(57)【要約】【課題】印刷待機時に印刷開始信号を受けて定着ベルトが回転し始めてから定着ニップの温度が所定の定着温度に回復するのに要する時間を短縮できるベルト定着装置を提供する。【解決手段】本発明のベルト定着装置１０は、加熱されるエンドレスシート状の定着ベルト１２と、定着ベルト１２の内側に配置されたニップ形成部材１７と、ニップ形成部材１７に対して定着ベルト１２を挟んで圧接され、定着ベルト１２との接触部が定着ニップ２２になっている回転可能な加圧ローラ２０と、定着ベルト１２の内側であって定着ニップ２２から離れた位置に配置された定着ベルト加熱用のヒータランプ１４とを備え、定着ニップ２２がヒータランプ１４に対して上側に位置していることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱されるエンドレスシート状の定着ベルトと、前記定着ベルトの内側に配置された定着部材と、前記定着部材に対して前記定着ベルトを挟んで圧接され、前記定着ベルトとの接触部が定着ニップになっている回転可能な加圧ローラと、前記定着ベルトの内側であって前記定着ニップから離れた位置に配置された前記定着ベルト加熱用の熱源とを備え、前記定着ニップが前記熱源に対して上側に位置していることを特徴とするベルト定着装置。
【請求項２】
前記熱源は回転可能な加熱ローラ内に配置され、前記定着ベルトは前記加熱ローラと前記定着部材とに回転可能に巻き掛けられていることを特徴とする請求項１に記載のベルト定着装置。
【請求項３】
前記定着ニップの上方を覆うカバーを設けたことを特徴とする請求項１に記載のベルト定着装置。
【請求項４】
前記定着部材は、回転不能に固定配置されたニップ形成部材であることを特徴とする請求項１に記載のベルト定着装置。
【請求項５】
前記定着部材は、外周部に弾性層を有する回転可能な定着ローラであることを特徴とする請求項１に記載のベルト定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に用いられるベルト定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２０００−３３０４１２号公報
【０００３】
従来、例えば前記特許文献１において、図３に示すベルト定着装置５０が開示されている。このベルト定着装置５０は、内部にヒータ５２を有する回転可能な加熱ローラ５４とこの加熱ローラ５４から離れて配置されていて外周部に例えばゴムからなる弾性層を有する回転可能な定着ローラ５６とに巻き掛けられたエンドレスシート状の定着ベルト５８と、定着ローラ５６に対して定着ベルト５８を挟んで圧接され、定着ベルト５８との接触部が定着ニップ６２になっている回転駆動可能な加圧ローラ６０とを備えている。
【０００４】
前記ベルト定着装置５０では、加圧ローラ６０が矢印Ｃ方向に回転駆動されると、定着ベルト５８が矢印Ｄ方向に回転する。このように回転するうちに定着ベルト５８は、ヒータ５２で加熱された加熱ローラ５４から伝熱されることにより所定の定着温度（例えば１８０℃）に昇温する。定着ベルトが所定の定着温度に加熱された後、上面に未定着トナー画像が形成された用紙が矢印Ｅ方向に定着ニップ６２へと導入され、この定着ニップ６２を通過する間にトナー画像が用紙に加熱定着される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記ベルト定着装置５０において、印刷待機中は、加熱ローラ５４はヒータ５２によって所定の定着温度に保持されるが、定着ベルト５８は停止した状態にあるため、加熱ローラ５４から離れている定着ローラ５６、加圧ローラ６０および定着ニップ６２を構成する定着ベルト５８の部分では温度が低下してしまう。そのため、印刷開始信号を受けて定着ベルト５８を回転させ始めても、定着ニップ６２の温度が所定の定着温度に回復するまでに時間がかかるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、印刷待機時に印刷開始信号を受けてから定着ニップの温度が所定の定着温度まで回復するのに要する時間を短縮できるベルト定着装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明のベルト定着装置は、加熱されるエンドレスシート状の定着ベルトと、前記定着ベルトの内側に配置された定着部材と、前記定着部材に対して前記定着ベルトを挟んで圧接され、前記定着ベルトとの接触部が定着ニップになっている回転可能な加圧ローラと、前記定着ベルトの内側であって前記定着ニップから離れた位置に配置された前記定着ベルト加熱用の熱源とを備え、前記定着ニップが前記熱源に対して上側に位置していることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明のベルト定着装置では、前記熱源が回転可能な加熱ローラ内に配置され、前記定着ベルトは前記加熱ローラと前記定着部材とに回転可能に巻き掛けられていてもよい。
【０００９】
また、本発明のベルト定着装置では、前記定着ニップの上方を覆うカバーを設けてもよい。
【００１０】
さらに、本発明のベルト定着装置では、前記定着部材が、回転不能に固定配置されたニップ形成部材であってもよいし、または、外周部に弾性層を有する回転可能な定着ローラであってもよい。
【００１１】
【発明の効果】
本発明のベルト定着装置によれば、定着ベルトの内側に配置された熱源より上側に定着ニップが位置しているので、定着ベルトが停止した状態にある印刷待機時には、熱源によって温められた周囲の空気が対流によって定着ニップ側へ移動し、これにより定着ニップを形成する定着部材および加圧ローラが温められてより高温に保持される。その結果、印刷開始信号を受けて定着ベルトが回転し始めてから定着ニップの温度が所定の定着温度に回復するのに要する時間を短縮することができる。
【００１２】
また、定着ニップの上方を覆うカバーを設けた場合には、定着ニップ側へ移動してきた温められた空気を前記カバーによって定着ニップ近傍に滞留させることができ、これにより上述した効果がさらに増大する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態であるベルト定着装置１０を示す。このベルト定着装置１０は、エンドレスシート状の定着ベルト１２を備えている。定着ベルト１２は、例えば、厚さ１７０μｍのニッケルまたはポリイミドからなる基材、厚さ２００μｍのシリコンゴムからなる弾性層、厚さ３０μｍの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）からなる離型層を内側から順に積層して構成されている。
【００１４】
定着ベルト１２の内側には、内部にヒータランプ（熱源）１４を有する回転可能な加熱ローラ１６と、この加熱ローラ１６から離れた位置に回転不能に固定配置されたニップ形成部材１７とが設けられており、定着ベルト１２はこれら加熱ローラ１６とニップ形成部材とに回転可能に巻き掛けられている。加熱ローラ１６は、図示しないスプリングによってニップ形成部材１７から離れる方向に付勢されており、これにより定着ベルト１２に所定のテンションが付与されている。
【００１５】
なお、定着ベルト１２を加熱するための熱源は、ヒータランプに限らず、例えば抵抗発熱体や、渦電流を発生させるための電磁誘導手段などであってもよい。
【００１６】
加熱ローラ１６、加圧ローラ２０、または、定着ベルト１２には、図示しない少なくとも１つの温度検出手段であるサーミスタが接触配置されており、このサーミスタで検出される温度に基づいてヒータランプ１４をオン・オフ制御することにより加熱ローラ１６および定着ベルト１２を所望の温度に設定できるようになっている。
【００１７】
ニップ形成部材１７には、回転駆動可能な加圧ローラ２０が定着ベルト１２を挟んで圧接されている。これにより、定着ベルト１２と加圧ローラ２０との接触部が定着ニップ２２になっている。また、定着ニップ２２は、ヒータランプ１４を内蔵した加熱ローラ１６に対して上側に位置している。加圧ローラ２０は、例えば金属円筒管からなる芯金の外周に例えばゴムからなる弾性層を設けて構成されている。
【００１８】
ニップ形成部材１７は、例えば耐熱性樹脂、金属、セラミックまたはガラスなどで形成されており、定着ベルト１２を介して加圧ローラ２０が圧接される部分に例えばゴムまたはスポンジからなる弾性部材１８を有している。この弾性部材１８を設けることによって、ニップ圧力が比較的低圧で、かつ、通紙方向（矢印Ｆ方向）に幅広の定着ニップ２２を形成することができる。
【００１９】
なお、ニップ形成部材１７について、弾性部材１８を設けることなく全体が耐熱樹脂等で形成されていてもよい。この場合、加圧ローラ２０が圧接される部分は、平面でもよいし、あるいは、加圧ローラ２０の外周面に沿った凹状湾曲面でもよい。
【００２０】
このような構成からなるベルト定着装置１０では、図示しないモータによって加圧ローラ２０が矢印Ａ方向に回転駆動されることにより、定着ベルト１２はニップ形成部材１７上を摺動しつつ矢印Ｂ方向に回転する。このように回転するうちに定着ベルト１２は、ヒータランプ１４で加熱された加熱ローラ１２から伝熱されて、全周にわたって所定の定着温度（例えば１８０℃）に昇温する。
【００２１】
定着ベルト１２が所定の定着温度に加熱された後、定着ベルト１２側の表面に未定着トナー画像が形成された用紙が下方から定着ニップ２２に導入される。この定着ニップ２２を通過する間に、トナー画像が用紙に加熱定着される。
【００２２】
前記ベルト定着装置１０では、印刷待機時には加圧ローラ２０および定着ベルト１２の回転が停止される。この印刷待機中にも、加熱ローラ１６はオン・オフ制御されるヒータランプ１４によって所定の定着温度に保持されている。
【００２３】
印刷待機時には、ヒータランプ１４を有する加熱ローラ１６から離れて位置するニップ形成部材１７、加圧ローラ２０および定着ニップ２２を構成する定着ベルト１２の部分の温度が低下する。しかし、本実施形態のベルト定着装置１０では、熱源であるヒータランプ１４に対して定着ニップ２２が上側に位置していることから、ヒータランプ１４によって加熱ローラ１６を介して温められた周囲の空気が対流によって定着ニップ２２側へ移動する。この温められた空気の対流は、特に定着ベルト１２に内側において顕著である。これにより、定着ニップ２２を形成する弾性部材１８を含むニップ形成部材１７、加圧ローラ２０、および、定着ニップ２２とその近傍にある定着ベルト１２の部分が温められてより高温に保持される。
【００２４】
印刷待機時に印刷開始信号を受けると、加圧ローラ２０が回転駆動されて定着ベルト１２が回転し始める。このとき、弾性部材１８を含むニップ形成部材１７や加圧ローラ２０が前記対流によって高温に保持されていることで、加熱ローラ１２によって定着ベルト１２が加熱されて定着ニップ２２の温度が所定の定着温度まで回復するのに要する時間を短縮することができる。
【００２５】
次に、図２を参照して本発明の別の実施形態のベルト定着装置１１について説明する。
このベルト定着装置１１は、前記ベルト定着装置１０と同様に、定着ベルト１２、ヒータランプ１４を有する加熱ローラ１６、弾性部材１８を有するニップ形成部材１７、および、加圧ローラ２０を備えて構成されている。
【００２６】
ただし、前記ベルト定着装置１０では通紙方向が縦方向であるのに対して、ベルト定着装置１１は通紙方向（矢印Ｇ方向）が横方向になるように構成されている。また、ベルト定着装置１１では、定着ニップ２２の上方を覆うカバー２４が加圧ローラ２４の周囲に設けられている。カバー２４の材質は、カバー２４の外周への放熱をできるだけ抑えるために、熱伝達率の小さい耐熱性樹脂（例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）など）とするのが好ましいが、カバー２４の内面に例えば不織布などの断熱シートを貼り付ければ熱伝導率の高い金属材料（例えば鉄、ステンレスなど）であってもよい。
【００２７】
本実施形態のベルト定着装置１１においても、前記ベルト定着装置１０と同様の効果（すなわち、印刷待機時に印刷開始信号を受けて定着ベルト１２が回転し始めてから定着ニップ２２の温度が所定の定着温度に回復するのに要する時間を短縮できる。）を奏するが、カバー２４を設けたことにより、定着ニップ２２側へ移動してきた温められた空気が定着ニップ２２近傍に滞留するために、その効果がより増大する。
【００２８】
なお、前記各ベルト定着装置１０，１１では、定着ベルト１２の内側に回転不能に固定配置されたニップ形成部材１７を定着部材として用いたが、従来例のベルト定着装置５０のように外周部に弾性層を有する回転可能な定着ローラをニップ形成部材１７に代えて定着部材として用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】ベルト定着装置の構成図。
【図２】別形態のベルト定着装置の構成図。
【図３】従来例のベルト定着装置の構成図。
【符号の説明】
１０，１１…ベルト定着装置、１２…定着ベルト、１４…ヒータランプ（熱源）、１６…加熱ローラ、１７…ニップ形成部材（定着部材）、１８…弾性部材、２０…加圧ローラ、２２…定着ニップ、２４…カバー。
【図１】
2004286922.tif 000003
【図２】
2004286922.tif 000004
【図３】
2004286922.tif 000005