(57)【要約】【課題】定着ローラに対する局部的負荷を増加することなく、しかも定着ローラの耐久性を損なうことなく、定着ローラの昇温時間を短縮してウォームアップ時間を短縮すること。【解決手段】定着ローラ２と、定着ローラ２に圧接された圧ローラ４と、相互に間隔を置いて配置された３個のベルト支持ローラ６、７、８と、ベルト支持ローラ６、７、８の各々間に巻き掛けられた無端ベルト１０とを備えた定着装置。無端ベルト１０の外周面の一部領域は定着ローラ２の外周面の一部領域に圧接され、無端ベルト１０及びベルト支持ローラ６、７、８に囲まれた内側空間には加熱手段Ｈが配設されている。【選択図】  図１
2005215155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ローラと、定着ローラに圧接された圧ローラとを備えている定着装置において、
相互に間隔を置いて配置された複数のベルト支持ローラと、ベルト支持ローラの各々間に巻き掛けられた無端ベルトとを備え、無端ベルトの外周面の一部領域は定着ローラの外周面の一部領域に圧接され、無端ベルト及びベルト支持ローラの各々に囲まれた内側空間には加熱手段が配設されている、
ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
加熱手段は電磁誘導加熱用の励磁コイルからなる、請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
無端ベルトの外周面の一部領域が定着ローラの外周面の一部領域に圧接されることにより形成される、定着ローラに対する無端ベルトのニップ領域に対し、定着ローラの回転方向における直上流位置に配置されたベルト支持ローラは金属から形成され、該励磁コイルは金属から形成された該ベルト支持ローラを加熱しうるよう配設されている、請求項２記載の定着装置。
【請求項４】
定着ローラと、定着ローラに圧接された圧ローラとを備えている定着装置において、
相互に間隔を置いて配置された複数のベルト支持ローラと、ベルト支持ローラの各々間に巻き掛けられた無端ベルトとを備え、無端ベルトの外周面の一部領域は定着ローラの外周面の一部領域に圧接され、少なくとも１個のベルト支持ローラは透明な中空管から形成され、透明な中空管には加熱手段が内蔵されている、
ことを特徴とする定着装置。
【請求項５】
無端ベルトの内周面には無端ベルトよりも熱容量の小さな耐熱材料が配設されている、請求項１又は請求項４記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に装着されて、用紙上の未定着トナーを用紙に溶融定着させる定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
定着ローラを内部からではなく、外部から加熱するよう構成された定着装置はすでに知られている。この種の定着装置の一つの典型例は、定着ローラと、定着ローラに圧接された圧ローラと、定着ローラに圧接されかつ加熱手段を内蔵した複数の熱ローラとを備えている（特許文献１参照）。定着ローラは、鉄製の中空管からなる心金と、心金の周囲を被覆するシリコンゴムから構成されている。また熱ローラの各々は、表面をフッ素樹脂でコーティングしたアルミニウム製の中空管から構成されている。
【０００３】
上記定着装置は、定着ローラの表面を直接加熱するので、定着ローラの昇温時間を短縮でき、したがってウォームアップ時間を短縮できる。しかしながら、複数の熱ローラによる定着ローラへの熱の供給は、熱ローラの各々と定着ローラとの間のわずかなニップ幅に限定されるので、熱の供給量が制限される。その結果、定着ローラの昇温時間を更に短縮したい場合には、該ニップ幅を広げる必要があるが、該ニップ幅を広げた場合には、定着ローラに対する局部的な負荷が増加するので、定着ローラの駆動トルクが増加し、駆動系を強化する必要が生ずる。また、定着ローラのシリコンゴムの損傷を速めて耐久性を損なうおそれがある。
【特許文献１】特開平１１−８４９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、定着ローラに対する局部的な負荷を増加することなく、しかも定着ローラの耐久性を損なうことなく、定着ローラの昇温時間を短縮してウォームアップ時間を短縮することを可能にする、新規な定着装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一局面によれば、
定着ローラと、定着ローラに圧接された圧ローラとを備えている定着装置において、
相互に間隔を置いて配置された複数のベルト支持ローラと、ベルト支持ローラの各々間に巻き掛けられた無端ベルトとを備え、無端ベルトの外周面の一部領域は定着ローラの外周面の一部領域に圧接され、無端ベルト及びベルト支持ローラの各々に囲まれた内側空間には加熱手段が配設されている、
ことを特徴とする定着装置、が提供される。
加熱手段は電磁誘導加熱用の励磁コイルからなる、ことが好ましい。
無端ベルトの外周面の一部領域が定着ローラの外周面の一部領域に圧接されることにより形成される、定着ローラに対する無端ベルトのニップ領域に対し、定着ローラの回転方向における直上流位置に配置されたベルト支持ローラは金属から形成され、該励磁コイルは金属から形成された該ベルト支持ローラを加熱しうるよう配設されている、ことが好ましい。
本発明の他の局面によれば、
定着ローラと、定着ローラに圧接された圧ローラとを備えている定着装置において、
相互に間隔を置いて配置された複数のベルト支持ローラと、ベルト支持ローラの各々間に巻き掛けられた無端ベルトとを備え、無端ベルトの外周面の一部領域は定着ローラの外周面の一部領域に圧接され、少なくとも１個のベルト支持ローラは透明な中空管から形成され、透明な中空管には加熱手段が内蔵されている、
ことを特徴とする定着装置、が提供される。
無端ベルトの内周面には無端ベルトよりも熱容量の小さな耐熱材料が配設されている、ことが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明に従って構成された定着装置の好適な実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【０００７】
図１を参照して、本発明に従って構成された定着装置の一実施形態は、定着ローラ２と、定着ローラ２に対し下方から圧接された圧ローラ４と、相互に間隔を置いて配置された複数の、実施形態においては３個のベルト支持ローラ６、７及び８と、ベルト支持ローラ６、７及び８の各々間に巻き掛けられた無端ベルト１０とを備えている。無端ベルト１０の外周面の一部領域は定着ローラ２の外周面の一部領域に圧接されている。無端ベルト１０と、ベルト支持ローラ６、７及び８の各々に囲まれた内側空間には加熱手段Ｈが配設されている。用紙Ｐは、図１において右から左へほぼ水平に搬送される。
【０００８】
定着装置は、図１において紙面の表裏方向に間隔をおいては配設された一対の側壁を含む図示しないハウジングを備えており、定着ローラ２、圧ローラ４及びベルト支持ローラ６、７、８は、側壁の各々間に回転自在にかつ相互に平行に支持されている。ベルト支持ローラ６及び７は、定着ローラ２の外周面の上方領域を、用紙Ｐの搬送方向に間隔をおいて挟むよう配置されている。換言すれば、ベルト支持ローラ６及び７は、それぞれ、定着ローラ２の回転方向上流側及び下流側において定着ローラ２の外周面の外側に間隔をおいて配置されている。
【０００９】
定着ローラ２を軸方向に見て（図１において紙面を表から裏に見て）、定着ローラ２の軸心を通る仮想水平線をｘ軸、定着ローラ２の軸心を通ってｘ軸に直交する仮想鉛直線をｙ軸としたとき、ベルト支持ローラ６は、第２象限における周方向の中間位置において、定着ローラ２の外周面の外側に間隔をおいて配置されている。他方、ベルト支持ローラ７は、ベルト支持ローラ６に対し定着ローラ２の回転方向下流側であり、かつ用紙Ｐの搬送方向上流側において（すなわち第１象限において）、定着ローラ２の外周面の外側に間隔をおいて配置されている。ベルト支持ローラ８は、ベルト支持ローラ６及び７の中間において（すなわち第１象限及び第２象限の境界領域に跨った位置において）、定着ローラ２の上方に間隔をおいて配置されている。ベルト支持ローラ６、７及び８を軸線方向に見て、ベルト支持ローラ６、７及び８の軸心は、ほぼ正三角形の各頂点に存在するよう配置されている。定着ローラ２の外周面の一部領域に圧接される無端ベルト１０の外周面の一部領域（ニップ領域１０Ｎ）は、２個のベルト支持ローラ６及び７間に配置されている。上記説明から明らかなように、ベルト支持ローラ６は、無端ベルト１０の外周面の一部領域が定着ローラ２の外周面の一部領域に圧接されることにより形成される、定着ローラ２に対する無端ベルト１０のニップ領域１０Ｎに対し、定着ローラ２の回転方向（図1において時計方向）における直上流位置（図1において直左側の位置）に配置されている、といえる。加熱手段Ｈは、該正三角形の中央において、該側壁の各々間に静止状態で支持されている。
【００１０】
定着ローラ２は、駆動源である電動モータＭに、ギヤなどからなる図示しない動力伝達機構を介して駆動結合されている。ベルト支持ローラ６、７及び８は、無端ベルト１０を介して定着ローラ２に従動回転させられるよう構成されている。なお、このような駆動形態に代えて、例えば、ベルト支持ローラ６に対し用紙Ｐの搬送方向上流側に配置されているベルト支持ローラ７を、上記電動モータＭに、ギヤなどからなる図示しない他の動力伝達機構を介して駆動結合して、定着ローラ２とは逆方向に回転するよう構成してもよい。
【００１１】
定着ローラ２及び圧ローラ４は、鉄製の心金と、心金を覆うシリコンスポンジと、シリコンスポンジを被覆するＰＦＡチューブとから構成されている。ベルト支持ローラ６、７及び８の各々は、金属、実施形態においてはアルミニウム製の中空管から構成されている。無端ベルト１０は、ポリイミド樹脂、ＮｉあるいはＳＵＳから形成することができるが、実施形態においてはポリイミド樹脂から形成されている。加熱手段Ｈはハロゲンヒータから構成されているが、他の加熱手段、例えば、電磁誘導加熱用の励磁コイル（ＩＨコイル）から構成してもよい。
【００１２】
定着ローラ２が電動モータＭにより図１において時計方向に回転駆動されると、圧ローラ４は反時計方向に従動回転させられる。同時にベルト支持ローラ６、７及び８は、無端ベルト１０を介して図１において反時計方向に従動回転させられる。加熱手段Ｈを構成するハロゲンヒータが通電され、発熱が開始されると、加熱手段Ｈによる輻射熱は、無端ベルト１０に直接、及びベルト支持ローラ６、７及び８を介して無端ベルト１０に伝達される。無端ベルト１０に伝達された熱は、無端ベルト１０から定着ローラ２に伝達され、定着ローラ２の昇温が開始される。定着ローラ２に伝達された熱は圧ローラ４にも伝達される。定着ローラ２の表面温度が常温から所定の温度に達した後、片面（上面）にトナーが転写された用紙Ｐが図１において右から左に向かってほぼ水平に搬送され、定着ローラ２及び圧ローラ４のニップ部を通過すると、用紙Ｐの片面に転写された未定着トナーは、定着ローラ２によって用紙Ｐの片面に溶融定着される。
【００１３】
本発明による上記定着装置によれば、無端ベルト１０の外周面の一部領域は定着ローラ２の外周面の一部領域に圧接されるよう構成されている。すなわち、定着ローラ２の外周面の一部領域に沿って、柔軟性のある無端ベルト１０が圧接されてニップ領域１０Ｎを形成するので、定着ローラ２を加熱するためのニップ幅を従来よりも大幅に増加することができる。その結果、定着ローラ２に対する局部的な負荷を増加することなく、しかも定着ローラ２の耐久性を損なうことなく、定着ローラ２の昇温時間を短縮して定着装置のウォームアップ時間を短縮することができる。このような作用効果は、後述する他の実施形態においても、実質的に同様に得られるものである。
【００１４】
本発明による上記定着装置によればまた、無端ベルト１０及びベルト支持ローラ６、７及び８の各々に囲まれた内側空間には加熱手段Ｈが配設されているので、加熱手段Ｈの輻射熱を無端ベルト１０に対し内側面から直接伝達できるとともに、ベルト支持ローラ６、７及び８の各々に対し外周面から直接伝達することができる。加熱手段Ｈからベルト支持ローラ６、７及び８の各々に直接伝達された熱は、それらに巻き掛けられた無端ベルト１０に伝達される。このようにして無端ベルト１０に直接的に及び間接的に伝達された熱は、無端ベルト１０により直接定着ローラ２に伝達することができる。すなわち本発明によれば、加熱手段Ｈの輻射熱により直接無端ベルト１０に伝達した熱を直接定着ローラ２に伝達することができるので、この点においても、定着ローラ２の昇温時間が従来よりも短縮されて定着装置のウォームアップ時間が短縮される。加熱手段Ｈを構成するハロゲンヒータは、実施形態においては、上記空間内の中央部に１個配設されているが、複数個配設される場合には、無端ベルト１０及び定着ローラ２に対し、それぞれ効率よく輻射熱を伝達できる位置に配置すればよい。また、無端ベルト１０の内周面を、耐熱黒色塗料を塗布する、などにより黒色とした場合には、効果的にハロゲンヒータの熱を吸収することができ、定着ローラ２の昇温時間の短縮に寄与するものである。
【００１５】
無端ベルト１０の内周面に、無端ベルト１０よりも熱容量の小さな耐熱材料を配設した場合には、無端ベルト１０の昇温時間をより短縮することが可能になり、定着ローラ２の昇温時間をより短縮して定着装置のウォームアップ時間をより短縮することが可能になる。この、熱容量の小さな耐熱材料は、熱伝導度が高いことがもちろん好ましい。熱容量の小さな耐熱材料の具体例としては、無端ベルト１０がポリイミド樹脂からなる場合には、銅、アルミニウムなどの金属、窒化ホウ素、窒化ケイ素などの無機化合物、シリカ、アルミナ、酸化鉄などの金属からなる酸化物を挙げることができる。これらの耐熱材料は、無端ベルト１０の内周面に、例えば、薄膜状に接着したり、点状あるいは線状に接着したりすることにより配設することができる。また、これらの耐熱材料を内部に分散させたフィルム状の耐熱樹脂を無端ベルト１０の内周面に接着することも可能である。更にはまた、これらの耐熱材料を内部に分散させた耐熱樹脂により無端ベルト１０を形成することも可能である。
【００１６】
本発明らは、本発明による効果を確認するため、次の３種類の定着装置における比較実験を行った。次の３種類の定着装置において、定着ローラ及び圧ローラは、それぞれ、外径１２．０ｍｍの鉄製の心金に、厚さ６．５ｍｍ、外径２５．０ｍｍ、アスカーＣ硬度４０°のシリコンスポンジゴムを被覆し、シリコンスポンジゴムの表面をＰＦＡチューブで被覆することにより構成した。
比較例１：相互に間隔をおいて配置された２個のベルト支持ローラに無端ベルトを巻き掛け、この無端ベルトの外周面の一部領域を定着ローラの外周面の一部領域に圧接させ、１個のベルト支持ローラは、加熱手段が内蔵されたヒートローラから構成された定着装置。
ベルト支持ローラの各々は定着ローラの上側に配置されている。ヒートローラは、他のベルト支持ローラに対し定着ローラの回転方向上流側であり、かつ用紙の搬送方向下流側において、定着ローラの外周面の外側に間隔をおいて配置され、他のベルト支持ローラは、無端ベルトの外周面の一部領域が定着ローラの外周面の一部領域に圧接されることにより形成される、定着ローラに対する無端ベルトのニップ領域において、定着ローラの回転方向における最下流位置に配置されており、無端ベルトを介して定着ローラに圧接され、従動回転させられるよう構成されている。ヒートローラは、厚さ０．５ｍｍ、外径２５．０ｍｍのアルミニウム製の中空管から構成されている。加熱手段は１０００Ｗのハロゲンヒータから構成されている。他のベルト支持ローラは、厚さ０．５ｍｍ、外径２０．０ｍｍのアルミニウム製の中空管から構成されている。無端ベルトは、厚さ９０μｍのポリイミド樹脂から構成されている。
実施例１：相互に間隔をおいて配置した３個のベルト支持ローラの各々間に無端ベルトを巻き掛け、この無端ベルトの外周面の一部領域を定着ローラの外周面の一部領域に圧接させ、無端ベルト及びベルト支持ローラの各々に囲まれた内側空間に加熱手段を配設してなる定着装置（図１に示す定着装置と実質的に同じ構成を有する定着装置）。
ベルト支持ローラの各々は、厚さ０．５ｍｍ、外径１８．０ｍｍのアルミニウム製の中空管から構成されている。無端ベルトは、厚さ９０μｍのポリイミド樹脂から構成されている。加熱手段は１０００Ｗのハロゲンヒータから構成されている。
実施例２：実施例１と実質的に同じ構成を有する定着装置において、無端ベルトの内周面に無端ベルトよりも熱容量の小さな耐熱材料である銅からなる薄層を形成したもの。
定着ローラが２０℃から１７０℃まで昇温するまでの時間は次のとおりであった。
比較例１：５２・３秒
実施例１：４９・５秒
実施例２：４２・１秒
以上の実験結果から明らかなように、無端ベルトの外周面の一部領域を定着ローラの外周面の一部領域に圧接させるよう構成された定着装置であっても、加熱手段を熱ローラに内蔵した定着装置に対し、無端ベルト及びベルト支持ローラの各々に囲まれた内側空間に加熱手段を配設してなる定着装置における昇温時間はいずれも短縮される。また、無端ベルト及びベルト支持ローラの各々に囲まれた内側空間に加熱手段を配設してなる定着装置においては、無端ベルトの内周面に無端ベルトよりも熱容量の小さな耐熱材料からなる薄層を形成したものは、形成しないものに対し、昇温時間は大幅に短縮される。
【００１７】
次に、図２を参照して、本発明の他の実施形態について説明する。なお、図２において、図１と実質的に同一部分は同一符号で示されている。図２に示す定着装置は、定着ローラ２と、定着ローラ２に対し下方から圧接された圧ローラ４と、相互に間隔を置いて配置された複数の、実施形態においては２個のベルト支持ローラ６及び７と、ベルト支持ローラ６及び７の各々間に巻き掛けられた無端ベルト１０とを備えている。無端ベルト１０の外周面の一部領域は定着ローラ２の外周面の一部領域に圧接されている。無端ベルト１０と、ベルト支持ローラ６及び７に囲まれた内側空間には、加熱手段である、電磁誘導加熱用の励磁コイルＩＨＣ（ＩＨコイルＩＨＣ）が配設されている。この実施形態において、ＩＨコイルＩＨＣは、ベルト支持ローラ６及び７間において、相互に対向するよう配置された無端ベルト１０の内周面と、支持ローラ６の外周面の一部領域（該内部空間に露呈された外周面の一部領域）とに隙間をおいて対向するよう配置されている。
【００１８】
ＩＨコイルＩＨＣは、ベルト支持ローラ６及び７の軸方向に螺旋状に巻かれたコイルからなる。ベルト支持ローラ６及び７は、金属、実施形態においてはアルミニウム製の中空管からなり、無端ベルト１０は、ＳＵＳから構成されている。ＩＨコイルＩＨＣに、図示しない高周波電源などから高周波電流が流されると、発生する高周波磁界によって無端ベルト１０及びベルト支持ローラ６に誘導渦電流が発生し、ジュール熱により無端ベルト１０及びベルト支持ローラ６が加熱させられる。ＩＨコイルＩＨＣにより加熱された無端ベルト１０及びベルト支持ローラ６の熱は、無端ベルト１０を介して定着ローラ２に伝達される。その他の構成は、図１に示す定着装置と実質的に同じであるので説明は省略する。
【００１９】
この定着装置によれば、定着ローラ２に対する局部的な負荷を増加することなく、しかも定着ローラ２の耐久性を損なうことなく、電磁誘導加熱方式によって、無端ベルト１０及びベルト支持ローラ６を直接誘導加熱できる。その結果、定着ローラ２をより効率的に加熱することができるので、定着ローラ２の昇温時間をより短縮して定着装置のウォームアップ時間をより短縮することを可能にする。
【００２０】
図２に示す上記実施形態において、ベルト支持ローラ６及び７は、金属製の中空管、実施形態においてはアルミニウム製の中空管から形成され、また無端ベルト１０は金属、実施形態においてはＳＵＳから形成されているが、上記したような電磁誘導加熱方式を、図２に示す定着装置の実施形態に適用するにあたり、ベルト支持ローラ６及び７を金属製とし、無端ベルト１０をポリアミド樹脂などの合成樹脂製としてその内周面に導電性金属、例えば、銅からなる薄層を配設する、他の実施形態もある。無端ベルト１０の内周面に、無端ベルト１０よりも電気伝導率の高い材料からなる薄層を配設した場合には、無端ベルト１０をより迅速に昇温させることが可能になるので、定着ローラ２の昇温時間を更に短縮して定着装置のウォームアップ時間を更に短縮することを可能にする。また、無端ベルト１０は、ＳＵＳ、Ｎｉなどの金属製の無端ベルト以外に、例えば、金属や金属酸化物を内部に分散させた耐熱性合成樹脂から構成することも可能である。
【００２１】
図２に示す実施形態において、無端ベルト１０の外周面の一部領域が定着ローラ２の外周面の一部領域に圧接されることにより形成される、定着ローラ２に対する無端ベルト１０のニップ領域１０Ｎに対し、定着ローラ２の回転方向における直上流位置に配置されたベルト支持ローラ６は金属から形成され、上記励磁コイルＩＨＣは、金属から形成された該ベルト支持ローラ６を加熱しうるよう配設されている。このような構成により、ベルト支持ローラ６をより迅速に加熱して、この熱を無端ベルト１０を介して迅速に定着ローラ２に伝達することができるので、定着ローラ２の昇温時間を更に短縮して定着装置のウォームアップ時間を更に短縮することを可能にする。
【００２２】
次に、図３を参照して、本発明の更に他の実施形態について説明する。なお、図３において、図１と実質的に同一部分は同一符号で示されている。図３に示す定着装置は、定着ローラ２と、定着ローラ２に対し下方から圧接された圧ローラ４と、相互に間隔を置いて配置された複数の、実施形態においては２個のベルト支持ローラ１４及び７と、ベルト支持ローラ１４及び７の各々間に巻き掛けられた無端ベルト１０とを備えている。無端ベルト１０の外周面の一部領域は定着ローラ２の外周面の一部領域に圧接されている。少なくとも１個のベルト支持ローラ、実施形態においては１個のベルト支持ローラ１４は、透明な中空管から構成されている。透明な中空管から構成されているベルト支持ローラ１４には、加熱手段Ｈが内蔵されている。
【００２３】
透明な中空管からなるベルト支持ローラ１４は、他のベルト支持ローラ７に対し定着ローラ２の回転方向上流側であり、かつ用紙Ｐの搬送方向下流側において、定着ローラ２の外周面の外側に間隔をおいて配置されている（上記第２象限）。これに対し、他のベルト支持ローラ７は、無端ベルト１０の外周面の一部領域が定着ローラ２の外周面の一部領域に圧接されることにより形成される、定着ローラ２に対する無端ベルト１０のニップ領域１０Ｎにおいて、定着ローラ２の回転方向における最下流位置に配置され（上記第１象限）、無端ベルト１０を介して定着ローラ２に圧接されるとともに、無端ベルト１０を介して定着ローラ２に従動回転させられるよう構成されている。用紙Ｐは図３において右から左へほぼ水平に搬送される。
【００２４】
定着装置は、図３において紙面の表裏方向に間隔をおいては配設された一対の側壁を含む図示しないハウジングを備えており、定着ローラ２、圧ローラ４及びベルト支持ローラ１４、７は、側壁の各々間に回転自在にかつ相互に平行に支持されている。ベルト支持ローラ１４及び７は、定着ローラ２の上側に配置され、ベルト支持ローラ１４はベルト支持ローラ７に対し搬送方向下流側に配置されている。定着ローラ２は、駆動源である電動モータＭに、ギヤなどからなる図示しない動力伝達機構を介して駆動結合されている。ベルト支持ローラ７は、無端ベルト１０を介して定着ローラ２に従動回転させられるので、ベルト支持ローラ１４も、無端ベルト１０を介して従動回転させられる。
【００２５】
定着ローラ４及び熱ローラ２は、鉄製の心金と、心金を覆うシリコンスポンジと、シリコンスポンジを被覆するＰＦＡチューブとから構成されている。少なくとも１個のベルト支持ローラ、実施形態においては１個のベルト支持ローラ１４は透明な中空管、実施形態においては透明なガラス製の中空管から形成されているが、耐熱性を有する透明な樹脂から構成してもよい。ベルト支持ローラ７は、アルミニウム製の中空管から構成されている。無端ベルト１０は、ポリイミド樹脂、ＮｉあるいはＳＵＳから形成することができるが、実施形態においてはポリイミド樹脂から形成されている。
【００２６】
定着ローラ２が電動モータＭにより図３において時計方向に回転駆動されると、圧ローラ４及びベルト支持ローラ７は、それぞれ反時計方向に従動回転させられる。ベルト支持ローラ７の回転により、無端ベルト１０及びベルト支持ローラ１４は図３において反時計方向に回転させられる。加熱手段Ｈを構成するハロゲンヒータが通電され、発熱が開始されると、加熱手段Ｈによる輻射熱は、透明なガラス製の中空管からなるベルト支持ローラ１４に伝達されるとともに、ベルト支持ローラ１４を透過して、ベルト支持ローラ１４に巻き掛けられた無端ベルト１０に伝達される。無端ベルト１０に伝達された熱は、無端ベルト１０から定着ローラ２に伝達され、定着ローラ２の昇温が開始される。定着ローラ２に伝達された熱は圧ローラ４にも伝達される。定着ローラ２の表面温度が常温から所定の温度に達した後、片面（上面）にトナーが転写された用紙Ｐが図１において右から左に向かってほぼ水平に搬送され、定着ローラ２及び圧ローラ４のニップ部を通過すると、用紙Ｐの片面に転写された未定着トナーは、定着ローラ２によって用紙Ｐの片面に溶融定着される。
【００２７】
本発明による定着装置によれば、無端ベルト１０の外周面の一部領域は定着ローラ２の外周面の一部領域に圧接されるよう構成されているので、定着ローラ２を加熱するためのニップ幅を従来よりも大幅に増加することができる。その結果、定着ローラ２に対する局部的負荷を増加することなく、しかも定着ローラ２の耐久性を損なうことなく、定着ローラ２の昇温時間を従来よりも短縮して定着装置のウォームアップ時間を短縮することができる。本発明による定着装置によればまた、少なくとも１個のベルト支持ローラ、実施形態においては１個のベルト支持ローラ１４は透明な中空管から形成され、透明な中空管には加熱手段Ｈが内蔵されているので、加熱手段Ｈの輻射熱を透明な中空管を通して無端ベルト１０にほぼ直接伝達し、無端ベルト１０に伝達された熱を直接定着ローラ２に伝達することができる。すなわち本発明によれば、加熱手段Ｈの輻射熱により透明な中空管を通してほぼ直接無端ベルト１０に伝達した熱を直接定着ローラ２に伝達することができるので、この点においても、定着ローラ２の昇温時間が短縮されて定着装置のウォームアップ時間が短縮される。また、無端ベルト１０の内周面を、耐熱黒色塗料を塗布する、などにより黒色とした場合には、効果的にハロゲンヒータの熱を吸収することができ、定着ローラ２の昇温時間の短縮に寄与するものである。
【００２８】
先に述べたように、無端ベルト１０の内周面に無端ベルト１０よりも熱容量の小さな耐熱材料が配設された場合には、無端ベルト１０をより迅速に昇温させることが可能になるので、定着ローラ２の昇温時間を更に短縮して定着装置のウォームアップ時間を更に短縮することを可能にする。
【００２９】
本発明らは、本発明による効果を確認するため、次の２種類の定着装置における比較実験を行った。次の２種類の定着装置において、定着ローラ及び圧ローラは、それぞれ、外径１２．０ｍｍの鉄製の心金に、厚さ６．５ｍｍ、外径２５．０ｍｍ、アスカーＣ硬度４０°のシリコンスポンジゴムを被覆し、シリコンスポンジゴムの表面をＰＦＡチューブで被覆することにより構成した。
比較例１：先に述べた本発明の第１の実施形態（図１参照）における実験の比較例１と実質的に同じ構成を有している定着装置であるので、更なる説明は省略する。
実施例１：定着ローラと、定着ローラに対し下方から圧接された圧ローラと、相互に間隔を置いて配置された２個のベルト支持ローラと、ベルト支持ローラの各々間に巻き掛けられた無端ベルトとを備えている定着装置。無端ベルトの外周面の一部領域は定着ローラの外周面の一部領域に圧接されている。１個のベルト支持ローラは、透明な中空管から構成されている。透明な中空管から構成されているベルト支持ローラには、加熱手段が内蔵されている。透明な中空管からなるベルト支持ローラは、他のベルト支持ローラに対し定着ローラの回転方向上流側であり、かつ用紙の搬送方向下流側において、定着ローラの外周面の外側に間隔をおいて配置されている。これに対し、他のベルト支持ローラは、無端ベルトの外周面の一部領域が定着ローラの外周面の一部領域に圧接されることにより形成される、定着ローラに対する無端ベルトのニップ領域において、定着ローラの回転方向における最下流位置に配置され、無端ベルトを介して定着ローラに圧接されるとともに、無端ベルトを介して定着ローラに従動回転させられるよう構成されている（図２に示されている定着装置と実質的に同じ構成を有する定着装置）。
定着ローラの回転方向上流側に配置されたベルト支持ローラは、厚さ２．０ｍｍ、外径２５．０ｍｍの透明なガラス製の中空管から構成されている。加熱手段は１０００Ｗのハロゲンヒータから構成されている。定着ローラの回転方向下流側に配置された他方のベルト支持ローラは、厚さ０．５ｍｍ、外径２０．０ｍｍのアルミニウム製の中空管から構成されている。無端ベルトは、厚さ９０μｍのポリイミド樹脂から構成されている。
定着ローラが２０℃から１７０℃まで昇温するまでの時間は次のとおりであった。
比較例１：５２・３秒
実施例１：４３・０秒
以上の実験結果から明らかなように、比較例１は、先に述べた本発明の第１の実施形態（図１参照）における実験の比較例１と実質的に同じ構成を有しており、実施例１は、図３に示す本発明の他の実施形態に相当する構成である。実施例１は、加熱手段がベルト支持ローラに内蔵されているが、該ベルト支持ローラが透明な中空管（ガラス管）から構成されているので、図１に示す第１の実施形態におけるのとほぼ同様に、輻射熱による迅速な無端ベルトの昇温効果を得ることができる。しかも、加熱手段は透明な中空管に内蔵されているので、スペース上有利である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に従って構成された定着装置の一実施形態を示す構成概略図。
【図２】本発明に従って構成された定着装置の他の実施形態を示す構成概略図。
【図３】本発明に従って構成された定着装置の更に他の実施形態を示す構成概略図。
【符号の説明】
【００３１】
２：定着ローラ
４：圧ローラ
６、７、１４：ベルト支持ローラ
１０：無端ベルト
Ｈ：加熱手段
ＩＨＣ：ＩＨコイル
【図１】
2005215155.tif 000003
【図２】
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【図３】
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