JP2000172103A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加圧ローラに対して加熱ベルトを均一かつ安
定して接触させ、画像ノイズの発生を抑制する熱ベルト
方式の定着装置を提供する。 【解決手段】 加熱ベルト３０内に複数の内方ローラ４
０、５０を有する熱ベルト方式の定着装置２４であり、
２本の内方ローラのうち記録材搬送方向ｅに沿って下流
側（ニップ部３５の排紙側）に配置されるローラを駆動
ローラ４０とし、他方のローラを加熱ローラ５０とし
た。また、内方ローラ（駆動ローラおよび加熱ローラ）
と加圧ローラ６０との圧接状態を所定条件の下で規定
し、加熱ベルト３０の蛇行を防止する蛇行防止手段７０
も設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真式のプリ
ンタ、複写機などの画像形成装置に備えられる定着装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセスを利用したプリンタ、
複写機などの画像形成装置には、記録紙やＯＨＰシート
などの記録材上に保持された未定着のトナー像を定着す
る定着装置が備えられている。また、定着方式として
は、従来からいわゆる熱ローラ方式のものが広く使用さ
れている。この熱ローラ方式の定着装置では、熱源を有
する加熱ローラと、この加熱ローラに圧接される加圧ロ
ーラとを有し、これらのローラの接触領域であるニップ
部に未定着トナー像を保持した記録材を通し、このとき
に熱と圧力とを加えてトナー像を記録材上に定着してい
る。

【０００３】熱ローラ方式の定着装置は、モノクロ画像
を形成する画像形成装置はもちろん、フルカラー画像を
形成する画像形成装置にも用いられている。但し、フル
カラー画像はモノクロ画像の場合に比べて３〜４倍のト
ナー層厚さがあり、トナーの付着量が多いことから、ニ
ップ部の搬送方向長さ（ニップ幅）をできる限り広く確
保し、記録材上に形成された未定着トナー像を可能な限
り低温で長いスパンで時間をかけて加熱して、記録材上
に定着することが望ましい。また、記録材としてのＯＨ
Ｐにフルカラー画像を定着させる場合には、ＯＨＰにお
ける透光色再現性を確保するため、ニップ部で比較的大
きな加圧力も不可欠である。このため、フルカラー用の
定着装置としては、トナー面を均一に溶融して高光沢に
仕上げるべく、加熱ローラおよび加圧ローラの双方に高
平滑ないし鏡面な耐熱弾性体を表層（トップ層）に設け
た熱ローラ方式の定着装置が主流となっている。

【０００４】この種の定着装置は、加熱ローラと加圧ロ
ーラとを相互に圧接させ各ローラ表層の耐熱弾性体の圧
縮変形によってニップ部を形成するため、ニップ幅は、
加熱ローラおよび加圧ローラの外径と、各ローラ表層の
耐熱弾性体の厚みと、に依存することになる。したがっ
て、フルカラー画像の定着に適するようニップ幅を広く
確保するためには、ローラの外径を大きくするか、ロー
ラ表層の耐熱弾性体の厚みを厚くするかの何れかが必要
となる。

【０００５】ところが、フルカラー用の熱ローラ方式の
定着装置において、幅広なニップを確保すべくローラを
大径化した場合には、定着装置ひいては画像形成装置全
体の大型化を招くという問題がある。一方、耐熱弾性体
表層の厚みを厚くした場合には、熱伝達の低下による熱
供給速度の低下によって、プリント速度が低下したり、
大きなＰＰＭ（枚／分）時に定着温度を維持し得る、い
わゆる高ＰＰＭ追従性が低下したりするなどの問題があ
る。

【０００６】フルカラー用定着装置において、定着装置
の小型化を図り、かつ、高速化および高ＰＰＭ化を実現
するには、ニップ幅を拡大しつつ熱の供給速度を低下さ
せないことが重要な課題であるものの、熱ローラ方式に
おけるニップ幅の拡大手法としては、上述したローラの
大径化および耐熱弾性体の厚肉化しかないことから、当
該課題に応えるには限界があった。

【０００７】そこで、熱ローラ方式による場合の限界を
打破すべく、加熱ベルトを加圧ローラに圧接させてニッ
プ部を形成する、いわゆる熱ベルト方式の定着装置が提
案されている（特開平３−２６４９７７号公報および特
開平３−２０９２８６号公報参照）。熱ベルト方式の定
着装置は、加熱ベルト内に配置される２本のローラを備
え、これら２本のローラによって加熱ベルトを加圧ロー
ラに圧接させるよう構成され、熱ローラ方式のものに比
べて、広いニップ幅を容易に確保することができ、小型
でかつ高速プリントが可能になるという利点がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】フルカラー用の定着装
置に熱ベルト方式を採用するに当たっては、良好なフル
カラー画像とＯＨＰ透光色再現性を確保するために、上
述した熱ローラ方式の定着装置と同様に、加熱ベルトお
よび加圧ローラの双方の表面に高平滑な耐熱弾性体を設
けると共にニップ部で比較的大きな加圧力を加えること
が必要となる。耐熱弾性体表層は一般にシリコンゴムか
ら形成されており、加熱ベルトと加圧ローラとの間の摩
擦力が比較的大きいものとなっている。

【０００９】この種の熱ベルト方式の定着装置におい
て、記録材を安定して搬送し良好なフルカラー定着画像
を得るためには、ともに摩擦力の高い表層を有する加熱
ベルトと加圧ローラとを安定して均一に接触させつつ駆
動し、かつ、２本のローラによって加圧ローラに対して
圧接される加熱ベルトと加圧ローラ表面との間の均一な
接触を確保することが重要である。しかも、２本のロー
ラの間に掛け渡された加熱ベルトの蛇行を防止すること
も、記録材を安定して搬送するためには重要なことであ
る。

【００１０】特に、加熱ベルト内に配置される２本のロ
ーラによる加熱ベルトの加圧ローラへの均一な接触搬送
性の確保は、画像ノイズの発生と密接な関係があり、こ
の均一な接触搬送性の確保は、フルカラー用熱ベルト定
着装置の大きな課題となった。

【００１１】ここで、加熱ベルトを加圧ローラに対して
均一に接触させて記録材の均一な搬送を確保すべく、加
熱ベルト内の２本のローラの間に圧接部材を配置し、当
該圧接部材により加熱ベルト内面を加圧ローラに向けて
押し付ける構成が考えられる。

【００１２】この構成を検討したところ、加熱ベルトま
たは加圧ローラのうちいずれか一方の表層材にテフロン
などの低摩擦抵抗の素材を用い得るモノクロ用の定着装
置には、ある程度の効果が見られた。

【００１３】しかしながら、フルカラー用の定着装置に
熱ベルト方式を採用する場合には、上述したように、加
熱ベルトおよび加圧ローラ双方に耐熱弾性体表層を設け
る必要があり、加熱ベルトと加圧ローラと間に大きな摩
擦力が生じている。このため、圧接部材の圧接圧力は、
加熱ベルト表層および加圧ローラ表層の間の摩擦力に打
ち勝つだけの大きな力とならざるを得ない。この結果、
高負荷状態の下での加熱ベルトの搬送ないし走行が不安
定となり、画像ノイズが発生した。

【００１４】さらにまた、加熱ベルト内に配置される２
本のローラの間に圧接部材をさらに配置するため、全体
として大きな設置スペースが必要となり、定着装置が大
型化するという問題もある。また、ベルト内に配置され
る２本のローラ間隔が広がることから、ニップ部の形状
が加圧ローラに沿って大きく湾曲し、記録材の搬送方向
が記録材の突入方向と排紙方向とが大きく異なってしま
うという問題もある。

【００１５】また、加熱源であるセラミック加熱体によ
って加熱ベルトを加圧ローラに圧接してニップ部を形成
するベルト方式の定着装置も従来提案されている。この
種の定着装置でニップ幅を拡大するためには、セラミッ
ク加熱体を加圧ローラ周面に沿った形状で広幅化する必
要があるが、セラミック加熱体の製造技術上の問題から
ニップ幅の拡大は困難である。また、温度によって外径
形状が変化する加圧ローラに対する加熱ベルトの均一な
接触を保つことが難しく、加熱ベルトの安定した走行が
確保できない。さらに、加熱ベルトと加圧ローラとの圧
接圧力を高めるためには、セラミック加熱体と加圧ロー
ラとの圧接圧力を増加させる必要が生じるため、加熱ベ
ルトとセラミック加熱体との間の摩擦力が増加し、加熱
ベルトの駆動が困難となる。また、摩耗によるセラミッ
ク加熱体の損傷が問題となることに加えて、圧接圧力の
増加にも耐え得るセラミック加熱体の製造も難しいのが
実状で、フルカラー用の定着装置に適用するには十分な
ものではない。

【００１６】また、上記公報（特開平３−２６４９７７
号公報の第３図）に示された定着装置は、加熱ベルトと
加圧ローラとの圧接均一性が最も得にくい構成である。

【００１７】ここに、加熱ベルト内に配置される複数の
ベルト駆動ローラを加熱ベルトを介して加圧ローラに圧
接させて加熱ニップ部を形成する構成では、以下の理由
により圧接の均一性を得にくい。

【００１８】１）複数のベルト駆動ローラの周速が一致
しないと加熱ニップ部において加熱ベルトの浮きが発生
するため。

【００１９】２）ベルト駆動ローラの外径が搬送軸の長
手方向に沿って均一でないと、加熱ベルトの搬送速度が
搬送軸方向に沿って異なり、加熱ニップ部において加熱
ベルトの浮きが発生するため。これら１）、２）の加熱
ベルトの浮きは、温度に対して外径変化が大きい弾性体
表層を有する場合に顕著となる。

【００２０】３）加熱ベルトの厚みが均一でないと加熱
ベルトの搬送速度が搬送軸方向で異なり、加熱ニップ部
において加熱ベルトの浮きが発生するため。カラー定着
で必要とされる弾性体表層は厚みも厚く、厚みのばらつ
きも大きいため、この傾向は顕著なものとなる。

【００２１】４）カラー定着で必要とされる弾性体表層
を加圧ローラが有する場合、ベルト駆動ローラの加圧ロ
ーラへの圧接により加熱ベルトが加圧ローラの弾性ロー
ラに凹状に押し付けられ、加熱ニップ部においてベルト
の浮きが発生するため。特にＯＨＰでの透光色再現性を
得るためには圧接圧力を高くする必要があるため、この
傾向は顕著なものとなる。

【００２２】５）ベルト駆動ローラ相互間の平行度およ
びベルト駆動ローラと加圧ローラとの平行度が保たれて
いないとお互いの駆動によるストレスを加熱ベルトが受
け、加熱ニップ部において加熱ベルトの浮きが発生する
ため。これは、カラー定着で必要とされる弾性体表層を
加圧ローラおよび加熱ベルトが有する場合、お互いの表
層での摩擦係数が増加してしまい、より顕著となる。

【００２３】さらにまた、上記公報（特開平３−２０９
２８６号公報の第７図）に示される構成では、圧接圧力
を低圧化して記録材の安定搬送性を確保する構成が開示
されているが、ＯＨＰに対するフルカラー画像では、透
光性が確保できない構成である。そもそもこの先行技術
では加熱ベルトおよび加圧ローラに高摩擦かつ高平滑な
耐熱弾性体を設けることは開示されておらず、モノクロ
用の熱ベルト定着装置を前提としていると考えられる。

【００２４】したがって、フルカラー用の定着装置に熱
ベルト方式を採用する場合には、圧接部材やセラミック
加熱体を用いずに、加熱ベルト内に配置する２本の内方
ローラのみで、当該２本の内方ローラ間に形成される加
熱ニップ部において加熱ベルトの浮きなどを発生させず
に、双方とも高平滑な耐熱弾性体を有する加熱ベルトと
加圧ローラとを均一に接触させて安定した記録材の搬送
を確保し、もって、画像ノイズの発生を抑えて良好なフ
ルカラー画像を提供でき、また、小型化と高速・高ＰＰ
Ｍ対応を可能とする必要がある。

【００２５】本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決
するためになされたものであり、加熱ベルト内に複数の
ローラを有する熱ベルト方式の定着装置であって、加圧
ローラに対して加熱ベルトを均一かつ安定して接触さ
せ、当該加熱ベルトの均一で安定した搬送性能を確保
し、画像ノイズの発生を抑制し得る定着装置を提供する
ことを目的とする。さらに、加熱ベルトの蛇行をも防止
して、画像ノイズの発生をさらに抑制し得る定着装置を
提供することを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１に記載の発明は、記録材上に保持された未定
着トナー像を当該記録材上に熱圧力定着させる定着装置
において、無端状の加熱ベルトと、前記記録材の搬送方
向に沿って前記加熱ベルト内に配置されて前記加熱ベル
トを支持する少なくとも２本の内方ローラと、前記加熱
ベルトに相対的に圧接してニップ部を形成する加圧ロー
ラと、前記加熱ベルトおよび前記加圧ローラのうち少な
くとも一方の表層に設けられた耐熱弾性体層と、前記加
熱ベルトを加熱する加熱源と、前記２本の内方ローラの
うち前記記録材の搬送方向に沿って下流側に配置される
内方ローラに回転駆動力を伝達して前記加熱ベルトを走
行させるベルト駆動機構と、を有することを特徴とする
熱ベルト方式の定着装置である。

【００２７】かかる構成では、加熱ベルトはニップ部に
おいて牽引されるようにして走行することになるため、
ニップ部に加熱ベルトのたるみ、浮きが発生することが
なく、加熱ベルトと加圧ローラとの相対的な圧接が均一
な状態に維持される。これにより、ニップ部における記
録材は、そのトナー保持面が加熱ベルトに均一に接触し
た状態で搬送され、画像のずれや、にじみなどの画像ノ
イズが発生しない。かかる構成の定着装置は、モノクロ
用の定着装置およびカラー用の定着装置の両者に適用可
能である。

【００２８】また、請求項２に記載の発明は、記録材上
に保持された未定着トナー像を当該記録材上に熱圧力定
着させる定着装置において、表層に耐熱弾性体層が設け
られた無端状の加熱ベルトと、前記記録材の搬送方向に
沿って前記加熱ベルト内に配置されて前記加熱ベルトを
支持する少なくとも２本の内方ローラと、表層に耐熱弾
性体層が設けられ前記加熱ベルトに相対的に圧接してニ
ップ部を形成する加圧ローラと、前記加熱ベルトを加熱
する加熱源と、を有し、前記２本の内方ローラのうち少
なくとも一方の内方ローラは回転自在に位置が固定さ
れ、当該位置固定された内方ローラに対して前記加圧ロ
ーラが回転自在に圧接していることを特徴とする熱ベル
ト方式の定着装置である。

【００２９】また、請求項３に記載の定着装置のよう
に、前記２本の内方ローラのうち少なくとも一方の内方
ローラと前記加圧ローラとは回転自在に位置が固定さ
れ、当該位置固定された加圧ローラに対して他方の内方
ローラが回転自在に圧接していることを特徴としてもよ
い。

【００３０】こられの構成によれば、内方ローラと加圧
ローラとの間の圧接状態が安定することから、記録材は
安定して搬送され、画像ノイズの発生がなくなることは
もちろんのこと、ニップ部におけるジャムの発生も少な
くなる。これらの構成の定着装置は、カラー用の定着装
置に適用する場合に好ましいものとなる。

【００３１】また、請求項４に記載の発明は、前記加熱
ベルト表面における非通紙領域にほぼ連続的に外方に突
出して形成された少なくとも一つの凸部と、前記加圧ロ
ーラに形成され前記加熱ベルトの前記凸部に係合する係
合凹部とにより、前記加熱ベルトが前記内方ローラの軸
方向へ進行することを防止する蛇行防止手を構成したこ
とを特徴とする。

【００３２】ここで、前記蛇行防止手段は、前記加熱ベ
ルト表面における非通紙領域の前記内方ローラの軸方向
に沿って両側に設けるとよい。

【００３３】蛇行防止手段により加熱ベルトの斜行ない
し蛇行が防止され、加熱ベルトと加圧ローラとの圧接状
態がさらに均一なものとなり、画像ノイズの発生がより
一層防止されると共にニップ部におけるジャムの発生も
少なくなる。また、蛇行防止手段の凸部は加熱ベルトの
外周面に形成するものであるため、凸部を含む加熱ベル
トの製造が容易であり、しかも、ベルト基材の強度が比
較的小さい場合でも、蛇行防止機能を十分に発揮する。
また、非通紙部に蛇行防止手段を設けてあるので、使用
者に与える画像欠損などの損失が発生することがない。
かかる構成の定着装置は、モノクロ用の定着装置および
カラー用の定着装置の両者に適用可能である。

【００３４】また、請求項６に記載の定着装置は、前記
加熱ベルト表層と前記加圧ローラ表層との間の静止摩擦
係数μ１、前記加熱ベルト表層と前記記録材との間の静
止摩擦係数μ２、前記加熱ベルト内表面と前記内方ロー
ラ表面との間の静止摩擦係数μ３は、 μ１＞μ２＞μ
３ なる条件を満たすように設定されていることを特徴
とする。さらに、請求項７に記載のように、前記加熱ベ
ルト表層と前記記録材との間の静止摩擦係数μ２、前記
加圧ローラ表層と前記記録材との間の静止摩擦係数μ４
は、 μ２＞μ４ なる条件を満たすように設定するの
がよい。

【００３５】このように静止摩擦係数μ１〜μ４を設定
すれば、加熱ベルトが内方ローラに対して滑ることなく
走行するのに伴い、加圧ローラが加熱ベルトに対して滑
ることなく従動回転し、また、記録材がニップ部に突入
しても、加圧ローラの前記滑りのない従動回転は支障な
く維持される。これにより、加熱ベルトと加圧ローラと
の均一な圧接状態が維持されることとなり、画像ノイズ
の発生がより一層防止される。かかる構成の定着装置
は、弾性体表層を加圧ローラおよび加熱ベルトが有する
場合のカラー用定着装置に適用して好ましい。

【００３６】また、請求項８に記載の定着装置は、前記
２本の内方ローラのそれぞれが前記加圧ローラに対して
相対的に圧接する圧接圧力において、前記記録材が前記
ニップ部から排出される側に配置される内方ローラの圧
接圧力は、前記ニップ部に突入する側に配置される内方
ローラの圧接圧力よりも大きく設定されてなることを特
徴とする。

【００３７】かかる構成により、記録材はそのトナー保
持面が加熱ベルトにより均一に接触した状態で搬送さ
れ、画像ノイズの発生がより一層防止される。

【００３８】また、請求項９および請求項１０に記載の
定着装置は、前記内方ローラ相互間の張力は、前記２本
の内方ローラのそれぞれが前記加圧ローラに対して相対
的に圧接するそれぞれの圧接圧力よりも大きいことを特
徴とする。

【００３９】加熱ベルトに作用する張力を各ローラの圧
接力よりも大きくすることにより、ニップ部での加熱ベ
ルトのたるみ、浮きが発生することがなく、記録材が加
熱ベルトにより均一に接触した状態で搬送されることに
なり、画像ノイズの発生がより一層防止される。請求項
８〜１０の定着装置は、モノクロ用の定着装置およびカ
ラー用の定着装置の両者に適用可能である。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。 《実施の形態１に係るプリンタの全体構成》図１は、本
発明に係る定着装置を組み込んだ電子写真式のフルカラ
ープリンタを示す概略構成図である。

【００４１】図１に示されるプリンタ１１は、像担持体
としての感光体ドラム１２と、レーザ発生器１４と、を
備え、矢印方向に回転する感光体ドラム１２の周辺に
は、感光体ドラム１２の外周面を帯電する帯電装置１３
と、第１〜第４の現像器１５、１６、１７、１８を備え
た現像装置と、転写ベルト１９と、感光体ドラム１２上
の残留トナーを除去する図示しないクリーニング装置
と、プリンタ１１内の温度を検出する機内温度検出セン
サＴＳと、が配置されている。レーザ発生器１４は、図
示しないコンピュータなどから送られてくる画像信号の
レベルに応じて半導体レーザを駆動変調する。レーザ光
は、図示しないポリゴンミラー、ｆ−θレンズおよび折
り返しミラーなどを経由し、帯電装置１３と現像装置と
の間の位置で、感光体ドラム１２に照射される。レーザ
光の照射により感光体ドラム１２上に形成された静電潜
像は、第１現像器１５によりイエローのトナー像として
顕像化される。このイエロートナー像は、矢印方向に回
転移動する転写ベルト１９上に保持される。感光体ドラ
ム１２上に次に形成された静電潜像は、第２現像器１６
によりマゼンタのトナー像として顕像化され、このマゼ
ンタトナー像は、転写ベルト１９上のイエロートナー像
の上に重ねられる。同様に、感光体ドラム１２上に次に
形成された静電潜像は、第３現像器１７によりシアンの
トナー像として顕像化され、このシアントナー像を転写
ベルト１９上のトナー像の上に重ねることによって、フ
ルカラートナー像が作成される。なお、第４現像器１８
にはブラックのトナーが収容されており、モノクロプリ
ントが指定された場合には、感光体ドラム１２上の静電
潜像は、この第４現像器１８により顕像化される。

【００４２】一方、プリンタ本体に対して着脱自在に取
り付けられる給紙カセット２０には、複数枚の記録紙や
ＯＨＰシートなどの記録材１０が積層した状態で収納さ
れている。記録材１０は、給紙ローラ２１により１枚ず
つ捌かれて給紙され、タイミングローラ２２によりトナ
ー像とタイミングをとって転写領域２３に向けて搬送さ
れる。この転写領域２３において、転写ベルト１９上の
フルカラートナー像が記録材１０に転写される。転写後
の記録材１０は、転写ベルト１９から分離され、定着装
置２４に向けて搬送ベルト２５により搬送される。記録
材１０上に転写された未定着トナーが定着装置２４にお
いて溶融定着され、トナーが固定された記録材１０は、
排紙トレイ２６に排出される。本実施形態の定着装置２
４は後に詳述するが、熱ベルト方式によるものであり、
フルカラー画像の定着を好適に行い得る構成としてあ
る。

【００４３】記録材１０への転写が終了すると、感光体
ドラム１２は、クリーニング装置にて残留トナーが除去
され、イレーサによって残留電荷が除電される。その
後、感光体ドラム１２は、帯電装置１３によって再度帯
電され、レーザ光による潜像形成を受け、現像器１５〜
１８によって現像される。

【００４４】記録材搬送経路には記録材１０を検出する
複数のセンサＳ１、Ｓ２、Ｓ３が配置され、各センサＳ
１、Ｓ２、Ｓ３で記録材１０の先端および／または後端
を検出した信号に基づいて、プリンタ内に設けられた各
部材の制御タイミングがとられる。 《実施の形態１に係る定着装置の全体構成》図２は、実
施の形態１に係る熱ベルト方式の定着装置を示す断面図
である。

【００４５】この定着装置２４を概説すれば、表層に耐
熱弾性体層が設けられた無端状の加熱ベルト３０と、記
録材１０の搬送方向（図中矢印ｅ）に沿って加熱ベルト
３０内に配置されて加熱ベルト３０を支持する２本の内
方ローラ４０、５０と、表層に耐熱弾性体層が設けられ
加熱ベルト３０に相対的に圧接してニップ部３５を形成
する加圧ローラ６０と、加熱ベルト３０を加熱する加熱
源５５と、を有している。さらに、加熱ベルト３０を走
行させるベルト駆動機構６５、内方ローラ４０、５０の
軸方向への加熱ベルト３０の進行を防止する蛇行防止手
段７０(図４参照)も設けられている。なお、ニップ部３
５は、加熱ベルト３０を介して内方ローラ４０、５０と
加圧ローラ６０とが圧接する２個所のニップ、および、
これら２つのニップ間で加熱ベルト３０が加圧ローラ６
０に圧接する加熱ニップ部の総称である。

【００４６】フルカラー用の定着装置２４では加熱ベル
ト３０に耐熱弾性体層を設けることが必須である。ま
た、この定着装置２４におけるローラには、加圧ローラ
６０および２本の内方ローラ４０、５０があり、フルカ
ラー画像の定着においては、加圧ローラ６０および内方
ローラ４０、５０のうちいずれか一方のローラ６０（ま
たは４０、５０）に耐熱弾性体表層を設ければ実用上許
容される所定の画質を得ることができたが、全てのロー
ラ４０、５０、６０に耐熱弾性体表層を設けることが最
も好ましいことが確認された。そこで、先ず、フルカラ
ー用の定着装置に用いるローラの種々の構成を概説す
る。

【００４７】図３（Ａ）に示すように、フルカラー用の
定着装置に用いるローラ９５ａは、芯金９６と、当該芯
金９６の外表面に設けられる耐熱弾性体層９７と、を有
する。耐熱弾性体層９７はシリコンゴムから形成され
る。図３（Ｂ）に示すローラ９５ｂは、同図（Ａ）に示
したローラ９５ａの耐熱弾性体層９７の表面にフッ素ゴ
ムをコーティングしたり、フッ素樹脂をコートあるいは
被覆したりして表層９８を形成したものである。図３
（Ｃ）に示すローラ９５ｃは、同図（Ｂ）に示したロー
ラ９５ｂの表層９８の表面にシリコンゴムをさらにコー
ティングして表層９９を形成したものである。本実施形
態のローラ４０、５０、６０には、図３（Ａ）に示され
る構成を採用している。

【００４８】また、本実施形態のように圧力加熱定着方
式によるものは、記録材１０の両面のうちトナー２７を
保持した面が加熱ベルト３０の表面に直接接触する構成
であるため、記録材１０上の未定着トナー像の一部が加
熱ベルト３０側に転写されやすい。このため、加熱ベル
ト３０に融着したトナー２７が、記録材１０後端に再度
転写されて当該記録材１０を汚したり、次に搬送されて
くる記録材１０に再度転写されて当該記録材１０を汚し
たりする、いわゆるオフセット現象が起きやすいという
欠点がある。そこで、本実施形態では、オフセット現象
の発生を防止するため、加熱ベルト３０とトナー２７と
の離型性を良好にする離型剤を加熱ベルト３０の外周面
に塗布するオイル塗布ユニット３６を設けてある。離型
剤としては、シリコンオイルが用いられる。

【００４９】図２を参照して、前記加熱ベルト３０は、
薄肉の好ましくはシームレスベルトであり、炭素鋼、ス
テンレス鋼、ニッケルあるいは耐熱性樹脂などからなる
ベルト基材３１を有し、当該ベルト基材３１の表面にシ
リコンオイルに対して親和性が良いシリコンゴムを被覆
し、トナー２７に対して良好な離型性と耐熱性とを有す
る耐熱弾性体層３２を形成したエンドレスベルトであ
る。ベルト基材３１の厚さは約４０μｍ、耐熱弾性体層
３２の厚さは約２００μｍである。

【００５０】加熱ベルト３０が掛け渡される内方ローラ
４０、５０は、記録材１０の搬送方向に沿って配置され
ている。すなわち、前記搬送方向に沿う下流側つまり記
録材１０がニップ部３５から排出される側と、前記搬送
方向に沿う上流側つまり記録材１０がニップ部３５に突
入する側とに配置されている。記録材１０の搬送方向に
沿って下流側に配置される内方ローラ４０は、ベルト駆
動機構６５から回転駆動力が伝達されて加熱ベルト３０
を走行させるローラとして機能するものであり、説明の
便宜上、以下「駆動ローラ４０」とも称する。また、他
方の内方ローラ５０には加熱源５５が内蔵してあること
から、説明の便宜上、以下「加熱ローラ５０」とも称す
る。また、内方ローラ４０、５０の軸線方向に沿う方向
を、無端状の加熱ベルト３０の軸線方向と称する。

【００５１】前記駆動ローラ４０は、芯金４１と、当該
芯金４１の外表面に設けられた耐熱弾性体層４２と、を
有する。耐熱弾性体層４２はシリコンゴムから形成され
る。前記芯金４１の片端には駆動プーリ６６が固定さ
れ、この駆動プーリ６６にベルト６７を介してモータ６
８が接続されている。このモータ６８を作動させると、
駆動ローラ４０は矢印ａ方向に回転駆動し、駆動ローラ
４０の耐熱弾性体層４２に裏面が接触している加熱ベル
ト３０が矢印ｂ方向に移動ないし走行される。図示する
実施形態では、駆動プーリ６６、ベルト６７およびモー
タ６８により、駆動ローラ４０に回転駆動力を伝達して
加熱ベルト３０を走行させるベルト駆動機構６５が構成
されている。

【００５２】前記加熱ローラ５０は、中空の芯金５１
と、当該芯金５１の外表面に設けられた耐熱弾性体層５
２と、を有する。耐熱弾性体層５２はシリコンゴムから
形成される。芯金５１の中心軸上には、加熱源５５とし
てのハロゲンヒータランプが配置されている。ハロゲン
ヒータランプ５５から芯金５１内面に向けて発せられた
輻射熱は、当該芯金５１、耐熱弾性体層５２およびベル
ト基材３１を伝導し、加熱ベルト３０の耐熱弾性体層３
２まで伝導する。

【００５３】なお、各芯金４１、５１の材質は特に限定
されるものではないが、加熱ベルト３０に熱を効率的に
供給する観点から、加熱ローラ５０の芯金５１は例えば
アルミニウムや銅などのように熱伝導性の高い材料から
形成するのが好ましい。

【００５４】前記加圧ローラ６０もまた、芯金６１と、
当該芯金６１の外表面に設けられたシリコンゴムからな
る耐熱弾性体層６２と、を有する。加圧ローラ６０は、
圧縮スプリング７５のばね力Ｆ１が支軸６３に付勢さ
れ、加熱ベルト３０を介して駆動ローラ４０および加熱
ローラ５０に圧接している。この圧接によって加熱ベル
ト３０と加圧ローラ６０とが密着し、幅の広いニップ部
３５が形成される。駆動ローラ４０の回転に伴って加熱
ベルト３０が矢印ｂ方向に移動すると、加圧ローラ６０
は、加熱ベルト３０との間の摩擦により、矢印ｃ方向に
従動回転する。

【００５５】但し、加熱ベルト３０の走行速度に一致す
るように加圧ローラ６０を駆動回転させる構成としても
よい。この場合には、例えば、加圧ローラ６０の軸をワ
ンウェイクラッチを介してモータなどの駆動手段（いず
れも図示せず）に接続する構成とする。ここで、回転フ
リーの方向に所定速度で加圧ローラ６０を回転駆動する
ことにより、低速時には加圧ローラ６０を回転駆動さ
せ、ローラ径が熱で膨脹する傾向のある高速時には従動
させることができる。これにより、加圧ローラ６０を駆
動回転させる場合でも、加熱ベルト３０と加圧ローラ６
０とがスリップする事態を防止することが可能となる。

【００５６】加熱ローラ５０の温度を検出する第１の温
度センサが加熱ベルト３０の内方位置に配置され、ま
た、加圧ローラ６０の温度を検出する第２の温度センサ
が加圧ローラ６０に隣接して配置されている（いずれも
図示せず）。これらの温度センサは、例えばサーミスタ
から構成され、各ローラの表面に当接してローラ表面温
度を検出している。

【００５７】本実施の形態のプリンタ１１では、加熱源
５５を備えていない加圧ローラ６０の表面温度を第２温
度センサで検出し、この加圧ローラ６０の表面温度に基
づいて、ハロゲンヒータランプ５５の制御温度を決定す
ると共に印字開始のタイミングを制御している。また、
ハロゲンヒータランプ５５の温度を決定された前記制御
温度に調整するため、加熱ローラ５０の表面温度を第１
温度センサで検出しつつ、ハロゲンヒータランプ５５へ
の通電をオンオフ制御している。

【００５８】なお、ハロゲンヒータランプ５５が異常高
温になったときの安全機構としてサーモスタットを設
け、異常高温時にハロゲンヒータランプ５５への電力供
給を遮断するようにしてもよい。

【００５９】２本の内方ローラ（駆動ローラ４０および
加熱ローラ５０）は、その支軸４３、５３が図示しない
軸受などを介して図示しないフレームに回転自在に保持
されている。但し、各内方ローラ４０、５０の円滑な回
転動を確保できる範囲内で、いわゆる「遊び」は可及的
に小さく設定され、位置が固定されたものとなってい
る。この位置固定された内方ローラ４０、５０に対して
加圧ローラ６０が回転自在に圧接している。具体的に
は、フレームには所定方向に沿って若干寸法だけ延びる
長孔が形成されており、この長孔内に加圧ローラ６０の
支軸６３が摺動自在に取り付けられている。この構成で
は、圧縮スプリング７５のばね力Ｆ１によって、加圧ロ
ーラ６０が駆動ローラ４０および加熱ローラ５０のそれ
ぞれに圧接する圧接圧力が定まる。

【００６０】図２を参照して、駆動ローラ４０、加熱ロ
ーラ５０および加圧ローラ６０それぞれの軸中心がなす
三角形を考えた場合、圧縮スプリング７５は、そのばね
力Ｆ１が加圧ローラ６０の軸中心からの中線よりも駆動
ローラ４０側に若干偏位した方向に作用するように傾斜
して配置されている。圧縮スプリング７５をこの状態で
配置した場合には、ばね力Ｆ１の駆動ローラ４０に向か
う方向に沿う分力ｆ１は、加熱ローラ５０に向かう方向
に沿う分力ｆ２よりも大きくなる。これら分力ｆ１、ｆ
２のそれぞれが、駆動ローラ４０および加熱ローラ５０
の圧接圧力となるので、駆動ローラ４０の圧接圧力は、
加熱ローラ５０の圧接圧力よりも大きくなっている。

【００６１】前記蛇行防止手段７０は、図４に示すよう
に、加熱ベルト３０表面における非通紙領域に外方に突
出して形成された凸部３３と、加圧ローラ６０に形成さ
れ加熱ベルト３０の凸部３３に係合する係合凹部６４と
により構成されている。前記非通紙領域は、加熱ベルト
３０の軸線方向に沿う両端部近傍に相当する。蛇行防止
手段７０は、加熱ベルト３０の軸線方向に沿って少なく
とも一の端部近傍に設ければよいが、実施形態１にあっ
ては、加熱ベルト３０の軸線方向に沿う両側に設けてあ
る。加熱ベルト３０の凸部３３は、周方向に連続した形
状を有するもの、あるいは、内方ローラ４０、５０の円
弧部を通過することを考慮して切れ目ないしスリットを
入れた形状を有するものなど、適宜の形状に改変でき
る。また、凸部３３の断面形状においても、矩形形状、
テーパ形状など種々改変できる。

【００６２】図２を参照して、前記オイル塗布ユニット
３６は、加熱ベルト３０の上方位置に配置され、加熱ベ
ルト３０に塗布されるオイルを内部に保持したオイル供
給ローラ８０と、オイル供給ローラ８０の表面に当接し
当該オイル供給ローラ８０から供給されたオイルを加熱
ベルト３０の外周面に塗布するオイル塗布ローラ８１と
を有し、これらのローラ８０、８１は、図示しないホル
ダに回転自在に支持されている。また、オイル塗布ロー
ラ８１の表面に当接して、当該オイル塗布ローラ８１に
付着した紙粉やトナーを除去する図示しないクリーニン
グローラが回転自在に設けられている。加熱ベルト３０
上の紙粉、トナー等による汚れを、加熱ベルト３０に当
接するオイル塗布ローラ８１から上記のクリーニングロ
ーラに付着させ、オイル供給ローラ８０に付着すること
が少なくなるようにしてある。これにより、オイル供給
ローラ８０からオイル塗布ローラ８１に均一かつ安定的
にオイルが供給され、その結果、オイル塗布ローラ８１
から加熱ベルト３０に均一かつ安定的にオイルが塗布さ
れ、オフセットを確実に防止しつつ、加熱ベルト３０の
清掃もでき、高品位の定着画像が得られる。

【００６３】オイル塗布ローラ８１は、芯金上にシリコ
ンオイルとの親和性が良いシリコンゴムを被覆して形成
され、加熱ベルト３０を介して加熱ローラ５０に十分な
圧接圧力の下で圧接し、安定した均一なオイル塗布を行
う。また、オイル供給ローラ８０は、芯金８５の表面に
設けられたオイル保持層８６と、当該オイル保持層８６
の表面側に設けられた表層８７とを含む多層構造を有し
ている。芯金８５はアルミニウム製ローラから形成さ
れ、オイル保持層８６は、例えば、和紙を所定厚みとな
るように芯金８５に巻回して形成されている。表層８７
は、例えば、芳香族アラミド繊維を所定厚みとなるよう
にオイル保持層８６の表面側に巻回して形成されてい
る。芯金８５の中心軸上には供給ノズル８８が非回転の
状態で配置されている。供給ノズル８８から芯金８５の
内面に供給されたオイルは、当該芯金８５に形成した複
数の貫通孔を通り、オイル保持層８６に含浸する。 《各ローラ４０〜６０表面および加熱ベルト３０表面に
おける静止摩擦係数》次に、加熱ベルト表層３２と加圧
ローラ表層６２との間などの静止摩擦係数について考察
する。

【００６４】図５に概念的に示すように、加熱ベルト表
層３２と加圧ローラ表層６２との間の静止摩擦係数をμ
１、加熱ベルト表層３２と記録材１０との間の静止摩擦
係数をμ２、加熱ベルト内表面３４と内方ローラ表層４
２、５２との間の静止摩擦係数をμ３と表す。また、加
圧ローラ表層６２と記録材１０との間の静止摩擦係数を
μ４と表す。

【００６５】本実施形態の定着装置２４では、静止摩擦
係数μ１〜μ４が以下の条件式（１）（２）を満たすよ
うに設定してある。

【００６６】μ１＞μ２＞μ３ ・・ 条件式（１） μ２＞μ４ ・・ 条件式（２） 加熱ベルト３０、内方ローラ４０、５０および加圧ロー
ラ６０の表層３２、４２、５２、６２はともに耐熱弾性
体から形成されるが、条件式（１）（２）を満足させる
べく、同種の材料（例えば、シリコンゴム）から各表層
を形成する場合には、例えば、ゴムの架橋密度、オイル
含浸量、フィラー量、フィラー種、硬度、引張り応力を
調整することにより静止摩擦係数を異ならせることがで
きる。また、異種材料を組み合わせる場合には、加熱ベ
ルト表層３２をシリコンゴムから形成し、内方ローラ表
層４２、５２をフッ素樹脂から形成し、加圧ローラ表層
６２をフッ素ゴムまたはシリコンゴムから形成するとよ
い。

【００６７】条件式（１）および（２）を満たすように
設定すれば、加熱ベルト３０内面に対してスリップしな
い所定の駆動力を駆動ローラ４０に伝達すると、駆動ロ
ーラ４０の回転動に伴い、加熱ベルト３０は、駆動ロー
ラ４０に対して滑ることなく矢印ｂ方向に走行する。μ
１＞μ３であるので、加熱ベルト３０の走行に伴い、こ
れに圧接する加圧ローラ６０は、加熱ベルト３０に対し
て滑ることなく矢印ｃ方向に従動回転する。記録材１０
は矢印ｅ方向に沿って搬送されてニップ部３５に突入す
るが、μ１＞μ２であるので、記録材１０がニップ部３
５に突入しても、加圧ローラ６０の前記滑りのない従動
回転は支障なく維持される。しかも、μ１＞μ２＞μ４
の関係があるので、記録材１０の突入が加圧ローラ６０
の従動回転を阻害することがない。

【００６８】加熱ベルト３０、内方ローラ４０、５０お
よび加圧ローラ６０の具体的な一構成例を表１に示す。

【００６９】

【表１】

【００７０】静止摩擦係数μ１〜μ４（但し、μ１＞μ
２＞μ３（μ３’）、μ２＞μ４）は次のとおりであ
る。

【００７１】μ１（加熱ベルト表層３２−加圧ローラ表
層６２） ：２８ μ２（加熱ベルト表層３２−記録材１０のトナー保持
面）： ５ μ３（加熱ベルト内表面３４−駆動ローラ表層４２）
： ２．５ μ３’（加熱ベルト内表面３４−加熱ローラ表層５２）
： ３ μ４（加圧ローラ表層６２−記録材１０裏面）
： ０．５ である。

【００７２】静止摩擦係数の測定条件は、次のとおりで
ある。

【００７３】駆動ローラ４０−加圧ローラ６０の圧接圧
力（面圧）：０．５kgf/cm2 加熱ローラ５０−加圧ローラ６０の圧接圧力（面圧）：
０．５kgf/cm2 摩擦面の粗さ：（表１参照） 記録材１０ ：ＭＩＮＯＬＴＡ ＣＦ８０ペーパ ８０
gr/m2 測定温度 ：１２０℃ 潤滑剤の有無：加熱ベルト表層３２と加圧ローラ表層６
２との間 使用潤滑剤 ：離型用のシリコンオイル（粘度１００ｃ
Ｓｔ（at２５℃）） である。

【００７４】静止摩擦係数を所望の値にするためには、
ゴム材料（例えば、シリコンゴム）にあっては、架橋密
度、硬度、伸び（モジュラス）、フィラー量、フィラー
種、オイル親和性あるいは厚みを調整することにより可
能である。

【００７５】なお、加熱ベルト３０および加圧ローラ６
０の表面においては、離型性を必要とするので、機械的
に表面を粗すことは適当ではない。逆に、駆動ローラ４
０や加熱ローラ５０では、その表面を所望形状に加工す
ることが可能であり、また、材料も離型性にとらわれる
ことなく幅広く選択することが可能である。《２本の内
方ローラ４０、５０の圧接圧力》次に、内方ローラであ
る駆動ローラ４０および加熱ローラ５０それぞれの圧接
圧力について説明する。

【００７６】２本の内方ローラ４０、５０のそれぞれが
加圧ローラ６０に対して圧接する圧接圧力において、ニ
ップ部３５の下流側に位置するローラの側を、上流側に
位置するローラよりも大きくしてある。すなわち、実施
形態１にあっては、駆動ローラ４０の圧接圧力を加熱ロ
ーラ５０よりも大きくしてある。各ローラ４０、５０の
圧接圧力は総圧１０〜４０ｋｇが好ましい範囲であり、
具体的には表１に示すように、ニップ部３５への突入側
である加熱ローラ５０の圧接圧力を１０〜２０ｋｇ（面
圧で１．５〜６．０ｋｇｆ／ｃｍ２）とし、排紙側であ
る駆動ローラ４０の圧接圧力は前記圧力よりも５〜２０
ｋｇ程度高圧（面圧を１．２〜４．５ｋｇｆ／ｃｍ２）
としてある。圧接圧力に対して加熱ローラ５０の面圧が
高いのは、加圧ローラ６０とのニップ幅が狭いためであ
る。なお、ＯＨＰ透光性を十分に確保するためには、排
紙側の駆動ローラ４０の圧接圧力として、２０ｋｇ以上
を確保することが必要である。

【００７７】総圧の下限値（１０ｋｇ）は、摩擦係数の
高いフルカラー対応可能なシリコンゴム表層３２を備え
る加熱ベルト３０が蛇行したり、浮き上がったりする力
を制御できる下限値から定めている。また、総圧の上限
値（４０ｋｇ）は、ＯＨＰ透光性が確保でき、かつ、発
生する蛇行力が画像や紙に対して影響を与えない、また
は、制御できる上限値から定めている。

【００７８】圧接圧力を上記のように設定した実施形態
にあっては、駆動ローラ４０と加圧ローラ６０との間に
形成されるニップにおいて圧接圧力を十分にかけている
ので、フルカラー画像での光沢性およびＯＨＰ透光性を
確保できる。

【００７９】また、加熱ローラ５０と加圧ローラ６０と
の間に形成されるニップ側における圧接圧力を低めに抑
えているので、駆動ローラ４０、加熱ローラ５０および
加圧ローラ６０のそれぞれが加熱ベルト３０に対して負
荷をかけるのではなく、どちらかと言えば、加熱ローラ
５０と加圧ローラ６０とのニップは、加熱ベルト３０に
均一なテンションが働くように設定されることになる。
これにより、加熱ベルト３０の不均一な搬送などを原因
とするニップ部３５における加熱ベルト３０の浮きなど
が抑えられ、加熱ベルト３０が加圧ローラ６０および記
録材１０に均一に接触して走行することになり、良好な
定着性と均質性とが確保される。

【００８０】なお、本実施形態はフルカラーにおけるＯ
ＨＰ透光性を重視したフルカラー用定着装置であり、加
圧ローラ６０および加熱ベルト３０が有する耐熱弾性体
層６２、３２により記録材１０へのストレスが緩和され
ることから、面圧が高くとも記録材１０にしわが発生す
ることはない。 《内方ローラ４０、５０における耐熱弾性体層の引張り
応力》次に、内方ローラ４０、５０における各耐熱弾性
体層の引張り応力について説明する。

【００８１】内方ローラ４０、５０それぞれの耐熱弾性
体層４２、５２は引張り応力が異なり、２本の内方ロー
ラ４０、５０のうち記録材１０の搬送方向（矢印ｅ）に
沿って上流側に配置される内方ローラ５０の耐熱弾性体
層５２は、前記搬送方向に沿って下流側に配置される内
方ローラ４０の耐熱弾性体層４２よりも引張り応力を低
く設定してある。すなわち、実施形態１にあっては、加
熱ローラ５０における耐熱弾性体層５２の引張り応力Ｅ
ｂを、駆動ローラ４０における耐熱弾性体層４２の引張
り応力Ｅａよりも低くしてある。具体的には、表１に示
したとおりである。

【００８２】耐熱弾性体層４２、５２の引張り応力を異
ならせたのは以下の理由による。

【００８３】駆動ローラ４０および加熱ローラ５０のそ
れぞれの表層に弾性体層４２、５２を有する場合、駆動
ローラ４０は加熱ベルト３０への駆動伝達という役割を
分担し、加熱ローラ５０は加熱ベルト３０への熱伝達と
いう役割を分担している。このため、駆動ローラ４０
は、より駆動を伝達しやすくするために厚肉の弾性体層
を有することが望ましく、加熱ローラ３０は、より熱の
伝達を早くするために薄肉の弾性体層を有することが望
ましい。

【００８４】しかし、駆動ローラ４０および加熱ローラ
５０のそれぞれは、加熱ベルト３０を加圧ローラ６０に
圧接させ、幅の広いニップ部３５を均一に形成する役割
を担っている。

【００８５】駆動ローラ４０および加熱ローラ５０が同
一の引張り応力の弾性体層４２、５２を有する構成とし
た場合には、厚肉の弾性体層を有する駆動ローラ４０の
表面硬度よりも、加熱ローラ５０の表面硬度の方が高く
なる。このため、駆動ローラ４０と加圧ローラ６０との
ニップにおける加熱ベルト３０の形状よりも、加熱ロー
ラ５０と加圧ローラ６０とのニップにおける加熱ベルト
３０の形状の方がより凹状に形成されてしまう。この結
果、加熱ベルト３０は加圧ローラ６０との間で均一なニ
ップ部３５を形成できなくなり、画像ノイズが発生して
しまう。

【００８６】加熱ベルト３０と加圧ローラ６０との間で
良好な均一なニップ部３５を形成し、かつ、駆動ローラ
４０からの良好な駆動伝達と、加熱ローラ５０からの良
好な熱伝達との全てを成立させるためには、耐熱弾性体
層４２、５２の引張り応力の大小関係を適切なものに設
定する必要がある。

【００８７】本実施形態では、上述したように、引張り
応力比（Ｅｂ／Ｅａ）を０．５としたので、加熱ベルト
３０と加圧ローラ６０との間で良好な均一なニップ部３
５を形成して画像ノイズの発生を防止でき、しかも、駆
動ローラ４０からの良好な駆動伝達および加熱ローラ５
０からの良好な熱伝達の両者を達成できる。 《各ローラおよび加熱ベルト３０における耐熱弾性体層
の表面硬度》次に、各ローラ４０、５０、６０および加
熱ベルト３０における耐熱弾性体層４２、５２、６２の
表面硬度について説明する。

【００８８】加圧ローラ６０の耐熱弾性体層６２の表面
における硬度は、内方ローラ４０、５０の耐熱弾性体層
４２、５２の表面における硬度よりも高く設定してあ
る。具体的には、表１に示したとおりである。なお、表
面硬度の測定は、ＪＩＳ−Ｋ６３０１準拠のスプリング
式硬さ試験器（Ｃ型）による。

【００８９】加圧ローラ６０の耐熱弾性体層６２の表面
硬度を高くしたのは以下の理由による。

【００９０】駆動ローラ４０および加熱ローラ５０のそ
れぞれは、加熱ベルト３０を加圧ローラ６０に圧接さ
せ、幅の広いニップ部３５を均一に形成する必要があ
る。ここで、駆動ローラ４０および加熱ローラ５０の表
面硬度が加圧ローラ６０の表面硬度よりも高いと、駆動
ローラ４０と加圧ローラ６０との圧接部すなわちニップ
における加熱ベルト３０の形状、および、加熱ローラ５
０と加圧ローラ６０とのニップにおける加熱ベルト３０
の形状は、ともに凹状に形成される。このため、駆動ロ
ーラ４０および加熱ローラ５０のニップの前後位置にお
いて加熱ベルト３０が加圧ローラ６０から持ち上げられ
るような状態になってしまう。この結果、加熱ベルト３
０は加圧ローラ６０との間で均一なニップ部３５を形成
できなくなり、画像ノイズが発生してしまう。

【００９１】加熱ベルト３０と加圧ローラ６０との間で
良好な均一なニップ部３５を形成し、記録材１０を均一
に搬送するためには、各ローラ４０、５０、６０におけ
る表面硬度の大小関係を適切なものに設定する必要があ
る。

【００９２】本実施形態では、上述したように、加圧ロ
ーラ６０、駆動ローラ４０および加熱ローラ５０におけ
る耐熱弾性体層６２、４２、５２の表面硬度をそれぞれ
６０〜９０Ｈｓ（ＪＩＳ Ｃ）、３０〜５０Ｈｓ（ＪＩ
Ｓ Ｃ）、４０〜７０Ｈｓ（ＪＩＳ Ｃ）としたので、
加熱ベルト３０と加圧ローラ６０との間で良好な均一な
ニップ部３５を形成して画像ノイズの発生を防止でき
る。

【００９３】なお、加熱ローラ５０からの良好な熱伝達
を図るべく、加熱ベルト３０の耐熱弾性体層３２の厚み
は可及的に薄くすることが必要である。このため、各ロ
ーラ４０、５０、６０間と同様な表面硬度の比較を行う
ことは適切なものではなく、加熱ベルト表層３２の表面
硬度に対する耐熱弾性体層６２、４２、５２の表面硬度
の大小関係は特に規定する必要はない。

【００９４】さらに、内方ローラ４０、５０それぞれの
加熱ベルト３０上での表面における硬度と、前記加圧ロ
ーラ６０の耐熱弾性体層６２の表面における硬度とが略
一致するように設定してある。ここに、「加熱ベルト３
０上での表面における硬度」とは、駆動ローラ４０およ
び加熱ローラ５０のそれぞれのローラにおいて、加熱ベ
ルト３０をローラ４０、５０の表面に重ねた状態での加
熱ベルト３０の表面で測定される硬度を意味する。

【００９５】硬度を略一致させたのは以下の理由によ
る。

【００９６】加熱ベルト３０の内周面３４を形成するベ
ルト基材３１に使用される材料が金属系の非常に硬質な
ものの場合には、駆動ローラ４０の耐熱弾性体層４２に
加熱ベルト３０が重なった状態での加熱ベルト３０表面
での硬度（「駆動ローラ４０の加熱ベルト３０上での表
面における硬度」と言う）と、駆動ローラ４０の耐熱弾
性体層４２の表面硬度とは大きく異なり、加熱ローラ５
０の耐熱弾性体層５２に加熱ベルト３０が重なった状態
での加熱ベルト３０表面での硬度（「加熱ローラ５０の
加熱ベルト３０上での表面における硬度」と言う）と、
加熱ローラ５０の耐熱弾性体層５２の表面硬度とは大き
く異なることとなる。

【００９７】駆動ローラ４０および加熱ローラ５０のそ
れぞれが加熱ベルト３０を加圧ローラ６０に圧接させて
幅の広いニップ部を均一に形成する場合において、駆動
ローラ４０および加熱ローラ５０の加熱ベルト３０上で
の表面における硬度が加圧ローラ６０の表面硬度よりも
高いと、駆動ローラ４０と加圧ローラ６０とのニップに
おける加熱ベルト３０の形状、および、加熱ローラ５０
と加圧ローラ６０とのニップにおける加熱ベルト３０の
形状は、ともに凹状に形成される。このため、駆動ロー
ラ４０および加熱ローラ５０のニップの前後位置におい
て加熱ベルト３０が加圧ローラ６０から持ち上げられる
ような状態になってしまう。この結果、加熱ベルト３０
は加圧ローラ６０との間で均一なニップ部３５を形成で
きなくなり、画像ノイズが発生してしまう。

【００９８】加熱ベルト３０と加圧ローラ６０との間で
良好な均一なニップ部３５を形成し、記録材１０を均一
に搬送するためには、駆動ローラ４０および加熱ローラ
５０の加熱ベルト３０上での表面における硬度と、加圧
ローラ６０の表面硬度との関係を適切なものに設定する
必要がある。

【００９９】本実施形態では、上述したように、駆動ロ
ーラ４０および加熱ローラ５０の加熱ベルト３０上での
表面における硬度と、加圧ローラ６０の表面硬度とを略
一致させたので、加熱ベルト３０と加圧ローラ６０との
間で良好な均一なニップ部３５を形成して画像ノイズの
発生を防止できる。

【０１００】略一致する硬度は、４０〜８０Ｈｓ（ＪＩ
Ｓ Ｃ）、好ましくは、６０〜８０Ｈｓ（ＪＩＳ Ｃ）
である。８０Ｈｓ（ＪＩＳ Ｃ）より大きい硬度で略一
致させた場合には、フルカラーで「光沢ぎらつき」がや
や発生し、画質がやや劣った。また、４０Ｈｓ（ＪＩＳ
Ｃ）より小さい硬度で略一致させた場合には、実用上
支障はないものの、軽微な画像ノイズの発生という若干
の不具合が見られた。つまり、４０Ｈｓ（ＪＩＳ Ｃ）
より小さい硬度で略一致させると、紙を搬送する際のゴ
ム変形量が大きく均一な搬送が困難になる（定着装置の
軸方向における用紙の各位置での搬送速度が異なる）た
め、軽微なノイズが発生する。この不具合は、前記略一
致する硬度を６０Ｈｓ（ＪＩＳ Ｃ）まで高めることに
より解消できた。 《各ローラ４０、５０、６０および加熱ベルト３０にお
ける耐熱弾性体層の熱伝導率》ニップ部３５で加熱ベル
ト３０を加圧ローラ６０に対して安定的に圧接させるた
めにはローラ４０、５０、６０や加熱ベルト３０に耐熱
弾性体層４２、５２、６２、３２を設ける必要がある
が、その一方、耐熱弾性体層４２、５２、６２、３２を
設けることによって加熱ローラ５０などの熱容量が大き
くなる結果、加熱ベルト３０の走行開始時や連続通紙時
に、熱の供給が間に合わなくなるという問題が生じる。

【０１０１】そこで、本実施形態では上記欠点を解決す
べく、各ローラ４０、５０、６０および加熱ベルト３０
における耐熱弾性体層４２、５２、６２、３２の熱伝導
率の大小関係を以下のように規定し、熱供給を効率的に
行い得るようにしてある。

【０１０２】具体的には、加熱源５５としてのハロゲン
ヒータランプ５５が内部に配置されたローラである加熱
ローラ５０における耐熱弾性体層５２の熱伝導率κ１、
加熱ベルト３０における耐熱弾性体層３２の熱伝導率κ
２および加熱源５５が内部に配置されていない駆動ロー
ラ４０および加圧ローラ６０における耐熱弾性体層４
２、６２の熱伝導率κ３は、 κ１＞κ２＞κ３ なる条件を満たすように設定してある。

【０１０３】熱伝導率κ１〜κ３［ｃａｌ／（ｃｍ・ｄ
ｅｇ・ｓｅｃ）］の具体的数値の一例を挙げれば、 κ１＝１．２×１０^-3 以上 κ２＝０．６×１０^-3〜１．０×１０^-3 κ３＝０．５×１０^-3 以下 である。

【０１０４】なお、シリコンゴムの熱伝導率は、ソリッ
ドゴムで最大０．３×１０^-3〜２．４×１０^-3 ｃａｌ
／（ｃｍ・ｄｅｇ・ｓｅｃ）の範囲で調製可能であり、
発泡させればさらに低い熱伝導率を設定可能である。

【０１０５】加熱ベルト３０の耐熱弾性体層３２の熱伝
導率κ２に対して、加熱源５５を有する加熱ローラ５０
の耐熱弾性体層５２の熱伝導率κ１を高くし、加熱源５
５を持たない駆動ローラ４０および加圧ローラ６０の耐
熱弾性体層４２、６２の熱伝導率κ３を低く設定した実
施形態にあっては、ハロゲンヒータランプ５５からの輻
射熱は、熱伝導率κ１の高い加熱ローラ５０の耐熱弾性
体層５２を経て加熱ベルト３０の耐熱弾性体層３２まで
伝わり易い一方、当該耐熱弾性体層３２まで伝わった熱
は、駆動ローラ４０や加圧ローラ６０の耐熱弾性体層４
２、６２に奪われ難くなる。

【０１０６】このため、ニップ部３５に熱源を持たない
定着装置２４において、ハロゲンヒータランプ５５から
供給されるエネルギ（熱）をニップ部３５まで安定し
て、かつ、効率よく供給することができ、加熱ベルト３
０の走行開始時に加熱ベルト３０の表面温度が急激に低
下したり、連続通紙時に熱の供給が間に合わなかったり
することがなくなる。回転開始時における加熱ベルト３
０の表面温度の低下が防止されると共に連続通紙時にお
ける熱追従性が向上する結果、画像光沢差が低減し、定
着不良の発生が防止される。 《定着装置２４の動作》次に、定着装置２４の動作を概
説する。

【０１０７】ベルト駆動機構６５のモータ６８を駆動す
ると、ベルト６７および駆動プーリ６６を介して駆動ロ
ーラ４０に回転駆動力が伝達され、駆動ローラ４０が矢
印ａ方向に回転し、加熱ベルト３０が矢印ｂ方向に走行
する。加熱ベルト３０の走行に伴い、加熱ローラ５０が
矢印ｄ方向に従動回転すると共に、加圧ローラ６０が矢
印ｃ方向に従動回転する。走行する加熱ベルト３０は、
オイル塗布ローラ８１によりオイルが塗布されると共
に、加熱ローラ５０との接触領域においてハロゲンヒー
タランプ５５からの熱によって所定の温度に加熱され、
加圧ローラ６０との間のニップ部３５に進む。

【０１０８】一方、加熱ベルト３０と接触する面側に未
定着トナー２７を保持した記録材１０は、矢印ｅ方向に
沿って図示しないガイド板に案内されつつニップ部３５
に向けて搬送される。

【０１０９】記録材１０がさらに搬送されてニップ部３
５に突入すると、当該記録材１０は、接触する加熱ベル
ト３０の熱により十分に加熱され、さらに加圧ローラ６
０と内方ローラ４０、５０との間の圧接力が加えられな
がら、当該ニップ部３５で挟持されつつ搬送される。こ
れにより、記録材１０上の未定着トナー２７は、十分に
加熱されて溶融し、さらに加圧されて記録材１０に定着
される。加熱ベルト３０へのトナーの移転すなわちオフ
セットは加熱ベルト表層３２に塗布されたオイルにより
抑制される。

【０１１０】ニップ部３５を通過した記録材１０は、加
熱ベルト３０から自然に分離し、排紙トレイ２６（図１
参照）に向けて搬送される。また、記録材１０との接触
により熱が奪われた加熱ベルト３０には、所定の温度制
御の下、ハロゲンヒータランプ５５から熱が補充され
る。

【０１１１】実施形態１の定着装置にあっては、２本の
内方ローラ４０、５０のうち記録材搬送方向（矢印ｅ）
に沿って下流側に配置される側を駆動ローラ４０として
あるので、加熱ベルト３０はニップ部３５において牽引
されるようにして走行することになる。このため、ニッ
プ部３５に加熱ベルト３０のたるみ、浮きが発生するこ
とがなく、加熱ベルト３０と加圧ローラ６０との相対的
な圧接を均一な状態に維持し得る。これにより、ニップ
部３５における記録材１０は、そのトナー保持面が加熱
ベルト３０に均一に接触した状態で搬送され、画像のず
れや、にじみなどの画像ノイズの発生が防止される。

【０１１２】また、駆動ローラ４０および加熱ローラ５
０を回転自在に位置固定し、当該位置固定された各ロー
ラ４０、５０に加圧ローラ６０を回転自在に圧接させて
あるので、駆動ローラ４０と加圧ローラ６０との間の圧
接状態および加熱ローラ５０と加圧ローラ６０との間の
圧接状態が安定することから、記録材１０を安定して搬
送することができ、画像ノイズの発生を防止できること
はもちろんのこと、ニップ部３５におけるジャムの発生
も少なくなる。

【０１１３】また、加熱ベルト３０の凸部３３と加圧ロ
ーラ６０の係合凹部６４とから構成される蛇行防止手段
７０を設けてあるので、加熱ベルト３０の斜行ないし蛇
行が防止され、加熱ベルト３０と加圧ローラ６０との圧
接状態がさらに均一なものとなり、画像ノイズの発生が
より一層防止されると共にニップ部３５におけるジャム
の発生も少なくなる。ここで蛇行防止手段７０の凸部３
３は加熱ベルト３０の外周面に形成するものであるた
め、凸部３３を含む加熱ベルト３０全体の製造が容易で
あり、しかも、ベルト基材３１の強度が比較的小さい場
合でも、蛇行防止機能を十分に発揮する。また、非通紙
部に蛇行防止手段７０を設けてあるので、画像欠損など
が発生することがない。

【０１１４】また、静止摩擦係数μ１〜μ４が前述した
条件式（１）（２）を満たすようにしてあるので、加熱
ベルト３０が駆動ローラ４０に対して滑ることなく走行
するのに伴い、加圧ローラ６０が加熱ベルト３０に対し
て滑ることなく従動回転し、また、記録材１０がニップ
部３５に突入しても、加圧ローラ６０の前記滑りのない
従動回転は支障なく維持される。これにより、加熱ベル
ト３０と加圧ローラ６０との均一な圧接状態が維持され
ることとなり、画像ノイズの発生がより一層防止され
る。

【０１１５】また、２本の内方ローラ４０、５０のそれ
ぞれが加圧ローラ６０に対して圧接する圧接圧力におい
て、ニップ部３５の下流側に位置する駆動ローラ４０の
側を上流側に位置する加熱ローラ５０よりも大きくして
あるので、フルカラー画像での光沢性およびＯＨＰ透光
性を確保でき、しかも、加熱ベルト３０が加圧ローラ６
０および記録材１０に均一に接触して良好な定着性と均
質性とを確保できる。

【０１１６】また、加熱ローラ５０における耐熱弾性体
層５２の引張り応力Ｅｂを、駆動ローラ４０における耐
熱弾性体層４２の引張り応力Ｅａよりも低くしたので、
加熱ベルト３０と加圧ローラ６０との間で良好な均一な
ニップ部３５を形成して画像ノイズの発生を防止でき、
しかも、駆動ローラ４０からの良好な駆動伝達および加
熱ローラ５０からの良好な熱伝達の両者を達成できる。

【０１１７】また、加圧ローラ６０の耐熱弾性体層６２
の表面における硬度を、内方ローラ４０、５０の耐熱弾
性体層４２、５２の表面における硬度よりも高く設定し
たので、加熱ベルト３０と加圧ローラ６０との間で良好
な均一なニップ部３５を形成して画像ノイズの発生を防
止できる。

【０１１８】また、内方ローラ４０、５０それぞれの加
熱ベルト３０上での表面における硬度と、加圧ローラ６
０の耐熱弾性体層６２の表面における硬度とが略一致す
るように設定したので、この点からも、加熱ベルト３０
と加圧ローラ６０との間で良好な均一なニップ部３５が
形成され、画像ノイズの発生をより一層防止できる。

【０１１９】また、熱伝導率κ１〜κ３がκ１＞κ２＞
κ３を満たすようにしてあるので、回転開始時における
加熱ベルト３０の表面温度の低下が防止されると共に連
続通紙時における熱追従性が向上し、画像光沢差を低減
し、定着不良の発生を防止することができる。

【０１２０】以上の点より、本実施形態１の定着装置２
４は、フルカラー用の定着装置に用いて好適なものとな
る。

【０１２１】なお、加熱源はハロゲンヒータランプ５５
に限定されるものではなく、抵抗発熱体や電磁誘導加熱
装置などを使用してもよい。また、加熱ベルト３０の表
面側から当該加熱ベルト３０を加熱する形態や、内蔵し
たハロゲンヒータランプ５５の他に加熱ベルト３０の表
面側から当該加熱ベルト３０を補助的に加熱する補助加
熱ローラを追加する形態としてもよい。さらにまた、加
圧ローラ６０の中心軸上にも、ハロゲンヒータランプ５
５を配置する構成としてもよい。 《実施の形態２》図６は、実施の形態２に係る熱ベルト
方式の定着装置を示す断面図である。なお、以下の図６
〜図９では、オイル塗布ユニット３６およびベルト駆動
機構６５は図示省略してある。

【０１２２】実施形態１の定着装置２４では、２本の内
方ローラ (駆動ローラ４０および加熱ローラ５０)の両
者を回転自在に位置固定した定着装置を示したが、実施
形態２の定着装置１２４では、２本の内方ローラ４０、
５０のうち駆動ローラ４０を回転自在に位置固定し、当
該位置固定された駆動ローラ４０に対して加圧ローラ６
０が回転自在に圧接するように構成してあり、この点で
実施形態１と相違する。

【０１２３】詳述すると、駆動ローラ４０の支軸４３
は、実施形態１と同様に、「遊び」を可及的に小さく設
定し位置が固定された状態で、軸受などを介してフレー
ムに回転自在に保持されている。また、加圧ローラ６０
の支軸６３は、フレームに形成した長孔に摺動自在に取
り付けられるなどして、駆動ローラ４０の支軸４３に向
けて若干寸法移動自在に設けられている。実施形態２で
は、加熱ローラ５０の支軸５３は、加圧ローラ６０の支
軸６３に向けて若干寸法移動自在に設けられている。

【０１２４】加圧ローラ６０の支軸６３には、当該加圧
ローラ６０を駆動ローラ４０の支軸４３に向けて移動さ
せる方向(図中矢印ｇ)のばね力Ｆ２ａを付勢する圧縮ス
プリング７６ａが取り付けられている。また、加熱ロー
ラ５０の支軸５３には、当該加熱ローラ５０を加圧ロー
ラ６０の支軸６３に向けて移動させる方向(図中矢印ｈ)
のばね力Ｆ２ｂを付勢する圧縮スプリング７６ｂが取り
付けられている。この構成では、一方の圧縮スプリング
７６ａのばね力Ｆ２ａによって、加圧ローラ６０が駆動
ローラ４０に対して圧接する圧接圧力が定まり、他方の
圧縮スプリング７６ｂのばね力Ｆ２ｂによって、加熱ロ
ーラ５０が加圧ローラ６０に対して圧接する圧接圧力が
定まる。ここで、駆動ローラ４０の圧接圧力が加熱ロー
ラ５０の圧接圧力よりも大きくなるように、各圧縮スプ
リング７６ａ、７６ｂのばね力Ｆ２ａ、Ｆ２ｂが設定さ
れている。

【０１２５】かかる構成の実施形態２の定着装置１２４
にあっても、実施形態１と同様に、駆動ローラ４０と加
圧ローラ６０との間の圧接状態および加熱ローラ５０と
加圧ローラ６０との間の圧接状態が安定することから、
記録材１０を安定して搬送することができ、画像ノイズ
の発生を防止でき、ニップ部３５におけるジャムの発生
も少なくなる。 《実施の形態３》図７は、実施の形態３に係る熱ベルト
方式の定着装置を示す断面図である。

【０１２６】実施形態３の定着装置２２４では、加圧ロ
ーラ６０をも回転自在に位置固定し、当該位置固定され
た加圧ローラ６０に対して加熱ローラ５０が回転自在に
圧接するように構成した点で実施形態２と相違する。

【０１２７】詳述すると、駆動ローラ４０の支軸４３お
よび加圧ローラ６０の支軸６３は、位置が固定された状
態で回転自在に保持されている。加熱ローラ５０の支軸
５３は、加圧ローラ６０の支軸６３に向けて若干寸法移
動自在に設けられている。

【０１２８】加熱ローラ５０の支軸５３には、当該加熱
ローラ５０を加圧ローラ６０の支軸に向けて移動させる
方向(図中矢印ｉ)のばね力Ｆ３を付勢する圧縮スプリン
グ７７が取り付けられている。この構成では、駆動ロー
ラ４０および加圧ローラ６０の支軸相互間の寸法によっ
て、加圧ローラ６０が駆動ローラ４０に対して圧接する
圧接圧力が定まり、圧縮スプリング７７のばね力Ｆ３に
よって、加熱ローラ５０が加圧ローラ６０に対して圧接
する圧接圧力が定まる。ここで、駆動ローラ４０の圧接
圧力が加熱ローラ５０の圧接圧力よりも大きくなるよう
に、圧縮スプリング７７のばね力Ｆ３が設定されてい
る。

【０１２９】かかる構成の実施形態３の定着装置２２４
にあっても、実施形態１、２と同様に、駆動ローラ４０
と加圧ローラ６０との間の圧接状態および加熱ローラ５
０と加圧ローラ６０との間の圧接状態が安定することか
ら、記録材１０を安定して搬送することができ、画像ノ
イズの発生を防止でき、ニップ部３５におけるジャムの
発生も少なくなる。特に、駆動ローラ４０と加圧ローラ
６０との間の圧接圧力は、両支軸間の寸法を規制するだ
けで定まるため、スプリングのような経年変化が少な
く、実施形態１および２に比べて、加圧ローラ６０の圧
接がより一層安定する。また、ニップ部３５の排紙側の
圧接圧力を高圧に設定し易い構成でもあり、ＯＨＰ透光
性も良好になる。

【０１３０】なお、駆動ローラ４０のみならず加熱ロー
ラ５０をも回転自在に位置固定とし、位置固定された加
圧ローラ６０に対して加熱ローラ５０を回転自在に圧接
させる構成としてもよい。この構成では、加熱ローラ５
０および加圧ローラ６０の支軸相互間の寸法によって、
加圧ローラ６０が加熱ローラ５０に対して圧接する圧接
圧力が定められる。 《実施の形態４》図８は、実施の形態４に係る熱ベルト
方式の定着装置を示す断面図である。

【０１３１】実施形態４の定着装置３２４は、駆動ロー
ラ４０および加熱ローラ５０の間に掛け渡される加熱ベ
ルト３０にテンション（張力）を付与した構成を有して
いる。

【０１３２】詳述すると、実施形態３と異なり、圧縮ス
プリング７８は、そのばね力Ｆ４が加熱ローラ５０の軸
中心と加圧ローラ６０の軸中心とを結ぶ線よりも記録材
１０搬送経路の上流側に若干偏位した方向に作用するよ
うに傾斜して配置されている。圧縮スプリング７８をこ
の状態で配置すると、ばね力Ｆ４の矢印ｊ方向に沿う分
力ｆ４ａが加熱ローラ５０の圧接圧力として作用し、ば
ね力Ｆ４の矢印ｋ方向に沿う分力ｆ４ｂが加熱ベルト３
０のテンションとして作用する。

【０１３３】特にこのとき、駆動ローラ４０および加熱
ローラ５０相互間のテンションが、それぞれのローラ４
０、５０が加圧ローラ６０に対して圧接するそれぞれの
圧接圧力よりも大きくなるように、圧縮スプリング７８
のばね力Ｆ４および傾斜角度θを設定してある。付与す
るテンションは、より強く圧接している駆動ローラ４０
の圧接圧力よりも１５％程度高めの値に設定するのがよ
い。

【０１３４】このように加熱ベルト３０に作用するテン
ションを各ローラ４０、５０の圧接力よりも大きくする
ことにより、ニップ部３５での加熱ベルト３０のたる
み、浮きが発生することがなく、記録材１０が加熱ベル
ト３０により均一に接触した状態で搬送されることにな
り、画像ノイズの発生がより一層防止される。 《実施の形態５》図９は、実施の形態５に係る熱ベルト
方式の定着装置を示す断面図である。

【０１３５】実施形態５の定着装置４２４は、実施形態
４と同様に、加熱ベルト３０にテンションを付与した構
成を有している。

【０１３６】詳述すると、実施形態３に示した定着装置
２２４にさらに、加熱ベルト３０が駆動ローラ４０から
加熱ローラ５０に向かって移動する領域の途中に、テン
ションローラ７９を矢印ｍ方向に圧接させてある。この
ときにも、加熱ベルト３０のテンションが、ローラ４
０、５０が加圧ローラ６０に対して圧接するそれぞれの
圧接圧力よりも大きくなるように、テンションローラ７
９の圧接圧力などを所定の値に設定してある。

【０１３７】かかる構成によっても、実施形態４と同様
に、ニップ部３５での加熱ベルト３０のたるみなどが発
生することがなく、画像ノイズの発生がより一層防止さ
れる。

【０１３８】なお、専用のテンションローラ７９を付加
するのに代えて、オイル塗布ローラ８１を加熱ベルト３
０に圧接させ、加熱ベルト３０にテンションを加えるよ
うにしてもよい。

【０１３９】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の発
明によれば、少なくとも２本の内方ローラのうち記録材
搬送方向に沿って下流側に配置される側を駆動側のロー
ラとしたことから、ニップ部に加熱ベルトのたるみや浮
きが発生することがなく、加熱ベルトと加圧ローラとの
相対的な圧接を均一な状態に維持し、ニップ部における
記録材をそのトナー保持面が加熱ベルトに均一に接触し
た状態で搬送でき、画像のずれや、にじみなどの画像ノ
イズの発生を防止できる。

【０１４０】また、請求項２および請求項３に記載の発
明によれば、内方ローラと加圧ローラとの間の圧接状態
が安定することから、記録材を安定して搬送することが
でき、画像ノイズの発生を防止できることはもちろんの
こと、ニップ部におけるジャムの発生も少なくなる。

【０１４１】また、請求項４および請求項５に記載の発
明によれば、蛇行防止手段により加熱ベルトの斜行ない
し蛇行が防止され、加熱ベルトと加圧ローラとの圧接状
態がさらに均一なものとなり、画像ノイズの発生をより
一層防止できると共にニップ部におけるジャムの発生も
少なくなる。また、蛇行防止手段の凸部は加熱ベルトの
外周面に形成するものであるため、凸部を含む加熱ベル
トの製造が容易であり、しかも、ベルト基材の強度が比
較的小さい場合でも、蛇行防止機能を十分に発揮する。
さらに、非通紙部に蛇行防止手段を設けてあるので、画
像欠損などの損失が発生することがない。

【０１４２】また、請求項６および請求項７に記載の発
明によれば、静止摩擦係数μ１〜μ４が条件式（１）
（２）を満たすように設定したので、加熱ベルトが駆動
ローラに対して滑ることなく走行するのに伴い、加圧ロ
ーラが加熱ベルトに対して滑ることなく従動回転し、ま
た、記録材がニップ部に突入しても、加圧ローラの前記
滑りのない従動回転は支障なく維持されて、画像ノイズ
の発生をより一層防止できる。

【０１４３】また、請求項８に記載の発明によれば、少
なくとも２本の内方ローラ、のそれぞれが加圧ローラに
対して圧接する圧接圧力において、ニップ部の下流側に
位置するローラの側を上流側に位置するローラよりも大
きくしてあるので、記録材はそのトナー保持面が加熱ベ
ルトにより均一に接触した状態で搬送され、画像ノイズ
の発生をより一層防止できる。

【０１４４】また、請求項９および請求項１０に記載の
発明によれば、加熱ベルトに作用する張力を内方ローラ
の圧接力よりも大きくすることにより、ニップ部での加
熱ベルトのたるみ、浮きが発生することがなく、画像ノ
イズの発生をより一層防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る定着装置を組み込んだ電子写真
式のフルカラープリンタを示す概略構成図である。

【図２】 実施の形態１に係る定着装置を示す断面図で
ある。

【図３】 図３（Ａ）〜（Ｃ）は、フルカラー用の定着
装置に用いるローラを示す断面図である。

【図４】 蛇行防止手段を示す構成図である。

【図５】 加熱ベルト表層と加圧ローラ表層との間など
の静止摩擦係数の説明に供する概念図である。

【図６】 実施の形態２に係る定着装置を示す断面図で
ある。

【図７】 実施の形態３に係る定着装置を示す断面図で
ある。

【図８】 実施の形態４に係る定着装置を示す断面図で
ある。

【図９】 実施の形態５に係る定着装置を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１０…記録材 ２４、１２４、２２４、３２４、４２４…定着装置 ２７…未定着トナー像 ３０…加熱ベルト ３２…加熱ベルト表層（耐熱弾性体層） ３３…凸部（蛇行防止手段） ３５…ニップ部 ４０…駆動ローラ（内方ローラ） ５０…加熱ローラ（内方ローラ） ５５…ハロゲンヒータランプ（加熱源） ６０…加圧ローラ ６２…加圧ローラ表層（耐熱弾性体層） ６４…係合凹部（蛇行防止手段） ６５…ベルト駆動機構 ７０…蛇行防止手段 ｅ…記録材の搬送方向

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H033 BA11 BA57 BB01 3F049 BA14 BA15 BB11 DA03 EA02 LA04 LA07 LB03

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録材上に保持された未定着トナー像を
   当該記録材上に熱圧力定着させる定着装置において、 無端状の加熱ベルトと、 前記記録材の搬送方向に沿って前記加熱ベルト内に配置
   されて前記加熱ベルトを支持する少なくとも２本の内方
   ローラと、 前記加熱ベルトに相対的に圧接してニップ部を形成する
   加圧ローラと、 前記加熱ベルトおよび前記加圧ローラのうち少なくとも
   一方の表層に設けられた耐熱弾性体層と、 前記加熱ベルトを加熱する加熱源と、 前記２本の内方ローラのうち前記記録材の搬送方向に沿
   って下流側に配置される内方ローラに回転駆動力を伝達
   して前記加熱ベルトを走行させるベルト駆動機構と、を
   有することを特徴とする熱ベルト方式の定着装置。
2. 【請求項２】 記録材上に保持された未定着トナー像を
   当該記録材上に熱圧力定着させる定着装置において、 表層に耐熱弾性体層が設けられた無端状の加熱ベルト
   と、 前記記録材の搬送方向に沿って前記加熱ベルト内に配置
   されて前記加熱ベルトを支持する少なくとも２本の内方
   ローラと、 表層に耐熱弾性体層が設けられ前記加熱ベルトに相対的
   に圧接してニップ部を形成する加圧ローラと、 前記加熱ベルトを加熱する加熱源と、を有し、 前記２本の内方ローラのうち少なくとも一方の内方ロー
   ラは回転自在に位置が固定され、当該位置固定された内
   方ローラに対して前記加圧ローラが回転自在に圧接して
   いることを特徴とする熱ベルト方式の定着装置。
3. 【請求項３】 記録材上に保持された未定着トナー像を
   当該記録材上に熱圧力定着させる定着装置において、 表層に耐熱弾性体層が設けられた無端状の加熱ベルト
   と、 前記記録材の搬送方向に沿って前記加熱ベルト内に配置
   されて前記加熱ベルトを支持する少なくとも２本の内方
   ローラと、 表層に耐熱弾性体層が設けられ前記加熱ベルトに相対的
   に圧接してニップ部を形成する加圧ローラと、 前記加熱ベルトを加熱する加熱源と、を有し、 前記２本の内方ローラのうち少なくとも一方の内方ロー
   ラと前記加圧ローラとは回転自在に位置が固定され、当
   該位置固定された加圧ローラに対して他方の内方ローラ
   が回転自在に圧接していることを特徴とする熱ベルト方
   式の定着装置。
4. 【請求項４】 前記加熱ベルト表面における非通紙領域
   にほぼ連続的に外方に突出して形成された少なくとも一
   つの凸部と、前記加圧ローラに形成され前記加熱ベルト
   の前記凸部に係合する係合凹部とにより、前記加熱ベル
   トが前記内方ローラの軸方向へ進行することを防止する
   蛇行防止手段を構成したことを特徴とする請求項１〜請
   求項３のいずれかに記載の定着装置。
5. 【請求項５】 前記蛇行防止手段は、前記加熱ベルト表
   面における非通紙領域の前記内方ローラの軸方向に沿っ
   て両側に設けられていることを特徴とする請求項４に記
   載の定着装置。
6. 【請求項６】 前記加熱ベルト表層と前記加圧ローラ表
   層との間の静止摩擦係数μ１、前記加熱ベルト表層と前
   記記録材との間の静止摩擦係数μ２、前記加熱ベルト内
   表面と前記内方ローラ表面との間の静止摩擦係数μ３
   は、 μ１＞μ２＞μ３ なる条件を満たすように設定されていることを特徴とす
   る請求項２または請求項３に記載の定着装置。
7. 【請求項７】 前記加熱ベルト表層と前記記録材との間
   の静止摩擦係数μ２、前記加圧ローラ表層と前記記録材
   との間の静止摩擦係数μ４は、 μ２＞μ４ なる条件を満たすように設定されていることを特徴とす
   る請求項２または請求項３に記載の定着装置。
8. 【請求項８】 前記２本の内方ローラのそれぞれが前記
   加圧ローラに対して相対的に圧接する圧接圧力におい
   て、前記記録材が前記ニップ部から排出される側に配置
   される内方ローラの圧接圧力は、前記ニップ部に突入す
   る側に配置される内方ローラの圧接圧力よりも大きく設
   定されてなることを特徴とする請求項１〜請求項３のい
   ずれかに記載の定着装置。
9. 【請求項９】 前記内方ローラ相互間の張力は、前記２
   本の内方ローラのそれぞれが前記加圧ローラに対して相
   対的に圧接するそれぞれの圧接圧力よりも大きいことを
   特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定着
   装置。
10. 【請求項１０】 前記２本の内方ローラのそれぞれが前
    記加圧ローラに対して相対的に圧接する圧接圧力におい
    て、前記記録材が前記ニップ部から排出される側に配置
    される内方ローラの圧接圧力は、前記ニップ部に突入す
    る側に配置される内方ローラの圧接圧力よりも大きく設
    定され、かつ、前記内方ローラ相互間の張力は、前記２
    本の内方ローラのそれぞれが前記加圧ローラに対して相
    対的に圧接するそれぞれの圧接圧力よりも大きいことを
    特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定着
    装置。