(57)【要約】【課題】定着ベルトと誘導コイルとの距離を規制する固定プレートを廃止しても、定着ベルトの周回経路を安定可能な定着装置を提供する。【解決手段】定着ベルト154の内側に遊挿されている定着ローラ150を、加圧ローラ160で押圧して定着ニップNを確保すると共に、定着ベルト154を周回させつつ誘導コイル171により誘導加熱し、未定着画像の形成されたシートを定着ニップNに通して熱定着を行う定着装置であって、定着ローラ150の軸方向の両端部には、リング部157aを有しこれの内側表面に定着ベルト154の両端部の外周が接触して定着ベルト154の外径を規制する１対の定着ベルト154規制部材が配設されており、定着ベルト154が加熱され、かつ、加圧ローラ160による押圧がない状態において、リング部157aの内径と定着ベルト154の両端部の外径との差が、両者の径寸法の公差の和の最大値以下である。【選択図】図３
2011123182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状のベルトの内側に遊挿されている第１ローラを、前記ベルトの周回経路外側から当該ベルトを介して第２ローラで押圧して、当該ベルト表面と当該第２ローラの間に定着ニップを確保すると共に、前記ベルトを周回させつつ誘導コイルで発生させた高周波磁界により誘導加熱し、未定着画像の形成されたシートを前記定着ニップに通して、前記未定着画像の熱定着を行う定着装置であって、
第１ローラの軸方向の両端部には、それぞれリング状の縁を有するフランジ形状であって、前記リング状の部分の内側表面に前記ベルトの両端部の外周が接触して、前記ベルトの外径を規制する１対のベルト規制部材が配設されており、
前記ベルトが所定温度まで加熱され、かつ、前記第２ローラによる押圧が行われていない状態において、前記内側表面の内径と前記ベルトの両端部の外径との差が、両者の径寸法の公差の和の最大値以下である
ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
定着動作の実行中において、前記定着ニップの形成範囲外に位置する前記ベルトの外周面と前記内側表面との径方向における距離が、０．７ｍｍ以下の範囲内となるように、第１ローラの外径が決定されてい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】
請求項１および２のいずれかに記載の定着装置を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導加熱により定着ベルトを加熱して記録シート上の未定着画像を熱定着させる定着装置および画像形成装置に関し、特に、その定着品質を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機などの画像形成装置の定着装置として、節電のため短時間で昇温可能な電磁誘導加熱方式の定着装置が主流となりつつある。
図４（ａ）、（ｂ）は、従来の電磁誘導加熱方式の定着装置の構成の一例を示す図である。図４（ａ）は、当該定着装置のローラ軸を含む断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＰ−Ｐ’における断面図である。
【０００３】
両図に示すように、この定着装置は、誘導発熱層を有する無端状の定着ベルト１１５４の内側に、これの内径よりも外径が小さな定着ローラ１１５０を遊挿すると共に、定着ベルト１１５４と定着ローラ１１５０との間であって、磁束発生部１７０と対向する位置に、磁束発生部１７０と定着ベルト１１５４との距離Ｌ０を一定に保つ板状の固定プレート１１５５が配設される。
【０００４】
定着ローラ１１５０が、円柱状のローラ軸１１５１の両端部を除く周面に弾性層１１５２が形成されており、定着ベルト１１５４の外側から加圧ローラ１１６０で圧接して定着ニップＮが形成される（このように定着ベルト内に定着ローラが遊挿される構成の定着装置を、以下「ゆる嵌め方式の定着装置」という。）。
上記ゆる嵌め方式の定着装置によれば、定着ベルト１１５４が定着ローラ１１５０に密着していないため、定着ベルト１１５４の熱を定着ローラに奪われにくく、短時間での昇温が可能となり、画像形成開始までの時間を短縮できるという利点がある。
【０００５】
ところが、上記のような構成の定着装置１００５の構成では、定着ベルト１１５４と固定プレート１１５５とが接触する面積が大きいため、定着ベルト１１５４の摩耗が比較的大きく、耐久性の点で問題があるとされている。
そこで、同図４（ａ）、（ｂ）の二点鎖線に示すように、定着ローラ１１５０の両端部にそれぞれフランジ状の１対のベルト規制部材１１５７を設け、当該ベルト規制部材１１５７の内周に定着ベルト１１５４の両端部の外周のみを接触させてその周回経路を規制する構成を採用することが考えられる。
【０００６】
なお、ここで言うフランジ状とは、中心に孔を有する円盤状の部材の外周にリング状の縁部を有する形状を言う。
なお、同図４（ａ）は、定着装置１００５の一方の端部のみを示しているが、他方の端部もこれと同様の構成を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２７９６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記フランジ状のベルト規制部材１１５７を設けた定着装置１００５を実際に駆動させたところ、加圧ローラを押し込んで定着ニップＮを形成すると当該定着ベルト自身の剛性により定着ニップＮの周方向端部において外側に広がろうとする力が生じ、図４（ｃ）に示すように定着ベルト１１５４がやや楕円状に変形してしまう。
そのため定着ベルト１１５４と磁束発生部１７０の互いに対向する部分においてベルト規制部材１１５７による案内を受けることができず、距離Ｌ１が大きく変動して加熱ムラが生じ定着品質が劣化する場合があることが判明した。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、定着ベルトの耐久性を確保しつつ、定着品質の劣化を抑制することが可能な、ゆる嵌め方式の定着装置およびこれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、無端状のベルトの内側に遊挿されている第１ローラを、前記ベルトの周回経路外側から当該ベルトを介して第２ローラで押圧して、当該ベルト表面と当該第２ローラの間に定着ニップを確保すると共に、前記ベルトを周回させつつ誘導コイルで発生させた高周波磁界により誘導加熱し、未定着画像の形成されたシートを前記定着ニップに通して、前記未定着画像の熱定着を行う定着装置であって、第１ローラの軸方向の両端部には、それぞれリング状の縁を有するフランジ形状であって、前記リング状の部分の内側表面に前記ベルトの両端部の外周が接触して、前記ベルトの外径を規制する１対のベルト規制部材が配設されており、前記ベルトが所定温度まで加熱され、かつ、前記第２ローラによる押圧が行われていない状態において、前記内側表面の内径と前記ベルトの両端部の外径との差が、両者の径寸法の公差の和の最大値以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成により、ゆる嵌め方式の定着装置において、ベルトの両端部のみを、フランジ状のベルト規制部材の内側表面に接触させてその周回経路を規制することにより、摩擦部分の面積が、従来の固定プレートを使用した場合よりも飛躍的に小さくなり、ベルトの耐久性が向上する。
また、ニップ部を形成してもベルト規制部材の内側表面にベルトの両端部の外周を略隙間なく接触させることができるように、ベルト規制部材の内径とベルトの外径が決定されているため、ベルトの周回経路が安定し、電磁誘導発生部とベルトとの位置関係の変動が少なくなって加熱ムラがなくなり定着品質が向上する。
【００１２】
また、定着動作の実行中において、前記定着ニップの形成範囲外に位置する前記ベルトの外周面と前記内側表面との径方向における距離が、０．７ｍｍ以下の範囲内となるように、第１ローラの外径が決定されていることが望ましい。
これにより、ベルトの周回経路の変動がより制限されるため、ベルトの周回経路をより安定させることができ、定着品質の向上に資する。
【００１３】
なお、本発明は、上記定着装置を備えた画像形成装置としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係るプリンタの全体の構成を示す断面概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る定着装置の構成を示す一部切り欠き斜視図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、上記定着装置における要部断面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、従来の定着装置における要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態に係る画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施の形態にかかるタンデム型のフルカラープリンタの概略構成を示す図である。
同図に示すように、このプリンタ１は、画像プロセス部３、給紙部４、定着部５および制御部６０を備えており、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続されて、外部の端末装置（不図示）からのプリントジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラック色からなるトナー像を形成し、これらを多重転写してフルカラーの画像形成を実行する。以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添字として付加する。
【００１６】
＜画像プロセス部＞
画像プロセス部３は、Ｙ〜Ｋ色のそれぞれに対応する作像部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、光学部１０、中間転写ベルト１１などを備えている。
作像部３Ｙは、感光体ドラム３１Ｙ、その周囲に配設された帯電器３２Ｙ、現像器３３Ｙ、一次転写ローラ３４Ｙ、感光体ドラム３１Ｙを清掃するためのクリーナ３５Ｙなどを備えており、感光体ドラム３１Ｙ上にＹ色のトナー像を作像する。
【００１７】
他の作像部３Ｍ〜３Ｋについても、作像部３Ｙと同様の構成になっており、同図では符号を省略している。
中間転写ベルト１１は、無端状のベルトであり、駆動ローラ１２と従動ローラ１３に張架されて矢印Ａ方向に回転駆動される。
光学部１０は、レーザダイオードなどの発光素子を備え、制御部６０からの駆動信号によりＹ〜Ｋ色の画像形成のためのレーザ光Ｌを発し、感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋを露光走査させる。
【００１８】
この露光走査により、帯電器３２Ｙ〜３２Ｋにより帯電された感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上に静電潜像が形成される。
各静電潜像は、現像器３３Ｙ〜３３Ｋにより現像されて感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上にＹ〜Ｋ色のトナー像が、中間転写ベルト１１上の同じ位置に重ね合わせて一次転写されるようにタイミングをずらして実行される。
【００１９】
一次転写ローラ３４Ｙ〜３４Ｋにより作用する静電力により中間転写ベルト１１上に各色のトナー像が順次転写されフルカラーのトナー像が形成され、さらに二次転写位置４６方向に移動する。
一方、給紙部４は、記録シートＳを収容する給紙カセット４１と、給紙カセット４１内の記録シートＳを搬送路４３上に１枚ずつ繰り出す繰り出しローラ４２と、繰り出された記録シートＳを二次転写位置４６に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラ対４４などを備えており、中間転写ベルト１１上のトナー像の移動タイミングに合わせて給紙部４から記録シートＳを二次転写位置に給送し、二次転写ローラ４５の作用により中間転写ベルト１１上のトナー像が一括して記録シートＳ上に二次転写される。
【００２０】
二次転写位置４６を通過した記録シートＳは、定着部５に搬送され、記録シートＳ上のトナー像（未定着画像）が、定着部５における加熱・加圧により記録シートＳに定着された後、排出ローラ対７１を介して排出トレイ７２上に排出される。
＜定着部＞
図２は、定着部５の部分断面斜視図である。
【００２１】
同図に示すように、定着部５は、定着ローラ１５０、定着ベルト１５４、ベルト規制部材１５７、加圧ローラ１６０および磁束発生部１７０などを備える。
なお、同図では、紙面右方向が、図１における上方向となるように定着部５が描かれている。
定着ローラ１５０と加圧ローラ１６０は平行に配され、加圧ローラ１６０を不図示の付勢機構で定着ローラ１５０側に付勢することにより、両ローラ間に定着ニップＮが形成され、この定着ニップＮを記録シートＳが通過することにより記録シートＳ上に形成されたトナー像Ｔが溶融・加圧されて定着するようになっている。
【００２２】
以下、各部の詳細について説明する。
＜磁束発生部＞
図３（ａ）は、本実施の形態における定着部５の要部の横断面図（定着ローラ１５０の軸方向（以下、単に「ローラ軸方向」という。）に直交する断面）である。
なお、同図は、定着部５のローラ軸方向における一方の端部のみを描いているが、他方の端部もこれと同様の構成である。
【００２３】
また、図３（ｂ）は、本実施の形態における定着部５の加圧ローラ１６０による付勢が行われておらず、定着ベルト１５４が誘導加熱されることに起因する温度上昇および熱膨張が生じている定着ローラ１５０の状態を示す図であり、さらに、図３（ｃ）は、本実施の形態における定着部５の駆動状態における断面Ｑ−Ｑ’における断面図である。
磁束発生部１７０は、図３（ｃ）に示すように、誘導コイル１７１を有し、定着ベルト１５４の周回経路外側であり、定着ベルト１５４を挟んで加圧ローラ１６０と対向する位置に、ベルト幅方向に沿うように配置される。
【００２４】
誘導コイル１７１は、高周波インバータを含む駆動回路（不図示）に接続され、その駆動回路からの高周波電力の供給により、定着ベルト１５４の発熱層を加熱するための磁束を発生させる。
この磁束が定着ベルト１５４の発熱層の、主に誘導コイル１７１と対向している部分を貫き、この部分に渦電流を発生させて発熱させる。
【００２５】
この発熱層の熱が定着ベルト１５４の周回により定着ニップＮに伝わることにより定着ニップＮの領域（ニップ領域）が昇温される。
なお、図示していないが定着ベルト１５４の温度を検出するためのセンサが別途配置されており、このセンサの検出信号により定着ベルト１５４の現在の温度を検出し、この検出温度に基づきニップ領域の温度が目標温度、例えば１８０〔℃〕に維持されるように誘導コイル１７１への電力供給が制御される。
【００２６】
定着ニップＮの温度が目標温度に維持された状態でシートＳが定着ニップＮを通過する際に、シートＳ上の未定着のトナー像が加熱、加圧されて当該シートＳ上に熱定着される。
＜加圧ローラ＞
加圧ローラ１６０は、同図３（ｃ）に示すように、ローラ軸１６１および弾性層１６２を備え、不図示の駆動機構により回転駆動される。
【００２７】
ローラ軸１６１は、例えば、アルミニウムなどからなる外径が２０ｍｍの円柱状のシャフトである。
弾性層１６２は、例えば、シリコーンゴムなどからなり、外径が定着ローラ１５０の外径と同径となっており、内径が２０ｍｍの円筒体である。
弾性層１６２の硬度としては、アスカー硬度５５°〜６２°程度が望ましい。
【００２８】
＜定着ベルト＞
定着ベルト１５４は、内側から順に、発熱層（不図示）、ベルト弾性層（不図示）、離型層（不図示）が積層され、全体の厚みｔが０．３ｍｍであって、内径が定着ローラ１５０の外径よりも大きい無端ベルトである。
この定着ベルト１５４の外径は、ベルト規制部材１５７の後述するリング部１５７ａの内径との関係で決定される。詳しくは後述する。
【００２９】
発熱層は、磁束発生部１７０から発せられた磁束により誘導加熱される金属層であり、例えば、ニッケルなどからなる。
定着ベルト１５４の周回に伴い、発熱層の誘導加熱された部分が定着ニップＮに達し、ここで押圧力が作用している記録シートＳに熱伝導することによって、記録シートＳ上のトナーが熱定着される。
【００３０】
ベルト弾性層は、例えば、弾性を有する層であって、例えば、シリコーンゴムからなる。
離型層は、例えば、ＰＦＡからなり、定着ベルト１５４表面の離型性を高めている。
＜定着ローラ＞
定着ローラ１５０は、ローラ軸１５１の両端部を除く周面に弾性層１５２が形成されたものである。
【００３１】
弾性層１５２は、外径がＤＲ１ｍｍ、内径が２０ｍｍの円筒体であって、加圧ローラ１６０の弾性層１６２よりも硬度が低く、高弾性および高断熱性を有する材料、例えば、シリコーンゴムのスポンジ体からなる。
この弾性層１５２の硬度としては、アスカー硬度１８°〜２４°程度が望ましい。
ここで、弾性層１５２の軸方向における端部の径が中央部分よりも小さくなっており、当該端部において弾性層１５２と定着ベルト１５４の間に所定の空間が形成されている。
【００３２】
これは、弾性層１５２の定着ニップＮが形成される領域において、加圧ローラ１６０の押圧により変形が生じ、ローラ軸１５１の軸方向の両端側へと押しやられる部分の逃げ場を確保するためである。
ローラ軸１５１は、例えば、アルミニウムなどからなる外径が２０ｍｍの円柱状のシャフトである。
【００３３】
ローラ軸１５１は、より具体的には、同図３（ａ）に示すように、両端部に、それぞれ中央部１５１ｅよりも外径の小さな縮径部１５１ａを有している。
また、縮径部１５１ａには周方向に延びる溝１５１ｄが設けられている。
この縮径部１５１ａには、中心に孔を有するベルト規制部材１５７が外挿し、Ｃリング１５９を上記溝１５１ｄに装着することにより、ベルト規制部材１５７のローラ軸方向における移動を規制する。
【００３４】
定着ローラ１５０のローラ軸１５１は、その両端部において定着装置本体のフレーム（不図示）に軸支される。
なお、本実施の形態では、ベルト規制部材１５７は、ローラ軸１５１と共回りするように構成されるが、ベルト規制部材１５７をローラ軸１５１に回転可能に保持するようにしてもよい。この場合には、さらにベルト規制部材１５７が、ボールベアリングなどを介してローラ軸１５１に軸支させる構成としてもよい。
【００３５】
＜ベルト規制部材＞
続いて、ベルト規制部材１５７について説明する。
ベルト規制部材１５７は、同図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、フランジ状の金属性の部材であって、例えば、ＳＵＳ３０４などからなる。
ここで、上記フランジ状とは、中心に孔を有する円盤状の部材の外周にリング状の縁部を有する形状を言い、いわゆるキャップ状のことを言う。
【００３６】
ベルト規制部材１５７の、上記円盤状の部材に相当する部分（以下、「円盤部」という。）１５７ｂに定着ベルト１５４の縁部を接触させ、定着ベルト１５４の蛇行を抑制すると共に、上記リング状の部に相当する部分（以下、「リング部」という。）１５７ａの内周面に定着ベルト１５４の端部の外周面を接触させて、ベルト周回時における定着ベルト１５４の周回経路を安定させるようになっている。
【００３７】
ベルト規制部材１５７は、そのリング部１５７ａがローラ軸１５１と同軸上になるようにしてローラ軸１５１に装着される。
＜各部の寸法＞
以下、定着装置における各部の寸法について説明する。
（１）定着ベルト１５４の外径とリング部１５７ａの内径
先ず、加圧ローラ１６０による定着ローラ１５０への押圧がなく、定着ベルト１５４が、所定の定着温度に誘導加熱された状態（以下、「加熱非加圧状態」という。）であって、当該定着ベルト１５４から伝わる熱によって、定着ベルト１５４だけでなくベルト規制部材１５７も同程度に加熱されて、両者に熱膨張が生じている状態、すなわち実際の定着動作を実行している条件とほぼ同じ温度状態となっているときにおける寸法関係について着目する。
【００３８】
理想的には、このときに定着ベルト１５４の端部における外周面が、ベルト規制部材１５７のリング部１５７ａの内周に全周に渡って接触した状態となることが望ましい。
これにより、実際に加圧ローラ１６０を定着ベルト１５４に圧接させて定着ニップ部Ｎを形成したとき、定着ベルト１５４の端部は、もともとリング部１５７ａの内周に全周にわたって接触していたのであるから、定着ニップ部Ｎの周方向端部においてこれを広げるように力が発生しても、図４（ｃ）のように楕円形に変形する余地はなく、定着ベルト１５４の端部外周面の、定着ニップ部Ｎに相当する部分を除くほとんどの部分が、リング部１５７ａの内周に接触して案内されるので、定着ベルト１５４の周回経路が安定し、磁束発生部１７０との距離が変動しにくくなり、定着品質に大きく影響するような加熱ムラが発生しない。
【００３９】
但し、実際の寸法設計においては、製造段階における公差を考慮する必要がある。
図３（ｂ）に示すように、上記加熱非加圧状態のリング部１５７ａの内径値をＤＨ４とし、加熱非加圧状態の定着ベルト１５４の外径値をＤＨ３とするとき、ＤＨ４およびＤＨ３が、以下の関係を満足するように設定されている。
ここで、製造上、リング部１５７ａの内径値ＤＲ４は、±βの寸法公差を有し、また、定着ベルト１５４の外径ＤＨ３は、±γの寸法公差を有するものとする。
【００４０】
この公差の上記加熱非加圧状態における値を±β’、±γ’とすると、ＤＨ４とＤＨ３の差分の最大値は、公差の和の最大値であるβ’＋γ’になる。
このため、ＤＨ４−ＤＨ３＝β’＋γ’（式１）となるように設計寸法ＤＨ３とＤＨ４を設定しておけば、リング部１５７ａの内周と定着ベルト１５４の外周との隙間の距離をｄ１とするとき、加熱非加圧状態において、全周に亘って  ０≦ｄ１≦（β’＋γ’）／２の範囲内とすることができる。
【００４１】
なお、量産する場合でも、現在の生産技術によれば、上記βおよび上記γの数値は、それぞれ、０．２ｍｍおよび０．１ｍｍと微小な値に抑えることができるので、熱膨張による増加を考慮しても、β’、γ’はβ、γとそれぞれほぼ等しいと考えることができる。
そうすると、隙間ｄ１の最大値は、（０．１＋０．２）／２＝０．１５ｍｍに押さえることができる。
【００４２】
つまり、大量生産を想定してコスト面などを考慮に入れると、隙間ｄ１の現実的な値は、０ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下の範囲となり、このような微小な隙間であれば、定着品質にほとんど影響を及ぼさなくすることができる。
また、上記のような設計寸法とすることにより、定着ベルト１５４の外周がリング部１５７ａの内周よりも大きくなることがなくなるため、部品組み付け時において、定着ベルト１５４の両端をベルト規制部材１５７のリング部１５７ａに挿入できる。
【００４３】
上記加熱非加圧時におけるＤＨ４、ＤＨ３の値と、定着ベルト１５４、ベルト規制部材１５７の各材料の熱膨張係数より、例えば、以下に示す式２を用いることにより、それらの製造・加工時の温度における寸法（設計寸法）ＤＲ３およびＤＲ４が容易に求まる。
（式２）    ＤＲ＝ＤＨ／（Ｋ×（ＴＨ−ＴＲ）＋１）
Ｋ：部材の線膨張係数
ＴＨ（℃）：加熱状態における部材の温度
ＤＨ：加熱状態における部材の径
ＴＲ：常温（２３℃）
ＤＲ：常温における部材の径
もっとも、ベルト規制部材１５７を熱膨張係数Ｋｇとし、定着ベルト１５４の熱膨張係数をＫｂとするとき、ＫｇがＫｂよりも大きい場合には、組立時において、定着ベルト１５４が、ベルト規制部材１５７のリング部１５７ａに入らない可能性があるので、ＫｇがＫｂとほぼ等しいか、もしくは、両者に差があっても、組立時においてＤＲ３≦ＤＲ４の関係（組み立ての容易性の観点からは、ＤＲ３＜ＤＲ４であることがより望ましい）を満たし、かつ、加熱非加圧時において、ＤＨ３≦ＤＨ４の関係を満足するような範囲内である必要がある。
【００４４】
これらの具体的な値は、実際のベルト規制部材１５７のリング部１５７ａなどのサイズや必要な強度、コスト面での検討などにより当業者であれば、容易に決定できるものである。
なお、定着ローラ１５０および加圧ローラ１６０の外径は、ほぼ同径にすることが望ましい。これにより、軸方向から見たときに、定着ベルト１５４が加圧ローラ１６０による加圧により、変形前の円弧を内側に反転したときとほぼ同じような形状で窪むことになるので、ニップ部の形成前後において、この領域に存する定着ベルト１５４の周方向の長さにはほとんど変化がなく、当該ニップ部Ｎを除いた他の大部分におけるリング部１５７ａ内周面と定着ベルト１５４外周面との接触状態をニップ部形成前と同様に維持することができると考えられるからである。
【００４５】
もっとも、定着ベルトの励磁コイルとの距離の変動量が許容範囲を超えない範囲で、定着ローラ１５０と加圧ローラ１６０の外径に多少の差、より具体的に、最大±５ｍｍの差があっても構わない。
以上の構成により、本実施の形態における定着部５は、ゆる嵌め方式において固定プレートを廃止した構成であっても、定着ベルト１５４の周回経路を安定させることができるため、加熱ムラが生じることがなく、定着品質を良好に保つことが可能となる。
【００４６】
（２）定着ローラの外径とリング部１５７ａの内径との関係
上述のように、ベルト規制部材１５７は、同図３（ａ）、（ｃ）に示すように、定着ベルト１５４の両端部の周回経路を規制している。
定着ベルト１５４は、定着ニップ部Ｎに相当する部分を除くほとんどの部分が、リング部１５７ａの内周に接触して案内されるので、これにより、定着ベルト１５４の周回経路は、リング部１５７ａの内径よりも外側にずれることがない。
【００４７】
しかしながら、振動等により、定着ベルト１５４の周回経路が、一時的に中心寄りに変動しようとする可能性が全くないとは言えない。
そこで、本発明者は、試験等を実施し、定着動作実行中において、定着ベルト１５４の磁束発生部１７０と対向している部分が、定着ローラ１５０の径方向（以下、「ローラ径方向」という。）に変動し、加熱量が変化しても、定着品質の劣化を招くほど大きな定着ムラが生じない上記変動の許容範囲を確認しようと試みた。
【００４８】
その結果、定着ベルト１５４のローラ径方向における変動量が０．７ｍｍ以下であれば、定着ムラが生じず、定着品質に問題が生じないことを確認した。
ここで、定着動作実行中と同様の温度となっており、かつ、加圧ローラ１６０からの押圧力による影響を無視した（加圧されていないとした）状態において、ベルト規制部材１５７のリング部１５７ａの内径ＤＨ４と定着ローラ１５０の弾性層１５２の外径ＤＨ１との差（ＤＨ４−ＤＨ１）を２で除した値をｄ２とすると、定着ベルト１５４は、振動等が加えられ、その位置がいくら変化したとしても、ローラ径方向において、ｄ２−ｔ（定着ベルト１５４の厚み）の範囲内でしか変動が許容されない。
【００４９】
また、これと同様のことが、実際の定着動作実行中において、ニップ部Ｎ以外を通過している定着ベルト１５４の部分についても言える。
したがって、ｄ２の値が、ｄ２−ｔ≦０．７ｍｍ（式３）の関係を満足すれば、定着ムラは生じないことになる。
本実施の形態では、定着ベルト１５４の厚みｔは、０．３ｍｍとなっているので、ｄ２の値は１ｍｍとなる。
【００５０】
さらに、発明者は、本実施の形態の定着部５において、加熱非加圧状態における定着ベルト１５４の外径ＤＨ３と定着ローラ１５０の弾性層１５２の外径ＤＨ１とを以下のように規定した。
ｄ３≦（ＤＨ３−２×ｔ−ＤＨ１）／２  （式４）
ここで、「ｔ」は、上述したように定着ベルト１５４の厚みであり、本実施の形態ではｔの値が非常に小さいため、加熱による厚みの熱膨張は無視できる範囲となる。
【００５１】
また、ｄ３は、定着ベルト１５４の内周と定着ローラ１５０の外周（弾性層１５２の外周）との間で熱伝導を抑制して、定着ベルト１５４の昇温時間を短縮するのに必要な両者の隙間の下限値である。
但し、実際の寸法設計においては、製造段階における公差を考慮する必要があるため、このような公差が生じたとしても、（ＤＨ３−２×ｔ−ＤＨ１）／２の値がｄ３の値を下回らないようにしなければならないが、ｄ２の値と同様に、このような寸法公差を考慮に入れた設計は、当業者であれば、容易に実施可能である。
【００５２】
なお、発明者の鋭意検討の末、ｄ３の値として０．１ｍｍを導きだした。
ここで、（ＤＨ３−２×ｔ−ＤＨ１）＝０．１ｍｍとなるようにＤＨ１を設定したとき、定着部５の駆動状態において、加熱開始から定着温度１８０℃に達するまでの昇温時間が、定着ベルトと定着ローラとが密着している従来定着部に比べて約１／２に短縮された。
【００５３】
以上のように設定されたＤＨ１は、加熱非加圧状態における定着ローラ１５０の弾性層１５２の外径であるが、式２を用いて、製造・加工時の温度における寸法（設計寸法）ＤＲ１を求めることができる。
＜変形例＞
本発明は、上述のような実施の形態に限られるものではなく、次のような変形例も実施することができる。
【００５４】
（１）上記実施の形態では、ベルト規制部材１５７をフランジ状としたが、必ずしもフランジ状でなくてもよく、例えば、定着ベルト１５４の蛇行の抑制を他の機構で実現する場合には、円盤部１５７ｂは必要ない。
その場合、リング部１５７ａをローラ軸１５１に固定するために、例えば、ローラ軸１５１を挿嵌可能な環状の部材を設け、さらに、当該環状の部材とリング部１５７ａとを繋ぐ腕部を設ければよい。
【００５５】
（２）上記実施の形態では、定着ベルト１５４は、内側から発熱層、ベルト弾性層、離型層がこの順で積層されるとしたが、これに限るものではなく、少なくとも発熱層が含まれているベルトでありさえすればよい。
（３）上記実施の形態では、寸法公差βおよびγ、もしくはδの値を具体的に示したが、これらの値はあくまで例示であって、製造技術の進歩に応じて、適宜決定される。
【００５６】
（４）上記実施の形態では、磁束発生部１７０は、誘導コイル１７１を有し、定着ベルト１５４の周回経路外側であり、定着ベルト１５４を挟んで加圧ローラ１６０と対向する位置に配置されるとしたが、これに限るものではなく、この位置からずれた場所に配設されてもよい。
（５）なお、上記実施の形態では、本発明に係る定着装置および画像形成装置をタンデム型カラーデジタルプリンタに適用した場合の例を説明したが、これに限られない。
【００５７】
カラーやモノクロの画像形成に関らず、無端状の定着ベルトの周回経路の内側に遊挿された定着ローラをその周回経路の外側から定着ベルトを介して加圧ローラで押圧して定着ニップを確保して、定着ベルトを誘導加熱する構成の電磁誘導加熱方式の定着装置およびこれを備える画像形成装置であれば、例えば複写機、FAX、MFP(Multiple Function Peripheral)等に適用できる。
【００５８】
また、上記実施の形態および上記変形例の内容をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、誘導加熱により定着ベルトを加熱して記録シート上の未定着画像を熱定着させる定着装置および画像形成装置に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１    プリンタ
３    画像プロセス部
３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ    作像部
４    給紙部
５    定着部
１０    光学部
１１    中間転写ベルト
１２    駆動ローラ
１３    従動ローラ
１８    ベルト規制部材
３１    感光体ドラム
３２    帯電器
３３    現像器
３４    一次転写ローラ
３５    クリーナ
４１    給紙カセット
４２    繰り出しローラ
４３    搬送路
４４    タイミングローラ対
４５    二次転写ローラ
４６    二次転写位置
６０    制御部
７１    排出ローラ対
７２    排出トレイ
１５０    定着ローラ
１５１    ローラ軸
１５１ａ  縮径部
１５１ｄ  溝
１５１ｅ  中央部
１５２    弾性層
１５４    定着ベルト
１５４ａ  発熱層
１５４ｃ  離型層
１５７    ベルト規制部材
１５７ａ  リング部
１５７ｂ  円盤部
１５９    Ｃリング
１６０    加圧ローラ
１６１    ローラ軸
１６２    弾性層
１７０    磁束発生部
１７１    誘導コイル
１８１    リング部
【図１】
2011123182.tif 000003
【図２】
2011123182.tif 000004
【図３】
2011123182.tif 000005
【図４】
2011123182.tif 000006