JP2005283844A - ベルトの寄り制御機構 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルト寄りを、ベルト内部に配置されたローラー１５１の前奥の位置を変化させて制御するベルト寄り制御機構において、ベルトの進行方向に対してローラーの前奥の位置を互いに逆方向に移動させる機構の小型化を図る。
【解決手段】上記課題に対して、ローラー１５１の各端部を保持する第一保持部材２１０と第二の保持部材２２０を有し、この第一、第二の保持部材の回動中心に配置される制御軸２３０とを用い、第一の保持部材は制御軸の一端に回動可能に支持され、第二の保持部材は制御軸に固定されている。第一の保持部材にはギア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。制御アームは制御軸に固定されている。これにより入力ギアが回転すると第一の保持部材２１０は入力ギア２４１と逆の方向に回転するが、第二の保持部材２２０は第一の保持部材２１０とは逆の方向に回転する。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば、電子写真装置（プリンター・複写機・ファクシミリなど）等の画像形成装置に搭載されるベルト方式定着装置に適用して有効なベルト寄り制御機構に関する。

従来、電子写真装置等において、記録材上にのせたトナーを加熱・加圧して溶融し、定着させる熱圧式定着装置には、大別すると、一対のローラーを対向圧接させ、そのローラーのいずれか、もしくは両方の内部に加熱源を配置し、その圧接部に記録材を挟持搬送させて定着処理を行うローラー方式の定着装置（ローラー定着）と、片方がローラー、もう片方がベルトで構成される所謂ベルト方式の定着装置（ベルト定着）の２種類が存在する。

ローラー定着は、所定の定着温度に温調された定着ローラー（ヒートローラー）と、これに圧接する加圧ローラーとのローラー対を基本構成とするものであり、該ローラー対を回転させ、該ローラー対の圧接部である定着ニップ部に未定着トナー像が形成された記録材を導入して挟持搬送させて、定着ローラーの熱と、定着ニップ部圧で未定着トナー像を記録材に熱圧定着させるものである。

ここで、未定着トナー像ののった記録材に与えられる熱量は、定着ローラーおよび加圧ローラーの温度と、記録材が定着ニップ部に通過する時間、つまり定着ニップ幅と記録材の進行速度に依存する。定着ニップ幅とは、定着ニップ部の記録材進行方向の長さのことを指す。

より高速なプロセススピードを持つ電子写真装置等に搭載させる定着装置としては上記の熱量の関係からより定着ニップ幅の広い定着装置が必要とされる。ローラー定着において定着ニップ幅を広くするにはローラーの大径化が必要であり、ローラーを大径化すると、ローラーの熱容量が大きくなり、ローラーのヒートアップ時間（ウォームアップタイム）が長くなる等の問題がある。

そこで、ローラーの大径化することなしに、広い定着ニップ幅を確保できる定着装置構成として、例えば特許文献１においてベルト方式の熱圧定着装置、いわゆるベルト定着が提案されている。

ベルト定着は、加熱用回転体である定着ローラーに対して、複数のベルト張架部材間に張架させた耐熱性・可撓性のエンドレスベルトを加圧接触させて定着ニップ部を形成させ、該定着ニップ部に未定着トナー像を担持させた記録材を挟持搬送させることで、定着ローラーの熱と、定着ニップ部圧で未定着トナー像を記録材に熱圧定着させるものである。このベルト方式の定着装置は、定着ニップ幅をエンドレスベルトの定着ローラー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ーの径に依存させずに確保できるため、定着ローラーを小径、小熱容量に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。

図１６はベルト方式の定着装置５の一例の概略構成模型図である。この定着装置５において、５１０は回転自在に配置された定着用回転体である定着ローラーである。この定着ローラー５１０は図示しない駆動源により矢印Ａの時計方向に回転駆動され、内部に配置されたハロゲンヒーター５２０により加熱される。定着ローラー５１０の表面温度が定着ローラー表面に配置されたサーミスター５２５により検知され、その検知温度が所定の定着温度に維持されるように図示しない温調回路部によりハロゲンヒーター５２０に対する供給電力が制御されて、定着ローラー５１０の表面温度が所定の定着温度に温調管理される。

また、上記定着ローラー５１０の下方にはベルトユニット５３が配置されている。このベルトユニット５３において、５３１はエンドレスである定着ベルトである。この定着ベルト５３１は、複数のベルト張架部材としての、入り口ローラー５３２、分離ローラー５３３、ベルト寄り補正ローラーとしてのステアリングローラー５３４により張架されている。

分離ローラー５３３はＳＵＳ等の金属からなり矢印ＳＦ方向に移動付勢されて定着ベルト５３１を介して定着ローラー５１０と圧接している。

ステアリングローラー５３４は揺動部材として一端側は矢印Ｂ方向に移動可能となっていて、定着ベルト５３１の寄りを修正する機能を有している。

また、入り口ローラー５３２と分離ローラー５３３の間には加圧パッド部５４０が配置されている。加圧パッド部５４０はＳＵＳ等の金属からなるベース５４１とシリコンゴム等からなる加圧パッド５４２、加圧パッド５４２と定着ベルト５３１の間に配置されたＰＩフィルム等からなる摺動シート５４３から構成され、矢印ＰＦ方向に移動付勢されて定着ベルト５３１を介して定着ローラー５１０に圧接している。上記の、定着ローラー５１０と、定着ベルト５３１、加圧パッド部５４０、分離ローラー５３３とにより定着ニップ部Ｗを形成している。定着ベルト５３１は定着ローラー５１０の回転に従動して矢印Ｃ方向に回転状態になる。

また、入り口ローラー５３２と加圧パッド部５４０の間にはオイルフェルト５３６が設けられている。オイルフェルト５３６にはシリコンオイルが含浸されていて定着ベルト５３１の内面にオイルを塗布し定着ベルト５３１と摺動シート５４３との摩擦力を低減している。

定着ローラー５１０が回転駆動され、それに伴い定着ベルト５３１も従動回転し、また定着ローラー５１０がハロゲンヒーター５２０により加熱され、所定の定着温度に温調された状態において、ベルトユニット５３の入り口ローラー５３２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（記録紙）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ー５１０の表面に密着してトナー像が定着ローラー５１０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ー５１０の弾性層に対する分離ローラー５３３の食い込み（進入）により定着ローラー５１０の表面より分離されて排出搬送されていく。

このようなベルト方式定着装置５は、ローラー定着よりも定着ニップ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における多量のトナーを使用する画像形成装置には適した構成である。

上記構成において、定着ベルト５３１はその回転過程において該ベルトの張架部材としての入り口ローラー５３２・分離ローラー５３３・ステアリングローラー５３４の軸線方向（ローラー長手方向、あるいはベルト移動方向を横切るベルト幅方向）の一方側又は他方側にローラーに沿って大なり小なり片寄り移動する現象を生じる。これ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，これらの精度を高めるのは限界があり、精度向上だけでは上記のベルト片寄り移動を無くす（ベルトの走行安定化）ことは困難である。

そこで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揺動部材として他のベルト張架部材に対する相対位置を変位させる（並行度やねじれを変化させる）ことで、回転時のベルトのベルト張架部材軸線方向への寄り移動を制御するベルト寄り制御機構がある。

図１６のベルト方式の定着装置５においては、ステアリングローラー５３４を補正ローラー（揺動部材）としてこれを揺動制御して、ベルトの寄り方向を交互に変更修正してベルト寄り移動を所定の移動領域幅内に納めるようにしている。

この方式は特許文献２に示されているようにベルトの位置検出手段によりベルトの片寄りが発生した場合は補正ローラー５３４の片側をＢ方向に移動させてベルトの寄り方向を交互に変更修正してベルト寄り移動を所定の移動領域幅内に納める方式が提案されている。

しかしながら、この方式ではベルトの一端側のみで補正ローラーの位置が変わるため図１７に示すようなベルト５３１の一端側の開口が徐々に広くなっていくことがあった。特にベルト方式定着装置では、定着ベルト５３１に１００℃以上の熱が加えられるために材料が変形しやすく、また、前記特許文献１の転写ベルトとは周長が大きく違うため前記図１６で示す定着装置５ではステアリングローラー５３４を移動させると図１７に示すように定着ベルト５３１の片側のみが広がってしまうことがより顕著であった。

寄りを制御するためには図１７のように定着ベルト５３１の前と奥の周長が異なってしまうとステアリングローラー５３４を移動させることで寄りを制御することが難しくなってしまう。

この対策としてステアリングローラー５３４の両端を各々逆方向に移動させることで図１８に示すように定着ベルト５３４の両端が同等に広がる構成が提案されている。このステアリングローラーの駆動方式としては特許文献３に示すようにローラー保持部材の中央部に支点軸を持ち、この支点軸を中心にベルトの寄りを制御するローラーを回転させる方式が提案されている。
特開昭６１−１３２９７２号公報 特開平０６−００９０９６号公報 特開平０５−００１７５１号公報

しかし特許文献３の方式ではローラーの両端を保持するローラー保持部材が必要となり、さらにローラー中央部に支点軸を持つためその支点軸保持部材もその両端がベルトの外側に配置される部材に固定される必要があった。そのため、これらの部品を配置するためには装置の小型化に大きな妨げになっていた。

本発明は上記に鑑みて提案されたもので、ベルト寄りを、ベルト内部に配置されたローラーの前奥（手前側端部と奥側端部の両端部）の位置を変化させて制御するベルト寄り制御機構において、ベルトの進行方向に対してローラーの前奥の位置を互いに逆方向に移動させる機構の小型化を図ることを目的とする。

本発明は下記の構成を特徴とするベルト寄り制御機構である。

（１）複数のベルト張架部材間に張架されて回転するエンドレスのベルトを有するベルト機構の少なくとも１つのベルト張架部材を揺動部材にして他のベルト張架部材に対する相対位置を変位させることで、回転時のベルトのベルト張架部材軸線方向への寄り移動を制御するベルト寄り制御機構において、
回動自由に支持させた制御軸と、
前記制御軸に回転可能に支持させた、前記揺動部材の一端部側を保持する第一の保持部材と、
前記制御軸に固定支持させた、前記揺動部材の他端部側を保持する第二の保持部材と、
前記制御軸に固定支持させた制御アームと、
駆動部材と、
前記駆動部材の駆動力を前記第一の保持部材に伝達して該第一の保持部材を回転させる第一の駆動伝達系と、
前記駆動部材の駆動力を前記制御アームに伝達して該制御アームを回転させる第二の駆動伝達系と、
を有し、前記駆動部材の駆動力に対して前記第一の保持部材の回転方向と、前記制御アームの回転方向が逆となるように前記第一の駆動伝達系と前記第二の伝達系が構成されていて前記第一と第二の保持部材が前記制御軸を中心に互いに逆方向に回転動作することにより前記揺動部材の変位がなされることを特徴とするベルト寄り制御機構。

（２）前記ベルトに接触している搬送ローラーにベルトを圧接する加圧部材をベルト内部に有することを特徴とする（１）に記載のベルト寄り制御機構。

（３）前記搬送ローラーは内部にヒーターを配置した定着ローラーであることを特徴とする（２）に記載のベルト寄り制御機構。

（４）前記加圧部材を加圧する前側板と後側板を有し、前記制御軸の一端は前側板に回動自在に支持され、他端は後側板に回動自在に支持されていることを特徴とする（２）または（３）に記載のベルト寄り制御機構。

（５）前記前側板と後側板には同軸の回動軸を有し、前記駆動部材としての入力ギヤを駆動するモーターと少なくとも１つ以上の駆動ギアを有し、前記第一の駆動伝達系、前記第二の駆動伝達系、前記入力ギア、前記駆動ギアのギアが前記回動軸を中心に回転することを特徴とする（４）に記載のベルト寄り制御機構。

即ち、揺動部材の一端部側と他端部側を互いに逆方向に揺動変位させる第一の保持部材と第二の保持部材は制御軸のみで連結されているため、特に従来例のような第一の保持部材と第二の保持部材の中央部に支軸を有したり、その支軸を支持する部材等が不要となり装置の小型化を容易に実現できる構成となっている。

（１）画像形成装置例
図１は本発明に従うベルト寄り制御機構を適用したベルト方式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である。図２はこの画像形成装置の画像形成ステイション部分の拡大図である。

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ービームプリンターである。このプリンター自体は公知に属するからその説明は簡単にとどめる。

このプリンターは、プリンター本体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。

図２のように、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つの画像形成ステイションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄの各感光ドラム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を適用して、上記各色のトナー画像を上記の各画像形成ステイションの感光ドラム上に形成させる。そしてその各画像形成ステイ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。

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イション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。さらに、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。該転写部３は、各画像形成ステイ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、駆動ローラー３２とターンローラー３３・３４の３本のローラー間に懸回張設されている。

Ｅ１，Ｅ２はプリンター本体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イションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄへ順次に搬送され、上記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。

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上の搬送ローラー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。

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、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。

（２）定着装置５
定着装置５は本発明に従うベルト寄り制御機構を適用したベルト方式定着装置である。図３はその概略構成を示す横断面模型図である。基本的には前述した図１６のベルト方式定着装置と同様の構成であり、８０は定着ローラー（搬送ローラー）、１００は定着ベルトユニット、１０１はエンドレスの定着ベルト、１３０はインレットローラー（入り口ローラー）、１４１は分離ローラー、１５１はステアリングローラー、１６０は定着パッド部で、それぞれ、図１６のベルト方式定着装置における、定着ローラー５１０、ベルトユニット５３、定着ベルト５３１、入り口ローラー５３２、分離ローラー５３３、ステアリングローラー５３４、加圧パッド部５４０に対応している。定着ベルト１０１は、インレットローラー１３０、分離ローラー１４１、ステアリングローラー１５１をベルト張架部材として、該３本のローラー間に張架させてある。定着動作・制御は図１６のベルト方式定着装置と同様であるので再度の説明を省略する。

特徴点は定着ベルトユニット１００におけるベルト寄り制御機構に工夫がある。以下、ベルト寄り制御機構について詳述する。

図４と図５はそれぞれ定着ベルトユニット１００（定着ベルトは図示せず）の斜視模型図を示している。図４は該ユニット１００を前側から見た斜視模型図、図５は奥側から見た斜視模型図である。

定着ベルトユニット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に対しインレットローラー１３０が回動自在に支持されている。分離ローラー部１４０は分離ローラー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。ステアリングローラー部１５０は、図４のように、ステアリングローラー１５１の前端部１５１ａにベアリング１５２ａが設けられ、それが前加圧アーム１５３の長穴１５３ａに取り付けられている。ステアリングローラー１５１はベルト寄り補正ローラー（揺動部材）であり、前加圧アーム１５３の長穴１５３ａに対して矢印ｂの方向に移動する。また、前加圧アーム１５３は加圧バネ１５４ａにより矢印ｃ方向にステアリングローラーを加圧していて、これにより定着ベルト１０１（図３）にテンションを加えている。

同様に後側板１２０側でも、図５のように、ステアリングローラー１５１の後端部１５１ｂにベアリング１５２ｂが設けられ、後加圧アーム１５５の長穴１５５ａに取り付けられている。ステアリングローラー１５１はこの後加圧アーム１５５の長穴１５５ａに対して矢印ｂの方向に移動する。また、後加圧アーム１５５は加圧バネ１５４ｂにより矢印ｃ方向にステアリングローラー１５１を加圧していて、これにより定着ベルト１０１（図３）にテンションを加えている。

２００はステアリング制御部であり、前ステアリングローラー支持部材（第一の保持部材）２１０と、後ステアリングローラー支持部材（第二の保持部）２２０を有し、この前ステアリングローラー支持部材２１０と後ステアリングローラー支持部材２２０の回動中心に配置される制御軸２３０がある。前ステアリングローラー支持部材２１０は制御軸２３０の前端部に回動可能に支持され、後ステアリングローラー支持部材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知フラグ２３１（図５）が設けられて、対向する検知センサー２３２により制御軸２３０の回転方向の位置を検知している。

図６は図４の矢印Ｘ側から見た図である。図４〜図６において、定着ベルトユニット１００を矢印Ｙ方向にステアリング制御部２００に装着すると、ステアリングローラー１５１の前側の受け部１５１ｃ（図６）は前ステアリングローラー支持部材２１０のＵ溝２１１に装着され、ステアリングローラー１５１の後側の受け部１５１ｄは後ステアリングローラー支持部材２２０のＵ溝２２１に装着される。

図７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。前ステアリングローラー支持部材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ステアリングローラー支持部材２１０のギア２１２とは噛み合っていない。

上記において、入力ギア２４１が駆動部材である。ギア２１２が、駆動部材としての入力ギア２４１の駆動力を第一の保持部材としての前ステアリングローラー支持部材２１０に伝達して該支持部材２１０を回転させる第一の駆動伝達系である。またアイドラ−ギア２４２とギア２４３ａが、、駆動部材としての入力ギア２４１の駆動力を第二の保持部材としての後ステアリングローラー支持部材２２０に伝達して該支持部材２２０を回転させる第二の駆動伝達系である。

以上の構成で、入力ギア２４１が正回転又は逆回転すると、前ステアリングローラー支持部材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を入力ギア２４１と同じ方向に回転させる。制御アーム２４３は制御軸２３０に固定され、後ステアリングローラー支持部材２２０をおなじ方向に回転させる。

これにより、前ステアリングローラー支持部材２１０のＵ溝２１１に装着されているステアリングローラー１５１の受部１５１ｃと後ステアリングローラー支持部材２２０のＵ溝２２１に装着されているステアリングローラー１５１の受部１５１ｄは互いに逆方向に移動することになる。すなわち、ベルト寄り補正ローラーとしてのステアリングローラー１５１の前端部側と奥端部側が互いに逆方向に移動されて、該ステアリングローラー１５１の、他のベルト張架部材であるインレットローラー１３０・分離ローラー１４１に対する相対位置が変位される（並行度やねじれが変化する）。これにより、ベルトの寄り方向が交互に変更されてベルト寄り移動が所定の移動領域幅内に納められることになる。

本実施例では前ステアリングローラー支持部材２１０と後ステアリングローラー支持部材２２０は制御軸２３０のみで連結されているため、特に従来例のような前ステアリングローラー支持部材２１０と後ステアリングローラー支持部材２２０の中央部に支軸を有したり、その支軸を支持する部材等が不要となり装置の小型化を容易に実現できる構成となっている。

また、入力ギア２４１と前ステアリングローラー支持部材２１０、入力ギア２４１とアイドラ−ギア２４２、制御アーム２４３とのギア列は入力ギア２４１の回転に対して前ステアリングローラー支持部材２１０と制御アーム２４３の回転方向が逆になる構成となっていれば、複数のギアを配置したり、タイミングベルトによる駆動構成でも同様の効果を得ることが出来る。

図８は定着ベルトユニット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、後パッド加圧板３３２には定着ベルト寄り検知部２７０が取り付けられている。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により回転自在に保持されている。

図９は定着ベルトユニット１００を前パッド加圧板３３１、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、前ステアリングローラー支持部材２１０のＵ溝２１１にステアリングローラー１５１の受部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、同様の穴が前ステアリングローラー支持部材２１０、前パッド加圧板３３１にも設けられている。この制御アーム２４３には位置決め穴２４３ｃと、前ステアリングローラー支持部材２１０の穴（図示せず）と、前パッド加圧板３３１の穴（図示せず）を一致させることで前パッド加圧アーム３３１に対する前ステアリングローラー支持部材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。

図１０は定着ローラー８０に定着ベルトユニット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を有していてカム３０４がカム軸３０３を中心に回転することで前加圧板３１１のコロ３０５を持ち上げることで、加圧機構３００を矢印Ｕ方向に揺動して定着ローラー８０に定着ベルトユニット１００が加圧、着脱する構成となっている。定着ベルトユニット１００の後側（奥側）も同様の構成である。

図１１は図１０の矢印Ｋ側から見た図であり、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。

図１２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。分離ローラー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と接触している。奥側も同様の構成であり、これにより分離ローラー１４１は定着ローラー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は定着ローラー８０に対して矢印Ｋ方向に加圧している。

このような加圧機構３００により定着ローラー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。

図１３は定着ベルトユニット１００が定着ローラー８０から離間している状態を示している。加圧機構３００はカム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。これにより定着ベルトユニット１００は定着ローラー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ー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。

図１４は上記定着ローラー８０から定着ベルトユニット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９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が保持されているので前加圧板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も同様に回動するので定着ベルトユニット１００が定着ローラー８０から離間しても同様にステアリングローラー部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。

図１５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ー（正逆転モーター）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ー４０１が回転すると入力ギア２４１が回転し前ステアリング支持部材２１０、後ステアリング支持部材２２０が各々逆方向に回転する。

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。

以上の構成で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のみで定着装置の小型化を実現するのに有効な構成となっている。また、入力ギア２４１を加圧機構３００の回動中心に配置したことで駆動系は固定された定着フレームに配置できた。

上述した本実施例のベルト方式定着装置は、定着ローラー８０が回転駆動され、それに伴い定着ベルト１０１が従動回転し、該定着ベルト１０１の回転過程で、該定着ベルト１０１がベルトローラー５３２・５３３・５３４の軸線方向（ローラー長手方向、あるいはベルト移動方向を横切るベルト幅方向）の一方側又は他方側にローラーに沿って寄り移動してその寄りが許容を超えたことがベルト寄り位置検知センサ（不図示）で検知されると、制御部（不図示）は定着ベルト１０１をその寄り側とは反対方向に戻し移動する方向となるようにステアリング駆動部４００のステアリング駆動モーター４０１を正転または逆転制御することでステアリング制御部２００を制御してステアリングローラー１５１を変位させる。このベルト戻し移動により上記のベルト寄り位置検知センサがベルトを検知しなくなったらステアリング駆動モーター４０１の駆動を停止させる。この制御動作の繰り返しにより、ベルトの寄り方向を交互に変更修正してベルト寄り移動を所定の移動領域幅内に納めることができる。

本実施例では画像形成装置のベルト方式定着装置に関して説明したが、同様の機構を有する転写ベルトや、画像形成装置以外でもベルトを使用する装置においても同様の機構を使用することで本発明と同様の効果を得ることが出来る。

本発明に従うベルト寄り制御機構を適用したベルト方式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 画像形成装置の画像形成ステイション部分の拡大図 ベルト方式定着装置部分の拡大横断面模型図 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 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４の矢印Ｘ側から見た、途中部分省略の正面図 ステアリング制御部の前端部側を上方から見た図 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 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 定着ローラーに定着ベルトユニットを加圧する加圧機構を示す図 図１０の矢印Ｋ側から見た図 加圧機構の説明図 定着ベルトユニットが定着ローラーから離間している状態を示している図 定着ローラー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 ステアリング駆動部を示している図、 従来のベルト方式定着装置のベルト寄り制御の説明図 ベルト寄り制御によりエンドレスの定着ベルトの一端側開口のみが広くなった状態を示した図 ベルト寄り制御によりエンドレスの定着ベルトの両端側開口が同等に広くなった状態を示した図

符号の説明

８０：定着ローラー、１００：定着ベルトユニット、１５０：ステアリングローラー部、２００：ステアリング駆動部、３００：加圧機構

Claims (5)

1. 複数のベルト張架部材間に張架されて回転するエンドレスのベルトを有するベルト機構の少なくとも１つのベルト張架部材を揺動部材にして他のベルト張架部材に対する相対位置を変位させることで、回転時のベルトのベルト張架部材軸線方向への寄り移動を制御するベルト寄り制御機構において、
   回動自由に支持させた制御軸と、
   前記制御軸に回転可能に支持させた、前記揺動部材の一端部側を保持する第一の保持部材と、
   前記制御軸に固定支持させた、前記揺動部材の他端部側を保持する第二の保持部材と、
   前記制御軸に固定支持させた制御アームと、
   駆動部材と、
   前記駆動部材の駆動力を前記第一の保持部材に伝達して該第一の保持部材を回転させる第一の駆動伝達系と、
   前記駆動部材の駆動力を前記制御アームに伝達して該制御アームを回転させる第二の駆動伝達系と、
   を有し、前記駆動部材の駆動力に対して前記第一の保持部材の回転方向と、前記制御アームの回転方向が逆となるように前記第一の駆動伝達系と前記第二の伝達系が構成されていて前記第一と第二の保持部材が前記制御軸を中心に互いに逆方向に回転動作することにより前記揺動部材の変位がなされることを特徴とするベルト寄り制御機構。
2. 前記ベルトに接触している搬送ローラーにベルトを圧接する加圧部材をベルト内部に有することを特徴とする請求項１に記載のベルト寄り制御機構。
3. 前記搬送ローラーは内部にヒーターを配置した定着ローラーであることを特徴とする請求項２に記載のベルト寄り制御機構。
4. 前記加圧部材を加圧する前側板と後側板を有し、前記制御軸の一端は前側板に回動自在に支持され、他端は後側板に回動自在に支持されていることを特徴とする請求項２または３に記載のベルト寄り制御機構。
5. 前記前側板と後側板には同軸の回動軸を有し、前記駆動部材としての入力ギヤを駆動するモーターと少なくとも１つ以上の駆動ギアを有し、前記第一の駆動伝達系、前記第二の駆動伝達系、前記入力ギア、前記駆動ギアのギアが、前記回動軸を中心に回転することを特徴とする請求項４に記載のベルト寄り制御機構。

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