(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に走行してトナー像を加熱して溶融するとともに、可撓性を有する無端状の定着ベルトと、
前記定着ベルトの内周面側に固設された固定部材と、
前記定着ベルトを介して前記固定部材に圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成するとともに、駆動手段によって所定方向に回転駆動される加圧回転体と、
前記定着ベルトの内周面に対向するように固設されて前記定着ベルトを加熱するとともに、加熱手段によって加熱されるパイプ状の金属部材と、
を備え、
前記加圧回転体は、
通紙領域に形成された第１加圧部と、
非通紙領域に形成されるとともに、その外周面の摩擦係数が前記第１加圧部の外周面の摩擦係数に比べて大きくなるように形成された第２加圧部と、
を具備し、
前記第１加圧部と前記第２加圧部との境界部分において前記ニップ部を除いた前記加圧回転体の外周面を覆うように外径方向に起立して、前記加圧回転体の回転を妨げることなく前記第１加圧部の外周面上から前記第２加圧部の外周面上への異物の流入経路を遮断する板状部材をさらに備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記板状部材は、前記第１加圧部と前記第２加圧部との境界部分に対応する前記定着ベルトの外周面であって前記ニップ部を除いた前記定着ベルトの外周面をも覆うように外径方向に起立することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記定着ベルトの幅方向端部における前記ニップ部を除いた外周面を覆うように外径方向に起立して、前記定着ベルトの走行を妨げることなく前記定着ベルトの外周面上において幅方向端部から幅方向中央部への異物の流入経路を遮断する第２の板状部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記第２の板状部材は、前記加圧回転体の幅方向端部に対応する前記第２加圧部の幅方向端部において前記ニップ部を除いた前記加圧回転体の外周面をも覆うように外径方向に起立することを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記第２の板状部材は、断熱材料で形成されたことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記板状部材は、断熱材料で形成された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定着装置。
【請求項７】
前記第２加圧部を加熱する第２加熱手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
前記定着ベルト又は／及び前記加圧回転体に非接触で対向して前記ニップ部から送出される記録媒体を搬送経路に導くための分離部材を備え、
前記分離部材は、前記定着ベルト又は／及び前記加圧回転体に対向する幅方向の領域が、前記第２加圧部の幅方向の領域と重ならないように構成されたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
前記金属部材は、前記ニップ部を除く位置で前記定着ベルトの内周面に対向するように固設され、
前記金属部材の内周面側に固設されて前記固定部材に当接して当該固定部材を補強する補強部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれかに記載の定着装置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】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、そこに設置される定着装置と、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短くて、装置を高速化した場合であっても定着不良が生じにくい定着装置が知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００３】
詳しくは、特許文献１、２等の定着装置は、定着部材としての定着ベルト、定着ベルトの内周面の一部又は全部に対向するように固設された略円筒状の金属部材（対向部材）、金属部材を加熱するために金属部材に内設されたヒータ（加熱手段）、定着ベルトに圧接してニップ部を形成する加圧回転体としての加圧ローラ、等で構成されている。
そして、定着ベルトがヒータによって加熱された金属部材によって加熱されて、ニップ部に向けて搬送された記録媒体上のトナー像がニップ部にて熱と圧力とを受けて記録媒体上に定着されることになる。
【０００４】
なお、このような定着装置では、駆動手段によって加圧ローラが回転駆動されることで、ニップ部の位置で加圧ローラに圧接する定着ベルトが摩擦抵抗によって従動回転することになる。
また、このような定着装置では、定着ベルトと金属部材との摺接による磨耗を軽減するために、定着ベルトと金属部材との間に潤滑剤が塗布されている。
さらに、このような定着装置では、定着ベルトに対するトナーの離型性を確保するために、ワックスを含有させたトナーが用いられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１、２等の定着装置において、ニップ部における定着ベルトと加圧ローラとの摩擦抵抗を高めて定着ベルトの従動回転を確実におこなって定着ベルトのスリップを防止するために、加圧ローラの非通紙領域に通紙領域よりも摩擦抵抗の高い材料からなる加圧部を設ける方策が考えられる。
しかし、その場合に、非通紙領域に形成した加圧部に、定着ベルトと金属部材との間に塗布された潤滑剤が異物として流入して付着したり、トナー中に含有されたワックスが異物として流入して付着したりして、その摩擦抵抗が低下してしまう不具合が生じる可能性がある。そして、このような不具合が生じてしまうと、高摩擦抵抗材料からなる加圧部が機能しなくなって、定着ベルトのスリップ（走行不良）が生じてしまうことになる。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短くて、定着画像に定着ムラ等の定着不良が生じることなく、定着ベルトのスリップが生じにくい、定着装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の請求項１記載の発明にかかる定着装置は、所定方向に走行してトナー像を加熱して溶融するとともに、可撓性を有する無端状の定着ベルトと、前記定着ベルトの内周面側に固設された固定部材と、前記定着ベルトを介して前記固定部材に圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成するとともに、駆動手段によって所定方向に回転駆動される加圧回転体と、前記定着ベルトの内周面に対向するように固設されて前記定着ベルトを加熱するとともに、加熱手段によって加熱されるパイプ状の金属部材と、を備え、前記加圧回転体は、通紙領域に形成された第１加圧部と、非通紙領域に形成されるとともに、その外周面の摩擦係数が前記第１加圧部の外周面の摩擦係数に比べて大きくなるように形成された第２加圧部と、を具備し、前記第１加圧部と前記第２加圧部との境界部分において前記ニップ部を除いた前記加圧回転体の外周面を覆うように外径方向に起立して、前記加圧回転体の回転を妨げることなく前記第１加圧部の外周面上から前記第２加圧部の外周面上への異物の流入経路を遮断する板状部材をさらに備えたものである。
【０００８】
また、請求項２記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記板状部材は、前記第１加圧部と前記第２加圧部との境界部分に対応する前記定着ベルトの外周面であって前記ニップ部を除いた前記定着ベルトの外周面をも覆うように外径方向に起立するものである。
【０００９】
また、請求項３記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記定着ベルトの幅方向端部における前記ニップ部を除いた外周面を覆うように外径方向に起立して、前記定着ベルトの走行を妨げることなく前記定着ベルトの外周面上において幅方向端部から幅方向中央部への異物の流入経路を遮断する第２の板状部材をさらに備えたものである。
【００１０】
また、請求項４記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項３に記載の発明において、前記第２の板状部材は、前記加圧回転体の幅方向端部に対応する前記第２加圧部の幅方向端部において前記ニップ部を除いた前記加圧回転体の外周面をも覆うように外径方向に起立するものである。
【００１１】
また、請求項５記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項３又は請求項４に記載の発明において、前記第２の板状部材は、断熱材料で形成されたものである。
【００１２】
また、請求項６記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記板状部材は、断熱材料で形成されたものである。
【００１３】
また、請求項７記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記第２加圧部を加熱する第２加熱手段をさらに備えたものである。
【００１４】
また、請求項８記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、前記定着ベルト又は／及び前記加圧回転体に非接触で対向して前記ニップ部から送出される記録媒体を搬送経路に導くための分離部材を備え、前記分離部材は、前記定着ベルト又は／及び前記加圧回転体に対向する幅方向の領域が、前記第２加圧部の幅方向の領域と重ならないように構成されたものである。
【００１５】
また、請求項９記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の発明において、前記金属部材は、前記ニップ部を除く位置で前記定着ベルトの内周面に対向するように固設され、前記金属部材の内周面側に固設されて前記固定部材に当接して当該固定部材を補強する補強部材をさらに備えたものである。
【００１６】
また、請求項１０記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項９のいずれかに記載の定着装置を備えたものである。
【００１９】
なお、本願において、「通紙領域」とは、画像形成装置にて通紙される最大サイズの記録媒体の幅方向（通紙方向に直交する方向である。）の範囲であるものと定義し、「非通紙領域」とは「通紙領域」の範囲外の領域であるものと定義する。
また、本願において、「幅方向」とは、記録媒体の通紙方向に対して直交する方向であるものと定義する。
【００２０】
また、本願において、固定部材や金属部材や補強部材が「固設」された状態とは、固定部材や金属部材や補強部材が回転駆動されることなく非回転で保持されている状態であるものと定義する。したがって、例えば、固定部材がスプリング等の付勢部材によってニップ部に向けて付勢されている場合であっても固定部材が非回転で保持されていれば、固定部材が「固設」された状態となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、通紙領域に第１加圧部が形成され、非通紙領域に高摩擦抵抗の第２加圧部が形成された加圧回転体を設けている。また、第２加圧部への異物の流入経路を遮断する遮断部材をさらに設けている。これにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短くて、定着画像に定着ムラ等の定着不良が生じることなく、定着ベルトのスリップが生じにくい、定着装置及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の画像形成装置に設置された定着装置を示す構成図である。
【図３】図２の定着装置を幅方向にみた図である。
【図４】ニップ部の近傍を示す拡大断面図である。
【図５】定着ベルトと加圧ローラとの幅方向端部側を示す斜視図である。
【図６】加圧ローラと遮断部材とを示す側面図である。
【図７】この発明の実施の形態２における定着装置の一部を示す斜視図である。
【図８】別の形態の定着装置を幅方向にみた図である。
【図９】この発明の実施の形態３における定着装置の一部を示す図である。
【図１０】別の形態の定着装置に設置される加圧ローラを示す断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態４における定着装置を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００２４】
実施の形態１．
図１〜図６にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１に示すように、本実施の形態１における画像形成装置１は、タンデム型カラープリンタである。画像形成装置本体１の上方にあるボトル収容部１０１には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つのトナーボトル１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋが着脱自在（交換自在）に設置されている。
ボトル収容部１０１の下方には中間転写ユニット８５が配設されている。その中間転写ユニット８５の中間転写ベルト７８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋが並設されている。
【００２５】
各作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋには、それぞれ、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが配設されている。また、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの周囲には、それぞれ、帯電部７５、現像部７６、クリーニング部７７、除電部（不図示である。）等が配設されている。そして、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）がおこなわれて、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に各色の画像が形成されることになる。
【００２６】
感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、不図示の駆動モータによって図１中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部７５の位置で、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、露光部３から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される（露光工程である。）。
【００２７】
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、現像装置７６との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、中間転写ベルト７８及び第１転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上のトナー像が中間転写ベルト７８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
【００２８】
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、クリーニング部７７との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に残存した未転写トナーがクリーニング部７７のクリーニングブレードによって機械的に回収される（クリーニング工程である。）。
最後に、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
【００２９】
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト７８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト７８上にカラー画像が形成される。
ここで、中間転写ユニット８５は、中間転写ベルト７８、４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋ、２次転写バックアップローラ８２、クリーニングバックアップローラ８３、テンションローラ８４、中間転写クリーニング部８０、等で構成される。中間転写ベルト７８は、３つのローラ８２〜８４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ８２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。
【００３０】
４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト７８を感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト７８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト７８上に重ねて１次転写される。
【００３１】
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト７８は、２次転写ローラ８９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ８２が、２次転写ローラ８９との間に中間転写ベルト７８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト７８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト７８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。
その後、中間転写ベルト７８は、中間転写クリーニング部８０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト７８上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト７８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
【００３２】
ここで、２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐは、装置本体１の下方に配設された給紙部１２から、給紙ローラ９７やレジストローラ対９８等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部１２には、転写紙等の記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ９７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Ｐがレジストローラ対９８のローラ間に向けて給送される。
【００３３】
レジストローラ対９８に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対９８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト７８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対９８が回転駆動されて、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。
【００３４】
その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着部２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト２１及び加圧ローラ３１による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対９９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対９９によって装置外に排出された被転写Ｐは、出力画像として、スタック部１００上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００３５】
なお、本実施の形態１において用いられるトナーは、定着装置２０における定着ベルト２１に対するトナーの離型性を確保するために、離型剤としてワックスが含有されている。このようなワックスとしては、カルナウバワックス、酸化ライスワックス、低分子量ポリプロピレンワックス、等を用いることができる。
【００３６】
次に、図２〜図６にて、画像形成装置本体１に設置される定着装置２０の構成・動作について詳述する。
図２〜図４に示すように、定着装置２０は、定着部材としての定着ベルト２１（ベルト部材）、固定部材２６、金属部材２２（加熱部材）、補強部材２３、加熱手段としてのヒータ２５（熱源）、加圧回転体としての加圧ローラ３１、遮断部材５５、温度センサ４０、断熱部材２７、ステー部材２８、フランジ２９、分離部材としての分離板５１、等で構成される。
【００３７】
ここで、定着ベルト２１は、薄肉で可撓性を有する無端状ベルトであって、図２中の矢印方向（反時計方向）に回転（走行）する。定着ベルト２１は、内周面２１ａ（固定部材２６との摺接面である。）側から、基材層、弾性層、離型層が順次積層されていて、その全体の厚さが１ｍｍ以下に設定されている。
定着ベルト２１の基材層は、層厚が３０〜５０μｍであって、ニッケル、ステンレス等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料で形成されている。
定着ベルト２１の弾性層は、層厚が１００〜３００μｍであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、等のゴム材料で形成されている。弾性層を設けることで、ニップ部における定着ベルト２１表面の微小な凹凸が形成されなくなり、記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに均一に熱が伝わりユズ肌画像の発生が抑止される。
定着ベルト２１の離型層は、層厚が１０〜５０μｍであって、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、等の材料で形成されている。離型層を設けることで、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が担保される。
【００３８】
また、定着ベルト２１の直径は１５〜１２０ｍｍになるように設定されている。なお、本実施の形態１では、定着ベルト２１の内径が３０ｍｍに設定されている。
定着ベルト２１の内部（内周面側）には、固定部材２６、ヒータ（加熱手段）、金属部材２２、補強部材２３、断熱部材２７、ステー部材２８、等が固設されている。また、図示は省略するが、定着ベルト２１と金属部材２２との間には、潤滑剤が塗布されている。
ここで、固定部材２６は、定着ベルト２１の内周面２１ａに摺接するように固定されている。そして、固定部材２６が定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に圧接することで、記録媒体Ｐが搬送されるニップ部が形成される。図３を参照して、固定部材２６は、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に固定支持されている。なお、固定部材２６の構成については、後でさらに詳しく説明する。
【００３９】
図２を参照して、金属部材２２（加熱部材）は、ニップ部を除く位置で定着ベルト２１の内周面に対向するように形成され、ニップ部の位置では断熱部材２７を介して固定部材２６を保持するように形成された略円筒体である。図３を参照して、金属部材２２は、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に固定支持されている。また、金属部材２２の両端には、定着ベルト２１の寄り（幅方向の移動である。）を制限するためのフランジ２９が挿設されている。
そして、略パイプ状に形成された金属部材２２は、ヒータ２５の輻射熱により加熱されて定着ベルト２１を加熱する（熱を伝える。）。すなわち、金属部材２２がヒータ２５によって直接的に加熱されて、金属部材２２を介して定着ベルト２１がヒータ２５によって間接的に加熱されることになる。定着ベルト２１の加熱効率を良好に維持するためには、金属部材２２の厚さを０．１ｍｍ以下に設定することが好ましい。
金属部材２２の材料としては、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、鉄、等の金属熱伝導体（熱伝導性を有する金属である。）を用いることができるが、その中でも単位体積の熱容量比（密度×比熱である。）が比較的小さいフェライト系ステンレス鋼が好適である。本実施の形態１では、金属部材２２の材料として、フェライト系ステンレス鋼であるＳＵＳ４３０を用いている。また、金属部材２２の厚さを０．１ｍｍに設定している。
【００４０】
加熱手段としてのヒータ２５は、ハロゲンヒータ（又はカーボンヒータ）であって、その両端部が定着装置２０の側板４３に固定されている（図３を参照できる。）。そして、装置本体１の電源部により出力制御されたヒータ２５（加熱手段）の輻射熱によって、金属部材２２が加熱される。さらに、金属部材２２によって定着ベルト２１がニップ部を除く位置で全体的に加熱されて、加熱された定着ベルト２１の表面から記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。なお、ヒータ２５の出力制御は、定着ベルト２１表面に対向する温度センサ４０（サーミスタ）によるベルト表面温度の検知結果に基いておこなわれる。また、このようなヒータ２５の出力制御によって、定着ベルト２１の温度（定着温度）を所望の温度に設定することができる。
【００４１】
このように、本実施の形態１における定着装置２０は、定着ベルト２１の一部のみが局所的に加熱されるのではなく、金属部材２２によって定着ベルト２１が周方向にわたってほぼ全体的に加熱されることになるために、装置を高速化した場合であっても定着ベルト２１が充分に加熱されて定着不良の発生を抑止することができる。すなわち、比較的簡易な構成で効率よく定着ベルト２１を加熱できるために、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短縮化されるとともに、装置の小型化が達成される。
【００４２】
ここで、略パイプ状の金属部材２２は、定着ベルト２１の内周面（ニップ部を除く位置である。）にクリアランスをあけて対向するように固設されている。定着ベルト２１と金属部材２２とのクリアランス量δ（ニップ部を除く位置のギャップである。）は、０ｍｍより大きく１ｍｍ以下に設定されている（０ｍｍ＜δ≦１ｍｍである。）。これにより、金属部材２２と定着ベルト２１とが摺接する面積が大きくなって定着ベルト２１の磨耗が加速する不具合を抑止するとともに、金属部材２２と定着ベルト２１とが離れ過ぎて定着ベルト２１の加熱効率が低下する不具合を抑止することができる。さらに、金属部材２２が定着ベルト２１に近設されることで、可撓性を有する定着ベルト２１の円形姿勢がある程度維持されるため、定着ベルト２１の変形による劣化・破損を軽減することができる。
また、金属部材２２と定着ベルト２１とが摺接しても定着ベルト２１の磨耗が軽減されるように、定着ベルト２１の内周面には、双方の部材２１、２２の間にはフッ素グリスやシリコーンオイル等の潤滑剤が塗布されている。
なお、本実施の形態１では、金属部材２２の断面形状が略円形になるように形成したが、金属部材２２の断面形状が多角形になるように形成することもできる。
【００４３】
ここで、本実施の形態１では、ニップ部を形成する固定部材２６の強度を補強する補強部材２３が、定着ベルト２１の内周面側に固設されている。図３を参照して、補強部材２３は、幅方向の長さが固定部材２６と同等になるように形成されていて、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に固定支持されている。そして、補強部材２３が固定部材２６及び定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に当接することで、ニップ部において固定部材２６が加圧ローラ３１の加圧力を受けて大きく変形する不具合を抑止している。なお、本実施の形態１において、補強部材２３は、金属部材２２の内部を概ね２つの空間に分けるように配設された板状部材である。
【００４４】
この補強部材２３は、上述した機能を満足するために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが好ましい。
また、補強部材２３における、ヒータ２５に対向する面の一部又は全部に、断熱部材を設けたり、鏡面処理を施したりすることもできる。これにより、ヒータ２５から補強部材２３に向かう熱（補強部材２３を加熱する熱）が金属部材２２の加熱に用いられることになるために、定着ベルト２１（金属部材２２）の加熱効率がさらに向上することになる。
【００４５】
図２及び図３を参照して、ニップ部の位置で定着ベルト２１の外周面に当接する加圧回転体としての加圧ローラ３１は、中空構造の芯金３４上に、第１加圧部３２と第２加圧部３３とがそれぞれ形成されたものである。加圧ローラ３１において、第１加圧部３２は通紙領域Ｍに形成され、第２加圧部３３は両端の非通紙領域Ｎにそれぞれ形成されている。なお、図３に示すように、本実施の形態１では、記録媒体Ｐの通紙精度（横レジストの精度）を考慮して、第１加圧部３２が狙いの通紙領域Ｍに対して非通紙領域Ｎ側にマージンをとって広く形成されている。また、第１加圧部３２と第２加圧部３３との間には、第１加圧部３２から第２加圧部３３への異物の流入を防止するための遮断部材５５が設置されている。
【００４６】
加圧ローラ３１（加圧回転体）の第１加圧部３２は、記録媒体Ｐが搬送されるニップ部を形成する主部であって、直径が３０ｍｍの弾性材料で形成されている（芯金３４上に形成された弾性層である。）。加圧ローラ３１の第１加圧部３２（弾性層）は、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の材料で形成されている。なお、第１加圧部３２（弾性層）上に、表層としてＰＦＡ、ＰＴＦＥ等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。加圧ローラ３１（第１加圧部３２）は定着ベルト２１に圧接して、双方の部材間に所望のニップ部を形成する。
なお、加圧ローラ３１の両端部に設けられた第２加圧部３３や遮断部材５５については、後で詳しく説明する。
【００４７】
なお、加圧ローラ３１の弾性層を発泡性シリコーンゴム等のスポンジ状の材料で形成した場合には、ニップ部に作用する加圧力を減ずることができるために、固定部材２６に生じる撓みをさらに軽減することができる。さらに、加圧ローラ３１の断熱性が高められて、定着ベルト２１の熱が加圧ローラ３１側に移動しにくくなるために、定着ベルト２１の加熱効率が向上する。
また、本実施の形態１では、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径とほぼ同等になるように形成したが、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径よりも小さくなるように形成することもできる。その場合、ニップ部における定着ベルト２１の曲率が加圧ローラ３１の曲率よりも小さくなるために、ニップ部から送出される記録媒体Ｐが定着ベルト２１から分離され易くなる。
また、図３を参照して、加圧ローラ３１には不図示の駆動手段（駆動機構）の駆動ギアに噛合するギア４５が設置されていて、加圧ローラ３１は駆動手段によって図２中の矢印方向（時計方向）に回転駆動される。
【００４８】
図４を参照して、定着ベルト２１の内周面２１ａに摺接する固定部材２６は、ベース層２６ｂ上に表面層２６ａが形成されたものである。固定部材２６は、加圧ローラ３１との対向面（摺接面）が、加圧ローラ３１の曲率にならうように凹状に形成されている。これにより、記録媒体Ｐは加圧ローラ３１の曲率にならうようにニップ部から送出されるために、定着工程後の記録媒体Ｐが定着ベルト２１に吸着して分離しないような不具合を抑止することができる。
なお、本実施の形態１では、ニップ部を形成する固定部材２６の形状を凹状に形成したが、ニップ部を形成する固定部材２６の形状を平面状に形成することもできる。すなわち、固定部材２６の摺接面（加圧ローラ３１に対向する面である。）が平面形状になるように形成することができる。これにより、ニップ部の形状が記録媒体Ｐの画像面に対して略平行になって、定着ベルト２１と記録媒体Ｐとの密着性が高まるために定着性が向上する。さらに、ニップ部の出口側における定着ベルト２１の曲率が大きくなるために、ニップ部から送出された記録媒体Ｐを定着ベルト２１から容易に分離することができる。
【００４９】
ここで、図２を参照して、本実施の形態１における定着装置２０には、ニップ部から送出される記録媒体Ｐを搬送経路に導くための分離部材としての分離板５１が、定着ベルト２１に非接触で対向するように設置されている。詳しくは、分離板５１（分離部材）は、その先端部が定着ベルト２１におけるニップ部出口近傍の位置に近接するように配設された板材であって、図示は省略するが幅方向両端部が側板４３に固定支持されている。また、分離板５１は、その先端部の幅方向の領域Ｈ（定着ベルト２１に対向する幅方向の領域である。）が、第２加圧部３３の幅方向の領域と重ならないように設定されている。具体的に、分離板５１の先端部の幅方向の領域Ｈが、通紙領域Ｍからはみ出さないように設定されている。
このように通紙領域Ｍの大半を占める領域Ｈに分離板５５が設けられているため、通紙領域Ｍを超える範囲に分離板を設けた場合と同等に、ニップ部から送出された記録媒体Ｐが定着ベルト２１に吸着してしまう分離不良を確実に防止することができる。
なお、ニップ部から送出された記録媒体Ｐが加圧ローラ３１側に吸着する不具合を防止するために、加圧ローラ３１におけるニップ部出口近傍の位置に近接するように、分離部材を配設することもできる。
【００５０】
また、固定部材２６のベース層２６ｂを形成する材料としては、加圧ローラ３１による加圧力を受けても大きく撓むことがないように、ある程度剛性のある材料（例えば、高剛性の金属やセラミック等である。）で形成されている。
金属板を曲げ加工することにより形成する略パイプ状の金属部材２２は、その肉厚を薄くすることができるために、ウォームアップ時間を短縮することができる。しかし、金属部材２２自身の剛性は小さくなっているため、加圧ローラ３１の加圧力に抗しきれずに、撓んだり、変形することがある。パイプ状の金属部材２２が変形してしまうと所望のニップ幅が得られずに、定着性が低下するという問題が生じる。これに対して、本実施の形態１では、薄肉の金属部材２２とは別に高剛性の固定部材２６を設置してニップ部を形成しているために、そのような問題が生じるのを未然に防止することができる。
【００５１】
また、固定部材２６の表面層２６ａは、目の粗いシート状の低摩擦材料で形成されている。そして、この表面層２６ａには、予め潤滑剤が含浸されている。これにより、固定部材２６は、定着ベルト２１に当接する面に潤滑剤が保持された状態になる。したがって、固定部材２６と定着ベルト２１との摺接によって双方の部材２１、２６が磨耗する不具合が軽減される。
【００５２】
また、本実施の形態１では、固定部材２６とヒータ２５（加熱手段）との間に断熱部材２７を設置している。詳しくは、固定部材２６と金属部材２２との間であって、固定部材２６の摺接面を除く面を覆うように断熱部材２７が設置されている。断熱部材２７の材料としては、断熱性に優れたスポンジゴムや、空包を有するセラミック、等を用いることができる。
本実施の形態１では、定着ベルト２１と金属部材２２とがほぼ全周にわたって近接しているため、加熱待機時（プリント動作待機時）においても定着ベルト２１を周方向に温度ムラなく加熱できる。したがって、プリント要求を受けた後、速やかにプリント動作をおこなうことができる。このとき、従来のオンデマンド方式の定着装置（例えば、特許第２８８４７１４号公報参照。）では、ニップ部で加熱待機時に加圧ローラを変形させたまま熱を与えてしまうと、加圧ローラのゴムの材質によっては、熱劣化を起こして加圧ローラの寿命が短くなってしまったり、加圧ローラに圧縮永久ひずみが発生してしまったりする（ゴムの圧縮永久ひずみは、ゴムの変形に加熱が加わることにより増大する。）。そして、加圧ローラに圧縮永久ひずみが発生すると、加圧ローラの一部が凹んだ状態になり、所望のニップ幅が得られないため、定着不良が発生したり、回転時に異音が生じたりする。
これに対して、本実施の形態１では、固定部材２６と金属部材２２との間に断熱部材２７が設置されているために、加熱待機時に金属部材２２の熱が固定部材２６に達しにくくなる。したがって、加熱待機時に加圧ローラ３１が変形した状態で高温加熱される不具合が軽減されて、上述の問題が生じるのを抑止することができる。
【００５３】
さらに、固定部材２６と定着ベルト２１との摩擦抵抗を低減するために双方の部材間に塗布された潤滑剤は、ニップ部における高圧条件に加えて高温条件による使用によって劣化して、定着ベルト２１のスリップ等の不具合が生じてしまう可能性がある。
これに対して、本実施の形態１では、固定部材２６と金属部材２２との間に断熱部材２７が設置されているために、金属部材２２の熱がニップ部の潤滑剤に達しにくくなる。したがって、潤滑剤の高温による劣化が軽減されて、上述の問題が生じるのを抑止することができる。
【００５４】
また、本実施の形態１では、固定部材２６と金属部材２２との間に断熱部材２７が設置されているために、固定部材２６が断熱されて、ニップ部では積極的に定着ベルト２１は加熱されないことになる。そのため、ニップ部に送入された記録媒体Ｐの温度がニップ部から送出されるときには低くなる。すなわち、ニップ部出口では、記録媒体Ｐ上に定着されたトナー像の温度が低くなって、トナーの粘性が低下して、定着ベルト２１に対するトナー接着力が小さくなった状態で、記録媒体Ｐは定着ベルト２１から分離される。したがって、定着工程直後の記録媒体Ｐが定着ベルト２１に巻き付いてジャムになる不具合が防止されるとともに、定着ベルト２１に対するトナー固着も抑制される。
【００５５】
また、本実施の形態１では、図４を参照して、固定部材２６が挿設された金属部材２２の凹部を内周面側から保持するステー部材２８が設置されている。
略パイプ状の金属部材２２は、０．１ｍｍ厚のステンレス板に曲げ加工を施して形成したものである。したがって、ステンレス板を曲げ加工によって所望のパイプ形状に加工しようとしても、そのままでは、スプリングバックによって径が大きくなる方向に開いてしまい所望のパイプ形状を形成することができない。そして、金属部材２２がスプリングバックによって開いてしまうと、定着ベルト２１の内周面に接触してしまい定着ベルト２１を傷つけたり、定着ベルト２１との接触ムラによる定着ベルト２１の加熱ムラが生じたりしてしまう。本実施の形態１では、このような不具合が生じるのを抑止するために、金属部材２２の開口部が形成された凹部（曲げ部）をステー部材２８で固定することによって、金属部材２２のスプリングバックによる変形を抑止している。具体的には、スプリングバック力に抗するように曲げ加工が施された金属部材２２の形状を保持しながら、金属部材２２の内周面側からステー部材２８を凹部に圧入する。
【００５６】
ここで、金属部材２２の加熱効率を高くするためには、金属部材２２の肉厚は０．２ｍｍ以下に設定することが好ましい。
上述したように、金属板を曲げ加工することにより形成する略パイプ状の金属部材２２は、その肉厚を薄くすることができるために、ウォームアップ時間を短縮することができる。しかし、金属部材２２自身の剛性は小さくなっているため、加圧ローラ３１の加圧力が金属部材２２に作用すると、その加圧力に抗しきれずに、撓んだり、変形してしまう。そして、パイプ状の金属部材２２が変形してしまうと所望のニップ幅が得られずに、定着性が低下するという問題が生じてしまう。これに対して、本実施の形態１では、薄肉の金属部材２２に凹部（固定部材２６が挿設されている部分である。）をニップ部から離れるように設けて、加圧ローラ３１の加圧力が金属部材２２に直接的に作用しないように構成しているために、そのような問題が生じるのを未然に防止することができる。
【００５７】
以下、上述のように構成された定着装置２０の通常時の動作について簡単に説明する。
装置本体１の電源スイッチが投入されると、ヒータ２５に電力が供給されるとともに、不図示の駆動手段によって加圧ローラ３１の図２中の矢印方向の回転駆動が開始される。これにより、加圧ローラ３１との摩擦力によって、定着ベルト２１も図２中の矢印方向に従動（回転）する。
その後、給紙部１２から記録媒体Ｐが給送されて、２次転写ローラ８９の位置で、記録媒体Ｐ上に未定着のカラー画像が担持（転写）される。未定着画像Ｔ（トナー像）が担持された記録媒体Ｐは、不図示のガイド板に案内されながら図２の矢印Ｙ１０方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト２１及び加圧ローラ３１のニップ部に送入される。
そして、金属部材２２（ヒータ２５）によって加熱された定着ベルト２１による加熱と、補強部材２３によって補強された固定部材２６と加圧ローラ３１（第１加圧部３２）との押圧力とによって、記録媒体Ｐの表面にトナー像Ｔが定着される。その後、ニップ部から送出された記録媒体Ｐは、矢印Ｙ１１方向に搬送される。
【００５８】
以下、本実施の形態１における定着装置２０において特徴的な構成・動作について、詳しく説明する。
上述したように、図２、図３、図５を参照して、本実施の形態１における定着装置２０の加圧ローラ３１（加圧回転体）には、芯金３４上に、通紙領域Ｍに第１加圧部３２が形成され、非通紙領域Ｎに第２加圧部３３が形成されている。この第１加圧部３２と第２加圧部３３とは、それぞれ、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性材料で形成されている。そして、第１加圧部３２の外周面の摩擦係数に比べて、第２加圧部３３の外周面の摩擦係数が大きくなるように形成されている。具体的には、第１加圧部３２や第２加圧部３３の弾性材料を最適化したり外周面に表面層を設けたりして、上述した摩擦係数の差異が生じるように構成している。
このように構成することにより、ニップ部における定着ベルト２１に対する加圧ローラ３１の摩擦抵抗を全体的に大きく設定できるため、定着ベルト２１の走行不良（スリップ）が生じにくくなる。
なお、定着ベルト２１と第２加圧部３３との摩擦抵抗は、定着ベルト２１と第１加圧部３２との摩擦抵抗に比べて、大きくなるため、第２加圧部３３に摺接する定着ベルト２１の領域の磨耗劣化が早まることになる。しかし、第２加圧部３３に摺接する定着ベルト２１の領域は非通紙領域Ｎであるため、そのことによって定着画像の画質が低下することはない。
【００５９】
ここで、本実施の形態１では、図３、図５、図６（Ａ）に示すように、第２加圧部３３の外周面上への異物の流入経路Ａ１を遮断する遮断部材５５が設置されている。
詳しくは、図５を参照して、遮断部材５５は、第１加圧部３２と第２加圧部３３との境界部分においてニップ部を除いた加圧ローラ３１の外周面を覆うように外径方向に起立する板状部材であって、図示は省略するが保持部５５ｄが側板４３にネジ締結されている。さらに具体的に、図６（Ａ）を参照して、第１加圧部３２と第２加圧部３３との境界部分には溝部（図中の深さＧの溝部である。）が形成されていて、その溝部に遮断部材５５の内径部が入り込んで双方の加圧部３２、３３を仕切るように遮断部材５５が設置されている。
【００６０】
このような構成により、トナー中に含有されたワックス（異物）が第１加圧部３２から第２加圧部３３に流入しようとしても、双方の加圧部３２、３３の間に設置された遮断部材５５によって、その流入経路Ａ１（進路）が遮断されることになる。そのため、第２加圧部３３にワックス（異物）が付着してその表面摩擦抵抗が低下して、定着ベルト２１のスリップ（走行不良）が生じてしまう不具合が抑止されることになる。
ここで、第１加圧部３２に付着するワックスは、記録媒体Ｐ上に形成されたトナー像に含まれるワックスがニップ部の位置で定着工程時に高温加熱されて蒸発して、その後に装置の休止時において自然冷却されることによって形成されるものである。
【００６１】
なお、本実施の形態１における遮断部材５５は、断熱材料（例えば、耐熱性断熱樹脂材料である。）で形成することが好ましい。これにより、第１加熱部３２から第２加熱部３３への熱の移動も制限されて、第２加熱部３３が大きく熱膨張して定着ベルト２１に対する摩擦抵抗の変動にともなう定着ベルト２１の走行不良を防止することができる。
【００６２】
また、本実施の形態１において、先に図３を用いて説明したように、分離板５１は、その先端部の幅方向の領域Ｈ（定着ベルト２１に対向する幅方向の領域である。）が、第２加圧部３３の幅方向の領域Ｎと重ならないように設定されている。
このような構成により、分離板５５の先端部に、トナー中に含有されたワックス等の異物が付着しても、その異物が分離板５５から第２加圧部３３に流入しにくくなって、上述した第２加圧部３３の機能の低下を抑止することができる。
【００６３】
なお、本実施の形態１では、図６（Ａ）に示すように、第１加圧部３２と第２加圧部３３との境界部分に溝部（図中の深さＧの溝部である。）を形成して、その溝部に遮断部材５５の内径部が入り込んで双方の加圧部３２、３３を仕切るように遮断部材５５を設置した。
これに対して、第１加圧部３２と第２加圧部３３との境界部分に溝部を形成することなく、遮断部材５５の内径部を第１加圧部３２と第２加圧部３３との境界部分に当接させるように構成することもできる。その場合、第２加圧部３３（又は第１加圧部３２）の熱膨張やワックスの粘度等を考慮して、図６（Ｂ）に示すように、第２加圧部３３（又は第１加圧部３２）と遮断部材５５の内径部との間に予め所定のギャップＤ（例えば、０．１〜１ｍｍ程度である。）を設けておくことが好ましい。
【００６４】
以上説明したように、本実施の形態１においては、通紙領域Ｍに第１加圧部３２が形成され、非通紙領域Ｎに高摩擦抵抗の第２加圧部３３が形成された加圧ローラ３１（加圧回転体）を設けている。また、第２加圧部３３への異物の流入経路を遮断する遮断部材５５をさらに設けている。これにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短くて、定着画像に定着ムラ等の定着不良が生じることなく、定着ベルト２１のスリップを抑止することができる。
【００６５】
実施の形態２．
図７及び図８にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図７は、実施の形態２における定着装置の一部を示す斜視図であって、前記実施の形態１における図５に相当する図である。また、図８は、別の形態の定着装置を幅方向にみた図であって、前記実施の形態１における図３に相当する図である。
本実施の形態２における定着装置は、遮断部材の構成が、前記実施の形態１のものとは相違する。
【００６６】
本実施の形態２における定着装置２０も、前記実施の形態１のものと同様に、定着ベルト２１、固定部材２６、略パイプ状の金属部材２２、補強部材２３、断熱部材２７、加圧ローラ３１（加熱回転体）、遮断部材５５、５６、温度センサ４０、分離板５１（分離部材）、等で構成される。また、本実施の形態２における加圧ローラ３１も、前記実施の形態１のものと同様に、通紙領域に第１加圧部３２が形成され、非通紙領域に高摩擦抵抗の第２加圧部３３が形成されている。
【００６７】
ここで、図７に示すように、本実施の形態２における定着装置２０には、第１の遮断部材５５と、第２の遮断部材５６と、が設置されている。
第１の遮蔽部材５５は、トナー中のワックス（異物）が第２加圧部３３に流入する流入経路Ａ１、Ａ２を遮断するためのものである。これに対して、第２の遮蔽部材５６は、定着ベルト２１と金属部材２２との間に介在された潤滑剤（異物）が第２加圧部３３に流入する流入経路Ｂ１、Ｂ２を遮断するためのものである。
【００６８】
詳しくは、第１の遮断部材５５は、第１加圧部３２と第２加圧部３３との境界部分においてニップ部を除いた加圧ローラ３１の外周面を覆うように外径方向に起立する板状部材であるとともに、第１加圧部３２と第２加圧部３３との境界部分に対応する定着ベルト２１の外周面であってニップ部を除いた定着ベルト２１の外周面を覆うように外径方向に起立する板状部材である。すなわち、第１の遮断部材５５は、加圧ローラ３１において第１加圧部３２と第２加圧部３３との境界部分に起立する第１起立部５５ａと、定着ベルト２１において第１起立部５５ａに対応する幅方向の位置に起立する第２起立部５５ｂと、が８の字状に一体的に形成されたものである。なお、第１起立部５５ａと第２起立部５５ｂとは、ニップ部の位置では繋がっていない。
【００６９】
このような構成により、トナー中に含有されたワックスが第１加圧部３２から第２加圧部３３に異物として流入しようとしても、双方の加圧部３２、３３の間に設置された遮断部材５５の第１起立部５５ａによって、その流入経路Ａ１が遮断されることになる。また、トナー中に含有されたワックスが定着ベルト２１の通紙領域から非通紙領域を介して第２加圧部３３に異物として流入しようとしても、定着ベルト２１の通紙領域と非通紙領域との間に設置された遮断部材５５の第２起立部５５ｂによって、その流入経路Ａ２が遮断されることになる。このようにして、第２加圧部３３にワックス（異物）が付着してその表面摩擦抵抗が低下して、定着ベルト２１のスリップ（走行不良）が生じてしまう不具合が抑止されることになる。
ここで、第１加圧部３２や定着ベルト２１の通紙領域に付着するワックスは、記録媒体Ｐ上に形成されたトナー像に含まれるワックスがニップ部の位置で高温加熱されて蒸発して、その後に自然冷却されることによって形成されるものである。
【００７０】
これに対して、第２の遮断部材５６は、定着ベルト２１の幅方向端部における外周面の一部（ニップ部を除く部分である。）を覆うように外径方向に起立する板状部材であるとともに、加圧ローラ３１の幅方向端部に対応する第２加圧部３３の幅方向端部においてニップ部を除いた加圧ローラ３１の外周面を覆うように外径方向に起立する板状部材である。すなわち、第２の遮断部材５６は、定着ベルト２１の幅方向端部に起立する第１起立部５６ａと、第２加圧部３３において第１起立部５６ａに対応する幅方向の位置に起立する第２起立部５６ｂと、が８の字状に一体的に形成されたものである。なお、第１起立部５６ａと第２起立部５６ｂとは、ニップ部の位置では繋がっていない。
【００７１】
このような構成により、定着ベルト２１と金属部材２２との間に塗布された潤滑剤が定着ベルト２１の端部から外周面上の内側に向けて移動した後に第２加圧部３３に異物として流入しようとしても、定着ベルト２１の幅方向端部に設置された遮断部材５６の第１起立部５６ａによって、その流入経路Ｂ１が遮断されることになる。また、定着ベルト２１と金属部材２２との間に塗布された潤滑剤が定着ベルト２１の端部から第２加圧部３３の端部に移動して第２加圧部３３の外周面上の内側に異物として流入しようとしても、第２加圧部３３の幅方向端部に設置された遮断部材５６の第２起立部５６ｂによって、その流入経路Ｂ２が遮断されることになる。このようにして、第２加圧部３３に潤滑剤（異物）が付着してその表面摩擦抵抗が低下して、定着ベルト２１のスリップ（走行不良）が生じてしまう不具合が抑止されることになる。
ここで、定着ベルト２１の端部から流動する潤滑剤は、定着ベルト２１と金属部材２２との間に塗布された潤滑剤が双方の部材２１、２２の端部の隙間から漏出したものである。
【００７２】
なお、本実施の形態２では、第１の遮断部材５５において第１起立部５５ａと第２起立部５５ｂとを一体的に形成するとともに、第２の遮断部材５６において第１起立部５６ａと第２起立部５６ｂとを一体的に形成したが、これらの起立部５５ａ、５５ｂ、５６ａ、５６ｂをそれぞれ別々に設けることもできる。
【００７３】
また、本実施の形態２では、第２の遮断部材５６における第１起立部５６ａを、定着ベルト２１の幅方向端部における外周面の一部（ニップ部を除く部分である。）を覆うように外径方向に起立するように構成した。
これに対して、図８に示すように、第２の遮断部材５６を、定着ベルト２１の幅方向端部における外周面の全部（全周）を覆うように外径方向に起立する板状部材とすることもできる。詳しくは、図８に示すように、第２の遮断部材５６は、定着ベルト２１の幅方向端部において外周面を覆うように起立するとともに、第２加圧部３３の端面に当接するように形成されている。このような構成であっても、第２の遮断部材５６によって、定着ベルト２１と金属部材２２との間に介在された潤滑剤（異物）が第２加圧部３３に流入する流入経路Ｂ１、Ｂ２が遮断されることになるため、定着ベルト２１のスリップ（走行不良）を抑止することができる。
【００７４】
以上説明したように、本実施の形態２においても、前記実施の形態１と同様に、通紙領域Ｍに第１加圧部３２が形成され、非通紙領域Ｎに高摩擦抵抗の第２加圧部３３が形成された加圧ローラ３１（加圧回転体）を設けている。また、第２加圧部３３への異物の流入経路を遮断する遮断部材５５、５６をさらに設けている。これにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短くて、定着画像に定着ムラ等の定着不良が生じることなく、定着ベルト２１のスリップを抑止することができる。
【００７５】
実施の形態３．
図９及び図１０にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図９は、実施の形態３における定着装置の一部を示す図である。図９（Ａ）は加圧ローラ３１を幅方向にみた正面図であって、図９（Ｂ）は加圧ローラ３１を示す側面図である。また、図１０は、別の形態の定着装置に設置される加圧ローラ３１を示す断面図である。
本実施の形態３における定着装置は、加圧ローラ３１の第２加圧部３３を加熱する第２加熱手段が設置されている点が、前記実施の形態１のものとは相違する。
【００７６】
本実施の形態３における定着装置２０も、前記実施の形態１のものと同様に、定着ベルト２１、固定部材２６、略パイプ状の金属部材２２、補強部材２３、断熱部材２７、加圧ローラ３１（加熱回転体）、遮断部材５５、温度センサ４０、分離板５１（分離部材）、等で構成される。また、本実施の形態３における加圧ローラ３１も、前記実施の形態１のものと同様に、通紙領域に第１加圧部３２が形成され、非通紙領域に高摩擦抵抗の第２加圧部３３が形成されている。また、加圧ローラ３１の第２加圧部３３への異物（ワックスや潤滑剤である。）の流入を遮断する遮断部材５５が設置されている。
【００７７】
ここで、図９に示すように、本実施の形態３における定着装置２０には、第２加圧部３３を直接的に加熱する第２加熱手段としての誘導加熱部５７が設置されている。
詳しくは、誘導加熱部５７（第２加熱手段）は、励磁コイル、コア、コイルガイド、等で構成される。励磁コイルは、第２加圧部３３の外周面の一部を覆うように、細線を束ねたリッツ線を幅方向（図９の紙面垂直方向である。）に延設したものである。コイルガイドは、耐熱性の高い樹脂材料等からなり、励磁コイルやコアを保持する。コアは、フェライト等の強磁性体（比透磁率が１０００〜３０００程度である。）からなる半円筒状部材であって、芯金３４に向けて効率のよい磁束を形成するためにセンターコアやサイドコアが設けられている。コアは、幅方向に延設された励磁コイルに対向するように設置されている。
【００７８】
そして、励磁コイルに高周波の交番電流を流すことで、第２加圧部３３の周囲に磁力線が双方向に交互に切り替わるように形成される。このとき、芯金３４表面（非通紙領域における芯金表面である。）に渦電流が生じて、芯金３４自身の電気抵抗によってジュール熱が発生する。このジュール熱によって、芯金３４の非通紙領域が電磁誘導加熱されて、さらに加熱された芯金３４によって第２加圧部３３が加熱される。
なお、第２加圧部３３を効率的に電磁誘導加熱するためには、第２加圧部３３自体に電磁誘導加熱される金属層を設けることもできる。
【００７９】
このような構成により、第２加圧部３３は、誘導加熱部５７（第２加熱手段）によって積極的に加熱されるために、第２加圧部３３にワックスや潤滑剤が付着してしまっても、それを蒸発させることができる。そのため、第２加圧部３３にワックスや潤滑剤が付着してその表面摩擦抵抗が低下して、定着ベルト２１のスリップ（走行不良）が生じてしまう不具合が抑止されることになる。
【００８０】
なお、本実施の形態３では、第２加圧部３３を加熱する第２加熱手段として誘導加熱部５７を用いたが、図１０に示すように、第２加圧部３３を加熱する第２加熱手段としてヒータ５８を用いることもできる。詳しくは、中空構造の芯金３４の内部に、第２加圧部３３に対向する位置のみにヒータ部５８が形成されたハロゲンヒータを設置する。これにより、第２加圧部３３は、ヒータ５８（第２加熱手段）によって積極的に加熱されるために、第２加圧部３３にワックスや潤滑剤が付着してしまっても、それを蒸発させることができる。そのため、第２加圧部３３にワックスや潤滑剤が付着してその表面摩擦抵抗が低下して、定着ベルト２１のスリップ（走行不良）が生じてしまう不具合が抑止されることになる。
【００８１】
以上説明したように、本実施の形態３においても、前記実施の形態１と同様に、通紙領域Ｍに第１加圧部３２が形成され、非通紙領域Ｎに高摩擦抵抗の第２加圧部３３が形成された加圧ローラ３１（加圧回転体）を設けている。また、第２加圧部３３への異物の流入経路を遮断する遮断部材５５をさらに設けている。これにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短くて、定着画像に定着ムラ等の定着不良が生じることなく、定着ベルト２１のスリップを抑止することができる。
【００８２】
実施の形態４．
図１１にて、この発明の実施の形態４について詳細に説明する。
図１１は、実施の形態４における定着装置を示す構成図であって、前記実施の形態１における図２に相当する図である。本実施の形態４における定着装置は、金属部材２２が電磁誘導によって加熱される点が、前記実施の形態１のものとは相違する。
【００８３】
図１１に示すように、本実施の形態４における定着装置２０も、前記実施の形態１のものと同様に、定着ベルト２１、固定部材２６、略パイプ状の金属部材２２、補強部材２３、断熱部材２７、加圧ローラ３１（加熱回転体）、遮断部材５５、温度センサ４０、分離板５１（分離部材）、等で構成される。また、本実施の形態４における加圧ローラ３１も、前記実施の形態１のものと同様に、通紙領域に第１加圧部３２が形成され、非通紙領域に高摩擦抵抗の第２加圧部３３が形成されている。また、加圧ローラ３１の第２加圧部３３への異物（ワックスや潤滑剤である。）の流入を遮断する遮断部材５５が設置されている。
ここで、本実施の形態４における定着装置２０は、加熱手段として、ヒータ２５の代わりに、誘導加熱部５０が設置されている。そして、本実施の形態４における金属部材２２は、ヒータ２５の輻射熱によって加熱される前記実施の形態１のものとは異なり、誘導加熱部５０による電磁誘導によって加熱される。
【００８４】
誘導加熱部５０は、励磁コイル、コア、コイルガイド、等で構成される。励磁コイルは、定着ベルト２１の一部を覆うように、細線を束ねたリッツ線を幅方向（図１１の紙面垂直方向である。）に延設したものである。コイルガイドは、耐熱性の高い樹脂材料等からなり、励磁コイルやコアを保持する。コアは、フェライト等の強磁性体（比透磁率が１０００〜３０００程度である。）からなる半円筒状部材であって、金属部材２２に向けて効率のよい磁束を形成するためにセンターコアやサイドコアが設けられている。コアは、幅方向に延設された励磁コイルに対向するように設置されている。
【００８５】
このように構成された定着装置２０は、次のように動作する。
加圧ローラ３１が図１１中の矢印方向に回転駆動されると、定着ベルト２１も矢印方向に従動回転する。そして、定着ベルト２１は誘導加熱部５０との対向位置で加熱される。詳しくは、励磁コイルに高周波の交番電流を流すことで、金属部材２２の周囲に磁力線が双方向に交互に切り替わるように形成される。このとき、金属部材２２表面に渦電流が生じて、金属部材２２自身の電気抵抗によってジュール熱が発生する。このジュール熱によって、金属部材２２が電磁誘導加熱されて、さらに加熱された金属部材２２によって定着ベルト２１が加熱される。
なお、金属部材２２を効率的に電磁誘導加熱するためには、誘導加熱部５０を金属部材２２の周方向全域に対向するように構成することが好ましい。また、金属部材２２の材料としては、ニッケル、ステンレス、鉄、銅、コバルト、クロム、アルミニウム、金、白金、銀、スズ、パラジウム、これらのうち複数の金属からなる合金、等を用いることができる。
【００８６】
以上説明したように、本実施の形態４においても、前記各実施の形態と同様に、通紙領域Ｍに第１加圧部３２が形成され、非通紙領域Ｎに高摩擦抵抗の第２加圧部３３が形成された加圧ローラ３１（加圧回転体）を設けている。また、第２加圧部３３への異物の流入経路を遮断する遮断部材５５をさらに設けている。これにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短くて、定着画像に定着ムラ等の定着不良が生じることなく、定着ベルト２１のスリップを抑止することができる。
【００８７】
なお、本実施の形態４では、金属部材２２を電磁誘導加熱により加熱したが、金属部材２２を抵抗発熱体の熱によって加熱することもできる。具体的に、金属部材２２の内周面の一部又は全部に抵抗発熱体を当接させる。抵抗発熱体は、セラミックヒータ等の面状発熱体であって、その両端部に電源部が接続されている。そして、抵抗発熱体に電流が流されると、抵抗発熱体自身の電気抵抗によって抵抗発熱体が昇温して、当接する金属部材２２を加熱する。さらに、加熱された金属部材２２によって定着ベルト２１が加熱されることになる。
このような場合にも、加圧ローラ３１や遮断部材５５を本実施の形態４と同様に構成することで、本実施の形態４と同様の効果を得ることができる。
【００８８】
なお、前記各実施の形態では、定着ベルトとして複層構造の定着ベルト２１を用いたが、定着ベルトとしてポリイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、金属等からなる無端状の定着フィルムを用いることもできる。そして、その場合にも、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００８９】
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【符号の説明】
【００９０】
１  画像形成装置本体（装置本体）、
２０  定着装置、
２１  定着ベルト（定着部材）、
２２  金属部材（加熱部材）、
２３  補強部材、
２５  ヒータ（加熱手段）、
２６  固定部材、
３１  加圧ローラ（加圧回転体）、
３２  第１加圧部、
３３  第２加圧部、
５０  誘導加熱部（加熱手段）、
５１  分離板（分離部材）、
５５、５６  遮断部材（板状部材）、
５７  誘導加熱部（第２加熱手段）、
５８  ヒータ（第２加熱手段）、
Ｐ  記録媒体、  Ｍ  通紙領域、  Ｎ  非通紙領域。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９１】
【特許文献１】特許２００８−１５８４８２号公報
【特許文献２】特許２００９−３４１０号公報
【図１】
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【図２】
0005459488.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005459488.tif 000005
【図５】
0005459488.tif 000006
【図６】
0005459488.tif 000007
【図７】
0005459488.tif 000008
【図８】
0005459488.tif 000009
【図９】
0005459488.tif 000010
【図１０】
0005459488.tif 000011
【図１１】
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