(57)【要約】【課題】定着装置において、ベルト部材の加熱状態やテンション状態によらず片寄りを効率よく防止でき、しかも片寄りの防止を小さい抵抗で実現する。【解決手段】加熱ローラ２２及び定着ローラ２３に架け回される無端状のベルト部材２１を備える定着装置２０であって、ベルト部材２１は、その幅方向両端部の外周面に周長に沿い外側に向け凸設された環状の寄止部材２５を一対備え、ベルト部材の外周のうち加熱ローラ２２に掛け回された湾曲部分において寄止部材２５に接触して前記ベルト部材の幅方向の移動を規制する一対の規制部材３１を備える。規制部材３１は、開口部３３を備える鞘部材３２内に収納され、開口部３３から露出した接触部分３１ａで寄止部材２５に津入れ周り鞘部材３２の内部を循環する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本以上のローラ部材に架け回され、前記ローラ部材の駆動に伴い駆動される無端状のベルト部材を備える定着装置において、
該ベルト部材は、その幅方向両端部の外周面に周長に沿い外側に向け凸設された環状の寄止部材を一対備え、
前記ベルト部材の外周のうち少なくとも１本のローラ部材に掛け回された湾曲部分において前記寄止部材に接触して前記ベルト部材の幅方向の移動を規制する一対の規制部材を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記一対の規制部材は、前記一対の寄止部材のベルト部材幅方向の内側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記規制部材は転動自在に配置され前記寄止部材と連れ回ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記規制部材の一部分は、全体閉曲線形状をなす管状の鞘部材の内部に摺動可能に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れか一項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記鞘部材は、前記規制部材が前記寄止部材と接触する部分において前記規制部材が露出する開口部を備えることを特徴とする請求項１から請求項４までの何れか一項に記載の定着装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までの何れか一項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は定着装置及び画像形成装置に係り、特に２本以上のローラ部材に架け回され、前記ローラ部材の駆動に伴い駆動される無端状のベルト部材とこのベルト部材の寄り止め装置を備える定着装置及びこの定着装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述の画像形成装置の定着装置として、図７に示すものがある。これは、ベルトタイプの定着装置であり、ローラ１と熱源２ｂを備えたローラ２に無端状のベルト部材３を架け渡し、このベルト部材３を移送させながら加熱し、そのうちの１本のローラ１に前記ローラとは別のローラ４を圧接させてニップ部５を形成し、未定着トナー像を形成した記録媒体を前記ニップ部５に通過させて熱及び圧力を加えて定着させるものである。
【０００３】
このような定着装置においてベルト部材の片寄りや蛇行を防止するため、ベルト部材の端部の内周面に寄り止め部材を設けるものがある。図８は片寄り防止機構を備えた定着装置の片寄り防止機構を示す断面図である。これは、ベルト部材３の内側両縁部に凸部３ａを形成すると共に、少なくとも１つのローラ例えばローラ２の両端部に段差部２ａを設け、ベルト部材３が蛇行したときも、この段差部２ａに凸部３ａが当接し、ベルト部材３の寄りを防止するものである。
【０００４】
ここで、ローラのコストを下げるため、あるいはローラ小径化して装置を小型化するために、ローラ両端部の段差部２ａをなくし、ストレート形状にしたいという要望がある。このような形状のローラ（ストレートローラ）を採用すると、上述の段差部を使用した寄り防止はできない。
【０００５】
ストレートローラ使用時のベルト部材の寄りを防止するため、ベルト部材の片端面あるいは、両端面に設けた寄り止め部材を、何らかの固定部材や回転部材に当てて、寄りを防止することが考えられる。しかし、このように、ベルト部材の寄り止め部材に係止部材に押し当ててベルト部材の寄りを防止しようとすると、ベルト部材自体が押されて座屈し、破損するという問題がある。これに対応してベルト部材を厚くして剛性を上げれば、破損の可能性は減らせるが、厚みが増えるとコストアップしたり、熱容量が増え昇温が遅くなり装置の使い勝手が悪化したりするので好ましくない。
【０００６】
このような課題に対し、ベルト部材の両端部・外周面に寄り止めを設け、別部材を寄り止めに接触させてベルト部材の寄りを規制する装置が特許文献１に記載されている。図９は特許文献１に記載された片寄り防止機構を示す部分断面図である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この機構は、ベルト部材１１の少なくとも片側端部に段付きのリブ１２を有し、そのリブの上段部１３に接触させてベルト部材１１の移動を規制する規制部材１４を設けている。また特許文献に記載の機構では、駆動ローラとテンションローラの中間に規制部材を配置している。なお、図中１５はベルト部材１１が掛け回されたローラを示している。
【０００８】
しかし、この片寄り防止機構には、以下の問題がある。即ち、ベルト部材１１をローラとローラの間であってベルト部材１１が自由に動ける位置で、ベルト部材１１に設けたリブ１２の移動を規制しようとしても、ベルト部材１１の加熱状態や、スプリングの個体差や、転写材の厚みなどによっても変化するベルト部材１１のテンションの状態によって、ベルト部材１１自体の位置が上下方向に踊ってしまい動いてしまう可能性があり、規制部材１４がリブ１２の上段部１３から、外れてしまうおそれがある。
【０００９】
特許文献１では、規制部材１４のベルト部材周長方向の長さは、ベルト部材１１の周長に対して、１／１０程度である。この規制部材１４の長さを長くするほど、ベルト部材の寄り防止効果は高いと考えられるが、長くすればするほど、リブ１２の上段部１３と規制部材１４の摺動抵抗が増え、ベルト部材の破損、リブ１２のはがれの可能性が増してしまう。摺動抵抗を減らすために、コロ１５を使用することもできる（特許文献１段落
【００１０】
、図１１最小）。なお、コロの大きさについては特に記載されていない。このように、コロを使用すると、円形状の一部しかリブ上段部と接触しないので、同じ大きさの場合、固定式規制部材に比べて、寄り規制効果が小さいものとなる。図１０は、特許文献１に記載の定着装置を上から見た平面図である。図中の、実線矢印がベルト部材１１と規制部材１４及びコロ１５との接触長さを示している。図１０（ａ）に示す固定した規制部材１４を使用する場合は、部材の長さと接触長さが等しくなるが、図１０（ｂ）に示すコロ１５を使用した場合は、規制部材の長さ（コロ１５の直径）に比べて、ベルト部材１１と規制部材１４の接触長さが短い。即ち、図１０（ａ）に示すように、固定された規制部材１４を使用する場合は、接触長さが長いので規制効果は比較的高いが、規制部材１４が固定されているため摺動抵抗が大きい。これに対して、図１０（ｂ）に示すようにコロ１５を使用した場合は、コロ１５が回転可能であるため摺動抵抗は小さいが、接触長さが短く規制効果が比較的に低いことになる。このように、規制部材の接触長さを増やして規制効果を高めると、摺動抵抗も大きくなるので、両者はトレードオフの関係にある。
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、ベルト部材の加熱状態やテンション状態によらず片寄りを効率よく防止でき、しかも片寄りの防止を小さい抵抗で実現できる定着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明は、２本以上のローラ部材に架け回され、前記ローラ部材の駆動に伴い駆動される無端状のベルト部材を備える定着装置において、該ベルト部材は、その幅方向両端部の外周面に周長に沿い外側に向け凸設された環状の寄止部材を一対備え、前記ベルト部材の外周のうち少なくとも１本のローラ部材に掛け回された湾曲部分において前記寄止部材に接触して前記ベルト部材の幅方向の移動を規制する一対の規制部材を備えることを特徴とする定着装置。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に記載の定着装置において、前記一対の規制部材は、前記一対の寄止部材のベルト部材幅方向の内側に配置されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の定着装置において、前記規制部材は転動自在に配置され前記寄止部材と連れ回ることを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までの何れか一項に記載の定着装置において、前記規制部材の一部分は、全体閉曲線形状をなす管状の鞘部材の内部に摺動可能に配置されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までの何れか一項に記載の定着装置において、前記鞘部材は、前記規制部材が前記寄止部材と接触する部分において前記規制部材が露出する開口部を備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までの何れか一項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である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、規制部材はベルト部材のローラ部材に巻き掛けられて踊りのない湾曲部において、ベルト部材の両端部外側にある環状の寄止部材に接触しているので、規制部材は寄止部材から外れることがなく、ベルト部材の片寄りを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】実施例に係る定着装置の概略構成図である。
【図３】実施例に係る定着装置の要部を示す斜視図である。
【図４】規制装置を示す図２中のＡ−Ａ線に相当する断面図である。
【図５】規制装置の規制部材を示す正面図である。
【図６】規制装置の鞘部材を示す図２中のＡ−Ａ線に相当する断面図である
【図７】定着装置を示す模式図である。
【図８】従来の定着装置を示す断面図である。
【図９】従来の定着装置を示す部分断面図である。
【図１０】従来の定着装置の寄り止めの状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明に係る定着装置は、２本以上のローラ部材に架け回され、前記ローラ部材の駆動に伴い駆動される無端状のベルト部材を備える定着装置において、該ベルト部材は、その幅方向両端部の外周面に周長に沿い外側に向け凸設された環状の寄止部材を一対備え、前記ベルト部材の外周のうち少なくとも１本のローラ部材に掛け回された湾曲部分において前記寄止部材に接触して前記ベルト部材の幅方向の移動を規制する一対の規制部材を備えるものである。本例によれば、前記規制部材はベルト部材のローラ部材に巻き掛けられて踊りのない湾曲部において、ベルト部材の両端部外側にある環状の寄止部材に接触しているので、規制部材は寄止部材から外れることがなく、ベルト部材の片寄りを確実に防止することができる。
【００２１】
本発明に係る定着装置の前記一対の規制部材は、前記一対の寄止部材のベルト部材幅方向の内側に配置されている。本例によれば、前記規制部材は、寄止部材の内側からベルト部材を外側に引っ張ることになるので、ベルト部材が座屈することなく、確実に寄りを防止することができる。
【００２２】
本発明に係る定着装置の前記規制部材は転動自在に配置され前記寄止部材と連れ回るものである。本例によれば、規制部材は寄止部材と連れ回るので、規制部材と寄止部材の間の摺動抵抗が発生せず、寄り防止中に、寄止部材が剥れたり、ベルト部材が破損したりするのを防止できる。
【００２３】
本発明に係る定着装置の前記規制部材の一部分は、全体閉曲線形状をなす管状の鞘部材の内部に摺動可能に配置されている。本例によれば、規制部材は鞘部材の内部に摺動可能に配置されているので、規制部材は安定して転動でき、寄止部材との間の摺動抵抗を低減でき、寄止部材の剥れやベルト部材の破損を防止できる。
【００２４】
本発明に係る定着装置の前記鞘部材は、前記規制部材が前記寄止部材と接触する部分において前記規制部材が露出する開口部を備える。本例によれば鞘部材の開口部から規制部材が露出して寄止部材に接触してベルト部材の寄りを確実に防止できる。
【００２５】
本発明に係る画像形成装置は、前記定着装置を用いている。本例によれば、ベルト部材の寄りが確実に防止され、ベルト部材の寄りによる定着装置の不具合に起因する画像形成装置の不良を防止することができる。
【実施例】
【００２６】
以下実施例に係る画像形成装置について説明する。図１は実施例に係る画像形成装置を示す断面図である。画像形成装置１００は、それぞれ、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）のトナー像を形成する作像ユニット６Ｙ，６Ｃ，６Ｍ，６Ｋと、各作像ユニット６Ｙ，６Ｃ，６Ｍ，６Ｋの像担持体に書込光を射出する書込ユニット７とを備える。
【００２７】
作像ユニット６Ｙは、感光体ドラム６１、現像器６２、感光体ドラム６１上をクリーニングするクリーナ（図示していない）、感光体ドラム６１を帯電させる帯電器６３を備えて構成される。他の作像ユニット６Ｃ，６Ｍ，６Ｋもその構成は共通である。また、各作像ユニット６Ｙ，６Ｃ，６Ｍ，６Ｋの感光体ドラム６１には中間転写ベルト８が接触するよう配置されている。中間転写ベルト８には各作像ユニット６Ｙ，６Ｃ，６Ｍ，６Ｋで作成された各色のトナー像が同期して転写され、カラートナー像が形成される。
【００２８】
中間転写ベルト８は下部において転向ローラ１８に巻き掛けられており、この転向ローラ１８に対向して第２の転写手段としての２次転写ローラ１９が配置されている。
【００２９】
この画像形成装置１００で印刷を実行すると、給紙トレイ２６に配置された用紙等の記録媒体は、搬送経路Ｋ１を経てレジストローラ２８に搬送される。そして、レジストローラ２８の位置に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ２８が回転駆動されて、記録媒体Ｐは中間転写ベルト８と２次転写ローラ１９とのニップ部（転写位置）に向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐの裏面を転写面として、記録媒体Ｐの裏面上に、所望のカラー画像が転写される。カラートナー像が転写された記録媒体Ｐは実施例に係る定着装置２０で定着され排紙トレイに排紙される。
【００３０】
本例に係る画像形成装置１００には、記録媒体Ｐの第１面に画像が転写・定着された後に、その記録媒体Ｐの裏面である第２面にトナー像を形成するための両面プリント手段が設置されている。即ち画像形成装置１００には、両面プリント用の搬送経路Ｋ２（図中、一点鎖線で示す）や、記録媒体Ｐの表裏を反転して搬送するための反転機構（正逆反転ローラ２９）等が設置されている。
【００３１】
不図示の操作部の操作によって両面プリントモードが選択された場合、上述した画像形成プロセスを経て第１面にトナー像が転写・定着された後の記録媒体Ｐは、定着装置２０から送出された後に、不図示の切替爪の動作によって、装置外に排出されることなく、垂直搬送経路から正逆反転ローラ２９に向けて導かれる。その後、反転機構の位置に達した記録媒体Ｐ（第１面に画像が形成された状態）は、正逆反転ローラ２９の逆回転動作と切替爪（不図示である。）の動作とによって水平経路に導かれた後に、レジストローラ２８の位置に向けて搬送される。
【００３２】
そして、レジストローラ２８の位置に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ２８が回転駆動されて、記録媒体Ｐはニップ部（転写位置）に向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐの裏面を転写面として、記録媒体Ｐの裏面上に、所望のカラー画像が転写される。その後、裏面に画像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置２０での定着工程を経て、装置外に排出される。これにより、記録媒体Ｐに対する両面プリントが完了する。
【００３３】
次に実施例に係る定着装置について説明する。図２は実施例に係る定着装置の概略構成図、図３は実施例に係る定着装置の要部を示す斜視図である。本例に係る定着装置２０は、図７に示したものと基本的には同一の構造を備える。即ち定着装置２０は、図２に示すように、無端状のベルト部材２１を加熱ローラ２２と定着ローラ２３とに掛け渡した構造を備える。加熱ローラ２２は、ハロゲンヒータ２２ａ等の熱源を内蔵し、定着ローラ２３には加圧ローラ２４がニップ部Ｎを形成するように配置されている。この定着装置２０は、図示しない駆動装置やヒータを通電するための電源により駆動される。トナーを転写された未定着の記録媒体Ｐは図中Ｄ方向から搬送されてくると、定着ローラ２３と加圧ローラ２４とで形成されたニップ部Ｎで、熱及び圧力を加えられ定着され、両ローラ２２，２３の回転により搬送される。
【００３４】
そして、本例では、ベルト部材２１には、図３に示すように、寄止部材２５が配置されている。寄止部材２５は、ベルト部材２１の幅方向両端部の外周面に周長に沿い接着された断面略四角形状の部材である。また、定着装置２０には、一対の規制装置３０が配置されている。この規制装置３０は、規制部材３１とこの規制部材３１が収納される鞘部材３２とからなる。規制装置３０を所定の位置に配置すると、図３に示すように、前記ベルト部材２１のうち加熱ローラ２２が掛け回された湾曲部分において、規制部材３１が前記寄止部材２５にベルト部材２１の幅方向内側から接触する。なお、図３には手前側に配置した規制装置３０のみを記載しているが、実際には規制装置３０は手前側と奥側とに２台が寄止部材２５の内側に配置されている。本例では、ベルト部材２１には寄止部材２５をベルト部材２１の外周部に配置しているので、加熱ローラ２２として前記ストレートローラを使用することができる。
【００３５】
次に規制装置３０について詳細に説明する。図４は規制装置を示す図２中のＡ−Ａ線に相当する断面図、図５は規制装置の規制部材を示す正面図、図６は規制装置の鞘部材を示す図２中のＡ−Ａ線に相当する断面図である。本例では規制装置３０は、規制部材３１を管状の鞘部材３２の内部に摺動可能に配置して構成される。
【００３６】
規制部材３１は、例えばシリコンゴム等、２００〜２５０℃程度の耐熱性を有するゴムを素材として構成された環状部材であり、自由に変形ができる。この規制部材３１は、前記鞘部材３２内に配置されることにより、図５に示すような形状に変形される。即ち、規制部材３１は、その一部を接触部分３１ａとして加熱ローラ２２の湾曲に略沿う形状に変形されて、接触部分３１ａでベルト部材２１と寄止部材２５に接触できるものとされている。規制部材３１の他の部分は、前記鞘部材３２内において円滑に連れ回って循環させるため、３つの円弧部３１ｂ、３１ｃ、３１ｄをなすよう変形される。
【００３７】
また、規制部材３１は、その断面形状を図４（ｂ），（ｃ）に示すように、角部を丸めた断面正方形状としている。なおこの断面形状は他の形状例えば円形状でもよい。
【００３８】
鞘部材３２は、図４（ｂ）に示すように前記規制部材３１を内部で摺動可能に収納されるものであり、角部を丸めた断面正方形状の管部材を、内部に収納した前記規制部材３１が上述した形状となるよう全体を成形されている。鞘部材３２は、耐熱性、剛性を確保するため、例えば鉄、アルミなどの金属で構成される。また、前記規制部材３１がベルト部材２１の寄止部材２５に接触する接触部分３１ａが露出して寄止部材２５に接触するための開口部３３が切り欠き形成される。また、鞘部材３２の他の部分は、前記規制部材３１が円滑に鞘部材３２内を循環するよう、３つの円弧部３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを備えるよう形成される。
【００３９】
また、前記開口部３３は、前記接触部分３１ａが確実に露出するよう、接触部分３１ａに相当する部分より広い範囲にわたり切り欠くようにしている。即ち、開口部３３は、図４（ｃ）に示すように規制部材３１がベルト部材２１及び寄止部材２５に接触するよう、ベルト部材２１及び寄止部材２５に臨む２辺と、この２辺に隣接する辺の一部が切り欠かれる。なお１対の鞘部材３２は、それぞれ面対称となるよう３５に構成される。そして、この寄止部材２５は定着装置２０本体に直接、あるいは剛性を有する別部材（同様に金属製が好ましい）を介して保持される。
【００４０】
更に、鞘部材３２の内部には、例えばフッ素コーティングなどの摩擦を低減する処理施し、規制部材３１が鞘部材３２の内部において形状に沿って摺動し循環することを容易にしている。
【００４１】
次に本例に係る定着装置２０の作用について説明する。規制装置３０を定着装置２０に配置した状態において、図３に示すように、ベルト部材２１が図中奥側（図中矢印Ｂ）方向に寄ろうとすると、ベルト部材２１の寄止部材２５が規制装置３０の規制部材３１接触してベルト部材２１の寄りは防止される。なお、図３では手前側の規制装置３０のみ記載しているが、実際には奥側の寄止部材２５に接触する規制装置３０が配置されているので、ベルト部材２１の手前側（同矢印Ｂと反対）方向の寄りも防止される。
【００４２】
本実施例によれば、ベルト部材２１が転動している間は、ベルト部材２１はこれに接着された寄止部材２５と一体となって転動する。規制部材３１は、寄止部材２５と接触しているので、寄止部材２５の回転に伴い、鞘部材３２の内部を、鞘部材３２の形状にならって転動する。規制部材３１は、寄止部材２５と連れ回りするので、従来の固定された規制部材でベルトの寄りを規制する場合に比べると、摺動抵抗が小さいので、ベルト部材が破損したり、寄止部材が剥れたりするという事態を防止できる。
【００４３】
また、本例では、規制部材３１は、ベルト部材２１の加熱ローラ２２への巻き掛けられる曲面に沿って長い距離にわたり寄止部材２５に接触する。この接触部、ベルト部材２１が加熱ローラ２２に沿って回転している部分であり、ベルト部材２１の加熱状態やテンション状態が変化しても、ベルト部材２１は加熱ローラ２２に沿って安定して転動するから、ベルト部材２１が踊って寄止部材２５に対して規制部材３１が簡単に外れてしまうような事態は発生せず、確実な寄り防止効果が得られる。
【００４４】
なお、規制部材３１は、寄止部材２５に完全に追従してしてもよいし、しなくてもよい。もし規制部材３１の転動が止まったとしても、規制部材３１は、ベルト部材２１の寄止部材２５と、鞘部材３２との間の緩衝材となり、ベルト部材２１の損傷は防止される。
【符号の説明】
【００４５】
６Ｙ，６Ｃ，６Ｍ，６Ｋ  作像ユニット
７  書込ユニット
８  中間転写ベルト
１１  ベルト部材
１２  リブ
１３  上段部
１４  規制部材
１５  コロ
１８  転向ローラ
１９  ２次転写ローラ
２０  定着装置
２１  ベルト部材
２２  加熱ローラ
２２ａ  ハロゲンヒータ
２３  定着ローラ
２４  加圧ローラ
２５  寄止部材
２６  給紙トレイ
２８  レジストローラ
２９  正逆反転ローラ
３０  規制装置
３１  規制部材
３１ａ  接触部分
３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ  円弧部
３２  鞘部材
３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ  円弧部
３３  開口部
６１  感光体ドラム
６２  現像器
６３  帯電器
１００  画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４６】
【特許文献１】特開平０７−０８９６２９号公報
【図１】
2011197066.tif 000003
【図２】
2011197066.tif 000004
【図３】
2011197066.tif 000005
【図４】
2011197066.tif 000006
【図５】
2011197066.tif 000007
【図６】
2011197066.tif 000008
【図７】
2011197066.tif 000009
【図８】
2011197066.tif 000010
【図９】
2011197066.tif 000011
【図１０】
2011197066.tif 000012