JP2007108525A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 加熱部支持部材と定着部支持部材とを含む複数の支持部材に張架され無端移動し、その幅方向両端の内周側に突出した蛇行防止部材を備える定着ベルトを備え、部分的な熱量不足が生じることを抑制し、良好な定着を行うことができる定着装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】 通紙領域の中心ＰＭの位置に対して、加熱ローラ４４の中心ＨＭの位置を第一係止部４４ａ側にずらし、加第一係止部４４ａから通紙領域までの距離Ｌ_１が、第二係止部４４ｂ他方の加熱部材端面である第二係止部４４ｂから通紙領域までの距離Ｌ_２よりも長くすることができる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、画像形成装置に用いられる定着装置に係り、詳しくは、複数の支持部材に張架された定着ベルトを有する定着装置、及びこの定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。

従来、画像形成装置に用いられる定着装置として、定着部材である定着ローラと加熱部材である加熱ローラとを含む複数の支持部材に張架される定着ベルトを備えた定着装置が知られている。この定着装置では、定着ベルトが加熱ローラと接触する領域で加熱され、定着ローラに対して定着ベルトを挟んで加圧する加圧ローラと定着ローラとで形成される定着ニップで定着ベルトの熱とニップ圧とによって通過する記録紙上のトナー像を記録紙に定着するものである。定着ベルトは、２本以上の支持部材としての支持ローラ間に張力を持たせて使用する。複数の支持ローラの間に張った状態で架設された定着ベルトはその幅方向に横ずれしながら進行し、細かな蛇行を繰り返している。蛇行の程度が大きくなり、定着ベルトが一方に大きく片寄ると、支持ローラを外れたり、ベルト端部が別の部材に接触して座屈したりして変形し、定着画像との密着が不満足となり、画像不良を引き起こすおそれがある。
このような問題に対して、特許文献１では、支持ローラ端部で突出し、その支持ローラ軸方向内側の面に定着ベルトの端部が突き当たることにより、それ以上定着ベルトが片寄ること防止する片寄り防止部材をつけることを提案している。しかし、定着ベルトが一方に片寄り、片寄り防止部材と定着ベルト端部が接触して定着ベルトに圧縮方向の力が加わると、定着ベルトが薄いために定着ベルトの端部が座屈するおそれがあった。

また、同様に解決手段として、特許文献２では、定着ベルトの幅方向両端の内周側に突出した蛇行防止部材を配置することを提案している。この提案の定着ベルトでは、定着ベルトがその幅方向の一方に片寄ると、蛇行防止部材における定着ベルトの幅方向内側の面が支持ローラの端面に接触して突き当たることで定着ベルトがそれ以上片寄ることを防止することができる。これにより、定着ベルトが蛇行しても、この蛇行防止部材による規制で、定着ベルトが画像定着範囲から大きく外れることを防止でき、定着ベルトの他の部材との接触も無い為、経時にわたり良好な画像が維持できる。また、この蛇行防止部材が支持ローラの端面に接触することで定着ベルトには引っ張り方向の力が加わるため、定着ベルトが薄くても定着ベルトが座屈することはない。

特開２０００-３３８８１２号公報 特開２００４-１０９６５０号公報

しかしながら、特許文献２のような蛇行防止部材を備えた定着ベルトでは、蛇行防止部材が支持ローラに接触して定着ベルトの位置が規制される際に、蛇行防止部材周辺に微小に浮き上がる場合があることがわかった。そして、定着ベルトが加熱部材である加熱ローラに支持される箇所の蛇行防止部材周辺が微小に浮き上がり、定着ベルトの内周面と加熱ローラの表面との間に隙間が生じると、定着ベルトの浮き上がった部分が熱量不足となり、定着不良になる可能性があることがわかった。

本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、加熱部材と定着部材とを含む複数の支持部材に張架され無端移動し、その幅方向両端の内周側に突出した蛇行防止部材を備える定着ベルトを備え、部分的な熱量不足が生じることを抑制し、良好な定着を行うことができる定着装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、加熱部材と定着部材とを含む複数の支持部材に張架され無端移動し、幅方向両端の内周側に突出した蛇行防止部材を備える定着ベルトを有し、該定着ベルトがその幅方向の一方に片寄ると、該蛇行防止部材における該定着ベルトの幅方向内側の面が支持部材の端面に接触して突き当たることで定着ベルトがそれ以上片寄ることを防止する定着装置において、該定着ベルトが記録紙と接触する通紙領域の端に対する該加熱部材の少なくとも一方の端面位置を、該蛇行防止部材との当接により生じうる隙間が該通紙領域に及ばないように設定したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の定着装置において、上記定着ベルトを幅方向の一方に寄せる力を該定着ベルトに加えるベルト寄せ手段を備え、該ベルト寄せ手段による力の向きとは逆側の上記加熱部材の端面の上記通紙領域の端に対する位置を、上記蛇行防止部材との当接により生じうる隙間が該通紙領域に及ばないように設定することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、加熱部材と定着部材とを含む複数の支持部材に張架され無端移動し、幅方向の少なくとも一方の端部の内周側に突出した蛇行防止部材を備える定着ベルトを有し、該定着ベルトがその幅方向の一方に片寄ると、該蛇行防止部材における該定着ベルトの幅方向内側の面が支持部材の端面に接触して突き当たることで定着ベルトがそれ以上片寄ることを防止する定着装置において、該定着ベルトが記録紙と接触する通紙領域の中心位置に対して該加熱部材の中心位置を幅方向の一方にずらして配置し、該加熱部材の中心位置側から該通紙領域の中心位置側に向かう方向に寄せる力を該定着ベルトに加えるベルト寄せ手段を備え、該加熱部材の中心位置をずらした側の該定着ベルト端部に該蛇行防止部材を備えることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２または３の定着装置において、上記ベルト寄せ手段は、上記定着ベルトにテンションを負荷するテンションローラであることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の定着装置において、上記テンションローラの上記定着ベルトに対する加圧力が該テンションローラの軸方向で異なることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項４の定着装置において、上記テンションローラの上記定着ベルトに接触する面の表面性が該テンションローラの軸方向で異なることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の定着装置において、上記テンションローラの少なくとも表面層を弾性部材で構成し、該弾性部材の表面研磨加工の方向性が該テンションローラの軸方向で異なることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項４の定着装置において、上記テンションローラの表面硬度が該テンションローラの軸方向で異なることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、転写材にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該転写材にトナー像を定着させる定着手段とを備える画像形成装置において、上記定着手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７または８に記載の定着装置を備えることを特徴とするものである。

上記請求項１の構成を備えた定着装置においては、加熱部材の少なくとも一方の端面の通紙領域の端に対する位置を、蛇行防止部材との当接により生じうる隙間が該通紙領域に及ばないように設定している。これにより、定着ベルトの通紙領域で部分的な熱量不足が生じることを抑制することができる。
上記請求項３の構成を備えた定着装置においては、通紙領域の中心位置に対して加熱部材の中心位置を一方にずらして配置しているため、加熱部材の中心位置ずらした側の加熱部材端面から通紙領域までの距離が、他方の加熱部材端面から通紙領域までの距離よりも長くすることができる。また、加熱部材の中心位置側から通紙領域の中心位置側に向かう方向に寄せる力を定着ベルトに加えるベルト寄せ手段を備え、加熱部材の中心位置をずらした側の定着ベルトの幅方向端部に蛇行防止部材を備えている。ベルト寄せ手段によるベルトの寄りは、加熱部材の中心位置をずらした側の蛇行防止部材が加熱部材端面に接触し突き当たることによって規制される。このとき蛇行防止部材が突き当たる側の加熱部材端面は、他方の加熱部材端面よりも通紙領域までの距離が長くなっているため、加熱部材の中心位置を通紙領域の中心位置と同じ位置に設定するものに比べて、蛇行防止部材が加熱部材端面に接触し、定着ベルトの内周面と加熱部材との間に隙間が生じても、その隙間が通紙領域まで達することを抑制することができる。これにより、定着ベルトの通紙領域で部分的な熱量不足が生じることを抑制することができる。

請求項１乃至９の発明によれば、定着ベルトの通紙領域での部分的な熱量不足が生じることを抑制することにより、良好な定着を行うことができるという優れた効果がある。

以下、本発明を、画像形成装置であるカラーレーザプリンタ（以下、単に「プリンタ１００」という）に適用した実施形態について説明する。図１はプリンタ１００の概略構成図である。プリンタ１００は、イエロー・シアン・マゼンタ・ブラックの４つの画像形成手段を横に並べて配置してタンデム画像形成部を構成する。タンデム画像形成部においては、個々のトナー像形成手段である画像形成手段１０１Ｙ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｋが、図中有左から順に配置されている。ここで、各符号の添字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す。また、タンデム画像形成部においては、個々画像形成手段１０１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのまわりに、帯電装置、現像装置１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、感光体クリーニング装置等を備えている。プリンタの上部には、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の各色トナーが充填されたトナーボトル２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが配置されている。そして、このトナーボトル２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋから図示しない搬送経路によって、所定の補給量だけ各色現像装置１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、に各色トナーが補給される。

また、タンデム画像形成部の下部に潜像形成手段としての光書込ユニット９を設ける。この光書込ユニット９は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体１の表面にレーザ光を走査しながら照射するように構成されている。

また、タンデム画像形成部の直ぐ上には、中間転写体として無端ベルト状の中間転写ベルト１を設けている。この中間転写ベルト１は、中間転写体支持ローラ１ａ、１ｂに掛け回され、この中間転写体支持ローラのうち駆動ローラ１ａの回転軸には駆動源としての図示しない駆動モータが連結されている。この駆動モータを駆動させると、中間転写ベルト１が図中反時計回りに回転移動するとともに、従動可能な中間転写体支持ローラ１ｂが回転する。中間転写ベルト１の内側には、感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１上に転写するための一次転写装置１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを設ける。

また、１次転写装置１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋより中間転写ベルト１の駆動方向下流に二次転写装置としての二次転写ローラ５を設ける。この二次転写ローラ５と中間転写ベルト１を挟んで反対の側には、中間転写体支持ローラ１ｂが配置されており、押部材としての機能を果たしている。また、給紙カセット８、給紙コロ７、レジストローラ６等を備えている。さらに、二次転写ローラ５によりトナー像を転写された転写材Ｓの進行方向に関して二次転写ローラ５の下流部には、転写材Ｓ上の画像を定着する定着装置４、排紙ローラ３を備えている。

つぎに、プリンタ１００の動作を説明する。個々の画像形成手段でその感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを回転し、感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの回転とともに、まず帯電装置１７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋで感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの表面を一様に帯電する。次いで画像データを光書込ユニット９からのレーザによる書込み光を照射して感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ上に静電潜像を形成する。その後、現像装置１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋによりトナーが付着され静電潜像を可視像化することで各感光体ド２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上にそれぞれ、イエロー・シアン・マゼンタ・ブラックの単色画像を形成する。また、不図示の駆動モータで駆動ローラ１ａを回転駆動して他の従動ローラ１ｂ、二次転写ローラ５を従動回転し、中間転写ベルト１を回転搬送して、その可視像を一次転写装置１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋで中間転写ベルト１上に順次転写する。これによって中間転写ベルト１上に合成カラー画像を形成する。画像転写後の感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの表面は感光体クリーニング装置で残留トナーを除去して清掃して再度の画像形成に備える。

また、上述の画像形成のタイミングにあわせて、給紙カセット８からは転写紙Ｐの先端が給紙コロ７により繰り出され、レジストローラ６まで搬送され、一旦停止する。そして、画像形成動作とタイミングを取りながら、二次転写ローラ５と中間転写ベルト１の間に搬送される。ここで、中間転写ベルト１と二次転写対向ローラ５とは転写紙Ｐを挟んでいわゆる二次転写ニップを形成し、二次転写ローラ５にて中間転写ベルト１上のトナー像を転写紙Ｐ上に二次転写する。

画像転写後の転写紙Ｐは定着装置４へと送り込まれ、定着装置４で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して機外へ排出される。一方、画像転写後の中間転写ベルト１は、中間転写体クリーニング装置１２で、画像転写後に中間転写ベルト１上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成部による再度の画像形成に備える。

なお、各色のトナー像形成部１０１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋが、一体的に形成され、本体に脱着可能な着脱可能なプロセスカートリッジとなっている。そして、これらの一体的なプロセスカートリッジは、プリンタ１００本体に固定された図示しないガイドレールに沿って、プリンタ１００本体の手前側に引き出すことができる。また、このプロセスカートリッジをプリンタ１００本体の奥側に押し込むことによって、トナー像形成部を所定の位置に装填することができる。

ここで、各トナー像形成部１０１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋのプロセスカートリッジは、それぞれ同じ構成、動作をおこなうものとなっている。そこで、以下各符号の添字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋを省略し、このトナー像形成部のプロセスカートリッジの説明を詳細におこなう。図２に、トナー像形成部１０１のプロセスカートリッジの概略構成を拡大して示す。図２において、図中時計方向に回転する感光体２１のまわりに、帯電装置としての帯電ローラ１７、現像装置１０、感光体クリーニング装置としてのファーブラシ３６、クリーニングブレード３３等が順に配置されている。このように、プリンタ１００では、帯電ローラ１７は感光体２１の鉛直下方に配置されている。また、帯電ローラ１７の下方には帯電ローラ１７の表面に連れ周りで回転可能に当接してクリーニングする帯電クリーニングローラとしてのクリーナローラ１８を備えている。また、感光体クリーニング装置はファーブラシ３６、クリーニングブレード３３、感光体２１より掻き取られた廃トナーをプロセスカートリッジ外に排出する廃トナー搬送コイル３４を備えている。

次に、定着装置４について説明する。プリンタ１００では定着装置としてはベルト定着装置を用いている。熱定着装置の位置例であるベルト定着装置は、従来のローラ定着に比べて加熱部に薄い耐熱ベルトを用いている為、ウォームアップ時間が少なく、省エネ性にも優れている。
図３は、定着装置４の概略構成図である。
図３に示すように、定着装置４は、加熱ローラ４４と定着ローラ４１とに表面移動体としての無端状の定着ベルト４３が巻き付いている。
定着ベルト４３は、定着部材としての定着ローラ４１と加熱部材としての加熱ローラ４４の周囲に掛けまわされ、テンションローラ４７で張力を与えることで、加熱ローラ４４及び定着ローラ４１に密着している。なお、テンションローラ４７は、本実施形態では定着ベルト４３の外側から押しつけているが、内側から押し広げる様にしてもよい。しかし、外側から押しつけることで、加熱ローラ４４への巻きつき量を増やして熱効率を上げることが可能であるし、蛇行防止部材の効果も高くできる。また、定着ベルト４３を介して定着ローラ４１をバネ等の図示しない付勢手段によって加圧し、定着ニップを形成するもう一方の表面移動体としての加圧ローラ４５を備えている。

定着ベルト４３は、耐熱樹脂の無端フィルムであるＰＩやＰＢＩなどの耐熱フィルムベルトで構成されている。厚みはベルトのしなやかさを維持して、さらに適度な張力でベルト自身がうねらないための必要な強度を得る５０〜９０［μｍ］程度が適当である。
ベルトの基材の上にはシリコーンゴム、フッ素ゴムなどの弾性層があり、この厚みは１００〜３００［μｍ］が適当である。弾性層は、画像のしとやかさを維持することに影響が大きく、そのゴム硬度は３０［Ｈｓ］以下（ＪＩＳ−Ａ）の材料を用いるのが良い。さらに表層には、ＰＦＡやＰＴＦＥなどの離型層が設けられ、この厚みは２０〜５０［μｍ］程度である。
加熱ローラ４４の内側には、熱源４８（ハロゲンヒーターや赤外線ヒーター、他の熱抵抗も可）を設け、不図示のサーミスタなどの温度検知素子によって、不図示の制御機構をかいして、熱源４８の点滅を制御し、加熱ローラ４４または、定着ベルト４３の表面温度をコントロールしている。加熱ローラ４４はアルミや鉄などの金属で構成する。

次に、定着ベルト４３についてより詳しく説明する。
図４は加熱ローラ４４に支持される定着ベルト４３の拡大断面図である。
定着ベルト４３の両端には、シリコーンゴムやフッ素ゴムなどの耐熱性に優れた材料からなる第一蛇行防止部材４３ａ及び第二蛇行防止部材４３ｂが固定されている。
定着ベルト４３は薄く幅広い構成を用いる為、駆動時の熱分布や摩擦の影響で、定着ベルト４３の内側の定着ローラ４１や加熱ローラ４４といった支持ローラに対して、緩む個所と張る個所が存在し、細かな蛇行を繰り返している。蛇行の程度が大きくなり、定着ベルト４３が一方に大きく片寄ると、支持ローラを外れたり、ベルト端部が別の部材に接触して座屈したりして、変形し、定着画像との密着が不満足となり、画像不良を引き起こすおそれがある。定着ベルト４３は、その両端に蛇行防止部材を備えているので、これらの問題を解消することができる。

第一蛇行防止部材４３ａ及び第二蛇行防止部材４３ｂは、定着ベルト４３の形状が定着ローラ４１や加熱ローラ４４に巻き付く過程で変形した際に追従でき、また巻き付いた状態から開放されると定着ベルト４３の形状をもとに戻せる程度の反発力を持っている。この第一蛇行防止部材４３ａ及び第二蛇行防止部材４３ｂの役割は、加熱ローラ４４の両端部に設けた第一係止部４４ａ及び第二係止部４４ｂの側壁と接触することで、ベルトが移動することを防止することにある。
ここで、第一係止部４４ａ及び第二係止部４４ｂは、定着ベルト４３の第一蛇行防止部材４３ａ及び第二蛇行防止部材４３ｂと対向する位置に段差を設けるため、加熱ローラ４４の両端は外径を中央部よりも小さく構成している。この段差による側壁が前述の第一蛇行防止部材４３ａ及び第二蛇行防止部材４３ｂと対向して、定着ベルト４３の位置を保持する。

図３に示したテンションローラ４７は、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性の弾性体で構成し、定着ローラ４１と加熱ローラ４４との間の定着ベルト４３の張架面を加圧している。テンションローラ４７長さは、定着ベルト４３両端の第一蛇行防止部材４３ａと第二蛇行防止部材４３ｂとの間に収まる長さに設定してある。
第一蛇行防止部材４３ａ及び第二蛇行防止部材４３ｂを固定した箇所では、定着ベルト４３のみの部分よりも、若干硬くなっている。よって、適正な張力を定着ベルト４３に与えるために、第一蛇行防止部材４３ａと第二蛇行防止部材４３ｂとの間のしなやかな部分にテンションローラ４７で定着ベルト４３を加圧している。これは、蛇行防止部材にテンションローラ４７がかかると、定着ベルト４３本体への加圧密着が落ちる場合があるためである。
また、テンションローラ４７は、詳細は後述するが定着ベルト４３を幅方向の一方に寄せるベルト寄せ手段としての機能を備えており、定着ベルト４３を図４中の矢印Ｂ方向に定着ベルト４３を押すように力を加えている。
このように、定着ベルト４３が図４中の矢印Ｂ方向に押されることにより、第一蛇行防止部材４３ａのみの幅方向内側の面が加熱ローラ４４の一端の第一係止部４４ａに接触しうる状態となる。第一蛇行防止部材４３ａの幅方向内側の面が第一係止部４４ａに接触することで、突き当たり、定着ベルト４３がそれ以上矢印Ｂ方向に移動できないようになる。

加熱ローラ４４の両端の側壁である第一係止部４４ａ及び第二係止部４４ｂの位置は、図４に示す様に、通紙領域に対して左右対称では無く、通紙領域の中心ＰＭに対して加熱ローラ４４の中心ＨＭを第一係止部４４ａ側にずらしている。これにより、通紙領域が第１係止部４４ａよりも第二係止部４４ｂに近い位置となり、通紙領域の一端部から第１係止部４４ａまでの距離Ｌ_１が、通紙領域の他方の端部から第二係止部４４ｂまでの距離Ｌ_２よりも長くなる。
また、定着ベルト４３については、通紙領域の端部から第一蛇行防止部材４３ａまで距離は、通紙領域の他方の端部から第二蛇行防止部材４３ｂまでの距離より長くなるように設置する。この場合、テンションローラ４７の設置条件等で、定着ベルト４３の寄り方向を図４中矢印Ｂ側へ寄せるように構成する。

次に、加熱ローラ４４に接触する第一蛇行防止部材４３ａの周辺に生じる微小な隙間について説明する。
図５は、図４中の破線で囲んだ領域Ａを拡大した、定着ベルト４３の端部に生じる隙間の説明図である。
定着ベルト４３に寄りが発生すると、第一蛇行防止部材４３ａが加熱ローラ４４の第一係止部４４ａの側壁に突き当たり、それ以上定着ベルト４３が寄りつづけることはない。しかし、加熱ローラ４４の一端の第一係止部４４ａを形成する側壁と定着ベルト４３の内周面に接触するローラ表面との角は加工上、微小な斜め角４４ｃとなっている。詳しくは、加熱ローラ４４の胴体部を切削または研削で表面性を整えるため、側壁とローラ表面との角にはバリと呼ばれる鋭利な削りカスが残り、このバリを除去するために幅Ｓ＝０．２〜０．５［ｍｍ］の微小な斜め角４４ｃが形成される。
この微小な斜め角４４ｃにより、第一蛇行防止部材４３ａが第一係止部４４ａに突き当たるときに、定着ベルト４３は加熱ローラ４４の胴体部から微小に浮き、微小な隙間Ｇが発生する。

この微小な隙間は、従来では問題とならなかったが、近年、更に省エネの要望が高くなったため、ユーザーの待ち時間を短縮するために、一段とウォームアップ時間を減らすことが必要になる。そして、昇温速度が短縮になった場合、この微小な隙間Ｇの部分の定着ベルト４３が熱量不足となり、定着不良になる可能性があることがわかった。
定着ベルト４３では、隙間Ｇが発生する第一蛇行防止部材４３側の通紙領域の端部から第一係止部４４ａまで距離Ｌ_１を、他方の通紙領域の端部から第二係止部４４ｂまでの距離Ｌ_２より長くなるように設置している。これにより、第一蛇行防止部材４３ａが加熱ローラ４４の第一係止部４４ａに接触することで定着ベルト４３の内周面と加熱ローラ４４との間に隙間が生じても、その隙間が通紙領域に及ぼす影響を抑制することができる。よって、通紙領域で部分的な熱量不足が生じることを抑制することができる。

微小な斜め角の幅Ｓと隙間の隙間の幅Ｗとの関係について、以下の条件で実験した。
・定着ベルトはＰＩ層が５０［μｍ］、シリコーンゴム厚が３００［μｍ］以下。
・テンションローラによって加えるテンションの総荷重が４０［Ｎ］以下。
・加熱ローラの直径が３０［ｍｍ］以下。
このとき、斜め角の幅Ｓが０．２［ｍｍ］の場合、隙間の幅Ｗは最大で５〜６［ｍｍ］であった。
また、斜め角の幅Ｓが０．１［ｍｍ］となるように加工したところ、隙間の幅Ｗは最大で２〜４［ｍｍ］であった。
さらに、斜め角の幅Ｓが０．０５［ｍｍ］となるように加工したところ、隙間の幅Ｗは２［ｍｍ］未満であった。
このように、斜め角の幅Ｓが小さければ小さいほど隙間の幅Ｗも小さくなるため好ましいが、バリをとり斜め角の幅Ｓを０とすることは量産する上では不可能である。本実施形態のプリンタ１００に用いる加熱ローラ４４は量産で対応できる幅の０．２［ｍｍ］としている。

そして、定着ベルト４３が浮くことによる定着への影響を抑制するために、通紙領域の端部から第一蛇行防止部材４３ａまで距離Ｌ_１は、隙間の幅Ｗよりも長くすることが好ましい。
したがって、本実施形態では、通紙領域の端部から第一蛇行防止部材４３ａまで距離Ｌ_１は、６［ｍｍ］以上とすること設定している。なお、この構成であれば、定着ベルト４３の幅方向の他方では、第二蛇行防止部材４３ｂの加熱ローラ４４に接触することはなく、微小な乗り上げが無いので、加熱ローラ４４の側壁は、通紙範囲から数［ｍｍ］余分を設けておけば良い。

次に、テンションローラ４７のベルト寄せ手段としての構成について説明する。
テンションローラ４７の定着ベルト４３に対する加圧力をテンションローラ４７の軸方向、つまり定着ベルト４３の幅方向で異ならせて、第一蛇行防止部材４３ａ側を強くするようにする。テンションローラ４７の加圧力を片方だけ強くすると、テンションローラ４７の定着ベルト４３に対する押し込み量が変わり、傾いた状態でセットされ、この傾きが定着ベルトを押す状態となる。定着ベルト４３が表面移動すると、加圧力が強い、第一蛇防止部材４３ａ側のテンションローラ４７の定着ベルト４３に対する押しつけ力が高まり、定着ベルト４３を反対側の第二蛇防止部材４３ｂ側へ押す方向に、定着ベルト４３へ寄り力を発生させる。

また、テンションローラ４７の軸方向で加圧力を異ならせるものに限らず、テンションローラ４７の表面性を異ならせても良い。具体的にはテンションローラ４７の表面性を第一蛇行防止部材４３ａ側の少なくとも一部を平滑にする。平滑にすることで、テンションローラ４７の定着ベルトに対する接触面積を広くとることができ、平滑性が高い第一蛇行防止部材４３ａ側のテンションローラ４７と定着ベルト４３との間のグリップ力が高まる。これにより、テンションローラ４７が加圧するニップ付近のベルト送りがスムースになり、反対側と速度差が発生し、定着ベルト４３は、第一蛇行防止部材４３ａとは反対側の第二蛇行防止部材が４３ｂ側へ移動する方向に、定着ベルト４３へ寄り力を発生させる。

なお、テンションローラの表面性を異ならせる構成としては、テンションローラ４７の第一蛇行防止部材４３ａ側の少なくとも一部について弾性表面層の研磨方向を、テンションローラ４７の取りつけ時の回転方向と逆目にする。具体的には、テンションローラと砥石を回転させながらテンションローラの研磨を行う際に、図６に示すように接触部での表面移動方向が反対方向となるように回転させることで、テンションローラ４７の表面を逆目とすることができる。テンションローラ４７の表面を逆目とすることで、スパイクのように定着ベルト４３に食い付くような状態となり、第一蛇行防止部材４３ａ側のテンションローラ４７と定着ベルト４３との間のグリップ力が高まる。これにより、テンションローラ４７が加圧するニップ付近のベルト送りがスムースになり、反対側と速度差が発生し、定着ベルト４３は、第一蛇行防止部材４３ａとは反対側の第二蛇行防止部材が４３ｂ側へ移動する方向に、定着ベルト４３へ寄り力を発生させる。

さらに、テンションローラ４７の軸方向で表面硬度を異ならせてもよい。具体的には、テンションローラ４７の表面硬度を第一蛇行防止部材４３ａ側の少なくとも一部を低く設定する。硬度が低い第一蛇行防止部材側のテンションローラ４７と定着ベルト４３との密着性が向上し、テンションローラとベルトのグリップ力が高まる。これにより、テンションローラ４７が加圧するニップ付近のベルト送りがスムースになり、反対側と速度差が発生し、定着ベルト４３は、第一蛇行防止部材４３ａとは反対側の第二蛇行防止部材が４３ｂ側へ移動する方向に、定着ベルト４３へ寄り力を発生させる。
このように、ベルトの蛇行（寄り）方向をテンションローラ４７の構成（加圧条件、表面性による摩擦条件）で特定し、ベルトの寄り位置を管理することにより、画像有効範囲に対してのベルト位置の余裕を確保、定着不良を防止している。

以上、本実施形態によれば、加熱部材である加熱ローラ４４の少なくとも一方の端面としての第一係止部４４ａの位置を、第一係止部４４ａの通紙領域の端に対して、第一蛇行防止部材４３ａとの当接により生じうる隙間Ｇが通紙領域に及ばないように設定している。これにより、第一蛇行防止部材４３ａ側の定着ベルト４３の通紙領域で部分的な熱量不足が生じることを抑制することができる。よって、良好な定着を行うことができる。
また、第一係止部４４ａ側の第一蛇行防止部材４３ａが通紙領域に移動する方向に定着ベルト４３を寄せるベルト寄せ手段としてテンションローラ４７を作用させることにより、加熱ローラ４４と接触する蛇行防止部材を第一蛇行防止部材４３ａに特定することができる。よって、第二蛇行防止部材４３ｂは過熱ローラ４４に接触しないため、第二蛇行防止部材４３ｂ側の定着ベルト４３と加熱ローラ４４表面との間には隙間Ｇが生じることがない。これにより、第二蛇行防止部材４３ｂ側の定着ベルト４３の通紙領域で部分的な熱量不足が生じることを抑制することができる。
また、通紙領域の中心ＰＭの位置に対して、加熱ローラ４４の中心ＨＭの位置を第一係止部４４ａ側にずらしているため、加第一係止部４４ａから通紙領域までの距離Ｌ_１が、他方の加熱部材端面である第二係止部４４ｂから通紙領域までの距離Ｌ_２よりも長くすることができる。また、第一係止部４４ａ側の定着ベルト４３の幅方向端部に第一蛇行防止部材４３ａを備え、第一係止部４４ａ側の定着ベルト４３端部が通紙領域に移動する方向に定着ベルト４３を寄せるようにテンションローラ４７がベルト寄せ手段として機能している。ベルト寄せ手段であるテンションローラ４７による定着ベルト４３の寄りは、加熱ローラ４４の中心ＨＭの位置をずらした側で第一蛇行防止部材４３ａが第一係止部４４ａに接触し突き当たることによって規制される。このとき第一蛇行防止部材４３ａが突き当たる側の第一係止部４４ａは、他方の加熱部材端面である第二係止部４４ｂよりも通紙領域までの距離が長くなっている。このため、加熱ローラ４４の中心ＨＭの位置を通紙領域の中心ＰＭの位置と同じ位置に設定するものに比べて、第一蛇行防止部材４３ａが加熱ローラ４４に接触し、定着ベルト４３の内周面と加熱ローラ４４との間に隙間Ｇが生じても、その隙間Ｇが通紙領域まで達することを抑制することができる。これにより、定着ベルト４３の通紙領域で部分的な熱量不足が生じることを抑制することができる。
また、第一蛇行防止部材４３ａと定着ベルト４３の通紙領域との距離Ｌ_１を６［ｍｍ］以上とし、隙間Ｇの幅Ｗの最大の長さ［ｍｍ］よりも、長くなるように設定している。これにより、第一蛇行防止部材４３ａが加熱ローラ４４に接触することで定着ベルト４３の内周面と加熱ローラ４４の表面との間に隙間Ｇが生じても、その隙間Ｇが通紙領域まで達することがなくなり、通紙領域で部分的な熱量不足が生じることを確実に防止することができる。
また、テンションローラ４７がベルト寄せ手段としての機能を備えることにより、部品点数を少なくすることができ、コストの低減や、省スペース化を図ることが出来る。
また、テンションローラ４７の定着ベルト４３に対する加圧力をテンションローラ４７の軸方向で異ならせて、第一蛇行防止部材４３ａ側を強くしている。これにより、加圧力が強い、第一蛇防止部材４３ａ側のテンションローラ４７の定着ベルト４３に対する押しつけ力が高まり、定着ベルト４３を反対側の第二蛇防止部材４３ｂ側へ押す方向に、定着ベルト４３へ寄り力を発生させることができる。
また、テンションローラ４７表面の第一蛇行防止部材４３ａ側の少なくとも一部を平滑にし、テンションローラ４７の表面性をテンションローラ４７の軸方向で異ならせてもよい。これにより、平滑性が高い第一蛇行防止部材４３ａ側のテンションローラ４７と定着ベルト４３との間のグリップ力が高まる。そして、テンションローラ４７が加圧するニップ付近のベルト送りがスムースになり、反対側と速度差が発生し、定着ベルト４３は、第一蛇行防止部材４３ａとは反対側の第二蛇行防止部材が４３ｂ側へ移動する方向に、定着ベルト４３へ寄り力を発生させることができる。
また、テンションローラ４７表面の第一蛇行防止部材４３ａ側の少なくとも一部について弾性表面層の研磨方向を、テンションローラ４７の取りつけ時の回転方向と逆目にし、テンションローラ４７の表面性をテンションローラ４７の軸方向で異ならせてもよい。これにより、表面を逆目に研磨した第一蛇行防止部材４３ａ側のテンションローラ４７と定着ベルト４３との間のグリップ力が高まる。そして、テンションローラ４７が加圧するニップ付近のベルト送りがスムースになり、反対側と速度差が発生し、定着ベルト４３は、第一蛇行防止部材４３ａとは反対側の第二蛇行防止部材が４３ｂ側へ移動する方向に、定着ベルト４３へ寄り力を発生させることができる。
また、テンションローラ４７の表面硬度を第一蛇行防止部材４３ａ側の少なくとも一部を低く設定し、テンションローラ４７の軸方向で表面硬度を異ならせてもよい。これにより、硬度が低い第一蛇行防止部材側のテンションローラ４７と定着ベルト４３との密着性が向上し、テンションローラとベルトのグリップ力が高まる。よって、テンションローラ４７が加圧するニップ付近のベルト送りがスムースになり、反対側と速度差が発生し、定着ベルト４３は、第一蛇行防止部材４３ａとは反対側の第二蛇行防止部材が４３ｂ側へ移動する方向に、定着ベルト４３へ寄り力を発生させる。
また、プリンタ１００が定着手段として、定着装置４を備えることにより、良好な定着を行うことができる画像形成装置とすることができる。

実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。 上記プリンタのトナー像形成部を構成するプロセスカートリッジの概略構成図。 定着装置の概略構成図。 加熱ローラに支持される位置の定着ベルトの拡大断面図。 定着ベルトの端部に生じる隙間の説明図。 テンションローラ表面を逆目する研磨方法の説明図。

符号の説明

１ 中間転写ベルト
４ 定着装置
５ 二次転写ローラ
６ レジストローラ
７ 給紙コロ
８ 給紙カセット
９ 光書込ユニット
４１ 定着ローラ
４３ 定着ベルト
４３ａ 第一蛇行防止部材
４３ｂ 第二蛇行防止部材
４４ 加熱ローラ
４４ａ 第一係止部
４４ｂ 第二係止部
４５ 加圧ローラ
４７ テンションローラ
１００ プリンタ

Claims (9)

1. 加熱部材と定着部材とを含む複数の支持部材に張架され無端移動し、
   幅方向両端の内周側に突出した蛇行防止部材を備える定着ベルトを有し、
   該定着ベルトがその幅方向の一方に片寄ると、該蛇行防止部材における該定着ベルトの幅方向内側の面が支持部材の端面に接触して突き当たることで定着ベルトがそれ以上片寄ることを防止する定着装置において、
   該定着ベルトが記録紙と接触する通紙領域の端に対する該加熱部材の少なくとも一方の端面位置を、該蛇行防止部材との当接により生じうる隙間が該通紙領域に及ばないように設定したことを特徴とする定着装置。
2. 請求項１の定着装置において、
   上記定着ベルトを幅方向の一方に寄せる力を該定着ベルトに加えるベルト寄せ手段を備え、
   該ベルト寄せ手段による力の向きとは逆側の上記加熱部材の端面の上記通紙領域の端に対する位置を、上記蛇行防止部材との当接により生じうる隙間が該通紙領域に及ばないように設定することを特徴とする定着装置。
3. 加熱部材と定着部材とを含む複数の支持部材に張架され無端移動し、
   幅方向の少なくとも一方の端部の内周側に突出した蛇行防止部材を備える定着ベルトを有し、
   該定着ベルトがその幅方向の一方に片寄ると、該蛇行防止部材における該定着ベルトの幅方向内側の面が支持部材の端面に接触して突き当たることで定着ベルトがそれ以上片寄ることを防止する定着装置において、
   該定着ベルトが記録紙と接触する通紙領域の中心位置に対して該加熱部材の中心位置を幅方向の一方にずらして配置し、
   該加熱部材の中心位置側から該通紙領域の中心位置側に向かう方向に寄せる力を該定着ベルトに加えるベルト寄せ手段を備え、
   該加熱部材の中心位置をずらした側の該定着ベルト端部に該蛇行防止部材を備えることを特徴とする定着装置。
4. 請求項２または３の定着装置において、
   上記ベルト寄せ手段は、上記定着ベルトにテンションを負荷するテンションローラであることを特徴とする定着装置。
5. 請求項４の定着装置において、
   上記テンションローラの上記定着ベルトに対する加圧力が該テンションローラの軸方向で異なることを特徴とする定着装置。
6. 請求項４の定着装置において、
   上記テンションローラの上記定着ベルトに接触する面の表面性が該テンションローラの軸方向で異なることを特徴とする定着装置。
7. 請求項６の定着装置において、
   上記テンションローラの少なくとも表面層を弾性部材で構成し、該弾性部材の表面研磨加工の方向性が該テンションローラの軸方向で異なることを特徴とする定着装置。
8. 請求項４の定着装置において、
   上記テンションローラの表面硬度が該テンションローラの軸方向で異なることを特徴とする定着装置。
9. 転写材にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該転写材にトナー像を定着させる定着手段とを備える画像形成装置において、
   上記定着手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７または８に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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