JPH1124458A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決課題】 ベルトの内面に潤滑剤を塗布した場合で
も、ベルトの片寄りを矯正するロールとして、弾性体を
被覆したロールを使用することにより、ベルトとロール
の張架ムラの改善と摩擦抵抗の増大という効果を得るこ
とができ、ベルトの片寄りを確実に防止可能な定着装置
を提供することを課題とする。 【解決手段】 定着部材の表面に、複数のロールによっ
て張架されたエンドレスベルトを圧接させ、前記定着部
材とエンドレスベルトとの圧接部に未定着トナー像を担
持した転写材を通過させることにより、定着処理を行な
う定着装置において、前記エンドレスベルトを張架する
複数のロールのうち、少なくとも１つのロールの表面
に、弾性体層を被覆するとともに、当該弾性体層の表面
に凹凸を形成するように構成して課題を解決した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子写真複写機
やプリンタ等の画像形成装置に使用される定着装置に関
し、特にエンドレスベルトを用いた定着装置のベルト片
寄り防止技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、高速・高画質のカラー電子写真複
写機等に適した定着装置として、加熱ロールにエンドレ
スベルトを張架させた、いわゆるベルトニップ方式の定
着装置が、本出願人によって提案されている（特開平８
−２６２９０３号公報や特開平９−３４２９１号公報
等）。

【０００３】このベルトニップ方式の定着装置は、例え
ば、図３１に示すように、加熱定着ロール１００の表面
に、複数のロール１０１、１０２、１０３間に張架され
たエンドレスベルト１０４を圧接させるとともに、当該
エンドレスベルト１０４の内側から図３２に示すような
圧接部材１０５によって押圧することにより、加熱定着
ロール１００とエンドレスベルト１０４のニップ幅及び
圧接力を十分確保するとともに、加熱定着ロール１００
とエンドレスベルト１０４を高速で回転駆動させること
により、高速かつ高画質のカラー画像の定着を可能とし
ている。

【０００４】ところが、このようなベルトニップ方式の
定着装置においては、複数のロール１０１、１０２、１
０３間に張架されたエンドレスベルト１０４が、加熱定
着ロール１００の表面に圧接部材１０５によって圧接さ
れた状態で高速で回転する。そのため、当該圧接部材１
０５の磨耗により、エンドレスベルト１０４の内面や張
架ロール１０１、１０２、１０３の表面に、図３３に示
すように、磨耗物１０６が部分的に薄い膜状に付着し、
軸方向におけるベルト１０４の摺動抵抗やステアリング
ロール１２とベルト１０４との摩擦抵抗のバラツキによ
り、エンドレスベルト１０４がロールの１０１、１０
２、１０３片側に片寄って回転する”ベルト片寄り”が
発生する。このように、エンドレスベルト１０４に”ベ
ルト片寄り”が発生すると、エンドレスベルト１０４の
端部が他の部材に接触して磨耗し、当該エンドレスベル
ト１０４の端部に破損が生じる虞れがあるという問題点
を有している。

【０００５】そこで、かかるエンドレスベルトを用いた
定着装置のベルト片寄り並びに当該ベルト片寄りに起因
するベルトの破損を防止する手段としては、エンドレス
ベルトを張架するロールを太鼓形状に形成することが考
えられるが、この場合には、弾性体ベルトと太鼓形状の
ロールとを組み合わせることにより、弾性体ベルトの張
力の変化を利用してベルトの片寄りを防止するものであ
るため、耐熱性や熱特性の優位性の点からポリイミドフ
ィルム等の非弾性体ベルトを使用する定着装置では、ベ
ルト片寄りの防止効果を得ることができない。

【０００６】また、ベルトの片寄りを矯正する方式とし
ては、ロールの端部にエッジガイドを設ける方式や、ベ
ルトの端部にリブを設ける方式等が挙げられるが、これ
らの方式の場合には、十分な定着圧力を得るため加熱ロ
ールにベルトを圧接させる必要がある定着装置では、ベ
ルトの荷重が大きくなるため、ベルトの端部が破損して
しまったり、又ベルトの端部に特殊な加工を必要とする
ためコストが大幅にアップするという問題点が新たに生
じる。

【０００７】かかる問題点を生じることなく、ベルトの
片寄りを防止するため、特開昭５４−６９４４２号公報
や特開平３−２３８２４７号公報、更には特開平７−２
１９３６４号公報や特開平８−２６２９０３号公報等に
開示されているように、図３４〜図３６に示すごとく、
荷重が加わるベルトを使用した定着装置や画像形成装置
において、ベルトを張架するロールのうち一本のロール
を軸移動させることにより、ベルトに片寄りが生じた場
合にこれを矯正する、所謂アクテイブステアリング方式
が提案されている。

【０００８】上記特開昭５４−６９４４２号公報に係る
複写機は、エンドレスベルト状の感光体の蛇行防止に関
するものであるが、複写機のエンドレスベルト状感光体
の蛇行をローラの揺動により制御する装置に於て、ベル
トの片寄を検知する電気的検知手段、ベルトの片寄を制
御するコントロールローラを水平回動させる手段、前記
検知手段からの信号により上記移動手段にエンドレスベ
ルト状感光体の１周に要するよりも長い時間出力信号を
出す電気制御回路、とから成るように構成したものであ
る。

【０００９】また、上記特開平３−２３８２４７号公報
に係るベルト片寄り矯正装置は、少なくとも２個以上の
ローラにエンドレスベルトが張架されており、前記ロー
ラのうち１個のローラは前記エンドレスベルトを張架す
る部分の長さのほぼ中央を中心に、該エンドレスベルト
を張架する方向に対して回動自在となったブラケットに
支持されており、このブラケットは前記エンドレスベル
トに張力を付与する方向に付勢部材により付勢されてい
るように構成したものである。

【００１０】さらに、上記特開平８−２６２９０３号公
報に係る画像定着装置は、本出願人の提案に係るもので
あるが、同号公報には、エンドレスベルトを張架する複
数のロールのうち１つのロールを変位可能に配置するこ
とにより、ベルトの片寄りを防止できることが開示され
ている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の場合には、次のような問題点を有している。す
なわち、上記特開昭５４−６９４４２号公報や特開平３
−２３８２４７号公報、更には特開平８−２６２９０３
号公報等に開示されているように、荷重が加わるベルト
を使用した定着装置において、ベルトを張架するロール
のうち一本のロールを軸移動させる、所謂アクテイブス
テアリング方式を採用した場合には、先に述べたよう
に、エンドレスベルトとして非弾性体からなるベルトを
使用するとともに、エンドレスベルトを張架するロール
が金属部材で構成されていると、エンドレスベルトの製
造上、当該エンドレスベルトに平面度のばらつきや波打
ち等が発生するのを防止することができず、エンドレス
ベルトに平面度のばらつきや波打ち等があると、図３９
に示すように、エンドレスベルト１０４とロール１０２
等が軸方向に沿って均一に接触せず、ベルト１０４を張
架するロール１０２を軸移動させても、ベルト１０４の
片寄りを効果的に防止することができないという問題点
があった。

【００１２】また、ベルトの片寄りを矯正するロールと
して、特開昭５４−６９４４２号公報に開示されている
ように、弾性体を被覆したロールを使用することによ
り、ベルトとロールの張架ムラの改善と摩擦抵抗を増大
させることも考えられる。

【００１３】しかし、上記ベルトニップ方式の定着装置
では、定着性をよくするため、図３１に示すように、ベ
ルト１０４の内側から加熱ロール１００に図３２に示す
ような圧接部材１０５を高荷重で押圧させる必要があ
り、圧接部材１０５とベルト１０４の擦れによる接触摩
擦の不均一性（図３３参照）に伴うベルト片寄りの発生
という新たな問題点が生じる。

【００１４】このような問題点を解決するためには、ベ
ルトの片寄りを矯正するロールとして、弾性体を被覆し
たロールを使用するとともに、ベルトと加圧部材の磨耗
及び摺動抵抗を低減するため、本出願人の提案に係る前
記特開平８−２６２９０３号公報や特開平９−３４２９
１号公報等に開示されているように、図３７及び図３８
に示すごとく、ベルト１０４の内面に潤滑剤をフェルト
等からなる塗布部材１０８によって塗布することが、既
に本出願人によって提案されている。

【００１５】しかし、上記特開平８−２６２９０３号公
報や特開平９−３４２９１号公報等に開示されているよ
うに、ベルトの内面に潤滑剤を塗布した場合には、潤滑
剤の影響によりステアリングロール１０２とベルト１０
４の接触抵抗が著しく低下し、エンドレスベルト１０４
の片寄りを矯正するロール１０２として、弾性体を被覆
したロールを使用することにより、ベルトとロールの張
架ムラの改善と摩擦抵抗を増大させる効果が得られなく
なると共に、非弾性体からなるエンドレスベルト１０４
をロールに張架させた場合、図３９に示すように、ベル
ト１０４の波打ちやうねり等で均一に張架（接触）させ
ることができないため、ベルト片寄りの矯正不良により
ベルトの破損が生じる虞れがあるという問題点があっ
た。また、エンドレスベルト１０４の基材に硬質の部材
で耐熱性に優れたポリイミドフィルム等を使用し、図４
０に示すように、ベルト１０４にテンションを加えた状
態で蛇行制御した場合に、ベルト１０４端のエッジ部で
ベルト１０４が図４１及び図４２に示すようにロール１
０２表面の弾性体１０２ａに食い込み磨耗し、磨耗粉に
よる定着汚れやベルト片寄りを新たな引き起こすという
問題点があった。

【００１６】そこで、この発明では、上記従来技術の問
題点を解決するためになされたもので、その目的とする
ところは、ベルトの内面に潤滑剤を塗布した場合でも、
ベルトの片寄りを矯正するロールとして、弾性体を被覆
したロールを使用することにより、ベルトとロールの張
架ムラの改善と摩擦抵抗の増大という効果を得ることが
でき、ベルトの片寄りを確実に防止可能な定着装置を提
供することにある。

【００１７】また、この発明の他の目的とするところ
は、エンドレスベルトの基材に硬質の部材で耐熱性に優
れたポリイミドフィルム等を使用した場合でも、ロール
表面の弾性体の磨耗を効果的に防止することができ、磨
耗粉による定着汚れや新たなベルト片寄りを確実に防止
可能な定着装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に記
載された発明は、定着部材の表面に、複数のロールによ
って張架されたエンドレスベルトを圧接させ、前記定着
部材とエンドレスベルトとの圧接部に未定着トナー像を
担持した転写材を通過させることにより、定着処理を行
なう定着装置において、前記エンドレスベルトを張架す
る複数のロールのうち、少なくとも１つのロールの表面
に、弾性体層を被覆するとともに、当該弾性体層の表面
に凹凸を形成したものである。

【００１９】また、請求項２に記載された発明は、加熱
定着ロールの表面に、複数のロールによって張架された
エンドレスベルトを、当該エンドレスベルトの内側から
圧接部材によって押圧することにより圧接させるととも
に、前記エンドレスベルトの内面に潤滑剤を塗布し、し
かも前記エンドレスベルトを張架する複数のロールのう
ち１つのステアリングロールを、その回転軸を傾斜させ
ることにより、エンドレスベルトの片寄りを矯正するよ
うに構成してなる定着装置において、前記ステアリング
ロールの表面に弾性体層を被覆するとともに、当該弾性
体層の表面に凹凸を形成したものである。

【００２０】さらに、請求項３に記載された発明は、前
記弾性体層の表面に形成された凹凸が、弾性体層に穿設
された溝からなることを特徴とする請求項１又は２記載
の定着装置である。

【００２１】又、請求項４に記載された発明は、前記弾
性体層の表面に形成された凹凸が、弾性体層の表面を粗
面化することによって形成された微小な凹凸からなるこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の定着装置である。

【００２２】更に、請求項５に記載された発明は、前記
エンドレスベルトを張架する複数のロールのうち、少な
くとも１つのロールの表面に被覆される弾性体層が、エ
ンドレスベルトの端部に接触しないように、当該弾性体
層の被覆幅を、エンドレスベルトの片寄りを考慮した端
部よりも狭く設定したことを特徴とする請求項１乃至４
のいずれかに記載の定着装置である。

【００２３】また、請求項６に記載された発明は、前記
エンドレスベルトを張架する複数のロールのうち、少な
くとも１つのロールの表面に被覆される弾性体層の端部
に、エンドレスベルトの端部が接触する範囲にわたっ
て、耐磨耗性の被覆層を設けたことを特徴とする請求項
１乃至４のいずれかに記載の定着装置である。

【００２４】

【作用】請求項１に記載された発明においては、エンド
レスベルトを張架する複数のロールのうち、少なくとも
１つのロールの表面に、弾性体層を被覆するとともに、
当該弾性体層の表面に凹凸を形成するように構成したの
で、当該エンドレスベルトの内面に潤滑材を塗布した場
合でも、このロール表面の弾性体層に形成された凹凸に
よって、潤滑材をかきとることができ、ベルトの片寄り
を矯正するロールとして、弾性体を被覆したロールを使
用することにより、ベルトとロールの張架ムラの改善と
摩擦抵抗の増大という効果を得ることができ、ベルトの
片寄りを確実に防止することが可能となる。

【００２５】また、請求項５に記載された発明は、エン
ドレスベルトを張架する複数のロールのうち、少なくと
も１つのロールの表面に被覆される弾性体層が、エンド
レスベルトの端部に接触しないように、当該弾性体層の
被覆幅を、エンドレスベルトの片寄りを考慮した端部よ
りも狭く設定したので、エンドレスベルトの端部がロー
ルの表面に被覆された弾性体層に接触することがなく、
エンドレスベルトの基材に硬質の部材で耐熱性に優れた
ポリイミドフィルム等を使用した場合でも、ロール表面
の弾性体の磨耗を効果的に防止することができ、磨耗粉
による定着汚れや新たなベルト片寄りを確実に防止する
ことができる。

【００２６】さらに、請求項６に記載された発明は、前
記エンドレスベルトを張架する複数のロールのうち、少
なくとも１つのロールの表面に被覆される弾性体層の端
部に、エンドレスベルトの端部が接触する範囲にわたっ
て、耐磨耗性の被覆層を設けたので、この耐磨耗性の被
覆層によってロールの表面に被覆された弾性体層の磨耗
を防止することができ、エンドレスベルトの基材に硬質
の部材で耐熱性に優れたポリイミドフィルム等を使用し
た場合でも、ロール表面の弾性体の磨耗を効果的に防止
することができ、磨耗粉による定着汚れや新たなベルト
片寄りを確実に防止することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】

【００２８】

【発明の実施の形態】以下にこの発明を図示の実施例に
基づいて説明する。

【００２９】図２はこの発明に係る定着装置の一実施例
を示す構成図である。

【００３０】図２において、１は加熱定着ロールを示す
ものであり、この加熱定着ロール１は、図示しない駆動
源によって矢印方向に沿って所定の速度たとえば２５０
ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転駆動されるようになってい
る。上記加熱定着ロール１は、例えば、外径４６ｍｍ、
内径４０ｍｍ、長さ３５０ｍｍの円筒状に形成された金
属製コア２を備えており、この金属製コア２としては、
例えば、アルミニウムやステンレス等からなるものが用
いられる。上記金属製コア２の表面には、弾性体層３と
してＨＴＶシリコンゴム（ゴム硬度４５度）が２ｍｍの
厚さに被覆されているとともに、この弾性体層３の表面
には、さらにトップコート層４としてシリコンＲＴＶゴ
ムが５０μｍの厚さにデイップコートされており、この
トップコート層４の表面は、鏡面状態に近い状態に仕上
げられている。上記下地弾性体層３のゴム硬度は、Ｔｅ
ｃｌｏｃｋ社製のスプリングタイプのＡ型硬度計によ
り、ＪＩＳ Ｋ６３０１に準拠して、荷重１，０００ｇ
ｆを付加して計測した結果の値である。なお、金属製コ
ア２としては、アルミニウムやステンレス等以外にも熱
伝導率の高い金属からなるものを使用することができ、
トップコート層４としては、耐熱性の高い弾性体であれ
ば他の材料を使用することができる。

【００３１】また、上記金属製コア２の内部には、加熱
源として出力４００Ｗのハロゲンランプ５が配置されて
おり、加熱定着ロール１は、このハロゲンランプ５によ
って表面温度が所定の温度となるよう内部から加熱され
るようになっている。上記加熱定着ロール１の表面温度
は、当該加熱定着ロール１の中央部表面に接触する温度
センサー６と、当該加熱定着ロール１の一端部の非通紙
部表面に接触する温度センサー７とによって検出され、
加熱定着ロール１の表面温度が例えば１５０℃となるよ
うに、図示しない温度コントローラーによって制御され
るように構成されている。

【００３２】さらに、上記加熱定着ロール１の表面に
は、離型剤としてジメチルシリコンオイル粘度１０００
ｃｓ（商品名「ＫＦ−９６」：信越化学株式会社製）
が、離型剤供給装置８により均一に供給されている。こ
の離型剤供給装置８は、オイルパン８ａ内に収容された
離型剤８ｂが供給される離型剤供給ロール８ｃと、この
離型剤供給ロール８ｃの表面に付着した離型剤８ｂが供
給され、加熱定着ロール１の表面に離型剤８ｂを塗布す
る離型剤塗布ロール８ｄとによって構成されている。そ
して、この離型剤供給装置８は、加熱定着ロール１の回
転に伴って離型剤塗布ロール８ｄと離型剤供給ロール８
ｃが従動回転することによって、加熱定着ロール１の表
面に離型剤８ｂを塗布供給するようになっている。

【００３３】また、上記加熱定着ロール１の表面には、
耐熱性のエンドレスベルト１０が所定のニップ幅に渡っ
て圧接するように配置されている。このエンドレスベル
ト１０は、例えば、厚さ７５μｍ、幅３００ｍｍ、周長
１８８ｍｍのポリイミドフィルムによって形成され、３
本のロール１１、１２、１３により、約８ｋｇの張力に
て張架されている。上記３本のロール１１、１２、１３
の直径は、例えば、それぞれ２３ｍｍ、１８ｍｍ、１８
ｍｍに設定されている。また、上記３本のロール１１、
１２、１３のうち、ロール１１、１３は、例えば、ステ
ンレス等によって円筒状又は円柱状に形成されていると
ともに、ステアリングロールとして機能するロール１２
は、後に詳述するように、ステンレス等の金属からなる
円筒状又は円柱状部材の表面に弾性体層を被覆して形成
されている。さらに、上記ロール１１とロール１３との
間には、エンドレスベルト１０を加熱定着ロール１の表
面に所定の圧力で押圧するための圧接部材１４が配置さ
れている。また、ベルトニップの出口は、圧力ロール１
１がベルト１０を介して約２０ｋｇｆの荷重で圧着され
ている。このため、加熱定着ロール１の弾性体層３は変
形し、その表面には歪みεが発生し、転写材１６がそれ
自身の剛性により剥離可能となっている。なお、図中、
１５はステンレス製ロール１３の内部に必要に応じて配
置されるエンドレスベルト１０を加熱するためのハロゲ
ンランプを示すものである。また、１６は未定着トナー
像１７を担持した転写材を示すものである。

【００３４】上記圧接部材１４は、図３に示すように、
ベースプレート１４ａの表面に弾性層１４ｂを積層する
とともに、この弾性体層１４ｂの表面を低摩擦層１４ｃ
によって被覆して構成されており、図２に示すように、
ベースプレート１４ａ側に配置された圧縮コイルスプリ
ング１８によって加熱定着ロール１に向けて押圧されて
いる。上記ベースプレート１４ａとしては、例えば、幅
（ベルトの走行方向）２０ｍｍ、長さ（紙面の垂直方
向）３２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのステンレス鋼製のものが
用いられる。また、弾性層１４ｂは、ゴム硬度２３°の
シリコーンスポンジ（シリコーンゴムの発泡体）からな
る厚さ５ｍｍのものである。なお、ここでゴム硬度は、
高分子科学社製のアスカーＣタイプのスポンジ用ゴム硬
度計により、荷重３００ｇｆを付加して計測した結果で
ある。さらに、低摩擦層１４ｃとしては、ポリテトラフ
ルオロエチレンを含浸させたガラス繊維シートである中
興化成製の「ＦＧＦ−４００−４」（商品名）が用いら
れる。

【００３５】ここで、上記圧接部材１４に弾性層１４ｂ
を設けることにより、低摩擦層１４ｃのエンドレスベル
ト１０と接触する接触面は、加熱定着ロール１の外周面
と整合可能になっている。すなわち、一定以上の荷重に
よって圧接部材１４を加熱定着ロール１に向けて押圧す
れば、弾性体層１４ｂが変形し、低摩擦層１４ｃの接触
面が加熱定着ロール１の外周面に沿って圧接されるよう
に変形するようになっている。したがって、圧接部材１
４が圧縮コイルスプリング１８によって加熱定着ロール
１に押圧されると、エンドレスべルト１０は加熱定着ロ
ール１に隙間なく圧接される。

【００３６】また、上記エンドレスべルト１０の内面に
は、粘度１０００ｃｓのジメチルシリコンオイル（商品
名「ＫＦ−９６」：信越化学株式会社製）が、フェルト
等からなる潤滑材塗布部材１９によって塗布されるよう
になっており、これによってエンドレスベルト１０と圧
接部材１４との間の摩擦係数が小さくなるようになされ
ている。そして、ジメチルシリコンオイルを塗布した状
態では、エンドレスベルト１０と加熱定着ロール１との
間の摩擦係数μ１よりも、圧接部材１４とエンドレスベ
ルト１０との間の摩擦係数μ２は小さくなっている。こ
のように、エンドレスベルト１０の両面における摩擦係
数を設定することによって、エンドレスベルト１０は、
加熱定着ロール１の回転に伴って、圧接部材１４上を滑
りながら走行することが可能となっている。

【００３７】さらに、上記加熱定着ロール１の表面に
は、図２に示すように、当該加熱定着ロール１の表面を
清掃するためのクリーニング装置２０が配置されてい
る。このクリーニング装置２０は、供給ロール２０ａよ
り清掃用のウエブ２０ｂを供給するとともに、当該清掃
用ウエブ２０ｂを図示しないモータによって回転駆動さ
れる巻取ロール２０ｃにより巻き取る間に、清掃用ウエ
ブ２０ｂを圧接ロール２０ｄによって加熱定着ロール１
の表面に圧接することにより、加熱定着ロール１の表面
に付着したオフセットトナー等を除去するように構成さ
れている。

【００３８】ところで、この実施例では、前記エンドレ
スベルトを張架する複数のロールのうち、少なくとも１
つのロールの表面に、弾性体層を被覆するとともに、当
該弾性体層の表面に凹凸を形成するように構成されてい
る。

【００３９】すなわち、この実施例では、図２に示すよ
うに、エンドレスベルト１０を張架する３本のロール１
１、１２、１３のうち、加熱定着ロール１と離れた位置
に配置されたロール１２が、エンドレスベルト１０の片
寄りを矯正するステアリングロールとしての機能を有し
ている。このステアリングロール１２は、例えば、図４
及び図５に示すように、一端部の位置を固定した状態と
して、他端部が矢印方向に沿って移動可能に軸支されて
おり、エンドレスベルト１０に片寄りが生じた場合に、
マイクロスイッチ等からなるベルト片寄り検知手段２１
によってベルト片寄りを検知して、当該ステアリングロ
ール１２の一端部を矢印方向に沿って移動させることに
より、エンドレスベルト１０を片寄りが生じた側と反対
側に移動させ、ベルト片寄りを矯正することができるよ
うになっている。

【００４０】上記ステアリングロール１２は、図１に示
すように、鉄やアルミニウム、あるいはステンレス製の
円柱状部材２２（円筒状部材でも良い）の表面に、シリ
コンゴムやＥＰＤＭ等からなる弾性体層２３を、例えば
厚さ０．５ｍｍ程度に被覆するとともに、この弾性体層
２３にスパイラル状の溝部２４を穿設することにより、
エンドレスベルト１０の内面に潤滑剤を塗布させた場合
でも、潤滑剤の保持性およびステアリング効果を維持
し、ステアリングロール１２とエンドレスベルト１０の
潤滑剤によるスリップを防止するよエンドレスベルト１
０に片寄りが生じた場合に、これを矯正することができ
るように構成されている。なお、弾性体層２３の被覆厚
は、例えば、０．５ｍｍ程度に設定されるが、これより
も厚く設定しても、あるいは薄く設定しても良いことは
勿論である。上記ステアリングロール１２の表面に被覆
された弾性体層２３は、図１に示すように、所定のピッ
チで形成されたスパイラル状の溝部２４を有しており、
エンドレスベルト１０の内面に塗布された潤滑剤（オイ
ル）の油膜をかき易くし、当該ステアリングロール１２
とエンドレスベルト１０との摩擦抵抗を向上させること
ができるようになっている。

【００４１】以上の構成において、この実施例に係る定
着装置では、次のようにして、ベルトの内面に潤滑剤を
塗布した場合でも、ベルトの片寄りを矯正するロールと
して、弾性体を被覆したロールを使用することにより、
ベルトとロールの張架ムラの改善と摩擦抵抗の増大とい
う効果を得ることができ、ベルトの片寄りを確実に防止
することが可能となっている。

【００４２】すなわち、上記の如く構成される定着装置
では、図２に示すように、加熱定着ロール１を図示しな
い駆動源によって所定の速度で回転駆動するとともに、
当該加熱定着ロール１に圧接するエンドレスベルト１０
を従動回転させ、加熱定着ロール１を内部に配設された
ハロゲンランプ５によって所定の温度に加熱するように
なっている。そして、上記定着装置は、加熱定着ロール
１とエンドレスベルト１０とのニップ部に、未定着トナ
ー像１７を担持した転写材１６を通過させることによ
り、転写材１６上に未定着トナー像１７を熱及び圧力に
よって定着させ、永久画像とするものである。

【００４３】ところで、上記ポリイミドフィルム等の非
弾性体からなるエンドレスベルト１０は、３本のロール
１１、１２、１３によって大きな張力で張架されてお
り、加熱定着ロール１に圧接部材１４によって強い押圧
力で圧接された状態で高速で従動回転する。そのため、
エンドレスベルト１０の内面に潤滑剤を塗布した場合に
は、そのままでは、潤滑剤の影響によりステアリングロ
ール１２とエンドレスベルト１０の接触抵抗が著しく低
下し、エンドレスベルト１０の片寄りを矯正するロール
１２として、弾性体層２３２被覆したロールを使用する
ことにより、エンドレスベルト１０とロール１２の張架
ムラの改善と摩擦抵抗を増大させる効果が得られなくな
ると共に、非弾性体からなるエンドレスベルト１０をロ
ール１１、１２、１３に張架させた場合、エンドレスベ
ルト１０の波打ちやうねり等で均一に張架（接触）させ
ることができないため、ベルト片寄りの矯正不良により
エンドレスベルト１０の破損が生じる虞れがある。

【００４４】そのため、上記実施例では、エンドレスベ
ルト１０に”ベルト片寄り”が発生した場合には、これ
をベルト片寄り検知手段２１によって検知して、当該エ
ンドレスベルト１０を張架する３本のロール１１、１
２、１３のうち、ステアリングロール１２を図４及び図
５に示す矢印方向に沿って適宜移動させることによ
り、”ベルト片寄り”を矯正することが可能となってい
る。

【００４５】その際、上記エンドレスベルト１０は、図
２に示すように、圧接部材１４によって加熱定着ロール
１の表面に大きな荷重で圧接されており、当該エンドレ
スベルト１０と圧接部材１４との圧接により、エンドレ
スベルト１０等が磨耗するのを防止するため、エンドレ
スベルト１０の内面には、潤滑剤（オイル）が塗布され
ている。このように、エンドレスベルト１０の内面に潤
滑剤を塗布すると、エンドレスベルト１０の片寄りを矯
正するステアリングロール１２として、弾性体層２３を
被覆したロールを使用することによる、エンドレスベル
ト１０とステアリングロール１２との張架ムラの改善と
摩擦抵抗を増大させる効果が得られなくなるという虞れ
がある。

【００４６】そこで、上記の実施例では、ステアリング
ロール１２の表面に被覆された弾性体層２３に、図１に
示すように、スパイラル状の溝部２４を形成することに
より、エンドレスベルト１０の内面に塗布した潤滑剤
（オイル）の油膜をかき易くすることができ、当該ステ
アリングロール１２の弾性体層２３とエンドレスベルト
１０との摩擦抵抗を確保することができ、このステアリ
ングロール１２によるベルト片寄りの矯正効果を低減さ
せずに、極めて安定した状態でステアリング制御するこ
とができ、エンドレスベルト１０の片寄りや破損を防止
することができ、エンドレスベルト１０の耐久性を飛躍
的に向上させることが可能となる。また、ステアリング
ロール１２表面の弾性体層２３に、スパイラル状の溝部
２４を形成した場合には、スパイラル状の溝部２４によ
ってエンドレスベルト１０の内面に塗布される潤滑剤
（オイル）に、軸方向に斜めに作用するかきとり力を付
与することができ、潤滑剤（オイル）の油膜をかきとり
効果を高めることができる。

【００４７】なお、図６〜図８は、上記実施例１の変形
例を示すものであり、図６に示すステアリングロール１
２は、弾性体層２３に形成される溝部２４が、スパイラ
ル状ではなく、当該ステアリングロール１２の軸方向に
直交するように、一定の間隔をおいて互いに平行に形成
された複数本の溝からなるものであり、この場合には、
軸方向に潤滑剤をかきとって、軸方向に直交するように
形成された複数本の溝部２４によってかきとった潤滑剤
を保持することができ、潤滑剤が軸方向に拡散するのを
防止して、ロール１２とベルト１０との確実な接触を確
保することができる。図７に示すステアリングロール１
２は、図６に示すロールにおいて、更にロール１２の軸
方向に沿った複数本の溝部２４を、全周にわたって一定
のピッチで形成したものであり、この場合には、潤滑剤
のかきとり効果が向上する。図８に示すステアリングロ
ール１２は、図１に示すロールにおいて、弾性体層２３
の表面に１本のスパイラル状の溝部２４と、反対の方向
に同じピッチでもう１本のスパイラル状の溝部２４を形
成したものであり、この場合には、図１に示すタイプよ
りも、潤滑剤のかきとり効果を更に高めることができ
る。

【００４８】実施例２ 図９はこの発明の実施例２を示すものであり、前記実施
例１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、
この実施例２では、ステアリングロールの弾性体層の表
面に形成された凹凸が、弾性体層の表面を粗すことによ
って形成された微小な凹凸からなるように構成したもの
である。

【００４９】すなわち、この実施例２に係る定着装置で
は、図９に示すように、ステアリングロール１２に被覆
した弾性体層２３の表面に、当該弾性体層２３の表面を
粗すことによって形成された微小な凹凸２５を形成する
ように構成されている。このステアリングロール１２表
面の微小な凹凸２５は、例えば、ステアリングロール１
２の表面に均一に弾性体層２３を被覆した後、当該ステ
アリングロール１２の表面に被覆された弾性体層２３
を、液体窒素等によって冷却して凍結させ、この凍結し
たガラス転移温度以下の弾性体層２３の表面を、旋盤等
を用いてバイトによって研作したり、研磨加工等を施す
ことによって、所定の表面粗さ、例えば表面粗さＲａが
数μｍ〜数１００μｍ程度に形成されるものである。な
お、上記弾性体層２３表面の表面粗さは、上記の値以外
で良い。

【００５０】このように、ステアリングロール１２に被
覆した弾性体層２１の表面に、微小な凹凸２３を形成す
ることにより、非弾性体からなるエンドレスベルト１０
を張架した場合に、当該ステアリングロール１２とエン
ドレスベルト１０との接触（張架）ムラを改善するとと
もに、エンドレスベルト１０の内面に潤滑剤（オイル）
を塗布した場合でも、ステアリングロール１２表面の凹
凸２３の凸部がエンドレスベルト１０の内面に点接触
し、凹凸２３の凹部で余分な潤滑剤を導くことで、エン
ドレスベルト１０との摩擦抵抗を確保することができ、
本来のベルトの片寄りを確実に防止することが可能とな
る。

【００５１】なお、図１０〜図１１は、上記実施例２の
変形例を示すものであり、図１０に示すステアリングロ
ール１２は、弾性体層２３が表面に微小な凹凸２５を有
する以外にも、この弾性体層２３には、スパイラル状に
溝部２４が形成されており、当該スパイラル状の溝部２
４によっても余分な潤滑剤（オイル）をかきとることが
でき、ステアリングロール１２とエンドレスベルト１０
の内面との間に摩擦抵抗が確実に作用するように構成さ
れており、図１１に示すステアリングロール１２は、弾
性体層２３に形成される溝部２４が、スパイラル状では
なく、当該ステアリングロール１２の軸方向に直交する
ように、一定の間隔をおいて互いに平行に形成された複
数本の溝部２４からなるものである。

【００５２】その他の構成及び作用は、前記実施例１と
同一であるので、その説明を省略する。

【００５３】実施例３ 図１２はこの発明の実施例３を示すものであり、前記実
施例１と同一の部分には同一の符号を付して説明する
と、この実施例３では、ステアリングロールの弾性体層
に形成される凹凸の形状が前記実施例１と異なってい
る。

【００５４】すなわち、この実施例３に係る定着装置で
は、図１２に示すように、ステアリングロール１２の弾
性体層２３に、軸方向に沿った直線状の溝部２４が、全
周にわたって細かいピッチで形成されている。

【００５５】このように構成することによっても、エン
ドレスベルト１０の内面に潤滑剤を塗布した場合でも、
ベルト１２の片寄りを矯正するロールとして、弾性体層
２３を被覆したロール１２を使用することにより、エン
ドレスベルト１０とステアリングロール１２の張架ムラ
の改善と摩擦抵抗の増大という効果を得ることができ、
ベルトの片寄りを確実に防止可能な定着装置を提供する
ことにができる。

【００５６】その他の構成及び作用は、前記実施例１と
同一であるので、その説明を省略する。

【００５７】実施例４ 図１３はこの発明の実施例４を示すものであり、前記実
施例１と同一の部分には同一の符号を付して説明する
と、この実施例４では、ステアリングロールの弾性体層
に形成される凹凸の形状が前記実施例１と異なってい
る。

【００５８】すなわち、この実施例４に係る定着装置で
は、図１３に示すように、ステアリングロール１２の表
面に被覆される弾性体層２３が、細かいマス目２５を有
するメッシュ状に形成されている。

【００５９】その他の構成及び作用は、前記実施例１と
同一であるので、その説明を省略する。

【００６０】実施例５ 図１４及び図１５はこの発明の実施例５を示すものであ
り、前記実施例１と同一の部分には同一の符号を付して
説明すると、この実施例５では、ステアリングロールの
弾性体層に形成される凹凸の形状が前記実施例１と異な
っている。

【００６１】すなわち、この実施例５に係る定着装置
は、図１４及び図１５に示すように、ステアリングロー
ル１２に被覆された弾性体層２３の表面に、微小なくぼ
み３０を施すように構成したものであり、このロール１
２に被覆した弾性体層２３表面に施した無数のくぼみ３
０が、吸盤と同様に作用してベルト１０と接触するよう
に、凹み加工を施したものである。このようなステアリ
ングロール１２の弾性体層２２の製造方法としては、被
覆する弾性体に気泡等を混入させたり、また図１６に示
すように、被覆する弾性体２３に粒状物３１を混入させ
て整形させた後に粒状物３１を除去したり、あるいは溶
剤で除去可能な粒状物（金属）３１等を用いることが挙
げられる。

【００６２】このように構成することによって、エンド
レスベルト１０の内面に潤滑剤を塗布させても、ステア
リングロール１２に被覆した弾性体層２３の表面に微小
のくぼみ３０を施し、吸盤と同様な効果を得ることによ
り、エンドレスベルト１０とステアリングロール１２の
スリップによるベルト片寄り矯正不良を一層効果的に改
善することができる。

【００６３】その他の構成及び作用は、前記実施例１と
同一であるので、その説明を省略する。

【００６４】実施例６ 図１７及び図１８はこの発明の実施例６を示すものであ
り、前記実施例１と同一の部分には同一の符号を付して
説明すると、この実施例６では、ステアリングロールの
弾性体層に形成される凹凸の形状が前記実施例１と異な
っている。

【００６５】すなわち、この実施例６に係る定着装置で
は、図１７及び図１８に示すように、弾性体をロール１
２に被覆させる型に、凸加工を施すことにより、ロール
に被覆される弾性体層２３の表面に、凹み４０を均一に
形成するように構成されている。この場合には、ステア
リングロール１２に被覆される弾性体層２３表面の凹み
４０が、ある程度潤滑剤を保持することができるため、
潤滑剤を過剰にかきとることによるベルト１０とロール
１２との接触抵抗の増大を防止することができる。

【００６６】その他の構成及び作用は、前記実施例１と
同一であるので、その説明を省略する。

【００６７】実施例７ 図１９及び図２０はこの発明の実施例７を示すものであ
り、前記実施例１と同一の部分には同一の符号を付して
説明すると、この実施例５では、ステアリングロールの
弾性体層に形成される凹凸の形状が前記実施例１と異な
っている。

【００６８】すなわち、この実施例７に係る定着装置で
は、図１９及び図２０に示すように、ステアリングロー
ル１２の表面に被覆される弾性体層として、穴付きシリ
コン熱収縮チューブ５０を使用し、この穴５１が形成さ
れたシリコン熱収縮チューブ５０を、図２１に示すよう
にロール１２の基体２２に被覆することにより、ステア
リングロール１２の弾性体層２４に凹凸５１を形成する
ように構成したものである。

【００６９】この場合には、ステアリングロールの製造
を容易に行なうことができる。

【００７０】その他の構成及び作用は、前記実施例１と
同一であるので、その説明を省略する。

【００７１】実施例８ 図２２及び図２３はこの発明の実施例８を示すものであ
り、前記実施例１と同一の部分には同一の符号を付して
説明すると、この実施例８では、エンドレスベルトの基
材に硬質の部材で耐熱性に優れたポリイミドフィルム等
を使用した場合でも、ロール表面の弾性体の磨耗を効果
的に防止することができ、磨耗粉による定着汚れや新た
なベルト片寄りを確実に防止可能としたものである。

【００７２】すなわち、この実施例８に係る定着装置で
は、図２２及び図２３に示すように、弾性体層２３を被
覆したステアリングロール１２が、軸方向でベルトが蛇
行（制御）する範囲よりも、弾性体層２３の被覆幅が狭
くなるように構成したものである。なお、図２２におい
て、６０はエンドレスベルト１０の表面に被覆されたシ
リコンゴム等からなる弾性層を示している。

【００７３】また、この実施例では、図２４及び図２５
に示すように、ステアリングロール１２の表面に被覆す
る弾性体層２３の表面を、ロール１２の円柱状部材２２
と同一表面を形成するようにすることにより、弾性体層
２３を被覆したステアリングロール１２が、軸方向でベ
ルトが蛇行（制御）する範囲よりも、弾性体層２３の被
覆幅が狭くなるように構成した場合でも、エンドレスベ
ルト１０とステアリングロール１２の端部との間に隙間
が生じるのを防止することができる。さらに、この実施
例では、エンドレスベルト１０端部のエッジ部でベルト
１０が、ロール１２の弾性体層２２に食い込む範囲に、
図２６及び図２７に示すように、耐熱性樹脂や金属等か
らなる磨耗防止部材７０を被覆して補強することによっ
て、ベルト１０端のエッジ部でベルト１０がロール１２
の弾性体層２３に食い込むことにより発生する磨耗粉で
画像汚れやベルト片寄りを起こすなどの問題を解決し、
非常に安定したベルト片寄り防止効果を有し、信頼性を
向上することができように構成したものである。上記磨
耗防止部材７０としては、例えば、図２８に示すよう
に、ポリイミドやエポキシ樹脂等からなる耐熱性樹脂８
０を入れた容器８１に、ロール１２の端部を浸漬して、
耐熱性樹脂８０を硬化させることにより形成しても良
い。また、上記磨耗防止部材７０としては、図２９に示
すように、金属（鉄、アルミ、銅）やポリイミド等のテ
ープ又はリング８２からなるものを、ロール１２の端部
に嵌め込むようにして形成しても良い。

【００７４】この場合には、エンドレスベルト１０を蛇
行制御させても、ロール１２表面に被覆させた弾性体層
２３がベルト１０の内面のみに接触し、端部に接触する
のを防止することにより、硬質のベルト１０（金属やポ
リイミド等）を張架させても、ベルトエッジの食い込み
によるロール１２表面の弾性体層２３の磨耗を防止する
ことができる。

【００７５】その他の構成及び作用は、前記実施例１と
同一であるので、その説明を省略する。

【００７６】実施例９ 図３０はこの発明の実施例９を示すものであり、前記実
施例１と同一の部分には同一の符号を付して説明する
と、この実施例９では、ステアリングロール１２表面の
弾性体層２３に形成された溝部２４を介して、エンドレ
スベルト１０の内面に潤滑剤（オイル）９０を塗布する
ように構成したものである。すなわち、この実施例に係
る定着装置は、図３０に示すように、ステアリングロー
ル１２表面の弾性体層２３に形成された溝部２４の一端
に、潤滑剤槽９１に収容された潤滑剤（オイル）９０を
ポンプ９２によって供給口９３からわずかな量ずつ供給
し、ステアリングロール１２表面の溝部２４を介してベ
ルト１０の内面に、潤滑剤（オイル）９０を均一に塗布
するとともに、ステアリングロール１２表面の弾性体層
２３に形成された溝部２４の他端から、潤滑剤槽９１に
余分な潤滑剤（オイル）９０を回収するように構成され
ている。

【００７７】その他の構成及び作用は、前記実施例１と
同一であるので、その説明を省略する。

【００７８】

【発明の効果】この発明は、以上の構成及び作用よりな
るもので、ベルトの内面に潤滑剤を塗布した場合でも、
ベルトの片寄りを矯正するロールとして、弾性体を被覆
したロールを使用することにより、ベルトとロールの張
架ムラの改善と摩擦抵抗の増大という効果を得ることが
でき、ベルトの片寄りを確実に防止可能な定着装置を提
供することができる。

【００７９】また、この発明によれば、エンドレスベル
トの基材に硬質の部材で耐熱性に優れたポリイミドフィ
ルム等を使用した場合でも、ロール表面の弾性体の磨耗
を効果的に防止することができ、磨耗粉による定着汚れ
や新たなベルト片寄りを確実に防止可能な定着装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明に係る定着装置の実施例１を
示す要部の正面構成図である。

【図２】 図２はこの発明に係る定着装置の実施例１を
示す構成図である。

【図３】 図３は圧接部材を示す斜視図である。

【図４】 図４はエンドレスベルトの片寄り矯正状態を
示す斜視説明図である。

【図５】 図５はエンドレスベルトの片寄り矯正状態を
示す斜視説明図である。

【図６】 図６はこの発明の実施例１に係る定着装置の
変形例を示す正面構成図である。

【図７】 図７はこの発明の実施例１に係る定着装置の
他の変形例を示す正面構成図である。

【図８】 図８はこの発明の実施例１に係る定着装置の
更に他の変形例を示す正面構成図である。

【図９】 図９はこの発明に係る定着装置の実施例２を
示す要部の正面構成図である。

【図１０】 図１０はこの発明の実施例２に係る定着装
置の変形例を示す正面構成図である。

【図１１】 図１１はこの発明の実施例２に係る定着装
置の他の変形例を示す正面構成図である。

【図１２】 図１２はこの発明に係る定着装置の実施例
３を示す要部の正面構成図である。

【図１３】 図１３はこの発明に係る定着装置の実施例
４を示す要部の正面構成図である。

【図１４】 図１４はこの発明に係る定着装置の実施例
５を示す要部の正面構成図である。

【図１５】 図１５は図１４の要部断面図である。

【図１６】 図１６は図１４に示すロールの製造方法を
示す説明図である。

【図１７】 図１７はこの発明に係る定着装置の実施例
６を示す要部の正面構成図である。

【図１８】 図１８は図１７の要部断面図である。

【図１９】 図１９はこの発明に係る定着装置の実施例
７を示す要部の正面構成図である。

【図２０】 図２０は図１９の要部断面図である。

【図２１】 図２１は図１９に示すロールの製造方法を
示す説明図である。

【図２２】 図２２はこの発明に係る定着装置の実施例
８を示す要部の断面図である。

【図２３】 図２３は同実施例８の説明図である。

【図２４】 図２４はこの発明に係る定着装置の実施例
８の変形例を示す要部の断面図である。

【図２５】 図２５は同変形例の説明図である。

【図２６】 図２６はこの発明に係る定着装置の実施例
８の他の変形例を示す要部の断面図である。

【図２７】 図２７は同他の変形例の説明図である。

【図２８】 図２８は図２６に示すロールの製造方法を
示す説明図である。

【図２９】 図２９は図２６に示すロールの製造方法を
示す説明図である。

【図３０】 図３０はこの発明に係る定着装置の実施例
９を示す要部説明図である。

【図３１】 図３１は従来の定着装置を示す構成図であ
る。

【図３２】 図３２は圧接部材を示す斜視図である。

【図３３】 図３３はベルトとロールの表面に付着した
付着物を示す説明図である。

【図３４】 図３４（ａ）（ｂ）は従来の他の定着装置
をそれぞれ示す構成図である。

【図３５】 図３５は従来の他の画像形成装置を示す構
成図である。

【図３６】 図３６は従来の他の定着装置を示す構成図
である。

【図３７】 図３７は従来の他の定着装置を示す構成図
である。

【図３８】 図３８は圧接部材を示す斜視図である。

【図３９】 図３９はベルトとロールの不均一な接触状
態を示す説明図である。

【図４０】 図４０は従来の定着装置の動作を示す説明
図である。

【図４１】 図４１は従来の定着装置の動作を示す説明
図である。

【図４２】 図４２は従来の定着装置の動作を示す要部
断面図である。

【符号の説明】

１ 加熱定着ロール、１０ エンドレスベルト、１１、
１３ ロール、１２ステアリングロール、１４ 圧接部
材、２２ 円柱状部材、２３ 弾性体層、２４ 溝部
（凹凸）。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 定着部材の表面に、複数のロールによっ
   て張架されたエンドレスベルトを圧接させ、前記定着部
   材とエンドレスベルトとの圧接部に未定着トナー像を担
   持した転写材を通過させることにより、定着処理を行な
   う定着装置において、前記エンドレスベルトを張架する
   複数のロールのうち、少なくとも１つのロールの表面
   に、弾性体層を被覆するとともに、当該弾性体層の表面
   に凹凸を形成したことを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 加熱定着ロールの表面に、複数のロール
   によって張架されたエンドレスベルトを、当該エンドレ
   スベルトの内側から圧接部材によって押圧することによ
   り圧接させるとともに、前記エンドレスベルトの内面に
   潤滑剤を塗布し、しかも前記エンドレスベルトを張架す
   る複数のロールのうち１つのステアリングロールを、そ
   の回転軸を傾斜させることにより、エンドレスベルトの
   片寄りを矯正するように構成してなる定着装置におい
   て、前記ステアリングロールの表面に弾性体層を被覆す
   るとともに、当該弾性体層の表面に凹凸を形成したこと
   を特徴とする定着装置。
3. 【請求項３】 前記弾性体層の表面に形成された凹凸
   が、弾性体層に穿設された溝からなることを特徴とする
   請求項１又は２記載の定着装置。
4. 【請求項４】 前記弾性体層の表面に形成された凹凸
   が、弾性体層の表面を粗面化することによって形成され
   た微小な凹凸からなることを特徴とする請求項１又は２
   記載の定着装置。
5. 【請求項５】 前記エンドレスベルトを張架する複数の
   ロールのうち、少なくとも１つのロールの表面に被覆さ
   れる弾性体層が、エンドレスベルトの端部に接触しない
   ように、当該弾性体層の被覆幅を、エンドレスベルトの
   片寄りを考慮した端部よりも狭く設定したことを特徴と
   する請求項１乃至４のいずれかに記載の定着装置。
6. 【請求項６】 前記エンドレスベルトを張架する複数の
   ロールのうち、少なくとも１つのロールの表面に被覆さ
   れる弾性体層の端部に、エンドレスベルトの端部が接触
   する範囲にわたって、耐磨耗性の被覆層を設けたことを
   特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の定着装
   置。