JP4877316B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置の備える定着装置に関し、特に、定着ベルトを加熱媒体として利用する定着装置における定着ベルトの蛇行を防止する技術に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置においては、記録シートに転写されたトナーを溶融してトナーを記録シート上に定着させるために、トナー転写後の記録シートは、当該画像形成装置の備える定着装置において定着温度で加熱される。
定着装置の温度を定着温度まで加熱するには、ウォームアップ時間を要するが、このウォームアップ時間の短縮化を図り、待ち時間を短縮化するため、例えば、特許文献１には定着装置の加熱媒体として、熱容量の小さい薄肉の定着ベルトを利用した定着装置が開示されている。

図９は、当該定着装置の概略を示す断面図である。同図に示す定着装置１０００は、誘導加熱方式の定着装置であり、高周波磁界を生じるコイル・アセンブリ１００と、コイル・アセンブリ１００による誘導加熱によって発熱すると共に回転可能に設けられた定着ベルト１１０と、定着ベルト１１０の内周面の一部に当接する回転可能な定着ローラ１２０と、定着ローラ１２０に対向し、定着ベルト１１０の外周面に当接する回転可能な加圧ローラ１３０とを備えている。

定着ベルト１１０は、定着ローラ１２０と加圧ローラ１３０との間に挟持され、加圧ローラ１３０が矢印Ａ方向に回転するに従って、定着ローラ１２０とともに従動回転する。
定着ベルト１１０は、可撓性を有する薄肉のニッケルなどの中空金属導体から形成される導電層を含み、定着ベルト１１０の外周表面には、フッ素樹脂をコーティングした耐熱性の離型層が形成されている。定着ベルト１１０の肉厚は、２０μｍ〜６０μｍである。

定着ベルト１１０の外側には、その外周表面に対向して、当該定着ベルト１１０に誘導電流（渦電流）を誘起させてジュール発熱させることにより加熱するコイル・アセンブリ１００（誘導加熱源に相当する）が配置され、定着ベルト１１０の内周面と、定着ローラ１２０（定着ベルト１１０の内周面と当接している領域を除く領域）との間には、隙間が設けられている。

これにより、定着装置の加熱媒体の熱容量を小さくするとともに、定着ベルト１１０と定着ローラ１２０との間に隙間を設けて、両者の間に空気の断熱層を形成することができるので、加熱媒体の低熱容量化と断熱層形成による断熱効果との相乗効果により、定着装置を迅速に加熱し、ウォームアップ時間を短縮することができる。
特開平１０−７４００７号公報

しかしながら、上記従来技術では、定着ベルト１１０は、定着ローラ１２０と異なり回転軸１２１に固定されていないため、定着ベルト１１０と定着ローラ１２０との間に隙間があると、定着ベルト１１０が回転軸方向に蛇行しやすくなるという問題が生じる。
本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、ウォームアップ時間を短縮することが可能で、かつ、定着ベルトの蛇行が生じにくい定着装置及び当該定着装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、周回駆動される無端状のベルトと、その周回経路内側に配された第１ローラと、前記ベルトの外周面に接する第２ローラと、を備え、第１ローラを、前記ベルトを介して第２ローラで押圧して当該ベルト表面と第２ローラとの間に定着ニップを形成し、前記ベルトを加熱して記録シートを定着ニップに通紙し、トナー像を融着する定着装置であって、第１ローラは、前記ベルトが非通紙領域の少なくとも一部の領域において密嵌され、通紙領域において遊嵌されるように、前記一部の領域における外径と前記通紙領域における外径とが異なる。

前記第１ローラは、芯金の外周面を弾性部材で被覆してなり、前記密嵌される一部の領域における外径が、前記ベルトを外した状態において、前記ベルトの内径よりも大きく、前記通紙領域における外径が、前記ベルトの内径よりも小さいこととすることができる。
又、本発明に係る画像形成装置は、前記定着装置を備える画像形成装置である。

上記構成を備えることにより、通紙領域においては、第１ローラとベルトとの間に隙間を設けることができるので、両者の間に空気の断熱層を形成することができ、当該断熱層の断熱効果により、ベルト上の熱が逃げるのを防止し、定着装置のウォームアップ時間を短縮することができる。
さらに、非通紙領域においては、ベルトが第１ローラに密嵌されるようにすることができるので、ベルトと第１ローラとの間の摩擦力を大きくして、ベルトが第１ローラ上を滑りにくくし、ベルトが第１ローラ上を軸方向に蛇行走行するのを有効に防止することができる。

ここで、前記通紙領域において、前記第１ローラの外径は、前記ベルトの内径よりも１．４mm以上小さいこととすることができる。
これにより、第１ローラとベルトとの間に形成される空気の断熱層の厚さを最適化することができ、ベルトの昇温速度を高め、ベルトのウォームアップ時間の短縮効率を高めることができる。

ここで、前記密嵌される一部の領域における前記第１ローラの外径は、前記ベルトを外した状態において、前記ベルトの内径よりも０．８mm以上大きいこととすることができる。
これにより、第１ローラに対するベルトの嵌着強度を最適化することができ、充分な蛇行防止効果が得られる。

ここで、前記密嵌される一部の領域は、通紙領域と非通紙領域との境界から離隔していることとすることができる。
第１ローラの外径に段差が生じる領域が、通紙領域から離隔されているので、当該段差により生じる、第２ローラにより押圧できない領域が第１ローラの通紙領域内に発生しないように調整することができ、記録シートを定着ニップに通紙した場合に、通紙領域において、加圧状態のムラが生じるのを防止し、定着不良が生じないようにすることができる。

ここで、前記密嵌される領域は、非通紙領域全体であり、当該領域の内、通紙領域との境界近縁の領域における第１ローラの外径は、当該境界から離れるにつれて段階的に大きくなり、当該境界近縁の領域においてスロープを形成している
こととすることができる。
これにより、ベルトが第１ローラに密嵌される領域をより広くとることができるので、密嵌される領域が非通紙領域の一部の領域の場合に比べ、ベルトの蛇行防止力をより高めることができるとともに、非通紙領域と通紙領域との間の段差が少なくなるように、非通紙領域と通紙領域との境界近縁の領域においてスロープが形成されるので、第２ローラにより押圧できない領域が第１ローラの通紙領域内に発生するのを軽減することができる。

以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラーデジタルプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）に適用した場合を例にして説明する。
［１］プリンタの構成
先ず、本実施の形態に係るプリンタ１の構成について説明する。
図１は、本実施の形態に係るプリンタ１の構成を示す図である。

同図に示すように、このプリンタ１は、画像プロセス部３、給紙部４、定着装置５および制御部６０を備えている。
プリンタ１は、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続され、外部の端末装置（不図示）からのプリントジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色のトナー像を形成し、これらを多重転写してフルカラーの画像形成を実行する。

以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添字として付加する。
画像プロセス部３は、作像部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、露光部１０、中間転写ベルト１１などを有している。
作像部３Ｙは、感光体ドラム３１Ｙと、その周囲に配設された帯電器３２Ｙ、現像器３３Ｙ、一次転写ローラ３４Ｙ、および感光体ドラム３１Ｙを清掃するためのクリーナ３５Ｙなどを有しており、感光体ドラム３１Ｙ上にＹ色のトナー像を作像する。

なお、他の作像部３Ｍ〜３Ｋについても、トナーの色が異なる以外は作像部３Ｙと同様、帯電器３２Ｍ〜３２Ｋなどの構成を有するが、図面が煩雑になるのを防ぐため、それらの符号は表記していない。
中間転写ベルト１１は、無端状のベルトであり、駆動ローラ１２と従動ローラ１３に張架されて矢印Ｃ方向に周回駆動される。

露光部１０は、レーザダイオードなどの発光素子を備え、制御部６０からの駆動信号によりＹ〜Ｋ色の画像形成のためのレーザ光Ｌを発し、感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋを露光走査する。
この露光走査により、帯電器３２Ｙ〜３２Ｋにより帯電された感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上に静電潜像が形成される。各静電潜像は、現像器３３Ｙ〜３３Ｋにより現像されて感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上にＹ〜Ｋ色のトナー像が、中間転写ベルト１１上の同じ位置に重ね合わせて一次転写されるようにタイミングをずらして実行される。

一次転写ローラ３４Ｙ〜３４Ｋにより作用する静電力により中間転写ベルト１１上に各色のトナー像が順次転写されフルカラーのトナー像が形成され、さらに二次転写位置４６方向に移動する。
給紙部４は、記録シート（記録シートとしては、紙の用紙やＯＨＰシートなどのフィルムシートを利用できるが、ここでは、記録シートを用紙Ｓとする。）を収容する給紙カセット４１と、給紙カセット４１内の用紙Ｓを搬送路４３上に１枚ずつ繰り出す繰り出しローラ４２と、繰り出された用紙Ｓを二次転写位置４６に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラ対４４などを備えており、中間転写ベルト１１上のトナー像の移動タイミングに合わせて給紙部４から用紙Ｓを二次転写位置４６に搬送し、二次転写ローラ４５による静電力の作用により中間転写ベルト１１上のトナー像が一括して用紙Ｓ上に二次転写される。

二次転写位置４６を通過した用紙Ｓは、さらに定着装置５に搬送され、用紙Ｓ上のトナー像（未定着画像）が、定着装置５における加熱・加圧により用紙Ｓに定着された後、排出ローラ対７１を介して排出トレイ７２上に排出される。
［２］定着装置の構成
図２は、上記定着装置５の構成を示す部分断面斜視図である。同図に示すように、定着装置５は、定着ローラ１５０と、定着ベルト１５３と、加圧ローラ１６０と、磁束発生部１７０と、を有する。

定着ローラ１５０と加圧ローラ１６０は、芯金１５１、１６１の軸方向両端部が、図示しないフレームの軸受部に回転自在に軸支されると共に、加圧ローラ１６０は、駆動モータ（不図示）からの駆動力が伝達されることにより矢印Ｂ方向に回転駆動される。この加圧ローラ１６０の回転に伴って定着ベルト１５３と定着ローラ１５０が矢印Ａ方向に従動回転する。

同図に示すように、定着ローラ１５０は、長尺で円柱状の芯金１５１の周囲を厚さがそれぞれ異なる弾性体層１５２Ａ及び１５２Ｂで被覆されてなり、定着ベルト１５３の周回経路（周回走行路）内側に配されている。
芯金１５１は、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等からなる、外径が約２０ｍｍの円柱体である。

弾性体層は、図２に示すように、記録シートが通過しない非通紙領域（符号Ｐで表す領域）の一部の領域（記録シートが通過可能な通紙領域の端部から所定距離以上離れた、符合Ｑで表す領域）における弾性体層１５２Ａの厚さが、通紙領域における弾性体層１５２Ｂの厚さよりも厚くなるように構成されている。
弾性体層１５２Ａ及び１５２Ｂの材質は、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の発泡弾性体であり、耐熱性及び断熱性の高いものが望ましい。

図３（ａ）は、符号Ｑで表す領域における、定着装置５の主要部の構成を示す横断面図を示し、図３（ｂ）は、通紙領域における、定着装置５の主要部の構成を示す横断面図を示す。
図３（ｂ）に示すように、通紙領域においては、弾性体層１５２Ｂと定着ベルト１５３との間に隙間を設けることができるので、両者の間に空気の断熱層を形成することができ、当該断熱層の断熱効果により、定着ベルト１５３上の熱が弾性体層１５２Ｂに逃げるのを防止し、定着装置５のウォームアップ時間を短縮することができる。

さらに、通紙領域から所定距離以上離れた非通紙領域（図２の符合Ｑで表す領域）においては、図３（ａ）に示すように、定着ベルト１５３が弾性体層１５２Ａに密嵌されるようにすることができるので、定着ベルト１５３と定着ローラ１５０との間の摩擦力を大きくして、定着ベルト１５３が定着ローラ１５０上を滑りにくくし、定着ベルト１５３が定着ローラ１５０上を軸方向に蛇行走行するのを有効に防止することができる。

上記のような構成の弾性体層の具体例として、例えば、定着ベルト１５３の内径を４０mm、芯金１５１の外径を２０mmとした場合に、Ｑで示す領域において、定着ベルト１５３が装着されていない状態の弾性体層１５２Ａの厚さが１０．５mm（定着ローラ１５０の外径でいうと、４１mm）、通紙領域において、定着ベルト１５３が装着されていない状態の弾性体層１５２Ｂの厚さが、９mm（定着ローラ１５０の外径でいうと３８mm）の弾性体層を用いることができる。

一方、上記のように、２つの領域において弾性体層の厚さを変えると、両領域間に段差が生じ、当該段差があることにより、その周辺領域を加圧ローラ１６０により加圧できなくなるが、当該段差の生じる領域を、通紙領域から離隔させることにより、加圧ローラ１６０により、加圧できない領域が通紙領域の弾性体層１５２Ｂ内に発生しないように調整することができる。

図７は、本実施の形態の場合のように、弾性体層において、通紙領域から離隔している領域に段差を設けた場合の定着ニップ１５３ｎ領域におけるニップ圧分布を示す図である。
同図において縦軸は、ニップ圧を表し、横軸は、定着ローラ１５０の回転軸
方向における中央部の位置を０としたときの、回転軸方向における、中央部からの距離を表し、符号Ｃは、段差周辺領域を表す。

同図に示すように、段差周辺領域は、ニップ圧が０の無圧領域となるが、通紙領域においては、ニップ圧は、ほぼ一定値を示している。
これにより、用紙Ｓを定着ニップ１５３nに通紙した場合に、通紙領域において、加圧状態のムラが生じるのを防止し、定着不良が生じないようにすることができる。
図３（ｃ）は、定着ベルト１５３の構成を示す図である。

定着ベルト１５３は、無端の円筒状のベルトであり、同図に示すように、離型層１５３ａと、弾性体層１５３ｂと、発熱層１５３ｃとが、この順に離型層１５３ａが外周面側になるように積層されてなる。
定着ベルト１５３には、自立して円筒形を保持できるベルトが用いられている。定着ベルト１５３のベルト幅方向（定着ローラ１５０の回転軸方向に相当）長さは、最大サイズの用紙Ｓの幅方向長さよりも長くなっている。

離型層１５３ａは、ＰＦＡ（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）などからなる円筒体であって、その厚みは、経験上、３０μｍ以上、４０μｍ以下の範囲から適宜決定される。
弾性体層１５３ｂは、厚みが約２００μｍのシリコーンゴムなどからなる。
この他にも、フッ素ゴムなどを使用してもよい。

発熱層１５３ｃは、厚みが約４０μｍのニッケルなどからなり、磁束発生部１７０から発せられる磁束により発熱する。
図２に戻って、加圧ローラ１６０は、円柱状の芯金１６１の周囲に、弾性体層１６２を介して離型層１６３が積層されてなり、定着ベルト１５３の周回経路外側に配置され、定着ベルト１５３の外側から定着ベルト１５３を介して定着ローラ１５０を押圧して、定着ベルト１５３表面との間に周方向に所定幅を有する定着ニップ１５３ｎが形成される。

芯金１６１は、例えば、アルミニウム等からなり、弾性体層１６２は、シリコンスポンジゴム等からなり、離型層１６３は、ＰＦＡやＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）コート等からなる。加圧ローラ１６０の外径は、約３５ｍｍである。
磁束発生部１７０は、コイルボビン１７１と、裾コア１７２と、励磁コイル１７３と、コア１７４と、カバー１７５とを有する。

磁束発生部１７０は、定着ベルト１５３の周回経路外側であって、定着ベルト１５３を挟んで加圧ローラ１６０と相対する位置を基準とした場合に、当該位置から定着ベルト１５３の周回方向のやや上流側に、定着ベルト１５３の幅方向に沿うように配置される。
励磁コイル１７３は、定着ベルト１５３に含まれている発熱層１５３ｃを加熱するための磁束を発生させるものであり、コイルボビン１７１に巻かれている。

励磁コイル１７３から発生される交番磁束は、コア１７４及び裾コア１７２により定着ベルト１５３に導かれ、定着ベルト１５３の発熱層１５３ｃ（図３（ｃ）参照）の、主に磁束発生部１７０に対向する部分を貫き、この部分に渦電流を発生させて発熱層１５３ｃ自体を発熱させ、定着ベルト１５３を加熱する。定着ベルト１５３の昇温により、これに定着ニップ１５３ｎで接触している加圧ローラ１６０も昇温する。

なお、定着ベルト１５３の幅方向中央部の表面温度を検出するためのセンサが別途配置されており（不図示）、制御部６０は、当該センサの検出信号に基づき定着ベルト１５３の温度が目標温度（約１７０℃）に維持されるように励磁コイル１７３への電力供給を制御する。
［３］断熱効果について
図４は、定着ベルトと定着ローラの間に設けられた隙間の大きさと定着ベルトの表面温度の昇温速度との関係を示す図である。

上記隙間の大きさは、定着ベルトの内径と定着ローラの外径との差（以下、「第１径差」という。）によって示されており、上記昇温速度は、上記表面温度が２５℃から１００℃まで上昇するまでの期間における上記表面温度の平均昇温速度（℃／秒）によって表されている。
同図に示すように、上記昇温速度は、第１径差が１．４mm未満の範囲では、第１径差の増加に伴い、徐々に増加する傾向を示しているが、第１径差が１．４mm以上になると増加量が急上昇し、第１径差が１．４mm未満の場合における昇温速度に比較し、明らかに高くなる傾向を示している。

同図に示す結果は、以下に示す実験条件下で得られたものである。
室温（１５℃〜３０℃）状態で内径が４０mmの無端の円筒状の定着ベルト（定着ベルト１５３と同じ構成の定着ベルト）と、室温状態で外径が０．２mm間隔で異なる、外径が４０mm〜３７mmの範囲の各定着ローラ（定着ローラ１５０と同一の構成で外径が均一の定着ローラ）とをそれぞれ組み合わせて定着装置を作成した。その他の定着装置の構成要素は、定着装置５の構成要素として用いたものと同等の構成要素を用いた。又、磁束発生部に誘導電流として投入した電力は、１０５０W、加圧ローラの回転速度は、３００mm/秒、加圧ローラから負荷したニップ加重は４７５ニュートンとした。

図５は、定着ベルトのウォームアップ時間を、定着ベルトと定着ローラとの間に隙間がある場合とない場合とで比較した図である。
定着ベルトと定着ローラは、図４で使用したものと同じ構成のもの（具体的には、内径が４０mmの定着ベルトと外径がそれぞれ、４０mm（隙間がない場合）、３８mm（隙間が有る場合）の定着ローラ）を用いた。

同図においては、経過時間に対する定着ベルトの表面温度の温度変化が示され、符号４０１は、隙間がある場合における温度変化を示し、符号４０２は、隙間がない場合、具体的には、定着ベルトが定着ローラに密嵌されている場合における温度変化を示す。
両者の温度変化を比較すると、隙間がない場合には、定着ベルトが定着温度の目標温度（例えば、１７０℃）に達するのに約４８．２秒かかるのに対し、隙間がある場合には、約３１．５秒で目標温度に達し、隙間がない場合に比較して約３５％ウォームアップ時間が短縮されている。

このように、定着ローラと定着ベルトとの間に隙間を設けて両者の間に空気の断熱層を形成することにより、定着ベルトから定着ローラ側に熱が逃げるのを防止することができるので、隙間がない場合に比べ、定着ベルトのウォームアップ時間を短縮することができ、画像形成動作を開始するまでに要するユーザの待ち時間を少なくして画像形成のための操作性の向上を図ることができる。

さらに、第１径差を１．４mm以上とすることにより、定着ベルトの昇温速度を高め、定着ベルトのウォームアップ時間の短縮効率を高めることができる。
［４］蛇行防止効果について
図６は、定着ベルトの嵌着強度と定着ベルトの蛇行の有無との関係を調べた実験結果を示す図である。

ここでは、定着ベルトの嵌着強度を示すパラメータとして、定着ベルトが装着されていない状態における定着ローラの外径であって、定着温度下における外径と、定着ベルトの内径との差（以下、「第２径差」という。）を用いている。
なお、定着ベルトは、本実施の形態に係る定着ベルト１５３（室温時における内径４０mm）を使用し、当該内径は、室温から定着温度まで上昇してもほとんど変化しない。

定着ローラは、本実施の形態に係る定着ローラ１５０と同一の構成で外径が均一のものを使用し、弾性体層の厚みを変えることにより、図６に示す各第２径差の大きさに対応する定着ローラを作成し、実験に用いている。
定着ベルトの蛇行の有無の判定は、内径４０mmの定着ベルト１５３と、弾性体層の厚みが異なる上記各定着ローラとをそれぞれ組み合わせて、定着装置５と同様の構成の定着装置を作成し、当該定着装置を稼動させた後、蛇行の有無を目視により確認することにより行われた。

各定着装置の稼動条件は、定着ローラの回転軸と加圧ローラの回転軸とがねじれの位置関係となる条件とした。
ここで、「ねじれの位置関係」とは、定着装置のすべての部品の公差が最悪の状態で組みつけられた場合に得られる位置関係のことをいい、当該位置関係においては、定着ベルトに加わる軸方向の力（以下、「蛇行力」という。）が公差の範囲内で最も大きくなる。

判定は、目視により定着ベルトの軸方向への移動が確認できる場合を「蛇行あり」、稼動開始時には、「蛇行あり」と判定されない場合でも３０分間稼動を継続した後に目視により定着ベルトの軸方向への移動が確認できる場合を「わずかに蛇行あり」、上記期間中に目視により定着ベルトの軸方向への移動が確認できない場合を「蛇行なし」とすることにより行った。

図６に示すように、第２径差が０．４mm以下の場合では、「蛇行あり」と判定され、０．６mmでは、「わずかに蛇行あり」と判定され、０．８mm以上では、「蛇行なし」と判定された。
このように、第２径差の大きさを大きくして、定着ローラに対する定着ベルトの嵌着強度を高めることにより、定着ベルトの蛇行を防止することができる。

特に、第２径差を０．８mm以上とすることにより、充分な蛇行防止効果が得られる。
［５］変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
・ 上記実施の形態においては、定着ローラ１５０における弾性体層の厚さを、
非通紙領域の一部の領域において、通紙領域における厚さよりも厚くなるように構成することとしたが、非通紙領域全体において、通紙領域における厚さよりも厚くなるように構成することとしてもよい。

これにより、定着ベルト１５３が弾性体層１５２Ａに密嵌される領域をより広くとることができるので、密嵌される領域が非通紙領域の一部の領域の場合に比べ、定着ベルト１５３の蛇行防止力をより高めることができる。
又、上記のように、非通紙領域全体において弾性体層の厚さを厚くする場合に、通紙領域との間に段差があると、通紙領域内においてニップ圧が０の無圧領域が生じるので、これを防ぐため両者の領域の境界において、スロープを形成するように、非通紙領域全体の内、通紙領域との境界近縁の領域における弾性体層１５２Ａの厚さが、境界から離れるにつれて段階的に厚くなるように弾性体層を構成することとしてもよい。
（２）上記の実施の形態に係る定着ローラ１５０において、定着ベルト１５３の蛇行防止効果をさらに高めるために、定着ローラ１５０の端部において、蛇行規制カラーを設けることとしてもよい。図８は、蛇行規制カラーが設けられた定着装置５の具体例を示す。同図に示すように、定着ローラ１５０の芯金１５１に、蛇行規制カラー１５４が弾性体層１５２から突出するように嵌挿されている。符号１５５は、蛇行規制カラー１５４を芯金１５１に固定するための止め輪を表す。

これにより、定着ベルト１５３が、蛇行規制カラー１５４を越えて蛇行するのを防止することができる。
又、蛇行規制カラー１５４を設けた場合、従来技術の場合のように、定着ベルトが定着ローラに密嵌されない場合には、定着ベルトの蛇行が起こりやすいため、定着ベルトが蛇行力により蛇行規制カラー１５４を押圧し、蛇行規制カラー１５４と強く接触することにより擦れて磨耗しやすくなるが、上記実施の形態に係る定着ローラ１５０を使用した場合には、定着ベルトが非通紙領域において定着ローラ１５０に密嵌されるので、定着ベルトの蛇行が起こりにくく、定着ベルトと蛇行規制カラー１５４との擦れを軽減することができるので、定着ベルトの磨耗が起こりにくく、定着ベルトの耐久性を向上させることができる。
（３）上記実施の形態においては、定着ベルト１５３を電磁誘導加熱方式により加熱することとしたが、定着ベルト１５３の加熱方式は、電磁誘導加熱方式に限定されず、定着ベルト１５３を直接加熱する方式であれば、他の方式であってもよい。例えば、ヒータにより定着ベルト１５３を直接加熱することとしてもよい。
（４）上記実施の形態においては、定着ローラ１５０を芯金１５１と弾性体層とで構成したが、弾性体層の代わりに非弾性体層を用いることとしてもよい。

本発明に係る定着装置は、定着ベルトを加熱媒体として利用する定着装置における定着ベルトの蛇行を防止する技術として有用である。

プリンタ１の構成を示す図である。 定着装置５の構成を示す部分断面斜視図である。 定着装置５の主要部の構成を示す横断面図である。 定着ベルトと定着ローラの間に設けられた隙間の大きさと定着ベルトの表面温度の昇温速度との関係を示す図である。 定着ベルトのウォームアップ時間を、定着ベルトと定着ローラとの間に隙間がある場合とない場合とで比較した図である。 定着ベルトの嵌着強度と定着ベルトの蛇行の有無との関係を調べた実験結果を示す図である。 弾性体層において、通紙領域から離隔している領域に段差を設けた場合の定着ニップ１５３ｎ領域におけるニップ圧分布を示す図である。 蛇行規制カラーが設けられた定着装置の具体例を示す。 従来の定着装置の概略を示す断面図である。

符号の説明

１ プリンタ
３ 画像プロセス部
４ 給紙部
５ 定着装置
１０ 露光部
１１ 中間転写ベルト
１２ 駆動ローラ
１３ 従動ローラ
３１Ｙ〜３１Ｋ 感光体ドラム
３２Ｙ〜３２Ｋ 帯電器
３３Ｙ〜３３Ｋ 現像器
３４Ｙ〜３４Ｋ 一次転写ローラ
４１ 給紙カセット
４２ 繰り出しローラ
４３ 搬送路
４４ タイミングローラ対
４５ 二次転写ローラ
４６ 二次転写位置
６０ 制御部
７１ 排出ローラ対
７２ 排出トレイ
１５０ 定着ローラ
１５１、１６１ 芯金
１５２Ａ、１５２Ｂ 弾性体層
１５３ 定着ベルト
１６０ 加圧ローラ
１７０ 磁束発生部

Claims (7)

1. 周回駆動される無端状のベルトと、その周回経路内側に配された第１ローラと、前記ベルトの外周面に接する第２ローラと、を備え、第１ローラを、前記ベルトを介して第２ローラで押圧して当該ベルト表面と第２ローラとの間に定着ニップを形成し、前記ベルトを加熱して記録シートを定着ニップに通紙し、トナー像を融着する定着装置であって、
   第１ローラは、前記ベルトが非通紙領域の少なくとも一部の領域において密嵌され、通紙領域において遊嵌されるように、前記一部の領域における外径と前記通紙領域における外径とが異なる
   ことを特徴とする定着装置。
2. 前記第１ローラは、芯金の外周面を弾性部材で被覆してなり、前記密嵌される一部の領域における外径が、前記ベルトを外した状態において、前記ベルトの内径よりも大きく、前記通紙領域における外径が、前記ベルトの内径よりも小さい
   ことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. 前記通紙領域において、前記第１ローラの外径は、前記ベルトの内径よりも１．４mm以上小さい
   ことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
4. 前記密嵌される一部の領域における前記第１ローラの外径は、前記ベルトを外した状態において、前記ベルトの内径よりも０．８mm以上大きい
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の定着装置。
5. 前記密嵌される一部の領域は、通紙領域と非通紙領域との境界から離隔している
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の定着装置。
6. 前記密嵌される領域は、非通紙領域全体であり、当該領域の内、通紙領域との境界近縁の領域における第１ローラの外径は、当該境界から離れるにつれて段階的に大きくなり、当該境界近縁の領域においてスロープを形成している
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の定着装置。
7. 請求項１〜６の何れか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。

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