(57)【要約】【課題】定着装置の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及び圧ローラ４とを備えた定着装置は、相互に間隔を置いて配置されたベルト支持ローラ６及び８と、それらに巻き掛けられた無端ベルト１０と、加熱手段６Ｈとを備えている。ベルト支持ローラ６及び８間における無端ベルトの１０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。定着ローラ２は電動モータＭにより回転駆動させられ、ベルト支持ローラ８は定着ローラ２に回転駆動させられる。【選択図】  図１
2005189427.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た定着装置において、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、無端ベルトを間接的に又は直接的に加熱する加熱手段とが備えられ、２個のベルト支持ローラは、相互に間隔をおいて定着ローラの回転方向上流側及び下流側に配置され、該２個のベルト支持ローラ間における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、
定着ローラは駆動源に駆動結合されることにより該駆動源により回転駆動させられ、該２個のベルト支持ローラのうちの1個のベルト支持ローラは、定着ローラに直接的に又は間接的に駆動結合されることにより定着ローラによって回転駆動される被駆動ベルト支持ローラから構成される、
ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
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た定着装置において、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、無端ベルトを間接的に又は直接的に加熱する加熱手段とが備えられ、２個のベルト支持ローラは、相互に間隔をおいて定着ローラの回転方向上流側及び下流側に配置され、該２個のベルト支持ローラ間における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、
定着ローラは駆動源に駆動結合されることにより該駆動源により回転駆動させられ、該２個のベルト支持ローラのうちの1個のベルト支持ローラは、定着ローラが駆動結合された該駆動源に駆動結合されることにより該駆動源により回転駆動させられる被駆動ベルト支持ローラから構成されるか、又は定着ローラが駆動結合された該駆動源とは別の駆動源に駆動結合されることにより該別の駆動源により回転駆動させられる被駆動ベルト支持ローラから構成される、
ことを特徴とする定着装置。
【請求項３】
被駆動ベルト支持ローラは、無端ベルトの周速が、定着ローラの周速に対して相違するように回転駆動させられる、請求項１又は請求項２記載の定着装置。
【請求項４】
定着ローラの回転方向下流側に配置されたベルト支持ローラは被駆動ベルト支持ローラから構成され、被駆動ベルト支持ローラは、被駆動ベルト支持ローラの回転方向が定着ローラの回転方向と逆方向となるよう回転駆動させられ、無端ベルトは、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、定着ローラと同じ回転方向に移動させられる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
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被駆動ベルト支持ローラから構成され、被駆動ベルト支持ローラは、被駆動ベルト支持ローラの回転方向が定着ローラの回転方向と同じ方向となるよう回転駆動させられ、無端ベルトは、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、定着ローラと逆の回転方向に移動させられる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
該２個のベルト支持ローラのうちの片方又は両方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る、請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
該２個のベルト支持ローラのうちの片方又は両方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、ヒートローラから構成された片方のベルト支持ローラは、定着ローラに対し無端ベルトを介して圧接される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項８】
ヒートローラから構成された片方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上流位置に配置されている、請求項７記載の定着装置。
【請求項９】
ヒートローラから構成された片方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いる、請求項７記載の定着装置。
【請求項１０】
該２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るとともに定着ローラに対し無端ベルトを介して圧接される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１１】
該２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るとともに定着ローラの回転方向上流側及び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る、請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１２】
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、請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１３】
ベルト支持ローラの全ては、加熱手段が内蔵されたヒートローラから構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１４】
定着ローラ、又は定着ローラ及び圧ローラの両方には加熱手段が内蔵されている、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の定着ローラ。
【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における劣化、変形、損傷などを早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】
本発明の主目的は、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とともに、定着ローラへの熱の供給を効率的に行うことを可能にする、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た定着装置において、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、無端ベルトを間接的に又は直接的に加熱する加熱手段とが備えられ、２個のベルト支持ローラは、相互に間隔をおいて定着ローラの回転方向上流側及び下流側に配置され、該２個のベルト支持ローラ間における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、
定着ローラは駆動源に駆動結合されることにより該駆動源により回転駆動させられ、該２個のベルト支持ローラのうちの1個のベルト支持ローラは、定着ローラに直接的に又は間接的に駆動結合されることにより定着ローラによって回転駆動される被駆動ベルト支持ローラから構成される、
ことを特徴とする定着装置、が提供される。
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た定着装置において、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、無端ベルトを間接的に又は直接的に加熱する加熱手段とが備えられ、２個のベルト支持ローラは、相互に間隔をおいて定着ローラの回転方向上流側及び下流側に配置され、該２個のベルト支持ローラ間における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、
定着ローラは駆動源に駆動結合されることにより該駆動源により回転駆動させられ、該２個のベルト支持ローラのうちの1個のベルト支持ローラは、定着ローラが駆動結合された該駆動源に駆動結合されることにより該駆動源により回転駆動させられる被駆動ベルト支持ローラから構成されるか、又は定着ローラが駆動結合された該駆動源とは別の駆動源に駆動結合されることにより該別の駆動源により回転駆動させられる被駆動ベルト支持ローラから構成される、
ことを特徴とする定着装置、が提供される。
被駆動ベルト支持ローラは、無端ベルトの周速が、定着ローラの周速に対して相違するように回転駆動させられる、ことが好ましい。
定着ローラの回転方向下流側に配置されたベルト支持ローラは被駆動ベルト支持ローラから構成され、被駆動ベルト支持ローラは、被駆動ベルト支持ローラの回転方向が定着ローラの回転方向と逆方向となるよう回転駆動させられ、無端ベルトは、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、定着ローラと同じ回転方向に移動させられる、ことが好ましい。
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被駆動ベルト支持ローラから構成され、被駆動ベルト支持ローラは、被駆動ベルト支持ローラの回転方向が定着ローラの回転方向と同じ方向となるよう回転駆動させられ、無端ベルトは、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、定着ローラと逆の回転方向に移動させられる、ことが好ましい。
該２個のベルト支持ローラのうちの片方又は両方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る、ことが好ましい。
該２個のベルト支持ローラのうちの片方又は両方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、ヒートローラから構成された片方のベルト支持ローラは、定着ローラに対し無端ベルトを介して圧接される、ことが好ましい。
ヒートローラから構成された片方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上流位置に配置されている、ことが好ましい。
ヒートローラから構成された片方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いる、ことが好ましい。
該２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るとともに定着ローラに対し無端ベルトを介して圧接される、ことが好ましい。
該２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るとともに定着ローラの回転方向上流側及び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る、ことが好ましい。
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、ことが好ましい。
ベルト支持ローラの全ては、加熱手段が内蔵されたヒートローラから構成されている、ことが好ましい。
定着ローラ、又は定着ローラ及び圧ローラの両方には加熱手段が内蔵されている、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。なお、図１〜図８において、相互に実質的に同一部分は同一符号で示されている。定着装置は、図示しない画像形成装置における装置本体内に配設されている。
【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２個のベルト支持ローラ６及び８と、ベルト支持ローラ６及び８の各々間に巻き掛けられた無端ベルト１０と、無端ベルト１０を間接的に又は直接的に加熱する加熱手段、実施形態においては無端ベルト１０を間接的に加熱する加熱手段６Ｈを備えている。
【０００８】
２個のベルト支持ローラ６及び８は、相互に間隔をおいてそれぞれ定着ローラ２の回転方向（図１において時計方向）上流側及び下流側に配置されている。２個のベルト支持ローラ６及び８の各々間における無端ベルト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（定着ローラ２を軸方向に見て円弧状の領域）に圧接されている。２個のベルト支持ローラ６及び８のうちの片方又は両方のベルト支持ローラ、実施形態においては該上流側に配置された片方のベルト支持ローラ６は、加熱手段６Ｈが内蔵されたヒートローラから構成されている。ヒートローラから構成された片方のベルト支持ローラ６は、定着ローラ２に対し無端ベルト１０を介して圧接されている。ヒートローラから構成された片方のベルト支持ローラ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において、定着ローラ２の回転方向における最上流位置（図１において左端）に配置されている。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。
【０００９】
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及び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。実施形態において、加熱手段６Ｈは、ヒートローラであるベルト支持ローラ６の中心領域において、該側壁の各々間に静止状態で支持されている。加熱手段６Ｈは、ベルト支持ローラ６を介して無端ベルト１０を加熱するので、無端ベルト１０を間接的に加熱する加熱手段である。
【００１０】
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、ヒートローラである片方のベルト支持ローラ６は、定着ローラ２の外周面に対し、第２象限における周方向の中間位置において圧接されるよう配置されている。他方のベルト支持ローラ８は、片方のベルト支持ローラ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（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。
【００１１】
定着ローラ２は、駆動源である電動モータＭに駆動結合されることにより電動モータにより回転駆動させられる。電動モータＭは、図示しない画像形成装置における装置本体内に配設されている。定着ローラ２の軸方向端部（図１において紙面の裏側に位置する軸方後端部）には、駆動ギヤ２Ｇが定着ローラ２と一体的に回転できるよう配設され、この駆動ギヤ２Ｇは、図示しない、ギヤ、クラッチなどの動力伝達機構を介して電動モータＭに駆動結合されている。したがって定着ローラ２は、電動モータＭにより、ギヤ、クラッチなどの動力伝達機構及び駆動ギヤ２Ｇを介して回転駆動させられる。
【００１２】
２個のベルト支持ローラ６及び８のうちの1個のベルト支持ローラ８（上記他方のベルト支持ローラ８）は、定着ローラ２に直接的に又は間接的に駆動結合されることにより定着ローラ２によって回転駆動される被駆動ベルト支持ローラから構成される。実施形態において、他方のベルト支持ローラ８は、定着ローラ２に直接的に駆動結合されることにより定着ローラ２によって回転駆動されるよう構成されている。更に具体的に説明すると、他方のベルト支持ローラ８の軸方向端部には、被駆動ギヤ８Ｇがベルト支持ローラ８と一体的に回転できるよう配設され、この被駆動ギヤ８Ｇは、定着ローラ２の駆動ギヤ２Ｇと噛み合わされている。実施形態において、被駆動ベルト支持ローラから構成される１個のベルト支持ローラは、定着ローラ２の回転方向下流側（図１において右側）に配置された上記他方のベルト支持ローラ８である。
【００１３】
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及び８の各々は、アルミニウム製の中空管から構成されている。被駆動ベルト支持ローラである該下流側のベルト支持ローラ８は、ヒートローラである該上流側のベルト支持ローラ６よりも小径に形成されている。これは、ベルト支持ローラ８による熱損失を少なくするためなどの理由による。定着ベルト１０は、ポリイミド樹脂、ＮｉあるいはＳＵＳなど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６Ｈ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）から構成する他の実施形態もある。
【００１４】
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せられると、圧ローラ４は反時計方向に従動回転させられる。同時に被駆動ベルト支持ローラであるベルト支持ローラ８は、定着ローラ２の駆動ギヤ２Ｇ及び駆動ギヤ２Ｇに噛み合わされたベルト支持ローラ８の被駆動ギヤ８Ｇを介して定着ローラ２により、定着ローラ２とは逆方向に（図１において反時計方向に）回転駆動させられる。その結果、無端ベルト１０はベルト支持ローラ８と同じ反時計方向に回転駆動させられ、ベルト支持ローラ６も無端ベルト１０を介して同じ反時計方向に回転駆動させられる。
【００１５】
加熱手段６Ｈ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６Ｈによる熱は、ヒートローラであるベルト支持ローラ６及び無端ベルト１０の両方から定着ローラ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。
【００１６】
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（定着ローラの劣化、変形、損傷などが生成されることなく）、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。定着ローラは、長期にわたって変形などの損傷が生ずることなく、所定の品質を確保することができる。このような作用効果は、後述する他の全て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。
【００１７】
上記定着装置において、ヒートローラであるベルト支持ローラ６は、定着ローラ２に対し無端ベルト１０を介して圧接されているので、加熱手段６Ｈを構成するハロゲンヒータによる熱は、ヒートローラであるベルト支持ローラ６及び無端ベルト１０の両方から定着ローラ２に伝達されるので、定着ローラ２への伝熱効率が向上して定着ローラ２の昇温時間が短縮され、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、定着ローラ２に対するニップ領域１０Ｎのニップ幅が従来よりも大幅に広いので、ベルト支持ローラ６の、定着ローラ２の外周面に対する食い込み量を少なくすることができ、定着ローラ２の耐久性の向上に寄与する。
【００１８】
上記定着装置において、ヒートローラであるベルト支持ローラ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において、定着ローラ２の回転方向（図１において時計方向）における最上流位置（図１において左端）に配置されているので、ヒートローラであるベルト支持ローラ６を介して無端ベルト１０に伝達された熱の損失を低減することができ、定着ローラ２の昇温時間の短縮に寄与するものである。
【００１９】
上記定着装置において、定着ローラ２の回転方向下流側に配置されたベルト支持ローラ８は被駆動ベルト支持ローラから構成され、このベルト支持ローラ８は、ベルト支持ローラ８の回転方向（図１において反時計方向）が定着ローラ２の回転方向（図１において時計方向）と逆方向となるよう回転駆動させられる。無端ベルト１０は、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と同じ回転方向に移動させられるよう構成されている。この構成により、被駆動ベルト支持ローラであるベルト支持ローラ８が回転駆動されると、無端ベルト１０は、ニップ領域１０Ｎにおいて、定着ローラ２の外周面に対し圧接するよう付勢されるので、無端ベルト１０の定着ローラ２に対する十分な密着性が確保され、熱の伝達が効果的に行われ、定着ローラ２の昇温時間の短縮に寄与する。
【００２０】
上記定着装置において、定着ローラ２は電動モータＭに駆動結合されることにより該電動モータＭにより回転駆動させられ、２個のベルト支持ローラ６及び８のうちの1個のベルト支持ローラ８は、定着ローラ２に直接的に駆動結合されることにより定着ローラ２によって回転駆動される被駆動ベルト支持ローラから構成されるので、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、無端ベルト１０の外周面の、定着ローラ２の外周面に対するスリップが十分確実に防止され、無端ベルト１０の安定した駆動が確保される。その結果、無端ベルト１０から定着ローラ２への熱の供給が安定して行われ、定着ローラ２の昇温時間の短縮及び定着ローラ２の昇温時間の短縮に寄与するものである。また、定着ローラ２の外周面が劣化、変形、損傷するなど、定着ローラ２の耐久性が損なわれることがないので、長期にわたる使用に対しても、定着ローラ２と圧ローラ４とのニップ部を通過する用紙にしわが発生する不具合を防止することができる。
【００２１】
上記定着装置において、被駆動ベルト支持ローラであるベルト支持ローラ８は、無端ベルト１０の周速が、定着ローラ２の周速と実質的に同じとなるように回転駆動させられるが、被駆動ベルト支持ローラであるベルト支持ローラ８を、無端ベルト１０の周速が、定着ローラ２の周速に対して相違するように回転駆動させられるよう構成することも容易に可能である。具体的には、定着ローラ２の駆動ギヤ２Ｇと、ベルト支持ローラ８の被駆動ギヤ８Ｇのギヤ比を適宜に設定することにより、無端ベルト１０の周速を、定着ローラ２の周速と同じとする、定着ローラ２の周速よりも速くする、又は定着ローラ２の周速よりも遅くする、のいずれかを容易に設定することができる。無端ベルト１０の周速を、定着ローラ２の周速に対して相違するように回転駆動させることにより、ベルト支持ローラ８から定着ローラ２への熱の供給量を、等速の場合と比較して適宜に変化させることができる。
【００２２】
上記定着装置においては、２個のベルト支持ローラ６及び８のうちの片方のベルト支持ローラ６が、加熱手段６Ｈを内蔵したヒートローラから構成されているが、両方のベルト支持ローラ６及び８が、それぞれ、加熱手段６Ｈ、及び８Ｈ（不図示）を内蔵したヒートローラから構成される他の実施形態もある。また、３個以上のベルト支持ローラが配設された図示しない実施形態において、全てのベルト支持ローラが、加熱手段６Ｈを内蔵したヒートローラから構成される、更に他の実施形態もある。更にはまた、定着ローラ２が加熱手段２Ｈ（不図示）を内蔵した更に他の実施形態、あるいは、定着ローラ２及び圧ローラ４が、それぞれ加熱手段２Ｈ及び４Ｈ（いずれも不図示）を内蔵した更に他の実施形態もある。これらの実施形態は、図１に示す実施形態におけるよりも熱の供給量が増加されるので、定着ローラ２の昇温時間を更に短縮し、定着装置のウォームアップ時間を短縮することが可能になる。
【００２３】
上記実施形態においては、上記他方のベルト支持ローラ８が、定着ローラ２に直接的に駆動結合されることにより定着ローラ２によって回転駆動される被駆動ベルト支持ローラから構成されているが、上流側に配置されたベルト支持ローラ６を、定着ローラ２に直接的に駆動結合されることにより定着ローラ２によって回転駆動される被駆動ベルト支持ローラから構成する他の実施形態も理論的には可能である。この実施形態は、例えば、ベルト支持ローラ６に被駆動ギヤ６Ｇ（不図示）を一体的に配設し、被駆動ギヤ６Ｇを駆動ギヤ２Ｇに噛み合わせることにより容易に構成することができる。
【００２４】
上記実施形態において、配設されたベルト支持ローラはいずれも２個であるが、３個以上の実施形態も可能である。なお、図１に示す定着装置の実施形態における上記種々の変形例は、他の実施形態においても、適用不可能でない限り、必要に応じて適宜に適用することは容易に可能である。
【００２５】
次に、図２を参照して、本発明による定着装置の他の実施形態について説明する。図２に示す定着装置が図１に示す定着装置と相違するところは、被駆動ベルト支持ローラから構成されるベルト支持ローラ８が、定着ローラ２に間接的に駆動結合されることにより定着ローラ２によって回転駆動されるよう構成されていることである。更に具体的に説明すると、他方のベルト支持ローラ８の被駆動ギヤ８Ｇは、定着ローラ２の駆動ギヤ２Ｇに対し、中間ギヤ１２Ｇ及び１４Ｇを介して噛み合わされている。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、重複説明は省略する。このような駆動系は、周囲のスペース、ギヤ比の設定、などの相対関係から設定される可能性がある。図２に示す定着装置は、図１を参照して説明した定着装置が備えているのと実質的に同じ基本的構成を有しているので、該基本的構成に関しては、図１に示す定着装置と実質的に同じ作用効果を達成することが可能である。
【００２６】
図３には、本発明による定着装置の更に他の実施形態が示されている。図３に示す定着装置において、上記下流側に配置された、被駆動ベルト支持ローラから構成されるベルト支持ローラ８は、定着ローラ２が駆動結合された駆動源である電動モータＭに駆動結合されることにより、定着ローラ２の駆動源と共通の駆動源である上記電動モータＭにより回転駆動させられるよう構成されている。更に具体的に説明すると、定着ローラ２には図示しない被駆動ギヤが一体に配設され、該被駆動ギヤは図示しないギヤなどの動力伝達機構を介して電動モータＭに駆動結合されている。他方、ベルト支持ローラ８には、図示しない被駆動ギヤが一体に配設され、該被駆動ギヤは、図示しないギヤ、クラッチなどの動力伝達機構（定着ローラ２の動力伝達機構と共通の動力伝達機構又は別の動力伝達機構）を介して電動モータＭに駆動結合されている。その他の構成は、図１に示す定着装置の実施形態と実質的に同じであるので、重複説明は省略する。
【００２７】
電動モータＭが回転駆動されると、定着ローラ２及びベルト支持ローラ８は、一部共通の駆動系、又は相互にほぼ独立した駆動系により回転駆動させられる。その結果、ベルト支持ローラ８の回転駆動のＯＮ−ＯＦＦを含む制御を、定着ローラ２とは独立して行うことが可能になるので、無端ベルト１０から定着ローラ２への熱の供給量を適宜に制御することが可能になる。図３に示す定着装置は、図１を参照して説明した定着装置が備えているのと実質的に同じ基本的構成を有しているので、該基本的構成に関しては、図１に示す定着装置と実質的に同じ作用効果を達成することが可能である。
【００２８】
図４には、本発明による定着装置の更に他の実施形態が示されている。図４に示す定着装置において、上記下流側に配置された、被駆動ベルト支持ローラから構成されるベルト支持ローラ８は、定着ローラ２が駆動結合された駆動源である電動モータＭとは別の駆動源である電動モータＭｘに駆動結合されることにより、別の駆動源である電動モータＭｘにより回転駆動させられる被駆動ベルト支持ローラから構成されている。更に具体的に説明すると、定着ローラ２には図示しない被駆動ギヤが一体に配設され、該被駆動ギヤは図示しないギヤ、クラッチなどの動力伝達機構を介して電動モータＭに駆動結合されている。他方、ベルト支持ローラ８には、図示しない被駆動ギヤが一体に配設され、該被駆動ギヤは、図示しないギヤ、クラッチなどの動力伝達機構を介して電動モータＭｘに駆動結合されている。その他の構成は、図１に示す定着装置の実施形態と実質的に同じであるので、重複説明は省略する。
【００２９】
電動モータＭが回転駆動されると、定着ローラ２のみが、ベルト支持ローラ８とは独立して回転駆動させられる。他方、電動モータＭｘが回転駆動されると、ベルト支持ローラ８のみが、定着ローラ２とは独立して回転駆動させられる。その結果、ベルト支持ローラ８の回転駆動のＯＮ−ＯＦＦ及び周速を含む制御を、定着ローラ２とは完全に独立して行うことが可能になるので、無端ベルト１０から定着ローラ２への熱の供給量をよりきめ細かく制御することが可能になる。例えば、定着ローラ２の回転が停止されているときに、ベルト支持ローラ８の回転を継続して無端ベルト１０を定着ローラ２に対して相対移動させて熱の供給を自由に行うような熱供給制御、あるいは、電動モータＭｘをサーボモータから構成することにより、ベルト支持ローラ８の周速、したがって無端ベルト１０の周速を自由に変更するような周速制御、などが容易に可能となる。また、電動モータＭｘを正逆回転可能なサーボモータから構成することにより、ベルト支持ローラ８の回転方向及び周速、したがって無端ベルト１０の回転方向及び周速を自由に制御することが可能になる。図４に示す定着装置は、図１を参照して説明した定着装置が備えているのと実質的に同じ基本的構成を有しているので、該基本的構成に関しては、図１に示す定着装置と実質的に同じ作用効果を達成することが可能である。
【００３０】
図５には、本発明による定着装置の更に他の実施形態が示されている。図５に示す定着装置において、ベルト支持ローラ６に対し，定着ローラ２の回転方向下流側に配置されたベルト支持ローラ８は、加熱手段８Ｈが内蔵されたヒートローラから構成されるとともに、定着ローラ２に対し上記第１象限において無端ベルト１０を介して圧接されている。被駆動ベルト支持ローラであるベルト支持ローラ８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ている。他方、ベルト支持ローラ６は、加熱手段６Ｈが内蔵されたヒートローラから構成されるとともに、ベルト支持ローラ８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象限に配置されている）。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重複説明は省略する。
【００３１】
図５に示す定着装置において、定着ローラ２が電動モータＭにより回転駆動されると、定着ローラ２が電動モータＭにより図５において時計方向に回転駆動させられると、圧ローラ４は反時計方向に従動回転させられる。同時に被駆動ベルト支持ローラであるベルト支持ローラ８は、定着ローラ２の駆動ギヤ２Ｇ及び駆動ギヤ２Ｇに噛み合わされたベルト支持ローラ８の被駆動ギヤ８Ｇを介して定着ローラ２により、定着ローラ２とは逆方向に（図５において反時計方向に）回転駆動させられる。その結果、無端ベルト１０はベルト支持ローラ８と同じ反時計方向に回転駆動させられ、ベルト支持ローラ６も無端ベルト１０を介して同じ反時計方向に回転駆動させられる。
【００３２】
無端ベルト１０は、ベルト支持ローラ６に対し、定着ローラ２の回転方向下流側にかつ下方に向かって引っ張られて、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の外周面に対し圧接するよう付勢されるので、無端ベルト１０の定着ローラ２に対する十分な密着性が確保され、熱の伝達が効果的に行われ、定着ローラ２の昇温時間の短縮に寄与する。この定着装置においては、ベルト支持ローラ６及び８がヒートローラから構成されているので、図１に示す定着装置におけるよりも、定着ローラ２の昇温時間を短縮することが可能になる。図５に示す定着装置は、図１を参照して説明した定着装置が備えているのと実質的に同じ基本的構成を有しているので、該基本的構成に関しては、図１に示す定着装置と実質的に同じ作用効果を達成することが可能である。
【００３３】
図６には、本発明による定着装置の更に他の実施形態が示されている。図６に示す定着装置においては、２個のベルト支持ローラ６及び８が定着ローラ２の外周面に対し無端ベルト１０を介して圧接されている。ベルト支持ローラ６は上記第２象限に配置され、また被駆動ベルト支持ローラであるベルト支持ローラ８は上記第１象限に配置されている。ベルト支持ローラ６及び８は、それぞれ、ハロゲンヒータなどから構成される加熱手段６Ｈ及び８Ｈが内蔵されたヒートローラからなる。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重複説明は省略する。
【００３４】
この定着装置によれば、ベルト支持ローラ６及び８と、無端ベルト１０の両方により定着ローラ２に対する熱の伝達が効果的に行われるので、定着ローラ２の昇温時間の短縮に大きく寄与する。また、無端ベルト１０は、ベルト支持ローラ６に対し、定着ローラ２の回転方向下流側にかつ下方に向かって引っ張られて、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の外周面に対し圧接するよう付勢されるので、無端ベルト１０の定着ローラ２に対する十分な密着性が確保され、熱の伝達が効果的に行われ、定着ローラ２の昇温時間の短縮に寄与する。図６に示す定着装置は、図１を参照して説明した定着装置が備えているのと実質的に同じ基本的構成を有しているので、該基本的構成に関しては、図１に示す定着装置と実質的に同じ作用効果を達成することが可能である。
【００３５】
図７には、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が示されている。図７に示す定着装置は、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６及び８を備えている。ベルト支持ローラ６及び８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。ベルト支持ローラ６及び８は、それぞれ、ハロゲンヒータなどから構成される加熱手段６Ｈ及び８Ｈが内蔵されたヒートローラからなる。ベルト支持ローラ６は上記第２象限に配置され、また被駆動ベルト支持ローラから構成されるベルト支持ローラ８は上記第１象限に配置されている。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８間に配置される。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重複説明は省略する。
【００３６】
この定着装置によれば、定着ローラ２に対してベルト支持ローラ６及び８のいずれも圧接されていないので、先の実施形態におけるよりも一層効果的に、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、ベルト支持ローラ６及び８と無端ベルト１０を介して定着ローラ２を効率的に加熱することができる。その結果、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を可能にするのである。
【００３７】
図７に示す定着装置における無端ベルト１０の加熱方式において、２個のベルト支持ローラ６及び８をヒートローラから構成する実施形態に代えて、２個のベルト支持ローラ６及び８のうちの少なくとも1個のベルト支持ローラ、実施形態においては、上記上流側に配置されたベルト支持ローラ６の外周面であって無端ベルト１０が巻き掛けられた周方向領域における外周面の外側に、電磁誘導加熱用の励磁コイル２０（図７において２点鎖線で示されている）、すなわちＩＨコイル２０が該外周面の少なくとも一部領域を外側から隙間をおいて覆うよう配設する、他の実施形態としてもよい。この実施形態において、ベルト支持ローラ６は、アルミニウムなどの金属製の中空管から形成し、また無端ベルト１０をＮｉ、ＳＵＳなどの金属から形成することが好ましい。ＩＨコイル２０は、ベルト支持ローラ６の軸方向に螺旋状に巻かれたコイルからなる。ＩＨコイル２０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２０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。この実施形態において、ＩＨコイル２０をベルト支持ローラ６側に設けるのと同様にベルト支持ローラ８側にも設けて、ベルト支持ローラ６とともにベルト支持ローラ８をも電磁誘導加熱する更に他の実施形態も可能である。
【００３８】
また、図７に示す実施形態において、上記各加熱方式に代えて、無端ベルト１０及びベルト支持ローラ６及び８の各々に囲まれた内側空間に加熱手段１０Ｈ（図７において２点鎖線で示されている）を配設する、更に他の実施形態もある。この実施形態によれば、加熱手段１０Ｈ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１０Ｈからベルト支持ローラ６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。すなわちこの実施形態によれば、加熱手段１０Ｈ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１０Ｈ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。加熱手段１０Ｈはハロゲンヒータからなるが、これをＩＨコイルに代えてもよい。上記ＩＨコイル２０、加熱手段１０Ｈなどは、無端ベルト１０を直接的に加熱する加熱手段を構成する。
【００３９】
上記したような電磁誘導加熱方式を、図１〜図６及び図８（後述する）に示す定着装置の実施形態に適用することも、もちろん可能である。その場合、ベルト支持ローラ６及び８内に、それぞれ、加熱手段６Ｈ及び８Ｈが内蔵されない他の実施形態、定着ローラ２及び圧ローラ４内に、それぞれ、図示しない加熱手段２Ｈ及び４Ｈが内蔵される実施形態、加熱手段２Ｈ、４Ｈ、６Ｈ及び８Ｈが全て使用されない他の実施形態、ベルト支持ローラ６及び８内のいずれかに加熱手段を内蔵する他の実施形態、など、種々の応用例が考えられる。いずれにしても、ＩＨコイル２０と、ハロゲンヒータなどの他の加熱手段と、ベルト支持ローラ６及び８とを、効果的に組み合わせることにより、定着ローラ２の昇温時間の一層の短縮、定着装置のウォームアップ時間一層の短縮が可能になる。
【００４０】
図７に示す上記実施形態（ＩＨコイル２０を使用する電磁誘導加熱方式の実施形態）において、ベルト支持ローラ６は、金属製の中空管から形成され、また無端ベルト１０は金属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１〜図６及び図８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する他の実施形態、ベルト支持ローラ６を合成樹脂製とし、無端ベルト１０を金属製とする更に他の実施形態も可能である。また、無端ベルト１０又はベルト支持ローラ６を合成樹脂製とした場合、ＩＨコイル２０に対向する外周面に導電性の金属層を配設する、更に他の実施形態もある。
【００４１】
図８には、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が示されている。図８に示す定着装置において、定着ローラ２の回転方向上流側に配置されたベルト支持ローラ６は被駆動ベルト支持ローラから構成されている。被駆動ベルト支持ローラからなるベルト支持ローラ６は、ベルト支持ローラ６の回転方向（図８において時計方向）が定着ローラ２の回転方向（図８において時計方向）と同じ方向となるよう回転駆動させられる。無端ベルト１０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と逆の回転方向に移動させられる。
【００４２】
更に具体的に説明すると、ベルト支持ローラ６には被駆動ギヤ６Ｇが一体的に回転できるよう配設され、この被駆動ギヤ６Ｇは、定着ローラ２の駆動ギヤ２Ｇに対し、中間ギヤ１６Ｇを介して噛み合わされている。その他の構成は図７に示す定着装置と実質的に同じであるので、重複説明は省略する。定着ローラ２が電動モータＭにより図８において時計方向に回転駆動させられると、圧ローラ４は反時計方向に従動回転させられる。同時に被駆動ベルト支持ローラであるベルト支持ローラ６は、定着ローラ２の駆動ギヤ２Ｇに噛み合わされた中間ギヤ１６Ｇ及び中間ギヤ１６Ｇに噛み合わされたベルト支持ローラ６の被駆動ギヤ６Ｇを介して定着ローラ２により、定着ローラ２と同じ方向に（図１において時計方向に）回転駆動させられる。その結果、無端ベルト１０はベルト支持ローラ６と同じ時計方向に回転駆動させられ、他のベルト支持ローラ８も無端ベルト１０を介して同じ時計方向に回転駆動させられる。無端ベルト１０は、上記ニップ領域１０Ｎにおいて、定着ローラ２と逆の回転方向（図８において反時計方向）に移動させられる。
【００４３】
例えば図７に示す定着装置においては、無端ベルト１０が、常時、加熱手段６Ｈを内蔵したベルト支持ローラ６によって高温に熱せられた状態で定着ローラ２とのニップ領域１０Ｎに進入するが、ニップ領域１０Ｎにおいて定着ローラ２の表面に熱を奪われて温度が低下する。無端ベルト１０におけるこのような温度低下は、定着ローラ２の表面の温度が十分に暖められていないウォームアップ時におけるほど大きく、上記ニップ領域１０Ｎの幅が広くても、定着ローラ２の表面の温度上昇勾配はさほど大きくはならない。しかしながら、図８に示す定着装置においては、無端ベルト１０は、ニップ領域１０Ｎにおいて、定着ローラ２と逆の回転方向に移動させられるよう構成されているので、定着ローラ２の表面の定点は、ニップ領域１０Ｎにおいて無端ベルト１０の温度が高くなる方向（無端ベルト１０の上流側の、加熱手段８Ｈを内蔵したベルト支持ローラ８に向う方向）に相対移動させられることになる。その結果、特に定着装置におけるウォームアップ時において、定着ローラ２の加熱速度を速めることが可能になる。このように、図８に示す定着装置においては、定着ローラ２への熱供給能力がアップするため、ウォームアップ時間の更なる短縮及び高速システムへの対応が可能となる。なお、無端ベルト１０が、ニップ領域１０Ｎにおいて、定着ローラ２と同じ回転方向に移動させられるよう構成された先の実施形態であっても、無端ベルト１０の周速が定着ローラ２の周速よりも速くなるよう設定された場合においては、実質的に上述したのと同じ作用効果を得ることが可能である。図８に示す定着装置は、図１を参照して説明した定着装置が備えているのと実質的に同じ基本的構成を有しているので、該基本的構成に関しては、図１に示す定着装置と実質的に同じ作用効果を達成することが可能である。
【実施例】
【００４４】
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：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、加熱手段が内蔵された２個のヒートローラとを備えた定着装置。
定着ローラの表面に圧接される２個のヒートローラは、それぞれ、外径２５．０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのアルミニウム製の中空管の表面にＰＦＡによるコーティングを施すことにより構成した。ヒートローラの各々に内蔵される加熱手段は、それぞれ５００Ｗのハロゲンヒータから構成した。ヒートローラの各々の、定着ローラの外周面に対する食い込み量は２．０ｍｍとした。定着ローラは電動モータにより回転駆動させられ、ヒートローラの各々は定着ローラに従動回転させられるよう構成されている。
比較例２：定着ローラと、定着ローラに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た定着装置。２個のベルト支持ローラは、相互に間隔をおいて定着ローラの回転方向上流側及び下流側に配置されている。この２個のベルト支持ローラ間における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。上流側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るとともに、無端ベルトを介して定着ローラに圧接されている。定着ローラは電動モータにより回転駆動させられ、上記ヒートローラは定着ローラに従動回転させられるよう構成されている。下流側に配置されているベルト支持ローラは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。
ヒートローラからなる該上流側のベルト支持ローラは、外径２５．０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ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。該下流側のベルト支持ローラは、外径２０．０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ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。ヒートローラからなる該上流側のベルト支持ローラの、定着ローラの外周面に対する食い込み量（無端ベルト１０を介しての食い込み量）は１．０ｍｍとした。
実施例：比較例１と同じ基本的構成を有する定着装置において、ヒートローラからなる該上流側のベルト支持ローラの、定着ローラの外周面に対する食い込み量（無端ベルト１０を介しての食い込み量）は０．５ｍｍとした。また、定着ローラ２は、定着ローラ２に一体的に回転できるよう配設された駆動ギヤを介して電動モータに駆動結合されることにより、電動モータにより回転駆動される。下流側のベルト支持ローラには被駆動ギヤが一体的に回転できるよう配設され、この被駆動ギヤは、定着ローラの駆動ギヤと噛み合わされている。下流側のベルト支持ローラは定着ローラにより回転駆動させられ、ヒートローラからなる該上流側のベルト支持ローラは無端ベルトを介して下流側のベルト支持ローラに回転駆動させられる。無端ベルトは、無端ベルトの、定着ローラに対するニップ領域において、定着ローラと同じ回転方向に移動させられる。この実施例は、図１に示す、本発明による定着装置の実施形態と実質的に同じ構成を有する定着装置である。
定着ローラが２５℃から１６０℃まで昇温するまでの時間は次のとおりであった。
比較例１：５０・２秒
比較例２：５０・４秒
実施例  ：５０．５秒
以上の実験結果から明らかなように、実施例における昇温時間は、比較例１及び２とほぼ同等であった。この昇温時間は一般的に短いといえるが、このような昇温時間をうるためには、比較例１においては、ヒートローラの各々の、定着ローラの外周面に対する食い込み量を２．０ｍｍとしなければならない。このように食い込み量を多くする構成は、定着ローラに対する局部的な負荷を増加し、定着ローラの耐久性を損なう可能性が高い。
そこで、定着ローラの耐久性についての比較実験を行った。その結果は次のとおりであった。
比較例１：１００００枚（１万枚）通紙で、用紙にしわが発生した。
比較例２：１０００００枚（１０万枚）通紙で、用紙にしわが発生した。無端ベルト及び定着ローラに変形などの損傷は認められなかった。
実施例  ： ３０００００枚（３０万枚）通紙で、用紙にしわは発生しなかった。無端ベルト及び定着ローラに変形などの損傷は認められなかった。
以上の実験結果から明らかなように、比較例１においては、通紙を開始してから比較的初期の段階において、用紙にしわが発生した。すなわち、比較例１においては、ヒートローラの各々の、定着ローラの外周面に対する食い込み量が２．０ｍｍと多いので、回転駆動時において、定着ローラに対する回転方向のねじれ負荷が強くなる。このため、ある程度使用した段階で、定着ローラにおけるスポンジ部に、破泡（スポンジ部のつぶれ）が発生し、更なる使用の継続により、徐々にスポンジ部の外径が変化して用紙の搬送力が不均一となり、しわが発生したものと推測される。
比較例２においては、２個のベルト支持ローラ間における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起因して、上記食い込み量を１．０ｍｍと、比較例１よりも少なくできるので、用紙にしわが発生するのは、比較例１に対し、通紙枚数が１０倍のときと、かなり遅い段階となった。また、無端ベルト及び定着ローラに変形などの損傷は認められなかった。しかしながら、ヒートローラからなる上記上流側のベルト支持ローラは、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ので、通紙枚数が多くなると、無端ベルトの、定着ローラに対するニップ領域において、若干のスリップが発生して駆動が不安定となり、用紙にしわが発生したものと推測される。
図１に示す、本発明による定着装置の実施形態と実質的に同じ構成を有する比較例３においては、下流側のベルト支持ローラは定着ローラにより回転駆動されること、及び、無端ベルトの、定着ローラに対する上記ニップ領域において、上記無端ベルトの、定着ローラに対する圧接が十分に行われること、などに起因して、上記食い込み量を０．５ｍｍと、比較例２よりも更に少なくでき、しかも、無端ベルトの、定着ローラに対するニップ領域におけるスリップの発生を確実に防止できる。その結果、無端ベルトの駆動は常時安定して遂行されるので、通紙枚数が、比較例１に対して３０倍、比較例２に対して３倍となっても、用紙にしわが発生する現象は認められなかった。また、無端ベルト及び定着ローラに変形などの損傷は認められなかった。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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】
【００４６】
２：定着ローラ
４：圧ローラ
６、８：ベルト支持ローラ
１０：無端ベルト
２０：ＩＨコイル
２Ｇ：駆動ギヤ
６Ｇ、８Ｇ：被駆動ギヤ
１２Ｇ、１４Ｇ、１６ｇ：中間ギヤ
６Ｈ、８Ｈ、１０Ｈ：加熱手段
Ｍ、Ｍｘ：電動モータ
Ｐ：用紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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