JP5836226B2 - 定着装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等に用いる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、特に、定着ベルトの蛇行を規制する定着装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。

従来、画像形成装置においては、感光体ドラム等の像担持体に形成されたトナー像を記録媒体に転写し、そのトナー像を担持する記録媒体を定着装置に向けて搬送し、定着装置において、熱及び圧力を加えることにより記録媒体上のトナー像を記録媒体に定着させている。そして定着装置には、定着ローラーと懸架ローラーとの間で回転可能に懸架された定着ベルトと、定着ベルトに圧接される加圧ローラーとを備え、記録媒体が定着ベルトと加圧ローラーとの間のニップ部を通過する間にトナー像を記録媒体に定着するベルト定着方式がある。

ベルト定着方式の定着装置では、ローラー間で懸架した定着ベルトを回転させているとき、定着ベルトがローラー上でローラー軸方向に移動して蛇行する場合がある。定着ベルトの蛇行が発生すると、記録媒体上のトナー像の位置がずれる等の定着不良の要因となってしまうという問題が生じ、また定着ベルトの蛇行が継続すると、定着ベルトの縁部が破損するおそれがあった。

そこで、定着ベルトの蛇行を抑制する技術が従来から知られている。例えば、特許文献１記載の定着装置は、駆動ローラー及び蛇行修正ローラーに懸架される定着ベルトと、定着ベルトの縁部に接触し定着ベルトの蛇行を検知する蛇行検知センサーと、蛇行修正ローラーを揺動させるためにモーターの駆動により回転する蛇行修正カムと、蛇行検知センサーの検知結果によりモーターを回転させるクラッチと、を備える。蛇行検知センサーが定着ベルトの蛇行を検知すると、クラッチがオンし、モーターの回転力が蛇行修正カムに伝達される。これにより蛇行修正カムが回転し始め、蛇行修正ローラーが定着ベルトの蛇行を修正する方向に揺動する。

また、特許文献２記載の定着装置は、定着ローラーと懸架ローラーとに懸架された定着ベルトと、懸架ローラーの軸端部の両側に設けられた、ローラー軸方向に移動可能な定着ベルトの蛇行を検知するためのベルト寄り検知手段と、懸架ローラーの軸端部を軸方向に対して直角方向に変位可能に支持する支持手段と、定着ベルトがベルト寄り検知手段を介して軸方向に移動したとき、懸架ローラーの軸端部の変位を軸方向と直角方向の変位に変換する変換手段とを有する。この構成において、ベルト蛇行が発生して、定着ベルトが蛇行方向に移動した時、懸架ローラーとともに回転しているベルト寄り検知手段が、定着ベルトの縁部に押されて、定着ベルトの蛇行方向に移動する。ベルト寄り検知手段の蛇行方向への移動にともなって、支持手段が変換手段によって蛇行方向（軸方向）と直角方向に変位し、懸架ローラーも支持手段とともに軸方向と直角方向に移動する。この時、定着ベルトには蛇行を軽減する方向の力が作用しベルト蛇行を防止している。

特開平５−２９７９５３号公報（段落［００１３］〜［００２２］、第１図、第３図） 特開平１１−６５３３６号公報（段落［００３８］〜［００４５］、第１図、第３図）

しかしながら特許文献１記載の定着装置は、定着ベルトの蛇行修正のために検知センサー、モーター、クラッチ及び蛇行修正機構を備え、装置が複雑で高価なものとなる。

また、特許文献２記載の定着装置では、変換手段は、ベルト寄り検知手段のガイド部材に接触して蛇行方向の変位をその直角方向の変位に変換する傾斜面を有する板カム部材で構成され、また、支持手段は、ガイド部材を板カム部材に常に接触するように付勢するスプリングと、軸方向（蛇行方向）と直角方向に移動可能である懸架ローラーの軸端部を嵌入するための長孔を有する側板とで構成されている。このような構成では、定着ベルト駆動の開始時或いは終了時等には定着ベルトに掛かる負荷が変動し、定着ベルトに掛かる負荷が変動すると、懸架ローラーが側板の長孔内で位置が不安定となる。また、板カム部材とガイド部材がスプリングの付勢による片当たりであるため、懸架ローラーの軸端部の軸方向の変位を軸方向と直角方向の変位に滑らかに変換することが難しい。

上記特許文献１、２記載の定着装置は、定着ローラー及び懸架ローラーの少なくとも一方のローラーに蛇行修正機構を設けて、蛇行修正機構によって定着ベルトの蛇行を抑制するものである。しかしながら、定着ベルトの蛇行は、定着ベルトを懸架する定着ローラー及び懸架ローラー間にのみ発生するものではなく、定着ベルトを介して互いに押圧する加圧ローラー及び定着ローラーの相互の軸芯の傾き、加圧ローラー及び定着ローラーの円筒形状の精度バラツキ、定着ニップ部の長手方向における押圧力のバランス等によって、定着ニップ部にも発生する。ベルト定着方式には、装置本体に固定される押圧パッド及びベルト保持部の間で定着ベルトを懸架し、定着ベルトを介して押圧パッドと加圧ローラーを押圧するものがある。上記定着ニップ部のベルトの蛇行は、定着ベルトをローラー間で懸架する場合に限らず、押圧パッドによって定着ベルトを懸架するものにおいても、加圧ローラー及び押圧パッドの相互の傾き、加圧ローラーの円筒形状の精度バラツキ、定着ニップ部の長手方向における押圧力のバランス等によっても発生する。

本発明は、定着ローラー等の押圧部材及び加圧ローラーによるベルト蛇行を抑制することで、定着ベルトが受ける負荷によるダメージを軽減させる定着装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために第１の発明は、加熱手段によって加熱される無端状の定着ベルトと、該定着ベルトの外周面に対向して配置される加圧ローラーと、前記定着ベルトの内周面に対向して配置され前記定着ベルトを介して前記加圧ローラーと押圧する押圧部材と、前記定着ベルトの内周面に対向して配置され前記押圧部材とともに前記定着ベルトを循環走行可能に懸架する懸架部材と、前記押圧部材及び前記懸架部材を支持するベルト支持ユニットと、を備え、記録媒体が前記定着ベルトと前記加圧ローラーとのニップ部を通過する際に記録媒体上の未定着トナー像を溶融定着する定着装置において、前記ベルト支持ユニットは、前記定着ベルトの走行方向と直交する方向の一端部に設けられ、前記ベルト支持ユニットを装置本体に対し回動可能に支持する支持部と、前記定着ベルトの走行方向と直交する方向の他端部に設けられ、前記支持部を中心に前記加圧ローラーの軸方向に対する前記ベルト支持ユニットの傾きを調整して装置本体に固定される位置調整部と、を有することを特徴としている。

第１の発明によれば、ベルト支持ユニットを装置本体に取り付ける際、加圧ローラーの回転軸に対するベルト支持ユニットの傾きを位置調整部によって調整することで、ベルト蛇行の要因となる加圧ローラー及び押圧部材の互いの傾き等が調整される。調整後に位置調整部においてベルト支持ユニットを装置本体に固定することで、定着ベルトが循環走行するとき、加圧ローラーと押圧部材との間のベルト蛇行が抑制され、ベルト蛇行による定着ベルトの亀裂や破断等のダメージが軽減される。

本発明の第１実施形態に係る定着装置を備える画像形成装置の全体構成を示す図 第１実施形態に係る定着装置の構成を示す側面断面図 第１実施形態に係る定着装置の懸架ローラー周辺を示す平面断面図 第１実施形態に係る定着装置のベルト支持ユニットの構成を示す斜視図 第１実施形態に係るベルト支持ユニットを示す平面図 第１実施形態に係るベルト支持ユニットを装置本体に取り付けた状態を示す断面図 本発明の第２実施形態に係る定着装置の構成を示す側面断面図 第２実施形態に係る定着装置のベルト支持ユニットの構成を示す平面断面図

以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。

（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の構成を示す図である。画像形成装置１は、その下部に配設された給紙部２と、給紙部２の側方に配設された用紙搬送部３と、用紙搬送部３の上方に配設された画像形成部４と、画像形成部４よりも用紙搬送方向の排出側に配設された定着装置５と、画像形成部４及び定着装置５の上方に配設された画像読取部６とを備えている。

給紙部２は、記録媒体である用紙９を収容する複数の給紙カセット７を備えており、給紙ローラー８の回転により、複数の給紙カセット７のうち選択された給紙カセット７から用紙９を１枚ずつ用紙搬送部３に送り出す。

用紙搬送部３に送られた用紙９は、用紙搬送部３に備えられた用紙搬送経路１０を経由して画像形成部４に向けて搬送される。画像形成部４は、電子写真プロセスによって、用紙９にトナー像を形成するものであり、図１の矢印方向に回転可能に支持された感光体１１と、感光体１１の周囲にその回転方向に沿って、帯電部１２、露光部１３、現像部１４、転写部１５、クリーニング部１６、及び除電部１７を備えている。

帯電部１２は、高電圧を印加される帯電ワイヤーを備えており、帯電ワイヤーからのコロナ放電によって感光体１１表面に所定電位を与えると、感光体１１表面が一様に帯電させられる。そして、画像読取部６によって読み取られた原稿の画像データに基づく光が、露光部１３により感光体１１に照射されると、感光体１１の表面電位が選択的に減衰され、感光体１１表面に静電潜像が形成される。

現像部１４が感光体１１表面の静電潜像を現像し、感光体１１表面にトナー像が形成される。このトナー像が転写部１５によって感光体１１と転写部１５との間に供給される用紙９に転写される。

トナー像が転写された用紙９は、画像形成部４の用紙搬送方向の下流側に配置された定着装置５に向けて搬送される。定着装置５では用紙９が加熱及び加圧され、用紙９上にトナー像が溶融定着される。次いで、トナー像が定着された用紙９は、排出ローラー対２０によって排出トレイ２１上に排出される。

転写部１５による用紙９へのトナー像の転写後、感光体１１表面に残留しているトナーは、クリーニング部１６により除去され、また感光体１１表面の残留電荷は除電部１７により除去される。そして、感光体１１は帯電部１２によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われる。

定着装置５は図２に示すように構成される。図２は定着装置５の構成を示す側面断面図である。尚、図２では後述するベルト支持ユニットを省略している。

定着装置５は、電磁誘導加熱方式を用いたものであり、加熱部１８と加圧ローラー１９とを備える。加熱部１８は、無端状の定着ベルト２６と、定着ベルト２６の内周に配設される定着ローラー２３と、定着ローラー２３とともに定着ベルト２６を懸架する懸架ローラー２７と、定着ベルト２６の外周で懸架ローラー２７に対向して配される誘導加熱部３０と、を備える。また、定着装置５は、誘導加熱部３０に接続される電源４１と、定着ベルト２６の外周面の温度を検知するサーミスター２５、及びサーミスター２５の検知温度に基づいて電源４１から供給される電流を制御する制御部４３とを備える。

加圧ローラー１９は、モーター等の駆動源（図略）によって図２の矢印方向に回転駆動させられ、さらに定着ローラー２３をその中心方向に加圧する。これにより、定着ベルト２６を介して加圧ローラー１９と押圧部材である定着ローラー２３とが押圧される。加圧ローラー１９及び定着ローラー２３の押圧状態において、加圧ローラー１９の回転駆動によって、定着ベルト２６と定着ローラー２３とが図２の矢印方向に回転し、さらに定着ベルト２６の回転にともなって懸架部材である懸架ローラー２７が従動回転する。定着ベルト２６及び加圧ローラー１９の互いに逆回転しながら当接する部分にニップ部Ｎが形成される。このニップ部Ｎにおいて、用紙９が挟持され、挟持された用紙９を加熱及び加圧させることにより、用紙９上の粉体状態のトナーが溶融定着される。

また、加圧ローラー１９は、円筒型の芯金１９ａと、芯金１９ａ上に形成される弾性層１９ｂと、弾性層１９ｂの表面を覆う離型層１９ｃと、を備える。例えば、加圧ローラー１９は、外径４０ｍｍに設定され、アルミニウム製の芯金１９ａ上に厚み２ｍｍのシリコーンゴム製の弾性層１９ｂを有し、弾性層１９ｂ上にフッ素樹脂チューブ等からなる厚み３０μｍの離型層１９ｃを有する。

定着ローラー２３は、定着ベルト２６とともに回転可能とするために、定着ベルト２６の内周面に圧接している。例えば、定着ローラー２３は、外径４０ｍｍに設定され、芯金２３ａ上に厚み８ｍｍのシリコーンゴム製の弾性層２３ｂを有し、弾性層２３ｂは定着ベルト２６を懸架している。

懸架ローラー２７は、定着ベルト２６とともに回転可能とするために、定着ベルト２６の内周面に圧接している。例えば、懸架ローラー２７は、外径３０ｍｍに設定され、炭素鋼管製の芯金上にテフロン（登録商標）コーティングが施されている。

定着ベルト２６は、円形状態で例えば外径６０ｍｍの無端状の耐熱ベルトからなり、内周側から順に、例えば厚み３５μｍの電鋳ニッケルの誘導発熱層２６ａと、厚み３００μｍのシリコーンゴム等からなる弾性層２６ｂと、厚み３０μｍのフッ素樹脂チューブからなりニップ部Ｎで未定着トナー像を溶融定着する際の離型性を向上させる離型層２６ｃと、が積層されて構成される。

誘導加熱部３０は、励磁コイル３７と、ボビン３８と、磁性体コア３９とを備え、電磁誘導により定着ベルト２６を発熱させるものである。誘導加熱部３０は、長手方向（図２の紙面の表裏方向）に延びて、定着ベルト２６の外周の略半分を囲うように定着ベルト２６に対向して配設される。

励磁コイル３７は、定着ベルト２６の幅方向（図２の紙面の表裏方向）に沿ってリッツ線をループ状に複数回、例えば８ターン巻回してボビン３８に取り付けられる。また励磁コイル３７は、電源４１に接続され、電源４１から供給される高周波電流により交流磁束を発生させる。励磁コイル３７からの磁束は磁性体コア３９を通過し、図２の紙面に平行な方向に導かれ、定着ベルト２６の誘導発熱層２６ａに沿って通過する。誘導発熱層２６ａを通過する磁束の交流的な強さの変化によって誘導発熱層２６ａには渦電流が生じる。誘導発熱層２６ａに渦電流が流れると、誘導発熱層２６ａの電気抵抗によってジュール熱が発生して、定着ベルト２６が発熱することになる。

定着ベルト２６が加熱手段である誘導加熱部３０によって加熱され、所定の温度に上昇すると、ニップ部Ｎで挟持された用紙９が加熱されるとともに、加圧ローラー１９によって加圧されることにより、用紙９上の粉体状態のトナーが用紙９に溶融定着される。このように、定着ベルト２６は薄肉の熱伝導性の良好な材質からなり熱容量が小さいため、定着装置５が短時間で起動状態となり、画像形成が迅速に開始される。

図３は、図２の上側から見た懸架ローラー２７とその周辺の構成を示す平面断面図である。

懸架ローラー２７は、回転保持部２７ａと、蛇行規制部である規制フランジ部２７ｂを有する。回転保持部２７ａは円筒状をなして定着ベルト２６を保持し、定着ローラー２３とともに定着ベルト２６を回転可能に懸架する。規制フランジ部２７ｂは、回転保持部２７ａのローラー軸方向（Ａ方向）の両端部において、回転保持部２７ａの外周面から環状に突出して設けられ、定着ベルト２６の縁部を当接させることで定着ベルト２６の幅方向（Ａ方向）の蛇行を規制する。

また、懸架ローラー２７は回転軸５１に固着され、回転軸５１は、その両端部をベルト支持ユニット４５に回転可能に支持される。

ベルト支持ユニット４５は、懸架ローラー２７を内包し、懸架ローラー２７の回転軸５１を軸方向の両端部で回転可能に支持する軸受４５ａ、４５ａを有する。さらに、ベルト支持ユニット４５は、懸架ローラー２７の軸方向の両端面に当接し懸架ローラー２７の軸方向の位置決めをする平坦面４５ｂ、４５ｂを有する。

従って、定着ベルト２６が回転すると、懸架ローラー２７は、平坦面４５ｂ、４５ｂよって軸方向の位置決めをされて軸受４５ａ、４５ａに保持された状態で従動回転する。そして、懸架ローラー２７が従動回転しているとき、定着ローラー２３の回転軸に対して懸架ローラー２７の回転軸５１が傾き偏芯した場合、定着ベルト２６は懸架ローラー２７の回転保持部２７ａ上でローラー軸方向へ蛇行し、定着ベルト２６の一方の縁部が懸架ローラー２７の規制フランジ部２７ｂに当接する。その結果、定着ベルト２６の蛇行が規制される。

ベルト支持ユニット４５は、懸架ローラー２７の他に定着ローラー２３及び定着ベルト２６を内包する。ベルト支持ユニット４５の詳しい構成を図４〜図６に示す。図４は、懸架ローラー２７及び定着ローラー２３を支持するベルト支持ユニット４５の構成を示す斜視図であり、図５は、図４の上側から見たベルト支持ユニット４５のみの平面図である。図６はベルト支持ユニット４５を装置本体に取り付けた状態を示す断面図である。尚、図４では誘導加熱部３０を省略している。

図４に示すように、ベルト支持ユニット４５は、上下を開放した直方体の箱状に形成され、定着ローラー２３と懸架ローラー２７及び定着ベルト２６を内包する。ベルト支持ユニット４５の上側には懸架ローラー２７が配設され、懸架ローラー２７は、上側の開口にて図示しない誘導加熱部３０に定着ベルト２６を介して対向している。ベルト支持ユニット４５の下側には定着ローラー２３が配設され、定着ローラー２３は、下側の開口にて定着ベルト２６を介して加圧ローラー１９に対向している。

前述のように、懸架ローラー２７は、その回転軸５１をベルト支持ユニット４５の長手方向（Ａ方向、定着ベルト２６の走行方向と直交する方向）に形成される側面壁４５ｈ、４５ｈに回転可能に支持される。

定着ローラー２３は、懸架ローラー２７と同様に、ベルト支持ユニット４５の側面壁４５ｈ、４５ｈに回転可能に支持される。即ち、定着ローラー２３は軸方向の両端部から突出する回転軸５２に固着され、回転軸５２はベルト支持ユニット４５の軸受４５ｃに回転可能に支持される。さらに定着ローラー２３は、ベルト支持ユニット４５の側面壁４５ｈ、４５ｈの内側の面に当接することで、定着ローラー２３の軸方向が位置決めされる。尚、定着ローラー２３が回転軸５２に固着される構成に替えて、回転軸５２がベルト支持ユニット４５に固着され、定着ローラー２３が回転軸５２の回りに回転するように構成してもよい。また定着ローラー２３の代替構成と同様に、懸架ローラー２７が回転軸５１に固着される構成に替えて、回転軸５１がベルト支持ユニット４５に固着され、懸架ローラー２７が回転軸５１の回りに回転するように構成してもよい。

ベルト支持ユニット４５の一方の側面壁４５ｈには、第１突出部４５ｄが形成され、ベルト支持ユニット４５の他方の側面壁４５ｈには、第２突出部４５ｅが形成される。第１突出部４５ｄ及び第２突出部４５ｅは、夫々側面壁４５ｈの軸受４５ａ、４５ｃの間にて側面壁４５ｈ、４５ｈから長手方向の外側に突出する平板で構成される。

第１突出部４５ｄには、支持部である支持孔４５ｆが形成される。支持孔４５ｆは、定着装置５の装置本体に固着された上下方向に延びる支持軸４７が嵌装し、支持軸４７の回りに回動可能である。尚、第１突出部４５ｄに支持軸を形成し、装置本体には、支持軸が嵌装する支持孔を設ける構成であってもよい。

第２突出部４５ｅには、位置調整部である円弧孔４５ｇ（図５も参照）が形成される。円弧孔４５ｇは、支持軸４７（支持孔４５ｆ）を中心とした円周上に延びる長孔からなる。

図６に示すように、円弧孔４５ｇにはビス４８が係合し、装置本体５ａの所定の位置に形成したネジ孔にビス４８をねじ込むことで、第２突出部４５ｅは装置本体５ａに固定される。

ベルト支持ユニット４５を装置本体５ａに固定する前に、ベルト支持ユニット４５は円弧孔４５ｇを用いて加圧ローラー１９の回転軸５３の軸方向（Ａ方向、図４参照）に対して傾き調整される。この調整が行われることで、加圧ローラー１９の回転駆動により定着ベルト２６が循環走行するとき、加圧ローラー１９と定着ローラー２３との間のベルト蛇行が抑制される。

具体的には、ベルト支持ユニット４５の支持孔４５ｆ（図４参照）を装置本体５ａの支持軸４７に嵌装した状態において、ベルト支持ユニット４５を水平方向（加圧ローラー１９及び定着ローラー２３の圧接方向（図４のＢ方向）と、加圧ローラー１９の軸方向（図４のＡ方向）との両者に対して直交する方向）に揺動（図５の矢印方向）させて、加圧ローラー１９の軸方向（Ａ方向）に対する定着ローラー２３の傾きが最も小さくなるように、ベルト支持ユニット４５を保持（調整）する。この位置調整後、ビス４８（図６参照）を円弧孔４５ｇに挿通し装置本体５ａのネジ孔にねじ込むことで、ベルト支持ユニット４５が装置本体５ａに固定される。

このように、ベルト支持ユニット４５を水平方向に揺動させ、加圧ローラー１９の軸方向に対する定着ローラー２３の傾斜を調整した後、ベルト支持ユニット４５を装置本体５ａに取り付けることで、定着ベルト２６が循環走行するとき、加圧ローラー１９と定着ローラー２３との間の定着ベルト２６の蛇行が抑制される。その結果、ベルト蛇行による定着ベルト２６の亀裂や破断等のダメージが軽減される。

（第２実施形態）
図７は、本発明の第２実施形態に係る定着装置の構成を示す側面断面図であり、図８は、第２実施形態に係るベルト支持ユニットの構成を示す平面断面図である。第２実施形態は押圧部材である押圧パッド６０及び懸架部材であるベルト保持部５９によって定着ベルト２６を保持するものである。尚、図８では誘導加熱部３０を省略している。

図７に示すように、定着装置５は、電磁誘導加熱を用いた定着方式であり、定着ベルト２６と、加圧ローラー１９と、定着ベルト２６を加熱する誘導加熱部３０と、温度検知部であるサーミスター２５と、ベルト支持ユニット５５と、を備える。

定着ベルト２６は、円形状態で外径３０〜５０ｍｍの無端状の耐熱ベルトであり、長手方向の幅が例えば３４０ｍｍで形成される。定着ベルト２６は、内周側から順に、例えば１５μｍの厚みのＰＦＡ層やＰＴＦＥ層等からなる摺動層２６ａと、例えば３０〜５０μｍの厚みの電鋳ニッケルからなる誘導発熱層２６ｂと、例えば１００〜５００μｍの厚みのシリコーンゴム等からなる弾性層２６ｃと、例えば３０〜５０μｍの厚みのフッ素樹脂等からなり定着ニップ部Ｎで未定着トナー像を溶融定着する際の離型性を向上させる離型層２６ｄとが積層されて構成される。尚、誘導発熱層２６ａは、例えば５０〜１００μｍの厚みのポリイミト゛樹脂に銅、銀、またはアルミニウム等の金属粉末を混入させて形成したものであってもよい。

ベルト支持ユニット５５は、ベルト保持部５９及びパッド保持部５６を有し、アルミニウム等の金属や耐熱性樹脂等からなる。ベルト保持部５９は断面視（側面視）で曲線状をなし、定着ベルト２６を誘導加熱部３０に対して所定の間隔を隔てて保持する。パッド保持部５６は押圧パッド６０を保持する。

押圧パッド６０は、液晶ポリマー樹脂等の耐熱性樹脂にて定着ベルト２６の内周面に対向して配設され、定着ベルト２６を介して加圧ローラー１９に対向している。また、押圧パッド６０は定着ベルト２６を加圧ローラー１９側に押圧する。

加圧ローラー１９は、鉄等の円筒型の芯金１９ａと、芯金１９ａ上に形成される例えば５ｍｍの厚みのシリコーンゴム製の弾性層１９ｂと、弾性層１９ｂの表面を覆う例えば５０μｍの厚みのフッ素樹脂等からなる離型層１９ｃと、を備え、その外径が例えば３０ｍｍに設定される。また、加圧ローラー１９は図示しないモーター等の駆動源によって、例えば回転駆動させられ、加圧ローラー１９の回転によって定着ベルト２６は従動回転する。加圧ローラー１９と定着ベルト２６との圧接する部分には、ニップ部Ｎが形成され、ニップ部Ｎでは、搬送される用紙９上の未定着トナー像を加熱及び加圧し用紙９上にトナー像を定着する。

誘導加熱部３０は、励磁コイル３７と、ボビン３８と、磁性体コア３９とを備え、電磁誘導により定着ベルト２６を加熱するものである。誘導加熱部３０は、定着ベルト２６の幅方向（図７の紙面の表裏方向）に延びて、定着ベルト２６の外周面の略半分を囲うように定着ベルト２６に対向して配設される。励磁コイル３７は、図示しない電源に接続され、電源から供給される高周波電流により交流磁束を発生させる。励磁コイル３７からの磁束は磁性体コア３９を通過し、図７の紙面に平行な方向に導かれ、定着ベルト２６の誘導発熱層２６ａに沿って通過する。誘導発熱層２６ａを通過する磁束の交流的な強さの変化によって誘導発熱層２６ａには渦電流が生じる。誘導発熱層２６ａに渦電流が流れると、誘導発熱層２６ａの電気抵抗によってジュール熱が発生して、定着ベルト２６が発熱することになる。

定着ベルト２６が加熱手段である誘導加熱部３０によって加熱され、所定の温度に上昇すると、ニップ部Ｎで挟持された用紙９が加熱されるとともに、加圧ローラー１９によって加圧されることにより、用紙９上の粉体状態のトナーが用紙９に溶融定着される。このように、定着ベルト２６は薄肉の熱伝導性の良好な材質からなり熱容量が小さいため、定着装置５が短時間で起動状態となり、画像形成が迅速に開始される。

図８を用いてベルト支持ユニット５５の詳しい構成を説明する。ベルト支持ユニット５５のベルト保持部５９は、回転保持部５９ａと、蛇行規制部である規制フランジ部５９ｂを有する。回転保持部５９ａは円弧状をなして定着ベルト２６を保持し、押圧パッド６０とともに定着ベルト２６を回転可能に懸架する。規制フランジ部５９ｂは、回転保持部５９ａの長手方向（Ａ方向）の両端部において、回転保持部５９ａの外周面から突出して設けられ、定着ベルト２６の縁部を当接させることで定着ベルト２６の幅方向（Ａ方向）の蛇行を規制する。尚、ベルト保持部５９の形状、材質等によっては、ベルト保持部５９をベルト支持ユニット５５と分離して設けた上、ベルト保持部５９をベルト支持ユニット５５に一体に取り付けるように構成してもよい。

ベルト支持ユニット５５の一方の側面部５９ｃには、支持部である支持軸６２が設けられ、ベルト支持ユニット５５の他方の側面部５９ｄには、位置調整部であるネジ軸６４が設けられる。

支持軸６２は、装置本体５ａに設けられた支持孔６３に嵌装する。支持軸６２及び支持孔６３が所定の隙間を有して嵌装することで、支持軸６２は所定の隙間内で傾斜することが可能である。

ネジ軸６４は、その外周面に雄ネジが形成され、装置本体５ａに形成された調整孔６５を介してナット６６に螺合する。調整孔６５はネジ軸６４の外径より大きい円孔に形成される。ベルト支持ユニット５５は、支持軸６２を中心として、調整孔６５内でネジ軸６４が移動できる範囲で上下方向（Ｂ方向、加圧ローラー１９及び押圧パッド６０の圧接方向）、及び水平方向（図８の紙面の表裏面方向、加圧ローラー１９及び押圧パッド６０の圧接方向（Ｂ方向）と、加圧ローラー１９の軸方向（Ａ方向）との両者に対して直交する方向）に傾斜させることができる。さらに、ベルト支持ユニット５５は、支持軸６２を中心として、上下方向及び水平方向の間の方向に傾斜させることができる。

ナット６６と装置本体５ａとの間には、スプリングワッシャー６７が配設される。ナット６６をネジ軸６４に取り付けるとき、ベルト支持ユニット５５の位置調整により、ネジ軸６４が調整孔６５に対して若干傾斜して挿通した状態でも、ナット６６がスプリングワッシャー６７を介してネジ軸６４に締め付けられるために、ナット６６が弛むことなく装置本体５ａに固定される。

ベルト支持ユニット５５を装置本体５ａに固定する前に、ベルト支持ユニット５５は、ネジ軸６４を調整孔６５内で位置調整することで、加圧ローラー１９の軸方向（Ａ方向）に対して傾き調整される。この調整が行われることで、加圧ローラー１９の回転駆動により定着ベルト２６が循環走行するとき、加圧ローラー１９と押圧パッド６０との間のベルト蛇行が抑制される。

具体的には、ベルト支持ユニット５５の支持軸６２を装置本体５ａの支持孔６３を嵌装し、そしてネジ軸６４を調整孔６５に挿通した後、ネジ軸６４にスプリングワッシャー６７を嵌める。この状態において、ベルト支持ユニット５５を上下方向、水平方向或いは上下方向及び水平方向の間の方向に揺動させて、加圧ローラー１９の軸方向に対する押圧パッド６０の傾きが最も小さくなる位置に、ネジ軸６４を調整孔６５内で保持（調整）する。この位置調整後、ナット６６をネジ軸６４にねじ込むことで、ベルト支持ユニット５５が置本体５ａに固定される。

このように、上下方向、水平方向、或いは上下方向及び水平方向の間の方向にベルト支持ユニット５５を傾斜させ、加圧ローラー１９の軸方向に対する押圧パッド６０の傾斜を調整することで、加圧ローラー１９及び押圧パッド６０の相互の軸芯の傾き、加圧ローラー１９の円筒形状の精度バラツキ、ニップ部Ｎの軸方向における押圧力のバランス等の種々の要因による加圧ローラー１９と押圧パッド６０との間の定着ベルト２６の蛇行を抑制することができる。その結果、ベルト蛇行による定着ベルト２６の亀裂や破断等のダメージが軽減される。

尚、上記第２実施形態では、ベルト支持ユニット５５を水平方向或いは上下方向に傾斜させる構成を示したが、本発明はこれに限らず、ベルト支持ユニット５５を水平方向に傾斜させることでベルト蛇行を抑制することが可能である場合、第１実施形態と同様に、円弧孔４５ｇを位置調整部として、支持孔４５ｆを支持部として構成してもよい。

一方、上記第１実施形態では、ベルト支持ユニット５５を水平方向に傾斜させる構成を示したが、本発明はこれに限らず、ベルト支持ユニット５５を水平方向或いは上下方向に傾斜させる必要がある場合には、第２実施形態と同様に、調整孔６５内で可動となるネジ軸６４を位置調整部として、支持軸６２を支持部として構成してもよい。

また、上記第１実施形態では、定着ベルト２６は、加圧ローラー１９の回転駆動によって循環走行する構成を示したが、本発明はこれに限らず、定着ローラー２３或いは懸架ローラー２７を回転駆動させることによって、定着ベルト２６が循環走行するように構成してもよい。

また、上記第１実施形態では、蛇行規制部を懸架ローラー２７に設けたが、これに替えて、蛇行規制部を定着ローラー２３に設けてもよく、また、懸架ローラー２７と定着ローラー２３の両方に設けてもよい。また、上記第１及び第２実施形態では、蛇行規制部を回転保持部の外周面から突出する規制フランジ部２７ｂ、５９ｂで構成したが、本発明はこれに限らず。蛇行規制部は回転保持部から径が小さくなる傾斜面にて形成され、この傾斜面に定着ベルト２６の端部が当接することで、ベルトの蛇行を規制する構成であってもよい。

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等に用いる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができ、特に、定着ベルトの蛇行を規制する定着装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。

１ 画像形成装置
５ 定着装置
５ａ 装置本体
１８ 加熱部
１９ 加圧ローラー
２３ 定着ローラー（押圧部材）
２６ 定着ベルト
２７ 懸架ローラー（懸架部材）
２７ａ 回転保持部
２７ｂ 規制フランジ部（蛇行規制部）
３０ 誘導加熱部（加熱手段）
４５ ベルト支持ユニット
４５ａ 軸受
４５ｂ 平坦面
４５ｃ 軸受
４５ｄ 第１突出部
４５ｅ 第２突出部
４５ｆ 支持孔（支持部）
４５ｇ 円弧孔（位置調整部）
４５ｈ 側面壁
４７ 支持軸
４８ ビス
５１、５２、５３ 回転軸
５５ ベルト支持ユニット
５６ パッド保持部
５９ ベルト保持部（懸架部材）
５９ａ 回転保持部
５９ｂ 規制フランジ部（蛇行規制部）
５９ｃ、５９ｄ 側面部
６０ 押圧パッド（押圧部材）
６２ 支持軸（支持部）
６３ 支持孔
６４ ネジ軸（位置調整部）
６５ 調整孔
６６ ナット
６７ スプリングワッシャー
Ｎ ニップ部

Claims (7)

1. 加熱手段によって加熱される無端状の定着ベルトと、
   該定着ベルトの外周面に対向して配置される加圧ローラーと、
   前記定着ベルトの内周面に対向して配置され前記定着ベルトを介して前記加圧ローラーと押圧する押圧部材と、
   前記定着ベルトの内周面に対向して配置され前記押圧部材とともに前記定着ベルトを循環走行可能に懸架する懸架部材と、
   前記押圧部材及び前記懸架部材を支持するベルト支持ユニットと、を備え、
   記録媒体が前記定着ベルトと前記加圧ローラーとのニップ部を通過する際に記録媒体上の未定着トナー像を溶融定着する定着装置において、
   前記ベルト支持ユニットは、前記定着ベルトの走行方向と直交する方向の一端部に設けられ、前記ベルト支持ユニットを装置本体に対し回動可能に支持する支持部と、前記定着ベルトの走行方向と直交する方向の他端部に設けられ、前記支持部を中心に前記加圧ローラーの軸方向に対する前記ベルト支持ユニットの傾きを調整して装置本体に固定される位置調整部と、を有し、
   前記定着ベルトは、前記加圧ローラーに従動して循環走行することを特徴とする定着装置。
2. 前記ベルト支持ユニットは、前記加圧ローラー及び前記押圧部材の圧接方向と、前記加圧ローラーの軸方向との両者に対して直交する方向に傾き調整可能であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 加熱手段によって加熱される無端状の定着ベルトと、
   該定着ベルトの外周面に対向して配置される加圧ローラーと、
   前記定着ベルトの内周面に対向して配置され前記定着ベルトを介して前記加圧ローラーと押圧する押圧部材と、
   前記定着ベルトの内周面に対向して配置され前記押圧部材とともに前記定着ベルトを循環走行可能に懸架する懸架部材と、
   前記押圧部材及び前記懸架部材を支持するベルト支持ユニットと、を備え、
   記録媒体が前記定着ベルトと前記加圧ローラーとのニップ部を通過する際に記録媒体上の未定着トナー像を溶融定着する定着装置において、
   前記ベルト支持ユニットは、前記定着ベルトの走行方向と直交する方向の一端部に設けられ、前記ベルト支持ユニットを装置本体に対し回動可能に支持する支持部と、前記定着ベルトの走行方向と直交する方向の他端部に設けられ、前記支持部を中心に前記加圧ローラーの軸方向に対する前記ベルト支持ユニットの傾きを調整して装置本体に固定される位置調整部と、を有し、
   前記ベルト支持ユニットは、前記加圧ローラー及び前記押圧部材の圧接方向と、前記加圧ローラーの軸方向との両者に対して直交する方向に傾き調整可能であり、
   前記支持部は、装置本体に設けた支持軸の回りを回動可能に嵌装する支持孔であり、
   前記位置調整部は、前記支持孔を中心とした円周上に形成される円弧孔であり、
   前記ベルト支持ユニットは、前記加圧ローラーの軸方向に対する傾きが前記支持軸を中心に前記円弧孔に沿って調整された後、前記円弧孔を挿通するビスによって装置本体に固定されることを特徴とする定着装置。
4. 前記押圧部材及び前記懸架部材の少なくとも一方の部材には、前記定着ベルトの幅方向の蛇行を規制する蛇行規制部が設けられることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定着装置。
5. 前記押圧部材は、前記ベルト支持ユニットに回転可能に支持される定着ローラーからなり、
   前記懸架部材は、前記ベルト支持ユニットに回転可能に支持される懸架ローラーからなることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の定着装置。
6. 加熱手段によって加熱される無端状の定着ベルトと、
   該定着ベルトの外周面に対向して配置される加圧ローラーと、
   前記定着ベルトの内周面に対向して配置され前記定着ベルトを介して前記加圧ローラーと押圧する押圧部材と、
   前記定着ベルトの内周面に対向して配置され前記押圧部材とともに前記定着ベルトを循環走行可能に懸架する懸架部材と、
   前記押圧部材及び前記懸架部材を支持するベルト支持ユニットと、を備え、
   記録媒体が前記定着ベルトと前記加圧ローラーとのニップ部を通過する際に記録媒体上の未定着トナー像を溶融定着する定着装置において、
   前記ベルト支持ユニットは、前記定着ベルトの走行方向と直交する方向の一端部に設けられ、前記ベルト支持ユニットを装置本体に対し回動可能に支持する支持部と、前記定着ベルトの走行方向と直交する方向の他端部に設けられ、前記支持部を中心に前記加圧ローラーの軸方向に対する前記ベルト支持ユニットの傾きを調整して装置本体に固定される位置調整部と、を有し、
   前記押圧部材は、前記ベルト支持ユニットに固定支持される押圧パッドからなり、
   前記懸架部材は、前記ベルト支持ユニットに固定支持される側面視で曲線状のベルト保持部からなることを特徴とする定着装置。
7. 請求項１〜請求項６のいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置。

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