(57)【要約】【課題】  特別な駆動装置などが必要なく、しかも簡易な手段でベルトの寄りを防ぎ、ベルトに折れや雛、あるいは亀裂等が発生するのを防止でき、定着画像の劣化やベルトの走行不良等が発生することがないベルト状加熱装置等を提供する。【解決手段】  エンドレスベルト13の裏面及び端面、更にはベルトの幅方向両端部におけるベルト表面を囲んだ状態で、当該エンドレスベルトを案内するベルトガイド部材20を備え、前記エンドレスベルト13には、当該エンドレスベルト13の裏面側がベルトガイド部材21に接触しつつ摺動するようにテンションが加えられており、前記ベルトガイド部材20には、前記エンドレスベルト13の端面を案内する回転体25を回動自在に配置し、かつ、前記ベルトガイド部材20によって張架されるエンドレスベルトの走行方向両端部の曲率半径を、当該エンドレスベルトを張架する他の張架部よりも大きく設定して課題を解決した。【選択図】  図１
2006267382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能なエンドレスベルトと、当該エンドレスベルトを張架するベルト張架部材と、前記エンドレスベルトを加熱するベルト加熱手段を有するベルト状加熱装置において、
前記エンドレスベルトの裏面及び端面、更にはベルトの幅方向両端部におけるベルト表面を囲んだ状態で、当該エンドレスベルトを案内するベルトガイド部材を備え、
前記エンドレスベルトには、当該エンドレスベルトの裏面側がベルトガイド部材に接触しつつ摺動するようにテンションが加えられており、
前記ベルトガイド部材には、前記エンドレスベルトの端面を案内する回転体を回動自在に配置し、
かつ、前記ベルトガイド部材によって張架されるエンドレスベルトの走行方向両端部の曲率半径を、当該エンドレスベルトを張架する他の張架部よりも大きく設定したことを特徴とするベルト状加熱装置。
【請求項２】
前記エンドレスベルトの表裏両面を案内するベルトガイド部材の間隙が、当該エンドレスベルトの厚みの二倍以下に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のベルト状加熱装置。
【請求項３】
前記エンドレスベルトの裏面を案内するベルトガイド部材の表面が、エンドレスベルト幅方向の両端部を除いて凹凸形状を有するように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のベルト状加熱装置。
【請求項４】
前記ベルトガイド部材表面の凹凸形状が、溝形状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のベルト状加熱装置。
【請求項５】
前記ベルトガイド部材表面の凹凸形状が、独立した凸形状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のベルト状加熱装置。
【請求項６】
前記エンドレスベルトがその層構造の少なくとも一層に金属層を有することを特徴とする請求項１に記載のベルト状加熱装置。
【請求項７】
前記エンドレスベルトの端面を案内する回動自在な回転体が、金属によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のベルト状加熱装置。
【請求項８】
前記エンドレスベルトを張架するベルト張架部材のうち、少なくとも一つの張架部材が、ヒートパイプ又はヒートパイプを構成部材の一つとしていることを特徴とする請求項１に記載のベルト状加熱装置。
【請求項９】
前記ベルトガイド部材が加熱源を有することを特徴とする請求項１に記載のベルト状加熱装置。
【請求項１０】
前記請求項１乃至９のいずれか１つに記載のベルト状加熱装置のエンドレスベルトが定着ベルトであることを特徴とする画像定着装置。
【請求項１１】
前記請求項１乃至９のいずれか１つに記載のベルト状加熱装置のエンドレスベルトが、定着ロールを外部から加熱する外部加熱装置であることを特徴とする画像定着装置。
【請求項１２】
前記請求項１乃至９のいずれか１つに記載のベルト状加熱装置のエンドレスベルトが、定着ロールを外部から加熱する外部加熱装置であり、かつ、当該外部加熱装置の定着ロールに接触する部位が、エンドレスベルトの裏面のみであることを特徴とする画像定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子写真方式やインクジェット記録方式等を採用した複写機やプリンタ、あるいはファクシミリなどの画像形成装置に用いられるベルト状加熱装置及びこれを用いた画像定着装置に関し、特に、シート材を加熱しながら搬送するベルト状加熱装置、及びシート材上に形成された未定着トナー像又は未乾燥インク像を加熱及び加圧して、かかるトナー像又はインク像をシート材に定着させる画像定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２０００−７２２７１号公報
【特許文献２】特願平２−１５３６０２号公報〜１５３６１０号公報
【特許文献３】特開平２−３３９８９７号公報〜３３９９００号公報
【特許文献４】特開平６−３３７６０１号公報
【０００３】
従来、この種の電子写真方式等を採用した複写機やプリンタ、あるいはファクシミリなどの画像形成装置に用いられるベルト状加熱装置としては、例えば、特開２０００−７２２７１号公報に開示されたものが知られている。この特開２０００−７２２７１号公報に係るベルト定着装置は、無端ベルトを掛け渡した、少なくとも一端がその軸方向に直角な方向に変位可能な可変ローラと、変位不能な不変ローラとを含む複数のローラと、上記一端の側方に上記可変ローラと同軸的に設けられ上記可変ローラとは独立して上記無端ベルトの側縁で回転駆動される寄り検知回転体と、上記無端ベルトが上記寄り検知回転体に係合し同寄り検知回転体が回転すると、上記一端を変位する変位手段とを有するベルト駆動装置であって、上記無端ベルトの外周部に当接する当接部材を、上記不変ローラに対向する位置に設けたベルト駆動装置と、上記無端ベルトを加熱するための加熱手段と、上記無端ベルトに圧接された圧接部材とを有し、上記無端ベルトにより未定着画像を有するシート状媒体を搬送しこの無端ベルトと上記圧接部材との間を通過させて定着を行なうように構成したものである。
【０００４】
上記特開２０００−７２２７１号公報に係るベルト定着装置においては、無端ベルトが当該無端ベルトを張架するロールの軸方向に沿って移動する現象である、所謂" ベルトの寄り" が発生するため、無端ベルトを張架するロールを揺動させることによって、無端ベルトの寄りを防止するように構成したものである。
【０００５】
しかしながら、この特開２０００−７２２７１号公報に係るベルト定着装置の場合には、無端ベルトの寄りを防止するために、当該無端ベルトの寄りを検知するセンサや、張架ロールを揺動させる機構が必要となり、構成が複雑になるという問題点を有している。
【０００６】
そこで、かかる問題点を解決し得る技術としては、従来のフィルム加熱方式を採用した加熱装置の改良型として、特願平２−１５３６０２号公報〜１５３６１０号公報や、特開平２−３３９８９７号公報〜３３９９００号公報等に開示されているように、フィルムとしてエンドレスの形態のものを用い、その周長の少なくとも一部は常にテンションが加わらないテンションフリーの状態とし、フィルムの走行移動は、加圧部材の回転駆動力から得るように構成したフィルム加熱方式の加熱装置も既に提案されている。
【０００７】
このフィルム加熱方式の加熱装置の場合には、フィルムの長手方向の端部をフランジ部材で受け止めさせて規制することにより、フィルムの寄り移動力を簡単な構成で低減化し、装置全体の簡略化及び駆動トルクの大幅な低減を実現することができる。
【０００８】
しかしながら、上記フィルム加熱方式の加熱装置では、フィルムの端部が寄りを規制するフランジ部材に乗り上げてしまい、フィルムの端部が次第にラッパ状に拡張されて、やがてフィルムに亀裂が生じ破損してしまうという問題点を有していた。
【０００９】
そこで、かかる問題点を解決し得る技術としては、特開平６−３３７６０１号公報に開示されているように、フィルムの端部を規制するとともに、フィルム外周面を支持するリブを設けるように構成したものが既に提案されている。
【００１０】
更に説明すると、この特開平６−３３７６０１号公報に係る加熱装置は、固定の発熱体と、該発熱体に内面を圧接しつつ回転走行するエンドレス形状の耐熱性薄膜定着フィルムと、該定着フィルムの内面を該定着フィルムの長手方向全域に亘って支持する支持部材と、上記定着フィルムを挟んで上記発熱体と圧接部を形成する加圧部材と、上記定着フィルムの長手方向端部を規制する規制部材とを備え、顕画像が支持された記録材を上記圧接部に通過させることにより、該顕画像及び記録材を加熱せしめる加熱装置において、上記定着フィルムの外周面の移動を規制する部材を設けるように構成したものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開平６−３３７６０１号公報に係る加熱装置の場合には、定着フィルムの長手方向端部を規制する規制部材に加えて、定着フィルムの外周面の移動を規制する部材を設けるように構成したものであるが、この加熱装置では、定着フィルムの長手方向端部が規制部材と摺動するため、長期間にわたって使用していると、定着フィルムの端部及び規制部材が磨耗して、定着フィルムに折れや雛、あるいは亀裂等が発生し、定着フィルムを安定して走行させることができなくなるという問題点を有している。
【００１２】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ベルト状加熱装置において、特別な駆動装置などが必要なく、しかも簡易な手段でベルトの寄りを防ぎ、ベルトに折れや雛、あるいは亀裂等が発生するのを防止でき、定着画像の劣化やベルトの走行不良等が発生することがないベルト状加熱装置及びこれを用いた画像定着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載された発明は、回転可能なエンドレスベルトと、当該エンドレスベルトを張架するベルト張架部材と、前記エンドレスベルトを加熱するベルト加熱手段を有するベルト状加熱装置において、前記エンドレスベルトの裏面及び端面、更にはベルトの幅方向両端部におけるベルト表面を囲んだ状態で、当該エンドレスベルトを案内するベルトガイド部材を備え、前記エンドレスベルトには、当該エンドレスベルトの裏面側がベルトガイド部材に接触しつつ摺動するようにテンションが加えられており、前記ベルトガイド部材には、前記エンドレスベルトの端面を案内する回転体を回動自在に配置し、かつ、前記ベルトガイド部材によって張架されるエンドレスベルトの走行方向両端部の曲率半径を、当該エンドレスベルトを張架する他の張架部よりも大きく設定したことを特徴とするベルト状加熱装置である。
【００１４】
また、請求項２に記載された発明は、前記エンドレスベルトの表裏両面を案内するベルトガイド部材の間隙が、当該エンドレスベルトの厚みの二倍以下に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のベルト状加熱装置である。
【００１５】
さらに、請求項３に記載された発明は、前記エンドレスベルトの裏面を案内するベルトガイド部材の表面が、エンドレスベルト幅方向の両端部を除いて凹凸形状を有するように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のベルト状加熱装置である。
【００１６】
又、請求項４に記載された発明は、前記ベルトガイド部材表面の凹凸形状が、溝形状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のベルト状加熱装置である。
【００１７】
更に、請求項５に記載された発明は、前記ベルトガイド部材表面の凹凸形状が、独立した凸形状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のベルト状加熱装置である。
【００１８】
また、請求項６に記載された発明は、前記エンドレスベルトがその層構造の少なくとも一層に金属層を有することを特徴とする請求項１に記載のベルト状加熱装置である。
【００１９】
さらに、請求項７に記載された発明は、前記エンドレスベルトの端面を案内する回動自在な回転体が、金属によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のベルト状加熱装置である。
【００２０】
又、請求項８に記載された発明は、前記エンドレスベルトを張架するベルト張架部材のうち、少なくとも一つの張架部材が、ヒートパイプ又はヒートパイプを構成部材の一つとしていることを特徴とする請求項１に記載のベルト状加熱装置である。
【００２１】
更に、請求項９に記載された発明は、前記ベルトガイド部材が加熱源を有することを特徴とする請求項１に記載のベルト状加熱装置である。
【００２２】
また、請求項１０に記載された発明は、前記請求項１乃至９のいずれか１つに記載のベルト状加熱装置のエンドレスベルトが定着ベルトであることを特徴とする画像定着装置である。
【００２３】
さらに、請求項１１に記載された発明は、前記請求項１乃至９のいずれか１つに記載のベルト状加熱装置のエンドレスベルトが、定着ロールを外部から加熱する外部加熱装置であることを特徴とする画像定着装置である。
【００２４】
又、請求項１２に記載された発明は、前記請求項１乃至９のいずれか１つに記載のベルト状加熱装置のエンドレスベルトが、定着ロールを外部から加熱する外部加熱装置であり、かつ、当該外部加熱装置の定着ロールに接触する部位が、エンドレスベルトの裏面のみであることを特徴とする画像定着装置である。
【００２５】
つまり、この発明は、エンドレスベルトの裏面及び端面をベルトガイド部材の表面に当接させることによって、エンドレスベルトの姿勢を整えるとともに、当該エンドレスベルトの両端部をベルトガイド部材に設けられた回転体に押し当てて寄りを規制し、エンドレスベルトの表面をガイド部材によってベルトがラッパ状に広がり亀裂が生じて破損することを防止することができる。エンドレスベルトがラッパ状に広がらないようにするため、前記ベルト端部のベルト裏面側と表面側との間のガイド部材の間隙は、エンドレスベルトの厚みの二倍以下であることが望ましい。
【００２６】
更に、この発明では、ベルト端面ガイド部材が、従動回転可能なロールまたはベルト状部材等の回転体からなるため、ガイド部材とベルト端部との摺動摩耗を低減することができる。また、前記ベルトガイド部材のベルト走行方向の曲率半径が被加熱体との接触部を除き、ベルト接触部材中最も大きいため、ベルトをベルト裏面に接触する部材へ押し当てる力が寄りを矯正する部分で最も小さくなり、ベルト幅方向への寄り矯正が容易となる。更に、前記ベルト裏面に接触するベルトガイド部材表面が凹凸形状を有するものとすることにより、ベルト裏面とベルト裏面側ガイド部材との摺動抵抗を低減することができる。この際、ベルト幅方向端部では、ベルト端部のガイド部材へのベルト端部押し当て姿勢を正すため、ベルト裏面ガイド部材表面には、凹凸形状がない方が望ましい。凹凸形状は、溝構造であっても、独立した凸部が多数形成された形状であっても良い。ベルト裏面に接触する部材は、加熱源を有し、積極的にベルトを加熱する一手段としても良い。ベルト裏面に接触する部材をベルト加熱手段として用いない場合は、ベルト裏面に接触する部材は、断熱性の高い材料を少なくともベルト接触面に有していることが望ましい。
【００２７】
この発明に用いるベルト材料は、適度な強度と耐熱性があれば特に制限はなく、ポリイミドなどの樹脂材料でも良いが、熱の授受のし易さを考慮すると熱伝導性の高い金属が望ましい。ベルト状加熱装置を、定着ベルトや定着ロールの外部加熱装置として用いる場合は、ベルト表面を離型性の良いフッ素樹脂などとすることが望ましい。
また、この発明のベルト状加熱装置を定着ロールの外部加熱装置として用いる場合など、単に加熱のみが目的で高い圧力が必要ない場合は、外部加熱装置の被加熱体に接触する部位は、ベルト裏面に接触物がないベルト部分のみであることが、ベルトの寄りを矯正する際のベルト幅方向の摺動抵抗が少なくなり望ましい。
【発明の効果】
【００２８】
この発明によれば、ベルト状加熱装置において、特別な駆動装置などが必要なく、しかも簡易な手段でベルトの寄りを防ぎ、ベルトに折れや雛、あるいは亀裂等が発生するのを防止でき、定着画像の劣化やベルトの走行不良等が発生することがないベルト状加熱装置及びこれを用いた画像定着装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３０】
第１の実施形態
図１は、この発明の第１の実施形態に係るベルト状加熱装置を定着ロールの外部加熱装置として用いた画像定着装置を示す模式断面図である。なお、この画像定着装置としては、定着ロールと加圧ロールを互いに圧接させたロールタイプの定着装置を例に挙げて詳細に説明する。
【００３１】
この第１の実施形態に係る画像定着装置１は、図１に示すように、大別して、定着ロール２と、加圧ロール３と、本発明の実施形態に係る外部加熱装置４とから構成されている。定着ロール２としては、アルミニウム製芯金５の表面に、厚さ３ｍｍのシリコーンゴムからなる弾性層６を被覆し、更に当該弾性層６の表面に離型層としてＰＦＡ樹脂からなるチューブ７を被覆した外径５０ｍｍのロールが用いられている。また、上記加圧ロール３は、アルミニウム製芯金８の表面に、厚さ２ｍｍのシリコーンゴムからなる弾性層９を被覆し、更に当該弾性層９の表面に離型層としてＰＦＡ樹脂からなるチューブ１０を被覆した外径５０ｍｍのロールが用いられている。上記定着ロール２は、図示しない駆動手段によって、毎秒１６０ｍｍ／ｓｅｃの表面速度で矢印Ａ方向に沿って回転駆動されるように構成されている。
【００３２】
また、上記定着ロール２と加圧ロール３の内部には、加熱源としてハロゲンランプ１１、１２が挿入されており、定着ロール２の表面温度を不図示の温度センサによって検知するとともに、温度コントローラによってハロゲンランプ１１及び１２への通電を制御することにより、定着ロール２の表面が１６５℃、加圧ロール３の表面が１５０℃となるようにコントロールされている。
【００３３】
次に、本発明の特徴である定着ロールを外部から加熱するベルト状加熱装置としての外部加熱装置４について説明する。
【００３４】
ところで、この外部加熱装置は、回転可能なエンドレスベルトと、当該エンドレスベルトを張架するベルト張架部材と、前記エンドレスベルトを加熱するベルト加熱手段を有するベルト状加熱装置において、前記エンドレスベルトの裏面及び端面、更にはベルトの幅方向両端部におけるベルト表面を囲んだ状態で、当該エンドレスベルトを案内するベルトガイド部材を備え、前記エンドレスベルトには、当該エンドレスベルトの裏面側がベルトガイド部材に接触しつつ摺動するようにテンションが加えられており、前記ベルトガイド部材には、前記エンドレスベルトの端面を案内する回転体を回動自在に配置し、かつ、前記ベルトガイド部材によって張架されるエンドレスベルトの走行方向両端部の曲率半径を、当該エンドレスベルトを張架する他の張架部よりも大きく設定するように構成されている。
【００３５】
すなわち、この外部加熱装置４としては、図１に示すように、エンドレスベルト１３と、ベルト加熱源としてのハロゲンランプ１４、１５を内蔵した加熱ロール１６、１７と、シリコーンラバーヒーター１８を加熱源として有するベルトガイド部材２０とからなるものが用いられている。なお、この実施形態では、エンドレスベルト１３の加熱源としてハロゲンランプ１４、１５とシリコーンラバーヒーター１８を用いたが、他にエンドレスベルトに金属層をもたせ誘導加熱を利用するなど任意の加熱手段を用いることができる。また、本実施形態では、エンドレスベルト１３は、回転可能な加熱ロール１６、１７によって張架されているが、加熱ロールの代わりに固定部材を用いても良く、固定部材と回転体を組み合わせて張架するように構成しても良い。
【００３６】
さらに、本実施形態では、エンドレスベルト１３が定着ロール２の表面に圧接されることにより、当該定着ロール２に従動して回転するように構成されているが、エンドレスベルト１３を独立した駆動手段を用いて回転するように構成しても良い。また、本実施形態では、エンドレスベルト１３として、幅３３０ｍｍ、内径７０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのポリイミド製ベルトの表面に、約３０μｍの厚みにＰＦＡ樹脂層をコーティングしたものを用いている。また、加熱ロール１６、１７としては、外径２０ｍｍのステンレスロールが用いられている。さらに、上記加熱ロール１６、１７は、不図示の温度センサと温度コントローラとによって、表面温度が１９０℃となるように制御されている。エンドレスベルト１３は、これらの加熱ロール１６、１７及びベルトガイド部材２０によって加熱されつつ、定着ロール２の表面に約２５ｍｍのニップ幅で接触し、当該定着ロール２を外部から加熱するように配置されている。
【００３７】
次に、ベルトガイド部材２０について説明する。
【００３８】
このベルトガイド部材２０は、図２に示すように、エンドレスベルト１３の裏面側を案内する平板状のベルト裏面側ガイド部材２１を備えている。このベルト裏面側ガイド部材２１は、金属又は耐熱性を有する合成樹脂等によって略平板状に形成されているとともに、当該ベルト裏面側ガイド部材２１の幅は、エンドレスベルト１３の幅よりも広く設定されている。また、上記ベルト裏面側ガイド部材２１の幅方向中央部２１ａは、その表面が両端部２１ｂよりも低く形成されており、当該低く形成された中央部２１ａには、エンドレスベルト１３との接触抵抗を低減するため、円柱形状に形成された凸部材２２が、図３に示すように、縦方向及び横方向に沿って所定の間隔で配列されている。さらに、上記記裏面側ガイド部材２１の裏面には、エンドレスベルト１３を加熱するためのシリコーンラバーヒーター１８が貼り付けられている。
【００３９】
なお、上記ベルト裏面側ガイド部材２１の中央部２１ａに形成される凹凸形状は、円柱形状に形成された凸部材２２によるものに限定されるものではなく、図４に示すように、エンドレスベルト１３の移動方向に沿った溝３１や、エンドレスベルト１３の移動方向と交差する二方向に沿った溝３２などによって形成しても良い。
【００４０】
さらに、上記ベルト裏面側ガイド部材２１は、図１に示すように、エンドレスベルト１３の裏面を張架するものであり、当該ベルト裏面側ガイド部材２１の表面は、基本的に平面に形成されている。ただし、上記ベルト裏面側ガイド部材２１のベルト走行方向の両端部２１ｃ、２１ｄには、図５に示すように、曲率が付与されており、当該裏面側ガイド部材２１によって張架されるエンドレスベルト１３の走行方向両端部の曲率半径Ｒが、被加熱部材である定着ロール２との接触部を除いて、エンドレスベルト１３を張架する他の張架部１６、１７の曲率半径ｒよりも大きく設定されている。
【００４１】
また、上記ベルト裏面側ガイド部材２１の幅方向の両端部には、図２に示すように、エンドレスベルト１３の表面側を案内するベルト表面側ガイド部材２３が、所定の厚さを有するスペーサ２４を介して互いに対向するように取り付けられている。また、上記ベルト裏面側ガイド部材２１とベルト表面側ガイド部材２３との間隙Ｇは、図６に示すように、エンドレスベルト１３の厚さｔの二倍よりも小さな値に設定されている。さらに、上記ベルト表面側ガイド部材２３は、図２に示すように、裏面側ガイド部材２１の両端部２１ｂと同じ長さに設定されている。
【００４２】
さらに、上記ベルトガイド部材２０の両端部には、図２及び図７に示すように、エンドレスベルト１３の両端面をそれぞれ案内する回転体としてロールタイプのものが用いられている。具体的には、この回転体としての金属製ボールベアリング２５が、エンドレスベルト１３の走行方向に沿って片側に３個ずつ配置されている。上記金属製ボールベアリング２５は、裏面側ガイド部材２１と表面側ガイド部材２３との間に締結されたボルト２６及びナット２７によって回転自在に支持されている。
【００４３】
以上の構成において、この実施の形態に係る画像定着装置では、次のようにして、ベルト状加熱装置において、特別な駆動装置などが必要なく、しかも簡易な手段でベルトの寄りを防ぎ、ベルトに折れや雛、あるいは亀裂等が発生するのを防止でき、定着画像の劣化やベルトの走行不良等が発生することがないようになっている。
【００４４】
すなわち、上記ベルト状加熱装置を用いた画像定着装置１では、図１に示すように、エンドレスベルト１３を２本の加熱ロール１６、１７とベルトガイド部材２０とによって張架しつつ、ハロゲンランプ１４、１５を内蔵した加熱ロール１６、１７、及びシリコーンラバーヒーター１８を備えたベルトガイド部材２０によってエンドレスベルト１３を加熱し、当該加熱されたエンドレスベルト１３を定着ロール２の表面に圧接しつつ従動回転させることにより、定着ロール２の表面を外部から加熱するようになっている。
【００４５】
その際、上記外部加熱装置４では、図１に示すように、エンドレスベルト１３の裏面をベルトガイド部材２０の表面に当接させることによって、エンドレスベルト１３の姿勢を整えるとともに、当該エンドレスベルト１３の両端部をベルトガイド部材２０に設けられた金属製ベアリング２５に押し当てて寄りを規制することによって、エンドレスベルト１３の表面をベルトガイド部材２０によってエンドレスベルト１３の端部がラッパ状に広がり亀裂が生じて破損することを防止することができる。
【００４６】
また、上記エンドレスベルト１３の端部がより一層ラッパ状に広がらないようにするため、ベルト端部のベルト裏面側と表面側との間のベルトガイド部材２０の間隙Ｇは、図６に示すように、エンドレスベルト１３の厚みの二倍以下であることが望ましい。
【００４７】
更に、この実施形態では、ベルト端面ガイド部材２０が、従動回転可能な金属製ベアリング２５からなるため、ベルトガイド部材２０とベルト端部との摺動摩耗を低減することができる。また、上記ベルトガイド部材２０のベルト走行方向の曲率半径が被加熱体との接触部を除き、ベルト接触部材中最も大きいため、エンドレスベルト１３をベルト裏面に接触する部材へ押し当てる力が寄りを矯正する部分で最も小さくなり、ベルト幅方向への寄り矯正が容易となる。
【００４８】
また更に、上記エンドレスベルト１３の裏面に接触するベルトガイド部材２０の表面が凹凸形状を有するものとすることにより、ベルト裏面と裏面側ガイド部材２１との摺動抵抗を低減することができる。
【００４９】
このように、上記実施の形態では、ベルト状加熱装置において、特別な駆動装置などが必要なく、しかも簡易な手段でベルトの寄りを防ぎ、ベルトに折れや雛、あるいは亀裂等が発生するのを防止でき、定着画像の劣化やベルトの走行不良等が発生することがないようになっている。
【００５０】
実施例
次に、図１に示すような画像定着装置の実施例について説明する。
【００５１】
具体的には、金属製ボールベアリング２５として、外径１０ｍｍ、厚さ２．５ｍｍの耐熱グリースを充填した金属製ボールベアリングが用いられている。この金属製ベアリング２５は、１２．５ｍｍのピッチで片側３個ずつ配置されている。
【００５２】
また、上記金属製ベアリング２５のベルト裏面側には、ナイロン製のワッシャー２８が敷かれている。ベルト表裏面のガイド部材２１、２３には、アルミニウム製の板材を用いた。ベルト表裏ガイド部材２１、２３の間隙Ｇは、０．２ｍｍとした。本実施例では、ベルト表面側ガイド部材２３は、ベルト幅方向にベルト端部ガイドであるボールベアリング２５の端面から３０ｍｍの位置まで伸ばした構成となっているが、ベルト表面側全域を覆った構成であっても良い。ベルト裏面側ガイド部材２１は、ベルト幅方向中央２７０ｍｍの範囲に２０ｍｍピッチで直径１０ｍｍの丸棒を埋め込み高さ１ｍｍの凸部２２を形成した。なお、ベルト裏面側ガイド部材２３のベルト出入り口は、曲面形状に面取り加工したものを用いた。ベルト裏面側ガイド部材２３のベルト移動方向長さは４５ｍｍとした。ベルト裏面側ガイド部材２１の凸部のない裏面側には、４０ｍｍ×３３０ｍｍのシリコーンラバーヒータ１８が貼り付けられ、不図示の温度センサと温度コントロールとによって１９０℃に制御した。
【００５３】
前記条件にて富士ゼロックス（株）製Ｊ紙（商品名）Ａ４サイズ白紙を毎分４０枚の速さで１０，０００枚通紙したが、外部加熱装置４のエンドレスベルト１３にシワやオレは見られなかった。
【００５４】
第２の実施形態
図８はこの発明の第２の実施形態を示すものであり、前記第１の実施形態と同一の部分には同一の符号を付して説明する。
【００５５】
本第２の実施形態は、第１の実施形態でベルト端部のガイド部材が、従動可能なロールであった構成が、ベルトとなった点を除いては、第１の実施形態と同様である。尚、第１の１実施形態と同様な構成については、同様な符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。
【００５６】
図８は、ベルトガイド部材２０の上面図である。図８に示した通り、本第２の実施形態では、ベルト端部のガイド部材として、内径２６ｍｍ、幅２．５ｍｍのステンレス製ベルト４０を用いている。このステンレス製ベルト４０は、図９に示すように、その両端部が回転自在なロールによって張架されている。
【００５７】
前記第１の実施形態と同条件にて富士ゼロックス（株）製Ｊ紙（商品名）Ａ４サイズ白紙を毎分４０枚の速さで１０，０００枚通紙したが、外部加熱装置４のエンドレスベルト１３にシワやオレは見られなかった。
【００５８】
以上説明したように、本発明によれば、回転可能なエンドレスベルト、ベルト張架部材、ベルト加熱手段を有する加熱装置において、ベルト裏面、ベルト端面、ベルト幅方向端部にベルト表面をそれぞれ囲むベルトガイド部材を有し、前記ベルトガイドのベルト裏面側が、ベルトと接触・摺動するようにテンションが掛けられ、ベルト幅方向端面ガイド部材は、従動回転可能なロールまたはベルト状部材からなるような構成とするとともに、前記ベルトガイド部材を、前記ベルトガイド部材のベルト走行方向の曲率半径が被加熱体との接触部を除き、ベルト接触部材中で最も大きくなるよう配置したため、本発明のベルト状加熱装置は、ベルト状加熱装置のメリット、すなわち、ワイドニップを確保することによる高速回転時、被加熱体への熱エネルギー供給を効率化できるとともに、複雑なベルト寄り防止機構を備えることなく、ベルトの寄りを防ぎ、フィルムの折れ、皺及び亀裂、並びにこれによる定着画像の劣化、定着ベルトの走行不良の発生等を生じることのない加熱装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１はこの発明の第１の実施形態に係るベルト状加熱装置を適用した画像定着装置を示す模式断面図である。
【図２】図２はこの発明の第１の実施形態に係るベルト状加熱装置を適用した画像定着装置のベルトガイド部材におけるベルト移動方向から見た模式断面図である。
【図３】図３はこの発明の第１の実施形態に係るベルト状加熱装置を適用した画像定着装置のベルトガイド部材における模式上面図である。
【図４】図４はベルトガイド部材の表面を示す概略図である。
【図５】図５はベルトガイド部材の端部を示す概略図である。
【図６】図６はベルトガイド部材の間隙を示す概略図である。
【図７】図７はこの発明の第１の実施形態に係るベルト状加熱装置を適用した画像定着装置のベルトガイド部材における模式側面図である。
【図８】図８はこの発明の第２の実施形態に係るベルト状加熱装置を適用した画像定着装置のベルトガイド部材における模式上面図である。
【図９】図９はこの発明の第２の実施形態に係るベルト状加熱装置を適用した画像定着装置のベルト端部のガイド部材を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６０】
４：外部加熱装置
１３：エンドレスベルト
１６、１７：加熱ロール
２０：ベルトガイド部材
２１：ベルト裏面側ガイド部材
２３：ベルト表面側ガイド部材
２５：金属製ボールベアリング
【図１】
2006267382.tif 000003
【図２】
2006267382.tif 000004
【図３】
2006267382.tif 000005
【図４】
2006267382.tif 000006
【図５】
2006267382.tif 000007
【図６】
2006267382.tif 000008
【図７】
2006267382.tif 000009
【図８】
2006267382.tif 000010
【図９】
2006267382.tif 000011