(57)【要約】【課題】定着ローラの外周面に沿って定着ベルト層を設けることで、定着ベルト方式としたときに発生するベルトの偏りを防止することができる定着装置を提供する。【解決手段】定着装置７は、回転駆動する定着ローラ７１と、定着ローラ７１に圧接して用紙Ｐを加圧する加圧ローラ７２と、定着ローラ７１を外部から加熱する外部加熱手段７３とを備え、定着ローラ７１と加圧ローラ７２とで用紙Ｐを挟持して、用紙Ｐに形成されたトナー像を定着させる。定着ローラ７１は、回転する駆動軸７１ａと、駆動軸７１ａの外周面を覆う断熱層７１ｂと、断熱層７１ｂの外周面を覆う定着ベルト層７１ｃとを備える構造とされている。定着ベルト層７１ｃは、定着ローラ７１の内側から順に、外周面が平坦な面とされた基層７１ｄと、外部加熱手段７３によって加熱される蓄熱層７１ｅと、トナー像が形成される表層７１ｆとが積層されている。【選択図】図２
2013134315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動する定着ローラと、前記定着ローラに圧接して用紙を加圧する加圧ローラと、前記定着ローラを外部から加熱する外部加熱手段とを備え、前記定着ローラと前記加圧ローラとで前記用紙を挟持して、前記用紙に形成されたトナー像を定着させる定着装置であって、
前記定着ローラは、回転する駆動軸と、
前記駆動軸の外周面を覆う断熱層と、
前記断熱層の外周面を覆う定着ベルト層とを備える構造とされ、
前記定着ベルト層は、前記定着ローラの内側から順に、外周面が平坦な面とされた基層と、前記外部加熱手段によって加熱される蓄熱層と、前記トナー像が形成される表層とが積層されていること
を特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定着装置であって、
前記断熱層は、外周面に凹凸を有すること
を特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の定着装置であって、
前記基層は、ポリイミド、ステンレス鋼、ニッケル電鋳、およびポリテトラフルオロエチレンで形成されていること
を特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１つに記載の定着装置であって、
前記断熱層は、シリコン発泡ゴムで形成されていること
を特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１つに記載の定着装置を備えること
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、電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置、および定着装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置としては、熱ローラ定着方式の定着装置が多用されている。熱ローラ定着方式の定着装置は、互いに圧接されたローラ対（定着ローラおよび加圧ローラ）を備え、ローラ対は、内部に配置されたハロゲンランプによって所定の温度（定着温度）に加熱される。そして、トナー像が形成された用紙をローラ対の圧接部（定着ニップ部）に搬送し、用紙が圧接部を通過することで、熱と圧力とによって用紙に形成されたトナー像が定着される。
【０００３】
ところで、定着装置では、定着ローラの表層にシリコーンゴム等で形成された弾性層を設けることが一般的である。表層を弾性層とすることで、定着ローラの表面がトナー像の凹凸に応じて変形し、トナー像を覆い包むように接触するため、トナー量の多いトナー像に対しても安定した加熱定着を行うことができる。しかしながら、弾性層をシリコーンゴムで形成した場合、弾性層の熱伝導性が低下するため、定着ローラの内部に加熱手段を配置したとき、定着ローラの温度上昇に時間が掛かり、処理速度が遅くなるという問題がある。
【０００４】
そこで、上述した問題を解決するため、定着ローラの表面に外部加熱装置を当接して定着ローラを外部から加熱する方法が考えられている。定着ローラを外部から加熱する方法として、例えば、ベルト定着方式が提案されている。ベルト定着方式の定着装置について、図３を参照して説明する。
【０００５】
図３は、ベルト定着方式の定着装置の要部を示す説明図である。
【０００６】
定着装置２００は、定着ローラ２０１、加熱ローラ２０２、定着ベルト２０３、および加圧ローラ２０４を備える。定着ローラ２０１および加熱ローラ２０２には、定着ベルト２０３が張架されている。加熱ローラ２０２は、内部に配置されたハロゲンランプによって加熱され、定着ベルト２０３を加熱する。加圧ローラ２０４は、定着ベルト２０３を介して定着ローラ２０１に圧接されている。ベルト定着方式では、熱容量の小さい定着ベルトを用いることによって、加熱時間を短縮している。
【０００７】
また、定着ローラを外部から加熱する他の方法として、外部加熱装置を定着ローラの表面に当接して配置する方法が提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。
【０００８】
特許文献１に記載の定着装置では、定着ローラが駆動軸と、駆動軸の外周面を覆う第１の弾性部材と、第１の弾性部材の外周面を覆う第２の弾性部材とで構成されており、外部加熱手段は、熱伝導率の低い第２の弾性部材の表面を加熱することで、定着ローラの表面の昇温時間を短縮している。
【０００９】
また、特許文献２に記載の定着装置では、定着ローラが芯部材と、芯部材を覆う弾性層と、芯部材と弾性層との間に配置された断熱層とで構成されており、外部加熱手段は、弾性層の表面を加熱し、断熱層によって芯部材への熱の伝達を阻害することで、定着ローラの表面の温度低下を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−３０１２５４号公報
【特許文献２】特開２００８−２１６８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、図３に示す定着装置２００のように、２つのローラに定着ベルトが張架された定着ベルト方式では、ローラを回転させたときに定着ベルトがローラの回転軸方向へずれてベルトの偏りが生じることがある。ベルトがずれてローラの端部より突出したとき、ベルトの端部を損傷する虞がある。また、定着ベルト方式では、ベルトの送り速度に対して充分な熱量を伝達するために、加熱ローラ２０２を定着ローラ２０１と同等の直径とする必要があり、定着装置２００を小型化することが困難であるという課題があった。
【００１２】
また、特許文献１に記載の定着装置では、トナー像を用紙に定着する際、定着ローラと用紙とが当接することで、定着ローラの表面の温度が低下する。ここで、第２の弾性部材の熱伝導率が低いため、定着ローラの表面における温度ムラが発生し、定着不良が生じる虞がある。
【００１３】
また、特許文献２に記載の定着装置では、弾性層の厚さによって用紙を圧接するのに適した弾性に調節されており、弾性層の厚さに制約があった。また、断熱層に発泡ゴムを適用した際に、発泡ゴムの気泡が弾性層の厚さに対して充分に小さい場合には、定着ローラの表面の凹凸がトナー像の定着に影響しないため、弾性層の厚さを考慮する必要は無かった。しかしながら、弾性層の厚さに対して気泡が無視できない大きさになると、発泡ゴムの表面にゴム（弾性層）を塗布した際に、発泡ゴムの表面の凹凸がゴムの厚さに影響するため、弾性層を均一に形成することが困難であった。なお、シリコーンゴムに中空ビーズを混合した断熱層を適用した場合でも同様の課題があり、中空ビーズによって断熱層の表面に凹凸が生じる虞がある。
【００１４】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、定着ローラの外周面に沿って定着ベルト層を設けることで、定着ベルト方式としたときに発生するベルトの偏りを防止することができる定着装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る定着装置は、回転駆動する定着ローラと、前記定着ローラに圧接して用紙を加圧する加圧ローラと、前記定着ローラを外部から加熱する外部加熱手段とを備え、前記定着ローラと前記加圧ローラとで前記用紙を挟持して、前記用紙に形成されたトナー像を定着させる定着装置であって、前記定着ローラは、回転する駆動軸と、前記駆動軸の外周面を覆う断熱層と、前記断熱層の外周面を覆う定着ベルト層とを備える構造とされ、前記定着ベルト層は、前記定着ローラの内側から順に、外周面が平坦な面とされた基層と、前記外部加熱手段によって加熱される蓄熱層と、前記トナー像が形成される表層とが積層されていることを特徴とする。
【００１６】
この構成によると、定着ローラの外周面に沿って定着ベルト層を設けることで、定着ベルト方式としたときに発生するベルトの偏りを防止することができる。また、蓄熱層を平坦な基層の外側に形成することによって、蓄熱層を一様な厚さで形成することができる。つまり、局所的なばらつきを緩和するために蓄熱層を厚く形成する必要が無いので、蓄熱層の薄膜化を容易に実施できる。蓄熱層の薄膜化によって、定着ローラの表面を短時間で加熱でき、定着装置のウォームアップ時間を短縮できる。
【００１７】
本発明に係る定着装置では、前記断熱層は、外周面に凹凸を有することを特徴とする。
【００１８】
この構成によると、断熱層と定着ベルト層とが接する面積を低減することで、断熱層への熱伝導効率をさらに低下させることができ、定着ベルト層だけをさらに短時間で加熱することができる。
【００１９】
本発明に係る定着装置では、前記基層は、ポリイミド、ステンレス鋼、ニッケル電鋳、およびポリテトラフルオロエチレンで形成されていることを特徴とする。
【００２０】
この構成によると、上述した素材を基層に適用することによって、基層を形成する工程において、外周面を平坦に加工することができる。
【００２１】
本発明に係る定着装置では、前記断熱層は、シリコン発泡ゴムで形成されていることを特徴とする。
【００２２】
この構成によると、上述した素材を断熱層に適用することによって、断熱層の高い断熱効果を確保することができ、駆動軸へ伝わる熱を低減することができる。
【００２３】
本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る定着装置を備えることを特徴とする。
【００２４】
この構成によると、ベルトの偏りを防止することができ、ウォームアップ時間を短縮できる定着装置を備えることによって、待機状態から短時間で画像形成を開始する画像形成装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る定着装置によると、定着ローラの外周面に沿って定着ベルト層を設けることで、定着ベルト方式としたときに発生するベルトの偏りを防止することができる。また、蓄熱層を平坦な基層の外側に形成することによって、蓄熱層を一様な厚さで形成することができる。つまり、局所的なばらつきを緩和するために蓄熱層を厚く形成する必要が無いので、蓄熱層の薄膜化を容易に実施できる。蓄熱層の薄膜化によって、定着ローラの表面を短時間で加熱でき、定着装置のウォームアップ時間を短縮できる。
【００２６】
本発明に係る画像形成装置によると、ベルトの偏りを防止することができ、ウォームアップ時間を短縮できる定着装置を備えることによって、待機状態から短時間で画像形成を開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る定着装置の概略構成を示す側面図である。
【図３】ベルト定着方式の定着装置の要部を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。
【００２９】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す側面図である。
【００３０】
画像形成装置１００は、装置本体１１０および自動原稿処理装置１２０を備え、外部から伝達された画像データに応じて、所定の用紙（原稿）に対して多色及び単色の画像を形成する。
【００３１】
装置本体１１０は、露光ユニット１、現像器２、感光体ドラム３、クリーナユニット４、帯電器５、中間転写ベルトユニット６、および定着装置７を備える構成とされている。
【００３２】
上述した構成に加えて、画像形成装置１００は、原稿の画像を読み取る原稿読取装置９０と、原稿が載置される原稿載置台９２とを備えている。原稿読取装置９０は、装置本体１１０の上部に設けられている。原稿載置台９２は、透明ガラスで形成され、原稿読取装置９０の上側に設けられている。
【００３３】
自動原稿処理装置１２０は、原稿載置台９２の上側に取り付けられており、原稿載置台９２の上に自動で原稿を搬送する。また、自動原稿処理装置１２０は、装置本体１１０と自動原稿処理装置１２０とを連結する軸回りに回動自在に構成され、原稿載置台９２の上を開放することにより原稿を手置きで置くことができるようになっている。
【００３４】
本画像形成装置において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、現像器２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナユニット４は、各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローに設定され、これらによって４つの画像ステーションが構成されている。
【００３５】
帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、図１に示すようなチャージャ型の他、接触型の帯電器（例えば、ローラ型やブラシ型）を用いることができる。
【００３６】
露光ユニット１は、帯電された感光体ドラム３の表面を、入力された画像データに応じて露光し、感光体ドラム３の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有する。詳しくは、露光ユニット１には、レーザビームを走査するポリゴンミラーと、ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光を感光体ドラム３に導くためのレンズやミラー等の光学要素が配置されている。
【００３７】
露光ユニット１としては、レーザ出射部及び反射ミラー等を備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）、ＥＬやＬＥＤ等の発光素子をアレイ状に並べた書込み装置（例えば、書込みヘッド）を用いることができる。
【００３８】
現像器２は、それぞれの感光体ドラム３上に形成された静電潜像を４色（ＹＭＣＫ）のトナーにより顕像化する。
【００３９】
クリーナユニット４は、現像・画像転写後における感光体ドラム３の表面に残留したトナーを、除去・回収する。
【００４０】
中間転写ベルトユニット６は、感光体ドラム３の上側に配置され、中間転写ベルト６１、中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルト従動ローラ６３、中間転写ローラ６４、および中間転写ベルトクリーニングユニット６５を備えている。なお、中間転写ローラ６４は、ＹＭＣＫ用の各色の画像ステーションに対応して４本設けられている。
【００４１】
中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルト従動ローラ６３、および中間転写ローラ６４は、中間転写ベルト６１を張架して、中間転写ベルト６１の表面を所定方向（図中矢符Ｄ方向）に移動させるように構成されている。
【００４２】
中間転写ベルト６１は、それぞれの感光体ドラム３に接触するように設けられ、感光体ドラム３に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト６１に順次的に重ねて転写することによって、中間転写ベルト６１の上にカラーのトナー像（多色トナー像）を形成する機能を有している。中間転写ベルト６１は、例えば、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。
【００４３】
中間転写ローラ６４は、感光体ドラム３のトナー像を、中間転写ベルト６１に転写するための転写バイアスを与える。中間転写ローラ６４は、中間転写ベルト６１を間にして感光体ドラム３とは反対側に回転可能に支持されている。中間転写ローラ６４には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。
【００４４】
中間転写ローラ６４は、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、中間転写ベルト６１に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施の形態では、転写電極としてローラ形状を使用しているが、ブラシ形状などを用いることができる。
【００４５】
上述したように、各感光体ドラム３上で各色のトナーによって顕像化されたトナー像は、中間転写ベルト６１に積層される。積層された各色のトナー像は、中間転写ベルト６１の回転によって移動し、用紙と中間転写ベルト６１との接触位置に配置された２次転写ユニット１０によって用紙上に転写される。
【００４６】
中間転写ベルト６１と２次転写ユニット１０の転写ローラ１０ａとは、相互に圧接されてニップ域を形成している。転写ローラ１０ａには、トナーを用紙に転写させるための電圧が印加される（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）。さらに、ニップ域を定常的に形成するために、転写ローラ１０または中間転写ベルト駆動ローラ６２のいずれか一方を硬質材料（金属等）とし、他方を弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラ、または発泡性樹脂ローラ等々）としている。
【００４７】
ところで、中間転写ベルト６１上のトナー像が用紙に完全に転写されず、中間転写ベルト６１上にトナーが残存することがある。残存トナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となる。
【００４８】
このため、中間転写ベルトクリーニングユニット６５によって、残存トナーが除去・回収されるように構成されている。例えば、中間転写ベルトクリーニングユニット６５には、クリーニング部材として中間転写ベルト６１に接触するクリーニングブレードが備えられており、中間転写ベルト６１に対向する位置（つまり、中間転写ベルト６１の従動ローラ６３とは反対側）で支持されている。
【００４９】
画像形成装置１００は、さらに、給紙カセット８１、手差し給紙カセット８２、排紙トレイ９１を備えている。給紙カセット８１は、画像形成に使用する用紙Ｐを蓄積しておくためのトレイであり、露光ユニット１の下側に設けられている。また、手差し給紙カセット８２にも画像形成に使用する用紙を置くことができる。排紙トレイ９１は、画像形成された用紙Ｐを積載しておくためのトレイであり、装置本体１１０に設けられている。
【００５０】
装置本体１１０には、給紙カセット８１および手差し給紙カセット８２の用紙を転写ローラ１０ａや定着装置７を経由させて排紙トレイ９１に送るための主搬送路Ｓ１が設けられている。給紙カセット８１および手差し給紙カセット８２から排紙トレイ９１までの主搬送路Ｓ１に沿って、ピックアップローラ１１ａ〜１１ｂ、レジストローラ１３、２次転写ユニット１０、および定着装置７が配置されている。
【００５１】
搬送ローラ１２ａ〜１２ｄは、用紙の搬送を促進・補助するための小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って複数設けられている。なお、用紙搬送路Ｓは、主搬送路Ｓ１の他、スイッチバック搬送路Ｓ２および反転搬送路Ｓ３によって構成されている。搬送ローラ１２ｂは、用紙排出口に配置されている。
【００５２】
ピックアップローラ１１ａは、給紙カセット８１および手差し給紙カセット８２の端部近傍に備えられ、給紙カセット８１から用紙を１枚ずつ主搬送路Ｓ１に供給する呼び込みローラである。
【００５３】
レジストローラ１３は、給紙カセット８１および手差し給紙カセット８２から搬送されている用紙を一旦保持し、感光体ドラム３上のトナー像の先端とシートの先端とを合わせるタイミングで用紙を転写ローラ１０ａに搬送する。
【００５４】
定着装置７は、用紙を挟んで回転する定着ローラ７１および加圧ローラ７２を備え、さらに、定着ローラ７１を外部から加熱するための外部加熱手段７３が設けられている。定着装置７については、後述する図２を参照して詳細を説明する。
【００５５】
上述した画像形成装置１００では、片面画像形成の際には、給紙カセット８１および手差し給紙カセット８２から搬送される用紙が、搬送ローラ１２ａによってレジストローラ１３まで搬送される。次に、レジストローラ１３によって用紙が中間転写ベルト６１上のトナー像と同期を取って２次転写ユニット１０に搬送され、転写ローラ１０ａによって用紙にトナー像が転写される。その後、用紙が定着装置７を通過するとき、用紙に転写された未定着トナーが熱で溶融・固着され、用紙上に定着される。トナー像が定着された用紙は、搬送ローラ１２ｂを経て用紙排出口から排出され、排紙トレイ９１に積載される。
【００５６】
一方、両面画像形成の際には、上述した片面画像形成が終了し、定着装置７を通過した用紙Ｐは、スイッチバック搬送路Ｓ２で搬送ローラ１２ｂに挟持された状態で、搬送ローラ１２ｂが逆回転することによって、用紙搬送路Ｓにおける上流側端部が前になるように搬送ローラ１２ｃおよび搬送ローラ１２ｄで反転搬送路Ｓ３に搬送される。そして、反転搬送路Ｓ３に搬送された用紙Ｐは、２次転写ユニット１０より上流側に導かれた後、レジストローラ１３を経て、裏面に画像形成され、排紙トレイ９１に積載される。
【００５７】
次に、本発明の実施の形態に係る定着装置について、図２を参照して説明する。
【００５８】
図２は、本発明の実施の形態に係る定着装置の概略構成を示す側面図である。
【００５９】
本発明の実施の形態に係る定着装置７は、回転駆動する定着ローラ７１と、定着ローラ７１に圧接して用紙Ｐを加圧する加圧ローラ７２と、定着ローラ７１を外部から加熱する外部加熱手段７３とを備える。定着装置７は、定着ローラ７１と加圧ローラ７２とで用紙Ｐを挟持して、用紙Ｐに形成されたトナー像を定着させる。定着ローラ７１は、回転する駆動軸７１ａと、駆動軸７１ａの外周面を覆う断熱層７１ｂと、断熱層７１ｂの外周面を覆う定着ベルト層７１ｃとを備える構造とされている。定着ベルト層７１ｃは、定着ローラ７１の内側から順に、外周面が平坦な面とされた基層７１ｄと、外部加熱手段７３によって加熱される蓄熱層７１ｅと、トナー像が形成される表層７１ｆとが積層されている。
【００６０】
この構成によると、定着ローラ７１の外周面に沿って定着ベルト層７１ｃを設けることで、定着ベルト方式としたときに発生するベルトの偏りを防止することができる。また、蓄熱層７１ｅを平坦な基層７１ｄの外側に形成することによって、蓄熱層７１ｅを一様な厚さで形成することができる。つまり、局所的なばらつきを緩和するために蓄熱層７１ｅを厚く形成する必要が無いので、蓄熱層７１ｅの薄膜化を容易に実施できる。蓄熱層７１ｅの薄膜化によって、定着ローラ７１の表面を短時間で加熱でき、定着装置７のウォームアップ時間を短縮できる。
【００６１】
定着ローラ７１は、図示しない温度検出器によって表面の温度が検出され、図示しない制御手段によって所定の定着温度となるように制御される。本実施の形態では、定着温度は１７５℃に設定されている。画像形成装置１００が待機中である間は、定着ローラ７１を加熱せず、画像形成を実行する指示を受けると定着ローラ７１の加熱を開始する。定着ローラ７１の温度が定着温度となったとき、画像形成が開始される。なお、ウォームアップ時間とは、定着ローラ７１の加熱を開始してから定着温度となるまでにかかる時間である。
【００６２】
駆動軸７１ａは、連結された駆動手段（図示しない。例えば、ステッピングモーター、ＤＣモーター等）によって回転駆動する。駆動軸７１ａには、例えば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、および銅等の金属やこれらの合金が用いられる。本実施の形態では、駆動軸７１ａの直径は２０ｍｍである。駆動軸７１ａは、円柱状とされているが、中空の円筒状としてもよい。
【００６３】
断熱層７１ｂは、シリコン発泡ゴムで形成されており、熱伝導率は０．１Ｗ／ｍ・Ｋであって、厚さは１０〜１２ｍｍである。なお、本発明はこれに限定されず、断熱層７１ｂは、超微細多孔質ゴムで形成されていても構わない。この構成によると、上述した素材を断熱層７１ｂに適用することによって、断熱層７１ｂの高い断熱効果を確保することができ、駆動軸７１ａへ伝わる熱を低減することができる。
【００６４】
また、断熱層７１ｂは、外周面に凹凸を有することが望ましい。この構成によると、断熱層７１ｂと定着ベルト層７１ｃとが接する面積を低減することで、断熱層７１ｂへの熱伝導効率をさらに低下させることができ、定着ベルト層７１ｃだけをさらに短時間で加熱することができる。
【００６５】
基層７１ｄは、ポリイミド、ステンレス鋼、ニッケル電鋳、およびＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素系材料で形成されていることが望ましい。この構成によると、上述した素材を基層７１ｄに適用することによって、基層７１ｄを形成する工程において、外周面を平坦に加工することができる。つまり、基層７１ｄは、蓄熱層７１ｅを薄膜化できる材料で形成されている。本実施の形態では、基層７１ｄは、ポリイミドで形成されており、厚さは５０μｍである。
【００６６】
蓄熱層７１ｅは、シリコーンゴムで形成されており、熱伝導率は０．３Ｗ／ｍ・Ｋであって、厚さは１５０μｍである。表層７１ｆは、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体）で形成されており、厚さは１５μｍである。なお、表層７１ｆは、耐熱性、耐久性、トナーとの離型性が優れた材料であればよく、例えば、ＰＴＦＥ等のフッ素系材料を用いてもよい。
【００６７】
定着ローラ７１は、加熱された際に蓄熱層７１ｅおよび表層７１ｆが主に暖められる。そのため、定着ローラ７１の低熱容量化（速熱化）を実現するには、蓄熱層７１ｅおよび表層７１ｆを薄く形成することが望ましく、具体的には、蓄熱層７１ｅの厚さを１ｍｍ以下とすることが望ましい。
【００６８】
本発明では、断熱層７１ｂと蓄熱層７１ｅとの間に基層７１ｄが設けられている。そのため、断熱層７１ｂの外周面に凹凸がある場合でも、凹凸に影響されずに蓄熱層７１ｅを薄く形成することができる。
【００６９】
本実施の形態では、平ベルト状に形成された基層７１ｄに対して蓄熱層７１ｅおよび表層７１ｆが積層されて定着ベルト層７１ｃが形成される。また、駆動軸７１ａの外周面を覆うように断熱層７１ｂが形成される。その後、断熱層７１ｂが形成された駆動軸７１ａは、定着ベルト層７１ｃの内周面に沿って圧入され、断熱層７１ｂと基層７１ｄとを接着して定着ローラ７１が形成される。
【００７０】
加圧ローラ７２は、内部に加熱ランプ７２ａを備える支持軸７２ｂと、支持軸７２ｂの外周面を覆う弾性層７２ｃと、弾性層７２ｃの外周面を覆う離型層７２ｄとで構成される。また、加圧ローラ７２は、図示しない弾性部材（例えば、バネ）によって定着ローラ７１に圧接されている。そのため、定着ローラ７１が回転すると、加圧ローラ７２は、定着ローラ７１と逆方向に回転する。なお、支持軸７２ｂを駆動手段に連結して、加圧ローラ７２側を回転駆動させる構成としてもよい。
【００７１】
加熱ランプ７２ａは、例えば、ハロゲンランプなどであって、外部加熱手段７３が定着ローラ７１を加熱するのに併せて、加圧ローラ７２を加熱する。支持軸７２ｂは、上述した駆動軸７１ａと同様の材料で形成されており、駆動軸７１ａに従動して回転する。弾性層７２ｃは、弾性を有する材料で形成されており、例えば、シリコーンゴム等を用いることができる。離型層７２ｄは、上述した表層７１ｆと同様の材料で形成されている。
【００７２】
外部加熱手段７３は、加熱ベルト７３ａと、一対の外部加熱ローラ７３ｂおよび外部加熱ローラ７３ｃとを備える。加熱ベルト７３ａは、外部加熱ローラ７３ｂおよび外部加熱ローラ７３ｃに張架され、定着ローラ７１に圧接されている。
【００７３】
加熱ベルト７３ａは、ポリイミド等の耐熱樹脂またはステンレスやニッケル等の金属で形成された基材の表面に、耐熱性および離型性に優れた合成樹脂材料（例えば、ＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素系材料）を用いた離型層を形成した２層構造の無端ベルトである。外部加熱ローラ７３ｂおよび外部加熱ローラ７３ｃは、内部に加熱源としてヒータランプを備える。
【００７４】
加熱ベルト７３ａは、回転する定着ローラ７１の外周面に当接しているので、定着ローラ７１に従動して回転する構成とされている。つまり、定着ローラ７１が回転すると、加熱ベルト７３ａと定着ローラ７１との摩擦力によって加熱ベルト７３ａが移動し、外部加熱ローラ７３ｂおよび外部加熱ローラ７３ｃが回転する。
【００７５】
外部加熱手段７３は、加熱ベルト７３ａを介して定着ローラ７１を加熱し、加熱ベルト７３ａと定着ローラ７１とが接する面積を調節することで、定着ローラ７１に伝達する熱量を変更することができる。そのため、外部加熱ローラ７３ｂおよび外部加熱ローラ７３ｃの直径は、定着ローラ７１の直径に関わらず、適宜調節することができ、定着装置７を容易に小型化することができる。
【００７６】
上述したように、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１００は、本発明の実施の形態に係る定着装置７を備える。この構成によると、ベルトの偏りを防止することができ、ウォームアップ時間を短縮できる定着装置７を備えることによって、待機状態から短時間で画像形成を開始する画像形成装置１００を提供することができる。
【００７７】
なお、今回開示した実施の形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００７８】
７  定着装置
７１  定着ローラ
７１ａ  駆動軸
７１ｂ  断熱層
７１ｃ  定着ベルト層
７１ｄ  基層
７１ｅ  蓄熱層
７１ｆ  表層
７２  加圧ローラ
７３  外部加熱手段
１００  画像形成装置
Ｐ  用紙
【図１】
2013134315.tif 000003
【図２】
2013134315.tif 000004
【図３】
2013134315.tif 000005