(57)【要約】【課題】記録媒体にしわが発生しにくくなると共に、定着部材の座屈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】定着ベルト１０２の端部側の定着フレア率が、中央部の定着フレア率よりも大きく、且つ、加圧ロール１０４の端部側の加圧フレア率が、中央部の加圧フレア率よりも大きくなっている。これにより、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４の間を通過する記録用紙Ｐは、両方の端部側に張力を受けながら搬送され、記録用紙Ｐにしわが発生しにくい。また、軸方向の同じ位置において、定着フレア率が加圧フレア率よりも大きくなっており、加圧ロール１０４が熱膨張して加圧フレア率が大きくなっても、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４の周速差が大きくなるのを抑えられる。これにより、定着ベルト１０２にねじり応力が発生しにくくなり、座屈を抑えることができる。【選択図】図４
2008304753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端部が回転可能に支持され、加熱されて現像剤を記録媒体に定着する無端状の定着部材と、
前記定着部材の内側に配置された支持体と、
前記定着部材を前記支持体へ加圧し、回転させる加圧回転体と、
を有する定着装置において、
前記加圧回転体と接触していないときの前記定着部材の軸方向の中央位置の外径（Ｄｃ）と、該中央位置よりも端部側にある端部側位置の外径（Ｄｘ）と、の比率（Ｄｘ／Ｄｃ）を定着フレア率とし、
前記定着回転体と接触していないときの前記加圧回転体の軸方向の中央位置の外径（Ｐｃ）と、該中央位置よりも端部側にある端部側位置の外径（Ｐｘ）と、の比率（Ｐｘ／Ｐｃ）を加圧フレア率として、
前記加圧回転体と接触していないときの前記定着部材の軸方向における前記中央位置から、前記端部側位置までの前記定着フレア率の変化率が、前記加圧回転体の軸方向における前記中央位置から、前記端部側位置までの前記加圧フレア率の変化率よりも大きいことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記定着部材の軸方向における前記定着フレア率のうち、記録媒体の両端部が通過する位置における内側と外側に渡る前記定着フレア率の変化率が最大であ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】
前記定着部材が、前記定着部材の内周面を形成する基層と、前記基層よりも外側に積層された弾性体からなる弾性層と、を有し、
前記定着部材の軸方向端部位置における前記弾性層の厚さが、軸方向中央位置における前記弾性層の厚さよりも大きい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】
請求項１から請求項３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、
前記露光部の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、プリンタや複写機等の画像形成装置において、記録用紙上に転写されたトナー像を、ハロゲンヒータ等の熱源を備えた定着（加熱）ローラ又は定着ベルトと、加圧ベルト又は加圧ロールとで形成されるニップ部に通して、熱と圧力の作用でトナーを溶融して定着する定着装置が利用されている。
【０００３】
ここで、加熱ロールと加圧ベルトを組み合わせた定着装置の一例として、中央部の外径と両端部の外径の比をフレア率（＝両端部の外径／中央部の外径）と定義して、フレア率が１よりも大きくなるように加熱ローラ及び加圧ベルトを形成し、これらのフレア率を同一とした定着装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−２６６２５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、記録媒体にしわが発生しにくくなると共に、定着部材の座屈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】
【０００５】
本発明の請求項１に係る定着装置は、両端部が回転可能に支持され、加熱されて現像剤を記録媒体に定着する無端状の定着部材と、前記定着部材の内側に配置された支持体と、前記定着部材を前記支持体へ加圧し、回転させる加圧回転体と、を有する定着装置において、前記加圧回転体と接触していないときの前記定着部材の軸方向の中央位置の外径（Ｄｃ）と、該中央位置よりも端部側にある端部側位置の外径（Ｄｘ）と、の比率（Ｄｘ／Ｄｃ）を定着フレア率とし、前記定着回転体と接触していないときの前記加圧回転体の軸方向の中央位置の外径（Ｐｃ）と、該中央位置よりも端部側にある端部側位置の外径（Ｐｘ）と、の比率（Ｐｘ／Ｐｃ）を加圧フレア率として、前記加圧回転体と接触していないときの前記定着部材の軸方向における前記中央位置から、前記端部側位置までの前記定着フレア率の変化率が、前記加圧回転体の軸方向における前記中央位置から、前記端部側位置までの前記加圧フレア率の変化率よりも大きいことを特徴としている。
【０００６】
本発明の請求項２に係る定着装置は、前記定着部材の軸方向における前記定着フレア率のうち、記録媒体の両端部が通過する位置における内側と外側に渡る前記定着フレア率の変化率が最大であることを特徴としている。
【０００７】
本発明の請求項３に係る定着装置は、前記定着部材が、前記定着部材の内周面を形成する基層と、前記基層よりも外側に積層された弾性体からなる弾性層と、を有し、前記定着部材の軸方向端部位置における前記弾性層の厚さが、軸方向中央位置における前記弾性層の厚さよりも大きいことを特徴としている。
【０００８】
本発明の請求項４に係る画像形成装置は、請求項１から請求項３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、前記露光部の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している。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明は、本構成を有していない場合に比較して、記録媒体にしわが発生しにくくなると共に、定着部材の座屈を抑えることができる。
【００１０】
請求項２の発明は、本構成を有していない場合に比較して、さらに定着部材の座屈を抑えることができる。
【００１１】
請求項３の発明は、本構成を有していない場合に比較して、定着部材の座屈を抑えることができる。
【００１２】
請求項４の発明は、本構成を有していない場合に比較して、記録媒体への現像剤の定着時に、画像乱れが起こりにくくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
プリンタ１０において、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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
プリンタ１０の下方側には、記録用紙Ｐを収納する用紙トレイ１４が設けられている。用紙トレイ１４の上方には、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ラ１６が設けられている。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
第３中間転写体３０と対向する位置には、転写ロール３２が設けられている。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上のトナー画像を記録用紙Ｐに転写させる。
【００２４】
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、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４を有しており、記録用紙Ｐを加熱・加圧してトナー画像を記録用紙Ｐ上に定着させる。
【００２５】
トナー画像が定着された記録用紙Ｐは、用紙搬送ロール３６でプリンタ１０の上部に設けられたトレイ３８に排出される。
【００２６】
ここで、プリンタ１０の画像形成について説明する。
【００２７】
画像形成が開始されると、各感光体２０Ｙ〜２０Ｋの表面が帯電ローラ２２Ｙ〜２２Ｋによって一様に帯電される。
【００２８】
光走査装置５４から出力画像に対応した光ビーム６０Ｙ〜６０Ｋが、帯電後の感光体２０Ｙ〜２０Ｋの表面に照射され、感光体２０Ｙ〜２０Ｋ上に各色分解画像に応じた静電潜像が形成される。
【００２９】
この静電潜像に対して、現像装置２４Ｙ〜２４Ｋが選択的に各色、すなわちＹ〜Ｋのトナーを付与し、感光体２０Ｙ〜２０Ｋ上にＹ〜Ｋ色のトナー画像が形成される。
【００３０】
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画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画像が一次転写され、第１中間転写体２６上で前記マゼンタのトナー画像に重ね合わされる。
【００３１】
一方、同様に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画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にシアンのトナー画像が一次転写され、第２中間転写体２８上で前記ブラックのトナー画像に重ね合わされる。
【００３２】
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画像は、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画像も、第３中間転写体３０へ二次転写される。
【００３３】
ここで先に二次転写されているマゼンタ 、イエローのトナー画像と、シアンおよびブラックのトナー画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画像が第３中間転写体３０上に形成される。
【００３４】
二次転写されたフルカラートナー画像は、第３中間転写体３０と転写ロール３２との間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画像が三次転写（最終転写）される。
【００３５】
この記録用紙Ｐは、その後、定着装置１００に送られ、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４とのニップ部を通過する。その際、定着ベルト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、フルカラートナー画像が記録用紙Ｐに定着する。定着後、記録用紙Ｐは用紙搬送ロール３６によりトレイ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。
【００３６】
次に、本実施形態に係る定着装置１００について説明する。
【００３７】
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１２２を備えている。
【００３８】
筐体１２２の内部には、矢印Ｄ方向へ回転する無端状の定着ベルト１０２が設けられている。
【００３９】
定着ベルト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と定着ベルト１０２との間隔は１〜３ｍｍ程度となっている。ボビン１０８は、定着ベルト１０２の外周面に倣った略円弧状に形成されており、凸部１０８Ａが突設されている。
【００４０】
ボビン１０８には、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。
【００４１】
励磁コイル１１０と対向する位置には、ボビン１０８の円弧状に倣って略円弧状に形成されたフェライト系の磁性体からなる磁性コア１１２が配置され、ボビン１０８に支持されている。
【００４２】
一方、定着ベルト１０２の内側には、非磁性体であるアルミニウムからなる固定部材１１４が、定着ベルト１０２と非接触で配置され、両端が定着装置１００の筐体１２２に固定されている。
【００４３】
固定部材１１４は、定着ベルト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。
【００４４】
固定部材１１４の円弧部１１４Ａには、該円弧部１１４Ａに沿って、前述の磁性コア１１２と同様の材質からなる磁性コア１１６が設けられている。磁性コア１１６は、定着ベルト１０２と非接触状態となっている。この磁性コア１１６と磁性コア１１２との間で、定着ベルト１０２を貫通した磁界Ｈによる閉磁路が形成され、磁界Ｈが強められる。
【００４５】
また、固定部材１１４の柱部１１４Ｂの端面には、定着ベルト１０２を内側から支持する支持部材１１８が固定されている。
【００４６】
支持部材１１８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、一端面が定着ベルト１０２の内周面と接触して定着ベルトを外方向へ押圧している。
【００４７】
一方、定着ベルト１０２の外周面と対向する位置には、定着ベルト１０２を支持部材１１８に向けて加圧するとともに、図示しないモータ及びギアからなる駆動機構により矢印Ｅ方向に回転する加圧ロール１０４が配置されている。
【００４８】
ここで、加圧ロール１０４が定着ベルト１０２を支持部材１１８側に加圧すると、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４の接触部（ニップ部）において、定着ベルト１０２に凹部１０３が形成され、凹部１０３に隣接する位置に凸部１０５が形成される。
【００４９】
このニップ部の形状は、トナーＴが載った記録用紙Ｐが通過するときに、定着ベルト１０２から剥離させる方向に湾曲した形状となっている。このため、矢印ＩＮ方向から搬送されてきた記録用紙Ｐは、それ自体の腰の強さでニップ部の形状に倣って矢印ＯＵＴ方向に排出される。
【００５０】
また、支持部材１１８は、定着ベルト１０２を加圧ロール１０４側に押圧するとともに定着ベルト１０２の内周面に倣って湾曲し、ニップ幅を広げる。
【００５１】
定着ベルト１０２の表面で、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、定着ベルト１０２表面の温度を測定するサーミスター１２０が接触して設けられている。サーミスター１２０の接触位置は、記録用紙Ｐのサイズの大小によって測定値が変わらないように、定着ベルトの軸方向（図２の紙面奥行き方向）の略中央部となっている。
【００５２】
サーミスター１２０は、定着ベルト１０２表面から与えられる熱量に応じて抵抗値が変化することで、定着ベルト１０２表面の温度を計測する。
【００５３】
図３に示すように、サーミスター１２０は、配線１３６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１３８に接続されている。また、制御回路１３８は、配線１４０を介して通電回路１４２に接続されており、通電回路１４２は、配線１４４、１４６を介して前述の励磁コイル１１０に接続されている。
【００５４】
ここで、制御回路１３８は、サーミスター１２０から送られた電気量に基づいて定着ベルト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１４２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。一方、測定温度が定着設定温度よりも高い場合は、通電回路１４２を停止するようになっている。
【００５５】
通電回路１４２は、制御回路１３８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１４４、１４６を介して励磁コイル１１０に所定の周波数の交流電流を供給又は供給停止するようになっている。
【００５６】
次に、定着ベルト１０２及び加圧ロール１０４について説明する。
【００５７】
定着ベルト１０２は、図３ｂに示すように、内側から外側に向けて基層１３４、発熱層１３２、保護層１３０、弾性層１２８、及び離型層１２６で構成されており、これらが積層され一体となっている。
【００５８】
基層１３４は、定着ベルト１０２の強度を保持するベースとなるもので、ポリイミド（ＰＩ）で構成されている。基層１３４の厚さは８０μｍとしている。なお、基層１３４として、非磁性ステンレスを用いてもよい。
【００５９】
発熱層１３２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あり、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１３２として銅を用いている。
【００６０】
また、発熱層１３２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く、１０μｍとしている。
【００６１】
保護層１３０は、非磁性スレンレス（固有抵抗６０〜８０×１０−８Ωｍ）で構成され、厚さを３０μｍ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。
【００６３】
離型層１２６は、記録用紙Ｐ上で溶融されたトナーＴ（図２参照）との接着力を弱めて、記録用紙Ｐを定着ベルト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１２６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１２６の厚さは３０μｍとしている。
【００６４】
一方、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、シリコンゴム及び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）が被覆された構成となっている。
【００６５】
また、加圧ロール１０４は、図示しないソレノイド等の電磁スイッチ、又はカム機構を用いて矢印Ａ、Ｂ方向に移動可能となっており、矢印Ａ方向に移動したときは定着ベルト１０２の外周面と接触して加圧し、矢印Ｂ方向に移動したときは定着ベルト１０２の外周面から離間するようになっている。
【００６６】
図４ａ及び図４ｂに示すように、定着ベルト１０２及び加圧ロール１０４は、軸方向中央位置（点Ｃ）から端部位置（点Ｅ）にかけて徐々に外径が大きくなる、いわゆるフレア形状となっている。
【００６７】
定着ベルト１０２は、前述の弾性層１２８（図３ｂ参照）の厚さを、軸方向中央位置で０．２ｍｍ、端部位置で１．７ｍｍとすることにより、フレア形状を形成している。
【００６８】
なお、定着ベルト１０２は、弾性層１２８の厚さのみを変化させることにより、フレア形状を形成している。ここで、中央位置と端部位置の厚さの差は１．７−０．２＝１．５ｍｍであり、フレア形状は定着ベルト１０２の上面、下面に形成されているので、定着ベルト１０２における中央位置と端部位置の外径の差は１．５×２＝３ｍｍとなる。
【００６９】
一方、加圧ロール１０４は、シリコンゴムの厚さのみを変化させることにより、フレア形状を形成している。中央位置と端部位置の外径の差は１．４ｍｍとしている。
【００７０】
ここで、加圧ロール１０４と接触していないときの定着ベルト１０２の軸（ＤＭ）方向の中央位置（点Ｃ）の外径をＤｃとし、該中央位置から距離Ｘだけ端部側にある端部側位置（点Ｘ）の外径をＤｘとして、定着フレア率Ｄｒ＝Ｄｘ／Ｄｃと定義する。
【００７１】
また、定着ベルト１０２と接触していないときの加圧ロール１０４の軸（ＰＭ）方向の中央位置（点Ｃ）の外径をＰｃとし、該中央位置から距離Ｘだけ端部側にある端部側位置（点Ｘ）の外径をＰｘとして、加圧フレア率Ｐｒ＝Ｐｘ／Ｐｃと定義する。
【００７２】
本実施形態では、定着ベルト１０２について、中央位置における外径Ｄｃ＝３０ｍｍとなっており、中央位置から距離Ｌ（Ｘ＝Ｌ）離れた端部位置（点Ｅ）における外径Ｄｅ＝３３ｍｍとなっている。これにより、端部位置における定着フレア率Ｐｒ＝１．１となっている。
【００７３】
一方、加圧ロール１０４について、中央位置における外径Ｐｃ＝２８ｍｍとなっており、中央位置から距離Ｌ（Ｘ＝Ｌ）離れた端部位置（点Ｅ）における外径Ｐｅ＝２９．４ｍｍとなっている。これにより、端部位置における加圧フレア率Ｐｒ＝１．０５となっている。
【００７４】
このように、軸方向において、定着ベルト１０２の定着フレア率Ｄｒが、加圧ロール１０４の加圧フレア率Ｐｒよりも大きくなっている。
【００７５】
次に、本発明の第１実施形態の作用について説明する。
【００７６】
図１に示すように、前述のプリンタ１０の画像形成工程を経て、トナーが転写された記録用紙Ｐが定着装置１００に送られる。
【００７７】
定着装置１００において、前述の制御ユニット５０の制御により、定着ベルト１０２表面の温度が定着設定温度に到達するまでは、加圧ロール１０４が定着ベルト１０２表面から離間されており、定着ベルト１０２表面の温度が定着設定温度に到達すると、加圧ロール１０４が移動して定着ベルト１０２表面に接触する。
【００７８】
定着ベルト１０２表面の温度は、加圧ロール１０４との接触により一時的に低下するが、発熱層１３２が継続して発熱することで、定着設定温度に到達する。
【００７９】
続いて、図２及び図３に示すように、定着装置１００では、加圧ロール１０４が矢印Ｅ方向への回転駆動を開始し、定着ベルト１００がそれに従動して矢印Ｄ方向へ回転する。このとき、前述の制御回路１３８からの電気信号に基づいて通電回路１４２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（図２参照）が生成消滅を繰り返す。
【００８１】
そして、磁界Ｈが定着ベルト１０２の発熱層１３２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１３２に渦電流（図示せず）が発生する。
【００８２】
発熱層１３２は、発熱層１３２の表皮抵抗、及び発熱層１３２を流れる渦電流の大きさに比例して発熱し、これによって定着ベルト１０２が加熱される。
【００８３】
定着ベルト１０２表面の温度は、図４に示すようにサーミスター１２０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１３８が通電回路１４２を駆動制御して励磁コイル１１０に所定の周波数の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１３８が通電回路１４２の制御を停止する。
【００８４】
続いて、図１及び図２に示すように、定着装置１００に送り込まれた記録用紙Ｐは、発熱層１３２が発熱して所定の定着設定温度となっている定着ベルト１０２と、加圧ロール１０４とによって加熱押圧され、トナー画像が記録用紙Ｐ表面に定着される。
【００８５】
ここで、定着ベルト１０２の端部側の定着フレア率が、中央部の定着フレア率よりも大きく、且つ、加圧ロール１０４の端部側の加圧フレア率が、中央部の加圧フレア率よりも大きくなっているため、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４の間を通過する記録用紙Ｐは、両方の端部側に張力を受けながら搬送される。これにより、記録用紙Ｐにしわが発生しにくい。
【００８６】
また、定着フレア率が加圧フレア率よりも大きいため、加圧ロール１０４が定着ベルト１０２の熱により熱膨張して加圧フレア率が大きくなっても、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４の周速差が大きくなるのを抑えられる。これにより、定着ベルト１０２にねじり応力が発生しにくくなり、座屈を抑えることができる。
【００８７】
さらに、定着ベルト１０２は、軸方向の弾性層１２８（図３ｂ参照）の厚さのみを変更することで定着フレア率を変更しているので、基層１３４を平坦に構成することができ、ねじりせん断応力の発生を抑えて、定着ベルト１０２の座屈を抑えることができる。これにより、定着ベルト１０２中に金属層を形成しても、ねじりせん断応力の影響を受けにくい。なお、弾性層１２８の厚さを変更するだけで定着フレア率を変更できるので、フレア形状の定着ベルト１０２の製造が容易となる。
【００８８】
また、プリンタ１０としては、記録用紙Ｐにしわが発生しにくく、且つ、定着ベルト１０２の座屈が抑えられるので、記録用紙Ｐへのトナーの定着時に、画像乱れが起こりにくくなる。
【００８９】
さらに、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４の周速差によるスリップが低減され、定着ベルト１０２表面の摩耗劣化を抑えられるので、プリンタ１０を長期間使用することができる。
【００９０】
記録用紙Ｐは、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４との間のニップ部から送り出されるとき、それ自体の剛性によってニップ部に沿った方向に直進しようとするため、定着ベルト１０２から剥離される。
【００９１】
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によりトレイ３８に排出される。
【００９２】
ここで、定着装置１００における、定着ベルト１０２の離型層１２６の磨耗レート（１０００枚の画像形成において磨耗した量）と、従来(定着フレア率Ｄｒ＝１)の定着装置の磨耗レートを比較した結果を表1に示す。
【００９３】
なお、摩耗量については、表面粗さ計で計測された画像形成前の平均表面粗さと、１０００枚画像形成直後の平均表面粗さとの差により求めた。
【００９４】
【表１】
2008304753.tif 000003
表１に示すように、本実施形態の定着装置１００における定着ベルト１０２の磨耗レートは、従来の定着装置の磨耗レートの１／３程度になり、定着装置１００の寿命まで定着ベルト１０２の離型層１２６の摩耗量は僅かであった。また、定着ベルト１０２側への記録用紙Ｐの巻きつきは発生しなかった。
【００９５】
さらに、多量のトナー像を載せた記録用紙Ｐが定着ニップ内に突入しても、定着ベルト１０２、記録用紙Ｐ、及び加圧ロール１０４は、それぞれの間で滑ることなく、紙しわや画像乱れの発生が見られなかった。
【００９６】
一方、定着ベルト１０２内に薄膜金属層を有する構成における、定着フレア率Ｄｒと加圧フレア率Ｐｒとの比（Ｆ＝Ｄｒ／Ｐｒ）と、定着可能枚数（薄膜金属層のクラック発生の有無）との関係を図５に示す。
【００９７】
図５に示すように、Ｆ＞１．０の領域が、本実施形態の定着装置１００の領域であり、Ｆが増加するにつれて定着可能枚数が増加することが分かる。
【００９８】
次に、本発明画像形成装置の第２実施形態を図面に基づき説明する。
【００９９】
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。
【０１００】
図６ａに示すように、本実施形態における定着ベルト１０２は、記録用紙Ｐの両端部の通過位置（Ｍ）における内側と外側に渡る定着フレア率Ｄｒの変化率Ｄｍが最大となるように形成されている。これにより、定着ベルト１０２の外周面における記録用紙Ｐの通過領域に凹部（Ａ）が形成される。凹部Ａは、記録用紙Ｐの厚さと略等しい深さとなっている。
【０１０１】
なお、定着フレア率Ｄｒの変化は、前述の弾性層１２８（図３ｂ参照）の厚さを軸方向で変えることにより得られる。
【０１０２】
変化率Ｄｍは、定着ベルト１０２の中心位置Ｃを原点として、中心位置Ｃから距離Ｘの位置の定着フレア率をＤ１、距離（Ｘ＋ΔＸ）の位置の定着フレア率をＤ２としたとき、Ｄｍ＝（Ｄ２−Ｄ１）／ΔＸと定義している。即ち、Ｄｍは定着フレア率の曲線の部分的な傾きを表している。
【０１０３】
一方、加圧ロール１０４は、加圧フレア率Ｐｒ及び加圧フレア率Ｐｒの変化率Ｐｍが、加圧ロール１０４の両端部で最大となるように形成されている。加圧フレア率Ｐｒの変化率Ｐｍの定義は、定着フレア率Ｄｒの変化率Ｄｍと同様である。
【０１０４】
次に、本発明の第２実施形態の作用について説明する。
【０１０５】
図２及び図６ａに示すように、記録用紙Ｐは、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４の間を通過するときに、定着ベルト１０２に形成された凹部Ａに沿って移動する。
【０１０６】
凹部Ａの深さは、記録用紙Ｐの厚さと略等しいため、加圧ロール１０４の外周面に、記録用紙Ｐによる局所段差が形成されにくくなる。
【０１０７】
ここで、従来は、加圧ロール１０４の表面に局所段差が形成されることがあり、定着ベルト１０２にねじりせん断応力が発生することがあった。
【０１０８】
しかし、本発明では、加圧ロール１０４の表面に局所段差が形成されにくくなり、定着ベルト１０２にねじりせん断応力が発生しにくくなっているので、定着ベルト１０２の座屈が抑えられる。
【０１０９】
また、定着ベルト１０２内に薄膜金属層を有し、端部における定着フレア率Ｄｒ＝１．１である定着ベルト１０２について、記録用紙Ｐの端部通過位置Ｍにおける定着フレア率の変化率Ｄｍと定着フレア率Ｄｒとの比率Ｋ（＝Ｄｍ／Ｄｒ）と、定着可能枚数（薄膜金属層のクラック発生の有無）との関係を調べたところ、図６ｂに示すグラフが得られた。
【０１１０】
図６ｂに示すように、比率Ｋが増加するにつれて、定着可能枚数が増加することが分かる。
【０１１１】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。
【０１１２】
プリンタ１０は、固体の現像剤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。
【０１１３】
定着ベルト１０２は、１種類の用紙幅を有する記録用紙Ｐのみに対応して定着フレア率の変化率Ｄｍが最大となる箇所を１組設けるだけでなく、複数種類の用紙幅に対応させて、変化率Ｄｍが最大となる箇所を複数箇所で形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【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実施形態に係る制御回路及び通電回路の接続図である。（ｂ）本発明の第１実施形態に係る定着ベルトの断面図である。
【図４】（ａ）本発明の第１実施形態に係る定着ベルト及び加圧ロールのフレア形状を示す模式図である。（ｂ）本発明の第１実施形態に係る定着ベルト及び加圧ロールのフレア率を示すグラフである。
【図５】本発明の第１実施形態に係る定着ベルト及び加圧ロールのフレア率の比と、定着可能枚数の関係を示したグラフである。
【図６】（ａ）本発明の第２実施形態に係る定着ベルト及び加圧ロールのフレア率を示すグラフである。（ｂ）本発明の第２実施形態に係る定着ベルトの端部フレア率とフレア率の変化率との比と、定着可能枚数の関係を示したグラフである。
【符号の説明】
【０１１５】
１０  プリンタ（画像形成装置）
１８  画像形成ユニット（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（定着装置）
１０２  定着ベルト（定着部材）
１０４  加圧ロール（加圧回転体）
１１８  支持部材（支持体）
１２８  弾性層（弾性層）
１３４  基層（基層）
Ｐ  記録用紙（記録媒体）
【図１】
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【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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