(57)【要約】【課題】長期間に亘ってベルトの走行安定性を保ち、熱効率に優れた定着装置を提供する。【解決手段】定着装置７は、所定の幅を有する無端状の加熱ベルト１０を備え、加熱ベルト１０は、両側端縁に一対の歯付ベルト１１を有する。さらに、加熱ベルト１０を加熱する熱ローラ１２と、熱ローラ１２と協働して加熱ベルト１０を張架する駆動ローラ１３と、加熱ベルト１０に圧接された圧ローラ９とを有する。駆動ローラ１３は、歯付ベルト車１７を含む。加熱ベルト１０は、一対の歯付ベルト１１を介して、歯付ベルト車１７に支持されている。【選択図】図２
2007101619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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の内周面にそれぞれ、内方に突出する歯を有する歯付ベルトが設けられている加熱ベルトと、
加熱ベルトの幅方向に延び、加熱ベルトの内周面に接して加熱ベルトを加熱する熱ローラと、
熱ローラと所定の間隔をあけて平行に設けられており、熱ローラと協働して加熱ベルトを張架するベルト駆動手段と、
加熱ベルトの外周面に圧接されて、加熱ベルトとニップを形成する圧ローラとを備え、
上記ベルト駆動手段は、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、外周面に周方向に配列された歯を有するシャフトよりも大径の歯付ベルト車とを含むことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
上記加熱ベルトの幅方向両側端縁沿いにはそれぞれ係合孔が設けられ、上記歯付ベルトには上記係合孔に対応する突起が設けられ、係合孔と突起とを係合させて、加熱ベルトと歯付ベルトとを接合させることを特徴とする請求項１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、熱源によって加熱される無端状ベルトと、このベルトの外周に押圧された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、無端状ベルトと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。
このような定着装置では、特許文献１に記載のように、ベルトは熱源と駆動プーリとで張架されている。ベルトと駆動プーリとは、ベルトの幅方向に亘って接触している。また、ベルトの両端のそれぞれに、ベルトの周方向に亘って複数の係合孔が設けられており、この係合孔と駆動プーリの両端に設けられたスプロケットとが係合している。これにより、ベルトは、駆動プーリの回転に従って回転する。
【特許文献１】特開平４−３０５６７５
【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、特許文献１記載の発明では、ベルトと駆動プーリとがベルトの幅方向に亘って接触しているため、熱源からベルトに与えられた熱が、駆動プーリに逃げてしまい、熱効率が悪化してしまう。
また、ベルトが、例えば、樹脂で形成されている場合、係合孔とスプロケットとの摩擦によって係合孔が摩耗してしまい、ベルトを長期間に亘って安定して回転させることができなくなる。
【０００４】
この発明は、かかる背景のもとでなされたもので、長期間に亘ってベルトの走行安定性を保ち、熱効率に優れた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、用紙（２）の搬送方向（Ｙ１）と直交方向に所定の幅を有し、幅方向両側端縁（１０ｄ，１０ｅ）沿いの内周面（１０ｂ）に、内方に突出する歯（１１ｃ）を有する歯付ベルト（１１）がそれぞれ設けられている加熱ベルト（１０）と、加熱ベルトの幅方向（Ｘ１）に延び、加熱ベルトの内周面に接して加熱ベルトを加熱する熱ローラ（１２）と、熱ローラと所定の間隔をあけて平行に設けられており、熱ローラと協働して加熱ベルトを張架するベルト駆動手段（１３）と、加熱ベルトの外周面（１０ｃ）に圧接されて、加熱ベルトとニップを形成する圧ローラ（９）とを備え、上記ベルト駆動手段は、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、外周面に周方向（Ｚ１）に配列された歯（１７ａ）を有するシャフトよりも大径の歯付ベルト車（１７）とを含むことを特徴とする定着装置である。
【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、加熱ベルトは、熱ローラおよびベルト駆動手段によって張架され、熱ローラによって加熱されている。また、加熱ベルトとベルト駆動手段とは、歯付ベルト車を介して、加熱ベルトの両側端縁沿いの内周面においてのみ接触している。これにより、加熱ベルトからベルト駆動手段に逃げる熱量を減少させ、熱ローラから加熱ベルトに与えられる熱を有効に利用することができる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、上記加熱ベルトの幅方向両側端縁沿いにはそれぞれ係合孔（１４）が設けられ、上記歯付ベルトの外周面には上記係合孔に対応する突起（１５）が設けられ、係合孔と突起とを係合させて、加熱ベルトと歯付ベルトとを接合させ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、加熱ベルトと歯付ベルトとは、係合孔と突起とを係合させた状態で接合されている。これにより、加熱ベルトの両端に備えられた歯付ベルトの位相（歯の位相）が同一位置に保たれ、加熱ベルトを斜行させずにスムーズに回転させられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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が収容されるカセット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。
【０００９】
図２は、本発明の一実施形態における定着装置７の左側面図であり、図３は、図２における定着装置７の正面図である。
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１０と、加熱ベルト１０の内周面１０ｂに設けられた一対の歯付ベルト１１と、加熱ベルト１０を加熱する熱ローラ１２と、熱ローラ１２と協働して加熱ベルト１０を張架する駆動ローラ１３と、加熱ベルト１０に圧接された圧ローラ９とを有する。
【００１０】
加熱ベルト１０は、樹脂によって形成されており、用紙２の搬送方向Ｙ１と直交方向に用紙２の幅よりも十分に長い幅を有している。また、加熱ベルト１０の幅方向Ｘ１の両側端縁１０ｄ，１０ｅ沿いに、係合孔１４が形成されている。この一対の係合孔１４は、加熱ベルト１０の幅方向Ｘ１に対向して形成されている。
一対の歯付ベルト１１は、無端状であり、加熱ベルト１０よりも十分に細い幅で、加熱ベルト１０の両側端縁１０ｄ，１０ｅ沿いの内周面１０ｂに設けられている。各歯付ベルト１１の内周面１１ｂには、内方に突出する複数の歯１１ｃが形成されている。各歯付ベルト１１の外周面１１ａには、歯付ベルト１１の外方に突出する突起１５が形成されている。
【００１１】
一対の歯付ベルト１１は、各歯付ベルト１１の外周面１１ａに形成された突起１５と、加熱ベルト１０の幅方向Ｘ１の両側端縁１０ｄ，１０ｅ沿いに形成された一対の係合孔１４とがそれぞれ係合された状態で、加熱ベルト１０の内周面１０ｂと各歯付ベルト１１の外周面１１ａとが接合されている。これにより、加熱ベルト１０の両側端縁１０ｄ，１０ｅ沿いに設けられた各歯付ベルト１１の位相（歯１１ｃの位相）が幅方向Ｘ１から見て同一位置に保たれ、加熱ベルト１０を斜行させずにスムーズに回転させられる。
【００１２】
駆動ローラ１３は、加熱ベルト１０の幅方向Ｘ１に延びるシャフト１６と、シャフト１６よりも大径の一対の歯付ベルト車１７と、歯付ベルト車１７よりも大径であり、各歯付ベルト車１７の端面１７ｂに設けられたフランジ１８とを有する。各歯付ベルト車１７は、円柱状であり、外周面に周方向Ｚ１に配列された複数の歯１７ａが形成されている。シャフト１６の両端には、歯付ベルト車１７がそれぞれ同軸に設けられ、各歯付ベルト車１７の外方側の端面１７ｂにフランジ１８が設けられている。また、駆動ローラ１３には、駆動源１９が接続されている。この駆動源１９によって、駆動ローラ１３は回転させられる。
【００１３】
駆動ローラ１３は、加熱ベルト１０の幅方向Ｘ１と平行に、加熱ベルト１０の内周１０ａに配置されている。具体的には、駆動ローラ１３の一対の歯付ベルト車１７は、加熱ベルト１０の内周面１０ｂに接合された一対の歯付ベルト１１と、互いの歯１１ｃ，１７ａが噛み合った状態でそれぞれ連結されており、シャフト１６と加熱ベルト１０との間には、隙間が設けられている。すなわち、加熱ベルト１０は、一対の歯付ベルト１１を介して、一対の歯付ベルト車１７によって支持され、加熱ベルト１０とシャフト１６とは接触していない。また、加熱ベルト１０は、一対の歯付ベルト車１７のフランジ１８間に配置されている。
【００１４】
熱ローラ１２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する。熱ローラ１２の内部には、図示しない熱源が配置され、熱ローラ１２は、熱源によって内部から加熱されている。熱ローラ１２は、駆動ローラ１３と平行に、且つ所定の間隔を空けて、加熱ベルト１０の内周１０ａに配置されている。また、熱ローラ１２は、加熱ベルト１０に接合された一対の歯付ベルト１１の間に配置されており、一対の歯付ベルト１１の間において加熱ベルト１０と接した状態で、加熱ベルト１０を支持している。
【００１５】
このようにして、加熱ベルト１０は、駆動ローラ１３および熱ローラ１２によって支持されている。また、加熱ベルト１０は、駆動ローラ１３および熱ローラ１２によって、所定のテンションが与えられ、張架されている。したがって、駆動源１９によって駆動ローラ１３を回転させることにより、加熱ベルト１０および一対の歯付ベルト１１を回転させることができる。
【００１６】
圧ローラ９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する。圧ローラ９は、加熱ベルト１０と平行に加熱ベルト１０の外周面１０ｃに圧接されて、加熱ベルト１０とニップを形成している。
トナー像が転写された用紙２は、圧ローラ９と加熱ベルト１０とのニップにおいて、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１０の回転により、ニップを通過させられる。これにより、用紙２のトナー像が定着する。
【００１７】
以上のように、この実施形態によれば、加熱ベルト１０は、熱ローラ１２および駆動ローラ１３によって張架され、熱ローラ１２によって加熱されている。加熱ベルト１０と駆動ローラ１３とは、一対の歯付ベルト車１７において、一対の歯付ベルト１１を介して接触しており、一対の歯付ベルト車１７間では接触していない。したがって、加熱ベルト１０と駆動ローラ１３とが加熱ベルト１０の幅方向Ｘ１に亘って接触している場合よりも、加熱ベルト１０から駆動ローラ１３に逃げる熱量を減少させることができる。これにより、熱ローラ１２から加熱ベルト１０に与えられる熱を有効に利用することができる。
【００１８】
また、加熱ベルト１０と一対の歯付ベルト車１７とは、一対の歯付ベルト１１を介して連結されているので、駆動源１９の駆動力は一対の歯付ベルト１１に加わり、肉厚の薄い加熱ベルト１０は一対の歯付ベルト１１によって加熱ベルト１０の周方向に引っ張られるから、加熱ベルト１０が摩耗して加熱ベルト１０の走行安定性が乱れるのを長期間に亘って防ぐことができる。
【００１９】
さらに、加熱ベルト１０は一対のフランジ１８間に配置されているので、各フランジ１８が加熱ベルト１０の案内の役割を果たし、加熱ベルト１０の蛇行を防ぐことができる。
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、前記の実施形態では、ベルトが樹脂によって形成されている例について説明したが、ゴム等の弾性を有する材料や金属で形成されていてもよい。
【００２０】
また、前記の実施形態では、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】
【００２１】
【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１の概略構成を示す図解的な断面図である。
【図２】本発明の一実施形態における定着装置の左側面図である。
【図３】図２における定着装置の正面図である。
【符号の説明】
【００２２】
２      用紙
７      定着装置
９      圧ローラ
１０    加熱ベルト
１０ｂ  内周面（加熱ベルトの内周面）
１０ｃ  外周面（加熱ベルトの外周面）
１０ｄ，１０ｅ  側端縁
１１    歯付ベルト
１１ｃ  歯
１２    熱ローラ
１３    駆動ローラ（ベルト駆動手段）
１４    係合孔
１５    突起
１６    シャフト
１７    歯付ベルト車
１７ａ  歯
Ｘ１    幅方向
Ｙ１    搬送方向
Ｚ１    周方向
【図１】
2007101619.tif 000003
【図２】
2007101619.tif 000004
【図３】
2007101619.tif 000005