JPH05341673A - 熱定着装置 - Google Patents

熱定着装置

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JPH05341673A
JPH05341673A JP14754492A JP14754492A JPH05341673A JP H05341673 A JPH05341673 A JP H05341673A JP 14754492 A JP14754492 A JP 14754492A JP 14754492 A JP14754492 A JP 14754492A JP H05341673 A JPH05341673 A JP H05341673A
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JP
Japan
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heat
resistant belt
heat generating
belt
fixing device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP14754492A
Other languages
English (en)
Inventor
Masao Mitani
正男 三谷
Kazuo Shimizu
一夫 清水
Shunichi Tsumura
俊一 津村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Koki Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Koki Co Ltd filed Critical Hitachi Koki Co Ltd
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Publication of JPH05341673A publication Critical patent/JPH05341673A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐熱ベルトの片寄り修復を単純な機構かつ低
コストで実現する電子写真装置の熱定着装置を提供す
る。 【構成】 記録情報に基づくトナー像を耐熱ベルト1
を介して用紙へ定着する手段と、発熱手段Aの設置角度
を変化させて、耐熱ベルト1の片寄りを防止する手段と
を有する電子写真記録の熱定着装置において、発熱手段
Aの設置角度を変化させる手段としてソレノイド21を
用い、かつ耐熱ベルト1の片寄り検出と片寄り量制御を
1つの接点スイツチ25,26で可能とした片寄り制御
機能とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐熱ベルトを介して発
熱体の熱を伝達し、記録部で形成されたトナー像を用紙
に定着する手段において、発熱体の設置角度に基づく耐
熱ベルトの片寄り修復効果により、安定して耐熱ベルト
を回転させる電子写真装置の熱定着装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の装置は、特開平3−12682号
公報に記載のように、耐熱ベルトの片寄り防止をプーリ
のクラウン効果で実施するものや、特開平2−2597
88号公報に記載のように、耐熱ベルトの片寄り量を2
個のセンサを用いて検出し、プーリのアライメントを耐
熱ベルトの片寄り量に基づいて変化させて実施する構成
になつていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、ベル
トに張力を作用させて、ベルトを変形させることにより
作用するクラウン効果で、ベルトの片寄りを自己制御す
る構成になつており、構成は単純であるが、剛性の高い
メタルベルトに適用する場合、2軸の軸心平行度を高精
度に保持する必要があり、コスト増につながるという問
題があつた。また、環境温度変化を伴う場合は、熱変形
による蛇行量変化の現象を伴い、信頼性の面で問題があ
つた。
【0004】一方、耐熱ベルトの片寄り量を2個のセン
サを用いて検出するため、機構が複雑になると共にコス
ト高になるという点で問題があつた。
【0005】本発明は、耐熱ベルトの片寄り修復を単純
な機構かつ低コストで実現する電子写真装置の熱定着装
置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にあつては、耐熱ベルトの軸方向の位置ずれ
を検知する位置ずれ検知手段と、その位置ずれ検知手段
からの位置ずれ検知信号に基づいて、耐熱ベルトの内面
と接触する部材を耐熱ベルトの軸方向に対して若干傾斜
させる傾斜手段を設けたものである。
【0007】
【作用】発熱体の設置角度を制御する手段として、ソレ
ノイドの電磁力を用い、かつ該電磁力をクラツチを介し
てベルト片寄り量制御に併用することにより、耐熱ベル
トの片寄りの検出と片寄り量の制御をワンアクシヨンで
実施するため、構成の簡略化が可能となる。
【0008】
【実施例】
(1)全体の構成 図1は本発明の熱定着装置の正面図である。
【0009】熱定着装置は、ヒートローラ部11とバツ
クアツプローラ(加圧ローラ)6とからなる。ヒートロ
ーラ部11は大きく分けて、外側表面を潤滑性樹脂で被
覆した金属製環状の耐熱ベルト1と、該耐熱ベルト1を
加熱・冷却器(発熱手段)Aに密着させながらバツクア
ツプローラ6と同期させて回転させる駆動プーリ2とか
らなつている。そして加熱・冷却器Aは発熱体12、冷
却器13、温度センサ14、およびこれらを一体構造と
して固定する耐熱性断熱支持材15から構成される。ま
た、バツクアツプローラ6は回転軸芯6aにシリコンゴ
ムやフツ素ゴム等からなる耐熱弾力体6bが被覆されて
いる。
【0010】熱定着装置は、このヒートローラ部11に
未定着トナー16からなる像の支持体である用紙7が接
触して未定着トナー16が用紙7の表面に溶融浸透し、
さらに冷却凝固するようにバツクアツプローラ6を一定
の圧力でヒートローラ部11に押し付け、矢印の方向に
回転させる。ヒートローラ部11は駆動トルクの低減と
耐熱ベルト1の長寿命化、ならびに用紙7の導入を容易
ならしめるために、用紙7導入側の加熱・冷却器Aの曲
率を大きくしてある。反対に、ヒートローラ部11の用
紙7出口側の曲率を小さくしてあるのは、耐熱ベルト1
から用紙7が容易に離れるようにするためであり、これ
によつて通常必要であつた用紙分離爪が不要になつた。
冷却器13は、発熱体12によつて加熱された耐熱ベル
ト1の温度を、用紙7の離形前にトナーの固着温度以下
程度に冷却することにより、オフセツト現象を生じない
ようにする役割を果たしている。
【0011】図2に本発明になる実施例の概略構成を示
す。駆動プーリ2は駆動源であるモータ5により回動す
る。片寄り制御ユニツト8で、耐熱ベルト1の片寄り検
出および片寄り量制御を行う。
【0012】図3は、加熱・冷却器Aの平面図であり、
加熱・冷却器Aは連結金具17の移動により回転軸18
を中心として回動するようになつている。
【0013】図2に示す片寄り制御ユニツト8の平面図
を図4に、正面図を図5に示す。片寄り制御ユニツト8
は、ソレノイドコイル21、ソレノイドシヤフト22、
ソレノイドハブ23およびバネ35からなるソレノイド
と、ソレノイドシヤフト22を介して動力を伝達するナ
ツト32,33および連結金具34と、ベルト片寄りを
検出するベルト端検出ローラ27、板バネ28,29、
接点25および接点26と、ベルト片寄りを修復するク
ラツチ24および支点30と、板バネ28,29および
支点30を保持する固定台31より構成される。
【0014】(2)各構成部分の相互作用 図6(a),(b),(c)に熱定着器で発生する耐熱
ベルト1の片寄り現象を示す。図6の断面図(a)にお
いて、駆動プーリ2が時計方向に回転する場合、加熱・
冷却器Aと耐熱ベルト1間の摩擦力に起因した張力が、
耐熱ベルト1の巻取り側に作用する。これに対し、耐熱
ベルト1の送り出し側には弛みが発生する。このような
耐熱ベルト1の搬送系において、加熱・冷却器Aの軸
が、駆動プーリ2の中心点Pと加熱・冷却器Aの例えば
中心点とを結ぶ線と、駆動プーリ2の軸とから形成され
る平面上から離脱するように乱れると、例えば時計方向
に加熱・冷却器Aが回転しながらずれると、耐熱ベルト
1は右方向に片寄りだす〔同図(b)〕。
【0015】一方、平面図(c)に示したように、例え
ば反時計方向に加熱・冷却器Aが回転してずれると、耐
熱ベルト1は左方向に片寄りだす。
【0016】このような耐熱ベルト1の片寄り特性を図
7のグラフに示した。加熱・冷却器Aの設定位置と耐熱
ベルト1の片寄り量との関係を示している。横軸に加熱
・冷却器Aの取り付け位置、縦軸に耐熱ベルト1の片寄
り時間、つまり、片寄り量を片寄り速度で除した量を表
している。
【0017】グラフ上では片寄り速度0、即ちベルトが
片寄らないポイントが存在するが、現実には最大限組み
立て精度を上げたとしても、温度変化を伴う環境下で片
寄り速度0を保持することは不可能であり、耐熱ベルト
1は左右いずれかの方向に片寄る。
【0018】この耐熱ベルト1の片寄り特性を、耐熱ベ
ルト1の片寄り修復手段に簡単な機構で活用した構成
が、図1〜図5に示す定着装置である。
【0019】耐熱ベルトの片寄り防止メカニズムを図8
ないし図11により以下説明する。図8で、耐熱ベルト
1の片寄り方向を、予めベルト端検出ローラ27のある
側に片寄るように加熱・冷却器回転角度を設定する。耐
熱ベルト1の片寄りにより図9に示すように、ベルト端
検出ローラ27の移動に伴い、接点25と接点26が接
触すると、通電によりソレノイドの電磁力が発生する。
この電磁力の発生に伴い、図10に示すように、加熱・
冷却器Aが回転移動し、耐熱ベルト1の片寄り方向が変
わると同時に、クラツチ24を介してベルト端検出ロー
ラ27が耐熱ベルト1側に押し付け力を受け、接点の接
触により耐熱ベルト1が所定制御位置に達するまでソレ
ノイドに通電する。
【0020】ベルト端検出ローラ27が所定位置まで移
動すると、図11に示すように、接点25と接点26が
離れ、非通電となるためソレノイドの電磁力が解除さ
れ、ソレノイドに設置しているバネ35の弾性力でソレ
ノイドが初期位置に戻ると同時にクラツチ24の押し付
け力が解除される。これに伴い、ベルト端検出ローラ2
7が初期位置に戻ると同時に、ベルト端の片寄り方向が
初期設定方向になり、図8に示す状態に戻る。
【0021】本実施例における熱定着装置は、上述した
片寄り防止メカニズムに従つて、連続的に安定した回転
を継続する。
【0022】耐熱ベルト1の片寄り量の制御は、クラツ
チ24の寸法形状等で任意に設定可能である。本実施例
では基準位置から、±2mmの範囲で片寄るように設定
している。なお、クラツチ材質は電気的絶縁性と機械的
強度確保の観点から、3mm厚の硬質プラスチツク製と
した。
【0023】ベルト端検出部材を、金属製耐熱ベルトと
の摩擦計数低減および絶縁確保を目的として、形状をロ
ーラ形状、材質を硬質プラスチツクとしている。板バネ
は耐熱ベルト1の端部への負荷を極力小さくするため、
0.2mm厚の薄肉ばね鋼を用いた。丸み形状の検出部
材を使用したところ、10時間程度の連続駆動試験で金
属製耐熱ベルトとの接触部で磨耗による減肉現象が確認
されたが、ローラ形状としたところ1000時間以上の
連続試験で異常は認められなかつた。
【0024】接点25および接点26の材質はニツケル
/銀系としたが、直流12V、100mAの条件下で1
0万回の繰り返しON/OFF試験を実施したところ、
異常はなかつた。なお、高電圧条件下で使用する場合は
接点材料にベリリユウムを添加すると、信頼性が向上す
る。
【0025】本実施例ではソレノイドとして、電磁石と
永久磁石を兼ね備えた自己保持型ソレノイドを使用し
た。本ソレノイドは作動後の保持力として永久磁石の磁
力を利用しており、自己発熱しないため連続使用時に強
制空冷する必要がない。また作動時の通電のみのため、
ランニングコストの低減が可能である。なお、電源仕様
としては、直流12V、電流100mAである。ストロ
ーク1mmで500gの電磁力を発生する。
【0026】上記構成の片寄り制御ユニツトを組み込ん
だ図2に示す熱定着装置の連続駆動試験を、発熱体通電
条件下で1000時間実施したところ、安定したベルト
走行を確認した。
【0027】耐熱ベルトの片寄り量を2個の光センサを
用いて検出する従来の技術と本発明の技術を図15の図
表を用いて以下に比較する。
【0028】従来技術では、左右両サイドのベルト片寄
り検出を実施するため、2個のセンサを必要とし、かつ
センサの信号を増幅するアンプおよび、信号を保持する
リレーが必要である。これに対し本発明では、1個のセ
ンサのみで、アンプもリレーも不要であるため、部品点
数を大幅に少なくでき、低コスト化が達成可能である。
【0029】(3)他の実施例 上記実施例のベルト片寄り制御ユニツトは、ベルト端の
検出機構として、いかなる場合にも適用可能であり、以
下本発明の他の実施例を図12ないし図14に示す。
【0030】図12に示す実施例は、ソレノイド等の動
力源で加熱・冷却器Aを移動し、耐熱ベルト1の片寄り
方向を変化させるものである。
【0031】図13に示す実施例は、ソレノイド等の動
力源でテンシヨンローラ41を回転移動し、耐熱ベルト
1の片寄り方向を変化させるものである。
【0032】図14に示す実施例は、ソレノイド等の動
力源で駆動プーリ2を上下あるいは左右に移動し、耐熱
ベルト1の片寄り方向を変化させるものである。
【0033】上記いずれの方式についても、本発明の片
寄り制御機構は適用可能である。冷却体、テンシヨンロ
ーラあるいは駆動プーリを移動する手段として、ソレノ
イド等の動力を用い、かつ該動力をクラツチを介してベ
ルト片寄り量制御に併用することにより、耐熱ベルトの
片寄り量の制御をワンアクシヨンで実施するため、構成
の簡略化が可能である。
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、ソレノイドの電磁力を
発熱手段の設置角度変化と片寄り量制御に併用し、1つ
の接点スイツチで左右両サイドのベルト片寄り検出およ
び片寄り量制御が可能となるため、耐熱ベルトの片寄り
修復を簡単な構造、かつ低コストで実現できる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の熱定着装置の正面図である。
【図2】本発明の熱定着装置の実施例の概略構成の傾視
図である。
【図3】加熱・冷却器の平面図である。
【図4】本発明の熱定着装置の片寄り制御ユニツトの平
面図である。
【図5】本発明の熱定着装置の片寄り制御ユニツトの正
面図である。
【図6】発熱体の位置ずれと耐熱ベルトの片寄りの模式
図である。
【図7】発熱体の位置ずれと耐熱ベルトの片寄りの関係
の実験データを示す説明図である。
【図8】耐熱ベルト片寄り制御原理を示す説明図であ
る。
【図9】耐熱ベルト片寄り制御原理を示す説明図であ
る。
【図10】耐熱ベルト片寄り制御原理を示す説明図であ
る。
【図11】耐熱ベルト片寄り制御原理を示す説明図であ
る。
【図12】片寄り方向制御方法の他の実施例を示す構成
図である。
【図13】片寄り方向制御方法の他の実施例を示す構成
図である。
【図14】片寄り方向制御方法の他の実施例を示す構成
図である。
【図15】本発明と従来技術との比較結果を示す図表で
ある。
【符号の説明】
A 加熱・冷却器(発熱手段) 1 耐熱ベルト 2 駆動プーリ 6 バツクアツプローラ 7 用紙 8 片寄り制御ユニツト 21 ソレノイドコイル 22 ソレノイドシヤフト 23 ソレノイドハブ 24 クラツチ 25,26 接点 27 ベルト端検出ローラ 34 連結金具 35 バネ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内側に発熱体を有する発熱手段と、その
    発熱手段から所定の間隔をおいて配置された駆動プーリ
    と、前記発熱手段と駆動プーリとの間に回転可能に掛け
    渡された耐熱ベルトと、その耐熱ベルトを介して前記発
    熱手段と対向する位置に配置されて耐熱ベルトと共に連
    れ回りするバツクアツプローラとを備え、 未定着トナー像を担持した像支持体を前記耐熱ベルトと
    バツクアツプローラとの間を通過させることにより、未
    定着トナー像を像支持体に溶融定着させる熱定着装置に
    おいて、 前記耐熱ベルトの軸方向の位置ずれを検知する位置ずれ
    検知手段と、 その位置ずれ検知手段からの位置ずれ検知信号に基づい
    て、前記耐熱ベルトの内面と接触する部材を耐熱ベルト
    の軸方向に対して若干傾斜させる傾斜手段を設けたこと
    を特徴とする熱定着装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載において、前記発熱手段
    が、発熱体と、その発熱体の耐熱ベルト搬送方向後流側
    に配置された冷却体とを備え、その発熱体と冷却体とが
    一体に連結され、 前記位置ずれ検知信号に基づいて、この発熱手段が傾斜
    されるように構成されていることを特徴とする熱定着装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載において、前記発熱手段
    が、発熱体と、その発熱体の耐熱ベルト搬送方向後流側
    に配置された冷却体とを備え、その冷却体が傾斜可能に
    支持され、 前記位置ずれ検知信号に基づいて、この冷却体が傾斜さ
    れるように構成されていることを特徴とする熱定着装
    置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載において、前記耐熱ベルト
    の内面と接触するテンシヨンローラが設けられ、 前記位置ずれ検知信号に基づいて、このテンシヨンロー
    ラが傾斜されるように構成されていることを特徴とする
    熱定着装置。
  5. 【請求項5】 請求項1記載において、前記駆動プーリ
    が傾斜可能に支持され、 前記位置ずれ検知信号に基づいて、この駆動プーリが傾
    斜されるように構成されていることを特徴とする熱定着
    装置。
JP14754492A 1992-06-08 1992-06-08 熱定着装置 Withdrawn JPH05341673A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Date Code Title Description
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990831