(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁束形成手段と、
磁束によって発熱する発熱層を有する定着回転体部と、
該定着回転体部を圧接する加圧回転体と、
を備え、
前記定着回転体部と前記加圧回転体との間を通過する記録媒体上に画像を定着させる定着装置であって、
前記加圧回転体が加圧ローラであり、
前記定着回転体部が、無端状の定着ベルトと定着内部ローラと定着外部ローラとを有し、
前記定着ベルトは、前記加圧ローラと前記定着内部ローラとのニップ部、及び前記定着内部ローラと前記定着外部ローラとのニップ部を通過するように配置され、前記定着内部ローラと前記定着外部ローラとは前記定着ベルトを介して回転し、
前記磁束形成手段は、前記定着ベルトの外部にあって、前記定着外部ローラを挟んで両側に位置し、
前記定着回転体部は、前記定着ベルトの内側であって前記磁束形成手段と対向する位置に磁性体を有している
ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定着装置において、
前記定着外部ローラは、離型層を有している
ことを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の定着装置において、
前記定着内部ローラは、弾性層を有している
ことを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１に記載の定着装置において、
前記定着ベルトを回転方向に沿って見た場合に、前記定着内部ローラと前記加圧ローラからなるニップ部を通過してから前記定着内部ローラと前記定着外部ローラからなるニップ部に達するまでの間に、前記定着ベルトの移動を規制する規制部材が設けられている
ことを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項４に記載の定着装置において、
前記規制部材は、通常状態で前記定着ベルトと非接触である
ことを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の定着装置において、
前記規制部材が前記定着ベルトと接触した際に、前記規制部材の存在により、磁束形成手段と前記定着ベルトとの非接触状態が保たれる
ことを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項４ないし請求項６のいずれかに記載の定着装置において、
前記規制部材は、前記定着ベルトの内側に存在している
ことを特徴とする定着装置。
【請求項８】
請求項４ないし請求項６のいずれかに記載の定着装置において、
前記規制部材は、前記定着ベルトの内側と外側に存在している
ことを特徴とする定着装置。
【請求項９】
請求項１に記載の定着装置において、
前記定着ベルトを回転方向に沿って見た場合に、前記定着内部ローラと前記加圧ローラからなるニップ部を通過してから前記定着内部ローラと前記定着外部ローラとからなるニップ部に達するまでの間と、前記定着内部ローラと前記定着外部ローラとからなるニップ部を通過してから前記定着内部ローラと前記加圧ローラからなるニップ部に達するまでの間との両方に、前記定着ベルトの移動を規制する規制部材が設けられている
ことを特徴とする定着装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずかに記載の定着装置を備えている
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、複写機、プリンタ、ＦＡＸなどに用いる定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンタ、ＦＡＸなどに記録紙にトナーを定着するために定着装置が用いられている。図８に示すように従来の定着装置７は、定着ローラ７１、加圧ローラ７２、磁束形成手段７３を備えている。ここで、磁束形成手段７３はコイル７３１、磁束集中部材（フェライト等、以下コアと呼ぶ）７３２などを備えている。Ｐはトナーが転写された紙などの記録媒体である。定着ローラ７１は、発熱層７１ａ（ステンレス、ニッケル、銅、鉄などの金属でできたスリーブ）、弾性層７１ｂ（発泡シリコンゴムがよく使われる）、芯金７１ｃ（アルミニウム、鉄、ステンレスなどが好ましい）を有している。図では省略するが、発熱層７１ａの外側に、画質向上のためにゴム層（シリコンゴムやフッ素ゴムが好適である）や、トナーの固着を防ぐための離型層（例えば、ＰＦＡやＰＴＦＥなど）を設けるのが好ましい。図示しない加圧機構によって、加圧ローラは定着ローラに押し付けられていて、ニップ部を形成する。コイル７３１は、ローラの長手方向（紙面に垂直な方向）に沿って巻かれている。図示しない電源装置によって、コイルに高周波電流が流れると、磁束の変化に伴い、発熱層に渦電流が流れ、加熱される。図８の右方から搬送された紙などの記録媒体Ｐは、ニップ部で加熱・加圧されて、トナーが紙に定着する。この方式では、発熱層７１ａをなるべく薄くして、弾性層７１ｂの断熱性をなるべく上げることで、熱容量を減らし、立ち上がりを短くすることを狙っている。
【０００３】
ここで、図８に示すように、発熱層７１ａである金属スリーブはニップ部を形成できる程度の可撓性を有している。金属スリーブ以外にも、ポリイミド等の耐熱性樹脂に銅などをメッキしたものでもよい。
金属スリーブで発生した熱の全てが、トナーが記録媒体Ｐに定着するために使われるのが理想であるが、実際には、定着ローラ７１の弾性層７１ｂ・芯金７１ｃ、加圧ローラ７２、空気などへの放熱があるので、発生した熱の全てが定着に使われるわけではない。実際には、弾性層７１ｂに伝達される熱量が多い。発泡シリコンゴムの熱伝導率は０．１３Ｗ／ｍ・Ｋ程度であって、空気の熱伝導率約０．０４Ｗ／ｍ・Ｋよりも大きい。弾性層７１ｂの熱伝導率が大きいほど立ち上がりは遅くなる。
仮に、図９のように、弾性層ではなく空気層Ｓを設けることができたら、発泡シリコンゴムよりも熱伝導率が低い分、熱の逃げが減るので、効率が向上して、立ち上がりが速くなる。しかし、単に断熱層として空気に置き換えただけでは、加圧ができないので、トナーが定着しない。
【０００４】
これに対して、図１０のように、内部に金属ローラ（定着内部ローラ７５と呼ぶ）を設けて加圧し、ニップ部を形成することで定着が可能となる。ところが、定着ローラ（スリーブ）７１は可撓性を有するので、内部が発泡シリコンゴムではなく空気の場合、特に回転時に形状を維持するのが困難である。定着内部ローラ７５と接触しているＡ部での形状変動は小さいが、Ｂ部では定着ローラ７１の形状が不安定であるため、コイルとのギャップが変動してしまい、加熱できない、又は加熱できても温度変動が大きいため良好な画像が得られないなどの不具合がある。スリーブの形状変動を誇張して描くと、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すようになる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１７０５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、立ち上がりが速く、画像不良を起こさない定着装置及び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】
【０００７】
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の定着装置では、磁束形成手段と、磁束によって発熱する発熱層を有する定着回転体部と、該定着回転体部を圧接する加圧回転体と、を備え、前記定着回転体部と前記加圧回転体との間を通過する記録媒体上に画像を定着させる定着装置であって、前記加圧回転体が加圧ローラであり、前記定着回転体部が、無端状の定着ベルトと定着内部ローラと定着外部ローラとを有し、前記定着ベルトは、前記加圧ローラと前記定着内部ローラとのニップ部、及び前記定着内部ローラと前記定着外部ローラとのニップ部を通過するように配置され、前記定着内部ローラと前記定着外部ローラとは前記定着ベルトを介して回転し、前記磁束形成手段は、前記定着ベルトの外部にあって、前記定着外部ローラを挟んで両側に位置し、前記定着回転体部は、前記定着ベルトの内側であって前記磁束形成手段と対向する位置に磁性体を有していることを特徴とする。
また、本発明の定着装置では、さらに、前記定着外部ローラは、離型層を有していることを特徴とする。
また、本発明の定着装置では、さらに、前記定着内部ローラは、弾性層を有していることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の定着装置では、さらに、前記定着ベルトを回転方向に沿って見た場合に、前記定着内部ローラと前記加圧ローラからなるニップ部を通過してから前記定着内部ローラと前記定着外部ローラからなるニップ部に達するまでの間に、前記定着ベルトの移動を規制する規制部材が設けられていることを特徴とする。
また、本発明の定着装置では、さらに、前記規制部材は、通常状態で前記定着ベルトと非接触であることを特徴とする。
また、本発明の定着装置では、さらに、前記規制部材が前記定着ベルトと接触した際に、前記規制部材の存在により、磁束形成手段と前記定着ベルトとの非接触状態が保たれることを特徴とする。
また、本発明の定着装置では、さらに、前記規制部材は、前記定着ベルトの内側に存在していることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の定着装置では、さらに、前記規制部材は、前記定着ベルトの内側と外側に存在していることを特徴とする。
また、本発明の定着装置では、さらに、前記定着ベルトを回転方向に沿って見た場合に、前記定着内部ローラと前記加圧ローラからなるニップ部を通過してから前記定着内部ローラと前記定着外部ローラとからなるニップ部に達するまでの間と、前記定着内部ローラと前記定着外部ローラとからなるニップ部を通過してから前記定着内部ローラと前記加圧ローラからなるニップ部に達するまでの間との両方に、前記定着ベルトの移動を規制する規制部材が設けられていることを特徴とする。
本発明の画像形成装置は、上記のいずれかの定着装置を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記解決する手段としての定着装置及び画像形成装置では、磁束形成手段と、磁束によって発熱する発熱層を有する定着回転体部とが設けられており、輪環状の定着回転体を用いれば環の内側が空気層となり断熱層となるので定着装置の立ち上がりが速い。また、定着内部ローラによって定着回転体の形状が維持されるので画像不良を起こさない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
【００１２】
図１は、本発明の定着装置を備える画像形成装置の一実施形態を示す説明図である。図１は、本発明のトナー補給装置の一実施形態を備える画像形成装置を示している。画像形成装置本体の内部には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の像担持体（感光体ともいう）１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが並行して配設されている。すなわち、この画像形成装置は、タンデム型のカラーレーザー複写機である。画像形成装置本体は、プリンタ部１００と、プリンタ部１００を載せる給紙装置２００とを備えている。圧板開閉式スキャナは、プリンタ部１００の上に固定されたスキャナ部本体３００と、スキャナ部本体３００に回動自在に設けられた自動原稿送り装置４００とを備えている。
上記プリンタ部１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための４個のプロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋからなる画像形成ユニット２０を備えている。各符号の数字の後に付されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の部材であることを示している。プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの他には、光書込ユニット２１、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、及びベルト定着方式の定着装置７などが配設されている。
【００１３】
原稿をコピーする際には、ユーザーは、例えばシート原稿の束を自動原稿送り装置４００の原稿台３０にセットする。又は、１枚の原稿をコンタクトガラス３２の上に載置する。１枚ずつコンタクトガラス３２の上に載置する場合、先ず、スキャナ部本体３００に対して自動原稿送り装置４００を上方へ回動させ、コンタクトガラス３２を露出させる。この後、コンタクトガラス３２に原稿を載置し、次いで自動原稿送り装置４００を下方へ回動させてコンタクトガラス３２との間に原稿を挟み込む。
【００１４】
このようにして原稿をセットした後、コピースタートスイッチを押下すると、スキャナ部本体３００による原稿読取動作がスタートする。ただし、自動原稿送り装置４００にシート原稿をセットした場合には、この原稿読取動作に先立って、自動原稿送り装置４００が作動してシート原稿をコンタクトガラス３２まで移動させる。原稿読取動作では、先ず、第１走行体３３と第２走行体３４とがともに走行を開始し、第１走行体３３に設けられた光源から光が発射される。そして、原稿面からの反射光は、第２走行体３４内に設けられたミラーで反射し、次いで、結像レンズ３５を通過し、最後に読取センサ３６に入射する。読取センサ３６は、入射光に基づいて画像情報を構築する。シート原稿が自動原稿送り装置４００によりコンタクトガラス３２上に載置された場合には、シート原稿は原稿排紙部３１に排紙される。
このような原稿読取動作と併行して、各プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ内の各機器、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、及び定着装置７がそれぞれ駆動を開始する。そして、読取センサ３６によって構築された画像情報に基づいて、光書込ユニット２１が駆動制御されて、各像担持体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が形成される。これらのトナー像は、中間転写ベルト１１０上に重ね合わせて転写され、４色トナー像となる。
【００１５】
また、原稿読取動作の開始とほぼ同時に、給紙装置２００は給紙動作を開始する。この給紙動作では、複数の給紙ローラ４２のうちの１個が選択的に回転させられ、ペーパーバンク４３内に多段に設けられた給紙カセット４４のうちの１つから転写紙が送り出される。転写紙が送り出される際、分離ローラ４５で１枚ずつ転写紙が分離されて１枚ずつ転写紙が給紙路４６に進入する。その後、搬送ローラ対４７によって二次転写ニップに向けて搬送される。一方、給紙カセット４４からの給紙に代えて、手差しトレイ５１からの給紙が行われる場合がある。この場合、手差し給紙ローラ５０が選択的に回転させられ、手差し給紙ローラ５０によって転写紙が画像形成装置内に送り出される。その際、複数枚の転写紙が相互の摩擦力により一体として搬送されようとするが、分離ローラ５２があるので、転写紙は１枚ずつ搬送されることになる。このようにして１枚ずつ転写紙がプリンタ部１００の手差し給紙路５３に給紙される。
【００１６】
以下、画像形成装置の構成要素（光書込ユニット２１、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２及び定着装置７）について説明する。なお、フルカラー画像を形成する場合を前提として説明する。
先ず、光書込ユニット２１について説明する。光書込ユニット２１は、図示しない光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて像担持体１の表面にレーザー光を照射する。すると、帯電装置によって一様帯電された像担持体１は、レーザー光が照射された部分について表面電位が減衰する。この減衰により、像担持体１の表面に静電潜像が形成される。このようにして形成された静電潜像は現像装置４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって現像されてトナー像となる。
なお、像担持体１に形成されたトナー像は、中間転写ベルト１１０に一次転写される。一次転写後の像担持体１の表面にはトナーが残っているため、クリーニング装置によって像担持体１の表面がクリーニングされる。そして、潤滑剤塗布装置を経た後、除電器によって除電され、帯電装置によって一様帯電され、初期状態に戻る。
【００１７】
次いで、中間転写ユニット１７について説明する。中間転写ユニット１７は、中間転写ベルト１１０とベルトクリーニング装置９０を有している。また、中間転写ユニット１７は、従動ローラ１４、駆動ローラ１５、二次転写ローラ１６、及び４個の一次転写ローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを有している。中間転写ベルト１１０は、従動ローラ１４を含む複数のローラによって張架されている。そして、中間転写ベルト１１０は、モータによって駆動される駆動ローラ１５の回転によって無端移動する。４個の一次転写ローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ中間転写ベルト１１０の内周面に接触するようにして配設され、図示しない電源から一次転写バイアス電圧が印加される。また、一次転写ローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、中間転写ベルト１１０をその内周面側から像担持体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧して一次転写ニップを形成する。そして、一次転写バイアス電圧の影響により、像担持体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと一次転写ローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間（一次転写ニップ）に一次転写電界が形成される。
【００１８】
像担持体１Ｙ上に形成されたＹトナー像は、この一次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト１１０に一次転写される。このＹトナー像には、像担持体１Ｍ，Ｃ，Ｋに形成されたＭ，Ｃ，Ｋトナー像が順次重ね合わされる。この重ね合わせにより、中間転写ベルト１１０には多重トナー像である４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
中間転写ベルト１１０に転写された４色トナー像は、二次転写ニップで転写紙に転写される。二次転写ニップ通過後にトナーが表面に残留した中間転写ベルト１１０は、従動ローラ１４とベルトクリーニング装置９０との間に挟み込まれ、ここでベルトクリーニング装置９０によってクリーニングされる。
【００１９】
次いで、二次転写装置２２について説明する。二次転写装置２２は、中間転写ユニット１７の下方に設けられている。また、二次転写装置２２は、２個の張架ローラ２３によって張架された紙搬送ベルト２４を備えている。紙搬送ベルト２４は、少なくともいずれか一方の張架ローラ２３の回転駆動に伴って、無端移動する。２個の張架ローラ２３のうち、図中右側に配設された張架ローラ２３は、二次転写ローラ１６と対になって、中間転写ベルト１１０及び紙搬送ベルト２４を挟み込んでいる。この挟込みにより、中間転写ベルト１１０と紙搬送ベルト２４とが接触して二次転写ニップが形成される。そして、この右側の張架ローラ２３には、トナーと逆極性の二次転写バイアス電圧が印加される。この二次転写バイアス電圧の印加により、二次転写ニップにおいて中間転写ベルト１１０から張架ローラ２３側に向けてトナーが静電移動する二次転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト１１０に転写された４色トナー像に同期するようにレジストローラ対４９によって二次転写ニップに送り込まれた転写紙に、二次転写電界及びニップ圧の影響により４色トナー像が転写される。なお、張架ローラ２３に二次転写バイアス電圧を印加する方式に代えて、帯電チャージャで転写紙を非接触状態で帯電させる方式を採用してもよい。
【００２０】
画像形成装置本体の下部に設けられた給紙装置２００には、複数の転写紙を束の状態にして収容可能な給紙カセット４４が、鉛直方向に間隔を置いて複数配設されている。給紙カセット４４の一番上の転写紙には、給紙ローラ４２が押し当てられている。そして、給紙ローラ４２を回転させることにより、一番上の転写紙は給紙路４６に向けて送り出される。
給紙カセット４４から送り出された転写紙を受け入れる給紙路４６には、複数の搬送ローラ対４７と、給紙路４６の末端付近に設けられたレジストローラ対４９とが設けられている。転写紙は、搬送ローラ対４７を介してレジストローラ対４９に向けて搬送される。レジストローラ対４９に向けて搬送された転写紙は、レジストローラ対４９のローラ間に挟まれる。一方、中間転写ベルト１１０上に形成された４色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って二次転写ニップに進入する。レジストローラ対４９は、二次転写ニップにおいて４色トナー像を転写させることができるタイミングでローラ間に挟み込んだ転写紙を送り出す。これにより、二次転写ニップでは、中間転写ベルト１１０上の４色トナー像が転写紙に転写される。このようにしてフルカラー画像が印刷された転写紙は、紙搬送ベルト２４の無端移動に伴って移動し、次いで紙搬送ベルト２４から定着装置７に送られる。
【００２１】
定着装置７では、定着ニップに挟み込まれた転写紙を加熱する。この加熱やニップ圧の影響により、フルカラー画像が転写紙に定着する。
定着装置７で定着処理が施された転写紙は、プリンタ筐体の図中左側板から突設したスタック部５７に排紙されるか、もう一方の面にもトナー像を形成するために二次転写ニップに戻されるかする。
なお、Ｋトナーのみからなるモノクロ画像を形成する場合には、図示しない機構により、中間転写ベルト１１０を図中左下に傾けるような姿勢にして、その上部張架面を像担持体１Ｙ，Ｍ，Ｃから離間させる。そして、４個の像担持体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、像担持体１Ｋだけを回転させて、Ｋトナー像だけを作像する。この際、Ｙ，Ｍ，Ｃについては、像担持体１だけでなく、現像装置４の駆動をも停止させる。
【００２２】
［第１実施形態］
図２は、本発明の定着装置の第１実施形態の構成を示している。図に示すように、金属製の定着外部ローラ７６を設ける。定着回転体である無端状のベルト７７を挟んで加圧ローラ７２と定着内部ローラ７５で定着ニップ部Ｙを形成し、ベルト７７を挟んで定着内部ローラ７５と定着外部ローラ７６で別のニップ部Ｘを形成する。これらの３つのローラにより定着回転体部が構成されている。この定着回転体部の各部材は、それぞれ図２の矢印方向に回転し、摩擦によってベルト７７を回転させて、記録材を搬送する。ニップ部Ｘ，Ｙが存在することにより、ニップ部Ｘ，Ｙ付近での金属スリーブの形状変動を抑えることができ、記録媒体Ｐに定着する画像が良好になる。また、ベルト７７は輪環状であるため、ベルト７７の内側は空気であり、ベルト７７からの熱の逃げが抑止され、定着装置７の立ち上がりを速くすることができる。
【００２３】
この場合の加熱位置は、図３（ａ）及び図３（ｂ）の２種類が考えられる。図３（ａ）では、定着外部ローラ７６の両側にコイル７３１が設けられ、ニップ部Ｘ付近ではベルト７７の形状変動が小さいので、コイル７３１とベルト７７のギャップを維持しやすく、好適である。この場合も、コイル７３１はローラの長手方向に沿って巻かれている。図３（ｂ）に示すように、ニップ部Ｘとニップ部Ｙとの間を加熱位置とすると、スリーブ形状変動は図３（ａ）の場合よりも大きくなるが、定着ニップ部Ｙからの距離は図３（ａ）の場合よりも近いため、加熱してからニップ部Ｙに至るまでの放熱を比較的小さくすることができる。
また、図３（ｂ）の場合と、従来のベルト定着方式（図１２参照）とを比較すると、図３（ｂ）の本実施形態では、従来用いられていた加熱ローラ９１（図１２記載）が存在せず加熱位置に加熱ローラが存在しないため、加熱ローラに熱を奪われず、従来よりもウォームアップ時間を短くすることができるという利点がある。
図３（ｂ）の場合、Ｃ部及びＤ部でのスリーブ形状変動を抑えるために、図３（ｃ）のようなガイド７８等を設けてもよい。ガイド７８は断面がコの字形状をしていて、ベルト７７の動きを抑制する。このような構成にすると、ベルト７７の形状変動が生じてもガイド７８の存在により磁束形成手段７３とベルト７７が接触することがなく、ベルト７７の破断を防止することができる。
【００２４】
上述した第１実施形態の定着装置７では、磁束形成手段７３と、磁束によって発熱する発熱層７１ａを有する定着回転体部とが設けられており、輪環状のベルト７７を用いているので環の内側が空気層となり断熱層となるので定着装置７の立ち上がりが速い。また、定着内部ローラ７５によってベルト７７の形状が維持されるので画像不良を起こさない。なお、定着装置だけでなく像加熱装置全般に本発明を適用し得る。
さらに、定着外部ローラ７６の表面に離型層を設けるとよい。離型層がないと、トナーが固着して、ベルト７７に傷がついたり、ベルト７７の回転が不安定になったりする可能性があるが、離型層を設けることで、このような不具合を防ぐことができる。また、定着内部ローラ７５の表面に弾性層（発泡シリコンゴム等）を設けるとよい。一般的に発泡シリコンゴムは金属よりも熱伝導率が小さいので、弾性層を設けると、ニップ部Ｘ，Ｙでの熱の逃げを減らすことができる。また、発泡シリコンゴムの方が変形しやすいため、ニップ部Ｘ，Ｙのニップ幅が増えて、画質が安定するという利点もある。
また、図４に示すように、ベルト７７の内部に磁性体７９を設けることで、ベルト７７へ磁束が集中するので効率的にベルト７７を昇温することができ、定着装置７の立ち上がりが速くなる。
【００２５】
［第２実施形態］
図６は、本発明の定着装置の第２実施形態の構成を示しており、図５は、第１実施形態の構成を示している。先ず、図５を用いて第１実施形態からの改良点について説明する。図５（ａ）（図３（ｂ）と同様）に示すように、ベルト７７を挟んで定着内部ローラ７５と定着外部ローラ７６とでニップ部Ｘを形成し、ベルト７７を挟んで加圧ローラ７２と定着内部ローラ７５とでニップ部Ｙを形成する。これらの３つのローラは、それぞれ図２で示す矢印方向と同方向に回転し、摩擦力によってベルト７７を回転させて、記録媒体を搬送する。
ベルト７７は従動回転のため、仮に、何らかの原因でスリップが生じた場合、図５（ｂ）又は図５（ｃ）に示すように、ベルト７７の位置が変化し、ニップ部Ｙとニップ部Ｘとの間のベルト７７の長さが変動する可能性がある。図５（ａ）は正常状態である。図５（ｂ）に示すように、ニップ部Ｙからニップ部Ｘまでの距離が短くなった場合、ベルト７７が磁束形成手段７３に接触し変形する可能性がある。また、図５（ｃ）に示すように、ニップ部Ｙからニップ部Ｘまでの距離が長くなった場合、ベルト７７と磁束形成手段７３との間隔が大きくなり、加熱効率が下がる。
【００２６】
このようなことを防ぐために、この第２実施形態では、図６に示すように、規制部材７４Ａ，７４Ｂを設ける。規制部材７４Ａ，７４Ｂは通常状態で、ベルト７７と非接触のため、磨耗してベルト７７が破断するようなことはない。規制部材７４Ａ，７４Ｂが存在するため、仮にニップ部Ｙからニップ部Ｘまでの距離が短くなった場合には、図６（ｂ）に示すようにベルト７７は規制部材７４Ｂに接触するため、ベルト７７がそれ以上変形することはなく、すなわち、ニップ部Ｙからニップ部Ｘまでの距離がさらに短くなることはない。もし規制部材７４Ａ，７４Ｂが存在しないと図６（ｃ）（図５（ｂ）と同じ状態）のようになってしまう。
また、ニップ部Ｙからニップ部Ｘまでの距離が長くなった場合には、図６（ｄ）に示すように規制部材７４Ａと接触するため、やはり、ベルト７７がそれ以上変形することはなく、すなわち、ニップ部Ｙからニップ部Ｘまでの距離がさらに長くなることはない。もし規制部材７４Ａが存在しないと図６（ｅ）（図５（ｃ）と同じ状態）のようになってしまう。
図６で、長い点線に対して、各ローラや規制部材７４Ａ，７４Ｂの位置は変化しないが、ベルト７７は変化している。このように図示したのは、ベルト７７が移動することがあることを分かりやすくするためである。
【００２７】
ここで、ニップ部Ｙからニップ部Ｘまでの距離が短くなる場合について検討する。図６（ｂ）のように、ベルト７７が規制部材７４Ａ，７４Ｂと接触して、ニップ部Ｙからニップ部Ｘまでの距離が最も短くなる場合を考える。ベルト７７と磁束形成手段７３の距離が近い方が効率は高いが、コイル７３１の温度が上昇して絶縁層が破壊したり、ベルト７７が磁束形成手段７３と接触して破損したりする問題である。そこで、ベルト７７が磁束形成手段７３と接触しないように、規制部材７４Ｂの形状・位置を調整すると、上述の問題を防ぐことができる。詳しくは後述する。
規制部材７４Ａ，７４Ｂを、ニップ部Ｙを通過後、加熱されるまでの間に置くのは、１）加熱前であることにより、熱の逃げを気にしなくて済むという利点と、２）規制部材７４Ａ，７４Ｂをベルト７７の外側に設ける場合は、加熱部近くに設ける場合と比べて、規制部材７４Ａ，７４Ｂを設けるスペースを取り易いという利点とがある。２）について言い換えれば、加熱部付近には、磁束形成手段７３があるので、ベルト７７の外側に規制部材７４Ａを設けるのは困難である。本実施形態では、規制部材７４Ａは円柱状、規制部材７４Ｂは湾形状である。
【００２８】
図７は、各部材の位置関係を示している。図７中、ベルト周長はＬ、ニップ部Ｙからニップ部Ｘまでの長さはＬ１、ニップ部Ｘからニップ部Ｙまでの長さはＬ２、定着内部ローラの半径はＲ、規制部材の半径はＲａ、定着内部ローラと規制部材との中心間距離はＬａ、仮想的な規制部材の半径はＲｂ、定着内部ローラと仮想的な規制部材の中心間距離はＬｂ、コイルの半径はＲ０、定着内部ローラとコイルとの中心間距離はＬ０とされている。
ここで、Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２（Ｌ１はＲ，Ｒａ，Ｌａの値は予め分かっているので、所定の値を採る）の関係式が成立する。
ベルトが図６（ｂ）の状態になったとき、規制部材と反対側に仮想的規制部材（図７中、点線で図示））があると仮定する。規制部材と仮想的規制部材とによってベルトに張力が加わっており、ニップ部Ｙからニップ部Ｘまでのベルトの長さＬ１がちょうど（Ｌ−Ｌ２）であるとする。これは、Ｌ２が（Ｌ−Ｌ１）よりも大きくなったり、小さくなったりしていない状態である。このとき、Ｌ２はある値を採り、Ｒも分かっているので、ＲｂとＬｂは、一方が決まればもう一方が決まる関係にあるＲｂが小さくなるほど、Ｌｂは大きくなる。
ここで、
Ｌｂ＜Ｌ０・・・式（１）
Ｒｂ＜Ｒ０・・・式（２）
を満たせば、コイルとベルトとの非接触状態が保たれるので、式（１）及び式（２）を満たすように、Ｒａ、Ｒ、Ｌａ、Ｌ、Ｌ０、Ｒ０を決めればよい。
【００２９】
上述した第２実施形態の定着装置７では、第１実施形態の定着装置７と同様の作用効果を奏する。また、この第２実施形態では、規制部材７４Ａ，７４Ｂの存在によりベルト７７の変動を低減することができ、定着装置７の耐久性・安全性が向上する。定着装置７は、さらに、通常時に規制部材７４Ａ，７４Ｂとベルト７７とを非接触としているので、接触する場合に比べて、ベルト７７の磨耗を防いで寿命を伸ばすことができる。また、ベルト７７が規制部材７４Ａ，７４Ｂに接触した場合でもベルト７７とコイル７３１・コア７３２等の磁束形成手段７３は接触しないので、安全性を保つことができ、ベルト７７の破損を防ぐことができる。また、規制部材７４Ｂをベルト７７の内側に設けたので、規制部材７４Ｂの存在により定着装置７が大きくなることはなく、スペース的に有利である。
【００３０】
また、定着装置７は、規制部材を、ベルト７７の内側だけでなく、外側にも設けたので、定着内部ローラ７５と加圧ローラ７２とからなるニップ部Ｙから定着内部ローラ７５と定着外部ローラ７６とからなるニップ部Ｘまでのベルト７７の長さが、通常時よりも長くなる場合と、短くなる場合の、どちらにも備えることができる。すなわち、ベルト７７が磁束形成手段７３に近づき過ぎて接触したり、ベルト７７が磁束形成手段７３から離れ過ぎて加熱できなくなったりすることがない。
上述した第２実施形態では、ベルト７７の内側・外側両方に設けた例について説明したが、ベルト７７の内側であって、ニップ部Ｘから加熱部までと、加熱部からニップ部Ｙまでとの両方に設けてもよい。この場合、加熱部の近くに規制部材を設けるので、規制部材の材料としては樹脂などの非磁性材料や熱伝導の低い材料が好ましい。規制部材が２つともベルトの内側に設けると、ベルトの外側に設けた第１実施形態に比べて、定着装置全体が小さくて済むという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、本発明の定着装置を備える画像形成装置の一実施形態を示す説明図である。
【図２】図２は、本発明の定着装置の第１実施形態の構成を示す説明図である。
【図３】図３は、定着回転体の加熱位置の変化を示す説明図である。図３（ａ）は磁束形成手段が定着外部ローラの両側に設けられている例を示している。図３（ｂ）は磁束形成手段が扁平状の定着回転体の長辺の両側に設けられている例を示している。図３（ｃ）は図３（ｂ）の定着回転体を覆うガイドが設けられている例を示している。
【図４】図４は、図３（ａ）の定着装置に磁性体が設けられている形態を示す説明図である。
【図５】図５は、本発明の定着装置の第２実施形態を説明するために用いる第１実施形態の定着装置を示す説明図である。図５（ａ）は図３（ｂ）の定着装置を示している。図５（ｂ）は図５（ａ）の磁束形成手段が定着回転体と衝突しているときの形態を示している。図５（ｃ）は図５（ａ）の定着回転体が磁束形成手段から離隔したときの形態を示している。
【図６】図６は、本発明の定着装置の第２実施形態の構成を示す説明図である。図６（ａ）は定着回転体の正常状態を示している。図６（ｂ）は定着回転体がスライドし定着回転体内部に配置された規制部材と接触している状態を示している。図６（ｃ）は図５（ｂ）と同様の状態を示しており、磁束形成手段が定着回転体と接触しているときの形態を示している。図６（ｄ）は定着回転体がスライドし定着回転体外部に配置された規制部材と接触している状態を示している。図６（ｅ）は図５（ｃ）と同様の状態を示しており、図６（ａ）の定着回転体が磁束形成手段から離隔したときの形態を示している。
【図７】図７は、図６に示す各部材の位置関係を示す説明図である。
【図８】図８は、従来の定着装置を示す説明図である。
【図９】図９は、従来の定着装置を示す説明図である。
【図１０】図１０は、従来の定着装置を示す説明図である。
【図１１】図１１は、従来の定着装置に用いられるスリーブの形状変動を示す説明図である。図１１（ａ）はスリーブの高さ方向が長くなった形態を示しており、図１１（ｂ）はスリーブの幅方向が長くなった形態を示している。
【図１２】図１２は、従来の定着装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  像担持体
４  現像装置
７  定着装置
７１  定着ローラ
７１ａ  発熱層
７１ｂ  弾性層
７１ｃ  芯金
７２  加圧ローラ
７３  磁束形成手段
７３１  コイル
７３２  磁束集中部材（コア）
７４Ａ，７４Ｂ  規制部材
７５  定着内部ローラ
７６  定着外部ローラ
７７  ベルト
７８  ガイド
７９  磁性体
１４  従動ローラ
１５  駆動ローラ
１６  二次転写ローラ
１７  中間転写ユニット
１８  プロセスカートリッジ
２０  画像形成ユニット
２１  光書込ユニット
２２  二次転写装置
２３  張架ローラ
２４  紙搬送ベルト
３０  原稿台
３１  原稿排紙部
３２  コンタクトガラス
３３  第１走行体
３４  第２走行体
３５  結像レンズ
３６  読取センサ
４２  給紙ローラ
４３  ペーパーバンク
４４  給紙カセット
４５  分離ローラ
４６  給紙路
４７  搬送ローラ対
４９  レジストローラ対
５０  手差し給紙ローラ
５１  手差しトレイ
５２  分離ローラ
５３  手差し給紙路
５７  スタック部
６２  一次転写ローラ
９０  ベルトクリーニング装置
９１  加熱ローラ
１００  プリンタ部
１１０  中間転写ベルト
２００  給紙装置
３００  スキャナ部本体
４００  自動原稿送り装置
Ｐ  記録媒体
Ｓ  空気層
【図１】
0005211870.tif 000002
【図２】
0005211870.tif 000003
【図３】
0005211870.tif 000004
【図４】
0005211870.tif 000005
【図５】
0005211870.tif 000006
【図６】
0005211870.tif 000007
【図７】
0005211870.tif 000008
【図８】
0005211870.tif 000009
【図９】
0005211870.tif 000010
【図１０】
0005211870.tif 000011
【図１１】
0005211870.tif 000012
【図１２】
0005211870.tif 000013