(57)【要約】【課題】定着ベルトへの熱的／機械的負荷を軽減することの可能な定着装置を提供する。【解決手段】本発明の定着装置は、無端状の定着ベルト１３５の内部に設けられ、定着ベルト１３５を駆動する第１のローラ１３１と、第１のローラ１３１と平行に設けられ、定着ベルト１３５を介して第１のローラ１３１と押圧接触する領域に搬送される記録媒体Ｐの未定着トナー像を定着させる加圧ローラ１３２と、定着ベルト１３５の内部に設けられ、定着ベルト１３５を第１のローラ１３１とともに懸架する第２のローラ１３４と、内部に熱源１３３ａを有し、定着ベルト１３５の外周面を加熱する外部加熱ローラ１３３とを有する。外部加熱ローラ１３３は、定着ベルト１３５が第２のローラ１３４から第１のローラ１３１へ進む領域において、定着ベルト１３５を介して第２のローラ１３４に押圧接触し、定着ベルト１３５の外周面を該定着ベルト１３５の内側に向けて押圧する。【選択図】図２
2008158146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状の定着ベルトの内部に設けられ、前記定着ベルトを駆動する第１のローラと、
前記第１のローラと平行に設けられ、前記定着ベルトを介して前記第１のローラと押圧接触する領域に搬送される記録媒体の未定着トナー像を定着させる加圧ローラと、
前記定着ベルトの内部に設けられ、前記定着ベルトを前記第１のローラとともに懸架する第２のローラと、
内部に熱源を有し、前記定着ベルトの外周面を加熱する外部加熱ローラと、
を備え、
前記外部加熱ローラは、前記定着ベルトが前記第２のローラから前記第１のローラへ進む領域において、前記定着ベルトを介して前記第２のローラに押圧接触し、前記定着ベルトの外周面を該定着ベルトの内側に向けて押圧することを特徴とする、定着装置。
【請求項２】
前記外部加熱ローラの中心を回転中心として前記第２のローラを移動させるローラ移動部材を備え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】
前記第２のローラは、駆動ローラであって、
前記第２のローラの周面における速度は、前記外部加熱ローラとの接点における前記定着ベルトの移動速度よりも小さいことを特徴とする、請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記第１のローラと前記加圧ローラとの圧接部は、前記第１のローラの回転中心と前記圧接部の円周方向の両端とを結ぶ前記第１のローラの中心角が３０°以上となるように形成されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記外部加熱ローラの内面は、黒色耐熱塗装されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記外部加熱ローラは、最外周面に離型層を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記第２のローラは、断熱性を有する耐熱部材からなることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
前記第１のローラは、断熱性を有する耐熱部材からなることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
前記加圧ローラは、断熱性を有する耐熱部材からなることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１０】
前記加圧ローラは、最外周面に離型層を有することを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置に関し、より詳細には、ベルトを用いて外部から定着ローラを加熱する外部加熱方式の定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンターや複写機、ファクシミリ等の電子写真画像形成方式を用いて記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、記録媒体上に転写されたトナー像を定着させて永久的な画像とすることが必要である。トナー像の定着方法としては、大きく分類すると、熱によりトナーを溶かし、さらに圧力により記録媒体に浸透させる方法や、トナーおよび記録媒体に大きな圧力を加えてトナーを潰して記録媒体に付着させる方法、溶剤によりトナーを溶かして記録媒体に浸透させる方法等がある。
【０００３】
現在、電子写真装置では、熱と圧力とを利用した定着方式が最も多く使用されている。この理由は、比較的簡単な構成であり、また低速から高速まで幅広い範囲で安定した良好な定着性が得られるためである。
【０００４】
例えば、ヒートロール方式の定着装置は、熱源を内包した加熱（定着）ローラと、加熱ローラに押圧接触する加圧ローラとから構成される。加熱ローラは、例えばアルミニウムや鉄等の金属を用いた円筒からなり、その周面には例えばシリコンゴムからなる弾性層と、最外周面に例えばＰＦＡ等からなる離型層が形成される。金属製の円筒の内部には、例えばハロゲンランプなどの輻射熱源が設けられる。このような定着装置では、輻射熱源により加熱ローラの内部から加熱ローラ全体を加熱して、加圧ローラとの間にできる定着ニップにトナー像が転写された記録媒体を通過させ、トナーを溶融固着させる。
【０００５】
上述したような構成の定着装置において加熱ローラは、高い定着圧力に耐えるため肉厚の金属製の円筒から形成されており、その周面には、熱伝導性が数十〜数百Ｗ／ｍ・Ｋの金属と比較して約０．５〜０．８Ｗ／ｍ・Ｋと非常に小さいシリコンゴムからなる弾性層やＰＦＡ層等を設けているため、一般的に熱容量が大きく、特にカラー定着の場合にはウォームアップに数分の時間を要してしまう。このため、プリント待機時には定着装置を一定温度に保持することにより、プリント待機時からの復帰時間を短縮していた。しかし、この対応によって常時エネルギーを消費することになる。
【０００６】
このような問題に対し、加熱効率を向上させるため、ベルトを用いた定着方式が提案されている（例えば、特許文献１、２など）。例えば、図５に示す多軸懸架ベルト加熱方式の定着装置１０は、加熱源１２ａを有する定着ローラ１２と、定着ローラ１２に圧接する加圧ローラ１１と、懸架ローラ１３および加熱源１４ａを有する懸架ローラ１４によって張架された無端ベルト１５とからなる。かかる構成の定着装置１０は、容易に加熱ニップ幅を十分に長くする（すなわち加熱時間を長くする）ことができ、定着ローラ１２に対する機械的負荷も小さい。
【０００７】
また、図６に示すベルト外部加熱方式の定着装置２０は、定着ローラ２２と内部に熱源２３ａを有する加熱ローラ２３とに定着ベルト２５を懸架して、定着ローラ２２と加圧ローラ２１とを定着ベルト２５を介して圧接することにより構成されている。定着ベルト２５は、熱源２４ａを有する外部加熱ローラ２４と接触するテンションローラ２６によって張られている。かかる構成の定着装置２０は、定着ニップ幅に対して加熱ニップ幅が長いので定着性に余裕がある。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２９２７１４号公報
【特許文献２】特開２００５−１０２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、一般にベルトを多軸懸架する構成では、ベルトの長手方向の寄りが大きくなる。ベルトに寄りが生じるとベルトが破壊してしまうことがあるため、ベルトの寄りを防止することが必要である。しかし、このための制御は複雑かつ困難であり、また、追加機構が必要となったりする。
【００１０】
また、多軸懸架ベルト加熱方式の定着装置は、機構が複雑であるため製造コストが高く、懸架ローラを含めた加熱部全体の熱容量が大きい。このため、加熱効率が悪く、ウォームアップタイムが長くなるという問題がある。これに対して、熱容量の小さい金属や例えばＰＩ（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）等からなる薄肉ベルトを用いた定着方式も提案されているが、定着均一性を満たすため、ベルトに約０．２〜０．３ｍｍのシリコンゴム層とＰＦＡ等からなる離型層を設ける必要がある。また、ベルト定着の場合には、従来のローラ加熱方式とは異なり、ベルト全体ではなく部分的に加熱する場合が多い。このため、金属と比較して非常に熱伝導率の小さいシリコンゴム層が大きな熱抵抗となり、結果として通紙時のベルト一周毎のベルト表面温度の変化につながる。特に高速カラー定着では、トナー溶融度に差が生じ、定着光沢度に差が現れる。
【００１１】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、定着ベルトへの熱的／機械的負荷を軽減することの可能な、新規かつ改良された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】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、無端状の定着ベルトの内部に設けられ、定着ベルトを駆動する第１のローラと、第１のローラと平行に設けられ、定着ベルトを介して第１のローラと押圧接触する領域に搬送される記録媒体の未定着トナー像を定着させる加圧ローラと、定着ベルトの内部に設けられ、定着ベルトを第１のローラとともに懸架する第２のローラと、内部に熱源を有し、定着ベルトの外周面を加熱する外部加熱ローラと、を備える定着装置が提供される。かかる定着装置の外部加熱ローラは、定着ベルトが第２のローラから第１のローラへ進む領域において、定着ベルトを介して第２のローラに押圧接触し、定着ベルトの外周面を該定着ベルトの内側に向けて押圧することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、定着ベルトが第２のローラから第１のローラへ進む領域において外部加熱ローラを第２のローラに押圧接触させることにより、前記定着ベルトの進行と反対向きにバックテンションがかかる。これにより、第２のローラと外部加熱ローラとの圧接部から第１のローラと加圧ローラとの圧接部（定着ニップ）の終端に、定着ベルトにテンションが掛かるテンション区間が形成される。一方、定着ベルトが第１のローラから第２のローラへ進む領域においては、定着ベルトにテンションが掛からないテンションフリー区間が形成される。これにより、定着ベルトに寄りが生じるのを低減することができ、定着ベルトと外部加熱ローラとの圧接部（加熱ニップ）を大きく形成することができるので、定着ベルトの熱的／機械的負荷を軽減することができる。
【００１４】
また、本発明の定着装置は、外部加熱ローラの中心を回転中心として第２のローラを移動させるローラ移動部材を備えることもできる。第２のローラは、ローラ移動部材によって外部加熱ローラの周面に沿って移動する。これにより、定着ベルトと外部加熱ローラとの円周方向における圧接部の幅（加熱ニップ幅）の大きさを変化させることができる。
【００１５】
ここで、第２のローラは、従動ローラであってもよく、駆動ローラであってもよい。第２のローラが駆動ローラである場合、第２のローラの周面における速度は、外部加熱ローラとの接点における定着ベルトの移動速度よりも小さくなるように設定される。このように、第２のローラと定着ベルトとの間に速度差を設けることにより、定着ベルトにバックテンションを掛けることができる。
【００１６】
さらに、第１のローラと加圧ローラとの円周方向における圧接部の幅（定着ニップ幅）は、第１のローラの回転中心と第１のローラと加圧ローラとの円周方向における圧接部の幅（接触ニップ幅）の両端とを結ぶ第１のローラの中心角が３０°以上となるように形成されるのがよい。これにより、第１のローラと加圧ローラとの円周方向の圧接部の幅が大きくなるので、定着時間が長くなり、トナーの定着強度を向上させることができる。
【００１７】
また、外部加熱ローラの内面に、黒色耐熱塗装等の輻射率向上処理を施してもよい。外部加熱ローラの内部には熱源が設けられている。外部加熱ローラの内面に輻射率向上処理を施すことにより、熱源の輻射率を向上することができる。さらに、外部加熱ローラの最外周面には、トナーに対する離型性を有する離型層を形成してもよい。
【００１８】
一方、第１のローラおよび第２のローラは、断熱性を有する耐熱部材から形成することができる。第１のローラおよび第２のローラは、定着ベルトからの熱に耐えうるように耐熱性部材から形成され、また、定着ベルトが定着温度まで加熱されるのに要する時間、すなわちウォームアップ時間を短縮するため、断熱性を有する部材から形成することができる。
【００１９】
さらに、加圧ローラも、断熱性を有する耐熱部材から形成することができ、その最外周面には離型層を形成してもよい。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように本発明によれば、定着ベルトへの熱的／機械的負荷を軽減することの可能な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】
【００２１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２２】
まず、図１に基づいて、本発明の実施形態にかかる定着装置を備える画像形成装置について説明する。なお、図１は、本実施形態にかかる定着装置を備える画像形成装置の構成を示す概略構成図である。
【００２３】
本実施形態にかかる定着装置は、例えばレーザプリンターや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置１００に備えられる。一例として、図１に、４つのローラ１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄによって懸架される転写ベルト１０５上を搬送される用紙Ｐに対してトナー像を多段に転写して画像を得る方式の画像形成装置１００を示す。かかる画像形成装置１００は、用紙供給ユニット１１０と、画像形成ユニット１２０と、定着ユニット１３０とを備える。
【００２４】
用紙供給ユニット１１０は、後述する画像形成ユニット１２０により形成されたトナー像を転写させる用紙Ｐをスタックし、用紙Ｐを画像形成ユニット１２０へ供給するユニットである。
【００２５】
画像形成ユニット１２０は、用紙Ｐに転写するトナー像を形成するユニットであり、本実施形態では４色（ブラック、シアン、イエロー、マゼンタ）のトナー像を形成するため４つの画像形成部１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｙ、１２０Ｍを有する。画像形成部１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｙ、１２０Ｍはそれぞれ、静電潜像が形成される感光体ドラム１２１と、感光体ドラム１２１の周面を帯電する帯電ローラ１２２と、帯電された感光体ドラム１２１の周面を露光して静電潜像を形成する露光装置１２３と、現像剤であるトナーを攪拌する攪拌器１２４と、攪拌器１２４から供給されたトナーを感光体ドラム１２１に形成された静電潜像に付着させて、トナー像を形成する現像ローラ１２５と、トナー像を用紙Ｐに転写した後、感光体ドラム１２１上に残存したトナーを除去するクリーニングローラ１２６とからなる。また、トナー像を用紙Ｐに転写させるための転写ローラ１２７が、転写ベルト１０５を介して感光体ドラム１２１と対向して配置される。
【００２６】
定着ユニット１３０は、用紙Ｐに転写されたトナー像を定着させる定着装置である。定着ユニット１３０の詳細な構成については後述する。
【００２７】
画像形成装置１００では、用紙供給ユニット１１０から搬出された用紙Ｐが転写ベルト１０５によって画像形成ユニット１２０へ搬送される。用紙Ｐは、感光体ドラム１２１と転写ローラ１２７との間を転写ベルト１０５とともに通過することにより、各画像形成部１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｙ、１２０Ｍにおいて形成されたトナー像が順次転写される。画像形成ユニット１２０を通過することにより４つのトナー像が転写された用紙Ｐは定着ユニット１３０へ搬送され、用紙Ｐにトナー像が定着される。
【００２８】
以上、本実施形態にかかる画像形成装置１００の構成について説明した。次に、図２および図３に基づいて、本実施形態にかかる定着ユニット１３０の構成について説明する。なお、図２は、本実施形態にかかる定着ユニット１３０の構成を示す概略構成図である。図３は、本実施形態にかかる定着ユニット１３０を示す概略斜視図である。また、以下において、定着ベルト回転方向下流側とは、基準位置からみて定着ベルト１３５の進行方向側をいい、定着ベルト回転方向上流側とは、基準位置からみて定着ベルト１３５の進行方向と反対側をいう。
【００２９】
本実施形態にかかる定着ユニット１３０は、図２に示すように、第１のローラ１３１と、加圧ローラ１３２と、外部加熱ローラ１３３と、第２のローラ１３４と、定着ベルト１３５とからなる。
【００３０】
第１のローラ１３１は、後述する定着ベルト１３５を回転駆動する駆動ローラであり、定着ベルト１３５の内部に設けられる。第１のローラ１３１は、図３に示すように、第１ローラ回転軸１３１ａと、弾性層１３１ｂとからなる。第１ローラ回転軸１３１ａは、例えば金属製の芯金であって、外部の駆動部（図示せず。）と接続されており、弾性層１３１ｂとともに反時計回りに回転する。弾性層１３１ｂは、第１ローラ回転軸１３１ａの周囲に設けられ、その周面の一部が定着ベルト１３５の内周面の一部と接している。弾性層１３１ｂは、加熱された定着ベルト１３５と接するため耐熱性を有し、また、定着ベルト１３５を短時間で定着温度まで加熱するために断熱性を有する材質から形成されている。弾性層１３１ｂは、例えば耐熱性を有する発泡性シリコンゴム等から形成することができる。
【００３１】
加圧ローラ１３２は、用紙Ｐに転写されたトナー像を定着させるための圧力を加えるローラであり、定着ベルト１３５を介して第１のローラ１３１に圧接して設けられる。加圧ローラ１３２と第１のローラ１３１との圧接部（以下、「定着ニップ」とする。）に未定着トナー像が形成された用紙Ｐを通紙させることにより、トナー像が用紙Ｐに定着される。
【００３２】
加圧ローラ１３２は、図３に示すように、加圧ローラ回転軸１３２ａと、弾性層１３２ｂと、離型層１３２ｃとからなる。加圧ローラ回転軸１３２ａは、加圧ローラ１３２の回転中心となる軸であり、例えば金属製の芯金であって、支持部材（図示せず。）により回転可能に支持されている。加圧ローラ回転軸１３２ｂの周囲には、弾性層１３２ｂ、離型層１３２ｃが内部から順に形成されている。弾性層１３２ｂは、定着ベルト１３５から熱を奪わないようにために断熱性を有する材質の部材から形成されており、例えば発泡性シリコンゴム等からなる。最外層の離型層１３２ｃは、離型層１３２ｃと接する定着ベルト１３５または用紙Ｐから離れ易くするため離型性を有する材質から生成されており、例えばＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素樹脂フィルムまたはこれらの材質のコーティングがなされて形成されている。
【００３３】
加圧ローラ１３２は、第１のローラ１３１に圧接されることにより圧接部が弾性変形し、第１のローラ１３１との間に幅Ｗ１の定着ニップを形成する。円周方向における定着ニップの幅（以下、「定着ニップ幅」とする。）Ｗ１の大きさはトナーの加熱時間（トナーが定着ニップを通過する時間）に関係する。トナーの定着強度を高めるため、定着ニップ幅Ｗ１は、第１のローラ１３１の回転中心と定着ニップの両端とを結んでできる中心角が約３０°以上となるように形成するのがよい。
【００３４】
外部加熱ローラ１３３は、定着ベルト１３５に外部から接触して加熱する部材であって、熱源１３３ａと、内部に熱源１３３ａを有する円筒部１３３ｂとからなる。熱源１３３ａは、例えばハロゲンランプを用いることができる。円筒部１３３ｂは、定着ベルト１３５へ熱を伝達しやすいように、例えばアルミニウムや鉄等の金属からなり、厚さが約０．２〜０．３ｍｍの薄肉金属管を用いることができる。円筒部１３３ｂの外周面は、定着ベルト１３５に付着したトナーが円筒部１３３ｂへ移行しないように離型性を有する材質で覆われており、例えば、ＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素樹脂コーティングが施されたり、このような材質のチューブが装着されている。また、円筒部１３３ｂの内周面には、熱源１３３ａの輻射率を向上させるため、黒色耐熱塗装等の輻射率向上処理がなされている。外部加熱ローラ１３３は、外部の駆動部（図示せず。）によって、接触する定着ベルト１３５の移動速度と略同一の速度で回転されている。
【００３５】
第２のローラ１３４は、定着ベルト１３５の内部に設けられ、第１のローラ１３１とともに定着ベルト１３５を懸架するローラである。また、第２のローラ１３４は、定着ベルト１３５を介して外部加熱ローラ１３３と押圧接触されている。この第２のローラ１３４は、図３に示すように、第２ローラ回転軸１３４ａと、弾性層１３４ｂとからなる。第２ローラ回転軸１３４ａは、第２のローラ１３４の回転中心となる軸であり、例えば金属製の芯金であって、支持部材（図示せず。）により回転可能に支持されている。弾性層１３４ｂは、第２ローラ回転軸１３４ａの周囲に設けられ、その周面の一部が定着ベルト１３５の内周面の一部と接している。弾性層１３４ｂは、第１のローラ１３１の弾性層１３１ｂと同様、耐熱性および断熱性を有する材質の部材から形成されており、例えば耐熱性を有する発泡性シリコンゴム等からなる。本実施形態の第２のローラ１３４は、定着ベルト１３５の内周面との摩擦力によって従動駆動される。
【００３６】
定着ベルト１３５は、用紙Ｐに転写されたトナーを溶融するための熱を供給する部材であって、例えば約１００μｍの厚さを有する、例えば熱容量の小さいステンレスやニッケル等の金属やＰＩ等の耐熱樹脂からなる薄肉の無端ベルトである。定着ベルト１３５の外周側には、定着均一性を満たすため、厚さが約２００〜３００μｍのシリコンゴム層が設けられ、さらに、定着ニップにおいてトナー像と接触する際トナーが付着しないように、厚さが約３０〜５０μｍの例えばＰＦＡ等からなる離型層が最外層に設けられる。
【００３７】
定着ベルト１３５は、その内部に設けられた第１のローラ１３１と第２のローラ１３４とによって懸架されるが、上述したように、定着ベルト１３５全体にテンションを掛けると、特にローラの接触部において定着ベルト１３５に寄りが生じ易くなる。この寄りの発生を防止するために、本実施形態では、定着ベルト１３５にテンションが掛かる区間と掛かっていない（テンションフリーである）区間とを形成するように定着ベルト１３５を懸架することを特徴とする。
【００３８】
このような状態を形成するために、外部加熱ローラ１３３を、第２のローラ１３４を基準として定着ベルト回転方向下流側において、第２のローラ１３４に定着ベルト１３５を介して接触させる。これにより、第２のローラ１３４と外部加熱ローラ１３３との圧接部から第１のローラ１３１と加圧ローラ１３２とより形成される定着ニップの終端部までの区間、すなわち定着ベルト１３５が第２のローラ１３４から第１のローラ１３１へ進む領域においては、定着ベルト１３５にテンションが掛かるようになる。一方、第１のローラ１３１を基準として定着ベルト回転方向下流側から第２のローラ１３４と接触するまでの区間、すなわち定着ベルト１３５が第１のローラ１３１から第２のローラ１３４へ進む領域においては、テンションが掛からないようになる。
【００３９】
定着ユニット１３０の動作に沿って詳細に説明すると、図２に示すように、第１のローラ１３１が反時計回りに回転駆動されると、第１のローラ１３１と定着ニップを形成する加圧ローラ１３２が従動して時計回りに回転する。また、第１のローラ１３１と第２のローラ１３４とによって懸架された定着ベルト１３５も、第１のローラ１３１の回転に伴って反時計回りに回転する。このとき、第２のローラ１３４も反時計回りに回転従動するが、定着ベルト１３５の内周面との摩擦と、第２ローラ回転軸１３４ａを支持する軸受部（図示せず。）との摩擦によって第２のローラ１３４の回転と逆方向にトルクが発生する。このため、第２のローラ１３４と外部加熱ローラ１３３との接触部においてバックテンションが発生する。これにより、第２のローラ１３４と外部加熱ローラ１３３との接触部から第１のローラ１３１と加圧ローラ１３２とより形成される定着ニップの終端部までの区間では、定着ベルト１３５にテンションが掛かるようになる。
【００４０】
一方、定着ベルト１３５にテンションが掛かる部分以外の区間（第１のローラ１３１を基準として定着ベルト回転方向下流側から第２のローラ１３４と接触するまでの区間）では定着ベルト１３５にテンションを掛けるような力が働かないため、テンションフリーな状態が保持される。このように、定着ベルト１３５全体にテンションを掛けずに、一部の区間において定着ベルト１３５にテンションが掛からないように構成することにより、定着ベルト１３５に寄りが発生することを低減することができる。
【００４１】
また、本実施形態にかかる定着ユニット１３０では、外部加熱ローラ１３３を定着ベルト１３５に押圧させるように設けるため、定着ベルト１３５が外部加熱ローラ１３３に沿って接触する接触部が加熱ニップとなる。このように形成される加熱ニップ幅は、第１のローラ１３１と加圧ローラ１３２とを押圧接触して形成する定着ニップ幅Ｗ１と比較して大きい。これにより、定着ベルト１３５の周面に対する熱負荷が低減される。また、定着ベルト１３５を外部加熱ローラ１３３によって加熱する加熱時間を十分に確保することができるので、定着ベルト１３５が定着温度となるまでの加熱時間、すなわちウォーミングアップ時間を短縮することができる。さらに、本実施形態では、定着ベルト１３５の熱容量が非常に小さく、また、第１のローラ１３１、加圧ローラ１３２および第２のローラ１３４を断熱性の高い材質（例えば発泡シリコンゴム等）から形成されているため、よりウォーミングアップ時間が短縮される。
【００４２】
また、本実施形態にかかる定着ユニット１３０では、第２のローラ１３４を外部加熱ローラ１３３の回転中心周りに移動させるローラ移動部材（図示せず。）を備えることもできる。ローラ移動部材によって第２のローラ１３４を外部加熱ローラ１３３の周面に沿って移動させると、加熱ニップ幅の大きさを変更することができる。図４に示すように、ローラ移動部材によって第２のローラ１３４を二点鎖線で表す当初の位置から外部加熱ローラ１３３の中心を回転中心として反時計回りに移動させると、定着ベルト１３５が外部加熱ローラ１３３の周面に沿って接触する部分が増加する。すなわち、加熱ニップ幅がＷ２だけ増加することになる。
【００４３】
このように、ローラ移動部材を備え、加熱ニップ幅の大きさを変化させることにより、例えば環境温度や用紙の品質、用紙の厚さ、トナー量、必要光沢度等の定着状況に応じて定着ベルト１３５に対する加熱時間を変化させることが可能となる。
【００４４】
以上、本発明の実施形態にかかる定着ユニット１３０について説明した。かかる定着ユニット１３０は、定着ベルト１３５にテンションが掛かる区間とテンションフリーの区間とが形成されるように、外部加熱ローラ１３３を定着ベルト１３５の外部から第２のローラ１３４に接触させて構成される。これにより、定着ベルト１３５に寄りが生じることを低減することができ、定着ベルト１３５の破損を防止することができる。
【００４５】
また、外部加熱ローラ１３３を定着ベルト１３５の内側に向かって押圧することにより加熱ニップ幅を増大することができる。これにより、加熱ニップを定着ニップと比較して大きく設けることができるので、定着ベルトへの熱的／機械的負担を低減することができる。その結果、定着ベルト１３５のウォーミングアップ時間が短縮され、耐久性を有する定着装置を提供することができる。また、構成部品数も少なくなることから、コストも低減することができる。さらに、ローラ移動部材を備えることにより、加熱ニップ幅を変化させることができ、定着状況に応じたトナー定着処理を行うことが可能となる。
【００４６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４７】
例えば、上記実施形態では、第２のローラ１３４は定着ベルト１３５に従動して回転したが、本発明はかかる例に限定されず、外部の駆動部によって回転する駆動ローラであってもよい。第２のローラ１３４を回転駆動する場合は、第２のローラ１３４の周面における速度を外部加熱ローラ１３３との接点における定着ベルト１３５の移動速度よりも小さくする。このように、第２のローラ１３４と定着ベルト１３５との間に速度差を設けることにより、バックテンションを発生させることができる。また、上記実施形態では回転駆動された外部加熱ローラ１３３を、定着ベルト１３５の回転に従動駆動させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施形態にかかる定着装置を備える画像形成装置の構成を示す概略構成図である。
【図２】同実施形態にかかる定着ユニットの構成を示す概略構成図である。
【図３】同実施形態にかかる定着ユニットを示す概略斜視図である。
【図４】第２のローラの移動による加熱ニップ幅の変化を示す説明図である。
【図５】従来の多軸懸架ベルト加熱方式の定着装置の構成を示す概略構成図である。
【図６】従来のベルト外部加熱方式の定着装置の構成を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００４９】
１００    画像形成装置
１１０    用紙供給ユニット
１２０    画像形成ユニット
１３０    定着ユニット（定着装置）
１３１    第１のローラ
１３２    加圧ローラ
１３３    外部加熱ローラ
１３４    第２のローラ
１３５    定着ベルト
【図１】
2008158146.tif 000003
【図２】
2008158146.tif 000004
【図３】
2008158146.tif 000005
【図４】
2008158146.tif 000006
【図５】
2008158146.tif 000007
【図６】
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