JPH10198202A

JPH10198202A - 加熱用ベルト、加熱装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JPH10198202A
Application number: JP35844396A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Kishino; 一夫岸野; Masaaki Takahashi; 正明高橋; Tokuyoshi Abe; 篤義阿部
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1998-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】ベルト加熱方式の加熱装置について、加熱用
ベルト（定着ベルト）の寄り移動防止或は規制手段を簡
素に構成できるようにして、装置のコストダウン・省ス
ペース化等を図ること等。【解決手段】内面側をガイド部材あるいは支持部材に
ガイドあるいは支持されて回転し、自身の発熱によりあ
るいは加熱体の熱を伝熱して被加熱材を加熱する加熱用
ベルト７であり、該ベルトの内面に凸部７ａが螺旋状に
配されている、あるいは該ベルトの内面に凹部７ｂが螺
旋状に配されていること、凸部７ａの高さが５〜１００
μｍであり、螺旋のピッチがベルト内径の２〜５倍であ
ること、凹部７ｂの深さが５〜１００μｍであり、螺旋
のピッチがベルト内径の２〜５倍であること等。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内面側をガイド部
材あるいは支持部材にガイドあるいは支持されて回転
し、自身の発熱によりあるいは加熱体の熱を伝熱して被
加熱材を加熱する加熱用ベルト、該加熱用ベルトを含む
加熱装置、該加熱装置を被記録材に形成担持させた未定
着トナー像を加熱定着する加熱定着装置として備えた電
子写真装置・静電記録装置などの画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】便宜上、複写機・プリンタ（ＬＰＢ）等
の画像形成装置に具備させる加熱定着装置を例にして説
明する。

【０００３】従来、画像形成装置に具備させる加熱定着
装置としては熱ローラ方式の装置が広く一般に使用され
ていた。これは内部にヒーターを有した加熱ローラ（定
着ローラ）と、弾性層を有し、加熱ローラに圧接する加
圧ローラとのローラ対を基本構成とし、該ローラ対を回
転させ、圧接ニップ部（定着ニップ部）に未定着トナー
像を形成担持させた被記録材を導入して挟持搬送させ
て、加熱ローラの熱と、圧接ニップ部の加圧力にて未定
着トナー像を被記録材面に熱圧定着させるものである。

【０００４】しかし、加熱ローラ等の熱容量が大きく、
加熱ローラ等が冷え切っている状態時から所定の定着可
能温度に立ち上げるにはかなりの待ち時間（ウォームア
ップ時間、ウエイトタイム）を要し、クイックスタート
性に欠ける。また画像形成装置のスタンバイ状態時にい
つでも画像形成を実行させることができるようにヒータ
ーに通電して加熱ローラを所定に温調状態に維持させる
必要があり、そのために電力消費量が大きい等の問題が
あった。

【０００５】そこで近年は、ウォームアップ時間の短
縮、消費電力の低減を目的として、種々のベルト加熱方
式の加熱装置（ベルト定着方式の加熱定着装置）が提案
されている。

【０００６】これは、内面側をガイド部材あるいは支持
部材にガイドあるいは支持されて回転し、自身の発熱例
えば電磁誘導発熱によりあるいは加熱体の熱を伝熱して
被加熱材を加熱する加熱用ベルトを用いた加熱装置であ
る。以下、加熱用ベルトを定着ベルトと、加熱装置を加
熱定着装置と記す。

【０００７】定着ベルトは、耐熱樹脂のコーティングに
より得られたシームレス管状物を利用する例（特開平７
−７６０２５号公報）、ガラスクロス繊維シートをつな
ぎめの跡が発生しない様に螺旋状に貼り合わせてベルト
状にする方法（特開平５−３０３３０３号公報）などが
知られている。

【０００８】また、定着ベルトの耐久性向上・熱伝導性
向上等を目的として金属を利用したものも数々提案され
ている。例えば、特開平７−１３４４８号公報では電鋳
プロセスによるＮｉ製のシームレスベルトを利用した
例、特開平５−７２９２３号公報では厚さ１００μｍ以
下のＮｉ，ＳＵＳ，Ａｌ製のベルトを用いた例、特開平
６−２２２６９５号公報では厚み１０〜３５μｍのＮｉ
メッキよりなる金属製薄肉エンドレスベルトを利用した
定着ベルトが例示されている。

【０００９】また、特開平７−１１４２７６号公報に
は、基材／導電層／離型層からなる定着ベルトに外部か
らの交番磁場による導電層のうず電流による発熱（電磁
誘導発熱）を利用した加熱定着装置が提案され、導電層
に金属を１μｍ〜１００μｍの厚みで形成することが例
示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】これら定着ベルトを利
用した加熱定着装置においては、定着ベルトの回転過程
において、該定着ベルトが内面側のガイド部材あるいは
支持部材の長手に沿って定着ベルトの軸線方向（長手方
向）に寄り（片寄り）移動運動を生じるから、その定着
ベルト寄り移動を防止或は規制する手段を講ずる必要が
ある。

【００１１】定着ベルトの長手方向にわたって内径が同
一であったので、定着ベルトは回転中に、長手方向両方
向へ移動する可能性がある。そして定着ベルトの片寄り
走行により、紙シワ、定着画像の乱れを引き起こす場合
がある。その為、定着ベルトの長手方向両方向への移動
を制御する為、定着ベルト両端部側に規制部材を設ける
必要がある。

【００１２】従来、定着ベルトの片寄り移動の解決法
（防止法）としては、定着ベルトに張力を作用させて定
着ベルトを変形させることにより作用するクラウン効果
で防止する構成をとったり、特開平５−２７６２２号公
報に開示の様に、定着ベルトの片寄り量を検知し、発熱
体の設置角度を変化させて片寄りを防止する手段を構成
することが知られている。

【００１３】しかしながら、上記従来の定着ベルト寄り
移動防止或は規制手段はいずれも加熱定着装置の構成が
複雑となり、コスト高となる問題があった。

【００１４】そこで本発明は、ベルト定着方式の加熱定
着装置、即ちベルト加熱方式の加熱装置について、加熱
用ベルト（定着ベルト）の寄り移動防止或は規制手段を
簡素に構成できるようにして、装置のコストダウン・省
スペース化等を図ることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする、加熱用ベルト、加熱装置及び画像形成装置で
ある。

【００１６】（１）内面側をガイド部材あるいは支持部
材にガイドあるいは支持されて回転し、自身の発熱によ
りあるいは加熱体の熱を伝熱して被加熱材を加熱する加
熱用ベルトであり、該ベルトの内面に凸部が螺旋状に配
されていることを特徴とする加熱用ベルト。

【００１７】（２）ベルト内面の螺旋状凸部は、凸部の
高さが５〜１００μｍであり、螺旋のピッチがベルト内
径の２〜５倍であることを特徴とする（１）に記載の加
熱用ベルト。

【００１８】（３）内面側をガイド部材あるいは支持部
材にガイドあるいは支持されて回転し、自身の発熱によ
りあるいは加熱体の熱を伝熱して被加熱材を加熱する加
熱用ベルトであり、該ベルトの内面に凹部が螺旋状に配
されていることを特徴とする加熱用ベルト。

【００１９】（４）ベルト内面の螺旋状凹部は、凹部の
深さが５〜１００μｍであり、螺旋のピッチがベルト内
径の２〜５倍であることを特徴とする（３）に記載の加
熱用ベルト。

【００２０】（５）ベルト内面の螺旋状凸部あるいは螺
旋状凹部が、ベルト構成材としての短冊状シート材を一
部重複させて螺旋状に捲回せしめてベルト状に形成した
際生じる連続した捲回シート材重複部で形成されること
を特徴とする（１）ないし（４）のいずれか１つに記載
の加熱用ベルト。

【００２１】（６）捲回シート材重複部の幅は１〜５ｍ
ｍであることを特徴とする（５）に記載の加熱用ベル
ト。

【００２２】（７）ベルト内面の螺旋状凹部が、ベルト
構成材としての短冊状シート材を縁部間に隙間部を存在
させて螺旋状に捲回せしめてベルト状に形成した際生じ
る連続したシート材縁部間隙間部で形成されることを特
徴とする（３）または（４）に記載の加熱用ベルト。

【００２３】（８）シート材縁部間隙間部の幅は０．１
〜１ｍｍであることを特徴とする（７）に記載の加熱用
ベルト。

【００２４】（９）螺旋状に捲回せしめてベルト状に形
成した短冊状シート材はその表面が耐熱性樹脂ワニスで
被覆され、該ワニスの硬化により固定一体化されベルト
形状が保持されていることを特徴とする（５）ないし
（８）のいずれか１つに記載の加熱用ベルト。

【００２５】（１０）螺旋状に捲回せしめてベルト状に
形成した短冊状シート材はその表面にゴム弾性層が厚み
１００μｍ〜１ｍｍで塗工形成されていることを特徴と
する（５）ないし（９）のいずれか１つに記載の加熱用
ベルト。

【００２６】（１１）加熱用ベルトは電磁誘導発熱性材
料製である或は電磁誘導発熱性材料層を含む積層構成体
であることを特徴とする（１）ないし（１０）のいずれ
か１つに記載の加熱用ベルト。

【００２７】（１２）加熱用ベルトは、ベルト内面側か
ら外面側に、少なくとも、厚さ１００μｍ以下の金属層
と、ゴム弾性層と、離型層を順次積層した積層構成体で
あることを特徴とする（１）ないし（１１）のいずれか
１つに記載の加熱用ベルト。

【００２８】（１３）ベルト内面の螺旋状凸部あるいは
螺旋状凹部が、金属層を構成させるべく短冊状金属シー
ト材を一部重複させて螺旋状に捲回せしめてベルト状に
形成した際生じる連続した捲回金属シート材重複部で形
成されることを特徴とする（１２）に記載の加熱用ベル
ト。

【００２９】（１４）捲回金属シート材重複部の幅は１
〜５ｍｍであることを特徴とする（１３）に記載の加熱
用ベルト。

【００３０】（１５）螺面の螺旋状凹部が、金属層を構
成させるべく短冊状金属シート材をにゴム弾性層部を存
在させて螺旋状に捲回せしめてベルト状に形成した際生
じる連続した金属シート材縁部間隙間部で形成されるこ
とを特徴とする（１２）に記載の加熱用ベルト。

【００３１】（１６）金属シート材縁部間隙間部の幅は
０．１〜１ｍｍであることを特徴とする（１５）に記載
の加熱用ベルト。

【００３２】（１７）螺旋状に捲回せしめてベルト状に
形成した短冊状金属シート材はその表面が耐熱性樹脂ワ
ニスで被覆され、該ワニスの硬化により固定一体化され
ベルト形状が保持されていることを特徴とする（１２）
ないし（１６）のいずれか１つに記載の加熱用ベルト。

【００３３】（１８）ゴム弾性層は厚み１００μｍ〜１
ｍｍで塗工形成されていることを特徴とする（１２）な
いし（１７）のいずれか１つに記載の加熱用ベルト。

【００３４】（１９）内面側をガイド部材あるいは支持
部材にガイドあるいは支持されて回転する加熱用ベルト
と、交番磁場を発生し該加熱用ベルトを電磁誘導発熱さ
せる磁場発生手段と、加熱用ベルトに圧接してニップ部
を形成する加圧手段を有し、ニップ部に被加熱材を挟持
搬送させ加熱用ベルトの電磁誘導発熱で加熱する加熱装
置であり、加熱用ベルトが（１２）ないし（１８）のい
ずれか１つに記載の電磁誘導発熱性材料製である或は電
磁誘導発熱性材料層を含む積層構成体の加熱用ベルトで
あり、加熱用ベルトの寄り移動方向端部側に、加熱用ベ
ルトの端部を受け止めて加熱用ベルトの寄り移動を規制
するベルト寄り移動規制部材が設けられていることを特
徴とする加熱装置。

【００３５】（２０）ベルト寄り移動規制部材が回転す
る加熱用ベルトの端部と略等速で回転するように設けら
れたことを特徴とする（１９）に記載の加熱装置。

【００３６】（２１）被加熱材が未定着トナー像を形成
担持させた被記録材であり、装置が未定着トナー像を被
記録材に加熱定着させる加熱定着装置であることを特徴
とする（１９）または（２０）に記載の加熱装置。

【００３７】（２２）被記録材に未定着トナー像を形成
担持させる作像手段と、被記録材に形成担持させた未定
着トナー像を定着させる定着手段を有し、定着手段が、
請（１）ないし（１８）のいずれか１つに記載の加熱用
ベルトを用いた加熱装置、あるいは（１９）ないし（２
１）のいずれか１つに記載の加熱装置であることを特徴
とする画像形成装置。

【００３８】〈作用〉ａ）ベルト内面に凸部或は凹部が螺旋状に配されている
ことにより、このベルトをその内面側をガイド部材ある
いは支持部材にガイドあるいは支持させて回転させた
時、螺旋状凸部或は螺旋状凹部を配したベルト内面と、
該ベルト内面側のガイド部材あるいは支持部材などのベ
ルト内面摺擦物との間の摺擦抵抗がベルト長手方向に発
生して、ベルトの長手方向への寄り移動方向は、ベルト
内面の螺旋状凸部或は螺旋状凹部の螺旋の向きとベルト
の回転方向とにより、ベルト長手方向の一方側（奥側と
する）か、他方側（手前側とする）のどちらか一方向に
特定化される。

【００３９】例えば、ベルト断面から見て、ベルト内面
に手前側から奥側に向かって右巻き（右回り）に螺旋状
に凸部或は凹部が形成されている場合、ベルトも右回転
させると、ベルト自体は奥側への力を受けて寄り移動方
向は奥側に特定化される。

【００４０】即ち、回転ベルトに生じるベルト片寄り移
動の方向を常に一方向に特定化できることで、ベルト寄
り移動規制部材はその特定化されたベルト寄り移動方向
側だけに１つ設ければよく、逆側にも設ける必要がなく
なり、装置のコストダウン・省スペース化を図ることが
できる。

【００４１】そしてベルトは回転中は上記特定化された
方向への寄り移動力でその寄り移動側の端部がその側に
配設されたベルト寄り移動規制部材に突き当たって受け
止められて位置決めされた状態で回転し、逆方向への寄
り移動を含む蛇行回転など不安定回転をすることなく、
安定した回転状態を得ることができる。

【００４２】ｂ）ベルト内面に配する螺旋状の凸部或は
凹部について、凸部の高さ或は凹部の深さが５μｍ未満
だと、ベルト寄り移動方向を一方向に確実に特定化させ
るのに充分な摺擦抵抗力が発生せず、凸部の高さ或は凸
部の深さが１００μｍ越える場合にはベルト外面側にお
ける、特に被加熱材加熱ニップ部（定着ニップ部）にお
ける凸部或は凹部対応部分と非対応部分のベルト剛性差
が顕著となり、加熱定着装置にあってはそれが原因で定
着ムラを生じる場合がある。

【００４３】また螺旋状の凸部或は凹部の螺旋のピッチ
は、ベルト回転方向の摺擦抵抗力と、ベルト長手方向へ
の寄り防止力とのバランスから、ベルト内径の２〜５倍
が適している。

【００４４】ｃ）ベルト内面の螺旋状の凸部或は凹部
は、ベルト構成材としての短冊状シート材を一部重複さ
せて螺旋状に捲回せしめることで、ベルト状に形成した
際生じる連続した捲回シート材重複部あるいは重複部端
の段差が螺旋状の凸部或は凹部になって容易に形成でき
る。凸部或は凹部形状はベルトと一体で形成される為、
ベルト使用中に凸部或は凹部が脱離する懸念がない。

【００４５】またベルト内面の螺旋状の凸部或は凹部を
形成させる上記捲回シート材重複部の幅は、ベルト片寄
りを押えるに充分な凸部或は凹部螺旋形状の確保と、ベ
ルト外面側における、特に被加熱材加熱ニップ部におけ
る凸部或は凹部対応部分と非対応部分のベルト剛性差の
バランスから、１〜５ｍｍが適している。

【００４６】また螺旋状に捲回せしめるベルト構成材と
しての短冊状シート材が電磁誘導発熱性ベルトを構成す
る金属シート材である場合には、ベルトの表面温度の均
一性確保の為、上記重複部の幅は５ｍｍを超えないこと
が望ましい。

【００４７】ｄ）ベルト内面の螺旋状の凹部は、ベルト
構成材としての短冊状シート材を縁部間に隙間部を存在
させて螺旋状に捲回せしめることで、ベルト状に形成し
た際生じる連続したシート材縁部間隙間部が螺旋状の凹
部になって容易に形成できる。凹部形状はベルトと一体
で形成される為、ベルト使用中に凹部が脱離する懸念が
ない。

【００４８】またベルト内面の螺旋状の凹部を形成させ
る上記シート材縁部間隙間部の幅は、ベルト片寄りを押
えるに充分な凹部螺旋形状の確保と、ベルト外面側にお
ける、特に被加熱材加熱ニップ部における凹部対応部分
と非対応部分のベルト剛性差のバランスから、０．１〜
１ｍｍが適している。

【００４９】また螺旋状に捲回せしめるベルト構成材と
しての短冊状シート材が電磁誘導発熱性ベルトを構成す
る金属シート材である場合には、ベルトの表面温度の均
一性確保の為、上記シート材縁部間隙間部の幅は１ｍｍ
を超えないことが望ましい。

【００５０】ｅ）ベルト構成材としての短冊状シート材
を一部重複させて或は縁部間に隙間部を存在させて螺旋
状に捲回せしめることで、ベルト内面の螺旋状の凹部或
は凹部を形成させた場合において、螺旋状に捲回せしめ
てベルト状に形成した短冊状シート材の表面を耐熱性樹
脂ワニスで被覆し、該ワニスを硬化させてベルト状を固
定一体化させてベルト形状を保持させることで、ワニス
をコートする際ワニスのレベリング作用により、螺旋状
に捲回せしめた短冊状シート材の一部重複部或は縁部間
隙間部で生じる凹凸が緩和され、ベルト表面の凹凸を押
えることができる。

【００５１】また上記ワニスの代わりに或はワニス層の
上に更に厚み１００μｍ〜１ｍｍでゴム弾性層を塗工形
成することで、液状ゴム材を塗工する際そのレベリング
作用により、螺旋状に捲回せしめた短冊状シート材の一
部重複部或は縁部間隙間部で生じる凹凸が緩和され、ベ
ルト表面の凹凸を押えることができる。

【００５２】さらにゴムの弾性効果により、ベルト外面
側における、特に被加熱材加熱ニップ部における凸部或
は凹部対応部分と非対応部分のベルト剛性差による圧分
布を緩和し、加熱定着装置にあっては定着ムラの発生を
押える。

【００５３】ｆ）前述のように回転ベルトに生じるベル
ト片寄り移動の方向を常に一方向に特定化できること
で、加熱装置としてはベルト寄り移動規制部材をその特
定化されたベルト寄り移動方向側だけに１つ設ければよ
く、逆側にも設ける必要がなくなり、装置のコストダウ
ン・省スペース化を図ることができる。

【００５４】そしてベルトは回転中は上記特定化された
方向への寄り移動力でその寄り移動側の端部がその側に
配設されたベルト寄り移動規制部材に突き当たって受け
止められて位置決めされた状態で回転し、逆方向への寄
り移動を含む蛇行回転など不安定回転をすることなく、
安定した回転状態を得ることができる。

【００５５】そしてこの場合においてベルト寄り移動規
制部材は回転するベルトの端部と略等速で回転するよう
に設けられることで、回転するベルトの端部と、ベルト
寄り移動規制部材との摺擦を防止あるいは緩和できる。

【００５６】

【発明の実施の形態】

〈第１の実施形態例〉（図１〜図９）本実施形態例は本発明に従うベルト加熱方式の加熱装置
としての加熱定着装置である。本例の加熱定着装置は、
加熱用ベルトとして電磁誘導発熱性の円筒状ベルトを用
いた電磁誘導加熱方式、加圧ローラ駆動式の装置であ
る。

【００５７】（１）装置の全体的概略構成図１は装置の途中部省略の正面模型図、図２は途中部省
略の縦断面模型図、図３は横断面模型図、図４は励磁コ
イル・コア部分の斜視模型図である。

【００５８】１ａ・１ｂは下側と上側の横長のベルトガ
イドであり、それぞれ横断面略半円弧状樋型の成形部材
である。例えば耐熱性樹脂製で剛性のある成形品であ
る。開口面側を上向きとした下側ベルトガイド１ａに、
開口面側を下向きとした上側ベルトガイド１ｂを重ね合
わせることにより、両者１ａ・１ｂで略円筒状の横長の
ベルトガイドを構成させてある。

【００５９】２は磁場発生手段であり、横長の励磁コイ
ル３と横長のコア（励磁鉄芯）４からなり、下側ベルト
ガイド１ａの内側に配設保持させてある。励磁コイル３
は下側ベルトガイド１ａの内底部形状に略対応させた舟
形に導線を巻回して成形したものである。コア４は強磁
性・高透磁率材料であり、フェライトやパーマロイ等と
いったトランスのコアに用いられる材料がよく、より好
ましくは１００ｋＨｚ以上でも損失の少ないフェライト
を用いるのがよい。このコア４は下側ベルトガイド１ａ
の内底部に、舟形の励磁コイル３の内側中央部に位置さ
せて配設保持させてある。

【００６０】５は横長の絶縁性中板であり、磁場発生手
段２としての励磁コイル３とコア４を内側に配設支持さ
せた下側ベルトガイド１ａの上面開口部にかぶせて配設
してある。

【００６１】６は加圧部材としての横長の剛体構造ステ
イであり、上記中板５の上に配設してある。

【００６２】７は加熱用ベルトとしての電磁誘導発熱性
の円筒状ベルトである。以下、定着ベルトと記す。該定
着ベルト７は略円筒状のベルトガイド１ａ・１ｂにルー
ズに外嵌させてある。この定着ベルト７の層構成・構造
は後述する。

【００６３】８は定着ベルト７の寄り移動規制部材とし
ての環状フランジ部材であり、略円筒状のベルトガイド
として重ね合わせた下側と上側のベルトガイド１ａ・１
ｂの一端部側に外嵌させて位置固定して取り付けてあ
る。

【００６４】上記の下側ベルトガイド１ａ、磁場発生手
段２である励磁コイル３とコア４、中板５、ステイ６、
上側ベルトガイド１ｂ、定着ベルト７、ベルト寄り移動
規制部材としての環状フランジ部材８の組立て体を便宜
上「加熱アセンブリ」と称す。

【００６５】９は加圧部材としての弾性加圧ローラであ
り、芯金９ａと、該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
脂等の耐熱性弾性材層９ｂとで構成されており、本例装
置の場合は該加圧ローラ９をその芯金９ａの両端部を装
置の不図示の手前側と奥側のシャーシー側板間に回転自
由に軸受け保持させて配設してある。

【００６６】この加圧ローラ９の上側に、上記の加熱ア
センブリを下側ベルトガイド１ａ側を下にして配設し、
ステイ６の両端部と装置シャーシ側のバネ受け部材１０
・１０との間にそれぞれ加圧バネ１１・１１を縮設する
ことでステイ６に押し下げ力を作用させている。これに
より中板５を介してコア４および下側ベルトガイド１ａ
が加圧されて下側ベルトガイド１ａの下面と加圧ローラ
９の上面とが定着ベルト７を挟んで圧接して定着ニップ
部Ｎが形成される。

【００６７】コア４の下面は下側ベルトガイド１ａの底
板部を隔てて定着ニップ部Ｎに対応位置している。

【００６８】加圧ローラ９は駆動手段Ｍ（図３）により
矢示の反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ９
の回転駆動による該加圧ローラ９と定着ベルト７の外面
との摩擦力で円筒状定着ベルト７に回転力が作用して、
該定着ベルト７がその内面が定着ニップ部Ｎにおいて下
側ベルトガイド１ａの下面に密着して摺動しながら矢示
の時計方向に加圧ローラ９の回転周速度にほぼ対応した
周速度をもって、両者で略円筒体をなす下側及び上側の
ベルトガイド１ａ・１ｂの外回りを回転状態になる（加
圧ローラ駆動方式）。

【００６９】定着ニップ部Ｎにおける下側ベルトガイド
１ａの下面と定着ベルト７の内面との相互摺動摩擦力を
低減化させるために定着ニップ部Ｎの下側ベルトガイド
１ａの下面と定着ベルト７の内面との間に耐熱性グリス
などの潤滑剤を介在させる、あるいは下側ベルトガイド
１ａの下面を潤滑部材で被覆するようにすることもでき
る。

【００７０】励磁コイル３には励磁回路１２（図４）を
接続してある。この励磁回路１２は２０ｋＨｚから５０
０ｋＨｚの高周波をスイッチング電源で発生できるよう
になっている。

【００７１】励磁コイル３は励磁回路１２から供給され
る交番電流（高周波電流）によって交番磁束を発生す
る。その交番磁束はコア４に導かれて定着ニップ部Ｎ及
びその近傍に集中的に分布し、主として定着ニップ部Ｎ
及びその近傍において定着ベルト７の電磁誘導発熱性層
（以下、金属層と記す）に渦電流を発生させる。この渦
電流は金属層の固有抵抗によって金属層にジュール熱
（渦電流損）を発生させる。即ち定着ベルト７が電磁誘
導発熱する。この定着ベルト７の電磁誘導発熱は交番磁
束を集中的に分布させた定着ニップ部Ｎ及びその近傍に
おいて集中的に生じて定着ニップ部Ｎが高効率に加熱さ
れる。

【００７２】この定着ニップ部Ｎの温度は、不図示の温
度検知手段を含む温調系により励磁コイル３に対する電
流供給が制御されることで所定の温度が維持されるよう
に温調される。

【００７３】１３（図３）は加圧ローラ９の温度を検知
するサーミスタ等の温度センサーであり、本例において
はこの温度センサー１３からの加圧ローラ９の温度情報
も考慮して定着ニップ部Ｎの温度を制御するようにして
いる。

【００７４】而して、加圧ローラ９が回転駆動され、そ
れに伴って円筒状の定着ベルト７がベルトガイド１ａ・
１ｂの外回りを回転し、励磁回路１２から励磁コイル３
への給電により上記のように定着ベルト７の電磁誘導発
熱がなされて定着ニップ部Ｎが所定の温度に立ち上がっ
て温調された状態において、画像形成手段部から搬送さ
れた未定着トナー画像ｔが形成された被記録材Ｐが定着
ニップ部Ｎの定着ベルト７と加圧ローラ９との間に画像
面が上向き即ち定着ベルト７面に対向して導入され、定
着ニップ部Ｎにおいて画像面が定着ベルト７の外面に密
着して定着ベルト７と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送
されていく。この定着ニップ部Ｎを定着ベルト７と一緒
に被記録材Ｐが挟持搬送されていく過程において定着ベ
ルト７の電磁誘導発熱で加熱されて被記録材Ｐ上の未定
着トナー画像ｔが加熱定着される。被記録材Ｐは定着ニ
ップ部Ｎを通過すると回転定着ベルト７の外面から分離
して排出搬送されていく。被記録材上の加熱定着トナー
画像は定着ニップ部通過後、冷却して永久固着像とな
る。

【００７５】磁場発生手段である励磁コイル３及びコア
４で発生した磁界を定着ベルト７の電磁誘導発熱性層と
しての金属層に効率よく吸収させるためには、励磁コイ
ル３及びコア４と定着ベルト７の金属層との距離はでき
る限り近い方がよい。

【００７６】そこで、本例の装置では、励磁コイル３及
びコア４と定着ベルト７の金属層との距離の近い領域が
大きくなるように、図３のように、横断面略半円弧状樋
型の下側ベルトガイド１ａの外面に略沿って移動する定
着ベルト７の金属層の曲面に沿うように、励磁コイル３
を下側ベルトガイド１ａの内底部形状に略対応させた舟
形に巻回成形して下側ベルトガイド１ａの内底部に配設
した。定着ベルト７の金属層と励磁コイル３間の距離は
略１ｍｍになるように設定している。図３のように励磁
コイル３を配設することにより励磁コイル３と定着ベル
ト７の金属層が面する面積を大きくとることができる。

【００７７】励磁コイル３及びコア４と定着ベルト７の
電磁誘導発熱性層としての金属層との間の距離はできる
限り近づけた方が磁束の吸収効率が高いのであるが、こ
の距離が５ｍｍを越えるとこの効率が低下するため、５
ｍｍ以内にするのがよい。また、５ｍｍ以内であれば定
着ベルト７の金属層と励磁コイル３の距離が一定である
必要はない。

【００７８】また、本例では励磁コイル３の巻線を１列
に配置したが２列以上で巻線を巻いてもよい。

【００７９】加圧ローラ９側からも被記録材に熱エネル
ギーを供給するために、加圧ローラ９に発熱手段を設け
てもよい。

【００８０】定着ベルト７と加圧ローラ９の長手寸法
は、定着ベルト長をＬＦ、加圧ローラ長をＬＲとする
と、ＬＦ＞ＬＲ、となるように設定している。

【００８１】定着ベルト長ＬＦが加圧ローラ長より長い
部分でベルト寄り移動規制部材８側をＬａ、反対側をＬ
ｂとすると、Ｌａは加圧ローラ端部からベルト寄り移動
規制部材８までの距離、Ｌｂは加圧ローラのがたつきお
よび加圧ローラとベルトの最大寸法公差以上に設定すれ
ばよい。よってＬｂの最小値はゼロにすることが可能で
ある。

【００８２】これによりＬｂ側のベルト端部が加圧ロー
ラの端部よりも内側になることはなく、ベルト端部によ
る加圧ローラ削れを防止することができるとともに、安
定したベルトの回転が得られる。

【００８３】本例ではトナーｔに低軟化物質を含有させ
たトナーを使用したため、加熱定着装置にオフセット防
止のためのオイル塗布機構を設けていないが、低軟化物
質を含有させていないトナーを使用した場合にはオイル
塗布機構を設けてもよい。また、定着ニップ部以後に冷
却部を設けて、冷却分離を行なってもよい。また、低軟
化物質を含有させたトナーを使用した場合にもオイル塗
布や冷却分離を行なってもよい。

【００８４】（２）定着ベルト７１）螺旋状凸部もしくは凹部本例における加熱用ベルトとしての、電磁誘導発熱性の
円筒状定着ベルト７は内径４０ｍｍ・長さ３３０ｍｍ
で、図５の切欠き模型図に示すようにベルト内面に螺旋
状に凸部７ａもしくは凹部７ｂを配したものである。

【００８５】このようにベルト内面に螺旋状に凸部７ａ
或は凹部７ｂが配されていることにより、このベルト７
をその内面側をガイド１ａ・１ｂにガイドさせて回転さ
せた時、螺旋状凸部７ａ或は螺旋状凹部７ｂを配したベ
ルト内面と、該ベルト内面側のガイド１ａ・１ｂなどの
ベルト内面摺擦物との間の摺擦抵抗がベルト長手方向に
発生して、ベルト７の長手方向への寄り移動方向は、ベ
ルト内面の螺旋状凸部７ａ或は螺旋状凹部７ｂの螺旋の
向きとベルト７の回転方向とにより、ベルト長手方向の
一方側か、他方側のどちらか一方向に特定化される。

【００８６】例えば、ベルト断面から見て、ベルト内面
にベルト長手方向の一方側としての手前側から他方側と
しての奥側に向かって右巻き（右回り）に螺旋状に凸部
或は凹部が形成されている場合、ベルトも右回転させる
と、ベルト自体はベルト長手方向奥側Ａ（図１・図２）
への力を受けて寄り移動方向は奥側に特定化される。

【００８７】即ち、回転ベルト７に生じるベルト片寄り
移動方向を常に一方向に特定化できることで、ベルト寄
り移動規制部材８はその特定化されたベルト寄り移動方
向側だけに１つ設ければよく、逆側にも設ける必要がな
くなり、装置のコストダウン・省スペース化を図ること
ができる。

【００８８】そしてベルト７は回転中は上記特定化され
た方向への寄り移動力でその寄り移動側の端部がその側
に配設されたベルト寄り移動規制部材８に突き当たって
受け止められて位置決めされた状態で回転し、逆方向へ
の寄り移動を含む蛇行回転など不安定回転をすることな
く、安定した回転状態を得ることができる。

【００８９】ベルト寄り移動規制部材８の材質は耐熱性
を有するものであれば良く、形状も定着ベルト７の回転
をさまたげないものであれば、特に限定するものではな
い。またベルト寄り移動規制部材８はベルトガイド１ａ
・１ｂの端部に限られず、定着ベルト寄り移動側の装置
側板に固定してあるいは回転可能に配設することもでき
る。

【００９０】ベルト内面に配する螺旋状の凸部７ａの高
さ或は凹部７ｂの深さは５〜１００μｍが適当である。

【００９１】凸部７ａの高さ或は凹部７ｂの深さが５μ
ｍ未満だと、ベルト寄り移動方向を一方向に確実に特定
化させるのに充分な摺擦抵抗力が発生せず、凸部７ａの
高さ或は凸部７ｂの深さが１００μｍ越える場合にはベ
ルト外面側における、特に定着ニップ部Ｎにおける凸部
或は凹部対応部分と非対応部分のベルト剛性差が顕著と
なり定着ムラを生じる場合がある。

【００９２】また螺旋状の凸部７ａ或は凹部７ｂの螺旋
のピッチは、ベルト回転方向の摺擦抵抗力と、ベルト長
手方向への寄り防止力とのバランスから、ベルト内径の
２〜５倍が適している。

【００９３】２）層構成図６の（ａ）と（ｂ）はそれぞれ電磁誘導発熱性の円筒
状定着ベルト７の層構成例の模型図である。

【００９４】（ａ）は、電磁誘導発熱性層（発熱層）と
しての金属層７１と、その外面に積層したゴム弾性層７
２と、更にその外面に積層した離型層７３の３層タイプ
のものである。円筒状の定着ベルト７において電磁誘導
発熱性層としての金属層７１が内面側であり、離型層３
が外面側である。

【００９５】（ｂ）は金属層７１の内面側に更に摺擦保
護層７４を設けた４層タイプのものである。

【００９６】前述したように、金属層７１に交番磁束が
作用することで該金属層７１に渦電流が発生して該金属
層７１が発熱する。その熱がゴム弾性層７２・離型層７
３を介して定着ニップ部Ｎを加熱し、該定着ニップ部Ｎ
に通紙される被加熱材としての被記録材を加熱してトナ
ー画像の加熱定着がなされる。

【００９７】（ｂ）は金属層７１の内面側に更に摺擦保
護層７４を設けた４層タイプのものである。

【００９８】ａ．金属層７１ニッケル、鉄、磁性ステンレススチール（ＳＵＳ）、コ
バルト−ニッケル合金等の強磁性体の金属を用いると良
い。アルミニウム等の非磁性の金属でも良いが、その場
合は表皮深さより薄くなくてはならない。

【００９９】金属層７１の厚みは１μｍよりも小さいと
電磁エネルギーのほとんどを吸収しきれなくなるので効
率が悪く、一方１００μｍを超えると剛性が強くなりす
ぎてベルトの屈曲性が悪くなり、定着ベルトとして使用
するのに現実的でない。

【０１００】発熱効率と屈曲性のバランスより、例え
ば、厚さ５０〜８０μｍのＳＵＳや、厚さ１〜３０μｍ
のアルミニウムが最も適している。

【０１０１】ｂ．ゴム弾性層７２耐熱性が良く、熱伝導率の良い材質のものを選択する。
そのような材料として、シリコーンゴムの他、フッ素ゴ
ム、フルオロシリコーンゴムなどがある。適当な溶剤で
希釈し、粘度を５００poise 以下に調整するのが好まし
い。

【０１０２】厚みは１００μｍ〜１ｍｍが好ましい。こ
れはカラー画像の定着処理にあっては定着画像品質を保
証する為に必要な厚さである。カラー画像を印刷する場
合、特に写真画像などでは被記録材Ｐ上で大きな面積に
わたってベタ画像が形成される。この場合、被記録材の
凹凸あるいはトナー層の凹凸に加熱面（離型層７３）が
追従できないと加熱ムラが発生し、伝熱量が多い部分と
少ない部分で画像に光沢ムラが発生する。伝熱量が多い
部分は光沢度が高く、伝熱量が少ない部分では光沢度が
低い。弾性層７２の厚さとしては、１００μｍ以下では
被記録材あるいはトナー層の凹凸に追従しきれず画像光
沢ムラが発生してしまう。また、１ｍｍ以上の場合には
弾性層７２の熱抵抗が大きくなりクイックスタートを実
現するのが難しくなる。より好ましくは弾性層７２の厚
みは２００〜５００μｍがよい。

【０１０３】弾性層７２の硬度は、硬度が高すぎると被
記録材あるいはトナー層の凹凸に追従し切れず画像光沢
ムラが発生してしまう。そこで、弾性層７２の硬度とし
ては６０°（JIS-A ）以下、より好ましくは４５°以下
がよい。

【０１０４】弾性層７２の熱伝導率λに関しては、６×１０^-4〜２×１０^-3［ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅ
ｇ．］がよい。

【０１０５】熱伝導率λが６×１０^-4［ｃａｌ／ｃｍ・
ｓｅｃ・ｄｅｇ．］よりも小さい場合には、熱抵抗が大
きく、定着ベルト７の表層（離型層７３）における温度
上昇が遅くなる。

【０１０６】熱伝導率λが２×１０^-3［ｃａｌ／ｃｍ・
ｓｅｃ・ｄｅｇ．］よりも大きい場合には、硬度が高く
なりすぎたり、圧縮永久歪みが悪化する。

【０１０７】よって、弾性層７２の熱伝導率λは、６×
１０^-4〜２×１０^-3［ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅ
ｇ．］がよい。より好ましくは、８×１０^-4〜１．５×
１０^-3［ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ．］がよい。

【０１０８】ｃ．離型層７３ＦＥＰの他、ＰＴＦＥ，ＰＦＡ等のフッ素樹脂、シリコ
ーンゴム、フッ素ゴム、シリコーン樹脂等の離型性かつ
耐熱性の良好な材料を選択する。

【０１０９】厚みは１〜１００μｍが好ましい。厚みが
１μｍより小さいと塗膜の塗ムラで離型性の悪い部分が
できたり、耐久性が不足するといった問題が発生する。
また１００μｍを越えると熱伝導が悪化し、特に樹脂系
の離型層の場合は硬度が高くなりすぎ、弾性層７２の効
果がなくなってしまう。

【０１１０】ｄ．摺擦保護層７４摺擦保護層７４は金属層７１の保護及びベルトガイド１
ａ・１ｂの摩耗の低減をする為のものである。例えば、
ポリイミドフィルムのラミネート層、ポリイミドワニス
の塗工層であり、耐熱性の良好な材料の厚さ１０〜１０
０μｍ程度の層である。

【０１１１】３）螺旋状凸部もしくは凹部の形成ベルト内面の螺旋状の凸部７ａ或は凹部７ｂは、ベルト
構成材としての短冊状シート材を一部重複させて螺旋状
に捲回せしめることで、ベルト状に形成した際生じる連
続した捲回シート材重複部あるいは重複部端の段差が螺
旋状の凸部或は凹部になって容易に形成できる。凸部或
は凹部形状はベルトと一体で形成される為、ベルト使用
中に凸部或は凹部が脱離する懸念がない。

【０１１２】またベルト内面の螺旋状の凸部或は凹部を
形成させる上記捲回シート材重複部の幅は、ベルト片寄
りを押えるに充分な凸部或は凹部螺旋形状の確保と、ベ
ルト外面側における、特に被加熱材加熱ニップ部におけ
る凸部或は凹部対応部分と非対応部分のベルト剛性差の
バランスから、１〜５ｍｍが適している。

【０１１３】螺旋状に捲回せしめるベルト構成材として
の短冊状シート材が電磁誘導発熱性ベルトを構成する金
属シート材である場合には、ベルトの表面温度の均一性
確保の為、上記重複部の幅は５ｍｍを超えないことが望
ましい。

【０１１４】また、ベルト内面の螺旋状の凹部７ｂは、
ベルト構成材としての短冊状シート材を縁部間に隙間部
を存在させて螺旋状に捲回せしめることで、ベルト状に
形成した際生じる連続したシート材縁部間隙間部が螺旋
状の凹部になって容易に形成できる。凹部形状はベルト
と一体で形成される為、ベルト使用中に凹部が脱離する
懸念がない。

【０１１５】またベルト内面の螺旋状の凹部を形成させ
る上記シート材縁部間隙間部の幅は、ベルト片寄りを押
えるに充分な凹部螺旋形状の確保と、ベルト外面側にお
ける、特に被加熱材加熱ニップ部における凹部対応部分
と非対応部分のベルト剛性差のバランスから、０．１〜
１ｍｍが適している。

【０１１６】また螺旋状に捲回せしめるベルト構成材と
しての短冊状シート材が電磁誘導発熱性ベルトを構成す
る金属シート材である場合には、ベルトの表面温度の均
一性確保の為、上記シート材縁部間隙間部の幅は１ｍｍ
を超えないことが望ましい。

【０１１７】ベルト構成材としての短冊状シート材を一
部重複させて或は縁部間に隙間部を存在させて螺旋状に
捲回せしめることで、ベルト内面の螺旋状の凸部７ａ或
は凹部７ｂを形成させた場合において、螺旋状に捲回せ
しめてベルト状に形成した短冊状シート材の表面を耐熱
性樹脂ワニスで被覆し、該ワニスを硬化させてベルト状
を固定一体化させてベルト形状を保持させることで、ワ
ニスをコートする際ワニスのレベリング作用により、螺
旋状に捲回せしめた短冊状シート材の一部重複部或は縁
部間隙間部で生じる凹凸が緩和され、ベルト表面の凹凸
を押えることができる。

【０１１８】また上記ワニスの代わりに或はワニス層の
上に更に厚み１００μｍ〜１ｍｍでゴム弾性層を塗工形
成することで、液状ゴム材を塗工する際そのレベリング
作用により、螺旋状に捲回せしめた短冊状シート材の一
部重複部或は縁部間隙間部で生じる凹凸が緩和され、ベ
ルト表面の凹凸を押えることができる。

【０１１９】さらにゴムの弾性効果により、ベルト外面
側における、特に被加熱材加熱ニップ部における凸部或
は凹部対応部分と非対応部分のベルト剛性差による圧分
布を緩和し、加熱定着装置にあっては定着ムラの発生を
押える。

【０１２０】図７〜図９に上述の各種具体例の模型図を
示した。

【０１２１】．タイプＡ（図７の（ａ））外径４０ｍｍで、表面に例えば幅４ｍｍ・深さ５０μｍ
の溝を例えばピッチ１７ｃｍで螺旋状に設けたアルミニ
ウム製円筒状金型を用い、この螺旋溝付き金型の外周面
に短冊状金属シート材を金型の螺旋溝に沿って縁部が重
複するように螺旋状に巻きつけ、該シート材両端を仮留
めして金型に固定する。

【０１２２】この螺旋状に巻いた短冊状金属シート材が
定着ベルト７における電磁誘導発熱性層としての金属層
７１となる。また金型の螺旋溝に沿う短冊状金属シート
材縁部重複部が定着ベルト内面の螺旋状凸部７ａとな
る。

【０１２３】上記のように螺旋溝付き金型に螺旋状に巻
つけて仮留めした短冊状金属シート材の外表面に、耐熱
性樹脂ワニスとして、例えば、粘度５０poise のポリイ
ミドワニス（ｕ−ワニスＡ：宇部興産（株）製）を塗工
し、２００℃・３０分乾燥后、３００℃・３０分でイミ
ド化を行なうことで固定化層７５を形成した。この固定
化層７５は螺旋状に巻つけて仮留めした短冊状金属シー
ト材を円筒状ベルトとして固定化する。

【０１２４】このポリイミド樹脂による金属シート材固
定化層７５の厚みはおよそ８０μｍであった。ポリイミ
ドワニスはポリイミドの前駆体であるポリアミック酸溶
液であり、その他、ＰＡＩ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ、シリコ
ーン樹脂、フッ素樹脂等耐熱樹脂の溶液、分散液を使用
しても良い。粘度が３００poise 以下の液状材料は、レ
ベリング作用によって螺旋状に巻いた短冊状金属シート
材の継目部の重複部あるいは隙間部の凹凸を緩和する効
果がある。得られた耐熱樹脂被膜の厚みは強度の点で３
０μｍ〜１００μｍが適している。３０μｍに満たない
場合強度が不足し、１００μｍを超えると熱伝導が悪く
なる場合がある。

【０１２５】次いで、上記のように固定化層７５により
金属ベルトとして固定化した螺旋巻き短冊状金属シート
材を脱型后、該金属ベルト７１の外表面にプライマー処
理を施し、トルエン希釈により粘度２０poise に調整し
た液状シリコーンゴムを塗工し、レベリング後２００℃
・３０分で硬化、厚み３００μｍのゴム弾性層７２を設
けた。

【０１２６】続いて、該ゴム弾性層７２表面をプライマ
ー処理し、ＦＥＰディスパーション塗料をスプレー塗
布、乾燥後３１５℃・３０分間焼成し、離型層７３を厚
み２０μｍで形成した。焼成の際、ベルト内径と略同外
径のアルミパイプ金型に装着した状態で行ない、形状く
ずれを防止した。

【０１２７】最後に得られた定着ベルトの両端を切断
し、規定の長さに調整し、定着ベルト７が得られた。

【０１２８】．タイプＢ（図７の（ｂ））上記タイプＡの定着ベルトにおいて、短冊状金属シート
材を螺旋状に巻つける金型として外周面に螺旋溝のない
外面ストレートなアルミニウム製円筒状金型を用い、こ
の金型に短冊状金属シート材を縁部が重複するように螺
旋状に巻きつけ、該シート材両端を仮留めして金型に固
定する。以下、金属シート材固定化層７５、弾性層７
２、離型層７３の形成はタイプＡのものと同様とした。

【０１２９】このタイプＢの定着ベルト７においては、
螺旋状に巻いた短冊状金属シート材の縁部重複部端の段
差が定着ベルト内面の螺旋状凹部７ｂとなる。

【０１３０】．タイプＣ（図７の（ｃ））；タイプＡの定着ベルトにおいて、短冊状金属シート材を
螺旋状に巻つける金型として外周面に螺旋溝のない外面
ストレートなアルミニウム製円筒状金型を用い、この金
型に短冊状金属シート材を縁部間に隙間部を存在させて
螺旋状に巻きつけ、該シート材両端を仮留めして金型に
固定する。以下、金属シート材固定化層７５、弾性層７
２、離型層７３の形成はタイプＡのものと同様とした。

【０１３１】このタイプＣの定着ベルト７においては、
螺旋状に巻いた短冊状金属シート材の縁部間隙間部が定
着ベルト内面の螺旋状凹部７ｂとなる。

【０１３２】．タイプＤ（図８の（ａ））タイプＡの定着ベルトにおいて、短冊状金属シート材と
して、金属箔７１の片面にあらかじめ摺擦保護層７４と
しての材料フィルムをラミネートした形態のもの、例え
ば、１５μｍ厚のアルミニウム箔７１の片面に摺擦保護
層７４として耐熱性樹脂のポリイミドフィルム（ＰＩフ
ィルム）をラミネートしたものを用い、この短冊状金属
シート材７１・７４を耐熱性樹脂層７４側を内側にして
螺旋溝付き金型に巻くことで、定着ベルト７の内側の摺
擦保護層７４として機能させるようにしたものである。
他はタイプＡの定着ベルトと同様である。

【０１３３】薄肉のアルミニウム箔自体はハンドリング
性が劣り、均一に螺旋状に捲回せしめることは困難であ
るが耐熱性樹脂をラミネートしたシートは大幅にハンド
リング性が改善される。

【０１３４】．タイプＥ（図８の（ｂ））タイプＢの定着ベルトにおいて、短冊状金属シート材と
して、金属シート材７１の片面にあらかじめ摺擦保護層
７４としての材料を塗工した形態のもの、例えば、５０
μｍ厚の磁性ＳＵＳシート７１の片面に摺擦保護層７４
として耐熱性樹脂のポリイミドワニスを塗工したものを
用い、この短冊状金属シート材７１・７４を耐熱性樹脂
層７４側を内側にして外面ストレートな金型に巻くこと
で、定着ベルト７の内側の摺擦保護層７４として機能さ
せるようにしたものである。他はタイプＢの定着ベルト
と同様である。

【０１３５】．タイプＦ（図８の（ｃ））タイプＣの定着ベルトにおいて、短冊状金属シート材と
して、金属箔７１の片面にあらかじめ摺擦保護層７４と
しての材料フィルムをラミネートした形態のもの、例え
ば、１５μｍ厚のアルミニウム箔７１の片面に摺擦保護
層７４として耐熱性樹脂のポリイミドフィルム（ＰＩフ
ィルム）をラミネートしたものを用い、この短冊状金属
シート材７１・７４を耐熱性樹脂層７４側を内側にして
金型に巻くことで、定着ベルト７の内側の摺擦保護層７
４として機能させるようにしたものである。他はタイプ
Ｃの定着ベルトと同様である。

【０１３６】．タイプＧ（図９）タイプＣの定着ベルトにおいて、短冊状金属シート材を
金型に螺旋状に巻きつけて仮留めし、これを固定化層７
５で金属シート材の円筒状ベルト７１として固定化して
脱型后に、その内面に例えばポリイミドワニスを厚み２
０μｍに塗工することで摺動保護層７４を具備させたも
のである。他はタイプＣの定着ベルトと同様である。

【０１３７】４）使用試験表１に示す仕様の〜の７種（タイプＡ〜Ｇ）の定着
ベルト７を作成し、それぞれ前述した図１〜図４の加熱
定着装置に装着して使用した。

【０１３８】各サイズ、各厚みの紙（被記録材Ｐ）を用
いて通紙テストを行なったが、〜のいずれの定着ベ
ルト７もベルト片寄り走行による紙しわ、定着画像の乱
れは生じなかった。

【０１３９】

【表１】〈第２の実施形態例〉（図１０）本実施形態例は、前述第１の実施形態例の加熱定着装置
において、定着ベルト７の寄り移動方向端部側に配設し
た、定着ベルト７の端部を受け止めて該ベルトの寄り移
動を規制するベルト寄り移動規制部材としての環状フラ
ンジ部材８を、図１０図のように、円筒状のベルトガイ
ド１ａ・１ｂに対して回転自由に配設したものである。

【０１４０】このベルト寄り移動規制部材としての環状
フランジ部材８は、定着ベルト７の回転に伴い該ベルト
が環状フランジ部材８側に寄り移動してベルト端部が環
状フランジ部材８の面に押し当って受け止められた状態
において、定着ベルト７と一緒に従動回転することで、
回転するベルトの端部と、ベルト寄り移動規制部材とし
ての環状フランジ部材８との摺擦を防止あるいは緩和で
き、摺擦による定着ベルト７の端部の摩耗劣化による破
損を防止し、定着ベルト７の長寿命化を図ることができ
る。

【０１４１】ベルト寄り移動規制部材８の回転は、上記
のように定着ベルト７の寄り力を利用して定着ベルト７
の端面とベルト寄り移動規制部材８との間の摩擦力によ
って定着ベルト７の回転に従動させて回転させる構成の
他、ベルト寄り移動規制部材８にギア（不図示）を設け
て、外部から定着ベルト７と略等速になるように回転駆
動力を与える構成にすることもできる。もっとも、定着
ベルト７とベルト寄り移動規制部材８とが実質的に摺擦
しないように略等速で回転する手段構成であればよく、
その回転方法は上記例に限定されるものではない。

【０１４２】〈第３実施形態例〉（図１１・図１２）ベルト加熱方式の加熱装置の構成は上述例のものに限ら
れるものではない。

【０１４３】図１１の装置例のように、電磁誘導発熱性
の定着ベルト７を、駆動ローラ１４と、テンションロー
ラ１５と、ベルトガイド１との三者間に懸回張設支持さ
せて駆動ローラ１４の回転により回転駆動させる装置構
成にすることもできる。

【０１４４】また図１２の（ａ）の装置例のように、定
着ベルトは電磁誘導発熱性のない耐熱性のベルト７Ａを
用い、ベルトガイド１の下面に鉄板等の電磁誘導発熱性
部材１６を固定して配設し、ベルトガイド１の内側に励
磁コイル３とコア４からなる磁場発生手段２を配設し、
この磁場発生手段２で固定の電磁誘導発熱性部材１６を
電磁誘導発熱させ、その発熱を耐熱性ベルト７Ａを介し
て、定着ニップ部Ｎに導入された被記録材Ｐに付与する
装置構成にすることもできる。

【０１４５】また図１２の（ｂ）の装置例のように、定
着ベルトは耐熱性のベルト７Ａを用い、ベルトガイド１
の下面にセラミックヒータ等の加熱体１７を配設し、こ
の加熱体の発熱を耐熱性ベルト７Ａを介して、定着ニッ
プ部Ｎに導入された被記録材Ｐに付与する、電磁誘導加
熱方式ではない装置構成にすることもできる。

【０１４６】本発明はこのようなベルト加熱方式の加熱
装置にも適用できる。

【０１４７】〈第３の実施形態例〉（図１３）本実施形態例は、例えば第１の実施形態例の加熱定着装
置を用いた画像形成装置例である。図１３は該画像形成
装置例の概略構成図である。本例の画像形成装置は電子
写真カラープリンタである。

【０１４８】１０１は有機感光体やアモルファスシリコ
ン感光体でできた電子写真感光体ドラム（像担持体）で
あり、矢示の反時計方向に所定のプロセススピード（周
速度）で回転駆動される。

【０１４９】感光体ドラム１０１はその回転過程で帯電
ローラ等の帯電装置１０２で所定の極性・電位の一様な
帯電処理を受ける。

【０１５０】次いでその帯電処理面にレーザ光学箱（レ
ーザスキャナー）１１０から出力されるレーザ光１０３
による、目的の画像情報の走査露光処理を受ける。レー
ザ光学箱１１０は不図示の画像読取装置等の画像信号発
生装置からの目的画像情報の時系列電気デジタル画素信
号に対応して変調（オン／オフ）したレーザ光１０３を
出力して回転感光体ドラム面を走査露光するもので、こ
の走査露光により回転感光体ドラム１０１面に走査露光
した目的画像情報に対応した静電潜像が形成される。１
０９はレーザ光学箱１１０からの出力レーザ光を感光体
ドラム１０１の露光位置に偏向させるミラーである。

【０１５１】フルカラー画像形成の場合は、目的のフル
カラー画像の第１の色分解成分画像、例えばイエロー成
分画像についての走査露光・潜像形成がなされ、その潜
像が４色カラー現像装置１０４のうちのイエロー現像器
１０４Ｙの作動でイエロートナー画像として現像され
る。そのイエロートナー画像は感光体ドラム１０１と中
間転写体ドラム１０５との接触部（或は近接部）である
一次転写部Ｔ１において中間転写体ドラム１０５の面に
転写される。中間転写体ドラム１０５面に対するトナー
画像転写後の回転感光体ドラム１０１面はクリーナ１０
７により転写残りトナー等の付着残留物の除去を受けて
清掃される。

【０１５２】上記のような帯電・走査露光・現像・一次
転写・清掃のプロセスサイクルが、目的のフルカラー画
像の、第２の色分解成分画像（例えばマゼンタ成分画
像、マゼンタ現像器１０４Ｍが作動）、第３の色分解成
分画像（例えばシアン成分画像、シアン現像器１０４Ｃ
が作動）、第４の色分解成分画像（例えば黒成分画像、
黒現像器１０４ＢＫが作動）の各色分解成分画像につい
て順次に実行され、中間転写体ドラム１０５面にイエロ
ートナー画像・マゼンタトナー画像・シアントナー画像
・黒トナー画像の都合４色のトナー画像が順次重ねて転
写されて、目的のフルカラー画像に対応したカラートナ
ー画像が合成形成される。

【０１５３】中間転写体ドラム１０５は、金属ドラム上
に中抵抗の弾性層と高抵抗の表層を有するもので、感光
体ドラム１０１に接触して或は近接して感光体ドラム１
０１と略同じ周速度で矢示の時計方向に回転駆動され、
中間転写体ドラム１０５の金属ドラムにバイアス電位を
与えて感光体ドラム１０１との電位差で感光体ドラム１
０１側のトナー画像を該中間転写体ドラム１０５面側に
転写させる。

【０１５４】上記の回転中間転写体ドラム１０５面に合
成形成されたカラートナー画像は、該回転中間転写体ド
ラム１０５と転写ローラ１０６との接触ニップ部である
二次転写部Ｔ２において、該二次転写部Ｔ２に不図示の
給紙部から所定のタイミングで送り込まれた被記録材Ｐ
の面に転写されていく。転写ローラ１０６は被記録材Ｐ
の背面からトナーと逆極性の電荷を供給することで中間
転写体ドラム１０５面側から被記録材Ｐ側へ合成カラー
トナー画像を順次に一括転写する。

【０１５５】二次転写部Ｔ２を通過した被記録材Ｐは中
間転写体ドラム１０５の面から分離されて像加熱装置
（定着装置）１００へ導入され、未定着トナー画像の加
熱定着処理を受けてカラー画像形成物として機外の不図
示の排紙トレーに排出される。定着装置１００は例えば
第１の実施形態例の加熱定着装置である。

【０１５６】被記録材Ｐに対するカラートナー画像転写
後の回転中間転写体ドラム１０５はクリーナ１０８によ
り転写残りトナー・紙粉等の付着残留物の除去を受けて
清掃される。このクリーナ１０８は常時は中間転写体ド
ラム１０５に非接触状態に保持されており、中間転写体
ドラム１０５から被記録材Ｐに対するカラートナー画像
の二次転写実行過程において中間転写体ドラム１０５に
接触状態に保持される。

【０１５７】また転写ローラ１０６も常時は中間転写体
ドラム１０５に非接触状態に保持されており、中間転写
体ドラム１０５から被記録材Ｐに対するカラートナー画
像の二次転写実行過程において中間転写体ドラム１０５
に被記録材Ｐを介して接触状態に保持される。

【０１５８】白黒画像などモノカラー画像のプリントモ
ードも実行できる。また両面画像プリントモード、或は
多重画像プリントモードも実行できる。

【０１５９】両面画像プリントモードの場合は、定着装
置１００を出た１面目画像プリント済みの被記録材Ｐは
不図示の再循環搬送機構を介して表裏反転されて再び二
次転写部Ｔ２へ送り込まれて２面に対するトナー画像転
写を受け、再度、定着装置１００に導入されて２面に対
するトナー画像の定着処理を受けることで両面画像プリ
ントが出力される。

【０１６０】多重画像プリントモードの場合は、定着装
置１００を出た１回目画像プリント済みの被記録材Ｐは
不図示の再循環搬送機構を介して表裏反転されずに再び
二次転写部Ｔ２へ送り込まれて１回目画像プリント済み
の面に２回目のトナー画像転写を受け、再度、定着装置
１００に導入されて２回目のトナー画像の定着処理を受
けることで多重画像プリントが出力される。

【０１６１】〈その他の実施形態例〉１）第１の実施形態例では加圧ローラ９を位置固定して
配置し、これに加熱アセンブリを付勢部材としての加圧
バネ１１・１１と、加圧ステイ６により押圧して両者間
に定着ニップ部Ｎを形成させているが、逆にステイ６を
位置固定し加熱アセンブリ側に加圧ローラ９を付勢部材
により押圧して定着ニップ部Ｎを形成させてもよいし、
加熱アセンブリ側と加圧ローラ側の両方をそれぞれ付勢
部材で相互押圧させて定着ニップ部Ｎを形成させてもよ
い。

【０１６２】２）第３の実施形態例の画像形成装置は４
色カラー画像形成装置であるが、モノクロあるいは１パ
ルスマルチカラー画像形成装置等であってもよく、この
場合は、電磁誘導発熱性の定着ベルト７は弾性層７２を
省略した形態のものにすることもできる。

【０１６３】３）電磁誘導発熱性の定着ベルト７の発熱
層７１は樹脂に金属フィラーを混入して構成したものと
することもできる。

【０１６４】電磁誘導発熱性の定着ベルト７は、発熱層
７１・離型層７３の２層構成、摺擦保護層７４・発熱層
７１・離型層７３の３層構成、発熱層７１単層の部材な
ど、任意の層構成にすることができる。

【０１６５】４）画像形成装置の画像形成原理・方式は
電子写真プロセスに限らず、転写方式あるいは直接方式
の静電記録プロセス、磁気記録プロセスなどその他任意
である。

【０１６６】５）加圧部材９はローラ体に限らず、回動
ベルト型など他の形態の部材にすることもできる。

【０１６７】また加圧部材９側からも被記録材に熱エネ
ルギーを供給するために、加圧部材９側にも電磁誘導加
熱やハロゲンヒータ等の発熱手段を設けて所定の温度に
加熱・温調する装置構成にすることもできる。

【０１６８】６）本発明の加熱装置は実施形態例の画像
加熱定着装置としてに限らず、画像を担持した被記録材
を加熱してつや等の表面性を改質する像加熱装置、仮定
着する像加熱装置、その他、被加熱材の加熱乾燥装置、
加熱ラミネート装置など、広く被加熱材を加熱処理する
手段・装置として使用できる。

【０１６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ベルト加熱方式の加熱装置について、加熱用ベルトの寄
り移動防止或は規制手段を簡素に構成でき、装置のコス
トダウン・省スペース化等を図ることができる。

【０１７０】即ち、ベルト内面に凸部或は凹部が螺旋状
に配されていることにより、このベルトをその内面側を
ガイド部材あるいは支持部材にガイドあるいは支持させ
て回転させた時のベルトの長手方向への寄り移動方向を
ベルト長手方向の一方側か、他方側のどちらか一方向に
特定化できるので、ベルト寄り移動規制部材はその特定
化されたベルト寄り移動方向側だけに１つ設ければよ
く、逆側にも設ける必要がなくなり、装置のコストダウ
ン・省スペース化を図ることができる。

【０１７１】そしてベルトは回転中は上記特定化された
方向への寄り移動力でその寄り移動側の端部がその側に
配設されたベルト寄り移動規制部材に突き当たって受け
止められて位置決めされた状態で回転し、逆方向への寄
り移動を含む蛇行回転など不安定回転をすることなく、
安定した回転状態を得ることができる。

【０１７２】ベルト寄り移動規制部材は回転するベルト
の端部と略等速で回転するように設けられることで、回
転するベルトの端部と、ベルト寄り移動規制部材との摺
擦を防止あるいは緩和でき、ベルトの耐久性を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態例の加熱定着装置の途中部省略
の正面模型図

【図２】同装置の途中部省略の縦断面模型図

【図３】同装置の横断面模型図

【図４】同装置の励磁コイル・コア部分の斜視模型図

【図５】（ａ）は内面に螺旋状に凸部を具備させた定着
ベルトの切欠き模型図、（ｂ）は内面に螺旋状に凹部を
具備させた定着ベルトの切欠き模型図

【図６】（ａ）および（ｂ）はそれぞれ電磁誘導発熱性
の定着ベルトの層構成模型図

【図７】（ａ）・（ｂ）・（ｃ）はそれぞれ短冊状金属
シート材を螺旋に巻くことで内面に螺旋状に凸部あるい
は凹部を形成する形態例の模型図（タイプＡ・Ｂ・Ｃ）

【図８】（ａ）・（ｂ）・（ｃ）はそれぞれ短冊状金属
シート材を螺旋に巻くことで内面に螺旋状に凸部あるい
は凹部を形成する形態例の模型図（タイプＤ・Ｅ・Ｆ）

【図９】短冊状金属シート材を螺旋に巻くことで内面に
螺旋状に凸部あるいは凹部を形成する形態例の模型図
（タイプＧ）

【図１０】第２の実施形態例の加熱定着装置の要部の縦
断面模型図

【図１１】他の装置構成例の構成模型図

【図１２】（ａ）および（ｂ）はそれぞれ更に他の装置
構成例の構成模型図

【図１３】第３の実施形態例の画像形成装置の概略構成
図

【符号の説明】

１ａ・１ｂベルトガイド２磁場発生手段３励磁コイル４コア５中板６加圧ステイ７定着ベルト（電磁誘導発熱性）７ａ・７ｂベルト内面に螺旋状に具備させた凸部あ
るいは凹部８定着ベルト寄り移動規制部材（環状フランジ部
材）９加圧ローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内面側をガイド部材あるいは支持部材に
ガイドあるいは支持されて回転し、自身の発熱によりあ
るいは加熱体の熱を伝熱して被加熱材を加熱する加熱用
ベルトであり、該ベルトの内面に凸部が螺旋状に配され
ていることを特徴とする加熱用ベルト。
【請求項２】ベルト内面の螺旋状凸部は、凸部の高さ
が５〜１００μｍであり、螺旋のピッチがベルト内径の
２〜５倍であることを特徴とする請求項１に記載の加熱
用ベルト。
【請求項３】内面側をガイド部材あるいは支持部材に
ガイドあるいは支持されて回転し、自身の発熱によりあ
るいは加熱体の熱を伝熱して被加熱材を加熱する加熱用
ベルトであり、該ベルトの内面に凹部が螺旋状に配され
ていることを特徴とする加熱用ベルト。
【請求項４】ベルト内面の螺旋状凹部は、凹部の深さ
が５〜１００μｍであり、螺旋のピッチがベルト内径の
２〜５倍であることを特徴とする請求項３に記載の加熱
用ベルト。
【請求項５】ベルト内面の螺旋状凸部あるいは螺旋状
凹部が、ベルト構成材としての短冊状シート材を一部重
複させて螺旋状に捲回せしめてベルト状に形成した際生
じる連続した捲回シート材重複部で形成されることを特
徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の加熱
用ベルト。
【請求項６】捲回シート材重複部の幅は１〜５ｍｍで
あることを特徴とする請求項５に記載の加熱用ベルト。
【請求項７】ベルト内面の螺旋状凹部が、ベルト構成
材としての短冊状シート材を縁部間に隙間部を存在させ
て螺旋状に捲回せしめてベルト状に形成した際生じる連
続したシート材縁部間隙間部で形成されることを特徴と
する請求項３または４に記載の加熱用ベルト。
【請求項８】シート材縁部間隙間部の幅は０．１〜１
ｍｍであることを特徴とする請求項７に記載の加熱用ベ
ルト。
【請求項９】螺旋状に捲回せしめてベルト状に形成し
た短冊状シート材はその表面が耐熱性樹脂ワニスで被覆
され、該ワニスの硬化により固定一体化されベルト形状
が保持されていることを特徴とする請求項５ないし８の
いずれか１つに記載の加熱用ベルト。
【請求項１０】螺旋状に捲回せしめてベルト状に形成
した短冊状シート材はその表面にゴム弾性層が厚み１０
０μｍ〜１ｍｍで塗工形成されていることを特徴とする
請求項５ないし９のいずれか１つに記載の加熱用ベル
ト。
【請求項１１】加熱用ベルトは電磁誘導発熱性材料製
である或は電磁誘導発熱性材料層を含む積層構成体であ
ることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つ
に記載の加熱用ベルト。
【請求項１２】加熱用ベルトは、ベルト内面側から外
面側に、少なくとも、厚さ１００μｍ以下の金属層と、
ゴム弾性層と、離型層を順次積層した積層構成体である
ことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１つに
記載の加熱用ベルト。
【請求項１３】ベルト内面の螺旋状凸部あるいは螺旋
状凹部が、金属層を構成させるべく短冊状金属シート材
を一部重複させて螺旋状に捲回せしめてベルト状に形成
した際生じる連続した捲回金属シート材重複部で形成さ
れることを特徴とする請求項１２に記載の加熱用ベル
ト。
【請求項１４】捲回金属シート材重複部の幅は１〜５
ｍｍであることを特徴とする請求項１３に記載の加熱用
ベルト。
【請求項１５】ベルト内面の螺旋状凹部が、金属層を
構成させるべく短冊状金属シート材を縁部間に隙間部を
存在させて螺旋状に捲回せしめてベルト状に形成した際
生じる連続した金属シート材縁部間隙間部で形成される
ことを特徴とする請求項１２に記載の加熱用ベルト。
【請求項１６】金属シート材縁部間隙間部の幅は０．
１〜１ｍｍであることを特徴とする請求項１５に記載の
加熱用ベルト。
【請求項１７】螺旋状に捲回せしめてベルト状に形成
した短冊状金属シート材はその表面が耐熱性樹脂ワニス
で被覆され、該ワニスの硬化により固定一体化されベル
ト形状が保持されていることを特徴とする請求項１３な
いし１６のいずれか１つに記載の加熱用ベルト。
【請求項１８】ゴム弾性層は厚み１００μｍ〜１ｍｍ
で塗工形成されていることを特徴とする請求項１２ない
し１７のいずれか１つに記載の加熱用ベルト。
【請求項１９】内面側をガイド部材あるいは支持部材
にガイドあるいは支持されて回転する加熱用ベルトと、
交番磁場を発生し該加熱用ベルトを電磁誘導発熱させる
磁場発生手段と、加熱用ベルトに圧接してニップ部を形
成する加圧手段を有し、ニップ部に被加熱材を挟持搬送
させ加熱用ベルトの電磁誘導発熱で加熱する加熱装置で
あり、加熱用ベルトが請求項１２ないし１８のいずれか１つに
記載の電磁誘導発熱性材料製である或は電磁誘導発熱性
材料層を含む積層構成体の加熱用ベルトであり、加熱用ベルトの寄り移動方向端部側に、加熱用ベルトの
端部を受け止めて加熱用ベルトの寄り移動を規制するベ
ルト寄り移動規制部材が設けられていることを特徴とす
る加熱装置。
【請求項２０】ベルト寄り移動規制部材が回転する加
熱用ベルトの端部と略等速で回転するように設けられた
ことを特徴とする請求項１９に記載の加熱装置。
【請求項２１】被加熱材が未定着トナー像を形成担持
させた被記録材であり、装置が未定着トナー像を被記録
材に加熱定着させる加熱定着装置であることを特徴とす
る請求項１９または２０に記載の加熱装置。
【請求項２２】被記録材に未定着トナー像を形成担持
させる作像手段と、被記録材に形成担持させた未定着ト
ナー像を定着させる定着手段を有し、定着手段が、請求
項１ないし１８のいずれか１つに記載の加熱用ベルトを
用いた加熱装置、あるいは請求項１９ないし２１のいず
れか１つに記載の加熱装置であることを特徴とする画像
形成装置。