JP5929155B2 - 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し、詳しくは、無端状のベルトを具備する定着装置およびそれを備えた画像形成装置に関する。

紙やＯＨＰシート等を含むシート状記録媒体（以下、「用紙」で代表して説明する）上に転写され担持されているトナー像からなる未定着画像を加熱定着することにより、複写物や記録物を得る電子写真方式の複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタあるいはそれら複数の機能を備えた複合機等の画像形成装置が知られている。
この画像形成装置に用いられる加熱定着処理を行う定着装置として、ローラ同士を圧接（加圧接触させることを意味する）構成や、ローラと無端状のベルトとを組み合わせた構成が知られている。ベルトを用いる構成では、ローラ対を用いる構成における未定着画像に接する側に位置するローラに代えて、１対のローラに掛け渡されたベルトを配置し、この１対のローラの１つには用紙を圧接する加圧ローラを対向させている。

ベルトが掛け渡されるローラのうち加圧ローラと対向するローラは定着ローラとされ、定着ローラ以外のローラはベルトを加熱するための熱源を備えた加熱ローラとされている。このようなベルト（以下、「定着ベルト」ともいう）を用いたベルト定着方式では、定着ベルトの熱容量が小さいのでウォーミングアップタイムを短縮できるとともに省エネルギに寄与するという利点がある（例えば、特許文献１ないし３参照）。

ローラに巻き掛けている定着ベルトは、ローラの軸方向に移動しすぎてしまうと、トナー像を定着できないばかりか、自身が破壊してしまう。この不具合現象を「ベルト寄り」という。ベルト寄りを防止するためには、巻き掛けているローラ同士の平行度の精度を上げる必要があることは知られているが、平行度をゼロにすることはできない。

ベルト寄りを防止する技術として、ベルトの位置を検出してフィードバックし、モータを制御してローラ平行度を変更させることも提案されているが、多くの部品、複雑な制御が必要となる。

また、ベルト端面をそのままベルト側面に配置された部材に突き当てる方法や、特許文献２の背景技術における段落「０００３」に記載されているように、ベルト寄り規制部材として定着ベルトの裏面（内側）に寄り止めゴムなどの弾性材料ないしは可撓性材料を接着し、巻き掛けている各ローラの端面で突き当てることで、ベルト寄りを規制する手段が知られている。

しかしながら、上記特許文献２に記載されているような技術では、高生産性を得るために、より大きい定着ニップを構成し、より高速でベルトを回転させると、ベルト寄りに対して不利になり、ベルトの寄り止め部材部分が加熱ローラの外周面に乗り上げやすくなってしまう（以下、単に「ベルトの乗り上げ」という）という問題点（課題）がある。

本発明は、上述した事情・課題に鑑みてなされたものであり、無端状のベルトを具備する定着装置において、より大きい定着ニップを構成し、より高速回転の状態でもベルトの乗り上げが起きない構成を備えた定着装置およびこれを具備する画像形成装置を提供することを主な目的とする。

上述した課題を解決するとともに上述した目的を達成するために、本発明では、以下のような特徴ある手段・発明特定事項（以下、「構成」という）を採っている。
本発明は、熱源を有する加熱回転体と定着回転体とに巻き掛けられ、内周側の各側端部に寄り止め部材を有する無端状のベルトと、該ベルトを介して前記定着回転体と対向して配置され、前記ベルトの外周面を押し付けて前記ベルトとの間でニップ部を形成する対向回転体と、前記ニップ部出口近傍に配置され、前記ニップ部出口を通過するシートを分離する分離部とを備える定着装置において、前記ニップ部出口の前記分離部近傍における前記ベルトの内側に配置され、前記寄り止め部材および前記ベルトの内周面と当接するベルト寄り規制部材を有し、前記ベルト寄り規制部材の前記寄り止め部材に当接する幅方向の長さは、前記ベルトの前記各寄り止め部材間の前記幅方向の長さよりも短く形成され、かつ、前記ベルトの前記各寄り止め部材間の前記幅方向の長さは、前記対向回転体の軸方向長さよりも短く形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、前記課題を解決して前記目的を達成できる新規な定着装置を実現し提供することができる。
すなわち、本発明によれば、前記構成により、ベルトの寄り止め部材に加えて、ニップ部出口の分離部近傍に配置されたベルト寄り規制部材によって、ベルト寄り防止に対する余裕度が高くなるので、より大きいニップ部を構成し、より高速回転の状態でもベルトの乗り上げが起こらず、ベルト寄りを確実に防止できる。

本発明の一実施形態を示す定着装置の要部の正面図である。 （ａ）は図１の定着装置の要部の簡略的な正面図およびその拡大図、（ｂ）は定着ベルト、被摺動部および摩耗粉回収部の定着ローラ長手方向での断面図、（ｃ）は（ｂ）の平面図である。 （ａ）は図１の定着装置の要部の拡大図であって、定着ベルト、被摺動部材およびステイの形状・配置状態を示す正面図、（ｂ）は定着ベルト、被摺動部材およびステイの定着ローラ長手方向での断面図、（ｃ）は（ｂ）の断面図、（ｄ）は隙間、寄り止め部材の厚さとの関係により定着ベルトの乗り上げを防止する状態を説明する説明図である。 本発明に係る定着装置を適用する画像形成装置としてのフルカラー複写機全体の構成図である。 比較例の定着装置の正面図である。 比較例の定着装置に設けられる寄り止め部材の一部を破断して示す一部断面平面図である。

以下、図を参照して本発明の実施の形態（以下、「実施形態」という）を詳細に説明する。各実施形態および比較例等に亘り、同一の機能および形状等を有する構成要素（部材や構成部品等）については、混同の虞がない限り一度説明した後では同一符号を付すことによりその説明を省略する。公開特許公報等の構成要素を引用して説明する場合は、その符号に括弧を付して示し、各実施形態等のそれと区別するものとする。

先ず、図４を参照して、本発明に係る定着装置を適用する画像形成装置の一例を説明する。図４は、本発明に係る定着装置を適用する画像形成装置の一例としてのタンデム中間転写方式のフルカラー複写機を示す全体構成図である。
このフルカラー複写機は、装置本体１００と、装置本体１００の下部に配置され装置本体１００を載せる給紙テーブル２００と、装置本体１００の上部に配置された画像読取装置であるスキャナ３００と、スキャナ３００のさらに上部に配置された原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００とから構成されている。

装置本体１００のほぼ中央部には、Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｂｋ（ブラック）の４つの画像形成手段としての画像形成ユニット１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｂｋ（以下、「１８Ｙ〜Ｂｋ」と略記する）を横に並べて配置してタンデム画像形成部２０が構成されている。各画像形成ユニット１８Ｙ〜Ｂｋは、それぞれＹ、Ｃ、Ｍ、Ｂｋの各色トナー像が形成される像担持体としての感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋ（以下、「４０Ｙ〜Ｂｋ」と略記する）を有している。
以下、各画像形成ユニット１８Ｙ〜Ｂｋの構成は、同様であるため、この画像形成ユニット１８Ｙ〜Ｂｋおよび感光体４０Ｙ〜Ｂｋのみにトナー色を表す添字符号を付すこととする。また、図の簡明化のため、画像形成ユニット１８Ｙのみにこのユニットを構成する装置の符号３７、５８、３８を付し、他の画像形成ユニット１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｂｋでは省略する。

タンデム画像形成部２０の上方には、露光装置２１が設けられている。露光装置は、各色毎に用意されたレーザダイオード（ＬＤ）方式の４つの光源と、ポリゴンミラーとポリゴンモータから構成される１組のポリゴンスキャナと、各光源の光路に配置されたレンズやミラーから構成されている。各色の画像情報に応じてＬＤから射出されたレーザ光はポリゴンスキャナにより偏向走査され各色の感光体４０Ｙ〜Ｂｋに照射される。

タンデム画像形成部２０の下方には、無端ベルト状の中間転写ベルト２６が設置されている。中間転写ベルト２６は、３つの支持ローラ２７、２８、２９に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能であり、支持ローラ２７は中間転写ベルト２６を回転駆動する駆動ローラである。また、支持ローラ２７と支持ローラ２８間には、各色の感光体４０Ｙ〜Ｂｋから中間転写ベルト２６にトナー像を転写する一次転写手段としての一次転写ローラ６２が中間転写ベルト２６を間に挟んで各感光体４０Ｙ〜Ｂｋに対向するように設けられている。

中間転写ベルト２６の下方には、２次転写装置２２が配置されている。２次転写装置２２は、２つのローラ２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛け渡して構成し、中間転写ベルト２６を介して支持ローラ２９に押し当てて配置し、中間転写ベルト２６上の画像をシート状記録媒体の一例としての用紙に転写する。

２次転写装置２２の左側には、用紙上の未定着画像（トナー像）を定着する定着装置７０が配置されている。定着装置７０は、無端状のベルトである定着ベルト３に加圧ローラ４を押し当てて構成されている。定着装置７０の細部構成は、後述する図５および図６に示す比較例で説明する。

上述した２次転写装置２２は、画像転写後の用紙を定着装置７０へと搬送する用紙（シート）搬送機能も備えている。もちろん、２次転写装置として、転写ローラや転写チャージャを配置してもよく、そのような場合は、この用紙搬送機能を別途備える必要がある。
なお、図示例では２次転写装置２２および定着装置７０の下方に、上述したタンデム画像形成部２０と平行に、用紙を反転排紙したり、用紙の両面に画像を形成するために用紙を反転して再給紙したりする反転装置３０を備えている。

このフルカラー複写機を用いてコピー動作を行うときは、ＡＤＦ４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、ＡＤＦ４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、ＡＤＦ４００を閉じて原稿を押さえる。そして、不図示の操作部のスタートスイッチを押すと、ＡＤＦ４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動した後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動して原稿内容を読み取る。その後、操作部でのモード設定、あるいは操作部で自動モード選択が設定されている場合には原稿の読み取り結果に従い、フルカラーモードまたは白黒モードで画像形成動作を開始する。

フルカラーモードが選択された場合には、各感光体４０Ｙ〜Ｂｋが図４に示す矢印方向（反時計回り）にそれぞれ回転する。そして、その各感光体４０Ｙ〜Ｂｋの表面が帯電装置３７により一様に帯電される。その後、各色の感光体４０Ｙ〜Ｂｋには露光装置２１から各色の画像に対応するレーザ光がそれぞれ照射され、各色の画像データに対応した潜像がそれぞれ形成される。各潜像は感光体４０Ｙ〜Ｂｋが回転することにより各色の現像装置５８で各色のトナーが現像される。各色のトナー像は中間転写ベルト２６の搬送とともに、中間転写ベルト２６上に順次転写されて中間転写ベルト上にフルカラー画像が形成される。転写後の感光体４０Ｙ〜Ｂｋは除電ランプにより光除電され、クリーニング装置３８により転写残のトナーが除去される。したがって、帯電装置３７、露光装置２１および現像装置５８は、感光体４０Ｙ〜Ｂｋ上にＹ、Ｃ、Ｍ、Ｂｋの各色の画像（トナー像）を形成する画像形成手段を構成している。

一方、給紙テーブル２００内に複数配設（配置して設けることを意味する）されている給紙ローラ４２の１つを選択回転し、給紙テーブル２００のペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つから用紙を送り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して装置本体１００内の給紙路４８に導き、その先端をレジストローラ４９に突き当てて止める。または、手差し給紙の場合には、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上の用紙を送り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくその先端をレジストローラ４９に突き当てて止める。そして、中間転写ベルト２６上のフルカラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写ベルト２６と２次転写装置２２との間に用紙を送り込み、２次転写装置２２で転写して用紙上にトナー像を転写する。

トナー像が転写された用紙は、２次転写装置２２で搬送されて定着装置７０へと送り込まれ、定着装置７０で熱と圧力とを加えて用紙に定着された後、切換爪５５で切り換え案内されて排出ローラ５６で排出され、排紙トレイ５７上にスタックされる。または、切換爪５５でその搬送方向が切り換えられてシート反転装置３０に入れ、そこで反転して再び２次転写装置２２へと再給紙され、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出される。以降、２枚以上の画像形成が指示されているときには、上述した作像プロセスが繰り返される。

白黒モードが選択された場合には、支持ローラ２８が下方に移動し、中間転写ベルト２６を感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍから離間させる。感光体４０Ｂｋのみが図４の反時計回り方向に回転し、感光体４０Ｂｋの表面が帯電ローラ７０により一様に帯電され、Ｂｋの画像に対応するレーザ光が照射され、潜像が形成され、Ｂｋのトナーにより現像されてトナー像となる。このトナー像は中間転写ベルト２６上に転写される。この際、Ｂｋ以外の３色の感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、現像装置５８は停止しており、感光体や現像剤の不要な消耗を防止する。
一方、給紙カセット４４から用紙が給紙され、レジストローラ４９により、中間転写ベルト２６上に形成されているトナー像と一致するタイミングで搬送される。トナー像が転写された用紙は、フルカラー画像の場合と同様に定着装置７０で定着され、指定されたモードに応じた排紙系を通って処理される。以降、２枚以上の画像形成が指示されているときには、上述した作像プロセスが繰り返される。

（比較例）
後述する本発明の実施形態を示す定着装置の特有の構成を明確にするため、図５および図６を参照して、上述した比較例を示す定着装置７０の構成を説明する。図５および図６において、Ｘは用紙（シート）搬送方向を、Ｙは用紙搬送方向と直交する幅方向（以下、「用紙幅方向」ともいう）を、Ｚは上下（鉛直）方向を、それぞれ表している。

図５に示す定着装置７０は、ベルト定着方式であり、加熱回転体の一例としての加熱ローラ１と、定着回転体の一例としての定着ローラ２と、無端状のベルトの一例としての定着ベルト３と、加圧回転体の一例としての加圧ローラ４と、加熱ローラ１を回転駆動することにより定着ベルト３を図示矢印（時計回り）方向に回転させてシートとしての用紙５を搬送する図示しない駆動手段とを備えている。

中空状の加熱ローラ１と加圧ローラ４との内部には、熱源の一例としてのヒータランプ６、７が配設されている。加熱ローラ１と定着ローラ２と加圧ローラ４とは、定着装置７０の装置本体の一例としての筺体８の長手方向（図５の紙面に直交する方向）に各軸を介して回転可能に支持されている。
より具体的には、加熱ローラ１と定着ローラ２と加圧ローラ４とは、図５に示す筺体８の紙面手前側および紙面奥側に固着されている筺体側板８ａ、８ｂ（図６（ａ）参照）に各軸を介して回転可能に支持されている。
ヒータランプ６、７は、筺体８に固定保持されている。

定着ベルト３は、加熱ローラ１の外周と定着ローラ２の外周とに巻き掛けられていて、図示しないばね等の付勢手段により、定着ベルト３の外側・外周面に押し付けられるように設けられたテンションローラ９によってテンションを付与されている。テンションローラ９は、例えば円筒形をなすアルミニウム管で形成さており、筺体８の長手方向に沿う各軸を介して定着ベルト３に従動・回転可能に支持されている。
なお、テンションローラによる定着ベルト３へのテンションの付与は、定着ベルト３の内側からでもよい。

定着ベルト３は、所定の厚さのＰＩ（ポリイミド）層で形成された無端ベルトであって、その外周表面にはＰＦＡ膜等のオフセット防止剤がコーティングされたものである。

加圧ローラ４は、定着ベルト３を介して定着ローラ２と対向して配置され、図示しない接離手段によって定着ローラ２の中心方向に定着ベルト３の外周面を加圧されている。この加圧状態によって加圧ローラ４と定着ベルト３との間にニップ部Ｎが形成される。
加熱ローラ１と、ニップ部Ｎを構成する定着ローラ２とは、ニップ部Ｎの幅を広くするためローラ表面に弾性体であるシリコンゴムを巻いている。シリコンゴムに代えて、金属ローラとしてもよい。

加熱ローラ１の近傍と加圧ローラ４の近傍との各所定位置に配置されている図示されていない温度センサにより、加熱ローラ１、加圧ローラ４の各温度を検出し、図示しない制御装置によって所定の温度に制御されている。

上記図示しない駆動手段は、モータと駆動力伝達手段としての減速ギヤ列を備えていて、定着ローラ２にギヤを介して連結・接続され、定着ローラ２を図中矢印（時計回り）方向に回転駆動するように構成されている。この定着ローラ２の回転により、定着ローラ２に圧接する加圧ローラ４は図中反時計回りに、定着ベルト３は図中時計回りに、それぞれ定着ベルト３と同速で回転する。

ニップ部Ｎの出口近傍には、ニップ部Ｎの出口を通過する用紙５を定着ベルト３および／または加圧ローラ４から剥離・分離する分離手段ないしは分離部材の一例としての分離板７３、加圧分離爪７２を備えた分離部が配置されている。

加熱ローラ１側には、トナー定着後の用紙を定着ベルト３から分離しやすくするために、定着ベルト３の外周表面にシリコンオイルを塗布する塗布ローラ等を備えたオイル塗布装置１５が配設されている。一方、定着ローラ２側には、定着ベルト３の外周表面の付着物をクリーニングするウェブ等を備えたクリーニングユニット１６が配設されている。また、加圧ローラ４の下方には、加圧ローラ４の下部を浸してシリコンオイルを供給するシリコンオイル槽１７が配設されている。

加熱ローラ１に内蔵されたヒータランプ６の発熱による熱は、加熱ローラ１を介して定着ベルト３に伝わり、定着ベルト３が加熱される。加圧ローラ４と定着ベルト３とは、互いに逆回転しているので、用紙５に担持（転写）されているトナー像をニップ部Ｎで加熱溶融させながら用紙５を搬送する。

上述したような基本構成からなる比較例の定着装置７０において、トナー像を担持（転写）された用紙５は、２次転写ベルト２４によって搬送され、さらにニップ部Ｎよりも定着ベルト３の用紙（シート）搬送方向の上流側に配置された入口ガイド７１に案内されながらからニップ部Ｎに向かって搬送される。そして、用紙５上のトナー像はニップ部Ｎで加熱溶融されることによって用紙５上に定着される。定着後の用紙５は、ニップ部Ｎよりも用紙搬送方向の下流側に配置された加圧分離爪７２により加圧ローラ４から、分離板７３により定着ベルト３から、それぞれ剥離される。この後、定着後の用紙５は、分離板７３よりもさらに用紙搬送方向の下流側に配置された図４に示した切換爪５５によって用紙搬送方向が選択された後、選択された用紙搬送方向に搬送されることとなる。

図６を参照して、比較例の定着装置における定着ベルト３の寄り止め構成を説明する。図６（ａ）に示すように、定着ベルト３の内周側（内側）の幅方向Ｙにおける各側端部（図６の左右両側）には、ゴムで形成された寄り止め部材１０が全内周に渡り接着・固定されている。寄り止め部材１０は、断面略正方形ないしは矩形形状であり、立体視では凸状ないしは段差状をなす。寄り止め部材１０が、加熱ローラ１の端面に突き当たった状態で接触（以下、「当接」という）することで、定着ベルト３が移動する力に対してストッパーの役割をしている。
図６（ａ）は、定着ベルト３が図において右側へ移動する「ベルト寄り」方向に対して、定着ベルト３の左側端部の寄り止め部材１０が加熱ローラ１の左側の端面に突き当たり、ストッパーの役割を果たしている状態を表わしている。

（実施形態）
図１〜図３を参照して、本発明の一実施形態に係る定着装置６０について説明する。図１は本発明の一実施形態を示す定着装置の要部の正面図、図２（ａ）は図１の定着装置の要部の簡略的な正面図およびその拡大図、図２（ｂ）は定着ベルト、被摺動部材およびステイの定着ローラ長手方向での断面図、図２（ｃ）は図２（ｂ）の平面図である。図３（ａ）は図１の定着装置の要部の拡大図であって、定着ベルト、被摺動部材およびステイの形状・配置状態を示す正面図、図３（ｂ）は定着ベルト、被摺動部材およびステイの定着ローラ長手方向での断面図、図３（ｃ）は図３（ｂ）の被摺動部材およびステイの断面図、図３（ｄ）は隙間Ａ、寄り止め部材の厚さＢとの関係により定着ベルトの乗り上げを防止する状態を説明する説明図である。

なお、図１に示す本実施形態の定着装置６０では、図の簡明化を図るため、図５に示した比較例の定着装置７０で図示していた、筺体８、オイル塗布装置１５、クリーニングユニット１６、シリコンオイル槽１７の図示を省略している。また、図４において括弧を付して示す符号６０は、本実施形態の定着装置６０がフルカラー複写機に適用され搭載されることを表している。

本実施形態の定着装置６０は、図５の比較例の定着装置７０と比較して、図１〜図３に示すように、寄り止め部材１０および定着ベルト３の内周面と当接するベルト寄り規制部材の一例としての被摺動部材１１およびステイ１３を筺体（装置本体）に有する点、接離手段１４を有することを明定した点、図５に示した加圧分離爪７２を除去した点、図６に示したように、定着ベルト３の加熱ローラ１の長手方向（幅方向Ｙでもある）における寄り止め部材１０の位置を、加熱ローラ１の長さに合わせてその各端面に当接するように設定されている点、テンションローラ９の配置位置を定着ベルト３の外周面から内周面に当接するように変更した点が主に相違する。これら相違点以外の本実施形態の構成は、図５および図６に示した比較例と同様である。

被摺動部材１１は、図１〜図３においてハッチを施して示しており、アルミニウムやステンレススチール等の金属で形成されている。被摺動部材１１は、ニップ部Ｎ出口の分離部近傍における定着ベルト３の内側に、定着ベルト３の内周面と当接して配置されている。被摺動部材１１は、定着ベルト３の内周面と当接する向きに凸状をなしている。
被摺動部材１１は、上記した材質に限らず、定着装置の機能を損なわず、各々の機能を発揮するものであれば何でもよい。

被摺動部材１１は、図２（ｂ）に代表して示すように、ステイ１３の複数箇所（図示例では６箇所）においてネジ６４で締結固定されている。図２（ａ）、図２（ｂ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）の上下（鉛直）方向Ｚに縦の一点鎖線で示す位置がネジ止め位置を示している。被摺動部材１１の複数箇所（図示例では６箇所）には、ネジ６４締結用のメネジが形成されている。
ステイ１３は、所定の強度・剛性を備えた材料として、例えば金属（鋼板やステンレススチール）で形成されていて、被摺動部材１１を着脱可能に取り付け・保持する保持部材として機能する。ステイ１３には、ネジ６４挿通用の孔１３ａが複数箇所（図示例では６箇所）に貫通して形成されている。

図２（ｂ）に示すように、被摺動部材１１が定着ベルト３の内側から突出して定着ベルト３の内周面に当接している厚さＣ（ステイ１３取り付け面からの高さないしは段差でもある）は、定着ベルト３の内側の両側端部に固定されている寄り止め部材１０の所定の厚さ（高さないしは段差）Ｂよりも若干大きく形成されている。また、被摺動部材１１の幅方向Ｙの長さは、定着ローラ２の長手方向（幅方向Ｙ）に巻き掛けられている定着ベルト３の寄り止め部材１０間の長さよりも幅方向Ｙにやや短く形成されている。これにより、定着ベルト３にベルト寄りが生じるとき、寄り止め部材１０が被摺動部材１１の段差部分に突き当たるようになっている。

ステイ１３は、ニップ部Ｎ出口の分離部近傍における定着ベルト３の内側に、定着ローラ２の外周表面と非接触状態で、図１および図２（ａ）の紙面の手前側および奥側に貫通して配置されている。ステイ１３の両端部は、図６に示した筺体側板８ａ、８ｂに固着されている不動部材（図示せず）に図示しないネジで固定されている。
これにより、被摺動部材１１およびステイ１３は、ニップ部Ｎ出口の分離部近傍における定着ベルト３の内側に配置されている。加えて、被摺動部材１１およびステイ１３は、共に装置本体としての筺体８に対して着脱可能に設けられている。すなわち、被摺動部材１１は、ステイ１３に対してネジ６４を介して、交換可能かつ分離可能に配置されている。

図１に示すように、接離手段１４は、加圧ローラ４をしてニップ部Ｎを形成する加圧位置と、該加圧位置から離間した非加圧位置との間で変位・揺動させるものである。接離手段１４は、加圧ローラ４を回転可能に支持するとともに、軸６１を中心として揺動可能なアーム６２と、アーム６２の自由端部に係わり合う（以下、「係合」という）に設けられた偏心カム６３とから主に構成されている。

軸６１は、図６に示し筺体側板８ａ、８ｂの不動部材に所定角度の範囲で回動（正逆方向に円運動することを意味する）可能に支持されている。アーム６２の基端部は軸６１に固定され、偏心カム６３はアーム６２の自由端部に係合可能に設けられている。偏心カム６３のカム軸６３ａには、図示しないモータ等の駆動手段がギヤ等の駆動力伝達手段を介して連結されている。

ここで、接離手段１４の動作を説明しておく。図示しないモータ等の駆動手段の駆動により、偏心カム６３が回転し、図１に示すように偏心カム６３の大径部がアーム６２の自由端部に係合したときには、アーム６２の自由端部が軸６１を中心として反時計回りに揺動し、加圧ローラ４が定着ベルト３を介して定着ローラ２に圧接することで、加圧ローラ４が加圧位置を占め、ニップ部Ｎが形成される。一方、偏心カム６３がさらに回転し、偏心カム６３の小径部がアーム６２の自由端部に係合したときには、アーム６２の自由端部が自重またはばね等の付勢力により軸６１を中心として時計回りに揺動し、加圧ローラ４が定着ベルト３および定着ローラ２から離間して非圧接（脱圧）状態になることで、加圧ローラ４が非加圧位置を占める。

被摺動部材１１は、加圧ローラ４の揺動変位により脱圧時には接触しないが、図１等に示すように加圧時には定着ベルト３を介して加圧ローラ４に接触するように、加圧ローラ４に近接してニップ部Ｎ出口近傍に配置されている。さらに、用紙分離のための分離板７３が、被摺動部材１１における定着ベルト３の回転方向の直ぐ下流に配置されている。

図３を参照して、被摺動部材１１と加圧ローラ４との隙間（ギャップ）Ａについて説明する。
上述したとおり、被摺動部材１１は、加圧ローラ４に近接して配置されている。隙間（ギャップ）Ａとは、加圧ローラ４が加圧位置を占めているとき、被摺動部材１１の定着ベルト３の内周面と接触している部位と、加圧ローラ４の外周面との距離が最短となる隙間（ギャップ）を意味する。

接離手段１４によって加圧ローラ４が加圧位置を占めているとき、加圧ローラ４の外周面と被摺動部材１１との隙間Ａが、寄り止め部材１０（図２（ｂ）参照）の厚さＢと比べて小さく設定（Ａ＜Ｂである）されている。

加圧ローラ４の外周面と被摺動部材１１との間の距離の一番狭い部位の隙間Ａが、定着ベルト３内側の寄り止め部材１０の厚さＢより小さいことで、図３（ｄ）に示すように、定着ベルト３の裏面側の側端部に存在する寄り止め部材１０の厚さＢないしは高さ段差部分が定着ローラ２の外周面に乗り上げようとしても、定着ベルト３の寄り止め部材１０の厚さＢ分浮き上がる前に加圧ローラ４の外周面によって押さえ付けられ、定着ベルト３の寄り止め部材１０が被摺動部材１１を乗り越えて、定着ローラ２の外周面に乗り上がることはない。
後述する変形例で説明する場合のように、加圧ローラ４と被摺動部材１１とが定着ベルト３を介して当接している場合は最も有利となるが、当接していない場合、上記した条件にすることでベルト寄りに対して有利となる。

ここで、被摺動部材１１の形状について補説する。図３（ａ）に示すように、被摺動部材１１は、被摺動部材１１配置部の定着ベルト３の曲率が、被摺動部材１１が配置されていない場合のニップ部Ｎ出口分離部近傍の定着ベルト３の曲率と比べ、大きくなるような外周形状に設定されている。換言すれば、被摺動部材１１配置部の定着ベルト３の曲がり具合は、被摺動部材１１が配置されていない場合のニップ部Ｎ出口分離部近傍の定着ベルト３の曲がり具合よりもきつくなっている。
被摺動部材１１の外周形状が上記のとおりであるため、本実施形態では用紙（シート）分離性が向上する。

上述した構成および動作のとおり、本実施形態によれば、第１に、従来のベルトの寄り止め部材１０に加えて、ニップ部Ｎ出口の分離部近傍に配置されたベルト寄り規制部材としての被摺動部材１１によって、ベルト寄り防止に対する余裕度が高くなるので、より大きいニップ部を構成し、より高速回転の状態でも定着ベルト３の乗り上げが起こらず、ベルト寄りを確実に防止できる。

第２に、被摺動部材１１は、筺体８に対して着脱可能に設けられていることにより、被摺動部材１１の磨耗や経時劣化した場合に該当部位のみ交換できるので、コストダウンになる。

第３に、加圧ローラ４が非加圧位置を占めているとき、加圧ローラ４の外周面と被摺動部材１１との隙間Ａが、寄り止め部材１０の厚さＢと比べて小さく設定されていることにより、寄り止め部材１０の厚さＢ分が定着ローラ２の外周面に乗り上げようとしても、定着ベルト３の寄り止め部材１０の厚さＢ分浮き上がる前に、寄り止め部材１０の厚さＢ部分が加圧ローラ４の外周面によって押さえ付けられ、定着ベルト３の寄り止め部材１０が被摺動部材１１を乗り越えて、定着ローラ３の外周面に乗り上がることがない。

第４に、被摺動部材１１は、被摺動部材１１配置部の定着ベルト３の曲率が、被摺動部材１１が配置されていない場合のニップ部Ｎ出口分離部近傍の定着ベルト３の曲率と比べ、大きくなるような外周形状に設定されていることにより、用紙（シート）分離性が向上する。

第５に、定着装置６０を図４に示した画像形成装置としてのフルカラー複写機に適用し搭載した場合、上述した第１〜第４の利点・効果を奏することは無論である。

次に、図１〜図３に示した実施形態の変形例を説明する。
この変形例は、図１〜図３の実施形態と比較して、接離手段１４によって加圧ローラ４が加圧位置を占めているとき、加圧ローラ４と被摺動部材１１とが定着ベルト３を介して当接している点のみ相違する。この相違点以外の構成および動作は、図１〜図３の実施形態と同様である。

この変形例によれば、接離手段１４によって加圧ローラ４が加圧位置を占めているとき、被摺動部材１１は、定着ベルト３を介して、加圧ローラ４の外周面に当接することにより、定着ベルト３の寄り止め部材１０の厚さ部分が加圧ローラ４の外周面によって押さえ付けられるので、定着ベルト３の寄り止め部材１０の厚さ部分が被摺動部材１１を乗り越えることがなくなる。

本発明に係る画像形成装置は、図４に示したフルカラー複写機に限らず、本発明に係る定着装置を適用・搭載できる画像形成装置であればよく、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタを含む画像形成装置、またはこれら２つ以上の機能を備えた複合機等においても適用可能である。
また、シート状記録媒体としては、用紙５に限らず、薄紙から厚紙、はがき、封筒、あるいはＯＨＰシート等まで、特には電子写真方式の画像形成手段を用いて画像形成可能な全ての記録媒体・シートを含むものである。

１ 加熱ローラ（加熱回転体）
２ 定着ローラ（定着回転体）
３ 定着ベルト（ベルト）
４ 加圧ローラ（対向回転体）
５ 用紙（シート状記録媒体）
６、７ ヒータランプ（熱源）
８ 筺体（装置本体）
９ テンションローラ
１０ 寄り止め部材
１１ 被摺動部材（ベルト寄り規制部材）
１３ ステイ（保持部材）
１４ 接離手段
１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｂｋ 画像形成ユニット（画像形成手段）
４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋ 感光体（像担持体）
６０ 定着装置
Ｘ 用紙（シート）搬送方向
Ｙ 幅方向
Ｚ 上下方向

特開２００８−２１６４４４号公報 特開２００９−１５１２６０号公報（段落「０００３」〜「０００５」参照） 特開２０１０−１７５６１７号公報

Claims (8)

1. 熱源を有する加熱回転体と定着回転体とに巻き掛けられ、内周側の各側端部に寄り止め部材を有する無端状のベルトと、該ベルトを介して前記定着回転体と対向して配置され、前記ベルトの外周面を押し付けて前記ベルトとの間でニップ部を形成する対向回転体と、前記ニップ部出口近傍に配置され、前記ニップ部出口を通過するシートを分離する分離部とを備える定着装置において、
   前記ニップ部出口の前記分離部近傍における前記ベルトの内側に配置され、前記寄り止め部材および前記ベルトの内周面と当接するベルト寄り規制部材を有し、
   前記ベルト寄り規制部材の前記寄り止め部材に当接する幅方向の長さは、前記ベルトの前記各寄り止め部材間の前記幅方向の長さよりも短く形成され、かつ、前記ベルトの前記各寄り止め部材間の前記幅方向の長さは、前記対向回転体の軸方向長さよりも短く形成されていることを特徴とする定着装置。
2. 請求項１記載の定着装置において、
   前記ベルト寄り規制部材は、装置本体に対して着脱可能に設けられていることを特徴とする定着装置。
3. 請求項１または２記載の定着装置において、
   前記対向回転体は、前記ニップ部を形成する加圧位置と、該加圧位置から離間した非加圧位置との間で変位可能に構成されており、
   前記ベルト寄り規制部材は、前記対向回転体に近接して配置されており、
   前記寄り止め部材は、前記対向回転体の端面と当接する所定の厚さを持つ凸状をなし、
   前記対向回転体が前記加圧位置を占めているとき、前記対向回転体の外周面と前記ベルト寄り規制部材との隙間が、前記寄り止め部材の前記厚さと比べて小さく設定されていることを特徴とする定着装置。
4. 請求項１または２記載の定着装置において、
   前記対向回転体は、前記ニップ部を形成する加圧位置と、該加圧位置から離間した非加圧位置との間で変位可能に構成されており、
   前記対向回転体が前記加圧位置を占めているとき、前記ベルト寄り規制部材は、前記ベルトを介して、前記対向回転体の外周面に当接することを特徴とする定着装置。
5. 熱源を有する加熱回転体と定着回転体とに巻き掛けられ、内周側の各側端部に寄り止め部材を有する無端状のベルトと、該ベルトを介して前記定着回転体と対向して配置され、前記ベルトの外周面を押し付けて前記ベルトとの間でニップ部を形成する対向回転体と、前記ニップ部出口近傍に配置され、前記ニップ部出口を通過するシートを分離する分離部とを備える定着装置において、
   前記ニップ部出口の前記分離部近傍における前記ベルトの内側に配置され、前記寄り止め部材および前記ベルトの内周面と当接するベルト寄り規制部材を装置本体に具備し、
   前記対向回転体は、前記ニップ部を形成する加圧位置と、該加圧位置から離間した非加圧位置との間で変位可能に構成されており、
   前記ベルト寄り規制部材は、前記対向回転体に近接して配置されており、
   前記寄り止め部材は、前記対向回転体の端面と当接する所定の厚さを持つ凸状をなし、
   前記対向回転体が前記加圧位置を占めているとき、前記対向回転体の外周面と前記ベルト寄り規制部材との隙間が、前記寄り止め部材の前記厚さと比べて小さく設定されていることを特徴とする定着装置。
6. 熱源を有する加熱回転体と定着回転体とに巻き掛けられ、内周側の各側端部に寄り止め部材を有する無端状のベルトと、該ベルトを介して前記定着回転体と対向して配置され、前記ベルトの外周面を押し付けて前記ベルトとの間でニップ部を形成する対向回転体と、前記ニップ部出口近傍に配置され、前記ニップ部出口を通過するシートを分離する分離部とを備える定着装置において、
   前記ニップ部出口の前記分離部近傍における前記ベルトの内側に配置され、前記寄り止め部材および前記ベルトの内周面と当接するベルト寄り規制部材を装置本体に具備し、
   前記対向回転体は、前記ニップ部を形成する加圧位置と、該加圧位置から離間した非加圧位置との間で変位可能に構成されており、
   前記対向回転体が前記加圧位置を占めているとき、前記ベルト寄り規制部材は、前記ベルトを介して、前記対向回転体の外周面に当接することを特徴とする定着装置。
7. 請求項１ないし６の何れか一つに記載の定着装置において、
   前記ベルト寄り規制部材は、前記ベルト寄り規制部材配置部の前記ベルトの曲率が、前記ベルト寄り規制部材が配置されていない場合の前記分離部近傍の前記ベルトの曲率と比べ、大きくなるような形状に設定されていることを特徴とする定着装置。
8. 請求項１ないし７の何れか一つに記載の定着装置を具備することを特徴とする画像形成装置。

Images