(57)【要約】【課題】金属製の基層を有する加熱用ベルトを直接駆動する場合に端部の割れを抑えることができる定着装置及び画像形成装置を得る。【解決手段】定着装置１００は、軸方向の中央部に比べて端部が厚肉の厚肉部とされると共に軸方向の断面形状が端部から中央部に渡って変化される加熱用ベルト１０２と、加熱用ベルト１０２の両端部を回転可能に支持する内側部材１１４と、加熱用ベルト１０２を加熱する励磁コイル１１０と、加熱用ベルト１０２の外周面を加圧する加圧ロール１０４と、加熱用ベルト１０２の内側に設けられ加圧ロール１０４の加圧力を受ける受部材１１５と、を有している。ここで、加圧ロール１０４の加圧力を加熱用ベルト１０２の内側に受部材１１５が受けるので、端部の割れを抑えることができる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向の中央部に比べて端部が厚肉の厚肉部とされた金属製の基層を備え、前記軸方向の断面形状が端部から中央部に渡って変化して記録媒体上の現像剤を加熱する加熱用ベルトと、
前記加熱用ベルトの両端部を回転可能に支持する支持手段と、
前記加熱用ベルトを加熱する加熱手段と、
両端部が回転可能に支持され前記加熱用ベルトの外周面を加圧する加圧回転体と、
前記加熱用ベルトの内側に設けられ前記加圧回転体の加圧力を受ける受部材と、
を有する定着装置。
【請求項２】
前記受部材は、前記軸方向の断面形状が端部から中央部に渡って変化している請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記加圧回転体は、発泡スポンジ弾性層を有する請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記加圧回転体は、
無端状の回転部材と、
前記回転部材の内側に設けられ、前記回転部材を介して前記加熱用ベルトの外周面を加圧すると共に前記加熱用ベルトの断面形状を軸方向で変化させる加圧部材と、
を有する請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項５】
前記加熱手段は、磁界を発生する磁界発生手段を有し、
前記加熱用ベルトは、前記磁界の電磁誘導により発熱する発熱層を有する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記加熱用ベルトは、感温磁性金属で構成され前記発熱層を支持する支持層を有する請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記加熱用ベルトは、前記発熱層の酸化を保護する保護層を有する請求項５又は請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の定着装置と、
露光光を出射する露光部と、
前記露光光で形成された潜像を現像剤で顕在化して現像剤像を形成する現像部と、
前記現像部で顕在化された前記現像剤像を記録媒体上に転写する転写部と、
前記転写部で前記現像剤像が転写された記録媒体を前記定着装置に搬送する搬送部と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱源により加熱された加熱用ベルトと加圧回転体とで形成される加圧領域に現像剤像が転写された記録用紙を通して、熱と圧力の作用により現像剤像を溶融して定着する定着装置がある。
【０００３】
ここで、加熱用ベルトと加圧回転体を用いた定着装置の一例として、加熱用ベルトが無端状のベルト部材であり加圧回転体がロール部材で構成され、ベルト部材の両端を該ベルト部材の外径よりも大きい内径を有する軸受部材で保持して、ロール部材と接触させたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１の定着装置は、ベルト部材の中央部から両端部まで変形させて加圧領域を形成しており、加圧領域の形状がベルト部材の幅方向で同じとなっている。このため、ベルト部材を直接回転駆動せず、ロール部材を回転駆動させてベルト部材を回転させている。
【０００５】
一方、加熱用ベルトの一例として、両端部を中央部よりも厚肉としてベアリングで直接支持可能としたロール部材がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
特許文献２のロール部材は、中央部の肉厚が０．２ｍｍから０．５ｍｍ、両端部の肉厚が０．５ｍｍから１．０ｍｍとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３７３８６１５号公報
【特許文献２】特開平１０−１６６１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、金属製の基層を有する加熱用ベルトを直接駆動する場合に端部の割れを抑えることができる定着装置及び画像形成装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に係る定着装置は、軸方向の中央部に比べて端部が厚肉の厚肉部とされた金属製の基層を備え、前記軸方向の断面形状が端部から中央部に渡って変化して記録媒体上の現像剤を加熱する加熱用ベルトと、前記加熱用ベルトの両端部を回転可能に支持する支持手段と、前記加熱用ベルトを加熱する加熱手段と、両端部が回転可能に支持され前記加熱用ベルトの外周面を加圧する加圧回転体と、前記加熱用ベルトの内側に設けられ前記加圧回転体の加圧力を受ける受部材と、を有する。
【００１０】
本発明の請求項２に係る定着装置は、前記受部材は、前記軸方向の断面形状が端部から中央部に渡って変化している。
【００１１】
本発明の請求項３に係る定着装置は、前記加圧回転体は、発泡スポンジ弾性層を有する。
【００１２】
本発明の請求項４に係る定着装置は、前記加圧回転体は、無端状の回転部材と、前記回転部材の内側に設けられ、前記回転部材を介して前記加熱用ベルトの外周面を加圧すると共に前記加熱用ベルトの断面形状を軸方向で変化させる加圧部材と、を有する。
【００１３】
本発明の請求項５に係る定着装置は、前記加熱手段は、磁界を発生する磁界発生手段を有し、前記加熱用ベルトは、前記磁界の電磁誘導により発熱する発熱層を有する。
【００１４】
本発明の請求項６に係る定着装置は、前記加熱用ベルトは、感温磁性金属で構成され前記発熱層を支持する支持層を有する。
【００１５】
本発明の請求項７に係る定着装置は、前記加熱用ベルトは、前記発熱層の酸化を保護する保護層を有する。
【００１６】
本発明の請求項８に係る画像形成装置は、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の定着装置と、露光光を出射する露光部と、前記露光光で形成された潜像を現像剤で顕在化して現像剤像を形成する現像部と、前記現像部で顕在化された前記現像剤像を記録媒体上に転写する転写部と、前記転写部で前記現像剤像が転写された記録媒体を前記定着装置に搬送する搬送部と、を備えている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明によれば、金属製の基層を有する加熱用ベルトを直接駆動する場合に、端部に厚肉部を設けない場合に比較して、端部の割れを抑えることができる。
【００１８】
請求項２に係る発明によれば、受部材の軸方向の断面形状が端部から中央部に渡って変化していない場合に比較して、加熱用ベルトと加圧回転体が接触する加圧領域の形状を変化させることができる。
【００１９】
請求項３に係る発明によれば、加圧回転体が発泡スポンジ弾性層を有していない場合に比較して、加圧回転体の熱膨張を抑えることができる。
【００２０】
請求項４に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、加熱用ベルトと加圧回転体が接触する加圧領域が、加熱用ベルト側又は加圧回転体側へ変位するのを抑えることができる。
【００２１】
請求項５に係る発明によれば、加熱手段が磁界発生手段を有していない場合に比較して、定着装置の立ち上がり時間を短くすることができる。
【００２２】
請求項６に係る発明によれば、加熱用ベルトが感温磁性金属で構成され発熱層を支持する支持層を有していない場合に比較して、発熱層の過剰な発熱を抑えることができる。
【００２３】
請求項７に係る発明によれば、加熱用ベルトが発熱層の酸化を保護する保護層を有していない場合に比較して、発熱層の酸化が抑えられる。
【００２４】
請求項８に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、画像形成装置を長期間使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の全体図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る定着装置の断面図である。
【図３】（ａ）本発明の第１実施形態に係る加熱用ベルトの基層、発熱層、及び保護層の軸方向断面図である。（ｂ）本発明の第１実施形態に係る加熱用ベルトの層構成を示す断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る加熱用ベルトの製造方法を示す工程図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）本発明の第１実施形態に係る受部材の断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る制御回路及び通電回路の接続図である。
【図７】（ａ）本発明の第１実施形態に係る加熱用ベルト及び加圧ロールの断面図である。（ｂ）、（ｃ）本発明の第１実施形態に係る加熱用ベルト及び加圧ロールの軸方向端部及び中央部における断面図である。
【図８】（ａ）本発明の第１実施形態に係る加圧領域の形状を示す平面図である。（ｂ）本発明の第１実施形態に係る定着装置でのトナー像の定着状態を示す断面図である。
【図９】本発明の第１実施形態の他の実施例に係る加熱用ベルト及び加圧ロールの断面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態の他の実施例に係る加熱用ベルトの製造方法を示す工程図である。
【図１１】（ａ）本発明の第２実施形態に係る定着装置の断面図である。（ｂ）本発明の第２実施形態に係る加熱用ベルトの層構成を示す断面図である。
【図１２】（ａ）本発明の第２実施形態に係る加熱用ベルト及び加圧ロールの断面図である。（ｂ）、（ｃ）本発明の第２実施形態に係る加熱用ベルト及び加圧ロールの軸方向端部及び中央部における断面図である。
【図１３】（ａ）本発明の第２実施形態に係る定着装置でのトナー像の定着状態を示す断面図である。（ｂ）本発明の第２実施形態に係る加熱用ベルトを磁界Ｈが貫通する状態を示す断面図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る加熱用ベルトの基層の透磁率と温度の関係を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の定着装置及び画像形成装置の第１実施形態を図面に基づき説明する。
【００２７】
図１には、画像形成装置としてのプリンタ１０が示されている。プリンタ１０は、プリンタ１０の本体を構成する筐体１２に光走査装置５４が固定されており、光走査装置５４に隣接する位置に、光走査装置５４及びプリンタ１０の各部の動作を制御する制御ユニット５０が設けられている。
【００２８】
光走査装置５４は、図示しない光源から出射された光ビームを回転多面鏡（ポリゴンミラー）で走査し、反射ミラー等の複数の光学部品で反射して、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及び ブラック（Ｋ）の各現像剤（トナー）に対応した光ビーム６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋを出射するようになっている。光ビーム６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋは、それぞれ対応する各感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋに導かれる。
【００２９】
プリンタ１０の下方側には、記録用紙Ｐを収納する用紙収容部１４が設けられている。用紙収容部１４の上方には、搬送される記録用紙Ｐの先端部位置を調整する一対のレジストロール１６が設けられている。また、プリンタ１０の中央部には、画像形成ユニット１８が設けられている。画像形成ユニット１８は、前述の４つの感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋを備えており、これらが上下一列に並んでいる。
【００３０】
感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの回転方向上流側には、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの表面を帯電する帯電ローラ２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋが設けられている。また、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの回転方向下流側には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各トナーをそれぞれ感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ上に現像する現像器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋが設けられている。
【００３１】
一方、感光体２０Ｙ、２０Ｍには第１中間転写体２６が接触し、感光体２０Ｃ、２０Ｋには第２中間転写体２８が接触している。そして、第１中間転写体２６、第２中間転写体２８には第３中間転写体３０が接触している。第３中間転写体３０と対向する位置には、転写ロール３２が設けられており、転写ロール３２と第３中間転写体３０との間を記録用紙Ｐが搬送され、第３中間転写体３０上の現像剤像（トナー像）を記録用紙Ｐに転写させる。
【００３２】
記録用紙Ｐが搬送される用紙搬送路３４の下流には、定着装置１００が設けられている。定着装置１００は、加熱用ベルト１０２と加圧ロール１０４を有しており、記録用紙Ｐを加熱及び加圧してトナー像を記録用紙Ｐに定着させる。トナー像が定着された記録用紙Ｐは、用紙搬送路３４の下流側に設けられた用紙搬送ロール３６で搬送され、プリンタ１０の上部に設けられた集積部３８に排出される。
【００３３】
ここで、プリンタ１０の画像形成について説明する。
【００３４】
画像形成が開始されると、各感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの表面が帯電ローラ２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋによって帯電される。そして、光走査装置５４から出力画像に対応した光ビーム６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋが、帯電後の感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの表面に照射され、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ上に各色分解画像に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像に対して現像器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋが選択的に各色、すなわちＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナーを付与し、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ上にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色のトナー像が形成される。
【００３５】
その後、マゼンタ用の感光体２０Ｍから第１中間転写体２６にマゼンタのトナー像が一次転写される。また、イエロー用の感光体２０Ｙから第１中間転写体２６にイエローのトナー像が一次転写され、第１中間転写体２６上で前記マゼンタのトナー像に重ね合わされる。
【００３６】
一方、ブラック用の感光体２０Ｋから第２中間転写体２８にブラックのトナー像が一次転写される。また、シアン用の感光体２０Ｃから第２中間転写体２８にシアンのトナー像が一次転写され、第２中間転写体２８上で前記ブラックのトナー像に重ね合わされる。
【００３７】
第１中間転写体２６へ一次転写されたマゼンタとイエローのトナー像は、第３中間転写体３０へ二次転写される。一方、第２中間転写体２８へ一次転写されたブラックとシアンのトナー像も、第３中間転写体３０へ二次転写される。ここで、先に二次転写されているマゼンタ、イエローのトナー像と、シアン、ブラックのトナー像とが重ね合わされ、カラー（３色）とブラックのフルカラートナー像が第３中間転写体３０上に形成される。
【００３８】
二次転写されたフルカラートナー像は、第３中間転写体３０と転写ロール３２のニップ部に達する。そのタイミングに同期して、レジストロール１６から記録用紙Ｐが当該ニップ部分に搬送され、記録用紙Ｐ上にフルカラートナー像が三次転写（最終転写）される。
【００３９】
この記録用紙Ｐは、その後、定着装置１００に送られ、加熱用ベルト１０２と加圧ロール１０４との接触部である加圧領域Ｓ（図８（ａ）参照）を通過する。その際、加熱用ベルト１０２と加圧ロール１０４とから与えられる熱と圧力との作用により、フルカラートナー像が記録用紙Ｐに定着される。定着後、記録用紙Ｐは用紙搬送ロール３６で搬送されて集積部３８に排出され、記録用紙Ｐへのフルカラー画像形成が終了する。
【００４０】
次に、本実施形態に係る定着装置１００について説明する。
【００４１】
図２に示すように、定着装置１００は、記録用紙Ｐの進入又は排出を行うための開口が形成された筐体１２０を備えている。筐体１２０の内部には、矢印Ａ方向へ回転する無端状の加熱用ベルト１０２が設けられている。
【００４２】
加熱用ベルト１０２の外周面と対向する位置には、絶縁性の材料で構成されたボビン１０８が配置されている。ボビン１０８は、加熱用ベルト１０２の外周面に倣った円弧状に形成されており、加熱用ベルト１０２とは反対側の面の中央部から、凸部１０８Ａが突設されている。なお、ボビン１０８と加熱用ベルト１０２との間隔は１〜３ｍｍ程度となっている。
【００４３】
ボビン１０８には、通電によって磁界Ｈを発生する励磁コイル１１０が、凸部１０８Ａを中心として軸方向（図２の紙面奥行き方向）に複数回巻き回されている。また、ボビン１０８と反対側で励磁コイル１１０と対向する位置には、ボビン１０８の円弧状に倣って円弧状に形成された磁性体コア１１２が配置され、ボビン１０８に支持されている。
【００４４】
一方、加熱用ベルト１０２の外周面には、加熱用ベルト１０２の回転に対して矢印Ｂ方向に従動回転する加圧ロール１０４が圧接されている。加圧ロール１０４は、軸方向長さが加熱用ベルト１０２よりも短くなっている。また、加熱用ベルト１０２と加圧ロール１０４が接触する加圧領域Ｓに作用する荷重は、１５〜４０ｋｇｆとされ、本実施形態では２０ｋｇｆとしている。
【００４５】
また、加圧ロール１０４は、アルミニウム等の金属からなる芯金１０６の周囲に、厚さ５ｍｍの発泡シリコンゴムスポンジ弾性層を設け、さらに発泡シリコンゴムスポンジ弾性層の外側に、厚さ５０μｍのカーボン入りＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂）からなる離型層を被覆した構成となっている。芯金１０６の周囲に設けられる発泡シリコンゴムスポンジ弾性層は、例えば芯金１０６の長手方向に貫通する複数の貫通孔を有しているものを用いてもよい。
【００４６】
加熱用ベルト１０２の内周面で、励磁コイル１１０と対向しない領域で且つ記録用紙Ｐの排出側の領域には、加熱用ベルト１０２の温度を測定するサーミスタ１１８が設けられている。サーミスタ１１８の設置位置は、記録用紙Ｐの横幅の大小によって測定値が変わらないように、加熱用ベルト１０２の軸方向（図２の紙面奥行き方向）の中央部となっている。
【００４７】
図６に示すように、サーミスタ１１８は、配線１３２を介して前述の制御ユニット５０（図１参照）の内部に設けられた制御回路１３４に接続されている。また、制御回路１３４は、配線１３６を介して通電回路１３８に接続されており、通電回路１３８は、配線１４０、１４２を介して前述の励磁コイル１１０に接続されている。通電回路１３８は、制御回路１３４から送られる電気信号に基づいて駆動又は駆動停止され、配線１４０、１４２を介して励磁コイル１１０に交流電流を供給（矢印方向）又は供給停止するようになっている。
【００４８】
ここで、制御回路１３４は、サーミスタ１１８から送られた電気量に基づいて加熱用ベルト１０２表面の温度を測定し、この測定温度と予め記憶させてある定着設定温度（本実施形態では１７０℃）と比較する。そして、測定温度が定着設定温度よりも低い場合は、通電回路１３８を駆動して励磁コイル１１０に通電し、磁気回路としての磁界Ｈ（図２参照）を発生させる。また、測定温度が定着設定温度よりも高い場合は、通電回路１３８を停止するようになっている。
【００４９】
一方、図２に示すように、加熱用ベルト１０２の内側には、非磁性体であるアルミニウムからなる内側部材１１４が、加熱用ベルト１０２と非接触で配置され、両端が定着装置１００の筐体１２０に固定されている。
【００５０】
内側部材１１４は、加熱用ベルト１０２と対向して円弧状に形成された円弧部１１４Ａと、柱状に形成された柱部１１４Ｂとで構成され、円弧部１１４Ａと柱部１１４Ｂは一体成形されている。また、内側部材１１４は、内側部材１１４の軸方向両端面から外側に向けて、内側部材１１４及び加熱用ベルト１０２を支持するための円柱状の支軸１１６（図７（ａ）参照）が突設されている。支軸１１６の両端は、それぞれ、定着装置１００の筐体１２０（図２参照）に固定されている。
【００５１】
また、内側部材１１４の柱部１１４Ｂの端面には、加熱用ベルト１０２の内周面に接触して加熱用ベルト１０２に作用する加圧ロール１０４からの加圧力を受ける受部材１１５が固定されている。受部材１１５は、ウレタンゴム又はスポンジ等の弾性を有する部材で構成され、ここではウレタンゴムを用いている。
【００５２】
次に、加熱用ベルト１０２の構成について説明する。
【００５３】
図３（ａ）に示すように、加熱用ベルト１０２は、中空の筒状体であり、軸方向（矢印Ｍ方向）両端部１０２Ａ、１０２Ｂの外径が中央部１０２Ｃの外径よりも大きく、両端部１０２Ａ、１０２Ｂの内径が中央部１０２Ｃと同じになっている。これにより、加熱用ベルト１０２の両端部１０２Ａ、１０２Ｂの肉厚ｔ１、ｔ２は、中央部１０２Ｃの肉厚ｔ３よりも大きくなっており、加熱用ベルト１０２の両端部１０２Ａ、１０２Ｂは、外側に凸の厚肉部となっている。
【００５４】
また、加熱用ベルト１０２の軸方向の長さＬ＝３７０ｍｍとなっている。なお、加熱用ベルト１０２の軸方向の両端部１０２Ａ、１０２Ｂの長さは、定着を行う記録用紙Ｐ（図２参照）の横幅に合わせて決定されるが、それぞれ３０ｍｍ〜４０ｍｍが好ましく、ここではそれぞれ３０ｍｍとしている。中央部１０２Ｃでの直径は、２６ｍｍ〜３０ｍｍが好ましく、ここでは３０ｍｍとしている。
【００５５】
図３（ｂ）に示すように、加熱用ベルト１０２は、半径方向の内側から外側に向けて基層１２２、発熱層１２４、保護層１２６、弾性層１２８、及び離型層１３０で構成されており、これらが積層され一体となっている。
【００５６】
ここで、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、加熱用ベルト１０２の両端部１０２Ａ、１０２Ｂと中央部１０２Ｃの厚さの差は、基層１２２、発熱層１２４、及び保護層１２６の厚さが、両端部１０２Ａ、１０２Ｂと中央部１０２Ｃで異なることによる。また、加熱用ベルト１０２の両端部１０２Ａ、１０２Ｂにおける基層１２２、発熱層１２４、及び保護層１２６の肉厚ｔ１、ｔ２は等しくなっている。なお、両端部１０２Ａ、１０２Ｂにおける基層１２２、発熱層１２４、及び保護層１２６の肉厚ｔ１、ｔ２は、０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの厚さが好ましい。このため、ｔ１＝ｔ２＝１．０ｍｍとしている。
【００５７】
一方、中央部１０２Ｃにおける基層１２２、発熱層１２４、及び保護層１２６の肉厚ｔ３は、３０μｍ〜７０μｍの厚さが好ましい。このため、ｔ３＝６０μｍとしている。両端部１０２Ａ、１０２Ｂにおける基層１２２、発熱層１２４、及び保護層１２６の肉厚ｔ１、ｔ２は、加圧領域Ｓにおける加熱用ベルト１０２の変形による力が、加熱用ベルト１０２の軸方向に伝播しても円形形状を維持できるように適宜設定すればよく、加圧領域Ｓにおける加熱用ベルト１０２の変形の影響を受けないようにすることが重要である。なお、弾性層１２８及び離型層１３０の厚さは、加熱用ベルト１０２の軸方向で同じとなっている。
【００５８】
基層１２２は、加熱用ベルト１０２の強度を保持するための土台となるもので、非磁性のステンレスで構成されている。なお、基層１２２には、スチールやステンレスの他に、鉄、ニッケル、クロム、シリコン、ホウ素、ニオブ、銅、ジルコニウム、コバルト等の金属、又はこれらの合金やこれらからなる多層クラッドメタルなどで構成される金属材料を用いることができる。多層クラッドメタルの場合には、発熱層１２４を含めた少なくとも２層以上の異種金属からなるものを選択してもよい。
【００５９】
発熱層１２４は、前述の磁界Ｈ（図２参照）を打ち消す磁界を生成するように渦電流が流れる電磁誘導作用により発熱する金属材料で構成され、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、亜鉛、錫、鉛、ビスマス、ベリリウム、アンチモン、又はこれらの合金の金属材料を用いることができる。本実施形態では、固有抵抗を２．７×１０−８Ωｃｍ以下に小さくして必要な発熱量を効率よく得ること、及び低コストの観点から、発熱層１２４として銅を用いている。
【００６０】
また、発熱層１２４は、熱容量ができるだけ小さい方が定着装置１００のウォームアップ時間（定着動作可能となるまでの時間）を短縮することができるため、できるだけ薄い層を設けることが望ましい。上記の非磁性金属であれば２μｍ〜２０μｍの厚さの層で加熱できるが、本実施形態では発熱層１２４の厚さを１０μｍとしている。
【００６１】
保護層１２６の材質及び厚さは、磁界Ｈ（図２参照）を遮断しないことや発熱層１２４の発熱効率を阻害しないこと、あるいは、酸化（錆び）や腐食に強い等の観点で決定されるが、本実施形態では、保護層１２６を非磁性ステンレス（固有抵抗６０〜８０×１０−８Ωｍ）で構成し、厚さを３０μｍとしている。なお、基層１２２、発熱層１２４、及び保護層１２６を一体で成型し、クラッド鋼からなるシームレス管としている。
【００６２】
弾性層１２８は、優れた弾性と耐熱性が得られる等の観点から、シリコン系ゴム、又はフッ素系ゴムが用いられ、本実施形態ではシリコンゴムを用いている。また、本実施形態では、弾性層１２８の厚さを２００μｍとしている。
【００６３】
離型層１３０は、記録用紙Ｐ上で溶融されたトナー像Ｔ（図２参照）との接着力を弱めて、記録用紙Ｐを加熱用ベルト１０２から剥離し易くするために設けられる。優れた表面離型性を得るためには、離型層１３０として、フッ素樹脂、シリコン樹脂、又はポリイミド樹脂を用いることが好ましく、本実施形態ではＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂）を用いている。なお、本実施形態では、離型層１３０の厚さを３０μｍとしている。
【００６４】
次に、加熱用ベルト１０２の製造方法について説明する。
【００６５】
図４（ａ）に示すように、まず、基層１２２、発熱層１２４、及び保護層１２６（図３（ｂ）参照）が一体となったクラッド鋼からなるシームレス管１２１を成型する。そして、シームレス管１２１の内側に加工装置（図示省略）の回転軸１２３を挿通すると共に、シームレス管１２１の一方の端部に固定用治具１２５を外挿してシームレス管１２１を固定する。この状態で回転軸１２３を回転させ、シームレス管１２１を回転させる。
【００６６】
続いて、図４（ｂ）に示すように、シームレス管１２１が回転した状態でシームレス管１２１の一方の端部の外周面にへら１２７を接触させ、回転軸１２３の軸方向へ移動させて絞り加工する。これにより、シームレス管１２１に厚肉部１２１Ａと薄肉部１２１Ｃが形成される。
【００６７】
続いて、図４（ｃ）に示すように、へら１２７をさらに移動させて薄肉部１２１Ｃの領域を広げた後、へら１２７をシームレス管１２１から離して回転軸１２３の回転を停止する。これにより、シームレス管１２１の他方の端部に厚肉部１２１Ｂが形成される。
【００６８】
続いて、シームレス管１２１の外周面上に弾性層１２８及び離型層１３０（図３（ｂ）参照）を被覆する。このようにして、加熱用ベルト１０２が形成される。
【００６９】
次に、受部材１１５について説明する。
【００７０】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、受部材１１５は、加熱用ベルト１０２（図２参照）の内周面と接触する側の表面が湾曲面１１５Ａとなっている。湾曲面１１５Ａは、軸方向である矢印Ｘ方向（前述の加熱用ベルト１０２の軸方向である矢印Ｍ方向）の両端部の点Ａ、点Ｂに対して、中央部の点Ｃが矢印Ｚ方向の下方側へ距離ｄ１で凸となるように湾曲している。さらに、湾曲面１１５Ａは、矢印Ｘ方向と交差する幅方向である矢印Ｙ方向の両端部の点Ｄ、点Ｅに対して、中央部の点Ｆが矢印Ｚ方向の下方側へ距離ｄ２で凸となるように湾曲している。
【００７１】
次に、加熱用ベルト１０２及び加圧ロール１０４の断面状態について説明する。
【００７２】
図７（ａ）に示すように、加熱用ベルト１０２の両端部内側には、加熱用ベルト１０２の内径と等しい外径を有する円盤状のキャップ部材１４４がそれぞれ取付けられている。キャップ部材１４４の中央には貫通穴が形成されており、この貫通穴にベアリング１４６が嵌合固定されている。
【００７３】
ここで、キャップ部材１４４は、加熱用ベルト１０２内に内側部材１１４及び受部材１１５が配置された後、内側部材１１４の支軸１１６にベアリング１４６の穴部１４６Ａが外挿されると共に外周面が加熱用ベルト１０２の内側に接着されることにより、加熱用ベルト１０２の両端部に取付けられている。これにより、加熱用ベルト１０２は、支軸１１６を中心として回転可能に支持されている。
【００７４】
また、加熱用ベルト１０２の一方の端部１０２Ｂの外周面には、図示しない駆動モータによって回転駆動される駆動用のギヤ１４８が接着固定されている。ここで、両端部１０２Ａ、１０２Ｂがキャップ部材１４４によって内側から支持されるため、加熱用ベルト１０２と加圧ロール１０４が接触する加圧領域Ｓの両端部において、キャップ部材１４４の外形に倣う断面形状となる。なお、加熱用ベルト１０２は、両端部１０２Ａ、１０２Ｂが中央部１０２Ｃよりも厚肉で剛性が高くなっているため、断面円形状態が保持されことになる。
【００７５】
これにより、図７（ｂ）の断面Ａ−Ａ’に示すように、加圧領域Ｓの軸方向両端部位置では、加熱用ベルト１０２の断面形状が円形状に保持されている。また、加圧ロール１０４は、発泡シリコンゴムスポンジ弾性層を有しているため、加熱用ベルト１０２の外周面に倣って変形し径方向に窪んだ形状となっている。なお、断面Ａ−Ａ’では、加熱用ベルト１０２の軸方向と交差する幅方向の加圧領域Ｓの幅はＷ１となっている。
【００７６】
一方、図７（ｃ）の断面Ｂ−Ｂ’に示すように、加熱用ベルト１０２の軸方向の中央部１０２Ｃの加圧領域Ｓでは、加圧ロール１０４による加圧力を受部材１１５が受けると共に、受部材１１５から加圧ロール１０４へ反力が作用するため、加熱用ベルト１０２の加圧領域Ｓの断面形状が平坦となっている。なお、断面Ｂ−Ｂ’では、加熱用ベルト１０２の軸方向と交差する幅方向の加圧領域Ｓの幅はＷ２となっている。
【００７７】
図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、加圧領域Ｓの幅Ｗ１、Ｗ２は、加熱用ベルト１０２と内側部材１１４がそれぞれ荷重を受けて撓むことによって、加熱用ベルト１０２の軸方向の両端部１０２Ａ、１０２Ｂにおける幅Ｗ１よりも中央部１０２Ｃにおける幅Ｗ２の方が狭くなる。なお、受部材１１５の材質、あるいは形状を変えることにより、加熱用ベルト１０２の軸方向における加圧領域Ｓの幅が調整される。
【００７８】
次に、本発明の第１実施形態の作用について説明する。
【００７９】
図１、２、３（ｂ）、６、７に示すように、前述のプリンタ１０の画像形成工程を経て、トナー像Ｔが転写された記録用紙Ｐが定着装置１００に送られる。定着装置１００では、制御ユニット５０によって図示しない駆動モータが駆動され、ギヤ１４８が回転して加熱用ベルト１０２が矢印Ａ方向へ回転する。加圧ロール１０４は、それに従動して矢印Ｂ方向へ回転する。このとき、制御回路１３４からの電気信号に基づいて通電回路１３８が駆動され、励磁コイル１１０に交流電流が供給される。
【００８０】
励磁コイル１１０に交流電流が供給されると、励磁コイル１１０の周囲に磁気回路としての磁界Ｈが生成消滅を繰り返す。そして、磁界Ｈが加熱用ベルト１０２の発熱層１２４を横切ると、磁界Ｈの変化を妨げる磁界が生じるように発熱層１２４に渦電流が発生する。
【００８１】
発熱層１２４は、発熱層１２４の表皮抵抗、及び発熱層１２４を流れる渦電流の大きさに比例して発熱し、これによって加熱用ベルト１０２が加熱される。加熱用ベルト１０２の温度はサーミスタ１１８で検知され、定着設定温度１７０℃に到達していない場合は、制御回路１３４が通電回路１３８を駆動制御して励磁コイル１１０に交流電流を通電する。また、定着設定温度に到達している場合は、制御回路１３４が通電回路１３８の制御を停止する。
【００８２】
続いて、定着装置１００に送り込まれた記録用紙Ｐは、定着設定温度（１７０℃）となっている加熱用ベルト１０２と加圧ロール１０４とによって加圧領域Ｓで加熱及び加圧され、トナー像Ｔが記録用紙Ｐの表面に定着される。定着装置１００から排出された記録用紙Ｐは、用紙搬送ロール３６により集積部３８に排出される。
【００８３】
図８（ａ）、（ｂ）に示すように、定着装置１００では、加熱用ベルト１０２と加圧ロール１０４の外形が平坦状となる加圧領域Ｓの幅Ｗ２の領域を記録用紙Ｐが通過する。ここで、加熱用ベルト１０２の両端部１０２Ａ、１０２Ｂが厚肉部となっており、中央部１０２Ｃに比べて剛性が高くなっているので、加熱用ベルト１０２に駆動力（回転力）を作用させて加圧領域Ｓの変形の応力が両端部１０２Ａ、１０２Ｂまで伝播しても、両端部１０２Ａ、１０２Ｂでの割れの発生が抑えられている。
【００８４】
また、定着装置１００では、加圧ロール１０４が発泡シリコンスポンジ弾性層を有しているため、加熱用ベルト１０２によって加熱されても加圧ロール１０４の熱膨張が抑えられているが、加圧ロール１０４が熱膨張して外径が大きくなることがあっても、加熱用ベルト１０２を直接駆動しているため、加熱用ベルト１０２の外径に合わせて記録用紙Ｐの搬送速度が決まる。これにより、加熱用ベルト１０２は、予め設定してある線速度を保持しながら回転駆動される。
【００８５】
さらに、定着装置１００では、図２に示すように、加圧ロール１０４の加圧力を加熱用ベルト１０２の内側の受部材１１５が受けるので、加熱用ベルト１０２が加圧ロール１０４によって必要以上に変形されることが抑えられている。
【００８６】
ここで、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、受部材１１５は、軸方向及び幅方向いずれにおいても中央部が凸となるように湾曲面１１５Ａが形成されているため、図７（ａ）において、加熱用ベルト１０２が中央部１０２Ｃで下向きに凸となるように反った状態となっても、中央部１０２Ｃに作用する加圧ロール１０４からの加圧力を受けられる。これにより、加圧領域Ｓの軸方向の幅及び面積が管理される。
【００８７】
次に、本発明の第１実施形態の定着装置１００及び加熱用ベルト１０２の他の実施例について説明する。
【００８８】
図９には、第１実施形態の定着装置１００の他の実施例である定着装置１５０が示されている。定着装置１５０は、定着装置１００の加熱用ベルト１０２に換えて、加熱用ベルト１５２が設けられている。
【００８９】
加熱用ベルト１５２の一方の端部内側には、加熱用ベルト１５２の内径と等しい外径を有する円盤状のキャップ部材１４４が取付けられている。キャップ部材１４４の中央には貫通穴が形成されており、この貫通穴にベアリング１４６が嵌合固定されている。一方、加熱用ベルト１５２の他方の端部は、側壁となる円板部１５２Ｄが設けられ、円板部１５２Ｄに貫通穴１５４が形成されている。そして、貫通穴１５４の穴径と等しい外径を有する円盤状の支持部材１５６が取付けられている。支持部材１５６の中央には貫通穴が形成されており、この貫通穴にベアリング１４６が嵌合固定されている。
【００９０】
ここで、キャップ部材１４４及び支持部材１５６は、加熱用ベルト１０２内に内側部材１１４及び受部材１１５が配置された後、内側部材１１４の支軸１１６にベアリング１４６の穴部１４６Ａが外挿されると共に、外周面が加熱用ベルト１５２の内側に接着されることにより、加熱用ベルト１５２の両端部に取付けられている。これにより、加熱用ベルト１５２は、支軸１１６を中心として回転可能に支持されている。さらに、加熱用ベルト１５２の一方の端部１５２Ｂの外周面には、図示しない駆動モータによって回転駆動される駆動用のギヤ１４８が接着固定されている。
【００９１】
次に、加熱用ベルト１５２の製造方法について説明する。
【００９２】
図１０（ａ）に示すように、まず、基層１２２、発熱層１２４、及び保護層１２６（図３（ｂ）参照）が一体となったクラッド鋼からなる板材１５１を形成しておく。そして、凸型１５８Ａ及び凹型１５８Ｂを有するプレス機１５８によって板材１５１をプレスし、有底カップ形状で内側に中空部１５３を有する加熱用ベルト１５２を成形する。
【００９３】
続いて、図１０（ｂ）に示すように、加工装置（図示省略）の回転軸１２３に加熱用ベルト１５２の中空部１５３を外挿して取り付け、回転軸１２３を回転させると共に、へら１２７を回転軸１２３に沿って矢印方向へ移動させながら絞り加工する。そして、へら１２７を途中で外すことにより加熱用ベルト１７２の一方端に厚肉の端部１５２Ｂが形成され、中央に中央部１５２Ｃが形成される。なお、加熱用ベルト１５２は、この時点においては、他方の端部１５２Ａ側が閉じて円板部１５２Ｄが形成されている。
【００９４】
続いて、図１０（ｃ）に示すように、回転軸１２３の回転が停止された後に回転軸１２３から加熱用ベルト１５２を取り外して、ドリル（図示省略）により円板部１５２Ｄの中央に貫通穴１５４を形成する。このようにして、厚肉の端部１５２Ｂ及び貫通穴１５４を有する加熱用ベルト１５２が形成される。
【００９５】
ここで、図９に示すように、定着装置１５０の加熱用ベルト１５２は、一方の端部１５２Ｂが中央部１５２Ｃよりも厚肉で剛性が高くなっており、さらに、一方の端部１５２Ｂがキャップ部材１４４によって内側から支持され、他方の端部１５２Ａが支持部材１５６によって内側から支持されるため、加熱用ベルト１５２と加圧ロール１０４が接触する加圧領域Ｓの両端部において、キャップ部材１４４及び支持部材１５６の外形に倣う形状となる。これにより、第１実施形態の加熱用ベルト１０２を用いた場合と同様の効果が得られる。
【００９６】
次に、本発明の定着装置及び画像形成装置の第２実施形態を図面に基づき説明する。なお、前述した第１実施形態と基本的に同一の部品には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。
【００９７】
図１１（ａ）には、定着装置１６０が示されている。定着装置１６０は、第１実施形態の定着装置１００（図２参照）において、加熱用ベルト１０２に換えて加熱用ベルト１６２が設けられ、さらに、加圧ロール１０４に換えて無端状の加圧ベルト１７２が設けられた構成となっている。
【００９８】
図１１（ｂ）に示すように、加熱用ベルト１６２は、半径方向の内側から外側に向けて基層１６１、発熱層１２４、保護層１２６、弾性層１２８、及び離型層１３０で構成されており、これらが積層され一体となっている。加熱用ベルト１６２の軸方向長さは３７０ｍｍとなっている。
【００９９】
基層１６１は、加熱用ベルト１６２の加熱設定温度以上で、加熱用ベルト１６２の耐熱温度以下の温度領域にある透磁率変化開始温度から透磁率が連続的に低下し始める特性を有する感温磁性金属で構成される。具体的には、整磁鋼、非晶質合金等が用いられ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｂ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｎ、Ｍｏなどからなる金属合金材料で、例えば、Ｆｅ−Ｎｉの二元系感温磁性合金やＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒの三元系感温磁性合金を用いることが好ましい。ここで、図１４に示すように、透磁率変化開始温度とは、透磁率（ＪＩＳ  Ｃ２５３１で測定）が連続的に低下し始める温度であり、磁界Ｈの磁束の貫通量が変化し始める点をいう。
【０１００】
本実施形態では、定着装置１６０の耐熱温度２４０℃、定着設定温度１７０℃として、透磁率変化開始温度が２００℃程度の厚さ９０μｍのスチールを基層１６１として用いている。これにより、基層１６１は、透磁率変化開始温度より低い温度では強磁性体となり、励磁コイル１１０から発生した磁界Ｈを侵入させる。また、基層１６１は、透磁率変化開始温度より高い温度では、非磁性化（常磁性体化）して磁界Ｈの磁束貫通量が多くなる。なお、図１１（ａ）の磁界Ｈの磁路は、加熱用ベルト１６２の基層１６１が透磁率変化開始温度以上の状態を示している。
【０１０１】
また、加熱用ベルト１６２の内側には、前述の内側部材１１４が、加熱用ベルト１６２と非接触で配置されている。内側部材１１４は、支軸１１６（図１２（ａ）参照）が定着装置１６０の筐体１２０に固定されることで位置決めされ固定されている。また、加熱用ベルト１６２の外周面には、加圧ベルト１７２が接触している。
【０１０２】
一方、加圧ベルト１７２は、厚さ６０μｍのポリイミドからなる無端ベルト状の基層上に、厚さ３０μｍのＰＦＡからなる離型層が被覆された構成となっている。また、加圧ベルト１７２は、幅方向の長さが２４０ｍｍとなっている。なお、加圧ベルト１７２は、フレキシビリティに富んだものがよいので、例えば厚さ２０〜４０μｍのスチールやステンレス、ニッケル電鋳などでもよい。
【０１０３】
図１２（ａ）に示すように、加圧ベルト１７２の内側中央には、角柱状の支持部材１７４が設けられている。支持部材１７４には、軸方向両端面から外側へ向けて円柱状の支軸１７６がそれぞれ突設されており、支軸１７６の端部は、定着装置１６０の筐体１２０（図１１（ａ）参照）の側面部に固定されている。
【０１０４】
支持部材１７４の一側面（加熱用ベルト１６２と加圧ベルト１７２の接触側）には、耐熱性樹脂であるＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）からなる直方体状の加圧パッド１７８の一方の側面が接着されている。また、加圧パッド１７８の他方の側面は、加圧ベルト１７２の内周面に接触しており、加熱用ベルト１６２と加圧ベルト１７２が接触する加圧領域Ｓを加圧している。この加圧領域Ｓに作用する荷重は２０ｋｇｆとなっている。なお、加圧パッド１７８は、液晶ポリマーで構成してもよい。
【０１０５】
一方、加圧ベルト１７２の両端部内側には、加圧ベルト１７２の内径と等しい外径を有する円盤状のキャップ部材１７７がそれぞれ取付けられている。キャップ部材１７７の中央には貫通穴が形成されており、この貫通穴にベアリング１７９が嵌合固定されている。
【０１０６】
ここで、キャップ部材１７７は、加圧ベルト１７２内に支持部材１７４及び加圧パッド１７８が配置された後、支軸１７６にベアリング１７９の穴部１７９Ａが外挿されると共に、外周面が加圧ベルト１７２の内側に接着されることにより、加圧ベルト１７２の両端部に取付けられている。これにより、加圧ベルト１７２は、支軸１７６を中心として回転可能に支持され、加熱用ベルト１６２の回転によって従動回転する。
【０１０７】
次に、加熱用ベルト１６２及び加圧ベルト１７２の断面状態について説明する。
【０１０８】
図１２（ａ）に示すように、加熱用ベルト１６２の一方の端部の外周面にはギヤ１４８が取付けられている。加熱用ベルト１６２は、一方の端部１６２Ｂが中央部１６２Ｃよりも厚肉で剛性が高くなっており、さらに、両端部１６２Ａ、１６２Ｂがキャップ部材１４４によって内側から支持されるため、加熱用ベルト１６２と加圧ベルト１７２が接触する加圧領域Ｓの軸方向両端部において、キャップ部材１４４の外形に倣う断面形状となる。
【０１０９】
これにより、図１２（ｂ）の断面Ｃ−Ｃ’に示すように、加熱用ベルト１６２は、両端部の断面形状が円形状に保持される。また、加圧ベルト１７２は、薄肉円筒体となっているため、加熱用ベルト１６２の外周面に倣って変形し径方向に窪んだ形状となっている。なお、断面Ｃ−Ｃ’では、加熱用ベルト１６２の軸方向と交差する幅方向における加圧領域Ｓの幅はＷ３となっている。
【０１１０】
一方、図１２（ｃ）の断面Ｄ−Ｄ’に示すように、加熱用ベルト１６２の軸方向の中央部１６２Ｃの加圧領域Ｓでは、加圧ベルト１７２及び加圧パッド１７８による加圧力を受部材１１５が受けると共に、受部材１１５から加圧ベルト１７２へ反力が作用するため、加熱用ベルト１６２の加圧領域Ｓの断面形状が平坦となっている。なお、断面Ｄ−Ｄ’では、加熱用ベルト１６２の軸方向と交差する幅方向の加圧領域Ｓの幅はＷ４となっている。
【０１１１】
図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、加圧領域Ｓの幅Ｗ３、Ｗ４は、加熱用ベルト１６２と内側部材１１４がそれぞれ荷重を受けて撓むことによって、加熱用ベルト１６２の軸方向の両端部１６２Ａ、１６２Ｂにおける幅Ｗ３よりも中央部１６２Ｃにおける幅Ｗ４の方が狭くなる。なお、受部材１１５の材質、あるいは形状を変えることにより、加熱用ベルト１６２の軸方向における加圧領域Ｓの幅が調整される。
【０１１２】
次に、本発明の第２実施形態の作用について説明する。
【０１１３】
図１１（ａ）及び図１３（ａ）に示すように、トナー像Ｔが転写された記録用紙Ｐが定着装置１６０に送られる。定着装置１６０では、加熱用ベルト１６２が矢印Ａ方向へ回転し、加圧ベルト１７２がそれに従動して矢印Ｂ方向へ回転する。そして、励磁コイル１１０に交流電流が供給され、励磁コイル１１０の周囲に磁界Ｈが生成消滅を繰り返して加熱用ベルト１６２の発熱層１２４が発熱し、これによって加熱用ベルト１６２が加熱される。
【０１１４】
続いて、定着装置１６０に送り込まれた記録用紙Ｐは、予め決められた定着設定温度となっている加熱用ベルト１６２と、加圧ベルト１７２とによって加熱及び加圧され、トナー像Ｔが記録用紙Ｐの表面に定着される。
【０１１５】
図１２（ａ）及び図１３（ａ）に示すように、定着装置１６０では、加熱用ベルト１６２と加圧ベルト１７２の外形が平坦状となる加圧領域Ｓの幅Ｗ４の領域を記録用紙Ｐが通過する。ここで、加熱用ベルト１６２の両端部１６２Ａ、１６２Ｂが厚肉部となっており、中央部１６２Ｃに比べて剛性が高くなっているので、加熱用ベルト１６２に駆動力（回転力）を作用させて加圧領域Ｓの変形の応力が両端部１６２Ａ、１６２Ｂまで伝播しても、両端部１６２Ａ、１６２Ｂでの割れの発生が抑えられている。
【０１１６】
ここで、記録用紙Ｐが、複数層を有する封筒であった場合、加熱用ベルト１６２と加圧ベルト１７２の外形が平坦状となる加圧領域Ｓの幅Ｗ４が封筒の幅以上あれば、封筒には、上層及び下層をそれぞれ円弧状に反らせる圧縮応力あるいは引張応力がほとんど作用せず、矢印Ｆ方向に直進しながら熱と圧力の作用によりトナーＴが定着される。つまり、平坦状の加圧領域Ｓにより、加圧領域が上や下に凸の形状を有している場合に比べて封筒のような多層構造の記録用紙はしわになりにくい。
【０１１７】
また、定着装置１６０では、受部材１１５が、軸方向及び幅方向いずれにおいても中央部が凸となるように湾曲面１１５Ａが形成されているため、図１２（ａ）において、加熱用ベルト１６２が中央部１６２Ｃで下向きに凸となるように反った状態となっても、中央部１６２Ｃに作用する加圧ベルト１７２及び加圧パッド１７８からの加圧力を受けられる。これにより、加圧領域Ｓの軸方向の幅及び面積が管理され、記録用紙Ｐ上のトナー像Ｔに予め決められた熱量及び加圧力を与えて定着が行われる。
【０１１８】
ここで、定着装置１６０において、加熱用ベルト１６２の基層１６１（図１１（ｂ）参照）の温度が透磁率変化開始温度以下の場合は、基層１６１が強磁性体であるため、発熱層１２４を貫通した磁界Ｈは、基層１６１に侵入して閉磁路を形成して磁界Ｈを強める。これにより、発熱層１２４の発熱量が必要とされる発熱量まで到達する。
【０１１９】
一方、図１３（ｂ）に示すように、定着装置１６０において、加熱用ベルト１６２の基層１６１の温度が透磁率変化開始温度以上となった場合は、磁界Ｈが基層１６１を貫通して内側部材１１４に到達し閉磁路を形成する。このとき、基層１６１で閉磁路を形成したときに比べて発熱層１２４に作用する磁界Ｈが弱まるため、発熱層１２４の発熱量が減少し、発熱層１２４は必要以上に昇温されなくなる。
【０１２０】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。
【０１２１】
プリンタ１０は、固体の現像剤（トナー）を用いる乾式の電子写真方式だけでなく、液体現像剤を用いるものであってもよい。
【０１２２】
加熱用ベルト１０２、１６２の各厚肉部は、加熱用ベルトの径方向外側に凸、内側に凸のいずれの形態であってもよい。また、一方の端部のみに厚肉部がある加熱用ベルトを用いてもよい。また、加熱用ベルト１０２、１６２を加熱する加熱手段として、励磁コイル１１０の他に、加熱用ベルト１０２、１６２の内側又は外側にヒータを配置してもよい。
【０１２３】
また、本実施形態では、加圧領域Ｓの断面形状が加熱用ベルトの軸方向両端部で加圧ロール（又は加圧ベルト）側に凸となり、軸方向中央部で平坦となるようにしていたが、これに限るものではない。加圧領域Ｓの断面形状は、加熱用ベルト側に凸としてもよい。これは、加圧ロール、加圧パッド、及び受部材の形状と剛性を選択することで調整される。
【符号の説明】
【０１２４】
１０  プリンタ（画像形成装置）
２４  現像器（現像部）
３２  転写ロール（転写部）
３４  用紙搬送路（搬送部）
５４  光走査装置（露光部）
１００  定着装置
１０２  加熱用ベルト
１０４  加圧ロール（加圧回転体）
１１０  励磁コイル（加熱手段、磁界発生手段）
１１４  内側部材（支持手段）
１１５  受部材
１２１  シームレス管（加熱用ベルト、筒状体）
１２４  発熱層（加熱手段、発熱層）
１２６  保護層
１３８  通電回路（加熱手段）
１４４  キャップ部材（支持手段）
１４６  ベアリング（支持手段）
１５０  定着装置
１５２  加熱用ベルト
１６０  定着装置
１６２  加熱用ベルト
１７２  加圧ベルト（加圧回転体、回転部材）
１７８  加圧パッド（加圧部材）
１６１  基層（基層、支持層）
Ｈ  磁界
Ｐ  記録用紙（記録媒体）
Ｓ  加圧領域
Ｔ  トナー像（現像剤）
【図１】
2010224185.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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