JP6055757B2 - 定着装置、シート部材及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナー像を記録媒体に定着させる定着装置と、この定着装置に設けられるシート部材と、上記の定着装置や上記のシート部材を備えた画像形成装置に関する。

従来、プリンターや複写機などの電子写真方式の画像形成装置は、用紙などの記録媒体の表面にトナー像を形成した後、定着装置によって記録媒体とトナー像を加熱及び加圧することにより、トナー像を記録媒体に定着させている。

近年、省電力化やウォームアップ時間の短縮に対する要求が高まる中、定着装置の低熱容量化が盛んに検討されている。定着装置の低熱容量化を実現するための具体的な方式としては、例えば、「摺動ベルト方式」が存在する。摺動ベルト方式の定着装置は、可撓性を有する定着ベルトと、定着ベルトに圧接して定着ニップを形成する加圧部材と、定着ベルトを加圧部材側に向かって押圧する押圧部材と、を備えている。そして、加圧部材に接続された駆動源によって加圧部材を回転させることで、加圧部材の回転に従動して定着ベルトを回転させ、定着ベルトを押圧部材に対して摺動させるのが通常である。

このような摺動ベルト方式の定着装置において、定着ベルトの摺動負荷（定着ベルトを押圧部材に対して摺動させるのに必要な負荷）が上昇すると、加圧部材と定着ベルトの間でスリップが発生して、ＪＡＭ（用紙詰まり）や画像不良につながる恐れがある。そこで、定着ベルトの摺動負荷を軽減させるために、押圧部材よりも摩擦係数の低い耐熱性のシート部材を定着ベルトと押圧部材の間に配置する構成が知られている。また、定着ベルトと押圧部材の間に潤滑剤を塗布する構成が知られている。また、特許文献１及び２には、シート部材（特許文献１の「摺動部材４０」、特許文献２の「摺動シート４」参照）に凹部を設け、この凹部によって潤滑剤を保持する構成が開示されている。

特開２００１−０４２６７０号公報 特開２００８−１６４６８６号公報

しかしながら、特許文献１及び２のようにシート部材の凹部によって潤滑剤を保持するだけでは、定着ベルトとシート部材の間に潤滑剤を効率的に供給することは困難である。そのため、定着ベルトの摺動負荷を軽減させることができない恐れがある。

また、特許文献１及び２のようにシート部材の凹部によって潤滑剤を保持する構成を採用すると、シート部材の摩耗に伴って凹部の容積が減った場合に、凹部に十分な量の潤滑剤を保持できなくなる恐れがある。これに伴って、定着ベルトとシート部材の間に供給される潤滑剤の量も減ってしまい、定着ベルトの摺動負荷を軽減させることができない恐れがある。

そこで、本発明は上記事情を考慮し、簡易な構成を用いて定着ベルトの摺動負荷を確実に軽減させることを目的とする。

本発明の定着装置は、回転可能に設けられる定着ベルトと、前記定着ベルトに圧接して定着ニップを形成し、回転可能に設けられる加圧部材と、前記定着ベルトを前記加圧部材側に向かって押圧する押圧部材と、前記定着ベルトと前記押圧部材の間に介装されるシート部材と、を備え、前記シート部材は、前記定着ベルトの内周面に一方の面を接触させる本体部と、前記本体部に内設され、毛細管現象によって潤滑剤を保持する潤滑剤保持部と、を備え、前記シート部材には、少なくとも前記本体部の前記一方の面から前記潤滑剤保持部まで貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする。

上記のように毛細管現象によって潤滑剤保持部に潤滑剤を保持させることで、記録媒体にトナー像を定着させる際にシート部材にかかる熱と圧力によって潤滑剤保持部から潤滑剤を染み出させることが可能となる。これに伴って、定着ベルトとシート部材の間に潤滑剤を効率的に供給し、定着ベルトの摺動負荷を確実に軽減させることができる。

また、本体部に潤滑剤保持部を内設することで、たとえ本体部が摩耗したとしても、潤滑剤保持部には一定量の潤滑剤を保持し続けることが可能となる。そのため、定着ベルトとシート部材の間に十分な量の潤滑剤を供給し、定着ベルトの摺動負荷を一層確実に軽減させることができる。

また、シート部材の構成を複雑化することなく定着ベルトの摺動負荷を確実に軽減させることができるため、シート部材の製造コストを低下させることが可能となる。

前記潤滑剤保持部は、第１の方向に間隔をおいて配置される複数の第１線状部と、前記第１の方向と交差する第２の方向に間隔をおいて配置される複数の第２線状部と、が格子状に組み合わされて形成され、前記第１の方向における前記貫通孔の最大長さは、前記複数の第１線状部の配置間隔よりも長く、前記第２の方向における前記貫通孔の最大長さは、前記複数の第２線状部の配置間隔よりも長くても良い。

このような構成を採用することにより、貫通孔の内周面に第１線状部と第２線状部が少なくとも一個ずつ露出することになる。これに伴って、潤滑剤保持部から潤滑剤が染み出しやすくなり、定着ベルトとシート部材の間に潤滑剤をより効率的に供給することが可能となる。

前記貫通孔は、円形状を成していても良い。

このような構成を採用することにより、貫通孔が角部を有する場合と比較して、貫通孔が破れにくくなる。

前記貫通孔は、前記定着ベルトの回転方向における上流側から下流側に向かって次第に幅が狭くなっていても良い。

このような構成を採用することにより、貫通孔から潤滑剤を吐出させやすくなり、定着ベルトとシート部材の間に潤滑剤をより効率的に供給することが可能となる。

前記貫通孔は、前記本体部の前記一方の面から他方の面まで貫通していても良い。

このような構成を採用することにより、貫通孔を容易に形成することが可能となる。

前記潤滑剤保持部は、ガラス繊維の束によって構成されていても良い。

このような構成を採用することにより、シート部材の引っ張り強度を向上させることが可能となり、シート部材の破断を抑制することができる。

本発明のシート部材は、回転可能に設けられる定着ベルトと、前記定着ベルトに圧接して定着ニップを形成し、回転可能に設けられる加圧部材と、前記定着ベルトを前記加圧部材側に向かって押圧する押圧部材と、を備えた定着装置に設けられ、前記定着ベルトと前記押圧部材の間に介装されるシート部材であって、前記定着ベルトに一方の面を接触させる本体部と、前記本体部に内設され、毛細管現象によって潤滑剤を保持する潤滑剤保持部と、を備え、少なくとも前記本体部の前記一方の面から前記潤滑剤保持部まで貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする。

上記のように毛細管現象によって潤滑剤保持部に潤滑剤を保持させることで、記録媒体にトナー像を定着させる際にシート部材にかかる熱と圧力によって潤滑剤保持部から潤滑剤を染み出させることが可能となる。これに伴って、定着ベルトとシート部材の間に潤滑剤を効率的に供給し、定着ベルトの摺動負荷を確実に軽減させることができる。

また、本体部に潤滑剤保持部を内設することで、たとえ本体部が摩耗したとしても、潤滑剤保持部には一定量の潤滑剤を保持し続けることが可能となる。そのため、定着ベルトとシート部材の間に十分な量の潤滑剤を供給し、定着ベルトの摺動負荷を一層確実に軽減させることができる。

また、シート部材の構成を複雑化することなく定着ベルトの摺動負荷を確実に軽減させることができるため、シート部材の製造コストを低下させることが可能となる。

本発明の画像形成装置は、上記したいずれかの定着装置又はシート部材を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、簡易な構成を用いて定着ベルトの摺動負荷を確実に軽減させることが可能になる。

本発明の一実施形態に係るプリンターの構成の概略を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るプリンターの定着装置を示す側断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 本発明の一実施形態に係るプリンターの定着装置において、シート部材を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るプリンターの定着装置において、シート部材の摺接領域及びその周辺部を示す断面図である。 図４のＲ部分の拡大図である。 他の異なる実施形態に係るプリンターの定着装置において、シート部材の貫通孔の形状を示す平面図である。

まず、図１を用いて、プリンター１（画像形成装置）の全体の構成について説明する。

プリンター１は、箱型形状のプリンター本体２を備えており、プリンター本体２の下部には、用紙（記録媒体）を収納する給紙カセット３が収容され、プリンター本体２の上面には排紙トレイ４が設けられている。プリンター本体２の上面には、排紙トレイ４の側方に上カバー５が開閉可能に取り付けられ、上カバー５の下方にはトナーコンテナ６が収納されている。

プリンター本体２の上部には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成される露光器７が排紙トレイ４の下方に配置され、露光器７の下方には、画像形成部８が設けられている。画像形成部８には、像担持体である感光体ドラム１０が回転可能に設けられており、感光体ドラム１０の周囲には、帯電器１１と、現像器１２と、転写ローラー１３と、クリーニング装置１４とが、感光体ドラム１０の回転方向（図１の矢印Ｘ参照）に沿って配置されている。

プリンター本体２の内部には、用紙の搬送経路１５が設けられている。搬送経路１５の上流端には給紙部１６が設けられ、搬送経路１５の中流部には、感光体ドラム１０と転写ローラー１３によって構成される転写部１７が設けられ、搬送経路１５の下流部には定着装置１８が設けられ、搬送経路１５の下流端には排紙部１９が設けられている。搬送経路１５の下方には、両面印刷用の反転経路２０が形成されている。

次に、このような構成を備えたプリンター１の画像形成動作について説明する。

プリンター１に電源が投入されると、各種パラメーターが初期化され、定着装置１８の温度設定等の初期設定が実行される。そして、プリンター１に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。

まず、帯電器１１によって感光体ドラム１０の表面が帯電された後、露光器７からのレーザー光（図１の二点鎖線Ｐ参照）により感光体ドラム１０に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム１０の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像を、現像器１２がトナーによりトナー像に現像する。

一方、給紙部１６によって給紙カセット３から取り出された用紙は、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて転写部１７へと搬送され、転写部１７において感光体ドラム１０上のトナー像が用紙に転写される。トナー像を転写された用紙は、搬送経路１５を下流側へと搬送されて定着装置１８に進入し、この定着装置１８において用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙部１９から排紙トレイ４に排出される。なお、感光体ドラム１０上に残留したトナーは、クリーニング装置１４によって回収される。

次に、図２〜図６を用いて定着装置１８について説明する。

以下、説明の便宜上、図２における紙面左側を定着装置１８の前側（正面側）とする。図２の矢印Ｆｒは、定着装置１８の前側（正面側）を示している。各図に適宜付される矢印Ｍは前後方向（第１の方向）を示し、各図に適宜付される矢印Ｎは左右方向（第１の方向と交差する第２の方向）を示している。図２の矢印Ｉは前後方向内側を示し、図２の矢印Ｏは前後方向外側を示している。図３の矢印Ｚは、用紙の搬送方向（本実施形態では左側から右側に向かう方向）を示している。

図２等に示されるように、定着装置１８は、定着ベルト２１と、定着ベルト２１の下側（外側）に配置される加圧ローラー２２（加圧部材）と、定着ベルト２１の上側（外側）に配置されるＩＨ定着ユニット２３と、定着ベルト２１の内側に配置される支持部材２４と、定着ベルト２１の内側において支持部材２４の下側に配置される押圧部材２５と、定着ベルト２１の内側において押圧部材２５の下側に配置されるシート部材２６と、定着ベルト２１の内側において支持部材２４の上側に配置されるガイド部材２７と、定着ベルト２１の前後両端部２１ａ、２１ｂにそれぞれ装着されるキャップ部材２８と、定着ベルト２１の前後両端部２１ａ、２１ｂと各キャップ部材２８の間に介装される弾性部材２９と、後側のキャップ部材２８の後上側に設けられる検出機構３０と、を備えている。

定着ベルト２１は、可撓性を有する薄肉ベルトであり、前後方向に長い円筒状を成している。定着ベルト２１は、例えば、外径φ２０ｍｍ〜５０ｍｍで形成されている。定着ベルト２１は、前後方向に沿って延びる回転軸Ａを中心に回転可能に設けられている。つまり、本実施形態では、前後方向が定着ベルト２１の回転軸方向である。

定着ベルト２１は、例えば、基材層と、この基材層に周設される弾性層と、この弾性層を被覆する離型層と、によって構成されている。定着ベルト２１の基材層は、例えば、厚さ３０μｍ〜５０μｍのＮｉ（ニッケル）によって形成されているか、又は、厚さ５０μｍ〜１００μｍのポリイミド樹脂によって形成されている。定着ベルト２１の基材層をポリイミド樹脂によって形成する場合には、ポリイミド樹脂の中にＣｕ（銅）、Ａｇ（銀）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属粉末を混ぜても良い。定着ベルト２１の弾性層は、例えば、厚さ１００μｍ〜５００μｍのシリコンゴムによって形成されている。定着ベルト２１の離型層は、例えば、厚さ１５μｍ〜５０μｍのＰＦＡ等のフッ素系樹脂によって形成されている。なお、各図において、定着ベルト２１の各層（基材層、弾性層、離型層）は、特に区別されずに表示されている。

定着ベルト２１の内周面には、シート部材２６に対して摺動する部分に、例えばポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＴＦＥ等によって構成されるコーティングが施されている。定着ベルト２１の内周面には、シート部材２６に対して摺動する部分に、例えばフッ素グリスやシリコンオイル等によって構成される潤滑剤が塗布されている。定着ベルト２１の前後両端部２１ａ、２１ｂには、開口部３１がそれぞれ形成されている。

加圧ローラー２２は、定着フレーム（図示せず）に回転可能に支持されている。加圧ローラー２２は、前後方向に長い円筒状を成している。加圧ローラー２２は、定着ベルト２１に圧接しており、定着ベルト２１と加圧ローラー２２の間には定着ニップ３２が形成されている。

加圧ローラー２２は、例えば、円筒状の芯材３３と、この芯材３３に周設される弾性層３４と、この弾性層３４を被覆する離型層（図示せず）と、によって構成されている。加圧ローラー２２の芯材３３は、例えばステンレスやアルミニウム等の金属によって形成されている。図２に示されるように、加圧ローラー２２の芯材３３の後端部には、駆動ギア３５が固定されている。駆動ギア３５は、モーター等によって構成される駆動源３６に接続されている。加圧ローラー２２の弾性層３４は、例えばシリコンゴムやシリコンスポンジによって形成されている。加圧ローラー２２の離型層（図示せず）は、例えばＰＦＡ等のフッ素系樹脂によって形成されている。

図３等に示されるように、ＩＨ定着ユニット２３は、ケース部材３７と、ケース部材３７内に収納されるＩＨコイル３８（熱源）と、を備えている。ＩＨコイル３８は、定着ベルト２１の外周に沿って円弧状に設けられている。ＩＨコイル３８は、定着ベルト２１の上側（定着ニップ３２とは反対側）に設けられている。ＩＨコイル３８は、高周波電流が流されることで、磁界を発生させるように構成されている。

図２に示されるように、支持部材２４は、前後方向に延びている。支持部材２４は、定着ベルト２１を貫通している。支持部材２４は、固定部４０と、固定部４０の前後両側に設けられるシャフト部４１と、を備えている。

支持部材２４の固定部４０は、前後方向に延びている。図３に示されるように、固定部４０は、断面矩形状を成している。

図２に示されるように、支持部材２４の各シャフト部４１は、前後方向に延びている。各シャフト部４１の前後方向内側の端部は、支持部材２４の固定部４０に連結されている。各シャフト部４１の前後方向外側の部分は、各開口部３１を介して定着ベルト２１の前後方向外側に突出している。各シャフト部４１の前後方向外側の部分には、リング状の寄り止め部材４２が固定されている。各シャフト部４１の前後方向外側の端部は、定着フレーム（図示せず）に固定されている。各シャフト部４１は、断面正円状を成している。

押圧部材２５は、前後方向に延びている。押圧部材２５は、定着ベルト２１及びシート部材２６を介して加圧ローラー２２と対向している。押圧部材２５は、例えば、ＬＣＰ（Liquid Crystal Polymer：液晶ポリマー）等の耐熱性樹脂によって構成されている。押圧部材２５の上面は、支持部材２４の固定部４０の下面に固定されている。これにより、押圧部材２５が支持部材２４に支持されている。

図３に示されるように、押圧部材２５は、断面略矩形状を成している。押圧部材２５の左面には、固定突起４５が設けられている。押圧部材２５の下面には、押圧面４６が形成されている。押圧面４６は、シート部材２６を介して定着ベルト２１を下側（加圧ローラー２２側）に向かって押圧している。押圧面４６は、右側（用紙の搬送方向下流側）に向かって下側（加圧ローラー２２側）に傾斜している。押圧面４６には、シリコンゴム等のエラストマーの層が設けられていても良い。

シート部材２６（図４等参照）は、可撓性を有する矩形状のシートによって構成されている。シート部材２６の幅方向一側（図４の図面上は下側）には摺接領域６１が形成され、シート部材２６の幅方向他側（図４の図面上は上側）には取付領域６２が形成されている。

図５等に示されるように、シート部材２６の摺接領域６１は、定着ベルト２１と押圧部材２５の間に介装されている。シート部材２６の摺接領域６１は、本体部６３と、本体部６３に内設される潤滑剤保持部６４と、を備えている。

シート部材２６の摺接領域６１の本体部６３は、例えば、ＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂によって形成されており、耐熱性及び耐摩耗性を有すると共に押圧部材２５よりも摩擦係数が低い。本体部６３の下面６５（一方の面）は、定着ベルト２１の内周面に接触している。本体部６３の上面６６（他方の面）は、押圧部材２５の押圧面４６に接触している。なお、図６では、本体部６３が一部を除いて切り欠き表示されている。

図６等に示されるように、シート部材２６の摺接領域６１の潤滑剤保持部６４は、複数の第１線状部６７と複数の第２線状部６８が格子状に組み合わされて形成されており、毛細管現象によって上記の潤滑剤を保持している。

複数の第１線状部６７は、前後方向に間隔をおいて配置されている。複数の第１線状部６７の配置間隔ｄ１は、例えば、０．２ｍｍ〜１ｍｍである。各第１線状部６７は、左右方向に沿って延びている。各第１線状部６７は、例えば、ガラス繊維６７ａの束によって構成されている。

複数の第２線状部６８は、左右方向に間隔をおいて配置されている。複数の第２線状部６８の配置間隔ｄ２は、例えば、０．２ｍｍ〜１ｍｍである。各第２線状部６８は、前後方向に沿って延びている。各第２線状部６８は、それぞれガラス繊維６８ａの束によって構成されている。

図４等に示されるように、シート部材２６の摺接領域６１には、多数の貫通孔６９が形成されている。貫通孔６９は、左右方向に複数列（本実施形態では３列）、前後方向に複数個（本実施形態では１７個〜１８個）ずつ配置されている。左右方向中央の列の各貫通孔６９の前後方向の位置は、左右両側の列（左右方向中央の列に隣接する列）の各貫通孔６９の前後方向の位置とはずれている。図５等に示されるように、各貫通孔６９は、本体部６３の下面６５（一方の面）から上面６６（他方の面）まで貫通している。

図６等に示されるように、各貫通孔６９は、正円形状を成している。各貫通孔６９の直径Ｌは、例えば、０．５ｍｍ〜３ｍｍである。各貫通孔６９の形成間隔Ｇ（各貫通孔６９の中心間の間隔）は、例えば、１ｍｍ〜５ｍｍである。前後方向における各貫通孔６９の最大長さ（本実施形態では、各貫通孔６９の直径Ｌ）は、複数の第１線状部６７の配置間隔ｄ１よりも長い。左右方向における各貫通孔６９の最大長さ（本実施形態では、各貫通孔６９の直径Ｌ）は、複数の第２線状部６８の配置間隔ｄ２よりも長い。そのため、各貫通孔６９の内周面には、第１線状部６７及び第２線状部６８が少なくとも一つずつ露出している（図５等参照）。

図３等に示されるように、シート部材２６の取付領域６２は、シート部材２６の摺接領域６１の左端部から上側に向かって屈曲されている。シート部材２６の取付領域６２は、押圧部材２５の左側面に沿って配置されており、押圧部材２５の固定突起４５に固定されている。シート部材２６の取付領域６２の構成は、貫通孔６９が形成されていないことを除いてシート部材２６の摺接領域６１の構成と同様であるため、説明を省略する。

ガイド部材２７は、支持部材２４によって支持されている。ガイド部材２７は、上側（加圧ローラー２２から離間する側）に向かって円弧状に湾曲している。ガイド部材２７の円弧の中心Ｃは、定着ベルト２１の回転軸Ａ及び加圧ローラー２２の回転中心Ｂを通過する鉛直線Ｙよりも左側（用紙の搬送方向において上流側）に位置している。つまり、ガイド部材２７の円弧の中心Ｃは、定着ベルト２１の回転軸Ａ及び加圧ローラー２２の回転中心Ｂよりも左側（用紙の搬送方向において上流側）に位置している。ガイド部材２７の外周面は、定着ベルト２１の内周面に接触している。ガイド部材２７は、押圧部材２５と共に定着ベルト２１を張架しており、これに伴って、定着ベルト２１が縦長の楕円形に変形している。ガイド部材２７は、ＩＨコイル３８が発生させる磁界によって発熱する材料（例えば、Ｆｅ−Ｎｉ合金等の整磁金属）によって形成されている。

図２に示されるように、ガイド部材２７の前後両端部（前後方向外側の端部）は、各弾性部材２９の前後方向内側の端部よりも前後方向内側に位置している。そのため、ガイド部材２７よりも前後方向外側の部分においては、定着ベルト２１自体の剛性によって定着ベルト２１の形状が維持されている。

各キャップ部材２８は、円環状の本体部４７と、本体部４７の外径側の端部から前後方向内側に向かって突出するフランジ部４８と、を備えている。

各キャップ部材２８の本体部４７は、定着ベルト２１の前後両端部２１ａ、２１ｂの前後方向外側に配置されている。本体部４７の中央部には、円形の挿通穴４９が前後方向に設けられており、この挿通穴４９に支持部材２４の各シャフト部４１が遊挿されている。後側のキャップ部材２８の本体部４７の外周には、第１接続ギア５０が設けられている。各キャップ部材２８の本体部４７の前後方向外側には、支持部材２４の各シャフト部４１に固定された寄り止め部材４２が配置されている。これにより、各キャップ部材２８の前後方向外側への移動が規制されている。

各キャップ部材２８のフランジ部４８は、定着ベルト２１の前後両端部２１ａ、２１ｂの外径側を覆うように設けられている。

各弾性部材２９は、円筒状を成している。各弾性部材２９は、例えば、シリコンゴムによって形成されている。各弾性部材２９の材料となるシリコンゴムは、ソリッドであっても良いし、スポンジであっても良い。つまり、各弾性部材２９の材料となるシリコンゴムは、発泡体でなくても良いし、発泡体であっても良い。各弾性部材２９は、定着ベルト２１の前後両端部２１ａ、２１ｂの外径側に配置されている。各弾性部材２９は、各キャップ部材２８のフランジ部４８の内径側に配置されている。各弾性部材２９の外周面は、各キャップ部材２８のフランジ部４８の内周面に接着（固定）されている。

検出機構３０は、第２接続ギア５１と、第２接続ギア５１の後側に設けられるパルス板５２と、第２接続ギア５１とパルス板５２を接続する接続軸５３と、パルス板５２の後上側に配置されるセンサー５４と、を備えている。第２接続ギア５１は、後側のキャップ部材２８の第１接続ギア５０と噛合している。パルス板５２には、遮光部５５が周方向に列設されている。センサー５４は、例えば、ＰＩセンサー（Photo Interrupter Sensor）であり、発光部５６及び受光部５７を備えている。

上記のように構成されたものにおいて、用紙にトナー像を定着させる際には、駆動源３６によって駆動ギア３５を回転させる。このように駆動ギア３５を回転させると、加圧ローラー２２が駆動ギア３５と一体に回転する（図３の矢印Ｄ参照）。これに伴って、加圧ローラー２２に圧接する定着ベルト２１が加圧ローラー２２の回転に従動して回転する（図３の矢印Ｅ参照）。

また、用紙にトナー像を定着させる際には、ＩＨコイル３８に高周波電流を流す。これに伴って、ＩＨコイル３８が磁界を発生させ、この磁界の作用によって定着ベルト２１に渦電流が発生し、定着ベルト２１が発熱する。つまり、ＩＨコイル３８によって定着ベルト２１が加熱される。また、ＩＨコイル３８が発生させる磁界によってガイド部材２７が発熱し、ガイド部材２７によって定着ベルト２１が加熱される。この状態で、用紙が定着ニップ３２を通過すると、用紙とトナー像が加熱及び加圧されて、用紙にトナー像が定着される。

このように用紙にトナー像を定着させる動作が繰り返されることで定着ベルト２１の摺動負荷（定着ベルト２１をシート部材２６の摺接領域６１に対して摺動させるのに必要な負荷）が上昇すると、加圧ローラー２２と定着ベルト２１の間でスリップが発生して、ＪＡＭ（用紙詰まり）や画像不良につながる恐れがある。しかしながら、本実施形態では、毛細管現象によって潤滑剤保持部６４に潤滑剤を保持させているため、用紙にトナー像を定着させる際にシート部材２６の摺接領域６１にかかる熱と圧力によって潤滑剤保持部６４から潤滑剤を染み出させることが可能となる。これに伴って、定着ベルト２１とシート部材２６の摺接領域６１の間に潤滑剤を効率的に供給し、定着ベルト２１の摺動負荷を確実に軽減させることができる。

また、本体部６３に潤滑剤保持部６４を内設することで、たとえ本体部６３が摩耗したとしても、潤滑剤保持部６４には一定量の潤滑剤を保持し続けることが可能となる。そのため、定着ベルト２１とシート部材２６の摺接領域６１の間に十分な量の潤滑剤を供給し、定着ベルト２１の摺動負荷を一層確実に軽減させることができる。

また、上記のように定着ベルト２１の摺動負荷を確実に軽減させることができるため、定着ベルト２１及びシート部材２６の摺接領域６１の摩耗を抑制することが可能となり、定着装置１８の寿命を長くすることが可能となる。

また、本体部６３の摩擦係数が押圧部材２５の摩擦係数よりも低いため、定着ベルト２１の摺動負荷をより一層確実に軽減させることが可能となる。

また、シート部材２６の構成を複雑化することなく定着ベルト２１の摺動負荷を確実に軽減させることができるため、シート部材２６の製造コストを低下させることが可能となる。

また、潤滑剤保持部６４は、前後方向に間隔をおいて配置される複数の第１線状部６７と、左右方向に間隔をおいて配置される複数の第２線状部６８と、が格子状に組み合わされて形成され、前後方向における各貫通孔６９の最大長さは、複数の第１線状部６７の配置間隔ｄ１よりも長く、左右方向における各貫通孔６９の最大長さは、複数の第２線状部６８の配置間隔ｄ２よりも長い。このような構成を採用することにより、各貫通孔６９の内周面に第１線状部６７と第２線状部６８が少なくとも一個ずつ露出することになる。これに伴って、潤滑剤保持部６４から潤滑剤が染み出しやすくなり、定着ベルト２１とシート部材２６の摺接領域６１の間に潤滑剤をより効率的に供給することが可能となる。

また、各貫通孔６９が正円形状を成しているため、各貫通孔６９が角部を有する場合と比較して、各貫通孔６９が破れにくくなる。

また、各貫通孔６９は、本体部６３の下面６５から上面６６まで貫通しているため、各貫通孔６９を容易に形成することが可能となる。

また、第１線状部６７がガラス繊維６７ａの束によって構成されると共に第２線状部６８がガラス繊維６８ａの束によって構成されている。そのため、シート部材２６の引っ張り強度を向上させることが可能となり、シート部材２６の破断を抑制することができる。

また、ガイド部材２７の外周面を定着ベルト２１の内周面に接触させているため、定着ベルト２１の回転軌道を安定させることができる。また、ＩＨコイル３８が発生させる磁界によって発熱する材料によってガイド部材２７が形成されているため、定着ベルト２１の加熱効率を向上させることができる。

また、定着装置１８は、定着ベルト２１を下側（加圧ローラー２２）側に向かって押圧する押圧部材２５と、押圧部材２５を支持する支持部材２４と、を備えている。そのため、定着装置１８の熱容量を小さくし、定着ベルト２１を迅速に昇温させることが可能となる。

本実施形態では、各貫通孔６９が本体部６３の下面６５（一方の面）から上面６６（他方の面）まで貫通している場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態では、シート部材２６の各貫通孔６９が本体部６３の下面６５（一方の面）から潤滑剤保持部６４まで貫通する凹部状を成していても良い。つまり、各貫通孔６９は、少なくとも本体部６３の下面６５（一方の面）から潤滑剤保持部６４まで貫通していれば良く、必ずしも本体部６３の下面６５（一方の面）から上面６６（他方の面）まで貫通していなくても良い。

本実施形態では、各貫通孔６９が正円形状を成している場合について説明したが、他の異なる実施形態では、各貫通孔６９が楕円形状を成していても良い。この場合にも、各貫通孔６９が正円形状を成している場合と同様に、各貫通孔６９が破れにくくなる。

また、他の異なる実施形態では、図７に示されるように、各貫通孔６９が定着ベルト２１の回転方向（図７の矢印Ｅ参照）における上流側から下流側に向かって次第に幅が狭くなる形状を成していても良い。このような構成を採用することで、各貫通孔６９から潤滑剤を吐出させやすくなり、定着ベルト２１とシート部材２６の摺接領域６１の間に潤滑剤をより効率的に供給することが可能となる。

なお、図７では、定着ベルト２１の回転方向における上流側から下流側に向かって次第に幅が狭くなる形状を有する貫通孔６９の一例として、三角形状の貫通孔６９が図示されている。一方で、他の異なる実施形態では、定着ベルト２１の回転方向における上流側から下流側に向かって次第に幅が狭くなる形状を有する貫通孔６９として、台形状などの三角形状以外の形状を有する貫通孔６９を設けても良い。

本実施形態では、加圧ローラー２２に駆動源３６から駆動を入力する場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態では、加圧ローラー２２と定着ベルト２１の両方に駆動源３６から駆動を入力しても良い。

本実施形態では、ＩＨコイル３８を熱源として用いる場合について説明したが、他の異なる実施形態では、ハロゲンヒーターやセラミックヒーター等のヒーターを熱源として用いても良い。

本実施形態では、プリンター１に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置に本発明の構成を適用しても良い。

１ プリンター（画像形成装置）
１８ 定着装置
２１ 定着ベルト
２２ 加圧ローラー（加圧部材）
２５ 押圧部材
２６ シート部材
３２ 定着ニップ
６３ 本体部
６４ 潤滑剤保持部
６５ 本体部の下面（一方の面）
６６ 本体部の上面（他方の面）
６７ 第１線状部
６７ａ 第１線状部のガラス繊維
６８ 第２線状部
６８ａ 第２線状部のガラス繊維
６９ 貫通孔

Claims (7)

1. 回転可能に設けられる定着ベルトと、
   前記定着ベルトに圧接して定着ニップを形成し、回転可能に設けられる加圧部材と、
   前記定着ベルトを前記加圧部材側に向かって押圧する押圧部材と、
   前記定着ベルトと前記押圧部材の間に介装されるシート部材と、を備え、
   前記シート部材は、
   前記定着ベルトの内周面に一方の面を接触させる本体部と、
   前記本体部に内設され、毛細管現象によって潤滑剤を保持する潤滑剤保持部と、を備え、
   前記シート部材には、少なくとも前記本体部の前記一方の面から前記潤滑剤保持部まで貫通する貫通孔が形成され、
   前記潤滑剤保持部は、第１の方向に間隔をおいて配置される複数の第１線状部と、前記第１の方向と交差する第２の方向に間隔をおいて配置される複数の第２線状部と、が格子状に組み合わされて形成され、前記貫通孔の内周面には、前記第１線状部及び前記第２線状部が少なくとも一つずつ露出し、
   前記各第１線状部及び前記各第２線状部は、ガラス繊維の束によって構成されていることを特徴とする定着装置。
2. 前記第１の方向における前記貫通孔の最大長さは、前記複数の第１線状部の配置間隔よりも長く、前記第２の方向における前記貫通孔の最大長さは、前記複数の第２線状部の配置間隔よりも長いことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記貫通孔は、円形状を成してい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. 前記貫通孔は、前記定着ベルトの回転方向における上流側から下流側に向かって次第に幅が狭くなっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
5. 前記貫通孔は、前記本体部の前記一方の面から他方の面まで貫通していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置。
6. 回転可能に設けられる定着ベルトと、前記定着ベルトに圧接して定着ニップを形成し、回転可能に設けられる加圧部材と、前記定着ベルトを前記加圧部材側に向かって押圧する押圧部材と、を備えた定着装置に設けられ、前記定着ベルトと前記押圧部材の間に介装されるシート部材であって、
   前記定着ベルトに一方の面を接触させる本体部と、
   前記本体部に内設され、毛細管現象によって潤滑剤を保持する潤滑剤保持部と、を備え、
   少なくとも前記本体部の前記一方の面から前記潤滑剤保持部まで貫通する貫通孔が形成され、
   前記潤滑剤保持部は、第１の方向に間隔をおいて配置される複数の第１線状部と、前記第１の方向と交差する第２の方向に間隔をおいて配置される複数の第２線状部と、が格子状に組み合わされて形成され、前記貫通孔の内周面には、前記第１線状部及び前記第２線状部が少なくとも一つずつ露出し、
   前記各第１線状部及び前記各第２線状部は、ガラス繊維の束によって構成されていることを特徴とするシート部材。
7. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置又は請求項６に記載のシート部材を備えていることを特徴とする画像形成装置。

Images