(57)【要約】 【課題】  無端ベルト幅方向の寄り移動を非接触で規制する装置を提供する。【解決手段】  無端ベルト幅方向端部側の第１パターン部と回動体の第２パターン部を無端ベルトの幅方向に交差する方向において対向させ、傾斜した磁性体と非磁性体を所定周期のパターンとして構成する。【選択図】  図１
2011257538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端ベルトと、
前記無端ベルトを回動させて搬送するベルト搬送手段と、
を備えた無端ベルト搬送装置において、
前記無端ベルトの幅方向端部側に回動方向に沿って設けられる第１パターン部を備え、
前記無端ベルトの幅方向に交差する方向において前記第１パターン部と対向可能な第２パターン部を備える回動体を有し、
前記第１パターン部と前記第２パターン部は夫々回動方向に沿って磁性体と非磁性体を所定周期のパターンとして備え、
前記第１パターン部と前記第２パターン部の少なくとも一方のパターンは前記回動方向に対し傾斜するパターンであり、前記第１パターン部と前記第２パターン部との間に発生する磁力により非接触で前記無端ベルトの幅方向の寄り移動を規制することを特徴とする無端ベルト搬送装置。
【請求項２】
前記第１パターン部と前記第２パターン部のパターンは、夫々前記回動方向に対し傾斜するパターンであることを特徴とする請求項１に記載の無端ベルト搬送装置。
【請求項３】
前記第１パターン部と対向可能な第２パターン部を夫々前記無端ベルトの幅方向両端部側に設けることを特徴とする請求項１乃至請求項２のいずれか一つに記載の無端ベルト搬送装置。
【請求項４】
前記第２パターン部は、前記第１パターン部に対してベルト幅方向の外側に設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の無端ベルト搬送装置。
【請求項５】
回転可能で加熱部を有する加熱回転体と、
前記加熱回転体に当接させて押圧される回転可能な加圧回転体と、
前記加熱回転体と前記加圧回転体のいずれか一方の回転体に備わる無端ベルトと、
を備え、
前記加熱回転体と前記加圧回転体とで形成されるニップ部にて前記無端ベルトを介して記録材を挟持搬送して記録材上の画像を加熱する画像加熱装置において、
前記無端ベルトの幅方向端部側に回動方向に沿って設けられる第１パターン部を備え、
前記無端ベルトの幅方向に交差する方向において前記１パターン部と対向可能な第２パターン部を備える回動体を有し、
前記第１パターン部と前記第２パターン部は夫々回動方向に沿って磁性体と非磁性体を所定周期のパターンとして備え、
前記第１パターン部と前記第２パターン部の少なくとも一方のパターンは前記回動方向に対し傾斜するパターンであり、前記第１パターン部と前記第２パターン部との間に発生する磁力により非接触で前記無端ベルトの幅方向の寄り移動を規制することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項６】
前記第１パターン部と前記第２パターン部のパターンは、夫々前記回動方向に対し傾斜するパターンであることを特徴とする請求項５に記載の画像加熱装置。
【請求項７】
前記１パターン部と対向可能な第２パターン部を夫々前記無端ベルトの幅方向両端部側に設けることを特徴とする請求項５乃至請求項６のいずれか一つに記載の画像加熱装置。
【請求項８】
前記第２パターン部は、前記第１パターン部に対してベルト幅方向の外側に設けられることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一つに記載の画像加熱装置。
【請求項９】
前記第１パターン部は、前記加圧部材に対してベルト幅方向の外側に設けられることを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれか一つに記載の画像加熱装置。
【請求項１０】
回動可能であってトナー像を形成する像担持体と、
前記像担持体に形成されるトナー像を回動可能な無端ベルトに転写する手段と、を備える画像形成装置において、
前記無端ベルトの幅方向端部側に回動方向に沿って設けられる第１パターン部を備え、
前記無端ベルトの幅方向に交差する方向において前記１パターン部と対向可能な第２パターン部を備える回動体を有し、
前記第１パターン部と前記第２パターン部は夫々回動方向に沿って磁性体と非磁性体を所定周期のパターンとして備え、
前記第１パターン部と前記第２パターン部の少なくとも一方のパターンは前記回動方向に対し傾斜するパターンであり、前記第１パターン部と前記第２パターン部との間に発生する磁力により非接触で前記無端ベルトの幅方向の寄り移動を規制することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記第１パターン部と前記第２パターン部のパターンは、夫々前記回動方向に対し傾斜するパターンであることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記１パターン部と対向可能な第２パターン部を夫々前記無端ベルトの幅方向両端部側に設けることを特徴とする請求項１０乃至請求項１１のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記第２パターン部は、前記第１パターン部に対してベルト幅方向の外側に設けられることを特徴とする請求項１０乃至請求項１２のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合機、複写機、プリンタ、ファックス等、電子写真方式等の画像形成装置において、定着ベルトや中間転写ベルトとして使用される無端ベルトを備えた無端ベルト搬送装置に関する。特に無端ベルトの幅方向への寄りを規制する無端ベルト搬送装置および画像加熱装置並びに画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成部で光、磁気、電荷等を利用して潜像を形成し、その潜像を現像して可視画像を形成する。そして、転写材搬送手段で画像形成部に搬送された転写材に静電気力を用いて可視画像を転写し、転写された可視画像を定着装置で熱により転写材に定着して転写材に画像を得ている。具体的には、電子写真方式のカラー画像形成装置において、像担持体である感光体ドラムに各色毎に潜像を形成し、該潜像を複数の現像器により現像像となし、該現像像を転写装置に保持された無端ベルトとしての中間転写ベルトに順次中間転写してカラー画像を得る。その後、一括して転写紙等に転写し、カラー画像を得る。この方式では転写材の搬送経路は単一の現像像の場合と同様となるため対応する転写材の種類も多く、しかも機構面でも流用できる技術も多いため、装置の小型化や低価格化を図ることが容易である。
【０００３】
また、定着装置としてクイックスタートや省エネルギーの観点から、定着ベルトとして無端ベルトを使用するものが知られる。即ち、定着ベルトを介してセラミックヒータの熱を与えながら定着ニップ部の加圧力で未定着トナー画像を記録材面に定着させるものである。
【０００４】
このような無端ベルトを張架したときにどうしてもベルト軸方向のどちらかに寄り力が発生して蛇行若しくは一方向に寄ってしまう。
【０００５】
上述の無端ベルトを用いた定着方式に於いては、ベルト幅方向への寄りにより、記録材の搬送が不安定になり記録材にしわが発生したり、ベルトにかかる寄りの力によって規制部材にベルトが押し付けられ規制部材と摺擦し、ベルトが破損したりといった問題が生じる。
【０００６】
搬送するベルトが寄るという問題に対して、幅方向一端において無端ベルトの幅方向に対向させた磁石の磁力を用いて、ベルトの寄りを非接触で規制するものが知られる（特許文献１）。具体的には、図１８に示すように、無端ベルト４０１の幅方向における一端部の裏面に設けられたリブ４０７に対し、リブ４０７を挟む壁面を有する溝部４５２を周囲に設けた磁石部材４５３を、駆動ローラ４０２の回転軸４５１のリブ４０７側の軸に固定する。磁石部材４５３の溝部４５２の壁面は一方がＮ極、他方がＳ極に磁化されており、リブ４０７の磁極と同極の磁極を有する溝部４５２の壁面がリブ４０７に対向されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−５３２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は従来技術の更なる改善であり、その目的は磁性体が対向する方向を考慮し、
無端ベルトを回動して搬送する際に、寄り移動に伴ってベルトの端面を接触させることなく、端部破損を防止してより耐久性を向上させた装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、この発明に係わる無端ベルト搬送装置の代表的な構成は、無端ベルトと、前記無端ベルトを回動させて搬送するベルト搬送手段と、を備えた無端ベルト搬送装置において、前記無端ベルトの幅方向端部側に回動方向に沿って設けられる第１パターン部を備え、前記無端ベルトの幅方向に交差する方向において前記１パターン部と対向可能な第２パターン部を備える回動体を有し、前記第１パターン部と前記第２パターン部は夫々回動方向に沿って磁性体と非磁性体を所定周期のパターンとして備え、前記第１パターン部と前記第２パターン部の少なくとも一方のパターンは前記回動方向に対し傾斜するパターンであり、前記第１パターン部と前記第２パターン部との間に発生する磁力により非接触で前記無端ベルトの幅方向の寄り移動を規制する。
【００１０】
また、画像加熱装置の代表的な構成は、回転可能で加熱部を有する加熱回転体と、前記加熱回転体に当接させて押圧される回転可能な加圧回転体と、前記加熱回転体と前記加圧回転体のいずれか一方の回転体に備わる無端ベルトと、を備え、前記加熱回転体と前記加圧回転体とで形成されるニップ部にて前記無端ベルトを介して記録材を挟持搬送して記録材上の画像を加熱する画像加熱装置において、前記無端ベルトの幅方向端部側に回動方向に沿って設けられる第１パターン部を備え、前記無端ベルトの幅方向に交差する方向において前記１パターン部と対向可能な第２パターン部を備える回動体を有し、前記第１パターン部と前記第２パターン部は夫々回動方向に沿って磁性体と非磁性体を所定周期のパターンとして備え、前記第１パターン部と前記第２パターン部の少なくとも一方のパターンは前記回動方向に対し傾斜するパターンであり、前記第１パターン部と前記第２パターン部との間に発生する磁力により非接触で前記無端ベルトの幅方向の寄り移動を規制する。
【００１１】
また、画像形成装置の代表的な構成は、回動可能であってトナー像を形成する像担持体と、前記像担持体に形成されるトナー像を回動可能な無端ベルトに転写する手段と、を備える画像形成装置において、前記無端ベルトの幅方向端部側に回動方向に沿って設けられる第１パターン部を備え、前記無端ベルトの幅方向に交差する方向において前記１パターン部と対向可能な第２パターン部を備える回動体を有し、前記第１パターン部と前記第２パターン部は夫々回動方向に沿って磁性体と非磁性体を所定周期のパターンとして備え、前記第１パターン部と前記第２パターン部の少なくとも一方のパターンは前記回動方向に対し傾斜するパターンであり、前記第１パターン部と前記第２パターン部との間に発生する磁力により非接触で前記無端ベルトの幅方向の寄り移動を規制する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、磁性体が対向する方向を考慮し、無端ベルトの端部破損を防止してより耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態である無端ベルトを用いた定着装置のベルト幅方向の端部側における断面図である。
【図２】第１の実施形態である無端ベルトを用いた画像形成装置としてのカラー電子写真プリンタの断面図である。
【図３】第１の実施形態における第１パターンと第２パターンが対向したときの無端ベルト端部側の断面図である。
【図４】第１の実施形態に関し、（Ａ）は夫々傾斜した第１パターンと第２パターンが回動する系の斜視図、（Ｂ）は回動する第１パターンと第２パターンを搬送方向から眺めた図、（Ｃ）は第１パターンと第２パターンが対向するときの対向面における状態を示す図である。
【図５】比較例として、（Ａ）は夫々傾斜しない第１パターンと第２パターンが回動する系の斜視図、（Ｂ）は回動する第１パターンと第２パターンを搬送方向から眺めた図、（Ｃ）は第１パターンと第２パターンが対向するときの対向面における状態を示す図である。
【図６】第１の実施形態における第１パターンと第２パターンの傾斜角に関し、（Ａ）は同じ傾斜角で対向領域が平行四辺形を構成する場合を示す図、（Ｂ）は異なる傾斜角で対向領域が三角形を構成する場合を示す図、（Ｃ）は異なる傾斜角で対向領域が台形を構成する場合を示す図である。
【図７】第１の実施形態である無端ベルトを用いた定着装置の全体斜視図である。
【図８】第１の実施形態である無端ベルトを用いた定着装置の組立図である。
【図９】第１の実施形態における夫々傾斜した第１パターンと第２パターンが回動する駆動系を含む斜視図である。
【図１０】第１の実施形態における第２パターンに関する空間磁束密度の説明図である。
【図１１】第１の実施形態に関し、寄りが発生した場合の両端部における寄り規制を行う構成図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に関し、加圧ローラの長手方向端部位置からの寄りが発生しないようにした構成した実施形態の説明図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態に関し、加圧ローラの長手方向端部の外側位置からの寄りが発生しないようにした構成した実施形態の説明図である。
【図１４】本発明の第４の実施形態に関し、寄りが発生した場合に寄り規制を行うように構成した、本発明の実施形態である無端ベルトを用いた中間転写系の斜視図である。
【図１５】（Ａ）は第４の実施形態で無端ベルトを用いた中間転写系の調芯後の平面図、（Ｂ）は調芯前の平面図である。
【図１６】第４の実施形態である無端ベルトを用いた中間転写系の断面図である。
【図１７】本発明の第５の実施形態に関し、寄りが発生しないように構成した、無端ベルトを用いた中間転写系の平面図である。
【図１８】従来技術を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
《第１の実施形態》
（画像形成装置）
図２は、無端ベルトを用いた画像形成装置としてのカラー電子写真プリンタのシートの搬送方向に沿った断面図である。本実施形態では、カラー電子写真プリンタを単に「プリンタ」という。トナー像が記録されるシートの具体例としては、普通紙、普通紙の代用品である樹脂製のシート状のもの、厚紙、オーバーヘッドプロジェクター用などがある。図２に示すプリンタは、水平に配置されたＹ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）の各色の画像形成部１０を備えている。回動可能な像担持体としての感光体ドラム１１は、帯電器１２によってあらかじめ帯電され、その後、レーザスキャナ１３によって、ドラム１１に潜像が形成される。ドラム１１に形成された潜像は、現像器１４によって各色に対応したトナー像となる。即ち、第１の画像形成部１０では、現像器１４にイエロー（Ｙ）のトナーを収容しており、ドラム１１の面にイエロー色のトナー像を形成する。第２の画像形成部１０では、現像器１４にマゼンタ（Ｍ）のトナーを収容してあり、ドラム１１の面にマゼンタ色のトナー像を形成する。また第３の画像形成部１０では、現像器１４にシアン（Ｃ）のトナーを収容してあり、ドラム１１の面にシアン色のトナー像を形成する。更に第４の画像形成部１０では、現像器１４にブラック（Ｋ）のトナーを収容してあり、ドラム１１の面にブラック色のトナー像を形成する。
【００１５】
像担持体（ドラム１１）上のトナー像は、一次転写体１７（ここでは一次転写ブレード）に電圧印加されることによって、像担持体である可撓性を有する無端ベルトである中間転写ベルト３１に順次転写される。転写後、ドラム１１に残ったトナーは、クリーナ１５によって除去される。この結果、ドラム１１の表面は清浄になり、次の画像形成に備える。
【００１６】
中間転写ベルト３１は、３つのローラ３４（夫々駆動ローラ、テンションローラ、二次転写内ローラとして機能）により張架されて回動される。各画像形成部１０においてドラム１１は、その下面が中間転写ベルト３１の上面に接している。その接触部が一次転写部であり、転写ベルト３１と二次転写ローラ３５の接触部が二次転写部となる。
【００１７】
シートＰは、中間転写ベルト３１の下方に設けられる給紙カセット２０、又はマルチ給紙トレイ２５から、１枚ずつ送り出されてレジストローラ対２３に送り込まれる。レジストローラ対２３は、シートＰを一旦受け止めて、シートが斜行している場合、真っ直ぐな状態に直す。そして、レジストローラ対２３は、中間転写ベルト３１上のトナー像と同期を取って、シートを中間転写ベルト３１と二次転写ローラ３５との間に送り込む。中間転写ベルト上のカラーのトナー像は、二次転写ローラ３５によってシートＰに転写される。その後、シートのトナー像は、シートが定着器４０によって加熱加圧されることで、シートに定着される。
【００１８】
シートの片面だけにトナー像を形成する場合、切り換えフラッパ６１の切り換えによりシートを排紙ローラ６３を介して装置側面６０に配置されている排紙トレイ６４に排出するか、装置上面に配置されている排紙トレイ６５に排出する。切り換えフラッパ６１が破線の位置にある場合には、シートＰはフェイスアップ（トナー像が上側）で排紙トレイ６４上に排出され、切り換えフラッパ６１が実線の位置にある場合には、シートＰは、フェイスダウン（トナー像が下側）で排紙トレイ６５に排出される。
【００１９】
シートの両面にトナー像を形成する場合、定着器４０によってトナー像を定着されたシートＰは、実線の位置にいるフラッパ６１によって上方へ案内されて、後端が反転ポイントＲに達したとき、搬送路７３によってスイッチバック搬送されて表裏反転される。その後、シートＰは、部材７６、７７で構成される両面搬送路７０を搬送されて、片面画像形成と同様の過程をへて他方の面にトナー像を形成されて、排紙トレイ６４または排紙トレイ６５上に排出される。フラッパ６１、スイッチバック搬送路７３等で構成される部分は、反転手段の一例である。
【００２０】
（加熱ベルト定着）
本実施形態では画像加熱装置としての定着装置が、回転可能で加熱部を有する加熱回転体と、加熱回転体に当接させて押圧される回転可能な加圧回転体と、無端ベルトとを備える。そして、加熱回転体と加圧回転体とで形成されるニップ部にて無端ベルトを介して記録材を挟持搬送して記録材上の画像が加熱される。以下、無端ベルトを用いた定着装置４０の構成について、図１、図７乃至図９を用いて説明する。図１は概略構成図、図７は全体斜視図、図８は組立図、図９は図７に関連し傾斜したパターン部の駆動系を含む斜視図である。ここで説明する定着装置４０は、加圧回転体駆動方式（テンションレスタイプ）でフィルム加熱方式となっている。
【００２１】
図１で、１０３は加熱体としてのとしてのセラミックヒータ（以下、ヒータ）である。このヒータ１０３は図面に垂直方向を長手とする細長薄板状のセラミック基板と、この基板面に具備させた通電発熱抵抗体層を基本構成とするもので、発熱抵抗体層に対する通電により全体に急峻な立ち上がり特性で昇温する、低熱容量のヒータである。
１０２はヒータ１０３を固定支持させたヒータガイドである。ヒータガイド１０２は横断面略半円弧状樋型で、図面に垂直方向を長手とする耐熱性樹脂等の断熱性部材である。ヒータ１０３は、ヒータガイド１０２の下面に長手に沿って形成具備させた溝部に、ヒータ表面側を下向きに露呈させて嵌め入れられ、耐熱性接着剤等により固定して配設されている。
【００２２】
１０１は熱を伝達する加熱部材としての円筒状（エンドレス）の耐熱性の定着フィルムであり、ヒータ１０３を含むヒータガイド１０２にルーズに外嵌させてある。無端ベルトである定着フィルム１０１は、熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるように設定されている。即ち、フィルム膜厚は１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下２０μｍ以上とする。そして、耐熱性のあるＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰの単層、或いはポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ等の外周表面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等をコーティングした複合層フィルムを使用するが、金属製のものにすることもできる。
【００２３】
１０４はヒータガイド１０２の内側に配設したステーであり、底面でヒータガイド１０２を支持し、両端部に配置した支持部材１１０を支持している。１０５は加圧部材としての耐熱性弾性加圧ローラであり、芯金１０５ｂと、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴム、あるいはシリコーンゴムの発泡体からなる弾性層１０５ａからなる。図８に示すように、枠体３０の溝３０ａで芯金１０５ｂの両端部を軸受け１０６で支持させて配設する。そして、この加圧ローラ１０５の上側にヒータ１０３・ヒータガイド１０２・定着フィルム１０１・ステー１０４・支持部材１１０のアセンブリを、ヒータ１０３側を下向きにして加圧ローラ１０５に並行に配置する。具体的には、両端部で枠体３０の溝３０ａと支持部材１１０に設けた溝１１０ａで嵌合して配置する。
【００２４】
図１において、ステー１０４を不図示の付勢部材で下方に押圧させ、ヒータ１０３の下面と定着フィルム１０１を介して加圧ローラ１０５の上面にローラ弾性層の弾性に抗して圧接させることで、加熱部としての所定幅の定着ニップ部Ｎが形成される。
【００２５】
（駆動およびニップ機構）
図１で、加圧ローラ１０５は矢印の反時計方向に所定の回転周速度にて回転駆動される。加圧ローラ１０５の回転駆動による加圧ローラ１０５と定着フィルム１０１との定着ニップ部Ｎにおける圧接摩擦力により、円筒状の定着フィルム１０１に回転力が作用する。そして、定着フィルム１０１がヒータ１０３の下向き面に密着して摺動しながらヒータガイド１０２の外回りを矢印の時計方向に従動回転する。加圧ローラ１０５が回転駆動され、それに伴って円筒状定着フィルム１０１が従動回転状態となるが、本実施形態ではφ３０ｍｍの定着フィルム１０１を用いて、回転数２１４ｒｐｍで従動回転させる。以上が、無端ベルトとしての定着フィルム１０１を回動させて搬送するベルト搬送手段を構成する。
【００２６】
図１に示すヒータガイド１０２は、円筒状定着フィルム１０１の回転ガイド部材ともなっている。ヒータ１０３に通電がなされヒータ１０３が迅速に昇温して所定の温度に立ち上がり温調された状態において、定着ニップ部Ｎの定着フィルム１０１と加圧ローラ１０５との間に未定着トナー像ｔを担持した記録材Ｐが導入される。定着ニップ部Ｎにおいて、記録材Ｐのトナー像担持側面が定着フィルム１０１の外面に密着し、定着フィルム１０１と一緒に挟持搬送されていく。この挟持搬送過程において、ヒータ１０３で加熱された定着フィルム１０１の熱により記録材Ｐが加熱される。そして、記録材Ｐ上の未定着トナー像ｔが記録材Ｐ上に加熱・加圧されて溶融定着される。定着ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐは、無端ベルトである定着フィルム１０１の面から曲率分離して排出搬送されていく。
【００２７】
（回動体と寄り規制ガイド部）
図１で、無端ベルトとしての定着フィルム１０１が加圧ローラ１０５により従動回転する際に、定着フィルム１０１の幅方向に寄る現象が起きる。本実施形態においては、寄り移動を規制する手段として、定着フィルム１０１の幅方向両端部側に設けた寄り規制ガイド部（以下、ガイド部）２０１と、回動体としての回転体２０２を用いる。回動体としての回転体２０２は複数のプーリーで張架される無端ベルトで回動されるものであっても良い。
【００２８】
回転体２０２は、定着フィルム１０１の幅方向に交差する方向において、ガイド部２０１と間隔Ｔをもって対向可能である。ガイド部２０１は無端ベルトの幅方向両端部側に回動方向に沿って設けられる第１パターン部として機能する。また回転体２０２は、無端ベルトの幅方向に交差する方向において第１パターン部と対向可能な第２パターン部を備える。
【００２９】
具体的には、回転体２０２（図１）は、溝２０３ａ（図８）に回転可能に設けられる軸２０３の周方向に磁性体２０２ａ、非磁性体２０２ｂを所定周期のパターン（第２パターン部）として備える。また第１パターン部は、第２パターン部と同様に、無端ベルトの幅方向端部側に回動方向に沿って磁性体と非磁性体を所定周期のパターンとして備える。その具体的構成に関して、以下、図３、図４を用いて説明する。
【００３０】
ガイド部２０１は、定着フィルム１０１の両端部側の非通紙部領域（図１１）に、回転体２０２と距離Ｔ離して配置される。距離Ｔは０〜１ｍｍにすることによって、回転体２０２とガイド部２０１間で磁力を効果的に発揮する。さらに距離Ｔを小さくするほど、効果的である。ガイド部２０１は定着フィルムと別部材で、定着フィルム１０１の表面に接着固定されている。ガイド部２０１は、定着フィルム１０１の端部において印刷処理等され、フィルムと一体化されるものであっても良い。
【００３１】
回転体２０２は着磁された円柱形の多極磁石形状であり、本実施形態では、回転体２０２の内部に２０２ａ、２０２ｂの磁化された強磁性体（磁束密度Ｂ：３００〜１２００ｍＴ）と非磁性体を一定周期で配置する。
【００３２】
非磁性体２０２ｂとして、透磁率が１．０２以下である材料を用い、その例としてアルミ、銅等が挙げられる。一方、強磁性体２０２ａとして、透磁率が高い材料ほどが好ましく、その例として鉄（６０００〜８０００）、コバルト（透磁率：２５０）等が挙げられる。
【００３３】
図３に示すようにガイド部２０１、回転体２０２は夫々パターン部としてピッチＰ、幅Ｌの寸法を有するパターンを備える。そして、２０２ａ、２０２ｂで構成される回転体２０２の第２パターン部は、定着フィルム１０１の幅方向に対して一定の角度θ１で傾斜した一定周期の磁極パターンを有する。ピッチＰとしては４〜１０ｍｍ程度、好ましくは６ｍｍ、幅Ｌとしては１０〜６０ｍｍ程度、好ましくは３０ｍｍの寸法を有する。
【００３４】
またその磁極パターンの傾き方向は、回転体２０２と対向するガイド部２０１間で発生する磁力により、定着フィルム１０１の幅方向への寄りを規制するために、図１１に示すように両端で対称とする。また図１１に示すように回転体２０２は、軸２０３に対して回転自由で、またリング２０４でフィルム１０１の幅方向（Ｘ方向）への移動を規制されて配置されている。軸２０３は、図８に示すように両端部２０３ａで、筐体枠３０に設けられた溝３０ｂにおいて支持されている。
【００３５】
図３、図４に示すようにガイド部２０１には、対向する回転体２０２の着磁周期に合うように領域２０１、領域２０１ｂが配置され、回転体２０２と同様に搬送方向に対して角度θ２で傾斜して配置されている。領域２０１ａ、２０１ｂの組合せは、対向する回転体２０２の磁力により非接触で回転を伝える部材であればよい。ここでは領域２０１ａ、２０１ｂを強磁性体と非磁性体の組合せとして示す。
【００３６】
（磁力による寄り規制）
回転体２０２が発生する磁力により強磁性体２０１ａが受ける磁力に関して、図４と図５の比較を含めて説明する。図４において、（Ａ）はガイド部２０１の傾斜した第１パターンと回転体２０２の傾斜した第２パターンが回動する系の斜視図である。また（Ｂ）は回動する第１パターンと第２パターンを搬送方向から眺めた図、（Ｃ）は第１パターンと第２パターンが対向するときの対向面における状態を示す図である。
【００３７】
図５は比較例として、（Ａ）はガイド部３０１の傾斜しない第１パターンと回転体３０２の傾斜しない第２パターンが回動する系の斜視図である。また（Ｂ）は回動する第１パターンと第２パターンを搬送方向から眺めた図、（Ｃ）は第１パターンと第２パターンが対向するときの対向面における状態を示す図である。
【００３８】
図５において、傾斜しないパターンとして回転体３０２の磁性体３０２ａがガイド部３０１の磁性体３０１ａと対向面において対向すると、図５（Ｂ）に示すように対向方向（図で上下方向）に磁力による作用力が発生する。しかし、この場合、定着フィルムの寄り移動を規制する力成分は発生しない。
【００３９】
これに対し、図４に示すように傾斜するパターンとして回転体３０２の磁性体３０２ａがガイド部３０１の磁性体３０１ａと対向面において対向すると、図４（Ｂ）に示すように定着フィルムの寄り移動を規制する力成分を含む作用力Ｆ０が発生する。
即ち、図３および図４（Ｂ）に示すように、ガイド部２０１と着磁された回転体２０２がフィルム幅方向で対向する位置に来た際に、強磁性体２０１ａは、磁力によりＦ０の力を受ける。
真空の透磁率μ０、磁束密度Ｂ、強磁性体の領域２０１ａが強磁性体の領域２０２ａと対向する面積をＳとすると、Ｆ０は式（１）で表される。
【００４０】
Ｆ０＝Ｂ＊Ｂ＊２＊Ｓ／（２＊μ０）      ・・・（１）
またＦ０のベルトの幅方向成分Ｆｓは、式（２）で導かれる。
【００４１】
Ｆｓ＝Ｆ０＊ｃｏｓθ２           （２）
図６は、図３、図４において対向する２０１ａ、２０２ａを無端ベルトの幅方向に交差する対向方向（図の上下方向）から見て、対向する２０１ａ、２０２ａの単体同士が対向する面積（斜線部で示される重複した領域の面積）Ｓの説明図である。傾斜した角度θ１、θ２の大小関係に応じて、図６（Ａ）は同じ傾斜角で面積Ｓが平行四辺形となる場合を示す図、図６（Ｂ）は異なる傾斜角で面積Ｓが三角形となる場合を示す図、図６（Ｃ）は異なる傾斜角で面積Ｓが台形となる場合を示す図である。
【００４２】
図６（Ａ）における斜線部の面積Ｓ（平行四辺形ＤＥＦＧ）は以下の通りとなる。
【００４３】
Ｓ＝Ｐ＊Ｌ・・・（３）
ここで、Ｐは底辺ＤＥ、即ち磁性体領域２０１ａ、磁性体領域２０２ａの無端ベルト移動方向のサイズ、Ｌは高さＤＯ、即ち無端ベルト幅方向のサイズである。
【００４４】
図６（Ｂ）における斜線部の面積Ｓ（三角形ＤＥＨ）は以下の通りとなる。
【００４５】
Ｓ＝Ｐ＊Ｐ／２＊｜ｔａｎθ１−ｔａｎθ２｜・・・（４）
これは底辺をＰとする斜線部の三角形の面積に関し、高さをＸとするとＸ＜Ｌの前提で、Ｘ＊｜ｔａｎθ２−ｔａｎθ１｜＝Ｐであることから導かれる。そしてＸ＜Ｌの前提は、Ｐ＜Ｌ＊｜ｔａｎθ２−ｔａｎθ１｜と置き換えられる。
【００４６】
図６（Ｃ）における斜線部の面積Ｓ（台形ＤＥＫＧ）は以下の通りとなる。
【００４７】
Ｓ＝Ｌ＊Ｐ−Ｌ＊Ｌ＊｜ｔａｎθ２−ｔａｎθ１｜／２・・・（５）
これは下底をＰとする斜線部の台形の面積に関し、上底をＹとするとＹ＞０の前提で、Ｙ＋Ｌ＊｜ｔａｎθ１−ｔａｎθ２｜＝Ｐであることから導かれる。そしてＹ＞０の前提は、Ｐ＞Ｌ＊｜ｔａｎθ２−ｔａｎθ１｜と置き換えられる。
【００４８】
（自動調芯）
図１１は、寄り移動が発生する前提で定着フィルム１０１の寄り移動の規制を行う系の説明図であり、ガイド部２０１の第１パターン部に対して、回転体２０２の第２パターン部はベルト幅方向（Ｘ方向）でより外側に設けられている。図１１（Ａ）、（Ｂ）は夫々定着フィルム１０１の位置の調芯後、調芯前の様子を示す説明図である。図１１（Ｂ）は定着フィルム１０１を加圧ローラ１０５で従動駆動させた際に、Ｘ方向に寄り力Ｆを受けて、Ｘ方向への寄り移動が発生した様子を示す。図に示すように定着フィルム１０１がＸ方向に移動し、回転体２０２とフィルム１０１上に設けたガイド部２０１が対向し、両者間に磁力Ｆ０が発生する。その磁力のスラスト方向成分の力Ｆｓにより、定着フィルム１０１がＸ方向に移動することを規制し、フィルムを図１１（Ａ）に示す位置に調整する。また−Ｘ方向にフィルムが寄った場合も、同様にフィルムの図中左側の端部に設けたガイド２０２と回転体２０２でフィルムの幅方向への移動を規制する。フィルムが寄った側の回転体２０２とガイド部２０１により、搬送される定着フィルム１０１は図１１（Ａ）に示す位置に調芯される。ベルトを調芯するためには、寄り力Ｆと磁力による寄りの規制力Ｆｓが次の条件を満たす必要がある。
Ｆｓ  ＞  Ｆ         （６）
第１パターン部と第２パターン部を用いて磁力による寄りの規制力Ｆｓを発生させるが、第１パターン部と第２パターン部の少なくとも一方のパターン部が回動方向に対し傾斜するパターンを備える。例えばθ２＝０とすることもできる。θ２＝０とする場合、即ちガイド部２０１の強磁性体と非磁性体の領域の配置をフィルム幅方向にした場合は、上記の式（４）、式（５）より、面積Ｓは小さくなる。磁束密度Ｂを大きくすることで、式（６）を満たすことができるが、高い磁束密度を有する強磁性体の確保が困難となる。そこで上述した式から、角度θ１、θ２は、ベルトの寄り力Ｆを規制する力Ｆｓを最大するために、面積Ｓが最大となるθ１＝θ２が好ましい。
【００４９】
本実施形態では、着磁された回転体２０２は図１０に示す空間磁束密度有し、ガイド部２０１と回転体２０２の距離Ｔを０．５ｍｍとした。Ｔ＝０．５は、組立公差、コストおよびガイド部２０１と回転体２０２に働く磁力を考慮した値である。
【００５０】
回転体２０２とガイド部２０１の伝達トルクは、２．５ｋｇｆ・ｃｍとする。また回転体２０２の着磁パターンの傾斜角度θ２（＝θ１）を４５度とし、回転体２０２とガイド部２０１が対向する面積Ｓを１８０ｍｍ＾２（ｐ＝６ｍｍ、Ｌ＝３０ｍｍ）とした。
【００５１】
この条件下では、式（１）、（２）からＦ０＝６．４５Ｎ、Ｆ０のＸ方向の成分Ｆｓ＝４．５６Ｎとなる。
【００５２】
本発明者が、図１、図１１に示す定着装置の構成において、内径３０ｍｍの定着フィルム１０１を用いて、定着フィルムの１０１がＸ方向に寄った際に定着フィルム１０１の端部にかかる力Ｆを測定した。その結果、Ｆ＝３．８Ｎであった。この結果よりＦｓ＞Ｆとなり、対向した回転体２０２とガイド部２０１間に発生する磁力のスラスト方向成分の力Ｆｓにより、定着フィルム１０１がＸ方向に移動することを規制し、フィルムを図１１（Ａ）に示す位置に調整する。
【００５３】
上記の構成を用いることにより、ガイド部２０１の第１パターン部と回転体２０２の第２パターン部との間に発生する磁力により非接触で無端ベルトの幅方向の寄り移動を規制する無端ベルト搬送装置を形成することができる。
【００５４】
本実施形態によれば、従動搬送時にフィルムの幅方向に寄るフィルムに対して、非接触で寄り移動を規制することができ、フィルム端部を非接触にすることによりフィルムの端部破損や磨耗を低減することができる。
【００５５】
《第２の実施形態》
図１２は、第２の実施形態を説明する全体構成図である。本実施形態は、無端ベルトを寄らせないように、ガイド部２０１の第１パターン部と回転体２０２の第２パターン部を無端ベルトの幅方向でずらさない配置とする。本実施形態では、定着フィルム１０１上に設けたガイド部２０１を加圧ローラ１０５上の非通紙部領域に配置する。回転体２０２は、ガイド部２０１の対向部に配置されている。そして本実施形態では、ガイド部２０１が無端ベルトの幅方向において加圧ローラ１０５上に設けられる配置であり、装置のよりコンパクト化を図ることができる。
【００５６】
第１の実施形態で説明した対向するガイド部２０１と回転体２０２に発生する磁力Ｆ０のフィルム幅方向成分の力Ｆｓにより、従動搬送される定着フィルム１０１は図１２に示す位置に保持される。上記の構成を用いることにより、無端ベルトの幅方向（Ｘ方向）への寄り移動を規制することで、Ｘ方向に関して装置の大きさを低減することができる。
【００５７】
《第３の実施形態》
図１３は、第３の実施形態を説明する全体構成図である。本実施形態も、第２の実施形態と同様に、無端ベルトを寄らせないように、ガイド部２０１の第１パターン部とその対向部に設けられる回転体２０２の第２パターン部を無端ベルトの幅方向でずらさない配置とする。ただし、無端ベルトの幅方向でガイド部２０１を加圧ローラ１０５の外側に設ける配置とする。ガイド部２０１を加圧ローラ１０５の外側に配置することにより、ガイド部２０１と加圧ローラ１０５の表面の磨耗を低減することができる。本実施形態も第２の実施形態と同様に、対向するガイド部２０１の第１パターンと回転体２０２の第２パターンにより発生する磁力のフィルム幅方向の力により、従動搬送される定着フィルム１０１は図１３に示す位置に保持される。
【００５８】
《第４の実施形態》
本実施形態は、回動可能な無端ベルトとして中間転写ベルトを用いたものである。本実施形態は、第１の実施形態と同様に、寄り移動が発生する前提で定着フィルム１０１の寄り移動の規制を行う。
【００５９】
図１４乃至図１６は夫々画像形成装置における中間転写ベルト３１と感光体ドラム１１を有する転写部の斜視図、上面図、断面図である。各色に対応したドラム１１の下部には各ドラム１１が圧接可能なベルト体としての中間転写ベルト３１が回転可能に設けられている。そして、中間転写ベルト３１の走行に従動してドラム１１が従動する。また、中間転写ベルト３１を介して夫々のドラム１１に対向する位置に一次転写体１７（ここでは一次転写ローラ）が中間転写ベルト３１に圧接して従動回転可能に設けられている。
【００６０】
図１６に示すように、中間転写ベルト３１は駆動ローラ３７、二次転写内ローラ３４、テンションローラ３６によって張架され、駆動ローラ３７が矢印方向に回転することによって、矢印Ａ方向に走行する。これらのローラの平行度誤差、各ローラの円筒度、ベルト体の手前と奥の周長差などに起因して、ベルト体の走行方向に対して直角な方向に中間転写ベルト３１が移動して寄ってしまう。本実施形態では、第１の実施形態で説明したものと同様に、回転体２０２と中間転写ベルト３１の両端部に設けたガイド部２０１を用いて、中間転写ベルト３１の寄り移動を規制し、搬送時の中間転写ベルト３１を自動調芯させる。
【００６１】
図１５は、自動調芯として中間転写ベルト３１の寄り移動の規制を説明する説明図である。（Ａ）、（Ｂ）は夫々中間転写ベルト３１の位置の調芯後、調芯前の様子を示す説明図である。中間転写ベルト３１上の非通紙部領域にガイド部２０１は配置され、回転体２０２はガイド部２０１のベルト幅方向の外側に配置される。
【００６２】
図１５（Ｂ）は中間転写ベルト３１を加圧ローラ１０５で従動駆動させた際に、Ｘ方向に寄り移動が発生した様子を示す。図に示すように中間転写ベルト３１がＸ方向に移動し、回転体２０２とベルト３１上に設けたガイド部２０１が対向し、両者間に磁力が発生する。その磁力Ｆ０のスラスト方向成分の力Ｆｓにより、中間転写ベルト３１がフィルムの幅方向に移動することを規制し、フィルムを図１５（Ａ）に示す位置に調整する。また−Ｘ方向にフィルムが寄った場合も、同様にフィルムの端部（図中左側）に設けたガイド２０２と回転体２０２でフィルムの幅方向への移動を規制する。回転体２０２とガイド部２０１により、搬送される中間転写ベルト３１は図１１（Ａ）に示す位置に調芯される。上記の構成を用いることにより、従動搬送時にベルトの幅方向に寄るベルトに対して、非接触で寄り移動方向への移動を規制することができる。また中間転写ベルト端部を非接触にすることにより、中間転写ベルトの端部破損や磨耗を低減することができる
《第５の実施形態》
図１７に示す本実施形態は、第４の実施形態の中間転写ベルトおよび感光体ドラムと同様の構成を用いるものであるが、無端ベルトを寄らせないように、ガイド部２０１の第１パターン部と回転体２０２の第２パターン部を無端ベルトの幅方向でずらさない配置とする。即ち、図１７で、中間転写ベルト３１上の非通紙部領域にガイド部２０１が配置され、回転体２０２はガイド部２０１の対向部に配置される。対向するガイド部２０１と回転体２０２との間に発生する磁力Ｆ０のベルト３１幅方向成分の力Ｆｓにより、従動搬送される中間転写ベルト３１は図１７に示す位置に保持される。
【００６３】
（無端ベルト搬送装置の応用）
第１乃至第３の実施形態で、定着装置としての加熱体側に無端ベルトを用いたものを示したが、加圧体側に無端ベルトを設け、加圧ローラの替わりに複数のローラで張架された無端ベルトを用いても良い。
【００６４】
また無端ベルト搬送装置として、定着ベルト単独あるいは中間転写ベルト単独に本発明を適用することを述べたが、定着ベルトと中間転写ベルトの両方に本発明を適用した画像形成装置を構成することもできる。
【００６５】
更に無端ベルト搬送装置としては、前述したような画像加熱部材として無端ベルトを用いた画像加熱装置、中間転写体として無端ベルトを用いた中間転写装置の他に、以下の応用が考えられる。即ち、像担持体として無端ベルトを用いた画像形成装置、無端ベルトを用いた作像装置や表示装置が挙げられる。また、表示ボードとして無端ベルトを用いた電子黒板、原稿搬送部材として無端ベルトを用いた原稿スキャナなどが挙げられる。
【００６６】
また、無端ベルトを用いた画像加熱装置としては、記録材に担持させた未定着画像を固着画像として定着或いは仮定着する他、記録材に定着された画像を再度加熱加圧することにより画像の光沢を増大させる光沢増大化装置などが挙げられる。このような画像加熱装置は、電子写真方式などのプリンタ・複写機等の画像形成装置において用いられる。また、インクジェットプリンタにおけるインク画像加熱装置なども挙げることができる。
【００６７】
なお、無端ベルト搬送装置としてカラー画像形成装置だけでなく、モノクロ画像形成装置へ応用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６８】
１０１・・定着フィルム、１０２・・ヒータガイド、１０３・・セラミックヒータ、１０４・・ステー、１０５ａ・・加圧ローラの弾性層、１０５ｂ・・加圧ローラの芯金、２０１・・寄り規制ガイド部、２０２・・回転体、２０２ａ・・磁性体、２０２ｂ・・非磁性体、Ｎ・・定着ニップ部
【図１】
2011257538.tif 000003
【図２】
2011257538.tif 000004
【図３】
2011257538.tif 000005
【図４】
2011257538.tif 000006
【図５】
2011257538.tif 000007
【図６】
2011257538.tif 000008
【図７】
2011257538.tif 000009
【図８】
2011257538.tif 000010
【図９】
2011257538.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2011257538.tif 000015
【図１４】
2011257538.tif 000016
【図１５】
2011257538.tif 000017
【図１６】
2011257538.tif 000018
【図１７】
2011257538.tif 000019
【図１８】
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