JP2011069940A - 画像加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁束の作用により発熱し、可撓性を有する回転可能なベルト３４と、ベルトの内側に配置されたバックアップ部材３５と、ベルトを介してバックアップ部材と圧接してベルトとの間でニップ部Ｎを形成する加圧回転体３２と、加圧回転体を回転駆動する駆動手段Ｍと、ベルトの外側においてベルトに非接触に対向して配置された、磁束を発生する磁界発生手段３３と、を有し、ニップ部で画像ｔを担持した記録材Ｐを挟持搬送しつつ加熱する画像加熱装置２２において、ベルト３４と磁界発生手段３２との距離をほぼ均一に保つことができて、発熱ムラを低減することができる画像加熱装置２２を提供する。
【解決手段】磁界発生手段３３に配置されたガイド部材であって、加圧回転体３２の回転駆動に従動して回転するベルト３４の回転軌跡を、ベルトの記録材非通紙領域部においてベルトの外側から少なくとも３点で規制するガイド部材１０９を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式・静電記録方式・磁気記録方式などによって画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機能機等の画像形成装置に搭載される画像定着装置として用いて好適な電磁（磁気）誘導加熱方式の画像加熱装置に関する。画像加熱装置としては、記録材上の未定着画像を定着或いは仮定着する定着装置、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を増大させる光沢増大化装置を挙げることができる。また、インクジェット方式などの、染料や顔料を含む液体により画像形成を行う画像形成装置においてインクを速く乾かすため画像加熱装置等を挙げることができる。

定着装置は、省エネルギの観点や、画像形成装置の使用時に使用者（ユーザー）を待たせない等の観点から、加熱部材（定着部材）を瞬時に所定の温度に加熱することができ、待ち時間（ＷＵＴ：ウオームアップタイム）を短縮した装置が求められている。加熱手段としては、ハロゲンランプの代わりに、誘導加熱方式を利用した定着装置の開発がなされている。特許文献１の誘導加熱を利用した定着装置は次のような構成を有する。定着ベルトと、定着ベルトに内接し、少なくとも一部が導電性を有する回転可能な発熱ローラと、発熱ローラとの間で定着ベルトを移動可能に懸架する定着ローラと、発熱ローラの外側に配置され、発熱ローラを励磁して加熱する励磁手段とを備えている。発熱ローラが回転動作を始めた後に励磁手段が発熱ローラを励磁して加熱する。ＷＵＴを短縮すべく、発熱ローラでなく、熱容量を下げるために発熱ベルトを用いた構成として特許文献２や３のような技術がある。これは、導電層を有する薄肉の発熱ベルトを、磁界発生手段が発生する磁界によって誘導加熱し、発熱ベルトと相対して設けられる加圧部材とのニップ部で、記録媒体上の未定着トナー像を定着する定着装置である。そして、発熱ベルトの内部に、弾性層を有する押圧部材を設け、押圧部材を発熱ベルトを介して加圧部材に押圧することにより、定着のためのニップ部を形成する。またベルト端部で規制部材を有する。また、誘導加熱による発熱効率向上を狙ったものとして特許文献４が挙げられる。非磁性体のギャップ保持手段により磁束生成コイルと誘導発熱体との距離を一定に保つ構成が記載され、その実施例中に磁束生成コイルを定着ローラ本体の外側に置く例が含まれている。

特開２００２−０８２５４９号公報 特開２００２−１４８９８３号公報 特開平１０−０７４００７号公報 特開平１１−２３１６９７号公報

ＷＵＴを短縮する定着装置の提案に対して、背景技術で紹介した薄肉ベルトと誘導加熱を用いた構成が考えられる。薄肉ベルトを使うことで、熱容量を抑えることができ、さらにウォームアップタイムの短縮化が可能となる。また、耐久性を考え、ベルトにテンションをかけないフリーベルトを用いた構成が考えられる。磁界発生手段において磁束生成コイルは、ベルトの回転方向と直交する方向を長手方向とする横長に形成された部材であり、ベルトと０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度のギャップを保持し、ベルトの外部に配置される。ベルトと励磁手段である磁束生成コイルの距離を近づけ、磁束密度が高いエリアに配置することで効率的な加熱が可能となる。よって、電源周波数を下げることができ、電源の小型化・低コスト化が可能となる。しかし、フリーベルト構成では、ベルトが回転に伴って周方向にばたつくために、ベルトと磁界発生手段との距離が不安定となり、発熱ムラが発生するという課題が生じた。ベルトを規制する構成として、ベルトの長手方向全域で規制する構成が考えられる。しかし、このようなフリーベルトを用いたベルト定着装置でベルトを長手全域で規制する場合、摺動抵抗が発生し、駆動に対する負荷が大きくなり、ベルトスリップという問題が発生する。

本発明は上記の課題に鑑みて提案されたもので、ベルトと磁界発生手段との距離をほぼ均一に保つことができて、発熱ムラを低減することができる、フリーベルト構成で、電磁誘導加熱方式の画像加熱装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の代表的な構成は、磁束の作用により発熱し、可撓性を有する回転可能なベルトと、前記ベルトの内側に配置されたバックアップ部材と、前記ベルトを介して前記バックアップ部材と圧接して前記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、前記ベルトの外側において前記ベルトに非接触に対向して配置された、磁束を発生する磁界発生手段と、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、前記磁界発生手段に配置されたガイド部材であって、前記加圧回転体の回転駆動に従動して回転する前記ベルトの回転軌跡を、前記ベルトの記録材非通紙領域部において前記ベルトの外側から少なくとも３点で規制するガイド部材を有することを特徴とする。

本発明によれば、ベルトと磁界発生手段との距離をほぼ均一に保つことができて、発熱ムラを低減することができる、フリーベルト構成で、電磁誘導加熱方式の画像加熱装置を提供することができる。

（ａ）は実施例１の画像形成装置の縦断面模式図、（ｂ）は定着装置の要部の拡大横断面模式図と制御系統のブロック図である。 （ａ）は定着装置の正面模式図、（ｂ）は縦断正面模式図である。 （ａ）は図２の（ｂ）の部分的拡大図、（ｂ）はベルトの層構成模式図、（ｃ）は一端部側のキャップ部材と、パッドを支持したステイの一端部側と、コアの一端部側の分解斜視図である。 （ａ）はベルトの回転軌跡の説明図、（ｂ）は（ａ）の部分的拡大図、（ｃ）はコイルユニットのベルト対向面側を見た斜視図である。 （ａ）は実施例２における定着装置の要部の拡大横断面模式図、（ｂ）コイルユニットのベルト対向面側を見た斜視図、（ｃ）はガイド部材としてのコロの拡大斜視図である。

次に図面を参照しながら、本発明の実施形態の具体例（実施例）を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［実施例１］：《画像形成装置例》図１の（ａ）は本発明に従う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概略構成を示す縦断面模式図である。このプリンタ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、記録材上にフルカラー画像を形成して出力することができる。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。プリンタ１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。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のローラ１１とローラ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。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とローラ１３との当接部が二次転写部である。ベルト９はローラ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。本実施例において、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。制御回路部１００は装置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。各画像形成部のドラム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。

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対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を通ってローラ対１８に搬送される。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、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。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。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。モノ黒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。片面プリントモードの場合において、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、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、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。両面プリントモードの場合は、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、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は再び装置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。

《定着装置２２》本実施例の定着装置２２は、シートＰを加熱する加熱部材（定着部材）として、磁束の作用により発熱し、可撓性を有する回転可能なベルト（導電層(誘導発熱体)を有する薄肉の定着ベルト）を用いる。そして、該ベルトをベルトの外側に配設した磁界発生手段（磁束発生手段）により電磁誘導加熱する、ベルト加熱方式、加圧回転体駆動方式（フリーベルト方式）の画像加熱装置である。以下の説明において、装置２２又はこれを構成している部材に関し、正面とは装置をシート（記録材）入口側からみた面、背面とはその反対側の面（シート出口側）、左右とは装置を正面から見て左又は右である。また、長手方向とは、シート搬送路面内においてシート搬送方向に直交する方向に平行な方向である。また短手方向とは長手方向に直交する方向である。上流側と下流側とはシート搬送方向に関して上流側と下流側である。シートの通紙幅とは、シート面においてシート搬送方向に直交する方向のシート寸法である。図１の（ｂ）は装置２２の要部の拡大横断面模式図と制御系統のブロック図である。図２の（ａ）は装置２２の正面模式図、（ｂ）は装置２２の縦断正面模式図である。図３の（ａ）は図２の（ｂ）の部分的拡大図である。この装置２２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。ユニット３１とローラ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、ユニット３１側のベルト３４とローラ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、ユニット３１のローラ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３３がベルトユニット３１に並行に配列されている。このユニット３３は、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。

１）ベルトユニット３１：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、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。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と、加圧部材としての加圧ステイ３６を有する。パッド３５は耐熱性樹脂等の断熱性部材である。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。ステイ３６はパッド３５を支持している。また、ユニット３１は、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。パッド３５とステイ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。

図３の（ｂ）は本実施例におけるベルト３４の層構成模型図である。このベルト３４は、円筒状の導電層（誘導発熱体：基層）３４ｂと、この導電層３４ｂの内周面に設けた内層３４ａと、導電層３４ｂの外周面に順次に積層して設けた弾性層３４ｃ及び表面離型層３４ｄとの複合層ベルトである。ベルト３４は全体に可撓性を有しており、自由状態においてはほぼ円筒形状をなしている。内層３４ａはベルト内面に接触する部材との摺動性を確保するために設けられており、１０〜１００μｍ程度の厚さが好ましい。本実施例では、この内層３４ａとして、厚さ１５μｍのポリイミド（ＰＩ）層を用いている。導電層３４ｂはコイルユニット３３によって生じる磁束の電磁誘導作用により発熱する層であり、鉄・コバルト・ニッケル・銅・クロム等の金属層を１〜５０μｍ程度の厚みで形成したものが用いられる。ベルト３４の熱容量を下げ、ＷＵＴ（待ち時間）を短縮する必要がるので、導電層３４ｂは可能な限り薄層にすることが好ましい。本実施例では、発熱効率と熱容量を両立させるために、導電層３４ｂとして、導電率の高いニッケルで４０μｍ程度の薄い厚さのものを用いる。弾性層３４ｃは、なるべく薄くすることがクイックスタート性を向上させるためには好ましいが、ベルト表面を柔らかくし、トナーを包み込み溶かす効果を持たせるためにある程度の厚さが必要である。１００〜１０００μｍ程度の厚さが好ましい。本実施例においては、ゴム硬度１０°（ＪＩＳ−Ａ）、熱伝導率０．８Ｗ／ｍ・Ｋ、厚さ４００μｍのゴム層を用いた。表面離型層３４ｄは、シートＰ上に形成された未定着トナー像ｔと直接に接する層であるため、離型性の良い材料を使用する必要がある。この離型層３４ｄを構成する材料としては、例えば、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）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、シリコン共重合体、またはこれらの複合層等が挙げられる。離型層３４ｄは、これらの材料のうちから適宜選択されたものを、１〜５０μｍの厚さでベルトの最上層に設けたものである。この表面離型層３４ｄの厚さは、薄すぎると、耐磨耗性の面で耐久性が低下して、ベルト３４の寿命が短くなってしまう。逆に、厚すぎると、ベルト３４の熱容量が大きくなってしまい、ウオームアップが長くなってしまうため、望ましくない。本実施例では、耐磨耗性と、ベルト３４の熱容量のバランスを考慮して、離型層３４ｄとして、厚さ３０μｍの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）が使用されている。

コア３７は、ベルト３４の内側にあってコイルユニット３３と対向しており、コイルユニット３３からベルト３４へ作用する誘導磁場の大きさを調整する。コア３７はベルト３４の発熱効率を向上させる働きを有する。また、金属材であるステイ３６の外面を覆うことで、該ステイ３６への磁束を遮断し、ステイ３６が誘導加熱で温まることを抑制する働きもしている。コア３７は高透磁率かつ低損失のものを用いる。コア３７は磁気回路の効率を上げるためと、ステイ３６に対する磁気遮蔽のために用いている。代表的なものとしてはフェライトコアが挙げられる。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。図３の（ｃ）は左側（又は右側）の部材３８Ｌ（３８Ｒ）と、パッド３５を支持したステイ３６の左端部（又は右端部）と、コア３７の分解斜視図である。部材３８Ｌ・３８Ｒは、パッド３５を支持したステイ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円盤状のフランジ部３８ｂを有する。受圧部３８ａとフランジ部３８ｂには、パッド３５を支持したステイ３６の端部を差し込むための穴部３８ｃを有する。左側と右側の部材３８Ｌ・３８Ｒは、パッド３５を支持したステイ３６の左端部と右端部とに嵌着された状態において、受圧部３８ａが、枠体５０の左右の対向側板５１Ｌ・５１Ｒのスリット部５２Ｌ・５２Ｒに係合されている。これにより、左右の部材３８Ｌ・３８Ｒは、それぞれ、スリット部５２Ｌ・５２Ｒにガイドされて、左右の対向側板５１Ｌ・５１Ｒに対して加圧ローラ３２に向かう方向とその逆の方向にスライド移動可能に配設されている。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。

２）加圧ローラ３２：ローラ３２は耐熱性弾性ローラであり、芯金３２ａに、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３２ｂを設けたものである。表面性を向上させるために更に外周に、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂層３２ｃを設けてもよい。ローラ３２は、芯金３２ａの左右両端部を、それぞれ、枠体５０の側板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の右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。このばね５６Ｌ・５６Ｒの所定の突っ張り力Ｆが、部材３８Ｌ・３８Ｒの受圧部３８ａ、ステイ３６を介してパッド３５に作用する。これにより、パッド３５がベルト３４を挟んで弾性層３２ｂの弾性に抗してローラ３２に圧接して、ベルト３４とローラ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。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。

３）励磁コイルユニット３３：ユニット３３は、ベルト３４の回転方向と直交する方向を長手方向とする横長に形成された部材であり、ベルト３４の外側に一定のギャップαを保持しながら設置されている。本実施例では、ベルト３４の回転の最大軌跡を考慮してユニット３３を配置している。ベルト３４の回転軌跡に関しては後述する。ユニット３３は、横断面において、ほぼ円筒状のベルト３４の外周面の略半周範囲に沿うように湾曲している湾曲部を有する。そして、ユニット３１を中にしてローラ３２側とは反対側において、長手方向をベルトユニット３１の長手方向に並行にして、ベルト３４の外面との間に所定の隙間αをあけて対向させた状態にして配設されている。コイルユニット３３は、ブラケット５７Ｌ・５７Ｒを介して枠体５０に取り付けられることで、側板５１Ｌ・５１Ｒ間に配設されている。本実施例では、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。コア４２ａ・４２ｂ、及びコア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。コイル４１は、長手方向に略楕円形状（横長舟形）をしており、ベルト３４の外周面に沿うようにホルダー４３の内部に配置されている。コイル４１の芯線としては、φ０．１〜０．３ｍｍの細線を略８０〜１６０本程度束ねたリッツ線を用いている。細線には絶縁被覆電線を用いている。又、コア４２ａ・４２ｂを周回するように８〜１２回巻回して、コイル４１を構成したものが使われる。コイル４１には励磁回路（電磁誘導加熱駆動回路、高周波コンバータ）１０１が接続されており、交番電流をコイル４１へ供給できるようになっている。コア４２ａ・４２ｂは、コイル４１の巻き中心部と周囲を囲むように構成されていて、コイル４１より発生した交流磁束を効率よくベルト３４の導電層３４ｂに導く役目をする。すなわち回路１０１の効率を上げるためと磁気遮蔽のために用いている。

４）定着動作：制御回路部１００は装置２００から入力する画像形成開始信号に基づく所定の制御タイミングにおいて、装置２２のベルト３４の温度を、トナー像を加熱溶融するのに適した温度まで立ち上げるいわゆるウォーミングアップを行う。プリンタ１は、ベルト３４の表面温度が所定温度例えば摂氏１８０度に達した後に画像形成可能な状態となる。装置２２のウォーミングアップは、まずローラ３２が駆動を開始し、ベルト３４が従動して周回を開始するのとほぼ同時あるいは開始直後に、ユニット３３のコイル４１に回路１０１から交流電流が供給される。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。モータＭの駆動力が動力伝達系（不図示）を介してギアＧに伝達されて、加圧回転体であるローラ３２が図４において矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。このローラ３２の回転により、ニップ部Ｎにおけるローラ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はその内面がニップ部Ｎにおいてパッド３５の下面に密着して摺動しながら矢印の時計方向にローラ３２の回転速度とほぼ同じ速度で従動回転する。ベルト３４の回転に伴う長手方向への寄り移動は、左側キャップ部材３８Ｌのフランジ部３８ｂによりベルト左端面が受け止められる、或いは右側キャップ部材３８Ｒのフランジ部３８ｂ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。また、制御回路部１００は、回路１０１をオンする。これによりＡＣ電源１０２からコイル４１に交流電流（高周波電流）が供給される。そうすると、コイル４１の周囲に図１の（ｂ）のＨで示される磁束が生成消滅を繰り返す。そして、この磁束Ｈがコア４２ａ・４２ｂに導かれてベルト３４の導電層３４ｂを横切るとき、その磁界の変化を妨げる磁界を生じるように、導電層３４ｂには渦電流が発生する。その渦電流は導電層３４ｂの固有抵抗によってジュール熱を発生させる。即ち、導電層３４ｂの表皮抵抗及び導電層３４ｂを流れる電流の大きさに比例してジュール熱が発生する。この導電層３４ｂの発熱により、回転するベルト３４が昇温する。一方、ベルト３４の導電層３４ｂは表皮深さよりも薄い為に磁束は導電層３４ｂを貫通し、貫通した磁束は、ベルト３４の内部配置された磁性コア３７に向かって閉じた経路を形成する。この際、磁性コア３７はベルト３４に一定の距離を保持し、最近接配置されている為、閉磁路としては最も閉じられた状態となり、効果的に磁束密度を高め、ベルト３４を温度ムラなく、誘導加熱している。そして、ベルト３４の温度がサーミスタＴＨで検知され、検知温度に関する電気的な情報がＡ／Ｄコンバータ１０３を介して制御回路部１００へ入力する。制御回路部１００はサーミスタＴＨからの検知温度情報に基づいてベルト３４が所定の設定温度（定着温度）に昇温して維持されるように回路１０１を制御する。即ち、電源１０２からコイル４１に対する供給電力を制御（通電制御）する。上記のようにして、ローラ３２が駆動され、また、ベルト３４が所定の定着温度に立ち上がって温調される。この状態において、ニップ部Ｎに、未定着トナー画像ｔを担持したシートＰがトナー画像担持面側をベルト３４側にして導入される。シートＰはニップ部Ｎにおいてベルト３４の外面に密着し、ベルト３４と一緒にニップ部Ｎを挟持搬送されていく。これにより、シートＰにベルト３４の熱が付与され、またニップ圧を受けて未定着トナー画像ｔがシートＰの表面に固着画像として熱圧定着される。ニップ部Ｎを通ったシートＰはベルト３４の外面から分離されて定着装置外へ搬送される。ここで、本実施例のプリンタ・定着装置において大小各種幅サイズのシートＰの搬送は、シートの幅中心を基準とするいわゆる中央基準搬送でなされる。Ｏはその中央基準線（仮想線）である。Ｗｍａｘは装置に通紙使用可能な最大通紙幅のシートの通紙領域幅である。

５）ベルト３４の回転軌跡の規制：可撓性を有する薄肉のベルト３４をテンションをかけず、ローラ３２の回転駆動力で従動回転させた場合（フリーベルト方式）、ベルト３４は回転に伴って周方向でばたつく。図４の（ａ）、（ｂ）は、本実施例の装置２２において、ベルト３４をその回転軌跡を規制することなく自由状態のままでローラ３２の回転に従動回転させた場合のベルト３４の軌道（回転軌跡）を測定した結果である。即ち、ベルト３４の軌道を規制することなくベルト３４をローラ３２の回転駆動力で従動回転させた場合（ベルト３４は周方向でばたつく。このようにばたつくベルト３４とユニット３３との干渉を防止するために、ベルト３４のばたつき（ベルト最大軌道）を考慮し、ベルト３４の最大軌跡に対して、距離（ギャップ）αを維持するようにユニット３３を配置している。ベルト３４のばたつきが大きくなると、ユニット３３とベルト３４の距離αが不安定になり、発熱ムラが発生する。したがって、上記の課題を解決するためには、ベルト３４の軌跡を安定化させる必要がある。本実施例では、ユニット３３に、ローラ３２の回転駆動に従動して回転するベルト３４の回転軌跡を、ベルト３４の記録材非通紙領域部Ｙにおいてベルト３４の外側から少なくとも３点で規制するガイド部材１０９を配置している。領域部Ｙは、装置２２に通紙使用可能な最大通紙幅のシート（記録材）の通紙領域幅Ｗｍａｘの両外側部である。本実施例においては、図１の（ｂ）、図４の（ｃ）のように、ユニット３３の長手両端部側のベルト対向部に、それぞれ、ベルト回転方向に沿って間隔を開けて３つの凸状のガイド部材１０９を配置している。これにより、ローラ３２の回転駆動に従動して回転するベルト３４の回転軌跡を、ベルト３４の記録材非通紙領域部Ｙにおいてベルト３４の外側から３点で規制している。本実施例においては、ベルト３４は内径３０ｍｍの薄肉ベルトを用いた。このベルト３４を用いて、ベルト３４を軌道規制せずに従動回転させた際の図４の（ａ）に示すベルトの軌跡の変位量Ｔは最大で１．５ｍｍであった。耐熱性部材で形成されたガイド部材１０９は、ユニット３３の長手両端部に配置され、ベルト３４の両端部の非通紙領域部を外部からガイドし、ベルト３４の軌跡を規制する。ガイド部材１０９は、ベルト３４への負荷を最小限に留めるために、ベルト３４の軌跡が、図４の（ａ）で示す最小軌跡である実線部になるように外部から３箇所でベルト３４をガイドする。ベルト３４の全域をガイドするのではなく、３箇所でガイドすることにより接触による熱伝導を抑制し、効果的にベルト３４の軌跡を規制することができる。この構成を用いることで、ベルト３４のばたつきを抑制し、ベルト３４の軌跡とユニット３２との距離を安定化させ、発熱ムラを低減することができる。

［実施例２］：本実施例においては、実施例１における装置２２のガイド部材１０９を、図５の（ａ），（ｂ），（ｃ）のように、回転可能な円筒形状部材としてコロにした。コロ１０９は軸受け部材１０９ａを介してユニット３３に対して回転可能に配置されている。コロ１０９は、ローラ３２の回転駆動に従動して回転するベルト３４との接触で従動回転してベルト３４の回転軌跡を規制する。コロ１０９はベルト３４との接触で従動回転することでベルト３４の表面との摺動磨耗を低減することができる。この構成を用いることで、ベルト３４の回転に伴うばたつきを抑制し、実施例１と同様の効果が得られる。

［その他の事項］：１）画像形成装置・定着装置は記録材の通紙を片側通紙基準で行う構成であってもよい。２）本発明の画像加熱装置は実施例の画像加熱定着装置としてばかりではなく、その他、例えば、画像を担持した記録材を加熱して光沢等の表面性を改質する画像加熱装置、仮定着する画像加熱装置等としても使用できる。また、インクジェット方式の画像形成装置において、インクジェット方式で画像形成された記録材を乾燥させる画像加熱装置としても使用できる。

２２・・画像加熱装置（定着装置）、３２・・加圧回転体、３３・・３４・・磁界発生手段、ベルト、３５・・バックアップ部材、Ｍ・・駆動手段、Ｎ・・ニップ部、ｔ・・画像、Ｐ・・記録材、１０９・・ガイド部材

Claims (2)

1. 磁束の作用により発熱し、可撓性を有する回転可能なベルトと、前記ベルトの内側に配置されたバックアップ部材と、前記ベルトを介して前記バックアップ部材と圧接して前記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、前記ベルトの外側において前記ベルトに非接触に対向して配置された、磁束を発生する磁界発生手段と、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、前記磁界発生手段に配置されたガイド部材であって、前記加圧回転体の回転駆動に従動して回転する前記ベルトの回転軌跡を、前記ベルトの記録材非通紙領域部において前記ベルトの外側から少なくとも３点で規制するガイド部材を有することを特徴とする画像加熱装置。
2. 前記ガイド部材が回転可能な円筒形状部材であり、前記加圧回転体の回転駆動に従動して回転する前記ベルトとの接触で従動回転して前記ベルトの回転軌跡を規制することを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。