JP4973685B2 - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、誘導加熱により定着ベルトを加熱して記録シート上の未定着画像を熱定着させる定着装置および画像形成装置に関し、特に、定着装置の耐久性を向上する技術に関する。

複写機などの画像形成装置は、定着ローラに加圧ローラを押し付けて定着ニップを形成し、この定着ニップに記録シートを通過させることにより記録シート上に形成されたトナーなどの未定着画像を定着させる定着装置を備えている。
上記定着ローラは、未定着画像を記録シートに溶融定着させるために加熱されており、近年、短い時間で昇温可能な電磁誘導加熱方式の定着装置が主流となりつつある。

図６（ａ）は、従来の電磁誘導加熱方式の画像形成装置における定着装置のローラ軸を含む断面図であり、また、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＰ−Ｐ’における断面図である。
この電磁誘導加熱方式の定着装置の中には、例えば、図６（ｂ）に示すように、誘導発熱層を有する無端状の定着ベルト１１５４の内側に、これの内径よりも外径が小さな定着ローラ１１５０を挿入すると共に、定着ベルト１１５４の外側から定着ベルト１１５４を介して定着ローラ１１５０を加圧ローラ１１６０で圧接して定着ニップＮを確保しつつ、定着ベルト１１５４の外側に前記誘導発熱層を発熱させるための磁束を発生させる磁束発生部１１７０が設けられた、いわゆるゆるばめ方式の定着装置がある。

この定着装置１００５では、定着ローラ１１５０が、円柱状のローラ軸１１５１の両端部を除く周面に断熱層１１５２が形成されてなる。
また、ローラ軸１１５１の軸方向の両端部には、定着ベルト１１５４の前記軸方向における蛇行を防止するための１対の鍔状のベルト規制部材１１５７が嵌め込まれ、ローラ軸１１５１と一体に回転するように構成されている。

このような定着ベルトを用いる構成では、定着ベルト１１５４の外形形状を規制するものがない。
このため、定着ベルトの周回時における外径が安定しにくく、定着ベルトと磁束発生部１１７０との対向部分における距離Ｌ０も不安定となり、定着ベルト１１５４の発熱量が変動する懼れがある。

そこで、同図６（ａ）に示すように、１対のベルト規制部材１１５７の各外縁から、定着ローラ１１５０の軸方向中心に向かって円筒状のガイド部１１５８を形成し、当該ガイド部１１５８の内周に定着ベルト１１５４の両端部の一部を当接させることによって、定着ベルト１１５４の外形形状を規制する構成が考えられる。
なお、同図６（ａ）は、定着装置１００５のＹ方向の端部のみを示しているが、Ｙ’方向の端部もＹ方向の端部と同様の構成を有している。

実際に、ベルト規制部材１１５７に上記ガイド部１１９２を設け、定着装置１００５を駆動させたところ、定着ベルト１１５４の外形形状を安定させることができ、定着ベルト１１５４の発熱量の変動を抑制することができた。

特開２００６−３１３２５６号公報

しかしながら、ベルト規制部材１１５７があるにもかかわらず、定着装置１００５を長期間使用するうちに、蛇行が発生し、終には定着ベルト１１５４の縁部が円筒状のガイド部１１５８から外れるという問題が発生した。
本願発明者が、この原因を調べたところ、定着ベルト１１５４の縁部に摩耗が生じ、定着ベルト１１５４の幅が縮小していることが判明した。

これは、図６（ｂ）に示すように、定着ベルト１１５４が定着ローラ１１５０に定着ニップＮのみで接しているだけなので、定着ベルト１１５４の回転中心と定着ローラ１１５０の回転軸との位置が一致せず、定着ベルト１１５４とベルト規制部材１１５７との当接部分同士の相対速度や移動方向にずれが生じ、両者が擦れ合うためと思われる。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、定着ベルト１１５４の縁部が摩耗しても、定着ベルト１１５４の蛇行および外形形状をより確実に規制可能な定着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、無端状のベルトの周回経路内側に配されている第１ローラを、前記ベルトの周回経路外側から当該ベルトを介して第２ローラで押圧して、当該ベルト表面と当該第２ローラの間に定着ニップを確保すると共に、前記ベルトを周回させつつ電磁誘導により加熱して、未定着画像の形成されたシートを前記定着ニップに通して、前記未定着画像の熱定着を行う定着装置であって、第１ローラの軸方向両端部には、それぞれ有底円筒状であって、当該円筒の内周に前記ベルトの外周の一部が接触すると共に、前記円筒の底部に前記ベルトの縁部が接触して、前記ベルトの蛇行および外径を規制する１対のベルト規制部材が配設されており、このうち少なくとも一方のベルト規制部材が、前記軸方向において滑動自在となっており、他方のベルト規制部材に向かって付勢される構成を有することを特徴とする。

対をなす規制部材のうち少なくとも一方が、前記軸方向において滑動自在となっていると共に、他方のベルト規制部材に向かって付勢されているので、ベルトの縁部の摩耗の進行に伴いベルトの幅が短くなった場合でも、これに追従して対向する規制部材同士の間隔も狭くなり、常にベルトの縁部と接触した状態を維持できる。
このため、ベルトが摩耗しても、ベルトがベルト規制部材の円筒部分の内側から外側へと抜け出ることがなく、ベルトの蛇行および外形形状をより確実に規制することができる。

また、前記第１ローラは、ローラ軸芯と、当該ローラ軸芯における両端部を除く部分を被覆する弾性層とを有し、さらに、前記ローラ軸芯の端部に係合され、前記弾性層の端部に当接して当該弾性層の第１ローラの軸方向における変位を規制する弾性層規制部材とを備え、前記１対のベルト規制部材のうち、滑動自在となっている方の第１ローラへの前記配設は、第１ローラの径方向において、当該ベルト規制部材が前記弾性層規制部材を介して前記ローラ軸芯に係合することにより行われていることが望ましい。

さらに、本発明に係る定着装置は、前記弾性層規制部材の第１ローラの周方向への回転を規制する回転規制手段を備えるとしてもよい。
また、前記ベルト規制部材は、前記円筒の底部において、上記円筒の内周から所定距離以内の範囲が、前記ベルトとの当接面となっており、さらに、前記当接面に隣接する中心寄りの範囲に、定着ニップにおいて、前記ベルトとの接触を避けるように後退するテーパー部が形成されていることが望ましい。

なお、本発明は、上記定着装置を備えた画像形成装置としてもよい。

本発明の実施の形態に係るプリンタの全体の構成を示す断面概略図である。 本発明の実施の形態に係る定着装置の構成を示す一部切り欠き斜視図である。 本発明の実施の形態の定着装置の横断面図である。 本発明の実施の形態の定着ローラの断面図である。 本発明の実施の形態の定着ローラの断面図である。 従来の画像形成装置における定着装置の断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施の形態にかかるタンデム型のフルカラープリンタの概略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、定着部５および制御部６０を備えており、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続されて、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色からなるトナー像を形成し、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＞
画像プロセス部３は、Ｙ〜Ｋ色のそれぞれに対応する作像部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、光学部１０、中間転写ベルト１１などを備えている。
作像部３Ｙは、感光体ドラム３１Ｙ、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、感光体ドラム３１Ｙを清掃するためのクリーナ３５Ｙなどを備えており、感光体ドラム３１Ｙ上にＹ色のトナー像を作像する。

他の作像部３Ｍ〜３Ｋについても、作像部３Ｙと同様の構成になっており、同図では符号を省略している。
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Ａ方向に回転駆動される。
光学部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を露光走査させる。

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。
一方、給紙部４は、記録シートＳを収容する給紙カセット４１と、給紙カセット４１内の記録シート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、繰り出された記録シート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から記録シートＳを二次転写位置に給送し、二次転写ローラ４５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記録シートＳ上に二次転写される。

二次転写位置４６を通過した記録シートＳは、定着部５に搬送され、記録シートＳ上のトナー像（未定着画像）が、定着部５における加熱・加圧により記録シート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。
＜定着部＞
図２は、定着部５の部分断面斜視図である。

同図に示すように、定着部５は、定着ローラ１５０、定着ベルト１５４、加圧ローラ１６０および磁束発生部１７０などを備える。
定着ローラ１５０と加圧ローラ１６０は平行に配され、加圧ローラ１６０を不図示の付勢機構で定着ローラ１５０側に付勢することにより、両ローラ間に定着ニップＮが形成され、この定着ニップＮを記録シートＳが通過することにより記録シートＳ上に形成されたトナー像Ｔが溶融・加圧されて定着するようになっている。

以下、各部の詳細について説明する。
＜磁束発生部＞
図３は、本実施の形態における定着部５の要部の横断面図（定着ローラ１５０の軸に直交する断面）である。
磁束発生部１７０は、誘導コイル１７１を有し、定着ベルト１５４の周回経路外側であり、定着ベルト１５４を挟んで加圧ローラ１６０と対向する位置に、定着ベルト１５４に対し所定の間隔、例えば１〜２〔ｍｍ〕の間隔を空けた状態でベルト幅方向に沿うように配置される。

誘導コイル１７１は、高周波インバータを含む駆動回路（不図示）に接続され、その駆動回路からの高周波電力の供給により、定着ベルト１５４の発熱層を加熱するための磁束を発生させる。
この磁束が定着ベルト１５４の発熱層の、主に誘導コイル１７１と対向している部分を貫き、この部分に渦電流を発生させて発熱させる。

この発熱層の熱が定着ベルト１５４の周回により定着ニップＮに伝わることにより定着ニップＮの領域（ニップ領域）が昇温される。
なお、図示していないが定着ベルト１５４の温度を検出するためのセンサが別途配置されており、このセンサの検出信号により定着ベルト１５４の現在の温度を検出し、この検出温度に基づきニップ領域の温度が目標温度、例えば１８０〔℃〕に維持されるように誘導コイル１７１への電力供給が制御される。

定着ニップＮの温度が目標温度に維持された状態でシートＳが定着ニップＮを通過する際に、シートＳ上の未定着のトナー像が加熱、加圧されて当該シートＳ上に熱定着される。
＜加圧ローラ＞
加圧ローラ１６０は、同３図に示すように、ローラ軸１６１、弾性層１６２および離型層１６３を備え、不図示の駆動機構により回転駆動される。

ローラ軸１６１は、例えば、アルミニウムなどからなる外径が２０ｍｍの円柱状のシャフトである。
弾性層１６２は、例えば、シリコーンスポンジゴムなどからなる外径が３５ｍｍ、内径が２０ｍｍの円筒体である。
離型層１５４ｃは、例えば、厚みが２０μｍのＰＦＡ(Poly(tetrafluoriethylene-co-perfluoropropylvinylether))等のフッ素系樹脂からなる。

＜定着ベルト＞
定着ベルト１５４は、同図に示すように、内側から発熱層１５４ａ、弾性層１５４ｂ、離型層１５４ｃがこの順で積層され、内径が定着ローラ１５０の外径よりも大きい無端ベルトである。
発熱層１５４ａは、磁束発生部１７０から発せられた磁束により誘導加熱されるものであり、例えば、厚さが４０μ程度のニッケルからなる。

定着ベルト１５４の周回に伴い、発熱層１５４ａの誘導加熱された部分が定着ニップＮに達し、ここで押圧力が作用している記録シートＳに熱伝導することによって、記録シートＳ上のトナーが熱定着される。
弾性層１５４ｂは、例えば、厚さが２００μ程度のシリコーンゴムからなる。
離型層１５４ｃは、例えば、厚さが２０μ程度のＰＦＡからなり、定着ベルト１５４表面の離型性を高めている。

＜定着ローラ＞
定着ローラ１５０は、ローラ軸１５１の両端部を除く周面に弾性層１５２が形成されたものである。
弾性層１５２は、外径が３８ｍｍ、内径が２０ｍｍの円筒体であって、高弾性および高断熱性を有する材料、例えば、シリコーンゴムのスポンジ体からなる。

ここで、弾性層１５２の端部の形状に着目すると、この端部の径が中央部分よりも小さくなっており、当該端部の周辺において、弾性層１５２と定着ベルト１５４の間に隙間が形成されている。
これは、弾性層１５２の定着ニップＮが形成される領域において、加圧ローラ１６０の押圧により変形が生じ、ローラ軸１５１の軸方向の両端側へと押しやられる部分の逃げ場を確保するためである。

ローラ軸１５１は、例えば、アルミニウムなどからなる外径が２０ｍｍの円柱状のシャフトである。
図４は、本発明の実施の形態の定着ローラ１５０の断面図である。
なお、同図には、定着ローラ１５０の周囲に配された磁束発生部１７０および加圧ローラ１６０も合わせて示されている。

ローラ軸１５１は、より具体的には、同図４に示すように、両端部に、それぞれ中央部１５１ｅよりも外径の小さな縮径部１５１ａ,１５１ｂを有している。
また、縮径部１５１ａにはローラ軸方向（Ｙ軸方向）に延びるキー溝１５１ｃが設けられており、さらに、縮径部１５１ｂには周方向に延びる溝１５１ｄが設けられている。
そして、縮径部１５１ａには、略円筒状の弾性層規制部材１５３が挿嵌されている。

また、当該弾性層規制部材１５３に有底円筒状のベルト規制部材１８が外挿されている。
そして、縮径部１５１ａに、鍔状のエンドプレート１５６が圧入され、固定されている。
ベルト規制部材１８とエンドプレート１５６との間には、圧縮コイルばね１５５が介挿されており、ベルト規制部材１８を定着ベルト１５４のある側（Ｙ方向側）へと付勢している。

一方、縮径部１５１ｂに、有底円筒状のベルト規制部材１９が外挿されている。
また、縮径部１５１ｂの溝１５１ｄには、Ｅリング１５７が装着されており、当該装着状態において、Ｅリング１５７が、ベルト規制部材１９の背面（Ｙ方向側の面）に当接することにより、ベルト規制部材１９のローラ軸方向（Ｙ軸方向）の移動を規制している。
これにより、ベルト規制部材１８および１９は、定着ベルト１５４の両縁部（Ｙ方向およびＹ’方向の縁部）と絶えず接触を保っている。

そして、縮径部１５１ａおよび縮径部１５１ｂにおける最外方の端部に、ローラ軸１５１を支持する１対の軸受け１８０が嵌め込まれている。
＜弾性層規制部材＞
次に、弾性層規制部材１５３について説明する。
弾性層規制部材１５３は、ＰＰＳ（Polyphenylenesulfide）などの材料からなる略円筒形状の部材であって、弾性層１５２の左側（Ｙ’方向側）端部に当接して、その軸方向の変形を規制するものである。

当該弾性層規制部材１５３を設けることによって、次のような効果が得られる。すなわち、弾性層１５２は、定着ニップＮを通過する瞬間に、加圧ローラ１６０により押圧されて変形し、これにより軸方向（Ｙ軸方向）に応力が発生して、弾性層１５２両端面に向かう方向へと作用する。
このため、弾性層規制部材１５３が無い場合、定着ニップ領域に侵入した弾性層１５２の両端面は、側方（Ｙ軸方向）に膨らもうとし、さらに、定着ニップＮから離脱した弾性層１５２の両端面は、再び元の形状に戻ろうとする。

定着ローラ１５０の周回に伴い、弾性層１５２がこのような形状変化を繰り返す事で、弾性層１５２とローラ軸１５１とが接着されている部分が剥離し、やがて弾性層１５２が破損する。
弾性層規制部材１５３は、このような剥離や破損を防止するために弾性層１５２の両端部における形状変化を抑制するためのものである。

また、弾性層規制部材１５３の円筒部分の内周面からキー溝１５１ｃと係合するためのキー部１５３ａが突出しており、これによって、弾性層規制部材１５３がローラ軸１５１に対して周方向に回転するのを防止している。
これは、弾性層規制部材１５３に外挿されるベルト規制部材１８が、ローラ軸１５１の周方向に回転したとしても、この力を弾性層１５２のＹ’方向側の端部に伝えないようにして、当該端部の変形をより少なく抑えるためである。

なお、右側（Ｙ方向側）の弾性層規制部材としては、ベルト規制部材１９が、上記弾性層規制部材１５３の機能、即ち、弾性層１５２のＹ方向側の端部の変形をより少なく抑える機能を兼ねている。
＜ベルト規制部材＞
続いて、ベルト規制部材１８,１９について詳細に説明する。

ベルト規制部材１８,１９は、同図４に示すように、有底円筒状の部材であって、摺動性および耐摩耗性に優れた、例えば、ステンレス、もしくは、ステンレス材料の表面にＰＦＡのコーティングを施したものなどからなる。
ベルト規制部材１８,１９のそれぞれにおいて、上記有底円筒状の底に相当する部分（以下、「底部」という。）１８２，１９２に定着ベルト１５４の縁部を接触させ、定着ベルト１５４の蛇行を抑制すると共に、上記有底円筒状の円筒に相当する部分（以下、「円筒部」という。）１８１,１９１の内周面に定着ベルト１５４の端部の外周面を接触させて、ベルト周回時における定着ベルト１５４の周回軌跡を安定させるものである。

円筒部１８１,１９１の内径は、いずれも同じであって、定着ベルト１５４が未装着の状態で真円となっているときの外径よりも大きく、かつ、図３に示すように、定着部５に組み込まれた状態において、円筒部１８１,１９１の内周に、定着ベルト１５４の端部における周面の一部が、半周以上、３／４周以下の範囲で接触するように設定されている。
これにより、定着ベルト１５４の両端部と、ベルト規制部材１８,１９との接触が生じている部分のみならず、その間にある周面の外形形状が安定し、磁束発生部１７０との距離が一定に保たれる。

なお、磁束発生部１７０は、上記のように定着ベルト１５４の外形形状が安定する周面の外方に配されている。
各ベルト規制部材１８,１９の底部１８２，１９２は、それぞれ円筒部１８１,１９１との境界にあるコーナ部が円形状となっており、当該コーナ部から内方中心へと向かう０ｍｍ以上、３ｍｍ以下の範囲に、Ｙ軸に垂直な環状の平面部１８２ｃ，１９２ｃを有し、これらの平面部１８２ｃ，１９２ｃに定着ベルト１５４の縁部が当接する。

さらに、ベルト規制部材１８および１９は、各底部１８２，１９２において、それぞれ平面部１８２ｃ，１９２ｃに隣接し、これらよりも中心寄りある環状の領域であって、各底部１８２，１９２の中心に近づくほど定着ベルト１５４の縁部との距離が拡大するテーパー部１８２ｂ、１９２ｂを有している。
これらテーパー部１８２ｂ、１９２ｂを設けることによって、次のような効果が得られる。

すなわち、定着ニップＮでは、定着ベルト１５４は、加圧ローラ１６０から受ける押圧力により、ローラ軸１５１側に押し込まれ、定着ベルト１５４の縁部もこれと同様に変形するが、当該縁部に当接するベルト規制部材１８及び１９は、ローラ軸１５１を中心とする回転運動を維持する。
このため、定着ニップＮにおいて、定着ベルト１５４の縁部とベルト規制部材１８及び１９の相対的な移動方向が急激に変化し、摩耗が促進されやすい（図３参照）。

本実施の形態では、図４に示すように、定着ニップにおいて、加圧ローラ１６０からの押圧力によって、弾性層１５２が変形し、定着ベルト１５４の位置がローラ軸１５１寄りに移動したとき、テーパー部１８２ｂ、１９２ｂの存在により、ベルト規制部材１８,１９と定着ベルト１５４の縁部との距離が拡大するように構成されているため、定着ベルト１５４の縁部の摩耗が緩和される。

なお、ベルト規制部材１８は、中心に設けられた円筒部１８２ａを有しており、当該円筒部１８２ａの内径が、弾性層規制部材１５３の外径よりも５０μｍ〜１００μｍほど大きく設定されており、弾性層規制部材１５３が挿入された状態において、ベルト規制部材１８が弾性層規制部材１５３に対して、ローラ軸方向（Ｙ軸方向）および周方向に滑動自在となっている。

一方、ベルト規制部材１９は、中心に透孔１９２ａが設けられており、当該透孔１９２ａにローラ軸１５１の縮径部１５１ｂが挿入される。
＜圧縮コイルばね＞
圧縮コイルばね１５５は、ベルト規制部材１８をベルト規制部材１９に向けて付勢するものである。

上記付勢力があまりに大きすぎると、定着ベルト１５４を座屈させることとなり、また小さすぎると、ベルト規制部材１８と弾性層規制部材１５３との摩擦力に打ち勝てずにＹ軸方向に移動できなくなる。
このため、圧縮コイルばね１５５によるベルト規制部材１８への付勢力は、摩擦力より僅かに大きい値にすることが望ましい。

発明者は、実験によりベルト規制部材１８と弾性層規制部材１５３との静止摩擦係を測定したところ、０．３であった。
本実施の形態では、ベルト規制部材１８の質量が４０ｇとなっているため、定着ベルト１５４の摩耗の最大許容量がＸｍｍであるとすると、圧縮コイルばね１５５がＸｍｍ伸びたときの付勢力が０．１２Ｎ以上で、かつ、定着ベルト１５４の座屈が生じないことが必要である。

本実施の形態では、上記Ｘの値が２ｍｍとなっており、圧縮コイルばね１５５が２ｍｍ伸びたときの付勢力を０．２５Ｎに設定した。
実際には、圧縮コイルばね１５５の付勢力の設定は、定着ベルト１５４の蛇行に起因して生じるＹ軸方向の力も考慮に入れる必要があると思われる。
ここで、定着ベルト１５４は、Ｙ方向もしくはＹ’方向のどちらかに偏った位置で周回しようとすることが経験上わかっている。

これは、例えば、加圧ローラ１６０のＹ’方向の端部にギヤを設け、これに駆動力伝達して、図５に示すように、矢印Ｃの方向に加圧ローラ１６０を回転駆動させる場合、加圧ローラ１６０に生じる回転モーメントは、ギヤから遠いＹ方向側よりもギヤに近いＹ’方向側の方が大きくなる傾向にある。
このため、加圧ローラ１６０とこれに従動する定着ローラ１５０とに挟まれた定着ベルト１５４は、Ｙ方向寄りに偏った位置で周回しようとする。このとき、定着ベルト１５４の蛇行に起因して生じる力は、Ｙ方向に作用する力が主となる。この力は、溝１５１ｄに装着されたＥリング１５７により受け止められているので、圧縮コイルばね１５５の付勢力の設定をする上では無視しても構わない。

したがって、このようなケースでは、上述したように、圧縮コイルばね１５５の付勢力は、摩擦力より僅かに大きい値に設定するだけで構わない。
一方、加圧ローラ１６０を回転させる駆動力を伝達するギヤを、加圧ローラ１６０のＹ方向の端部に設けた場合は、上記と状況が逆転するため、定着ベルト１５４の蛇行に起因して生じるＹ’方向の力をキャンセルする力を上記付勢力に加算して付勢力を設定する必要がある。

＜ベルト規制部材１８の動作＞
図３に戻って、定着ベルト１５４が周回駆動される際、定着ベルト１５４の回転中心と定着ローラ１５０の回転軸との位置が一致していないため、定着ベルト１５４の縁部と、ベルト規制部材１８およびベルト規制部材１９との当接部分同士の相対速度や移動方向にずれが生じて、当接部分同士が擦れ合う。

これにより、図５に示すように、初期の状態においては、定着ベルト１５４の縁部に摩耗がない状態から、定着ベルト１５４の縁部の摩耗が徐々に進行し、定着ベルト１５４のＹ軸方向における幅が縮小した状態へと変化する。
ここで、定着ベルト１５４のＹ軸方向における幅が長さＬ１分短くなったとすると、ベルト規制部材１８はローラ軸方向（Ｙ軸方向）に滑動自在となっており、圧縮コイルばね１５５により、ベルト規制部材１８がベルト規制部材１９へと近づく方向に付勢され、平面部１８２ｃが定着ベルト１５４の縁部と当接しているため、同図５に示すように、定着ベルト１５４の幅の縮小に伴ってＹ方向へ長さＬ１分移動する。

これにより、定着ベルト１５４の両縁部は、ベルト規制部材１８とベルト規制部材１９とによって、絶えず挟まれた状態を維持できるので、定着ベルト１５４の蛇行が規制されると共に、定着ベルト１５４の端部が円筒部１８１および円筒部１９１から外れることがない。
なお、ベルト規制部材１９は、ベルト規制部材１８のようにＹ軸方向にスライドしないことを除けば、ベルト規制部材１８と同様の機能を有する。

＜変形例＞
本発明は、上述のような実施の形態に限られるものではなく、次のような変形例も実施することができる。
（１）上記実施の形態では、定着ベルト１５４は、内側から発熱層１５４ａ、弾性層１５４ｂ、離型層１５４ｃがこの順で積層されるとしたが、これに限るものではなく、少なくとも発熱層１５４ａが含まれているベルトでありさえすればよい。

（２）また、上記実施の形態では、圧縮コイルばね１５５を用いてベルト規制部材１８を付勢していたが、この構成に限るものではなく、例えば、ローラ軸１５１の軸芯を含む断面がＵの字状となっている環状の板ばねなどを用いてもよく、要するに、ベルト規制部材１８をＹ軸方向に付勢可能な付勢手段であればよい。
（３）また、上記実施の形態では、ベルト規制部材１８およびベルト規制部材１９のうち、ベルト規制部材１８だけが圧縮コイルばね１５５により付勢されていたが、場合によっては、定着ローラ１５０の両端部に、ベルト規制部材１８と同様の構成を適用してもよいであろう。

その場合、定着ベルト１５４は、もっぱらローラ軸方向（Ｙ軸方向）のどちらかの側に偏って走行しようとするはずであるから、定着ベルト１５４が接近しようとする側にあるベルト規制部材を付勢するばねのばね定数を、他方のばねより高めて、当該ベルト規制部材が定着ベルト１５４の蛇行力に負けて移動しないように設定することが望ましい。
（４）また、上記実施の形態では、ベルト規制部材１８および１９は、それぞれテーパー部１８２ｂ、１９２ｂを有しているとしたが、このようなテーパー部１８２ｂ、１９２ｂを有していなくてもよい。

この場合、定着ニップＮにおいて、定着ベルト１５４の摩耗が促進され可能性があるが、この摩耗により定着ベルト１５４の幅が短くなったとしても、これに追従してベルト規制部材１８とおよびベルト規制部材１９との距離も縮小するため、定着ベルト１５４の蛇行規制および外形形状の規制を問題なく行うことができる。
（５）上記実施の形態では、ベルト規制部材１８は、中心に設けられた円筒部１８２ａを有しているとしたが、これに限らず、円筒部１８２ａに代えて、ベルト規制部材１９の透孔１９２ａのような、単なる透孔を設けても構わない。

（６）また、上記実施の形態では、弾性層規制部材１５３の回転を抑制するために、キー部１５３ａおよびキー溝１５１ｃを用いていたが、これに限らない。 例えば、ローラ軸１５１の縮径部１５１ａの断面形状を円形から四角形にし、また、弾性層規制部材１５３の内周の断面形状もこれに対応させて円形から四角形にして、縮径部１５１ａと弾性層規制部材１５３とが相対的に回転できないようにしてもよく、要するに、縮径部１５１ａと弾性層規制部材１５３とが相対的に回転できないようにする回転規制手段がありさえすればよい。

（７）なお、上記実施の形態では、本発明に係る定着装置および画像形成装置をタンデム型カラーデジタルプリンタに適用した場合の例を説明したが、これに限られない。カラーやモノクロの画像形成に関らず、略円筒状をした定着ベルトの周回経路の内側に配された定着ローラをその周回経路の外側から定着ベルトを介して加圧ローラで押圧して定着ニップを確保すると共に、定着ベルトの誘導発熱層を発熱させるための磁束を発生させる磁束発生部を定着ベルトの周回経路の外側に配置する構成の電磁誘導加熱方式の定着装置およびこれを備える画像形成装置であれば、例えば複写機、FAX、MFP(Multiple Function Peripheral)等に適用できる。

なお、定着ベルト１５４、定着ローラ１５０、ベルト規制部材１８,１９等の各部材について、その寸法、形状、材料等が上記のものに限られないことはいうまでもなく、装置構成に応じてその構成に適した寸法、形状等が決められる。
また、上記実施の形態および上記変形例の内容をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。

本発明は、誘導加熱により定着ベルトを加熱して記録シート上の未定着画像を熱定着させる定着装置および画像形成装置に広く適用することができる。

１ プリンタ
３ 画像プロセス部
３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ 作像部
４ 給紙部
５ 定着部
１０ 光学部
１１ 中間転写ベルト
１２ 駆動ローラ
１３ 従動ローラ
１８,１９ ベルト規制部材
３１ 感光体ドラム
３２ 帯電器
３３ 現像器
３４ 一次転写ローラ
３５ クリーナ
４１ 給紙カセット
４２ 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 ローラ軸
１５１ａ 縮径部
１５１ｂ 縮径部
１５１ｃ キー溝
１５１ｄ 溝
１５１ｅ 中央部
１５２ 弾性層
１５３ 弾性層規制部材
１５３ａ キー部
１５４ 定着ベルト
１５４ａ 発熱層
１５４ｂ 弾性層
１５４ｃ 離型層
１５６ エンドプレート
１５７ Ｅリング
１６０ 加圧ローラ
１６１ ローラ軸
１６２ 弾性層
１６３ 離型層
１７０ 磁束発生部
１７１ 誘導コイル
１８２，１９２ 底部
１８２ａ 円筒部
１８２ｂ テーパー部
１８２ｃ 平面部
１８２ｃ，１９２ｃ 平面部
１９２ａ 透孔

Claims (5)

1. 無端状のベルトの周回経路内側に配されている第１ローラを、前記ベルトの周回経路外側から当該ベルトを介して第２ローラで押圧して、当該ベルト表面と当該第２ローラの間に定着ニップを確保すると共に、前記ベルトを周回させつつ電磁誘導により加熱して、未定着画像の形成されたシートを前記定着ニップに通して、前記未定着画像の熱定着を行う定着装置であって、
   第１ローラの軸方向両端部には、それぞれ有底円筒状であって、当該円筒の内周に前記ベルトの外周の一部が接触すると共に、前記円筒の底部に前記ベルトの縁部が接触して、前記ベルトの蛇行および外径を規制する１対のベルト規制部材が配設されており、
   このうち少なくとも一方のベルト規制部材が、前記軸方向において滑動自在となっており、他方のベルト規制部材に向かって付勢される構成を有することを特徴とする定着装置。
2. 前記第１ローラは、ローラ軸芯と、当該ローラ軸芯における両端部を除く部分を被覆する弾性層とを有し、
   さらに、
   前記ローラ軸芯の端部に係合され、前記弾性層の端部に当接して当該弾性層の第１ローラの軸方向における変位を規制する弾性層規制部材とを備え、
   前記１対のベルト規制部材のうち、滑動自在となっている方の第１ローラへの前記配設は、第１ローラの径方向において、当該ベルト規制部材が前記弾性層規制部材を介して前記ローラ軸芯に係合することにより行われていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. さらに、
   前記弾性層規制部材の第１ローラの周方向への回転を規制する回転規制手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
4. 前記ベルト規制部材は、
   前記円筒の底部において、
   上記円筒の内周から所定距離以内の範囲が、前記ベルトとの当接面となっており、
   さらに、前記当接面に隣接する中心寄りの範囲に、定着ニップにおいて、前記ベルトとの接触を避けるように後退するテーパー部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の定着装置を有する画像形成装置。

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