JP7059029B2 - ベルトユニットおよび画像加熱装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録材上の画像を加熱するベルト加熱方式の画像加熱装置及びこの画像加熱装置に用いられるベルトユニットに関する。この定着装置は、例えば、複写機、プリンタ、ファックス、及びこれらの機能を複数備えた複合機等の画像形成装置に搭載され得る。

電子写真方式を用いた複写機等の画像形成装置でＡは、画像形成装置の電源オンから画像形成時間までの待ち時間の短縮化、スタンバイ時の消費電力削減等の省エネの観点から、搭載する定着装置の１つとしてベルト加熱方式の装置が存在する。

定着ベルトを用いた定着装置では、定着ベルト（エンドレスベルト）の長手方向の動きを規制する手段として、定着ベルト端部を突き当てながら摺動させる部材（定着フランジ、規制部材）を用いた方式がある。

一般的に定着ベルトを用いた定着装置では、定着ベルトの他、定着ベルトの内側に設けられた部材、定着ベルトと摺擦する定着フランジなどの部材で構成されおり、それらの部品は設定した耐久枚数に達すると交換の必要が生じる。

特許文献１には、補強部材に定着ベルトを挿入し、定着ベルトの端部に定着フランジが挿入された状態をユニット化する構成が開示されている。そして、この定着ベルトのユニット全体を定着装置のフレームに着脱する構成が開示されている。

特開２０１１－１９７０１９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の定着装置では、定着ベルトのユニットをフレームに装着する前の状態において、定着フランジには補強部材等に対する抜け止め機構が設けられていない。そのため、作業者が定着ベルトのユニットをフレームに装着しようとする際、定着フランジが定着ベルトユニット内の部材から意図せずに外れる恐れがある。

本発明は上記の従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、ベルトユニットにおいて、規制部材がエンドレスベルトの内側の部材から外れてしまうのを抑制することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明に係るベルトユニットの代表的な構成は、
対向する回転体と協働してトナー画像を加熱する加熱ニップ部を形成するためのベルトユニットであって、
エンドレスベルトと、
前記エンドレスベルトの内側において前記エンドレスベルトの長手方向に沿って設けられ、前記加熱ニップ部にて前記エンドレスベルトの内側に当接するニップ形成部材と、
前記エンドレスベルトの長手方向の位置を規制する規制部材と、
前記ニップ形成部材と前記規制部材とにより形成され、前記規制部材が前記ニップ形成部材から外れることを規制するスナップフィット部と、を有し、
前記スナップフィット部は、前記ニップ形成部材と前記規制部材の一方に設けられた穴部と、前記ニップ形成部材と前記規制部材の他方に設けられ、前記穴部と係合する爪部と、を備え、前記規制部材が前記ニップ形成部材に組み込まれた際に、前記爪部と前記穴部が前記長手方向で係合し、前記規制部材が前記長手方向に移動して前記ニップ形成部材から外れることが規制されるように構成されており、
前記爪部は、前記規制部材の組付ける際の組付け方向下流側において、前記組付け方向上流に向かうほど前記穴部側に傾斜する第１テーパ部を備え、
前記穴部は、前記規制部材の前記組付け方向上流側において、前記組付け方向下流に向かうほど前記爪部側に傾斜する第２テーパ部を備え、
前記規制部材が前記ニップ形成部材に組み込まれる際に、前記第１テーパ部と前記第２テーパ部が係合して前記第１テーパ部が前記第２テーパ部を乗り越える際に、前記ニップ形成部材と前記規制部材のうち一方が他方から遠ざかる方向に撓むように構成されている、
ことを特徴とする。

本発明によれば、ベルトユニットにおいて、規制部材がエンドレスベルトの内側の部材から外れてしまうのを抑制することができる。

フランジ部材のヒータホルダへの係合説明図 ベルトユニットのフレームへの組付け概要図 ベルトユニットがフレームに組付けられた様子を示している途中部分省略図 画像形成装置の一例の概略構成図 図４の画像形成装置における定着装置部分の横断面の模式図 図５におけるベルトユニット及び加圧ローラ部分の拡大図 ベルトユニットの外観斜視図 制御系統のブロック図 ベルトユニットの組み立て過程の説明図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。特段の断りがない限り、本発明の思想の範囲内において、実施例に記載された各種構成を他の公知の構成に置き換えてもよい。

《実施例》
［画像形成装置］
図４は本発明に係る定着装置１６を搭載した画像形成装置１の一例の概略構成図である。この画像形成装置１は電子写真プロセスを用いた４色フルカラープリンタ（以下、プリンタと記す）である。このプリンタ１は、パーソナルコンピュータ等の情報端末やイメージリーダ等の外部装置２２から制御部（制御回路部）２０に入力された画像信号に基づき記録材Ｐにトナー像を形成してプリントアウトすることができる。２１はプリンタ１の操作部である。記録材Ｐはトナー像を形成し得る記録媒体（以下、用紙と記す）であり、普通紙・厚紙・ＯＨＰシート・コート紙・ラベル紙等が挙げられる。

プリンタ本体（画像形成装置の本体）１Ａの内部の、用紙Ｐにトナー像を形成する画像形成部２は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する４つの作像機構部３Ｙ・３Ｍ・３Ｃ・３Ｋを有する。これらの作像機構部は図において左側から右側にかけて並べて設けられている。そして、これらの作像機構部の下側には露光装置としてのレーザースキャナユニット９が配設されており、上側には中間転写ベルトユニット１０が配設されている。

各作像機構部は、用いるトナー（現像剤）の色が上記のように異なる以外はほぼ同様の電子写真プロセス構成である。各作像機構部は、それぞれ、像担持体としての電子写真感光体ドラム４、帯電ローラ５、現像ユニット６、一次転写ローラ７、ドラムクリーナ８を有する。なお、図の煩雑を避けるため作像機構部３Ｙ以外の作像機構部３Ｍ・３Ｃ・３Ｋにおけるこれらの機器に対する符号の記入は省略した。また、各作像機構部における電子写真プロセスや作像動作は公知であるからその説明は割愛する。

各作像機構部の回転するドラム４からユニット１０の回動する中間転写ベルト１１に対して各色のトナー像が所定に重畳されて一次転写される。これにより、ベルト１１上にＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色＋Ｋ色の４色重畳のフルカラーの未定着トナー像が形成される。

一方、カセット１２から用紙Ｐが一枚宛給送されて搬送路１３を通って所定の制御タイミングでベルト１１と二次転写ローラ１４との圧接部である二次転写ニップ部１５に導入される。これにより、用紙Ｐに対してベルト１１上の４色重畳のトナー像が一括して順次に二次転写される。その用紙Ｐが定着装置１６に導入されてトナー像の定着処理を受ける。定着装置１６を出た用紙Ｐは排出ローラ対１７により排出トレイ１８に排出される。用紙Ｐに対するトナー像の二次転写後のベルト１１に残留した転写残トナーはベルトクリーナ１９によりベルト表面から除去される。

［定着装置］
本実施例の定着装置１６に関して、正面（前面）とは用紙Ｐの入口側の面であり、背面（後面）とはその反対側の面である。この定着装置１６においては背面側が用紙Ｐの出口側となっている。また、左右とは装置１６を正面側から見て左（一端側：奥側）と右（他端側：手前側）である。上下とは重力方向において上と下である。上流側と下流側は用紙の搬送方向（記録材の搬送方向）に関して上流側と下流側である。長手方向（幅方向）とは回転体の回転軸線方向又は母線方向或いはこれに平行な方向、短手方向はこれに直交する方向である。

図５は図４のプリンタ１における定着装置１６の横断面の模式図である。本実施例の定着装置１６は、立ち上げ時間の短縮や低消費電力化を可能にしたベルト（フィルム）加熱方式の画像加熱装置（ＯＭＦ：オンデマンド定着器）である。

この定着装置１６は、大別して、定着部材としての定着ベルト２０１を備えた定着ベルトユニット（ベルトユニット）２００と、加圧ローラ（回転体）２５１と、これらを収容した定着フレーム（装置筐体）２６０を有する。ベルトユニット２００と加圧ローラ２５１との協働により、即ち定着ベルト２０１と加圧ローラ２５１との圧接によりニップ部（定着ニップ部、加熱ニップ部）Ｎが形成される。ニップ部Ｎは未定着トナー像ｔを担持した用紙Ｐを挟持搬送してトナー像ｔを熱と圧力で定着する部分である。

（１）定着ベルトユニット
図６は図５における定着ベルトユニット（以下、ベルトユニットと記す）２００及び加圧ローラ２５１部分の拡大図である。図７はベルトユニット２００の単体の外観斜視図である。ベルトユニット２００は、定着ベルト２０１、セラミックヒータ２０３、ヒータホルダ２０４、ステイ２０５、フランジ部材（規制部材）２０６（Ｒ、Ｆ）、ヒータサーミスタ２１０、ベルトサーミスタ２１１、サーミスタホルダ２１２等による組立体である。

１）定着ベルト
定着ベルト（第１の回転体、中空回転体、エンドレスベルト：以下、ベルトと記す）２０１は可撓性・耐熱性を有する薄肉の無端状のベルトであり、伝熱部材である。本実施例では、内径３０ｍｍ、厚さ５０μｍの耐熱性のあるポリアミドイミド製のベルト基材の外周表面にＰＦＡチューブをコーティングした複合層ベルトである。ベルト２０１は金属製スリーブにすることも可能である。

２）セラミックヒータ
セラミックヒータ（加熱部材：以下、ヒータと記す）２０３はベルト２０１の幅方向に沿って長い板状部材であり、通電により急峻に発熱して昇温する。図には省略したが、ヒータ２０３は、細長い薄板状のセラミック基板と、通電により発熱する抵抗体層とを基本構成とするものである。抵抗体層は、セラミック基板面に長手に沿って具備させてある。ヒータ２０３は、抵抗体層に対する通電により全体に急峻な立ち上がり特性で昇温する低熱容量のヒータである。

３）ヒータホルダ
ヒータホルダ（以下、ホルダと記す）２０４はヒータ２０３を固定支持する部材であり、ベルト２０１の幅方向に沿って長い部材である。ホルダ２０４の断面は、略半円弧状の樋型である。ヒータ２０１は、このホルダ２０３の外面側に長手に沿って形成された溝穴に嵌め込まれており、耐熱性の接着材にて固定されている。

ホルダ２０４は、ヒータ２０３のベルト２０１へのバックアップの役目や、加圧ローラ２５１と圧接することで形成されるニップ部Ｎを加圧する役目、ベルト２０１の回転時の搬送安定性を図る役目をしている。ホルダ２０４には、摺動性、耐熱性及び断熱特性が必要であり、液晶ポリマー樹脂を使用している。

ヒータ２０３とホルダ２０４を合わせた物をニップ形成部材２２１と呼ぶ。ホルダ２０４の用紙搬送方向における下流側の部分には、ニップ部Ｎの幅拡大と用紙Ｐのベルト２０１から分離性を向上させる目的で突起２０４ａを設けている。

４）ステイ
ステイ２０５は、ホルダ２０３の内側に配設されてホルダ２０３をバックアップする補強部材である。ゆえに、ステイ２０５は、ベルト２０１の幅方向に長い剛性を有する。その材質には、板厚が２．３ｍｍの電気亜鉛めっき鋼板を用い、横断面を“コ”の字状に成形することで強度を確保している。ステイ２０５は、液晶ポリマー材からなるホルダ２０４のヒータ対向面側から加圧ローラ２５１側に押し当てることでヒータ２０３及びホルダ２０４、即ちニップ形成部材２２１に強度を持たせニップ部Ｎでの加圧力を確保する。

また、ステイ２０５はその両端部に後述するフランジ部材（定着フランジ）２０６（Ｒ・Ｆ）が装着されることでベルトユニット２００の強度を確保する。

５）サーミスタ
ホルダ２０４とステイ２０５とに囲まれた空間部には、サーミスタホルダ２１２が配設されている。このホルダ２１２に対してホルダ長手に沿う所定の複数位置に、ヒータ２０３の温度を検知、制御するためのヒータサーミスタ２１０と、ベルト２０１の温度を検知するためのベルトサーミスタ２１１が取り付けられている（図９の（ａ））。

ヒータサーミスタ２１０はバネホルダ（不図示）に固定されており、バネによりサーミスタホルダ２１２から加圧されてヒータ２０３のベルト２０１とは摺動しない側の面に１．９６Ｎ（０．２Ｋｇｆ）の加圧力で押し付けられている。ベルトサーミスタ２１１はホルダ２１２に基部が固定された板バネ２１３の自由端に取り付けられることでベルト２０１の内面に弾性的に接触しており、回転するベルト２０１の動きに追随してベルト内面に対して当接した状態を保持する。

６）フランジジ部材
ベルト２０１は、上記の部材２０３～２０５、２１０～２１３の組立体を内部部材（ニップ形成部材）として、この内部部材に対してルーズに外嵌（外挿）されている。本実施例では内部部材の外周長に対してベルト２０１の内周長が１０２％となるように設定してベルト２０１がややルーズな外嵌となっている。

ベルト２０１の内部部材であるニップ形成部材２２１とステイ２０５の両端部はそれぞれベルト２０１の両端部の開口部から外方に所定に突出している。そして、その一端側と他端側の突出部に対してそれぞれ一端側と他端側のフランジ部材２０６（Ｒ・Ｆ）が装着（嵌着）されている。

フランジ部材２０６（Ｒ、Ｆ）（規制部材）はベルト２０１の長手方向の移動および周方向の形状を規制する規制部材である。フランジ部材２０６（Ｒ、Ｆ）の材質は、耐熱性と摺動性を兼ね備えた液晶ポリマー樹脂を用いている。フランジ部材２０６（Ｆ、Ｒ）は、フランジ部（鍔座部、第１の規制部）２０６ａと、フランジ部２０６ａの内側のベルトガイド部２０６ｂ（図６、図９の（ｂ））と、フランジ部２０６ａの外側の被押圧部２０６ｃと、を有する。

ベルト２０１は一端側のフランジ部材２０６Ｒと他端側のフランジ部材２０６Ｆの対向するフランジ部２０６ａ・２０６ａ間に位置している（図７）。フランジ部２０６ａはベルト２０１の端部コバ面を受け止めてベルト２０１のスラスト方向への移動を規制する部分である。ベルトガイド部２０６ｂはベルト２０１の長手端部の内周面を内側から支持してベルト２０１の円筒形状を保形する部分（ベルト２０１の回転軌道を安定させる部分）である。被押圧部２０６ｃは加圧部材（不図示）から押圧力を受ける部分である。

（２）加圧ローラ
加圧ローラ（加圧部材、対向部材、回転体）２５１は、
・軟鋼からなる芯金２５１ａと、
・その外周にローラ状に同心一体に成形被覆させたシリコンゴムの弾性材層２５１ｂと、
・その外周に被覆させたＰＦＡチューブからなる離型層（表層）２５１ｃと、
から構成される。本実施例においては、加圧ローラ２５１はこの構成の外径３０ｍｍの弾性ローラである。

加圧ローラ２５１は定着フレーム２６０の一端側と他端側の側板間において、芯金２５１ａの一端側と他端側がそれぞれ軸受（不図示）を介して回転可能に支持されている。

（３）フランジ部材の押圧
ベルトユニット２００は、定着フレーム２６０の一端側と他端側の側板間において、加圧ローラ２５１に対してヒータ２０３の側を対向させるように、加圧ローラ２５１に実質平行に配列されている。そして、一端側と他端側のフランジ部材２０６（Ｒ・Ｆ）の被押圧部２０６ｃが、それぞれ、一端側と他端側の側板に対称に形成されているガイドスリット２６０ａ（図２）に対して加圧ローラ方向へスライド移動可能に係合している。

また、一端側と他端側のフランジ部材２０６（Ｒ・Ｆ）は、それぞれ、被押圧部２０６ｃにおいて加圧部材（不図示）から加圧ローラ方向への所定の押圧力を受けている。これにより、図６のように、ニップ形成部材２２１がベルト２０１を介して加圧ローラ２５１に加圧される。即ち、ベルト２０１がニップ形成部材２２１により加圧ローラ２５１の弾性層２５１ｂの弾性に抗して加圧ローラ２５１に押圧されて、ベルト２０１と加圧ローラ２５１との間に用紙搬送方向に関して所定幅のニップ部Ｎが形成される。

（４）定着動作
制御部２０は、プリント開始信号に基づいて、加圧ローラ２５１を駆動回転体として図６において矢印Ｒの時計方向に所定の周速度で回転駆動させる。図８において、２３は加圧ローラ２５１の駆動機構（不図示）の駆動源としてのモータであり、制御部２０により制御される。

加圧ローラ２５１が回転駆動されることで、ニップ部Ｎにおいてベルト２０１に加圧ローラ２５１との摩擦力で回転トルクが作用する。これにより、ベルト２０１は、その内面がニップ部Ｎにおいてニップ形成部材２２１のヒータ２０３とホルダ２０４の一部に密着して摺動しながら、ニップ形成部材２２１とステイ２０５の外回りを図６において矢印Ｓの反時計方向に従動回転する。ベルト２０１の回転周速度は加圧ローラ２５１の回転周速度とほぼ対応している。

ベルト２０１は内面がニップ形成部材２２１と摺動（摺接）することにより摺動抵抗が生ずる。その摺動抵抗が高くなりすぎず一定の値となるようにニップ形成部材２２１とベルト２０１の摺動部には耐熱特性を持つフッ素グリスが塗布されている。加圧ローラ２５１の回転はその摺動抵抗に打ち勝って回転し用紙Ｐを搬送する。

また、制御部２０は給電部２４（図８）からヒータ２０３に対する通電を開始する。給電部２４からヒータ２０３への給電経路は、プリンタ本体１Ａ側と定着装置１６側とのドロワコネクタ（不図示）、配線（給電ケーブル）３０１、給電コネクタ（ＡＣコネクタ）３０２を介してなされる。この給電によりヒータ２０３は急速に昇温する。ヒータサーミスタ２１０はヒータ２０３の温度に応じた信号を制御部２０にフィードバックする。また、ベルトサーミスタ２１１もベルト２０１の温度に応じた信号を制御部２０にフィードバックする。

制御部２０はサーミスタ２１０・２１１からの検知温度の情報に基づいてヒータ温度が所定の目標設定温度に昇温して温調されるように給電部２４からヒータ２０３への供給電力を制御する。

上記の定着装置の状態において、画像形成部２（図４）から未定着トナー像ｔが形成された用紙Ｐが図５において矢印Ｍ方向から定着装置１６に導入され、入口ガイド２０８によりニップ部Ｎに案内されてニップ部Ｎにて挟持搬送される。用紙Ｐはニップ部Ｎを挟持搬送される過程でヒータ２０３の熱がベルト２０１を介して付与される。未定着トナー画像ｔはヒータ２０３の熱によって溶融される。また、ニップ部Ｎにかかっている圧力を受ける。これによりトナー画像ｔが用紙Ｐに定着される。

ニップ部Ｎを通過した用紙Ｐは定着装置の内部の複数の搬送用ローラ対２１４、２１５により矢印Ｂ方向へ搬出され定着装置外へと排紙される。その時、ニップ部Ｎの用紙出口部においてベルト２０１から用紙Ｐがスムーズに分離可能できるように分離板２０９がニップ部Ｎの用紙搬送方向下流の位置に設けられている。

（５）定着装置の部品交換
定着装置１６においては、ベルトユニット２００や加圧ローラ２５１などが所定の操作手順にて定着フレーム２６０から取り外し可能に組み付けられている。定着フレーム２６０の、前記ガイドスリット２６０ａ（図２）が形成された一端側と他端側の側板がベルトユニット２００や加圧ローラ２５１を着脱可能に支持する支持部である。例えば、ベルト２０１が使用耐久寿命を迎えたときや偶発的なトラブルでベルト２０１又は他の構成部品の交換が必要な場合にはベルト等必要な単品部品について又はベルトユニット２００の全体状態でサービスマンによる交換作業が行われる。

ニップ部Ｎを形成するベルト２０１や加圧ローラ２５１は通紙によって劣化するために耐久により良好な画像を出力できなくなる。よって、積算通紙枚数が所定枚数に達したらその部材の交換が推奨される定期交換部品として扱われる。そして、定期的にサービスマンが交換を実施する。本実施例でのベルト２０１と加圧ローラ２５１はＡ４横サイズ用紙換算で積算３０万枚通紙するごとに交換としている。

そのため、定着装置１６は定期的にプリンタ本体１Ａから取外してメンテナンスが行うためにプリンタ本体１Ａの所定の装着部に対して取り外し可能（着脱可能）にビスで固定する構成である。サービスマンは所定の操作手順にてプリンタ本体１Ａを開放してプリンタ本体１Ａにビス止めで固定されている定着装置１６のビス止めを外すことで定着装置１６をプリンタ本体１Ａの外部に取り出す。

その取り外した定着装置１６の定着フレーム２６０から所定の操作手順にてベルトユニット２００や加圧ローラ２５１が取り外される。そして、ベルトユニット２００については、更に所定の操作手順にてベルト２０１の交換や他の構成部品の交換がなされる。また、場合によりベルトユニット２００の全体の取り換えがなされる。そして、定着フレーム２６０に対して、ベルト２０１などの部品取り替えを終えたベルトユニット２００または新規のベルトユニット２００、新規の加圧ローラ２５１などの交換部品の再組み付けがなされる。

そして、部品交換を終えた定着装置１６が所定の操作手順にてプリンタ本体１Ａの所定の装着部に再装着されてプリンタ本体１Ａにビス止めで固定され、プリンタ本体１Ａが閉鎖される。これにより、プリンタ１はプリント動作可能な状態に復帰する。

（６）ベルトユニットの組み立て
図９と図７によりベルトユニット２００が組みあがる状態について説明する。

１）図９の（ａ）のように、ニップ形成部材２２１に対してサーミスタユニット３１１を矢印Ａの方向からそれぞれの位置決め部を嵌合させて組合せる。ニップ形成部材２２１は前述したようにヒータ２０３が耐熱用の接着材にて張り付けられたホルダ２０４である。図９の（ａ）においてヒータ２０３はホルダ２０４のサーミスタユニット３１１の側とは反対側に位置しており図においては見えない。

サーミスタユニット３１１はサーミスタホルダ２１２にヒータサーミスタ２１０とベルトサーミスタ２１１とサーモスイッチ（図示せず）を取り付けて組上げた物である。なお、サーミスタ等の束線は図には省略している。

２）図９の（ａ）の組上げ物に対して、ステイ２０５を取り付ける。即ち、図９の（ｂ）のように、ステイ２０５を、サーミスタユニット３１１を覆うようにステイ２０５とホルダ２０４のそれぞれに設けた位置決め部を嵌合させて矢印Ｂの方向から取り付ける。また、他端側（手前側）のフランジ部材２０６Ｆを、ベルト２０１の内部部材であるニップ形成部材２２１とステイ２０５の他端側のそれぞれの突出部に対し矢印Ｃの方向から取り付ける。

そして、ヒータ２０３に電力を供給するためのＡＣコネクタ３０２をニップ形成部材２２１の他端側の突出部に対して矢印Ｄの方向から取り付ける。ニップ形成部材２２１の他端側の突出部にはヒータ２０３に対する給電部２０３ａ（図９の（ａ））が配設されている。従って、ニップ形成部材２２１の他端側の突出部に対してＡＣコネクタ３０２が装着されることで、ＡＣコネクタ３０２とヒータ２０３が電気的に接続する。さらにＡＣコネクタ３０２の移動を防止する為のコネクタストッパ４０１を矢印Ｅの方向からフランジ部材２０６ＦとＡＣコネクタ３０２とを連結するように取り付ける。

そして、この図９の（ｂ）の状態で、ニップ形成部材２２１を構成しているヒータ２０３の表面とホルダ２０４のベルト摺動部に対してフッ素系グリスを塗布する。

３）図９の（ｂ）の組上げ物に対してベルト２０１を取り付ける。即ち、図９の（ｃ）のように、（ｂ）の組上げ物の一端側からベルト２０１を矢印Ｆの方向から外嵌挿入する。そして、ベルト２０１をその他端側の端面（コバ面）がフランジ部材２０６Ｆのフランジ部２０６ａに突き当たるまで移動させる。なお、このベルト２０１の挿入時にはベルト２０１に対し、傷、打痕等が付かないように慎重に作業を行う。

４）図９の（ｃ）の組上げ物に対して、一端側（奥側）のフランジ部材２０６Ｒを取り付ける。即ち、図７のように、ベルト２０１の内部部材であるニップ形成部材２２１とステイ２０５の一端側のそれぞれの突出部に対し、フランジ部材２０６Ｒを矢印Ｇの方向から取り付ける。なお、フランジ部材２０６Ｒを取り付ける際、このフランジ部材２０６Ｒがベルト２０１等に傷や打痕等を付けることが無いように注意して作業を行う。

以上により、ベルトユニット２００が組みあがる。ベルトユニット２００の分解は上記とは逆手順である。

（７）フランジ部材の抜け防止構造
図１は図７のベルトユニット２００の一端側のフランジ部材２０６Ｒ部分のＫ－Ｋ断面図であり、本実施例における、フランジ部材２０６Ｒのベルトユニット２００からの抜け防止構造を表している。他端側のフランジ部材２０６Ｆ抜け防止構造も同じであるから、以下においては、図１の一端側のフランジ部材２０６Ｒの抜け防止構造を代表して説明する。

本実施例において、フランジ部材２０６Ｒはベルト２０１の内部部材であるニップ形成部材２２１とステイ２０５の端部の突出部に対して着脱可能に装着される。図１と図２を参照して、フランジ部材２０６Ｒにはリブ状の突起部（爪部）２０６ｄが一体に設けてある。その突起部２０６ｄの、ベルトユニットへ組み込む際の進行方向Ｇには図１、２に示すようなテーパ部２０６ｅが形作られている。

一方、ニップ形成部材２２１の構成部材であるホルダ２０４の一端部には、フランジ部材２０６Ｒの突起部２０６ｄが嵌るための穴部２０４ｂがあいている。この穴部２０４ｂは、フランジ部材２０６Ｒがホルダ２０４の一端部の正規の位置まで組み付けられた際に、フランジ部材２０６Ｒに設けられた突起部２０６ｄと干渉しないような穴部である。この穴部２０４ｂの、フランジ部材２０６Ｒをホルダ２０４の一端部へ組み込む際の進行方向Ｇの上流側にはテーパ形状を持った突起部２０４ｃがフランジ２０６Ｒ側に突出している。

フランジ部材２０６Ｒがホルダ２０４の一端部に正規の位置まで組込まれるとフランジ部材２０６Ｒから突出した突起部２０６ｄとホルダ２０４から突出した突起部２０４ｃとが高さ方向で係合する。これにより、フランジ部材２０６Ｒがホルダ２０４の一端部、即ちベルトユニット２００から抜けなくなる。

フランジ部材２０６Ｒをホルダ２０４の一端部に組み付ける際は、フランジ部材２０６Ｒの突起部２０６ｄに設けられたテーパ部２０６ｅとホルダ２０４の一端部から突出したテーパ―形状を取った突起部２０４ｃとが係合する。この係合の際に突起部２０６ｄが突起部２０４ｃを乗り越えるとき、ホルダ２０４の一端部を矢印Ｑ方向にホルダ２０４の弾性を利用して撓ませることが可能となる。

そして、フランジ部材２０６Ｒがホルダ２０４の一端部の正規の位置まで進入すると、一旦撓んだホルダ２０４一端部は自身の弾性にて元に位置に戻る。これにより、図１に示すような形状となり、先に説明したようにフランジ部材２０６Ｒ６がホルダ２０４の一端部、即ちベルトユニット２００から抜けなくなる。

つまり、上記の突起部２０６ｄと、穴部２０４ｂ及び突起部２０４ｃとが、材料の弾性を利用してはめ込むことにより固定する所謂スナップフィット部（係合部）を構成している。突起部２０６ｄがホルダ２０４の側に、穴部２０４ｂ及び突起部２０４ｃがフランジ部材２０６Ｒの側に配設されてもよい。

本実施例において、係合とは、穴部２０４ｂに突起部２０４ｃが嵌っている状態を指す。すなわち、穴部２０４ｂの大きさは突起部２０４ｃに対して余裕があってよく、穴部２０４ｂが突起部２０４ｃに嵌っている状態においてある程度のガタを持つ。この状態で、フランジ部材２０６Ｒがホルダ２０４からは外れることが規制されている。

これをまとめると次のとおりである。上記の突起部２０６ｄと、穴部２０４ｂ及び突起部２０４ｃとが、フランジ部材２０６Ｒとホルダ２０４とに相対的に配置されフランジ部材２０６Ｒがホルダ２０４からは外れることを規制する規制部である。そして、この規制部は、フランジ部材２０６Ｒまたはホルダ２０４が弾性に抗して撓められることで上記の規制を解除可能な規制部である。規制の解除によりフランジ部材２０６Ｒはベルトユニット２００から容易に取り外される。

他端側のフランジ部材２０６Ｆのホルダ２０４の他端部に対する取り付け及び抜け防止構造、取り外しも上記の一端側のフランジ部材２０６Ｒの場合と同様である。

ベルトユニット２００において、ベルト２０１は一端側と他端側のフランジ２０６（Ｒ・Ｆ）により長手方向の移動規制がなされるが、フランジ２０６（Ｒ・Ｆ）はステイ２０５、ホルダ２０４に対してあるガタを持ち移動可能な状態で固定されている。

そして、ベルトユニット２００がフレーム２６０にセットされていない状態において、フランジ部材２０６（Ｒ・Ｆ）がベルトユニット２００の長手方向にガタを持ちながらユニット２００から外れないようにする規制部２０６ｄ・２０４ｂ・２０４ｃを持つ。規制部２０６ｄ・２０４ｂ・２０４ｃはフランジ部材２０６（Ｒ・Ｆ）とベルト２０１の内部部材であるホルダ２０４に配設されており、フランジ部材２０６（Ｒ・Ｆ）又はホルダ２０４に可撓性を持たせる。

したがって、ベルトユニットに対するフランジ部材２０６（Ｒ・Ｆ）の取り付け、取り外し作業を容易に行うことができる。同時に両部品に設けられた規制部（係合部）２０６ｄ・２０４ｂ・２０４ｃが係合することで、フランジ部材２０６（Ｒ・Ｆ）のベルトユニットの長手方向への移動が規制される。これにより、フレーム２６０にセット、または、フレーム２６０から取り外した状態のベルトユニット２００からフランジ部材２０６（Ｒ・Ｆ）が不意に外れることがなくなる。

かくして、ベルトユニット２００の構成部品の取り換え作業の容易化を達成しながら、構成部品への傷付けや破損等のトラブルをも防止することができる。

さらに、規制部（係合部）２０６ｄ・２０４ｂ・２０４ｃは、フランジ部２０６とホルダ２０４に対して別の部品ではなく、フランジ部材２０６（Ｒ・Ｆ）やホルダ２０４に一体となって形成されている。これにより、サービスマン等の作業者が意図せず規制部（係合部）を外してしまったような場合にも、規制部を紛失する恐れを低減させることができる。

また、本実施例においては、図７のように、ベルトユニット２００において、他端側のフランジ部材２０６Ｆ側にのみヒータ２０３へ電力を供給するためのＡＣ線３０１及びＡＣコネクタ３０２を取り付けている。即ち、ヒータ２０３に対する給電部２０３ａ（図９の（ａ））がニップ形成部材２２１）の長手方向の一方端側に配設されており、これにＡＣコネクタ３０２を取り付けている。ここでは片側給電と呼ぶ。

片側給電のためにヒータ２０３上に設けた発熱用ヒータパターン（不図示）に連結部を設け片側給電を可能なものとしている。ここではその詳細説明は省く。片側給電とすることで給電を行わない側のフランジ部材２０６Ｒの着脱が容易となりベルト２０１の交換作業が簡素化される効果がある。

この効果と共に、フランジ部材２０６Ｒとホルダ２０４の一端部とに前記の規制部（係合部）２０６ｄ・２０４ｂ・２０４ｃを設けることで、フランジ部材２０６Ｒがベルトユニットから不意に外れることがない。これにより、作業中のベルトへの傷や打痕等を付けてしまうトラブルが無くなる。

（８）フランジ部材の位置決め
ベルトユニット２００の一端側と他端側のフランジ部材２０６（Ｒ・Ｆ）のベルトユニット長手方向に関する位置決めは定着フレーム２６０にベルトユニット２００を組み込むことで行われる。次にその詳細を図２と図３を参照して説明する。

図２は一端側のフランジ部材２０６Ｒが定着フレーム２６０に対し位置決めが行われる詳細を示す。他端側のフランジ部材２０６Ｆの定着フレーム２６０に対する位置決めも同じであるから、この図２の一端側のフランジ部材２０６Ｒの位置決めを代表して説明する。

定着フレーム２６０の一端側の側版には、ベルトユニット２００の一端側のフランジ部材２０６Ｒの用紙搬送方向の位置を決めるためのスリット２６０ａが設けられている。本実施例でそのスリット２６０ａの幅は２０＋０．０９／０ｍｍとしている。一方、フランジ部材２０６Ｒの被押圧部２０６ｃの用紙搬送方向の幅２０６ｆは２０－０．０２／－０．０９ｍｍである。この幅２０６ｆの被押圧部２０６ｃが上記の幅のスリット２６０ａに挿入されて係合される。フランジ部材２０６Ｒの定着フレーム２６０への挿入を簡単に行えるように定着フレーム２６０の被押圧部の導入部の幅２６０ｂは２２ｍｍとしている。

フランジ部材２０６Ｒの長手方向の位置決めはフランジ部材２０６Ｒに設けられた突起部２０６ｇ、２０６ｈ、２０６ｉが互い違いに突出し幅１．４±０．０５ｍｍに設定し、定着フレーム２６０の板金の厚さ１．２ｍｍと嵌合する。この突起部２０６ｇ、２０６ｈ、２０６ｉと同様の突起がフランジ部材２０６Ｒの対向側にも存在する。

定着フレーム２６０の他端側の側板とベルトユニット２００の他端側のフランジ部材２０６Ｆの関係構成も上記の一端側のフランジ部材２０６Ｒの場合と同様である。

ベルトユニット２００を定着フレーム２６０の一端側と他端側の側板間において、加圧ローラ２５１に対してヒータ２０３の側を対向させるように、加圧ローラ２５１に実質平行に配列する。そして、このベルトユニット２００の一端側と他端側のフランジ部材２０６（Ｒ・Ｆ）の被押圧部２０６ｃを、それぞれ、定着フレーム２６０の一端側と他端側の側板に対称に形成されているガイドスリット２６０ａに対して係合させる。これにより、ベルトユニット２００の一端側と他端側のフランジ部材２０６（Ｒ・Ｆ）のベルトユニット長手方向に関する位置決めがなされる。

また、一端側と他端側のフランジ部材２０６（Ｒ・Ｆ）は、それぞれ、被押圧部２０６ｃにおいて加圧部材（不図示）により加圧ローラ方向への所定の押圧力を受ける。これにより、図６のように、ニップ形成部材２２１がベルト２０１を介して加圧ローラ２５１に加圧される。即ち、ベルト２０１がニップ形成部材２２１により加圧ローラ２５１の弾性層２５１ｂの弾性に抗して加圧ローラ２５１に押圧されて、ベルト２０１と加圧ローラ２５１との間に用紙搬送方向に関して所定幅のニップ部Ｎが形成される。

図３は長手方向でベルトユニット２００が定着フレーム２６０に組込まれフランジ部材２０６Ｒとフランジ部材２０６Ｆがそれぞれ定着フレーム２６０の一端側と他端側の側版と嵌係合している様子を示している途中部分省略図である。

以上、説明してきたように、ベルトユニット２００を片側給電化し、フランジ部材２０６Ｒとホルダ２０４に係合部２０６ｄ・２０４ｃを設ける。これにより、ＡＣコネクタ３０２が装着されていない側のフランジ部材２０６Ｒがベルトユニット６１０からの着脱作業が簡素化される。これと共に、フランジ部材２０６Ｒがベルトユニット２００から不意に抜けることが無いのでベルトユニットへの傷、打痕等のトラブルがなくなり作業の確実性が向上する効果がある。

《その他の事項》
（１）定着装置１６として記録材上に形成された未定着トナー像ｔを加熱して定着する装置を例にして説明したがこれに限られない。例えば、記録材に仮定着されたトナー像を加熱し再定着することにより画像のグロス（光沢度）を増大させる装置（この場合も定着装置と呼ぶことにする）であってもよい。

（２）記録材に形成されたトナー像を加熱するベルト２０１を加熱する加熱部材はセラミックヒータ２０３に限られない。内部加熱型あるいは外部加熱型の、電磁誘導加熱手段、ハロゲンヒータ、赤外線ランプ、ニクロム線ヒータ等の加熱器を用いる装置構成にすることもできる。加圧ローラ２５１にもこれを加熱する加熱部材を具備させた装置構成にすることもできる。

（３）画像形成装置は実施の形態の電子写真方式のフルカラー画像装置に限られず、モノクロの画像を形成する画像形成装置でもよい。また、電子写真方式に限られず、静電記録方式、磁気記録方式など他の方式を用いて直接方式又は転写方式でトナー像を形成する画像形成装置であってもよい。

１６・・定着装置、２００・・ベルトユニット、２０１・・ベルト、２５１・・回転体（加圧ローラ）、２６０・・フレーム、Ｎ・・ニップ部、Ｐ・・記録材、ｔ・・トナー像、２１１・・ニップ形成部材、２０６（Ｒ・Ｆ）・・フランジ部材、２０６ｄ・２０４ｂ・２０４ｃ・・規制部

Claims (16)

1. 対向する回転体と協働してトナー画像を加熱する加熱ニップ部を形成するためのベルトユニットであって、
   エンドレスベルトと、
   前記エンドレスベルトの内側において前記エンドレスベルトの長手方向に沿って設けられているニップ形成部材と、
   前記エンドレスベルトの長手方向の位置を規制する規制部材と、
   前記ニップ形成部材と前記規制部材とにより形成され、前記規制部材が前記ニップ形成部材から外れることを規制するスナップフィット部と、を有し、
   前記スナップフィット部は、前記ニップ形成部材と前記規制部材の一方に設けられた穴部と、前記ニップ形成部材と前記規制部材の他方に設けられ、前記穴部と係合する爪部と、を備え、前記規制部材が前記ニップ形成部材に組み込まれた際に、前記爪部と前記穴部が前記長手方向で係合し、前記規制部材が前記長手方向に移動して前記ニップ形成部材から外れることが規制されるように構成されており、
   前記爪部は、前記規制部材の組付ける際の組付け方向下流側において、前記組付け方向上流に向かうほど前記穴部側に傾斜する第１テーパ部を備え、
   前記穴部は、前記規制部材の前記組付け方向上流側において、前記組付け方向下流に向かうほど前記爪部側に傾斜する第２テーパ部を備え、
   前記規制部材が前記ニップ形成部材に組み込まれる際に、前記第１テーパ部と前記第２テーパ部が係合して前記第１テーパ部が前記第２テーパ部を乗り越える際に、前記ニップ形成部材と前記規制部材のうち一方が他方から遠ざかる方向に撓むように構成されている、
   ことを特徴とするベルトユニット。
2. 前記スナップフィット部は、前記ニップ形成部材の弾性に抗して前記ニップ形成部材が撓められることで解除可能であることを特徴とする請求項１に記載のベルトユニット。
3. 前記スナップフィット部は、前記規制部材の弾性に抗して前記規制部材が撓められることで解除可能であることを特徴とする請求項１に記載のベルトユニット。
4. 前記ニップ形成部材は、ヒータを備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のベルトユニット。
5. 前記ベルトユニットは、前記エンドレスベルトの内側にヒータを備え、前記ヒータの給電部は、前記エンドレスベルトの長手方向に関し、前記規制部材が設けられている側と反対側の端部に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のベルトユニット。
6. 前記スナップフィット部は、穴部が前記ニップ形成部材に設けられ、前記穴部と係合する爪部が前記規制部材に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のベルトユニット。
7. 前記スナップフィット部は、穴部が前記規制部材に設けられ、前記穴部と係合する爪部が前記ニップ形成部材に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のベルトユニット。
8. 前記規制部材は、前記エンドレスベルトの内側に位置し前記エンドレスベルトを周方向に関してガイドするガイド部を有することを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載のベルトユニット。
9. エンドレスベルトと、前記エンドレスベルトの内側において前記エンドレスベルトの長手方向に沿って設けられ加熱ニップ部にて前記エンドレスベルトの内側に当接するニップ形成部材と、前記エンドレスベルトの長手方向の位置を規制する規制部材と、前記ニップ形成部材と前記規制部材とにより形成され、前記規制部材が前記ニップ形成部材から外れることを規制するスナップフィット部と、を備えるベルトユニットと、
   前記ベルトユニットを着脱可能に支持する支持部と、
   前記支持部に支持されている前記エンドレスベルトと協働して、トナー画像を加熱する前記加熱ニップ部を形成する回転体と、を有し、
   前記スナップフィット部は、前記ニップ形成部材と前記規制部材の一方に設けられた穴部と、前記ニップ形成部材と前記規制部材の他方に設けられ、前記穴部と係合する爪部と、を備え、前記規制部材が前記ニップ形成部材に組み込まれた際に、前記爪部と前記穴部が前記長手方向で係合し、前記規制部材が前記長手方向に移動して前記ニップ形成部材から外れることが規制されるように構成されており、
   前記爪部は、前記規制部材の組付ける際の組付け方向下流側において、前記組付け方向上流に向かうほど前記穴部側に傾斜する第１テーパ部を備え、
   前記穴部は、前記規制部材の前記組付け方向上流側において、前記組付け方向下流に向かうほど前記爪部側に傾斜する第２テーパ部を備え、
   前記規制部材が前記ニップ形成部材に組み込まれる際に、前記第１テーパ部と前記第２テーパ部が係合して前記第１テーパ部が前記第２テーパ部を乗り越える際に、前記ニップ形成部材と前記規制部材のうち一方が他方から遠ざかる方向に撓むように構成されている、
   ことを特徴とする画像加熱装置。
10. 前記スナップフィット部は、前記ニップ形成部材の弾性に抗して前記ニップ形成部材が撓められることで解除可能であることを特徴とする請求項９に記載の画像加熱装置。
11. 前記スナップフィット部は、前記規制部材の弾性に抗して前記規制部材が撓められることで解除可能であることを特徴とする請求項９に記載の画像加熱装置。
12. 前記ニップ形成部材は、ヒータを備えることを特徴とする請求項９乃至１１の何れか一項に記載の画像加熱装置。
13. 前記ベルトユニットは、前記エンドレスベルトの内側にヒータを備え、前記ヒータの給電部は、前記エンドレスベルトの長手方向に関し、前記規制部材が設けられている側と反対側の端部に設けられていることを特徴とする請求項９乃至１２の何れか一項に記載の画像加熱装置。
14. 前記スナップフィット部は、穴部が前記ニップ形成部材に設けられ、前記穴部と係合する爪部が前記規制部材に設けられていることを特徴とする請求項９乃至１３の何れか一項に記載の画像加熱装置。
15. 前記スナップフィット部は、穴部が前記規制部材に設けられ、前記穴部と係合する爪部が前記ニップ形成部材に設けられていることを特徴とする請求項９乃至１３の何れか一項に記載の画像加熱装置。
16. 前記規制部材は、前記エンドレスベルトの内側に位置し前記エンドレスベルトを周方向に関してガイドするガイド部を有することを特徴とする請求項９乃至１５の何れか一項に記載の画像加熱装置。

Images