JPH04360181A - 熱定着器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、駆動プーリと発熱体の
間に巻き掛けられて回転する耐熱ベルトを介してその発
熱体の熱を用紙に伝達することにより、その用紙上に形
成されたトナー像を加熱定着する熱定着器に係り、特に
回転中に起きる耐熱ベルトの片寄りを修正するに好適な
機構を有する熱定着器に関する。

【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、耐熱ベルトを凸クラウン付きの２
本のプーリと加熱体との間に巻き掛け、回転中の耐熱ベ
ルトの片寄り防止をプ−リのクラウン効果で実施するも
のがあり、またその他に特開平３−２５４７２号公報に
記載のように、耐熱ベルトを２本のプーリと加熱体との
間に巻き掛け、回転中の耐熱ベルトの片寄り量をセンサ
で検知し、検知した片寄り量に基づいてプ−リのアライ
メントを変化させることにより、耐熱ベルトの片寄りを
修正するように構成したものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来技術
の一つは、耐熱ベルトに大きな張力をかけてその耐熱ベ
ルトを変形させることにより耐熱ベルトとプーリ間に作
用するクラウン効果で、耐熱ベルトの片寄り防止を行う
構成になっていたので、プ−リ間に作用する荷重が大き
くなり、プーリやその支持部材等には大きな機械的剛性
が必要になり、それだけ熱定着器のコスト増になるとい
う点で問題があった。

【０００４】また従来の他の熱定着器では、耐熱ベルト
の片寄り量に基づいてプ−リのアライメントを変化させ
て、耐熱ベルトの片寄り防止を行う構成になっていたの
で、耐熱ベルトの片寄り量を検出する検出手段と、プ−
リのアライメントを変える駆動手段が必要になり、装置
が複雑でコスト高になるという点で問題があった。

【０００５】本発明は、耐熱ベルトの片寄り防止を簡単
な機構により、低コストで実現する熱定着器を提供する
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、本発明の熱定着器は、電子写真装置の筐体に設けら
れた側板に回転駆動される駆動プーリと回転しないバー
状発熱体が互いに並行に支持され、それら駆動プーリと
発熱体との間に耐熱ベルトがエンドレスに巻き掛けられ
、また前記側板にこの耐熱ベルトを介して発熱体にトナ
ー像が転写された用紙を押しつけるバックアップローラ
が支持されており、発熱体は駆動プーリと所定の間隔を
維持しながら一端部の定点を中心に他端部を揺動可能に
前記側板に支持され、この発熱体の他端部には駆動プー
リにより巻取られる側の耐熱ベルトのエッジに対し耐熱
ベルトの外表面側から接触する傾斜面を有するレバー固
定して取付け、さらに発熱体の他端部を押圧してレバー
の傾斜面を耐熱ベルトに押しつける弾性手段とを設けた
ことを特徴としている。

【０００７】そして、前記耐熱ベルトを金属ベルトとし
て、その金属ベルトの外側表面に又は内外両表面にフッ
素樹脂を塗布するとよい。金属ベルトはニッケルまたは
ニッケル基合金製であるのが好ましい。

【０００８】

【作用】耐熱ベルトが、駆動プ−リと発熱体の間に弱い
張力で巻き掛けられ、駆動プーリにより駆動されて発熱
体に対して摺動しながら回転する時、耐熱ベルトと発熱
体との摩擦力に起因して、駆動プーリにより巻き取られ
る側にある耐熱ベルトの部分には張力がかかり（張力の
かかる側をテンション側という）、駆動プーリにより送
り出される側にある耐熱ベルトの部分は弛緩する（弛緩
する側を弛緩側という）と共に、耐熱ベルトはその幅方
向に片寄り移動する。今、耐熱ベルトが発熱体の他端に
設けられたレバーの方向に片寄った場合、テンション側
の耐熱ベルトのエッジはレバーの傾斜面に当接して摺動
しながらレバーを弾性体の押圧方向に抗して移動させる
。それにつれて、レバーと共に発熱体の他端は耐熱ベル
トのテンション側に傾くために、発熱体と耐熱ベルト相
互間に耐熱ベルトを発熱体の一端の方向に戻す力が生じ
て、その力が耐熱ベルトを移動させる。

【０００９】耐熱ベルトが戻り始めると、レバーにかか
る耐熱ベルトの力は開放されて、弾性手段は発熱体の他
端を耐熱ベルトのテンション側から弛緩側に押圧して移
動させる。その結果、発熱体の他端は耐熱ベルトの弛緩
側に傾くために、発熱体と耐熱ベルト相互間に耐熱ベル
トをレバーの方向に戻す力が生じて、その力により耐熱
ベルトはレバーの方向に片寄るように移動する。本発明
によれば、上記のように耐熱ベルトを幅方向左右に繰返
し往復動させることにより、耐熱ベルトの片寄り量をあ
る範囲に限定して走行方向を制御する。

【００１０】なお、耐熱ベルトを金属製、特にニッケル
基材料で構成すると、耐熱ベルトはそのテンション側で
剛性が高くなり、変形することなくレバーに当接するの
で、レバーを容易に移動させ、レバーから発熱体を介し
て最終的に耐熱ベルトの片寄りを精度よく修正する。ま
たフッ素樹脂は耐熱ベルトの摩擦係数を減じると共に表
面傷を防止する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜５により説
明する。

【００１２】図１は本発明による一実施例の熱定着器の
全体構成図、図２〜図４はプーリと発熱体の間に巻き掛
けられた耐熱ベルトの片寄りを修正するメカニズムを説
明する図、図５は本発明による実施例の熱定着器を適用
した電子写真装置の全体構成図である。

【００１３】まず図５を用いて本発明の一実施例の熱定
着器を設置する電子写真装置について説明する。図５に
おいて、ホッパ１０１内に堆積した用紙１０２は１枚づ
つ分離されて取り出され、屈曲ガイド１０３を通ってレ
ジストレーションローラ１０４に送られ、そこで姿勢が
矯正されて、さらに上流側の転写部１０５に給送される
。一方、転写部１０５に設置された感光ドラム１０６は
あらかじめそのドラム面上に光学系１０７によって原稿
（図示しない）からの静電潜像を記録され、その静電潜
像は現像機１０８により可視化されてトナー像となる。 そのトナー像は転写部１０５において、用紙１０２に転
写された後に転写部１０５の上流側に設置された本実施
例の定着器１に搬送されて、そこで熱定着される。 熱定着後の用紙１０２は別の屈曲ガイド１０９を通って
搬出ローラ１１０によりトレイ（図示しない）ヘ搬出さ
れる。なお、手差し用ホッパ１１２から用紙１０２が供
給される場合、用紙１０２は搬送ローラ１１３によりレ
ジストレーションローラ１０４に送られ、それ以後上記
のごとく転写、定着された後に搬出される。

【００１４】次に図１を用いて本発明の実施例の熱定着
器１について説明する。熱定着器１は、概略、モータ駆
動される駆動プーリ２と、駆動プーリ２の下方にそれと
並行して設置されたバー状の発熱体３と、駆動プーリ２
及び発熱体３の間にエンドレスに巻き掛けられた耐熱ベ
ルト４と、耐熱ベルト４を介して発熱体４に用紙１０２
を押し付けるバックアップローラ５と、発熱体３の一端
に取付けられ耐熱ベルト４のエッジに接触する傾斜面６
ａを有するレバー６と、発熱体３の一端を押圧してレバ
ー６の傾斜面６ａを耐熱ベルト４のエッジに押しつける
弾性手段なるばね７とを備えている。

【００１５】さらに詳細に説明すると、駆動プーリ２は
各端に軸受１０を有し、それら軸受１０はそれぞれ電子
写真装置の筐体に設けられた側板８ａ，８ｂに支持され
てモータ９により回転駆動される。発熱体３は回転しな
いようにその一端部に上下方向に設けられた軸１１を有
し、軸１１中心に揺動可能に側板８ａに支持され、他端
部には移動側板１２が取り付けられている。この移動側
板１２は側板８ｂの面に沿って横方向に形成された溝穴
１３に嵌入されて、発熱体３と駆動プーリ２との間隔を
一定に維持しながら、溝穴１３の長手方向に摺動可能に
支持されている。そしてバックアップローラ５は各端に
軸受１４を有し、これら軸受１４はそれぞれ側板８ａ，
８ｂの面に沿って上下方向に形成された別の溝穴１５に
嵌入されて、下方からばね１６により押し上げられ、か
くしてバックアップローラ５は発熱体３の方向に定着に
必要な荷重で押圧される。

【００１６】レバー６の傾斜面６ａは、駆動プーリ２が
回転する時、駆動プーリ２により巻き取られる側で張力
のかかる耐熱ベルト４の部分（テンション側）のエッジ
に外表面側から当接するように位置し、溝穴１３内に設
けられたばね７により移動側板１２及び発熱体３を介し
て耐熱ベルト４のテンション側エッジに押圧されている
。

【００１７】なお、耐熱ベルト４は、Ｎｉを基材とした
極薄ベルトで構成され、その表面又は表裏両面にフッ素
樹脂なるテフロンを被覆されたものであり、バックアッ
プロ−ラ８は弾性のあるゴムを被覆したものである。ま
た発熱体３は耐熱ベルト４と接触する面側に長手方向に
線状熱源を有している。

【００１８】以下、上記のごとく構成された本実施例の
熱定着器１の動作を説明する。まず図２〜図４により熱
定着器１に発生する耐熱ベルトの片寄り現象について触
れる。図２は熱定着器１の作動時の耐熱ベルト４の挙動
を示す側面図であり、駆動プーリ２が回転する時に、発
熱体３と耐熱ベルト４間の摩擦力に起因して、駆動プー
リにより巻き取られる耐熱ベルト４の部分には張力が作
用し、一方駆動プーリから送りだされる耐熱ベルト４の
部分は弛緩することを示している。このような耐熱ベル
ト１の搬送系において、駆動プ−リ２と発熱体３の軸方
向の平行度が乱れると、耐熱ベルト１は片寄りを始める
。

【００１９】図３は平面図で、図中、発熱体３が一端の
Ｏ点を中心に反時計方向に回転して他端がテンション側
に＋△θだけずれると、耐熱ベルト４は左方向に片寄り
出すことを示す。また図４は図中、時計方向に発熱体３
が回転して他端が弛緩側に−△θだけずれると、耐熱ベ
ルト４は右方向に片寄り出すことを示している。このよ
うな耐熱ベルト１の片寄り特性を活用して、耐熱ベルト
４の片寄りをレバー６により機械的に取出し、そのレバ
ー６により発熱体３をずらせて耐熱ベルト４の走行方向
を修正する機構が本発明の特徴とする点である。ところ
で、耐熱ベルト４は停止時には弱い張力で巻きかけられ
ているが、回転時には、張力のかかるテンション側は幅
方向に大きな剛性を持つようになり、従って耐熱ベルト
の片寄りの際にレバーに十分に力を伝達することができ
る。

【００２０】さて、図１において、駆動プーリ２が回転
した時、矢印Ａで示すように耐熱ベルト４が発熱体３の
一端に設けられたレバー６の方向に片寄ったとすると、
テンション側の耐熱ベルト４のエッジはレバー６の傾斜
面６ａに当接して摺動しながら、発熱体３の端部および
移動側板１２を介してばね７の押圧力に抗して、レバー
６を移動させる。それにつれて、レバー６と共に発熱体
３は、一端に設けた軸１１を中心に他端が矢印Ｂで示す
方向即ちテンション側にずれて傾くために、発熱体３と
耐熱ベルト４相互間に耐熱ベルト４を発熱体４戻す力が
生じて、矢印Ａとは反対方向に耐熱ベルト４は移動する
。

【００２１】耐熱ベルト４が戻り始めると、耐熱ベルト
４からレバー６にかかる力は開放されて、ばね７は発熱
体の一端を耐熱ベルト４のテンション側から弛緩側に押
圧して移動させる。その結果、発熱体３は耐熱ベルト４
の弛緩側に傾くために、発熱体３と耐熱ベルト４相互間
に耐熱ベルト４をレバー６の方向に戻す力が生じて、そ
の力により耐熱ベルト４はレバー６の方向に片寄る。ま
た、発熱体３が弛緩側に過度に傾かないように、溝穴１
３の端でばね７と反対側を適当な位置に設けて移動側板
１２の移動範囲を制限している。上記のように耐熱ベル
トを幅方向左右に繰返し往復動させることにより、耐熱
ベルト４を常時ある範囲内に位置するように、その走行
方向を制御することができる。

【００２２】なお、本実施例では、耐熱ベルトの片寄り
を検出するレバーを発熱体に取付けることにより発熱体
を動作させて、耐熱ベルトの片寄りを修正する機構とし
たが、その他、レバーを駆動プーリ側に回転しないよう
に取付け、レバーの動きで駆動プーリを傾けて耐熱ベル
トの片寄りを修正することもできる。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、熱定着器は、駆動プー
リと発熱体との間に耐熱ベルトが弱い張力で巻き掛けら
れ、耐熱ベルトが回転時に剛性を生じるテンション側の
エッジに接する傾斜面を有するレバーを発熱体の一端に
取付け、発熱体の一端を弾性手段で押圧してレバーを耐
熱ベルトのエッジに押しつけるように構成し、このレバ
ーにより耐熱ベルトの片寄りを機械的に検出するととも
に、耐熱ベルトの片寄る力をレバーを介して発熱体に伝
達することにより発熱体をテンション側またはその反対
側に傾けて耐熱ベルトの片寄りを修正する、所謂自動調
心の機構を利用するものとしたので、従来のように耐熱
ベルトの片寄りをセンサーで検出しそのセンサ信号でプ
ーリのアラインメントを調整する駆動機構を必要とせず
、簡単な構成でもって耐熱ベルトの片寄りを制御するこ
とが実現でき、耐熱ベルトの片寄り防止を低コストで実
現できる効果があり、また耐熱ベルトが弱い張力で巻き
掛けられているので、駆動プーリ、発熱体等の部品の剛
性を比較的必要とせず、装置を小型軽量化できる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の熱定着器の構成図である。

【図２】駆動時における耐熱ベルトの引っ張り、弛緩状
態を示す側面図である。

【図３】耐熱ベルトの片寄りを修正するメカニズムを説
明する平面図である。

【図４】耐熱ベルトの片寄りを修正するメカニズムを説
明する平面図である。

【図５】本発明による実施例の熱定着器を適用した電子
写真装置の全体構成図である。

【符号の説明】

１　　熱定着器 ２　　駆動プ−リ ３　　発熱体 ４　　耐熱ベルト ５　　バックアップロ−ラ ６　　レバ− ６ａ　　レバーの傾斜面 ７，１６　　ばね ８ａ，８ｂ　　側板 ９　　モ−タ １０，１４　　軸受 １１　　軸 １２　　移動側板 １３，１５　　溝穴 １０２　　用紙

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電子写真装置の転写部で用紙に転写さ
   れたトナー像を定着する熱定着器において、前記電子写
   真装置の筐体に設けられた側板に両端の軸部が回転自在
   に支持され、モータにより駆動される駆動プーリと、該
   駆動プーリと並行して非回転に設置され、該駆動プーリ
   と所定の間隔を維持しながら一端部の定点を中心に他端
   部を揺動可能に前記側板に支持されたバー状の発熱体と
   、前記駆動プーリ及び前記発熱体の間にエンドレスに巻
   き掛けられた耐熱ベルトと、該耐熱ベルトを介して前記
   発熱体に前記用紙を押し付けるバックアップローラと、
   前記発熱体の他端部に固定して取付けられ、前記駆動プ
   ーリにより巻取られる側の耐熱ベルトのエッジに対し該
   耐熱ベルトの外表面側から接触する傾斜面を有するレバ
   ーと、前記発熱体の他端部を押圧して前記レバーの傾斜
   面を前記耐熱ベルトに押しつける弾性手段とを備えたこ
   とを特徴とする熱定着器。
2. 【請求項２】　　前記耐熱ベルトが金属ベルトであって
   、該金属ベルトの外側表面にフッ素樹脂を塗布したこと
   を特徴とする請求項１記載の熱定着器。
3. 【請求項３】　　前記耐熱ベルトが金属ベルトであって
   、該金属ベルトの両面にフッ素樹脂を塗布したことを特
   徴とする請求項１記載の熱定着器。
4. 【請求項４】　　前記金属ベルトはニッケルまたはニッ
   ケル基合金からなることを特徴とする請求項２または３
   記載の熱定着器。