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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024070819
(43)【公開日】2024-05-23
(54)【発明の名称】定着装置及び画像形成装置
(51)【国際特許分類】
G03G 15/20 20060101AFI20240516BHJP
【ＦＩ】
G03G15/20 510
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023178712
(22)【出願日】2023-10-17
(31)【優先権主張番号】P 2022180794
(32)【優先日】2022-11-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
(74)【代理人】
【識別番号】100127111
【弁理士】
【氏名又は名称】工藤 修一
(72)【発明者】
【氏名】石見 駿太郎
(72)【発明者】
【氏名】荻野 潤
(72)【発明者】
【氏名】渋谷 和人
【テーマコード（参考）】
2H033
【Ｆターム（参考）】
2H033AA23
2H033AA25
2H033BB33
2H033BB37
2H033BE00
2H033BE03
(57)【要約】
【課題】潤滑剤の漏出を防止しつつ定着ベルトの摩耗を抑止し、耐久性を維持することが可能な定着装置及びこれを用いた画像形成装置を提供する。
【解決手段】無端状のベルト部材２９と、ベルト部材２９を加熱する加熱部材３０と、ベルト部材２９を走行可能に支持する支持部材３２と、ベルト部材２９の内周部に配置されベルト部材２９を外方に向けて押圧する押圧部材３３と、ベルト部材２９を介して押圧部材３３を押圧して、ベルト部材２９と共に被記録媒体Ｓが挟持搬送される定着ニップＮを形成する加圧部材３５と、ベルト部材２９の内面に潤滑剤を供給する供給部材３１と、内面に付着した潤滑剤を回収する回収部材３４とを備え、回収部材３４は、内周部の高さ方向における下部に配置され、かつ幅方向両端部３４ａのみが内面に接触する定着装置１５。
【選択図】図４
【解決手段】無端状のベルト部材２９と、ベルト部材２９を加熱する加熱部材３０と、ベルト部材２９を走行可能に支持する支持部材３２と、ベルト部材２９の内周部に配置されベルト部材２９を外方に向けて押圧する押圧部材３３と、ベルト部材２９を介して押圧部材３３を押圧して、ベルト部材２９と共に被記録媒体Ｓが挟持搬送される定着ニップＮを形成する加圧部材３５と、ベルト部材２９の内面に潤滑剤を供給する供給部材３１と、内面に付着した潤滑剤を回収する回収部材３４とを備え、回収部材３４は、内周部の高さ方向における下部に配置され、かつ幅方向両端部３４ａのみが内面に接触する定着装置１５。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
無端状のベルト部材と、
前記ベルト部材を加熱する加熱部材と、
前記ベルト部材を走行可能に支持する支持部材と、
前記ベルト部材の内周部に配置され、前記ベルト部材を外方に向けて押圧する押圧部材と、
前記ベルト部材を介して前記押圧部材を押圧して、前記ベルト部材と共に被記録媒体が挟持搬送される定着ニップを形成する加圧部材と、
前記ベルト部材の内面に潤滑剤を供給する供給部材と、
前記内面に付着した潤滑剤を回収する回収部材とを備え、
前記回収部材は、前記内周部の高さ方向における下部に配置され、かつ幅方向両端部のみが前記内面に接触する定着装置。
前記ベルト部材を加熱する加熱部材と、
前記ベルト部材を走行可能に支持する支持部材と、
前記ベルト部材の内周部に配置され、前記ベルト部材を外方に向けて押圧する押圧部材と、
前記ベルト部材を介して前記押圧部材を押圧して、前記ベルト部材と共に被記録媒体が挟持搬送される定着ニップを形成する加圧部材と、
前記ベルト部材の内面に潤滑剤を供給する供給部材と、
前記内面に付着した潤滑剤を回収する回収部材とを備え、
前記回収部材は、前記内周部の高さ方向における下部に配置され、かつ幅方向両端部のみが前記内面に接触する定着装置。
【請求項2】
請求項１記載の定着装置において、
前記ベルト部材の外周部の高さ方向における下部に配置され、かつ前記ベルト部材の外面の幅方向両端部のみに接触する第二回収部材を有することを特徴とする定着装置。
前記ベルト部材の外周部の高さ方向における下部に配置され、かつ前記ベルト部材の外面の幅方向両端部のみに接触する第二回収部材を有することを特徴とする定着装置。
【請求項3】
請求項１または２記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の電子写真方式を採用した画像形成装置において、加熱部材により加熱された無端ベルトからなる定着ベルト及びこれに接触する加圧部材によって定着ニップを形成し、定着ニップにトナー像が転写された被記録媒体を通過させ、熱及び圧力により被記録媒体にトナー像を定着させる定着装置が知られている。
このような定着装置において、定着ベルトの内部に押圧部材を設けると共に加圧部材を弾性部材により構成し、定着ベルトを介して加圧部材を押圧部材に圧接させて加圧部材の弾性変形により定着ニップを形成する技術が知られている。このような技術では、固定された押圧部材に対して定着ベルトが摺接しながら走行移動するが、移動時における定着ベルトと押圧部材との摩擦抵抗を軽減させるため、定着ベルトの内面に潤滑剤を供給する技術が提案されている（例えば「特許文献１」、「特許文献２」、「特許文献３」、「特許文献４」、「特許文献５」参照）。
このような定着装置において、定着ベルトの内部に押圧部材を設けると共に加圧部材を弾性部材により構成し、定着ベルトを介して加圧部材を押圧部材に圧接させて加圧部材の弾性変形により定着ニップを形成する技術が知られている。このような技術では、固定された押圧部材に対して定着ベルトが摺接しながら走行移動するが、移動時における定着ベルトと押圧部材との摩擦抵抗を軽減させるため、定着ベルトの内面に潤滑剤を供給する技術が提案されている（例えば「特許文献１」、「特許文献２」、「特許文献３」、「特許文献４」、「特許文献５」参照）。
【0003】
「特許文献１」には、無端ベルト内面への長期にわたる安定的な潤滑剤の塗布と長期にわたる無端ベルトの蛇行制御という互いに相反する現象の両立を図るべく、無端ベルトの内面に潤滑剤を供給する供給手段と、無端ベルトの内面から潤滑剤を回収する回収手段とを備えた定着装置が開示されている。供給手段と回収手段とは繊維部材によって一体構成されており、回収手段の繊維密度が供給手段の繊維密度よりも低く形成されている。
これにより、無端ベルト内面への長期にわたる安定的な潤滑剤の塗布と、長期にわたる蛇行制御の安定性を両立し、高速プリントや耐久性に優れた定着装置を提供できるとされている。
これにより、無端ベルト内面への長期にわたる安定的な潤滑剤の塗布と、長期にわたる蛇行制御の安定性を両立し、高速プリントや耐久性に優れた定着装置を提供できるとされている。
【0004】
「特許文献２」には、定着ベルトの摺動方向と同じ向きに形成された繊維凹溝方向を有する摺動シートを備え、潤滑剤循環部材がニップ部の上流側の摺動シートに供給する潤滑剤を保持すると共に、定着ベルトに潤滑剤を供給してニップ部の下流側に供給する定着装置が開示されている。
これにより、定着ベルトの両端部からの潤滑剤の流出が防止され、定着ベルトの摺動性が向上して移動時におけるトルク上昇を防止でき、定着装置の高寿命化を図ることができるとされている。
これにより、定着ベルトの両端部からの潤滑剤の流出が防止され、定着ベルトの摺動性が向上して移動時におけるトルク上昇を防止でき、定着装置の高寿命化を図ることができるとされている。
【0005】
「特許文献３」には、定着ベルトの内面に安定してオイルを供給可能であり、定着ベルト端部からのオイル漏れやオイル供給不足の発生を防止すべく、定着ベルトの内面にオイルを供給するオイル供給部材を備え、オイル供給部材はその幅方向における中央部の厚みが両端部の厚みよりも厚く形成された定着装置が開示されている。
これにより、定着ベルトの内面に安定してオイルを供給でき、定着ベルト端部からのオイル漏れやオイルの供給不足による定着ベルトの摺動性低下に伴う被記録媒体へのしわの発生や加熱部材の駆動トルク増大等を解消可能な定着装置を提供できるとされている。
これにより、定着ベルトの内面に安定してオイルを供給でき、定着ベルト端部からのオイル漏れやオイルの供給不足による定着ベルトの摺動性低下に伴う被記録媒体へのしわの発生や加熱部材の駆動トルク増大等を解消可能な定着装置を提供できるとされている。
【0006】
「特許文献４」には、無端ベルトの回転軸方向両端部から潤滑剤が漏出することを防止すべく、無端ベルトの回転軸方向両端部から漏出した潤滑剤を吸収する潤滑剤吸収部材を潤滑剤供給部材の両端部に設けた定着装置が開示されている。
これにより、無端ベルトの回転軸方向両端部に潤滑剤吸収部材が設けられていない構成に比して無端ベルトの回転軸方向両端部からの潤滑剤の漏出を抑制できるとされている。
これにより、無端ベルトの回転軸方向両端部に潤滑剤吸収部材が設けられていない構成に比して無端ベルトの回転軸方向両端部からの潤滑剤の漏出を抑制できるとされている。
【0007】
「特許文献５」には、低粘度の潤滑剤が重力により定着ニップ領域下方に溜まることを防止すべく、毛細管現象により潤滑剤を上方へと移動させる潤滑剤移動部材を備えた定着装置が開示されている。
これにより、常温で低粘度の潤滑剤を使用した場合でも定着フィルム端部から潤滑剤が漏出せず、良好な定着性能を長期にわたって維持できるとされている。
これにより、常温で低粘度の潤滑剤を使用した場合でも定着フィルム端部から潤滑剤が漏出せず、良好な定着性能を長期にわたって維持できるとされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
「特許文献１」に開示された技術では、回収手段としてオイル回収フェルトを設け、回収手段から回収したオイルを再度塗布することでオイルを循環させる構成が開示されているが、回収した潤滑剤にトナーや塵埃等の粒子が混在すると次第に潤滑剤の粘度が上昇して低トルクを維持できないという問題点がある。さらに、フェルト材質で提案されている耐熱性を有するアラミドやＰＥＴ等の不織布は、ポリイミドを有する定着ベルトの内面に対して高速で摺動させると、ポリイミドの摩耗が促進すると共に回収オイルの高粘度化がさらに促進され、耐久性が低下するという問題点がある。
本発明は上述した問題点を解決し、潤滑剤の漏出を防止しつつ定着ベルトの摩耗を抑止し、耐久性を維持することが可能な定着装置及びこれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。
本発明は上述した問題点を解決し、潤滑剤の漏出を防止しつつ定着ベルトの摩耗を抑止し、耐久性を維持することが可能な定着装置及びこれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
請求項１記載の発明は、無端状のベルト部材と、前記ベルト部材を加熱する加熱部材と、前記ベルト部材を走行可能に支持する支持部材と、前記ベルト部材の内周部に配置され、前記ベルト部材を外方に向けて押圧する押圧部材と、前記ベルト部材を介して前記押圧部材を押圧して、前記ベルト部材と共に被記録媒体が挟持搬送される定着ニップを形成する加圧部材と、前記ベルト部材の内面に潤滑剤を供給する供給部材と、前記内面に付着した潤滑剤を回収する回収部材とを備え、前記回収部材は、前記内周部の高さ方向における下部に配置されかつ幅方向両端部のみが前記内面に接触することを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、回収部材によってベルト部材の内面において最も潤滑剤が集まる部位に溜まった潤滑剤を回収でき、ベルト部材の両端部からの潤滑剤の漏出を防止できる。また、回収部材は幅方向両端部のみをベルト部材の内面に接触させるので、ベルト部材の内面における摩耗を最小限に抑えることができ、ベルト部材の耐久性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略正面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る定着装置を示す概略図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る定着装置における回収部材及び摺動パッド及び定着ベルトの構造を説明する模式図である。
【図5】本発明の一実施形態の変形例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示している。同図において画像形成装置としてのプリンタ１は、装置本体２のほぼ中央に中間転写ユニット３を有している。中間転写ユニット３は、中間転写体としての中間転写ベルト４を備えており、中間転写ベルト４は複数の支持ローラによってループ状に張架されている。支持ローラは、中間転写ベルト４を図１において時計回り方向に走行駆動する駆動ローラ５、二次転写バックアップローラ６、従動ローラ７，８、４個の一次転写ローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ等から構成される。
中間転写ベルト４は、ほぼ逆三角形の姿勢で張架され、逆三角形の上辺に当たるベルト上部張架面の上方に、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの４色分のプロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが、それぞれ水平方向に順次配置されている。
中間転写ベルト４は、ほぼ逆三角形の姿勢で張架され、逆三角形の上辺に当たるベルト上部張架面の上方に、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの４色分のプロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが、それぞれ水平方向に順次配置されている。
【0013】
プロセスカートリッジ１０Ｙはイエロの作像部を収容し、作像されたイエロのトナー像が中間転写ベルト４上に転写される。同様にプロセスカートリッジ１０Ｍはマゼンタの作像部を、プロセスカートリッジ１０Ｃはシアンの作像部を、プロセスカートリッジ１０Ｋはブラックの作像部をそれぞれ収容する。
これ等各色のプロセスカートリッジ１０から、各色のトナー像が各一次転写ローラ９と対向する一次転写位置において中間転写ベルト４にそれぞれ転写される。中間転写ベルト４上に一次転写されたカラートナー像は、中間転写ベルト４の走行移動により二次転写部１１に送られる。
これ等各色のプロセスカートリッジ１０から、各色のトナー像が各一次転写ローラ９と対向する一次転写位置において中間転写ベルト４にそれぞれ転写される。中間転写ベルト４上に一次転写されたカラートナー像は、中間転写ベルト４の走行移動により二次転写部１１に送られる。
【0014】
図１において、プロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの上方には、画像情報に基づいた露光光Ｌを後述する感光体ドラム１７に照射する、イエロ及びマゼンタ用とシアン及びブラック用との一対の露光部１２が設けられている。一対の露光部１２は、図示しないスキャナ等から後述する制御部２１に送信される原稿の画像情報に基づいて各色の画像データを受け、共に図示しないレーザ制御部及び半導体レーザによって４本の露光光Ｌを出射する。そして各プロセスカートリッジ１０が有する感光体ドラム１７をそれぞれ露光光Ｌによって走査し、各感光体ドラム１７の表面にイエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの静電潜像をそれぞれ書き込む。
図１において、符号１３，１４は被記録媒体である転写シートＳを収容した給紙部を、符号１５は転写シートＳ上に転写された未定着トナー像を熱と圧力とによって定着させる定着装置を、符号１６は内部にトナーを収容したトナーボトルをそれぞれ示している。
図１において、符号１３，１４は被記録媒体である転写シートＳを収容した給紙部を、符号１５は転写シートＳ上に転写された未定着トナー像を熱と圧力とによって定着させる定着装置を、符号１６は内部にトナーを収容したトナーボトルをそれぞれ示している。
【0015】
次に、プロセスカートリッジ１０について説明する。なお、プロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは用いられるトナーの色を除いて全て同じ構成であるので、ここではプロセスカートリッジ１０Ｙのみを代表して説明する。
プロセスカートリッジ１０Ｙのほぼ中央には、像担持体である感光体ドラム１７Ｙが配置されており、その周囲には、感光体ドラム１７Ｙを帯電させる帯電装置１８Ｙ、感光体ドラム１７Ｙの表面に形成された静電潜像を現像する現像装置１９Ｙが配置されている。さらに感光体ドラム１７Ｙの周囲には、感光体ドラム１７Ｙの表面に残存した未転写トナーを回収する感光体クリーニング装置２０Ｙ、感光体ドラム１７Ｙの表面を除電する図示しない除電装置が配置されている。これ等各部材は共通の支持体である図示しないケーシングによってそれぞれ支持され、装置本体２に対して一つのプロセスカートリッジ１０Ｙとして一体的に着脱可能に構成されており、メンテナンス性が向上されている。
プロセスカートリッジ１０Ｙのほぼ中央には、像担持体である感光体ドラム１７Ｙが配置されており、その周囲には、感光体ドラム１７Ｙを帯電させる帯電装置１８Ｙ、感光体ドラム１７Ｙの表面に形成された静電潜像を現像する現像装置１９Ｙが配置されている。さらに感光体ドラム１７Ｙの周囲には、感光体ドラム１７Ｙの表面に残存した未転写トナーを回収する感光体クリーニング装置２０Ｙ、感光体ドラム１７Ｙの表面を除電する図示しない除電装置が配置されている。これ等各部材は共通の支持体である図示しないケーシングによってそれぞれ支持され、装置本体２に対して一つのプロセスカートリッジ１０Ｙとして一体的に着脱可能に構成されており、メンテナンス性が向上されている。
【0016】
次に、画像形成時におけるプリンタ１の動作を説明する。先ず、装置本体２の内部に設けられた周知のマイクロコンピュータからなる制御部２１に図示しないスキャナから画像情報が送信され、受信した画像情報はイエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの４色に色分解される。制御部２１は、各色のうち、例えばイエロの画像情報を電気信号に変換して露光部１２に送信する。露光部１２からは、送信された電気信号からなる画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Ｌが感光体ドラム１７Ｙに向けて照射される。
【0017】
各感光体ドラム１７は図１において反時計回り方向に回転しており、各帯電装置１８によってそれぞれの表面を一様に帯電される。帯電された各感光体ドラム１７の表面には、露光光Ｌの照射によって画像情報に対応した静電潜像が形成される。形成された静電潜像は各感光体ドラム１７の回転によって各現像装置１９との対向部に到達し、各現像装置１９によって顕像化される。
イエロ、マゼンタ、シアン、及びブラックの各色のトナーはそれぞれのトナーボトル１６に収容されており、各色のトナーはそれぞれ対応する現像装置１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋに補給される。補給された各色のトナーは、各現像装置１９内の攪拌部材によってキャリアと混合攪拌され、キャリアとの混合攪拌時に摩擦帯電される。帯電したトナーとキャリアとを含む現像剤は、回転している現像ローラに供給されて現像ローラ上に担持される。担持された現像剤はドクターブレードと現像ローラとの間のギャップを通過し、均一な層厚となるように調整される。その後、現像ローラ上の現像剤は、感光体ドラム１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋと接触して感光体ドラム１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋ上の静電潜像に付着する。これにより感光体ドラム１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋ上にトナー像が形成される。
制御部２１は、露光部１２及びプロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ内の装置を制御し、定期的に感光体ドラム１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋ上にトナーパターンを形成する。形成されたトナーパターンは、光センサである反射濃度センサによってその濃度を検知され、制御部２１は検知された濃度に基づいて現像装置１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋへのトナー補給を制御する。
イエロ、マゼンタ、シアン、及びブラックの各色のトナーはそれぞれのトナーボトル１６に収容されており、各色のトナーはそれぞれ対応する現像装置１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋに補給される。補給された各色のトナーは、各現像装置１９内の攪拌部材によってキャリアと混合攪拌され、キャリアとの混合攪拌時に摩擦帯電される。帯電したトナーとキャリアとを含む現像剤は、回転している現像ローラに供給されて現像ローラ上に担持される。担持された現像剤はドクターブレードと現像ローラとの間のギャップを通過し、均一な層厚となるように調整される。その後、現像ローラ上の現像剤は、感光体ドラム１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋと接触して感光体ドラム１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋ上の静電潜像に付着する。これにより感光体ドラム１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋ上にトナー像が形成される。
制御部２１は、露光部１２及びプロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ内の装置を制御し、定期的に感光体ドラム１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋ上にトナーパターンを形成する。形成されたトナーパターンは、光センサである反射濃度センサによってその濃度を検知され、制御部２１は検知された濃度に基づいて現像装置１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋへのトナー補給を制御する。
【0018】
現像装置１９によって現像され感光体ドラム１７の表面上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ９との対向部において中間転写ベルト４上に一次転写される。一次転写工程後、感光体ドラム１７の表面には中間転写ベルト４に転写されなかった未転写トナーが僅かながら残存する。
感光体クリーニング装置２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋはそれぞれブラシ、ローラ、またはブレードを有しており、感光体ドラム１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋ上の未転写トナーを除去する。続いて、図示しない除電装置が感光体ドラム１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋ上の電荷を取り除き、感光体ドラム１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋは次の作像プロセスに備えられる。
感光体クリーニング装置２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋはそれぞれブラシ、ローラ、またはブレードを有しており、感光体ドラム１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋ上の未転写トナーを除去する。続いて、図示しない除電装置が感光体ドラム１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋ上の電荷を取り除き、感光体ドラム１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋは次の作像プロセスに備えられる。
【0019】
各プロセスカートリッジ１０から各色のトナー像が中間転写ベルト４上にそれぞれ一次転写され、各色のトナー像が重ねられることで中間転写ベルト４上にフルカラートナー像が形成されると、形成されたフルカラートナー像は中間転写ベルト４の走行移動によって二次転写部１１に送られる。これと同時に、給紙部１３，１４のうちの一つが自動または手動で選択される。本実施形態では、給紙部１３が選択されたものとする。
給紙部１３に設けられた給紙ローラ２２が駆動されることにより、給紙部１３に収容されている転写シートＳの一枚が搬送経路Ｋに向けて給送され、搬送経路Ｋを通過した転写シートＳはレジストローラ対２３に到達する。その後、レジストローラ対２３が所定のタイミングで回転することにより、転写シートＳは中間転写ベルト４上のフルカラートナー像と位置合わせされたタイミングで二次転写部１１に向けて給送される。
給紙部１３に設けられた給紙ローラ２２が駆動されることにより、給紙部１３に収容されている転写シートＳの一枚が搬送経路Ｋに向けて給送され、搬送経路Ｋを通過した転写シートＳはレジストローラ対２３に到達する。その後、レジストローラ対２３が所定のタイミングで回転することにより、転写シートＳは中間転写ベルト４上のフルカラートナー像と位置合わせされたタイミングで二次転写部１１に向けて給送される。
【0020】
二次転写部１１に送られた転写シートＳは、二次転写部１１に設けられた二次転写ローラ２４が変位して二次転写バックアップローラ６に当接することにより中間転写ベルト４に圧接され、その表面にフルカラートナー像を転写される。トナー像が転写された転写シートＳは搬送コンベヤ３７によって定着装置１５に送られ、熱と圧力とにより転写されたトナー像が定着される。定着後のシートＳは、出力画像として排紙トレイ２５上に排出される。
二次転写部１１を通過した中間転写ベルト４は、二次転写部１１からベルト回転方向下流側に配置されたベルトクリーニング部２６に到達する。ベルトクリーニング部２６はクリーニングブラシ２７とクリーニングブレード２８とを有しており、中間転写ベルト４上に残存したトナーを除去する。
以上の動作により、一連の画像形成プロセスが完了する。
二次転写部１１を通過した中間転写ベルト４は、二次転写部１１からベルト回転方向下流側に配置されたベルトクリーニング部２６に到達する。ベルトクリーニング部２６はクリーニングブラシ２７とクリーニングブレード２８とを有しており、中間転写ベルト４上に残存したトナーを除去する。
以上の動作により、一連の画像形成プロセスが完了する。
【0021】
ここで、プリンタ１に設けられた定着装置１５の構成及び動作について説明する。図２は定着装置１５の概略図を、図３は図２の部分拡大図をそれぞれ示している。
図２において定着装置１５は、無端ベルトからなるベルト部材としての定着ベルト２９、加熱部材としての加熱ローラ３０、供給部材としての供給ローラ３１、支持部材としてのテンションローラ３２を有している。さらに定着装置１５は、押圧部材としての摺動パッド３３、回収部材３４、加圧部材としての加圧ローラ３５、ガイド部材３６等を有している。定着ベルト２９、摺動パッド３３、回収部材３４、加圧ローラ３５は、それぞれの全幅、すなわちシート搬送方向に直交する転写シートＳの幅方向における大きさが、プリンタ１で画像形成可能な最大サイズの転写シートＳの幅よりも大きくなるように設定されている。
図２において定着装置１５は、無端ベルトからなるベルト部材としての定着ベルト２９、加熱部材としての加熱ローラ３０、供給部材としての供給ローラ３１、支持部材としてのテンションローラ３２を有している。さらに定着装置１５は、押圧部材としての摺動パッド３３、回収部材３４、加圧部材としての加圧ローラ３５、ガイド部材３６等を有している。定着ベルト２９、摺動パッド３３、回収部材３４、加圧ローラ３５は、それぞれの全幅、すなわちシート搬送方向に直交する転写シートＳの幅方向における大きさが、プリンタ１で画像形成可能な最大サイズの転写シートＳの幅よりも大きくなるように設定されている。
【0022】
無端状の定着ベルト２９は多層構造のベルトであり、例えば基材及び離型層によって構成される二層構造のベルト、または基材及び弾性層及び離型層によって構成される三層構造のベルトである。定着ベルト２９に弾性層を設けることにより、トナー像へ定着ベルト２９の表面が密着し易くなり画質を向上できる。定着ベルト２９は一般的な構造であり、基材にはポリイミドが用いられており、離型層にはＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）またはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）が用いられている。
加熱ローラ３０は内部にヒータ３０ａを備えており、ヒータ３０ａによって加熱された加熱ローラ３０によって定着ベルト２９が加熱される。ヒータ３０ａの出力制御は、加熱ローラ３０に当接した定着ベルト２９の表面温度を図示しない温度検出手段によって検出し、この検出結果に基づいて制御部２１により行われる。加熱ローラ３０は定着装置１５の図示しないフレームに回転自在に支持されており、定着ベルト２９の走行時に従動回転する。
加熱ローラ３０は内部にヒータ３０ａを備えており、ヒータ３０ａによって加熱された加熱ローラ３０によって定着ベルト２９が加熱される。ヒータ３０ａの出力制御は、加熱ローラ３０に当接した定着ベルト２９の表面温度を図示しない温度検出手段によって検出し、この検出結果に基づいて制御部２１により行われる。加熱ローラ３０は定着装置１５の図示しないフレームに回転自在に支持されており、定着ベルト２９の走行時に従動回転する。
【0023】
定着ベルト２９が掛け渡される供給ローラ３１は金属製の基部３１ａとその周囲に設けられた供給部３１ｂとを備えており、基部３１ａを定着装置１５の図示しないフレームに回転自在に支持され、同フレームに固定された図示しないモータ等の駆動手段によって回転駆動される。供給ローラ３１は図２において時計回り方向に回転駆動され、これにより定着ベルト２９が図２に矢印で示す方向に走行駆動される。
供給部３１ｂは、フェルト、アラミド、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等の不織布や、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）またはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の耐熱性及びオイル保持性を有する繊維体によって構成されており、アミノシリコーンオイル等の耐熱性を有する低粘度の潤滑剤が含浸されている。
定着ベルト２９が掛け渡されるテンションローラ３２は図示しない支持部材によって回転自在に支持されており、この支持部材は定着装置１５の図示しないフレームに移動可能に支持されている。図示しない支持部材にはテンションローラ３２を図２において左方へと付勢する圧縮ばね３２ａが取り付けられており、これにより定着ベルト２９にはテンションローラ３２によって所定の張力が付与されている。
供給部３１ｂは、フェルト、アラミド、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等の不織布や、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）またはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の耐熱性及びオイル保持性を有する繊維体によって構成されており、アミノシリコーンオイル等の耐熱性を有する低粘度の潤滑剤が含浸されている。
定着ベルト２９が掛け渡されるテンションローラ３２は図示しない支持部材によって回転自在に支持されており、この支持部材は定着装置１５の図示しないフレームに移動可能に支持されている。図示しない支持部材にはテンションローラ３２を図２において左方へと付勢する圧縮ばね３２ａが取り付けられており、これにより定着ベルト２９にはテンションローラ３２によって所定の張力が付与されている。
【0024】
摺動パッド３３は、図示しない支持部材によって定着装置１５の図示しないフレームに固定されている。これにより、後述する加圧ローラ３５で加圧された際にも摺動パッド３３の位置が変わらず、均一な幅の定着ニップを得ることができる。なお、加圧ローラ３５の押圧力を制御することにより、定着ニップの幅を制御可能である。
摺動パッド３３は、転写シートＳの搬送方向に沿ってニップ形成面を有しており、定着ベルト２９との摺動抵抗を低減させるためにニップ形成面にはフッ素樹脂層が設けられていて、ニップ形成面の両端部には曲面加工が施されている。なお、本実施形態ではニップ形成面を湾曲形成したが平面であってもよい。湾曲形成する場合には、転写シートＳの搬送に支障がない程度に形成される。
摺動パッド３３は、転写シートＳの搬送方向に沿ってニップ形成面を有しており、定着ベルト２９との摺動抵抗を低減させるためにニップ形成面にはフッ素樹脂層が設けられていて、ニップ形成面の両端部には曲面加工が施されている。なお、本実施形態ではニップ形成面を湾曲形成したが平面であってもよい。湾曲形成する場合には、転写シートＳの搬送に支障がない程度に形成される。
【0025】
摺動パッド３３としては、耐熱性部材で構成されることが好ましい。これにより、トナー定着温度域での熱による変形が防止され、安定した定着ニップを確保して出力画像の安定化を図ることができる。
摺動パッド３３を構成可能な耐熱性部材としては、例えばポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、液晶ポリマ（ＬＣＰ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の一般的な耐熱性樹脂が挙げられる。
摺動パッド３３を構成可能な耐熱性部材としては、例えばポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、液晶ポリマ（ＬＣＰ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の一般的な耐熱性樹脂が挙げられる。
【0026】
回収部材３４は、摺動パッド３３と定着ベルト２９との間に設けられている。回収部材３４については後述する。
加圧ローラ３５は、定着ベルト２９の外周部であって定着ベルト２９を介して摺動パッド３３と対向する位置に配置されており、定着ベルト２９を介して摺動パッド３３に圧接離間可能に構成されている。加圧ローラ３５は、外周面に例えばシリコンゴムからなる弾性層を有する弾性体であり、定着ベルト２９を介して摺動パッド３３に圧接した際に弾性変形することにより、図３に示す定着ニップＮを形成する。
定着装置１５の図示しないフレームに固定された板状部材からなるガイド部材３６は、搬送コンベヤ３７によって搬送された転写シートＳを定着ニップＮに向けて案内する。
加圧ローラ３５は、定着ベルト２９の外周部であって定着ベルト２９を介して摺動パッド３３と対向する位置に配置されており、定着ベルト２９を介して摺動パッド３３に圧接離間可能に構成されている。加圧ローラ３５は、外周面に例えばシリコンゴムからなる弾性層を有する弾性体であり、定着ベルト２９を介して摺動パッド３３に圧接した際に弾性変形することにより、図３に示す定着ニップＮを形成する。
定着装置１５の図示しないフレームに固定された板状部材からなるガイド部材３６は、搬送コンベヤ３７によって搬送された転写シートＳを定着ニップＮに向けて案内する。
【0027】
供給ローラ３１が回転駆動することにより、定着ベルト２９が走行駆動されると共に加熱ローラ３０が従動回転され、供給部３１ｂから定着ベルト２９の内面に潤滑剤が供給される。搬送コンベヤ３７によって定着装置１５に送られてきた転写シートＳはガイド部材３６によって定着ニップＮに案内され、加圧ローラ３５の従動回転に伴い定着ニップＮを搬送される。このとき、ヒータ３０ａから加熱ローラ３０及び定着ベルト２９を介して転写シートＳに熱が伝えられて転写シートＳ上の転写トナーが溶融され、加圧ローラ３５による圧力との相互作用により転写シートＳ上にトナー像が定着される。
【0028】
上述の構成において、供給ローラ３１から定着ベルト２９の内面に供給される潤滑剤は低粘度であるため、図２に示す定着ベルト２９の内側である内周部の高さ方向における下部に集まり、図２に符号３８で示す潤滑剤過多領域を形成する傾向がある。このような潤滑剤過多領域３８が形成されると、潤滑剤過多領域３８から潤滑剤が定着ベルト２９の両端部から外部に漏出し、機内や画像に付着することにより機内汚損や画像不良を引き起こしていた。また、漏出により潤滑剤が枯渇すると、摺動パッド３３と定着ベルト２９との摩擦抵抗が上昇して定着ベルト２９の摩耗が促進され、定着ベルト２９の耐久性を十分に確保できなかった。さらに、潤滑剤過多領域３８からフェルト製の回収部材によって潤滑剤を回収する際に、潤滑剤にトナーや塵埃等の粒子が混在すると潤滑剤が高粘度化して低トルクを維持できず、定着ベルト２９の耐久性を十分に確保できないという問題点があった。さらに、フェルト材に含まれるアラミドやポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等の不織布は、定着ベルト２９の基材に用いられているポリイミドに対して高速で摺動させると、ポリイミドの摩耗が促進されると共に潤滑剤の高粘度化がさらに促進されるという性質を有しており、定着ベルト２９の耐久性が低下するという問題点があった。
【0029】
上述した問題点の発生を防止する本発明の回収部材３４を以下に説明する。
回収部材３４は、定着装置１５の図示しないフレームに一端を固定されており、他端を定着ベルト２９と摺動パッド３３との間に配置されている。回収部材３４は、供給部３１ｂと同様に、フェルト、アラミド、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等の不織布や、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）またはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の耐熱性及びオイル保持性を有する繊維体等によって構成されている。
回収部材３４は、図４に示すように、その幅方向長さが摺動パッド３３の幅方向長さよりも大きく形成されており、その幅方向における両端部３４ａ，３４ａのみを定着ベルト２９の内面に接触させている。両端部３４ａが定着ベルト２９の内面に接触する位置は上述の潤滑剤過多領域３８と一致するように、回収部材３４の配置位置が決定されている。図４において、符号３９は定着ベルト２９を走行可能に支持するガイドリブを、白抜き矢印は定着ニップＮの形成時における潤滑剤の移動方向をそれぞれ示している。潤滑剤過多領域３８は、定着ベルト２９の幅方向においてガイドリブ３９と摺動パッド３３との間の位置に形成される。
回収部材３４は、定着装置１５の図示しないフレームに一端を固定されており、他端を定着ベルト２９と摺動パッド３３との間に配置されている。回収部材３４は、供給部３１ｂと同様に、フェルト、アラミド、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等の不織布や、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）またはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の耐熱性及びオイル保持性を有する繊維体等によって構成されている。
回収部材３４は、図４に示すように、その幅方向長さが摺動パッド３３の幅方向長さよりも大きく形成されており、その幅方向における両端部３４ａ，３４ａのみを定着ベルト２９の内面に接触させている。両端部３４ａが定着ベルト２９の内面に接触する位置は上述の潤滑剤過多領域３８と一致するように、回収部材３４の配置位置が決定されている。図４において、符号３９は定着ベルト２９を走行可能に支持するガイドリブを、白抜き矢印は定着ニップＮの形成時における潤滑剤の移動方向をそれぞれ示している。潤滑剤過多領域３８は、定着ベルト２９の幅方向においてガイドリブ３９と摺動パッド３３との間の位置に形成される。
【0030】
この構成により、回収部材３４によって定着ベルト２９の内面において最も潤滑剤が集まる潤滑剤過多領域３８に溜まった潤滑剤を回収でき、定着ベルト２９の両端部からの潤滑剤の漏出を防止できる。また、回収部材３４は両端部３４ａ，３４ａのみを定着ベルト２９の内面に接触させるので定着ベルト２９の内面における摩耗を最小限に抑えることができ、定着ベルト２９の耐久性を維持することができる。
【0031】
図５は、上述した実施形態の変形例を示している。この変形例は上記実施形態と比較すると、第二回収部材４０を有する点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。
回収部材３４と同様の材質で形成された第二回収部材４０は、図５に示すように、定着ベルト２９の外側である外周部の高さ方向における下部、すなわち定着ベルト２９の外周面であって潤滑剤過多領域３８と対応する位置に配置されている。すなわち第二回収部材４０は、図４に示すように、定着ベルト２９を介して両端部３４ａと対向する位置にそれぞれ配置されている。第二回収部材４０は、ガイドリブ３９に取り付けられた図示しないブラケットによって支持されている。
この構成により、定着ベルト２９に供給された潤滑剤の供給量が回収部材３４により回収可能な許容量を超えた場合であっても、定着ベルト２９の外部で第二回収部材４０が潤滑剤を吸収するため、機内の汚損を防止でき異常画像の発生を防止できる。
回収部材３４と同様の材質で形成された第二回収部材４０は、図５に示すように、定着ベルト２９の外側である外周部の高さ方向における下部、すなわち定着ベルト２９の外周面であって潤滑剤過多領域３８と対応する位置に配置されている。すなわち第二回収部材４０は、図４に示すように、定着ベルト２９を介して両端部３４ａと対向する位置にそれぞれ配置されている。第二回収部材４０は、ガイドリブ３９に取り付けられた図示しないブラケットによって支持されている。
この構成により、定着ベルト２９に供給された潤滑剤の供給量が回収部材３４により回収可能な許容量を超えた場合であっても、定着ベルト２９の外部で第二回収部材４０が潤滑剤を吸収するため、機内の汚損を防止でき異常画像の発生を防止できる。
【0032】
上記実施形態及び変形例では、本発明が適用可能な画像形成装置としてフルカラーのプリンタ１を用いた例を示したが、本発明が適用可能な画像形成装置としてはこれに限られず、複写装置、ファクシミリ、複合機等にも本発明は適用可能である。
また上記実施形態では、画像が形成される被記録媒体として転写シートＳを用いる構成を示したが、この転写シートＳとは記録紙には限定されず、厚紙、ハガキ、ロール紙、封筒、普通紙、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシート、ＯＨＰフィルム、樹脂フィルム等も含まれ、シート状で画像形成可能であればどのようなものを用いてもよい。
また上記実施形態では、画像が形成される被記録媒体として転写シートＳを用いる構成を示したが、この転写シートＳとは記録紙には限定されず、厚紙、ハガキ、ロール紙、封筒、普通紙、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシート、ＯＨＰフィルム、樹脂フィルム等も含まれ、シート状で画像形成可能であればどのようなものを用いてもよい。
【0033】
本発明の態様は、例えば以下の通りである。
［１］無端状のベルト部材と、前記ベルト部材を加熱する加熱部材と、前記ベルト部材を走行可能に支持する支持部材と、前記ベルト部材の内周部に配置され、前記ベルト部材を外方に向けて押圧する押圧部材と、前記ベルト部材を介して前記押圧部材を押圧して、前記ベルト部材と共に被記録媒体が挟持搬送される定着ニップを形成する加圧部材と、前記ベルト部材の内面に潤滑剤を供給する供給部材と、前記内面に付着した潤滑剤を回収する回収部材とを備え、前記回収部材は、前記内周部の高さ方向における下部に配置されかつ幅方向両端部のみが前記内面に接触する定着装置である。
［２］前記ベルト部材の外周部の高さ方向における下部に配置されかつ軸方向両端部のみが前記ベルト部材の外面に接触する第二回収部材を有することを特徴とする［１］に記載の定着装置である。
［３］［１］または［２］に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
［１］無端状のベルト部材と、前記ベルト部材を加熱する加熱部材と、前記ベルト部材を走行可能に支持する支持部材と、前記ベルト部材の内周部に配置され、前記ベルト部材を外方に向けて押圧する押圧部材と、前記ベルト部材を介して前記押圧部材を押圧して、前記ベルト部材と共に被記録媒体が挟持搬送される定着ニップを形成する加圧部材と、前記ベルト部材の内面に潤滑剤を供給する供給部材と、前記内面に付着した潤滑剤を回収する回収部材とを備え、前記回収部材は、前記内周部の高さ方向における下部に配置されかつ幅方向両端部のみが前記内面に接触する定着装置である。
［２］前記ベルト部材の外周部の高さ方向における下部に配置されかつ軸方向両端部のみが前記ベルト部材の外面に接触する第二回収部材を有することを特徴とする［１］に記載の定着装置である。
［３］［１］または［２］に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【0034】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定しない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を例示したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を例示したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【0035】
１ 画像形成装置（プリンタ）
１５ 定着装置
２９ ベルト部材（定着ベルト）
３０ 加熱部材（加熱ローラ）
３１ 供給部材（供給ローラ）
３２ 支持部材（テンションローラ）
３３ 押圧部材（摺動パッド）
３４ 回収部材
３４ａ 両端部
３５ 加圧部材（加圧ローラ）
４０ 第二回収部材
Ｎ 定着ニップ
Ｓ 被記録媒体（転写シート）
１５ 定着装置
２９ ベルト部材（定着ベルト）
３０ 加熱部材（加熱ローラ）
３１ 供給部材（供給ローラ）
３２ 支持部材（テンションローラ）
３３ 押圧部材（摺動パッド）
３４ 回収部材
３４ａ 両端部
３５ 加圧部材（加圧ローラ）
４０ 第二回収部材
Ｎ 定着ニップ
Ｓ 被記録媒体（転写シート）
【先行技術文献】
【特許文献】
【0036】
【特許文献1】特許第４５３３２３３号公報
【特許文献2】特開２０１４－１７４３５８号公報
【特許文献3】特開２００２－３７２８８１号公報
【特許文献4】特開２０１８－７２３７９号公報
【特許文献5】特開２０２０－７１３４０号公報
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】