。また、「定着ベルトの周方向（ベルト周方向）Ｚ」とは、定着ベルト２０の回転方向及びその反対方向を意味する。なお、以下の「ベルト径方向Ｙ」及び「ベルト周方向Ｚ」についても、同様である。凸部３０の数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。また、凸部３０の断面形状は適宜変更可能であり、図５に示すような矩形の断面形状のほか、半円形などの断面形状であってもよい。

このように、第１実施形態では、規制部２７の対向面２７ａに複数の凸部３０が設けられているため、規制部２７とスリップリング２９との各対向面２７ａ，２９ａの両方が平面である場合に比べて、各対向面２７ａ，２９ａ同士の接触面積を少なくすることができる。すなわち、規制部２７は、主にその凸部３０の先端でスリップリング２９と接触し、凸部３０以外の部分ではスリップリング２９に対して接触しにくくなるため、接触面積が少なくなる。これにより、スリップリング２９と規制部２７との間で生じる摩擦抵抗を低減できるようになる。その結果、定着ベルト２０に長手方向Ｘへの大きな移動力が生じたとしても、スリップリング２９が定着ベルト２０と一緒に従動回転しやすくなり、定着ベルト２０の長手方向端部２０ａの摩耗及び損傷を効果的に抑制できるようになる。

また、本実施形態では、凸部３０がベルト周方向Ｚに連続的に設けられているため、スリップリング２９が凸部３０に沿って従動回転する際のスリップリング２９の姿勢を安定させることが可能である。特に、本実施形態のように、凸部３０が複数設けられている場合は、図７に示すように、スリップリング２９が定着ベルト２０の寄り力を受けて各凸部３０に接触した際、スリップリング２９に傾きが生じないように、各凸部３０の突出方向の高さｔは、同じ高さであることが好ましい。

また、スリップリング２９を傾けずに支持するには、図７に示すように、スリップリング２９に対する各凸部３０の接触部ｍが、スリップリング２９に対する定着ベルト２０の接触部ｓを挟んでベルト径方向Ｙに離れた位置に配置されることが好ましい。すなわち、スリップリング２９と定着ベルト２０との接触部ｓは、凸部３０とスリップリング２９との接触部ｍのうち、ベルト径方向Ｙにおける最も外径側の接触点ｍ１と最も内径側の接触点ｍ２とを含むこれらの間の範囲Ｅ内に位置することが好ましい。ただし、定着ベルト２０の回転時は、スリップリング２９に対する定着ベルト２０の接触部ｓが、回転する定着ベルト２０の挙動によって変化するので、図７に示すような各接触部ｍ，ｓの位置関係は、少なくとも定着ベルト２０が静止状態（非回転状態）である場合に成立すればよい。

続いて、図８に、本発明の第２実施形態に係るスリップリング２９及びベルト保持部材２５の構成を示す。

第２実施形態では、上述の第１実施形態と比べて、凸部３０の形状及び配列の態様が異なっている。具体的に、第２実施形態では、半球状に形成された凸部３０が、ベルト周方向Ｚに渡って全体的に多数配置されている。それ以外は、第１実施形態と同様の構成である。

このような第２実施形態においても、規制部２９は主に凸部３０の先端でスリップリング２９と接触するため、スリップリング２９と規制部２７との接触面積を少なくすることが可能である。従って、第２実施形態においても、スリップリング２９と規制部２７との間で生じる摩擦抵抗を低減でき、定着ベルト２０に対するスリップリング２９の従動回転が行われやすくなるため、定着ベルト２０の長手方向端部２０ａの摩耗及び損傷を効果的に抑制できるようになる。

また、スリップリング２９の傾きを抑制するため、図９に示す各凸部３０の突出方向の高さｔは同じ高さであることが好ましい。また、スリップリング２９を傾けずに支持できるように、スリップリング２９と定着ベルト２０との接触部ｓは、凸部３０とスリップリング２９との接触部ｍのうち、ベルト径方向Ｙにおける最も外径側の接触点ｍ１と最も内径側の接触点ｍ２とを含むこれらの間の範囲Ｅ内に位置することが好ましい（図９参照）。なお、上述の図７に示す各接触部ｍ，ｓの位置関係と同様、図９に示す各接触部ｍ，ｓの位置関係も、定着ベルト２０の静止状態（非回転状態）で少なくとも成立すればよい。

図１０に、本発明の第３実施形態に係るスリップリング２９及びベルト保持部材２５の構成を示す。

図１０に示す第３実施形態では、凸部３０が、ベルト径方向Ｙへ伸びるように長手状に形成されている。また、第３実施形態では、このような凸部３０が、ベルト周方向Ｚに断続的に（間隔をあけて）複数設けられている。それ以外は、上述の各実施形態と基本的に同様の構成である。

このように、凸部３０が、ベルト径方向Ｙに長手状に形成され、ベルト周方向Ｚに断続的に設けられた構成においても、スリップリング２９と規制部２７との接触面積を少なくすることができ、定着ベルト２０に対するスリップリング２９の従動回転を行いやすくすることが可能である。このため、第３実施形態においても、定着ベルト２０の長手方向端部２０ａの摩耗及び損傷を効果的に抑制できるようになる。

また、スリップリング２９の傾きを抑制するため、図１１に示す凸部３０の突出方向の高さｔは、ベルト径方向Ｙに渡って同じ高さに設定されていることが好ましい。さらに、各凸部３０同士の高さｔも同じであることが好ましい。また、この場合も、スリップリング２９を傾けずに支持できるように、スリップリング２９と定着ベルト２０との接触部ｓは、凸部３０とスリップリング２９との接触部ｍのうち、ベルト径方向Ｙにおける最も外径側の接触点ｍ１と最も内径側の接触点ｍ２とを含むこれらの間の範囲Ｅ内に位置することが好ましい（図１１参照）。なお、上述の図７や図９に示す各接触部ｍ，ｓの位置関係と同様、図１１に示す各接触部ｍ，ｓの位置関係も、定着ベルト２０の静止状態（非回転状態）で少なくとも成立すればよい。

図１２に、本発明の第４実施形態に係るスリップリング２９及びベルト保持部材２５の構成を示す。

図１２に示す第４実施形態では、上述の各実施形態とは異なり、スリップリング２９の対向面２９ａに、複数の凸部４０が設けられている。一方、規制部２７の対向面２７ａには、凸部などは設けられておらず、規制面２７ａは平面に形成されている。この場合、凸部４０は、上述の図６に示す凸部３０と同様、ベルト周方向Ｚに連続して円環状に設けられている。ただし、凸部４０の形状や配列の態様はこれに限定されるものではなく、図８に示す例のような半球状や、図１０に示す例のようなベルト径方向Ｙに伸びる形状の凸部であってもよい。

このように、スリップリング２９に凸部４０が設けられた場合も、上述の各実施形態と同様、スリップリング２９と規制部２７との接触面積を少なくすることが可能である。従って、第４実施形態においても、定着ベルト２０に対するスリップリング２９の従動回転を行いやすくすることができるため、定着ベルト２０の長手方向端部２０ａの摩耗及び損傷を効果的に抑制できるようになる。

また、図１２に示す例では、凸部４０が、ベルト周方向Ｚに連続的に設けられているため、従動回転時のスリップリング２９の姿勢を安定させることが可能である。また、このようなスリップリング２９に複数の凸部４０が設けられた構成においても、スリップリング２９の姿勢を安定させるため、各凸部４０の突出方向の高さは同じであることが好ましい。さらに、規制部２７に対する凸部４０の接触部とスリップリング２９に対する定着ベルト２０の接触部との相対的な位置関係は、上述の各実施形態における関係（図７、図９、又は図１１に示す関係）と同様の関係が成立することが好ましい。

図１３に、本発明の第５実施形態に係るスリップリング２９及びベルト保持部材２５の構成を示す。

図１３に示す第５実施形態では、規制部２７及びスリップリング２９の各対向面２７ａ，２９ａの両方に、凸部３０，４０が設けられている。図１３に示す例では、規制部２７に設けられた凸部３０が、ベルト径方向Ｙに伸びる凸部であり、スリップリング２９に設けられた凸部４０が、ベルト周方向Ｚに連続する凸部であるが、各凸部３０，４０の形状や配列の態様はこれに限定されるものではない。ただし、各凸部３０，４０の形状や配列の態様は、定着ベルト２０に対するスリップリング２９の従動回転を阻害しないように、各凸部３０，４０が互いに嵌合しにくい形状や配列であることが好ましい。

このように、規制部２７とスリップリング２９の両方に凸部３０，４０がある場合は、スリップリング２９と規制部２７との接触面積をさらに少なくすることが可能である。このため、本実施形態においては、定着ベルト２０に対するスリップリング２９の従動回転がより一層行われやすくなり、定着ベルト２０の長手方向端部２０ａの摩耗及び損傷をより効果的に抑制できるようになる。

図１４に、本発明の第６実施形態に係るスリップリング２９及びベルト保持部材２５の構成を示す。

図１４に示すように、第６実施形態では、規制部２７の対向面２７ａに、複数の凹部３１が設けられている。一方、スリップリング２９の対向面２９ａには、凹部などは設けられておらず、対向面２９ａは平面に形成されている。図１４に示す例では、半球状の多数の凹部３１がベルト周方向Ｚに渡って全体的に設けられているが、凹部３１の形状や配列の態様はこれに限定されるものではない。例えば、凹部３１は、ベルト周方向Ｚに連続する円環状の凹部であってもよいし、ベルト径方向Ｙに伸びる凹部であってもよい。

このように、規制部２７に凹部３１が設けられた場合も、スリップリング２９と規制部２７との接触面積を少なくすることができ、定着ベルト２０に対するスリップリング２９の従動回転を行いやすくすることが可能である。このため、本実施形態においても、定着ベルト２０の長手方向端部２０ａの摩耗及び損傷を効果的に抑制できるようになる。

図１５に、本発明の第７実施形態に係るスリップリング２９及びベルト保持部材２５の構成を示す。

図１５第７実施形態では、上述の第６実施形態とは反対に、スリップリング２９の対向面２９ａに、凹部４１が設けられている。一方、規制部２７の対向面２７ａには、凹部などは設けられておらず、対向面２７ａは平面に形成されている。図１５に示す例では、ベルト周方向Ｚに連続する溝状の凹部４１がベルト径方向Ｙに２列に並んで設けられているが、凹部４１の形状や配列の態様はこれに限定されるものではない。例えば、凹部４１は、半球状の凹部であってもよいし、ベルト径方向Ｙに伸びる凹部であってもよい。

このように、スリップリング２９に凹部４１が設けられた場合も、スリップリング２９と規制部２７との接触面積を少なくすることが可能である。従って、本実施形態においても、スリップリング２９と規制部２７との間で生じる摩擦抵抗を低減でき、定着ベルト２０に対するスリップリング２９の従動回転が行われやすくなるため、定着ベルト２０の長手方向端部２０ａの摩耗及び損傷を効果的に抑制できるようになる。

以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。上述の第５実施形態（図１３参照）では、規制部２７及びスリップリング２９の各対向面２７ａ，２９ａの両方に凸部３０，４０が設けられた例を挙げたが、各対向面２７ａ，２９ａの両方に凹部を設けてもよいし、各対向面２７ａ，２９ａの一方に凸部を設け、他方に凹部を設けてもよい。

また、本発明において、規制部２７及びスリップリング２９の各対向面２７ａ，２９ａに設けられる凸部は、複数の凹部の間に形成される凸部であってもよい。また同様に、本発明において、各対向面２７ａ，２９ａに設けられる凹部は、複数の凸部の間に形成される凹部であってもよい。

また、定着ベルト２０に対するスリップリング２９の従動回転をより一層円滑に行えるようにするため、規制部２７とスリップリング２９とが接触する接触部（各対向面２７ａ，２９ａなど）に、グリースやオイルなどの潤滑剤を付着させてもよい。その場合、規制部２７及びスリップリング２９の各対向面２７ａ，２９ａの少なくとも一方に設けられた凸部又は凹部によって潤滑剤が保持されるため、潤滑効果を長期に亘って維持でき、定着ベルト２０の長手方向端部２０ａの摩耗及び損傷も長期に亘って抑制できるようになる。

また、本発明に係る画像形成装置は、図１に示すようなカラー画像形成装置に限らず、モノクロ画像形成装置であってもよい。また、本発明に係る画像形成装置は、プリンタのほか、複写機、ファクシミリ単体、あるいは、プリンタ、複写機、ファクシミリ、スキャナのうちの少なくとも２つの機能を備える複合機であってもよい。

また、本発明は、図２に示すような構成の定着装置に限らず、例えば、図１６、図１７、図１８に示すような定着装置にも適用可能である。以下、図１６、図１７、図１８に示す各定着装置の構成について簡単に説明する。

図１６に示す定着装置９は、定着ベルト２０の加圧ローラ２１側とは反対側に、押圧ローラ９０が配置されている点において、上述の定着装置とは異なっている。この場合、押圧ローラ９０とヒータ２２とによって定着ベルト２０を挟んで加熱するように構成されている。一方、加圧ローラ２１側では、定着ベルト２０の内周にニップ形成部材９１が配置されている。ニップ形成部材９１は、ステー２４によって支持されており、ニップ形成部材９１と加圧ローラ２１とによって定着ベルト２０を挟んでニップ部Ｎを形成している。

次に、図１７に示す定着装置９では、上述の押圧ローラ９０が省略されており、定着ベルト２０とヒータ２２との周方向接触長さを確保するために、ヒータ２２が定着ベルト２０の曲率に合わせて円弧状に形成されている。その他は、図１６に示す定着装置９と同じ構成である。

続いて、図１８に示す定着装置９では、定着ベルト２０のほかに加圧ベルト９２が設けられ、加熱ニップ（第１ニップ部）Ｎ１と定着ニップ（第２ニップ部）Ｎ２とが分けて構成されている。すなわち、加圧ローラ２１に対して定着ベルト２０側とは反対側にも、ニップ形成部材９１とステー９３が配置され、ニップ形成部材９１とステー９３を内包するように加圧ベルト９２が配置されている。その他は、図２に示す定着装置９と同じ構成である。

このような、図１６、図１７、図１８に示すような定着装置においても、本発明を適用することにより、スリップリングが定着ベルトに対して従動回転しやすくなり、定着ベルトの長手方向端部の摩耗及び損傷を効果的に抑制できるようになる。

また、上述の各実施形態では、本発明を加熱装置の一例である定着装置に適用した場合を例に説明したが、本発明は定着装置に適用される場合に限らない。例えば、インクジェット式の画像形成装置において、用紙を加熱して用紙上のインク（液体）を乾燥させる乾燥装置などの加熱装置にも本発明を適用可能である。

９ 定着装置（加熱装置）
２０ 定着ベルト（回転部材）
２５ ベルト保持部材（保持部材）
２７ 規制部
２７ａ 対向面
２９ スリップリング（保護部材）
２９ａ 対向面
３０ 凸部
３１ 凹部
４０ 凸部
４１ 凹部
ｍ 接触部
ｍ１ 接触点
ｍ２ 接触点
ｓ 接触部
ｔ 高さ
１００ 画像形成装置

特開２００９－２８８２８４号公報

Claims (6)

1. 回転可能な回転部材と、
   前記回転部材の長手方向への移動を規制する規制部と、
   前記回転部材の長手方向端部と前記規制部との間に設けられた保護部材と、
   を備え、記録媒体を加熱する加熱装置であって、
   前記保護部材及び前記規制部の互いに対向する対向面の両方に、凸部又は凹部が設けられる加熱装置。
2. 回転可能な回転部材と、
   前記回転部材の長手方向への移動を規制する規制部と、
   前記回転部材の長手方向端部と前記規制部との間に設けられた保護部材と、
   を備え、記録媒体を加熱する加熱装置であって、
   前記保護部材及び前記規制部の互いに対向する対向面の一方に、前記回転部材の周方向に連続する凸部又は凹部が設けられ、
   前記保護部材及び前記規制部の互いに対向する対向面の他方に、前記回転部材の周方向に断続的な凸部又は凹部が設けられる加熱装置。
3. 前記保護部材と前記回転部材との接触部は、前記保護部材と前記規制部との接触部のうち、前記回転部材の径方向における最も外径側の接触点と最も内径側の接触点とを含むこれらの間の範囲内に位置する請求項１又は２に記載の加熱装置。
4. 前記保護部材及び前記規制部の互いに対向する対向面の少なくとも一方に、前記凸部が複数設けられ、
   前記複数の凸部の突出方向の高さは、同じ高さである請求項１から３のいずれかに記載の加熱装置。
5. 前記保護部材と前記規制部との間に潤滑剤が介在する請求項１から４のいずれかに記載の加熱装置。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の加熱装置を備える画像形成装置。

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