JP4882272B2 - 定着装置とそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は，トナー画像を記録媒体に加熱定着させる定着装置とそれを用いた画像形成装置に関する。さらに詳細には，磁束による誘導発熱を利用した電磁誘導加熱方式の定着装置とそれを用いた画像形成装置に関するものである。

従来より，電子写真方式の画像形成装置では，トナー画像を記録紙に定着させる定着装置が備えられている。定着装置としては，加熱される定着ローラと加圧ローラとからなるローラ対を備え，そのローラ対のニップ部を記録紙が通過することによりトナーの定着を図るローラ加熱方式が広く採用されている。

定着装置の定着ローラを加熱する手段の１つとして，電磁誘導加熱方式のものが提案されている。特に，コンパクトで効率の高い構成として，コイルによって発生する磁束をフェライトコアなどのコア材で電磁誘導発熱層に導くものがある（例えば，特許文献１参照。）。この文献に記載の定着装置では，内部に電磁誘導発熱層を有する定着ローラと，その定着ローラに対向して定着ローラの長手方向に沿った磁束発生手段とを有し，磁束発生手段による磁束が定着ローラの電磁誘導発熱層をジュール熱により発熱させる。

このような電磁誘導加熱方式の定着装置に用いられる定着ローラでは，電磁誘導発熱層とその内周側に設けられるスポンジ層との熱膨張の違いから，その界面での接着性が低下するという問題があった。これに対して，電磁誘導発熱層をベルト状に形成して定着ローラの外周に配置し，定着ローラとは直接接着されていない構成とすることもありえる。しかしながら，このように非接着のベルト部材をローラ外周に配置してローラを回転駆動した場合，ローラの回転によるベルト部材の蛇行という問題点が発生する。

これに対し，ベルト部材の両端部をキャップ部材等で規制することによる蛇行防止方法がある。例えば，フィルム加熱方式の定着装置において，ヒータ面が設けられたニップ部を通過しながら回転される金属製スリーブにおいて，その両端面を保護キャップによって受け止めさせる構成が開示されている（例えば，特許文献２，特許文献３参照。）。これらの文献に記載の定着装置では，保護キャップは金属スリーブの端部の外周面および端面を受けるとともに，定着ニップ側に切り欠きが設けられ，ヒータ面に干渉しないようにされている。

ここで，従来のベルト規制部材１９０の一例を図１２に示す。この図では，定着ローラ１と加圧ローラ２とのニップ部を含む断面を示しており，ベルト部材（誘導発熱ベルト８）の端部がベルト規制部材１９０に当接している。このベルト規制部材１９０は略リング状の部材であり，定着ローラ１の両端部において芯金１１に固定されている。従って，ベルト規制部材１９０は，定着ローラ１とともに回転するとともに，ベルト部材の端面に当接してベルト部材の蛇行を防止している。
特開２０００−２１４７１４号公報 特開２００２−３２３８２１号公報 特開２００４−１６３４６４号公報

しかしながら，前記した従来の技術では，ベルト部材は，定着ローラ１と加圧ローラ２とのニップ部において，撓み変形を繰り返すとともにベルト規制部材１９０によりスラスト方向に圧迫される。そのため，特にニップ部の端部において強く撓められることにより，ベルト端部が削られ，クラックが発生するおそれがある。一旦クラックが発生すると，その部分からベルト端部の割れに発展するおそれがあるという問題点があった。

本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，電磁誘導発熱層を含むとともに定着ローラに対して非接着で外装されたベルト状部材を有し，そのベルト状部材の蛇行と端部の損傷とをともに防止することのできる定着装置とそれを用いた画像形成装置を提供することにある。

この課題の解決を目的としてなされた定着装置は，第１ローラおよび第２ローラの間に媒体を通して媒体上の未定着画像を定着させる定着装置であって，第１ローラは，円筒状の柔軟層と，柔軟層より外周に非接着状態で設けられたベルト部材と，柔軟層の側部に取り付けられ，ベルト部材の軸方向の移動を規制する規制部材とを有し，規制部材の内面に，ベルト部材の端部と接触する環状の平面部と，平面部の内周側に形成されベルト部材の端部と接触しない環状溝とが形成されているものである。

本発明の定着装置によれば，第１ローラの柔軟層の外周にベルト部材が非接着状態で設けられ，そのベルト部材の軸方向の移動は規制部材で規制されている。その規制部材の内面に平面部が形成されているので，ベルト部材の端部は平面部に接触して規制される。一方，柔軟層を有する第１ローラは定着ニップ位置で圧縮されるため，その外周側のベルト部材は撓められ，ニップ位置以外に比較してより内周側を通過する。本発明では，平面部の内周側に環状溝が形成されているので，ニップ位置での撓められたベルト部材は規制部材に接触しない。すなわち，ベルト部材が撓められたときにはその端部が圧迫されることがないので，端部の損傷が防止されている。従って，そのベルト状部材の蛇行と端部の損傷とをともに防止することのできる定着装置となっている。

さらに本発明では，平面部の内縁の半径が，前記第１ローラの半径以下であることが望ましい。
ニップ位置以外では，ベルト部材の外径は第１ローラの半径とほぼ等しい。そこで，このようにすれば，ニップ位置以外でのベルト部材の端部は，平面部に接触するようにできる。

さらに本発明では，平面部と環状溝との間の壁面が，曲面またはテーパ面で構成されていることが望ましい。
このようにすれば，ベルト部材は，定着ニップの前後において，曲面またはテーパ面を伝って滑らかに平面部と環状溝とを出入りできる。

さらに本発明では，規制部材の内面のうち少なくとも平面部の部分が潤滑面であることが望ましい。
このようにすれば，ベルト部材が接触する部分は潤滑面であり，端部が強く摩擦されることが防止されている。ここで，潤滑面とは，低摩擦部材で形成された面または潤滑剤を塗布された面のことである。

さらに本発明では，ベルト部材は，導電層を含む誘導発熱ベルトであることが望ましい。
このようにすれば，ベルト部材が誘導発熱によって加熱されるので，第１ローラを加熱ローラとして機能させることができる。

また，本発明は，トナーにより媒体上に未定着画像を形成する画像形成部と，第１ローラおよび第２ローラの間に媒体を通して媒体上の未定着画像を定着させる定着装置とを有する画像形成装置であって，第１ローラは，円筒状の柔軟層と，柔軟層より外周に非接着状態で設けられたベルト部材と，柔軟層の側部に取り付けられ，ベルト部材の軸方向の移動を規制する規制部材とを有し，規制部材の内面に，ベルト部材の端部と接触する環状の平面部と，平面部の内周側に形成されベルト部材の端部と接触しない環状溝とが形成されている画像形成装置にも及ぶ。

さらに本発明では，ベルト部材に磁束を印加する磁束発生部を有し，ベルト部材は，導電層を含む誘導発熱ベルトであることが望ましい。

本発明の定着装置とそれを用いた画像形成装置によれば，電磁誘導発熱層を含むとともに定着ローラに対して非接着で外装されたベルト状部材を有し，そのベルト状部材の蛇行と端部の損傷とをともに防止することができる。

「第１の形態」
以下，本発明を具体化した第１の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，電子写真方式の画像形成装置に備えられた電磁誘導加熱方式の定着装置に本発明を適用したものである。

本形態の画像形成装置は，電子写真方式のレーザプリンタであり，図１に示すように光学系にレーザ発振器１０２と，ポリゴンミラー１０３と，反射ミラー１０４とが配置され，画像プロセス部に感光体ドラム１０１と，帯電チャージャ１０５と，現像器１０６と，転写チャージャ１０７と，クリーニングブレード１０８とが配置されている。また，搬送部に給紙ローラ１０９と，排紙ローラ１１５と，給紙センサ１１０と，排紙センサ１１４と，定着装置１００等とが配置されている。

次に，上記のように構成されたレーザプリンタの動作を簡単に説明する。感光体ドラム１０１は図１中矢印方向に回転しており，帯電チャージャ１０５により表面を一様に帯電させられる。また，画像信号に基づいて，レーザ発振器１０２からレーザ光が変調発光される。このレーザ光は，ポリゴンミラー１０３により主走査方向に走査され，反射ミラー１０４により反射されて感光体ドラム１０１に入射する。これにより，感光体ドラム１０１上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器１０６により現像されてトナー像となる。トナー像は，感光体ドラム１０１に対向して配置された転写チャージャ１０７により，給紙ローラ１０９によって給紙された記録紙Ｐ上に転写される。その後，トナー像が転写された記録紙Ｐは，定着装置１００において加熱され，その熱によりトナー像が溶融して記録紙Ｐ上に定着される。画像定着後，記録紙Ｐは，排紙ローラ１１５により装置外に排出される。以上の動作により，１枚分のプリントが行われる。

続いて，本形態のレーザプリンタに備えられている定着装置１００の構成について説明する。定着装置１００は，電磁誘導加熱方式の定着装置であり，図２に示すように定着ローラ１，加圧ローラ２，磁束発生部３，高周波インバータ（励磁回路）４，制御回路５，温度センサ６，分離爪７，および定着ローラ１の外周に設けられた誘導発熱ベルト８を有している。定着ローラ１と加圧ローラ２とは長手方向（軸方向）に並行配置され，定着ローラ１は，誘導発熱ベルト８の内周に挿入されている。定着ローラ１と誘導発熱ベルト８とは接着されていない。

定着ローラ１は，図３に示すように，芯金１１上に，断熱層１２が積層されている。支持層としての芯金１１は，厚さが３ｍｍ程度のアルミパイプである。なお，芯金１１には，鉄やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）のような耐熱性樹脂を使用することも可能である。なお，芯金１１が発熱するのを防ぐために電磁誘導加熱の影響が少ない非磁性材料を用いるのが好ましい。

断熱層１２は，耐熱性や弾性を有する部材（例えば，ゴム材や樹脂材）のスポンジ体が用いられる。断熱層１２としてゴム材や樹脂材のスポンジ体を用いると，誘導発熱ベルト８を断熱保持するとともに，そのたわみを許容するので，ニップ部Ｎの幅を大きくすることができる。そのため，ローラ硬度を小さくし，排紙性および記録紙の分離性の向上を図ることができる。例えば，断熱層１２にシリコンスポンジ材を適用する場合には，厚さが２ｍｍ〜１０ｍｍ，望ましくは３ｍｍ〜７ｍｍの範囲内に，また硬度がアスカーゴム硬度計で２０度〜６０度，望ましくは３０度〜５０度の範囲内にそれぞれ設定される。

誘導発熱ベルト８は，図３に示すように，内周側から電磁誘導発熱層８１，弾性層８２，離型層８３の３層が積層された無端ベルトである。この誘導発熱ベルト８は，定着ローラ１に接着されていない。電磁誘導発熱層８１は，磁束発生部３による励磁によりジュール熱を発生させる層であり，厚さが１０μｍ〜１００μｍ，望ましくは２０〜５０μｍの範囲内のニッケル電鋳ベルト層である。なお，電磁誘導発熱層８１には，例えば磁性ステンレスのような磁性金属といった，高透磁率であり，適当な抵抗率を備えたものを使用してもよい。また，非磁性材料でも，金属などの導電性がある材料の薄膜であっても使用可能である。また，樹脂に発熱粒子を混入したものを使用してもよい。電磁誘導発熱層８１に樹脂ベースのものを用いることによって分離性の向上を図ることが可能となる。

弾性層８２は，記録紙と誘導発熱ベルト８表面との密着性を高めるための層であり，耐熱性や弾性を有する部材（例えば，ゴム材や樹脂材）が使用される。具体的には，定着温度での使用に耐えうるシリコンゴム，フッ素ゴム等の耐熱性エラストマーが使用可能である。なお，弾性層８２に，熱伝導性や補強等を目的として各種充填剤を混入してもよい。熱伝導性粒子としては，ダイヤモンド，銀，銅，アルミニウム，大理石，ガラス等がある。この他，シリカ，アルミナ，酸化マグネシウム，窒化ホウ素，酸化ベリリウム等が使用可能である。

弾性層８２の厚みは，１０μｍ〜８００μｍ，望ましくは１００μｍ〜３００μｍの範囲内に設定される。なお，弾性層８２の厚さが１０μｍ未満であると厚み方向の弾力性を得ることが困難となる。一方，弾性層８２の厚さが８００μｍを超えてしまうと，電磁誘導発熱層８１からの熱が誘導発熱ベルト８の表面に達し難くなって熱効率が悪化する。また，弾性層８２の硬度は，ＪＩＳ硬度で１度〜８０度，望ましくは５度〜３０度の範囲内であることが好ましい。この範囲内であれば，弾性層８２の強度の低下，密着性の不良を抑制しつつ，トナーの定着性の不良を抑制できる。シリコンゴムとしては，１成分系，２成分系，または３成分系以上のシリコンゴム，ＬＴＶ型，ＲＴＶ型，またはＨＴＶ型のシリコンゴム，縮合型または付加型のシリコンゴム等が使用可能である。本形態では，ＪＩＳ硬度が１０度，厚さが２００μｍのシリコンゴム層とする。

離型層８３は，表面の離型性を高めるための層であり，定着温度での使用に耐えられる材料が使用される。例えば，シリコンゴム，フッ素ゴム，ＰＦＡ，ＰＴＦＥ，ＦＥＰ，ＰＦＥＰ等のフッ素樹脂が使用される。離型層８３の厚みは，５μｍ〜１００μｍ，望ましくは１０μｍ〜５０μｍがより好ましい。なお，離型層８３中に，必要に応じて，導電材，耐磨耗材，良熱伝導材等を充填剤として添加してもよい。また，層間接着力を向上させるために，プライマー等による接着処理を行っても良い。

加圧ローラ２は，図４に示すように，芯金２１上に，シリコンスポンジ層２２，および離型層２３が順次積層されている。支持層としての芯金２１は，厚さが３ｍｍ程度のアルミパイプである。なお，芯金２１には，鉄やＰＰＳのような耐熱性樹脂を使用することも可能である。なお，芯金２１が発熱するのを防ぐために電磁誘導加熱の影響が少ない非磁性材料を用いるのが好ましい。

シリコンスポンジ層２２は，厚さ７ｍｍ程度のシリコンスポンジゴムの層である。離型層２３は，誘導発熱ベルト８の離型層８３と同様に，表面の離型性を高めるための層であり，定着温度での使用に耐えられる材料が使用される。例えば，シリコンゴム，フッ素ゴム，ＰＦＡ，ＰＴＦＥ，ＦＥＰ，ＰＦＥＰ等のフッ素樹脂による１０〜５０μｍの層が使用される。なお，加圧ローラ２としては，芯金２１上にソリッドゴム層と表面離型層を設けた構成としても良い。

なお，加圧ローラ２は，バネ等の付勢部材によって定着ローラ１側に付勢されており，定着ローラ１および誘導発熱ベルト８との間でニップ部Ｎを形成している。例えば，加圧ローラ２が定着ローラ１に対して３００Ｎ〜５００Ｎの荷重で加圧され，ニップ部Ｎの幅が５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内となるようにするとよい。なお，記録紙の種別等により荷重を変化させてもよい。さらにここでは，定着ローラ１がモータ等の駆動機構により所定の速度で回転駆動され，加圧ローラ２は，誘導発熱ベルト８との圧接摩擦力によって定着ローラ１の回転に従動回転するように設けられている。あるいは，これらの回転駆動は，加圧ローラ２を主駆動として，定着ローラ１および誘導発熱ベルト８を従動回転するようにしても良い。

ここで，定着ローラ１と加圧ローラ２とのニップ部Ｎでの用紙搬送機能としては，用紙搬送速度が所定の範囲内となることが要求される。これは，用紙搬送速度が大きく変化すると，定着前工程である転写部と定着ニップ部との間で記録紙Ｐのループや引っ張り等が発生するおそれがあり，この場合には画像ズレ等の不具合を引き起こすからである。従って，耐久時のローラ径変化によっても，用紙搬送速度の変化が少ない駆動方法が望まれる。耐久によるローラ径変化の要因としては，定着ローラ１の断熱層１２や加圧ローラ２のシリコンスポンジ層２２によるところが大きい。これらの断熱層１２やシリコンスポンジ層２２は，それぞれ適切な断熱性や弾性硬度等が求められるため，断熱層１２とシリコンスポンジ層２２とで異なる特性の材料が選択される場合もある。そこで，主駆動されるローラを選択する際に，定着ローラ１の径変化の方が小さい場合には定着ローラ１を主駆動ローラとし，逆の場合には加圧ローラ２を主駆動ローラとすることが望ましい。

図２に戻って，磁束発生部３は，励磁コイル３１と，磁性体コア３２と，コイルボビン３３とを有している。そして，磁束発生部３は，誘導発熱ベルト８の外側に位置するとともに，定着ローラ１に対向させて長手方向に沿って配設されている。

励磁コイル３１は，長尺の磁性体コア３２に沿って長手方向に渡って導線を巻きつけた構造を有している。また，励磁コイル３１は，高周波インバータ４に接続され，１００Ｗ〜２０００Ｗの高周波電力が供給される。そのため，細線を数十から数百本の範囲内で束ねてリッツ線にしたものを用いている。また，巻線に伝熱した場合を考慮し，耐熱性の樹脂で被覆している。

磁性体コア３２は，横断面が略Ｅ字形状であり，定着ローラ１の長手方向の寸法に対応した長さ寸法を有する長尺部材である。磁性体コア３２は，中央部に定着ローラ側に突出した部位を設けて略Ｅ字形状とすることにより，発熱効率を高めている。磁性体コア３２の材料としては，高透磁率かつ低損失のもの（例えば，フェライト）を使用する。パーマロイのような合金の場合には，コア内の渦電流損失が高周波領域で大きくなるため積層構造にするとよい。また，この磁性体コア３２は，磁気回路の高効率化と磁気遮蔽との両機能を備えているものであり，磁気遮蔽が十分にできる手段があれば空芯（コアなし）にしてもよい。また，コア材として樹脂材に磁性粉を混入させたものを用いると，形状の設計自由度が高くなる。

さらに，磁束発生部３には，高周波インバータ４や制御回路５が接続されている。高周波インバータ４は，励磁コイル３１に１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの交流電流を印加するためのものである。制御回路５は，定着ローラ１および誘導発熱ベルト８の温度制御を行う。この温度制御は，温度センサ６の検出信号を基に行われる。温度センサ６は，誘導発熱ベルト８の表面温度を検出するためのものであり，定着ローラ１と加圧ローラ２とのニップ部Ｎの近傍に配設される。温度センサ６としては，例えばサーミスタが使用可能である。すなわち，制御回路５は，温度センサ６からの検出信号の入力を受けて高周波インバータ４を制御し，高周波インバータ４から励磁コイル３１への電力供給をコントロールする。これにより，誘導発熱ベルト８の表面温度が所定温度となるように自動制御される。

また，誘導発熱ベルト８の表面には分離爪７が当接されている。分離爪７は，この定着装置１００のニップ部Ｎを通過した用紙Ｐが誘導発熱ベルト８の表面に張り付いてしまった場合に，強制的に分離させるためのものである。用紙Ｐは，分離爪７の先端部によって誘導発熱ベルト８からはがされ，ジャムとなることが防止される。

また，定着ローラ１の長手方向両端部には，図５に示すように，ベルト規制部材９が設けられる。図５は，ニップ部Ｎでの定着ローラ１，誘導発熱ベルト８，加圧ローラ２の断面の様子を示している。ベルト規制部材９は，図５と図６に示すように，略リング板状であり，その片面に環状溝９１が形成されている。また，環状溝９１より外周側は，図５と図６に示すように，平面部９２となっている。平面部９２の図５中左面は，定着ローラ１の端面と同一平面上に配置されている。このベルト規制部材９の外径は，定着ローラ１の外径より大きい。

このベルト規制部材９は，ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド），液晶ポリマー，フェノール樹脂等の絶縁性耐熱樹脂で形成されている。また，ベルト規制部材９は，定着ローラ１の芯金１１に固定されているので，定着ローラ１とともに回転する。なお，図５では，各ローラ１，２の片方の端部のみを示しているが，他方の端部にも同様にベルト規制部材９が設けられている。

図５に示すように，ニップ部Ｎにおいては，定着ローラ１の断熱層１２や加圧ローラ２のシリコンスポンジ層２２は圧縮され，ニップ部Ｎ以外における外径に比較して小さくなっている。そのため，図７に示すように，誘導発熱ベルト８の軌跡は円ではなく，ニップ部Ｎで内側に撓んだ形状となる。ニップ部Ｎでの軌跡は実際には，図７に示すような直線ではなく，湾曲を反復する軌跡となる。そこで，ベルト規制部材９の環状溝９１は，図８に示すように，ニップ部Ｎにおける誘導発熱ベルト８の軌跡に対応させた位置に設けられる。

本形態では，この環状溝９１の各部の大きさを以下のように設定している。まず，環状溝９１の外径すなわち平面部９２の内縁の半径は，定着ローラ１の半径以下とする。より望ましくは，自然状態での誘導発熱ベルト８の内径以下とする。ここでは，誘導発熱ベルト８の内径よりやや小さくしている。このようにすれば，ニップ部Ｎ以外では誘導発熱ベルト８の端部は平面部９２に接触するので，蛇行が防止される。さらに，環状溝９１の幅は誘導発熱ベルト８の厚さより大きく，環状溝９１の深さは誘導発熱ベルト８の端部が接触しない程度にされている。従って，ニップ部Ｎでは，誘導発熱ベルト８の端部は，環状溝９１の中に入りどこにも接触しない。すなわち，この環状溝９１が非接触部に相当している。

続いて，本形態の定着装置１００での定着動作について説明する。まず，ウォーミングアップ動作として，定着ローラ１が回転駆動され，これに伴い加圧ローラ２も従動回転する。また，励磁コイル３１には，高周波インバータ４により１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの交流電流が印加される。交流電流によって誘導された磁束は，磁性体コア３２内を外部に漏れることなく通り，磁性体コア３２の突起部にて磁性体コア３２の外部に漏れる。そして，誘導発熱ベルト８の電磁誘導発熱層８１を貫くため，電磁誘導発熱層８１に渦電流が流れ，電磁誘導発熱層８１自体がジュール発熱する。これにより，誘導発熱ベルト８が加熱される。さらに，制御回路５によって誘導発熱ベルト８の表面温度が所定温度となるように自動制御される。

ウォーミングアップ動作が終了した後，定着ローラ１と加圧ローラ２とのニップ部Ｎに，未定着のトナー像を担持した記録紙Ｐが搬送される（図２参照）。その際，記録紙Ｐ上のトナー像は定着ローラ１と対面する。ニップ部Ｎに導入された記録紙Ｐは，ニップ部Ｎを挟持搬送され，定着ローラ１からの熱で加熱される。これにより，未定着のトナー像が記録紙Ｐに溶融定着される。ニップ部Ｎでの定着処理を終えた記録紙Ｐは，定着ローラ１から分離されて搬出される。その際，記録紙Ｐが定着ローラ１の表面に貼り付いてしまった場合でも，定着ローラ１の表面に当接させて配置された分離爪７により，強制的に分離される。すなわち，定着装置１００内でのジャムは防止されている。

ここで，電磁誘導発熱層８１は，その熱容量が小さくかつ断熱層１２により断熱保持されているため，誘導発熱ベルト８の表層側に位置する弾性層８２あるいは離型層８３が迅速に加熱される。すなわち，誘導発熱ベルト８の表面は定着可能温度に迅速に達するとともに，記録紙Ｐ等を加熱定着した後も，再び素早く温度上昇させることができる。さらに，電磁誘導発熱層８１自体が十分な撓み性を有するので，電磁誘導発熱層８１の弾性層８２を例えば２００μｍ程度と薄く構成しても，十分な幅のニップ部Ｎを形成することができる。また，マイクログロスの発生が無く，ＯＨＰ用紙のような定着ローラ１に巻き付きやすい記録紙Ｐであっても，確実に分離できる。

以上詳細に説明したように，本形態の定着装置１００によれば，定着ローラ１と誘導発熱ベルト８とが接着されていないので，これらの間で接着はがれの問題は発生しない。従って，定着ローラ１と誘導発熱ベルト８との長寿命化を図ることができる。また，接着にかかるコストも削減できる。さらに，誘導発熱ベルト８の端部はベルト規制部材９によって規制され，蛇行防止されている。ベルト規制部材９の片面には環状溝９１が形成され，ニップ部Ｎでは誘導発熱ベルト８の端部は環状溝９１内に導かれる。従って，誘導発熱ベルト８の端部は，ニップ部Ｎではスラスト方向の圧接力を受けないので，撓んだ状態の端部面が擦られることはない。これらのことから，電磁誘導発熱層８１を含むとともに定着ローラ１に対して非接着で外装された誘導発熱ベルト８を有する定着装置１００であって，誘導発熱ベルト８の蛇行と端部の損傷とをともに防止することができるものとなっている。

「第２の形態」
以下，本発明を具体化した第２の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，第１の形態に比較して，ベルト規制部材の形状がやや異なるのみであり，他の部分については説明を省略する。

本形態のベルト規制部材９５は，図９に示すように，環状溝９５ａの形状以外は，第１の形態のベルト規制部材９と同様に形成される。本形態のベルト規制部材９５の環状溝９５ａは，その外周側が外開きのテーパ部９５ｂとなっている。これは，次の理由による。図８に示すように，誘導発熱ベルト８はニップ部Ｎの両端部でベルト規制部材９の環状溝９１の外周側の壁（環状溝９１と平面部９２との境界）を越える。このとき，誘導発熱ベルト８の端部は，上記の壁の角部による衝撃を受けることになる。本形態では，テーパ部９５ｂを有するので，この衝撃を緩和できる。

以上詳細に説明したように，本形態の定着装置によっても，第１の形態と同様に，電磁誘導発熱層８１を含むとともに定着ローラ１に対して非接着で外装された誘導発熱ベルト８を有し，その誘導発熱ベルト８の蛇行と端部の損傷とをともに防止することができる。

「第３の形態」
以下，本発明を具体化した第３の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，第１の形態に比較して，ベルト規制部材の形状が異なるのみであり，他の部分については説明を省略する。

本形態のベルト規制部材９６は，図１０に示すように，環状溝９６ａの形状以外は，第１の形態のベルト規制部材９と同様に形成される。本形態のベルト規制部材９６の環状溝９６ａは，その外周側が凸Ｒ面部９６ｂとなっている。このようにしても，第２の形態と同様に，誘導発熱ベルト８が受ける衝撃を緩和できる。

以上詳細に説明したように，本形態の定着装置によっても，第１の形態と同様に，電磁誘導発熱層８１を含むとともに定着ローラ１に対して非接着で外装された誘導発熱ベルト８を有し，その誘導発熱ベルト８の蛇行と端部の損傷とをともに防止することができる。

「第４の形態」
以下，本発明を具体化した第３の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，第１の形態に比較して，ベルト規制部材の構成が異なるのみであり，他の部分については説明を省略する。

本形態のベルト規制部材９７は，環状溝の外壁やその外側の平面部を潤滑面としたものである。例えば，図１１に示すように，固体摺動層である第１部材９８と第２部材９９とが互いに固定されて形成されている。第１部材９８は，環状溝９８ａを含み，自己潤滑性に優れた低摩擦材で形成される。耐摩耗性，耐熱性にも優れていればなお良い。誘導発熱ベルト８の端部は，平面部のうちこの第１部材９８の部分に接触する。この第１部材９８は，例えば，ポリイミド，ポリアミドイミド等のイミド系樹脂で形成することが好ましい。あるいは，シリコン樹脂，フッ素系樹脂等でもよい。また，第２部材９９は，他の形態でベルト規制部材に用いられているものと同じような絶縁性耐熱樹脂で形成すればよい。

次に，このような摺動層である第１部材９８を有するベルト規制部材９７の製造方法を説明する。まず，一般的な方法で第２部材９９を製造する。次に，第１部材９８の材質として，例えばポリイミド，ポリアミドイミド等のワニス状樹脂を選択した場合では，その選択した樹脂をそのままかあるいは有機溶剤で適度に希釈して，第２部材９９にディッピング塗工やスプレー塗装等を施すことによりコートする。有機溶剤としては，無水ＮＭＰやＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等が利用できる。その後，コートされた第２部材９９を焼成し成型することにより，第１部材９８が形成される。

あるいは，第１部材９８と第２部材９９とをそれぞれ適切な材料でそれぞれ形成し，接着することによって互いに固定しても良い。また，第１部材９８をシート状の摺動層として形成し，第２部材９９に挟み込んだ構成としても良い。

また，第１部材９８を別部材で形成する代わりに，第１の形態のベルト規制部材９の摺動部分にグリース等の潤滑剤を塗布することによって摺動性を高めても良い。このグリースとしては，摺動性と潤滑性に優れた耐熱性グリースが適している。例えば，誘導発熱ベルト８の熱による昇温に耐えられるフッ素系グリースやシリコン系グリースが使用できる。あるいは，固体潤滑剤（黒鉛，二硫化モリブデン等）を配合したグリースでも良い。これらのグリースは，ベルト規制部材９を定着ローラ１の芯金１１に固定する前に，あらかじめその誘導発熱ベルト８が当接する部分に塗布しておけばよい。あるいは，誘導発熱ベルト８の端面に塗布しておくこともできる。

ここで，グリースの塗布量は適切に設定する必要がある。これは，塗布量が少なすぎると，耐久につれて潤滑機能が低下し，誘導発熱ベルト８の損傷を招くおそれがあるからである。また，グリースの塗布量が多すぎる場合には，誘導発熱ベルト８の回転につれて周囲に広がったり，通紙によって発生する紙粉等のゴミがグリースに付着して蓄積されるおそれがある。従って，グリースの塗布量としては，単位面積あたり５ｍｇ〜３０ｍｇとすることが望ましい。

以上詳細に説明したように，本形態の定着装置によっても，第１の形態と同様に，電磁誘導発熱層８１を含むとともに定着ローラ１に対して非接着で外装された誘導発熱ベルト８を有し，その誘導発熱ベルト８の蛇行と端部の損傷とをともに防止することができる。さらに，第２，第３の形態と同様に，誘導発熱ベルト８が受ける衝撃を緩和できる。

なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，ベルト規制部材９の環状溝９１より内周側は，必ずしも平面部９２と同じ高さの凸部となっていなくても良い。平面部９２が定着ローラ１の端面と略同平面となるように，ベルト規制部材９を芯金１１に固定できさえすればよい。
また例えば，定着ローラ１の最外層にも離型層を形成しても良い。
また例えば，磁束発生部３の構成は上記のものに限らない。外部から誘導発熱ベルト８を加熱することができるものであればよい。
また例えば，誘導発熱ベルト８の弾性層８２は，ニップ部Ｎでの記録紙と誘導発熱ベルト８表面との密着性を高めるためのものであり，定着ローラ１と加圧ローラ２との加圧力を適切に調整できれば不要である。
また例えば，第４の形態と，第２，第３の形態とを組み合わせて使用しても良い。
また例えば，定着ローラ１に限らず，伸縮性を有するローラの外周に適度な柔軟性を有するベルト部材を非接着に外装したものの端部において，ベルトの蛇行を防止する方法として使用できる。

各実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 第１の形態の定着装置の概略構成を示す断面図である。 定着ローラの概略構成を示す断面図である。 加圧ローラの概略構成を示す断面図である。 定着ローラと加圧ローラの端部の様子を示す説明図である。 ベルト規制部材の外観を示す平面図である。 ベルト形状を示す説明図である。 ベルト規制部材とベルトの軌跡との関係を示す平面図である。 第２の形態のベルト規制部材を示す断面図である。 第３の形態のベルト規制部材を示す断面図である。 第４の形態のベルト規制部材を示す断面図である。 従来のベルト規制部材を示す断面図である。

符号の説明

１ 定着ローラ（第１ローラ）
２ 加圧ローラ（第２ローラ）
３ 磁束発生部
８ 誘導発熱ベルト（ベルト部材）
９ ベルト規制部材（規制部材）
１２ 断熱層（柔軟層）
９１，９５ａ，９６ａ，９８ａ 環状溝（非接触部）
９２ 平面部
９５ｂ テーパ部
９６ｂ 凸Ｒ面部
１００ 定着装置

Claims (11)

1. 第１ローラおよび第２ローラの間に媒体を通して媒体上の未定着画像を定着させる定着装置において，前記第１ローラは，
   円筒状の柔軟層と，
   前記柔軟層より外周に非接着状態で設けられたベルト部材と，
   前記柔軟層の側部に取り付けられ，前記ベルト部材の軸方向の移動を規制する規制部材とを有し，
   前記規制部材の内面に，
   前記ベルト部材の端部と接触する環状の平面部と，
   前記平面部の内周側に形成され前記ベルト部材の端部と接触しない環状溝とが形成されていることを特徴とする定着装置。
2. 請求項１に記載の定着装置において，
   前記平面部の内縁の半径が，前記第１ローラの半径以下であることを特徴とする定着装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の定着装置において，
   前記平面部と前記環状溝との間の壁面が，曲面またはテーパ面で構成されていることを特徴とする定着装置。
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において，
   前記規制部材の内面のうち少なくとも前記平面部の部分が潤滑面であることを特徴とする定着装置。
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において，
   前記ベルト部材は，導電層を含む誘導発熱ベルトであることを特徴とする定着装置。
6. トナーにより媒体上に未定着画像を形成する画像形成部と，第１ローラおよび第２ローラの間に媒体を通して媒体上の未定着画像を定着させる定着装置とを有する画像形成装置において，前記第１ローラは，
   円筒状の柔軟層と，
   前記柔軟層より外周に非接着状態で設けられたベルト部材と，
   前記柔軟層の側部に取り付けられ，前記ベルト部材の軸方向の移動を規制する規制部材とを有し，
   前記規制部材の内面に，
   前記ベルト部材の端部と接触する環状の平面部と，
   前記平面部の内周側に形成され前記ベルト部材の端部と接触しない環状溝とが形成されていることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項６に記載の画像形成装置において，
   前記ベルト部材に磁束を印加する磁束発生部を有し，
   前記ベルト部材は，導電層を含む誘導発熱ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
8. 互いに圧接されている第１ローラおよび第２ローラの間に形成されたニップ部に媒体を通して媒体上の未定着画像を定着させる定着装置において，前記第１ローラは，
   円筒状の柔軟層と，
   前記柔軟層より外周に非接着状態で設けられたベルト部材と，
   前記柔軟層の側部に取り付けられ，前記ベルト部材の軸方向の移動を規制する規制部材とを有し，
   前記規制部材の内面に，
   前記ベルト部材の端部と接触する環状の平面部と，
   前記平面部の内周側に形成され，前記第１ローラの柔軟層が前記第２ローラによって圧縮されることにより前記ニップ部で内側に撓んだ前記ベルト部材の端部に対向するが接触しない非接触部とが形成されており，
   前記平面部と前記非接触部との間の壁面が，曲面またはテーパ面で構成されていることを特徴とする定着装置。
9. 請求項８に記載の定着装置において，
   前記平面部の内縁の半径が，前記第１ローラの半径以下であることを特徴とする定着装置。
10. 請求項８または請求項９に記載の定着装置において，
    前記規制部材の内面のうち少なくとも前記平面部の部分が潤滑面であることを特徴とする定着装置。
11. 請求項８から請求項１０までのいずれか１つに記載の定着装置において，
    前記ベルト部材は，導電層を含む誘導発熱ベルトであることを特徴とする定着装置。

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