JP5776257B2 - 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。

特許文献１には、フィルム加熱方式の加熱装置について、加熱体の消費する電力の低減と所定温度までの立ち上げ時間の短縮を図ることを目的とし、固定の加熱体１９と、この加熱体を保持する加熱体保持部材１４と、前記加熱体１９に内面が対向圧接されて移動駆動されるエンドレスの耐熱性フィルム２１と、該耐熱性フィルム２１の内部に設けられたフィルム案内部材１５・１６と、前記加熱体１９との間に前記フィルム２１を挟み込んでニップ部を形成し、そのニップ部におけるフィルム外面との間に導入された、顕画像を支持する記録材をフィルム２１を介して加熱体１９に圧接させる部材１０と、を有し、前記加熱体保持部材１４と、前記フィルム案内部材１５・１６は一体に高耐熱性・高剛性の熱硬化性樹脂で形成されていることが開示されている。

特許文献２には、ウォームアップ時間を短縮するとともに、高い定着性能を得ることを課題とし、加熱部材（３０）によりトナー溶融に必要な温度まで加熱される定着ベルト（２０）と、定着ベルトの内側に配置され、定着ベルトを加圧ローラに押圧して定着ニップを形成する押圧部材（４０）とを備え、押圧部材は表層に樹脂層を有し、内部に気泡を有する一体成形された部材からなり、押圧部材の硬度が加圧ローラの硬度よりも高くしていることが開示されている。

特許文献３には、定着部材に内包された輻射源からの輻射により定着部材の表面側を直接加熱する定着方式の定着装置において、十分な定着性を得るための加圧力を被定着材に加えることを課題とし、輻射源６・７と、前記輻射源を内包し、少なくとも前記輻射源からの輻射を透過する輻射透過層４ａ・４ｂと、前記輻射透過層を透過した輻射を吸収して発熱する輻射吸収層４ａとを有する多層構成の定着部材４と、前記定着部材とニップ部Ｎを形成する対向部材３と、を備え、未定着像Ｔを形成担持させた被定着材Ｓを前記ニップ部で挟持搬送しつつ加熱して被定着材上に未定着像を定着させる定着装置において、前記対向部材に対して前記定着部材を前記輻射透過層側から前記ニップ部に圧接せしめる加圧部材７を有することが開示されている。

特許文献４には、低消費電力でウェイトタイムの短縮を可能にし、フルカラー画像のようなトナー量の多い画像の加熱定着に対しても高画質を維持し、かつ高速化にも対応できる等の特長を有する電磁誘導加熱方式の加熱装置を得ることを課題とし、磁場発生手段１８・１９と、該磁場発生手段の磁場の作用で電磁誘導発熱する部材１０と、該電磁誘導発熱性部材と相互圧接して被加熱材Ｐの加熱ニップ部Ｎを形成する加圧部材３０を有し、電磁誘導発熱性部材の発熱で被加熱材を加熱する加熱装置であり、磁場発生手段は励磁コイル１８を有し、該励磁コイルは給電部を除いた部分を絶縁体１９で成形被覆した、コイルと絶縁体の一体成形体（絶縁体モールド体）２０であり、このコイルと絶縁体の一体成形体２０と加圧部材３０が電磁誘導発熱性部材１０を介して相互圧接して被加熱材Ｐの加熱ニップ部Ｎを形成していることが開示されている。

特開平６−１４９１０４号公報 特開２００８−６４９２４号公報 特開２００６−１３３２９４号公報 特開平９−２９２７８６号公報

本発明は、無端状ベルトの回転移動を案内する案内部を構成するリブにクラックが生じるのを抑制するようにした定着装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１の定着装置は、熱源を有し、回転可能なローラと、前記ローラに接触し、前記ローラの回転と共に回転移動する無端状ベルトと、長尺な形状を呈し、前記無端状ベルトの内側において長手方向を前記ローラの回転軸方向に向けられて配置される長尺な板材と、長尺の形状を呈し、長手方向を前記板材の短手方向における一端側において前記板材の長手方向に沿って取り付けられ、前記無端状ベルトを前記ローラに押し付ける押付部と、長尺の形状を呈し、長手方向を前記板材の短手方向における他端側において前記板材の長手方向に沿って取り付けられる長尺部と、前記板材の長手方向において間を隔てて設けられ、前記押付部と前記長尺部のいずれか一方に接続され、前記押付部と前記長尺部の他方に向けて延びるが前記他方には接続されない複数のリブと、を備え、前記無端状ベルトの回転移動を案内する案内部と、を有する。

そして、前記押付部は、長手方向における中央部の厚みが端部の厚みよりも厚く形成されており、前記複数のリブの内、前記押付部の長手方向において中央部に設けられるリブは、前記長尺部に接続され、前記押付部に向けて延びるが前記押付部には接続されないことを特徴とする。

本発明の請求項２の画像形成装置は、静電潜像が形成される像保持体と、前記像保持体に形成された静電潜像をトナーで現像する現像装置と、前記現像装置によって現像されたトナー像を被転写体に転写する転写装置と、前記被転写体に転写されたトナー像を前記被転写体に定着させるための請求項１に記載の定着装置と、を有することを特徴とする。

（削除）

本発明の請求項１に記載の定着装置によれば、押付部の長手方向において中央部に設けられるリブを押付部に接続する場合に比べて、押付部の中央部において熱収縮部（ひけ）が生じるのを抑制することができる。

本発明の請求項２に記載の画像形成装置によれば、請求項１に記載の定着装置を備えない場合に比べて、定着性が良好な画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を全体的に示す全体構成図である。 本発明の実施形態に係る定着装置の構成を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る定着装置の押付部材の金属板を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る定着装置の押付部材のシート部材を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る定着装置の押付部材を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る定着装置の押付部材を示す図５とは反対側から見た場合の斜視図である。 本発明の実施形態に係る定着装置の押付部材の下面図である。 （Ａ）：本発明の実施形態に係る定着装置の押付部材の上面図である。（Ｂ）（Ｃ）：（Ａ）に示す第１のリブ群とは別の形態の第１のリブ群を有する押付部材の上面図である。 本発明の実施形態に係る定着装置の押付部材の押付部側から見た場合の側面図である。 本発明の実施形態に係る定着装置の押付部材の長尺部側から見た場合の側面図である。 （Ａ）：本発明の実施形態に係る定着装置の押付部材の比較例としての押付部材を示す斜視図である。（Ｂ）：その分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る定着装置の押付部材の比較例としての押付部材を用いた場合の定着装置を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る定着装置の押付部材の比較例として、第１のリブ群の各リブを長尺部と押付部との両方に接続した構成の押付部材において、リブの接続基端に生じるクラックを示す図である。 本発明の実施形態に係る定着装置の押付部材の製造に用いられる金型を示す断面図である。 図１４に示す金型に対してインサート部品としての金属板とシート部材を配置した状態の金型を示す断面図である。 図１５に示す金型を型締めした場合の状態を示す金型の断面図である。 図１６に示す金型を型開きしインサート成形品である押付部材を取り出す状態を示す金型の断面図である。 図１４に示す金型の挟持部材を主として示す斜視図である。 （Ａ）（Ｂ）：溶融樹脂の流れを示す説明図である。 （Ａ）：シート部材がインサート成形によって一体化された状態を示す押付部材の断面図である。（Ｂ）：シート部材が押付部の外方面側に捲れ上がりインサート成形によって一体化されない状態を示す押付部材の断面図である。 インサート成形品である押付部材の製造方法を示すフロー・チャートである。

以下、本発明に係る定着装置と、画像形成装置と、定着装置の押付部材を製造するための金型装置と、インサート成形品である押付部材の製造方法の実施形態について、添付の図面に基づいて説明する。

（全体構成）
図１は、本発明の実施形態に係る定着装置を有する画像形成装置の構成の一例を示している。画像形成装置１０の装置本体１０Ａの上下方向を矢印Ｙ方向、左右方向を矢印Ｘ方向、奥行き方向を矢印Ｚ方向として記載する。

図１に示すように、画像形成装置１０の装置本体１０Ａには、複数のローラ１２に張架され、モータ（図示省略）の駆動により矢印Ａ方向に搬送される無端ベルト状の被転写体の一例としての中間転写体ベルト１４が設けられている。

画像形成装置１０は、カラー画像の形成に対応しており、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色に対応するトナー像を形成する画像形成ユニット２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋを有している。画像形成ユニット２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋは、中間転写体ベルト１４の搬送方向に沿って配置され、装置本体１０Ａに脱着可能に支持されている。

尚、各色に設けられた部材については、符号の末尾に各々の色を示すアルファベット（Ｙ／Ｍ／Ｃ／Ｋ）を付与して示す。特に色を区別せずに説明する場合は、この符号末尾のアルファベットを省略する。

各画像形成ユニット２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋは、図示しないモータ及びギアからなる駆動手段によって時計方向へ回転する像保持体の一例としての感光体ドラム１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋを備えている。

各感光体ドラム１６の周面には、感光体ドラム１６の表面を一定の電位に一様に帯電させるための帯電ローラ１８が配置されている。帯電ローラ１８は、導電性のローラであり、その周面が感光体ドラム１６の周面に接触し、かつ帯電ローラ１８の軸線方向と感光体ドラム１６の軸線方向とが平行となるように配置されている。

各感光体ドラム１６の回転方向の帯電ローラ１８よりも下流側の周面には、露光装置の一例としてのＬＥＤプリントヘッド（以下、「ＬＰＨ」という）２０が配置されている。ＬＰＨ２０は長尺であり、発光体ドラム１６の軸方向に沿って配置されている。ＬＰＨ２０は、ＬＥＤ（発光ダイオード）アレイを光源として有している。ＬＰＨ２０は、画像データに応じて光ビームを感光体ドラム１６に照射することにより、感光体ドラム１６表面に静電潜像を形成させる。

各感光体ドラム１６の回転方向のＬＰＨ２０よりも下流側の周面には、現像装置２２が配置されている。現像装置２２は、感光体ドラム１６表面に形成された静電潜像を各色（イエロー／マゼンタ／シアン／ブラック）のトナーによって現像してトナー像を形成させるためのものである。

具体的には、現像装置２２は、感光体ドラム１６に近接して配置され、回転可能に設けられた円筒状の現像ローラ２４を有している。現像ローラ２４には、現像バイアスが印加され、現像装置２２内に装填されたトナーが周面に付着される。現像ローラ２４の回転により、現像ローラ２４に付着されたトナーが感光体ドラム１６の表面に搬送され、トナーが感光体ドラム１６に擦りつけられて、感光体ドラム１６表面に形成された静電潜像がトナー像として現像される構成となっている。

各感光体ドラム１６の回転方向の現像装置２２よりも下流側の周面には、各感光体ドラム１６上のトナー像を中間転写体ベルト１４に転写する転写装置の一例としての転写ローラ３０が設けられている。転写ローラ３０は、一定の電位に帯電されると共に、反時計方向に回転して中間転写体ベルト１４を一定の速度で搬送し、中間転写体ベルト１４を感光体ドラム１６に押し付けている。これにより、感光体ドラム１６表面のトナー像が中間転写体ベルト１４上に転写されるようになっている。

各感光体ドラム１６の周面の転写ローラ３０よりも下流側の周面には、クリーニングブレード２６が配置されている。クリーニングブレード２６は、一端が感光体ドラム１６の表面に接触するように配設されており、中間転写体ベルト１４に転写されずに感光体ドラム１６上に残留したトナーや、転写時に感光体ドラム１６上に付着してしまった他の色のトナーを削ぎとって回収するものである。

各画像形成ユニット２８により形成された各トナー像は、中間転写体ベルト１４のベルト面上で、互いに重なり合うように転写される。これにより、中間転写体ベルト１４上にカラーのトナー像が形成される。このようにして４色のトナー像が重ねて転写されたトナー像を、以下、「最終トナー像」と称する。

４つの感光体ドラム１６よりも中間転写体ベルト１４の搬送方向下流側には、対向する２つのローラ３４Ａ、３４Ｂを含んで構成される二次転写装置３４が配設されている。二次転写装置３４では、画像形成装置１０の底部に設けられた用紙トレイ３６から取り出されてローラ３４Ａ、３４Ｂの間に搬送されてきた記録用紙Ｐに、中間転写体ベルト１４上に形成された最終トナー像が転写されるようになっている。

最終トナー像が転写された記録用紙Ｐの搬送経路には、定着装置１００が設けられている。定着装置１００は加熱ローラ１１０と加圧ローラ１２０とを含んで構成されており、定着装置１００に搬送された記録用紙Ｐは加熱ローラ１１０と加圧ローラ１２０とによって挟持搬送される。それにより、記録用紙Ｐ上のトナーは溶融されると共に記録用紙Ｐに圧着されて記録用紙Ｐに定着される。

一方、中間転写体ベルト１４の外周面において、二次転写装置３４よりも中間転写体ベルト１４の搬送方向下流側には、二次転写装置３４によって記録用紙Ｐに転写されずに中間転写体ベルト１４上に残留したトナーを回収するクリーナ装置４２が配設されている。クリーナ装置４２は、中間転写体ベルト１４に接するブレード４４を有しており、中間転写体ベルト１４上に残留したトナーを擦り取ることによって回収するようになっている。

上記構成による画像形成装置１０では、次のようにして画像が形成される。

まず、帯電ローラ１８によって感光体ドラム１６の表面が一様にマイナス帯電される。次いで、帯電された感光体ドラム１６表面に対し、ＬＨＰ２０によって印刷すべき画像データに基づいて露光が行われ、感光体ドラム１６表面に静電潜像が形成される。

次いで、感光体ドラム１６表面の静電潜像が現像装置２２の現像ローラ２４を通過すると、静電気力によってトナーが静電潜像に付着し、静電潜像はトナー像として可視化される。

次いで、可視化された各色のトナー像は、転写ローラ３０によって中間転写体ベルト１４へ順次転写され、中間転写体ベルト１４上にカラーの最終トナー像が形成される。

次いで、中間転写体ベルト１４上の最終トナー像は二次転写装置３４のローラ３４Ａ、３４Ｂの間に送り込まれ、用紙トレイ３６から取り出されてローラ３４Ａ、３４Ｂの間に搬送されてきた記録用紙Ｐに対してこの最終トナー像が転写される。

次いで、記録用紙Ｐに転写されたトナー像は定着装置１００で定着され、永久画像とされる。定着装置１００を通過した記録用紙Ｐは、装置外へ排出される。

（定着装置１００の構成）
次に、定着装置１００の詳細について説明する。

図２に示すように、定着装置１００はローラの一例としての加熱ローラ１１０と加圧ローラ１２０を備えている。加熱ローラ１１０は中心部に熱源の一例として例えばハロゲンランプ１１２を有している。ハロゲンランプ１１２は、長尺の形状を呈し、長手方向を矢印Ｚ方向に向けられて配置されている。加熱ローラ１１０のローラ部１１４は、ハロゲンランプ１１２から発せられる熱によって加熱される。ローラ部１１４はモータなどの駆動源（図示省略）によって回転駆動される構成となっている。即ち、加熱ローラ１１０は熱源を有する回転可能な駆動ローラとして構成されている。

加圧ローラ１２０は、加熱ローラ１１０のローラ部１１４の回転に従動して（ローラ部１１４の回転と共に）回転移動する無端状ベルト１２２と、無端状ベルト１２２の内側に配置されて無端状ベルト１２２の回転移動を案内すると共に無端状ベルト１２２を加熱ローラ１１０に押し付けるための押付部材１２４とを備えている。

押付部材１２４は矢印Ｚ方向における両端側に設けられるバネ等の付勢部材（図示省略）によって矢印Ｘ方向において加熱ローラ１１０側に付勢されており、その付勢力によって無端状ベルト１２２を加熱ローラ１１０に押し付けている。無端状ベルト１２２が押付部材１２４によって加熱ローラ１１０に押し付けられることで、無端状ベルト１２２と加熱ローラ１１０との間には記録用紙Ｐを挟持搬送しつつトナーを記録用紙Ｐに定着させるためのニップ部Ｎが形成される。尚、加熱ローラ１１０の熱はニップ部Ｎを介して無端状ベルト１２２に伝わることとなる。

押付部材１２４は、無端状ベルト１２２の回転移動を案内する案内部１２６と、無端状ベルト１２２を加熱ローラ１１０に押し付ける押付部１２８と、案内部１２６と押付部１２８とを保持するための例えば鋼材から構成される板材の一例としての金属板１３０とを有している。

図３に示すように、金属板１３０は矢印Ｚ方向に長手の長尺状を呈すると共に、短手方向（矢印Ｘ方向）において片側が直角に折り曲げられており、断面Ｌ字状を呈している。金属板１３０の長手方向における両端側には、長手方向において外方に突出する突出部１３２が形成されている。前記した付勢部材の一端部は、突出部１３２に取り付けられている。

図２に示すように、金属板１３０の長手方向は加熱ローラ１１０の回転軸方向（矢印Ｚ方向）に向けられて配置されている。金属板１３０は短手方向における一端側で押付部１２８を保持しており、他端側で案内部１２６を保持している。

押付部１２８と無端状ベルト１２２の内周面との間には、シート部材１３４が配置されている。シート部材１３４は例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を素材とし、無端状ベルト１２２のニップＮにおける摺動抵抗を低減させるためのものである。

図４に示すように、シート部材１３４は肉薄のシート状を呈しており、可撓性を有している。シート部材１３４の短手方向（矢印Ｙ方向）の一端側には、複数個（例えば８個）の貫通孔１３６が長手方向（矢印Ｚ方向）に沿って設けられている。図２に示すように、シート部材１３４は貫通孔１３６に通された係止部１６２（後述）によって押付部１２８の内方面１２８ａに係止されており、押付部１２８の外方面１２８ｂに沿うように折り返され、その大部分が押付部１２８と無端状ベルト１２２の内周面との間に配置されている。

図２、図５、図６に示すように、押付部１２８は、長尺の形状を呈し、金属板１３０の短手方向における一端側において長手方向を金属板１３０の長手方向に沿うようにして取り付けられている。

図２〜図１０に示すように、案内部１２６は、金属板１３０の短手方向における他端側において金属板１３０の長手方向に沿うように取り付けられる長尺の長尺部１３８と、長尺部１３８に接続されて押付部１２８に向けて延びる複数のリブの一例としての第１のリブ群１４０と、第１のリブ群１４０とは金属板１３０を挟んで反対側に設けられると共に長尺部１３８に接続されて押付部１２８に向けて延びる第２のリブ群１４２と、長尺部１３８から矢印Ｘ方向において押付部１２８とは反対側の外方に突出する第３のリブ群１４４とを備えている。

図５、図６に示すように、押付部１２８と長尺部１３８は長手方向（矢印Ｚ方向）における両端側においてサイド部１４６によって接続されている。サイド部１４６は矢印Ｚ方向から見た場合において略円形を呈しており、サイド部１４６の内の一方は、外周から張り出す張出部１４８を有しており、図２に示すように、無端状ベルト１２２の矢印Ｚ方向の位置を規定するようになっている。尚、図５、図６に示す押付部材１２４に対して、無端状ベルト１２２を他方のサイド部１４６の側から装着し（無端状ベルト１２２を装着する際、シート部材１３４は押付部１２８の外方面１２８ｂに沿うように折り返される）、他方のサイド部１４６に張出部１４８と同様な形状を有するキャップ部材（図示省略）を嵌め込むことで、無端状ベルト１２２が押付部材１２４から抜け落ちないように構成されている。

押付部１２８、長尺部１３８、第１のリブ群１４０、第２のリブ群１４２、第３のリブ群１４４およびサイド部１４６は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの樹脂材から構成されている。押付部材１２４は、後述するように、金型３０４のキャビティ３０２に金属板１３０とシート部材１３４とを入れ込んだ状態で樹脂材（溶融樹脂）を注入することにより、金属板１３０とシート部材１３４が樹脂材で一体化されるように形成されたインサート成形品である。

図２に示すように、長尺部１３８の無端状ベルト１２２の内周面と対向する位置には、不織布（フェルト）１５０が矢印Ｚ方向に沿って取り付けられている。不織布１５０には潤滑油が染み込まされており、無端状ベルト１２２が不織布１５０に接触しつつ回転移動することで、不織布１５０から潤滑油が持ち運ばれるようになっている。無端状ベルト１２２の内周面に潤滑油が行き渡ることにより、無端状ベルト１２２の摺動抵抗が低減し無端状ベルト１２２の回転移動が滑らかとなる。

図２、図６、図８（Ａ）に示すように、第１のリブ群１４０は、無端状ベルトの回転方向においてニップ部Ｎよりも下流側に位置し、金属板１３０の長手方向（矢印Ｚ方向）において間を隔てて設けられる複数個（例えば１０個）のリブ１５２から構成されている。第１のリブ群１４０の各リブ１５２は、金属板１３０から矢印Ｙ方向において張り出すように形成されており、その先端部は無端状ベルト１２２の回転移動を案内するように矢印Ｚ軸方向から見た場合において円弧状を呈している。第１のリブ群１４０には、各リブ１５２同士を連結する連結部１５４が形成されている。

第１のリブ群１４０の各リブ１５２は、長尺部１３８に接続されて押付部１２８に向けて延びるが押付部１２８には接続されないように構成されている。具体的には、押付部１２８には第１のリブ群１４０の各リブ１５２が接続されないように逃げ溝１５６が形成されている。

図８（Ｂ）に示すように、図８（Ａ）に示す第１のリブ群１４０の別の形態として、第１のリブ群１４０の各リブ１５２を押付部１２８に接続させ、長尺部１３８に逃げ溝１５６を形成して長尺部１３８に接続されないように構成してもよい。

このように第１のリブ群１４０の各リブ１５２を押付部１２８と長尺部１３８のいずれか一方に接続し、他方には接続しない構成とするのは、図１３に示すように、第１のリブ群１４０の各リブ１５２を押付部１２８と長尺部１３８との両方に接続した場合、定着装置１００のヒートサイクルにおいて押付部１２８と長尺部１３８との熱膨張差による熱歪みが各リブ１５２に作用し、各リブ１５２の接続基端にクラック１５７が生じてしまうためである。

図８（Ｂ）に示すように、第１のリブ群１４０の各リブ１５２を押付部１２８に接続する構成とした場合、押付部１２８の外方面１２８ｂの矢印Ｚ方向における中央部のリブ接続箇所に対応する位置には、熱収縮部（ヒケ）１５８が生じる。これは、押付部１２８は長手方向（矢印Ｚ方向）における中央部の厚みが端部の厚みよりも厚く形成されており（ここでの厚みは、矢印Ｘ方向における厚みをいい、中央部と端部との厚みの差は極僅かであるため、図中では明確に示されていないが、押付部１２８の外方面１２８ｂは中央部で厚み方向おいて凸状に湾曲するようなプロファイルを有している。）、押付部１２８の外方面１２８ｂのリブ接続箇所に対応する位置におけるインサート成形時の熱収縮量が端部よりも中央部の方が多くなるためである。押付部１２８の外方面１２８ｂに熱収縮部１５８が生じると、無端状ベルト１２２を加熱ロール１１０に押し付ける押付力が低下することとなるため、定着装置１００の定着性能を低下させる要因となる。

押付部１２８の外方面１２８ｂに熱収縮部１５８を生じさせないためには、第１のリブ群１４０の各リブ１５２の接続態様は、図８（Ｂ）に示す接続態様よりも図８（Ａ）に示す接続態様の方が望ましい。尚、図８（Ｃ）に示すように、第１のリブ群１４０の各リブ１５２の内、中央部のリブ１５２のみを長尺部１３８に接続して押付部１２８に接続しない接続態様としてもよい。

図２、図５、図７に示すように、第２のリブ群１４２は、金属板１３０の長手方向（矢印Ｚ方向）において間を隔てて設けられる複数個（例えば１２個）のリブ１６０から構成されている。第２のリブ群１４２の各リブ１６０は、金属板１３０から矢印Ｙ方向において張り出すように形成されており、その先端部は無端状ベルト１２２の回転移動を案内するように矢印Ｚ軸方向から見た場合において円弧状を呈している。

１２個のリブ１６０の内の矢印Ｚ方向における中央寄りの４個のリブ１６０は、長尺部１３８に接続されて押付部１２８に向けて延びるが押付部１２８には接続されていない。残りの両端寄りの８個のリブ１６０は、長尺部１３８に接続されて押付部１２８に向けて延び、柱状の係止部１６２を通じて押付部１２８に接続されている。各係止部１６２はシート部材１３４の対応する各貫通孔１３６に通されており、シート部材１３４は各リブ１６０と押付部１２８の内方面１２８ａとの間から抜けないようになっている。別言すれば、押付部材１２４は、シート部材１３４の短手方向における一端部が第２のリブ群１４２の各リブ１６０と押付部１２８との間で保持されるようにインサート成形されている。

第２のリブ群１４２において中央寄りの４個のリブ１６０に係止部１６２を設けないようにしたのは、図８（Ｂ）に関して説明したように、押付部１２８の外方面１２８ｂに熱収縮部（ヒケ）１５８を生じさせないようにするためである。

図２、図１０に示すように、第３のリブ群１４４は、長尺部１３８の長手方向（矢印Ｚ方向）において間を隔てて設けられる複数個（例えば１２個）のリブ１６４から構成されている。第３のリブ群１４４の各リブ１６４の先端部は無端状ベルト１２２の回転移動を案内するように矢印Ｚ軸方向から見た場合において円弧状を呈している。

尚、図１０に示すように、第１のリブ群１４０と第２のリブ群１４２と第３のリブ群１４４の各リブ１５２、１６０、１６４は、長手方向の中央に対して対称に形成され、無端状ベルト１２２の回転方向Ｂを上向きとして見た場合に、「ハ」の字状に形成されている。これは、無端状ベルト１２２の内側において無端状ベルト１２２の回転移動によって潤滑油が矢印Ｚ方向における中央に寄るようにし、潤滑油がサイド部１４６における隙間から漏れ出すのを抑制するためである。

図１１（Ａ）は、図５などに示す本実施形態の押付部材１２４に対する比較例としての押付部材２２４を示す斜視図である。図１１（Ｂ）は、その分解斜視図である。図１２は、比較例としての押付部材２２４を有する定着装置２００を示す図２と同様な断面図である。

図１１（Ｂ）に示すように、押付部材２２４はインサート成形品ではなく、案内部２２６と押付部２２８とサイド部２４６と金属板２３０とシート部材２３４とは別部品として構成されており、これら５部品を組み立てることで形成される集合部品である。

押付部材２２４の案内部２２６は断面Ｕ字状の箱型を呈する形状を有しており、その外周面に無端状ベルト１２２の内周面と接触するリブ２２２が複数形成されている。金属板２３０は案内部２２６の内部に収容されるように組み立てられている。シート部材２３４は、その一端部に設けられる貫通孔２３６が押付部２２８に設けられた係止部２６２に通されることで、押付部２２８に取り付けられている。

押付部材２２４の案内部２２６とサイド部２４６の片側はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの樹脂材から構成されているが、押付部２２８は例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）といったポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）に比較して強度の高い材料から構成されている。押付部材２２４の押付部２２８に高強度の材料が用いられるのは、押付部２２８に曲げ剛性が要求されるためである。

これに対し、本実施形態の押付部材１２４では、押付部１２８をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から構成しているが、案内部１２６と押付部１２８とサイド部１４６と金属板１３０がインサート成形によって一体化されることで、押付部１２８は十分な曲げ剛性を有するものとなっている。

図２と図１２とを参照しつつ本実施形態の押付部材１２４と比較例としての押付部材２２４とを対比して説明すると、押付部材１２４では、案内部１２６が、長尺部１３８から矢印Ｚ方向において間隔をおいて立脚される第１のリブ群１４０と第２のリブ群１４２を有しているので、金属板１３０はその大部分において無端状ベルト１２２の内周面と向い合うようになっている。別言すれば、押付部材１２４は、金属板１３０と無端状ベルト１２２の内周面とが向い合う部分（図７、図８（Ａ）で示す露出部分１６６）を有するようにインサート成形されている。

金属板１３０と無端状ベルト１２２の内周面とが相対する部分では、図２中の矢印Ｃで示すように、無端状ベルト１２２からの輻射熱は金属板１３０の表面で反射され無端状ベルト１２２に戻されるといったリフレクター効果が生じる。このため、無端状ベルト１２２において加熱ロール１１０からの熱が無駄に損失されるのが抑制される。即ち、リフレクター効果により、無端状ベルト１２２の熱は有効利用されることとなる。これに対して押付部材２２４では、図１２に示すように、案内部２２６が断面Ｕ字状の箱型に形成され金属板２３０を内部に収容するように構成されていることから、矢印Ｚ方向において金属板２３０が無端状ベルト１２２の内周面と相対する部分を有さない。そのため、押付部材２２４ではリフレクター効果が生じることがない。

また、押付部材１２４では、図２中の矢印Ｄで示すように、不織布１５０から供給される潤滑油の大部分は、シート部材１３４と無端状ベルト１２２が接触する位置で掻き取られて不織布１５０に戻されるようになっている。これに対して押付部材２２４では、図１２中の矢印Ｅで示すように、シート部材２３４と無端状ベルト１２２が接触する位置で掻き取られた潤滑油が案内部２３６の内部に入り込み、不織布１５０に戻らない潤滑油が生じるため、潤滑油の利用率が低下することとなる。

さらに、押付部材１２４で使用される樹脂量は、押付部材２２４に使用される樹脂量に比べて約２３％低減されている。また、押付部材２２４の押付部２２８には高価な液晶ポリマー（ＬＣＰ）を用いている。即ち、押付部材１２４は押付部材２２４に比べると材料費において低コストとなっている。

また、押付部材２２４では、５部品を組み立てるための作業を要するが、押付部材１２４では、案内部１２６、押付部１２８、サイド部１４６およびインサート部品としての金属板１３０とシート部材１３４とを一体的に成形しているため、組み立て作業を要しない。即ち、押付部材１２４は押付部材２２４に比べると組立費において低コストとなっている。

本実施形態の押付部材１２４の構成について付言すると、図２に示すように、加熱ローラ１１０と無端状ベルト１２２の回転の方向が見える横断面から見た場合において、金属板１３０の矢印Ｘ方向を向く部分の中心線Ｌ１は、加熱ローラ１１０の回転中心と無端状ベルト１２２の回転中心とを含む中心線Ｌ２から矢印Ｙ方向に片寄った（オフセットした）位置に設けられている。これは、ニップ部Ｎを通過した記録用紙Ｐの自己剥離性を向上させるべく、ニップ部Ｎの記録用紙Ｐの搬送方向における中央部よりも下流側で最も強く押付力を付与しており、この最も強い押付力を付与する位置に金属板１３０を配置することで、押付部１２８に曲がりが生じるのを抑制するためである。

一方、金属板１３０を挟んで存在する両側の樹脂量が均等でない場合、インサート成形における樹脂材の熱収縮量に差に起因して金属板１３０に反りが生じるため、第１のリブ群１４０に連結部１５４を設け、金属板１３０の中心線Ｌ２からオフセットした側の樹脂量を補うようにしている。即ち、押付部材１２４では、第１のリブ群１４０に連結部１５４を設けることで、金属板１３０の中心線Ｌ１を挟んで存在する両側の樹脂材の量が均等となるようにし、金属板１３０に反りが生じるのを抑制するように構成している。ここで、「金属板１３０を挟んで存在する両側（金属板１３０の両側）」は、金属板１３０を構成する複数の平面の内、面積の最も大きい平面の外側と、当該面積の最も大きい平面と対向する平面の外側であるとも言える。

（金型装置）
次に、インサート成形品である押付部材１２４の製造に用いられる金型装置３００について図１４〜図２０を用いて説明する。金型装置３００の上下方向を矢印ｙ方向、左右方向を矢印ｘ方向、奥行き方向を矢印ｚ方向として記載する。

図１４〜図１７に示すように、金型装置３００は、断面視において略円筒状を呈すると共に矢印ｚ方向に長尺なキャビティ３０２を有する金型３０４を備えている。金型３０４は、装置の基台（図示省略）に固定される固定側金型３０６と、矢印ｘ方向に可動する可動側金型３０８とを有している。金型３０４の外部には、固定側金型３０６と可動側金型３０８とに接続されて固定側金型３０６と可動側金型３０８と加熱するための加熱装置３１０が設けられている。ここで、加熱装置３１０とは、媒体（水、油等）を介して、金型３０４および挟持部材３１８を予め定められた温度に温度コントロールする温度調整装置（温度コントローラ）のことである。

固定側金型３０６には、射出機（図示省略）から射出された溶融樹脂（樹脂材）をキャビティに注入するための注入口３１２が設けられている。注入口３１２は、固定側金型３０６の矢印ｚ方向における一端側のキャビティ３０２を臨む位置に１個設けられている。

固定側金型３０６には、その壁面にシート部材１３４を吸引して固定するための吸引口３１４が設けられている。吸引口３１４は、矢印ｚ方向に沿って間を隔てて複数個設けられおり（図中では１個のみ示す）、シート部材１３４は、その長手方向を矢印ｚ方向に向けられると共に、その短手方向（矢印ｙ方向）における一端部がキャビティ３０２に挿入されるように固定側金型３０６に吸引固定される。

可動側金型３０８には、金属板１３０をキャビティ３０２内で位置決めするための位置決め溝３１６（図１４、図１７参照）が設けられている。位置決め溝３１６は、可動側金型３０８の矢印ｚ方向における両端側にそれぞれ１個ずつ設けられている（図１４、図１７では１個のみ示す）。

図１４、図１５に示すように、金属板１３０は、その長手方向をキャビティ３０２の長手方向（矢印ｚ方向）に向けられ、位置決め溝３１６に金属板１３０の突出部１３２を嵌め入れることによってキャビティ３０２内において位置決めされる。

可動側金型３０８には、矢印ｙ方向に可動自在な挟持部材３１８が設けられている。挟持部材３１８は上部可動コア３２０と下部可動コア３２２から構成されており、図１５に示すように、上部可動コア３２０と下部可動コア３２２はそれぞれ可動側金型３０８の型締め方向Ｆへの移動に連動して金属板１３０を挟持する挟持方向Ｇに移動するようになっている。また、図１７に示すように、上部可動コア３２０と下部可動コア３２２はそれぞれ可動側金型３０８の型開き方向Ｈへの移動に連動して金属板１３０を挟持しない非挟持方向Ｉに移動するようになっている。

図１６に示すように、金属板１３０は、キャビティ３０２の横断面（キャビティ３０２の短手方向断面）から見た場合において、キャビティ３０２の中心からオフセットした位置において挟持部材３１８によって挟持される。ここで、キャビティ３０２の中心を別言すると、キャビティ３０２内でインサート成形されたインサート成形品（押付部材１２４）に無端状ベルト１２２を装着したと仮定した場合に、当該無端状ベルト１２２の回転中心（設計値）のことである。樹脂材は、挟持部材３１８によって金属板１３０を挟持した状態でキャビティ３０２に注入される。前述したように、インサート成形における樹脂材の熱収縮量に差に起因して金属板１３０に反りが生じるのを抑制するため、キャビティ３０２において金属板１３０を挟んで存在する両側の樹脂材の量が均等となるように固定側金型３０６と可動側金型３０８と上部可動コア３２０と下部可動コア３２２の形状が決定されている。

具体的には、図１８に示すように、上部可動コア３２０と下部可動コア３２２にはそれぞれ、第１のリブ群１４０と第２のリブ群１４２を形成するためのリブ用溝３２４が形成されており、上部可動コア３２０には、さらに連結部１５４を形成するための連結部用溝３２６が形成されている。連結部用溝３２６を設けることにより、キャビティ３０２において金属板１３０を挟んで存在する両側の樹脂材の量が均等とされるようになっている。

図１８に示すように、上部可動コア３２０と下部可動コア３２２はそれぞれ、リブ用溝３２４によってキャビティ３０２の長手方向（矢印ｚ方向）において分割された複数の挟持部３２８によって金属板１３０を挟持する構成となっている（上部可動コア３２０は、さらに連結部用溝３２６によって短手方向（矢印ｘ方向）においても分割されている）。また、上部可動コア３２０と下部可動コア３２２の挟持部３２８は、金属板１３０を押し切る（金属板１３０の厚みを縮小させる）ように金属板１３０を挟持するように構成されている。別言すれば、金型３０４を型締めする際、上部可動コア３２０と下部可動コア３２２の挟持方向Ｇの移動量が、金属板１３０を押し切る（金属板１３０の厚みを縮小させる）ように設定されている。それにより、挟持部３２８と金属板１３０との間に樹脂材が入り込むことがなくバリが生じるのが抑制される。

図１６、図１８に示すように、シート部材１３４の短手方向（矢印ｙ方向）における一端部は矢印ｚ方向において下部可動コア３２２の複数の挟持部３２８に渡って配置されつつキャビティ３０２に挿入されている。シート部材１３４は、矢印ｚ方向において各貫通孔１３６が各リブ用溝３２４に一致するように配置されている。

以下、シート部材１３４の捲れ上がりと注入口３１２から注入される樹脂材の流れとの関係について説明する。

図１９（Ａ）に示すように、キャビティ３０２内において押付部相当部３３０を流れる樹脂材の流れが長尺部相当部３３２を流れる樹脂材の流れよりも速い場合、図１６、図１８、図１９（Ａ）において矢印Ｊで示すように、樹脂材はリブ用溝３２４を押付部相当部３３０側から長尺部相当部３３２側に向かって通過する。この場合、シート部材１３４には複数の挟持部３２８に押し付けられる方向の力が加わる。その結果、図２０（Ａ）に示すように、インサート成形された押付部材１２４において、シート部材１３４は押付部１２８の外方面１２８ｂ側に捲れ上がることなく押付部１２８の内方面１２８ａと第２のリブ群１４２との間に保持され一体化されることになる。

一方、図１９（Ｂ）に示すように、キャビティ３０２内において押付部相当部３３０を流れる樹脂材の流れが長尺部相当部３３２を流れる樹脂材の流れよりも遅い場合、図１６、図１８、図１９（Ｂ）において矢印Ｋで示すように、樹脂材はリブ用溝３２４を長尺部相当部３３２側から押付部相当部３３０側に向かって通過する。この場合、シート部材１３４には複数の挟持部３２８から引き離される方向の力が加わる。その結果、図２０（Ｂ）に示すように、インサート成形された押付部材１２４において、シート部材１３４は押付部１２８の外方面１２８ｂ側に捲れ上がり一体化されないことになる。

ここで、本実施形態の金型装置３００の注入口３１２は固定側金型３０６に設けられている。即ち、注入口３１２はシート部材１３４に対して複数の挟持部３２８とは反対側に設けられているため、注入口３１２から注入される樹脂材のリブ用溝３２４を通過する方向は、矢印Ｊで示す方向となり、シート部材１３４には複数の挟持部３２８に押し付けられる方向の力が加わる。そのため、図２０（Ａ）に示すように、インサート成形された押付部材１２４においてシート部材１３４は押付部１２８の外方面１２８ｂ側に捲れ上がることなく押付部１２８の内方面１２８ａと第２のリブ群１４２との間に保持され一体化されることになる。

（インサート成形品の製造方法）
次に、インサート成形品である押付部材１２４の製造方法について図１４〜図１７、図２１を用いて説明する。

図２１に示すように、先ずＳ１０において、インサート部品の内の１つである金属板１３０を予備加熱する（金属板加熱工程）。この予備加熱は、金属板１３０をキャビティ３０２に設置する前に金型装置３００とは別に準備される加熱器（図示省略）によって行われる。金属板１３０は、金型３０４と同温度（例えば、１２０℃）となるまで予備加熱される。ここで、同温度とは、金属板１３０と金型３０４の温度が等しい場合のみならず、金属板１３０と金型３０４の温度が等しい温度であるとみなして差し支えない略同温度である場合も含まれる。

次いでＳ１２に進み、インサート部品である金属板１３０とシート部材１３４とを金型３０４に設置する。具体的には、図１４、図１５に示すように、金属板１３０の突出部１３２を可動側金型３０８に設けられた位置決め溝３１６に嵌め入れ、金属板１３０を金型３０４に設置する。また、シート部材１３４の一端部がキャビティ３０２に挿入されるようにシート部材１３４を固定側金型３０６の壁面に吸引固定し、シート部材１３４を金型３０４に設置する。

次いでＳ１４に進み、インサート部品である金属板１３０とシート部材１３４とを金型３０４で挟持する（挟持工程）。具体的には、図１５、図１６に示すように、可動側金型３０８を固定側金型３０６の方へ可動させて型締めすることで、上部可動コア３２０と下部可動コア３２２によって金属板１３０を挟持すると共に、下部可動コア３２２と固定側金型３０６の間でシート部材を挟持する。

この場合は、金属板加熱工程において金属板１３０は金型３０４と同温度に加熱されているので、挟持工程が完了した時点で金属板１３０は金型３０４と同温度になっている。金属板１３０と金型３０４を同温度にする理由は後述するが、金属板１３０と金型３０４を同温度にすることができれば、金属板加熱工程は、挟持工程の後であっても良い。すなわち、先ずＳ１２においてインサート部品である金属板１３０の突出部１３２を可動側金型３０８に設けられた位置決め溝３１６に嵌め入れ、シート部材１３４の一端部がキャビティ３０２に挿入されるようにシート部材１３４を固定側金型３０６の壁面に吸引固定する。その後、Ｓ１４においてインサート部品である金属板１３０とシート部材１３４とを金型３０４で挟持する（挟持工程）。そうすると、加熱装置３１０によって固定側金型３０６と可動側金型３０８は、一定温度、例えば１２０℃（予め定められた温度）に温度コントロールされているので、固定側金型３０６と可動側金型３０８からの熱伝導により、挟持部材３１８である上部可動コア３２０と下部可動コア３２２を介して、金属板１３０も１２０℃まで加熱される。

次いでＳ１８に進み、溶融樹脂（樹脂材）を注入する（注入工程）。具体的には、射出機（図示省略）から射出された溶融樹脂を注入口３１２からキャビティ３０２に注入し、溶融樹脂をキャビティ３０２に充填させる。

次いでＳ２０に進み、インサート部品である金属板１３０とシート部材１３４とを一体化する（一体化工程）。具体的には、加熱装置３１０により、固定側金型３０６と可動側金型３０８を一定温度（例えば、１２０℃）に温度調整することで、例えば３００℃の溶融樹脂を１２０℃まで冷却して固化させ、インサート成形品として金属板１３０とシート部材１３４とを一体化する。

次いでＳ２０に進み、インサート成形品である押付部材１２４をキャビティ３０２からから取り出す（取出工程）。具体的には、図１７に示すように、可動側金型３０８を固定側金型３０６から離すように可動させて型開きすることで、上部可動コア３２０と下部可動コア３２２とを非挟持方向Ｉに可動させ、キャビティ３０２からインサート成形品である押付部材１２４を取り出す。

上記の如く、金属板１３０を予め加熱しておき、または金型３０４の熱により金属板１３０と金型３０４とを同温度とした上で溶融樹脂をキャビティ３０２に注入するようにしているので、溶融樹脂が冷却されて固化するに際して、キャビティ３０２内に充填された溶融樹脂の冷却が均一に進み、金属板１３０に接触する樹脂材と金属板１３０に接触しない樹脂材との間に冷却歪みが生じるのが抑制される。そのため、押付部材１２４をキャビティ３０２から取り出した後に生じる変形量も抑制され、押付部材１２４の形成精度を向上させられる。

尚、本実施形態に係る画像形成装置１０では、中間転写ベルト１４を有し一次転写と二次転写を行う形式のものについて説明したが、感光体ドラム１６に保持されるトナー像を記録用紙Ｐに直接転写する形式の画像形成装置についても本発明を適用可能である。

１０ 画像形成装置
１４ 中間転写体ベルト（被転写体の一例）
１６ 発光体ドラム（像保持体の一例）
１８ 帯電ローラ
２０ ＬＥＤプリントヘッド（ＬＰＨ）（露光装置の一例）
２２ 現像装置
２４ 現像ローラ
２６ クリーニングブレード
２８ 画像形成ユニット
３０ 転写ローラ（転写装置の一例）
３４ 二次転写装置
１００ 定着装置
１１０ 加熱ロール（ローラの一例）
１１２ ハロゲンランプ（熱源の一例）
１１４ ローラ部
１２０ 加圧ローラ
１２２ 無端状ベルト
１２４ 押付部材
１２６ 案内部
１２８ 押付部
１２８ａ 内方面
１２８ｂ 外方面
１３０ 金属板（板材の一例）
１３２ 突出部
１３４ シート部材
１３６ 貫通孔
１３８ 長尺部
１４０ 第１のリブ群（複数のリブの一例）
１４２ 第２のリブ群
１４４ 第３のリブ群
１４６ サイド部
１４８ 張出部
１５０ 不織布
１５２ リブ
１５４ 連結部
１５６ 逃げ溝
１５８ 熱収縮部
１６０ リブ
１６２ 係止部
１６４ リブ
１６６ 露出部分
３００ 金型装置
３０２ キャビティ
３０４ 金型
３０６ 固定側金型
３０８ 可動側金型
３１０ 加熱装置
３１２ 注入口
３１４ 吸引口
３１６ 位置決め溝
３１８ 挟持部材
３２０ 下部可動コア
３２０ 上部可動コア
３２２ 下部可動コア
３２４ リブ用溝
３２６ 連結部用溝
３２８ 挟持部
３３０ 押付部相当部
３３２ 長尺部相当部

Claims (2)

1. 熱源を有し、回転可能なローラと、
   前記ローラに接触し、前記ローラの回転と共に回転移動する無端状ベルトと、
   長尺な形状を呈し、前記無端状ベルトの内側において長手方向を前記ローラの回転軸方向に向けられて配置される長尺な板材と、
   長尺の形状を呈し、長手方向を前記板材の短手方向における一端側において前記板材の長手方向に沿って取り付けられ、前記無端状ベルトを前記ローラに押し付ける押付部と、
   長尺の形状を呈し、長手方向を前記板材の短手方向における他端側において前記板材の長手方向に沿って取り付けられる長尺部と、前記板材の長手方向において間を隔てて設けられ、前記押付部と前記長尺部のいずれか一方に接続され、前記押付部と前記長尺部の他方に向けて延びるが前記他方には接続されない複数のリブと、を備え、前記無端状ベルトの回転移動を案内する案内部と、
   を有し、
   前記押付部は、長手方向における中央部の厚みが端部の厚みよりも厚く形成されており、前記複数のリブの内、前記押付部の長手方向において中央部に設けられるリブは、前記長尺部に接続され、前記押付部に向けて延びるが前記押付部には接続されない
   定着装置。
2. 静電潜像が形成される像保持体と、
   前記像保持体に形成された静電潜像をトナーで現像する現像装置と、
   前記現像装置によって現像されたトナー像を被転写体に転写する転写装置と、
   前記被転写体に転写されたトナー像を前記被転写体に定着させるための請求項１に記載の定着装置と、
   を有する画像形成装置。

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