JP5746087B2 - ベルト駆動装置及びそれを備えた定着装置並びに画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動ローラーと従動ローラーとの間に張架された無端状のベルトのローラー軸方向への蛇行を規制するベルト駆動装置、及びそれを備えた定着装置並びに画像形成装置に関するものである。

従来、画像形成装置においては、感光体ドラム等の像担持体に形成されたトナー像を記録媒体に転写し、そのトナー像を担持する記録媒体を定着装置に向けて搬送し、定着装置において、熱及び圧力を加えることにより記録媒体上のトナー像を記録媒体に定着させている。そして定着装置には、定着ローラーと熱ローラーとの間で回転可能に張架された定着ベルトと、定着ベルトに圧接される加圧ローラーとを備え、記録媒体が定着ベルトと加圧ローラーとの間のニップ部を通過する間にトナー像を記録媒体に定着されるベルト定着方式がある。

ベルト定着方式の定着装置では、ローラー間で張架した定着ベルトを回転させているとき、定着ベルトがローラー上でローラー軸方向に移動して蛇行する場合がある。定着ベルトの蛇行が発生すると、記録媒体上のトナー像の位置がずれる等の定着不良の要因となってしまうという問題が生じ、また定着ベルトの蛇行が継続すると、ベルトの縁部が破損するおそれがあった。また、ベルト定着方式の定着装置に限らず、例えばトナー像が転写される中間転写ベルトや記録媒体を担持して搬送する搬送ベルト等の、駆動ローラーを含む複数のローラーに張架された無端状のベルトにおいては同様の問題が発生する。

そこで、ベルトの蛇行を抑制する技術が従来から知られている。例えば、特許文献１記載のベルト駆動装置は、駆動ローラー及び蛇行修正ローラーに張架されるベルトと、ベルトの縁部に接触しベルトの蛇行を検知する蛇行検知センサーと、蛇行修正ローラーを揺動させるためにモーターの駆動により回転する蛇行修正カムと、蛇行検知センサーの検知結果によりモーターを回転させるクラッチと、を備える。蛇行検知センサーがベルトの蛇行を検知すると、クラッチがオンし、モーターの回転力が蛇行修正カムに伝達される。これにより蛇行修正カムが回転し始め、蛇行修正ローラーがベルトの蛇行を修正する方向に揺動する。

また、特許文献２記載のベルト駆動装置では、ベルトが二つのローラー間に回転可能に張架されている。Ｃ字状をしてバネ性を有する蛇行防止部材がそのバネ力によって一方のローラーの両端部に嵌め込まれている。蛇行防止部材は、所定の厚みを有してベルトの幅より若干広い間隔を有して一方のローラーの両端部に配置されることで、ベルトの縁部を規制し、ベルトのローラーの軸方向への蛇行を防いでいる。

また、特許文献３記載のベルト駆動装置は、駆動ローラーと従動ローラーとに張架されたベルトと、従動ローラーの軸端部の両側に設けられた、ローラー軸方向に移動可能なベルトの蛇行を検知するためのベルト寄り検知手段と、従動ローラーの軸端部を軸方向に対して直角方向に変位可能に支持する支持手段と、ベルトがベルト寄り検知手段を介して軸方向に移動したとき、従動ローラーの軸端部の変位を軸方向と直角方向の変位に変換する変換手段とを有する。この構成において、ベルト蛇行が発生して、ベルトが蛇行方向に移動した時、従動ローラーとともに回転しているベルト寄り検知手段が、ベルトの縁部に押されて、ベルトの蛇行方向に移動する。ベルト寄り検知手段の蛇行方向に移動にともなって、支持手段が変換手段によって蛇行方向（軸方向）と直角方向に変位し、従動ローラーも支持手段とともに軸方向と直角方向に移動する。この時、ベルトには蛇行を軽減する方向の力が作用しベルト蛇行を防止している。

特開平５−２９７９５３号公報（段落［００１３］〜［００２２］、第１図、第３図） 特開平８−１１９４８４号公報（段落［００１０］、［００１１］、第２図） 特開平１１−６５３３６号公報（段落［００３８］〜［００４５］、第１図、第３図）

しかしながら特許文献１記載のベルト駆動装置は、ベルトの蛇行修正のために検知センサー、モーター、クラッチ及び蛇行修正機構を備え、装置が複雑で高価なものとなる。

また、特許文献２記載のベルト駆動装置では、ベルトの蛇行を規制するためにベルトの縁部が蛇行防止部材の端面に当接する。ベルトの縁部が蛇行防止部材の端面に当接した状態でローラーが回転しているために、蛇行防止部材に摺擦する力がベルトの縁部に繰り返し作用し、ベルトに亀裂が入りさらに破断するおそれがある。

また、特許文献３記載のベルト駆動装置では、変換手段は、ベルト寄り検知手段のガイド部材に接触して蛇行方向の変位をその直角方向の変位に変換する傾斜面を有する板カム部材で構成され、また、支持手段は、ガイド部材を板カム部材に常に接触するように付勢するスプリングと、軸方向（蛇行方向）と直角方向に移動可能である従動ローラーの軸端部を嵌入するための長孔を有する側板とで構成されている。このような構成では、ベルト駆動の開始時或いは終了時等にはベルトに係る負荷が変動し、ベルトに係る負荷が変動すると、従動ローラーが側板の長孔内で位置が不安定となる。また、板カム部材とガイド部材がスプリングの付勢による片当たりであるため、従動ローラーの軸端部の軸方向の変位を軸方向と直角方向の変位に滑らかに変換することが難しいという問題があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、安価で簡単な構成で長期間安定してベルト蛇行を規制するベルト駆動装置及びそれを備えた定着装置並びに画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために第１の発明は、少なくとも駆動ローラーと従動ローラーとに張架された無端状のベルトのローラー軸方向への蛇行を規制するベルト駆動装置であって、前記従動ローラーの両端部の外周面から環状に突出し、前記ベルトのローラー軸方向への蛇行によって前記ベルトの縁部が当接する規制フランジ部と、前記従動ローラーを回転可能に支持するとともに、装置本体に対して前記従動ローラーと一体に軸方向に移動可能に支持される支持軸と、該支持軸の軸方向の端部に一体に設けられ、前記ベルトの蛇行による前記従動ローラー及び前記支持軸の軸方向への移動にともなう第１変位を、軸方向と直角方向であり、且つ前記ベルトの蛇行を補正する方向の第２変位に変換する一対のカム部と、第１変位の方向及び第２変位の方向への移動を可能とする一対の摺動部とを有するカム部材と、前記装置本体に一体に設けられ、前記一対のカム部に係合する一対のカム係合部と、前記一対の摺動部を摺動可能に案内する一対のガイド部とを有するカム支持部材と、を備えることを特徴としている。

また、第２の発明は、上記のベルト駆動装置において、前記カム部はローラー軸方向に対し傾斜して形成されるカム平面からなり、前記摺動部は前記カム平面に対して直角方向に形成される摺動平面からなることを特徴としている。

また、第３の発明は、上記のベルト駆動装置において、前記カム係合部は前記カム平面と同じ傾斜にて形成される第１平面からなり、前記ガイド部は前記摺動平面に対面する第２平面からなり、前記カム支持部材は一対の前記第１平面と一対の前記第２平面によって形成される貫通孔部を有し、前記カム部材は前記貫通孔部に移動可能に係合することを特徴としている。

また、第４の発明は、上記のベルト駆動装置において、前記カム部材は前記支持軸の軸方向の一端部に設けられることを特徴としている。

また、第５の発明は、上記のベルト駆動装置において、前記カム部材は前記支持軸の軸方向の両端部に設けられることを特徴としている。

また、第６の発明は、上記のベルト駆動装置において、前記支持軸の軸方向の両端部には、前記支持軸を軸方向の中央側に付勢するバネ部材が設けられることを特徴としている。

また、第７の発明は、上記のベルト駆動装置において、前記ベルトを張架するテンションローラーを備えることを特徴としている。

また、第８の発明は、前記構成のベルト駆動装置を備えた定着装置であって、前記ベルトは加熱手段によって加熱され、前記駆動ローラーは前記ベルトを介して加圧ローラーに圧接され、前記従動ローラーは前記駆動ローラーとともに前記ベルトを回転可能に張架してなり、記録媒体を前記ベルトと前記加圧ローラーとの間で挟持して、記録媒体上の未定着トナー像を溶融定着することを特徴としている。

また、第９の発明は、前記構成の定着装置を備えた画像形成装置である。

また、第１０の発明は、前記構成のベルト駆動装置を備えた画像形成装置である。

第１の発明によれば、駆動ローラーに対して従動ローラーが傾き偏芯してベルトがローラー軸方向へ蛇行した場合、ベルトの縁部が従動ローラーの規制フランジ部に当接すると、従動ローラーはベルトの縁部に押されて蛇行する軸方向に移動する。従動ローラーの移動に連動して支持軸が軸方向（第１変位方向）に移動すると、カム部材及びカム支持部材によって、支持軸が軸方向とともにローラー軸方向と直角方向（第２変位方向）にも移動する。従動ローラーが支持軸とともに軸方向及び直角方向に移動することで、駆動ローラーに対する従動ローラーの傾き偏芯が矯正され、従動ローラーが駆動ローラーに対して傾くことなく回転し、その結果ベルトの蛇行が防止される。カム部材及びカム支持部材が第１変位から第２変位に変換するとき、一対のカム部が一対のカム係合部に係合し、且つ一対の摺動部が一対のガイド部に摺動案内されるため、従動ローラーが第１変位方向から第２変位方向に滑らかに移動し、また従動ローラーの位置が安定する。

本発明の第１実施形態に係るベルト駆動装置を備える画像形成装置の全体構成を示す概略図 第１実施形態に係るベルト駆動装置を備える定着装置の構成を概略的に示す側面断面図 第１実施形態に係るベルト駆動装置を示す側面図 第１実施形態に係るベルト駆動装置の従動ローラー周辺を示す平面断面図 第１実施形態に係るベルト駆動装置のカム部材の構成を示す図 第１実施形態に係るベルト駆動装置のカム支持部材の構成を示す図 第１実施形態に係るベルト駆動装置の一方向へのベルト蛇行を矯正した状態を示す平面断面図 第１実施形態に係るベルト駆動装置の他方向へのベルト蛇行を矯正した状態を示す平面断面図 本発明の第２実施形態に係るベルト駆動装置の従動ローラー周辺を示す平面断面図

以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。

（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係るベルト駆動装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す図である。画像形成装置１は、その下部に配設された給紙部２と、この給紙部２の側方に配設された用紙搬送部３と、この用紙搬送部３の上方に配設された画像形成部４と、この画像形成部４よりも排出側に配設された定着装置５と、画像形成部４及び定着装置５の上方に配設された画像読取部６とを備えている。

給紙部２は、記録媒体である用紙９を収容する複数の給紙カセット７を備えており、給紙ローラー８の回転により、複数の給紙カセット７のうち選択された給紙カセット７から用紙９を１枚ずつ用紙搬送部３に送り出す。

用紙搬送部３に送られた用紙９は、用紙搬送部３に備えられた用紙搬送経路１０を経由して画像形成部４に向けて搬送される。画像形成部４は、電子写真プロセスによって、用紙９にトナー像を形成するものであり、図１の矢印方向に回転可能に支持された感光体１１と、この感光体１１の周囲にその回転方向に沿って、帯電部１２、露光部１３、現像部１４、転写部１５、クリーニング部１６、及び除電部１７を備えている。

帯電部１２は、高電圧を印加される帯電ワイヤーを備えており、この帯電ワイヤーからのコロナ放電によって感光体１１表面に所定電位を与えると、感光体１１表面が一様に帯電させられる。そして、画像読取部６によって読み取られた原稿の画像データに基づく光が、露光部１３により感光体１１に照射されると、感光体１１の表面電位が選択的に減衰され、感光体１１表面に静電潜像が形成される。

次いで、現像部１４が感光体１１表面の静電潜像を現像し、感光体１１表面にトナー像が形成される。このトナー像が転写部１５によって感光体１１と転写部１５との間に供給される用紙９に転写される。

トナー像が転写された用紙９は、画像形成部４の用紙搬送方向の下流側に配置された定着装置５に向けて搬送される。定着装置５では用紙９が加熱及び加圧され、用紙９上にトナー像が溶融定着される。次いで、トナー像が定着された用紙９は、排出ローラー対２０によって排出トレイ２１上に排出される。

転写部１５による用紙９へのトナー像の転写後、感光体１１表面に残留しているトナーは、クリーニング部１６により除去され、また感光体１１表面の残留電荷は除電部１７により除去される。そして、感光体１１は帯電部１２によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われる。

ベルト駆動装置を備えた定着装置５は図２に示すように構成される。図２は定着装置５を概略的に示す側面断面図である。尚、図２ではテンションローラーを省略している。

定着装置５は、電磁誘導加熱方式を用いた定着方式であり、加熱部１８と加圧ローラー１９とを備える。加熱部１８は、無端状の定着ベルト２６と、この定着ベルト２６に内包される定着ローラー２３と、この定着ローラー２３とともに定着ベルト２６を張架する熱ローラー２７と、定着ベルト２６の外周で熱ローラー２７に対向して配される誘導加熱部３０と、を備える。また、定着装置５は、誘導加熱部３０に接続される電源４１と、定着ベルト２６の外周面の温度を検知するサーミスター２５、及びサーミスター２５の検知温度に基づいて電源４１から供給される電流を制御する制御部４３とを備える。加圧ローラー１９と、定着ローラー２３及び熱ローラー２７は定着装置５の長手方向に回転可能に支持され、誘導加熱部３０及びサーミスター２５は装置本体（図略）に固定保持されている。

加圧ローラー１９は、モーター等の駆動源（図略）によって図２の矢印方向に回転駆動させられ、さらに定着ローラー２３をその中心方向に加圧する。これにより、加圧ローラー１９が定着ベルト２６を介して定着ローラー２３に圧接し、加圧ローラー１９の回転駆動によって、定着ベルト２６と定着ローラー２３とが図２の矢印方向に回転し、さらに定着ベルト２６の回転にともなって熱ローラー２７が従動回転する。定着ベルト２６と加圧ローラー１９との互いに逆回転しながら当接する部分にニップ部Ｎが形成される。このニップ部Ｎにおいて、用紙９が挟持され、挟持された用紙９を加熱及び加圧させることにより、用紙９上の粉体状態のトナーが溶融定着される。

また、加圧ローラー１９は、円筒型の芯金１９ａと、芯金１９ａ上に形成される弾性層１９ｂと、弾性層１９ｂの表面を覆う離型層１９ｃと、を備える。例えば、加圧ローラー１９は、外径３０ｍｍに設定され、アルミニウム製の芯金１９ａ上に厚み２ｍｍのシリコーンゴム製の弾性層１９ｂを有し、弾性層１９ｂ上にフッ素樹脂チューブ等からなる厚み３０μｍの離型層１９ｃを有する。

定着ローラー２３は、定着ベルト２６を一体回転可能とするために、定着ベルト２６の内周面を張架している。例えば、定着ローラー２３は、外径４０ｍｍに設定され、芯金２３ａ上に厚み８ｍｍのシリコーンゴム製の弾性層２３ｂを有し、弾性層２３ｂは定着ベルト２６を張架している。

熱ローラー２７は、定着ベルト２６とともに回転可能とするために、定着ベルト２６の内周面を張架している。例えば、熱ローラー２７は、外径３０ｍｍに設定され、炭素鋼管製の芯金上にテフロン（登録商標）コーティングが施されている。

定着ベルト２６は、無端状の耐熱ベルトであり、内周側から順に、例えば厚み３５μｍの電鋳ニッケルからなる誘導発熱層２６ａと、厚み３００μｍのシリコーンゴム等からなる弾性層２６ｂと、厚み３０μｍのフッ素樹脂チューブからなりニップ部Ｎで未定着トナー像を溶融定着する際の離型性を向上させる離型層２６ｃと、が積層されて構成される。

誘導加熱部３０は、励磁コイル３７と、ボビン３８と、磁性体コア３９とを備え、電磁誘導により定着ベルト２６を発熱させるものである。誘導加熱部３０は、長手方向（図２の紙面の表裏方向）に延びて、定着ベルト２６の外周の略半分を囲うように定着ベルト２６に対向して配設される。

励磁コイル３７は、定着ベルト２６の幅方向（図２の紙面の表裏方向）に沿ってリッツ線をループ状に複数回巻回してボビン３８に取り付けられる。また励磁コイル３７は、電源４１に接続され、電源４１から供給される高周波電流により交流磁束を発生させる。励磁コイル３７からの磁束は磁性体コア３９を通過し、図２の紙面に平行な方向に導かれ、定着ベルト２６の誘導発熱層２６ａに沿って通過する。誘導発熱層２６ａを通過する磁束の交流的な強さの変化によって誘導発熱層２６ａには渦電流が生じる。誘導発熱層２６ａに渦電流が流れると、誘導発熱層２６ａの電気抵抗によってジュール熱が発生して、定着ベルト２６が発熱することになる。

定着ベルト２６が加熱手段である誘導加熱部３０によって加熱され、所定の温度に昇温すると、ニップ部Ｎで挟持された用紙９が加熱されるとともに、加圧ローラー１９によって加圧されることにより、用紙９上の粉体状態のトナーが用紙９に溶融定着される。このように、定着ベルト２６は薄肉の熱伝導性の良好な材質からなり熱容量が小さいため、短時間でウォーミングアップを行なうことができ、画像形成が迅速に開始される。

図３及び図４にベルト駆動装置の構成を示す。図３はベルト駆動装置を示す側面図であり、図４は、図３に示す熱ローラー２７をＸ−Ｘ線で断面したベルト駆動装置の平面図である。

図３に示すように、ベルト駆動装置は、駆動ローラーである定着ローラー２３と、従動ローラーである熱ローラー２７と、テンションローラー２８と、定着ローラー２３、熱ローラー２７及びテンションローラー２８に張架されるベルトである定着ベルト２６と、を備える。テンションローラー２８は、定着ベルト２６の回転方向に対してニップ部Ｎの下流側に配設される。

さらにベルト駆動装置は、カム部材６１及びカム支持部材７１を備える。カム支持部材７１は、図示しない定着装置５の装置本体に固設され、カム部材６１は熱ローラー２７の支持軸５１に一体に設けられる。定着ベルト２６が図３の矢印方向に回転し、熱ローラー２７上で定着ベルト２６の蛇行が発生した場合、カム部材６１及びカム支持部材７１によって、定着ベルト２６の蛇行が矯正される。また、定着ローラー２３及び熱ローラー２７とともにテンションローラー２８によって定着ベルト２６を張架することで、熱ローラー２７を図３の上側に付勢して上側の張力を発生させる必要がなく、上下方向の位置を固定することができるため、定着ベルト２６の蛇行が一層抑制される。

図４に示すように、熱ローラー２７は、回転保持部２７ａと規制フランジ部２７ｂを有する。回転保持部２７ａは円筒状をなして定着ベルト２６を保持し、定着ローラー２３及びテンションローラー２８とともに定着ベルト２６を回転可能に張架する。規制フランジ部２７ｂは、回転保持部２７ａのローラー軸方向の両端部において、外周面から環状に突出して設けられ、定着ベルト２６の縁部を当接させることで定着ベルト２６のローラー軸方向（Ａ方向）の蛇行を規制する。

また、熱ローラー２７は、両端部側に設けられる一対の転がり軸受５３、５３によって支持軸５１に回転可能に支持される。さらに、熱ローラー２７は、支持軸５１に嵌装されたワッシャー５５によって軸方向の一端（図４の上端）を支持軸５１に対して所定位置に位置決めされる一方、支持軸５１に嵌装されたワッシャー５６によってカム部材６１を介して軸方向の他端（図４の下端）を支持軸５１に対して所定位置に位置決めされる。従って、熱ローラー２７が軸方向（Ａ方向）に移動すると、支持軸５１は熱ローラー２７とともに軸方向（Ａ方向）に移動する。

支持軸５１の軸方向の一端側は、定着装置５の装置本体の一部を構成する本体側板５ａに設けたスライド軸受５４にＡ方向に移動可能に嵌装し、支持軸５１の軸方向の他端側にはカム部材６１が一体に取り付けられる。

カム部材６１は、本体側板５ａに設けたカム支持部材７１に係合するように構成されている。具体的には、カム部材６１には、カム部であるカム平面６１ａが形成される一方、カム支持部材７１には、カム係合部である第１平面７１ｂが形成される。支持軸５１がＡ方向に移動すると、カム部材６１のカム平面６１ａがカム支持部材７１の第１平面７１ｂに沿って摺動することで、支持軸５１のＡ方向の移動にともなう第１変位を、Ａ方向と直角方向（Ｂ方向）の第２変位に変換する。従って、熱ローラー２７がＡ方向に移動すると、熱ローラー２７の移動に連動して支持軸５１がＡ方向に移動し、カム平面６１ａ及び第１平面７１ｂの係合によって、支持軸５１がＡ方向とともにＢ方向にも移動する。尚、支持軸５１がＢ方向に移動可能であるのは、支持軸５１が軸方向に比較的に長く構成され、また、支持軸５１の軸方向の他方端がスライド軸受５４に軸方向に移動可能に嵌装され、その嵌装部には僅かな隙間ができるので、支持軸５１がスライド軸受５４との嵌装部を支点としてＡ方向に対して傾斜することが許容されることによる。

カム部材６１及びカム支持部材７１の詳しい構成を図５、図６に示す。図５はカム部材６１の構成を示し、図５（ａ）はカム部材６１の側面図であり、図５（ｂ）はカム部材６１の平面図である。図６はカム支持部材７１の構成を示し、図６（ａ）はカム支持部材７１の側面図であり、図６（ｂ）はカム支持部材７１の平面図である。

図５に示すように、カム部材６１は側面視（図５（ａ））で平行四辺形状をなす四角柱状に形成され、平面視（図５（ｂ））で中央部に貫通する軸孔６１ｃを有する。

カム平面６１ａは、カム部材６１の互いに対向する面に一対形成され、軸孔６１ｃの中心軸線に対して所定の角度だけ直線状に傾斜して設けられる。このカム平面６１ａの傾斜角は、第１変位量（支持軸５１のＡ方向（図４参照）の移動量）に対する第２変位量（支持軸５１のＢ方向（図４参照）の移動量）への変換の割合に応じて設定される。

カム平面６１ａに隣接して摺動部である摺動平面６１ｂが設けられる。摺動平面６１ｂは、カム平面６１ａに対して直角方向で且つ軸孔６１ｃの中心軸線と平行な平坦面からなり、互いに対向して一対形成される。摺動平面６１ｂは、支持軸５１とともにカム部材６１がＡ方向及びＢ方向に移動するとき、後述するカム支持部材７１のガイド部に摺動可能に案内される。

図６に示すように、カム支持部材７１は、貫通孔部７１ａと、貫通孔部７１ａの両側に設けられ、カム支持部材７１を本体側板５ａ（図４参照）にネジ等によって取り付けるための一対の取り付け孔７１ｄとを有する。

貫通孔部７１ａは、カム係合部である第１平面７１ｂ及びガイド部である第２平面７１ｃからなる四角形状の孔で構成される。一対の第１平面７１ｂは、互いに対向しカム部材６１のカム平面６１ａ（図５参照）と同じ傾斜角を有する傾斜面で形成され、カム平面６１ａをＡ方向及びＢ方向に移動可能に係合している。一対の第２平面７１ｃは、互いに対向しカム部材６１の摺動平面６１ｂ（図５参照）に対面する平坦な面からなり、カム部材６１をＡ方向及びＢ方向に摺動可能に案内する。

上記構成により、カム部材６１の一対のカム平面６１ａがカム支持部材７１の一対の第１平面７１ｂに係合し、且つカム部材６１の一対の摺動平面６１ｂがカム支持部材７１の一対の第２平面７１ｃに摺動案内されるため、カム部材６１及び支持軸５１をＡ方向及びＢ方向に滑らかに安定して移動させることができる。

また、上記構成により、カム部材６１がカム支持部材７１の貫通孔部７１ａに移動可能に係合することで、省スペースでカム部材６１をＡ方向及びＢ方向に滑らかに安定して移動させることができる。

定着ベルト２６の蛇行の矯正について図４、図７、及び図８を用いて説明する。図７はＡ１方向へのベルト蛇行を矯正した状態を示す平面断面図であり、図８はＡ２方向へのベルト蛇行を矯正した状態を示す平面断面図である。

図４に示す状態において、定着ローラー２３（図３参照）の回転駆動によって定着ベルト２６が回転し、定着ベルト２６の回転にともなって熱ローラー２７が従動回転しているとき、定着ローラー２３の回転軸に対して熱ローラー２７の回転軸が傾き偏芯した場合、定着ベルト２６は熱ローラー２７の回転保持部２７ａ上でローラー軸方向へ蛇行し、定着ベルト２６の一方の縁部が熱ローラー２７の規制フランジ部２７ｂに当接する。

例えば、熱ローラー２７の回転軸（支持軸５１）の上側のスライド軸受５４を支点として支持軸５１の下側が左方向（Ｂ２方向）に傾き偏芯した場合、定着ベルト２６は熱ローラー２７上で下方向（Ａ１方向）に蛇行し、定着ベルト２６の縁部は下側に配設された規制フランジ部２７ｂに当接する。

定着ベルト２６の縁部が規制フランジ部２７ｂに当接すると、熱ローラー２７は定着ベルト２６の縁部に押されて軸方向の下方（Ａ１方向）に移動する。熱ローラー２７の移動に連動して支持軸５１及びカム部材６１がＡ１方向に移動すると、カム部材６１のカム平面６１ａ及びカム支持部材７１の第１平面７１ｂの係合によって、図７に示すように、支持軸５１がＡ１方向とともに、Ｂ２方向とは反対側のＢ１方向にも移動する。熱ローラー２７が支持軸５１とともにＡ１方向及びＢ１方向に移動することで、定着ローラー２３に対する熱ローラー２７の傾き偏芯が矯正される。偏芯が矯正されると、熱ローラー２７が定着ローラー２３に対して傾くことなく回転することなり、その結果、定着ベルト２６の蛇行が矯正される。

一方、図４の状態において、熱ローラー２７の回転軸（支持軸５１）の上側のスライド軸受５４を支点として支持軸５１の下側が右方向（Ｂ１方向）に傾き偏芯した場合、定着ベルト２６は熱ローラー２７上で上方向（Ａ２方向）に蛇行し、定着ベルト２６の縁部は上側に配設された規制フランジ部２７ｂに当接する。

定着ベルト２６の縁部が規制フランジ部２７ｂに当接すると、熱ローラー２７は定着ベルト２６の縁部に押されて軸方向の上方（Ａ２方向）に移動する。熱ローラー２７の移動に連動して支持軸５１及びカム部材６１がＡ２方向に移動すると、カム部材６１のカム平面６１ａ及びカム支持部材７１の第１平面７１ｂの係合によって、図８に示すように、支持軸５１がＡ２方向とともに、Ｂ１方向とは反対側のＢ２方向にも移動する。熱ローラー２７が支持軸５１とともにＡ２方向及びＢ２方向に移動することで、定着ローラー２３に対する熱ローラー２７の傾き偏芯が矯正される。偏芯が矯正されると、熱ローラー２７が定着ローラー２３に対して傾くことなく回転することなり、その結果、定着ベルト２６の蛇行が矯正される。

尚、上記第実施形態では、カム部材６１を支持軸５１の軸方向の一端部に設けスライド軸受５４を支持軸５１の軸方向の他端部に設ける構成を示したが、本発明はこれに限らず、カム部材６１が支持軸５１の軸方向の両端部に設けられ、各カム部材６１のカム平面６１ａの傾斜角及び方向が同一である構成にしてもよい。この構成では、熱ローラー２７の所定量の傾き偏芯を矯正する場合、熱ローラー２７及び支持軸５１のＡ方向の移動に対して、矯正するためのＢ方向の移動が上記実施形態に比べて小さくなり、さらにベルト駆動装置を省スペースにすることできる。

（第２実施形態）
図９は、本発明の第２実施形態に係るベルト駆動装置の熱ローラー２７周辺を示す平面断面図ある。第２実施形態は、第１実施形態にバネ部材７３を付加したものであり、第１実施形態と異なる、バネ部材７３について主に説明し、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。

バネ部材７３は圧縮コイルバネからなり支持軸５１に伸縮可能に外挿されている。また、バネ部材７３は支持軸５１の両端部側に夫々設けられ、一方のバネ部材７３はスライド軸受５４と支持軸５１に設けたワッシャー５５に挟持され、他方のバネ部材７３は本体側板５ａと支持軸５１に設けたワッシャー５６に挟持される。各バネ部材７３は支持軸５１を軸方向の中央側に付勢している。バネ部材７３が支持軸５１を軸方向の中央側に付勢することで、支持軸５１が不用意に軸方向に移動しなくなり、定着ベルト２６の蛇行矯正以外の定着処理においては、熱ローラー２７を安定して回転させることができる。

尚、上記第１及び第２実施形態では、カム部及びカム係合部を互いに同じ傾斜にて形成されるカム平面６１ａ及び第１平面７１ｂにて構成したが、本発明はこれに限らず、カム部及びカム係合部は、直線状に傾斜して形成されるカム平面、及びこのカム平面に当接する凸部からなる構成であってもよい。この場合も上記実施形態と同様の効果を奏する。

また、上記第１及び第２実施形態では、摺動部及びガイド部を互いに対面する摺動平面６１ｂ及び第２平面７１ｃにて構成したが、本発明はこれに限らず、摺動部及びガイド部は、カム平面６１ａに対して直角方向に形成される平面、及びこの平面に当接する凸部からなる構成であってもよい。この場合も上記実施形態と同様の効果を奏する。

また、上記第１及び第２実施形態では、本発明のベルト駆動装置を定着装置５の定着ベルト２６に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、例えばカラー用の画像形成装置において、各色の感光体のトナー像が順次転写される無端状の中間転写ベルトや、用紙を担持して搬送する無端状の搬送ベルトに適用してもよい。また画像形成装置以外の装置に、その必要性および用途等に応じて適宜本実施形態を適用してもよい。

本発明は、駆動ローラーと従動ローラーとの間に張架された無端状のベルトのローラー軸方向への蛇行を規制するベルト駆動装置、及びそれを備えた定着装置並びに画像形成装置に利用することができる。

１ 画像形成装置
５ 定着装置
５ａ 本体側板（装置本体）
１８ 加熱部
１９ 加圧ローラー
２３ 定着ローラー（駆動ローラー）
２６ 定着ベルト（ベルト）
２７ 熱ローラー（従動ローラー）
２７ａ 回転保持部
２７ｂ 規制フランジ部
２８ テンションローラー
３０ 誘導加熱部（加熱手段）
５１ 支持軸
５３ 転がり軸受
５４ スライド軸受
５５、５６ ワッシャー
６１ カム部材
６１ａ カム平面（カム部）
６１ｂ 摺動平面（摺動部）
６１ｃ 軸孔
７１ カム支持部材
７１ａ 貫通孔部
７１ｂ 第１平面（カム係合部）
７１ｃ 第２平面（ガイド部）
７１ｄ 取り付け孔
７３ バネ部材
Ａ、Ａ１、Ａ２ 第１変位方向（軸方向）
Ｂ、Ｂ１、Ｂ２ 第２変位方向

Claims (9)

1. 少なくとも駆動ローラーと従動ローラーとに張架された無端状のベルトのローラー軸方向への蛇行を規制するベルト駆動装置であって、
   前記従動ローラーの両端部の外周面から環状に突出し、前記ベルトのローラー軸方向への蛇行によって前記ベルトの縁部が当接する規制フランジ部と、
   前記従動ローラーを回転可能に支持するとともに、装置本体に対して前記従動ローラーと一体に軸方向に移動可能に支持される支持軸と、
   該支持軸の軸方向の端部に一体に設けられ、前記ベルトの蛇行による前記従動ローラー及び前記支持軸の軸方向への移動にともなう第１変位を、軸方向と直角方向であり、且つ前記ベルトの蛇行を補正する方向の第２変位に変換する一対のカム部と、第１変位の方向及び第２変位の方向への移動を可能とする一対の摺動部とを有するカム部材と、
   前記装置本体に一体に設けられ、前記一対のカム部に係合する一対のカム係合部と、前記一対の摺動部を摺動可能に案内する一対のガイド部とを有するカム支持部材と、
   を備え、
   前記支持軸の軸方向の両端部には、前記支持軸を軸方向の中央側に付勢するバネ部材が設けられることを特徴とするベルト駆動装置。
2. 前記カム部はローラー軸方向に対し傾斜して形成されるカム平面からなり、
   前記摺動部は前記カム平面に対して直角方向に形成される摺動平面からなることを特徴とする請求項１に記載のベルト駆動装置。
3. 前記カム係合部は前記カム平面と同じ傾斜にて形成される第１平面からなり、前記ガイド部は前記摺動平面に対面する第２平面からなり、
   前記カム支持部材は一対の前記第１平面と一対の前記第２平面によって形成される貫通孔部を有し、
   前記カム部材は前記貫通孔部に移動可能に係合することを特徴とする請求項２に記載のベルト駆動装置。
4. 前記カム部材は前記支持軸の軸方向の一端部に設けられることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のベルト駆動装置。
5. 前記カム部材は前記支持軸の軸方向の両端部に設けられることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のベルト駆動装置。
6. 前記ベルトを張架するテンションローラーを備えることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のベルト駆動装置。
7. 請求項１〜請求項６のいずれかに記載のベルト駆動装置を備えた定着装置であって、
   前記ベルトは加熱手段によって加熱され、
   前記駆動ローラーは前記ベルトを介して加圧ローラーに圧接され、
   前記従動ローラーは前記駆動ローラーとともに前記ベルトを回転可能に張架してなり、
   記録媒体を前記ベルトと前記加圧ローラーとの間で挟持して、記録媒体上の未定着トナー像を溶融定着することを特徴とする定着装置。
8. 請求項７に記載の定着装置を備えた画像形成装置。
9. 請求項１〜請求項６のいずれかに記載のベルト駆動装置を備えた画像形成装置。

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