(57)【要約】【課題】定着ベルトの通紙領域と非通紙領域の温度差を低減し、画像ノイズを防止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、加熱ローラ１４とニップ形成部材２０とに巻き掛けられた定着ベルト１２と、定着ベルト１２との接触部が定着ニップ２１になっている加圧ローラ４０とを備え、定着ベルト１２は加圧ローラ４０が回転駆動されることによってニップ形成部材２０上を摺動しつつ回転するベルト定着装置１０であって、ニップ形成部材２０の端部領域は、ニップ形成部材２０の中央領域に比べて熱容量が大きい。【選択図】  図１
2004286934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能または回転不能に設けられた加熱部材と回転不能に固定配置されたニップ形成部材とに巻き掛けられたエンドレスシート状の定着ベルトと、前記ニップ形成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駆動可能な加圧ローラとを備え、前記定着ベルトは前記加圧ローラが回転駆動されることによって前記ニップ形成部材上を摺動しつつ回転するベルト定着装置であって、前記ニップ形成部材の端部領域は、前記ニップ形成部材の中央領域に比べて熱容量が大きいことを特徴とするベルト定着装置。
【請求項２】
回転可能または回転不能に設けられた加熱部材と回転不能に固定配置されたニップ形成部材とに巻き掛けられたエンドレスシート状の定着ベルトと、前記ニップ形成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駆動可能な加圧ローラとを備え、前記定着ベルトは前記加圧ローラが回転駆動されることによって前記ニップ形成部材上を摺動しつつ回転するベルト定着装置であって、前記ニップ形成部材の端部領域は、前記ニップ形成部材の中央領域に比べて放熱量が大きいことを特徴とするベルト定着装置。
【請求項３】
前記ニップ形成部材の表面に、断熱層を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のベルト定着装置。
【請求項４】
前記ニップ形成部材は、中央領域と端部領域とで形状が異なることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のベルト定着装置。
【請求項５】
前記ニップ形成部材は、中央領域と端部領域とで材質が異なることを特徴とする請求項１から３のいずれか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】
なし
【０００３】
従来、図７に示すように、熱源であるヒータランプ１０２を内部に有する回転可能な加熱ローラ１０４と、この加熱ローラ１０４から離れた位置に回転可能に配置され、外周部にスポンジまたはゴムからなる弾性層１０６を有する定着ローラ１０８と、加熱ローラ１０４と定着ローラ１０８とに巻き掛けられたエンドレスシート状の定着ベルト１１０と、定着ローラ１０８に対して定着ベルト１１０を挟んで圧接された加圧ローラ１１２とからなるベルト定着装置１００が知られている。なお、このベルト定着装置１００は、一般に広く知られていることから、前記特許文献として特定の文献を挙げることをせずに「なし」としたものである。
【０００４】
前記ベルト定着装置１００では、定着ベルト１１０と加圧ローラ１１２との接触部が定着ニップ１１４になっている。また、加熱ローラ１０４の中央領域には、温度を検出するためのサーミスタ１１４ａが接触配置されている。定着ベルト１１０は、加圧ローラ１１２が矢印Ｃ方向に回転駆動されることにより、矢印Ｄ方向に回転するようになっている。このように回転するうちに定着ベルト１１０は、加熱ローラ１０４によって加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。そして、ベルト定着装置１００では、定着ベルト１１０が所定温度まで昇温した後に、未定着トナー画像が形成された用紙が定着ニップ１１４に導入され、この定着ニップ１１４を通過する際にトナー画像が用紙に加熱定着されるようになっている。
【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１００では、図８に示すように、例えばＡ５サイズの小サイズの用紙を連続通紙する際、定着ニップ１１４において用紙が通過する通紙領域Ｒ１（中央領域）と通過しない非通紙領域Ｒ２（端部領域）とでは用紙によって奪われる熱量が大きく異なり、通紙領域Ｒ１は非通紙領域Ｒ２に比べて温度が低下する。温度が低下した通紙領域Ｒ１が前記所定の定着温度となるようにヒータランプ１０２を制御して加熱ローラ１０４を温調すると、加熱ローラ１０４では、非通紙領域Ｒ２に対応する端部領域が通紙領域Ｒ１に対応する中央領域よりも高温となる。加熱ローラ１０４が端部昇温すると定着ベルト１１０および加圧ローラ１１２も同様に端部領域が中央領域よりも高温となり、定着ベルト１１０において通紙領域と非通紙領域とで温度差が生じてしまう。この状態で、小サイズの用紙に続いて、例えばＡ４サイズの大サイズの用紙が定着ニップ１１４に通紙されると定着画像に光沢段差等の画像ノイズが発生するという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、定着ベルトの中央領域と端部領域の温度差を低減し、画像ノイズを防止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、本発明は、
回転可能または回転不能に設けられた加熱部材と回転不能に固定配置されたニップ形成部材とに巻き掛けられたエンドレスシート状の定着ベルトと、前記ニップ形成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駆動可能な加圧ローラとを備え、前記定着ベルトは前記加圧ローラが回転駆動されることによって前記ニップ形成部材上を摺動しつつ回転するベルト定着装置であって、前記ニップ形成部材の端部領域は、前記ニップ形成部材の中央領域に比べて熱容量が大きいものである。
【０００８】
前記構成からなるベルト定着装置では、ニップ形成部材の端部領域の熱容量がニップ形成部材の中央領域に比べて大きいので、ニップ形成部材の端部領域と接触する定着ベルトの端部領域の熱がニップ形成部材の端部領域に伝熱しても、その中央領域に比べて温度上昇は小さくなる。これにより、定着ベルトの端部領域の温度上昇が抑制され、小サイズ紙の連続通紙時に生じる定着ベルトの中央領域と端部領域との温度差を低減できる。
【０００９】
前記課題を解決するための他の手段として、本発明は、
回転可能または回転不能に設けられた加熱部材と回転不能に固定配置されたニップ形成部材とに巻き掛けられたエンドレスシート状の定着ベルトと、前記ニップ形成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駆動可能な加圧ローラとを備え、前記定着ベルトは前記加圧ローラが回転駆動されることによって前記ニップ形成部材上を摺動しつつ回転するベルト定着装置であって、前記ニップ形成部材の端部領域は、前記ニップ形成部材の中央領域に比べて放熱量が大きいものである。
【００１０】
前記構成からなるベルト定着装置では、ニップ形成部材の端部領域の放熱量がニップ形成部材の中央領域に比べて大きいので、定着ベルトから同様に伝熱してもニップ形成部材の端部領域の方がその中央領域に比べて温度上昇が小さくなる。これにより、定着ベルトの端部領域の温度上昇が抑制され、小サイズ用紙の連続通紙時に生じる定着ベルトの中央領域と端部領域との温度差を低減できる。その結果、小サイズ用紙の連続通紙に続いて大サイズ用紙を通紙した場合における光沢段差等の画像ノイズの発生を防止できる。
【００１１】
前記ニップ形成部材の表面に、断熱層を設けることにより、前記ニップ形成部材が断熱層を介して前記定着ベルトと接触するようにしてもよい。これにより、定着ベルトからニップ形成部材に伝熱しにくくなることで、ウォームアップ時において定着ベルトを所定の定着温度まで短時間で上昇させることができる。
【００１２】
前記ニップ形成部材は、中央領域と端部領域とで形状が異なることが好ましい。具体的には、ニップ形成部材について端部領域の厚みを中央領域に比べて厚くしてもよい。また、ニップ形成部材について端部領域の補強リブの厚みを中央領域の補強リブの厚みに比べて厚くしてもよい。また、ニップ形成部材について端部領域に設けられた補強リブの間隔を中央領域に比べて狭くしてもよい。また、ニップ形成部材端部領域の補強リブの高さを中央領域に比べて高くしてもよい。また、ニップ形成部材を中実材で構成する場合、ニップ形成部材について端部領域の表面の凹凸を中央領域に比べて大きくしてもよい。
【００１３】
また、前記ニップ形成部材は、中央領域と端部領域とで材質が異なることが好ましい。具体的には、ニップ形成部材の端部領域を熱容量の大きい材質で構成し、中央領域を端部領域に比べて熱容量が小さい材質で構成してもよい。また、ニップ形成部材をセルを内包する材料（例えば、セラミック）で構成する場合、ニップ形成部材の端部領域に、セルの大きさや密度が中央領域に比べて小さい材料を用いてもよい。また、ニップ形成部材の端部領域と中央領域を熱放射率の異なる材質で構成し、ニップ形成部材の端部領域が中央領域に比べて熱放射量が多くなるようにしてもよい。
【００１４】
【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のベルト定着装置１０を示す。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、円筒状にしたときの外径が６５ｍｍで、厚さ７０μｍのＰＩ（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、および、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。定着ベルト１２は、回転可能に両端が支持された加熱ローラ（加熱部材）１４と、この加熱ローラ１４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２０とに巻き掛けられている。なお、定着ベルト１２が回転するときにニップ形成部材２０との摩擦抵抗を低減するために、定着ベルト１２の内面には例えばグリースまたはオイル等の潤滑剤が塗布されていてもよい。
【００１５】
加熱ローラ１４は、例えば外径３５ｍｍの金属円筒管からなり、内部に熱源であるヒータランプ１６を有している。ヒータランプ１６で内部から加熱された加熱ローラ１４によって定着ベルト１２が加熱されるようになっている。また、加熱ローラ１４の中央領域にはサーミスタ１８が接触配置されており、このサーミスタ１８によって検出された温度に応じてヒータランプ１６のオン・オフを制御することにより加熱ローラ１４および定着ベルト１２を所定温度に設定できるようになっている。また、加熱ローラ１４の両端は、図２に示すように、断面コ字状の第１フレーム９０に回転可能に支持されているが、その両端はスプリング９２によってニップ形成部材２０から離れる方向へそれぞれ付勢されている。これにより、定着ベルト１２にテンションが付与され、そのテンション荷重は例えば１５Ｎに設定されている。
【００１６】
前記ニップ形成部材２０は定着ベルト１２の内側に配置されており、このニップ形成部材２０に対して定着ベルト１２を挟んだ状態で加圧ローラ４０が圧接されている。これにより、定着ベルト１２と加圧ローラ４０との接触部が定着ニップ２１になっている。
【００１７】
加圧ローラ４０は、例えば、外径が３０ｍｍであり、金属円筒状の芯金４２の外周部に厚さ４ｍｍのゴムまたはスポンジからなる弾性層４４を有しており、弾性層４４の表面には厚さ４０μｍの離型層（図示せず）が形成されている。加圧ローラ４０の弾性層４４は、軸方向（図１の奥行き方向）に例えば２４０ｍｍの長さを有している。定着ベルト１２は加圧ローラ４０の弾性層４４が全長にわたって圧接されるようにそれ以上の幅を有している。ニップ形成部材２０は、定着ベルト１２を全幅にわたって支持するように延在している。
【００１８】
加圧ローラ４０の両端は、図２に示すように、断面コ字状の第２フレーム９４によって回転可能に支持されているが、その両端はスプリング９６によってニップ形成部材２０に向かってそれぞれ付勢されている。
【００１９】
加圧ローラ４０の軸には駆動ギヤ９８が固定されており、この駆動ギヤが図１に図示するモータ４６に連結されており、加圧ローラ４０はモータ４６により矢印Ａ方向に回転駆動されるようになっている。なお、加圧ローラ４０の内部に補助ヒータを配置してもよい。
【００２０】
ニップ形成部材２０は、定着ベルト１２から後述する補強部材３０への熱伝導を抑制するために熱伝導度が低く、かつ、加圧ローラ４０の弾性層４４よりも硬い材料（例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの耐熱樹脂、セラミック等）で形成されている。また、ニップ形成部材２０の厚みｔ１（図３に図示）は、ニップ形成部材２０の長手方向の端部領域が中央領域に比べて厚くなっており、これによりニップ形成部材２０の端部領域は中央領域に比べて熱容量が大きくなっている。
【００２１】
また、ニップ形成部材２０の背面には、ニップ形成部材２０の長手方向に沿って間隔ｄを空けて補強リブ２０ａが設けられている。この補強リブ２０ａの高さｈは、長手方向と直交する方向であり、補強リブ２０ａの厚みはｔ２である。
【００２２】
また、ニップ形成部材２０の加圧ローラ４０との対向面２２は、加圧ローラ４０の外周面に沿った湾曲面としてある。具体的には、ニップ形成部材２０の対向面２２の曲率半径は、加圧ローラ４０の外周面の曲率半径と同一の例えば１５ｍｍか、あるいは、それよりも若干大きい例えば１５．４ｍｍとしてある。これにより、定着ニップ２１の周方向の長さは約１２ｍｍになっている。このようにニップ形成部材２０の加圧ローラ４０との対向面２２を加圧ローラ４０の外周面に沿った湾曲面とすることで、定着ニップ２１内の圧力分布が通紙方向に関しておおよそフラットになるようにしてある。
【００２３】
また、ニップ形成部材２０の背面には、断面Ｓ字状に折り曲げた板金製の補強部材３０がニップ形成部材２０の長手方向に沿って設けてある。この補強部材３０は、ニップ形成部材２０が加圧ローラ４０で押圧されることにより長手方向と直交する方向へ撓むのをできるだけ抑えるためのものである。図２に示すように、補強部材３０の両端は、断面コ字状の第１フレーム９０によって固定支持されており、ニップ形成部材２０は補強部材３０に固定されている。また、ニップ形成部材２０と補強部材３０との間には、断熱を目的とした空間３２が設けられている。なお、補強部材は、板金製のものに限らず、例えば中実の金属棒であってもよい。
【００２４】
定着ニップ２１の下方には突入ガイド５０が配置されており、この突入ガイド５０によって、表面に未定着トナー画像Ｔが形成された用紙Ｐが定着ニップ２１へと導入されるようになっている。また、定着ニップ２１の上方には一対の排出ガイド５２が配置されている。これらの排出ガイド５２は、定着ニップ２１から出てきた用紙Ｐを補助的にガイドするとともに、定着ベルト１２または加圧ローラ４０に巻き付こうとする用紙Ｐを分離させる役割を果たしている。
【００２５】
上記構成からなるベルト定着装置１０では、画像形成装置の始動時にウォームアップ動作が行なわれる。このとき、加圧ローラ４０がモータ４６によって矢印Ａ方向に回転駆動されると、これに伴って定着ベルト１２がニップ形成部材２０の表面を摺動しながら移動して矢印Ｂ方向に回転することになる。定着ベルト１２は、このように回転されるうちに加熱ローラ１４によって全周が加熱されて所定の定着温度（例えば１８０℃）まで昇温する。
【００２６】
この状態で、表面に未定着トナー画像Ｔが形成された用紙Ｐが定着ニップ２１に下方から導入されて、定着ニップ２１を通過する間にトナー画像Ｔが用紙Ｐに定着される。定着ニップ２１を通過した用紙Ｐは、上方へと搬送されて画像形成装置の外部に排出される。
【００２７】
前記ベルト定着装置１０では、小サイズの用紙を連続して加熱定着すると、用紙が通過する定着ベルト１２の中央領域Ｒ１（図２に図示）は、用紙によって熱が奪われ、通紙領域Ｒ１は非通紙領域Ｒ２に比べて温度が低下する。温度が低下した通紙領域Ｒ１が前記所定の定着温度となるようにヒータランプ１６を制御して加熱ローラ１４を温調すると、加熱ローラ１４は端部昇温する。これにより、定着ベルト１２も同様に端部領域が中央領域よりも高温となるが、ニップ形成部材２０の端部領域が中央領域に比べて熱容量が大きいので、定着ベルト１２の端部領域の熱がニップ形成部材２０の端部領域に伝熱しても、その中央領域に比べて温度上昇が小さくなる。これにより、定着ベルト１２の端部領域の温度上昇が抑制され、定着ニップ２１の長手方向における中央領域と端部領域との温度差が少なくなり、小サイズ用紙を連続通紙した後に続けて大サイズ用紙（通紙幅Ｒ２）を通紙したときに光沢段差等の画像ノイズが発生するのを防止できる。
【００２８】
また、ベルト定着装置１０では、回転不能に固定配置されたニップ形成部材２０の加圧ローラ４０との対向面２２を加圧ローラ４０の外周面に沿った湾曲面として、定着ニップ２１内の圧力分布が通紙方向に関しておおよそフラットになるようにしてある。これにより、定着ニップ２１内の全域において用紙搬送速度が一定になり、その結果、定着ニップ２１を通過する用紙にストレスが生じることがなく、画像にじみ等の画像ノイズや紙しわの発生を防止できる。
【００２９】
また、ニップ形成部材２０の幅を任意に設定することで、例えば１２ｍｍという所望の幅の定着ニップ２１を得ることができる。したがって、２つのローラ間に定着ニップを形成する従来の定着装置では例えば９ｍｍ幅の定着ニップを得るためには例えば４８０Ｎという大きな圧接力が必要であるのに対し、例えば１００〜２４０Ｎという比較的小さい圧接力で幅広の定着ニップ２１を容易に実現できる。このように幅広の定着ニップ２１とすることで、定着に必要なニップ時間を稼ぐことができ、その結果、装置のシステム速度の高速化に対応することができる。
【００３０】
また、従来型のベルト定着装置に用いられていた外周部に弾性層を有する定着ローラに代えてニップ形成部材２０を用いたことで、定着装置を小型化できるとともに定着ベルト１２の周長を短くできる。このように定着ベルト１２を短くできることで定着ベルト１２の熱容量が小さくなるとともに定着ベルト１２からの放熱量も少なくなり、しかも、熱容量の大きい弾性層を有する定着ローラに代えて熱容量の小さい例えば樹脂製のニップ形成部材２０を用いていることで、加熱ローラ１４から伝熱されることによって定着ベルト１２が昇温する速度が速くなり、その結果、始動時のウォームアップ時間および印刷待機時からの回復時間を短くすることができる。
【００３１】
さらに、用紙の種類に応じて加圧ローラ４０の圧接力を可変とした場合でも、定着ニップ２１の入口および出口の位置が２つのローラ間に定着ニップを形成する従来の定着装置のように大きく変動することがないため、定着ニップ２１への用紙の突入性能、および、定着ニップ２１から出る用紙の分離性能を悪化させることがない。
【００３２】
前記実施形態の変形例として、ニップ形成部材２０の端部領域の厚みｔ１を中央領域に比べて厚くして、ニップ形成部材２０の端部領域の熱容量を中央領域の熱容量に比べて大きくする代わりに、図４の表に示すように、ニップ形成部材２０の補強リブ２０ａの厚みｔ２を中央領域よりも端部領域で厚くしてもよい。また、ニップ形成部材２０の補強リブ２０ａが設けられている間隔ｄを中央領域よりも端部領域で狭くしてもよい。
【００３３】
また、ニップ形成部材２０の端部領域と中央領域を熱容量の異なる材質で構成してもよい。すなわち、ニップ形成部材２０の端部領域を熱容量の大きい材質で構成し、中央領域を端部領域に比べて熱容量が小さい材質で構成する。例えば、ニップ形成部材２０の中央領域を熱容量の小さい例えばポリイミド（ＰＩ）で構成し、ニップ形成部材２０の端部領域を熱容量の大きい例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）で構成してもよい。ニップ形成部材２０を形成する材料は、ガラスなどの含有量によって熱容量が異なるため、適宜選択することが好ましい。また、ニップ形成部材２０を形成する際、金型へ注入する材料を中央領域から端部領域に向かって徐々に変化するように形成してもよい。また、ニップ形成部材２０の形成方法として、それぞれ異なる材料から形成した別体の端部領域と中央領域とを組み合わせてニップ形成部材２０を形成するようにしてもよい。
【００３４】
また、ニップ形成部材２０を空気層（いわゆるセル）を内包する材料である例えばセラミックなどで構成する場合、ニップ形成部材２０の端部領域のセルの大きさや密度を中央領域に比べて小さくすることで、端部領域の熱容量が大きくなるようにしてもよい。また、ニップ形成部材２０の中央領域の内部をくり貫いて空洞を形成して熱容量を小さくすることで、端部領域の熱容量を相対的に大きくしてもよい。
【００３５】
また、本発明の他の実施形態として、ニップ形成部材２０の端部領域と中央領域において熱容量を変化させるのではなく、放熱量を変化させても前記実施形態と同様の効果が得られる。このとき、中央領域に比べて端部領域の放熱量を大きくすることにより、ニップ形成部材２０の端部領域の温度を中央領域に比べて低減させる。そして、温度が低下したニップ形成部材２０の端部領域により定着ベルト１２の端部領域の熱が吸熱される。その結果、小サイズ通紙時の定着ベルト１２の非通紙領域Ｒ２の温度上昇を効果的に抑制することができ、大サイズの用紙を通紙する際の画像ノイズおよび定着部品への影響を防止できる。
【００３６】
ニップ形成部材２０において前記放熱量を変化させる方法として、図４の表に示すように、ニップ形成部材２０に設けられた補強リブ２０ａの間隔ｄを中央領域よりも端部領域で狭くすることが挙げられる。また、ニップ形成部材２０の補強リブ２０ａの高さｈを中央領域よりも端部領域で高くしてもよい。また、ニップ形成部材２０を中実材であるセラミックなどで構成する場合、ニップ形成部材２０の表面の凹凸を中央領域よりも端部領域で大きくしてもよい。
【００３７】
前記実施形態の変形例として、ニップ形成部材２０の端部領域と中央領域を熱放射率の異なる材質で構成し、ニップ形成部材２０の端部領域が中央領域に比べて熱放射量が大きくなるようにしてもよい。例えば、ニップ形成部材２０の中央領域を熱放射量の小さいポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）で構成し、ニップ形成部材２０の端部領域を熱放射量の大きいアルミ等の金属で構成することが好ましい。
【００３８】
また、熱容量を変化させた前記実施形態のニップ形成部材２０の表面（定着ベルト１２との摺動面または背面）に、熱放射率が異なる部材を別部品として取り付けて、端部領域と中央領域において熱容量および熱放射量を変化させるようにしてもよい。このとき、別部品として取り付けるのではなく、前記熱放射率の異なる材質をメッキ処理によりニップ形成部材２０の表面に形成してもよい。
【００３９】
ここで、前記ベルト定着装置１０を用いて、図５に示すように、小サイズ用紙の連続通紙時の定着ベルト１２表面の温度推移を調べた。図５中、曲線Ｌ１は、熱容量および放熱量が長手方向で均一なニップ形成部材２０を用いた場合の定着ベルト１２の端部領域の温度特性を表し、曲線Ｌ２は、中央領域よりも端部領域で熱容量を大きくしたニップ形成部材２０を用いた場合の定着ベルト１２の端部領域の温度特性を表し、曲線Ｌ３は、中央領域よりも端部領域で熱容量および放熱量を大きくしたニップ形成部材２０を用いた場合の定着ベルト１２の端部領域の温度特性を表し、曲線Ｌ４は、定着ベルト１２の中央領域の温度特性を表している。その結果、ニップ形成部材２０の端部領域の熱容量や放熱量が大きいほうが定着ベルト１２の非通紙領域Ｒ２である端部領域の温度上昇を抑制できることが確認できた。
【００４０】
また、前記ニップ形成部材２０の表面に図示しない断熱層を設けてもよい。このベルト定着装置１０を用いて、図６に示すように、ウォームアップ動作時の定着ベルト１２表面の温度推移を調べた。図６中、曲線Ｌ５は、ニップ形成部材２０の表面に断熱層を設けた場合の定着ベルト１２の中央領域の温度特性を表し、曲線Ｌ６は、ニップ形成部材２０の表面に断熱層を設けた場合の定着ベルト１２の端部領域の温度特性を表し、曲線Ｌ７は、断熱層が設けられていないニップ形成部材２０を用いた場合の定着ベルト１２の端部領域の温度特性を表している。その結果、ニップ形成部材２０の端部領域が前述したように熱容量の大きい材料で構成されていても、ニップ形成部材２０の表面に断熱層を設けることにより、定着ベルト１２の表面温度の昇温速度の方が定着ベルト１２からニップ形成部材２０への伝熱速度よりも速くなるために、定着ベルト１２の中央領域と端部領域の表面温度はニップ形成部材２０の長手方向の熱容量差の影響をほとんど受けないことが確認できた。
【００４１】
なお、前記ベルト定着装置１０では、ヒータランプ１６を内蔵した加熱ローラ１４によって定着ベルト１２を加熱するようにしたが、定着ベルト１２は加熱ローラ１４とは別の位置で加熱されてもよい。
【００４２】
また、ニップ形成部材２０の長手方向に沿って熱容量または放熱量を変化させる場合、その変化させる範囲、連続的に変化させるか、または段階的に変化させるか、およびその変化量については加熱ローラ１４による熱供給量の長手方向のバランスと合わせて、具体的には、温度測定結果に基づいて調整することが好ましい。
【００４３】
また、前記ベルト定着装置１０では、加熱部材として回転可能な加熱ローラ１４を用いたが、これに代えて回転不能なシート状ヒータを用いてもよい。この場合、湾曲させたシート状ヒータとニップ形成部材２０とに定着ベルト１２を巻き掛けて、摺動する定着ベルト１２をシート状ヒータで加熱することになる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明のベルト定着装置によれば、ニップ形成部材の端部領域の熱容量がニップ形成部材の中央領域に比べて大きいので、ニップ形成部材の端部領域と接触する定着ベルトの端部領域の熱がニップ形成部材の端部領域に伝熱しても、その中央領域に比べて温度上昇は小さくなる。これにより、定着ベルトの端部領域の温度上昇が抑制され、小サイズ紙の連続通紙時に生じる定着ベルトの中央領域と端部領域との温度差を低減できる。
【００４５】
また、本発明の別のベルト定着装置によれば、ニップ形成部材の端部領域の放熱量がニップ形成部材の中央領域に比べて大きいので、定着ベルトから同様に伝熱してもニップ形成部材の端部領域の方がその中央領域に比べて温度上昇が小さくなる。これにより、定着ベルトの端部領域の温度上昇が抑制され、小サイズ用紙の連続通紙時に生じる定着ベルトの中央領域と端部領域との温度差を低減できる。その結果、小サイズ用紙の連続通紙に続いて大サイズ用紙を通紙した場合における光沢段差等の画像ノイズの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のベルト定着装置の構成図。
【図２】図１のベルト定着装置を上方から見た断面図。
【図３】図１のニップ形成部材を背面方向から見た斜視図。
【図４】図１のニップ形成部材の特性を示した表。
【図５】本発明のベルト定着装置において、小サイズ紙を連続通紙したときの定着ベルト表面の温度推移を表すグラフ。
【図６】本発明のベルト定着装置において、ウォームアップ時の定着ベルト表面の温度推移を表すグラフ。
【図７】従来のベルト定着装置の一例を示す構成図。
【図８】図７のベルト定着装置を上方から見た図。
【符号の説明】
１０…ベルト定着装置
１２…定着ベルト
１４…加熱ローラ（加熱部材）
２０…ニップ形成部材
２１…定着ニップ
４０…加圧ローラ
【図１】
2004286934.tif 000003
【図２】
2004286934.tif 000004
【図３】
2004286934.tif 000005
【図４】
2004286934.tif 000006
【図５】
2004286934.tif 000007
【図６】
2004286934.tif 000008
【図７】
2004286934.tif 000009
【図８】
2004286934.tif 000010