JP2011028040A - 周回ベルト装置、定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ローラ間に掛け回された無端ベルトからの騒音の発生が抑えられ、かつ、無端ベルトの側端縁の破損を回避し易くすることができるようにする。
【解決手段】定着装置２０に適用されたものであり、軸回りに回転可能な加熱ローラ３０と、この加熱ローラ３０に対向配置された定着ローラ４０と、加熱ローラ３０および定着ローラ４０間に巻き掛けられる定着ベルト５０と、加熱ローラ３０の両端に設けられた一対のベルト寄り止め部材７０とを備えて構成されている。そして、ベルト寄り止め部材７０は、加熱ローラ３０の外周面より突出した寄り止めフランジ７２を有し、この寄り止めフランジ７２は、定着ベルト５０の側縁部と対向する壁面が、側縁部から離れる方向に湾曲した環状曲面７３とされている。
【選択図】図５

Description

本発明は、互いに対向配置された一対のローラ間に寄り止め状態で掛け回される周回ベルト装置およびこの周回ベルト装置が適用された定着装置並びにこの定着装置が適用された画像形成装置に関するものである。

従来、特許文献１に記載されているような、画像形成装置の定着装置に採用される周回ベルト装置が知られている。この周回ベルト装置は、内部にハロゲンヒータを備えた加熱ローラと、この加熱ローラに対向配置された定着ローラと、これら加熱ローラおよび定着ローラ間に張設された無端ベルト（特許文献１ではエンドレスベルト）とを備えている。そして、画像形成部から搬送されてきたトナー像が転写された直後の用紙が、無端ベルトを介して定着ローラと対向配置された加圧ローラとの間のニップ部を通過するに際し、当該用紙上のトナー像が無端ベルトからの熱を得て用紙に対し定着処理が施される。

このような周回ベルト装置において、内部にハロゲンヒータが内装される加熱ローラの両端部には、合成樹脂製の筒状の外嵌部材がそれぞれ嵌め込まれている。かかる外嵌部材は、筒心方向の全長に亘って延びたスリットを有する断熱ブッシュ部と、この断熱ブッシュ部の端縁に形成された周方向の全長に亘って延びるフランジ状のベルト寄り止め部とを備えている。

このような外嵌部材は、ベルト寄り止め部を対向させた状態で加熱ローラの両端部にそれぞれ外嵌される。そして、無端ベルトは、一対の外嵌部材の各寄り止め部間に挟持された状態で加熱ローラに掛け回されている。従って、周回時の無端ベルトは、加熱ローラ上における周回中に、これら一対の寄り止め部に阻止されることで加熱ローラのローラ心方向の外方へ寄ることが防止される。

特開２００９−１３３９８４号公報

ところで、特許文献１の周回ベルト装置にあっては、外嵌部材に形成された寄り止め部材は、無端ベルトの端縁と対向する部分が面一の平面状に形成されている。従って、無端ベルトは、その端縁が寄り止め部材と面接触しながら周回することになるため、耳障りな騒音が発生し易く、かつ、無端ベルトの側端縁が破損し易くなるという問題点を有していた。

本発明は、従来のこのような問題点を解消するためになされたものであり、第１および第２ローラ間に掛け回された無端ベルトからの騒音の発生が抑えられ、かつ、無端ベルトの側端縁の破損を回避し易くすることができる周回ベルト装置およびこの周回ベルト装置が適用された定着装置並びにこの定着装置が適用された画像形成装置を提供することを目的としている。

請求項１記載の発明（周回ベルト装置）は、軸回りに回転可能な第１および第２ローラと、前記第１および第２ローラ間に巻き掛けられる無端ベルトと、前記第１および／または第２ローラの少なくとも一端に配置されるベルト寄り止め部材と、を備え、前記ベルト寄り止め部材は、第１または第２ローラの外周面より突出したフランジ部を有し、前記フランジ部は、前記無端ベルトの側縁部と対向する壁面が、前記側縁部から離れる方向に湾曲した曲面とされていることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、無端ベルトの側縁部と対向するフランジ部の壁面が、無端ベルトの側縁部から離れる方向に湾曲した曲面とされているため、無端ベルトの側縁部は、裏面側の角部のみがベルト寄り止め部材のフランジ部と接触する、いわゆる線接触となっているため、従来の面接触のときのような接触面積が広いことに起因する騒音の発生が抑制される。また、無端ベルト側縁部とフランジ部との間の接触面積が少ないことから、無端ベルトの端面に傷が付き難くなる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記曲面は、前記第１または第２ローラからの立ち上がり部分が垂直に近く、徐々に湾曲度合いが大きくなる曲面であることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、無端ベルトが周回している状態において、当該無端ベルトは、側縁部の内面側の角の部分がフランジ部の曲面の垂直に近い急峻な立ち上がり部分に接触するため、ローラの径方向外方に向けてフランジ部の曲面を競り上がることが効果的に抑制される。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記ベルト寄り止め部材は、第１ローラまたは第２ローラの外径に略等しい内径を有する筒体部と、この筒体部の一端側に設けられた円環状フランジ部と、を備え、前記筒体部は、第１または第２ローラの端部に外嵌され、前記円環状フランジ部の前記ベルト側縁と対向する面に前記曲面が形成されていることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、ベルト寄り止め部材の筒体部をローラの端部に嵌め込むという簡単な操作によって第１および第２ローラの両端部に、ベルト寄り止め部を有する円環状フランジ部を形成させることができる。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記寄り止め部材の筒体部および円環状フランジ部には、これらに亘って第１または第２ローラの軸方向に延びるスリットが設けられているとともに、前記スリットの前記壁面側の互いに対向した端縁における筒心へ向かう方向の各角部には、それぞれ削り取られた状態のＲ面が形成されていることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、周回している無端ベルトの側縁面が円環状フランジ部に当接したとき、当該無端ベルトの側縁面は、スリットの互いに対向した端縁における筒心へ向かう方向の角部にそれぞれ削り取られた状態で形成されたＲ面に当接される。従って、従来のようにＲ面が形成されていなかった場合には、無端ベルトの縁面がスリットの先鋭な角部との当接時に引っ掛かって異音が発生していたのであるが、請求項４の発明では、引っ掛かることのないＲ面によってかかる異音の発生が抑えられる。

請求項５記載の発明（定着装置）は、トナー画像の転写された用紙に対し加熱による定着処理を施す定着装置であって、熱源が内装された加熱ローラと、この加熱ローラと対向配置された定着ローラと、これら定着ローラおよび加熱ローラ間に掛け回された定着ベルトと、この定着ベルトを介して前記定着ローラと対向配置された加圧ローラとを有し、前記加熱ローラ、前記定着ローラおよび前記定着ベルトが請求項１乃至４のいずれかに記載の周回ベルト装置における第１ローラ、第２ローラおよび無端ベルトであることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、定着装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載の周回ベルト装置が備えた作用効果を享受し得るものになる。

請求項６記載の発明（画像形成装置）は、画像情報に基づき所定の画像形成処理を施して用紙にトナー画像を転写する画像形成部と、前記画像形成部で用紙に転写されたトナー画像に対し当該用紙への定着処理を施す請求項５に記載の定着装置と、を備えてなることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、画像形成装置は、請求項５に記載の定着装置が備えた作用効果を享受し得るものになる。

本発明に係る周回ベルト装置によれば、無端ベルトの側縁部は、ローラの周面側の角部のみがベルト寄り止め部材のフランジ部と接触する、いわゆる線接触でローラに掛け回されているため、従来の面接触のときに発生していたような騒音が生じないようにすることができる。

本発明に係る定着装置によれば、当該定着装置は、本発明に係る周回ベルト装置が備えた作用効果を享受することができる。

本発明に係る画像形成装置によれば、当該画像形成装置は、本発明に係る定着装置が備えた作用効果を享受することができる。

本発明に係る定着装置が適用された画像形成装置の内部構造の一実施形態を説明するための正面断面視の説明図である。 定着装置２０の一実施形態の概要を示す正面視の断面図である。 筐体の一実施形態を示す分解斜視図である。 図３に示す筐体の組立て斜視図である。 ベルト寄り止め部材が加熱ローラに適用される状態を示す斜視図であり、（Ａ）は、ベルト寄り止め部材が加熱ローラに装着される直前の状態、（Ｂ）は、ベルト寄り止め部材が装着された加熱ローラと定着ローラとの間に定着ベルトが掛け回された状態、（Ｃ）は、ベルト寄り止め部材の拡大図をそれぞれ示している。 図５に示す前方側のベルト寄り止め部材のＶＩ−ＶＩ線矢視の断面図である。 図６の円内の部分拡大図である。

まず、本発明に係る定着装置が適用された画像形成装置について説明する。図１は、本発明に係る定着装置２０が適用された画像形成装置１０の内部構造の一実施形態を説明するための正面断面視の説明図である。なお、図１においてＸ方向を左右方向といい、特に−Ｘを左方、＋Ｘを右方という。

図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１０は、プリンタとして使用されるものであり、箱形を呈した装置本体１１と、この装置本体１１の側面に対して開閉可能に付設されたカバー体１９とを備えている。

前記装置本体１１には、コンピュータ等の外部機器から伝送された画像情報に基づき画像を形成する画像形成部１２と、この画像形成部１２によって形成され、用紙Ｐに転写されたトナー画像に定着処理を施す定着部１３と、転写用の用紙を貯留する用紙貯留部１４と、画像形成部１２へトナーを補給するトナー補給部１５が内装されているとともに、当該装置本体１１の上部に定着処理後の用紙Ｐが排出される用紙排出部１６が形成されている。

前記装置本体１１の上面適所には、用紙Ｐの出力条件等を入力操作するための図略の操作パネルが設けられている。この操作パネルには、図略の電源キーやスタートボタン、さらには出力条件を入力するための各種のキー等が設けられている。

前記画像形成部１２は、用紙貯留部１４から給紙された用紙Ｐにトナー画像を形成させる部分であり、本実施形態では、上流側（図１における右側）から下流側へ向けて順次配設された、マゼンタ色のトナー（現像剤）を用いるマゼンタ用ユニット１２Ｍと、シアン色のトナーを用いるシアン用ユニット１２Ｃと、イエロー色のトナーを用いるイエロー用ユニット１２Ｙと、ブラック色のトナーを用いるブラック用ユニット１２Ｋとが備えられている。

そして、前記各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋには、感光体ドラム１２１および現像装置１２２がそれぞれ備えられている。感光体ドラム１２１は、周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像を形成させるためのものである。そして、各感光体ドラム１２１は、図１において時計方向へ向けて回転しつつ対応した現像装置１２２からトナーの供給を受ける。各現像装置１２２には、前記トナー補給部１５からトナーが補給される。このような各感光体ドラム１２１は、図略の感光体ドラム駆動機構によって駆動回転される。

各感光体ドラム１２１の直下位置には帯電装置１２３が設けられているとともに、各帯電装置１２３のさらに下方位置には露光装置１２４が設けられている。そして、各感光体ドラム１２１は、前記帯電装置１２３によって周面が一様に帯電され、コンピュータ等から入力された画像データに基づく各色に対応したレーザー光が前記露光装置１２４から帯電後の感光体ドラム１２１の周面に照射される。これにより、各感光体ドラム１２１の周面に静電潜像が形成される。かかる静電潜像に現像装置１２２からトナーが供給されることにより、感光体ドラム１２１の周面にトナー像が形成される。

感光体ドラム１２１の上方位置には、当該各感光体ドラム１２１に当接するように駆動ローラ１２５ａおよび従動ローラ１２５ｂ間に張設された転写ベルト１２５が設けられている。この転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２１に対応して設けられた転写ローラ１２６によって感光体ドラム１２１の周面に押し付けられた状態で各感光体ドラム１２１と同期しながら駆動ローラ１２５ａと従動ローラ１２５ｂとの間を周回する。

従って、転写ベルト１２５が周回することによりその表面に対しマゼンタ用ユニット１２Ｍの感光体ドラム１２１によるマゼンタトナーのトナー像の転写が行なわれ、ついで転写ベルト１２５の同一位置にシアン用ユニット１２Ｃの感光体ドラム１２１によるシアントナーのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれ、ついで転写ベルト１２５の同一位置にイエロー用ユニット１２Ｙの感光体ドラム１２１によるイエロートナーのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれ、最後のブラック用ユニット１２Ｋの感光体ドラム１２１によるブラックトナーのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれ、これによって転写ベルト１２５の表面にカラーのトナー像が形成される。この転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーのトナー像が用紙貯留部１４から搬送されてきた用紙Ｐに転写されることになる。

そして、各感光体ドラム１２１の図１における右方位置には当該感光体ドラム１２１の周面の残留トナーを除去して清浄化するクリーニング装置１２７がそれぞれ設けられている。クリーニング装置１２７によって清浄化処理された感光体ドラム１２１の周面は、新たな帯電処理のために帯電装置１２３へ向かうことになる。

クリーニング装置１２７で感光体ドラム１２１の周面から取り除かれた廃トナーは、所定の経路を通って図略のトナー回収ボトルに回収され、貯留される。

画像形成部１２の図１における左方位置には、前記カバー体１９の右面に沿うように上下方向に延びた用紙搬送路１１１が形成されている。この用紙搬送路１１１には、適所に搬送ローラ対１１２が設けられ、用紙貯留部１４から繰り出された用紙Ｐは、この搬送ローラ対１１２の駆動で駆動ローラ１２５ａに掛け回されている転写ベルト１２５へ向けて搬送される。

かかる用紙搬送路１１１には、駆動ローラ１２５ａと対向した位置に転写ベルト１２５の表面と当接した第２転写ローラ１１３が設けられ、用紙搬送路１１１を搬送されつつある用紙Ｐが転写ベルト１２５と第２転写ローラ１１３とに押圧挟持されることによって転写ベルト１２５上のトナー像が当該用紙Ｐに転写される。

前記定着部１３は、画像形成部１２で転写された用紙上のトナー像に対し定着処理を施すものである。かかる定着部１３には、定着装置２０が設けられている。定着装置２０については、後に図２〜図４を基に詳細に説明する。

定着処理の完了したカラー印刷済みの用紙Ｐは、定着部１３の上部から延設された排紙搬送路１１４を通って装置本体１１の頂部に設けられた用紙排出部１６の排紙トレイ１６１へ向けて排出されることになる。

前記用紙貯留部１４は、装置本体１１内における露光装置１２４より下方位置に挿脱可能に装着された用紙トレイ１４１を備えている。かかる用紙トレイ１４１は、上面が全面開口の箱体を備えて構成され、複数枚の用紙Ｐが積層されてなる用紙束Ｐ１が貯留可能になっている。かかる用紙トレイ１４１に貯留された用紙束Ｐ１の最上位の用紙Ｐは、下流端（図１における左端）の上面が用紙束Ｐ１からピックアップローラ１４２の駆動で用紙搬送路１１１へ向けて繰り出される。１枚ずつ繰り出され用紙Ｐは、搬送ローラ対１１２の駆動で用紙搬送路１１１を通って画像形成部１２における第２転写ローラ１１３と転写ベルト１２５との間のニップ部へ向けて送り込まれる。

前記トナー補給部１５には、画像形成部１２の各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋにそれぞれ対応して４台のトナーカートリッジ１５１が設けられている。そして、各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋの現像装置１２２には、残量が少なくなると対応した対応した各トナーカートリッジ１５１からトナーが補給される。

前記カバー体１９は、閉止姿勢Ｓ１（図１に実線で表示）と開放姿勢Ｓ２との間で姿勢変更することにより画像形成部１２、定着部１３および用紙貯留部１４の図１における左面側に対して開閉可能とされている。かかるカバー体１９は、普段、閉止姿勢Ｓ１に姿勢設定され、これによって画像形成部１２の図１における左面との間に用紙貯留部１４からの用紙を第２転写ローラ１１３へ向けて搬送するための用紙搬送路１１１が形成される。

そして、搬送ローラ対１１２や定着部１３で紙詰りが発生したときカバー体１９が開放され（すなわち、閉止姿勢Ｓ１から開放姿勢Ｓ２へ姿勢変更され）、これによって外部に露出した画像形成部１２および定着部１３から詰まった用紙を容易に取り除くことができる。

なお、カバー体１９には、その内部に第２転写ローラ１１３を通過した用紙Ｐを反転させた後、用紙搬送路１１１へ戻して裏面側にも印刷処理を施すための両面印刷用の反転搬送路が設けられているが、その説明は省略する。

図２は、定着装置２０の一実施形態の概要を示す正面視の断面図である。図２においてＸ−Ｘ方向を左右方向といい、特に−Ｘを左方、＋Ｘを右方という。図２に示すように、定着装置２０は、異形の箱形を呈した筐体８０に、加熱ローラ（第１ローラ）３０と、この加熱ローラ３０に対向配置された定着ローラ（第２ローラ）４０と、この定着ローラ４０および前記加熱ローラ３０間に張設された定着ベルト（無端ベルト）５０と、この定着ベルト５０と前記定着ローラ４０を介して対向配置された加圧ローラ６０とが内装されることによって構成されている。

前記筐体８０の底板には、図２における左右方向の中央部より若干左方に寄った位置に用紙搬送路１１１を介して送り込まれた用紙Ｐを定着装置２０内に導入するための導入開口２１が設けられている一方、筐体８０の天板における前記導入開口２１と対向した位置には、定着処理済みの用紙Ｐを導出するための導出開口２２が設けられている。

前記加熱ローラ３０は、筐体８０内の図２における右方位置に用紙搬送方向と直交する用紙幅方向に延びるように設けられている。かかる加熱ローラ３０は、筐体８０に回動自在に支持されたアルミニウム製の円筒状の筒軸３１を備えている。この筒軸３１の周りには、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）等によるフッ素樹脂加工が施されている。前記筒軸３１の内部にはハロゲンランプ等からなる通電発熱体３２が配設されている。前記定着ベルト５０は、加熱ローラ３０の筒軸３１に掛け回されている。

前記定着ローラ４０は、筐体８０内において回転中心が前記導入開口２１より若干右側に寄った位置で前記加熱ローラ３０の左方位置に周面が対向するように設けられている。かかる定着ローラ４０は、アルミニウム合金等の金属材料からなる定着ローラ心金４１と、この定着ローラ心金４１に同心で一体的に外嵌された円筒状の発泡性シリコンゴムからなる弾性層４２とを備えている。

前記定着ベルト５０は、加熱ローラ３０の筒軸３１と定着ローラ４０の弾性層４２との間に所定の緊張状態で張設されている。かかる定着ベルト５０は、本実施形態においては、ニッケル電鋳ベルトを芯材とし、この芯材の表裏面にシリコンゴム層が積層され、外周側にＰＦＡフィルム層を備えている。

因みに、本実施形態においては、前記ニッケル製の芯材は、厚み寸法が９０μｍに設定され、前記シリコンゴム層は、厚み寸法が２００〜３００μｍに設定され、前記ＰＦＡフィルム層は、厚み寸法が３０μｍに設定されているが、各材料の厚み寸法がこれらの値であることに限定されるものではなく、状況に応じて適宜設定される。

前記加圧ローラ６０は、筐体８０内において回転中心が前記導入開口２１より若干左側に寄った位置で周面が前記定着ローラ４０の周面と定着ベルト５０を介して当接するように配設されている。かかる加圧ローラ６０は、アルミニウム合金製の筒体からなる加圧ローラ本体６１と、この加圧ローラ本体６１に同心で一体的に設けられたシリコンゴム製の外嵌された円筒状の弾性体層６２と、この弾性体層６２の周面に被覆されたＰＦＡ等からなる合成樹脂フィルム６３とを備えている。

そして、合成樹脂フィルム６３を介した弾性体層６２の周面と定着ベルト５０を介した弾性層４２の周面との当接位置（すなわち定着ベルト５０と合成樹脂フィルム６３とが当接した位置）に、前記導入開口２１を介して筐体８０内に送り込まれた用紙Ｐをニップするニップ部Ｎが形成されている。

前記加圧ローラ本体６１は、アルミニウム合金等の金属材料によって形成されているのに対し、前記弾性体層６２は、シリコーンゴム等の弾性材料によって形成され、これによって前記ニップ部Ｎにおいて定着ベルト５０を介した定着ローラ４０との当接により弾性変形で径方向に凹没している。

かかる加圧ローラ６０においては、筐体８０の適所に設けられた図略の駆動モータの駆動力が所定の図略の減速機構を介して加圧ローラ本体６１に伝達されることにより、加圧ローラ本体６１が軸心回りに駆動回転するようになっている。この加圧ローラ６０の駆動回転は、当該加圧ローラ６０に押圧当接している定着ベルト５０に伝達され、これにより定着ベルト５０は加熱ローラ３０と定着ローラ４０との間を周回する。

従って、定着ベルト５０は、周回しつつ通電発熱体３２からの輻射熱によって加熱された加熱ローラ３０の筒軸３１からの伝熱によって全体的に加熱されることになる。

定着装置２０はこのように構成されているため、前記第２転写ローラ１１３（図１）と、駆動ローラ１２５ａに掛け回された転写ベルト１２５との間を通過することによりトナー像の転写処理が施された用紙Ｐは、導入開口２１を介して定着ローラ４０と定着ローラ４０に張設された定着ベルト５０との間のニップ部Ｎに供給され、加圧ローラ６０の回転および定着ベルト５０の周回でこのニップ部Ｎを通過することにより、定着ベルト５０の熱が用紙Ｐ表面のトナー像に伝熱され、これによる加熱処理で当該用紙Ｐに定着処理が施される。

定着処理後の用紙Ｐは、定着ベルト５０の周回およびこれに従動する加圧ローラ６０の軸心回りの回転に応じ導出開口２２を介して筐体８０外に導出され、排紙搬送路１１４を通って胴内排紙トレイ１１５（図１）へ排出される。

以下、図３および図４を基に加熱ローラ３０、定着ローラ４０および加圧ローラ６０が装着される筐体８０について説明する。図３は、筐体８０を説明するための分解斜視図であり、図４は、その組立て斜視図である。なお、図３および図４において、Ｘ−Ｘ方向を左右方向、Ｙ−Ｙ方向を前後方向といい、特に−Ｘ方向を左方、＋Ｘ方向を右方、−Ｙ方向を前方、＋Ｙ方向を後方という。因みに、図３および図４は、筐体８０を理解し易いように簡略化して示したいわゆる原理図であり、従って、詳細な設計的事項については図示を省略したり、あるいは調整したりして示している。また、図３においては、紙面の都合上筐体８０の右方側のみを示し、対称に形成された左方側の図示を省略している。

まず図３に示すように、筐体８０は、前記加熱ローラ３０と、前記定着ローラ４０と、前記定着ベルト５０とが装着される定着ベルト側筐体８１と、前記加圧ローラ６０が装着された状態で定着ベルト側筐体８１と対向配置される加圧ローラ側筐体８７とを備えている。

前記定着ベルト側筐体８１は、加熱ローラ３０および定着ローラ４０に張設された定着ベルト５０の各側端部に対向配置される一対の側板８２と、加熱ローラ３０を支持した状態で各側板８２に沿って水平移動可能に設けられた一対の可動板８３と、一対の側板８２の下端縁部間に架設された架設板８４と、一対の側板８２間における加熱ローラ３０の上方、後方および下方に対応した位置に装着される側面視でコ字状を呈したコ字状カバー体８５と、通電発熱体３２に供給される電力を中継する端子台部材８６とを備えている。

前記各側板８２には、その後方側半分の位置に加熱ローラ３０の端部と対向した角孔８２１がそれぞれ穿設されているとともに、前方側半分の位置に定着ローラ４０と対向したベアリング装着孔８２２がそれぞれ穿設されている。また、各側板８２には、前記角孔８２１の後方位置から後方に向かって延設されたブラケット８２３がそれぞれ設けられているとともに、後方位置から上方に向かって突設板８２４がそれぞれ突設されている。これらの突設板８２４の上方後縁部には、互いに対向する方向に向けて突設されることによって形成した、後述する連結ロッド８０１を挿通するための第１支持片８３５がそれぞれ設けられている。

前記一対の可動板８３は、加熱ローラ３０の各端部に外嵌されたベアリングＢを支持するものであり、中央部にベアリングＢが嵌入されるベアリング装着孔８３１がそれぞれ穿設されている。かかる可動板８３は、一対の側板８２の対向面における角孔８２１の上下に対向配置された一対のガイドレール８２１ａに案内されつつ前後方向に移動することができ。そして、ガイドレール８２１ａに支持された状態の一対の可動板８３の各ベアリング装着孔８３１にベアリングＢがそれぞれ嵌入されることにより、加熱ローラ３０が軸心回りに回転可能でかつ前後移動可能に側板８２に支持される。

かかる可動板８３の後方縁部の中央位置には、第１コイルスプリング８３２の前方端部が装着されている。この第１コイルスプリング８３２の後方端部は、可動板８３が一対のガイドレール８２１ａに支持された状態で、図４に示すように、前記ブラケット８２３の後方縁部に凹設された係止溝８２３ａに係止され、これによって可動板８３は、後方へ向けて付勢されている。

前記架設板８４は、前方位置が後方に向かって切り欠かれ、これによって定着ベルト側筐体８１が加圧ローラ側筐体８７に嵌め込まれるようにして結合された状態で用紙Ｐをニップ部Ｎへ導く導入開口２１が確保されている。

前記コ字状カバー体８５は、加熱ローラ３０に掛け回された定着ベルト５０の後方を覆う後板８５１と、この後板８５１の上縁部から前方に向かって延設された、定着ベルト５０の後方上面を覆う天板８５２と、前記後板８５１の下縁部から前方に向かって延設された底板８５３とからなっている。前記底板８５３が前記架設板８４の下面に積層された状態でねじ止めその他で当該架設板８４に固定されることにより、定着ベルト５０を覆う定着ベルト側筐体８１が形成される。

かかるコ字状カバー体８５の底板８５３の前縁部適所には所定個数の貫通孔８５４（図３では１つのみを示している）が穿設され、ビスＳをこれらの貫通孔８５４に貫通させた上で加圧ローラ側筐体８７の後述する底板８９に螺着することにより、加圧ローラ側筐体８７が定着ベルト側筐体８１に連結される。

前記端子台部材８６は、前記通電発熱体３２を支持した状態で当該通電発熱体３２へ供給される電力を中継するものである。かかる端子台部材８６は、定着ベルト側筐体８１の側板８２の角孔８２１を塞ぐ状態で当該側板８２にねじ止めその他で装着される装着板８６１と、この装着板８６１の上下方向の略中央位置から外方に向かって突設された前後方向に延びる端子台８６２とを備えている。

前記装着板８６１には、可動板８３のベアリング装着孔８３１より若干小径の円孔８６１ａが設けられている。通電発熱体３２は、その端面がこの円孔８６１ａを介して端子台８６２と対向されている。そして、端子台８６２には、通電発熱体３２に対応した端子片８６２ａがねじ止めで取付けられ、この端子片８６２ａを介して電力が通電発熱体３２に供給される。

前記加熱ローラ３０の両端部には、ベアリングＢがそれぞれ外嵌される。そして、加熱ローラ３０は、上下一対のガイドレール８２１ａ間に支持された可動板８３のベアリング装着孔８３１にベアリングＢが嵌め込まれることによって定着ベルト側筐体８１に装着される。

前記定着ローラ４０は、同心で両端部から互いに反対方向に向けて突設された一対の軸筒４３を有し、これらの軸筒４３にはベアリングＢが装着される。そして、定着ローラ４０は、軸筒４３に装着されたベアリングＢが側板８２のベアリング装着孔８２２に嵌め込まれることによって定着ベルト側筐体８１に軸心回りに回転自在に装着される。

前記加圧ローラ側筐体８７は、左右方向一対の側板８８と、これら一対の側板８８の下縁部間に架設された底板８９と、前記側板８８の前縁部から立設された上下寸法が側板８８の略半分の前板９０と、この前板９０の上縁部から後方に向かって先上がりに傾斜した傾斜天板９１とを備えている。

前記一対の側板８８間の内寸法は、前記定着ベルト側筐体８１の一対の側板８２間の外寸法より僅かに大きめに設定され、これによって加圧ローラ側筐体８７を定着ベルト側筐体８１に対して外嵌することができる。かかる各側板８８には、前後方向の中央部より前方位置にベアリング装着孔８８１が穿設されている。

一方、前記加圧ローラ６０は、両端部から同心で互いに反対方向に向けて突設された一対の軸筒６４を有し、これらの軸筒６４にはベアリングＢが装着されている。そして、加圧ローラ６０は、軸筒６４に装着されたベアリングＢが側板８８のベアリング装着孔８８１に嵌め込まれることによって加圧ローラ側筐体８７に軸心回りに回転自在に装着されている。

また、前記加圧ローラ６０がベアリングＢを介して加圧ローラ側筐体８７に装着された状態で、ベアリング装着孔８８１から外部に突出した軸筒６４に抜止め部材である例えばＥリング６５が装着され、これによって加圧ローラ６０の加圧ローラ側筐体８７に対する装着状態が安定する。

前記底板８９には、前後方向の略中央位置に左右方向に延びる長尺矩形孔８９１が設けられているとともに、後縁部に前記コ字状カバー体８５の貫通孔８５４と対向するように螺設された螺子孔８９２設けられている。前記長尺矩形孔８９１は、用紙Ｐを筐体８０内に導入する導入開口２１（図２）に対応するように設置位置が設定されている。

そして、底板８９がコ字状カバー体８５の底板８５３の下面に当接するように加圧ローラ側筐体８７が定着ベルト側筐体８１に外嵌めされた状態で貫通孔８５４を介してビスＳを螺子孔８９２に緩やかに螺着することにより、加圧ローラ側筐体８７は、ビスＳ回りに揺動可能に定着ベルト側筐体８１に連結される。また、前記加圧ローラ側筐体８７が定着ベルト側筐体８１に連結された状態で、加圧ローラ６０の周面が定着ベルト５０を介して定着ローラ４０の周面と対向するように加圧ローラ６０の設置位置が設定されている。

前記傾斜天板９１は、その前方部分が平面視でコ字状に切り欠かれることによって形成した切欠き部９１１を有している。この切欠き部９１１の両側部には、傾斜天板９１の前縁部から立設され、かつ、前記定着ベルト側筐体８１の第１支持片８３５と対向するように位置設定された左右方向一対の第２支持片９１２が設けられている。

そして、第１および第２支持片８３５，９１２が前後で互いに対向された状態で、当該第１および第２支持片８３５，９１２に穿設された貫通孔に後方側から連結ロッド８０１が差し通され、これによって定着ベルト側筐体８１の上部と加圧ローラ側筐体８７とが互いに連結される。前記連結ロッド８０１には、後端部に連結ロッド８０１の径寸法より大径の頭部８０２が設けられているとともに、前端部に環状溝８０３が凹設されている。

かかる連結ロッド８０１は、後方から第１および第２支持片８３５，９１２に差し通された状態で、図４に示すように、第２コイルスプリング８０４が前端側に圧縮状態で外嵌され、この状態で環状溝８０３にＣリング８０５が嵌め込まれる。従って、定着ベルト側筐体８１と加圧ローラ側筐体８７とが互いに連結された状態（図４）では、第２コイルスプリング８０４の付勢力によって定着ベルト側筐体８１と加圧ローラ側筐体８７とは、第２コイルスプリング８０４の付勢力によってビスＳ回りに互いに接近する方向に向けて付勢され、これによって加圧ローラ６０が定着ベルト５０を介して定着ローラ４０に押圧当接される。

また、加熱ローラ３０は、第１コイルスプリング８３２の付勢力により可動板８３およびベアリングＢを介して定着ローラ４０から離間する方向に向けて付勢さており、これによって定着ベルト５０は、緊張状態が維持される。

そして、本実施形態においては、加熱ローラ３０にベルト寄り止め部材７０が適用されている。以下、図５および図６を基にベルト寄り止め部材７０について説明する。図５は、ベルト寄り止め部材７０が加熱ローラ３０に適用される状態を示す斜視図であり、図５（Ａ）は、ベルト寄り止め部材７０が加熱ローラ３０に装着される直前の状態、図５（Ｂ）は、ベルト寄り止め部材７０が装着された加熱ローラ３０と定着ローラ４０との間に定着ベルト５０が掛け回された状態、図５（Ｃ）は、ベルト寄り止め部材の拡大図をそれぞれ示している。

また、図６は、図５に示す前方側のベルト寄り止め部材７０のＶＩ−ＶＩ線矢視の断面図であり、図７は、図６の円内の部分拡大図である。なお、図５および図６におけるＸ方向を左右方向、Ｙ方向を前後方向といい、特に−Ｘを左方、＋Ｘを右方、−Ｙを前方、＋Ｙを後方という。

まず、図５に示すように、ベルト寄り止め部材７０は、加熱ローラ３０の筒軸３１の両端部にそれぞれ一体回転可能に外嵌される合成樹脂製の一対の断熱ブッシュ（筒体部）７１と、これら一対の断熱ブッシュ７１の対向縁面にそれぞれ形成された寄り止めフランジ（フランジ部、円環状フランジ）７２と、これら各寄り止めフランジ７２の対向面に全周に亘って形成された環状曲面（湾曲した曲面）７３とを備えている。

一方、ベルト寄り止め部材７０が装着される筒軸３１は、中央部の筒軸本体３１１と、この筒軸本体３１１の前後の端部に同心で互いに反対方向へ向けてそれぞれ延設された、筒軸本体３１１より若干小径の前後一対の小径筒部３１２とを備えている。そして、ベルト寄り止め部材７０は、その断熱ブッシュ７１が前後の小径筒部３１２にそれぞれ外嵌されることによって加熱ローラ３０に装着される。

前記断熱ブッシュ７１は、前後方向に貫通した筒状に形成され、内径寸法が筒軸３１の小径筒部３１２の外径寸法より僅かに小さめに設定されている（加熱ローラ３０の外径と断熱ブッシュ７１の内径とは略同一に設定されている）。かかる断熱ブッシュ７１には、前後方向の全長に亘って切断されることによって形成された切り込み溝（スリット）７１１が設けられている。

そして、ベルト寄り止め部材７０を小径筒部３１２に装着するに際しては、断熱ブッシュ７１を弾性変形させることによって切り込み溝７１１を広げた状態で断熱ブッシュ７１を小径筒部３１２に外嵌される。こうすることで、断熱ブッシュ７１は、小径筒部３１２に対し弾性変形の復元力で抱き締まり状態になり、一体回転可能に固定される。

また、断熱ブッシュ７１には、寄り止めフランジ７２と反対側の縁部に内フランジ（円環状フランジ部）７２１が設けられている。この内フランジ７２１は、断熱ブッシュ７１の端部（図６に示す例では前端部）の内周面から中心に向かって所定寸法だけ全周に亘り同心で突設されることによって形成されている。かかる内フランジ７２１の内径寸法は、筒軸３１の小径筒部３１２の内径寸法と同一に設定されている。従って、断熱ブッシュ７１を小径筒部３１２へ外嵌していくと、内フランジ７２１が小径筒部３１２の端縁に当止し、これによって断熱ブッシュ７１は位置決め状態で加熱ローラ３０の筒軸３１に装着される。

前記寄り止めフランジ７２は、定着ベルト５０が蛇行して図７に二点差線で示すように側方（図７に示す例では前側方）へ寄ったとき、定着ベルト５０の端縁部と当接してこれを寄り止めするためのものである。本実施形態においては、かかる寄り止めフランジ７２の断熱ブッシュ７１からの径方向外方へ向かう突出量は、断熱ブッシュ７１の厚み寸法の略２倍に設定されている。蛇行した定着ベルト５０は、その縁部が寄り止めフランジ７２に当止することにより、断熱ブッシュ７１を乗り越えて側方へ寄ってしまうことが阻止される。

前記環状曲面７３は、図７に示すように断面視で定着ベルト５０に向かって凸の円弧状に形成されている。かかる環状曲面７３は、筒軸３１の小径筒部３１２の周面からの立ち上がり部分が垂直に近く、徐々に湾曲度合いが大きくなるように設定されている。従って、定着ベルト５０の側縁部５１がベルト寄り止め部材７０の環状曲面７３に当接した状態では、図７に示すように、当該側縁部５１の裏面側角部５１１が断面視で環状曲面７３の立ち上がり部分の直近に点接触（環状曲面７３の半周に亘って線接触）で当止している。これにより加熱ローラ３０の回転で筒軸３１が定着ベルト５０を回転させても、従来の側縁部５１が寄り止めフランジに面接触していた場合に生じていたような異音の発生を抑制することができる。また、環状曲面７３の立ち上がり部分は、略垂直に近くなっているので、定着ベルト５０の競り上がりも抑止することができる。

因みに、本実施形態においては、寄り止めフランジ７２の径方向の厚み寸法をＬ１とし、環状曲面７３の前後方向の寸法をＬ２とした場合、「Ｌ１／Ｌ２」の値が２〜１の範囲内になるようにＬ１およびＬ２の値が設定されている。そして、Ｌ２の値が０．１〜３．０ｍｍの範囲内の値に設定されている。Ｌ１およびＬ２の値をこのような範囲内に設定することにより、定着ベルト５０が周回するときの異音の発生が抑えられることが実験的に確認されている。

そして、本実施形態においては、前記ベルト寄り止め部材７０の断熱ブッシュ７１および寄り止めフランジ７２に形成された筒心方向に延びる切り込み溝７１１の定着ベルト５０側の互いに対向した端縁における筒心へ向かう方向の各角部には、図５（Ｃ）および図７に示すような、それぞれが削り取られた状態のＲ面７３１が形成されている。

従って、周回中の定着ベルト５０が寄り止めフランジ７２に当接したとき、当該定着ベルト５０の側縁面はなだらかなＲ面７３１に当接する。従って、従来のようにＲ面７３１が形成されていなかった場合には、定着ベルト５０の縁面が切り込み溝７１１の先鋭な角部との当接時に引っ掛かって異音が発生していたのであるが、本実施形態においては、定着ベルト５０の側縁面がＲ面７３１に案内されるため、当該側縁面が引っ掛かるようなことは起こらず、結果として異音の発生を確実に抑えることができる。

以上詳述したように、本実施形態に係る周回ベルト装置は、定着装置２０に適用されたものであり、軸回りに回転可能な加熱ローラ３０と、この加熱ローラ３０に対向配置された定着ローラ４０と、加熱ローラ３０および定着ローラ４０間に巻き掛けられる定着ベルト５０と、加熱ローラ３０の両端に設けられた一対のベルト寄り止め部材７０とを備えて構成されている。

そして、ベルト寄り止め部材７０は、加熱ローラ３０の外周面より突出した寄り止めフランジ７２を有し、この寄り止めフランジ７２は、定着ベルト５０の側縁部と対向する壁面が、側縁部から離れる方向に湾曲した環状曲面７３とされているため、定着ベルト５０の側縁部５１は、ローラの周面側の角部のみがベルト寄り止め部材７０の寄り止めフランジ７２と接触する、いわゆる線接触となっている。従って、従来の面接触のような接触面積が広いことに起因する騒音の発生を抑制することができる。また、定着ベルト５０の側縁部５１と寄り止めフランジ７２との間の接触面積が少ないことから、定着ベルト５０の側縁部５１を傷が付き難い状態にすることができる。

そして、ベルト寄り止め部材７０の環状曲面７３は、筒軸３１の中心線を通る断面視で加熱ローラ３０からの立ち上がり部分が垂直に近く、徐々に湾曲度合いが大きくなるように湾曲設定されているため、定着ベルト５０が周回している状態において、当該定着ベルト５０は、側縁部５１の内面側の角の部分である裏面側角部５１１が寄り止めフランジ７２の環状曲面７３の垂直に近い急峻な立ち上がり部分に接触する。従って、定着ベルト５０が加熱ローラ３０の筒軸３１の径方向外方に向けて寄り止めフランジ７２の環状曲面７３を競り上がることを効果的に抑制することができる。

加えて、ベルト寄り止め部材７０は、加熱ローラ３０の小径筒部３１２の外径に略等しい内径を有する断熱ブッシュ７１と、この断熱ブッシュ７１の一端側に設けられた円環状寄り止めフランジ７２とを備えて構成されている。そして、断熱ブッシュ７１は環状曲面７３を有し、この環状曲面７３における定着ベルト５０の側縁部５１と対向する面には環状曲面７３が形成されている。

ベルト寄り止め部材７０をこのように構成することで、ベルト寄り止め部材７０の断熱ブッシュ７１を加熱ローラ３０の小径筒部３１２の端部に嵌め込むという簡単な操作によって加熱ローラ３０の両端部に、環状曲面７３を有する円環状の寄り止めフランジ７２を形成させることができ、ベルト寄り止め部材７０の組み付け作業の作業性を向上させることができる。

そして、このようなベルト寄り止め部材７０が採用された定着装置２０は、当該ベルト寄り止め部材７０が備えた作用効果を享受し得るものにすることができる。

本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。

（１）上記の実施形態においては、ベルト寄り止め部材７０を備えた定着装置２０が適用される画像形成装置１０としてプリンタを例に挙げて説明したが、画像形成装置として複写機やファクシミリ装置が採用されてもよい。

（２）上記の実施形態においては、ベルト寄り止め部材７０が加熱ローラ３０にのみ設けられているが、定着ローラ４０にも設けてもよい。

（３）上記の実施形態においては、加熱ローラ３０の筒軸３１に環状曲面７３を備えた寄り止めフランジ７２を形成させるべく、これらを備えたベルト寄り止め部材７０を加熱ローラ３０の小径筒部３１２に外嵌させるようにしているが、こうする代わりに当初から一体的に寄り止めフランジ７２が設けられた筒軸３１を製造してもよい。

（４）上記の実施形態においては、筒軸３１は、筒軸本体３１１と、この筒軸本体３１１の両端部から外方に向けて同心で延設された一対の小径筒部３１２とから構成され、ベルト寄り止め部材７０は、小径筒部３１２に外嵌されているが、特に小径筒部３１２を設けることなく、ベルト寄り止め部材７０を筒軸本体３１１に直接外嵌させるようにしてもよい。

１０ 画像形成装置 １１ 装置本体
１１１ 用紙搬送路 １１２ 搬送ローラ対
１１３ 転写ローラ １１４ 排紙搬送路
１１５ 胴内排紙トレイ １２ 画像形成部
１２Ｍ マゼンタ用ユニット １２Ｃ シアン用ユニット
１２Ｙ イエロー用ユニット １２Ｋ ブラック用ユニット
１２１ 感光体ドラム １２２ 現像装置
１２３ 帯電装置 １２４ 露光装置
１２５ 転写ベルト １２５ａ 駆動ローラ
１２５ｂ 従動ローラ １２６ 転写ローラ
１２７ クリーニング装置 １３ 定着部
１４ 用紙貯留部 １４１ 用紙トレイ
１４２ ピックアップローラ １５ トナー補給部
１５１ トナーカートリッジ １６ 用紙排出部
１６１ 排紙トレイ １９ カバー体
２０ 定着装置 ２１ 導入開口
２２ 導出開口 ３０ 加熱ローラ（第１ローラ）
３１ 筒軸 ３１１ 筒軸本体
３１２ 小径筒部 ３２ 通電発熱体
４０ 定着ローラ（第２ローラ） ４１ 定着ローラ心金
４２ 弾性層 ４３ 軸筒
５０ 定着ベルト（無端ベルト） ５１ 側縁部
５１１ 裏面側角部 ６０ 加圧ローラ
６１ 加圧ローラ本体 ６２ 弾性体層
６３ 合成樹脂フィルム ６４ 軸筒
６５ リング ７０ 部材
７１ 断熱ブッシュ（筒体部） ７１１ 切り込み溝（スリット）
７２ 寄り止めフランジ（フランジ部、円環状フランジ部）
７２１ 内フランジ ７３ 環状曲面（湾曲した曲面）
７３１ Ｒ面 ８０ 筐体
８０１ 連結ロッド ８０２ 頭部
８０３ 環状溝 ８０４ コイルスプリング
８０５ Ｃリング ８１ 定着ベルト側筐体
８２ 側板 ８２１ 角孔
８２１ａ ガイドレール ８２２ ベアリング装着孔
８２３ ブラケット ８２３ａ 係止溝
８２４ 突設板 ８３ 可動板
８３１ ベアリング装着孔 ８３２ コイルスプリング
８３５ 支持片 ８４ 架設板
８５ コ字状カバー体 ８５１ 後板
８５２ 天板 ８５３ 底板
８５４ 貫通孔 ８６ 端子台部材
８６１ 装着板 ８６１ａ 円孔
８６２ 端子台 ８６２ａ 端子片
８８１ ベアリング装着孔 ８７ 加圧ローラ側筐体
８８ 側板 ８９ 底板
８９１ 長尺矩形孔 ８９２ 螺子孔
９０ 前板 ９１ 傾斜天板
９１１ 切欠き部 ９１２ 支持片
Ｂ ベアリング Ｎ ニップ部
Ｐ 用紙 Ｐ１ 用紙束
Ｓ ビス Ｓ１ 閉止姿勢
Ｓ２ 開放姿勢

Claims (6)

1. 軸回りに回転可能な第１および第２ローラと、
   前記第１および第２ローラ間に巻き掛けられる無端ベルトと、
   前記第１および／または第２ローラの少なくとも一端に配置されるベルト寄り止め部材と、を備え、
   前記ベルト寄り止め部材は、第１または第２ローラの外周面より突出したフランジ部を有し、
   前記フランジ部は、前記無端ベルトの側縁部と対向する壁面が、前記側縁部から離れる方向に湾曲した曲面とされていることを特徴とする周回ベルト装置。
2. 前記曲面は、前記第１または第２ローラからの立ち上がり部分が垂直に近く、徐々に湾曲度合いが大きくなる曲面であることを特徴とする請求項１記載の周回ベルト装置。
3. 前記ベルト寄り止め部材は、第１ローラまたは第２ローラの外径に略等しい内径を有する筒体部と、この筒体部の一端側に設けられた円環状フランジ部と、を備え、
   前記筒体部は、第１または第２ローラの端部に外嵌され、
   前記円環状フランジ部の前記ベルト側縁と対向する面に前記曲面が形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の周回ベルト装置。
4. 前記寄り止め部材の筒体部および円環状フランジ部には、これらに亘って第１または第２ローラの軸方向に延びるスリットが設けられているとともに、前記スリットの前記壁面側の互いに対向した端縁における筒心へ向かう方向の各角部には、それぞれ削り取られた状態のＲ面が形成されていることを特徴とする請求項３記載の周回ベルト装置。
5. トナー画像の転写された用紙に対し加熱による定着処理を施す定着装置であって、
   熱源が内装された加熱ローラと、この加熱ローラと対向配置された定着ローラと、これら定着ローラおよび加熱ローラ間に掛け回された定着ベルトと、この定着ベルトを介して前記定着ローラと対向配置された加圧ローラとを有し、
   前記加熱ローラ、前記定着ローラおよび前記定着ベルトが請求項１乃至４のいずれかに記載の周回ベルト装置における第１ローラ、第２ローラおよび無端ベルトであることを特徴とする定着装置。
6. 画像情報に基づき所定の画像形成処理を施して用紙にトナー画像を転写する画像形成部と、
   前記画像形成部で用紙に転写されたトナー画像に対し当該用紙への定着処理を施す請求項５に記載の定着装置と、を備えてなることを特徴とする画像形成装置。

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