JP2015004918A - 画像加熱装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着フィルム（ベルト）の長手方向で温度差を生じさせずに、短時間で定着温度に到達出来、定着フィルムの回転軌跡を十分に規制すること。
【解決手段】定着フィルムと定着フィルム支持部材との周方向の接触幅が記録材の搬送領域全域にわたって略均一であるように溝形状を形成する。
【選択図】図５

Description

本発明は、画像加熱装置およびこれを備えた画像形成装置に関する。

画像加熱装置としては、用紙などの記録材（記録媒体：以下、シートと記す）に形成された未定着トナー像を固着画像として定着する定着装置を挙げることができる。また、シートに半定着又は定着済みのトナー像を再加熱することにより画像の表面光沢を調整する光沢度調整装置（画像改質装置）を挙げることができる。

画像形成装置は、例えば、電子写真画像形成方式、静電記録画像形成方式、磁気記録画像形成方式などの画像形成プロセスを用いてシートに転写方式あるいは直接方式でトナー像を形成するものである。例えば、複写機、プリンタ（レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタなど）、ファクシミリ、それらの複合機能機、ワードプロセッサなどが含まれる。

シートは画像形成装置によってトナー像が形成されるシート状の部材であり、例えば、定型或いは不定型の普通紙、厚紙、封筒、葉書、シール、樹脂製シート、ＯＨＴシート、光沢紙等が含まれる。

従来、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、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。

ところで、近年では省エネルギー推進の観点から、熱伝達効率が高く、装置の立ち上がりが速い方式として、熱容量の小さい、定着フィルムを介して加熱するフィルム加熱方式の定着装置が実用化されている。定着フィルムは、可撓性を有するエンドレスベルト状（無端状、円筒状）の加熱回転体である。

フィルム加熱方式の定着装置は、加熱部材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伝熱部材としての可撓性を有する薄肉の定着フィルムを挟ませて定着ニップ部を形成させる。その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シート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シート面に定着させるものである。

上記のような定着装置の定着フィルムは、薄肉で熱容量が小さく、かつ熱応答性が良いため、ヒータの熱応答をほぼそのまま定着ニップ部内に反映する事ができる。よって、ヒータ−オンから短時間で定着温度に到達することが出来、これに伴う省電力が実現される。

このようなフィルム加熱方式の定着装置において、定着フィルムはフランジ部材によって端部を支持されている。しかし、定着フィルムが薄肉であり、剛性の低い樹脂フィルムである場合、フランジ部材による端部支持だけでは定着フィルムの回転軌跡を十分規制することが出来ない。

定着フィルムの回転軌跡を十分に規制できない場合、定着フィルムのばたつきが原因で、定着フィルムに対してシート分離部材を十分に近づけた位置に設置することが出来ず、定着フィルムからのシートの分離不良を起こす可能性がある。また同様に定着フィルムの回転軌跡を十分に規制出来ない場合、熱容量の高い金属製の加圧ステーと定着フィルムが接触することによって、定着フィルムから加圧ステーに伝熱し、短時間で定着温度に到達できない可能性がある。

そこで、特許文献１に提案されるようにフィルム支持部材（ガイド部材）によって定着フィルムの長手方向全域の回転軌跡が規制されている。即ち、特許文献１のフィルム支持部材は可撓性を有する円筒状の定着フィルムがルーズに外嵌されている。そして、定着ニップ部よりも定着フィルム回転方向の上流側と下流側においてそれぞれ長手方向に延在していて、定着フィルムが回転する際の定着フィルム内面をガイドする上流側ガイド部と下流側ガイド部を有している。この上流側ガイド部と下流側ガイド部によって定着フィルム定着フィルムの長手方向全域の回転軌跡が規制されている。

特開２００７−０７９５０７号公報

特許文献１に記載のフィルム支持部材は上流側ガイド部と下流側ガイド部が長手に沿って櫛歯形状とされている。即ち、上流側ガイド部と下流側ガイド部が、それぞれ、定着フィルムを支持する周方向長さに関して櫛歯の部分と櫛歯間の部分とでガイド部長手方向に沿って異なる構成である。

この場合、上流側ガイド部と下流側ガイド部の櫛歯の部分は櫛歯間の部分よりも定着フィルムからフィルム支持部材への伝熱が大きい部分となる。そのために、定着フィルムの長手方向の温度分布に櫛歯に対応する部分と櫛歯間に対応する部分で温度差が生じる。そして、それに起因して例えば画像にグロスムラが発生する可能性があり、これを解消する技術が要望されている。

本発明は上記の従来技術を更に発展させたものである。その目的とするところは、加熱回転体の長手方向における温度分布の均一化を図ることを目的とする。また、短時間で所定温度に到達（温度立上）出来、加熱回転体の回転軌跡を十分に規制することによって分離部材が必要な位置に配置できるように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、画像を担持した記録材をニップ部にて加熱するエンドレスベルトと、前記エンドレスベルトを回転駆動するとともに前記エンドレスベルトと協働して前記ニップ部を形成する駆動回転体と、前記エンドレスベルトの回転をその内側からガイドするガイド部材と、を有し、前記ガイド部材は前記エンドレスベルトと接触し得る領域においてその長手方向に沿って並んで形成された複数の溝部を有し、前記複数の溝部は隣り合う溝部が前記長手方向において少なくとも一部が互いに重なり合う位置関係となるように形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、加熱回転体の長手方向における温度分布の均一化を図ることができる。また、短時間で所定温度に到達（温度立上）出来、加熱回転体の回転軌跡を十分に規制することによって分離部材が必要な位置に配置できる。

実施例１における定着装置の拡大横断右側面模式図と制御系統のブロック図 定着装置の途中部分省略、一部切り欠きの正面模式図 定着装置の途中部分省略の縦断正面模式図 （ａ）はフランジ部材を外側から見た外観斜図、（ｂ）は内側から見た外観斜図 （ａ）はガイド部材の外観斜視図、（ｂ）は拡大横断面図 画像形成装置例の構成略図 実施例２におけるガイド部材の外観斜視図 実施例３におけるガイド部材の外観斜視図 実施例４におけるガイド部材の外観斜視図 溝部がある場合とない場合とにおける立上温度推移を示すグラフ ベルト長手方向の温度分布を示すグラフ 実施例５における定着装置構成（その１）の概略模式図 実施例５における定着装置構成（その２）の概略模式図

以下に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、これら実施例は、本発明を適用できる実施形態の一例ではあるものの、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではなく本発明の思想の範囲内において種々の変形が可能である。

［実施例１］
（１）画像形成部
図６は本発明に従う画像加熱装置を定着装置４０として搭載した画像形成装置１の一例の構成略図である。この装置１は、ホスト装置（不図示）から制御部（制御回路部）４５（図１）に入力する画像情報に対応したトナー像を電子写真技術を用いて記録材（以下、シートと記す）Ｐに形成することができるカラープリンタである。

２は画像形成部であり、カセット１９または２０、もしくはマルチ給送トレイ２１から給送されて、レジストローラ対２２ａを含む搬送機構２２により搬送されるシートＰに画像を形成するための４つの画像形成ステーション３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋを有する。各ステーションは、回転ドラム型の感光体４、帯電部材５、レーザスキャナ６、現像器７、転写部材８、感光体クリーナ９を有する。ステーション３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、それぞれ、イエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色のトナー像を形成する。

更に、画像形成部２は中間転写ユニット１０を有し、ステーション３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋから中間転写ベルト１１に各色トナー像が重畳されて一次転写された合成トナー像を二次転写ローラ１２によりシートＰに一括二次転写する。以上の画像形成部２の動作やカラー画像形成プロセスは周知であるので詳細な説明は割愛する。

画像形成部２で未定着のトナー像が二次転写されたシートＰは定着装置４０に送られ、トナー像が加熱定着される。定着装置４０を出たシートＰは予めのモード選択に応じてフラッパ１３により第１経路１４側または第２経路１５側に進路切り替えされる。第１経路１４に導入されたシートＰは装置上面側のフェイスダウントレイ１６に排出される。第２経路１５に導入されたシートＰは装置側面側のフェイスアップトレイ１７に排出される。

両面画像形成モードの場合は定着装置４０を出た第１面画像形成済みのシートＰは一旦第１経路１４に導入されてからスイッチバック搬送されて第３の経路１８に導入される。そして、再び搬送機構２２を経由して画像形成部２に対して表裏反転された状態で再搬送される。

（２）定着装置
（２−２）定着装置の全体的な機構構成
図１は本実施例における定着装置４０の拡大横断右側面模式図と制御系統のブロック図である。図２は定着装置４０の途中部分省略、一部切り欠きの正面模式図である。図３は定着装置４０の途中部分省略の縦断正面模式図である。

ここで、本実施例の定着装置４０若しくはその構成部材に関して、正面側とは装置４０のシート入口側から見た面、背面側とはその反対側の面（シート出口側）、左右とは装置４０を正面側から見て左（一端側、手前側）または右（他端側、奥側）である。上流側と下流側はシート搬送方向Ｘに関して上流側と下流側である。また、長手方向（幅方向）やシート幅方向とは、シート搬送路面において、シートＰの搬送方向Ｘに直交する方向に実質平行な方向である。短手方向とはシート搬送路面において、シートＰの搬送方向Ｘに実質平行な方向である。

この定着装置４０はフィルム加熱方式のオンデマンド定着装置であり、シート材搬送路面内においてシートＰの搬送方向Ｘに直交する方向に並行な方向を長手方向とする横長の装置である。定着装置４０は、大別して、定着部材としてのフィルムアセンブリ１１０と、加圧部材としての加圧ローラ１０６と、を有する。

アセンブリ１１０は、可撓性を有する円筒状（無端状、エンドレス形状）の加熱回転体としての定着フィルム（薄肉回転体、エンドレスベルト：以下、ベルトと記す）１０１を有する。また、ベルト１０１の回転をその内側からガイドするガイド部材（加熱回転体支持部材、バックアップ部材、ベルト支持部材）を有する。また、加熱体（加熱部材）としてのヒータ１００、加圧ステー１０２を有する。ベルト１０１は、ガイド部材１０３、ヒータ１００、加圧ステー１０２の組立体に対してルーズに外嵌されている。

本実施例において、ベルト１０１は、シートＰに熱を伝達する伝熱部材としての可撓性を有する円筒状で耐熱性の左右方向に長い部材である。ベルト１０１としては、１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下２０μｍ以上の耐熱性のあるＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰの単層ベルトを使用できる。あるいは、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ等の樹脂製の基層ベルトの外周表面に、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等をコーティングした複合層ベルトを使用できる。あるいはステンレスやニッケル等の金属製のベルト、金属製のベルトを基層とする複合層ベルトを使用できる。

ベルト１０１は上記のような層構成のものに限られない。例えば、カラー画像を形成する場合に良好な画質を得るためには、ベルト１０１の表面を、トナー像ｔを担持したシートＰの表面形状に追従させやすくするとよい。そのために、シリコーンゴムなどからなる弾性層を存在させる層構成にするとよい。

ガイド部材１０３は横断面ほぼ半円弧状で耐熱樹脂製の左右方向に長い樋型の部材である。例えば、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＬＣＰ樹脂等の絶縁性及び耐熱性の良い材料が用いられる。

ガイド部材１０３の外面中央部に長手に沿ってヒータ嵌め込み溝１０３ａが形成されている。ヒータ１００はその溝１０３ａに嵌め込まれてガイド部材１０３に支持されている。ガイド部材１０３はヒータ１００を支持すると共にベルト１０１の回転ガイド部材として機能する。

加熱体としてのヒータ１００は本実施例においては左右方向に長いセラミックヒータである。このヒータ１００は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。ヒータ１００の長手方向中央部の裏面にはヒータ温度検知部材としてのサーミスタＴＨが配設されている。

加圧ステー１０２は左右方向に長い剛性を有する部材であり、樹脂製のガイド部材１０３の裏面に押し当てることでガイド部材１０３に長手強度を持たせ、かつガイド部材１０３を矯正させるための部材である。本実施例においては加圧ステー１０２は横断面下向きＵ字型の金属型材である。

ユニット１１０は上記のヒータ１００、ガイド部材１０３、加圧ステー１０２、ベルト１０１の組立体の左右両端部側にそれぞれ装着されたフランジ部材１０４（１０４Ｌ・１０４Ｒ）を有する。フランジ部材１０４は、ヒータ１００、ガイド部材１０３、加圧ステー１０２に対してルーズに外嵌されているベルト１０１の回転時のガイド部材長手に沿う移動およびベルト端部の内周面をガイドして周方向の形状を規制する役目をする。

図４の（ａ）はフランジ部材１０４を外側から見た外観斜図、（ｂ）は内側から見た外観斜図である。フランジ部材１０４は、それぞれ、ベルト１０１の長手方向への移動を規制する第一規制部としての、ベルト端面を受け止めるための鍔座部１０４ａを有する。また、ベルト端部に内嵌して回転するベルト１０１の端部の内面をガイドする第二規制部としての内面ガイド部１０４ｂを有する。この内面ガイド部１０４ｂのベルト回転方向（加熱回転体回転方向）におけるベルト内面当接部形状はほぼ半円弧形状である。

また、フランジ部材１０４は、それぞれ、加圧ステー１０２の端末部１０２ａに嵌着される穴部１０４ｃを有する。また、受圧部１０４ｄを有する。また、受圧部１０４ｄの鍔座部１０４ａとの接合部に縦溝部１０４ｅを有する。

ベルト１０１の両端部側にそれぞれフランジ部材１０４Ｌ・１０４Ｒが装着されている状態において、フランジ部材１０４Ｌ・１０４Ｒの穴部１０４ｃに対して加圧ステー１０２の端末部１０２ａが十分に嵌入して係合している。

加圧ローラ１０６は、芯金１０６ａと、芯金周りに同心一体にローラ状に成形被覆させた、シリコーンゴム・フッ素ゴム・フッ素樹脂などの耐熱性・弾性材層１０６ｂとで構成されており、表層に離型層１０６ｃを設けてある弾性ローラである。離型層１０６ｃは、例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、フルオロシリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型性かつ耐熱性のよい材料を選択することができる。加圧ローラ１０６の弾性材層１０６ｂはニップ部ＮにおいてシートＰをシワなどが発生することなく安定的に搬送するために、外径形状を逆クラウン形状にするとよい。

加圧ローラ１０６は芯金１０６ａの両端部が定着枠体１１７の左右の側板１１７Ｌ・１１７Ｒ間に軸受１１９Ｌ・１１９Ｒを介して回転可能に保持されて配設されている。芯金１０６ａの右側の端部にはドライブギアＧが同心一体に配設されている。このギアＧに対して制御部４５によりドライバ４６を介して制御される駆動手段（モータ）２４の駆動力が動力伝達機構（不図示）を介して伝達される。これにより、加圧ローラ１０６は図１において矢印Ｒ１０６の反時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。

一方、ユニット１１０は、ガイド部材１０３のヒータ配設部側を下向きにして、加圧ローラ１０６の上側に加圧ローラ１０６に対して実質平行に配列して、定着枠体１１７の左右の側板１１７Ｌ・１１７Ｒ間に配設されている。より詳しくは、ユニット１１０の左右のフランジ部材１０４Ｌ・１０４Ｒにそれぞれ設けられている縦溝部１０４ｅが左右の側板１１７Ｌ・１１７Ｒにそれぞれ設けられた縦ガイドスリット１１７ａの縦縁部に係合している。

これにより、左右のフランジ部材１０４Ｌ・１０４Ｒは、それぞれ、左右の側板１１７Ｌ・１１７Ｒに対して上下方向にスライド移動可能に保持されている。即ち、ユニット１１０が左右の側板１１７Ｌ・１１７Ｒに対して上下方向にスライド移動可能に保持されている。ユニット１１０のガイド部材１０３のヒータ配設部がベルト１０１を介して加圧ローラ１０６に対向している。

左右のフランジ部材１０４Ｌ・１０４Ｒの受圧部１０４ｄとその上方に配設されている左右の加圧アーム１１４Ｌ・１１４Ｒとの間にそれぞれ加圧バネ１１５Ｌ・１１５Ｒが縮設されている。これにより、ユニット１１０が加圧ローラ１０６に所定の押圧力で加圧され、ガイド部材１０３のヒータ配設部と加圧ローラ１０６とがベルト１０１を挟んで相互当接して押圧される。

すなわち、ベルト１０１と加圧ローラ１０６との間にシート搬送方向Ｘにおいて所定幅のニップ部Ｎが形成される。ヒータ１００はガイド部材１０３のニップ部Ｎに対応する部位にガイド部材長手方向（加熱回転体長手方向）に配設されている。

（２−２）定着動作
定着装置４０の定着動作は次のとおりである。制御部４５は、所定の制御タイミングで駆動手段２４を起動する。この駆動手段２４から回転駆動伝達系（不図示）を介して加圧ローラ１０６に回転駆動力が伝達される。これにより、加圧ローラ１０６が矢印Ｒ１０６の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。

加圧ローラ１０６が回転されることで、ニップ部Ｎにおいてベルト１０１に加圧ローラ１０６との摩擦力で回転トルクが作用する。これにより、ベルト１０１が、その内面がヒータ１００の表面に密着して摺動しながら、ガイド部材１０３と加圧ステー１０２の外回りを加圧ローラ１０６の速度とほぼ対応した速度で矢印Ｒ１０１の時計方向に従動回転する。ベルト１０１の内面には半固形状潤滑剤が塗工されており、ニップ部Ｎにおけるヒータ１００・ガイド部材１０３とベルト１０１の内面との摺動性を確保している。

このように、加圧ローラ１０６はベルト１０１を駆動するとともにベルト１０１と協働してニップ部Ｎを形成する駆動回転体である。

また、制御部４５は電力供給部（電源部）４７からヒータ１００に対する通電を開始する。電力供給部４７からヒータ１００への電力供給は、ヒータ１００の左右端部に嵌着したコネクタ４８Ｌ・４８Ｒを介してなされる。この通電によりヒータ１００は有効発熱領域幅Ａにおいて急速に昇温する。その昇温が、ヒータ１００の裏面側（上面）の長手方向のほぼ中央部に接するように設けられたサーミスタＴＨによって検知される。サーミスタＴＨはＡ／Ｄコンバータ４９を介して制御部４５に接続されている。

制御部４５はサーミスタＴＨからの出力を所定の周期でサンプリングしており、このように得られた温度情報を温度制御に反映させる構成となっている。つまり、制御部４５はサーミスタＴＨの出力をもとにヒータ１００の温調制御内容を決定し、電力供給部４７によって、ヒータ１００の温度が目標温度（設定温度）となるようにヒータ１００への通電を制御する役割を果たしている。

上記の定着装置４０の制御状態において、画像形成部側から未定着トナー画像ｔを担持したシートＰが定着装置４０側に搬送され、ガイド部材１２０にガイドされてニップ部Ｎに導入される。シートＰはニップ部Ｎで挟持搬送される過程でヒータ１００の熱がベルト１０１を介して付与される。未定着トナー画像ｔはヒータ１００の熱とニップ部Ｎの圧力によってシートＰの面に固着像として定着される。ニップ部Ｎを出たシートＰはベルト１０１から曲率分離し、分離部材１０７でガイド（分離補助）され、定着排出ローラ１２１により定着装置４０から排出される。

分離部材１０７はニップ部Ｎのシート出口部（記録材出口部）よりもシート搬送方向下流側（記録材搬送方向下流側）においてベルト１０１からシートＰを分離する部材である。分離部材１０７はその先端部がベルト１０１に対して所定に近接させて配設されている。

図２において、Ｂは装置４０に導入可能なシートＰの最大搬送幅であり、ヒータ１００の有効発熱領域幅Ａと同じ幅或いは少し大きい幅である。ニップ部Ｎの全長域はヒータ１００の有効発熱領域幅Ａよりも大きい設定にしてある。

分離部材１０７はベルト１０１から曲率分離したシートＰがベルト１０１に巻きつくのを防ぎ、かつベルト１０１と接触して傷つけないようにベルト１０１と所定の僅少な間隔を持って、ニップ部Ｎよりもシート搬送方向の下流側に配置されている。

制御部４０は、プリント動作が終了すると定着動作終了の指示により、電源供給部４７からヒータ１００への給電を停止させ、また、駆動手段２４を停止させる。

（２−３）ガイド部材の構成
図５の（ａ）は本実施例におけるガイド部材１０３の外観斜視図、（ｂ）は拡大横断面図である。前述したように、本実施例におけるガイド部材１０３はヒータ１００を支持できるよう外面の中央部に長手に沿ってヒータ嵌め込み溝１０３ａが設けられている。そして、ガイド部材１０３のヒータ配設部がベルト１０１を介して加圧ローラ１０６と圧接することでニップ部Ｎが形成されている。

また、薄肉で可撓性を有するベルト１０１に対して分離部材１０７を所定に十分に近づけるために、ベルト１０１の回転軌道を安定させる必要がある。ガイド部材１０３はベルト１０１の回転軌道を安定させる役目もしており、ニップ部Ｎ以外のベルト部分を支持するために上流側ガイド部１０３ｂと下流側ガイド部１０３ｃが形成されており、それらのガイド部でベルト１０１の回転軌跡を規制している。

上記の上流側ガイド部１０３ｂと下流側ガイド部１０３ｃは、それぞれ、ベルト１０３が加圧ローラ１０６の回転駆動に従動回転する際のベルト内面（加熱回転体内面）をガイドしてベルト１０１の回転軌道を安定させるベルト支持部である。これらの上流側ガイド部１０３ｂと下流側ガイド部１０３ｃはそれぞれニップ部Ｎよりもベルト回転方向の上流側と下流側においてガイド部材１０３の長手方向に延在している。

ここで、ヒータ１００に電力を投入してから短時間でベルト１０１を定着温度に到達するためにはベルト１０１の温度が他部材に極力伝熱しないことが好ましい。そこで、ベルト１０１とガイド部材１０３の上記の上流側ガイド部１０３ｂと下流側ガイド部１０３ｃとの接触は少ない方が良い。

そこで、上流側ガイド部１０３ｂのベルトガイド面（加熱回転体ガイド面）と下流側ガイド部１０３ｃのベルトガイド面にはそれぞれ長手方向に沿って溝部１０３ｄが設けられている。上流側ガイド部１０３ｂと下流側ガイド部１０３ｃの各ベルトガイド面において溝部１０３ｄはベルト内面の非接触領域部分となる。

そして、その溝部１０３ｄの溝形状が、ガイド部材１０３の長手方向に沿う各断面におけるベルト周方向（加熱回転体周方向）のベルトガイド面との接触長さがシートＰの最大搬送幅Ｂの全域にわたってほぼ均一であるように形成されている。

本実施例においては、溝１０３ｄは、図５のように、長手方向においてベルト１０１への伝熱による温度ムラを発生させないようにベルト長手方向においてベルト周方向の接触幅を略均一に減らすように、真っ直ぐ（ストレートな溝形状）に形成している。本実施例においては、平行する２つの溝１０３ｄを具備させているが、１つの溝１０３ｄでも３つ以上の溝を具備させてもよい。

即ち、ガイド部材１０３はベルト１０１と接触し得る領域においてその長手方向に沿って幅がほぼ均一な一条あるいは複数条の溝部１０３ｄが形成されている。このようなガイド部材１０３の構成により、ベルト１０１の長手方向における温度差（温度ムラ）を緩和して、かつ短時間で所定の画像加熱温度（定着温度）に到達できる。また、ベルト１０１の回転軌跡を十分に規制することができて、分離部材１０７を必要な位置に配置できる。

［実施例２］
本実施例２の定着装置４０は実施例１の定着装置４０との対応において、溝部１０３ｄの溝形状が異なるだけで、その他の装置構成は同じであるから再度の説明は省略する。図７は、本実施例２において、ガイド部材１０３の上流側ガイド部１０３ｂと下流側ガイド部１０３ｃに具備させた溝部１０３ｄの溝形状を示している。図７は本実施例２におけるガイド部材１０３の外観斜視図である。

本実施例２においても溝部１０３ｄは、実施例１と同様に、ガイド部材１０３の長手方向に沿う各断面におけるベルト周方向のベルトガイド面との接触長さがシートＰの最大搬送幅Ｂの全域にわたってほぼ均一であるように形成されている。その溝部１０３ｄの溝形状は、実施例１の長手方向に真っ直ぐの溝形状ではなく、斜めに連続した溝形状で形成している。

即ち、ガイド部材１０３はベルト１０１と接触し得る領域においてその長手方向に沿って並んで形成された複数の溝部１０３ｄを有し、複数の溝部は隣り合う溝部が前記長手方向において少なくとも一部が互いに重なり合う位置関係となるように形成されている。本実施例２においては、複数の溝部１０３ｄは互いに同じ方向に傾斜して前記長手方向に沿って並んで形成されている。

ガイド部材１０３の長手方向において各断面での溝１０３ｄの形成位置が少しずつずれる溝形状にすることにより、長手全域においてベルト１０１に対する張り量が溝を形成しない場合と変わらないようにしている。これによりより一層のベルト１０１の回転軌跡の安定性を実現できる。本実施例では各溝１０３ｄはガイド部材１０３の長手方向に対して角度２０度で形成している。

このようなガイド部材１０３の構成により、ベルト１０１の長手方向における温度差を緩和して、かつ短時間で所定の画像加熱温度に到達できる。また、ベルト１０１の回転軌跡を十分に規制することができて、分離部材１０７を必要な位置に配置できる。

［実施例３］
本実施例３の定着装置４０は実施例１、２の定着装置４０との対応において、溝部１０３ｄの溝形状が異なるだけで、その他の装置構成は同じであるから再度の説明は省略する。図８は、本実施例３において、ガイド部材１０３の上流側ガイド部１０３ｂと下流側ガイド部１０３ｃに具備させた溝部１０３ｄの溝形状を示している。図８は本実施例３におけるガイド部材１０３の外観斜視図である。

本実施例３において溝部１０３ｄは実施例２と同様に斜めに連続した溝形状で配置されるが、ガイド部材１０３の長手方向において長手中心から左右対称になるような溝形状に形成している。

即ち、ガイド部材１０３はベルト１０１と接触し得る領域においてその長手方向に沿って並んで形成された複数の溝部１０３ｄを有し、複数の溝部は隣り合う溝部が前記長手方向において少なくとも一部が互いに重なり合う位置関係となるように形成されている。本実施例３においては、前記長手方向の長手中心を境にして一方側の複数の溝部１０３ｄは互いに同じ方向に傾斜して前記長手方向に沿って並んで形成されている。他方側の複数の溝部１０３ｄは互いに前記一方側の溝部とは逆の方向に傾斜して前記長手方向に沿って並んで形成されている。

これにより実施例２の一方向に傾斜の溝形状を配置するのに対して、ベルト１０１が長手方向においてどちらか一方に寄ってしまうことを軽減できる。

このようなガイド部材１０３の構成により、ベルト１０１の長手方向における温度差を緩和して、かつ短時間で所定の画像加熱温度に到達できる。また、ベルト１０１の回転軌跡を十分に規制することができて、分離部材１０７を必要な位置に配置できる。

［実施例４］
本実施例４の定着装置４０は実施例１乃至３の定着装置４０との対応において、溝部１０３ｄの溝形状が異なるだけで、その他の装置構成は同じであるから再度の説明は省略する。図９は、本実施例４において、ガイド部材１０３の上流側ガイド部１０３ｂと下流側ガイド部１０３ｃに具備させた溝部１０３ｄの溝形状を示している。図９は本実施例４におけるガイド部材１０３の外観斜視図である。

本実施例４において溝部１０３ｄは連続してジグザグの溝形状で形成される。即ち、ガイド部材１０３はベルト１０１と接触し得る領域においてその長手方向に沿って並んで形成された複数の溝部１０３ｄを有し、複数の溝部は隣り合う溝部が前記長手方向において少なくとも一部が互いに重なり合う位置関係となるように形成されている。本実施例４においては、複数の溝部は隣り合う溝部が互いに逆の方向に傾斜して前記長手方向に沿って並んで形成されている。

これにより実施例３と同様にベルト１０１が長手方向においてどちらか一方に寄ってしまうことを軽減できる。

このようなガイド部材１０３の構成により、ベルト１０１の長手方向における温度差を緩和して、かつ短時間で所定の画像加熱温度に到達できる。また、ベルト１０１の回転軌跡を十分に規制することができて、分離部材１０７を必要な位置に配置できる。

上記の実施例１乃至４のように、ガイド部材１０３の上流側と下流側のガイド部１０３ｂ、１０３ｃに対して溝部１０３ｄを形成する。そして、その溝部１０３ｄの溝形状が、ガイド部材１０３の長手方向に沿う各断面におけるベルト周方向のベルトガイド面との接触長さがシートＰの最大搬送幅Ｂの全域にわたってほぼ均一であるように形成する。即ち、前記の各断面におけるベルト周方向の接触長さを減らすことにより、ベルト１０１からガイド部材１０３への伝熱を軽減させつつ、ベルト１０１の回転軌道を安定的に維持出来る。

図１０は溝１０３ｄがある場合とない場合でヒータ１００に電力を投入してからのベルト１０１の温度上昇推移である。溝なしに対して、溝ありの方がベルト１０１の温度上昇が早いことがわかる。また、図１１にベルト１０１が定着温度に到達した状態でのベルト１０１の長手方向の温度分布である。シートＰの最大搬送幅Ｂの全域の温度分布は全体で５度以内のばらつきに抑えられており、グロスムラも発生しないことを確認できた。

［実施例５］
１）加熱体１００はセラミックヒータに限られない。例えば、図１２のように、実施例１乃至４の定着装置４０において、加熱体１００を交番磁束の作用により発熱する電磁誘導発熱部材（鉄板など）にする。そして、その電磁誘導発熱部材１００に交番磁束を作用させて電磁誘導発熱させる誘導コイル２００を配設した装置構成にすることもできる。

２）加熱回転体であるベルト１０１自体を発熱させる装置構成にすることもできる。例えば、図１３のように、ベルト１００に導電部材層を具備させ、その導電部材層に交番磁束を作用させて電磁誘導発熱させてベルト１０１を加熱する誘導コイル２００をベルト１０の外側または内側に配設した装置構成にすることもできる。

３）あるいは、ベルト１００に通電により発熱する抵抗発熱体層を具備させ、その抵抗発熱体層を通電により発熱させてベルト１００を加熱する装置構成にすることもできる。

［その他の事項］
１）溝部１０３ｄは上流側ガイド部１０３ｂと下流側ガイド部１０３ｃに透孔の形態で形成した場合も含まれる。ベルトガイド支持部材１０３は、ニップ部Ｎに対応する部分に対して上流側ガイド部１０３ｂまたは下流側ガイド部１０３ｃ若しくはその両者が分離された形態で構成されていてもよい。

２）本発明の画像加熱装置は実施例のようにシートＰに担持された未定着トナー像ｔを加熱加圧して固着画像として加熱定着する定着装置としての使用に限定されない。シートＰに一旦定着された或いは仮定着された画像（定着済み画像又は半定着画像）を加熱加圧して光沢度を向上させるなどの画像の表面性を調整する加熱処理装置にも本発明を適用することができる。

３）画像形成装置の画像形成部は電子写真方式に限られない。静電記録方式や磁気記録方式の画像形成部であってもよい。また、転写方式に限られず、記録材に対して直接方式でトナー像を形成する構成のものであってもよい。

４）実施例において定着装置４０は、実施例の電子写真プリンタ以外の画像形成装置、カラー複写機、ファクシミリ、カラープリンタ、これらの複合機等で実施されてもよい。即ち、実施例の定着装置及び電子写真プリンタは、上述した構成部材の組み合わせには限定されず、それぞれの代替部材で一部又は全部を置き換えた別の実施形態で実現してもよい。

５）実施例１−４のガイド部材の構成形態を適宜に選択的に組み合わせた装置構成にすることもできる。

４０・・画像加熱装置、１０１・・加熱回転体、１０３・・加熱回転体支持部材、１０６・・駆動回転体、Ｎ・・ニップ部、Ｐ・・記録材、ｔ・・画像、１０３ｂ・・上流側ガイド部、１０３ｃ・・下流側ガイド部、１０３ｄ・・溝部

Claims (14)

1. 画像を担持した記録材をニップ部にて加熱するエンドレスベルトと、
   前記エンドレスベルトを回転駆動するとともに前記エンドレスベルトと協働して前記ニップ部を形成する駆動回転体と、
   前記エンドレスベルトの回転をその内側からガイドするガイド部材と、を有し、
   前記ガイド部材は前記エンドレスベルトと接触し得る領域においてその長手方向に沿って並んで形成された複数の溝部を有し、前記複数の溝部は隣り合う溝部が前記長手方向において少なくとも一部が互いに重なり合う位置関係となるように形成されていることを特徴とする画像加熱装置。
2. 前記複数の溝部は互いに同じ方向に傾斜して前記長手方向に沿って並んで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
3. 前記長手方向の長手中心を境にして一方側の前記複数の溝部は互いに同じ方向に傾斜して前記長手方向に沿って並んで形成されており、他方側の前記複数の溝部は互いに前記一方側の溝部とは逆の方向に傾斜して前記長手方向に沿って並んで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
4. 前記複数の溝部は隣り合う溝部が互いに逆の方向に傾斜して前記長手方向に沿って並んで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
5. 画像を担持した記録材をニップ部にて加熱するエンドレスベルトと、
   前記エンドレスベルトを回転駆動するとともに前記エンドレスベルトと協働して前記ニップ部を形成する駆動回転体と、
   前記エンドレスベルトの回転をその内側からガイドするガイド部材と、を有し、
   前記ガイド部材は前記エンドレスベルトと接触し得る領域においてその長手方向に沿って幅がほぼ均一な一条あるいは複数条の溝部が形成されていることを特徴とする画像加熱装置。
6. 前記ガイド部材の前記ニップ部に対応する部位に長手方向に沿って加熱体が配設されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像加熱装置。
7. 前記加熱体が通電により発熱するセラミックヒータであることを特徴とする請求項６に記載の画像加熱装置。
8. 前記加熱体が交番磁束の作用により発熱する電磁誘導発熱部材であることを特徴とする請求項６に記載の画像加熱装置。
9. 前記エンドレスベルトは導電部材層を有し、前記導電部材層に交番磁束を作用させて電磁誘導発熱させる誘導コイルを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像加熱装置。
10. 前記エンドレスベルトは通電により発熱する抵抗発熱体層を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像加熱装置。
11. 前記エンドレスベルトは弾性層を有していることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の画像加熱装置。
12. 前記駆動回転体は外径形状が逆クラウン形状の弾性ローラであることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の画像加熱装置。
13. 前記ニップ部の記録材出口部よりも記録材搬送方向下流側において前記エンドレスベルトから記録材を分離する分離部材が先端部を前記エンドレスベルトに対して所定に近接させて配設されていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の画像加熱装置。
14. 請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の画像加熱装置を有することを特徴とする画像形成装置。