JP2010122316A - ベルト装置および定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルトを容易に交換するための技術を提供する。
【解決手段】定着ベルトモジュール６１は、無端状の定着ベルト６１０と、定着ベルト６１０の内側に設けられ、定着ベルト６１０を駆動する定着ロール６１１と、定着ベルト６１０の内側に設けられ、定着ベルト６１０を支持する張架ロール６１２と、定着ロール６１１または張架ロール６１２の軸方向の一端側に固定されており、定着ベルト６１０を装着する場合、定着ベルト６１０の端部に接触して定着ベルト６１０の位置を決めるベルト位置決め部材６８とを備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、ベルト装置および定着装置に関する。

従来のベルト装置または定着装置としては、例えば特許文献１〜４に記載のものがある。特許文献１では、複数のローラ間に懸架された無端状ベルト体を有する画像形成装置において、ベルト体の装着位置においてベルト体のエッジ部と当接する突き当て部材を懸架ローラの軸方向との垂直面に沿って運動可能に設けている。特許文献１では、内部に設けられた着脱自在のベルト体を高精度且つ容易に位置決めすることができるとともに、ベルト体の端部の損傷を防止している。

特許文献２では、エンドレス上の定着フィルムを支持する部材および定着フィルムを駆動するローラと定着用の加熱体とを備えたフィルムユニットが、定着装置本体に対して着脱可能に装着する。特許文献２では、フィルムユニットの交換が容易となり、装着時の位置精度が保持され、定着フィルムに傷を付けたり、破損させたりすることが避けられる。

特許文献３では、トナー画像を形成された記録材を定着ベルトに押圧する加圧ローラを本体に設け、定着ベルト、この定着ベルトを走行可能に支持する複数のベルト搬送ローラ、記録材上のトナー画像に熱を付加する熱源を本体に対して着脱可能なカバーに設けて共通ユニットとして構成し、この共通ユニットを本体に対して着脱可能となっている。

特許文献４では、走行する無端ベルトを掛け渡した、端部が変位可能な可変ローラを含む複数のローラと、無端ベルトで回転駆動される寄り検知回転体と、無端ベルトが寄り検知回転体を回転すると、可変ローラを変位する変位手段と、可変ローラを回転自在に支持する第１の支持部材と、寄り検知回転体と第１の支持部材とをユニット化しベルト駆動装置本体に対して着脱可能とした組立ユニットとを有する。
特開２００５−３１６１６５号公報 特開平４−３５０６８５号公報 特開２０００−６６５４１号公報 特開２０００−０３２７１６２号公報

本発明は、ベルトを容易に交換するための技術を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、無端状のベルトと、前記ベルトの内側に設けられ、前記ベルトを駆動する駆動手段と、前記ベルトの内側に設けられ、前記ベルトを支持する支持手段と、前記駆動手段または前記支持手段の軸方向の一端側に固定されており、前記ベルトを装着する場合、前記ベルトの端部に接触して前記ベルトの位置を決める位置決め部材とを備えることを特徴とするベルト装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記位置決め部材を設けた側に、重力方向と前記駆動手段および前記支持手段の軸方向とが一致するように置くための置き部材を備えることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、無端状のベルトと、前記ベルトの内側に設けられ、前記ベルトを駆動する駆動手段と、前記ベルトの内側に設けられ、前記ベルトを支持する支持手段とを有するベルト装置と、前記ベルト装置を支持する支持部材と、前記支持部材に対して回転移動して開閉する開閉手段とを備えることを特徴とする定着装置である。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記開閉手段が開かれると、前記ベルト装置を前記開閉手段側に引き寄せる引き寄せ部材を前記開閉手段に設けることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の発明において、前記開閉手段が閉じられると、前記ベルトに張力を付与する張力付与手段を前記開閉手段に設けることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記支持手段を支える支え部材を有し、前記支え部材が前記支持手段側から前記駆動手段側および前記駆動手段側から前記支持手段側に移動して前記ベルトの張力を調整する張力調整手段を備えることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記張力調整手段は、前記支持手段が移動する範囲を規制することを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項３〜７のいずれか一項に記載の発明において、前記支持手段の軸方向の一端部を予め定めた方向に移動させる移動手段を備えることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項３〜８のいずれか一項に記載の発明において、予め定めた場合に前記駆動手段から離間し、予め定めた場合に前記ベルトを介して前記駆動手段に加圧する加圧手段を備えることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項３〜９のいずれか一項に記載の発明において、前記ベルト装置は、請求項１または２に記載のベルト装置であることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、本発明を適用しない場合に比べて、ベルトの位置を決めるための機構が不要となり、ベルトを容易に交換することができる。

請求項２に記載の発明によれば、本発明を適用しない場合に比べて、ベルトを容易に交換することができる。

請求項３に記載の発明によれば、本発明を適用しない場合に比べて、ベルト装置を容易に着脱することができる。

請求項４に記載の発明によれば、本発明を適用しない場合に比べて、定着装置からベルト装置を容易に取り外すことができる。

請求項５に記載の発明によれば、本発明を適用しない場合に比べて、ベルトに張力を付与し、ベルトの張力を緩めるための機構が不要となり、ベルトを容易に交換することができる。

請求項６に記載の発明によれば、本発明を適用しない場合に比べて、ベルトが交換される際、ベルトが破損するのを防止することができる。

請求項７に記載の発明によれば、本発明を適用しない場合に比べて、ベルトを容易に着脱することができる。

請求項８に記載の発明によれば、本発明を適用しない場合に比べて、ベルトを交換した後に、ベルトを予め定めた位置に移動させることができる。

請求項９に記載の発明によれば、本発明を適用しない場合に比べて、ベルト装置および加圧手段が損傷するのを防止することができる。

請求項１０に記載の発明によれば、本発明を適用しない場合に比べて、ベルトを容易に交換することができる。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、画像形成装置の概要を示す概略構成図である。図２は、制御部の概要を示すブロック図である。

（画像形成装置の構成）
画像形成装置１は、図１に示すように、各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋ、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋにより形成された各色成分のトナー像を中間転写ベルト１５に一次転写させる一次転写部１０、中間転写ベルト１５上に転写された一次転写像を記録部材Ｐに二次転写させる二次転写部２０、二次転写された二次転写像を記録部材Ｐ上に定着させる定着装置６０を備えている。また、画像形成装置１全体の動作を制御する制御部４０を有している。

制御部４０は、図２に示すように、ＣＰＵ(Central Processing Unit)４０ａと、ＲＯＭ(Read Only Memory)４０ｂと、ＲＡＭ(Random Access Memory)４０ｃとを備えている。制御部４０は、定着装置６０の動作を含む画像形成装置１全体の動作を制御する。

ＣＰＵ４０ａは、定着装置６０の動作を含む画像形成装置１全体の動作を制御しており、後述する動作を実行する機能を有する。ＲＯＭ４０ｂは、画像形成装置１全体の動作を実行するための動作プログラムおよびその動作に必要なデータを記憶する。

ＲＡＭ４０ｃは、後述する動作手順の実行時において、プログラムデータや各種のデータを一時的に記憶するワーキングエリア、および後述する動作において得られる各種のデータを記憶する記憶手段として機能する。ＲＡＭ４０ｃには、不揮発性メモリも含まれており、必要なデータは、電源をＯＦＦにしても保持される。

各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋは、図１の矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１の周囲に、感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２、感光体ドラム１１上に静電潜像を書込むレーザ露光器１３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４、感光体ドラム１１上に形成された各色成分のトナー像を一次転写部１０にて中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６、感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するドラムクリーナ１７、などの電子写真用デバイスが順次設けられている。各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋは、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の順に設けられている。

中間転写ベルト１５は、図１の矢印Ｂ方向に循環回転する無端ベルトである。中間転写ベルト１５は、各種ロールによって図１の矢印Ｂ方向に予め定めた速度で循環回転されている。この各種ロールとしては、図示省略したモータにより駆動されて中間転写ベルト１５を回転させる駆動ロール３１、中間転写ベルト１５を支持する支持ロール３２、中間転写ベルト１５に対して張力を与えるテンションロール３３、二次転写部２０に設けられるバックアップロール２５、中間転写ベルト１５上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニングバックアップロール３４が設けられている。

一次転写部１０は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に対向して配置される一次転写ロール１６などで構成されている。一次転写ロール１６は、図示省略したシャフトと、シャフトの周囲に設けられた弾性体層としてのスポンジ層とで構成されている。一次転写ロール１６は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に加圧するように配置されている。一次転写ロール１６には、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加される。これにより、各感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上に一次転写像が形成される。

二次転写部２０は、中間転写ベルト１５の一次転写像保持面側に配置される二次転写ロール２２と、バックアップロール２５とによって構成される。バックアップロール２５は、中間転写ベルト１５の裏面側に配置されて二次転写ロール２２の対向電極をなし、二次転写バイアスが印加される金属製の給電ロール２６が接触するように配置されている。

二次転写ロール２２は、図示省略したシャフトと、シャフトの周囲に設けられた弾性体層としてのスポンジ層とで構成されている。二次転写ロール２２は、中間転写ベルト１５を挟んでバックアップロール２５に加圧するように配置されている。二次転写ロール２２は、接地されてバックアップロール２５との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部２０に搬送される記録部材Ｐ上に一次転写像を二次転写する。

中間転写ベルト１５の回転方向（図１の矢印Ｂ方向）において二次転写部２０の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト１５の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ３５が設けられている。中間転写ベルト１５の回転方向（図１の矢印Ｂ方向）において画像形成ユニット１Ｙの上流側には、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋにおける画像形成のタイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ４２が設けられている。

基準センサ４２は、中間転写ベルト１５の裏側に設けられたマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部４０からの指示により、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋは画像形成を開始するように構成されている。中間転写ベルト１５の回転方向（図１の矢印Ｂ方向）において画像形成ユニット１Ｋの下流側には、画質を調整するための画像濃度センサ４３が設けられている。

画像形成装置１では、用紙搬送系として、記録部材Ｐを収容する給紙部５０、この給紙部５０に集積された記録部材Ｐを予め定めたタイミングで取り出して搬送するピックアップロール５１、ピックアップロール５１により繰り出された記録部材Ｐを搬送する搬送ロール５２、搬送ロール５２により搬送された記録部材Ｐを二次転写部２０へと送り込む搬送シュート５３、二次転写ロール２２により二次転写された後に搬送される記録部材Ｐを定着装置６０へと搬送する搬送ベルト５５、記録部材Ｐを定着装置６０に導く定着入口ガイド５６を備えている。

（画像形成装置の動作）
次に、画像形成装置１の作像プロセスについて図面を参照して説明する。画像形成装置１では、図示省略した画像読取装置や図示省略したＰＣ（Personal Computer）等から出力される画像データは、図示省略した画像処理装置により画像処理が施された後、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋによって作像作業が実行される。画像処理が施された画像データは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。

レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの感光体ドラム１１に照射している。各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの感光体ドラム１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの現像器１４によって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。

各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが接触する一次転写部１０において、中間転写ベルト１５上に転写される。より具体的には、一次転写部１０において、一次転写ロール１６により中間転写ベルト１５の基材に対しトナーの帯電極性と逆極性の電圧が付加され、トナー像を中間転写ベルト１５の表面に順次重ね合わせて一次転写が行われる。

トナー像が中間転写ベルト１５の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト１５は移動して一次転写像が二次転写部２０に搬送される。一次転写像が二次転写部２０に搬送されると、用紙搬送系では、一次転写像が二次転写部２０に搬送されるタイミングに合わせてピックアップロール５１が回転し、給紙部５０から記録部材Ｐが供給される。

ピックアップロール５１により供給された記録部材Ｐは、搬送ロール５２により搬送され、搬送シュート５３を経て二次転写部２０に到達する。この二次転写部２０に到達する前に、記録部材Ｐは一旦停止され、一次転写像が保持された中間転写ベルト１５の移動タイミングに合わせて図示省略したレジストロールが回転することで、記録部材Ｐの位置と一次転写像の位置との位置合わせがなされる。

二次転写部２０では、中間転写ベルト１５を介して、二次転写ロール２２がバックアップロール２５に加圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された記録部材Ｐは、中間転写ベルト１５と二次転写ロール２２との間に挟み込まれる。その際に、給電ロール２６からトナーの帯電極性と同極性の電圧が印加されると、二次転写ロール２２とバックアップロール２５との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト１５上に保持された一次転写像は、二次転写ロール２２とバックアップロール２５とによって加圧される二次転写部２０において、記録部材Ｐ上に静電転写される。

その後、一次転写像が静電転写された記録部材Ｐは、二次転写ロール２２によって中間転写ベルト１５から剥離された状態でそのまま搬送され、記録部材Ｐの搬送方向において二次転写ロール２２の下流側に設けられた搬送ベルト５５へと搬送される。搬送ベルト５５では、定着装置６０における定着速度に合わせて、記録部材Ｐを予め定めた搬送速度で定着装置６０まで搬送する。

定着装置６０に搬送された記録部材Ｐ上の未定着の二次転写像は、定着装置６０によって加熱および加圧による定着処理を受けることで記録部材Ｐ上に定着される。そして画像が定着した記録部材Ｐは、画像形成装置１の図示省略した排出部に搬送される。一方、記録部材Ｐへの転写が終了した後、中間転写ベルト１５上に残った残留トナーは、中間転写ベルト１５の回転に伴って搬送され、クリーニングバックアップロール３４および中間転写ベルトクリーナ３５によって中間転写ベルト１５上から除去される。

（定着装置の構成）
次に、定着装置６０の構成について図面を参照して説明する。図３は、定着装置の概要を示す概略構成図である。図４は、開閉フレームが閉じた状態を示す図である。図５は、開閉フレームが開いた状態を示す図である。図６は、定着ベルトモジュールを示す斜視図である。図７は、テンション機構および蛇行防止機構を示す斜視図である。図８は、定着ベルトを交換した状態を示す斜視図である。図９は、定着ベルトモジュールを装着した状態の定着ベルトを示す斜視図である。

定着装置６０は、ベルト装置の一例として定着ベルトモジュール６１と、加圧手段の一例として加圧機構６２と、支持部材の一例として支持フレーム６３と、位置調整手段の一例として蛇行防止機構６５と、開閉手段の一例として開閉機構６６とを備えている。また、定着装置６０は、置き部材の一例として縦置き部材６７と、位置決め部材の一例としてベルト位置決め部材６８とを備えている。

定着ベルトモジュール６１は、図３に示すように、ベルトの一例として定着ベルト６１０と、駆動手段の一例として定着ロール６１１と、支持手段の一例として張架ロール６１２と、姿勢矯正ロール６１３と、剥離パッド７０と、張架ロール６１４とを備えている。また、定着ベルトモジュール６１は、図６，図７に示すように、内側側板６１５と、軸６１６と、外側側板６１７と、取手６１８とを備えている。定着ベルトモジュール６１には、張力調整手段の一例としてテンション機構６４が設けられている。

定着ベルト６１０は、無端状のベルトであって、ポリイミド樹脂などで形成されたベース層と、ベース層の表面側（外周面側）に積層されたシリコーンゴムなどからなる弾性体層と、さらに弾性体層の上に、離型層としてテトラフルオロエチレン−ペルフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）チューブなどで形成された離型層とからなる多層構造で構成されている。

定着ロール６１１は、定着ベルト６１０の内側に設けられている。定着ロール６１１は、アルミニウムなどで形成された円筒状ロールである。定着ロール６１１には、図６，図７に示すように、ベアリング６１１ｃと、図示省略した駆動モータのギアと噛み合うギア６１１ｄとが設けられている。定着ロール６１１は、図示省略した駆動モータからの駆動力を受けて、予め定めた表面速度で図３の矢印Ｃ方向に回転する。定着ロール６１１は、図３の矢印Ｃ方向に回転するのに伴って、定着ベルト６１０を図３の矢印Ｄ方向に回転駆動する。

定着ロール６１１の内部には、加熱源としてハロゲンヒータ６１１ａが設けられており、定着ロール６１１の表面に接触するように配置された温度センサ６１１ｂの計測値に基づき、画像形成装置１の制御部４０が定着ロール６１１の表面温度を予め定めた温度に制御している。

張架ロール６１２は、定着ベルト６１０の内側に設けられている。張架ロール６１２は、アルミニウムなどで形成された円筒状ロールである。張架ロール６１２の内部には、加熱源としてハロゲンヒータ６１２ａが設けられており、図示省略した温度センサと制御部４０とによって張架ロール６１２の表面温度が予め定めた温度に制御されている。張架ロール６１２は、定着ベルト６１０の内側から定着ベルト６１０を支持する。また、張架ロール６１２は、定着ベルト６１０を加熱する。

本実施例において、張架ロール６１２は定着ベルト６１０の蛇行を制御する蛇行制御ロールとしての役割を兼ねている。定着ベルト６１０のエッジ位置を検知する図示省略したベルトエッジ位置検知機構の検知結果に基づいて、定着ベルト６１０の軸方向における接触位置を変位させる軸変位機構が設けられ、定着ベルト６１０の蛇行を制御するように構成されている。軸変位機構として、本実施例では張架ロール６１２の軸中心を傾ける蛇行防止機構６５を具備している。なお、定着ベルト６１０の蛇行を制御するためのロールとしては、張架ロール６１２に限られず、定着ベルト６１０に接触するロールであればどのロールでもよい。

姿勢矯正ロール６１３は、アルミニウムなどで形成された円柱状ロールである。定着ベルト６１０の蛇行を制御するために張架ロール６１２の軸中心を傾けたとき、その影響が他の部分に及ばないように設けられている。

剥離パッド７０は、金属や樹脂などの剛体で形成されており、断面が円弧形状になるように形成されたブロック部材である。剥離パッド７０は、後述する加圧ロール６２１が定着ベルト６１０を介して定着ロール６１１を加圧する領域の下流側の位置において、定着ロール６１１の軸方向全域に亘って固定配置されている。剥離パッド７０は、定着ベルト６１０を介して後述する加圧ロール６２１を予め定めた幅領域に亘って加圧するように設置されている。

張架ロール６１４は、アルミニウムなどで形成された円柱状ロールである。張架ロール６１４は、剥離パッド７０を通過した定着ベルト６１０が定着ロール６１１に向けて円滑に回転するように、定着ベルト６１０の回転方向（図３の矢印Ｄ方向）において剥離パッド７０の下流側に配置されている。張架ロール６１４は、記録部材Ｐの搬送方向（図３の矢印Ｆ方向）において接触部Ｎの下流側で定着ベルト６１０に張力を与える。

内側側板６１５は、図６，図７に示すように、定着ロール６１１の軸方向において、定着ロール６１１の両側で、外側側板６１７の内側に設けられている。軸６１６は、内側側板６１５と外側側板６１７とを接続するように設けられている。外側側板６１７は、定着ロール６１１の軸方向において、定着ロール６１１の両側で、内側側板６１５の外側に設けられている。取手６１８は、両側の外側側板６１７の外側に設けられている。取手６１８は、作業者により握られて定着ベルトモジュール６１を移動させるのを補助するための部材である。

加圧機構６２は、図３〜図５に示すように、加圧ロール６２１と、加圧ブラケット６２２と、カム６２３とを備えている。加圧ロール６２１は、アルミニウムなどからなる円柱状ロール６２１ａを基体として、基体側から順に、シリコーンゴムなどからなる弾性層６２１ｂと、ＰＦＡチューブなどからなる離型層６２１ｃとが積層されて構成されている。加圧ロール６２１には、ベアリング６２１ｄが設けられている。加圧ブラケット６２２は、一端が支持フレーム６３に回転自在に支持され、他端がカム６２３に接触する。加圧ブラケット６２２は、ベアリング６２１ｄを介して加圧ロール６２１を支持している。カム６２３は、制御部４０に制御されて予め定めた場合に、図示省略したモータにより回転する。

加圧機構６２は、図４に示すように、開閉機構６６が閉じている場合、加圧ロール６２１が定着ベルト６１０を介して定着ロール６１１に加圧して、定着ベルト６１０が図３の矢印Ｄ方向へ回転するのに伴い、加圧ロール６２１が図３の矢印Ｅ方向に回転する。一方、加圧機構６２は、図５に示すように、開閉機構６６が開いている場合、加圧ロール６２１が定着ロール６１１から離間する。そのため、定着ベルトモジュール６１が定着装置６０から着脱される際、加圧ロール６２１を退避させて、定着ベルトモジュール６１および加圧機構６２が損傷するのを防止する。

加圧ロール６２１が定着ロール６１１に加圧する時期としては、少なくとも定着装置６０の定着動作をする場合である。一方、加圧ロール６２１が定着ロール６１１から離間する時期としては、定着ベルトモジュール６１が定着装置６０から着脱される場合や、画像形成装置１の電源を切った場合、定着ベルト６１０を交換する交換モードが設けられており、交換モードが設定された場合などである。

支持フレーム６３は、定着ベルトモジュール６１の長手方向において、定着ベルトモジュール６１の両側に設けられている。支持フレーム６３には、図５に示すように、定着ロール６１１のベアリング６１１ｃを介して、定着ロール６１１を支持するための切り欠き６３１が設けられている。また、支持フレーム６３には、軸６１６を介して定着ベルトモジュール６１を支持するための図示省略した凹部が設けられている。つまり、支持フレーム６３は、切り欠き６１１によりベアリング６１１ｃと、図示省略した凹部により軸６１６とを支持することにより、定着ベルトモジュール６１を支持する。

テンション機構６４は、図６，図７に示すように、Ｌ字部材６４１と、棒部材６４２と、円板部材６４３と、テンションスプリング６４４と、ブラケット６４５と、支え部材の一例としてテンションブラケット６４６と、規制部材６４７と、スライドレール６４８とを備えている。テンション機構６４は、定着ベルトモジュール６１の張架ロール６２１を図７の矢印Ｇ方向に移動させて、定着ベルト６１０の張力を調整する。

Ｌ字部材６４１は、一方の面が後述するステアリングレバー６５１に接触して固定されている。Ｌ字部材６４１は、他方の面に孔６４１ａが設けられている。棒部材６４２は、Ｌ字部材６４１の孔６４１ａに貫通して設けられている。棒部材６４２の一端には、円板部材６４３が設けられている。棒部材６４２の他端は、ブラケット６４５に固定されている。棒部材６４２には、Ｌ字部材６４１からブラケット６４５に向かって順に、テンションスプリング６４４と、規制部材６４７が設けられている。ブラケット６４５は、テンションブラケット６４６に溶接されて固定されている。テンションブラケット６４６は、張架ロール６１２を支持している。テンションブラケット６４６には、スライドレール６４８が設けられている。

テンション機構６４は、定着ベルト６１０に張力が付与されると、張架ロール６１２が図７の矢印Ｇ方向の下方に移動して、スライドレール６４８に沿ってテンションブラケット６４６およびブラケット６４５が張架ロール６１２側から定着ロール６１１側に向かって移動し（図７の矢印Ｈ方向）、規制部材６４７を介してテンションスプリング６４４がブラケット６４５により縮められ、定着ベルト６１０の張力が調整される。

そのため、定着ベルト６１０が交換される際、テンションブラケット６４６に定着ベルト６１０が接触するのを防止して、定着ベルト６１０が破損するのを防止する。また、定着ベルト６１０に張力を付与する部材に、定着ベルト６１０の張力を調整する機構を設けなくても、定着ベルト６１０の張力が調整される。なお、定着ベルト６１０の張力が調整される際、規制部材６４７がＬ字部材６４１に接触することにより、テンションブラケット６４６の移動する範囲が予め定めた範囲に規制される。

一方、テンション機構６４は、定着ベルト６１０の張力が緩められると、テンションスプリング６４４の作用により、張架ロール６１２が図７の矢印Ｇ方向の上方に移動して、テンションブラケット６４６およびブラケット６４５が定着ロール６１１側から張架ロール６１２側に向かって移動する（図７の矢印Ｉ方向）。

テンションブラケット６４６およびブラケット６４５が移動すると、円板部材６４３がＬ字部材６４１に接触することにより、テンションブラケット６４６および張架ロール６１２が移動するのを予め定めた範囲に規制される。つまり、円板部材６４３およびＬ字部材６４１は、張架ロール６１２が移動する範囲を規制する移動規制部材として機能する。そのため、テンション機構６４は、定着ベルト６１０の張力を調整しない状態となる。つまり、定着ベルト６１０に張力がかからない状態となる。その結果、定着ベルト６１０が交換される際、定着ベルト６１０が定着ロール６１１や張架ロール６１２に接触するのを防止するので、定着ベルト６１０が比較的容易に交換される。

蛇行防止機構６５は、図６，図７に示すように、ステアリングレバー６５１と、軸６５２と、ストッパー６５３と、ステアリングモータ６５４と、第１ギア６５５と、第２ギア６５６と、ステアリングカム６５７とを備えている。蛇行防止機構６５は、定着ベルトモジュール６１の張架ロール６２１の一端部を予め定めた方向（図７の矢印Ｊ方向）に移動させることにより、定着ベルトモジュール６１の定着ベルト６１０を予め定めた位置に移動させて、定着ベルト６１０の蛇行を防止する。

ステアリングレバー６５１は、軸６５２を介して内側側板６１５に回転自在に支持されている。ステアリングレバー６５１は、軸６５２を支点として図７の矢印Ｋ方向に回転移動する。ステアリングレバー６５１には、スリット６５１ａが設けられている。ストッパー６５３は、スリット６５１ａを貫通するように内側側板６１５に設けられている。ストッパー６５３は、ステアリングレバー６５１が回転移動する範囲を規制する。ステアリングモータ６５４は、第１ギア６５５および第２ギア６５６を介してステアリングカム６５７を図７の矢印Ｌ方向に回転移動させる。ステアリングカム６５７は、ステアリングレバー６５１に接触する。

蛇行防止機構６５は、ステアリングモータ６５４の駆動力によりステアリングカム６５７が図７の矢印Ｌ方向に移動すると、ステアリングカム６５７が移動するのに伴ってステアリングレバー６５１が図７の矢印Ｋ方向に移動して、テンション機構６４を介して張架ロール６１２の一端を予め定めた方向（図７の矢印Ｊ方向）に移動させる。そのため、定着ベルト６１０を交換した後に、定着ベルト６１０を予め定めた位置に移動させる。

開閉機構６６は、図４，図５に示すように、開閉フレーム６６１と、軸６６２と、ストッパー６６３と、ロック機構６６４と、維持機構６６５と、張力付与手段の一例として張架ロール６６６とを備えている。開閉機構６６は、作業者により開かれると、定着ベルトモジュール６１を支持フレーム６３から取り外すことが可能となる。一方、開閉機構６６は、作業者により閉じられると、定着ベルトモジュール６１を定着装置６０に装着した状態となる。そのため、定着ベルトモジュール６１が容易に着脱される。

開閉フレーム６６１は、コ字状に形成されている。開閉フレーム６６１は、軸６６２を介して支持フレーム６３に回転自在に支持されている。開閉フレーム６６１は、軸６６２を支点として図４の状態から図５の状態に回転移動して開かれ、図５の状態から図４の状態に回転移動して閉じられる。開閉フレーム６６１には、スリット６６１ａと、引き寄せ部材の一例として引き寄せ部６６１ｂとが設けられている。ストッパー６６３は、スリット６６１ａを貫通するように支持フレーム６３に設けられている。ストッパー６６３は、開閉フレーム６６１が回転移動する範囲を規制する。なお、開閉フレーム６６１には、開閉フレーム６６１が閉じられる際、定着ロール６６１のベアリング６６１ｃに接触してベアリング６６１ｃを切り欠き６３１に嵌めるための押し込み部材が設けられている。

引き寄せ部６６１ｂは、開閉フレーム６６１が開かれると、定着ロール６１１のベアリング６１１ｃに接触し、定着ベルトモジュール６１の定着ロール６１１を支持フレーム６３の切り欠き６３１から取り外して開閉フレーム６６１側に引き寄せる。そのため、定着ベルトモジュール６１が、定着装置６０に装着された位置から作業者側に移動するので、定着装置６０から定着ベルトモジュール６１を比較的容易に取り外せる。

ロック機構６６４は、開閉フレーム６６１の引き寄せ部６６１ｂが設けられている側とは反対側に設けられている。ロック機構６６４は、引掛け部６６４ａと、軸６６４ｂと、ばね６６４ｃと、引っ掛かり部６６４ｄとを備えている。引掛け部６６４ａは、軸６６４ｂを介して開閉フレーム６６１に回転自在に支持されている。引掛け部６６４ａは、軸６６４ｂを支点として図４の時計回り方向（矢印Ｍ方向）および反時計回り方向（矢印Ｎ方向）に回転移動する。ばね６６４は、軸６６４ｂに設けられている。ばね６６４ｃは、引掛け部６６４ａを図４の時計回り方向（矢印Ｍ方向）に付勢している。引っ掛かり部６６４ｄは、支持フレーム６３に設けられている。引っ掛かり部６６４ｄには、引掛け部６６４ａが引っ掛かる。

ロック機構６６４は、作業者により図４の状態から引掛け部６６４ａが反時計回り方向（矢印Ｎ方向）に押されると、引掛け部６６４ａが引っ掛かり部６６４ｄに引っ掛かった状態から解除される。このように、ロック機構６６４が解除されると、開閉フレーム６６１を開くことが可能となる。一方、ロック機構６６４は、図５の状態から作業者により開閉フレーム６６１が閉じられると、引掛け部６６４ａが引っ掛かり部６６４ｄに引っ掛かり、ばね６６４の作用により開閉フレーム６６１を閉じた状態に維持する。

維持機構６６５は、開閉フレーム６６１の側面に設けられている。つまり、維持機構６６５は、図４に示すように、開閉フレーム６６１が閉じられた状態において、定着ロール６１１のベアリング６１１ｃに対向する位置に設けられている。維持機構６６５は、接触部６６５ａと、ばね６６５ｂとを備えている。維持機構６６５は、図４に示すように、開閉フレーム６６１が閉じられると、ばね６６５ｂの作用により接触部６６５ａがベアリング６１１ｃを押して、ベアリング６１１ｃが切り欠き６３１に嵌った状態を維持する。

張架ロール６６６は、開閉フレーム６６１の側面に設けられている。つまり、張架ロール６６６は、図４に示すように、開閉フレーム６６１が閉じられた状態において、定着ロール６１１と張架ロール６１２との間の定着ベルト６１０に対向する位置に設けられている。張架ロール６６６は、アルミニウムなどで形成された円筒状ロールである。張架ロール６６６の内部には、加熱源としてハロゲンヒータ６６６ａが設けられており、図示省略した温度センサと制御部４０とによって張架ロール６６６の表面温度が予め定めた温度に制御されている。

張架ロール６６６は、定着ベルト６１０を加熱する。また、張架ロール６６６は、開閉フレーム６６１が閉じられると、定着ベルト６１０の外側から定着ベルト６１０に張力を与え、開閉フレーム６６１が開かれると、定着ベルト６１０の張力を緩める。そのため、定着ベルト６１０が交換される場合に定着ベルト６１０に張力がかからないので、定着ベルト６１０が容易に交換される。

縦置き部材６７は、図６に示すように、定着ベルトモジュール６１の長手方向において、ベルト位置決め部材６８が設けられた側に設けられている。具体的には、縦置き部材６７は、定着ロール６１１の軸方向において外側側板６１７の外側の側面に設けられている。縦置き部材６７は、定着ベルトモジュール６１を定着装置６０から取り外した際、重力方向と定着ロール６１１および張架ロール６１２の軸方向とが一致するように、定着ベルトモジュール６１を縦にして床などの平坦な部分に置くための部材である。そのため、例えば作業者の両手を使用して定着ベルト６１０を持てるので、定着ベルト６１０が比較的容易に交換される。

ベルト位置決め部材６８は、図６，図８，図９に示すように、定着ロール６１１または張架ロール６１２の軸方向の一端側に固定されている。具体的には、ベルト位置決め部材６８は、定着ロール６１１の軸方向において一方の側の内側側板６１５に設けられている。ベルト位置決め部材６８は、図９に示すように、定着ベルトモジュール６１を定着装置６０に装着した際、定着ベルト６１０が接触しない。つまり、ベルト位置決め部材６８は、図９に示すように、定着ベルトモジュール６１を定着装置６０に装着した際、定着ベルト６１０が接触しないような位置に設けられている。または、ベルト位置決め部材６８は、定着ベルトモジュール６１を定着装置６０に装着した際、定着ベルト６１０が接触しないような形状に形成されている。

ベルト位置決め部材６８は、位置決め部６８１と、クッション部材６８２と、ブラケット６８３とを備えている。クッション部材６８２は、定着ベルトモジュール６１を縦にして置いた場合、位置決め部６８１の上方に位置するように、位置決め部６８１に設けられている。位置決め部材６８１のクッション部材６８２は、定着ベルト６１０を装着する際、定着ベルト６１０が接触することによる衝撃を和らげるための緩衝部材である。ブラケット６８３は、位置決め部６８１を内側側板６１５に固定するための部材である。

ベルト位置決め部材６８は、図８に示すように、定着ベルトモジュール６１を縦にして置いて新たな定着ベルト６１０を装着する場合、新たな定着ベルト６１０の端部がクッション部材６８２に接触して、新たな定着ベルト６１０が予め定めた位置に置かれる。そのため、定着ベルト６１０が比較的容易に交換される。

（定着装置の定着動作）
次に、定着装置６０の定着動作について図３を参照して説明する。

画像形成装置１の二次転写部２０において一次転写像が静電転写された記録部材Ｐは、搬送ベルト５５および定着入口ガイド５６により、定着装置６０の接触部Ｎに向けて搬送されてくる（図３の矢印Ｆ方向）。このとき、搬送ベルト５５は、定着装置６０における定着速度に合わせて、記録部材Ｐを予め定めた搬送速度で定着装置６０まで搬送する。

そして、接触部Ｎを通過する記録部材Ｐ表面の未定着の二次転写像は、圧力と熱とにより記録部材Ｐに定着される。このとき、記録部材Ｐは、予め定めた定着速度で搬送されながら予め定めた定着温度で加熱される。その後、記録部材Ｐは、剥離パッド７０により定着ベルト６１０から分離され、排紙ガイド７１および排紙ロール７２によって図示省略した排出部に排出される。

（定着ベルトの交換動作）
次に、定着ベルト６１０の交換動作について図面を参照して説明する。

画像形成装置１の電源が切られるまたは定着ベルト６１０を交換する交換モードが選択されると、加圧機構６２の加圧ロール６２１が定着ベルトモジュール６１の定着ロール６１１から離間する。そして、図４に示すように、図示省略した作業者により開閉機構６６のロック機構６６４が解除されて、開閉フレーム６６１が開かれる。

開閉フレーム６６１が開かれる際、引き寄せ部６６１ｂにより定着ロール６１１が支持フレーム６３の切り欠き６３１から取り外されて、定着ベルトモジュール６１が開閉フレーム６６１側に引き寄せられる。また、開閉フレーム６６１が開かれる際、開閉フレーム６６１に設けた張架ロール６６６が開閉フレーム６６１とともに移動することにより、定着ベルト６１０の張力が緩められる。定着ベルト６１０の張力が緩められると、テンション機構６４のテンションブラケット６４６の移動が規制されて張架ロール６１２の移動が規制され、定着ベルト６１０に張力がかからない状態となる。

次いで、作業者により定着ベルトモジュール６１の取手６１８が握られて、定着ベルトモジュール６１の軸６１６が支持フレーム６３の図示省略した凹部から取り外されることにより定着ベルトモジュール６１が定着装置６０から取り外され、定着ベルトモジュール６１が縦にされて床などの平坦な部分に置かれる。そして、作業者により定着ベルトモジュール６１に装着されている定着ベルト６１０が取り外されて、新たな定着ベルト６１０が定着ベルトモジュール６１に装着される。

新たな定着ベルト６１０が装着される際、ベルト位置決め部材６８により新たな定着ベルト６１０が予め定めた位置に置かれる。なお、定着ベルト６１０が交換される際、図６に示すように、まず定着ベルト６１０が取り除かれ、次いで定着ベルトモジュール６１に円筒状のガイド部材８０が装着され、次いで新たな定着ベルト６１０が装着されて、最後にガイド部材８０が取り外されるようにしてもよい。

次いで、作業者により新たな定着ベルト６１０が装着された定着ベルトモジュール６１の取手６１８が握られて、定着ベルトモジュール６１の軸６１６を支持フレーム６３の図示省略した凹部に引っ掛けられることにより、定着ベルトモジュール６１が定着装置６０に取り付けられる。そして、図５に示すように、作業者により開閉フレーム６６１が閉じられると、定着ロール６１１のベアリング６１１ｃが支持フレーム６３の切り欠き６３１に嵌り、ロック機構６６４により開閉フレーム６６１が閉じた状態が維持される。開閉フレーム６６１が閉じられる際、張架ロール６６６により定着ベルト６１０に張力が付与される。そして、テンション機構６４により定着ベルト６１０の張力が調整される。このようにして、定着装置６０に定着ベルトモジュール６１が装着される。

次いで、図９に示すように、定着ベルト６１０が張架ロール６６６に押されることにより、定着ベルト６１０がベルト位置決め部材６８に接触しない状態となっているため、蛇行防止機構６５により定着ベルト６１０が予め定めた位置に移動させられる。そして、加圧機構６２１の加圧ロール６２１が定着ロール６１１に加圧する。

本発明は、カラープリンタ、ＦＡＸ、カラー複写機、これらの機能を備えた画像形成装置の定着装置に利用することができる。

画像形成装置の概要を示す概略構成図である。 制御部の概要を示すブロック図である。 定着装置の概要を示す概略構成図である。 開閉フレームが閉じた状態を示す図である。 開閉フレームが開いた状態を示す図である。 定着ベルトモジュールを示す斜視図である。 テンション機構および蛇行防止機構を示す斜視図である。 定着ベルトを交換した状態を示す斜視図である。 定着ベルトモジュールを装着した状態の定着ベルトを示す斜視図である。

符号の説明

６０…定着装置、６１…定着ベルトモジュール、６２…加圧機構、６３…支持フレーム、６４…テンション機構、６５…蛇行防止機構、６６…開閉機構、６７…縦置き部材、６８…ベルト位置決め部材、６１０…定着ベルト、６１１…定着ロール、６１２…張架ロール、６４６…テンションブラケット、６６１ｂ…引き寄せ部、６６６…張架ロール。

Claims (10)

1. 無端状のベルトと、
   前記ベルトの内側に設けられ、前記ベルトを駆動する駆動手段と、
   前記ベルトの内側に設けられ、前記ベルトを支持する支持手段と、
   前記駆動手段または前記支持手段の軸方向の一端側に固定されており、前記ベルトを装着する場合、前記ベルトの端部に接触して前記ベルトの位置を決める位置決め部材と
   を備えることを特徴とするベルト装置。
2. 前記位置決め部材を設けた側に、重力方向と前記駆動手段および前記支持手段の軸方向とが一致するように置くための置き部材を備えることを特徴とする請求項１に記載のベルト装置。
3. 無端状のベルトと、前記ベルトの内側に設けられ、前記ベルトを駆動する駆動手段と、前記ベルトの内側に設けられ、前記ベルトを支持する支持手段とを有するベルト装置と、
   前記ベルト装置を支持する支持部材と、
   前記支持部材に対して回転移動して開閉する開閉手段と
   を備えることを特徴とする定着装置。
4. 前記開閉手段が開かれると、前記ベルト装置を前記開閉手段側に引き寄せる引き寄せ部材を前記開閉手段に設けることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
5. 前記開閉手段が閉じられると、前記ベルトに張力を付与する張力付与手段を前記開閉手段に設けることを特徴とする請求項３または４に記載の定着装置。
6. 前記支持手段を支える支え部材を有し、前記支え部材が前記支持手段側から前記駆動手段側および前記駆動手段側から前記支持手段側に移動して前記ベルトの張力を調整する張力調整手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
7. 前記張力調整手段は、前記支持手段が移動する範囲を規制することを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
8. 前記支持手段の軸方向の一端部を予め定めた方向に移動させる移動手段を備えることを特徴とする請求項３〜７のいずれか一項に記載の定着装置。
9. 予め定めた場合に前記駆動手段から離間し、予め定めた場合に前記ベルトを介して前記駆動手段に加圧する加圧手段を備えることを特徴とする請求項３〜８のいずれか一項に記載の定着装置。
10. 前記ベルト装置は、請求項１または２に記載のベルト装置であることを特徴とする請求項３〜９のいずれか一項に記載の定着装置。

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