JP3734121B2 - Belt drive device and belt fixing device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルトを回転搬送するベルト駆動装置およびそれを用いたベルト定着装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ベルト駆動装置におけるベルト寄り防止法としてごく一般的に使用されている方式として以下のものがある。
1.ベルト側端部の内または外周面にベルト寄り規制部材を貼り付けるベルト寄り規制部材貼り付け方式。
2.ローラ端部にベルト寄り止めを設けたベルト寄り止め方式。
3.ベルト寄り作用によってベルトが移動した方向のローラ軸端部を変位させて、ベルト寄りを防止するベルト軸端部変位方式。
4.本発明に近い技術として、例えば実開平5−14046号公報に記載されているようなベルト側端部に補強部材を設けたもの、あるいは特開平4−121337号公報に記載されているように、ベルト回転によるトルクを利用したベルト蛇行防止方式がある。後者のベルト蛇行防止方式では、ベルト側端部が蛇行検出部材に乗り上げたとき、ベルト内周面が蛇行検出部材に摺擦されて蛇行検出部材の回転トルクが発生する。この時、本体側と蛇行検出部材とに巻回された糸が巻かれて、従動ローラが蛇行を停止する方向に変位する。つまり、前記ベルト蛇行防止方式は、蛇行検出部材の回転運動を糸によって所定の直線運動に変換することを特徴としている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記1.のベルト寄り規制部材貼り付け方式では、ベルトに大きな寄り力が作用したとき、ベルト寄り規制部材が剥がれたり、ベルトがベルト寄り規制部材を乗り越えたりする問題点がある。
【0004】
上記2.のベルト寄り止め方式では、ベルトに大きな寄り力が作用したとき、ベルトの座屈現象によりベルト側端部が破損する問題点がある。
【0005】
上記3.のベルト軸端部変位方式では、そのローラ軸端部変位手段としてクラッチやソレノイド等の電磁式開閉手段を用いているが、コストアップの要因となる問題点がある。
【0006】
上記4.のベルト蛇行防止方式では、ベルトと蛇行検出部材との摺擦摩耗、あるいはベルト内周面や蛇行検出部材への異物付着によって各接触面状態が変化することで摩擦係数が変化してしまい、ベル蛇行量が安定しないという問題点がある。
【0007】
したがって、本発明は上記諸問題点を解決し、ベルト寄り防止を図ると共に、ベルト側端部とベルトガイド部材との接触によって生じるベルト側端部の亀裂破損によるベルト短寿命を防止することを目的とするものである。
【0008】
請求項ごとの目的を挙げれば、以下のとおりである。
【0009】
請求項1および2記載の発明の目的は、ベルトガイド部材、ベルトガイド付勢部材、支持手段および変換手段からなるベルト寄り防止手段を有するベルト駆動装置により、ベルト寄り力を軽減した状態で、ベルト寄り防止を図ると共に、ベルト側端部とベルトガイド部材との接触によって生じるベルト側端部の亀裂破損によるベルト短寿命を防止することにある。
【0010】
請求項3ないし6記載の発明の目的は、請求項1および2記載の発明の目的に加え、ベルトガイド部材または変換手段のこすれによる摩耗を防止し、経時信頼性を得ることにある。
【0011】
請求項7記載の発明の目的は、従動軸がベルト寄り防止のために変位する時に、従動軸端部の摩擦抵抗を少なくして滑らかに変位させることにより、ベルト寄り防止効果を確実に働かせることにある。
【0012】
請求項8記載の発明の目的は、請求項7記載の発明の目的に加え、従動軸が回転中に不安定な動作をしてベルト寄り防止作用を阻害するような不具合を生じさせない軸端部支持部材とすることにある。
【0013】
請求項9記載の発明の目的は、請求項1ないし8の何れか一つに記載のベルト寄り防止手段を有するベルト駆動装置をベルト定着装置に適用して、ベルトの破損防止効果を高め、信頼性のあるベルト定着装置を実現することにある。
【0014】
請求項10および11記載の発明の目的は、請求項9記載の発明の目的に加え、記録紙の斜行(スキュー)によるシワ、ジャムの防止を図ることにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、請求項1記載の発明は、少なくとも駆動軸と従動軸との間に張架されたエンドレスベルトと、前記従動軸端部の少なくとも一方に設けられた、前記エンドレスベルトの前記従動軸の軸方向への寄りに応じて該軸方向に移動するベルトガイド部材と、前記従動軸端部の少なくとも一方に設けられた、前記ベルトガイド部材を軸中央方向に付勢するベルトガイド付勢部材と、前記従動軸端部を前記軸方向に対して直角方向に変位可能に支持する支持手段と、前記ベルトガイド部材と接触して該ベルトガイド部材の前記軸方向への変位を該軸方向と直角方向の所定方向の変位に変換する変換手段とを有することを特徴とする。
【0016】
請求項2記載の発明は、請求項1記載のベルト駆動装置において、前記変換手段は、前記ベルトガイド部材に接触して前記従動軸を前記所定方向に変位可能に案内する傾斜面を有することを特徴とする。
【0017】
請求項3記載の発明は、請求項2記載のベルト駆動装置において、前記変換手段の前記傾斜面に、前記ベルトガイド部材と接触しながら回転する回転部材を設けたことを特徴とする。
【0018】
請求項4記載の発明は、請求項3記載のベルト駆動装置において、前記ベルトガイド部材は、前記傾斜面と静止状態で接触する回転部材を有することを特徴とする。
【0019】
請求項5記載の発明は、請求項1記載のベルト駆動装置において、前記ベルトガイド部材は、前記変換手段と静止状態で接触する回転部材を有し、前記変換手段は、前記回転部材に接触しながら前記従動軸端部の変位を上記所定方向に滑らかに変換する回転案内部材で構成されていることを特徴とする。
【0020】
請求項6記載の発明は、請求項1記載のベルト駆動装置において、前記変換手段は、前記ベルトガイド部材に接触しながら前記従動軸端部の変位を上記所定方向に滑らかに変換する回転案内部材で構成されていることを特徴とする。
【0021】
請求項7記載の発明は、請求項1ないし6の何れか一つに記載のベルト駆動装置において、前記支持手段が、前記従動軸端部を支持する軸端部支持部材と、前記エンドレスベルトを張架する方向に、かつ、所定の位置に付勢するベルト付勢部材と、前記軸端部支持部材を嵌入し支持するための長孔形状を有する嵌入支持部材とで構成されており、前記長孔形状が、前記エンドレスベルトを張架する方向に、かつ、前記軸端部支持部材を前記所定方向に変位する方向に延びていることを特徴とする。
【0022】
請求項8記載の発明は、請求項7記載のベルト駆動装置において、前記軸端部支持部材として転がり軸受を用いたことを特徴とする。
【0023】
請求項9記載の発明は、請求項1ないし8の何れか一つに記載のベルト駆動装置において、前記エンドレスベルトが記録紙上の未定着トナーを定着する定着ベルトであり、前記従動軸がその内部に熱源を有する定着ベルト加熱用の加熱部材であり、前記駆動軸が定着部材であり、前記定着ベルトを介して前記定着部材に圧接して定着ニップ部を形成する加圧部材を有することを特徴とするベルト定着装置である。
【0024】
請求項10記載の発明は、請求項9記載のベルト定着装置において、前記加熱部材と前記加圧部材との間における前記定着ベルトの内周面側に、前記定着部材および前記加圧部材に平行に、かつ、前記定着ベルトの内周面に接触するガイド部材を設けたことを特徴とする。
【0025】
請求項11記載の発明は、請求項9または10記載のベルト定着装置において、前記定着ベルトの定着ベルト搬送速度と前記定着ニップ部に前記記録紙を搬送する搬送装置の搬送装置搬送速度とが、前記定着ベルト搬送速度≦前記搬送装置搬送速度の関係を満たすことを特徴とする。
【0026】
請求項12記載の発明は、請求項1ないし8の何れか一つに記載のベルト駆動装置において、前記従動軸と前記駆動軸が、共にローラであることを特徴とする。
【0027】
請求項13記載の発明は、請求項9ないし11の何れか一つに記載のベルト定着装置において、前記従動軸と前記駆動軸が、共にローラであることを特徴とする。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して実施例を含む本発明の実施の形態(以下、単に「実施形態」という)を説明する。各実施形態等に亘り、同一の機能および形状等を有する構成部品等については、同一符号を付すことによりその説明をできるだけ省略する。図において一対で構成されていて特別に区別して説明する必要がない構成部品は、説明の簡明化を図る上から、その片方を適宜記載することでその説明に代えるものとする。
【0029】
まず、図4ないし図8を参照して、本発明を適用するベルト駆動装置の構成について説明する。
図4は本発明を適用するベルト駆動装置を示していて、このベルト駆動装置は、少なくとも1本の駆動軸としての駆動ローラ1と、少なくとも1本の従動軸としての従動ローラ2と、駆動ローラ1と従動ローラ2とに巻掛けされその間に張架されたエンドレスベルト3(以下、単に「ベルト3」という)とから主に構成されている。駆動ローラ1はその軸1aと、従動ローラ2はその軸2aとそれぞれ一体的に形成されており、各駆動ローラ1、従動ローラ2は、各両軸1a、2aを介してそれぞれ時計回りに回転自在に支持されている。ベルト3は、ベルト幅の比較的長い平ベルトが用いられ、図4において時計回り方向であるベルト回転方向3Bに回転搬送されている状態にある。ベルト3には、図7に示すように、従動ローラ2の軸2aの支持部とベルト駆動装置本体側に設けられた不動部材(図示せず)との間に張設されたスプリング4(引張バネ)により所定の張力P2が付与されている。
【0030】
図5は、図4に示したベルト駆動装置を上のA視から見た平面図であり、従動ローラ2の図5において左の軸端部が非平行左方向2B1に変位した状態を示し、従動ローラ2が駆動ローラ1に対して非平行な位置関係にある。図7には、従動ローラ2の左の軸端部が非平行右方向2B2に変位した状態を、非平行左方向2B1と共に併記してある。非平行左方向2B1および非平行右方向2B2をまとめて、非平行方向2Bと呼ぶ。
【0031】
図6は、図4に示したベルト駆動装置を横のB視から見た正面図であり、従動ローラ2の右の軸端部が下方の変位方向である捩じれ下方向2A1に変位した状態を示し、従動ローラ2が駆動ローラ1に対して捩じれ位置の関係にある。図7には、従動ローラ2の右の軸端部が上方の変位方向である捩じれ上方向2A2に変位した状態を、捩じれ下方向2A1と共に併記してある。捩じれ下方向2A1および捩じれ上方向2A2をまとめて捩じれ方向2Aと呼ぶ。
【0032】
図5のような非平行な位置関係にある場合には、ベルト寄り現象は、ベルト寄り方向3Aで示すように、従動ローラ2が駆動ローラ1に接近した方である非平行左方向2B1にベルト3が寄る。このとき、駆動ローラ1からベルト3に伝達される駆動力Fの内、従動ローラ2の軸方向における分力fがベルト3の内周面と従動ローラ2の軸方向との間の摩擦力f(=μ・N:μ…ベルト3の内周面と従動ローラ2の外周表面との摩擦係数、N…従動ローラ2の軸2aに対して垂直に作用する抗力)として与えられる。
【0033】
また、図6のような捩じれ位置関係にあって、ベルト3がベルト回転方向3Bに回転搬送されている場合には、後述する実施形態1等で説明するように、従動ローラ2の右の軸端部が下方の捩じれ下方向2A1に変位して捩じれが発生すると、ベルト3は先程変位した方向とは逆の方向であるベルト寄り方向3A1に寄る。これは、ベルト3が従動ローラ2に巻き付いたとき、その捩じれが発生した分、その方向にベルト3が寄ってしまうためと考えられる。その場合、ベルト3の寄り量は、駆動ローラ1に対して従動ローラ2が僅かに捩じれても、その分、ベルト寄りが確実に発生する程度生じる。
【0034】
一方、図5のような非平行な位置関係にある場合は、ベルト3の内周面と従動ローラ2の外周表面との間の摩擦力によるため、その摩擦係数μの大きさが関係する。この場合、その接触状態が変化してしまうと摩擦係数μの変化で、初期と経時とでベルト寄り力が変わってしまうという傾向があって安定しない(経時的には、摩擦係数μが大きくなってベルト寄り力は増加してしまうことの方が多い)。
【0035】
図8は、図4および図7に示したベルト駆動装置の構成条件において、従動ローラ2の軸端部を同じ変位量(mm)だけ非平行方向2Bおよび捩じれ方向2Aに変位させた時のベルト寄り量(mm)の確認結果である。図8から明白なように、駆動ローラ1に対しての従動ローラ2の捩じれ成分(捩じれ方向2A)の方が、平行成分(非平行方向2B)よりもベルト寄り量に対しては支配的であることが分かり、これは実験上からも確認されているところである。
【0036】
以上の結果から、従動ローラ2を変位させてベルト寄り防止を図る場合は、駆動ローラ1に対する捩じれ方向2Aの成分を変位させる方が望ましいことは明らかである。したがって、後述する実施形態の場合は、ベルト寄り防止方法として、ベルト寄り現象が発生した方向の従動ローラ2の軸端部を所定方向としての捩じれ下方向2A1に変位させて行なうように説明している。
(実施形態1)
図1ないし図3に本発明の第1の実施形態(以下、単に「実施形態1」という)を示す。
実施形態1に係るベルト駆動装置は、図1ないし図3に示すように、少なくとも1本の駆動ローラ1と、少なくとも1本の従動ローラ2と、駆動ローラ1と従動ローラ2とに巻掛けされその間に張架されたベルト3と、ベルト3の従動ローラ2の軸2a方向への寄りに応じてベルト3を軸2a方向に移動するベルトガイド部材5と、ベルトガイド部材5を軸2aの中央方向に付勢するベルトガイド付勢部材としてのスプリング8(圧縮バネ)と、従動ローラ2の軸端部を軸2a方向に対して直角方向に変位可能に支持する支持手段16と、ベルトガイド部材5と接触してベルトガイド部材5の軸2a方向への変位を軸2a方向と直角方向の所定方向としての捩じれ下方向2A1の変位に変換する変換手段6とを有することを特徴とするものである。
【0037】
ベルトガイド部材5は、図1および図3に示すように、リング状をなしていて、例えばプラスチック部材でできている。ベルトガイド部材5には、従動ローラ2の軸2aに緩く嵌入される嵌入部5bが形成されている。ベルトガイド部材5の図1において左側面には、従動ローラ2と一緒に回転するための回り止め突起5aが突出形成されている。回り止め突起5aは、従動ローラ2の端面に開口して形成されたガイド孔2bにより、軸2a方向に移動自在となっている。スプリング8は、ベルトガイド部材5の図1において右側面と後述する玉軸受7の左側面との間の軸2aに巻着されていて、ベルトガイド部材5を常に従動ローラ2の端面に押し付ける向き、すなわちベルト3の寄り方向3A1と反対方向に付勢している。
【0038】
変換手段6は、ベルトガイド部材5に接触して従動ローラ2を捩じれ下方向2A1に変位可能に案内する傾斜面6aを有する案内部材6(以下、「変換手段6」と言い替える)で構成されている。変換手段6は、例えば金属でできていて、ベルト駆動装置の本体側に配設された側板10にネジ等の締結手段で固定されている。
【0039】
支持手段16は、従動ローラ2の軸2aの端部を支持する軸端部支持部材と、ベルト3を張架する方向に、かつ、所定の位置に付勢するベルト付勢部材としての図2に示すスプリング4と、前記軸端部支持部材を嵌入するための長孔形状10aを有する嵌入支持部材としての側板10とで構成されている。スプリング4は、図2に示すように、ベルト3を張架する方向として従動ローラ2の両側に配設された後述する転がり軸受7を斜め上方に引張る向きに付勢すべく設けられている。図2において、スプリング4の力Fの分力として、符号F1は従動ローラ2を所定の位置に付勢する力を、符号F2はベルト3を所定の方向に張架する力をそれぞれ表している。
【0040】
前記軸端部支持部材としては、転がり軸受7としての玉軸受が用いられている。従動ローラ2の軸2aの両端部は、転がり軸受7によって、軸受支持板9を介して側板10に支持されている。転がり軸受7は、そのアウターレースの左側壁が外周に突出し、同アウターレースの右外周部に嵌合された軸受支持板9との間に形成された溝部内に、側板10の長孔形状10a周囲部が緩く嵌入されることで、捩じれ下方向2A1に変位可能に案内・支持されている。また、従動ローラ2の軸2aの両端部は、その各端部に装着・嵌合されたCリングまたはEリング等からなるストッパー18により、抜け止めが施されている。
【0041】
長孔形状10aは、図13に示すように、ベルト3を張架する方向に、かつ、転がり軸受7を捩じれ下方向2A1に変位する方向に延びて側板10の所定の位置に形成されている。
【0042】
次に、動作を説明する。
図1において、ベルトガイド部材5は、回り止め突起5aおよび嵌入部5bを有することにより、従動ローラ2と共に回転している状態にある。ベルト寄りが発生して、ベルト3がベルト寄り方向3A1に移動した時、ベルトガイド部材5もベルト3の側端部に押されて、スプリング8の付勢力に抗しつつベルト寄り方向3A1に移動する。この時、ベルトガイド部材5は、図3に示すように、その外周角部が変換手段6の傾斜面6aに接触し摺擦しながら傾斜面6aに沿って変位すると共に、従動ローラ2も軸2a方向と直角方向の所定方向としてこの実施形態1では破線で示す捩じれ下方向2A1に変位する。この時、ベルト3には、ベルト回転方向3Bに対して先程とは反対方向である破線で示すベルト寄り軽減方向3A2に寄ろうとする力が働き、従動ローラ2の変位量の減少と共にベルト3の寄り力も小さくなっていき、ベルト3がベルト寄り方向3A1に寄ろうとする力を軽減した状態で、ベルトガイド部材5によってベルト寄りを防止している。ここで、ベルト3の側端部とは、ベルト3の側端および側端面を含む側縁近傍の部分をいう。
【0043】
このように、実施形態1の構成では、ベルト3はベルト寄り方向3A1へ寄ろうとする力を軽減した状態で、ベルト3がベルトガイド部材5にガイドされて回転している。換言すれば、ベルト3に寄り力が作用して、従動ローラ2の軸端部に設けたベルトガイド部材5がベルト3に押されて、ベルトガイド部材5が従動ローラ2の軸2a方向に移動したとき、従動ローラ2がベルト3の寄り力を軽減する捩じれ下方向2A1に変位する。つまり、本発明は、ベルト3に寄り力が作用したときにおけるベルトガイド部材5の直線移動を、ベルト3の寄り力を軽減する所定の直線運動に変換することを特徴とするベルト寄り防止技術であるということができる。
【0044】
上述したような実施形態1におけるベルト寄り防止のための基本構成、すなわちベルトガイド部材5、ベルトガイド付勢部材としてのスプリング8、支持手段16および変換手段6を総称して、ベルト寄り防止手段19とする。
【0045】
したがって、実施形態1によれば、ベルト寄り防止手段19を有するベルト駆動装置により、ベルト寄り力を軽減した状態で、ベルト3の側端部がベルトガイド部材5によってガイドされて回転することにより、ベルト寄り防止を図ると共に、ベルト3が長時間回転搬送してもベルト3の側端部3aとベルトガイド部材5との接触によって生じるベルト3の側端部3aの亀裂破損によるベルト短寿命を防止することができる。
【0046】
また、長孔形状10aを側板10に形成したことにより、ベルト寄り防止作用が働いた時、従動ローラ2はベルト寄り防止をするため、本実施の形態1では所定方向として捩じれ下方向2A1に変位するが、その時の転がり軸受7における摩擦抵抗をなくすことによって、従動ローラ2が変位しやすくなる利点がある。
【0047】
また、ベルト3が回転している時、駆動ローラ1を支点に回転トルクが作用して、従動ローラ2が下方向に移動する力が発生する。この時、従動ローラ2の軸2aを支持する軸端部支持部材が、回転トルクの極めて小さい転がり軸受7(玉軸受)を用いたので、駆動ローラ1を支点に回転トルクが作用しても従動ローラ2が下方向に移動する力は極めて小さくなる。したがって、ベルト3が回転しているとき、従動ローラ2が下方向に移動する力によって、スプリング4の付勢力に抗して従動ローラ2が不安定な動きをすることがない。
【0048】
【実施例】
上記実施形態1のベルト寄り防止手段19を有するベルト駆動装置を用いて、駆動ローラ1を回転駆動しベルト3を連続的に回転搬送させて実際に行なった実験結果について述べる。ベルト寄り防止手段19を構成する構成部品の仕様および実験条件は、下記のとおりである。
【0049】
ベルト3としては、材質がニッケル基体の上にシリコーンゴム層でできていて、厚さ190μmのものを用い、ベルト寄り力を400g・fに設定した。従動ローラ2の両方の軸端部(転がり軸受7)は、片側1kg・fのバネ荷重に設定されたスプリング4として引張りコイルバネによって、図2および図13において右斜め30度上方に持ち上げられている。変換手段6の傾斜面6aの傾斜角度は、図1および図3において、左上向きに30度に設定し、またスプリング8の取付け荷重は片側100g・fに設定した。従動ローラ2の軸2aはアルミニウムで、ベルトガイド部材5はプラスチックで、変換手段6は板金部材でそれぞれできているものを用いた。
【0050】
かかる条件において、連続試験を行なったところ、200時間以上運転しても、ベルト寄りは発生せず、かつ、ベルト3の側端部の亀裂破損の無いことが確認できた。この時、ベルトガイド部材5の軸2a方向の移動量は1mmであった。
【0051】
また、ベルト3が寄って従動ローラ2がベルト3の寄り力を軽減する捩じれ下方向2A1に変位した状態でベルト3の寄りはなくなるが、実施形態1の構成においてはこの時、ベルト寄り力は、付勢されたスプリング8と変換手段6の傾斜面6aとに対するベルトガイド部材5の摩擦力による反力を加味すると、実際にはベルト寄り力は無くならないものの、数十g・fオーダーのベルト寄り力までに軽減されることが分かった。
【0052】
なお、本実施形態1では、ベルト寄り防止のためのベルト寄り防止手段19を構成する一連の手段を、従動ローラ2の両側に設けた場合について述べたが、これに限らず、予めベルト3を従動ローラ2の片側に寄るように従動ローラ2を変位させておいて、従動ローラ2の片側のみにベルト寄り防止手段19を配設したものであってもよい。
【0053】
図9に実施形態1の変形例を示す。
【0054】
この変形例は、実施形態1のベルトガイド部材5に代えて、図9に示すようなベルトガイド部材5’を有することのみ相違する。ベルトガイド部材5’は、ベルトガイド部材5に対して、従動ローラ2の軸2aの外周面との接触面積を減らして軸2a方向に滑りやすくするために、軸2aの外周面との接触内周面を少し抉って凹部5cを形成したものである。
(実施形態2)
図10に本発明の2の実施形態(以下、単に「実施形態2」という)を示す。この実施形態2は、実施形態1に対して、変換手段6の傾斜面6aに、ベルトガイド部材5と接触しながら回転する回転部材としてのコロ11を設けたことのみ相違する。コロ11は、コロ軸11aに一体的に形成されていて、コロ軸11aを介して、変換手段6に回動自在に支持されている。
【0055】
実施形態1では、ベルトガイド部材5は従動ローラ2と共に回転している状態にあり、かつ、ベルトガイド部材5は変換手段6の傾斜面6aに接触し、回転・摺擦しながら傾斜面6aに沿って変位するので、ベルトガイド部材5と変換手段6との何れか一方が摩耗して、耐久・経時信頼性が十分に得られていなかった。それを改善するものとして実施形態2では、ベルトガイド部材5と接触しながら回転するコロ11を有するので、ベルトガイド部材5または変換手段6のこすれによる摺擦摩耗を防止し、経時信頼性を得ることができる。
(実施形態3)
図11に本発明の3の実施形態(以下、単に「実施形態3」という)を示す。この実施形態3は、実施形態1に対して、ベルトガイド部材5は、変換手段6の傾斜面6aと静止状態で接触する回転部材としての玉軸受12を有することのみ相違する。玉軸受12は、そのインナーレース部がベルトガイド部材5の外周部に固定して設けられている。
【0056】
実施形態3によれば、実施形態2と同様の技術思想により、変換手段6の傾斜面6aと静止状態で接触する玉軸受12を有することによって、ベルトガイド部材5が玉軸受12のインナーレース部と共に回転しながら軸2a方向に移動するとき、玉軸受12のアウターレース部が静止状態で傾斜面6aと接触しつつ従動ローラ2の軸端部の変位を捩じれ下方向2A1の変位に変換するので、ベルトガイド部材5と変換手段6との直接的な回転摺擦が無くなり、ベルトガイド部材5または変換手段6のこすれによる摺擦摩耗を防止し、経時信頼性を得ることができる。
(実施形態4)
図12に本発明の4の実施形態(以下、単に「実施形態4」という)を示す。この実施形態4は、実施形態3に対して、変換手段6に代えて、玉軸受12のアウターレース部に接触しながら従動ローラ2の軸端部の変位を捩じれ下方向2A1に滑らかに変換する回転案内部材としてのローラ13を有することのみ相違する。ローラ13は、例えば金属でできていて、ローラ軸13aに一体的に形成されている。ローラ13は、ローラ軸13aを介して、ネジ等の締結手段で側板10に固定された支持部材14に回動自在に支持されている。
【0057】
実施形態4によれば、実施形態3の上記利点に加え、ベルトガイド部材5が玉軸受12のインナーレース部と共に回転しながら軸2a方向に移動するとき、玉軸受12のアウターレース部が静止状態でローラ13と接触し、これによりローラ13が図12において反時計回り方向に回転しながら、従動ローラ2の軸端部の変位を捩じれ下方向2A1の変位に滑らかに変換するので、ベルトガイド部材5とローラ13との直接的な回転摺擦が無くなり、ベルトガイド部材5またはローラ13のこすれによる摺擦摩耗を一層確実に防止し、経時信頼性を得ることができる。
【0058】
なお、実施形態4は、図12に示したものに限らず、ベルトガイド部材5またはローラ13のこすれによる摺擦摩耗を防止することをそれ程望まなくても良いのであれば、玉軸受12を除去すると共にベルトガイド部材5を玉軸受12のアウターケース部にまで大きく形成して、回転するベルトガイド部材5をローラ13に接触させつつローラ13を回転することにより、従動ローラ2の軸端部の変位を捩じれ下方向2A1の変位に滑らかに変換してもよい(請求項6記載の発明に係る実施形態例)。
(実施形態5)
図14に本発明の第5の実施形態(以下、単に「実施形態5」という)を示す。この実施形態5は、上述した実施形態1ないし4を含むベルト寄り防止手段19を図14に示すようなベルト定着装置20に適用したものである。
【0059】
図14において、定着ベルト加熱用の加熱部材としての加熱ローラ22がその内部に熱源22Aを有する従動ローラ2として、定着部材としての定着ローラ21が駆動ローラ1としてそれぞれ機能し作用する。そして、記録紙上の未定着トナーを定着する定着ベルト23は、ベルト3として機能する。定着ローラ21には、定着ベルト23を介して定着ローラ21に圧接して定着ニップ部26を形成する加圧部材としての加圧ローラ25が設けられている。加熱ローラ22の軸端部には、上述した一連の構成を具備するベルト寄り防止手段19が設けられている。
【0060】
符号24は、定着ベルト23を所定の張力P2で張架すべく、加熱ローラ22の軸端部の両側に一対配設されているスプリングである。符号29は、加圧ローラ25を定着ベルト23を介して所定の付勢力P1で定着ローラ21に押圧すべく、加圧ローラ25の軸端部の両側に一対配設されている加圧バネである。この加圧バネ29により、加圧ローラ25は定着ベルト23を介して定着ローラ21に圧接する向きに付勢されている。加圧バネ29の付勢力P1は、スプリング24の張力P2よりも十分に大きく設定されている。
【0061】
特に、定着ベルト23は、耐熱性および熱応答性を必要とするため、ポリイミド、ニッケル、ステンレススチール、あるいは鉄等のフィルム状の基体に離型層を設けたもので形成し、その厚さは30〜300μm位の範囲のものを用いるのが望ましい。しかしながら、そのような薄肉の定着ベルト23は、熱ストレスを受けると強度が低下し、常温で用いるときに比べるとベルト寄りによるシワや座屈がより一層発生しやすくなるので、特に定着ベルト23の側端部が亀裂破損しやすいという問題がある。今回は、その内、ベルト寄り防止およびベルト寄り力軽減手段を備えたベルト定着装置20を実現し、ベルト寄りと定着ベルト23の側端部の亀裂破損を無くすことにより、定着ベルト23の耐久性向上を図ることができた。
(実施形態6)
図15に本発明の第6の実施形態(以下、単に「実施形態6」という)を示す。この実施形態6は、実施形態5のベルト定着装置20に対して、加熱ローラ22と加圧ローラ25との間における定着ベルト23の内周面側に、定着ローラ21および加圧ローラ25に平行に、かつ、定着ベルト23の内周面に接触するガイド部材31を設けたベルト定着装置30であることのみ相違する。ガイド部材31は、例えば円筒状で金属製のローラ部材からなる。
【0062】
実施形態6では、加熱ローラ22がベルト寄り防止作用をなす従動ローラ2として設けてある。ベルト寄り防止手段19によりベルト寄り防止作用が働くと、従動ローラ2である加熱ローラ22の片側が変位した状態(本実施形態6では捩じれ上方向2A2および捩じれ下方向2A1の上下方向に変位している)で、未定着画像を形成した記録紙(図15には図示せず)が、定着ニップ部26に搬送される。このような状態においては、定着ベルト23と加圧ローラ25とで形成される定着ニップ部26の定着ニップ入り口部26aが、主駆動部材である定着ローラ21の軸に対して非平行な状態となるため、記録紙が定着ニップ部26において斜行して送りこまれ、定着部でシワ、ジャム発生がしやすくなる虞がある。
【0063】
そこで、実施形態6のベルト定着装置30では、かかる不具合を防止するため、記録紙の先端が定着ニップ入り口部26aにおいて定平行に進入するように、加熱ローラ22と加圧ローラ25との間における定着ベルト23の内周面側に、定着ローラ21および加圧ローラ25に平行に、かつ、定着ベルト23の内周面に接触するガイド部材31を設けたものである。
(実施形態7)
図16に本発明の第7の実施形態(以下、単に「実施形態7」という)を示す。この実施形態7は、実施形態6のベルト定着装置30に次の条件を付加したベルト定着装置40を有することのみ相違する。すなわち、図16に示すように、定着ベルト23の定着ベルト搬送速度V1と、定着ニップ部26に未定着トナー27の層が形成された記録紙28を搬送する搬送装置32の搬送装置搬送速度V2とが、定着ベルト搬送速度V1≦搬送装置搬送速度V2の関係を満たすように設定されている。
【0064】
このように、実施形態7のベルト定着装置40では、定着ベルト搬送速度V1を搬送装置搬送速度V2よりも遅くしてあるので、定着ニップ部26に記録紙28が斜行して進入しても、定着部において記録紙28を搬送する定着ベルト搬送速度V1が、搬送装置搬送速度V2に対し相対的に遅く設定してあれば、記録紙28を引っ張るような力が作用しないので、スキュー、シワといった不具合が発生しないという利点を得ることができる。
【0065】
以上述べたとおり、本発明を実施例を含む特定の実施形態等について説明したが、本発明の構成は、上述した実施形態1〜7等に限定されるものではなく、これらを適宜組合わせて構成してもよく、本発明の範囲内において、その必要性および用途等に応じて種々の実施形態や実施例を構成し得ることは当業者ならば明らかである。
【0066】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項1および2記載の発明によれば、従動軸端部の少なくとも一方に設けられた、エンドレスベルトの従動軸の軸方向への寄りに応じて該軸方向に移動するベルトガイド部材と、従動軸端部の少なくとも一方に設けられた、ベルトガイド部材を軸中央方向に付勢するベルトガイド付勢部材と、従動軸端部を軸方向に対して直角方向に変位可能に支持する支持手段と、ベルトガイド部材と接触して該ベルトガイド部材の軸方向への変位を該軸方向と直角方向の所定方向の変位に変換する変換手段とを有することにより、エンドレスベルトの回転中にベルト寄りが発生し、その時に生じるベルト寄り力によって、従動軸端部の少なくとも一方に設けられたベルトガイド部材がエンドレスベルトの側端部に押されて従動軸の軸方向に移動したとき、従動軸が変換手段の作用によって支持手段を介してベルト寄り力を軽減する所定方向に変位する。この時、エンドレスベルトは、その所定方向に変位した位置でベルト寄り力が軽減された小さなベルト寄り力でベルトガイド部材に沿って接触ガイドされるので、ベルト寄り防止を図ると共に、エンドレスベルト側端部とベルトガイド部材との接触によって生じるベルト側端部の亀裂破損によるベルト短寿命を防止することができる。
【0067】
請求項3記載の発明によれば、変換手段の傾斜面に、ベルトガイド部材と接触しながら回転する回転部材を設けたことにより、ベルトガイド部材または変換手段のこすれによる摩耗を防止し、経時信頼性を得ることができる。
【0068】
請求項4記載の発明によれば、ベルトガイド部材は、変換手段の傾斜面と静止状態で接触する回転部材を有することにより、ベルトガイド部材または変換手段のこすれによる摩耗を防止し、経時信頼性を得ることができる。
【0069】
請求項5記載の発明によれば、ベルトガイド部材は変換手段と静止状態で接触する回転部材を有し、変換手段は回転部材に接触しながら従動軸端部の変位を所定方向に滑らかに変換する回転案内部材で構成されていることにより、ベルトガイド部材または回転案内部材のこすれによる摩耗を防止し、経時信頼性を得ることができる。
【0070】
請求項6記載の発明によれば、変換手段はベルトガイド部材に接触しながら従動軸端部の変位を所定方向に滑らかに変換する回転案内部材で構成されていることにより、ベルトガイド部材または回転案内部材のこすれによる摩耗を防止し、経時信頼性を得ることができる。
【0071】
請求項7記載の発明によれば、支持手段が、従動軸端部を支持する軸端部支持部材と、エンドレスベルトを張架する方向に、かつ、所定の位置に付勢するベルト付勢部材と、軸端部支持部材を嵌入するための長孔形状を有する嵌入支持部材とで構成されており、長孔形状が、エンドレスベルトを張架する方向に、かつ、軸端部支持部材を所定方向に変位する方向に延びていることにより、従動軸が、軸端部支持部材と長孔形状との間でベルト寄り防止のために変位する時に、摩擦抵抗がないため滑らかに変位するので、ベルト寄り防止効果が確実に働く。
【0072】
請求項8記載の発明によれば、軸端部支持部材として転がり軸受を用いたことにより、エンドレスベルトの回転時に、従動軸はベルト回転による張力によって所定方向に変位しようとする力が働くが、軸端部支持部材が摩擦抵抗の殆ど無い転がり軸受であるため、その回転トルクは極めて小さくなる。したがって、従動軸を張架する方向に作用する張力に抗して、従動軸が回転中に不安定な動作をしてベルト寄り防止作用を阻害するような不具合を発生することがない。
【0073】
請求項9記載の発明によれば、エンドレスベルトが記録紙上の未定着トナーを定着する定着ベルトであり、従動軸がその内部に熱源を有する定着ベルト加熱用の加熱部材であり、駆動軸が定着部材であり、定着ベルトを介して定着軸に圧接して定着ニップ部を形成する加圧部材を有することにより、請求項1および2に記載されているベルトガイド部材、ベルトガイド付勢部材、支持手段および変換手段からなるベルト寄り防止手段をベルト定着装置に適用したので、エンドレスベルトの側端部の破損防止効果を高め、信頼性の高いベルト定着装置を実現することができる。
【0074】
請求項10記載の発明によれば、加熱部材と加圧部材との間における定着ベルトの内周面側に、定着部材および加圧部材に平行に、かつ、定着ベルトの内周面に接触するガイド部材を設けたことにより、記録紙の斜行(スキュー)によるシワ、ジャムの防止を図ることができる。
【0075】
請求項11記載の発明によれば、定着ベルトの定着ベルト搬送速度と定着ニップ部に記録紙を搬送する搬送装置の搬送装置搬送速度とが、定着ベルト搬送速度≦搬送装置搬送速度の関係を満たすことにより、記録紙の斜行(スキュー)によるシワ、ジャムの防止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態1におけるベルト駆動装置の要部を示す一部断面正面図である。
【図2】 図1の要部の側面図である。
【図3】 実施形態1におけるベルト駆動装置の動作を表す要部の一部断面正面図である。
【図4】 本発明を適用するベルト駆動装置の要部の斜視図である。
【図5】 図4のベルト駆動装置をA視方向から見た場合の平面図である。
【図6】 図4のベルト駆動装置をB視方向から見た場合の正面図である。
【図7】 図4のベルト駆動装置の構成を概略的に示す側面図である。
【図8】 図7のベルト駆動装置の構成条件において、従動ローラの端部を同じ量だけ変位させたときのベルト寄り量の確認結果を表すグラフである。
【図9】 実施形態1の変形例におけるベルト駆動装置の要部の一部断面正面図である。
【図10】 実施形態2におけるベルト駆動装置の要部の一部断面正面図である。
【図11】 実施形態3におけるベルト駆動装置の要部の一部断面正面図である。
【図12】 実施形態4におけるベルト駆動装置の要部の一部断面正面図である。
【図13】 実施形態1等におけるベルト駆動装置の長孔形状周りの部品配設状態を側板の外側から見た場合の要部の側面図である。
【図14】 実施形態5におけるベルト定着装置の要部の概略的な側面図である。
【図15】 実施形態6におけるベルト定着装置の要部の概略的な側面図である。
【図16】 実施形態7におけるベルト定着装置の要部の概略的な側面図である。
【符号の説明】
1 駆動ローラ
2 従動ローラ
2a 従動ローラの軸
3 エンドレスベルト(ベルト)
4 ベルト付勢部材としてのスプリング
5 ベルトガイド部材
6 変換手段
6a 傾斜面
7 転がり軸受
8 ベルトガイド付勢部材としてのスプリング
9 軸受支持板
10 嵌入支持部材としての側板
10a 長孔形状
11 回転部材としてのコロ
12 回転部材としての玉軸受
13 回転案内部材としてのローラ
16 支持手段
19 ベルト寄り防止手段
20,30,40 ベルト定着装置
21 定着ローラ
22 加熱ローラ
23 定着ベルト
25 加圧ローラ
26 定着ニップ部
28 記録紙
2A1 所定方向としての捩じれ下方向
3A1 ベルト寄り方向
3A2 ベルト寄り軽減方向
V1 定着ベルト搬送速度
V2 搬送装置搬送速度[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a belt driving device for rotating and conveying a belt and a belt fixing device using the belt driving device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the following methods are generally used as belt slip prevention methods in belt drive devices.
1. A belt-side regulating member affixing method in which a belt-side regulating member is affixed to the inner or outer peripheral surface of the belt side end.
2. Belt detent system with belt detent at the roller end.
3. A belt shaft end displacement system that prevents the belt from shifting by displacing the roller shaft end in the direction in which the belt has moved due to the belt shifting action.
4). As a technique close to the present invention, for example, as described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-14046, a belt-side end provided with a reinforcing member, or as described in Japanese Patent Laid-Open No. 4-121337, There is a belt meandering prevention method that uses torque generated by belt rotation. In the latter belt meandering prevention method, when the belt side end portion rides on the meandering detection member, the inner peripheral surface of the belt is rubbed against the meandering detection member to generate a rotational torque of the meandering detection member. At this time, the thread wound around the main body side and the meandering detection member is wound, and the driven roller is displaced in a direction to stop meandering. That is, the belt meandering prevention system is characterized in that the rotational motion of the meandering detection member is converted into a predetermined linear motion by the yarn.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above 1. However, when a large deviation force is applied to the belt, the belt deviation restriction member peels off or the belt gets over the belt deviation restriction member.
[0004]
2. In the belt detent method, when a large deviating force acts on the belt, there is a problem that the belt side end portion is damaged due to the buckling phenomenon of the belt.
[0005]
3. above. In this belt shaft end portion displacement method, electromagnetic opening / closing means such as a clutch and a solenoid are used as the roller shaft end portion displacement means, but there is a problem that causes an increase in cost.
[0006]
4. above. In the belt meandering prevention system, the friction coefficient changes due to changes in the contact surface state due to frictional wear between the belt and the meandering detection member, or foreign matter adhering to the belt inner peripheral surface and the meandering detection member. There is a problem that the amount of meandering is not stable.
[0007]
Accordingly, it is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, to prevent the belt from shifting, and to prevent a short belt life due to a crack breakage of the belt side end caused by contact between the belt side end and the belt guide member. It is what.
[0008]
The purpose of each claim is as follows.
[0009]
The object of the invention described in
[0010]
In addition to the objects of the first and second aspects of the present invention, the object of the present invention is to prevent wear due to rubbing of the belt guide member or the conversion means and to obtain reliability over time.
[0011]
The object of the invention of
[0012]
In addition to the object of the invention described in
[0013]
The object of the invention described in
[0014]
The object of the invention described in
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the invention described in
[0016]
According to a second aspect of the present invention, in the belt driving device according to the first aspect, the conversion means has an inclined surface that contacts the belt guide member and guides the driven shaft so as to be displaceable in the predetermined direction. Features.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, in the belt driving device according to the second aspect, a rotating member that rotates while contacting the belt guide member is provided on the inclined surface of the converting means.
[0018]
According to a fourth aspect of the present invention, in the belt driving device according to the third aspect, the belt guide member includes a rotating member that contacts the inclined surface in a stationary state.
[0019]
According to a fifth aspect of the present invention, in the belt driving device according to the first aspect, the belt guide member has a rotating member that comes into contact with the converting means in a stationary state, and the converting means contacts the rotating member. However, the rotation guide member is configured to smoothly convert the displacement of the driven shaft end portion in the predetermined direction.
[0020]
According to a sixth aspect of the present invention, in the belt driving device according to the first aspect, the conversion means smoothly converts the displacement of the driven shaft end portion in the predetermined direction while contacting the belt guide member. It is characterized by comprising.
[0021]
A seventh aspect of the present invention is the belt driving apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein the support means includes a shaft end supporting member that supports the driven shaft end, and the endless belt. A belt urging member that urges to a predetermined position in a tensioning direction, and an insertion support member having a long hole shape for inserting and supporting the shaft end portion support member, A long hole shape extends in a direction in which the endless belt is stretched and in a direction in which the shaft end support member is displaced in the predetermined direction.
[0022]
According to an eighth aspect of the present invention, in the belt driving device according to the seventh aspect, a rolling bearing is used as the shaft end portion supporting member.
[0023]
According to a ninth aspect of the present invention, in the belt driving device according to any one of the first to eighth aspects, the endless belt is a fixing belt for fixing unfixed toner on the recording paper, and the driven shaft is disposed therein. And a heating member for heating the fixing belt, the driving shaft being a fixing member, and a pressing member that presses against the fixing member via the fixing belt to form a fixing nip portion. This is a belt fixing device.
[0024]
A tenth aspect of the present invention is the belt fixing apparatus according to the ninth aspect, wherein the fixing member and the pressure member are parallel to the inner peripheral surface side of the fixing belt between the heating member and the pressure member. In addition, a guide member that contacts the inner peripheral surface of the fixing belt is provided.
[0025]
The invention according to
[0026]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the belt drive device according to any one of the first to eighth aspects, the driven shaft and the drive shaft are both rollers.
[0027]
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the belt fixing device according to any one of the ninth to eleventh aspects, the driven shaft and the drive shaft are both rollers.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention including examples will be described with reference to the drawings (hereinafter simply referred to as “embodiments”). In each of the embodiments and the like, components having the same functions and shapes are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted as much as possible. In the figure, components that are configured as a pair and do not need to be specifically distinguished and described are described by appropriately describing one of them in order to simplify the description.
[0029]
First, the configuration of a belt driving device to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 shows a belt driving device to which the present invention is applied. This belt driving device includes a driving
[0030]
FIG. 5 is a plan view of the belt driving device shown in FIG. 4 as viewed from the top A, and shows a state in which the left shaft end portion of the driven
[0031]
FIG. 6 is a front view of the belt driving device shown in FIG. 4 as viewed from the side B, and shows a state in which the right shaft end portion of the driven
[0032]
In the case of the non-parallel positional relationship as shown in FIG. 5, the belt shift phenomenon causes the belt to move in the non-parallel
[0033]
When the
[0034]
On the other hand, in the non-parallel positional relationship as shown in FIG. 5, the friction coefficient μ is related to the frictional force between the inner peripheral surface of the
[0035]
FIG. 8 shows a belt when the shaft end portion of the driven
[0036]
From the above results, it is clear that when the driven
(Embodiment 1)
1 to 3 show a first embodiment of the present invention (hereinafter simply referred to as “
The belt driving device according to the first embodiment is wound around at least one driving
[0037]
As shown in FIGS. 1 and 3, the
[0038]
The converting means 6 is constituted by a guide member 6 (hereinafter referred to as “converting means 6”) having an inclined surface 6a that contacts the
[0039]
The support means 16 is a shaft end supporting member that supports the end of the
[0040]
As the shaft end support member, a ball bearing as the rolling
[0041]
As shown in FIG. 13, the
[0042]
Next, the operation will be described.
In FIG. 1, the
[0043]
As described above, in the configuration of the first embodiment, the
[0044]
The basic configuration for preventing belt deviation in the first embodiment as described above, that is, the
[0045]
Therefore, according to the first embodiment, the belt drive device having the belt deviation prevention means 19 rotates with the side end portion of the
[0046]
In addition, since the
[0047]
Further, when the
[0048]
【Example】
A description will be given of the results of an experiment conducted using the belt driving apparatus having the belt deviation prevention means 19 of the first embodiment and actually rotating the driving
[0049]
The
[0050]
Under these conditions, a continuous test was conducted. As a result, it was confirmed that even if the operation was performed for 200 hours or more, the belt was not shifted and the side end portion of the
[0051]
In addition, the
[0052]
In the first embodiment, the case where a series of means constituting the belt deviation prevention means 19 for preventing belt deviation is provided on both sides of the driven
[0053]
FIG. 9 shows a modification of the first embodiment.
[0054]
This modification differs only in having a
(Embodiment 2)
FIG. 10 shows a second embodiment of the present invention (hereinafter simply referred to as “second embodiment”). The second embodiment is different from the first embodiment only in that the inclined surface 6 a of the converting means 6 is provided with a
[0055]
In the first embodiment, the
(Embodiment 3)
FIG. 11 shows a third embodiment of the present invention (hereinafter simply referred to as “
[0056]
According to the third embodiment, the
(Embodiment 4)
FIG. 12 shows four embodiments of the present invention (hereinafter simply referred to as “
[0057]
According to the fourth embodiment, in addition to the advantages of the third embodiment, when the
[0058]
The fourth embodiment is not limited to that shown in FIG. 12, and the
(Embodiment 5)
FIG. 14 shows a fifth embodiment (hereinafter simply referred to as “
[0059]
In FIG. 14, the
[0060]
[0061]
In particular, since the fixing
(Embodiment 6)
FIG. 15 shows a sixth embodiment of the present invention (hereinafter simply referred to as “Embodiment 6”). The sixth embodiment is parallel to the fixing
[0062]
In the sixth embodiment, the
[0063]
Therefore, in the
(Embodiment 7)
FIG. 16 shows a seventh embodiment of the present invention (hereinafter simply referred to as “
[0064]
As described above, in the
[0065]
As described above, the present invention has been described with respect to specific embodiments including examples, but the configuration of the present invention is not limited to the above-described first to seventh embodiments and the like, and these are appropriately combined. It will be apparent to those skilled in the art that various embodiments and examples can be configured within the scope of the present invention in accordance with the necessity and application thereof.
[0066]
【The invention's effect】
As described above, according to the first and second aspects of the invention, the endless belt provided in at least one of the driven shaft ends moves in the axial direction according to the axial displacement of the driven shaft of the endless belt. A belt guide urging member for urging the belt guide member in the axial center direction provided on at least one of the belt guide member and the driven shaft end, and the driven shaft end can be displaced in a direction perpendicular to the axial direction. And a converting means for contacting the belt guide member and converting the displacement of the belt guide member in the axial direction into a displacement in a predetermined direction perpendicular to the axial direction. A belt shift occurs during rotation, and the belt shift force generated at that time causes the belt guide member provided at at least one of the driven shaft end portions to be pushed to the side end portion of the endless belt, thereby driving the shaft of the driven shaft. When it moves in direction, displaced in a predetermined direction in which the driven shaft is to reduce the belt deviation force through the support means by the action of converting means. At this time, the endless belt is contact-guided along the belt guide member with a small belt shifting force in which the belt shifting force is reduced at a position displaced in the predetermined direction, thereby preventing the belt shifting and at the endless belt side end. It is possible to prevent the belt short-life due to crack breakage at the belt side end caused by contact between the belt portion and the belt guide member.
[0067]
According to the third aspect of the present invention, the rotating member that rotates while being in contact with the belt guide member is provided on the inclined surface of the converting unit, thereby preventing wear due to rubbing of the belt guide member or the converting unit, and reliability over time. Sex can be obtained.
[0068]
According to the fourth aspect of the present invention, the belt guide member has the rotating member that comes into contact with the inclined surface of the converting means in a stationary state, thereby preventing wear due to rubbing of the belt guide member or the converting means, and reliability over time. Can be obtained.
[0069]
According to the fifth aspect of the present invention, the belt guide member has the rotating member that contacts the converting means in a stationary state, and the converting means smoothly converts the displacement of the driven shaft end portion in a predetermined direction while contacting the rotating member. By being constituted by the rotating guide member, it is possible to prevent wear due to rubbing of the belt guide member or the rotating guide member, and to obtain reliability over time.
[0070]
According to the sixth aspect of the present invention, the conversion means is constituted by the rotation guide member that smoothly converts the displacement of the driven shaft end portion in a predetermined direction while being in contact with the belt guide member. Wear due to rubbing of the guide member can be prevented, and reliability over time can be obtained.
[0071]
According to the seventh aspect of the present invention, the supporting means includes a shaft end portion supporting member that supports the driven shaft end portion, and a belt urging member that urges the endless belt to a predetermined position in a direction in which the endless belt is stretched. And an insertion support member having a long hole shape for inserting the shaft end portion support member, the long hole shape is in a direction in which the endless belt is stretched, and the shaft end portion support member is predetermined. By extending in the direction of displacement in the direction, when the driven shaft is displaced between the shaft end support member and the elongated hole shape to prevent belt slippage, the frictional resistance does not exist, so the displacement is smooth. The belt slip prevention effect works reliably.
[0072]
According to the invention described in
[0073]
According to the ninth aspect of the present invention, the endless belt is a fixing belt for fixing unfixed toner on the recording paper, the driven shaft is a heating member for heating the fixing belt having a heat source therein, and the drive shaft is fixed. The belt guide member, the belt guide biasing member, and the support according to
[0074]
According to the tenth aspect of the present invention, the inner surface of the fixing belt between the heating member and the pressure member is in parallel with the fixing member and the pressure member and is in contact with the inner surface of the fixing belt. By providing the guide member, it is possible to prevent wrinkles and jams due to skew of the recording paper.
[0075]
According to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional front view showing a main part of a belt driving device according to
FIG. 2 is a side view of the main part of FIG.
FIG. 3 is a partial cross-sectional front view of the main part showing the operation of the belt driving device according to the first embodiment.
FIG. 4 is a perspective view of a main part of a belt driving device to which the present invention is applied.
5 is a plan view of the belt driving device of FIG. 4 when viewed from the A viewing direction. FIG.
6 is a front view of the belt driving device of FIG. 4 when viewed from the B viewing direction.
7 is a side view schematically showing the configuration of the belt driving device of FIG. 4; FIG.
8 is a graph showing a result of confirming the amount of belt deviation when the end portion of the driven roller is displaced by the same amount under the configuration conditions of the belt driving device of FIG.
FIG. 9 is a partial cross-sectional front view of a main part of a belt driving device in a modification of the first embodiment.
FIG. 10 is a partial cross-sectional front view of a main part of a belt driving device according to a second embodiment.
FIG. 11 is a partial cross-sectional front view of a main part of a belt driving device according to a third embodiment.
12 is a partial cross-sectional front view of a main part of a belt driving device in
FIG. 13 is a side view of the main part when the component arrangement state around the long hole shape of the belt driving device according to the first embodiment is viewed from the outside of the side plate.
FIG. 14 is a schematic side view of a main part of a belt fixing device according to a fifth embodiment.
FIG. 15 is a schematic side view of a main part of a belt fixing device according to a sixth embodiment.
FIG. 16 is a schematic side view of a main part of a belt fixing device according to a seventh embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Drive roller
2 Followed roller
2a Axis of driven roller
3 Endless belt (belt)
4 Spring as a belt biasing member
5 Belt guide member
6 Conversion means
6a Inclined surface
7 Rolling bearing
8 Spring as a belt guide biasing member
9 Bearing support plate
10 Side plate as insertion support member
10a Long hole shape
11 Roller as rotating member
12 Ball bearings as rotating members
13 Roller as a rotation guide member
16 Support means
19 Belt slip prevention means
20, 30, 40 Belt fixing device
21 Fixing roller
22 Heating roller
23 Fixing belt
25 Pressure roller
26 Fixing nip
28 Recording paper
2A1 Twist downward direction as a predetermined direction
3A1 Belt direction
3A2 Belt slip reduction direction
V1 Fixing belt transport speed
V2 transport device transport speed
Claims (13)
前記従動軸端部の少なくとも一方に設けられた、前記エンドレスベルトの前記従動軸の軸方向への寄りに応じて該軸方向に移動するベルトガイド部材と、
前記従動軸端部の少なくとも一方に設けられた、前記ベルトガイド部材を軸中央方向に付勢するベルトガイド付勢部材と、
前記従動軸端部を前記軸方向に対して直角方向に変位可能に支持する支持手段と、
前記ベルトガイド部材と接触して該ベルトガイド部材の前記軸方向への変位を該軸方向と直角方向の所定方向の変位に変換する変換手段と、
を有することを特徴とするベルト駆動装置。An endless belt stretched between at least the drive shaft and the driven shaft ;
A belt guide member that is provided at at least one of the driven shaft end portions and moves in the axial direction in response to the axial movement of the driven shaft of the endless belt;
A belt guide biasing member provided at at least one of the driven shaft end portions for biasing the belt guide member in the axial center direction;
Supporting means for supporting the driven shaft end so as to be displaceable in a direction perpendicular to the axial direction;
Conversion means for converting the displacement to the axial direction of the belt guide member in the displacement in a predetermined direction of the axis direction perpendicular to the direction in contact with said belt guide member,
A belt driving device comprising:
前記変換手段は、前記ベルトガイド部材に接触して前記従動軸を前記所定方向に変位可能に案内する傾斜面を有することを特徴とするベルト駆動装置。The belt drive device according to claim 1, wherein
The belt driving device according to claim 1, wherein the converting means has an inclined surface that contacts the belt guide member and guides the driven shaft so as to be displaceable in the predetermined direction .
前記変換手段の前記傾斜面に、前記ベルトガイド部材と接触しながら回転する回転部材を設けたことを特徴とするベルト駆動装置。The belt driving device according to claim 2, wherein
A belt driving device characterized in that a rotating member that rotates while contacting the belt guide member is provided on the inclined surface of the converting means .
前記ベルトガイド部材は、前記傾斜面と静止状態で接触する回転部材を有することを特徴とするベルト駆動装置。The belt driving device according to claim 2 , wherein
The belt driving device according to claim 1, wherein the belt guide member includes a rotating member that comes into contact with the inclined surface in a stationary state.
前記ベルトガイド部材は、前記変換手段と静止状態で接触する回転部材を有し、
前記変換手段は、前記回転部材に接触しながら前記従動軸端部の変位を上記所定方向に滑らかに変換する回転案内部材で構成されていることを特徴とするベルト駆動装置。The belt drive device according to claim 1 , wherein
The belt guide member has a rotating member that comes into contact with the converting means in a stationary state,
The belt drive device according to claim 1, wherein the conversion means is constituted by a rotation guide member that smoothly converts the displacement of the driven shaft end portion in the predetermined direction while being in contact with the rotation member .
前記変換手段は、前記ベルトガイド部材に接触しながら前記従動軸端部の変位を上記所定方向に滑らかに変換する回転案内部材で構成されていることを特徴とするベルト駆動装置。The belt drive device according to claim 1 , wherein
The belt driving device according to claim 1, wherein the converting means is constituted by a rotation guide member that smoothly converts the displacement of the driven shaft end portion in the predetermined direction while being in contact with the belt guide member .
前記支持手段が、前記従動軸端部を支持する軸端部支持部材と、前記エンドレスベルトを張架する方向に、かつ、所定の位置に付勢するベルト付勢部材と、前記軸端部支持部材を嵌入し支持するための長孔形状を有する嵌入支持部材とで構成されており、
前記長孔形状が、前記エンドレスベルトを張架する方向に、かつ、前記軸端部支持部材を前記所定方向に変位する方向に延びていることを特徴とするベルト駆動装置。In the belt drive unit according to any one of claims 1 to 6 ,
The support means includes a shaft end support member that supports the driven shaft end, a belt urging member that urges the endless belt to a predetermined position, and the shaft end support. It is composed of an insertion support member having a long hole shape for inserting and supporting a member,
The belt drive device according to claim 1, wherein the elongated hole shape extends in a direction in which the endless belt is stretched and in a direction in which the shaft end support member is displaced in the predetermined direction .
前記軸端部支持部材として転がり軸受を用いたことを特徴とするベルト駆動装置。The belt drive device according to claim 7 , wherein
A belt drive device using a rolling bearing as the shaft end support member .
前記エンドレスベルトが記録紙上の未定着トナーを定着する定着ベルトであり、
前記従動軸がその内部に熱源を有する定着ベルト加熱用の加熱部材であり、
前記駆動軸が定着部材であり、
前記定着ベルトを介して前記定着部材に圧接して定着ニップ部を形成する加圧部材を有することを特徴とするベルト定着装置。In the belt drive device according to any one of claims 1 to 8 ,
The endless belt is a fixing belt for fixing unfixed toner on the recording paper;
The driven shaft is a heating member for heating the fixing belt having a heat source therein;
The drive shaft is a fixing member ;
A belt fixing apparatus comprising a pressure member that forms a fixing nip portion by pressing against the fixing member via the fixing belt.
前記加熱部材と前記加圧部材との間における前記定着ベルトの内周面側に、前記定着部材および前記加圧部材に平行に、かつ、前記定着ベルトの内周面に接触するガイド部材を設けたことを特徴とするベルト定着装置。The belt fixing device according to claim 9 , wherein
A guide member is provided on the inner peripheral surface side of the fixing belt between the heating member and the pressure member, in parallel with the fixing member and the pressure member and in contact with the inner peripheral surface of the fixing belt. A belt fixing device.
前記定着ベルトの定着ベルト搬送速度と前記定着ニップ部に前記記録紙を搬送する搬送装置の搬送装置搬送速度とが、
前記定着ベルト搬送速度≦前記搬送装置搬送速度の関係を満たすことを特徴とするベルト定着装置。The belt fixing device according to claim 9 or 10 ,
A fixing belt conveying speed of the fixing belt and a conveying device conveying speed of a conveying device that conveys the recording paper to the fixing nip portion are:
A belt fixing device satisfying a relationship of the fixing belt conveying speed ≦ the conveying device conveying speed .
前記従動軸と前記駆動軸が、共にローラであることを特徴とするベルト駆動装置。The belt drive device characterized in that the driven shaft and the drive shaft are both rollers.
前記従動軸と前記駆動軸が、共にローラであることを特徴とするベルト定着装置。The belt fixing device, wherein the driven shaft and the drive shaft are both rollers.
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