JPH1026196A - 無端状ベルトの交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無端状ベルトの交換を簡単にかつベルトを損
傷することなく行うことができる装置を提供する。 【解決手段】 複数の支持部材１６、１８、２０により
支持される無端状ベルト１２の交換装置５２であって、
支持部材に対応する複数の交換用補助部材５４、５６、
５８と、これら交換用補助部材を連結して保持する連結
保持部材６０とを有し、交換用補助部材は支持部材のベ
ルト接触部に対応したベルト受け部５４ａ、５６ａ、５
８ａを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ローラなどの複数
の支持部材により支持されている無端状ベルトを交換す
るための装置、特に電子写真式の複写機等において未定
着現像剤を加熱溶融して用紙に定着するベルト式の定着
装置にあって該定着装置に含まれる無端状ベルトの交換
に適した装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の複写機やプリンタは数々
の消耗部品を有する。また、近年は消耗部品の交換を容
易にするために、関連する部品を一つのカートリッジに
集めて一体的に交換する手法が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、カートリッジ
に組み込まれている部品はすべて同一の耐久性を有する
わけでなく、廃棄されるカートリッジの中には依然とし
て使用に耐え得る部品も含まれている。したがって、頻
繁にカートリッジを交換すると一つ一つの部品を交換す
るよりも割高になり、複写一枚当たりのコストが高くな
る。さらに、使い捨ての部品が増えることは環境の面か
らも好ましいことではない。したがって、必要最小限の
部品だけを交換することが望まれている。

【０００４】ところで、電子写真複写機等の画像形成装
置にあってベルト式定着装置に使用される無端状ベルト
のような部品は柔軟で不定形である。そのため、このベ
ルトだけを単独で損傷することなく交換するには相当な
熟練を要する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、この
ような無端状のベルトを損傷することなく簡単に交換で
きる装置を提供するもので、複数の支持部材により支持
される無端状ベルトの交換装置であって、上記支持部材
に対応する複数の交換用補助部材と、これら交換用補助
部材を連結して保持する連結保持部材とを有し、上記交
換用補助部材は上記支持部材のベルト接触部に対応した
ベルト受け部を備えている。なお、上記連結保持部材は
変形自在に構成してもよい。また、交換装置には、上記
補助部材に支持されたベルトを覆う保護部材を設けても
よい。

【０００６】

【発明の作用及び効果】上記交換装置では、新たに装着
される無端状ベルトは、交換用補助部材のベルト受け部
により、装着後に支持部に支持される状態とほぼ同一の
状態で支持される。したがって、交換用補助部材を対応
する支持部材に一致させた後、交換用補助部材に支持さ
れたベルトはこれをベルト受け部に沿って移動させるだ
けで支持部に装着することができる。そのため、熟練し
た者でなくても簡単にベルトの交換ができる。また、装
着時にベルトが折れ曲ったり、周辺機器と接触するなど
して損傷することがない。さらに、無端状ベルトを交換
する際に、このベルトに付随して他の使用可能な部品を
廃棄することがないので、廃棄物の発生を最小限に抑え
ることができるし、消耗品コストが削減できる。

【０００７】また、補助部材を変形自在に構成した交換
装置は、不使用時にこれを折り畳んで収めることができ
るので、収納スペースが少なく済むし、輸送コストも安
く済む。さらに、補助部材に支持されたベルトを保護部
材で覆う交換装置では、取り扱い時におけるベルトの損
傷を防止できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態について説明する。図１はベルト式
定着装置１０の正面図、図２はベルト式定着装置１０の
斜視図で、これらの図に示す定着装置１０において、定
着ベルト１２は耐熱性、離型性、耐久性に優れた厚さ約
１００μｍ以下、好ましくは４０μｍ以下の無端状薄肉
フィルムである。薄肉フィルムとしては、例えばポリイ
ミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエ
ーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、シリコ
ーン樹脂、フッ素樹脂などの耐熱性樹脂からなる単層フ
ィルム、又はポリテトラフルオロエチレン、パーフルオ
ロアルコキシレンアルカンなどのフッ素樹脂に導電材を
添加した厚さ約１０μｍの離型性コート層を厚さ約２０
μｍの上記単層フィルムの外周面すなわち画像接触面に
設けた複合フィルムが好適に用いられる。

【０００９】上記定着ベルト１２は、モータ１４に駆動
連結されている駆動ローラ１６と、この駆動ローラ１６
とほぼ平行に配置されている従動ローラ１８と、加熱ユ
ニット２０に巻回されて支持されており、モータ１４の
駆動に基づいてベルト１２は矢印２２方向に回転移動す
るようにしてある。なお、従動ローラ１８はベルト１２
に張力を付与するテンションローラと兼用してもよい。
定着ベルト１２の外側には、加熱ユニット２０に対向し
て加圧ローラ２４が設けてあり、この加圧ローラ２４は
図示しないスプリングなどの付勢手段により定着ベルト
１２を介して加熱ユニット２０に所定の圧力で押圧され
ている。なお、加圧ローラ２４は、この加圧ローラ２４
とベルト１２とのニップ部２６の長さを大きくするため
に、外周部をシリコンゴムなどの離型性のよいゴム弾性
層で被覆するのが好ましい。また、加圧ローラ２４のベ
ルト１２に対する圧接力は、ニップ部２６を通過するシ
ート上のトナー像が潰れるのを防止するために、約４〜
１０ｋｇとするのが適当である。

【００１０】加熱ユニット２０は、ベルト１２に対向す
るヒータ３２と、このヒータ３２を支持する予熱用伝熱
部材３４と、ベルト対向面を除いて該伝熱部材３４の周
囲を覆い内側に熱閉鎖空間を作る断熱部材３６と、ベル
ト１２の移動方向に関して断熱部材３６の下流側に設け
た冷却用伝熱部材３８とを備えており、これらの各部材
は接着剤等により一体的に組み合わされている。ヒータ
３２としては、非導電性基板上に例えばＡｇ／Ｐｂ、Ｒ
ｕＯ２、Ｔａ２Ｎなどの低熱容量の電気抵抗材料を線状
又は帯状にスクリーン印刷したものが好適に用いられ
る。予熱用伝熱部材３４と冷却用伝熱部材３８として
は、例えばアルミナやチッ化アルミニウムなどが好適に
用いられる。断熱部材３６としては、ポリフェニレンス
ルフィド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリエー
テルエーテルケトン、液晶ポリマーなどの高耐熱樹脂、
又はこれらの樹脂とセラミックス金属又はガラス等の複
合材料で構成されたもの、若しくはこれらを発泡して断
熱性を高めたものが好適に用いられる。なお、図示しな
いが、ベルト１２の内側又は外側には、ベルト１２の温
度を検出する検温素子を設け、この検温素子の出力に応
じてヒータ３２への通電を制御してもよい。

【００１１】以上の構成からなる定着装置１０の動作に
ついて説明する。定着装置１０では、モータ１４の駆動
に基づいて駆動ローラ１６が矢印４０方向に回転する。
これにより、ベルト１２は矢印２２方向に回転移動する
とともに、ベルト１２と接触している従動ローラ１８と
加圧ローラ２４がそれぞれ矢印４２、４４方向に回転す
る。加熱ユニット２０では、ベルト１２に対向している
ヒータ３２に所定の電流が印加され、その発熱によりベ
ルト１２を加熱する。また、ヒータ３２の熱は予熱用伝
熱部材３４に伝わり、ヒータ３２で加熱される以前に予
熱用伝熱部材３４の熱によりベルト１２が予熱される。
そして、未定着トナー４６を有するシート４８が搬送装
置５０によりニップ部２６に供給されると、上述のよう
にして加熱されたベルト１２がトナー４６及びシート４
８に接触してこれを加熱する。その結果、トナー４６が
溶融し、ベルト１２と加圧ローラ２４との圧接力により
溶融トナー４６がシート４８に定着する。このようにし
て加熱されたトナー４６とシート４８並びにヒータ３２
の対向部を通過したベルト１２部分は、冷却用伝熱部材
３８との対向部でこれに熱が奪われて冷却される。

【００１２】次に、ベルト１２を交換するための装置に
ついて、図３、４を参照して説明する。図３はベルト交
換装置の斜視図、図４はベルト交換装置を用いてベルト
を交換している状態を示す側面図で、これらの図に示す
ベルト交換装置５２は、ベルト１２を支持する３つの交
換用補助部材、すなわち２つの円筒状補助部材５４、５
６と一つの矩形状補助部材５８を備えている。ここで、
前者の円筒状補助部材５４、５６はそれぞれ駆動ローラ
１６、従動ローラ１８と実質的に同一横断面形状として
あり、後者の矩形状補助部材５８は加熱ユニット２０と
実質的に同一横断面形状としてあり、これら補助部材５
４、５６、５８の外周面がベルト受け部５４ａ，５６
ａ，５８ａとしてある。また、円筒状補助部材５４、５
６はそれらの一端部にそれぞれ駆動ローラ１６、従動ロ
ーラ１８の軸１７、１９（図２参照）がちょうど挿入可
能な軸受け孔５５、５７を有し、矩形状補助部材５８は
加熱ユニット２０に設けたベルト受け部２１にちょうど
一致する段部５９を有する。なお、補助部材５４、５
６、５８の素材としては各種の材料が使用可能である
が、例えばナイロン、ポリカーボネートなどの樹脂、又
はアルミニウム、ステンレスなどの金属が好適に用いら
れる。これらの補助部材５４、５６、５８は、駆動ロー
ラ１６、従動ローラ１８、加熱ユニット２０と同一の配
置関係に置かれ、上記軸受け孔５５、５７、段部５９と
反対側の端部で連結保持部材６０に固定される。そし
て、交換用ベルト１２は、一点鎖線で示すように、３つ
の補助部材５４、５６、５８のベルト受け部５４ａ、５
６ａ、５８ａに保持される。

【００１３】上記交換装置５２を用いて新たな交換用ベ
ルト１２を定着装置１０に組み入れる場合、円筒状補助
部材５４、５６の軸受け孔５５、５７を駆動ローラ１
６、従動ローラ１８の軸１７、１８に外挿すると共に、
矩形状補助部材５８の段部５９を加熱ユニット２０のベ
ルト受け部２１に係合し、補助部材５４、５６、５８の
端部を駆動ローラ１６、従動ローラ１８、加熱ユニット
２０の端部に一致させる。続いて、交換用ベルト１２を
補助部材５４、５６、５８から駆動ローラ１６、従動ロ
ーラ１８、加熱ユニット２０に向けてスライドし、これ
ら駆動ローラ１６、従動ローラ１８、加熱ユニット２０
の周囲に装着する。装着後、交換装置５２を定着装置１
０から取り外し、定着装置には駆動ローラ１６等の軸受
け機構を含むカバー（図示せず）を装着する。

【００１４】定着装置１０に装着されているベルト１２
を取り出す場合、ベルト１２の装着されていない交換装
置５２を上述のようにして定着装置１０に取り付け、こ
の定着装置１０から交換装置５２に向かってベルト１２
をスライドさせる。

【００１５】このように、上記交換装置５２を使用すれ
ば、定着装置１０に対するベルトの装着と回収が熟練者
でなくても簡単にかつ短時間で行える。また、新品のベ
ルト１２を損傷することなく定着装置１０に装着でき
る。

【００１６】ベルト交換装置の第２の実施形態について
図５から図８を参照して説明する。図５はベルト交換装
置の斜視図、図６はベルト交換装置の正面図で、これら
の図に示すベルト交換装置６２において、連結保持部材
６４は屈伸自在な材料、例えばナイロンやポリカーボネ
ートなどで無端ベルト状に形成されており、この連結保
持部材６４に３つの補助部材６６、６８、７０が固定さ
れ、これら補助部材６６、６８、７０の外周面がベルト
受け部６６ａ、６８ａ、７０ａとしている。これら補助
部材６６、６８、７０はそれぞれ第１の実施形態の補助
部材５４、５６、５８と実質的に同一構成としてあるの
で、その他の説明は省略する。また、本実施形態のベル
ト交換装置６２も、第１の実施形態のベルト交換装置５
２と同様にして使用されるので、具体的な使用方法に関
する説明は省略する。

【００１７】以上のように構成した本実施形態のベルト
交換装置６２では、上述のように連結保持部材６４が屈
伸自在な材料で作られているので、図７に示すように、
不使用時には連結保持部材６４を折り畳んで収めること
が可能である。そのため、収納スペースが少なく済む
し、輸送コストも安く済む。また、連結保持部材６４
は、折り畳んでも所定の曲率を保持するように構成する
ことで、ベルト交換装置６２に保持されている交換用フ
ィルムの変形や皺の発生を防止できる。なお、図８に示
すように、連結保持部材６４の内面に連続して凹凸７２
を設けると、折り畳みが容易にできると共に、折り畳ん
だときに所定の曲率を確保することができる。

【００１８】上記第１と第２の実施形態にかかるベルト
交換装置、及び後述するその他のベルト交換装置では、
補助部材に保持されている交換用ベルトの周囲を保護部
材で覆い、交換用ベルトの損傷を防止するようにしても
よい。この場合、図９に示すように、保護部材７４に係
合部７６及び被係合部７８を設け、この係合部７６を被
係合部７８に係合させることで保護部材をベルトの周囲
に安定的に保持することができる。また、係合部７６と
被係合部７８との係合を解除すれば保護部材７４は容易
に取り外すことができる。なお、保護部材７４の取り外
しは、交換用ベルトを定着装置に装着後に行ってもよい
し、装着前に行ってもよい。

【００１９】ベルト交換装置の第３の実施形態について
図１０から図１２を参照して説明する。なお、図１１、
１２は図面が複雑になるのを回避するために、一部の構
成が削除されている。図１０はベルト交換装置の斜視図
で、このベルト交換装置８０は第１実施形態のベルト交
換装置と同一の基本的構成を有し、２つの円筒状補助部
材８２、８４と、一つの矩形状補助部材８６と、これら
３つの補助部材８２、８４、８６をそれらの一端部で連
結し固定する連結保持部材８８とから構成されており、
補助部材８２、８４、８６の外周面がベルト受け部８２
ａ、８４ａ、８６ａとしてある。しかし、第１の実施形
態と違って、本実施形態の補助部材８２、８４、８６は
両端部を除く領域がそれぞれ蛇腹構造の伸縮部８３、８
５、８７としてある。なお、伸縮部８３、８５、８７
は、樹脂又は金属ワイヤなどで構成するのが好ましい。

【００２０】このベルト交換装置８０にベルトを装着す
る場合、まず各補助部材８２、８４、８６の伸縮部８
３、８５、８７を縮め、次に補助部材８２、８４、８６
に交換用ベルトの一端側を外装し、最後に各伸縮部８
３、８５、８７を引き伸ばす。交換用ベルトを定着装置
に装着する場合、図１１、１２に示すように、補助部材
８２、８４、８６の端部をそれぞれ駆動ローラ、従動ロ
ーラ、加熱ユニットの端部に一致させた後、連結保持部
材８８を定着装置に向けて押す。これにより、補助部材
８２、８４、８６に保持された交換用ベルトは交換装置
８０から駆動ローラ、従動ローラ、加熱ユニットの周囲
にスライドして装着される。定着装置に装着されている
ベルトを取り外す場合、図１２に示すように、伸縮部８
３、８５、８７を縮めておき、定着装置に装着されてい
るベルトを交換装置８０に向けて引き出す。そして、ベ
ルトの取り出し側端部が連結保持部材８８に当接する
と、以後はベルトと補助部材８０を保持しながらこれら
を取り出し方向に引く。これにより、伸縮部８３、８
５、８７が伸びると共に、定着装置からベルトが取り出
される。なお、伸縮部８３、８５、８７は蛇腹構造に限
らず、テレスコープ式（入り子式）としてもよいし、公
知のあらゆる伸縮構造が適用可能である。

【００２１】このように、本実施形態のベルト交換装置
では、各補助部材が伸縮自在としてあるので、不使用時
の収容スペースが少なく済む。また、上記実施形態と同
様に簡単にベルトを着脱できると共に装着時にベルトを
損傷することもない。

【００２２】ベルト交換装置の第４の実施形態について
図１３から図１６を参照して説明する。図１３はベルト
交換装置の斜視図で、このベルト交換装置９０は基板９
２を備えている。基板９２には、ベルトとこれを支持す
る駆動ローラ、従動ローラ、加熱ユニットとの接触部を
投影した位置にスリット９４、９６、９８が形成されて
いる。これらスリット９４、９６、９８には、それと同
一形状の断面をした補助部材１００、１０２、１０４が
摺動自在に挿入できるようにしてあり、これら補助部材
１００、１０２、１０４の外周面がベルト受け部１００
ａ、１０２ａ、１０４ａとしてある。また、補助部材１
００、１０２、１０４の一端側にはストッパ１０６、１
０８、１１０が固定されている。さらに、基板９２は駆
動ローラ、従動ローラ、加熱ユニットの一端部を支持で
きるように、図１６に示すように、定着装置の駆動ロー
ラ、従動ローラの軸１７、１９を挿入可能な軸受け孔１
１２、１１４が形成され、スリット９８が加熱ユニット
の端部を支持する孔を兼用できるようにしてある。

【００２３】このベルト交換装置９０を用いてベルトを
交換する場合、図１３に示すように、スリット９４、９
６、９８にそれぞれ補助部材１００、１０２、１０４を
挿入し、これら補助部材１００、１０２、１０４のベル
ト受け部１００ａ、１０２ａ、１０４ａにベルト１２を
支持させる。次に、補助部材１００、１０２、１０４の
端部をそれぞれ駆動ローラ、従動ローラ、加熱ユニット
の端部に一致させる。なお、補助部材１００、１０２、
１０４と駆動ローラ、従動ローラ、加熱ユニットの端部
を正確に一致させるために、両者の当接する端部にはそ
れぞれ係合部と被係合部を設けるのが好ましい。次に、
基板９２を定着装置に向けて押す。これにより、補助部
材１００、１０２、１０４に保持されているベルトは定
着装置に向かって移動し、駆動ローラ、従動ローラ、加
熱ユニットの周囲に装着される。また、図１６に示すよ
うに、ベルト１２がほぼ駆動ローラ等に装着された段階
で、駆動ローラ、従動ローラの軸１７、１９が軸受け孔
１１２、１１４に入り、加熱ユニットのベルト受け部２
１がスリット９８に入る。そして完全にベルト１２が装
着された段階で補助部材１００、１０２、１０４はスリ
ット９４、９６、９８から抜け出る。

【００２４】このように、本実施形態のベルト交換装置
では、基板が駆動ローラ等の支持部材を兼用しているの
で、ベルト装着後の処理が簡単になる。

【００２５】ところで、以上の説明では特に言及しなか
ったが、ベルト交換時に加圧ローラを加熱ユニットから
退避させ、これら加圧ローラと加熱ユニットとの間にス
ペースを設けるのが好ましい。加圧ローラを退避させる
のは、この駆動ローラ等を支持している側板を取り外し
たときに自動的に加圧ローラが加熱ユニットから退避す
るようにしてもよいし、その他の機械的構成により退避
させるようにしてもよい。

【００２６】なお、以上の説明では、本発明のベルト交
換装置を定着装置のベルト交換に適用した例を示した
が、本発明は無端状のベルトを使用する各種の装置、例
えば複写機やプリンタなどの画像形成装置であれば、感
光体上に作成されたトナー像やこのトナー像が転写され
る用紙を保持するためのベルト式転写ユニット、ベルト
式感光体ユニット、ベルト式用紙搬送装置などにも等し
く適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 定着装置の正面図である。

【図２】 図１に示す定着装置の斜視図である。

【図３】 図１、２に示す定着装置に適用可能な第１実
施形態のベルト交換装置の斜視図である。

【図４】 図３のベルト交換装置を用いて定着装置に交
換用ベルトを装着する状態を示す側面図である。

【図５】 第２の実施形態に係るベルト交換装置の斜視
図である。

【図６】 図５に示すベルト交換装置の正面図である。

【図７】 図５、６に示すベルト交換装置を折り畳んだ
状態を示す正面図である。

【図８】 図５から図７に示すベルト交換装置に用いる
連結保持部材の部分正面図である。

【図９】 交換用ベルトを覆う保護部材の斜視図であ
る。

【図１０】 第３の実施形態に係るベルト交換装置の斜
視図である。

【図１１】 図１０に示すベルト交換装置を用いて行う
ベルト交換を説明するための側面図である。

【図１２】 図１９に示すベルト交換装置を縮めた状態
及び該ベルト交換装置を用いて行うベルト交換を説明す
るための側面図である。

【図１３】 第４の実施形態に係るベルト交換装置の斜
視図である。

【図１４】 図１３に示すベルト交換装置の正面図であ
る。

【図１５】 図１３に示すベルト交換装置の部分斜視図
である。

【図１６】 図１３に示すベルト交換装置を用いたベル
ト交換が完了した状態を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０…定着装置、１２…ベルト、１６…駆動ローラ、１
８…従動ローラ、２０…加熱ユニット、５２…ベルト交
換装置、５４、５６、５８…補助部材、６０…連結保持
部材、５４ａ、５６ａ、５８ａ…ベルト受け部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の支持部材により支持される無端状
   ベルトの交換装置であって、上記支持部材に対応する複
   数の交換用補助部材と、これら交換用補助部材を連結し
   て保持する連結保持部材とを有し、上記交換用補助部材
   は上記支持部材のベルト接触部に対応したベルト受け部
   を備えている無端状ベルトの交換装置。
2. 【請求項２】 上記連結保持部材は変形自在に構成され
   ている請求項１の無端状ベルトの交換装置。
3. 【請求項３】 上記補助部材に支持されたベルトを覆う
   保護部材を有する請求項１の無端状ベルトの交換装置。