JP4994626B2 - 画像加熱装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ベルトの片寄りを修正しながらベルトを搬送するベルト搬送装置によって記録材を搬送しながら記録材にトナー画像を定着する画像加熱装置と、この画像加熱装置を備えた画像形成装置とに関する。

電子写真方式を用いたプリンタ、複写機等の画像形成装置は、記録材としてのシートにトナー画像を転写する転写器や、そのトナー画像をシートに定着する画像加熱装置等を備えている。そして、シートを搬送するのにベルト搬送装置を使用されることがある（特許文献１）。

その従来のベルト搬送装置を説明する。

図１６は、特許文献１に記載のベルト搬送装置の概略図である。このベルト搬送装置６は、懸架部材としての複数のローラ２，３，４に懸架された無端状のエンドレスベルト（以下、単に「ベルト」と言う）１を駆動ローラ３によって循環させている。ベルト１は、画像形成装置の中間転写ベルトとして使用されている。

ベルト１の内面や、ローラ２，３，４の周面には、トナー、紙粉、塵埃等の異物が付着することがある。ベルト搬送装置６は、ベルト１に異物が付着すると、ベルト１とローラ２，３，４との間に異物が入り込み、ベルト１とローラ２，３，４との間の摩擦係数が低下して、ベルトを一定の循環速度で循環させることが困難になる。

また、このように、ベルト搬送装置６のベルト１の循環速度にむらが生じると、画像形成装置は、色ずれを起こしたり、ジターやバンディング等により書込み画像を不均一にしたりして、シートに高品質の画像を形成するのが困難になる。

そこで、特許文献１に記載のベルト搬送装置は、ベルト１に付着した異物を除去するクリーナである当接部材としての回転体５を備えて、ベルトの循環速度にむらが生じないようにしている。

また、ベルト搬送装置によっては、ベルトが懸架されるものとしてローラの他に、ベルトに面接触している回転しない固定の接触部材を備えたものもある。このベルト搬送装置は、ベルトを接触部材に擦らせて循環させるため、ベルトにシリコンオイルなどの潤滑剤を当接部材としての塗布部材で塗布して、ベルトと接触部材との摩擦抵抗を少なくし、ベルトが円滑に循環できるようにしている。

さらに、ベルトは片側に寄って循環することがある。このため、ベルト搬送装置によっては、ローラの両端にフランジを備えて、ベルトが所定量以上、片寄らないようにしているものもある。また、所定のローラを他のローラに対して傾斜させて、例えば、図１６において、符号３で示すローラを符号２で示すローラに対して傾斜させて、ベルトの循環位置を修正して、ベルトに片寄りが生じないようにしているベルト搬送装置もある。

特開２００３−８４６３９号公報

しかし、従来のベルト搬送装置は、ベルトの循環位置を修正すため、所定のローラ３を傾斜させて、ベルトを多少捩じったとき、クリーナとしての回転体５にベルトの片側が強く接触して、ベルトの全幅が回転体５に均一の押圧力で接触しなくなる。すなわち、従来のベルト搬送装置は、回転体５に対するベルトの接触状態が変わることがあった。このため、従来のベルト搬送装置は、ベルトに付着した異物を回転体５で確実に除去することができないで、ベルトに循環速度むらを生じさせて、ベルトを円滑に循環させることができなかった。

また、従来のベルト搬送装置は、ベルトの循環位置を修正するため、所定のローラ３を傾斜させたとき、塗布部材に対してもベルトの全幅が均一の押圧力で接触しなくなることがあった。すなわち、この場合においても、塗布部材に対するベルトの接触状態が変わることがあった。この場合のベルト搬送装置は、塗布部材がベルト全幅に潤滑剤を均一に塗布することができないで、接触部材に対するベルトの摩擦抵抗が増大し、ベルトに循環速度むらが生じて、ベルトを円滑に循環させることができなかった。

また、以上の回転体５と塗布部材が、ベルトを案内する案内部材であっても、案内部材にベルトの片側が強く接触するので、ベルトが円滑に循環することができない。

以上のベルト搬送装置によって搬送されるシートにトナー画像を定着する画像加熱装置は、トナー画像を転写されたシートが、循環速度むらが生じるベルトによって搬送されるため、シートにトナー画像を均一に定着することができなかった。また、速度むらによって、トナー画像に光沢むらが生じて画質の低下原因になっていた。

さらに、以上のような画像加熱装置を備えた画像形成装置は、シートに形成されたトナー画像の品質を向上させるのが困難であった。

なお、以上説明したベルト搬送装置は、中間転写ベルトを循環させるようになっているが、トナー画像をシートに定着する定着器におけるベルトも循環させることができる。この場合においても、ベルトを円滑に循環させることができなかった。さらに、一般の、駆動力伝達ベルトや、搬送ベルトなども循環させることができるが、その場合においても、ベルトを円滑に循環させることができなかった。

本発明は、エンドレスベルトを懸架される懸架部材を傾斜させてベルトの片寄りを修正しても、ベルトを円滑に循環できるベルト搬送装置によって転写材を搬送させて転写材にトナー画像を均一に定着する画像加熱装置を提供することにある。

さらに、転写材にトナー画像を均一に定着する画像加熱装置を備えて品質のよいトナー画像を転写材に形成できる画像形成装置を提供することにある。

本発明の画像加熱装置は、記録材上の画像をニップ部にて加熱するためのエンドレスベルトと、前記エンドレスベルトを張架する張架ローラと、前記張架ローラの長手方向一端部側を変位させることにより前記エンドレスベルトをその幅方向へ揺動させる揺動手段と、前記揺動手段を支持する側板と、前記張架ローラに隣り合う位置に配置され、前記エンドレスベルトに潤滑剤を塗布するための塗布部材と、前記張架ローラと前記塗布部材とを一体的に支持する支持板と、を備えており、前記塗布部材が前記エンドレスベルトを押圧する力を生じさせる方向に前記支持板を引き込む力を生じさせるための弾性部材により前記支持板は前記側板により支持されている、ことを特徴としている。
本発明の画像加熱装置は、記録材上の画像をニップ部にて加熱するためのエンドレスベルトと、前記エンドレスベルトを張架する張架ローラと、前記張架ローラの長手方向一端部側を変位させることにより前記エンドレスベルトをその幅方向へ揺動させる揺動手段と、前記揺動手段を支持する側板と、前記張架ローラに隣り合う位置に配置され、前記エンドレスベルトの内面を清掃する清掃部材と、前記張架ローラと前記清掃部材とを一体的に支持する支持板と、を備えており、前記清掃部材が前記エンドレスベルトを押圧する力を生じさせる方向に前記支持板を引き込む力を生じさせるための弾性部材により前記支持板は前記側板により支持されている、ことを特徴としている。

本発明の画像形成装置は、トナー画像を形成される像担持体と、前記像担持体の画像を記録材に転写する転写部と、前記記録材に前記画像を定着する画像加熱装置と、を備え、前記画像加熱装置が、上記の画像加熱装置であることを特徴としている。

本発明の画像加熱装置は、転写材を搬送するエンドレスの片寄りを修正したとき、ベルトがねじれても、塗布部材がベルトのねじれに追従して傾くので、ベルトが一定の循環速度で円滑に循環するようになっている。従って、本発明の画像加熱装置は、一定の速度で循環するベルトでシートを搬送することができて、シートにトナー画像を均一に定着することができる。
本発明の画像加熱装置は、転写材を搬送するエンドレスの片寄りを修正したとき、ベルトがねじれても、清掃部材がベルトのねじれに追従して傾くので、ベルトが一定の循環速度で円滑に循環するようになっている。従って、本発明の画像加熱装置は、一定の速度で循環するベルトでシートを搬送することができて、シートにトナー画像を均一に定着することができる。

本発明の画像形成装置は、転写材にトナー画像を均一に定着する画像加熱装置を備えているので、品質のよいトナー画像を転写材に形成することができる。

以下、本発明の実施形態の画像加熱装置、及び画像形成装置を図に基づいて説明する。

（画像形成装置）
図９は、本発明の実施形態における電子写真方式を採用した画像形成装置としてのプリンタの概略断面図である。なお、画像形成装置には、プリンタ、複写機、ファクシミリ、及びこれらの複合機等があり、本発明の画像形成装置は、プリンタに限定されるものではない。また、本発明の実施形態の説明において、示している数値は参考数値であって、本発明を限定するものではない。

画像形成装置としてのプリンタ１００は、主に、転写材としてのシートにトナー画像を形成する画像形成部１２０と、シートに形成されたトナー画像を加熱、加圧して定着する定着器１１４と、プリンタ全体を制御する制御部１１７とを備えている。なお、プリンタ１００が備えている定着器１１４は、第１実施形態の画像加熱装置であるが、第２実施形態の画像加熱装置としての定着器１１５に置き換えてもよい。

画像形成部１２０は、像担持体としての感光体ドラム１０２の傍に帯電器１０３が設けられている。感光体ドラム１０２の表面は、帯電器１０３によって一様に帯電処理される。そして、感光体ドラム１０２は、露光器１０４から画像に応じた光Ｌを照射されて、表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器１０６によって現像されてトナー画像となる。

一方、装置下部の給送カセット１０９には、シートＰが収納されている。シートＰは、給送ローラ１１０によって給送カセット１０９からレジストローラ対１１１に送られる。レジストローラ対１１１は、シートの斜行を修正した後、感光体ドラム１０２のトナー画像にタイミングを合わせて、感光体ドラム１０２と転写部としての転写ローラ１０７との間にシートを送り込む。

感光体ドラム１０２上のトナー画像は、転写ローラ１０７によってシート上に静電転写される。トナー画像が転写されたシートは、画像加熱装置としての定着器１１４に搬送される。感光体ドラム１０２上に残留したトナーは、クリーニング装置１０８によって除去される。

そして、シートは、定着器１１４において加熱、加圧されて、トナー画像を定着される。その後、トナー画像が定着されたシートＰは、排出ローラ対１１２によって装置上部の排出トレイ１１３に搬送されて排出される。

以上のプリンタ１００は、後述する、シートにトナー画像を均一に定着する定着器１１４（又は１１５）を備えているので、品質の良いトナー画像をシートに形成することができる。

（第１実施形態の画像加熱装置としての定着器）
（構造の説明）
図１乃至図８に基づいて第１実施形態の画像加熱装置としての定着器を説明する。定着器１１４は、加熱ローラ１１と、ベルト搬送装置１２１とで構成されている。

ベルト搬送装置１２１は、無端状のエンドレスベルト（以下、単に「ベルト」と言う）１３、加圧ローラ１４、ステアリングローラ１５、オイル塗布ローラ１６、アーム部材１７ａ，１７ｂ（図１、図４、図７参照）、加圧パッド１８、付勢ばね１９ａ，１９ｂ、修正機構１１６等を備えている。

加熱ローラ１１は、内部にハロゲンヒータ１２を備えている。加熱ローラ１１は、ハロゲンヒータ１２が発する熱をシートＰ上のトナー画像Ｔに付与するとともに、ベルト１３とでシートＰを強く挟んで、回転しながら搬送するようになっている。図２乃至図４に示すように、加熱ローラ１１の端部には、プリンタ１００の本体側からの回転力を受ける駆動入力ギヤ７０が設けられている。

加熱ローラ１１は、例えば、外径５６ｍｍ、内径５０ｍｍのアルミニウム円筒管からなる金属性コア１１ａを有している。この金属性コア１１ａ内にはハロゲンヒータ１２を内蔵させてある。金属性コア１１ａの表面には、例えば、厚さ２ｍｍ、硬度（アスカＣ）４５゜のシリコンゴムからなる弾性層１１ｂを、さらに弾性層１１ｂの表層にＰＦＡもしくはＰＴＦＥ耐熱離型層１１ｃを被覆してある。

懸架部材としての加圧ローラ１４とステアリングローラ１５とには、ベルト１３が循環できるように所定の張力（例えば、１９６Ｎ）で懸架されている。

加圧ローラ１４は、例えば、直径が２０ｍｍの中実ステンレス製のローラである。加圧ローラ１４は、加熱ローラ１１とベルト１３とのニップ域の出口側に配設されて、加熱ローラ１１の弾性層１１ｂを弾性的に歪ませるように、所定の押圧力で加熱ローラ１１に押圧されている。図２、図８に示すように、加圧ローラ１４の軸１４ｃは、軸受１４ａ，１４ｂによって側板２０ａ，２０ｂに設けられている。

ステアリングローラ１５は、例えば、外径が２０ｍｍ、内径が１８ｍｍのステンレス製の中空ローラである。ステアリングローラ１５は、ベルトが両ローラ１４，１５の軸に沿った方向に移動して片寄って循環しているとき、あるいは蛇行しているとき、後述する修正機構１１６によって加圧ローラ１４に対して傾斜させられて、ベルトの循環位置を修正するようになっている。また、ステアリングローラ１５は、ベルト１３にテンションを付与するようになっている。

ベルト１３は、耐熱性を具備したものであれば適宜選定して使用してよい。ベルト１３は、例えば、厚さ７５μｍ、幅３８０ｍｍ、周長２００ｍｍのポリイミドフィルムに、例えば、厚さ３００μｍのシリコンゴムをコーティングしてある無端状のベルトである。

加熱ローラ１１とベルト１３とのニップ域の入口側（加圧ローラ１４の上流側）に対応するベルト１３の内側には、例えば、シリコンゴムで形成された加圧パッド１８が配設されている。加圧パッド１８は、所定圧（例えば、４００Ｎ）で加熱ローラ１１に押し当てられており、加圧ローラ１４とともにニップを形成している。

ステアリングローラ１５と加圧パッド１８との間には、ベルト１３の内面１３ａに潤滑剤を塗布する塗布部材としてのオイル塗布ローラ１６が配置されている。オイル塗布ローラ１６は、支持部材であるアーム部材１７ａ，１７ｂ（図１、図４参照）によってステアリングローラ１５に接続されている。アーム部材１７ａ，１７ｂは、ステアリングローラ１５上の軸受１５ａ，１５ｂに回転自在に設けられている。アーム部材１７ａ，１７ｂの回転端部には、オイル塗布ローラ１６の軸受１６ａ，１６ｂ（（図４、図７参照）が設けられている。オイル塗布ローラ１６の軸１６ｃ（図４、図７参照）の両端は、軸受１６ａ，１６ｂに支持されている。したがって、オイル塗布ローラ１６は、両端を軸受１６ａ，１６ｂによってアーム部材１７ａ，１７ｂに回転（自転）自在に設けられ、かつアーム部材１７ａ，１７ｂによって、ステアリングローラ１５を中心にして公転するようになっている。

図４，５に示すように、オイル塗布ローラ１６の内部は、１０００ＣＳ程度の粘度を有する耐熱シリコンオイルを含浸した耐熱アラミドフェルト４１で形成されている。耐熱アラミドフェルト４１の表層は、多孔質ＰＴＦＥ層よりなるシート状のオイル塗布制御膜４０により被覆されている。オイル塗布制御膜４０は、回転方向後端部４０ａを前端部４０ｂの表面側に重ねて耐熱フッ素系接着剤で接着、固定されることによりベルト１３との摺擦時に端部がめくれることはない。オイル塗布ローラ１６は、このような構造によって、ベルト１３内面にシリコンオイルを安定供給できる機能を備えている。

アーム付勢ばね１９ａ，１９ｂ（図１、図４）は、アーム部材１７ａ，１７ｂと、側板２０ａ，２０ｂ（図３、図７参照）とに張り渡されている。アーム付勢ばね１９ａ，１９ｂは、オイル塗布ローラ１６をベルト１３に密着させて、オイル塗布ローラ１６がシリコンオイルをベルト１３の内面１３ａに確実に塗布できるようにするとともに、ベルト１３にテンションを加えている。

図２、図３に示すように、側板２０ｂの外側に突設された軸５５ｂには、ステアリングローラ１５を支持するステアリングローラ支持アーム５４ｂが回転自在に設けられている。ステアリングローラ支持アーム５４ｂの外周には、扇形ギヤ５２が形成されている。この扇形ギヤ５２には、ステッピングモータ５０によって回転するウォーム５１が噛合している。したがって、ステアリングローラ支持アーム５４ｂは、軸５５ｂを中心にしてステッピングモータ５０によって回転するようになっている。

図８に示すように、側板２０ａの外側には、ステアリングローラ１５を支持するステアリングローラ支持アーム５４ａが側板２０ｂに突設された軸５５ａによって固定されている。

図２において、ステアリングローラ支持アーム５４ｂ、扇形ギヤ５２、ウォーム５１、ステッピングモータ５０等は、ステアリングローラ１５を加圧ローラ１４に対して傾斜させて、ベルトの循環位置を修正する揺動手段としての修正機構１１６を構成している。

図２、図８に示すように、ステアリングローラ支持アーム５４ａ，５４ｂは、ステアリングローラ軸受５３ａ，５３ｂを保持している。ステアリングローラ軸受５３ａ，５３ｂは、ステアリングローラ１５の軸１５ｃを回転自在に支持して、ベルトテンション方向にスライド可能にステアリングローラ支持アーム５４ａ，５４ｂに保持されている。さらに、ステアリングローラ支持アーム５４ａ，５４ｂは、ステアリングローラ軸受５３ａ，５３ｂをベルトテンション方向に付勢するテンションばね５６ａ，５６ｂも保持している。

図２に示すように、ベルト１３の側端１３ｂ近傍には、ベルト１３の側端１３ｂを検知するフォトセンサ５９が配設されている。

（動作説明）
定着器１１４には、トナー画像Ｔが転写されたシートＰが搬送されてくる。ベルト１３は、加熱ローラ１１とパッド１８、並びに加熱ローラ１１と加圧ローラ１４とに挟まれている。シートは、ベルト１３と駆動回転している加熱ローラ１１とのニップに挟まれて搬送される。加熱ローラ１１は、ハロゲンヒータ１２によって加熱されている。したがって、定着器１１４は、シートを加圧加熱して、シートにトナー画像を定着しながら送り出す。

図２において、定着器１１４の動作中、ベルト１３が、図の右側に寄ってくると、ベルト１３の側端１３ｂがフォトセンサ５９の検知領域に入る。すると、それまでＯＦＦ信号を発していたフォトセンサ５９は、ベルト１３の側端１３ｂを検知してＯＮ信号を制御部１１７に送る。制御部１１７は、ステッピングモータ５０を回転制御して、扇形ギヤ５２が形成されたステアリングローラ支持アーム５４ｂを、軸５５ｂを中心にして図の上方に回転させる。これによって、ステアリングローラ１５の一端は上昇するが、他端は図８に示すようにステアリングローラ支持アーム５４ａが側板２０ａの外側に固定されているため位置が変化しない。

このため、ステアリングローラ１５は、図２，３，４において右側が上昇して、傾くことになる。この結果、ベルト１３は多少ねじれた状態になって、逆方向すなわち図２，３，４において左側に寄っていく。

ステアリングローラ１５が図２，３，４において右側が上昇して傾いたとき、ベルトアーム部材１７ｂに連結されているオイル塗布ローラ１６も、ステアリングローラ１５とほぼ同じように傾く。ベルト１３は多少ねじれた状態になっているが、オイル塗布ローラ１６は、ベルトアーム部材１７ａ，１７ｂによってステアリングローラ１５に回転自在に連結されているため、付勢ばね１９ａ，１９ｂに抗して、ベルト１３の捩じれた状態に合わせて傾くことができる。

このように、ベルトのねじれに追従して、ステアリングローラ１５とオイル塗布ローラ１６の平行度が崩れることができるので、オイル塗布ローラ１６はベルト１３の内面１３ａに密着している状態が維持されている。このため、オイル塗布ローラ１６は、ベルトの内面にシリコンオイルを確実に塗布することができる。

その後、ベルト１３の側端１３ｂがフォトセンサ５９の検知領域から外れると、フォトセンサ５９はＯＦＦ信号を制御部１１７に送る。

制御部１１７は、ステッピングモータ５０を回転制御して、ウォーム５１、扇形ギヤ５２を介して、ステアリングローラ支持アーム５４ｂを、軸５５ｂを中心にして図の下方に回転させる。すると、ステアリングローラ１５の一端は下降するが、他端は図８に示すようにステアリングローラ支持アーム５４ａが側板２０ａの外側に固定されているため位置が変化しない。

このため、ステアリングローラ１５は、図２，３，４において右側が下降して、傾くことになる。この結果、ベルト１３は多少ねじれた状態になって、逆方向すなわち図２，３，４において右側に寄っていく。

ステアリングローラ１５が、図２，３，４において右側が下降して傾いたとき、ベルトアーム部材１７ａ，１７ｂに連結されているオイル塗布ローラ１６も、ステアリングローラ１５とほぼ同じように傾く。ベルト１３は多少ねじれた状態になっているが、オイル塗布ローラ１６は、ステアリングローラ１５にベルトアーム部材１７ａ，１７ｂによって回転自在に連結されているため、付勢ばね１９ａ，１９ｂに抗して、ベルト１３の捩じれた状態に合わせて傾く。したがって、この場合においても、ベルト１３のねじれに追従して、オイル塗布ローラ１６は、ベルト１３の内面１３ａに密着している状態が維持されて、ベルトの内面にシリコンオイルを確実に塗布することができる。

この一連の繰り返しの制御動作によって、ベルト１３は長手方向に蛇行を続けることになり、ベルト１３が片寄りして循環するのが防止される。

以上の構成により、ステアリングローラ１５の片側端部（図１の奥側端部）をベルトステアリング（位置修正）のため、矢印Ｂ方向に変位させると、ステアリングローラ１５とオイル塗布ローラ１６の平行度が崩れることがある。しかし、オイル塗布ローラ１６はベルト１３内面の位置変異に追随して常に安定して当接されている。

また、ベルト１３の周長精度誤差や、テンションばね５６ａ、５６ｂの付勢力のバラツキなどの諸部品の誤差要因によってステアリングローラ１５とオイル塗布ローラ１６の平行度だけでなく軸間距離もまた変動することがある。このような場合においても、オイル塗布ローラ１６は、ベルト１３の内面１３ａの位置変異に追随するので、常に安定して内面１３ａに当接していることができる。

したがって、オイル塗布ローラ１６のオイル塗布機能も安定し、結果としてベルト１３の内面１３ａと加圧パッド１８との間の摩擦抵抗が軽減して、ベルト１３を長期間、安定した状態で搬送することができる。

このように、第１実施形態の定着器は、長期間安定して搬送されるベルトによってシートを搬送してトナー画像をシートに定着するので、トナー画像をシートに均一に、かつ確実に定着することができる。

（第２実施形態の定着器としての画像加熱装置）
（構造の説明）
図１０乃至図１５に基づいて第２実施形態の画像加熱装置としての定着器を説明する。ベルト１３周辺の構成は、第１実施形態の定着器１１４と同様な構成であるので、その部分については、第１実施形態の定着器１１４と同一の符号を付して、説明を省略する。

定着器１１５は、誘導加熱コイル３５、第２実施形態のベルト搬送装置１２２、及び第１実施形態の定着器に組み込まれているベルト搬送装置１２１と同様なベルト搬送装置で構成されている。

ベルト搬送装置１２２は、エンドレスベルトとしての加熱ベルト３０、駆動ローラ３１、ステアリングローラ３２、クリーニングローラ３３、アーム部材３４ａ，３４ｂ（図１２乃至図１４参照）、パッドステー３７、付勢ばね３６ａ，３６ｂ、修正機構１１８等を備えている。

加熱ベルト３０は、懸架部材としての駆動ローラ３１と、ベルトステアリング機能及びベルトテンションを付与する機能を有する懸架部材としてのステアリングローラ３２とに循環回転可能に、かつ、所定の張力（例えば、１９６Ｎ）で掛け渡されている。

駆動ローラ３１は、例えば、外形が１８ｍｍの中実ステンレスによって形成された芯金の表層に耐熱シリコンゴム弾性層が一体成型されたローラである。駆動ローラ３１は、加熱ベルト３０とベルト１３とのニップ域の出口側に配設されている。駆動ローラ３１の耐熱シリコンゴム弾性層は、加圧ローラ１４の圧接により所定量弾性的に歪むようになっている。駆動ローラ３１は、図１１、図１５に示す側板６４ａ，６４ｂに軸３１ｃが支持されている。

ステアリングローラ３２は、例えば、外径が２０ｍｍ、内径が１８ｍｍのステンレス製の中空ローラであり、加熱ベルト３０の移動方向に直交する幅方向の蛇行を調整するステアリングローラとしての機能と、ベルト張架ローラとしての機能とを備えている。

加熱ベルト３０は、誘導加熱コイル３５により発熱させられるとともに耐熱性を具備したものであれば適宜選定して使用してもよい。加熱ベルト３０は、例えば、厚さ７５μｍ、幅３８０ｍｍ、周長２００ｍｍのニッケル金属層、もしくはステンレス層などの磁性金属層に、例えば、厚さ３００μｍのシリコンゴムをコーティングしてある無端状のベルトである。

加熱ベルト３０とベルト１３とのニップ域の入口側（駆動ローラ３１の上流側）に対応する加熱ベルト３０の内側には、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ材）で形成されたパッドステー３７が配設されている。パッドステー３７は、所定圧（例えば、４００Ｎ）で加圧パッド１８に押し当てられており、駆動ローラ３１とともにニップを形成している。

ステアリングローラ３２とパッドステー３７との間には、加熱ベルト３０の内面を清掃する清掃部材としてのクリーニングローラ３３が配置されている。クリーニングローラ３３は、支持部材であるアーム部材３４ａ，３４ｂ（図１３、図１４参照）によってステアリングローラ３２に接続されている。アーム部材３４ａ，３４ｂは、ステアリングローラ３２上の軸受３２ａ，３２ｂに回転自在に設けられている。アーム部材３４ａ，３４ｂの回転端部には、クリーニングローラ３３の軸受３３ａ，３３ｂ（図１０、図１３参照）が設けられている。クリーニングローラ３３の軸３３ｃ（図１０、図１３参照）の両端は、軸受３３ａ，３３ｂに支持されている。したがって、クリーニングローラ３３は、両端を軸受３３ａ，３３ｂによってアーム部材３４ａ，３４ｂに回転（自転）自在に設けられ、かつアーム部材３４ａ，３４ｂによって、ステアリングローラ３２を中心にして公転するようになっている。クリーニングローラ３３は、ステンレス鋼の芯金表層に耐熱アラミドフェルトを接着固定して形成されている。

アーム付勢ばね３６ａ，３６ｂ（図１２乃至図１４）は、アーム部材３４ａ，３４ｂと、側板６４ａ，６４ｂ（図１２乃至図１４）とに張り渡されている。アーム付勢ばね３６ａ，３６ｂは、クリーニングローラ３３を加熱ベルト３０に密着させて、クリーニングローラ３３が加熱ベルト３０の内面３０ａに付着した異物を確実に除去できるようにするとともに、加熱ベルト３０にテンションを加えている。

図１１、図１５に示すように、側板６４ｂの外側に突設された軸７３ｂには、ステアリングローラ３２を支持するステアリングローラ支持アーム７１ｂが回転自在に設けられている。ステアリングローラ支持アーム７１ｂの外周には、扇形ギヤ６２が形成されている。この扇形ギヤ６２には、ステッピングモータ６０によって回転するウォーム６１が噛合している。したがって、ステアリングローラ支持アーム７１ｂは、軸７３ｂを中心にしてステッピングモータ６０によって回転するようになっている。

図１５に示すように、側板６４ａの外側には、ステアリングローラ３２を支持するステアリングローラ支持アーム７１ａが側板６４ｂに突設された軸７３ａによって固定されている。

図１１において、ステアリングローラ支持アーム７１ｂ、扇形ギヤ６２、ウォーム６１、ステッピングモータ６０等は、ステアリングローラ３２を駆動ローラ３１に対して傾斜させて、ベルトの循環位置を修正する揺動手段としての修正機構１１８を構成している。

図１１、図１５に示すように、ステアリングローラ支持アーム７１ａ，７１ｂは、ステアリングローラ軸受６３ａ，６３ｂを保持している。ステアリングローラ軸受６３ａ，６３ｂは、ステアリングローラ３２の軸３２ｃを回転自在に支持して、ベルトテンション方向にスライド可能にステアリングローラ支持アーム７１ａ，７１ｂに保持されている。さらに、ステアリングローラ支持アーム７１ａ，７１ｂは、ステアリングローラ軸受６３ａ，６３ｂをベルトテンション方向に付勢するテンションばね７２ａ，７２ｂも保持している。

図１１に示すように、加熱ベルト３０の側端３０ｂ近傍には、加熱ベルト３０の側端３０ｂを検知するフォトセンサ６５が配設されている。

（動作説明）
定着器１１５は、トナー画像Ｔが転写されたシートＰが搬送されてくると、循環しているベルト１３，３０のニップでシートを挟んで搬送して、通過させる。このとき、ベルト１３，３０は、パッドステー３７とパッド１８、並びに駆動ローラ３１と加圧ローラ１４とに挟まれているので、シートを挟圧する。また、加熱ベルト３０は、誘導加熱コイル３５によって加熱されている。したがって、定着器１１５は、シートを加圧加熱して、シートにトナー画像を定着しながら送り出す。

図１１において、定着器１１５の動作中、加熱ベルト３０が、図において右側に寄ってくると、加熱ベルト３０の側端３０ｂがフォトセンサ６５の検知領域に入る。すると、それまでＯＦＦ信号を発していたフォトセンサ６５は、加熱ベルト３０の側端３０ｂを検知してＯＮ信号を制御部１１７に送る。制御部１１７は、ステッピングモータ６０を回転制御して、扇形ギヤ６２が形成されたステアリングローラ支持アーム７１ｂを、軸７３ｂを中心にして図の上方に回転させる。これにより、ステアリングローラ３２の一端は上昇するが、他端は図１５に示すようにステアリングローラ支持アーム７１ａが側板６４ａの外側に固定されているため位置が変化しない。

このため、ステアリングローラ３２は、図１１，１２，１３において右側が上昇して、傾くことになる。この結果、加熱ベルト３０は多少ねじれた状態になって、逆方向すなわち図１１，１２，１３において左側に寄っていく。

ステアリングローラ３２が図１１，１２，１３において右側が上昇して傾いたとき、ベルトアーム部材３４ｂに連結されているクリーニングローラ３３も、ステアリングローラ３２とほぼ同じように傾く。加熱ベルト３０は多少ねじれた状態になっているが、クリーニングローラ３３は、ベルトアーム部材３４ａ，３４ｂによってステアリングローラ３２に回転自在に連結されているため、付勢ばね３６ａ，３６ｂに抗して、加熱ベルト３０の捩じれた状態に合わせて傾くことができる。

このように、ベルトのねじれに追従して、ステアリングローラ３２とクリーニングローラ３３の平行度が崩れることができるので、クリーニングローラ３３は加熱ベルト３０の内面３０ａに密着している状態が維持されている。このため、クリーニングローラ３３は、ベルトの内面の異物を確実に除去することができる。

その後、加熱ベルト３０の側端３０ｂがフォトセンサ６５の検知領域から外れると、フォトセンサ６５はＯＦＦ信号を制御部１１７に送る。

制御部１１７は、ステッピングモータ６０を回転制御して、ウォーム６１、扇形ギヤ６２を介して、ステアリングローラ支持アーム７１ｂを、軸７３ｂを中心にして図の下方に回転させる。すると、ステアリングローラ３２の一端は下降するが、他端は図１５に示すようにステアリングローラ支持アーム７１ａが側板６４ａの外側に固定されているため位置が変化しない。

このため、ステアリングローラ３２は、図１１，１２，１３において右側が下降して、傾くことになる。この結果、加熱ベルト３０は多少ねじれた状態になって、逆方向すなわち図１１，１２，１３において右側に寄っていく。

ステアリングローラ３２が図１１，１２，１３において右側が下降して傾いたとき、ベルトアーム部材３４ａ，３４ｂに連結されているクリーニングローラ３３も、ステアリングローラ３２とほぼ同じように傾く。加熱ベルト３０は多少ねじれた状態になっているが、クリーニングローラ３３は、ステアリングローラ３２にベルトアーム部材３４ａ，３４ｂによって回転自在に連結されているため、付勢ばね３６ａ，３６ｂに抗して、加熱ベルト３０の捩じれた状態に合わせて傾く。したがって、この場合においても、加熱ベルト３０のねじれに追従して、クリーニングローラ３３は、加熱ベルト３０の内面３０ａに密着している状態が維持されて、ベルトの内面に付着した異物を確実に除去することができる。

この一連の繰り返しの制御動作によって、加熱ベルト３０は長手方向に蛇行を続けることになり、加熱ベルト３０が片寄りして循環するのが防止される。

以上の構成により、ステアリングローラ３２の片側端部（図１０の奥側端部）をベルトステアリング（位置修正）のため、矢印Ｂ方向に変位させるとステアリングローラ３２とクリーニングローラ３３の平行度が崩れることがある。しかし、クリーニングローラ３３は加熱ベルト３０内面の位置変異に追随して常に安定して当接されている。

また、加熱ベルト３０の周長精度誤差や、テンションばね７２ａ、７２ｂの付勢力のバラツキなど、諸部品の誤差要因によってステアリングローラ３２とクリーニングローラ３３の平行度だけでなく軸間距離もまた変動することがある。このような場合においても、クリーニングローラ３３は、加熱ベルト３０の内面３０ａの位置変異に追随するので、常に安定して内面３０ａに当接していることができる。

したがって、クリーニングローラ３３のクリーニング機能も安定し、結果として加熱ベルト３０の内面３０ａとパッドステー３７との間の摩擦抵抗が軽減して、加熱ベルト３０を長期間、安定した状態で搬送することができる。

このように、第２実施形態の定着器は、長期間安定して搬送されるベルトによってシートを搬送してトナー画像をシートに定着するので、トナー画像をシートに均一に、かつ確実に定着することができる。

なお、ベルトアーム部材１７ａ，１７ｂ，３４ａ，３４ｂは、ステアリングローラ１５，３２に回転自在に連結されているが、不図示の固定部材に回転自在に設けられてよい。しかし、ベルトアーム部材１７ａ，１７ｂ，３４ａ，３４ｂは、ステアリングローラ１５，３２に設けられていた方が、ステアリングローラ１５，３２の傾斜に合わせて、オイル塗布ローラ１６、クリーニングローラ３３を傾斜させて、ベルト１３，３０のねじれに追従させやすい。

また、ベルトを支持するのは、全てローラである必要がない。一部、ベルトが摺動する固定部材であってもよい。

さら、ステアリングローラ１５，３２は、図１、図１０において奥側が上下動して傾斜するようになっているが、手前側が上下動して傾斜するようになっていてもよい。

また、以上の説明は、ベルト搬送装置は、画像加熱装置に適用されている。しかし、無端状のベルトは、加熱ベルト３０やベルト１３に限らず、従来技術で説明した中間転写ベルトのようなものでもよい。また、像担持体をベルト状としたときその像担持体ベルトのようなものであってもよい。さらに、画像形成装置に限らず、無端状ベルトの高精度な移動を必要とする作像装置や表示装置などにも、同様に適用することができる。例えば、電子黒板の表示ボードのフィルム状ベルト駆動装置、スキャナの原稿搬送ベルトの駆動装置などに適用することができる。

本発明の第１実施形態における画像加熱装置としての定着器、及びベルト搬送装置の概略図である。 図１の定着器に組み込まれたベルト搬送装置の外観斜視図である。 図１の定着器に組み込まれたベルト搬送装置の外観斜視図である。 図１の定着器に組み込まれたベルト搬送装置の外観斜視図であり、一部分省略した図である。 図１の定着器に組み込まれたベルト搬送装置における、オイル塗布ローラ周辺を示す図である。 図１の定着器に組み込まれたベルト搬送装置における、オイル塗布ローラの断面図である。 図１の定着器に組み込まれたベルト搬送装置の外観斜視図であり、一部分省略した図である。 図１の定着器に組み込まれたベルト搬送装置の外観斜視図であり、一部分省略した図である。 本発明の第１実施形態における定着器、及びベルト搬送装置を備えた画像形成装置の概略図である。 本発明の第２実施形態における定着器、及びベルト搬送装置の概略図である。 図１０の定着器に組み込まれたベルト搬送装置の外観斜視図である。 図１０の定着器に組み込まれたベルト搬送装置の外観斜視図である。 図１０の定着器に組み込まれたベルト搬送装置の外観斜視図であり、一部分省略した図である。 図１０の定着器に組み込まれたベルト搬送装置の外観斜視図であり、一部分省略した図である。 図１０の定着器に組み込まれたベルト搬送装置の外観斜視図であり、一部分省略した図である。 従来例の定着器に組み込まれたベルト搬送装置の概略図である。

符号の説明

Ｓ シート（転写材）
Ｔ トナー画像
１１ 加熱ローラ
１２ ハロゲンヒータ
１３ ベルト（エンドレスベルト）
１４ 加圧ローラ（懸架部材）
１５ ステアリングローラ（懸架部材）
１６ オイル塗布ローラ（塗布部材）
１７ａ アーム部材
１７ｂ アーム部材
１８ 加圧パッド
２０ａ，２０ｂ 側板
３０ 加熱ベルト（エンドレスベルト）
３１ 駆動ローラ（懸架部材）
３２ ステアリングローラ（懸架部材）
３３ クリーニングローラ（清掃部材）
３４ａ アーム部材
３４ｂ アーム部材
３５ 誘導加熱コイル
３６ａ アーム付勢ばね
３６ｂ アーム付勢ばね
３７ パッドステー
５０ ステッピングモータ
５９ フォトセンサ
６０ ステッピングモータ
６１ ウォーム
６２ 扇形ギヤ
６５ フォトセンサ
１００ プリンタ（画像形成装置）
１０２ 感光体ドラム（像担持体）
１０７ 転写ローラ（転写部）
１１４ 定着器（第１実施形態の画像加熱装置）
１１５ 定着器（第２実施形態の画像加熱装置）
１１６ 修正機構（揺動手段）
１１７ 制御部
１１８ 修正機構（揺動手段）
１２０ 画像形成部
１２１ 第１実施形態の定着器に組み込まれたベルト搬送装置
１２２ 第２実施形態の定着器に組み込まれたベルト搬送装置

Claims (3)

1. 記録材上の画像をニップ部にて加熱するためのエンドレスベルトと、
   前記エンドレスベルトを張架する張架ローラと、
   前記張架ローラの長手方向一端部側を変位させることにより前記エンドレスベルトをその幅方向へ揺動させる揺動手段と、
   前記揺動手段を支持する側板と、
   前記張架ローラに隣り合う位置に配置され、前記エンドレスベルトに潤滑剤を塗布するための塗布部材と、
   前記張架ローラと前記塗布部材とを一体的に支持する支持板と、を備えた画像加熱装置において、
   前記塗布部材が前記エンドレスベルトを押圧する力を生じさせる方向に前記支持板を引き込む力を生じさせるための弾性部材により前記支持板は前記側板により支持されている、
   ことを特徴とする画像加熱装置。
2. 記録材上の画像をニップ部にて加熱するためのエンドレスベルトと、
   前記エンドレスベルトを張架する張架ローラと、
   前記張架ローラの長手方向一端部側を変位させることにより前記エンドレスベルトをその幅方向へ揺動させる揺動手段と、
   前記揺動手段を支持する側板と、
   前記張架ローラに隣り合う位置に配置され、前記エンドレスベルトの内面を清掃する清掃部材と、
   前記張架ローラと前記清掃部材とを一体的に支持する支持板と、を備えた画像加熱装置において、
   前記清掃部材が前記エンドレスベルトを押圧する力を生じさせる方向に前記支持板を引き込む力を生じさせるための弾性部材により前記支持板は前記側板により支持されている、
   ことを特徴とする画像加熱装置。
3. トナー画像を形成される像担持体と、
   前記像担持体の画像を記録材に転写する転写部と、
   前記記録材に前記画像を定着する画像加熱装置と、を備え、
   前記画像加熱装置が、請求項１又は２に記載の画像加熱装置である、
   ことを特徴とする画像形成装置。

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