(57)【要約】【課題】  定着ベルトの小型化により省エネルギー化を図った定着装置およびそれを備えた画像形成装置を提供すること。【解決手段】  定着ローラ１３２およびベルト保持部材１３４を，定着ローラ１３２の中心軸とベルト保持部材１３４の中心軸との距離Ｄが定着ローラ１３２の半径Ｒ１とベルト保持部材１３４の半径Ｒ２との和よりも小さくなるように配置する。定着ローラ１３２を，定着ローラ１３２の軸方向に垂直な方向から見て，その一部がベルト保持部材１３４の内側に入るように配置する。【選択図】図２
2011039431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ローラと，
前記定着ローラに掛けまわされる定着ベルトと，
前記定着ベルトを加熱する熱源と，
前記定着ローラとともに前記定着ベルトを保持しつつ回転する定着ベルト保持部材と，
前記定着ベルトとともに記録媒体を加圧してトナー像を定着する加圧部材とを有する定着装置において，
前記定着ベルト保持部材は，前記定着ローラの軸方向に垂直な方向から見て前記定着ローラの両外側に配置されて対をなしており，
前記定着ベルト保持部材の中心軸と前記定着ローラの中心軸との距離が，
前記定着ベルト保持部材の半径と前記定着ローラの半径との和よりも小さいことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定着装置において，
前記定着ベルト保持部材の対にそれぞれ，前記定着ベルト保持部材よりも少なくとも一部が大径である蛇行規制部材が設けられており，
前記定着ベルトは，
前記蛇行規制部材の対の間に配置されているものであることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１に記載の定着装置において，
前記定着ベルトの内面であって前記定着ベルトの幅方向の両端に，リング形状の蛇行規制リブが形成されており，
前記定着ベルト保持部材は，前記定着ベルトの内面を外周面で保持する円板形状の円板部を有するものであり，
前記定着ベルト保持部材の前記円板部のそれぞれの外側に，前記定着ベルトの前記蛇行規制リブが配置されていることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１に記載の定着装置において，
前記定着ベルトの円筒内面であって前記定着ベルトの幅方向の両端に，リング形状の蛇行規制リブが形成されており，
前記定着ベルト保持部材は，その外周面で前記蛇行規制リブの内周面と接するものであり，
前記定着ローラの幅方向の両端部の外側にそれぞれ，前記定着ベルトの前記蛇行規制リブが配置されていることを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項１に記載の定着装置において，
装置本体に固定された固定部材の対と，
前記固定部材の対のそれぞれに内輪が固定されたベアリングとを有し，
前記定着ベルト保持部材は，前記ベアリングの外輪であり，
前記定着ベルトの円筒内面であって前記定着ベルトの幅方向の両端に，リング形状の蛇行規制リブが形成されており，
前記ベアリングを対として見た全体の外側に，前記定着ベルトの前記蛇行規制リブが配置されていることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載の定着装置において，
装置本体に固定された固定部材の対と，
前記固定部材の対のそれぞれに内輪が固定されたベアリングとを有し，
前記定着ベルト保持部材は，前記ベアリングの外輪であり，
前記定着ベルトが前記定着ローラと前記ベアリングの外輪とにわたって巻き掛けられていることを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，定着装置および画像形成装置に関する。さらに詳細には，定着ベルトの熱容量を低減させることを図った定着装置およびそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は，像担持体上に形成した静電潜像にトナーを付与して現像し，そのトナー像を記録媒体に転写して定着することにより画像を得るものである。この定着を行う定着装置には，定着ローラを用いるローラ方式のものや定着ベルトを用いるベルト方式のものがある。ベルト方式の定着装置として，例えば，定着ローラと加熱ローラとに定着ベルトを巻き掛けられているものが特許文献１（図２）や特許文献２（図１）に開示されている。
【０００３】
省エネルギー化が推奨される近年では，ベルト方式の定着装置が注目されている。ベルト方式のものは，定着ローラ自体を加熱する必要があるローラ方式のものに比べて熱容量が小さいからである。そのため，ベルト方式の定着装置を採用することにより，省エネルギー化の実現やウォーミングアップ時間の短縮化が図られることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８２５０２号公報
【特許文献２】特開２００９−１３４１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし，特許文献１や特許文献２に記載された定着装置においては，定着ローラの径および加熱ローラの径により定着ベルトの必要最低限の長さが決まってしまう。定着ベルトの長さを，定着ローラおよび加熱ローラを巻き掛けるために必要な長さより短くすることができないからである。また，定着ローラと加熱ローラとは，互いに接触しないよう配置する必要があるからである。
【０００６】
一方，定着ローラや加熱ローラの径を小さくしても，定着ベルトの長さを短くすることができる。とはいえ，定着ローラを小さくすれば，十分なニップ幅を得ることが困難となり，十分な定着が行えなくなってしまう。また，定着ベルトの加熱が不充分となるおそれもある。したがって，このままでは定着ベルトの熱容量を小さくし，省エネルギー化を図ることができない。
【０００７】
本発明は，前述した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，定着ベルトの小型化により省エネルギー化を図った定着装置およびそれを備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の定着装置は，定着ローラと，定着ローラに掛けまわされる定着ベルトと，定着ベルトを加熱する熱源と，定着ローラとともに定着ベルトを保持しつつ回転する定着ベルト保持部材と，定着ベルトとともに記録媒体を加圧してトナー像を定着する加圧部材とを有する定着装置において，定着ベルト保持部材は，定着ローラの軸方向に垂直な方向から見て定着ローラの両外側に配置されて対をなしており，定着ベルト保持部材の中心軸と定着ローラの中心軸との距離が，定着ベルト保持部材の半径と定着ローラの半径との和よりも小さいものである。かかる定着装置は，定着ベルトの熱容量が小さい。従来のものより定着ベルトの長さが短いからである。定着ベルトの熱容量が小さいため，ウォーミングアップ時間も短い。また，省エネルギー化を図ることもできる。
【０００９】
上記に記載の定着装置において，定着ベルト保持部材の対にそれぞれ，定着ベルト保持部材よりも少なくとも一部が大径である蛇行規制部材が設けられており，定着ベルトは，蛇行規制部材の対の間に配置されているとよい。蛇行規制部材により，定着ベルトが蛇行することを防止することができるからである。
【００１０】
上記に記載の定着装置において，定着ベルトの内面であって定着ベルトの幅方向の両端に，リング形状の蛇行規制リブが形成されており，定着ベルト保持部材は，定着ベルトの内面を外周面で保持する円板形状の円板部を有するものであり，定着ベルト保持部材の円板部のそれぞれの外側に，定着ベルトの蛇行規制リブが配置されていてもよい。蛇行規制リブにより，定着ベルトが蛇行することを防止することができるからである。
【００１１】
上記に記載の定着装置において，定着ベルトの円筒内面であって定着ベルトの幅方向の両端に，リング形状の蛇行規制リブが形成されており，定着ベルト保持部材は，その外周面で蛇行規制リブの内周面と接するものであり，定着ローラの幅方向の両端部の外側にそれぞれ，定着ベルトの蛇行規制リブが配置されていてもよい。蛇行規制リブにより，定着ベルトが蛇行することを防止することができることに変わりないからである。
【００１２】
上記に記載の定着装置において，装置本体に固定された固定部材の対と，固定部材の対のそれぞれに内輪が固定されたベアリングとを有し，定着ベルト保持部材は，ベアリングの外輪であり，定着ベルトの円筒内面であって定着ベルトの幅方向の両端に，リング形状の蛇行規制リブが形成されており，ベアリングを対として見た全体の外側に，定着ベルトの蛇行規制リブが配置されていてもよい。蛇行規制リブおよびベアリングにより，定着ベルトが蛇行することを防止することができることに変わりないからである。
【００１３】
上記に記載の定着装置において，装置本体に固定された固定部材の対と，固定部材の対のそれぞれに内輪が固定されたベアリングとを有し，定着ベルト保持部材は，ベアリングの外輪であり，定着ベルトが定着ローラとベアリングの外輪とにわたって巻き掛けられていてもよい。このようにしても，定着ベルトが回転できることに変わりないからである。
【００１４】
また，本発明は，上記に記載の定着装置を備えた画像形成装置にも及ぶ。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば，定着ベルトの小型化により省エネルギー化を図った定着装置およびそれを備えた画像形成装置が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る画像形成装置を説明するための概略構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る定着装置を説明するための正面図である。
【図３】図２におけるＢＢ断面を示す断面図である。
【図４】第１の実施形態に係る別の定着装置を説明するための正面図である。
【図５】従来の定着装置を説明するための正面図である。
【図６】第１の実施形態に係る別の定着装置を説明するための断面図である。
【図７】第２の実施形態に係る定着装置を説明するための断面図である。
【図８】第２の実施形態に係る定着ベルトを説明するための斜視図である。
【図９】第２の実施形態に係る別の定着装置を説明するための断面図（その１）である。
【図１０】第２の実施形態に係る別の定着装置を説明するための断面図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
１．画像形成装置
本形態の画像形成装置１００は，図１にその概略構成を示すように，中間転写ベルト１０１を有する，いわゆるタンデム方式のカラーコピー機である。中間転写ベルト１０１は，無端状ベルト部材であり，その図中両端部がローラ１０２，１０３によって支持され，図中矢印Ａの向きに回転するようになっている。中間転写ベルト１０１の図中下部に沿って，イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色の画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋが配置されている。
【００１９】
各色の画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋはいずれも同様の構成である。それぞれ，感光体ユニット２０と，露光装置３０と，現像ユニット１０とを有している。感光体ユニット２０は，静電潜像を担持する感光体ドラム２１を有している。露光装置３０は，感光体ドラム２１に静電潜像を描きこむためのものである。現像ユニット１０は，感光体ドラム２１の静電潜像にトナーを付与して現像するためのものである。また，中間転写ベルト１０１を挟んで感光体ドラム２１に対向する位置に，１次転写装置１１１が配置されている。図１中では画像形成部１Ｙによって代表してこれらの各装置の符号を示している。
【００２０】
図１中で下方に配置されているのは，用紙Ｐを収容する給紙装置１１２である。給紙装置１１２の上部には，用紙Ｐを送り出す給紙ローラ１１３が設けられている。用紙Ｐは，給紙装置１１２から用紙搬送経路１１４に沿って上方へ送られる。用紙搬送経路１１４を挟んで，ローラ１０３と対面する位置に，２次転写装置１１５が配置されている。さらにその下流側（図中上方）には，定着装置１３０が配置されている。定着装置１３０は，加圧ローラ１３１，定着ローラ１３２のローラ対を有している。
【００２１】
定着装置１３０より用紙搬送経路１１４のさらに下流側には，排紙ローラ１１６および排紙トレイ１１７が配置されている。排紙ローラ１１６のさらに上方には，折り返し用ローラ１１９および折り返し用トレイ１２０が配置されている。そして，折り返し用ローラ１１９は，用紙搬送経路１１４の他に用紙搬送経路１１８ともつながっている。用紙搬送経路１１８は，両面印刷を行う場合に用いられる搬送経路である。
【００２２】
次に，本形態の画像形成装置１００の基本的な動作を簡単に説明する。この画像形成装置１００は，画像形成の指示を受けると，その画像信号から各色の画像データを生成する。生成された各色の画像データは，対応する画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにそれぞれ送出される。各色の画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは，画像データに基づいて，静電潜像を形成する。さらに，形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する。
【００２３】
形成されたトナー像は，順次，１次転写装置１１１によって中間転写ベルト１０１に転写され，重ね合わせられる。中間転写ベルト１０１に重ね合わせられたトナー像は，２次転写装置１１５によって用紙Ｐに転写される。トナー像を担持した用紙Ｐは，さらに搬送されて定着装置１３０に至り，定着装置１３０によって加熱されるとともに加圧される。これによりトナー像が用紙Ｐに定着される。トナー像が定着された用紙Ｐは，排紙ローラ１１６によって排紙トレイ１１７に排出される。以上が，画像形成装置１００の基本的な動作である。
【００２４】
２．定着装置
２−１．実施例１
本形態の定着装置１３０を図２及び図３により説明する。図２は，図１と同じ方向から見た定着装置１３０の外形を表す正面図である。図３は，図２のＢＢ断面を示す断面図である。本形態の定着装置１３０は，図２及び図３に示すように，加圧ローラ１３１と，定着ローラ１３２と，定着ベルト１３３と，ベルト保持部材１３４と，ハロゲンランプ１３５と，蛇行規制カラー１３６と，ベアリング１３７，１３８，１３９とを有している。なお，図２では簡単のためにベアリング１３７，１３８，１３９を省略している。
【００２５】
加圧ローラ１３１は，定着ローラ１３２に巻き掛けられている定着ベルト１３３とともに用紙Ｐを加圧し，トナー像を定着させるためのローラである。加圧ローラ１３１の外径は，１０〜７０ｍｍ程度であるとよい。加圧ローラ１３１は，芯金とその周囲を覆う弾性層とを有するものである。そして，最外層に離型層を有していてもよい。
【００２６】
芯金は円筒形状である。円筒の厚みは０．１〜５ｍｍ程度であるとよい。ただし，中実であってもよい。芯金の材質として，例えば，アルミ，鉄，ＳＵＳ等の金属が挙げられる。弾性層の厚みは，０．０５〜２０ｍｍ程度であるとよい。その厚みが，２〜１０ｍｍ程度であるとなおよい。弾性層の材質として，例えば，シリコーンゴム，フッ素ゴム等の耐熱性のある弾性体が挙げられる。
【００２７】
離型層の厚みは，５〜１００μｍ程度であるとよい。離型層の材質として，例えば，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）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）やＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体）等のフッ素系チューブまたはフッ素系コーティングが挙げられる。
【００２８】
定着ローラ１３２は，駆動により回転し，定着ベルト１３３を回転させるためのローラである。定着ローラ１３２の外径は，１０〜７０ｍｍ程度であるとよい。定着ローラ１３２は，芯金とその周囲を覆う弾性層とを有するものである。そして，最外層に補強層を有していてもよい。芯金の外径は，１０〜５０ｍｍ程度である。芯金の材質として，銅，アルミ，ステンレス鋼等の金属が挙げられる。弾性層の厚さは，０．０５〜２０ｍｍ程度であるとよい。弾性層の材質として，発泡シリコーンゴム等などの耐熱弾性体が挙げられる。耐熱性を備える弾性体であれば，その他のものを用いてもよい。
【００２９】
補強層の厚さは，２０〜１００μｍ程度である。ただし，５〜２００μｍの範囲内で変化させてもよい。補強層の材質として，例えば，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）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）やＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体）等のフッ素系チューブまたはフッ素系コーティングが挙げられる。
【００３０】
定着ベルト１３３は，定着ローラ１３２およびベルト保持部材１３４に掛けまわされ，その掛けまわされた状態で回転する無端状ベルトである。定着ベルト１３３は，定着ローラ１３２に従動して回転し，用紙Ｐを加熱するとともに，加圧ローラ１３１とともに用紙Ｐを加圧するためのものである。
【００３１】
定着ベルト１３３は，基材の上に弾性層と表層とを順に設けたものである。基材の厚さは３０〜１５０μｍ程度である。基材の材質として，例えば，ニッケル，鉄，ＳＵＳ等の金属や，ＰＩ（ポリイミド）等の耐熱性樹脂を用いることができる。弾性層の厚さは０．０５〜２ｍｍである。弾性層の材質として，例えば，シリコーンゴム，フッ素ゴム等の耐熱性のある弾性体が挙げられる。
【００３２】
表層の厚さは５〜１００μｍである。表層の材質として，例えば，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）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）やＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体）等のフッ素系チューブまたはフッ素系コーティングが挙げられる。またはシリコン系のものであってもよい。表層の材質における水との接触角は９０°以上であるとよい。さらに１１０°以上であるとなおよい。
【００３３】
ベルト保持部材１３４は，定着ベルト１３３を保持するとともに，定着ベルト１３３が回転しつつハロゲンランプ１３５による加熱を受けるための経路を形成する定着ベルト保持部材である。ベルト保持部材１３４は，定着ベルト１３３の両外側にそれぞれ配置されている。ベルト保持部材１３４は，大径部１３４ａと小径部１３４ｂとからなっている。大径部１３４ａおよび小径部１３４ｂは，それぞれ円柱形状となっている。そして，大径部１３４ａおよび小径部１３４ｂの中心軸は同軸である。小径部１３４ｂは，大径部１３４ａの円柱底面のうちの一面から突出している。
【００３４】
大径部１３４ａには，定着ベルト１３３が巻き掛けられている。また，大径部１３４ａには，定着ベルト１３３が巻き掛けられている箇所の外側に，蛇行規制カラー１３６が固定されている。一方，小径部１３４ｂには，ベアリング１３９が取り付けられている。このため，ベルト保持部材１３４は回転可能となっている。ベルト保持部材１３４の材質として例えば，アルミなどの金属が挙げられる。また，耐熱性の樹脂であってもよい。
【００３５】
ハロゲンランプ１３５は，定着ベルト１３３を加熱するための熱源である。図３では，ハロゲンランプ１３５は，ベルト保持部材１３４の中心軸と同軸に配置されている。ただし，必ずしもベルト保持部材１３４の中心軸と同軸である必要はない。
【００３６】
蛇行規制カラー１３６は，定着ベルト１３３の回転時における蛇行を防止するための蛇行規制部材である。蛇行規制カラー１３６は，ベルト保持部材１３４の対のそれぞれの大径部１３４ａに固定して配置されている。蛇行規制カラー１３６の形状は，全周にわたるリング形状である。しかし，蛇行規制カラー１３６の形状は，必ずしも全周にわたらないものであってもよい。例えば，切り欠きなどが入ったような形状であってもよい。
【００３７】
蛇行規制カラー１３６の外径は，ベルト保持部材１３４の大径部１３４ａよりも大径である。回転している定着ベルト１３３の幅方向端部１３３ａをその内面１３６ａで規制して定着ベルト１３３の蛇行を防止するためである。したがって，定着ベルト１３３は，図３に示すように，蛇行規制カラー１３６の対の間に位置している。そして，蛇行規制カラー１３６の内面１３６ａと定着ベルト１３３の幅方向端部１３３ａとの間には，わずかに隙間がある。蛇行規制カラー１３６の材質として，アルミ等の金属や耐熱性樹脂等が挙げられる。耐熱性のものであればその他の材質であっても構わない。
【００３８】
ベアリング１３７，１３８，１３９は，それぞれ加圧ローラ１３１，定着ローラ１３２，ベルト保持部材１３４を回転可能に支持するための軸受である。これらにより，加圧ローラ１３１，定着ローラ１３２，ベルト保持部材１３４は，それぞれ回転することができるようになっている。なお，蛇行規制カラー１３６は，ベルト保持部材１３４に固定されているため，ベルト保持部材１３４とともに回転することとなる。
【００３９】
ここで，本形態の定着装置１３０における定着ローラ１３２とベルト保持部材１３４との位置関係について説明する。図２で見ると，すなわち定着ベルト１３２の軸方向から見ると，定着ローラ１３２とベルト保持部材１３４とは重なっている。図２から明らかなように，以下の関係が成り立つ。
Ｄ  ＜  Ｒ１  ＋  Ｒ２  …………（１）
Ｄ  ：定着ローラの中心軸とベルト保持部材の中心軸との距離
Ｒ１：定着ローラの半径
Ｒ２：ベルト保持部材の半径
つまり，定着ローラ１３２の中心軸とベルト保持部材１３４の中心軸との距離Ｄは，定着ローラ１３２の半径Ｒ１とベルト保持部材１３４の半径Ｒ２との和よりも小さいのである。図３に示したように，ベルト保持部材１３４は，定着ローラ１３２の軸方向の外側に配置されているため，定着ローラ１３２とベルト保持部材１３４とが接触するおそれはない。
【００４０】
このように，定着ローラ１３２の中心軸とベルト保持部材１３４の中心軸との距離Ｄが短いため，定着ベルト１３３の長さは従来のものより短い。よって，定着ベルト１３３の幅や厚みが従来のものと同じであれば，定着ベルト１３３の体積は定着ベルト１３３の長さに比例して小さいものとなる。すなわち，熱容量が小さい。したがって，本形態の定着装置１３０を用いることにより，省エネルギー化が実現される。また，ウォーミングアップ時間も短い。
【００４１】
また，図３に示すように，定着ローラ１３２の軸方向に垂直な方向から見て，ベルト保持部材１３４は，ハロゲンランプ１３５の両外側に配置されて対をなしている。そして，ベルト保持部材１３４は，定着ローラ１３２の軸方向に垂直な方向から見て，定着ローラ１３２の外側に対になって配置されている。つまり，図３で見ると，ベルト保持部材１３４とベルト保持部材１３４との間に定着ローラ１３２の一部が入り込んでいる。このようにベルト保持部材１３４は定着ローラ１３２の両外側に配置されているので，ベルト保持部材１３４と定着ローラ１３２とが接触するおそれはない。
【００４２】
ここで，定着ベルト１３３は幅方向の両端部１３３ｂでベルト保持部材１３４の大径部１３４ａの外周部１３４ｃの箇所で支持されている。しかし，定着ベルト１３３の幅方向の中央部１３３ｃはいずれのベルト保持部材１３４にも触れておらず支持されていない。ベルト保持部材１３４が，定着ローラ１３２の両外側のみにあって中央部分にはないためである。このようにしても，定着ベルト１３３の硬度や張力がある程度以上であれば，中央部１３３ｃに凹みや恒常的な変形が生じたりすることはない（特許文献１の段落［００５４］−［００５５］および図４参照）。したがって，定着ベルト１３３の回転，および定着に際して問題とはならない。すなわち，定着ベルト１３３の両端部１３３ｂのみを支持すれば十分である。
【００４３】
また，ベルト保持部材１３４はハロゲンランプ１３５を覆っていないため，ハロゲンランプ１３５は定着ベルト１３３を直接的に加熱することができる。つまり，従来のようにハロゲンランプが加熱ローラを加熱し，加熱ローラが定着ベルトを加熱するというように間接的に定着ベルトを加熱するわけではない。したがって，熱効率は従来のものよりも優れている。
【００４４】
２−２．実施例２
実施例２に係る定着装置６３０を，図４に示す。定着装置６３０は，図２に示した実施例１に係る定着装置１３０よりもさらに，定着ローラ１３２の中心軸とベルト保持部材１３４の中心軸との間隔が小さいものである。したがって，明らかに式（１）を満たす。なお，図４では簡単のためにベアリング１３７，１３８，１３９を省略している。
【００４５】
定着装置６３０は，定着ベルト１３３を加熱する加熱装置として，誘導加熱装置６３５を有している。誘導加熱装置６３５を用いるため，定着ベルト１３３の基材として，前述（段落［００３１］）したニッケル，鉄，ＳＵＳ等の金属のうち磁性を有するものを用いるとよい。定着ベルト１３３を効果的に加熱するためである。一方，定着ローラ１３２の芯金として非磁性の材質を用いるとよい。加熱する必要がないためである。その他の各装置については，実施例１に係る定着装置１３０と同様である。
【００４６】
実施例２に係る定着装置６３０では，図４に示すように，定着ローラ１３２の軸方向から見たときに，定着ローラ１３２の回転軸がベルト保持部材１３４の外径１３４ａの内側にあるように配置されている。このように，定着ローラ１３２およびベルト保持部材１３４を，図４に示す位置まで近づけても，これらが互いに接触することはない。
【００４７】
３．従来の定着装置との比較
図５は，従来の定着装置１１３０を示したものである。従来の定着装置１１３０は，加圧ローラ１１３１と，定着ローラ１１３２と，定着ベルト１１３３と，加熱ローラ１１３４と，ハロゲンランプ１１３５とを有している。なお，図５では簡単のためにベアリング１３７，１３８，１３９を省略している。
【００４８】
定着装置１１３０では，加熱ローラ１１３４がハロゲンランプ１１３５を覆っている。そのため，定着ローラ１１３２の中心軸と加熱ローラ１１３４の中心軸との距離は，定着ローラ１１３２の半径と加熱ローラ１１３４の半径との和よりも大きい。つまり，式（１）を満たさない。このため，従来の定着装置１１３０の定着ベルト１１３３の長さは，本形態の定着装置１３０の定着ベルト１３３の長さよりも長い。すなわち，熱容量が大きい。
【００４９】
表１に，実施例１および実施例２における定着ベルト１３３の長さを従来のものと比較した結果について示す。なお，比較のために，定着ローラ及びベルト保持部材の径を共通のものとした。そして，基準として従来の定着ベルトの径を５５ｍｍとした。そうすると，実施例１の定着ベルト１３３の径は４０ｍｍであり，実施例２の定着ベルト１３３の径は３０ｍｍである。ここで，各定着装置のベルトの幅，厚みは共通である。したがって，各定着ベルトの体積比は各定着ベルトの径の比により決まるものである。
【００５０】
各定着ベルトの材質が同じものであれば，表１から明らかなように，実施例１の定着ベルト１３３の熱容量は，従来の定着ベルト１１３３の熱容量の７３％である。また，実施例２の定着ベルト１３３の熱容量は，従来の定着ベルト１１３３の熱容量の５５％である。このように，実施例１および実施例２の定着ベルト１３３は，従来の定着ベルト１１３３に比べて熱容量が小さい。つまり本形態の定着装置は，省エネルギー化を実現する上で適したものであり，ウォーミングアップ時間も短い。
【００５１】
［表１］
定着ベルト径          体積比
従来例            ５５ｍｍ            １００％
実施例１          ４０ｍｍ              ７３％
実施例２          ３０ｍｍ              ５５％
【００５２】
４．変形例
ここで，本形態の定着装置１３０の変形例について説明する。その変形例を図６に示す。図６に示す定着装置２３０は，図３に示した定着装置１３０のベルト保持部材１３４，蛇行規制カラー１３６，ベアリング１３９の代わりに，固定部材２３４，蛇行規制カラー２３６，ベアリング２３９を有するものである。
【００５３】
固定部材２３４は，ベアリング２３９の位置を固定するための固定部材である。ベアリング２３９の外輪は，定着ベルト１３３を保持するとともに回転できるようにするものである。つまり，ベアリング２３９の外輪が定着ベルト１３３を保持する定着ベルト保持部材を兼ねているのである。一方，ベアリング２３９の内輪は，固定部材２３４に固定されている。
【００５４】
定着装置２３０では，ベアリング２３９の位置が，固定部材２３４の小径部２３４ｂの箇所でなく，大径部２３４ａの箇所である。そして定着ベルト１３３は，固定部材２３４でなく，ベアリング２３９の外輪に掛けまわされている。定着装置２３０では，ベアリング２３９の内輪が大径部２３４ａの箇所に取り付けられているため，固定部材２３４は回転しない。そして，ベアリング２３９の外輪が定着ベルト１３３につれまわって回転する。
【００５５】
また，蛇行規制カラー２３６は，図６中の左右に配置されたベアリング２３９の外輪に，それぞれ固定されている。そのために，蛇行規制カラー２３６は，定着ベルト１３３の回転とともに回転することができる。したがって，定着ベルト１３３の回転時に，定着ベルト１３３の幅方向端部１３３ａと蛇行規制カラー２３６の内面２３６ａとが接触しても，定着ベルト１３３は損傷しにくい。
【００５６】
なお，蛇行規制カラー２３６を，ベルト保持部材２３４の大径部２３４ａに固定することもできる。ただし，大径部２３４ａは定着ベルト１３３とともに回転しないので，定着ベルト１３３の回転時に定着ベルト１３３が蛇行規制カラー２３６と接触すると，擦れあうことになる。
【００５７】
このように，図３に示したベルト保持部材１３４の代わりに，ベアリング２３９そのものを定着ベルト保持部材として用いることができる。このようにしても，定着ベルト１３３を保持することができる。また，定着ベルト１３３の長さは従来のものと比べて短い。
【００５８】
５．まとめ
以上，詳細に説明したように，本実施の形態に係る定着装置は，定着ローラ１３２の中心軸とベルト保持部材１３４の中心軸との距離Ｄを，定着ローラ１３２の半径Ｒ１とベルト保持部材１３４の半径Ｒ２との和よりも小さくしたものである。これにより，熱容量が小さい定着ベルト１３３を備えた定着装置および画像形成装置が実現されている。
【００５９】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，現像剤の種類に限らない。また，画像形成装置は，カラーコピー機に限らない。すなわち，カラーに限らない。またコピー機に限らない。プリンタ，ＦＡＸ，その他の画像を形成する装置に適用することができる。
【００６０】
各種ローラ等の形状，厚み，材質は例示であり，その他のものであってもよい。また，定着ローラ１３２は，従動ローラであってもよい。
【００６１】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。本形態の定着装置は，第１の実施形態の定着装置とほぼ同様である。第１の実施形態と異なる点は，図３に示した蛇行規制カラー１３６をベルト保持部材１３４に設ける代わりに，定着ベルト３３３が図７に示す蛇行規制リブ３３６を有する点である。
【００６２】
図７は，本形態の定着装置３３０を説明するための断面図である。定着装置３３０は，図７に示すように，加圧ローラ１３１と，定着ローラ１３２と，定着ベルト３３３と，ベルト保持部材３３４と，ハロゲンランプ１３５と，ベアリング１３７，１３８，１３９とを有するものである。
【００６３】
定着ベルト３３３には，図７に示すように，蛇行規制リブ３３６が形成されている。定着ベルト３３３の斜視図を図８に示す。図８では，蛇行規制リブ３３６の形状の把握を容易とするために，定着ベルト３３３の端部の一部に切れ込みをいれて描いてある。定着ベルト３３３には，幅方向の両端部に蛇行規制リブ３３６が接着されている。蛇行規制リブ３３６は，定着ベルト３３３の幅方向の両端部３３３ａの内側の面に接着されたリング状の部材である。その材質は，シリコーンゴム，フッ素ゴム等の耐熱性のある弾性体であればよい。
【００６４】
蛇行規制リブ３３６は，定着ベルト３３３が蛇行することを防止し，定着ローラ１３２等からはずれることを防止するためのものである。図７に示すように，蛇行規制リブ３３６の内壁面３３６ａは，後述するベルト保持部材３３４の円板部３３４ａの外面３３４ｃにひっかかるようになっている。蛇行規制リブ３３６が定着ベルト３３３の蛇行を防止するため，第１の実施形態のようにベルト保持部材３３４に蛇行規制カラー１３６（図３参照）を設ける必要はない。その他の部材については，第１の実施形態と同様である。
【００６５】
ベルト保持部材３３４は，円板部３３４ａと，シャフト部３３４ｂとからなるものである。定着装置３３０では，定着ベルト３３３は，定着ローラ１３２とベルト保持部材３３４の円板部３３４ａとにわたって掛け回されている。そのため，円板部３３４ａと定着ベルト３３３とは，つれまわって回転することとなる。そして，定着ベルト３３３が蛇行しそうになると，蛇行規制リブ３３６が円板部３３４ａの外面３３４ｃに接触する。そのため，定着ベルト３３３の蛇行は防止される。
【００６６】
図９に，本実施の形態の変形例について示す。図９の定着装置４３０のベルト保持部材４３４には，図７に示したベルト保持部材３３４の円板部３３４ａに相当するものが存在しない。なお，定着装置４３０のその他の構成については，図７に示した定着装置３３０と同様である。
【００６７】
前述のように，定着装置４３０には，定着ベルト３３３の内周面３３３ｂの箇所を保持する部材はない。その代わりに，定着ベルト３３３は，蛇行規制リブ３３６の内周面３３６ｂの箇所でベルト保持部材４３４の外周面４３４ａに保持されている。つまり，図９の定着装置４３０では，定着ベルト３３３は，定着ローラ４３２とベルト保持部材４３４の円柱面４３４ａとにわたって掛け回されている。
【００６８】
図９の定着装置４３０では，定着ベルト３３３の蛇行は，定着ローラ４３２および蛇行規制リブ３３６により防止される。すなわち，定着ベルト３３３が蛇行しようとすると，蛇行規制リブ３３６の内壁面３３６ａが定着ローラ４３２の円柱底面４３２ａと接触する。これにより，定着ベルト３３３の蛇行が防止されるのである。なお，定着ベルト３３３を保持するにあたり，蛇行規制リブ３３６の強度は十分なものである。また図９において，理解の簡単のために，蛇行規制リブ３３６を半径方向に大きめに描いてある。
【００６９】
また，図１０に示すような定着装置５３０を用いてもよい。定着装置５３０では，固定部材５３４は装置に固定されており，図７のベルト保持部材３３４のように回転しない。そして，ベアリング５３９の内輪は，固定部材５３４に固定されている。また，図１０の定着装置５３０では，ベアリング５３９の位置が図７の定着装置３３０と異なっている。定着装置５３０では，定着ベルト３３３を回転できるように保持している部材はベアリング５３９の外輪である。すなわち，ベアリング５３９の外輪が定着ベルト３３３を保持する定着ベルト保持部材を兼ねているのである。また，蛇行規制リブ３３６は，２つのベアリング５３９を対として見た全体の外側に配置されている。
【００７０】
以上，詳細に説明したように，本実施の形態に係る定着装置は，定着ローラ１３２の中心軸とベルト保持部材３３４の中心軸との距離Ｄを，定着ローラ１３２の半径Ｒ１とベルト保持部材３３４の半径Ｒ２との和よりも小さくなるようにした。これにより，熱容量が小さい定着ベルト３３３を備えた定着装置および画像形成装置が実現されている。
【００７１】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，現像剤の種類に限らない。また，画像形成装置は，カラーコピー機に限らない。すなわち，カラーに限らない。またコピー機に限らない。プリンタ，ＦＡＸ，その他の画像を形成する装置に適用することができる。
【００７２】
また，熱源としてハロゲンランプ１３５の代わりに電磁誘導発熱装置を用いてもよい。また，各種ローラ等の形状，厚み，材質は例示であり，その他のものであってもよい。また，定着ローラは，従動ローラであってもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１００…画像形成装置
１３０，２３０，３３０，４３０，５３０，６３０…定着装置
１３１…加圧ローラ
１３２，４３２…定着ローラ
１３３，３３３…定着ベルト
１３４，３３４，４３４…ベルト保持部材
１３５…ハロゲンランプ
１３６，２３６…蛇行規制カラー
１３７，１３８，１３９，２３９，５３９…ベアリング
２３４，５３４…固定部材
３３６…蛇行規制リブ
６３５…誘導加熱装置
【図１】
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【図２】
2011039431.tif 000004
【図３】
2011039431.tif 000005
【図４】
2011039431.tif 000006
【図５】
2011039431.tif 000007
【図６】
2011039431.tif 000008
【図７】
2011039431.tif 000009
【図８】
2011039431.tif 000010
【図９】
2011039431.tif 000011
【図１０】
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