(57)【要約】    【課題】  立ち上げ時間をより短縮することができる定着装置及び該定着装置を有する画像形成装置を提供する。    【解決手段】  定着ローラ１１と該定着ローラ１１に対向する加熱ローラ１２に巻き掛けられた無端状の定着ベルト１４と、加熱ローラ１２に内蔵されたハロゲンヒータ１５と、定着ベルト１４を介して定着ローラ１１に圧接しニップ部を形成する加圧ローラ１３と有し、記録媒体Ｐがニップ部を通過するとき、熱及び圧力によって記録媒体に未定着画像を定着する定着装置であり、ニップ部を所定温度に立ち上げる立ち上げ時に定着ベルト１１の加熱ローラ１２への接触面積を大きくする。    【選択図】    図２
2005141054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ローラと該定着ローラに対向する対向ローラに巻き掛けられた無端状の定着ベルトと、前記定着ローラと対向ローラの少なくとも一方に内蔵された加熱手段と、前記定着ベルトを介して前記定着ローラに圧接しニップ部を形成する加圧部材と有し、記録媒体が前記ニップ部を通過するとき、熱及び圧力によって記録媒体に未定着画像を定着する定着装置において、
前記ニップ部を所定温度に立ち上げる立ち上げ時に前記定着ベルトの前記加熱手段を内蔵するローラとの接触面積を大きくすることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記定着ベルトの前記加熱手段を内蔵するローラへの接触面積は立ち上げ時において画像形成時よりも大きくす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】
前記定着ベルトの前記加熱手段を内蔵するローラへの接触面積は立ち上げ時において画像形成時以外で前記ニップ部が所定温度に達している待機時よりも大きくすることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
前記対向ローラが前記加熱手段を内蔵する加熱ローラとして構成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５】
定着ローラと該定着ローラに対向する対向ローラに巻き掛けられた無端状の定着ベルトと、前記定着ローラと対向ローラの少なくとも一方に内蔵された加熱手段と、前記定着ベルトを介して前記定着ローラに圧接しニップ部を形成する加圧部材と有し、記録媒体が前記ニップ部を通過するとき、熱及び圧力によって記録媒体に未定着画像を定着する定着装置において、
前記定着ベルトの走行時に該定着ベルトの前記加熱手段を内蔵するローラへの接触面積を変更することを特徴とする定着装置。
【請求項６】
定着ローラと該定着ローラに対向する対向ローラに巻き掛けられた無端状の定着ベルトと、前記定着ローラと対向ローラの少なくとも一方に内蔵された加熱手段と、前記定着ベルトを介して前記定着ローラに圧接しニップ部を形成する加圧部材と有し、記録媒体が前記ニップ部を通過するとき、熱及び圧力によって記録媒体に未定着画像を定着する定着装置において、
前記定着ベルトの前記加熱手段を内蔵するローラへの接触面積を、前記加熱手段を内蔵しないローラへの接触面積を変えずに大きくすることを特徴とする定着装置。
【請求項７】
定着ローラと該定着ローラに対向する対向ローラの軸間距離を可変とし、前記定着ベルトの走行辺で外側から押圧する押圧部材により前記定着ベルトの前記加熱手段を内蔵するローラへの接触面積を可変することを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項８】
前記加熱手段を内蔵しないローラと前記押圧部材と間の定着ベルト内側に、該定着ベルトを支持する支持部材を設けたことを特徴とする請求項６または７に記載の定着装置。
【請求項９】
前記支持部材が摺動部材であることを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記支持部材が断熱層を有することを特徴とする請求項８または９に記載の定着装置。
【請求項１１】
記録媒体上にトナーよりなる画像を形成する作像手段と、該作像手段によって形成されたトナー画像を定着する請求項１ないし１０の何れかに記載の定着装置とを有する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、記録媒体にトナーよりなる画像を定着する定着装置及び該定着装置を有する電子写真方式の複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ、或いはそれらの少なくも２つの機能を有する複合機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記した画像形成装置に用いられる定着装置においては、表面が弾性体で内部に加熱源を有する定着ローラと、弾性体で被覆された加圧ローラを設け、適正な圧力を加えて回転する両ローラ間にトナー像を担持した記録媒体を通過させて定着させる、ローラ定着方式が主に用いられている。しかしながら、このローラ定着方式では加熱ローラの熱容量が大きいため、加熱ローラを定着に必要な所定の温度に加熱するまでの時間、すなわち立ち上り時間が長くなり、ユーザーは装置が立ち上るまで待機しなければならない。
【０００３】
【特許文献１】特許第２８９２３８１号公報
【０００４】
立ち上り時間を短縮することができる定着装置として、ベルト定着方式の装置が提案されており、その一例を図８に示す。この定着装置１００は、例えば特許２８９２３８１号公報に開示されているもので、定着ローラ１０２と加熱ローラ１０４に巻き掛けられた無端状の定着ベルト１０１を、加圧ローラ１０３とのニップ上流において加熱ローラ１０４で十分に加熱し、所定の温度になった定着ベルト１０１によりニップ部で定着を行う装置である。
【０００５】
この定着装置２０の構成では、熱容量の小さな定着ベルト１０１を加熱ローラ１０４で予め加熱してから加圧ローラ１０３と定着ローラ１０２のニップ部で通紙される記録材にトナーを定着することにより、立ち上り時間が短く、広いニップ幅により低温による定着が可能であるという特徴がある。
【０００６】
しかしながら、定着装置における立ち上げ時間の短縮化は尽きることがなく、１分、１秒でも短くすることが求められている。
そこで、上記した定着ベルト方式の定着装置において、さらに立ち上り時間を早くするためには、加熱ローラ１０４の基体を薄くすることにより熱容量を低減することが考えられるが、ある程度以上薄くするとローラの変形やたわみの問題が発生する。また、加熱ローラ１０４を小径化して熱容量を低減することも考えられるが、ローラを小径にすると定着ベルト１０１との接触面積が小さくなるため熱の伝達が少なくなってしまい、定着ベルト１０１が暖まりにくいという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、立ち上げ時間をより短縮することができる定着装置及び該定着装置を有する画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、定着ローラと該定着ローラに対向する対向ローラに巻き掛けられた無端状の定着ベルトと、前記定着ローラと対向ローラの少なくとも一方に内蔵された加熱手段と、前記定着ベルトを介して前記定着ローラに圧接しニップ部を形成する加圧部材と有し、記録媒体が前記ニップ部を通過するとき、熱及び圧力によって記録媒体に未定着画像を定着する定着装置において、前記ニップ部を所定温度に立ち上げる立ち上げ時に前記定着ベルトの前記加熱手段を内蔵するローラとの接触面積を大きくすることを特徴としている。
【０００９】
なお、本発明は、前記定着ベルトの前記加熱手段を内蔵するローラへの接触面積は立ち上げ時において画像形成時よりも大きくすると、効果的である。
さらに、本発明は、前記定着ベルトの前記加熱手段を内蔵するローラへの接触面積は立ち上げ時において画像形成時以外で前記ニップ部が所定温度に達している待機時よりも大きくすると、効果的である。
【００１０】
さらにまた、本発明は、前記対向ローラが前記加熱手段を内蔵する加熱ローラとして構成されていると、効果的である。
また、上記目的を達成するため、本発明は、定着ローラと該定着ローラに対向する対向ローラに巻き掛けられた無端状の定着ベルトと、前記定着ローラと対向ローラの少なくとも一方に内蔵された加熱手段と、前記定着ベルトを介して前記定着ローラに圧接しニップ部を形成する加圧部材と有し、記録媒体が前記ニップ部を通過するとき、熱及び圧力によって記録媒体に未定着画像を定着する定着装置において、前記定着ベルトの走行時に該定着ベルトの前記加熱手段を内蔵するローラへの接触面積を変更することを特徴としている。
【００１１】
さらにまた、上記目的を達成するため、本発明は、定着ローラと該定着ローラに対向する対向ローラに巻き掛けられた無端状の定着ベルトと、前記定着ローラと対向ローラの少なくとも一方に内蔵された加熱手段と、前記定着ベルトを介して前記定着ローラに圧接しニップ部を形成する加圧部材と有し、記録媒体が前記ニップ部を通過するとき、熱及び圧力によって記録媒体に未定着画像を定着する定着装置において、前記定着ベルトの前記加熱手段を内蔵するローラへの接触面積を、前記加熱手段を内蔵しないローラへの接触面積を変えずに大きくすることを特徴としている。
【００１２】
なお、本発明は、定着ローラと該定着ローラに対向する対向ローラの軸間距離を可変とし、前記定着ベルトの走行辺で外側から押圧する押圧部材により前記定着ベルトの前記加熱手段を内蔵するローラへの接触面積を可変すると、効果的である。
【００１３】
さらに、本発明は、前記加熱手段を内蔵しないローラと前記押圧部材と間の定着ベルト内側に、該定着ベルトを支持する支持部材を設けると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記支持部材が摺動部材であると、効果的である。
【００１４】
さらにまた、本発明は、前記支持部材が断熱層を有すると、効果的である。
さらにまた、上記目的を達成するため、本発明は、記録媒体上にトナーよりなる画像を形成する作像手段と、該作像手段によって形成されたトナー画像を定着する請求項１ないし１０の何れかに記載の定着装置とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、加熱手段の定着ベルトへの加熱効率を高められることでより短時間で立ち上げられる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】
【００１６】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。
図１は、画像形成装置の一例であるカラープリンタを示す概略図である。ここに示した画像形成装置は、トナー像を形成する作像手段１と、そのトナー像を記録媒体上に定着する定着装置２とを有している。先ず作像手段１の概略について説明する。
【００１７】
図１に示した作像手段１は、ドラム状の感光体として構成された第１ないし第４の像担持体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３ＢＫを有し、その各像担持体上にイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成される。第１ないし第４の像担持体３Ｙ〜３ＢＫに対向して転写ベルト４が配置され、この転写ベルト４は、駆動ローラ５と従動ローラ６に巻き掛けられて矢印Ａ方向に走行駆動される。
【００１８】
第１ないし第４の各像担持体上にトナー像を形成する構成と、その作用は実質的に全て同一であるため、第１の像担持体３Ｙにトナー像を形成する構成だけを説明する。この像担持体３Ｙは図１における時計方向に回転駆動され、このとき帯電ローラ７によって像担持体表面が所定の極性に均一に帯電される。次いでその帯電面に、レーザ書き込みユニット８から出射する光変調されたレーザビームＬが照射される。これによって像担持体３Ｙ上に静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置９によってイエロートナー像として可視像化される。
【００１９】
一方、図示していない給紙部から、例えば転写紙より成る記録媒体Ｐが給送され、その記録媒体Ｐが、像担持体３Ｙと転写ベルト４の間に送り込まれ、転写ベルト４に担持されて搬送される。転写ベルト４を挟んで、像担持体３Ｙにほぼ対向する位置には転写ローラ１０が配置され、その転写ローラ１０に対し、像担持体３Ｙ上のトナーと逆極性の電圧が印加され、これによって像担持体３Ｙ上のイエロートナー像が記録媒体Ｐ上に転写される。記録媒体Ｐに転写されず、像担持体３Ｙ上に残された転写残トナーは、クリーニング装置３０によって除去される。
【００２０】
全く同様にして、第２乃至第４の像担持体３Ｍ，３Ｃ，３ＢＫ上にマゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像が、イエロートナー像の転写された記録媒体Ｐ上に順次重ね合されて転写される。
【００２１】
上述のようにして４色のトナー像が形成された記録媒体Ｐは、定着装置２を通過し、このときそのトナー像が記録媒体Ｐ上に定着される。定着装置２を通過した記録媒体は、図示していない排紙トレイ上に排出される。このように、図１に例示した画像形成装置は、定着装置２と、その定着装置２により定着されるトナー像を記録媒体Ｐ上に形成する作像手段１を具備している。
【００２２】
図２は定着装置２の拡大図であり、ここに示した定着装置２は、定着ローラ１１、対向ローラとしての加熱ローラ１２、加圧部材としての加圧ローラ１３を有し、定着ローラ１１と加熱ローラ１２には無端状の定着ベルト１４が巻き掛けられている。加熱ローラ１２は、その芯金が熱伝導性の高い材料、例えばアルミニウム、ステンレス鋼、鉄等の金属やこれらの材料を含んだ合金より成る、例えば直径３０ｍｍの薄肉円筒体により構成され、その厚さはたわみ・つぶれ等の機械的強度と立ち上り時間の短縮とを考慮して０．３ｍｍ〜０．８ｍｍ程度としている。加熱ローラ１２の内部には、加熱手段としてのハロゲンヒータ１５が設けられ、芯金の内周面にはハロゲンヒータ１５からの熱吸収を向上させるため、黒色塗装を施してもよい。また、狭幅の記録媒体を連続通紙した場合に非通紙部の温度上昇を防ぐため、記録媒体の通紙位置に対応する記録媒体幅とほぼ等しい幅で発光するハロゲンヒータを複数配してもよい。
【００２３】
上記定着ベルト１４は、ベルト基体がニッケルやステンレス鋼等の金属、またはポリイミド、ポリアミイミド、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の樹脂によりなり、ベルト基体の厚さは熱伝導と強度のバランスから３０μｍ〜１００μｍのものが望ましい。定着ベルト１４の表面は、記録媒体Ｐ及びトナーと加圧接触するため、耐熱性、耐久性に優れた表面離型層としてのフッ素系樹脂等の表面離型層を被覆して構成され、さらに、基体と表面離型層との間に画像の均一性を得るための１００μｍ〜３００μｍ程度のシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムによる弾性層を設けている。
【００２４】
上記定着ローラ１１は、例えば直径が４０ｍｍ程度で、アルミニウムあるいは鉄等の芯金の外側に断熱層を備えている。この断熱層としては、シリコーンゴムや多孔質セラミック等が使用される。断熱層に使用される材料の熱伝導率は低ければ低いほど効果的で、概ね０．２Ｗ／ｍ／Ｋ以下が望ましい。
【００２５】
また、加熱ローラ１２及び定着ローラ１１と定着ベルト１４の間に、磨耗を抑えるための低摩擦層を設けることも好ましい構成である。この低摩擦層は、加熱ローラ１２の外側及び定着ローラ１１の外側か定着ベルト２の内面にフッ素樹脂等の耐熱性で低摩擦の材質のものを薄く形成する。低摩擦層は、定着ベルト１４か加熱ローラ１２及び定着ローラ１１の何れか一方の接触面側に設ければ機能するので、該層を設ける面積を少なくて済むという点で加熱ローラ１２及び定着ローラ１１の表層に設けることが有利である。
【００２６】
上記加圧ローラ１３は、弾性部材１６によって常時定着ベルト１４を介して定着ローラ１１に圧接されてニップ部を形成している。この加圧ローラ１３は、芯金の外周にフッ素系樹脂、シリコーンゴム等の耐熱性弾性層と、フッ素樹脂等からなる表面離型層を形成したものである。また、記録媒体Ｐの定着ベルト１４からの剥離性を良くするため、加圧ローラ１３の表面硬度を定着ローラ１１よりも硬くし、定着ベルト１４と加圧ローラ１３の間に下向きの定着ニップ部を形成している。加圧ローラ１３の弾性層の厚さは、１ｍｍから数ｍｍ程度である。
【００２７】
ところで、上記した定着装置２において、立ち上り時間を早めるには加熱ローラ１２の基体の熱容量を低減することが考えられるが、熱容量を低減するため基体を薄くすることはローラ変形やたわみを生じ、小径にすることは加熱ローラ１２への定着ベルト１４の接触面積が小さくなり効果がないことは先にも説明した。
【００２８】
そこで、本実施形態では立ち上り時において、加熱ローラ１２への定着ベルト１４の接触面積を大きくすることにより立ち上り時間を早めようとするものであり、その詳しい説明をする。
【００２９】
上記加熱ローラ１２は、定着ローラ１１との軸間距離を変更できるように、定着ローラ１１に接離する方向へ移動可能に定着ユニットの側板（図示せず）等に装着されており、移動手段としてのソレノイド１７のオン・オフにより図２に示す加熱ローラ１２が定着ローラ１１に近づいた位置（以下、立ち上げ位置という。）と、図３に示す加熱ローラ１２が定着ローラ１１から離れた位置（通常位置という。）との間を移動可能となっている。また、定着ベルト１４にはその走行辺、本例では上部走行辺に弾性手段としてのスプリング１８で押圧された押圧部材としての押圧ローラ１９が設けられている。この押圧ローラ１９は、図示していない側板にほぼ上下方向に対して移動可能に支持され、スプリング１７によって定着ベルト１４を外側から圧接するように設けられている。この押圧ローラ１９は、鉄あるいはアルミニウム製の芯金の外周に定着ベルト１４の熱を奪わないように厚さ０．２ｍｍ〜２ｍｍ程度の断熱層が設けられている。また、押圧ローラ１９は定着ベルト１４の表面に傷を付けたり、定着ベルト表面の磨耗を軽減するため、表面に低磨耗層を設けることが好ましい。低磨耗層の材質は、定着ベルト１４の表層で使われているフッ素樹脂と同程度以下の硬度のものが望ましく、例えば厚さ１０数μｍのフッ素樹脂を用いることができる。なお、押圧ローラ１９は定着ベルト１４の上部走行辺でなく下部走行辺に設けてもよく、また加熱ローラ１２の移動手段は例えばカム機構等の適宜な移動手段を採用することができる。さらに、押圧部材は定着ベルト１４の走行によって連れ回りする押圧ローラ１９が定着ベルト１４を痛めにくいという点で最適であるが、極めて低摩擦の層を被覆したものであれば、定着ベルト１４の接触面が円弧状の部材を用いることも可能である。
【００３０】
このように構成された定着装置２は、定着ローラ１１が図示していない駆動装置により時計方向へ回転し、その駆動により定着ベルト１４が矢印方向に走行する。そして、作像手段によって形成されたトナー像を担持した記録媒体Ｐが定着装置２へ搬送され、その記録媒体Ｐが定着ローラ１１と定着ベルト１４を介して加圧ローラ１３と圧接するニップ部を通過するとき、トナー像が熱・圧力の作用によって記録媒体Ｐに定着される。また、この定着装置２は通常、図３に示すように、定着ローラ１１と加熱ローラ１２が離れた通常位置に保持されており、このとき押圧ローラ１９は定着ベルト１４にテンションをかけるテンションローラとして機能している。
【００３１】
かかる定着装置２において、朝一番等で画像形成装置の電源がオフ状態のとき、定着ベルト１４は室温であり、ここで画像形成装置の電源がオンされると、定着装置２の立ち上げが開始される。このとき、上記した通常位置に保持されている加熱ローラ１２はソレノイド１７の作動によって定着ローラ１１に近づき図２に示す立ち上げ位置に移動される。加熱ローラ１２が立ち上げ位置に移動すると、定着ローラ１１との軸間距離が狭まって定着ベルト１４がゆるむが、そのゆるみ分は定着ベルト１４を押圧する押圧ローラ１９が下方へ移動することにより解消され、定着ベルト１４は適宜テンションを持った張架状態に維持される。図２に示す立ち上げ位置における定着ベルト１４は図３に示す状態に比べて加熱ローラ１２への巻き付き量が増しており、その分加熱ローラ１２から多くの熱が与えられる。すなわち、立ち上げ位置の定着ベルト１４は図３に示す通常位置と比べ加熱ローラ１２への接触面積が増大しており、その分より多く加熱される。なお、本発明において、立ち上げ時とは画像形成装置の電源がオンされて定着装置２の定着ニップを定着可能な定着温度まで上昇させるときのことである。また、定着装置２には立ち上げ時以外として定着を実行する通紙時と、定着ニップをほぼ定着温度に保持し遅滞なく定着を実行可能な待機時との状態がある。
【００３２】
このように構成された定着装置２は、立ち上げ時に加熱ローラ１２への定着ベルト１４の巻き付け角を大きくしてその接触面積を増やすことができるので、定着ベルト１４を効率よく加熱することができる。よって、立ち上げ時間をより短縮することができる。
【００３３】
ところで、上記のように定着ベルト１４の加熱ローラ１２への巻き付け量を増やしたとき、定着ベルト１４は押圧ローラ１９の部分で大きく内側に反ってしまう。そして、定着ベルト１４は表面側が反ってしまうと、常に屈曲の力がかかる状態となり、ベルト表面の離型層の耐久性が低下してしまうという不具合が生ずる。特に、表面側が反った状態の定着ベルト１４を走行させると、ベルトが押圧ローラ１９の位置で次々と屈曲されるので離型層の耐久性が損なわれ易い。
【００３４】
そこで、本実施形態では定着装置２の立ち上げ時以外、すなわち、上記通紙時及び待機時では図３に示す定着ローラ１１と加熱ローラ１２が最大に離した通常位置に保持する。また、定着装置２には図示していないが、加熱ローラ１２で加熱される部分の定着ベルト１４の表面温度を検知する温度検知手段とニップ部の温度を検知する温度検知手段が設けられている。そして、ニップ部の温度を例えば約１６０℃まで上昇させる立ち上げ時において、立ち上げ位置に移動後、加熱ローラ１２部分の温度をほぼ定着温度の約１６０℃に達するまで定着ベルト１４を停止させて加熱する。そして加熱後、定着ベルト１４を走行させると、より立ち上げ時間をより短縮できるとともに、定着ベルト１４を屈曲させている立ち上げ位置の状態で走行させる時間を短くすることができ、耐久性が損なわれにくくなるという効果が得られる。
【００３５】
図４は、縦軸をニップ部の温度、横軸を時間とし、立ち上げ時の状態を示すグラフである。このグラフにおいて、Ａは立ち上げ時に定着ベルト１４を回転させたときを示し、Ｂは加熱部分の定着ベルト１４がほぼ定着温度に達するまで停止し、加熱後、定着ベルト１４を通紙時と同速で走行させたときを示し、Ｃは加熱部分の定着ベルト１４がほぼ定着温度に達するまで停止し、加熱後、定着ベルト１４を通紙時より低速で走行させたときを示している。そして、Ａ〜Ｃはすべて加熱ローラ１２を立ち上げ位置に移動し、定着ベルト１４を押圧ローラ１９で屈曲させた状態で立ち上げたものである。
【００３６】
このグラフから明らかなように、ＡよりもＢ、ＢよりもＣが立ち上げ時間が短くなっていることが判る。しかも、Ｂ、Ｃは加熱部分の定着ベルト１４がほぼ定着温度に達するまで定着ベルト１４を停止させているので、ベルトが屈曲されて走行する時間が短く離型層の耐久性が損なわれにくい。さらに、ＣはＢよりも低速で定着ベルト１４を走行するので、ベルトが屈曲される回数がより少なくなり、立ち上げ時間も最も短いため、立ち上げ時間の短縮及び定着ベルト１４の耐久性維持の観点から最も好ましい立ち上げ方法と言える。
【００３７】
図５は、本発明の他の実施形態を示す説明図であって、本実施形態では押圧ローラ１９がソレノイド２０に支持されている。そして、加熱ローラ１２が通常位置では押圧ローラ１９がソレノイド２０によって定着ベルト１４から僅かに離れた位置に保持されている。また、加熱ローラ１２が立ち上げ位置に移動すると、ソレノイド２０も励磁されて押圧ローラ１９を点線の位置まで押し下げ定着ベルト１４の加熱ローラ１２への巻き付け量を増やしている。
【００３８】
このように構成された定着装置２は、通常位置において押圧ローラ１９が定着ベルト１４に接触していないため、定着ベルト１４の放熱のロスが少なく、また定着ベルト１４の離型層の磨耗も少ない。
【００３９】
ところで、加熱ローラ１２を立ち上げ位置に移動して定着ベルト１４の走行辺を外側から押圧すると、定着ベルト１４の加熱ローラ１２との接触面積を増やせるが、同時に定着ベルト１４の定着ローラ１１との接触面積も増えてしまう。よって、定着ベルト１４から定着ローラへ逃げる熱量が定着ベルト１４の定着ローラ１１との接触面積も増える分だけ増し、定着ベルト１４の放熱のロスも多くなる。
【００４０】
そこで、図６に示す本発明のさらに他の実施形態では定着ローラ１１と押圧ローラ１９間の定着ベルト１４の内側に位置固定の支持部材２１を設けている。この支持部材２１は、定着ベルト１４との接触面が円弧状に形成された薄板材に断熱層と低磨耗層を積層した摺動部材で構成されている。この支持部材２１は、定着ローラ１１と加熱ローラ１２の共通接線よりも僅かに内側に配置することにより、通常位置では定着ベルト１４にほぼ接触することがない。また、立ち上げ位置では定着ベルト１４が接触することで定着ベルト１４の定着ローラ１１への巻き付け量をほぼ変えることがなく、定着ベルト１４の定着ローラ１４への接触面積がほぼ変わらず、支持部材２１に逃げる熱量を差し引いても定着ベルト１４の放熱のロスを軽減することができる。なお、支持部材２１はローラで構成することもできるが、上記した薄板材に断熱層と低磨耗層を積層する摺動部材が安価で断熱効果も高く、しかも定着ベルト１４の内面側が耐磨耗性のあるポリイミド等で構成されているので摺動部材が好都合である。
【００４１】
また、定着ベルト１４の熱は押圧ローラ１９からも逃げることが避けられない。そこで、押圧ローラ１９は熱伝導が低い断熱材料を使うことは勿論であるが、その形状を一般的な円筒状ローラでなく、図７（ａ）に示すような凹凸や段差を設けたローラを用いることにより、押圧ローラ１９と定着ベルト１４の接触面積を減らし、定着ベルト１４の熱が奪われることを軽減すればより効果的である。さらに、押圧ローラ１９は図７（ｂ）に示すように、中央部分だけ定着ベルト１４に接触し、両端部分は接触しないローラでも同様の効果が期待でき、その結果立ち上げ時間を短縮することができる。
【００４２】
上記した実施形態は、対向ローラに加熱手段を内蔵した、すなわち、対向ローラを加熱ローラ１２とした定着装置について説明したが、本発明の定着装置２は定着ローラ１１に加熱手段であるヒータ１５を内蔵した定着装置にも適用することができる。
【００４３】
ところで、上記実施形態では加熱ローラ１２への定着ベルト１４の接触面積の増加を立ち上げ時に行っている。しかし、定着装置２において、立ち上げ時以外でもニップ部における定着ベルト１４の温度を高めたいという場合がある。例えば、連続通紙によって定着ベルト１４の熱が記録媒体Ｐに奪われ、ニップ部の定着を保証する温度より下回った時等である。
【００４４】
そこで、本発明の定着装置２はニップ部の温度を監視しているので、通紙時においてニップ部の温度がある温度、例えば定着保証温度に近づいたときあるいは定着保証温度を下回ったとき、定着ベルト１４の走行を停止することなく加熱ローラ１２を立ち上げ位置に移動し、定着ベルト１４の加熱ローラへの接触面積を増大させるように構成することができる。そして、接触面積を増加等によってニップ部の温度が上昇すれば、加熱ローラ１２は通常位置に戻すようにする。
【００４５】
このように、本発明の定着装置２は通紙時において、加熱ローラ１２を移動させてもニップ部での形態が何ら変わらないので、定着ベルト１４の走行中であっても加熱ローラ１２を通常位置と立ち上げ位置との間を移動させることができる。但し、先に説明したように、立ち上げ位置では定着ベルト１４が外側から押されて屈曲するので、立ち上げ位置への移動は必要最小限に留めることが定着ベルト１４の離型層保護の点で不可欠である。なお、上記定着保証温度とはあるレベルの定着性を確保することができる温度のことであり、ニップ部での定着ベルト１４が定着保証温度以上であれば、最低限の定着性を保証できる温度である。
【００４６】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、各種改変することができるものである。
例えば、図２の実施形態では定着ベルト１４のニップ部のある走行辺と反対側の上側走行辺を押圧ローラ１９により屈曲させているが、ニップ部のある走行辺の下側走行辺を押圧ローラ１９で押圧するようにしてもよい。さらに、押圧ローラ１９を２個設け、定着ベルト１４の両走行辺を押圧ローラ１９で押圧するように構成することも可能である。
【００４７】
また、上記実施形態では作像手段で作像されたトナー像を用紙等の記録媒体に転写し、そのトナー像を担持した記録媒体を定着装置２のニップ部を通過することにより熱、圧力によってトナー像を記録媒体に定着しているが、作像手段で作像されたトナー像を定着ベルト１４に転写し、該トナー像をニップ部で記録媒体に転写と同時に定着するような画像形成装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る画像形成装置を示す概略図である。
【図２】本発明の定着装置の一実施形態を示す立ち上げ位置の説明図である。
【図３】図２の定着装置の通常位置の拡大説明図である。
【図４】立ち上げ方法と立ち上げ時間との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の定着装置の他の実施形態を示す説明図である。
【図６】本発明の定着装置のさらに他の実施形態を示す説明図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は押圧ローラの変形例を示す斜視図である。
【図８】従来の定着装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
２    定着装置
１１    定着ローラ
１２    加熱ローラ
１３    加圧ローラ
１４    定着ベルト
１５    ハロゲンヒータ（加熱手段）
１９    押圧ローラ
２１    支持部材
【図１】
2005141054.tif 000003
【図２】
2005141054.tif 000004
【図３】
2005141054.tif 000005
【図４】
2005141054.tif 000006
【図５】
2005141054.tif 000007
【図６】
2005141054.tif 000008
【図７】
2005141054.tif 000009
【図８】
2005141054.tif 000010