(57)【要約】【課題】無端ベルトの側端面を無端ベルトの回動方向でニップ部よりも下流側で寄り規制部に接触させる場合の長手方向の曲げ応力による折れや割れを解消する画像加熱装置を提供する。【解決手段】無端ベルトの側端面をニップ部よりも上流側の所定領域で寄り規制部に接触させる一方、無端ベルトの回動方向で他の領域では寄り規制部から離間させる。【選択図】図１
2012008377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する回動可能な無端ベルトと、
前記無端ベルトの内側に配置されたバックアップ部材と、
前記無端ベルトを介して前記バックアップ部材と圧接して前記無端ベルトとの間でニップ部を形成する加圧回転体と、
前記加圧回転体を回転駆動する駆動手段と、
前記加圧回転体の回転駆動に従動して回動する前記無端ベルトの回動方向に交差する長手方向の端部領域で前記無端ベルトの内面をガイドするガイド部と、
前記無端ベルトの側端面が接触することで前記無端ベルトの前記長手方向への寄り移動を規制する寄り規制部と、を有し、
前記ニップ部で画像を担持した記録材を挟持搬送しつつ加熱する画像加熱装置において、
前記ガイド部で内面がガイドされる前記無端ベルトの側端面が前記ニップ部よりも前記無端ベルトの回動方向で上流側の所定領域で前記寄り規制部に接触する一方、前記無端ベルトの回動方向で他の領域では前記無端ベルトの側端面が前記寄り規制部から離間するように、前記寄り規制部に段差部を設けたことを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記無端ベルトの回動方向で上流側の所定領域は前記無端ベルトの内面が前記ガイド部と絶えず接触する領域に基づいて定まる領域であることを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
【請求項３】
前記無端ベルトの回動方向で上流側の所定領域は前記無端ベルトの内面が前記ガイド部と絶えず接触する領域に対して等しい領域あるいはより狭い領域であることを特徴とする請求項２に記載の画像加熱装置。
【請求項４】
前記バックアップ部材が加熱部材を備え、前記無端ベルトが前記加熱部材で加熱されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像加熱装置。
【請求項５】
前記無端ベルトが強磁性部材であり、前記無端ベルトに渦電流を発生させ前記無端ベルトを発熱させる磁界発生手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に使用される画像加熱装置に関する。画像加熱装置としては、記録材上に形成した未定着画像を固着画像として加熱定着する定着装置や、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢度を増大させる光沢度増大装置等を挙げることができる。特に、電子写真方式を採用し、潜像を形成する像担持体を用いて、記録材上に画像を形成する複写機やプリンタ（例えばレーザプリンタ、ＬＥＤプリンタ）等の画像形成装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
（定着装置一般）
従来、電子写真方式等を用いた画像形成装置は、例えば像担持体としての感光体ドラム上に形成された潜像を現像して可視画像化する。そして、この可視画像（トナー画像）を記録材に静電気力を用いて転写させ、次いで転写画像を熱により定着させることによって、前記記録材上に画像を記録形成する。
【０００３】
（オンデマンド定着）
電子写真装置、静電記録装置などの画像形成装置においては、記録材としてのシート上にトナー画像を形成し、これを加熱、加圧して定着させることにより画像を形成している。このような定着装置として、内部にヒータを有する定着ローラに加圧ローラを圧接して定着ニップ部を形成し、定着を行うローラ定着方式が従来採用されている。
【０００４】
定着装置においては、省エネルギの観点や、画像形成装置の使用時にユーザーを待たせない等の観点から、加熱部材を瞬時に所定の温度に加熱することができ、待ち時間（ウォームアップタイム）をゼロとした装置が求められている。上述した加熱ロールとしてその内部に配設したハロゲンランプ等の加熱源によって加熱する方式では、以下の理由により達成することができない。即ち、加熱部材である加熱ロールは、加圧ロール等の加圧部材が圧接されるものであるため、所定以上の剛性を保つ必要があり、ある厚さ以上の金属製のコアを有している。そのため、上記加熱ロールは、熱容量をあまり減少できない。また、加熱源としてのハロゲンランプは加熱ロールの内部に設けられて、内部から加熱ロールを加熱することになるので、加熱ロールの表面に熱が伝わるまで時間がかかるため、待ち時間が必然的に長くなってしまう。以上の理由により、上記従来の定着装置では、ウォームアップに時間を要してしまい、待ち時間が長くなるという問題点を有している。  
【０００５】
そこで、近年では、クイックスタートや省エネルギの観点から可撓性を有する回動可能な無端ベルトとしてフィルムを用いたフィルム加熱方式の定着装置が知られる（特許文献１）。即ち、加熱体としての例えばセラミックヒータと、加圧部材としての加圧ローラとの間に加熱部材としての耐熱性樹脂フィルム（以下、定着フィルムと記す）を挟ませて定着ニップ部を形成する。そして、定着ニップ部の定着フィルムと加圧ローラとの間に未定着トナー画像を形成担持させた記録材を導入して定着フィルムと一緒に挟持搬送させる。これにより、定着フィルムを介してセラミックヒータの熱を与えながら定着ニップ部の加圧力で未定着トナー画像を記録材面に定着させる。
【０００６】
このフィルム加熱方式の加熱装置は、スタンバイ中のヒータへの通電を必要とせず、画像形成装置がプリント信号を受信してから、ヒータへの通電を行っても記録材が加熱装置に到達するまでに加熱可能な状態にする事が可能である。よって省エネの観点からフィルム加熱方式の加熱装置はエネルギを無駄にしない、優れた定着装置となる。
【０００７】
また、このフィルム加熱方式の加熱装置において、加熱部材として樹脂製定着フィルムよりも高熱伝導の金属を基層として形成される金属製の薄肉スリーブを用いた場合、定着性能の向上が図られ、画像形成装置の高速化にも十分に対応することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平４−４４０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は従来技術の更なる改善であり、その目的は無端ベルトの側端面を無端ベルトの回動方向でニップ部よりも下流側で寄り規制部に接触させる場合の長手方向の曲げ応力による折れや割れを未然に防止することができる画像加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、この発明に係わる装置の代表的な構成は、可撓性を有する回動可能な無端ベルトと、前記無端ベルトの内側に置されたバックアップ部材と、前記無端ベルトを介して前記バックアップ部材と圧接して前記無端ベルトとの間でニップ部を形成する加圧回転体と、前記加圧回転体を回転駆動する駆動手段と、前記加圧回転体の回転駆動に従動して回動する前記無端ベルトの回動方向に交差する長手方向の端部領域で前記無端ベルトの内面をガイドするガイド部と、前記無端ベルトの側端面が接触することで前記無端ベルトの前記長手方向への寄り移動を規制する寄り規制部と、を有し、
前記ニップ部で画像を担持した記録材を挟持搬送しつつ加熱する画像加熱装置において、前記ガイド部で内面がガイドされる前記無端ベルトの側端面が前記ニップ部よりも前記無端ベルトの回動方向で上流側の所定領域で前記寄り規制部に接触する一方、前記無端ベルトの回動方向で他の領域では前記無端ベルトの側端面が前記寄り規制部から離間するように、前記寄り規制部に段差部を設ける。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、無端ベルトの長手方向の曲げ応力による折れや割れを未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る定着装置の寄り規制部の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る定着装置が搭載される画像形成装置の説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る定着装置の断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る定着装置を構成するフィルムユニットと加圧ローラの側面図である。
【図５】定着フィルムの長手方向端部の内面が接触するガイド部に関する説明図である。
【図６】定着フィルムのばたつきを伴う軌道に関する説明図である。
【図７】定着ニップ部の上流側、下流側における定着フィルムにかかる力の模式図である。
【図８】（ａ）はガイド部でガイドしない場合の定着フィルムの軌跡を示す図、（ｂ）はその拡大図、（ｃ）はガイド部でガイドする場合の定着フィルムの軌跡を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る定着装置の寄り規制部の平面図である。
【図１０】寄り規制部の種類とフィルム耐久性の関係を調べる実験に関する説明図である。
【図１１】寄り規制部の種類とフィルム耐久性の関係を調べる実験実験結果を示す説明図である。
【図１２】（ａ）はガイド部と寄り規制部を長手方向から眺めた図、（ｂ）はガイド部と寄り規制部を側方向から眺めた図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る定着装置の正面模式図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係る定着装置の縦断正面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
《第１の実施形態》
（画像形成装置）
図２は本発明に係る画像加熱装置を定着装置として搭載した画像形成装置の一例であるカラー電子写真プリンタのシート（記録材）搬送方向に沿った概略構成を示す断面図である。本実施形態のプリンタ１は制御回路部（制御基板：ＣＰＵ）１００と通信可能に接続した外部ホスト装置２００からの入力画像情報に応じて作像動作して、記録材Ｐ上にフルカラー画像を形成して出力することができる。外部ホスト装置２００はコンピュータ、イメージリーダー、ファクシミリ等である。制御回路部１００は外部ホスト装置２００と信号の授受をする。また、プリンタ側の各種の作像機器と信号の授受をして作像シーケンス制御を司る。記録材Ｐは、普通紙、樹脂製シート状物、厚紙、ＯＨＰシート（オーバーヘッドプロジェクター用シート）、封筒、はがき、ラベルなどがある。
【００１４】
プリンタ内には図面上左側から右側にかけて、第１乃至第４の４つの画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋが水平方向に並べられて配設されている（インライン構成、タンデム型）。各画像形成部はいずれもレーザ露光方式の電子写真プロセス機構であり、現像器に収容させた現像剤（トナー）の色が異なるだけで、互いに同様な構成である。即ち、各画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋは、それぞれ、矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動されるドラム型の電子写真感光体（像担持体：以下、ドラムと記す）２を有する。また、各ドラム２の周囲には、ドラム２に作用するプロセス手段としての、一次帯電器３、レーザスキャナ４、現像器５、一次転写ブレード６、クリーナ７が配置されている。
【００１５】
画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋの下側には中間転写ベルトユニット８が配設されている。該ユニット８は、無端状でフレキシブルな中間転写ベルト（以下、ベルトと記す）９と、このベルト９を懸回張設している駆動ローラ１０・テンションローラ１１・二次転写対向ローラ１２を有する。各画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋの一次転写ブレード６はベルト９の内側に配設されていて、ベルト９のテンションローラ１１と駆動ローラ１０との間の上行側ベルト部分を介して対応するドラム２の下面に圧接している。各ドラム２とベルト９との当接部が一次転写部である。二次転写対向ローラ１２にはベルト９を介して二次転写ローラ１３が圧接している。ベルト９と二次転写ローラ１３との当接部が二次転写部である。ベルト９は駆動ローラ１０により矢印の時計方向にドラム２の回転速度に対応した速度にて循環移動される。
【００１６】
本実施形態において、第１の画像形成部Ｙは現像器５にイエロー（Ｙ）色の現像剤が収容されていて、ドラム２にＹ色トナー像を形成する。第２の画像形成部Ｍは現像器５にマゼンタ（Ｍ）色の現像剤が収容されていて、ドラム２にＭ色トナー像を形成する。第３の画像形成部Ｃは現像器５にシアン（Ｃ）色の現像剤が収容されていて、ドラム２にＣ色トナー像を形成する。第４の画像形成部Ｂｋは現像器５にブラック（Ｂｋ）色の現像剤が収容されていて、ドラム２にＢｋ色トナー像を形成する。
【００１７】
制御回路部１００は外部ホスト装置２００から入力したカラー色分解画像信号に基づいて、各画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋを作像動作させる。これにより各画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋにおいて回転するドラム２の面に対して所定の制御タイミングで、それぞれ、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｂｋ色の色トナー像が形成される。なお、ドラム２にトナー像を形成する電子写真作像原理・プロセスは公知に属するからその説明は省略する。
【００１８】
各画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋのドラム２の面に形成される上記のトナー像はそれぞれ一次転写部にて、各ドラム２の回転方向と順方向に、かつ各ドラム２の回転速度に対応した速度で回転駆動されているベルト９の外面に対して順次に重畳転写される。これにより、ベルト９の面に上記のＹ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｂｋ色の４つのトナー像の重ね合わせによる未定着のフルカラートナー像が合成形成される。
【００１９】
一方、所定の給紙タイミングにて、それぞれ大小各種幅サイズの記録材（以下、シートと記す）Ｐを積載収容させた上下複数段のカセット給紙部１４Ａ・１４Ｂのうちの選択された段位の給紙カセットの給紙ローラ１５が駆動される。これにより、その段位の給紙カセットに積載収納されているシートＰが１枚分離給紙されて搬送路１６を通ってレジストローラ１８に搬送される。手差し給紙が選択されているときには、給紙ローラ１９が駆動される。これにより、マルチ給紙トレイ２０に積載セットされているシートＰが１枚分離給紙されて搬送路１６を通ってレジストローラ１８に搬送される。レジストローラ対１８は、シートＰを一旦受け止めて、シートが斜行している場合、真っ直ぐに直す。そして、レジストローラ対１８は、ベルト９上のトナー像と同期を取って、シートＰをベルト９と二次転写ローラ１３との圧接部である二次転写部に送り込む。これにより、二次転写部において、ベルト９上のフルカラーの合成トナー像が一括してシートＰの面に二次転写される。
【００２０】
二次転写部を出たシートＰはベルト９の面から分離されて、定着装置２１に導入される。この定着装置２１により、シートＰ上の複数色のトナー像が溶融混色されてシート面に固着像として定着される。
【００２１】
二次転写部にてシート分離後のベルト８の面はベルトクリーナ２２により二次転写残トナー等の残留付着物の除去を受けて清掃され、繰り返して作像に供される。
【００２２】
モノクロプリントモードの場合には、ブラックトナー像を形成する第４の画像形成部Ｂｋのみが作像動作制御される。
【００２３】
片面プリントモードの場合において、定着装置２１を出たシートＰは、予めの指定に従って切り換えフラッパ２３により進路切り換えされて、プリンタ側面に配置されているフェイスアップ排紙トレイ２５に排出される。あるいは、プリンタ上面に配置されているフェイスダウン排紙トレイ２８に排出される。トレイ２５への排紙の場合は、定着装置２１を出たシートＰは第１の姿勢に転換されているフラッパ２３の下面側を通って直進し、第１の排紙ローラ２４によりトレイ２５上に画像面上向きで排出される。トレイ２８への排紙の場合は、定着装置２１を出たシートＰは第２の姿勢に転換されているフラッパ２３の上面側を通って上方に案内され、搬送路２６により上方搬送される。そして、第２の排紙ローラ２７によりトレイ２８上に画像面下向きで排出される。
【００２４】
両面プリントモードの場合は、定着装置２１を出た第１面に対する画像形成・定着済みのシートＰが、第２の姿勢に転換されているフラッパ２３の上面側を通って上方に案内され、搬送路２６により上方搬送される。そのシートＰの搬送途中で後端が反転ポイントＲに達したとき、搬送路２６が逆搬送駆動に転換される。これにより、シートＰがスイッチバック搬送されて両面搬送路２９に入る。そして、両面搬送路２９から再び搬送路１６に入って、表裏反転された状態にて二次転写部に再搬送される。これにより、シートＰは第２面に対する画像転写を受ける。二次転写部を出たシートＰは定着装置２１に導入される。定着装置２１を出た両面プリント済みのシートＰが、片面プリントモードの場合と同様に予めの指定に従って切り換えフラッパ２３により進路切り換えされてトレイ２５又はトレイ２８に排出される。フラッパ２３、スイッチバック搬送路２６等で構成される部分は反転手段の一例である。
【００２５】
（定着装置）
ニップ部で画像を担持した記録材を挟持搬送しつつ加熱する画像加熱装置として、図３、図４は、本発明の実施形態に係る定着装置２１の夫々断面図、側面図を示す。本実施形態の定着装置は、フィルム加熱方式であって、可撓性を有する回動可能な無端ベルトである導電層を有する薄肉の定着フィルム１０１をセラミックヒータ１０３によって加熱する。
【００２６】
フィルム定着装置としては、定着フィルムの搬送に専用の搬送ローラと従動ローラとを用いてテンションを加えながら、加圧ローラとの間で定着フィルムを搬送する方法と、円筒形の定着フィルムを加圧ローラの搬送力で駆動させるテンションレスの方法とがある。前者は定着フィルムの搬送性を高くできる利点を有し、後者は装置構成を簡略化して低コストの定着装置を実現できる利点がある。
【００２７】
このテンションレスタイプのフィルム加熱方式の加熱装置は、円筒状の無端ベルトである耐熱性のエンドレスフィルムを用いる。そして、該フィルムの周長の少なくとも一部は常にテンションフリー、すなわちフィルムにテンションが加わらない状態とし、フィルムは加圧回転部材としての加圧ローラの回転駆動力で回動される。
【００２８】
図３において、ヒータ１０３は図面に垂直方向を長手とする細長薄板状のセラミック基板と、この基板面に具備させた通電発熱抵抗体層を基本構成とするもので、発熱抵抗体層に対する通電により全体に急峻な立ち上がり特性で昇温する、低熱容量のヒータである。
【００２９】
ヒータ支持部材１０４はヒータ１０３を固定支持させる。ヒータ支持部材１０４は横断面略半円弧状樋型で、図面に垂直方向を長手とする耐熱性樹脂等の断熱性部材である。１０５は支持部材１０４の内側に配設したステイである。ヒータ１０３はヒータ支持部材１０４の下面に長手に沿って形成具備させた溝部にヒータ表面側を下向きに露呈させて嵌め入れて耐熱性接着剤等により固定して配設してある。ヒータ１０３の支持部材１０４側の面には、ヒータ温度を検知するサーミスタ等の不図示の温度検知素子が配置されている。
【００３０】
無端ベルトである定着フィルム１０１は、熱を伝達する加熱部材としての円筒状（エンドレス）の耐熱性フィルムであり、ヒータ１０３を含む支持部材にルーズに外嵌されている。定着フィルム１０１は熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させている。フィルム膜厚は１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下２０μｍ以上とする。フィルム材質は耐熱性のあるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）の単層である。或いは以下のような複合層である。即ち、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の外周表面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等をコーティングした層である。無端ベルトとしての定着フィルム１０１は、金属製のものにすることもできる。
【００３１】
１０２は耐熱性弾性の加圧部材としての加圧ローラであり、駆動手段Ｍ（図１）により回転駆動される。加圧ローラ１０２は、芯金と、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴム、あるいはシリコーンゴムの発泡体からなる弾性層からなり、芯金の両端部を回転自由に軸受け支持させて配設してある。加圧ローラ１０２の上側に上述したヒータ１０３・支持部材１０４・定着フィルム１０１・ステイ１０５のアセンブリを、ヒータ１０３側を下向きにして加圧ローラ１０２に並行に配置する。そしてステイ１０５を下方に押圧させることで、ヒータ１０３の下面を定着フィルム１０１を介して加圧ローラ１０２の上面にローラ弾性層の弾性に抗して圧接させて加熱部としての所定幅の定着ニップ部Ｎ（図６）を形成する。即ち、ヒータ１０３、更には支持部材１０４、ステイ１０５は、定着フィルム１０１の内側に配置されたバックアップ部材を構成する。そして、定着フィルム１０１を介して前記バックアップ部材と加圧回転体としての加圧ローラが圧接して定着フィルム１０１との間でニップ部Ｎを形成する。
【００３２】
１０７は支持部材１０４の手前側と奥側の端部（両端部）に嵌着して配設した寄り規制部であり、定着フィルム１０１の長手方向の側端部を受けて、定着フィルム１０１の支持部材１０４の長手に沿う寄り移動を規制する役目をする。フィルムユニットと加圧ローラを示す図４で、１０６は定着フィルム１０１の内面を受けて回転方向の軌道を規制する役目をするガイド部であり、定着フィルムの回動方向に交差する方向で両端部側に設けられる。
【００３３】
（定着フィルムの軌跡の安定化）
薄肉の定着フィルム１０１にテンションをかけず、加圧ローラ１０２の搬送力で定着フィルム１０１を駆動させた場合、定着フィルム１０１が回動方向でばたつく。
【００３４】
図８（ａ）、（ｂ）は、定着フィルム１０１をガイド部１０６でガイドせずに、定着フィルム１０１を加圧ローラ１０２の搬送力で駆動させた際の定着フィルム１０１の軌道を測定した結果である。定着フィルム１０１をガイドせずに、定着ニップ部Ｎで加圧ローラ１０２により従動駆動させた場合、定着フィルム１０１は周方向（回動方向）でばたつく。周方向で定着フィルム１０１がばたつくことによって、定着フィルム１０１の長手方向（回動方向に交差する方向）の端部は寄り規制部１０７と接触することで、摺擦方向の力と座屈の力の複合応力を受ける領域ができてしまう。したがって、定着フィルム１０１の軌跡を安定化させる必要がある。
【００３５】
（ガイド部および寄り規制部の形状）
そこで本実施形態では、図４に示すように定着装置２１を駆動させた時、定着フィルム１０１の軌跡を安定させるためのガイド部１０６を長手方向の端部領域で定着フィルム１０１の内面がガイドされるように両端部に設けている。ガイド部１０６の材質としてはＰＰＳや、耐熱性のある材質であるＰＥＴやＰＥＳも利用可能である。ただし、定着フィルム１０１への負荷を低減するために、そのガイド部１０６はガイド部全面で定着フィルム１０１と圧接しないように定着フィルム１０１の内径よりガイド部の方が小さくなるように設計されている。
【００３６】
ここでガイド部１０６の定着フィルム１０１と圧接する領域において、定着フィルム１０１の内面とガイド部１０６の外面とが絶えず圧接している領域をＡとし、定着フィルム１０１の内面とガイド部１０６の外面とが圧接及び離間を繰り返す領域をＢとする。図５は領域Ａ、領域Ｂを斜め方向から見た斜視図である。なお定着フィルム１０１は不図示とした。また図６は前記領域を断面方向から見た図であり、１０１ａ、１０１ｂは定着フィルム１０１の軌道で周方向（回動方向）にばたついている様子を表した図である。定着フィルム１０１はニップ部Ｎで規制されており、周方向に回転する際、必ずガイド部１０６の一部（ニップ部Ｎよりも上流側の所定領域）において周方向にテンションをうけるＡの領域が存在する。
【００３７】
周方向にテンションをうける領域Ａでは、常にガイド部１０６で周方向に規制されて周方向にバタツくことは無い。一方、テンションを受けない領域では規制するものが無いので定着フィルム１０１の温度の状態、定着フィルムの回転速度といった各種条件で定着フィルム１０１は周方向にバタツく。
【００３８】
図７は定着フィルム１０１の端面が受ける力の方向を模式的に表した図である。Ｓは摺擦方向における力を、Ｚは長手方向における座屈力を表したものである。図７で上方側は
定着ニップ部Ｎに対し上流側、図７で下方側は定着ニップ部Ｎに対し下流側となる。定着ニップ部Ｎに対し上流側の所定領域Ａでは、定着フィルム１０１は寄り規制部１０７との間で回動方向（周方向）における摺擦力のみを受ける。一方、定着フィルム１０１の軌跡が回動方向において安定していない領域Ｂでは、寄り規制部１０７との間に回動方向における摺擦力と長手方向（回動方向に垂直な方向）における座屈力を受けることになる。
この長手方向における座屈力は、図７に示すように、ニップ部Ｎよりも上流側に比べ下流側で大きくなる。
【００３９】
そこで、本実施形態ではガイド部１０６で内面がガイドされる定着フィルム１０１の側端面がニップ部Ｎよりも上流側（定着フィルム１０１の回動方向）の所定領域で前記寄り規制部に接触するようにする。そして無端ベルトの回動方向で他の領域では無端ベルトの側端面が寄り規制部から離間するように、寄り規制部に段差部を設ける。
【００４０】
ここで、ニップ部Ｎよりも無端ベルトの回動方向で「上流側」とは、ニップ部Ｎを含まず、ニップ部Ｎに対する天頂部から回動方向に沿ってニップ部Ｎに向かう領域を言うものとする。
【００４１】
これにより、下流側で定着フィルムがばたついても、下流側ではフィルムの側端面が寄り規制部から離間するため、寄り規制部からの力を受けることがなく、フィルム損傷を未然に防ぐことができる。ここで、ニップ部Ｎよりも無端ベルトの回動方向で「下流側」とは、ニップ部Ｎを含まず、ニップ部Ｎから回動方向に沿ってニップ部Ｎに対する天頂部に向かう領域を言うものとする。
【００４２】
寄り規制部１０７の段差部に関し、図１は寄り規制部１０７を斜めから見た図であり、図９は上面から見た図である。図１、図９において寄り規制部１０７の面は寄り方向Ｙから見て、突き当て方向に出っ張っている突き当て面をＣ（突起部）とし、出っ張っていない、つまり定着フィルム１０１の側端面と接触しない非突き当て面をＤ（非突起部）とした。そして、突き当て面Ｃが部品精度や組立精度で定着フィルム１０１に対して垂直に当接するとは限らないため、突き当て方向に出っ張っていない非突き当て面Ｄは出っ張っている面Ｃに対し０．５ｍｍ以上後退していることが望ましい。
【００４３】
ここで定着フィルム１０１の内面とガイド部１０６の外面とが絶えず圧接している領域Ａの領域内に寄り力を受けるための突き当て面Ｃの領域が入っていれば定着フィルム１０１の端面は寄り規制部１０７との間で回動方向における摺擦力のみを受ける。このため、長手方向における座屈力を受けることがなく摺擦力と座屈力という２つの複合応力を受けずに済むため、定着フィルム１０１の割れやクラックを抑止することができる。
【００４４】
寄り規制部１０７の突き当て面Ｃと非突き当て面Ｄの具体的な段差領域について、図１２に示す。図１２（ａ）はガイド部と寄り規制部を長手方向から眺めた図、図１２（ｂ）はガイド部と寄り規制部を側方向から眺めた図である。この段差形成については、突き当て面Ｃを基準として非突き当て面Ｄを研削等により形成しても良いし、非突き当て面Ｄを基準として突き当て面Ｃをねじ結合等により追加形成しても良い。
【００４５】
なお、本実施形態では、ガイド部１０６と寄り規制部１０７は一体化した同一部材として構成しても良いし、別部材として構成しても良い。
【００４６】
（フィルムの軌道の測定）  
ここで、定着フィルム１０１の外周の軌道をレーザー変位計で測定する実験をした。本実験によって、外周位置から定着フィルム１０１の厚みを引くことで内周の位置を算出し、上記Ａの領域と上記Ｂの領域を定義する。これによって、前記寄り規制部１０７の定着フィルム１０１の側端部との接触領域をコントロールし、定着フィルム１０１の端部破損を未然に防止させることができる。以下、その実験方法を説明するが、本発明者は寄り規制部１０７の突き当て面Ｃに関し、第１モデルから第６モデルを用意した。
【００４７】
先ず、フィルム内面が絶えずガイド部１０６に接触している領域をＡとするとき、フィルム側端面が接触する寄り規制部１０７の突き当て面Ｃの回動方向における領域が領域Ａに対して等しい領域あるいはより小さい領域とした形態を第１モデル１０７ａとした。第１モデルにおいては、寄り規制部１０７の突き当て面Ｃの領域内でフィルムばたつきはゼロとなる。
【００４８】
次にフィルム側端面が寄り規制部１０７の突き当て面Ｃに接触する領域をフィルム回動方向において領域Ａより大きくした5種類のモデルを考慮した。即ち、フィルムばたつきとして最大で０．１ｍｍまで変化する領域まで側端面が接触するように寄り規制部１０７の突き当て面Ｃの面積を広げた形態を第２モデル１０７ｂとした。同様にフィルムばたつきとして最大で０．２ｍｍまで変化する領域まで側端面が接触するように寄り規制部１０７の突き当て面Ｃの面積を広げた形態を第３モデル１０７ｃとした。更にフィルムばたつきとして最大で０．３ｍｍまで変化する領域まで側端面が接触するように寄り規制部１０７の突き当て面Ｃの面積を広げた形態を第４モデル１０７ｄとした。またフィルムばたつきとして最大で０．４ｍｍまで変化する領域まで側端面が接触するように寄り規制部１０７の突き当て面Ｃの面積を広げた形態を第５モデル１０７ｅとした。
またフィルムばたつきとして最大で０．５ｍｍまで変化する領域まで側端面が接触するように寄り規制部１０７の突き当て面Ｃの面積を広げた形態を第６モデル１０７ｆとした。第１モデル１０７ａから第６モデル１０７ｆについて、定着器を空回転させる実験を行い、定着フィルム１０１の端部にクラックが入るまでの時間を比べた。図１１に上記の実験結果を示す。
【００４９】
（実験結果）
上記第１モデル１０７ａは空回転３０００時間前後でクラックが発生し、第２モデル１０７ｂは空回転２９００時間前後でクラックが発生し、第３モデル１０７ｃは空回転２６００時間前後でクラックが発生した。第４モデル１０７ｄは１２００時間でクラックが発生した。また第５モデル１０７ｅは６００時間で、第６モデル１０７ｆは２００時間でクラックが発生した。上記の実験結果から、第１モデル、第２モデル、第３モデルについては良好と判断され、即ちフィルムばたつきが０．２ｍｍ以内で変位する領域まで寄り規制部１０７の突き当て面Ｃを広げてもあまり問題がないことが確認された。
【００５０】
このように本実験結果から、寄り規制部１０７の突き当て面Ｃに関し、無端ベルトの回動方向上流側で無端ベルトの内面がガイド部と絶えず接触する領域Ａに基づいて多少広くなるように定まる領域とすることができる（第２モデル、第３モデル）。勿論、寄り規制部１０７の突き当て面Ｃの回動方向における領域が領域Ａに対して等しい領域あるいはより狭い領域とした第１モデルであっても良いことは言うまでもない。
【００５１】
《第２の実施形態》
（誘導発熱体を有する定着装置）
本実施形態は、可撓性を有する回動可能な無端ベルトが強磁性部材であり、無端ベルトに渦電流を発生させ無端ベルトを発熱させる磁界発生手段を備える点で、第１の実施形態と異なる。他の点は第１の実施形態と同様である。図１３は定着装置２１の正面模式図、図１４は定着装置２１の縦断正面模式図である。
【００５２】
定着装置２１は、装置枠体（シャーシー、フレーム）５０の左右の対向側板５１Ｌ・５１Ｒ間に長手方向両端部を保持させて定着ベルトユニット（以下、ベルトユニットと記す）３１が配設されている。また、側板５１Ｌ・５１Ｒ間に長手方向両端部を保持させて、加圧回転体（回転可能な加圧部材）としての弾性を有する加圧ローラ３２が配設されている。ベルトユニット３１と加圧ローラ３２は側板５１Ｌ・５１Ｒ間において上下に並行に配列されている。そして、両者３１・３２が圧接されて、ベルトユニット３１側の定着ベルト（以下、ベルトと記す）３４と加圧ローラ３２との間にシート搬送方向（短手方向）において所定幅のニップ部（定着ニップ部）Ｎが形成されている。また、ベルトユニット３１の加圧ローラ３２側とは１８０°反対側には、装置枠体５０に保持させて、磁束を発生する磁界発生手段としての励磁コイルユニット（以下、コイルユニットと記す）３３がベルトユニット３１に並行に配列されている。コイルユニット３３は、ブラケット５７Ｌ・５７Ｒを介して装置枠体５０に取り付けられることで、左右の対向側板５１Ｌ・５１Ｒ間に配設されている。このコイルユニット３３は、ベルトユニット３１のベルト３４の外側において、ベルト３４に対して非接触にほぼ一定のギャップαを保持して対向している。
【００５３】
コイルユニット３３は、励磁コイル４１と、コイル４１の巻き中心部に設けられる第１の磁性コア４２ａと、コイル４１のベルト３４側とは反対側に設けられる第２の磁性コア４２ｂを有する。コイル４１と磁性コア４２ａ・４２ｂは支持部材としてのホルダー（ケーシング）４３に格納されている。第１と第２の磁性コア４２ａ・４２ｂ、及びベルト内磁性コア３７は、強磁性体からなる。フェライト等の高透磁率残留磁束密度の低いものを用いると良い。
【００５４】
ベルトユニット３１において、ベルト３４は、鉄等の強磁性の金属（透磁率の高い金属）を使うことで、コイルユニット３３から発生する磁束を金属内部により多く拘束させることができる。即ち、磁束密度を高くすることができることにより、金属表面に渦電流を発生し、効率的にベルトを発熱させることができる。ベルトユニット３１は、ベルト３４の内側に挿通して配設された、バックアップ部材としての定着パッド３５（図１４）と、加圧部材としての加圧ステイ３６を有する。定着パッド３５は耐熱性樹脂等の断熱性部材である。加圧ステイ３６は横断面下向きＵ字型のＳＵＳ等の剛性を有する型鋼材である。加圧ステイ３６は定着パッド３５を支持している。また、ベルトユニット３１は、加圧ステイ３６の外側を覆って配設された、磁気遮蔽部材としての横断面下向きＵ字型の強磁性体などからなるベルト内磁性コア（磁気遮蔽コア）３７を有する。定着パッド３５と加圧ステイ３６の長さはベルト３４よりも長く、左右の両端部はそれぞれベルト３４の左右の両端部から外方に突出している。そして、その左右の突出端部に対してそれぞれキャップ部材３８Ｌ・３８Ｒが嵌着されている。
【００５５】
左側のキャップ部材３８Ｌと右側のキャップ部材３８Ｒは耐熱性樹脂等の断熱性部材であり、同一形状の成型体である。キャップ部材３８Ｌ・３８Ｒは、定着パッド３５を支持した加圧ステイ３６の左端部と右端部に対して被さって嵌着する受圧部３８ａを有する。また、受圧部３８ａと一体で、ベルト３４の左端面と右端面に対向する全体が円盤状で突き当て面Ｃと非突き当て面Ｄから構成される段差部を備えたフランジ部３８ｂ（第１の実施形態の寄り規制部１０７に相当し同一の機能を備える）を有する。また、フランジ部３８ｂの受圧部３８ａ側とは反対側の内面側に、フランジ部３８ｂと一体で、ベルト３４の内側に進入してベルトの内側からベルトの回転軌跡を規制するガイド部３８ｃ（第１の実施形態のガイド部１０６に相当し同一の機能を備える）を有する。即ち、ガイド部３８ｃは、ベルト３４の両端部において、ベルト３４を内側から支持し、ベルト３４の回転軌跡をガイドする機能を有する。ガイド部３８ｃと寄り規制部としてのフランジ部３８ｂは、一体化した同一部材の他、別部材で構成することもできる。
【００５６】
加圧ローラ３２は、芯金３２ａの左右両端部を、それぞれ、装置枠体５０の左右の対向側板５１Ｌ・５１Ｒに軸受部材５４Ｌ・５４Ｒを介して回転可能に支持されて配設されている。また、芯金３２ａの左端部にはドライブギアＧが固定されて配設されている。ベルトユニット３１の左右のキャップ部材３８Ｌ・３８Ｒの各受圧部３８ａと、装置枠体５０に設けられた左右のばね受け座５５Ｌと５５Ｒの間には、それぞれ、加圧ばね５６Ｌと５６Ｒが縮設されている。この左右の加圧ばね５６Ｌ・５６Ｒの所定の突っ張り力Ｆが、左右のキャップ部材３８Ｌ・３８Ｒの受圧部３８ａ、加圧ステイ３６を介して定着パッド３５に作用する。これにより、定着パッド３５がベルト３４を挟んで弾性層３２ｂの弾性に抗して加圧ローラ３２に圧接して、ベルト３４と加圧ローラ３２との間にシート搬送方向に関して所定幅のニップ部Ｎが形成される。定着パッド３５はニップ部Ｎの圧プロファイルの形成を補助する。
【００５７】
加圧ローラ３２の駆動は、定着モータＭ（加圧回転体を回転駆動する駆動手段）がオンにされることでなされる。定着モータＭの駆動力が動力伝達系（不図示）を介してドライブギアＧに伝達されて、加圧回転体である加圧ローラ３２が所定の速度で回転駆動される。この加圧ローラ３２の回転により、定着ニップ部Ｎにおける加圧ローラ３２の表面とベルト３４の表面との摩擦力でベルト３４に回転力が作用する。これにより、ベルト３４はその内面が定着ニップ部Ｎにおいて定着パッド３５の下面に密着して摺動しながら加圧ローラ３２の回転速度とほぼ同じ速度で従動回転する。
【００５８】
ベルト３４の回転に伴う長手方向への寄り移動は、キャップ部材３８Ｌのフランジ部３８ｂ（第１の実施形態における１０７に相当））よりベルト左端面が受け止められることで規制される。或いは右側キャップ部材３８Ｒのフランジ部３８ａによりベルト右端面が受け止められることで規制される。
【００５９】
ガイド部３８ｃに関しては、第１の実施形態のガイド部１０６で説明したことと同様である。即ち、可撓性を有する薄肉のベルト３４にテンションをかけず、加圧ローラ３２の搬送力でベルト３４を駆動させた場合（フリーベルト方式）、ベルト３４が周方向でばたつく（図８（Ａ）、（Ｂ））。
【００６０】
したがって、ベルト３４の軌跡を安定化させる必要がある。そこで、本実施形態では、左右のキャップ部材３８Ｌ・３８Ｒのそれぞれに、加圧ローラ３２の回転駆動に従動して回転するベルト３４についてその内側からベルトの回転軌跡を規制するガイド部３８ｃを具備させている。そして、ベルト３４の回転軌跡をベルト長手方向の両端部でのみ規制している。即ち、ベルト３４の長手方向の両端部に配置されたガイド部３８ｃが加圧ローラ３２で駆動した際のベルト３４の回転軌道を両端部でのみガイドする。
【００６１】
ガイド部３８ｃは、第１の実施形態と同様であるが、図１４のように、シートの非通紙領域の両端部、即ち、シートＰの最大通紙幅領域Ｗｍａｘの両外側に配置されており、ベルト３４の回転軌跡をベルト長手方向の両端部で規制する。より具体的には、ガイド部３８ｃはベルト３４の左右の両端部からベルト３４の内側に進入して、ベルト３４の両端部において、ベルト３４を内側から支持し、ベルト３４の回転軌跡をガイドする機能を有する。
【００６２】
本実施形態では、ベルト３４として、次のような仕様の可撓性を有する薄肉ベルトを用いた。
【００６３】
内層３４ａ：３０μｍのポリイミド（ＰＩ）
導電層３４ｂ：内径３０ｍｍとするＮｉ（厚み３０もしくは４０μｍ）
弾性層４３ｃ：シリコーンゴム３００μｍ
表面離型層４３ｄ：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重合体（ＰＦＡ）４０μｍ
なお、本実施形態では、ベルト３４の外側には、ベルト３４の温度制御のためにベルト温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタＴＨが配設されている。このサーミスタＴＨは弾性部材５３の先端部に保持させて温度検知部をベルト３４の外面に弾性部材５３のバネ性により弾性的に接触させてある。サーミスタＴＨはベルト３４の内側に配設し、温度検知部をベルト内面に弾性的に接触させた構成にすることもできる。
【符号の説明】
【００６４】
１０２・・加圧ローラ、１０４・・ヒータ支持部材、１０５・・ステイ、１０６・・ガイド部、１０７・・寄り規制部、Ｎ・・ニップ部、Ｃ・・寄り規制部の突き当て面、Ｄ・・寄り規制部の非突き当て面
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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