画像加熱装置
【課題】記録材Ｐ上の画像ｔを加熱するためのエンドレスベルト１０１と、このベルト１０１をその幅方向に揺動させる変位可能なベルト懸架ローラ１５１と、を有する画像加熱装置５において、ステアリング動作によるベルト１０１の追従性を犠牲にせずに、ステアリング動作に伴うベルトコバ部によるローラ１５１の磨耗を抑制する。これにローラ削り粉を要因とした障害の発生を低減する。
【解決手段】ベルト懸架ローラ１５１の表面のベルト１０１の幅方向端縁と摺動可能な端部領域の引張強さを中央領域よりも大くした。
【解決手段】ベルト懸架ローラ１５１の表面のベルト１０１の幅方向端縁と摺動可能な端部領域の引張強さを中央領域よりも大くした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録材上の画像を加熱するためのエンドレスベルトと、このベルトをその幅方向に揺動させる変位可能なベルト懸架ローラと、を有するベルト方式の画像加熱装置に関する。
【０００２】
画像加熱装置としては、記録材上にの未定着トナー画像を定着する定着装置や、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢度を増大させる光沢度増大装置を挙げることができる。
【背景技術】
【０００３】
ベルト方式の画像加熱装置においては、ベルトの回転状態で、ベルトが幅方向（ベルト回転方向に直交する方向）の一方側または他方側にベルト張架部材に沿って片寄り移動（蛇行）する現象を生じる。このベルトの片寄り移動はベルトの走行を不安定にする。
【０００４】
ベルトの片寄り移動は、複数のベルト張架部材間の並行度やねじれ等が原因しているもので、それらの精度を高めるのは限界があり、精度の向上だけではベルトの片寄り移動をなくしてベルトの走行を安定化させることは困難である。
【０００５】
そこで、ベルトの片寄り移動を規制する手段がとられる。そのような手段の一つとして、複数のベルト張架部材の少なくとも１つのベルト張架部材を、ベルトをその幅方向に揺動させる変位可能なベルト懸架ローラにする。そして、このベルト懸架ローラを揺動させて他のベルト張架部材に対して姿勢（並行度やねじれ）を変化させることで回転状態におけるベルトの幅方向への寄り移動を所定の移動範囲内に往復移動制御するベルト寄り制御機構がある（特許文献１〜６）。
【特許文献１】特開平５−１７５１号公報
【特許文献２】特開平５−２７６２２号公報
【特許文献３】特開平５−２３８５８３号公報
【特許文献４】特開平６−９０９６号公報
【特許文献５】特開平８−２３４５９７号公報
【特許文献６】特開平８−２９２６６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のベルト懸架ローラの揺動動作（ステアリング動作）によりベルト懸架ローラに沿って所定の移動範囲で繰り返しベルトが往復移動することで、ベルトのコバ部が繰り返してベルト懸架ローラの表面と摺動する。
【０００７】
ここで、ベルトコバ部とは、ベルトの幅方向端縁であり、特には、ベルト端部のベルト端面とベルト内面との会合角部である。
【０００８】
そのため、上記のベルト懸架ローラの揺動動作によるベルトの追従性を向上させるために、樹脂やゴムなどの材料を用いローラ表層に高摩擦な弾性皮膜層を形成するような場合には、ベルトのコバ部がローラ表層を削る。そして、その削れ粉が異物となってベルト内面とベルト内面に当接している部材の間に入り込む。それが装置に障害を生じさせる虞がある。
【０００９】
そこで本発明は、上記のように揺動可能なベルト懸架ローラを用いた画像加熱装置において、該ローラの揺動動作によるベルトの追従性を犠牲にせずに、かつ上記の削れ粉を要因とした障害の発生を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の代表的な構成は、記録材上の画像を加熱するためのエンドレスベルトと、このベルトをその幅方向に揺動させる変位可能なベルト懸架ローラと、を有する画像加熱装置において、ベルト懸架ローラ表面のベルトの幅方向端縁と摺動可能な端部領域の引張強さを中央領域よりも大きくしたことを特徴とする。
【００１１】
また、上記目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の他の代表的な構成は、記録材上の画像を加熱するためのエンドレスベルトと、このベルトをその幅方向に揺動させるべく変位可能に設けられ表面に弾性皮膜層を備えたベルト懸架ローラと、を有する画像加熱装置において、ベルト懸架ローラのベルトの幅方向端縁と摺動可能な領域は金属あるいはセラミクスにより形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
上記のような構成の画像加熱装置は、ベルト懸架ローラの揺動動作（ステアリング動作）によるベルトの追従性を犠牲にせずに、該ローラの揺動動作に伴うベルトコバ部による制御部材の磨耗を減少させることができる。したがって、該ローラの削り粉の発生を抑えることができ、削れ粉を要因とした障害の発生を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、これら実施例は、本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明はこれら実施例にて説明する各種構成にのみ限定されるものではない。即ち、本発明の思想の範囲内において実施例にて説明する各種構成を他の公知の構成に代替可能である。
【実施例】
【００１４】
（１）ベルト方式の画像加熱装置
図８は、複数のベルト張架（支持）部材間に懸回張設されて回転するエンドレスのベルトを有する画像加熱装置としての定着装置の一例の横断面模型図である。図９は制御系統のブロック図である。
【００１５】
この定着装置５は、加熱用回転体である定着ローラ８０と、その下方に配設したベルトユニット（以下、ユニットと略記する）１００を有する。
【００１６】
ユニット１００は、複数のベルト張架部材１３０・１４１・１５１間に懸回張設した耐熱性・可撓性のエンドレスの定着ベルト（以下、ベルトと略記する）１０１を有する。そして、定着ローラ８０に対してベルト１０１を加圧接触させて定着ニップ部Ｗを形成させている。定着ニップ部Ｗに未定着トナー像ｔを担持させた記録材（記録紙）Ｐを導入して挟持搬送させる。これにより、定着ローラ８０の熱と、ニップ部圧で未定着トナー像ｔを記録材Ｐに熱圧定着させるものである。
【００１７】
定着ローラ８０は、手前側と奥側の不図示の前支持部材と後支持部材と間に回転自在に支持させてあり、制御回路部５０により駆動制御される定着ローラモータ（駆動源）Ｍにより矢印Ａの時計方向に所定の速度で回転駆動される。また、内部に配置したハロゲンヒータ（加熱源）８１により加熱される。そして、定着ローラ８０の表面温度がローラ表面に配置されたサーミスタ（温度検出素子）８２により検出されて電気的温度情報が制御回路部５０に入力する。制御回路部５０は、サーミスタ８２から入力する電気的温度情報が所定の定着温度に対応する情報に維持されるように給電回路部５１からハロゲンヒータ８１への供給電力を制御する。これにより、定着ローラ８０の表面温度が所定の定着温度に温調管理される。
【００１８】
ユニット１００において、複数のベルト張架部材１３０・１４１・１５１は、互いに略並行に配列した、インレットローラ（入り口ローラ）と、分離ローラ１４１と、ベルト寄り制御部材としてのステアリングローラと、の３本の回転ローラである。ステアリングローラ１５１が、
上記の定着ベルト１０１が記録材上の画像を加熱するためのエンドレスベルトである。また、ステアリングローラ１５１が、このベルト１０１をその幅方向に揺動させる変位可能なベルト懸架ローラである。すなわち、ステアリングローラ１５１は、ベルト１０１の幅方向への寄り移動を修正する揺動可能部材として、手前側と奥側の両端部をそれぞれ矢印Ｂ方向に移動可能に保持させてある。これについては後述する。
【００１９】
分離ローラ１４１はＳＵＳ等の金属からなり、矢印ＳＦ方向に移動付勢されて、ベルト１０１を介して定着ローラ８０と圧接している。
【００２０】
また、インレットローラ１３０と分離ローラ１４１の間には加圧パッド部１６０が配置されている。加圧パッド部１６０は、ＳＵＳ等の金属からなるベース１６１、シリコンゴム等からなる加圧パッド１６２、加圧パッド１６２とベルト１０１の間に配置されたＰＩフィルム等からなる摺動シート１６３等から構成されている。そして、矢印ＰＦ方向に移動付勢されて、ベルト１０１を介して定着ローラ８０に圧接している。上記の定着ローラ８０と、ベルト１０１、加圧パッド部１６０、分離ローラ１４１とにより定着ニップ部Ｗを形成している。ベルト１０１は定着ローラ８０の回転に従動して矢印Ｃ方向に回転状態になる。
【００２１】
また、インレットローラ１３０と加圧パッド部１６０の間にはオイルフェルト９０が設けられている。オイルフェルト９０にはシリコンオイルが含浸されていてベルト１０１の内面にオイルを塗布してベルト１０１と摺動シート１６３との摩擦力を低減している。
【００２２】
定着ローラ８０が回転駆動され、それに伴いベルト１０１が従動回転する。また、定着ローラ８０がハロゲンヒータ８１により加熱され、所定の定着温度に温調された状態になる。この状態において、ユニット１００のインレットローラ１３０側から定着ニップ部Ｗに未定着トナー像ｔを担持した記録材Ｐが導入されて定着ニップ部Ｗを挟持搬送されていく。この挟持搬送過程で、記録材Ｐの未定着トナー像面が定着ローラ８０の表面に密着してトナー像が定着ローラ８０の熱で加熱され、記録材Ｐの面に加熱加圧定着される。記録材Ｐは定着ニップ部Ｗのシート出口部において定着ローラ８０の弾性層に対する分離ローラ１４１の食い込み（進入）により定着ローラ８０の表面より分離されて排出搬送されていく。
【００２３】
このようなベルト方式の定着装置５は、記録材搬送方向における定着ニップ部幅を、ベルト１０１の定着ローラ８０に対する腹当て幅の調整により容易に大きく設定することが可能である。また、定着ニップ部幅を定着ローラ８０の径に依存させずに確保できる。そのために、定着ローラ８０を小径化・小熱容量化することが可能となり、立ち上げ時間を短縮できる。定着ニップ部幅を広くとれるため、記録材上のトナーをより溶融でき、カラー画像形成装置のように多量のトナーを使用する画像形成装置には適した定着装置である。
【００２４】
（２）ベルト寄り制御機構
図１０と図１１はそれぞれユニット１００（ベルトは図示せず）の斜視模型図を示している。図１０はユニット１００を手前側から見た斜視模型図、図１１はユニット１００を奥側から見た斜視模型図である。
【００２５】
ユニット１００は、前側板１１０と後側板１２０が定着パッド部（加圧部材）１６０に固定されている。この前側板１１０と後側板１２０に対して、インレットローラ１３０、分離ローラ１４１、ステアリングローラ１５１を回動自在に配設して支持させてある。分離ローラ部１４０は分離ローラ１４１の両端部１４１ａ、１４１ｂにベアリング１４２ａ、１４２ｂが取り付けられていている。
【００２６】
ステアリングローラ部１５０は、図１０のように、ステアリングローラ１５１の前端部１５１ａにベアリング１５２ａが設けられている。そのベアリング１５２ａが前加圧アーム１５３の長穴１５３ａに取り付けられている。これにより、ステアリングローラ１５１はその前端部１５１ａ側がベアリング１５２ａを介して前加圧アーム１５３の長穴１５３ａ沿って矢印Ｂの方向に移動可能である。前加圧アーム１５３は前側板１１０に対してスライド移動可能に配設してある。そして、この前加圧アーム１５３は加圧バネ１５４ａにより矢印ｃ方向（下方）にステアリングローラ１５１を加圧して、ベルト１０１にテンションを加えている。
【００２７】
同様に後側板１２０側でも、図１１のように、ステアリングローラ１５１の後端部１５１ｂにベアリング１５２ｂが設けられている。そのベアリング１５２ｂが後加圧アーム１５５の長穴１５５ａに取り付けられている。これにより、ステアリングローラ１５１はその後端部１５１ｂ側がベアリング１５２ｂを介して後加圧アーム１５５の長穴１５５ａに沿って対して矢印Ｂの方向に移動可能である。後加圧アーム１５５は後側板１２０に対してスライド移動可能に配設してある。そして、この後加圧アーム１５５は加圧バネ１５４ｂにより矢印ｃ方向（下方）にステアリングローラ１５１を加圧して、ベルト１０１にテンションを加えている。
【００２８】
２００はステアリング制御部であり、前ステアリングローラ支持部材（以下、第１支持部材と記す）２１０と、後ステアリングローラ支持部材（以下、第２支持部材と記す）２２０を有する。そして、この第１支持部材２１０と第２支持部材２２０の回動中心に配置される制御軸２３０がある。第１支持部材２１０は制御軸２３０の前端部に回動可能に支持され、第２支持部材２２０は制御軸２３０の後端部に固定されている。また、制御軸２３０にはステアリング検出フラグ２３１（図１１）が設けられて、対向する検出センサ２３２により制御軸２３０の回転方向の位置を検出している。この検出センサ２３２の位置検出信号が制御回路部５０に入力する。
【００２９】
図１２は図１０の矢印Ｘ側から見た図である。図１０〜図１２において、ユニット１００を矢印Ｙ方向に下ろしてステアリング制御部２００に装着する。これにより、ステアリングローラ１５１の前受け部１５１ｃ（図１２）は第１支持部材２１０のＵ溝２１１に装着される。また、ステアリングローラ１５１の後受け部１５１ｄは第２支持部材２２０のＵ溝２２１に装着される。
【００３０】
図１３はステアリング制御部２００の前端部側を上方から見た図である。第１支持部材２１０にはギア２１２が形成され、入力ギア２４１と噛み合っている。また、入力ギア２４１はアイドラギア２４２を介して、ギア２４３ａが形成された制御アーム２４３に噛み合っている。制御アーム２４３は制御軸２３０の前端部に固定されている。また、アイドラギア２４２は上下の位置関係で第１支持部材２１０のギア２１２とは噛み合っていない。
【００３１】
以上の構成において、入力ギア２４１は、ステアリング駆動モータ４０１（図９、図２１）により正回転又は逆回転駆動される。そうすると、第１支持部材２１０は入力ギア２４１と逆の方向に回転する。また、入力ギア２４１の回転によりアイドラギア２４２を介して制御アーム２４３が入力ギア２４１と同じ方向に回転する。制御アーム２４３は制御軸２３０に固定されていて、第２支持部材２２０をおなじ方向に回転する。
【００３２】
これにより、第１支持部材２１０のＵ溝２１１に装着されているステアリングローラ前受け部１５１ｃと、第２支持部材２２０のＵ溝２２１に装着されているステアリングローラ後受け部１５１ｄとが互いに逆方向に移動することになる。
【００３３】
図１４は、ユニット１００を支持する前パッド加圧板３３１と後パッド加圧板３３２を示した図である。定着パッド部１６０は、前パッド加圧板３３１の受部３３１ａと後パッド加圧板３３２の受部３３２ａ（図示せず：前パッド加圧板と同形状）により支持される。また制御軸２３０はこの前パッド加圧板３３１と後パッド加圧板３３２にその両端がベアリングを介して回転自在に保持されている。
【００３４】
図１５は、ユニット１００を、前パッド加圧板３３１と後パッド加圧板３３２に装着した状態の前パッド加圧板３３１側を示す図である。この状態においては、第１支持部材２１０のＵ溝２１１にステアリングローラ１５１の前受け部１５１ｃが装着されている。制御アーム２４３には位置決め穴２４３ｃが設けられ、同様の穴（図示せず）が第１支持部材２１０と、前パッド加圧板３３１にも設けられている。制御アーム２４３の位置決め穴２４３ｃと、第１支持部材２１０の穴と、前パッド加圧板３３１の穴を一致させることで、前パッド加圧アーム３３１に対する第１支持部材２１０と制御アーム２４３の位相を合わせることが出来る。また、入力ギア２４１、アイドラギア２４２も前パッド加圧板３３１に取り付けられている。
【００３５】
図１６は、定着ローラ８０にユニット１００を加圧する加圧機構３００を示す図である。加圧機構３００は図示していない定着フレームに取り付けられた回動軸３０１を中心に上下方向に揺動可能である。そして、この加圧機構３００は、カム軸３０３を中心に回転駆動される加圧カム３０４により上下動される。すなわち、加圧カム３０４により加圧機構側のコロ３０５が持ち上げられることにより、加圧機構３００が矢印Ｕ方向に揺動して定着ローラ８０に対してユニット１００が圧接する構成となっている。また、加圧カム３０４によりコロ３０５が持ち下げられることにより、加圧機構３００が矢印Ｕ方向とは逆方向に揺動して定着ローラ８０に対してユニット１００が離脱する構成となっている。ユニット１００の後側（奥側）も同様の構成である。カム軸３０３すなわち加圧カム３０４は不図示の手動ハンドルにより回転操作される。あるいは、制御回路部５０で制御される半回転クラッチ機構５２（図９）により回転される。
【００３６】
図１７は図１６の矢印Ｋ側から見た図である。加圧カム３０４は前加圧板３１１を持ち上げる。前加圧板３１１にはパッド加圧バネ３１２、分離加圧バネ３１３が設けられている。パッド加圧バネ３１２は前パッド加圧板３３１を矢印Ｆ方向に持ち上げ、分離加圧バネ３１３は前分離加圧板３２１を矢印Ｆ方向に持ち上げる。本構成は後パッド加圧板３３２側も同様の構成からなっている。
【００３７】
図１８の（ａ）は定着装置５の前端部側を上方から見た図、（ｂ）は正面から見た図、（ｃ）は（ａ）をＡ−Ａで切断した断面図である。分離ローラ１４１の端部１４１ａには加圧ベアリング１４３が取り付けてある。加圧ベアリング１４３は前分離加圧板３２１の斜面３２１ａと当接している。奥側も同様の構成であり、これにより分離ローラ１４１は定着ローラ８０に対して前分離加圧板３２１の斜面３２１ａとは垂直の矢印Ｊ方向に加圧される。前パッド加圧板３３１は溝３３１ａを有し、これにパッドホルダー１６１が嵌合している。この構成は奥側も同様である。これによりパッド部１６０は定着ローラ８０に対して矢印Ｋ方向に加圧している。
【００３８】
このような加圧機構３００により定着ローラ８０に対して定着パッド１６０は加圧されているが、前パッド加圧板３３１と後パッド加圧板３３２が各々独立していることで定着パッド１６０の加圧を前奥各々適正に加圧することが出来る。制御軸２３０は前パッド加圧板３３１と後パッド加圧板３３２にベアリングにより取り付けられていて完全には固定されていないので前パッド加圧板３３１、後パッド加圧板３３２の位置を制約することがない。
【００３９】
図１９はユニット１００が定着ローラ８０から離間している状態を示している。加圧機構３００は加圧カム３０４がカム軸３０３を中心に回転することで前加圧板３３１をＶ方向に移動させる。これによりユニット１００は定着ローラ８０から離間することとなる。たとえば、定着装置５でジャムが発生した場合など定着ローラ８０と定着ベルトユニット１００が離間しているとジャム処理が容易に行える。
【００４０】
図２０は上記定着ローラ８０からユニット１００が離間している状態の前パッド加圧板３１１部の状態を示している（図１５とおなじ状態）。前パッド加圧板３１１には入力ギア２４１、アイドラギア２４２、制御アーム２４３が取り付けられ、前パッド加圧板３３１、後パッド加圧板３３２に制御軸２３０が保持されている。そして、前加圧板３１１、後加圧板３１２が回動して前パッド加圧板３３１、後パッド加圧板３３２も同様に回動してもステアリング制御部２００も同様に回動する。これにより、ユニット１００が定着ローラ８０から離間しても同様にステアリングローラ部１５０の制御を行うことが出来る。ここで、入力ギア２４１の回転中心は回動軸３０１と同軸となっている。これにより前パッド加圧板３１１が回動してもこの入力ギアの位置は移動しない。
【００４１】
図２１はステアリング駆動部４００を示している図で、図示していない定着フレームに固定されている。ステアリング駆動モータ（正逆転モータ）４０１には出力ギア４０２が取り付けられ、減速ギア４０３ａ、４０３ｂ、４０３ｃ、４０３ｄ、が軸４０３ｅ、４０３ｆを中心に出力ギア４０２の駆動を伝達している。中継ギア４０４ａは減速ギア４０３ｄと噛み合っていて且つ軸４０４ｃに固定されている。中継ギア４０４ｂも軸４０４ｃに固定されているので中継ギア４０４ａが回転すると中継ギア４０４ｂも同様に回転する。中継ギア４０４ｂはステアリング制御部２００の入力ギア２４１と噛み合っている。これによりステアリング駆動モータ４０１が回転すると、入力ギア２４１が回転し、第１支持部材２１０、第２支持部材２２０が各々逆方向に回転する。
【００４２】
入力ギア２４１の回転中心の回動軸３０１はステアリング駆動部４００と同様に定着フレーム（図示せず）に取り付けられているので、加圧機構３００により前パッド加圧板３１１が移動してもステアリング駆動部４００の駆動を伝達することが出来る。ステアリング駆動部４００は前側、後側に対しては制御軸２３０のみが配置されているため、ベルト寄り制御装置の小型化を実現するのに有効な構成となっている。
【００４３】
図２２・図２３において、Ｓ１とＳ２はユニット１００の手前側と奥側に配設した第１と第２の２つのベルト寄り検出センサ（ベルトの片寄り検出手段）である。これらのセンサＳ１・Ｓ２は、例えば、送光素子と受光素子を組にした光検知式センサ（フォト・センサ）である。すなわち、ベルト１０１の回転状態時において、ベルト１０１が幅方向手前側または奥側に所定以上に寄り移動したとき、寄り側のベルト端部でその側のセンサの光路が遮断される関係構成にして配設してある。各センサＳ１・Ｓ２は光路開放状態でオン、光路遮断状態でオフとする。各センサＳ１・Ｓ２のオン・オフ信号が制御回路部５０に入力する。
【００４４】
そして、第１又は第２のセンサＳ１・Ｓ２がベルトの片寄りを検出すると、ステアリング制御部２００によりステアリングローラ１５１の両端を各々逆方向に移動させ、片寄りが検出された方向と逆の方向にベルト１０１を移動させることで寄りを修正する。
【００４５】
すなわち、ベルト１０１が幅方向手前側に寄り移動して、第１センサＳ１がオンからオフになると、制御回路部５０はベルト１０１が幅方向手前側に寄り過ぎたと判断する。そして、ステアリング駆動モータ４０１を正転駆動させて、ベルト１０１を幅方向奥側に戻し移動させる方向にステアリングローラ１５１を変位させる。そして第１センサＳ１がオフからオンに復帰したらモータ４０１の駆動を停止させる。
【００４６】
また、ベルト１０１が幅方向奥側に寄り移動して、第２センサＳ２がオンからオフになると、制御回路部５０はベルト１０１が幅方向奥側に寄り過ぎたと判断する。そして、ステアリング駆動モータ４０１を逆転駆動させて、ベルト１０１を幅方向手前側に戻し移動させる方向にステアリングローラ１５１を変位させる。そして第２センサＳ２がオフからオンに復帰したらモータ４０１の駆動を停止させる。
【００４７】
すなわち、第１または第２のセンサＳ１・Ｓ２がオフされたら、制御回路部５０はステアリング駆動部４００のステアリング駆動モータ４０１を正転駆動または逆転駆動する。これにより、前述のように、ステアリングローラ１５１の前端部１５１ａと後端部１５１ｂがステアリング制御部２００の第１支持部２１０と第２支持部２２０により互いに逆方向に移動される。その結果、該ステアリングローラ１５１の、他のベルト張架部材である、インレットローラ１３１・分離ローラ１４１に対する姿勢が変位する（並行度やねじれが変化する）。これによりベルト１０１の幅方向の寄り移動が所定の移動領域幅内に納められる。
【００４８】
ステアリングローラ１５１の端部を変位させることは、ベルト１０１に張力の働く方向に一方の端部を移動させ、同時に逆の端部を張力が緩まる方向に働くように動かすことである。本実施例では、ステアリングローラ１５１を揺動させて、一方の端部を分離ローラ１４１から遠ざける方向に動かしてベルト張力を働かせ、逆端部を反対方向のベルト張力が緩まる方向へ動かすことである。ベルト１０１を幅方向奥側に寄らせたい場合は、ステアリングローラ１５１の前端部１５１ａを分離ローラ１４１から遠ざける方向に動かしてベルト張力を働かせ、逆端部を反対方向のベルト張力が緩まる方向へ動かすように制御する。逆に、ベルト１０１を幅方向手前側に寄らせたい場合は、ステアリングローラ１５１の後端部１５１ｂを分離ローラ１４１から遠ざける方向に動かしてベルト張力を働かせ、逆端部を反対方向のベルト張力が緩まる方向へ動かすように制御する。
【００４９】
（３）ステアリングローラ１５１の構成
図１は、ステアリングローラ１５１の構成と、ステアリング動作によるベルト１０１の幅方向の移動領域を示す図である。
【００５０】
Ｄはステアリングローラ１５１のベルト懸回ローラ部の幅寸法（ローラ部長さ寸法）である。ａとｂはこのローラ部の前端部と後端部である。
【００５１】
Ｅはベルト１０１の幅寸法（ベルト１０１の回転方向Ｃに直交する方向の寸法）である。１０１ａと１０１ｂはベルト１０１の前端部と後端部である。ローラ部幅寸法Ｄはベルト幅寸法Ｅよりも大きい設定である。
【００５２】
Ｆはステアリング動作によるベルト１０１のローラ部幅方向（長手方向）に沿う所定の移動領域幅である。ローラ部幅寸法Ｄはこの所定の移動領域幅Ｆよりも大きい設定である。ベルト１０１の回転状態における幅方向への寄り移動は、前記のステアリング制御により、この所定の移動領域幅Ｆ内に納められる。ｃとｄは移動領域幅Ｆにおいてベルト１０１の前端部１０１ａと後端部１０１ｂとがそれぞれが最も外側に移動する境界である。ｅとｆは移動領域幅Ｆにおいてベルト１０１の前端部１０１ａと後端部１０１ｂとがそれぞれが最も内側に移動する境界である。
【００５３】
Ｇはベルト移動範囲Ｆ内で寄り移動するベルト１０１の内面とは当接するが、ベルトコバ部とは当接しないローラ部領域（境界ｅ−ｆ間領域）である。
【００５４】
ＨａとＨｂはベルト移動範囲Ｆ内で寄り移動するベルト１０１のコバ部が当接する、前ローラ部領域（境界ｃ−ｅ間領域）と後ローラ部領域（境界ｄ−ｆ間領域）である。
【００５５】
本実施例においては、ステアリングローラ１５１のローラ部について、ローラ部領域Ｇの、前境界ｅよりも少し内側の境界部ｇと、後境界ｆよりも少し内側の境界部ｈとの間のローラ部１５１ｇを第１領域とする。また、境界部ｇよりも外側の、前ローラ部領域Ｈａを含む前ローラ部１５１ｅと、境界部ｈよりも外側の、後ローラ部領域Ｈｂを含む後ローラ部１５１ｆと、を第２領域とする。
【００５６】
すなわち、ローラ部の第１領域１５１ｇは、ベルト移動範囲Ｆ内で、ベルト内面と当接しベルトコバ部とは当接しない領域であり、第２領域１５１ｅと１５１ｆはベルトコバ部１０１ａ・１０１ｂが当接する領域Ｈａ・Ｈｂを全て含む領域である。
【００５７】
ステアリングローラ１５１とベルト１０１のグリップ力が十分でないと、ステアリングローラ１５１とベルト１０１が滑りやすくなる。そのため、ステアリングローラ１５１の表層には高摩擦な弾性皮膜層としてシリコン、フッ素、ウレタン系のゴム材料の使用が考えられ、これらの材料の引張り強さは５０ＭＰａ（ＪＩＳ）以下となる。
【００５８】
一方、ローラ部の第１領域１５１ｇの表層の引張り強さを５０ＭＰａより大きい材料を用いてローラ表面を粗し高い動摩擦係数を得ようとすると、ベルト破れなどの弊害が確認された。
【００５９】
また、ベルト１０１としては、樹脂材料であるポリイミドを使用し、その引張強さは８０ＭＰａ程度である。そのため、ベルトコバ部１０１ａ・１０１ｂによるステアリングローラ表層の磨耗を低減させるためには、ベルトコバ部１０１ａ・１０１ｂと当接する領域Ｈａ・Ｈｂを含む第２領域部１５１ｅ・１５１ｆではこれ以上の強さを有する材料が必要である。一般的な金属材料として最も柔らかい材料であるアルミニウムの引張強さが１００ＭＰａである。
【００６０】
ここで、上記の引張り強さ（ＭＰａ）はＪＩＳで定められた引張試験方法による引張り強さである。この引張り強さは、硬度と相関があり、物体の強さを表す指標として利用されるパラメータである。硬度で表現すると、ゴムや樹脂で測定規格そのものが異なるし単位も違いパラメータ比較が困難である。そのため本発明では、材料の強度を表す指標としてよく利用され、硬さとも相関のある引張り強さ（ＭＰａ：ＪＩＳ）とベルトとの摩擦量で材料を規定する。
【００６１】
１）第１の実施形態
第１の実施形態では、ステアリングローラ１５１のローラ部に関して、ローラ表面のベルトの幅方向端縁と摺動可能な端部領域の引張強さを中央領域よりも大きくした。より具体的には、第１領域１５１ｇの表層は、引張強さが５０ＭＰａ以下で、第２領域１５１ｅ・１５１ｆの表層は引張強さが１００ＭＰａ以上となるような材料で形成される。
【００６２】
また、ベルト１０１とステアリングローラ１５１の端部領域との動摩擦係数をベルト１０１とステアリングローラ１５１の中央領域との動摩擦係数よりも小さくした。すなわち、第１領域１５１ｇの表層とベルト内面の動摩擦係数をμ１、第２領域１５１ｅ・１５１ｆの表層とベルト内面の動摩擦係数をμ２とすると、以下の関係式が成り立つ。
【００６３】
μ１＞μ２
この第１の実施形態では、ベルト１０１はポリイミド樹脂のベルトにフッ素樹脂を塗布して構成されている。
【００６４】
この構成により、ステアリングによるベルトの追従性を犠牲にせずにベルトのステアリング動作に伴うローラ削れによる削れ粉などの異物を要因とした画像不良の発生を低減することができる。
【００６５】
図２は、具体的に、この第１の実施形態におけるステアリングローラ１５１の縦断面模型図である。このローラ１５１の第１領域１５１ｆの表層ｉにはシリコンゴム（ＺＢ２５１１Ｒ）を用いている。第２領域１５１ｅ・１５１ｆの表層ｊにはステアリングローラの芯金ｋであるステンレス（ＳＵＳ３０３−Ｂ）を用いて表層を形成した。
【００６６】
上記の各材料において、ＪＩＳで定められた測定方法によるシリコンゴムの引張強さは約１０ＭＰａである。ステンレスの引張強さは約６００ＭＰａである。ベルト内面と、ローラ各部１５１ｆ、１５１ｅ・１５１ｆとの動摩擦係数は、μ１＞μ２となる。
【００６７】
２）第２の実施形態
第２の実施形態では、ステアリングローラ１５１は表面に弾性皮膜層を備えている。すなわち、ステアリングローラ１５１のローラ部に関して、第１領域１５１ｇの表層ｉを樹脂、あるいはゴムを材料とした高摩擦な弾性皮膜層で形成した。
【００６８】
また、ステアリングローラ１５１のベルトの幅方向端縁と摺動可能な領域は金属あるいはセラミクスにより形成した。すなわち、第２領域１５１ｅ・１５１ｆの表層ｊを金属、あるいはセラミックス材料により形成した。その金属、あるいはセラミックス材料は、ＪＩＳ Ｚ ２２４４で定められた試験方法で測定されるビッカース硬度が１００以上のものにしている。
【００６９】
一般的な金属材料であるアルミニウム合金のビッカース硬度は１００以上である。ステンレス材のビッカース硬度は２００位である。セラミックス材料のビッカース硬度は１０００以上である。
【００７０】
この構成によっても、ベルトコバ部による磨耗を低減し、ステアリングによるベルトの追従性を犠牲にせずにベルトのステアリング動作に伴うローラ削れによる削れ粉などの異物を要因とした画像不良の発生を低減することができる。
【００７１】
３）第３の実施形態
図３はこの第３の実施形態におけるステアリングローラ１５１の縦断面模型図である。このローラ１５１の第１領域１５１ｆの表層ｉは、樹脂、あるいはゴムを材料とした高摩擦な弾性皮膜層で形成した。また、第２領域１５１ｅ・１５１ｆの表層ｍを金属のメッキ処理により形成する。
【００７２】
この第３の実施形態も、第１領域１５１ｇの表層と、第２領域１５１ｅ・１５１ｆの表層を、第１または第２の実施形態と同様の関係構成にして、ベルトコバ部による磨耗を低減できる。すなわち、ステアリングによるベルトの追従性を犠牲にせずにベルトのステアリング動作に伴うローラ削れによる削れ粉などの異物を要因とした画像不良の発生を低減することができる。
【００７３】
４）第４の実施形態
図４はこの第４の実施形態におけるステアリングローラ１５１の縦断面模型図である。このローラ１５１の第１領域１５１ｆの表層ｉは、樹脂、あるいはゴムを材料とした高摩擦な弾性皮膜層で形成する。また、第２領域１５１ｅ・１５１ｆの表層ｎを、ＪＩＳ Ｚ ２２４４で定められた試験方法で測定されるビッカース硬度が１００以上の金属、あるいはメッキ処理により形成される、リングあるいはローラ形状の部材を配置することで構成する。
【００７４】
この第４の実施形態も、第１領域１５１ｇの表層と、第２領域１５１ｅ・１５１ｆの表層が、第１または第２の実施形態と同様の関係構成にして、ベルトコバ部による磨耗を低減できる。すなわち、ステアリングによるベルトの追従性を犠牲にせずにベルトのステアリング動作に伴うローラ削れによる削れ粉などの異物を要因とした画像不良の発生を低減することができる。
【００７５】
次に、上記の第１〜第４の実施形態のステアリングローラ構成における効果を説明する。
【００７６】
ステアリングローラ１５１とベルト１０１のグリップ力を高めるための従来例として、ステアリングローラ１５１として、図５のように、ローラ部全幅Ｄにわたってシリコンゴム（ＺＢ２５１１Ｒ）の表層ｉを形成したものを用いた。ベルト１０１として、ポリイミド樹脂にフッ素樹脂を塗布したものを用いた。そして、このステアリングローラ１５１とベルト１０１を、ステアリングで寄り制御を行う画像形成装置のベルト定着器に適用し耐久試験を行った。
【００７７】
その結果、第２領域１５１ｅ・１５１ｆの表層に、ベルトコバ部との摺擦による磨耗痕がみられた。加圧パッドとベルトとの間にはシリコンゴムの削れ粉が見られ、加圧パッドの定着ローラへの加圧力を測定したところ、図６のような圧力分布が見られた。
【００７８】
図６は、ｘ軸にローラ軸方向（幅方向）の位置、ｙ軸に加圧力を示している。また、６０１は理想的な加圧力分布であり、６０２は耐久試験後に測定された加圧力分布である。６０３はステアリングローラの手前側端部位置、６０４は中央位置、６０５は奥側端部位置である。図６によれば、定着ローラと加圧パッドによるニップ両側端部の加圧力がおおよそ２５％以上上昇し圧力異常となっている。これは、ステアリングローラの削れ粉がベルトにより搬送され、加圧パッドと定着ベルト間へ侵入することが画像不良を誘発する要因になっていると考えられる。
【００７９】
第１の実施形態に基づき、ステアリングローラ１５１のローラ部の第１領域１５１ｇの表層ｉには引張強さが約１５ＭＰａであるシリコンゴム（ＺＢ２５１１Ｒ）を用いた。第２領域１５１ｅ・１５１ｆの表層ｊには、ステアリングローラの芯金ｋで引張強さが約６００ＭＰａであるステンレス（ＳＵＳ３０３−Ｂ）を用いた。ベルト１０１には、ポリイミド樹脂にフッ素樹脂を塗布したものを用いた。
【００８０】
上記のように形成したステアリングローラ１５１を、ステアリングで寄り制御を行う画像形成装置のベルト定着器に適用し耐久試験を行った。その結果、第２領域１５１ｅ・１５１ｆの表層ｊには削れ痕はほぼ見られず、また従来の構成により発生していた画像不良も改善した。
【００８１】
加圧パッドの定着ローラへの加圧力を測定したところ、図７のような圧分布が見られた。図７はｘ軸にローラ軸方向の位置、ｙ軸に加圧力を示している。また、６０１は理想的な加圧力分布であり、６０７は耐久試験後に測定された加圧力分布である。図７によれば、定着ローラと加圧パッドによるニップ両側端部の加圧力の変動がおおよそ１０％以内とおり、ステアリングローラ削れ粉の加圧パッドと定着ベルト間への侵入量の減少が見られる。
【００８２】
また、第２、第３、第４の実施形態の構成のステアリングローラにおいても同様の効果が得られた。
【００８３】
上記のような構成のベルト方式の画像加熱装置により、ベルト端部のコバによるステアリングローラの磨耗を減少させて、削り粉の発生を抑えることができる。これにより、削れ粉などの異物がベルトとローラの間に侵入することにより発生する画像不良を減少させることが出来る。
【００８４】
（４）画像形成装置
図２４は上述したベルト方式の定着装置５を具備させた画像形成装置の一例の概略構成模型図である。図２５はこの画像形成装置の画像形成ステーション部分の拡大図である。
【００８５】
本例の画像形成装置は、電子写真プロセスを用いた、複数の光走査手段を有する、４ドラムタンデムタイプのレーザビームプリンタである。このプリンタ自体は公知に属するからその説明は簡単にとどめる。
【００８６】
このプリンタは、プリンタ本体Ａの上面側に配設したリーダ部Ｂでカラー原稿の画像情報をＣＣＤ等の光電変換素子で色分解読取り処理する。Ｃはリーダ部Ｂの原稿台カラスＢ１に対する自動原稿給送装置または原稿圧着板である。リーダ部Ｂでの各色分解読取り画像情報に対応して変調されたレーザ光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄを複数の光走査手段を有するレーザ走査部Ｄから出力させる。
【００８７】
プリンタは、マゼンタ，シアン，イエロー，ブラックの各色の画像を形成する４つの画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄを有する。この各画像形成ステーションにおいて、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに上記レーザ走査部Ｄから出力されるレーザ光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄで走査露光する工程を含む電子写真プロセスが実行される。これにより、上記各色のトナー画像が各画像形成ステーションの感光ドラム上に形成される。そしてその各画像形成ステーションの感光ドラム上に形成されたマゼンタ，シアン，イエロー，ブラックの各色のトナー画像を転写部３の転写ベルト３１上に保持されて搬送される紙等の記録材Ｐへ順次に重畳転写させる構成となっている。
【００８８】
マゼンタ，シアン，イエロー，ブラックの各色の画像を形成する各画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄには、それぞれ感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが配置されており、各感光ドラムは矢印方向に回転自在となっている。各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの周囲には、帯電器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ、現像装置２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、そして、クリーナ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが上記感光ドラムの回転方向に沿って順次配設されている。各感光ドラムの下方には、転写部３が配設されている。転写部３は、各画像形成ステーションに共通の記録材搬送手段たる転写ベルト３１及び転写用帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを有している。転写ベルト３１はエンドレスベルトであり、駆動ローラ３２とターンローラ３３・３４の３本のローラ間に懸回張設されている。
【００８９】
Ｅ１，Ｅ２はプリンタ本体Ａ内に配設の第１または第２の給紙カセットである。上記の給紙カセットＥ１またはＥ２から記録材供給手段により１枚分離給紙された記録材Ｐは、転写ベルト３１上に支持されて各画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄへ順次に搬送される。その記録材Ｐに上記の各感光ドラム上に形成された各色のトナー画像を順次に重畳転写される。
【００９０】
この転写工程が終了すると、記録紙Ｐは転写ベルト３１から分離されて定着装置５へと搬送される。定着装置５で記録紙Ｐに転写されたトナー像は熱と圧力により記録紙Ｐ上に定着され、フルカラー画像形成物として排紙処理装置Ｆに搬送される。排紙処理装置Ｆでは記録紙Ｐを排紙トレイ６２上の搬送ローラ６１で排出し、排紙トレイは下方に移動することで多数枚の排紙積載が可能となっている。また、排紙処理装置Ｆでは多数枚の記録紙Ｐをスティップルしたりする処理も可能である。
【００９１】
両面コピーモードのときは、定着装置５を出た片面側コピー済みの記録紙Ｐは反転再搬送機構Ｇ側に進路変更される。そして、この反転再搬送機構Ｇで反転されて転写ベルト３１に再給紙されることで、記録紙Ｐの他方の面側にトナー画像が転写形成され、定着装置５に再び導入されて、両面コピーが排紙処理装置Ｆに搬送される。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】ステアリングローラ１５１の構成と、ステアリング動作によるベルトの幅方向の移動領域を示す図
【図２】第１の実施形態におけるステアリングローラの縦断面模型図
【図３】第３の実施形態におけるステアリングローラの縦断面模型図
【図４】第４の実施形態におけるステアリングローラの縦断面模型図
【図５】比較例（従来例）におけるステアリングローラの縦断面模型図
【図６】従来の構成による加圧力分布の図
【図７】第１の実施形態の定着ベルトユニットによる耐久試験後の加圧力分布の図
【図８】ベルト方式の定着装置の拡大横断面模型図
【図９】制御系統のブロック図
【図１０】定着ベルトユニット（定着ベルトは図示せず）を前側から見た斜視模型図
【図１１】定着ベルトユニット（定着ベルトは図示せず）を奥側から見た斜視模型図
【図１２】図１０の矢印Ｘ側から見た、途中部分省略の正面図
【図１３】ステアリング制御部の前端部側を上方から見た図
【図１４】定着ベルトユニットを支持する前パッド加圧板と後パッド加圧板を示した図
【図１５】定着ベルトユニットを前パッド加圧板、後パッド加圧板に装着した状態の前パッド加圧板側を示す図
【図１６】定着ローラに定着ベルトユニットを加圧する加圧機構を示す図
【図１７】図１６の矢印Ｋ側から見た図
【図１８】加圧機構の説明図
【図１９】定着ベルトユニットが定着ローラから離間している状態を示している図
【図２０】定着ローラから定着ベルトユニットが離間している状態の前パッド加圧板部の状態を示している図
【図２１】ステアリング駆動部を示している図
【図２２】ステアリング動作の説明図（その１）
【図２３】ステアリング動作の説明図（その２）
【図２４】本発明に従うベルト方式の定着装置を具備させた画像形成装置の一例の概略構成模型図
【図２５】画像形成装置の画像形成ステーション部分の拡大図
【符号の説明】
【００９３】
８０：定着ローラ、１００：定着ベルトユニット、１５０：ステアリングローラ部、１５１：ステアリングローラ（ベルト寄り制御部材）、１５１ｇ：第１領域（ローラ部のベルト内面と当接しベルトコバ部と当接しない領域）、１５１ｅ・１５１ｆ：第２領域（ベルトコバが当接する部分を全て含む領域）、２００：ステアリング駆動部、３００：加圧機構、４００：ステアリング駆動部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録材上の画像を加熱するためのエンドレスベルトと、このベルトをその幅方向に揺動させる変位可能なベルト懸架ローラと、を有するベルト方式の画像加熱装置に関する。
【０００２】
画像加熱装置としては、記録材上にの未定着トナー画像を定着する定着装置や、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢度を増大させる光沢度増大装置を挙げることができる。
【背景技術】
【０００３】
ベルト方式の画像加熱装置においては、ベルトの回転状態で、ベルトが幅方向（ベルト回転方向に直交する方向）の一方側または他方側にベルト張架部材に沿って片寄り移動（蛇行）する現象を生じる。このベルトの片寄り移動はベルトの走行を不安定にする。
【０００４】
ベルトの片寄り移動は、複数のベルト張架部材間の並行度やねじれ等が原因しているもので、それらの精度を高めるのは限界があり、精度の向上だけではベルトの片寄り移動をなくしてベルトの走行を安定化させることは困難である。
【０００５】
そこで、ベルトの片寄り移動を規制する手段がとられる。そのような手段の一つとして、複数のベルト張架部材の少なくとも１つのベルト張架部材を、ベルトをその幅方向に揺動させる変位可能なベルト懸架ローラにする。そして、このベルト懸架ローラを揺動させて他のベルト張架部材に対して姿勢（並行度やねじれ）を変化させることで回転状態におけるベルトの幅方向への寄り移動を所定の移動範囲内に往復移動制御するベルト寄り制御機構がある（特許文献１〜６）。
【特許文献１】特開平５−１７５１号公報
【特許文献２】特開平５−２７６２２号公報
【特許文献３】特開平５−２３８５８３号公報
【特許文献４】特開平６−９０９６号公報
【特許文献５】特開平８−２３４５９７号公報
【特許文献６】特開平８−２９２６６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のベルト懸架ローラの揺動動作（ステアリング動作）によりベルト懸架ローラに沿って所定の移動範囲で繰り返しベルトが往復移動することで、ベルトのコバ部が繰り返してベルト懸架ローラの表面と摺動する。
【０００７】
ここで、ベルトコバ部とは、ベルトの幅方向端縁であり、特には、ベルト端部のベルト端面とベルト内面との会合角部である。
【０００８】
そのため、上記のベルト懸架ローラの揺動動作によるベルトの追従性を向上させるために、樹脂やゴムなどの材料を用いローラ表層に高摩擦な弾性皮膜層を形成するような場合には、ベルトのコバ部がローラ表層を削る。そして、その削れ粉が異物となってベルト内面とベルト内面に当接している部材の間に入り込む。それが装置に障害を生じさせる虞がある。
【０００９】
そこで本発明は、上記のように揺動可能なベルト懸架ローラを用いた画像加熱装置において、該ローラの揺動動作によるベルトの追従性を犠牲にせずに、かつ上記の削れ粉を要因とした障害の発生を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の代表的な構成は、記録材上の画像を加熱するためのエンドレスベルトと、このベルトをその幅方向に揺動させる変位可能なベルト懸架ローラと、を有する画像加熱装置において、ベルト懸架ローラ表面のベルトの幅方向端縁と摺動可能な端部領域の引張強さを中央領域よりも大きくしたことを特徴とする。
【００１１】
また、上記目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の他の代表的な構成は、記録材上の画像を加熱するためのエンドレスベルトと、このベルトをその幅方向に揺動させるべく変位可能に設けられ表面に弾性皮膜層を備えたベルト懸架ローラと、を有する画像加熱装置において、ベルト懸架ローラのベルトの幅方向端縁と摺動可能な領域は金属あるいはセラミクスにより形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
上記のような構成の画像加熱装置は、ベルト懸架ローラの揺動動作（ステアリング動作）によるベルトの追従性を犠牲にせずに、該ローラの揺動動作に伴うベルトコバ部による制御部材の磨耗を減少させることができる。したがって、該ローラの削り粉の発生を抑えることができ、削れ粉を要因とした障害の発生を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、これら実施例は、本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明はこれら実施例にて説明する各種構成にのみ限定されるものではない。即ち、本発明の思想の範囲内において実施例にて説明する各種構成を他の公知の構成に代替可能である。
【実施例】
【００１４】
（１）ベルト方式の画像加熱装置
図８は、複数のベルト張架（支持）部材間に懸回張設されて回転するエンドレスのベルトを有する画像加熱装置としての定着装置の一例の横断面模型図である。図９は制御系統のブロック図である。
【００１５】
この定着装置５は、加熱用回転体である定着ローラ８０と、その下方に配設したベルトユニット（以下、ユニットと略記する）１００を有する。
【００１６】
ユニット１００は、複数のベルト張架部材１３０・１４１・１５１間に懸回張設した耐熱性・可撓性のエンドレスの定着ベルト（以下、ベルトと略記する）１０１を有する。そして、定着ローラ８０に対してベルト１０１を加圧接触させて定着ニップ部Ｗを形成させている。定着ニップ部Ｗに未定着トナー像ｔを担持させた記録材（記録紙）Ｐを導入して挟持搬送させる。これにより、定着ローラ８０の熱と、ニップ部圧で未定着トナー像ｔを記録材Ｐに熱圧定着させるものである。
【００１７】
定着ローラ８０は、手前側と奥側の不図示の前支持部材と後支持部材と間に回転自在に支持させてあり、制御回路部５０により駆動制御される定着ローラモータ（駆動源）Ｍにより矢印Ａの時計方向に所定の速度で回転駆動される。また、内部に配置したハロゲンヒータ（加熱源）８１により加熱される。そして、定着ローラ８０の表面温度がローラ表面に配置されたサーミスタ（温度検出素子）８２により検出されて電気的温度情報が制御回路部５０に入力する。制御回路部５０は、サーミスタ８２から入力する電気的温度情報が所定の定着温度に対応する情報に維持されるように給電回路部５１からハロゲンヒータ８１への供給電力を制御する。これにより、定着ローラ８０の表面温度が所定の定着温度に温調管理される。
【００１８】
ユニット１００において、複数のベルト張架部材１３０・１４１・１５１は、互いに略並行に配列した、インレットローラ（入り口ローラ）と、分離ローラ１４１と、ベルト寄り制御部材としてのステアリングローラと、の３本の回転ローラである。ステアリングローラ１５１が、
上記の定着ベルト１０１が記録材上の画像を加熱するためのエンドレスベルトである。また、ステアリングローラ１５１が、このベルト１０１をその幅方向に揺動させる変位可能なベルト懸架ローラである。すなわち、ステアリングローラ１５１は、ベルト１０１の幅方向への寄り移動を修正する揺動可能部材として、手前側と奥側の両端部をそれぞれ矢印Ｂ方向に移動可能に保持させてある。これについては後述する。
【００１９】
分離ローラ１４１はＳＵＳ等の金属からなり、矢印ＳＦ方向に移動付勢されて、ベルト１０１を介して定着ローラ８０と圧接している。
【００２０】
また、インレットローラ１３０と分離ローラ１４１の間には加圧パッド部１６０が配置されている。加圧パッド部１６０は、ＳＵＳ等の金属からなるベース１６１、シリコンゴム等からなる加圧パッド１６２、加圧パッド１６２とベルト１０１の間に配置されたＰＩフィルム等からなる摺動シート１６３等から構成されている。そして、矢印ＰＦ方向に移動付勢されて、ベルト１０１を介して定着ローラ８０に圧接している。上記の定着ローラ８０と、ベルト１０１、加圧パッド部１６０、分離ローラ１４１とにより定着ニップ部Ｗを形成している。ベルト１０１は定着ローラ８０の回転に従動して矢印Ｃ方向に回転状態になる。
【００２１】
また、インレットローラ１３０と加圧パッド部１６０の間にはオイルフェルト９０が設けられている。オイルフェルト９０にはシリコンオイルが含浸されていてベルト１０１の内面にオイルを塗布してベルト１０１と摺動シート１６３との摩擦力を低減している。
【００２２】
定着ローラ８０が回転駆動され、それに伴いベルト１０１が従動回転する。また、定着ローラ８０がハロゲンヒータ８１により加熱され、所定の定着温度に温調された状態になる。この状態において、ユニット１００のインレットローラ１３０側から定着ニップ部Ｗに未定着トナー像ｔを担持した記録材Ｐが導入されて定着ニップ部Ｗを挟持搬送されていく。この挟持搬送過程で、記録材Ｐの未定着トナー像面が定着ローラ８０の表面に密着してトナー像が定着ローラ８０の熱で加熱され、記録材Ｐの面に加熱加圧定着される。記録材Ｐは定着ニップ部Ｗのシート出口部において定着ローラ８０の弾性層に対する分離ローラ１４１の食い込み（進入）により定着ローラ８０の表面より分離されて排出搬送されていく。
【００２３】
このようなベルト方式の定着装置５は、記録材搬送方向における定着ニップ部幅を、ベルト１０１の定着ローラ８０に対する腹当て幅の調整により容易に大きく設定することが可能である。また、定着ニップ部幅を定着ローラ８０の径に依存させずに確保できる。そのために、定着ローラ８０を小径化・小熱容量化することが可能となり、立ち上げ時間を短縮できる。定着ニップ部幅を広くとれるため、記録材上のトナーをより溶融でき、カラー画像形成装置のように多量のトナーを使用する画像形成装置には適した定着装置である。
【００２４】
（２）ベルト寄り制御機構
図１０と図１１はそれぞれユニット１００（ベルトは図示せず）の斜視模型図を示している。図１０はユニット１００を手前側から見た斜視模型図、図１１はユニット１００を奥側から見た斜視模型図である。
【００２５】
ユニット１００は、前側板１１０と後側板１２０が定着パッド部（加圧部材）１６０に固定されている。この前側板１１０と後側板１２０に対して、インレットローラ１３０、分離ローラ１４１、ステアリングローラ１５１を回動自在に配設して支持させてある。分離ローラ部１４０は分離ローラ１４１の両端部１４１ａ、１４１ｂにベアリング１４２ａ、１４２ｂが取り付けられていている。
【００２６】
ステアリングローラ部１５０は、図１０のように、ステアリングローラ１５１の前端部１５１ａにベアリング１５２ａが設けられている。そのベアリング１５２ａが前加圧アーム１５３の長穴１５３ａに取り付けられている。これにより、ステアリングローラ１５１はその前端部１５１ａ側がベアリング１５２ａを介して前加圧アーム１５３の長穴１５３ａ沿って矢印Ｂの方向に移動可能である。前加圧アーム１５３は前側板１１０に対してスライド移動可能に配設してある。そして、この前加圧アーム１５３は加圧バネ１５４ａにより矢印ｃ方向（下方）にステアリングローラ１５１を加圧して、ベルト１０１にテンションを加えている。
【００２７】
同様に後側板１２０側でも、図１１のように、ステアリングローラ１５１の後端部１５１ｂにベアリング１５２ｂが設けられている。そのベアリング１５２ｂが後加圧アーム１５５の長穴１５５ａに取り付けられている。これにより、ステアリングローラ１５１はその後端部１５１ｂ側がベアリング１５２ｂを介して後加圧アーム１５５の長穴１５５ａに沿って対して矢印Ｂの方向に移動可能である。後加圧アーム１５５は後側板１２０に対してスライド移動可能に配設してある。そして、この後加圧アーム１５５は加圧バネ１５４ｂにより矢印ｃ方向（下方）にステアリングローラ１５１を加圧して、ベルト１０１にテンションを加えている。
【００２８】
２００はステアリング制御部であり、前ステアリングローラ支持部材（以下、第１支持部材と記す）２１０と、後ステアリングローラ支持部材（以下、第２支持部材と記す）２２０を有する。そして、この第１支持部材２１０と第２支持部材２２０の回動中心に配置される制御軸２３０がある。第１支持部材２１０は制御軸２３０の前端部に回動可能に支持され、第２支持部材２２０は制御軸２３０の後端部に固定されている。また、制御軸２３０にはステアリング検出フラグ２３１（図１１）が設けられて、対向する検出センサ２３２により制御軸２３０の回転方向の位置を検出している。この検出センサ２３２の位置検出信号が制御回路部５０に入力する。
【００２９】
図１２は図１０の矢印Ｘ側から見た図である。図１０〜図１２において、ユニット１００を矢印Ｙ方向に下ろしてステアリング制御部２００に装着する。これにより、ステアリングローラ１５１の前受け部１５１ｃ（図１２）は第１支持部材２１０のＵ溝２１１に装着される。また、ステアリングローラ１５１の後受け部１５１ｄは第２支持部材２２０のＵ溝２２１に装着される。
【００３０】
図１３はステアリング制御部２００の前端部側を上方から見た図である。第１支持部材２１０にはギア２１２が形成され、入力ギア２４１と噛み合っている。また、入力ギア２４１はアイドラギア２４２を介して、ギア２４３ａが形成された制御アーム２４３に噛み合っている。制御アーム２４３は制御軸２３０の前端部に固定されている。また、アイドラギア２４２は上下の位置関係で第１支持部材２１０のギア２１２とは噛み合っていない。
【００３１】
以上の構成において、入力ギア２４１は、ステアリング駆動モータ４０１（図９、図２１）により正回転又は逆回転駆動される。そうすると、第１支持部材２１０は入力ギア２４１と逆の方向に回転する。また、入力ギア２４１の回転によりアイドラギア２４２を介して制御アーム２４３が入力ギア２４１と同じ方向に回転する。制御アーム２４３は制御軸２３０に固定されていて、第２支持部材２２０をおなじ方向に回転する。
【００３２】
これにより、第１支持部材２１０のＵ溝２１１に装着されているステアリングローラ前受け部１５１ｃと、第２支持部材２２０のＵ溝２２１に装着されているステアリングローラ後受け部１５１ｄとが互いに逆方向に移動することになる。
【００３３】
図１４は、ユニット１００を支持する前パッド加圧板３３１と後パッド加圧板３３２を示した図である。定着パッド部１６０は、前パッド加圧板３３１の受部３３１ａと後パッド加圧板３３２の受部３３２ａ（図示せず：前パッド加圧板と同形状）により支持される。また制御軸２３０はこの前パッド加圧板３３１と後パッド加圧板３３２にその両端がベアリングを介して回転自在に保持されている。
【００３４】
図１５は、ユニット１００を、前パッド加圧板３３１と後パッド加圧板３３２に装着した状態の前パッド加圧板３３１側を示す図である。この状態においては、第１支持部材２１０のＵ溝２１１にステアリングローラ１５１の前受け部１５１ｃが装着されている。制御アーム２４３には位置決め穴２４３ｃが設けられ、同様の穴（図示せず）が第１支持部材２１０と、前パッド加圧板３３１にも設けられている。制御アーム２４３の位置決め穴２４３ｃと、第１支持部材２１０の穴と、前パッド加圧板３３１の穴を一致させることで、前パッド加圧アーム３３１に対する第１支持部材２１０と制御アーム２４３の位相を合わせることが出来る。また、入力ギア２４１、アイドラギア２４２も前パッド加圧板３３１に取り付けられている。
【００３５】
図１６は、定着ローラ８０にユニット１００を加圧する加圧機構３００を示す図である。加圧機構３００は図示していない定着フレームに取り付けられた回動軸３０１を中心に上下方向に揺動可能である。そして、この加圧機構３００は、カム軸３０３を中心に回転駆動される加圧カム３０４により上下動される。すなわち、加圧カム３０４により加圧機構側のコロ３０５が持ち上げられることにより、加圧機構３００が矢印Ｕ方向に揺動して定着ローラ８０に対してユニット１００が圧接する構成となっている。また、加圧カム３０４によりコロ３０５が持ち下げられることにより、加圧機構３００が矢印Ｕ方向とは逆方向に揺動して定着ローラ８０に対してユニット１００が離脱する構成となっている。ユニット１００の後側（奥側）も同様の構成である。カム軸３０３すなわち加圧カム３０４は不図示の手動ハンドルにより回転操作される。あるいは、制御回路部５０で制御される半回転クラッチ機構５２（図９）により回転される。
【００３６】
図１７は図１６の矢印Ｋ側から見た図である。加圧カム３０４は前加圧板３１１を持ち上げる。前加圧板３１１にはパッド加圧バネ３１２、分離加圧バネ３１３が設けられている。パッド加圧バネ３１２は前パッド加圧板３３１を矢印Ｆ方向に持ち上げ、分離加圧バネ３１３は前分離加圧板３２１を矢印Ｆ方向に持ち上げる。本構成は後パッド加圧板３３２側も同様の構成からなっている。
【００３７】
図１８の（ａ）は定着装置５の前端部側を上方から見た図、（ｂ）は正面から見た図、（ｃ）は（ａ）をＡ−Ａで切断した断面図である。分離ローラ１４１の端部１４１ａには加圧ベアリング１４３が取り付けてある。加圧ベアリング１４３は前分離加圧板３２１の斜面３２１ａと当接している。奥側も同様の構成であり、これにより分離ローラ１４１は定着ローラ８０に対して前分離加圧板３２１の斜面３２１ａとは垂直の矢印Ｊ方向に加圧される。前パッド加圧板３３１は溝３３１ａを有し、これにパッドホルダー１６１が嵌合している。この構成は奥側も同様である。これによりパッド部１６０は定着ローラ８０に対して矢印Ｋ方向に加圧している。
【００３８】
このような加圧機構３００により定着ローラ８０に対して定着パッド１６０は加圧されているが、前パッド加圧板３３１と後パッド加圧板３３２が各々独立していることで定着パッド１６０の加圧を前奥各々適正に加圧することが出来る。制御軸２３０は前パッド加圧板３３１と後パッド加圧板３３２にベアリングにより取り付けられていて完全には固定されていないので前パッド加圧板３３１、後パッド加圧板３３２の位置を制約することがない。
【００３９】
図１９はユニット１００が定着ローラ８０から離間している状態を示している。加圧機構３００は加圧カム３０４がカム軸３０３を中心に回転することで前加圧板３３１をＶ方向に移動させる。これによりユニット１００は定着ローラ８０から離間することとなる。たとえば、定着装置５でジャムが発生した場合など定着ローラ８０と定着ベルトユニット１００が離間しているとジャム処理が容易に行える。
【００４０】
図２０は上記定着ローラ８０からユニット１００が離間している状態の前パッド加圧板３１１部の状態を示している（図１５とおなじ状態）。前パッド加圧板３１１には入力ギア２４１、アイドラギア２４２、制御アーム２４３が取り付けられ、前パッド加圧板３３１、後パッド加圧板３３２に制御軸２３０が保持されている。そして、前加圧板３１１、後加圧板３１２が回動して前パッド加圧板３３１、後パッド加圧板３３２も同様に回動してもステアリング制御部２００も同様に回動する。これにより、ユニット１００が定着ローラ８０から離間しても同様にステアリングローラ部１５０の制御を行うことが出来る。ここで、入力ギア２４１の回転中心は回動軸３０１と同軸となっている。これにより前パッド加圧板３１１が回動してもこの入力ギアの位置は移動しない。
【００４１】
図２１はステアリング駆動部４００を示している図で、図示していない定着フレームに固定されている。ステアリング駆動モータ（正逆転モータ）４０１には出力ギア４０２が取り付けられ、減速ギア４０３ａ、４０３ｂ、４０３ｃ、４０３ｄ、が軸４０３ｅ、４０３ｆを中心に出力ギア４０２の駆動を伝達している。中継ギア４０４ａは減速ギア４０３ｄと噛み合っていて且つ軸４０４ｃに固定されている。中継ギア４０４ｂも軸４０４ｃに固定されているので中継ギア４０４ａが回転すると中継ギア４０４ｂも同様に回転する。中継ギア４０４ｂはステアリング制御部２００の入力ギア２４１と噛み合っている。これによりステアリング駆動モータ４０１が回転すると、入力ギア２４１が回転し、第１支持部材２１０、第２支持部材２２０が各々逆方向に回転する。
【００４２】
入力ギア２４１の回転中心の回動軸３０１はステアリング駆動部４００と同様に定着フレーム（図示せず）に取り付けられているので、加圧機構３００により前パッド加圧板３１１が移動してもステアリング駆動部４００の駆動を伝達することが出来る。ステアリング駆動部４００は前側、後側に対しては制御軸２３０のみが配置されているため、ベルト寄り制御装置の小型化を実現するのに有効な構成となっている。
【００４３】
図２２・図２３において、Ｓ１とＳ２はユニット１００の手前側と奥側に配設した第１と第２の２つのベルト寄り検出センサ（ベルトの片寄り検出手段）である。これらのセンサＳ１・Ｓ２は、例えば、送光素子と受光素子を組にした光検知式センサ（フォト・センサ）である。すなわち、ベルト１０１の回転状態時において、ベルト１０１が幅方向手前側または奥側に所定以上に寄り移動したとき、寄り側のベルト端部でその側のセンサの光路が遮断される関係構成にして配設してある。各センサＳ１・Ｓ２は光路開放状態でオン、光路遮断状態でオフとする。各センサＳ１・Ｓ２のオン・オフ信号が制御回路部５０に入力する。
【００４４】
そして、第１又は第２のセンサＳ１・Ｓ２がベルトの片寄りを検出すると、ステアリング制御部２００によりステアリングローラ１５１の両端を各々逆方向に移動させ、片寄りが検出された方向と逆の方向にベルト１０１を移動させることで寄りを修正する。
【００４５】
すなわち、ベルト１０１が幅方向手前側に寄り移動して、第１センサＳ１がオンからオフになると、制御回路部５０はベルト１０１が幅方向手前側に寄り過ぎたと判断する。そして、ステアリング駆動モータ４０１を正転駆動させて、ベルト１０１を幅方向奥側に戻し移動させる方向にステアリングローラ１５１を変位させる。そして第１センサＳ１がオフからオンに復帰したらモータ４０１の駆動を停止させる。
【００４６】
また、ベルト１０１が幅方向奥側に寄り移動して、第２センサＳ２がオンからオフになると、制御回路部５０はベルト１０１が幅方向奥側に寄り過ぎたと判断する。そして、ステアリング駆動モータ４０１を逆転駆動させて、ベルト１０１を幅方向手前側に戻し移動させる方向にステアリングローラ１５１を変位させる。そして第２センサＳ２がオフからオンに復帰したらモータ４０１の駆動を停止させる。
【００４７】
すなわち、第１または第２のセンサＳ１・Ｓ２がオフされたら、制御回路部５０はステアリング駆動部４００のステアリング駆動モータ４０１を正転駆動または逆転駆動する。これにより、前述のように、ステアリングローラ１５１の前端部１５１ａと後端部１５１ｂがステアリング制御部２００の第１支持部２１０と第２支持部２２０により互いに逆方向に移動される。その結果、該ステアリングローラ１５１の、他のベルト張架部材である、インレットローラ１３１・分離ローラ１４１に対する姿勢が変位する（並行度やねじれが変化する）。これによりベルト１０１の幅方向の寄り移動が所定の移動領域幅内に納められる。
【００４８】
ステアリングローラ１５１の端部を変位させることは、ベルト１０１に張力の働く方向に一方の端部を移動させ、同時に逆の端部を張力が緩まる方向に働くように動かすことである。本実施例では、ステアリングローラ１５１を揺動させて、一方の端部を分離ローラ１４１から遠ざける方向に動かしてベルト張力を働かせ、逆端部を反対方向のベルト張力が緩まる方向へ動かすことである。ベルト１０１を幅方向奥側に寄らせたい場合は、ステアリングローラ１５１の前端部１５１ａを分離ローラ１４１から遠ざける方向に動かしてベルト張力を働かせ、逆端部を反対方向のベルト張力が緩まる方向へ動かすように制御する。逆に、ベルト１０１を幅方向手前側に寄らせたい場合は、ステアリングローラ１５１の後端部１５１ｂを分離ローラ１４１から遠ざける方向に動かしてベルト張力を働かせ、逆端部を反対方向のベルト張力が緩まる方向へ動かすように制御する。
【００４９】
（３）ステアリングローラ１５１の構成
図１は、ステアリングローラ１５１の構成と、ステアリング動作によるベルト１０１の幅方向の移動領域を示す図である。
【００５０】
Ｄはステアリングローラ１５１のベルト懸回ローラ部の幅寸法（ローラ部長さ寸法）である。ａとｂはこのローラ部の前端部と後端部である。
【００５１】
Ｅはベルト１０１の幅寸法（ベルト１０１の回転方向Ｃに直交する方向の寸法）である。１０１ａと１０１ｂはベルト１０１の前端部と後端部である。ローラ部幅寸法Ｄはベルト幅寸法Ｅよりも大きい設定である。
【００５２】
Ｆはステアリング動作によるベルト１０１のローラ部幅方向（長手方向）に沿う所定の移動領域幅である。ローラ部幅寸法Ｄはこの所定の移動領域幅Ｆよりも大きい設定である。ベルト１０１の回転状態における幅方向への寄り移動は、前記のステアリング制御により、この所定の移動領域幅Ｆ内に納められる。ｃとｄは移動領域幅Ｆにおいてベルト１０１の前端部１０１ａと後端部１０１ｂとがそれぞれが最も外側に移動する境界である。ｅとｆは移動領域幅Ｆにおいてベルト１０１の前端部１０１ａと後端部１０１ｂとがそれぞれが最も内側に移動する境界である。
【００５３】
Ｇはベルト移動範囲Ｆ内で寄り移動するベルト１０１の内面とは当接するが、ベルトコバ部とは当接しないローラ部領域（境界ｅ−ｆ間領域）である。
【００５４】
ＨａとＨｂはベルト移動範囲Ｆ内で寄り移動するベルト１０１のコバ部が当接する、前ローラ部領域（境界ｃ−ｅ間領域）と後ローラ部領域（境界ｄ−ｆ間領域）である。
【００５５】
本実施例においては、ステアリングローラ１５１のローラ部について、ローラ部領域Ｇの、前境界ｅよりも少し内側の境界部ｇと、後境界ｆよりも少し内側の境界部ｈとの間のローラ部１５１ｇを第１領域とする。また、境界部ｇよりも外側の、前ローラ部領域Ｈａを含む前ローラ部１５１ｅと、境界部ｈよりも外側の、後ローラ部領域Ｈｂを含む後ローラ部１５１ｆと、を第２領域とする。
【００５６】
すなわち、ローラ部の第１領域１５１ｇは、ベルト移動範囲Ｆ内で、ベルト内面と当接しベルトコバ部とは当接しない領域であり、第２領域１５１ｅと１５１ｆはベルトコバ部１０１ａ・１０１ｂが当接する領域Ｈａ・Ｈｂを全て含む領域である。
【００５７】
ステアリングローラ１５１とベルト１０１のグリップ力が十分でないと、ステアリングローラ１５１とベルト１０１が滑りやすくなる。そのため、ステアリングローラ１５１の表層には高摩擦な弾性皮膜層としてシリコン、フッ素、ウレタン系のゴム材料の使用が考えられ、これらの材料の引張り強さは５０ＭＰａ（ＪＩＳ）以下となる。
【００５８】
一方、ローラ部の第１領域１５１ｇの表層の引張り強さを５０ＭＰａより大きい材料を用いてローラ表面を粗し高い動摩擦係数を得ようとすると、ベルト破れなどの弊害が確認された。
【００５９】
また、ベルト１０１としては、樹脂材料であるポリイミドを使用し、その引張強さは８０ＭＰａ程度である。そのため、ベルトコバ部１０１ａ・１０１ｂによるステアリングローラ表層の磨耗を低減させるためには、ベルトコバ部１０１ａ・１０１ｂと当接する領域Ｈａ・Ｈｂを含む第２領域部１５１ｅ・１５１ｆではこれ以上の強さを有する材料が必要である。一般的な金属材料として最も柔らかい材料であるアルミニウムの引張強さが１００ＭＰａである。
【００６０】
ここで、上記の引張り強さ（ＭＰａ）はＪＩＳで定められた引張試験方法による引張り強さである。この引張り強さは、硬度と相関があり、物体の強さを表す指標として利用されるパラメータである。硬度で表現すると、ゴムや樹脂で測定規格そのものが異なるし単位も違いパラメータ比較が困難である。そのため本発明では、材料の強度を表す指標としてよく利用され、硬さとも相関のある引張り強さ（ＭＰａ：ＪＩＳ）とベルトとの摩擦量で材料を規定する。
【００６１】
１）第１の実施形態
第１の実施形態では、ステアリングローラ１５１のローラ部に関して、ローラ表面のベルトの幅方向端縁と摺動可能な端部領域の引張強さを中央領域よりも大きくした。より具体的には、第１領域１５１ｇの表層は、引張強さが５０ＭＰａ以下で、第２領域１５１ｅ・１５１ｆの表層は引張強さが１００ＭＰａ以上となるような材料で形成される。
【００６２】
また、ベルト１０１とステアリングローラ１５１の端部領域との動摩擦係数をベルト１０１とステアリングローラ１５１の中央領域との動摩擦係数よりも小さくした。すなわち、第１領域１５１ｇの表層とベルト内面の動摩擦係数をμ１、第２領域１５１ｅ・１５１ｆの表層とベルト内面の動摩擦係数をμ２とすると、以下の関係式が成り立つ。
【００６３】
μ１＞μ２
この第１の実施形態では、ベルト１０１はポリイミド樹脂のベルトにフッ素樹脂を塗布して構成されている。
【００６４】
この構成により、ステアリングによるベルトの追従性を犠牲にせずにベルトのステアリング動作に伴うローラ削れによる削れ粉などの異物を要因とした画像不良の発生を低減することができる。
【００６５】
図２は、具体的に、この第１の実施形態におけるステアリングローラ１５１の縦断面模型図である。このローラ１５１の第１領域１５１ｆの表層ｉにはシリコンゴム（ＺＢ２５１１Ｒ）を用いている。第２領域１５１ｅ・１５１ｆの表層ｊにはステアリングローラの芯金ｋであるステンレス（ＳＵＳ３０３−Ｂ）を用いて表層を形成した。
【００６６】
上記の各材料において、ＪＩＳで定められた測定方法によるシリコンゴムの引張強さは約１０ＭＰａである。ステンレスの引張強さは約６００ＭＰａである。ベルト内面と、ローラ各部１５１ｆ、１５１ｅ・１５１ｆとの動摩擦係数は、μ１＞μ２となる。
【００６７】
２）第２の実施形態
第２の実施形態では、ステアリングローラ１５１は表面に弾性皮膜層を備えている。すなわち、ステアリングローラ１５１のローラ部に関して、第１領域１５１ｇの表層ｉを樹脂、あるいはゴムを材料とした高摩擦な弾性皮膜層で形成した。
【００６８】
また、ステアリングローラ１５１のベルトの幅方向端縁と摺動可能な領域は金属あるいはセラミクスにより形成した。すなわち、第２領域１５１ｅ・１５１ｆの表層ｊを金属、あるいはセラミックス材料により形成した。その金属、あるいはセラミックス材料は、ＪＩＳ Ｚ ２２４４で定められた試験方法で測定されるビッカース硬度が１００以上のものにしている。
【００６９】
一般的な金属材料であるアルミニウム合金のビッカース硬度は１００以上である。ステンレス材のビッカース硬度は２００位である。セラミックス材料のビッカース硬度は１０００以上である。
【００７０】
この構成によっても、ベルトコバ部による磨耗を低減し、ステアリングによるベルトの追従性を犠牲にせずにベルトのステアリング動作に伴うローラ削れによる削れ粉などの異物を要因とした画像不良の発生を低減することができる。
【００７１】
３）第３の実施形態
図３はこの第３の実施形態におけるステアリングローラ１５１の縦断面模型図である。このローラ１５１の第１領域１５１ｆの表層ｉは、樹脂、あるいはゴムを材料とした高摩擦な弾性皮膜層で形成した。また、第２領域１５１ｅ・１５１ｆの表層ｍを金属のメッキ処理により形成する。
【００７２】
この第３の実施形態も、第１領域１５１ｇの表層と、第２領域１５１ｅ・１５１ｆの表層を、第１または第２の実施形態と同様の関係構成にして、ベルトコバ部による磨耗を低減できる。すなわち、ステアリングによるベルトの追従性を犠牲にせずにベルトのステアリング動作に伴うローラ削れによる削れ粉などの異物を要因とした画像不良の発生を低減することができる。
【００７３】
４）第４の実施形態
図４はこの第４の実施形態におけるステアリングローラ１５１の縦断面模型図である。このローラ１５１の第１領域１５１ｆの表層ｉは、樹脂、あるいはゴムを材料とした高摩擦な弾性皮膜層で形成する。また、第２領域１５１ｅ・１５１ｆの表層ｎを、ＪＩＳ Ｚ ２２４４で定められた試験方法で測定されるビッカース硬度が１００以上の金属、あるいはメッキ処理により形成される、リングあるいはローラ形状の部材を配置することで構成する。
【００７４】
この第４の実施形態も、第１領域１５１ｇの表層と、第２領域１５１ｅ・１５１ｆの表層が、第１または第２の実施形態と同様の関係構成にして、ベルトコバ部による磨耗を低減できる。すなわち、ステアリングによるベルトの追従性を犠牲にせずにベルトのステアリング動作に伴うローラ削れによる削れ粉などの異物を要因とした画像不良の発生を低減することができる。
【００７５】
次に、上記の第１〜第４の実施形態のステアリングローラ構成における効果を説明する。
【００７６】
ステアリングローラ１５１とベルト１０１のグリップ力を高めるための従来例として、ステアリングローラ１５１として、図５のように、ローラ部全幅Ｄにわたってシリコンゴム（ＺＢ２５１１Ｒ）の表層ｉを形成したものを用いた。ベルト１０１として、ポリイミド樹脂にフッ素樹脂を塗布したものを用いた。そして、このステアリングローラ１５１とベルト１０１を、ステアリングで寄り制御を行う画像形成装置のベルト定着器に適用し耐久試験を行った。
【００７７】
その結果、第２領域１５１ｅ・１５１ｆの表層に、ベルトコバ部との摺擦による磨耗痕がみられた。加圧パッドとベルトとの間にはシリコンゴムの削れ粉が見られ、加圧パッドの定着ローラへの加圧力を測定したところ、図６のような圧力分布が見られた。
【００７８】
図６は、ｘ軸にローラ軸方向（幅方向）の位置、ｙ軸に加圧力を示している。また、６０１は理想的な加圧力分布であり、６０２は耐久試験後に測定された加圧力分布である。６０３はステアリングローラの手前側端部位置、６０４は中央位置、６０５は奥側端部位置である。図６によれば、定着ローラと加圧パッドによるニップ両側端部の加圧力がおおよそ２５％以上上昇し圧力異常となっている。これは、ステアリングローラの削れ粉がベルトにより搬送され、加圧パッドと定着ベルト間へ侵入することが画像不良を誘発する要因になっていると考えられる。
【００７９】
第１の実施形態に基づき、ステアリングローラ１５１のローラ部の第１領域１５１ｇの表層ｉには引張強さが約１５ＭＰａであるシリコンゴム（ＺＢ２５１１Ｒ）を用いた。第２領域１５１ｅ・１５１ｆの表層ｊには、ステアリングローラの芯金ｋで引張強さが約６００ＭＰａであるステンレス（ＳＵＳ３０３−Ｂ）を用いた。ベルト１０１には、ポリイミド樹脂にフッ素樹脂を塗布したものを用いた。
【００８０】
上記のように形成したステアリングローラ１５１を、ステアリングで寄り制御を行う画像形成装置のベルト定着器に適用し耐久試験を行った。その結果、第２領域１５１ｅ・１５１ｆの表層ｊには削れ痕はほぼ見られず、また従来の構成により発生していた画像不良も改善した。
【００８１】
加圧パッドの定着ローラへの加圧力を測定したところ、図７のような圧分布が見られた。図７はｘ軸にローラ軸方向の位置、ｙ軸に加圧力を示している。また、６０１は理想的な加圧力分布であり、６０７は耐久試験後に測定された加圧力分布である。図７によれば、定着ローラと加圧パッドによるニップ両側端部の加圧力の変動がおおよそ１０％以内とおり、ステアリングローラ削れ粉の加圧パッドと定着ベルト間への侵入量の減少が見られる。
【００８２】
また、第２、第３、第４の実施形態の構成のステアリングローラにおいても同様の効果が得られた。
【００８３】
上記のような構成のベルト方式の画像加熱装置により、ベルト端部のコバによるステアリングローラの磨耗を減少させて、削り粉の発生を抑えることができる。これにより、削れ粉などの異物がベルトとローラの間に侵入することにより発生する画像不良を減少させることが出来る。
【００８４】
（４）画像形成装置
図２４は上述したベルト方式の定着装置５を具備させた画像形成装置の一例の概略構成模型図である。図２５はこの画像形成装置の画像形成ステーション部分の拡大図である。
【００８５】
本例の画像形成装置は、電子写真プロセスを用いた、複数の光走査手段を有する、４ドラムタンデムタイプのレーザビームプリンタである。このプリンタ自体は公知に属するからその説明は簡単にとどめる。
【００８６】
このプリンタは、プリンタ本体Ａの上面側に配設したリーダ部Ｂでカラー原稿の画像情報をＣＣＤ等の光電変換素子で色分解読取り処理する。Ｃはリーダ部Ｂの原稿台カラスＢ１に対する自動原稿給送装置または原稿圧着板である。リーダ部Ｂでの各色分解読取り画像情報に対応して変調されたレーザ光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄを複数の光走査手段を有するレーザ走査部Ｄから出力させる。
【００８７】
プリンタは、マゼンタ，シアン，イエロー，ブラックの各色の画像を形成する４つの画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄを有する。この各画像形成ステーションにおいて、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに上記レーザ走査部Ｄから出力されるレーザ光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄで走査露光する工程を含む電子写真プロセスが実行される。これにより、上記各色のトナー画像が各画像形成ステーションの感光ドラム上に形成される。そしてその各画像形成ステーションの感光ドラム上に形成されたマゼンタ，シアン，イエロー，ブラックの各色のトナー画像を転写部３の転写ベルト３１上に保持されて搬送される紙等の記録材Ｐへ順次に重畳転写させる構成となっている。
【００８８】
マゼンタ，シアン，イエロー，ブラックの各色の画像を形成する各画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄには、それぞれ感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが配置されており、各感光ドラムは矢印方向に回転自在となっている。各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの周囲には、帯電器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ、現像装置２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、そして、クリーナ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが上記感光ドラムの回転方向に沿って順次配設されている。各感光ドラムの下方には、転写部３が配設されている。転写部３は、各画像形成ステーションに共通の記録材搬送手段たる転写ベルト３１及び転写用帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを有している。転写ベルト３１はエンドレスベルトであり、駆動ローラ３２とターンローラ３３・３４の３本のローラ間に懸回張設されている。
【００８９】
Ｅ１，Ｅ２はプリンタ本体Ａ内に配設の第１または第２の給紙カセットである。上記の給紙カセットＥ１またはＥ２から記録材供給手段により１枚分離給紙された記録材Ｐは、転写ベルト３１上に支持されて各画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄへ順次に搬送される。その記録材Ｐに上記の各感光ドラム上に形成された各色のトナー画像を順次に重畳転写される。
【００９０】
この転写工程が終了すると、記録紙Ｐは転写ベルト３１から分離されて定着装置５へと搬送される。定着装置５で記録紙Ｐに転写されたトナー像は熱と圧力により記録紙Ｐ上に定着され、フルカラー画像形成物として排紙処理装置Ｆに搬送される。排紙処理装置Ｆでは記録紙Ｐを排紙トレイ６２上の搬送ローラ６１で排出し、排紙トレイは下方に移動することで多数枚の排紙積載が可能となっている。また、排紙処理装置Ｆでは多数枚の記録紙Ｐをスティップルしたりする処理も可能である。
【００９１】
両面コピーモードのときは、定着装置５を出た片面側コピー済みの記録紙Ｐは反転再搬送機構Ｇ側に進路変更される。そして、この反転再搬送機構Ｇで反転されて転写ベルト３１に再給紙されることで、記録紙Ｐの他方の面側にトナー画像が転写形成され、定着装置５に再び導入されて、両面コピーが排紙処理装置Ｆに搬送される。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】ステアリングローラ１５１の構成と、ステアリング動作によるベルトの幅方向の移動領域を示す図
【図２】第１の実施形態におけるステアリングローラの縦断面模型図
【図３】第３の実施形態におけるステアリングローラの縦断面模型図
【図４】第４の実施形態におけるステアリングローラの縦断面模型図
【図５】比較例（従来例）におけるステアリングローラの縦断面模型図
【図６】従来の構成による加圧力分布の図
【図７】第１の実施形態の定着ベルトユニットによる耐久試験後の加圧力分布の図
【図８】ベルト方式の定着装置の拡大横断面模型図
【図９】制御系統のブロック図
【図１０】定着ベルトユニット（定着ベルトは図示せず）を前側から見た斜視模型図
【図１１】定着ベルトユニット（定着ベルトは図示せず）を奥側から見た斜視模型図
【図１２】図１０の矢印Ｘ側から見た、途中部分省略の正面図
【図１３】ステアリング制御部の前端部側を上方から見た図
【図１４】定着ベルトユニットを支持する前パッド加圧板と後パッド加圧板を示した図
【図１５】定着ベルトユニットを前パッド加圧板、後パッド加圧板に装着した状態の前パッド加圧板側を示す図
【図１６】定着ローラに定着ベルトユニットを加圧する加圧機構を示す図
【図１７】図１６の矢印Ｋ側から見た図
【図１８】加圧機構の説明図
【図１９】定着ベルトユニットが定着ローラから離間している状態を示している図
【図２０】定着ローラから定着ベルトユニットが離間している状態の前パッド加圧板部の状態を示している図
【図２１】ステアリング駆動部を示している図
【図２２】ステアリング動作の説明図（その１）
【図２３】ステアリング動作の説明図（その２）
【図２４】本発明に従うベルト方式の定着装置を具備させた画像形成装置の一例の概略構成模型図
【図２５】画像形成装置の画像形成ステーション部分の拡大図
【符号の説明】
【００９３】
８０：定着ローラ、１００：定着ベルトユニット、１５０：ステアリングローラ部、１５１：ステアリングローラ（ベルト寄り制御部材）、１５１ｇ：第１領域（ローラ部のベルト内面と当接しベルトコバ部と当接しない領域）、１５１ｅ・１５１ｆ：第２領域（ベルトコバが当接する部分を全て含む領域）、２００：ステアリング駆動部、３００：加圧機構、４００：ステアリング駆動部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上の画像を加熱するためのエンドレスベルトと、このベルトをその幅方向に揺動させる変位可能なベルト懸架ローラと、を有する画像加熱装置において、
ベルト懸架ローラ表面のベルトの幅方向端縁と摺動可能な端部領域の引張強さを中央領域よりも大きくしたことを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記ベルト懸架ローラの端部領域の引張強さを１００ＭＰａ以上とし、中央領域の引張強さを５０ＭＰａ以下としたことを特徴とする請求項１の画像加熱装置。
【請求項３】
前記ベルトと前記ベルト懸架ローラの端部領域との動摩擦係数を前記ベルトと前記ベルト懸架ローラの中央領域との動摩擦係数よりも小さくしたことを特徴とする請求項１又は２の画像加熱装置。
【請求項４】
記録材上の画像を加熱するためのエンドレスベルトと、このベルトをその幅方向に揺動させるべく変位可能に設けられ表面に弾性皮膜層を備えたベルト懸架ローラと、を有する画像加熱装置において、
ベルト懸架ローラのベルトの幅方向端縁と摺動可能な領域は金属あるいはセラミクスにより形成されていることを特徴とする画像加熱装置。
【請求項５】
前記金属もしくはセラミクスのビッカース硬度は１００以上であることを特徴とする請求項４の画像加熱装置。
【請求項１】
記録材上の画像を加熱するためのエンドレスベルトと、このベルトをその幅方向に揺動させる変位可能なベルト懸架ローラと、を有する画像加熱装置において、
ベルト懸架ローラ表面のベルトの幅方向端縁と摺動可能な端部領域の引張強さを中央領域よりも大きくしたことを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記ベルト懸架ローラの端部領域の引張強さを１００ＭＰａ以上とし、中央領域の引張強さを５０ＭＰａ以下としたことを特徴とする請求項１の画像加熱装置。
【請求項３】
前記ベルトと前記ベルト懸架ローラの端部領域との動摩擦係数を前記ベルトと前記ベルト懸架ローラの中央領域との動摩擦係数よりも小さくしたことを特徴とする請求項１又は２の画像加熱装置。
【請求項４】
記録材上の画像を加熱するためのエンドレスベルトと、このベルトをその幅方向に揺動させるべく変位可能に設けられ表面に弾性皮膜層を備えたベルト懸架ローラと、を有する画像加熱装置において、
ベルト懸架ローラのベルトの幅方向端縁と摺動可能な領域は金属あるいはセラミクスにより形成されていることを特徴とする画像加熱装置。
【請求項５】
前記金属もしくはセラミクスのビッカース硬度は１００以上であることを特徴とする請求項４の画像加熱装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２００７−１３９８０９（Ｐ２００７−１３９８０９Ａ）
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３２３４８３（Ｐ２００５−３２３４８３）
【出願日】平成１７年１１月８日（２００５．１１．８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月８日（２００５．１１．８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]