JP2016045273A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部加熱ベルトにより定着部材の表面に与える熱量を増大させた外部加熱ベルトの寄りを制御する構成において、外部加熱ベルトから定着ローラに供給する熱量を長手方向で均一にする定着装置を提供する。
【解決手段】定着ローラ１０１と、加圧ローラ１０２と定着ローラ１０１の表面を加熱する外部加熱部材を備え、外部加熱部材は外部加熱ベルト１０５と、支持ローラ１０３，１０４と、支持ローラ１０３内部の長手方向において左右対称で異なった範囲を加熱する複数のヒータからなるハロゲンヒータ１１３と、寄り方向を検知する検知手段とを有し、定着ローラ１０１と外部加熱部材の交差角を変化することで、ベルトの寄り方向を制御する定着装置において、ハロゲンヒータ１１３は、検知手段により検知された寄り方向によって、複数のヒータの加熱量を変更する。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置及び定着装置に関する。

従来、種々の画像形成装置が知られているが、その中でも感光体にレーザ光で像露光を行い、それを現像して画像を得る電子写真方式の画像形成装置が一般に普及している。このような画像形成装置は、画像品質が高く、高速である等の長所を持っており、例えば、複写機等の出力装置、レーザビームプリンタ等として広く用いられている。

そして、これらの複写機やレーザビ−ムプリンタ等の画像形成装置においては、厚紙などのいろいろな用紙（記録材）での高い生産性（単位時間あたりのプリント枚数）が求められてきている。

ところで、上記電子写真方式を適用した画像形成装置において、高い生産性、特に坪量の大きな用紙での生産性を上げるため、定着装置の定着スピードを高速化する必要がある。しかし、坪量が大きい用紙では、熱が多く奪われるため、定着に要する熱量が、薄い紙に定着する場合に比べて大幅に多く、坪量の大きい紙に定着する際に、定着スピードを落としたり、単位時間あたりのプリント枚数を減少させたりして、定着処理を施しているのが現状である。

生産性を向上させることが可能な技術として、定着部材の表面温度を向上させるため外部加熱部材を当接し、定着部材を外部から加熱する技術が知られている。また、外部加熱部材を複数の支持ローラに張架した無端ベルトにより形成することにより、熱伝導を行う領域の接触面積を増やし、熱伝導量を更に増大させることが可能となっている。このような技術方式をベルト式外部加熱装置と呼ぶ。

しかしながら、外部加熱ベルトはそれに接するローラの平行度のずれがあった場合、回転動作時にベルトが長手方向に移動して、ベルト端部に設けられたベルト規制板等と当接する。ベルト規制板に及ぼす寄り力が大きい場合は、外部加熱ベルトの端部が摺動することによって、ベルト端面に削れや亀裂が発生しベルト寿命を低下させる要因になる。

外部加熱ベルトの端部が摺動することで生じる削れや亀裂の対策として、従来以下のような対策が考案されている。
１．ローラの端部にベルト規制部材を設ける（特許文献１〜特許文献４参照）。
２．ベルト内周の両端或は片端にリブを固着し、ローラ端部や溝の側面にて規制する（特許文献５参照）。
３．ベルトを張架する支持ローラにもう１本ローラを追加し、そのローラの位置・角度を変化することでベルトに接触するローラ同士のアライメントを変え、寄り制御を行う。

特開２０００−０７５６９７号公報 特開２０００−０７５６９８号公報 特開２０００−０７５６９９号公報 特開２０００−０７５７００号公報 特開平９−０９０７８７号公報

しかしながら、上記従来例ではそれぞれ以下のような課題がある。従来例１の場合、ベルトがベルト規制部材に常に突き当たっているために、端部に応力が集中してしまい、耐久による端部波打ちや座屈、更には削れや破断が生じる。特に、ベルト端部の真直度が酷い場合や、突き当て面の平面度や振れが酷い場合、更に応力集中が激しくなり耐久性を損なう。また、発生した削れ粉による画像品質の低下や、電気系統に侵入し短絡を起こす可能性がある。

従来例２の場合、リブに弾性体を用いることやリブ接着全面で寄り力を受けるため、応力は改善される。但し、ベルトに対して精度良くリブを接着することが難しく、結果的にベルトの蛇行を押さえることが困難であるため、局所的な応力集中が起き、リブ剥がれによる短寿命等の問題が懸念される。

従来例３の場合、ベルトが回転によって規制部材等に摺動することがなくなるため、ベルト端部へのダメージをなくすことが可能になる。しかしながら、ローラの位置及び角度を変化し、ベルトとのアライメントを変えることでベルトの寄りを制御するステアリングローラを追加した場合、ベルトの寄りを制御する効果を得るためには、ステアリングローラに対してベルトをある程度、巻きつける必要がある。これにより、ベルトの周長を大きくする必要があり、それに伴ってベルトの表面積が拡がる。そうすることで、ベルトから放熱される面積が広くなってしまい、外部加熱ベルトの性能を損なう構成になってしまう問題がある。また、外部加熱ベルトユニットの大きさも大きくなり、且つ構成が複雑化することも懸念される。

しかしながら、ベルトの寄りを制御するためにベルトを張架する支持ローラのいずれかをステアリングローラとし、ローラの位置及び角度を変えてしまうことで、ステアリングローラと外部加熱ベルトとの長手方向における当接圧さらには接触面積が大きく変わってしまう。

ステアリングローラが加熱源を有する場合、ステアリングローラと外部加熱ベルトの接触面積や圧分布が長手方向で変化すると、外部加熱ベルトへの熱量の供給が長手方向でばらついてしまい、それに伴って、外部加熱ベルトから定着ローラに供給される熱量も変わってしまう。また、ステアリングローラが加熱源を含まない場合は、他のローラによって加熱されたベルトからステアリングローラが熱量を奪うことになるため、その熱量の吸収が長手方向でばらつく構成になってしまう。

このように外部加熱ベルト構成においてステアリングローラによりベルトの寄りを制御した場合では、定着ローラ表面の温度が長手方向でばらついてしまうために、トナーに与える熱量も記録材の面内において変化してしまうため、画像のグロスのムラ等の画像弊害が発生してしまう。

本発明は、ベルトの寄りを制御する方法として挙げた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あり、その目的とするところは、外部加熱ベルトにより定着部材の表面に与える熱量を増大させた外部加熱ベルトの寄りを制御する構成において、外部加熱ベルトから定着ローラに供給する熱量を定着ローラの長手方向で均一にすることが可能な定着装置を提供することにある。

本発明に係る定着装置の構成は、定着部材と、前記定着部材に圧接し転写紙を挟持することでトナーを転写紙上へ定着する加圧部材と前記定着部材の表面を加熱する外部加熱部材を備え、前記外部加熱部材は前記定着部材の表面に接触するベルトと前記ベルトの内側で懸架している複数の加熱ローラと前記加熱ローラを保持する保持部材と前記加熱ローラの少なくとも１つの内部に加熱ローラを介して前記ベルトを加熱する加熱手段を有し、前記定着ローラと前記外部加熱部材の交差角を変化することで、前記ベルトの寄り方向を制御する定着装置において、
前記加熱ローラの長手方向において左右対称で異なった範囲を加熱する複数の加熱手段をもち、また寄り方向を検知する検知手段を有しており、前記検知手段により検知された寄り方向によって、前記加熱手段の加熱量を変更することを特徴とする。

本発明によれば、外部加熱ベルトユニット構成でベルトを懸架する複数の加熱ローラを保持する部材を駆動することによって定着ローラと外部加熱ベルトとの交差角を変え、ベルトの寄り方向を制御する構成において、加熱ローラ内部に手前、中、奥それぞれを加熱する３本のヒータを有しており、また外部加熱ベルトの寄り検知手段を有しており、外部加熱ベルトの寄り方向を検知して外部加熱ヒータのｄｕｔｙを変更し、ベルトの圧抜け部の温度だれを防止する。

本発明の実施例１にかかる外部加熱ベルトの寄りを制御する動作を示すフローチャート。 本発明の実施例１にかかる画像形成装置の概略構成図。 本発明の実施例１にかかる外部加熱ベルト構成を有する定着装置の概略構成図。 本発明の実施例１にかかる外部加熱ベルト構成の長手概略図。 本発明の実施例１にかかる外部加熱ベルト構成の正面図。 本発明の実施例１にかかる外部加熱ベルトユニットの駆動部の構成の正面図。 本発明の実施例１にかかる外部加熱ベルトユニットの駆動方法を示す図。 本発明の実施例１にかかる外部加熱ベルト構成のブロック図。 本発明の実施例２にかかる外部加熱ベルト構成の正面図。 本発明の実施例２にかかる外部加熱ベルト構成の長手概略図。 本発明の実施例１と実施例２の構成を同じ交差角度にした場合を比較した図。 本発明の実施例２にかかる外部加熱ベルトの寄りを制御する動作を示すフローチャート。 本発明の各実施例の効果比較した図。

以下に実施例を挙げて、本発明を具体的に説明する。なお、これらの実施例は、本発明における最良の実施携帯の一例ではあるものの、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。

（１）画像形成装置例
本発明に関わる、外部加熱ベルト構成を有する定着装置を備える画像形成について、図２にて以下に述べる。図２に示す装置内には第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが併設され、各々異なった色のトナー像が潜像、現像、転写のプロセスを経て形成される。

画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、それぞれ専用の像担持体、本例では電子写真感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを具備し、各感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上に各色のトナー像が形成される。各感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに隣接して中間転写体１３０が設置され、感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上に形成された各色のトナー像が、中間転写体１３０上に１次転写され、２次転写部で記録材Ｐ上に転写される。さらにトナー像が転写された記録材Ｐは、定着部９で加熱及び加圧によりトナー像を定着した後、記録画像として装置外に排出される。

感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの外周には、それぞれドラム帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１次転写帯電器２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ及びクリーナー４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが設けられ、装置の上方部にはさらにレーザスキャナ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが設置されている。

レーザスキャナ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから発せられたレーザ光をポリゴンミラーを回転して走査し、その走査光の光束を反射ミラーによって偏向し、ｆθレンズにより感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの母線上に集光して露光することにより、感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上に画像信号に応じた潜像が形成される。

現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄには、現像剤としてそれぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーが、図示しない供給装置により所定量充填されている。現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、それぞれ感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上の潜像を現像して、シアントナー像、マゼンタトナー像、イエロートナー像及びブラックトナー像として可視化する。

中間転写体１３０は矢示の方向に感光ドラム３と同じ周速度をもって回転駆動されている。感光ドラム３ａ上に形成担持された上記第１色のイエロートナー画像は、感光ドラム３と中間転写体１３０とのニップ部を通過する過程で、中間転写体１３０に印加される１次転写バイアスにより形成される電界と圧力により、中間転写体１３０の外周面に中間転写されていく。

以下、同様に第２色のマゼンタトナー画像、第３色のシアントナー画像、第４色のブラックトナー画像が順次中間転写体１３０上に重畳転写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が形成される。

一次転写が終了した感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、それぞれのクリーナ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにより転写残トナーをクリーニング、除去され、引き続き次の潜像の形成以下に備えられる。転写ベルト１３０上に残留したトナー及びその他の異物は、転写ベルト１３０の表面にクリーニングウエブ（不織布）１９を当接して、拭い取るようにしている。

１１は２次転写ローラであり、中間転写体１３０を懸回張設させた３本のローラ１３・１４・１５のうちのローラ１４に対して中間転写体１３０を挟ませて圧接させることで、中間転写体１３０との間に２次転写ニップ部を形成している。２次転写ローラ１１には、２次転写バイアス源によって所望の２次転写バイアスが印加されている。

中間転写体１３０上に重畳転写された合成カラートナー画像の転写材Ｐへの転写は、給紙カセット１０からレジストローラ１２、転写前ガイドを通過して中間転写体１３０と２次転写ローラ１１との当接ニップに所定のタイミングで転写材Ｐが給送され、同時に２次転写バイアスがバイアス電源からに印加される。この２次転写バイアスにより中間転写体１３０から記録材Ｐへ合成カラートナー画像が転写される。トナー画像の転写を受けた転写材Ｐは定着器９へ順次導入され、転写材に熱と圧力を加えることで定着される。

両面コピーモードが選択されている場合には、定着装置９を出た第１面側画像形成済みの記録材Ｐがフラッパ１６により再循環搬送機構側のシートパス１７側に導入され、さらにスイッチバックシートパス１８内に入り、次いで該シートパス１８から引き出し搬送されて再搬送シートパス１９に誘導され、該シートパス１９からレジストローラ１２、転写前ガイドを通過して中間転写体１３０と２次転写ローラ１１との当接ニップである２次転写ニップ部に表裏反転状態で所定のタイミングで再導入される。

これにより、記録材Ｐの第２面側に対して、中間転写体１３０上のトナー画像の２次転写がなされる。２次転写ニップ部にて第２面に対するトナー画像の２次転写を受けた転写材Ｐは中間転写体１３０から分離されて定着装置９へ再導入され、トナー画像の定着処理を受けて両面コピーとして装置外の排紙トレイ６に排出される。

〔定着装置構成〕
次に、本発明に係る画像加熱定着装置の構成について図３を用いて詳細に説明する。図３は、本発明の第１の実施例を説明した定着装置の概略図である。図３において９は定着装置である。定着装置９は、画像加熱部材としての定着ローラ１０１、加圧部材としての加圧ローラ１０２、第１及び第２の支持ローラ１０３、１０４で張架された外部加熱ベルト１０５で構成されている。

定着ローラ１０１は、図示しない駆動源によって、矢印Ａ方向に所定の速度で回転駆動されるようになっている。定着ローラ１０１の芯金の内部には、発熱体としてハロゲンヒータ１１１が配置されて、定着ローラ１０１表面温度が所定の温度となるように内部から加熱されている。

定着ローラ１０１の表面温度は、定着ローラ１０１に接触する温度検知手段としてのサーミスタ１２１によって検出される。そして、この検出温度に基づいて、温度制御（調整）手段としてのヒータ制御器１４０がハロゲンヒータ１１１をＯＮ／ＯＦＦすることで、所定の目標温度で制御される。

加圧ローラ１０２は、図示しない加圧手段により、定着ローラ１０１に所定の圧力で加圧されて、定着ローラ１０１と定着ニップ部Ｎを形成しており、矢印Ｂ方向に所定の速度で、定着ローラ１０１と従動回転される。また、加圧ローラ１０２の芯金の内部には、発熱体としてハロゲンヒータ１１２が配置されて、加圧ローラ１０２表面温度が所定の温度となるように内部から加熱されている。

加圧ローラ１０２の表面温度は、加圧ローラ１０２に接触する温度検知手段としてのサーミスタ１２２によって検出され、ヒータ制御手段１４０によってハロゲンヒータ１１２がＯＮ／ＯＦＦされ、所定の目標温度にて制御される。なお、この定着ニップ部Ｎに、未定着トナーＫを担持した記録材Ｐを挿通して、記録材Ｐ上にトナーＫを定着させる。

〔外部加熱部材〕
次に、本発明の特徴である外部加熱ベルト構成について説明する。図３に示すように、定着ローラ１０１の外周面には、外部加熱部材となる外部加熱ベルト１０５が配置されており、外部加熱ベルト１０５を張架する第１及び第２支持ローラ１０３、１０４を含めたベルトユニットを、図４で示す加圧手段２０４によって定着ローラ１０１外周面に対して所定の圧力で押圧することで、外部加熱ベルト１０５外周面を定着ローラ１０１外周面に圧接させる。この時外部加熱ベルト１０５は、定着ローラ１０１と接触面Ｎｅを形成している。外部加熱ベルト１０５は定着ローラ１０１に対して当接／退避可能に構成されている。また、定着ローラ１０１に押圧された外部加熱ベルト１０５は、定着ローラ１０１の回転に従動回転するように支持ローラ１０３、１０４によって回転自在に支持される。

外部加熱ベルト１０５の外周面には外部加熱ベルト１０５の表面をクリーニングするクリーニングローラ１０８がベルトの回転方向に対してサーミスタ１２３及びサーミスタ１２４より上流に設けられ、図示しない加圧手段により、所定の圧力で外部加熱ベルト１０５に押圧された状態で配置される。

外部加熱ベルト１０５は、金属製の基材（ステンレスやニッケル等）又は樹脂製の基材（ＰＩ等）の層を有し、トナーとの付着を防止するために、耐熱性の摺動層としてフッ素系樹脂で被覆されている。

外部加熱ベルト１０５は、矢印Ｃ方向に所定の速度で定着ローラ１０１と従動回転され、定着ローラ１０１の表面を加熱する。

また、第１支持ローラ１０３の芯金の内部には、発熱体としてハロゲンヒータ１１３が長手方向両端部を別々に加熱するヒータ２本（１１３−Ｆ、１１３−Ｒ）と中央を加熱する１本（１１３−Ｃ）を有して配置されて、外部加熱ベルト１０５の表面温度が所定の温度となるように内部から加熱されている。

外部加熱ベルト１０５の表面温度は、温度検知手段として、第１支持ローラ１０３と外部加熱ベルト１０５の接触領域Ｄ１に接触するサーミスタ１２３によって検出される。そして、検出された温度に基づいて、ヒータ制御手段１４０はハロゲンヒータ１１３をＯＮ／ＯＦＦし、所定の目標温度になるように制御（温度調節）する。

外部加熱ベルト１０５を張架する第２支持ローラ１０４は、第１支持ローラ１０３とほぼ同様の構成で、定着ローラ回転方向下流側に配置される。第２支持ローラ１０４も外部加熱ベルト１０５の内面に接触して、外部加熱ベルト１０５を加熱する。また、第２支持ローラ１０４の芯金の内部には、発熱体としてハロゲンヒータ１１４が配置されて、外部加熱ベルト１０５の表面温度が所定の温度となるように内部から加熱されている。

外部加熱ベルト１０５の表面温度は、温度検知手段として、第２支持ローラ１０４と外部加熱ベルト１０５の接触領域Ｄ２に接触するサーミスタ１２４によって検出される。そして、検出された温度に基づいて、ヒータ制御手段１４０はハロゲンヒータ１１４をＯＮ／ＯＦＦし、所定の目標温度になるように制御（温度調節）する。

外部加熱ベルト１０５の目標温度は定着ローラの目標温度よりも高く設定してあるため、定着ローラ１０１の表面温度が記録材との接触により降下することに対してレスポンス（熱の感応精度）良く外部加熱ベルト１０５から定着ローラ１０１に熱が供給される。

図４は本発明の実施例１を説明した外部加熱ベルト構成の正面図であり、図５は本発明の実施例１を説明した外部加熱ベルト構成の長手方向概略図である。第１支持ローラ１０３及び第２支持ローラ１０４を保持する保持部材２０６は第１支持ロー１０３及び第２支持ローラ１０４の各々の両端部を回転自在に支持している。保持部材２０６ａ、ｂは加圧アーム１１７ａ，ｂに各々回転自在に支持されている。加圧アーム１１７は本体側板２０２の間に配置されたシャフト２０３の周りに回転し、加圧ばね２０４による加圧力を受け定着ローラ１０１の方向に付勢される。カム２０５は回転することにより、加圧アーム１１７を昇降させ、外部加熱ベルト１０５の定着ローラ１０１に対する当接／退避動作を行っている。

前後の加圧アーム１１７ａ，ｂを同軸上で回転可能に保持するシャフト２０３は、本体側板２０２に一端が回転可能に固定さている。もう一端は本体側板２０２とクリアランスをもっており、本体側板２０２の外側で、本体側板に設けた回動軸１１９の周りを回転可能に配置された扇状のウォームギア１１８に長穴をあけ、その長穴にシャフト２０３が通され固定されている。扇状のウォームギア１１８はウォームギア１２０と噛み合い、モータ１２５を回転することで、回転可能になっている。また、シャフト２０３には本体側板２０２と扇状のウォームギア１１８との間にベアリング１２６が通されている。

図６は本発明の実施例１にかかる外部加熱ベルトユニットの駆動部の正面図を示し、図７に外部加熱ベルトユニットの駆動方法を示す。まず、外部加熱ベルトユニットの手前側の取付位置を上流方向（図５の矢印Ｅの方向）動かす場合について説明する。

まず、モータ１２５によってウォームギア１２０を回転することで、扇状のウォームギア１１８を図７の矢印Ｇの方向に回転させる。扇状のウォームギア１１８に開けられた長穴は、シャフト２０３の中心と扇状のウォームギア１１８の回動中心１１９を結んだ方向に長くなるように形成されている。シャフト２０３に通されたベアリング１２６は本体側板に設置されたガイド１２７に動きを規制されるため、扇状のウォームギア１１８が矢印Ｇの方向に回転することで、シャフト２０３を一定の方向（図７の矢印Ｈの方向）に直線駆動させることが可能になる。この動作によって、外部加熱ベルトユニットの手前側の取付位置を上流方向（図５の矢印Ｅの方向）に動かすことができる。

また、外部加熱ベルトユニットの手前側の取付位置を下流方向（図５の矢印Ｆの方向）に動かす場合は、モータ１２５の回転方向を逆にして動作することで、駆動することが可能になる。

モータ１２５によってウォームギア１２０を回転することで、扇状のウォームギア１１８を図７の矢印Ｉの方向に回転させる。扇状のウォームギア１１８に開けられた長穴は、シャフト２０３の中心と扇状のウォームギア１１８の回動中心１１９を結んだ方向に長くなるように形成されている。シャフト２０３に通されたベアリング１２６は本体側板に設置されたガイド１２７に動きを規制されるため、扇状のウォームギア１１８が矢印Ｉの方向に回転することで、シャフト２０３を一定の方向（図７の矢印Ｊの方向）に直線駆動させることが可能になる。この動作によって、外部加熱ベルトユニットの手前側の取付位置を下流方向（図５の矢印Ｆの方向）に動かすことができる。

このように、シャフト２０３の取付位置を動かすことによって、シャフト２０３が保持する外部加熱ベルトユニット自体の位置が移動し、定着ローラ１０１と外部加熱ベルト１０５の交差角度を変化させることが可能になる。

本発明の外部加熱ベルト構成のような場合、ベルトに当接するローラの角度とベルトが回転した際に発生する寄りには関係があることがわかっている。シャフト２０３の取付位置を移動して、外部加熱ベルト１０５と定着ローラ１０１との交差角度を変化することで、ベルトの寄る方向を制御することが可能になる。

しかし、本実施例のように外部加熱ベルト１０５を外部加熱ベルトユニットを支持する片側端部を移動することで、外部加熱ベルト１０５と定着ローラ１０１の交差角度を変化させ、外部加熱ベルト１０５の寄る方向を制御する場合、外部加熱ベルトユニットの端部（図５で示す回動部）を中心として、定着ローラ１０１と外部加熱ベルト１０５の交差角度が変化する構成となっている。外部加熱ベルト１０５の定着ローラ１０１への加圧力と外部加熱ベルト１０５が定着ローラ１０１に供給する熱量には関係があることが確認されており、外部加熱ベルト１０５の定着ローラ１０１への加圧力が大きくなるほど、定着ローラ１０１への密着性が向上し、ニップ幅が拡がるために、外部加熱ベルト１０５から定着ローラ１０１に供給される熱量が大きくなることがわかっている。

よって、本実施例で示した構成であると、外部加熱ベルトユニットの長手方向奥側の端部を中心にとして、駆動することで定着ローラ１０１と外部加熱ベルト１０５の交差角度を変化させているために、長手方向奥側に比べて、長手方向手前側のそれぞれの支持ローラ（１０３、１０４）が定着ローラからずれる関係になってしまい、定着ローラ１０１と外部加熱ベルト１０５を支持するローラ１０３、１０４の加圧力が長手方向の手前側と奥側で変化してしまう構成になっている。

これにより、外部加熱ベルト１０５が定着ローラ１０５に供給する熱量も長手方向で変化してしまうために、定着ローラ１０１の表面温度も長手方向でばらついてしまう。これにより、トナーに与える熱量も記録材の面内において変化してしまい、画像のグロスのムラ等の画像弊害を解決することができない。

しかしこれらの問題は、外部加熱内部のヒータを手前と奥別々で制御できるよう少なくとも２つ以上のヒータを配置し、それらを制御することで解決することができる。ここで、長手温度ムラを解決するための制御を図１のフローチャート、図８の装置ブロック図を用いて説明する。

（１）：スタンバイ動作が開始すると（図１の１−１）、まず外部加熱ベルトユニットの取付位置をホームポジションにするために、モータ１２５を回転し、フォトインタラプタ１３５で位置を検知する（図１の１−２）。

（２）：定着ローラ１０１、加圧ローラ１０２、各々の支持ローラ１０３、１０４をそれぞれ加熱するためにハロゲンヒータ１１１、１１２、１１３、１１４へそれぞれ通電され、各ローラの温度が調整される（図１の１−３）。

（３）：画像形成ジョブが開始すると（図１の１−５）、カム２０５が図示しない駆動源によって回転し、外部加熱ベルト１０５を定着ローラ１０１に当接させる（図１の１−６）。そして、定着ローラ１０１を図示しない駆動源によって回転させることで（図１の１−７）、外部加熱ベルト１０５が従動回転する。

（４）：外部加熱ベルト１０５が定着ローラ１０１に従動回転することで、ユニット手前側（図５の矢印Ｌの方向）に寄ってきたい場合は、外部加熱ベルト１０５の端部に当接したコロ１２８が押されることで、それにリンクしたセンサフラグ１３２が揺動しフォトインタラプタ１３３を遮光する（図１の１−８）。そのフォトインタラプタ１３３が反応したことで、外部加熱ベルト１０５を奥側に寄らす方向にシャフト２０３を移動するためにモータ１２５を回転させる（図１の１−９）。

（５）：外部加熱ベルト１０５を熱するヒータ１１３内の１１３−Ｆの加熱量を９０％→１００％に変更する（図１の１−１０）。

（６）：また、外部加熱ベルト１０５が定着ローラ１０１に従動回転することで、ユニット奥側（図５の矢印Ｍの方向）に寄ってきたい場合は、外部加熱ベルト１０５の端部に当接したコロ１２８が付勢部材１３１によって押されることで、それにリンクしたセンサフラグ１３２が揺動しフォトインタラプタ１３４を遮光する（図１の１−１２）。そのフォトインタラプタ１３３が反応したことで、外部加熱ベルト１０５を手前側に寄らす方向にシャフト２０３を移動するためにモータ１２５を回転させる（図１の１−１４）。

（７）：その際、外部加熱ベルトは（４）とは逆方向なので、１１３−Ｆ：８０％に変更する。（図１の１−１６）
（８）：外部加熱ベルト１０５の寄りを制御する動作は、画像形成ジョブが終了するまで継続する（図１の１０−１７）。

（９）：画像形成ジョブが終了すると（図１の１０−１７）、カム２０５が図示しない駆動源によって回転し、外部加熱ベルト１０５が定着ローラ１０１から退避する（図１の１０−１８）。そして、外部加熱ベルトユニットの取付位置をホームポジションにするために、モータ１２５を回転し、フォトインタラプタ１３５で位置を検知する（図１の１０−１９）。

これにより、本実施例では、外部加熱ベルトから定着ローラに供給される熱量を長手方向で安定し、定着ローラ表面の温度分布の長手方向がより均一に近づくために、記録材の面内において、トナーに与える熱量が長手方向で安定し、画像のグロスのムラ等の画像弊害を抑制することが可能になる。

第２の実施例を図９及び図１０を用いて説明する。実施例２では、外部加熱ベルト１０５と定着ローラ１０１との交差角度を変化する回転中心を外部加熱ベルトユニットの中央に設置した構成について説明する。なお、実施例１と同様な構成については同様な符号を用い、ここではその詳細な説明は省略する。

図９は本発明の実施例２を説明した外部加熱ベルト構成の正面図であり、図１０は本発明の実施例２を説明した外部加熱ベルト構成の長手方向概略図である。また図１１に、実施例１及び実施例２の各々の構成において、外部加熱ベルト１０５の寄りを制御するために、定着ローラ１０１と外部加熱ベルトユニットの交差角度をある角度θにした場合を示す。

実施例１の構成では外部加熱ベルトユニットは一端（奥側）を固定し、もう一端（手前側）を移動することで、外部加熱ベルト１０５と定着ローラ１０１の交差角度を変化させる構成であるために、外部加熱ベルトユニットの長手方向奥側の固定部を中心にとして、駆動することで定着ローラ１０１と外部加熱ベルト１０５の交差角度を変化させる構成となっている。これによって、長手方向奥側に比べて、長手方向手前側のそれぞれの支持ローラ（１０３、１０４）が定着ローラから大きくずれる関係になってしまい、定着ローラ１０１と外部加熱ベルト１０５を支持するローラ１０３、１０４の加圧力が長手方向の手前側と奥側で大きく変化してしまうことがわかる。

一方、実施例２の構成では、外部加熱ベルトユニットにおいて、中間フレーム２０８があるために、定着側板２０２に固定する部分と定着ローラ１０１との交差角度変化させるために回動する部分が分かれており、外部加熱ベルト１０５の回動中心を外部加熱ベルトユニットの中央に設けているために、定着ローラ１０１と外部加熱ベルトユニットの交差角度を実施例１と同じにした場合において、端部の移動量が半分ですむことがわかる。また、長手方向において、手前側及び奥側が同様な距離を移動するために、定着ローラ１０１と外部加熱ベルト１０５を支持するローラ１０３、１０４の加圧力を長手方向の手前側と奥側で等しくすることが可能になる。

これにより、外部加熱ベルト１０５が定着ローラ１０１に供給する熱量の長手方向におけるばらつきも軽減することができるために、定着ローラ１０１の表面温度も長手方向においてより均一になり、トナーに与える熱量も記録材の面内において均一に近づくために、画像のグロスのムラ等の画像弊害をより軽減することが可能となる。

しかし、部品交差やイニシャライズ時の位置が変化することにより、寄り制御の交差角が左右寄り対象位置から大きくずれることがある。この場合、寄り制御に用いる交差角範囲内であれば、寄り制御は可能となり、そのまま通紙開始してしまうのだが、やはり定着ローラ長手方向の手前側と奥側で温度ムラが発生する。

このとき、交差角が手前寄り方向のときと奥寄り方向のときで、寄り速度に差が生じる。また、交差角が大きい方に寄る際、たとえば奥寄り方向にしたときに、定着ローラと外部加熱ベルトの交差角が、手前寄り方向にしたときよりも大きいとき、手前側の外部加熱上流の支持ローラ圧が小さくなり、定着ローラに与える熱量において手前側が小さくなる。

そこで、手前側寄り方向から奥側寄り方向へ変わるまでの時間および奥側寄り方向から手前側寄り方向へ変わるまでの時間を記憶する記憶装置を備えることで、それぞれの寄り時間を求め、交差角による温度低下と寄り速度の関係性から、実施例１同様に外部加熱ヒータ１１３を手前、奥で別々に制御することによって、これを解消することが可能となる。

次に示す図１２のフローチャート、図８の装置ブロック図を用いて本実施例の制御動作について説明する。

（１）：スタンバイ動作が開始すると（図１２の１２−１）、まず外部加熱ベルトユニットの取付位置をホームポジションにするために、モータ１２５を回転し、フォトインタラプタ１３５で位置を検知する（図１２の１２−２）。

（２）：定着ローラ１０１、加圧ローラ１０２、各々の支持ローラ１０３、１０４をそれぞれ加熱するためにハロゲンヒータ１１１、１１２、１１３、１１４をへそれぞれ通電され、各ローラの温度が調整される（図１２の１２−３）。

（３）：画像形成ジョブが開始すると（図１２の１２−５）、カム２０５が図示しない駆動源によって回転し、外部加熱ベルト１０５を定着ローラ１０１に当接させる（図１２の１２−６）。そして、定着ローラ１０１を図示しない駆動源によって回転させることで（図１２の１２−７）、外部加熱ベルト１０５が従動回転する。

（４）：外部加熱ベルト１０５が定着ローラ１０１に従動回転することで、ユニット手前側（図５の矢印Ｌの方向）に寄ってきたい場合は、外部加熱ベルト１０５の端部に当接したコロ１２８が押されることで、それにリンクしたセンサフラグ１３２が揺動しフォトインタラプタ１３３を遮光する（図１２の１２−８）。そのフォトインタラプタ１３３が反応したことで、外部加熱ベルト１０５を奥側に寄らす方向にシャフト２０３を移動するためにモータ１２５を回転させる（図１２の１２−９）。

（５）：次にユニット奥側（図５の矢印Ｍの方向）に寄ってきた場合は、外部加熱ベルト１０５の端部に当接したコロ１２８が付勢部材１３１によって押されることで、それにリンクしたセンサフラグ１３２が揺動しフォトインタラプタ１３４を遮光する（図１２の１２−１２）。そのフォトインタラプタ１３３が反応したことで奥側寄り方向でいる時間を読み、その読み値から手前側を加熱する外部加熱ヒータ１１３−Ｆの点灯比率を変更し（図１２−１５）、外部加熱ベルト１０５を手前側に寄らす方向にシャフト２０３を移動するためにモータ１２５を回転させる（図１２の１２−１４）。

（６）：（４）、（５）と同様に、手前側に寄った際、奥寄り方向にステアリングを行い、手前寄り方向でいる時間を読み、その値から奥側を加熱する外部加熱ヒータ１１３−Ｒの点灯比率を変更する（図１２の１２−９）。

（７）：外部加熱ベルト１０５の寄りを制御する動作は、画像形成ジョブが終了するまで継続する（図１２の１２−１７）。

（８）：画像形成ジョブが終了すると（図１２の１０−１５）、カム２０５が図示しない駆動源によって回転し、外部加熱ベルト１０５が定着ローラ１０１から退避する（図１２の１０−１６）。そして、外部加熱ベルトユニットの取付位置をホームポジションにするために、モータ１２５を回転し、フォトインタラプタ１３５で位置を検知する（図１２の１０−１７）。

図１３に、実施例１と実施例２の効果を比較した図を示す。この結果からも、実施例１及び２の構成にすることで、従来の構成では定着ローラ１０１の中央と端部で温度差があったものを均一にすることが可能になることがわかる。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の技術思想内であらゆる変形が可能である。

９ 定着部、１０１ 定着ローラ、１０２ 加圧ローラ、１０３，１０４ 支持ローラ、
１０５ 外部加熱ベルト、１０８ クリーニングローラ、
１１１，１１２，１１３，１１４ ハロゲンヒータ、１１７ 加圧アーム、
１１８ 扇状ウォームギア、１２５ モータ、１２６ ベアリング、１２８ コロ、
１２９ 寄り検知アーム、１３１ 加圧部材、１３２ センサフラグ、
１３３，１３４，１３５ フォトインタラプタ、１３７ シャフト、
２０１ 加圧フレーム、２０２ 本体側板、２０３ シャフト、
２０４ 加圧ばね、２０５ カム、２０８ 中間フレーム、Ｐ 記録材、
Ｋ トナー

Claims (3)

1. 定着部材と、前記定着部材に圧接し転写紙を挟持することでトナーを転写紙上へ定着する加圧部材と前記定着部材の表面を加熱する外部加熱部材を備え、前記外部加熱部材は前記定着部材の表面に接触するベルトと前記ベルトの内側で懸架している複数の加熱ローラと前記加熱ローラを保持する保持部材と前記加熱ローラの少なくとも１つの内部に加熱ローラを介して前記ベルトを加熱する加熱手段を有し、前記定着ローラと前記外部加熱部材の交差角を変化することで、前記ベルトの寄り方向を制御する定着装置において、
   前記加熱ローラの長手方向において異なった範囲を加熱する複数の加熱手段をもち、また寄り方向を検知する検知手段を有しており、前記検知手段により検知された寄り方向によって、前記加熱手段の加熱量を変更することを特徴とする定着装置。
2. 前記複数の加熱手段において、ローラ両端部をそれぞれ別々に加熱する少なくとも２つ以上の加熱手段を有しており、寄り方向を変更したときに、圧が抜ける側の端部加熱手段の加熱比率を、もう一方の加熱手段より大きくすることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記寄り方向検知手段において、寄り方向が変化するまでの時間を記憶する記憶手段を有し、前記寄り方向変化時間の長さによって前記加熱手段の加熱量を変更することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。