(57)【要約】【課題】定着部材を支持するベルト支持部材によりベルト寄りを規制してベルト端部破損を防いで、定着部材の長寿命化を図る。【解決手段】ハロゲンヒータ２３により加熱されながら回動する無端状ベルトである定着ベルト２１と、定着ベルト２１の外周面と当接する加圧ローラ２２と、定着ベルト２１の内周側に配置され、該定着ベルト２１を介して加圧ローラ２２と当接してニップ部を形成するニップ形成部材２４と、定着ベルト２１の回転軸方向における両端側からそれぞれ所定位置までにおいて、定着ベルト２１の姿勢を該定着ベルト２１の内周面側から支持する円筒形状部２８を有するフランジ２６と、を備え、フランジ２６は、定着ベルト２１の回動方向におけるニップ部の上流側に相当する位置において、円筒形状部２８の外径が、定着ベルトの回転軸方向における中心側から両端側に向けて大きくなる形状のリブ２９ａを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段により加熱されながら回動する無端状ベルトである定着部材と、
前記定着部材の外周面と当接する加圧部材と、
前記定着部材の内周側に配置され、該定着部材を介して前記加圧部材と当接してニップ部を形成する当接部材と、
前記定着部材の回転軸方向における両端側からそれぞれ所定位置までにおいて、前記定着部材の姿勢を該定着部材の内周面側から支持する円筒形状部を有するベルト支持部材と、を備え、
前記ベルト支持部材は、前記定着部材の回動方向における前記ニップ部の上流側に相当する位置において、前記円筒形状部の外径が、前記定着部材の回転軸方向における中心側から両端側に向けて大きくなる形状のテーパー形状部を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記テーパー形状部を含めた前記円筒形状部の外径は、前記定着ベルトの内径よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記テーパー形状部は、前記定着ベルトの回転軸方向における幅外に形成されることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の定着装置。
【請求項４】
前記テーパー形状部は、前記円筒形状部の外径が前記定着部材の回転軸方向における中心側から両端側に向けて階段状に大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記円筒形状部は、前記定着部材の回動方向におけるニップ部に相当する位置を開口形状としていることを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記テーパー形状部は、前記定着部材の回動方向において、前記ニップ部の中心位置から９０°上流側に相当する位置を含んで形成されることを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれかに記載の定着装置を備えた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、定着装置および画像形成装置に関する。さらに詳述すると、像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置およびこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置として、電子写真方式、静電記録方式を利用した画像形成装置が種々考案されており公知技術となっている。その画像形成プロセスは、像担持体である感光ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録紙（用紙、記録材、記録媒体ともいう）に転写して画像を担持させ、圧力や熱等を用いる定着装置によって記録紙上のトナー画像を定着する過程により成立している。
【０００３】
定着装置では、対向するローラもしくはベルトもしくはそれらの組み合わせにより構成された定着部材（定着手段）及び加圧部材（加圧手段）が当接してニップ部を形成するように配置されており、該ニップ部に記録紙を挟みこみ、熱および圧力を加え、トナー像を記録紙上に定着することを行っている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ベルト定着方式の定着装置が開示されている。このようなベルト定着方式の定着装置は、例えば、図１０に示すように、熱源である加熱ヒータ７６を有する加熱ローラ７４と表層にゴム層が設けられた定着ローラ７２を内包した定着ベルト７９と、定着ベルト７９に当接する加圧ローラ７１により形成されるニップ部（定着ニップ部）に、トナー転写済みの記録紙Ｐを通過させる過程で、転写されたトナー像が加熱および加圧され定着するものである。
【０００５】
また、特許文献２には、フィルム加熱方式の定着装置が開示されている。このようなフィルム加熱方式の定着装置は、例えば、図１１に示すように、発熱体としてのセラミックヒータ８１と、加圧部材としての加圧ローラ７１との間に耐熱性フィルム（定着フィルム８４）を挟ませて定着ニップ部を形成させ、定着ニップ部のフィルム８４と加圧ローラ７１との間にトナー転写済みの記録紙Ｐを導入して、フィルム８４と一緒に挟持搬送させることで、ニップ部においてセラミックヒータ８１の熱がフィルム８４を介して記録紙に与えられ、さらに定着ニップ部の加圧力にて未定着トナー画像を記録紙面に熱圧定着させるものである。
【０００６】
このようなフィルム加熱方式の定着装置は、セラミックヒータ及びフィルムとして低熱容量の部材を用いてオンデマンドタイプの装置を構成することができるとともに、画像形成装置の画像形成実行時のみ熱源としてのセラミックヒータに通電して所定の定着温度に発熱させた状態にすれば良く、画像形成装置の電源オンから画像形成実行可能状態までの待ち時間が短く（クイックスタート性）、スタンバイ時の消費電力も大幅に小さい（省電力）等の利点がある。
【０００７】
また、特許文献３には、加圧ベルト方式の定着装置が開示されている。この定着装置は、表面が弾性変形する回転可能な加熱定着ローラと、加熱定着ローラに接触したまま走行可能なエンドレスベルトと、エンドレスベルトの内側に非回転状態で配置されて、エンドレスベルトを加熱定着ローラに圧接させ、エンドレスベルトと加熱定着ローラとの間に記録紙が通過させられるベルトニップを設けると共に、加熱定着ローラの表面を弾性変形させる加圧パッドとを有し、下のローラをベルトにし、記録紙とローラの接触面積を広げることで熱伝導効率を大幅に向上させ、エネルギー消費を抑制すると同時に小型化を実現するものである。
【０００８】
しかしながら、特許文献２のようなフィルム加熱方式の定着装置においては、耐久性の問題、ベルト温度安定性の問題があった。すなわち、熱源であるセラミックヒータと、ベルト内面の摺動による耐磨耗性が不十分であり、長時間運転すると連続摩擦を繰り返す面が荒れて摩擦抵抗が増大し、ベルトの走行が不安定になる、もしくは、定着装置の駆動トルクが増大する等の現象が生じるという問題があった。その結果、画像を形成する記録紙のスリップが生じ画像のずれが生じる、または、駆動ギヤに係る応力が増大し、ギヤの破損を引き起こすという、不具合が発生する問題があった。
【０００９】
また、ベルトをニップ部で局所的に加熱しているため回転するベルトがニップ入り口に戻ってくる際に、ベルト温度は最も冷えた状態になり、特に高速回転を行う場合において、定着不良が出やすいという問題があった。
【００１０】
また、特許文献３のような加圧ベルト方式の定着装置では、定着ローラの熱容量が大きく、昇温が遅いため、ウォームアップ動作（定着可能温度になって通紙動作を開始するまでの動作）にかかる時間が長いという問題があった。
【００１１】
これらの課題を解決する技術として、特許文献４には、無端状ベルト（定着ベルト）の内部にパイプ状の金属熱伝導体を設け、無端状ベルトの移動をガイドすることを可能とし、金属熱伝導体内に設けられる熱源により金属熱伝導体を介して無端状ベルトを加熱する定着装置が開示されている。この定着装置は、無端状ベルトを介して金属熱伝導体に接してニップ部を形成する加圧ローラを備えている。
【００１２】
この特許文献４に記載の定着装置では、金属熱伝導体が熱を拡散し、無端状ベルト全体に均質な熱を与えることを可能とし、ウォームアップ時間を短縮することができ、かつ高速回転時の熱量不足を解消することができる。
【００１３】
さらに、特許文献５には、パイプ状の金属熱伝導体を有さず、ハロゲンヒータ等の熱源から、無端状ベルト（定着ベルト）の内周面を加熱することを可能とした定着装置が開示されている。この特許文献５に記載の定着装置によれば、更にウォームアップ時間を短縮し、省エネルギー性を高めることができる。
【００１４】
ところで、ベルト加熱方式の定着装置において、定着部材として無端状の定着ベルト（フィルム）を用いる場合、定着ベルトの回転軸方向（スラスト方向）の一方側への寄り（以下、ベルト寄り）が発生する場合があるが、このようなベルト寄りを厳格に制御することは難しいことが知られている。
【００１５】
このようなベルト寄りの制御に関し、例えば、上記特許文献２では、定着部材をガイドするためのガイド部材に対して、定着部材をルーズに懸回し、ベルト寄り力を低減すること、また、定着部材の端部を、定着部材を支持するフランジの端部規制面（以下、規制面）で受け止めてベルト寄りの規制を行なう像加熱装置が開示されている。また、特許文献６には、規制面をニップ部から遠ざかるにつれて、ベルト端部に近づくようにテーパー形状にした加熱装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、上記特許文献に記載の技術のように、定着ベルトの端部をフランジの規制面で規制する構成において、ベルト寄り力が大きくなると、定着ベルトの膜厚、材質等によっては定着ベルトに折れ、シワ、亀裂等が起こる現象（ベルト端部破損、ベルト裂けとも称する）が生じるおそれがある。
【００１７】
このような現象が生じると、結果として、定着装置における定着画像の劣化、定着ベルトの走行不良、定着ベルトの耐久寿命の低下、定着ベルトの寄り規制時の異音の発生等が生じるおそれがある。さらに、定着装置の性能向上に伴い、定着ベルト回転数は上がり、ベルト寄り力は増していく傾向にあるため、ベルト端部の負荷を軽減させることが重要な課題となっている。
【００１８】
ここで、ベルト寄り力を発生させている主要因は、ニップを構成するニップ構成部材（定着部材と加圧部材）の平行度精度である。ニップ構成部材が平行度ずれのない状態であれば、ベルト寄りの発生はある程度抑えられるが、実際には、部品誤差の積みあがりや、組み付けばらつき等により、平行度ずれの発生を完全に無くすことは難しい。なお、平行度ずれのない状態であっても、定着装置の駆動によりベルト寄りは発生しうる。
【００１９】
従来、ベルト寄りに起因するベルト端部破損を防ぐための提案はされているが、ニップ構成部材の平行度は、一旦、組み付けてしまうと固定されてしまうため、機差のばらつきにより平行度ずれが大きいものはベルト寄り力が大きく、想定される寿命未満での定着ベルト端部破損するおそれがあり、検討の余地が残されている。
【００２０】
本願発明者らが種々の検討を行った結果、ニップ構成部材が定着ローラと加圧ローラのように上下ローラタイプのベルト定着装置では、ニップを構成するローラ同士の平行度がベルト寄り力に影響を与えるが、定着ベルト側にローラ部材を有さず、加圧ローラに対向するニップ部の定着ベルト内面にベルト内面側から定着ベルトを支持する押圧固定部材（当接部材、ニップ形成部材ともいう）を持つ方式（特許文献４，５等の方式）では、加圧ローラと押圧固定部材ではなく、加圧ローラと定着ベルトとの平行度がベルト寄り力に大きく影響を与えることを知見した。ここで、ベルト寄り力の代用特性として、単位時間あたりのベルト移動量（寄り速度：μｍ／ｓｅｃ）を測定したものを図９に示す。図９は、ニップ構成部材（定着ベルト／加圧ローラ）の平行度とベルト寄り速度とが強い相関を持っていることを示している。
【００２１】
そこで本発明は、ニップを構成する無端状ベルトである定着部材と、定着部材の外周面と当接する加圧部材との平行度ずれの影響等により、ベルト寄りが生じた場合であっても、定着部材を支持するベルト支持部材によりベルト寄りを規制してベルト端部破損を防ぐことができる定着装置およびこれを備えた画像形成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】
【００２２】
かかる目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、加熱手段により加熱されながら回動する無端状ベルトである定着部材と、前記定着部材の外周面と当接する加圧部材と、前記定着部材の内周側に配置され、該定着部材を介して前記加圧部材と当接してニップ部を形成する当接部材と、前記定着部材の回転軸方向における両端側からそれぞれ所定位置までにおいて、前記定着部材の姿勢を該定着部材の内周面側から支持する円筒形状部を有するベルト支持部材と、を備え、前記ベルト支持部材は、前記定着部材の回動方向における前記ニップ部の上流側に相当する位置において、前記円筒形状部の外径が、前記定着部材の回転軸方向における中心側から両端側に向けて大きくなる形状のテーパー形状部を有するものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、定着部材を支持するベルト支持部材によりベルト寄りを規制してベルト端部破損を防ぐことができ、定着部材の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る定着装置の概略構成図である。
【図３】図２における矢印Ａ方向からの定着装置の矢視図である。
【図４】（Ａ）フランジの正面図、（Ｂ）ニップ部方向から見た側面図の一例である。
【図５】平行度ずれとベルト寄り方向との関係についての説明図である。
【図６】フランジによるベルト寄り規制の説明図（１）である。
【図７】フランジによるベルト寄り規制の説明図（２）である。
【図８】（Ａ）フランジの正面図、（Ｂ）ニップ部方向から見た側面図の他の例である。
【図９】ニップ構成部材の平行度と寄り速度との関係を示すグラフである。
【図１０】ベルト定着方式の定着装置の概略構成図である。
【図１１】フィルム加熱方式の定着装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る構成を図１から図８に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００２６】
（画像形成装置の構成／動作）
図１を参照して、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。図１に示した画像形成装置は、複数の色画像を形成する作像部がベルトの展張方向に沿って並置されたタンデム方式を用いるカラープリンタあるが、本発明はこの方式に限ることはなく、またプリンタだけではなく複写機やファクシミリ装置などを対象とすることも可能である。
【００２７】
画像形成装置１００は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な像担持体としての感光体ドラム１５Ｙ，１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｂｋを並設したタンデム構造が採用されている。
【００２８】
画像形成装置１００は、各感光体ドラム１５Ｙ，１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｂｋに形成された可視像が、各感光体ドラム１５Ｙ，１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｂｋに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能な無端ベルトが用いられる中間転写体（以下、転写ベルトという）１１に対して１次転写行程を実行してそれぞれの画像が重畳転写され、その後、記録シートなどが用いられる記録媒体Ｐに対して２次転写行程を実行することで一括転写されるようになっている。
【００２９】
各感光体ドラムの周囲には、感光体ドラムの回転に従い画像形成処理するための装置が配置されており、ブラック画像形成を行う感光体ドラム１５Ｂｋを対象として説明すると、感光体ドラム１５Ｂｋの回転方向に沿って画像形成処理を行う帯電装置３０Ｂｋ、現像装置４０Ｂｋ、１次転写ローラ１２Ｂｋおよびクリーニング装置５０Ｂｋが配置されている。帯電後に行われる書き込みは、光書込装置８が用いられる。
【００３０】
転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム１５Ｙ，１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｂｋに形成された可視像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム１５Ｙ，１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｂｋに対向して配設された１次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。
【００３１】
各感光体ドラム感光体ドラム１５Ｙ，１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｂｋは、Ａ１方向の上流側からこの順で並んでいる。各感光体ドラム感光体ドラム１５Ｙ，１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｂｋは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像をそれぞれ形成するための画像ステーションに備えられている。
【００３２】
画像形成装置１００は、色毎の画像形成処理を行う４つの画像ステーションと、各感光体ドラム１５Ｙ，１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｂｋの上方に対向して配設され、転写ベルト１１及び１次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋを備えた転写ベルトユニット１０と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１に従動し、連れ回りする転写部材としての転写ローラである２次転写ローラ５と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１上をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置１３と、これら４つの画像ステーションの下方に対向して配設された光書き込み装置としての光書込装置８とを有している。
【００３３】
光書込装置８は、光源としての半導体レーザ、カップリングレンズ、ｆθレンズ、トロイダルレンズ、折り返しミラーおよび偏向手段としての回転多面鏡などを装備しており、各感光体ドラム１５Ｙ，１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｂｋに対して色毎に対応した書き込み光Ｌｂ（図１では、便宜上、ブラック画像の画像ステーションのみを対象として符号が付けてあるが、その他の画像ステーションも同様である）を出射して感光体ドラム１５Ｙ，１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｂｋに静電潜像を形成する構成とされている。
【００３４】
画像形成装置１００には、感光体ドラム１５Ｙ，１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｂｋと転写ベルト１１との間に向けて搬送される記録紙Ｓを積載した給紙カセットとしてのシート給送装置６１と、シート給送装置６１から搬送されてきた記録媒体Ｐを、画像ステーションによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、各感光体ドラム１５Ｙ，１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｂｋと転写ベルト１１との間の転写部に向けて繰り出すレジストローラ対４と、記録紙Ｓの先端がレジストローラ対４に到達したことを検知する図示しないセンサとが設けられている。
【００３５】
画像形成装置１００には、トナー像が転写された記録媒体Ｐにトナー像を定着させるための定着装置２０と、定着済みの記録媒体Ｐを画像形成装置１００の本体外部に排出する排紙ローラ７と、画像形成装置１００の本体上部に配設されて排出ローラ７により画像形成装置１００の本体外部に排出された記録媒体Ｐを積載する排紙トレイ１７と、排紙トレイ１７の下側に位置し、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーボトル９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｂｋとが備えられている。
【００３６】
転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１、１次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋの他に、転写ベルト１１が掛け回されている駆動ローラ７２及び従動ローラ７３を有している。
【００３７】
従動ローラ７３は、転写ベルト１１に対する張力付勢手段としての機能も備えており、このため、従動ローラ７３には、バネなどを用いた付勢手段が設けられている。このような転写ベルトユニット１０と、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋと、２次転写ローラ５と、クリーニング装置１３とで転写装置７１が構成されている。
【００３８】
シート給送装置６１は、画像形成装置１００の本体下部に配設されており、最上位の記録媒体Ｐの上面に当接する給紙ローラとしての給送ローラ３を有しており、給送ローラ３が反時計回り方向に回転駆動されることにより、最上位の記録媒体Ｐをレジストローラ対４に向けて給送するようになっている。
【００３９】
転写装置７１に装備されているクリーニング装置１３は、詳細な図示を省略するが、転写ベルト１１に対向、当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有しており、転写ベルト１１上の残留トナー等の異物をクリーニングブラシとクリーニングブレードとにより掻き取り、除去して、転写ベルト１１をクリーニングするようになっている。また、クリーニング装置１３は、転写ベルト１１から除去した残留トナーを搬出し廃棄するための図示しない排出手段を有している。
【００４０】
（定着装置の構成）
次に、画像形成装置１００に設置される定着装置２０の構成、動作について詳述する。図２に示すように定着装置２０は、定着部材としての定着ベルト２１、加圧部材としての加圧ローラ２２、熱源（加熱部材）としてのハロゲンヒータ２３、当接部材としてのニップ形成部材２４、支持部材２５、ベルト支持部材としてのフランジ２６等で構成されている。また、図３は、図２における矢印Ａ方向からの矢視図を示している。
【００４１】
[定着ベルト]
定着部材としての定着ベルト２１は、薄肉で可撓性を有する無端状ベルト（またはフィルム）であって、外部のローラにより連れ回り回転する。図２に示す例では、加圧ローラ２２が不図示の駆動手段により回転し、ニップ部でベルトに駆動力が伝達されることにより定着ベルト２１が回転する。以降、定着ベルト２１の長手方向を軸方向（回転軸方向）と、定着ベルト２１の回転方向（回動方向）を周方向と称する。
【００４２】
定着ベルト２１は、基材上に弾性層、離型層が順次積層されていて、その全体の厚さが、例えば、１ｍｍ以下に設定されている。定着ベルト２１の基材は、層厚が、例えば、３０〜５０μｍであって、ニッケル、ステンレス等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料で形成されている。
【００４３】
定着ベルト２１の弾性層は、層厚が、例えば、１００〜３００μｍであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、等のゴム材料で形成されている。
【００４４】
定着ベルト２１の離型層は、層厚が１０〜５０μｍであって、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、等の材料で形成されている。離型層を設けることで、トナー像に対する離型性（剥離性）が担保される。
【００４５】
ここで、シリコーンゴム層の耐熱温度は２３０℃程度であり、これを越えると酸化が始まる。また、ＰＦＡ層やＰＴＦＡ層は２５０℃程度であり、これを越えるとゴムの硬化やＰＦＡ接着強度の低下が加速されることにより、劣化の原因となる。
【００４６】
なお、定着ベルト２１の直径は、例えば、３０ｍｍに設定されている。定着ベルト２１の内部（内周面側）には、ハロゲンヒータ２３、ニップ形成部材２４、支持部材２５等が固設されている。定着ベルト２１は、ニップ形成部材２４に押圧されて、加圧ローラ２２との間にニップ部を形成する。
【００４７】
[フランジ]
定着装置２０における定着ベルト２１の保持は、図３に示すように、定着ベルト２１の軸方向の両端側から内側にかけての所定位置までフランジ２６の円筒形状部２８が挿入されて、定着ベルト２１の姿勢を保持可能となっている。また、ニップ部が加圧されている場合は、ニップ部でニップ形成部材２４と加圧ローラ２２との間で拘束される。
【００４８】
フランジ２６は、ニップ部に相当する位置を開口形状とした円筒形状部２８と板状部２７（規制面）とリブ２９ａからなり、円筒形状部２８の外径は、定着ベルト２１の内径より小さく、定着ベルト２１が張架された状態で僅かの隙間ができるように構成されている。隙間は、好ましくは１ｍｍ以下である。リブ２９ａについては後述する。
【００４９】
なお、本実施形態では、ニップ部にニップ形成部材２４が配設されるため、フランジ２６の円筒形状部２８は、ニップ部に相当する位置を開口形状としている。また、円筒形状部２８の「外径」とは、開口形状部についても他の部分と同じ曲率で円筒形状部２８が形成されていると仮定した場合の外径（完全な円筒形状をなしていると想定した場合の外径）も含むものである。なお、フランジ２６の板状部２７は、例えば、定着装置２０の側板等に固定されている。
【００５０】
定着装置２０の非動作時においては、フランジ２６と定着ベルト２１とは円周上、上記空間が形成されるが、動作時（ベルト回転中）は、ニップ上流側（図２、図３中の下側）が引き込まれて隙間が無くなり、定着ベルト２１はフランジ２６の外径に沿って搬送されていく。また、逆にニップ下流側（図２、図３中の上側）では撓みが出てフランジ２６の外径と隙間が形成される。
【００５１】
すなわち、ベルト回転中の定着ベルト２１の姿勢は、フランジ２６のニップ上流側の形状によって保持されるといえる。
【００５２】
[ニップ形成部材]
ニップ形成部材２４は、定着ベルト２１の内周面側に固設されていて、定着ベルト２１を介して加圧ローラ２２に当接してニップ部を形成する。また、軸方向の両端部は、定着装置２０の側板（図示せず）により固定支持されている。なお、ニップ形成部材２４と定着ベルト２１とが摺接しても定着ベルト２１の磨耗が軽減されるように、ニップ形成部２４の摺接面を摩擦係数の低い材料で形成することが好ましい。また、ニップ形成部材２４と定着ベルト２１の内周面との間に摺動シートを設けるようにしても良い。
【００５３】
また、ニップ形成部材２４は不導体、具体的には樹脂材料や、セラミック、ガラス等の絶縁体で形成することが好ましい。これにより、ハロゲンヒータ２３に印加される電圧の影響によりニップ形成部材２４の発熱を防ぐことができる。
【００５４】
また、図２に示す例では、ニップ部の形状が定着ベルト２１側に凹形状となっているが、平坦形状やその他の形状であっても良い。ニップ部の形状を凹形状とすることで、記録紙Ｐの先端の排出方向が加圧ローラ２２寄りになり、分離性を向上させて、ジャムの発生を抑制することができる。
【００５５】
[支持部材]
支持部材２５は、ニップ形成部材２４の変形を防止するために備えられている。支持部材２５はステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成されており、支持部材２５を具備することにより、ニップ形成部材２４が加圧ローラ２２から加圧力を受けて撓んでしまうこと（幅方向両端部にかかる加圧力によって幅方向中央部が大きく撓むこと）を防止することができる。
【００５６】
また、支持部材２５がハロゲンヒータ２３の輻射熱などにより加熱されてしまう場合は、その表面に断熱もしくは鏡面処理を行うことも好ましい。これにより、過度の加熱を防止して、無駄なエネルギー消費を抑制することができる。
【００５７】
[ハロゲンヒータ]
ハロゲンヒータ２３は、その両端部が定着装置２０の側板（図示せず）に固定されており、画像形成装置１００の電源部により出力制御されたハロゲンヒータ２３の輻射熱によって、定着ベルト２１を加熱する。この加熱された定着ベルト２１の表面から記録媒体Ｐ上のトナー像に熱が加えられる。
【００５８】
なお、ハロゲンヒータ２３の出力制御は、定着ベルト２１表面に対向するサーミスタ等の温度センサ（図示せず）によるベルト表面温度の検知結果に基づいて制御され、これにより、定着ベルト２１の温度を所望の温度に制御している。
【００５９】
また、図２に示す例では、熱源として、ハロゲンヒータ２３を用いたが、これに限られるものではなく、熱源として、誘導加熱手段（ＩＨコイル）、抵抗発熱体、カーボンヒータ等を用いても良い。
【００６０】
[加圧ローラ]
加圧部材としての加圧ローラ２２は、例えば、直径が３０ｍｍであって、中空構造の芯金上に弾性層を形成したものである。加圧ローラ２２の弾性層は、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の材料で形成されている。なお、弾性層の表層にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等からなる薄肉の離型層を設けることもが好ましい。加圧ローラ２２は、スプリングなどにより定着ベルト２１に圧接され、ゴム層が押し潰されて変形することにより、双方の部材間に所定のニップ幅を形成する。
【００６１】
また、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ２２の直径よりも小さくなるように形成することにより、ニップ部における定着ベルト２１の曲率が加圧ローラ２２の曲率よりも小さくなるために、ニップ部から送出される記録媒体Ｐが定着ベルト２１から分離され易くなる。
【００６２】
また、加圧ローラ２２は、モータなどの駆動手段からギヤを介して駆動力が伝達され回転する。また、加圧ローラ２２は中実のローラであっても良いが、中空のほうが熱容量は少なくて良い。また、加圧ローラ２２側にもハロゲンヒータなどの熱源を有していても良い。加圧ローラ２２側に設けた温度センサによりニップ部の温度制御を行っても良い。なお、加圧ローラ内部にヒータが無い場合は、スポンジゴムを用いても良い。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルト２１の熱が奪われにくくなるので、より望ましい。
【００６３】
（定着装置の動作）
定着装置２０の動作について説明する。画像形成装置１００が出力信号を受けると、駆動装置（不図示）が動作を開始し、それと同期してハロゲンヒータ２３が加熱を開始する。駆動装置の動作とハロゲンヒータ２３の加熱は同時に開始する必要は無く、駆動モータのスルーアップやハロゲンヒータ２３の応答性等を考慮し、独立して定着ベルト２１の回転開始、ハロゲンヒータ２３の加熱開始タイミングを設定可能である。
【００６４】
駆動装置の駆動力は駆動伝達装置（不図示）により加圧ローラ２２に伝達され加圧ローラ２２が回転を開始する。加圧ローラ２２の回転力は接触している定着ベルト２１に伝達され、定着ベルト２１が連れ周りを始める。定着ベルト２１が所定温度に到達すると記録媒体Ｐが給紙搬送され、定着装置２０のニップ部を通過することにより熱と圧力が加わり未定着画像が記録媒体Ｐに定着する。
【００６５】
（ベルト寄り制御）
本実施形態に係る定着装置２０は、定着ベルト２１の軸方向における両端側からそれぞれ所定位置までにおいて、定着ベルト２１の姿勢を定着ベルト２１の内周面側から支持する円筒形状部２８を有するフランジ２６（ベルト支持部材）を備え、フランジ２６は、周方向のニップ部の上流側に相当する位置において、円筒形状部２８の外径が、定着ベルト２１の軸方向における中心側から両端側に向けて大きくなる形状のリブ２９ａ（テーパー形状部）を有するものである。
【００６６】
図４はフランジ２６の一実施形態を示す概略構成図である。図４（Ａ）は図２に示す定着装置２０において軸方向における奥側に設けられるフランジ２６を軸方向手前側から見た正面図を示しており、円筒形状部２８はニップ部に相当する位置が開口形状となっている。また、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）をニップ部側から見た場合の側面図を示している。
【００６７】
また、フランジ２６は、円筒形状部２８のニップ部の上流側に相当する位置にリブ（テーパー形状部）２９ａを備えている。リブ２９ａはニップ上流側であって、回転時に定着ベルト２１がフランジ２６（円筒形状部２８）の外周に沿って摺動する位置に設けられれば良いが、ニップの押圧方向（ニップ部の中心位置）に対して直角方向（９０°）に相当する位置に設けることが、定着ベルト２１の平行度を変化させるのに最も効率が良く、好ましい。また、リブ２９ａの周方向の幅を極力大きくすることが、応力が集中しないため好ましい。また、円筒形状部２８とリブ２９ａは一体成型されるものであっても、別途成形されて円筒形状部２８にリブ２９ａを取付け可能な構成であっても良い。
【００６８】
本実施形態に係る定着装置２０は、上記フランジ２６を備えることにより、定着ベルト２１の軸方向への寄りを防止することが可能となる。
【００６９】
先ず、図５を参照して平行度ずれとベルト寄り方向との関係について説明する。図５は、記録媒体Ｐを図中の下方向から上方向に送る定着装置２０を加圧ローラ２２側から見た正面図を示している。したがって、図中の手前側に加圧ローラ２２があり、対向して奥側に定着ベルト２１が配置されている。図５では、部品誤差の積みあがりや、組み付けばらつき等により、加圧ローラ２２は軸２２ａに軸支されて水平であるが、定着ベルト２１が左上がりの平行度ずれが生じている例を示している。
【００７０】
このような平行度ずれが生じた定着装置２０の動作時には、定着ベルト２１は左に寄ることとなる（ベルト寄り方向が左）。逆に、定着ベルト２１が右上がりの平行度ずれを起こす状態では、動作時に定着ベルト２１は右に寄ることとなる（ベルト寄り方向が右）。
【００７１】
次に、図６を参照して、フランジ２６による定着ベルト２１の寄り制御について説明する。図６では、定着ベルト２１が所定位置にある場合、リブ２９ａが、定着ベルト２１の軸方向における幅外に形成された例を示している。すなわち、定着ベルト２１は、フランジ２６の円筒形状部２８が水平の部分（リブ２９ａの非形成部分）で支持されている。
【００７２】
この状態から、定着ベルト２１の回転動作に伴って、いずれかの方向にベルト寄りが発生すると、定着ベルト２１はリブ２９ａにかかってベルト平行度が補正される。なお、図６の例では、片側フランジの形状だけの効果となるため、平行度補正量は抑制されるが、定着ベルト２１に対する応力は小さくなるため、寄り力の小さい装置では特に寿命向上を図ることが可能となる。
【００７３】
これに対し、図７に示すように、フランジ２６のリブ２９ａの軸方向における幅を大きくして、定着ベルト２１が所定位置にある場合に、リブ２９ａが、定着ベルト２１の軸方向における幅内まで形成されるようにしても良い。
【００７４】
この状態から、定着ベルト２１の回転動作に伴って、いずれかの方向にベルト寄りが発生すると、図７に示すように、定着ベルト２１が左に寄ったときに（矢印Ａ）、フランジ２６のリブ２９ａにより定着ベルト２１の左側を下げることができ（矢印Ｂ）、これに伴い定着ベルト２１の右側が上がる（矢印Ｃ）。これにより、平行度が補正されて右よりの寄り力を発生させ（矢印Ｄ）、左への寄り力を減衰させることができる。
【００７５】
また、フランジ２６のリブ２９ａの高さ（傾き）を高くすることにより、定着ベルト２１の端部がフランジ２６の端部の規制面（板状部２７）に突き当たらせないようすることも好ましい。
【００７６】
以上説明したフランジ２６を備えた定着装置２０では、定着ベルト２１が片側に寄ったときに、フランジ２６のリブ２９ａで姿勢を規制されて、ベルト平行度が変化して逆方向への寄り力となり、フランジ２６の板状部２７へ当接しない、または、当接する場合でもその当たり力を緩和させることで、定着ベルト２１の端部破損を防止することができ、定着ベルト２１の長寿命化を図ることができる。
【００７７】
また、リブ２９ａを定着ベルト２１の軸方向における幅外に形成することにより、定着ベルト２１が中央位置にあるときはフランジ２６の水平部（リブ２９ａのない円筒形状部２８）で定着ベルト２１を保持し、寄り力が働いてベルト寄りが生じた場合のみリブ２９ａによるベルト寄り規制がなされるようにすることにより、好適に定着ベルト２１の端部破損を防止することができ、定着ベルト２１の長寿命化を図ることができる。
【００７８】
また、フランジ２６のリブ２９ａを含めた円筒形状部２８の外径を定着ベルト２１の内径よりも小さく構成することにより、定着ベルト２１が寄ってフランジ２６のリブ２９ａにかかっても、フランジ２６と定着ベルト２１の内周面に隙間があるため摺動負荷が増加せず、定着ベルト２１の端部破損を防止することができ、定着ベルト２１の長寿命化を図ることができる。
【００７９】
また、図８にフランジ２６の他の例であって、リブ２９ｂが階段状に形成されている例を示す。図８（Ａ）は図２に示す定着装置２０において軸方向における奥側に設けられるフランジ２６を軸方向手前側から見た正面図、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）をニップ部側から見た場合の側面図を示している。
【００８０】
図８に示すように、リブ２９ｂを階段状の形状とすることにより、定着ベルト２１の平行度をより大きく変化させることが可能となるので、より効果的に、ベルト寄り制御を行って、定着ベルト２１の端部破損を防止することができ、定着ベルト２１の長寿命化を図ることができる。また、摺動負荷も更に抑えることができる。また、図８に示すように階段の段差部分を垂直にして規制面の役割を果たすように良いが、階段の段差部分をさらにテーパー形状とすることも好ましい。
【００８１】
以上説明した構成による定着装置２０を備えた画像形成装置１００（図１）とすることにより、定着ベルト２１の寄り力を減少して、定着ベルト２１の耐久性を向上させることを実現する画像形成装置１００を提供することができる。
【００８２】
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【００８３】
３  給送ローラ
４  レジストローラ対
５  ２次転写ローラ
７  排紙ローラ
８  光書込装置
９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｂｋ  トナーボトル
１０  転写ベルトユニット
１１  転写ベルト（中間転写体）
１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋ  １次転写ローラ
１３  中間転写ベルトクリーニング装置
１５Ｙ，１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｂｋ  感光体ドラム
１７  排紙トレイ
２０  定着装置
２１  定着ベルト
２２  加圧ローラ
２３  ハロゲンヒータ
２４  ニップ形成部材
２５  支持部材
２６  フランジ
２７  板状部
２８  円筒形状部
２９ａ，２９ｂ  リブ（テーパー形状部）
３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｂｋ  帯電装置
４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｂｋ  現像装置
５０Ｙ，５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｂｋ  クリーニング装置
６１  シート給送装置
７２  駆動ローラ
７３  従動ローラ
７１  転写装置
１００  画像形成装置
Ｐ  記録媒体
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８４】
【特許文献１】特開平１１−２９８２号
【特許文献２】特開平４−４４０７５号公報
【特許文献３】特開平１０−２１３９８４号公報
【特許文献４】特開２００７−３３４２０５号公報
【特許文献５】特開２００８−１５８４８２号公報
【特許文献６】特開２００５−２３４２９４号公報
【図１】
2013161029.tif 000003
【図７】
2013161029.tif 000004
【図２】
2013161029.tif 000005
【図３】
2013161029.tif 000006
【図４】
2013161029.tif 000007
【図５】
2013161029.tif 000008
【図６】
2013161029.tif 000009
【図８】
2013161029.tif 000010
【図９】
2013161029.tif 000011
【図１０】
2013161029.tif 000012
【図１１】
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