(57)【要約】【課題】ベルトの回転ムラを無くし、良好な画像品質を得ることができる定着装置を提供する。【解決手段】定着装置７は、無端状の加熱ベルト９と、加熱ベルト９を回転駆動する駆動トラクタ１０と、駆動トラクタ１０と共に加熱ベルト９を張架する加熱ローラ１１と、加熱ローラ１１を加圧する加圧ローラ１２と、加熱ベルト９を介して駆動トラクタ１０を押圧する一対の押圧ベルト１３とを備える。加熱ベルト９の両側端縁１４ａ，１４ｂ沿いには複数の係合孔１５が形成されている。駆動トラクタ１０は、シャフト１６と、シャフト１６の両端に設けられた一対の駆動ギヤ１７とを含む。駆動ギヤ１７の外周には、弾性を有する複数の係合突起２１が形成されている。係合突起２１は、係合孔１５に係合しており、押圧ベルト１３によって押圧されて、係合突起２１の一部と係合孔１５とが密着している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が転写された用紙を加熱および加圧して用紙にトナー像を定着させる定着装置において、
用紙の搬送方向と直交方向に所定の幅を有し、幅方向両側端縁沿いに、幅方向と直交する長手方向に一定間隔をあけて配列形成された複数の係合孔が形成された無端状の加熱ベルトと、
上記加熱ベルトの内周に配置され、加熱ベルトを回転駆動する駆動トラクタであって、加熱ベルトの幅方向に延びるシャフトと、シャフトの両端に対をなすように設けられ、上記シャフトよりも大径である一対の駆動ギヤとを含み、上記一対の駆動ギヤの外周には、上記係合孔に貫通して係合する、弾性を有する複数の係合突起が、周方向に一定間隔をあけて配列形成されている駆動トラクタと、
上記駆動トラクタと所定の間隔をあけて平行に配置され、駆動トラクタと協働して加熱ベルトを張架する加熱ローラと、
上記加熱ベルトと共にニップを形成する加圧ローラと、
上記加熱ベルトを介して、上記一対の駆動ギヤをそれぞれ押圧し、上記係合突起の上記係合孔からの突出部を押圧することによって、係合突起を弾性変形させて、係合孔と係合突起とを密着させる無端状の一対の押圧ベルトとを備える定着装置。
【請求項２】
上記一対の駆動ギヤは、円柱状の主体部と、主体部の外周に設けられた外周部とをそれぞれ含み、上記外周部は、弾性を有する材料で形成されていて、その一部が膨出されて上記係合突起を形成していることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
上記一対の押圧ベルトを張架し、一対の押圧ベルトを加熱ベルトおよび一対の駆動ギヤに押圧させる複数の支持ローラを備える請求項１または２記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プリンタ、複写機およびファクシミリ等の画像形成装置に備えられる定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置に備えられる定着装置には、例えば、無端状のベルトと、このベルトの外周に押圧された加圧ローラとを備えるものがある。トナー像が転写された用紙は、上記ベルトと加圧ローラとでニップされ、加熱および加圧される。これにより、トナー像が用紙に定着される。
また、上記ベルトの両側端には、複数の係合孔がそれぞれ設けられており、この係合孔に、駆動トラクタの係合突起が係合している。これにより、ベルトは、スリップすることなく駆動トラクタによって回転駆動される（例えば、特許文献１，２，３および４参照）。
【特許文献１】特開２０００−３３０４０２号公報
【特許文献２】特許第２７２７９８０号公報
【特許文献３】特開平４−３６０１７８号公報
【特許文献４】特開平４−３０５６７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記係合孔は、通常、挿入性を考慮して係合突起よりも大きくされており、係合孔と係合突起との間には隙間が生じている。これにより、係合突起は係合孔の一方縁にだけ当接し、使用に伴って係合孔が大きくなり変形する。そうなると、駆動トラクタは、ベルトに安定して駆動力を伝達することができず、ベルトの回転にムラが生じてしまう。その結果、用紙に定着されたトナー像に乱れが生じ、画像品質が低下してしまう。
【０００４】
この発明は、かかる背景のもとでなされたもので、ベルトの回転ムラを無くし、良好な画像品質を得ることができる定着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための請求項１記載の発明は、トナー像が転写された用紙（２）を加熱および加圧して用紙にトナー像を定着させる定着装置において、用紙の搬送方向（Ｘ１）と直交方向に所定の幅を有し、幅方向両側端縁（１４ａ，１４ｂ）沿いに、幅方向（Ｙ１）と直交する長手方向（Ａ１）に一定間隔をあけて配列形成された複数の係合孔（１５）が形成された無端状の加熱ベルト（９）と、上記加熱ベルトの内周に配置され、加熱ベルトを回転駆動する駆動トラクタであって、加熱ベルトの幅方向に延びるシャフト（１６）と、シャフトの両端に対をなすように設けられ、上記シャフトよりも大径である一対の駆動ギヤ（１７）とを含み、上記一対の駆動ギヤの外周には、上記係合孔に貫通して係合する、弾性を有する複数の係合突起（２１）が、周方向に一定間隔をあけて配列形成されている駆動トラクタ（１０）と、上記駆動トラクタと所定の間隔をあけて平行に配置され、駆動トラクタと協働して加熱ベルトを張架する加熱ローラ（１１）と、上記加熱ベルトと共にニップを形成する加圧ローラ（１２）と、上記加熱ベルトを介して、上記一対の駆動ギヤをそれぞれ押圧し、上記係合突起の上記係合孔からの突出部（２２）を押圧することによって、係合突起を弾性変形させて、係合孔と係合突起とを密着させる無端状の一対の押圧ベルト（１３）とを備える定着装置（７）である。
【０００６】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この構成によれば、駆動ギヤに形成された係合突起を、押圧ベルトで弾性変形させることにより、係合孔と係合突起とを密着させている。これにより、係合孔と係合突起との隙間が無くなるので、駆動ギヤの駆動力を、加熱ベルトに安定して伝えることができる。したがって、係合孔と係合突起との隙間に起因する加熱ベルトの回転ムラの発生を防ぐことができる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、上記一対の駆動ギヤは、円柱状の主体部（１９）と、主体部の外周に設けられた外周部（２０）とをそれぞれ含み、上記外周部は、弾性を有する材料で形成されていて、その一部が膨出されて上記係合突起を形成していることを特徴とする請求項１記載の定着装置である。
この構成によれば、外周部のみを弾性を有する材料で形成することにより、一対の駆動ギヤの加工を容易にすることができる。
【０００８】
請求項３記載の発明は、上記一対の押圧ベルトを張架し、一対の押圧ベルトを加熱ベルトおよび一対の駆動ギヤに押圧させる複数の支持ローラ（２５）を備える請求項１または２記載の定着装置である。
この構成によれば、一対の押圧ベルトを、加熱ベルトおよび一対の駆動ギヤに一定の力で押圧することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態における定着装置７を備えた画像形成装置としてのプリンタ１の概略構成を示す図解的な断面図である。
図１を参照して、プリンタ１は、用紙２が収容されたカセット３と、用紙２をカセット３から用紙搬送路４に繰り出す給紙ローラ５と、用紙搬送路４上に設けられ、用紙２にトナー像を転写する画像形成部６と、用紙搬送路４上に設けられ、用紙２に転写されたトナー像を定着させる定着装置７と、トナー像が定着された用紙２を機外に排出する排出ローラ８とを備えている。
【００１０】
図２は、図１における定着装置７の概略構成を示す正面図であり、図３は、図２のIII―IIIに沿う部分断面図である。また、図４は、図２における定着装置７の一部を示す拡大断面図である。図２および図３を参照して、定着装置７は、無端状の加熱ベルト９と、加熱ベルト９を回転駆動する駆動トラクタ１０と、駆動トラクタ１０と共に加熱ベルト９を張架し、加熱ベルト９を加熱する加熱ローラ１１と、加熱ベルト９と共にニップＮを形成する加圧ローラ１２と、加熱ベルト９を介して駆動トラクタ１０を押圧する無端状の一対の押圧ベルト１３とを備える。
【００１１】
加熱ベルト９は、用紙２の搬送方向Ｘ１と直交方向に用紙２の幅よりも長い幅を有しており、幅方向Ｙ１の両側端縁１４ａ，１４ｂ沿いに、複数の係合孔１５がそれぞれ形成されている。この複数の係合孔１５は、加熱ベルト９の幅方向Ｙ１と直交する長手方向Ａ１に、互いに一定の間隔をあけて配列形成されている。
駆動トラクタ１０は、加熱ベルト９の幅方向Ｙ１に延びるシャフト１６と、略円柱状の一対の駆動ギヤ１７とを有している。一対の駆動ギヤ１７は、シャフト１６よりも大径であり、シャフト１６の各端部にそれぞれ連結されている。シャフト１６および一対の駆動ギヤ１７は、同軸に連結されている。
【００１２】
駆動トラクタ１０は、加熱ベルト９の内周で、加熱ベルト９の幅方向Ｙ１と平行に配置されている。加熱ベルト９は、一対の駆動ギヤ１７によって支持されており、加熱ベルト９とシャフト１６との間には、隙間が生じている。また、駆動トラクタ１０には、駆動源１８が接続されている。この駆動源１８から駆動トラクタ１０に与えられる駆動力を、駆動ギヤ１７が加熱ベルト９に伝達することにより、加熱ベルト９を回転駆動している。
【００１３】
一対の駆動ギヤ１７は、円柱状の主体部１９と、主体部１９の外周を取り囲むように設けられた円筒状の外周部２０とをそれぞれ有する。外周部２０は、例えばゴムや合成樹脂等の弾性を有する材料で形成されており、主体部１９の外周に固定されている。また、外周部２０は、複数の係合突起２１を有しており、この複数の係合突起２１は、外周部２０の一部を外周部２０の外方に向けて膨出することにより形成されている（図４参照）。複数の係合突起２１は、駆動ギヤ１７の周方向Ｚ１に、互いに一定の間隔をあけて配列形成されており、この係合突起２１間の間隔は、加熱ベルト９に形成された係合孔１５間の間隔に対応するようにされている。また、係合突起２１は、例えば、円錐状に形成されており、外周部２０の外方側が円錐の頂点となるようにされている。
【００１４】
一対の駆動ギヤ１７は、それぞれ加熱ベルト９の各側端縁１４ａ，１４ｂ沿いに配置されており、駆動ギヤ１７の係合突起２１が加熱ベルト９の係合孔１５に係合している。駆動ギヤ１７に形成された複数の係合突起２１は、駆動トラクタ１０の回転に伴って、それぞれ対応する係合孔１５に係合するようにされている。この係合突起２１によって、駆動源１８の駆動力が加熱ベルト９に伝達され、加熱ベルト９が回転駆動される。
【００１５】
図４を参照して、係合突起２１は、係合孔１５に貫通して係合しており、係合突起２１の先端部２２は、加熱ベルト９から突出している。係合孔１５は、係合突起２１よりも大きくされており、係合突起２１の周囲には、隙間が生じている。
再び、図２および図３を参照して、加熱ローラ１１は、円筒状に形成され、定着装置７に搬送される用紙２の幅よりも長い軸長を有している。加熱ローラ１１の内部には、加熱ローラ１１を軸方向に亘って均一に加熱するための熱源２３が設けられており、加熱ローラ１１は、この熱源２３によって内部から加熱されている。また、加熱ローラ１１は、加熱ベルト９の内周で、加熱ベルト９の幅方向Ｙ１と平行に配置されており、加熱ローラ１１の外周面が、加熱ベルト９の内周面に当接されている。これにより、加熱ベルト９は、加熱ローラ１１によって加熱されている。さらに、加熱ローラ１１は、駆動トラクタ１０と所定の間隔を空けて配置されており、加熱ベルト９は、加熱ローラ１１および駆動トラクタ１０によって張架されている。
【００１６】
加圧ローラ１２は、定着装置７に搬送される用紙２の幅よりも長い軸長を有しており、加熱ベルト９の幅方向Ｙ１と平行に配置されている。加圧ローラ１２は、加熱ベルト９の外周面に押圧されており、加圧ローラ１２と加熱ベルト９とによってニップＮが形成されている。また、加熱ベルト９の内周には、加熱ベルト９の幅方向Ｙ１に延びるベルト押さえ部材２４が設けられており、加圧ローラ１２は、このベルト押さえ部材２４と共に、加熱ベルト９を挟持している。
【００１７】
一対の押圧ベルト１３は、それぞれ、駆動ギヤ１７に対応する幅を有しており、押圧ベルト１３および駆動ギヤ１７の外周面が、互いに対向するように配置されている。一対の押圧ベルト１３は、共通の複数（本実施形態では２つ）の支持ローラ２５によって張架されており、それぞれの押圧ベルト１３に対応する駆動ギヤ１７の外周面の一部を、加熱ベルト９を介して押圧している。
【００１８】
トナー像が転写された用紙２は、加熱ベルト９と加圧ローラ１２とのニップＮにおいて、加熱および加圧される。また、トナー像が転写された用紙２は、加熱ベルト９の回転により、ニップＮを通過させられる。これにより、用紙２のトナー像が定着する。
次に、加熱ベルト９および駆動ギヤ１７に対する押圧ベルト１３の押圧部における係合突起２１および係合孔１５の係合状態について説明する。
【００１９】
図４を参照して、加熱ベルト９の係合孔１５に係合した係合突起２１は、押圧ベルト１３に押圧されて弾性変形している。すなわち、各係合突起２１は、駆動トラクタ１０の回転に伴って、押圧ベルト１３および加熱ベルト９の接触部に達し、係合突起２１の係合孔１５からの突出部である先端部２２が、押圧ベルト１３によって押圧されて弾性変形している。これにより、係合突起２１の一部が係合孔１５に密着して、係合突起２１の周囲の隙間が無くなっている。また、係合突起２１と係合孔１５とが密着することにより、係合突起２１が係合孔１５の中心に位置決めされている。
【００２０】
以上のように、この実施形態によれば、加熱ベルト９の係合孔１５に係合した駆動ギヤ１７の係合突起２１を、押圧ベルト１３によって、押圧して弾性変形させている。これにより、係合突起２１の一部を係合孔１５に密着させて、係合突起２１と係合孔１５との間の隙間が無くすことができる。したがって、駆動源１８の駆動力を、駆動トラクタ１０によって、加熱ベルト９に安定して伝達することができる。その結果、係合突起２１と係合孔１５との間の隙間に起因する加熱ベルト９の回転ムラの発生を防止することができる。
【００２１】
また、この実施形態によれば、係合突起２１を弾性変形させて係合突起２１と係合孔１５とを密着させることにより、係合突起２１を係合孔１５の中心に位置決めしている。これにより、係合突起２１の係合孔１５への係合時に、係合突起２１は、係合孔１５の中心に導かれるので、係合突起２１が係合孔１５の一端縁に擦れて、係合孔１５が変形することを防止できる。したがって、駆動源１８の駆動力を、駆動トラクタ１０によって、加熱ベルト９に長期に亘って安定して伝達することができる。
【００２２】
この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、駆動ギヤ１７が、主体部１９および外周部２０を有する例について説明したが、駆動ギヤ１７は、主体部１９および外周部２０が弾性を有する材料によって一体に形成されたものであってもよい。
また、上記の実施形態では、画像形成装置がプリンタである例について説明したが、画像形成装置は、複写機またはファクシミリであってもよい。さらに、画像形成装置は、プリンタ、複写機またはファクシミリの内の２つ以上の機能を有する複合機であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態における定着装置を備えた画像形成装置としてのプリンタの概略構成を示す図解的な断面図である。
【図２】図１における定着装置の概略構成を示す正面図である。
【図３】図２のIII―IIIに沿う一部断面図である。
【図４】図２における定着装置の一部を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
７        定着装置
９        加熱ベルト
１０      駆動トラクタ
１１      加熱ローラ
１２      加圧ローラ
１３      押圧ベルト
１４ａ    側端縁
１４ｂ    側端縁
１５      係合孔
１６      シャフト
１７      駆動ギヤ
１９      主体部
２０      外周部
２１      係合突起
２２      先端部（突出部）
２５      支持ローラ
Ａ１      長手方向
Ｙ１      幅方向
Ｚ１      周方向
【図１】
2007156257.tif 000003
【図２】
2007156257.tif 000004
【図３】
2007156257.tif 000005
【図４】
2007156257.tif 000006