JP2010002532A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、定着ベルトが誘導加熱される定着装置において、ウォーミングアップの短縮化を図ることを目的とする。
【解決手段】定着装置であって、無端状の定着ベルト１５５の周回経路内側において、定着ベルト１５５の裏面に接触して、周回方向に案内するガイドプレート１５６と、前記周回経路外側において、定着ベルト１５５を挟んでガイドプレート１５６対向する位置に配され、磁束を発生させる磁束発生部１７０とを備え、定着ベルト１５５は、前記磁束によって発熱する発熱層１５５ｃと、所定温度を超えると強磁性から非磁性に変化する整磁合金層１５５ｄとを有し、ガイドプレート１５６は、低抵抗導電層を含み、前記周回方向における両端のうちの少なくも一方の端部に、中央部よりも厚みが大きな肉厚部１５６ａを有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、定着装置および当該定着装置を用いた画像形成装置に関し、特に、誘導加熱されるベルトをその周回方向に案内するガイドプレートを有する定着装置において、当該ガイドプレートの発熱を抑制する技術に関する。

プリンタ等の画像形成装置では、近年、ハロゲンヒータを熱源とする定着装置よりも省エネルギー化を図れる電磁誘導加熱方式の定着装置を備えるものが採用され始めている(例えば、特許文献１)。
図１０は、当該特許文献１における電磁誘導加熱方式の定着装置３００の構成を示す断面図である。

同図に示すように、定着装置３００は、定着ベルト３０１、定着ローラ３０２、加圧ローラ３０３、磁束発生部３０４およびガイドプレート３０５などを備えている。
定着ベルト３０１は、誘導発熱層３０１ａと、その裏面に設けられた整磁合金層３０１ｂとを含む円筒状の弾性変形可能なベルトであり、矢印Ｐ方向に周回駆動される。
この整磁合金層３０１ｂは、通常の温度では強磁性体であるがキュリー温度を超えると非磁性になる特性を有する。

定着ローラ３０２は、定着ベルト３０１の周回経路内側に配される。加圧ローラ３０３は、定着ベルト３０１の周回経路外側に配され、定着ベルト３０１を介して定着ローラ３０２を押圧し、定着ニップ３１０を確保する。加圧ローラ３０３は、駆動モータ（不図示）からの駆動力を受けて矢印Ｑ方向に回転する。この駆動力が定着ローラ３０２と定着ベルト３０１に伝わることにより、定着ローラ３０２と定着ベルト３０１が従動回転する。

磁束発生部３０４は、定着ベルト３０１の周回経路外側であり定着ベルト３０１を挟んで加圧ローラ３０３に相対する位置に配され、定着ベルト３０１の誘導発熱層３０１ａを発熱させるための磁束を発生させる。
ガイドプレート３０５は、低抵抗導電材料の非磁性体からなり、定着ベルト３０１の周回経路内側において、定着ベルト３０１を介して磁束発生部３０４に対向する位置に配され、定着ベルト３０１の曲率に沿って湾曲しており、周回駆動される定着ベルト３０１の裏面に面接触して定着ベルト３０１をその周回方向に案内しつつ定着ベルト３０１と磁束発生部３０４との相対位置を規制する。

このような構成において、定着ベルト３０１が周回駆動されつつ磁束発生部３０４から磁束が発せられると、定着ベルト３０１内の誘導発熱層３０１ａの、磁束発生部３０４に対向する部分が主に発熱し、この発熱部分が定着ニップ３１０に至り、定着ニップ３１０の領域が定着に適した温度まで昇温され、シートＳ上に形成されたトナー像が定着ニップ３１０を通過する際に、加熱、加圧されて当該シートＳに熱定着される。

このとき、定着ベルト３０１は、シートＳと接する中央部においては、シートＳに熱を奪われて温度が低下するが、シートが通過しない両端側の部分（以下、「非通紙部」という。）では、熱が奪われずに温度が高いままとなっているため、定着ベルト３０１の中央部分を目標温度に合わせようとして、磁束発生部３０４に電力を供給すると、非通紙部の温度がさらに上昇する。

すると、定着ベルト３０１に含まれている整磁合金層３０１ｂの非通紙部が、キュリー温度以上に加熱され、強磁性体から非磁性体に転じ、それまで整磁合金層３０１ｂに沿って流れていた磁束が、今度は整磁合金層３０１ｂを突き抜けてガイドプレート３０５に侵入する。
ガイドプレート３０５は、低抵抗導材料からなるので、当該磁束により発生する渦電流は、発熱よりはむしろ当該侵入してくる磁束を打ち消す方向の磁束の生成に寄与し、その結果、非通紙部における磁束密度が低下して定着ベルト３０１の非通紙部における温度上昇が緩和される。

このように定着装置３００は、定着ベルト３０１自体が発熱するので熱効率に優れ、さらに、整磁合金層３０１ｂとガイドプレート３０５の相互作用により、ベルト３０１の非通紙部が過熱しないように自動的に温度制御することができる。
特開２００７−２６４４２１号公報

しかしながら、ガイドプレート３０５は、低抵抗導電材料からなるとはいえ、渦電流による発熱は避けられず、また、厚みが０．５ｍｍ程度と薄いこともあって、小サイズのシートの定着が長時間継続すると、熱量が蓄積されて過昇温になり、
熱歪による変形が生じるおそれがある。
これを回避するため、ガイドプレート３０５の厚みを厚くして熱容量を大きくすることが考えられるが、そうするとこれに接触する定着ベルト３０１から奪われる熱量も多くなり、ウォーミングアップ時間が長くなるという問題がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、ウォーミングアップ時間を殆ど増大させることなく、ガイドプレートの過昇温を抑制できる定着装置およびこれを備えた画像形成装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本実施の形態の定着装置は、無端状のベルトの周回経路内側に配され、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、前記ベルトの周回経路内側において、前記第１ローラの軸と平行に伸びており、周回駆動されるベルトの裏面に接触して、当該ベルトをその周回方向に案内するガイドプレートと、前記ベルトの周回経路外側において、前記ベルトを挟んで前記ガイドプレートと対向する位置に配され、前記ベルトを加熱するための磁束を発生させる磁束発生部とを備え、前記ベルトは、前記磁束によって発熱する発熱層と、所定温度を超えると強磁性から非磁性に可逆的に変化する整磁合金層とを有し、前記ガイドプレートは、低抵抗導電層を含み、前記周回方向における両端のうちの少なくも一方の端部に、中央部よりも厚みが大きな肉厚部を有することを特徴とする。

ガイドプレートの端面は、磁束が侵入し易く、上記両端のうちの少なくも一方の端部に、中央部よりも厚みが大きな肉厚部を有することにより、この部分の電流密度が低下するため、発熱が抑制される。
また、肉厚部以外の厚みは薄いので、肉厚部を設けていない場合と比べて熱容量の増加も少なく、ウォーミングアップ時間もあまり変わらない。

また、前記肉厚部は、厚みが略均一な板体の端部を１８０度折り曲げることによって形成されていることが望ましい。
これにより、肉厚部を簡単に形成することができ、ガイドプレートの作成コストが少なくて済む。

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。

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）プリンタ全体の構成
図１は、当該プリンタ１の全体の構成を示す断面概略図である。
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、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。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。
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。

一方、給紙部４は、用紙Ｓ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を二次転写位置に給送し、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、さらに定着部５に搬送され、用紙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）定着部の構成
図２は、上記定着部５の構成を示す部分断面斜視図であり、図３（ａ）及び図３（ｂ）は、その要部における横断面図である。

図２に示すように、定着部５は、定着ローラ１５０と、定着ベルト１５５と、ガイドプレート１５６と、加圧ローラ１６０と、磁束発生部１７０とを備える。
同図３（ａ）に示すように、定着ローラ１５０は、長尺で円柱状の芯金１５２の周囲を弾性体層１５３で被覆されてなり、定着ベルト１５５の周回経路（周回走行路）内側に配される。

芯金１５２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１５３は、例えば、厚さが約１０ｍｍであり、定着ローラ１５０の外径は、約４０ｍｍである。
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れる。

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１５５の周回経路外側に配置され、定着ベルト１５５の外側から定着ベルト１５５を介して定着ローラ１５０を押圧して、定着ベルト１５５表面との間に周方向に所定幅を有する定着ニップ１５５ｎ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（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）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。

定着ローラ１５０と加圧ローラ１６０は、芯金１５２、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１５５と定着ローラ１５０が矢印Ａ方向に従動回転する。

定着ベルト１５５は、円筒状のベルトであり、図３（ｃ）に示すように、離型層１５５ａと、弾性体層１５５ｂと、発熱層１５５ｃと、整磁合金層１５５ｄとが、この順に離型層１５５ａが外周面側になるように積層されてなる。
定着ベルト１５５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１５５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、最大サイズのシートの幅方向長さよりも長くなっている。

離型層１５５ａは、ＰＦＡ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１５５ｂ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１５５ｃ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。

整磁合金層１５５ｄは、ニッケルと鉄の合金などからなり、例えば、厚みが約３０μｍであって、通常の温度では強磁性体であるがキュリー温度を超えると非磁性になる特性を有する。このキュリー温度は、ニッケルと鉄の混合率により調整することができ、本実施の形態では、定着に適した温度（目標温度）よりも約２０℃高い温度に設定されている。
この他にも、ニッケルと鉄とクロムなどの合金を用いてもよい。

図２に戻って、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とを有し、定着ベルト１５５の周回経路外側であり、定着ベルト１５５を挟んで加圧ローラ１６０と相対する位置を基準として、ここから周回方向のやや上流側に、定着ベルト１５５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１５５に含まれている発熱層１５５ｃ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１５５に導かれ、定着ベルト１５５の発熱層１５５ｃ（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１５５ｃ自体を発熱させ、定着ベルト１５５を加熱する。定着ベルト１５５の昇温により、これに定着ニップ１５５ｎ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１５５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１５５の温度が目標温度（約１８０℃）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。
定着ニップ１５５ｎが目標温度に維持された状態でシートＳが定着ニップ１５５ｎ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（図２参照）。

ガイドプレート１５６は、非磁性の低抵抗導電材料からなり、定着ローラ１５０の軸と平行に配された長尺な板体であって、表面が定着ベルト１５５の裏面と接触して、当該定着ベルト１５５をベルト周回方向に案内する。
上記低抵抗導電材料は、具体的には、銅であって、この他にも、アルミニウムなどが使用可能である。

なお、ガイドプレート１５６は、長手方向の両端部が図示しないフレームにより支持されている。
（３）ガイドプレートの形状
ガイドプレート１５６は、図３（ｂ）に示すように、ベルト周回方向における全長がＬ_０であって、当該周回方向における両端に、それぞれ中央部よりも厚みの大きい肉厚部１５６ａ及び１５６ｂが設けられている板を、その外周面が曲率半径Ｒ_１となるようにカーブさせることによって形成されている。

ここで、全長Ｌ_０は、３５ｍｍとなっており、また、曲率半径Ｒ_１は、２０ｍｍとなっている。
肉厚部１５６ａ及び１５６ｂにおける、それぞれの長さＬ_１及びＬ_２は、いずれも１ｍｍとなっており、また、肉厚部１５６ａ及び１５６ｂにおける、それぞれの厚みｔ_１及びｔ_２は、いずれも１．５ｍｍとなっている。
一方、中央部の厚みｔ_０は、０．５ｍｍである。

なお、ガイドプレート１５６の曲率半径Ｒ_１は、静止時における定着ベルト１５５の、磁束発生部１７０に対向する部分の裏面の曲率半径と略等しい。
整磁合金層１５５ｄが、キュリー温度以下となっていて、強磁性体となっているとき（以下、「整磁効果発動前」という。）、磁束発生部１７０からの磁束は、定着ベルト１５５の発熱層１５５ｃを突き抜けて、整磁合金層１５５ｄのベルト周回方向における略中央から侵入し、その両側に分岐して、その先で最も近い位置にある裾コア１７２へと至る経路を進む。

このとき、発熱層１５５ｃは、これを通過する磁束によって生じた渦電流により誘導加熱される。
整磁合金層１５５ｄが、非通紙部における温度がキュリー温度以上となり、その部分が強磁性体から非磁性に転じた後（以下、「整磁効果発動後」という。）、磁束発生部１７０で生じた磁束が発熱層１５５ｃと整磁合金層１５５ｄとを突き抜け、さらに、ガイドプレート１５６に侵入する。

このときガイドプレート１５６では、侵入する磁束の方向と逆方向の磁束を生じるため、当該ガイドプレート１５６とその周辺における磁束密度を低下させ、その結果、発熱層１５５ｃにおける過熱が抑制される。
これにより、多数枚の小サイズのシートを連続してプリントする場合に、定着ベルト１５５のうち、定着ベルト１５５の非通紙部Ｐ（図２参照）の温度が、キュリー温度（定着ベルト１５５の制御目標温度＋２０℃）を大幅に超えることがなくなって、定着ベルト１５５にダメージを与えるような高温に至るといったことが防止される。

なお、設定すべきキュリー温度は、上記の温度に限られず、通紙部の温度が所定の定着温度を維持しつつ、非通紙部が過昇温しないように定着部５の構成等に応じて実験などにより適宜設定される。
（４）ガイドプレート１５６の端部に肉厚部を設けることによる効果
本発明者らは、鋭意検討の結果、ガイドプレート１５６のベルト周回方向における両端部に、中央部よりも厚みが大きい肉厚部１５６ａ及び１５６ｂを設けることにより、肉厚部を設けていない従来のガイドプレートよりも温度上昇が緩和されることを見い出した。

しかも、肉厚部１５６ａ及び１５６ｂのベルト周回方向における長さＬ_１、Ｌ_２は１ｍｍと短く、体積の増加は極めて少ないため、
ガイドプレート１５６の熱容量の増加も殆どなく、ウォーミングアップ時間が延びることもない。
＜シミュレーションの結果＞
上記効果を実証すべく、有限要素法を用いて、整磁効果の発動前と発動後において、ガイドプレート１５６の温度をコンピュータによりシミュレートしたところ、次のような結果が得られた。
＜試験品の仕様＞
図４に、本シミュレーションを行った本発明に係る実施例品１，２及び３と、従来品に係るガイドプレート１５６の仕様を示す。

同図に示すように、実施例品１、２及び３は、ベルト周回方向における両端部に設けられた肉厚部の厚みを、それぞれ１．０ｍｍ，１．５ｍｍ，２．０ｍｍに設定したものである。両端部以外の中央部の厚みは、全て０．５ｍｍに統一している。
各実施例品対して、肉厚部のベルト周回方向における長さを、１ｍｍ，３ｍｍ，５ｍｍに変化させてシミュレーションを実施している。

従来品は、厚みが０．５ｍｍで均一であり、肉厚部はない。
実機の励磁コイル１７３への通電条件と合わせるべく、本シミュレーションでは、励磁コイル１７３に４００００Ｈｚの交番電流を、整磁効果発動前において７．６９Ａを、また整磁効果発動後において９．６５Ａを通電する条件とした。

本実施の形態では、従来品と、各実施品１、２及び３の発熱量の差分を、従来品の発熱量で除した値を％で示した値を「発熱増減率」とよび、整磁効果発動前後における発熱増減率をそれぞれ、Has1(n)、Has2(n)と表す。なお、ｎ＝１，２，３であり実施例品の番号を意味する。
この整磁効果発動前における発熱増減率Has1(n)は、下記の式１により示される。
Has1(n)=（HJ1(n) - HJ1(0)）/ HJ1(0) （式１）

HJ1(n)：実施例品(ｎ) における整磁効果発動前における非通紙部の発熱量
HJ1(0)：従来品の整磁効果発動前における非通紙部の発熱量

また、整磁効果発動後における発熱増減率Has2(n)は、下記の式２により示される。
Has2(n)=（HJ2(n) - HJ2 (0)）/ HJ2(0) （式２）

HJ2(n)：実施例品(ｎ)の整磁効果発動後における非通紙部の発熱量
HJ2(0)：従来品の整磁効果発動後における非通紙部の発熱量
図５は、各実施例品と従来品との、整磁効果発動前における発熱増減率Has1を示す図である。

同図より、整磁効果発動前において、各実施例品１〜３は、いずれも従来品よりも発熱量が低下していることがわかる。
図６は、各実施例品と従来品との、整磁効果発動後における発熱増減率Has2を示す図である。

なお、実施例品２と実施例品３とが重なって、一本のグラフのように見えている。
同図より、整磁効果発動後において、肉厚部の厚みが１．０ｍｍである実施例品１よりも、肉厚部の厚みが１．５ｍｍ及び２ｍｍとなっている、実施例品２及び実施例品３の方が、発熱量が低下していることがわかる。
実施例品２と実施例品３とでは、シミュレーション結果に差異がないことから、厚みを１．５ｍｍよりも大きくしても、これ以上の発熱量低減効果が望めないものと思われる。

一方、ウォーミングアップ時間を維持するためには、できるだけガイドプレート１５６の熱容量、即ち、体積（質量）は、小さい方が望ましい。
以上より、試験品の中では、肉厚部における厚みが１．５ｍｍ、長さ１ｍｍとなっている実施例品２のガイドプレート１５６が最も優れている。
このように、ガイドプレート１５６のベルト周回方向の両端部に肉厚部を設けることにより、ガイドプレート１５６の発熱量が低減する理由について、発明者は以下のように考察した。

励磁コイル１７３で発生する交番磁束の周波数は、４００００Ｈｚと高く、ガイドプレート１５６で生じる渦電流も高周波となるため、表皮効果により、電流がガイドプレート１５６の端部の表面に集中し易くなっているものと思われる。
このように電流が集中する端部に、厚みの厚い肉厚部を設けることにより、渦電流発生時の電流密度が低下し、誘導加熱が抑制されるものと推測される。
また、ガイドプレート１５６の昇温を防止するための効果的な肉厚部の周方向の長さＬ_１、Ｌ_２が小さいほど、温度低減効果が大きくなっている。

これらの具体的な寸法については、上記開示内容に基づき、当業者であれば、適用する機種（高速機か低速機か）や、その他の設計内容に基づき決定できるものである。

以上説明したように、本実施の形態によれば、ガイドプレート１５６のベルト周回方向の両端部の厚みを厚くするという簡単な構成により、ウォーミングアップ時間を維持しつつ、特に整磁効果発動後におけるガイドプレート１５６の温度上昇を抑制することができる。

＜変形例＞
以上、本発明を種々の実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明の内容が、上記実施の形態に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を考えることができる。
（１）上記実施の形態では、ガイドプレート１５６における肉厚部１５６ａ及び１５６ｂの厚みを１．５ｍｍとし、また、長さを１ｍｍとしたが、これに限らず、ガイドプレートは、整磁効果発動後における発熱増減率が従来品よりも小さくすることができる形状（厚み及び長さ）の肉厚部を有していればよい。
（２）上記実施の形態では、ガイドプレート１５６には、ベルト周回方向における両端部のそれぞれに肉厚部が設けられているとしたが、これに限るものではなく、例えば、図７に示すように、ベルト周回方向の両端部の一方に肉厚部２５６ａを設けたガイドプレート２５６であってもよい。

このように、両端部の一方に肉厚部２５６ａを設けた場合であっても、全く肉厚部が設けられていないものと比べて、それなりに整磁効果発動後におけるガイドプレート２５６の温度上昇を抑制する効果を奏する。
上記両端部のうち、定着ベルト周回方向における上流側に肉厚部２５６ａを設ける場合には、図８に示すように、定着ベルト（不図示）の裏面が上記肉厚部２５６ａの縁を乗り上げることとなり、ガイドプレート２５６の下流側端部よりも上流側端部の方が、摩擦が大きいので、この摩擦を低減するように、肉厚部２５６ａの外周側縁部に、曲率Ｒ_２のＲ部２５６ｂを設けてもよい。

この曲率Ｒ_２の値は、上記摩擦力の低減の度合いと、このＲ部を設けることによる整磁効果発動後の発熱増減率Has2への影響とを考慮して、適宜決定することが望ましい。
（３）上記実施の形態では、ガイドプレート１５６おいて、ベルト周回方向における両端部における厚みを局部的に変化させることにより、肉厚部１５６ａ及び１５６ｂを形成していたが、これに限らず、図９に示すように、厚みがｔ_０の略均一な板体の両端部を１８０度折り曲げることにより、肉厚部３５６ａ及び３５６ｂを設けて、ガイドプレート３５６を形成してもよい。

その場合、肉厚部３５６ａ及び３５６ｂの厚みは、ｔ_０の２倍となる。
このとき、折り曲げにより対向する面同士の間には、隙間が生じない状態とすることが望ましい。
このようにすることにより、肉厚部を簡単に形成することができ、ガイドプレートの作成コストが少なくて済む。
（４）上記実施の形態では、ガイドプレート１５６のベルト周回方向の全長Ｌ_０を３５ｍｍとしたが、ガイドプレート１５６のベルト周回方向の全長を所定の値に限定するものではなく、設計条件等により適宜決定すればよい。
（５）上記実施の形態では、ガイドプレート１５６は、非磁性の低抵抗導電材料からなるとしたが、これに限らず、例えば、ガイドプレート１５６が多層構造であって、複数ある層のうちの１つが低抵抗導電層であるとしてもよい。

低抵抗導電層以外の層としては、例えば、定着ベルト１５５に接する面に、ＰＴＦＥなどをコーティングし、定着ベルト１５５との摩擦を低減する低摩擦層を設けることなどが考えられる。
この場合、低抵抗導電層の中央部よりも厚みの厚い肉厚部を、低抵抗導電層のベルト周回方向における両端部の少なくとも一方に設ければよい。
（６）なお、上記実施の形態では、タンデム型のカラープリンタについて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、モノクロプリンタであってもよく、さらに、複写機やファックスといった付加機能を有する装置であってもよく、要するに、定着ベルトとこれを周回方向に案内するガイドプレートとを用いる定着装置を備えた全ての画像形成装置に適用されるものである。

本発明は、定着ベルトとこれを周回方向に案内するガイドプレートとを用いる定着装置及びこれを用いる画像形成装置に広く適用することができる。

本発明の実施の形態に係るタンデム型カラーデジタルプリンタの断面概略図である。 本発明の実施の形態に係る定着部の部分断面斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る定着部の要部の構成を示す横断面であり、（ｃ）は、定着ベルトの部分断面図である。 シミュレーションを行った試験品の仕様を示す図である。 整磁効果発動前におけるシミュレーション結果を示す図である。 整磁効果発動後におけるシミュレーション結果を示す図である。 本発明の実施の形態に係るガイドプレートの変形例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るガイドプレートの変形例を示す拡大図である。 本発明の実施の形態に係るガイドプレートの変形例を示す図である。 従来の定着部の断面図である。

符号の説明

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
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 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
１５２ 芯金
１５３ 弾性体層
１５５ 定着ベルト
１５５ａ 離型層
１５５ｂ 弾性体層
１５５ｃ 発熱層
１５５ｄ 整磁合金層
１５５ｎ 定着ニップ
１５６ ガイドプレート
１５６ａ,１５６b 肉厚部
１６０ 加圧ローラ
１６１ 芯金
１６２ 弾性体層
１６３ 離型層
１７０ 磁束発生部
１７１ コイルボビン
１７２ 裾コア
１７３ 励磁コイル
１７４ コア
１７５ カバー

Claims (3)

1. 無端状のベルトの周回経路内側に配され、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、
   前記ベルトの周回経路内側において、前記第１ローラの軸と平行に伸びており、周回駆動されるベルトの裏面に接触して、当該ベルトをその周回方向に案内するガイドプレートと、
   前記ベルトの周回経路外側において、前記ベルトを挟んで前記ガイドプレートと対向する位置に配され、前記ベルトを加熱するための磁束を発生させる磁束発生部とを備え、
   前記ベルトは、前記磁束によって発熱する発熱層と、所定温度を超えると強磁性から非磁性に可逆的に変化する整磁合金層とを有し、
   前記ガイドプレートは、低抵抗導電層を含み、前記周回方向における両端のうちの少なくも一方の端部に、中央部よりも厚みが大きな肉厚部を有することを特徴とする定着装置。
2. 前記肉厚部は、厚みが略均一な板体の端部を１８０度折り曲げることによって形成さ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. 請求項１から２のいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置。

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