JP2010169737A - 定着装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無端状ベルトを用いた定着方式において、無端状ベルトの、移動規制部材との接触による変形や劣化を抑えるとともに、定着ローラとして無端状ベルトを備えたものを用いる場合には、無端状ベルトを所定温度に安定して維持できるようにする。
【解決手段】円板状の本体部７１と、この本体部７１の外周縁から本体部７１に対して略垂直に且つ無端状ベルト側に突出した外周壁部７２とを有する一対の移動規制部材７を、無端状ベルト４の回転軸方向の両端部に無端状ベルト４と共に回転可能に設ける。そして、本体部７１によって無端状ベルト４の、回転軸方向の移動を規制するとともに、外周壁部７２によって無端状ベルト４の半径方向外方への移動を規制する。
【選択図】図４

Description

本発明は定着装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、より詳細には定着ローラと加圧ローラとが圧接して形成されるニップ部に、トナー像の載った記録材を通過させることによって前記トナー像を記録材に溶融定着させる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。

複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの諸機能を備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置では、原稿に対応した静電潜像を感光体ドラムに形成し、この静電潜像にトナーを付着させて顕像化し、この顕像化されたトナー像を記録材上に転写し、この後、記録材上のトナー像を定着して排紙している。

このようにトナー像を定着する定着装置として、ハロゲンランプ等の加熱手段を内蔵した定着ローラと加圧ローラとを圧接して形成されたニップ部で、トナー像が転写された記録材を挟持・搬送しながら、加熱・加圧する熱ローラ定着方式の定着装置が、装置構成の簡便さもあって、これまでから広く利用されている。

このような定着装置において、定着速度の高速化を図るためにはトナーと記録材に供給する熱量を増加させる必要がある。このためにはニップ部の記録材搬送方向長さ（以下、「ニップ幅」と記すことがある）を長くする必要がある。ニップ幅を長くするには、定着ローラと加圧ローラとの圧接荷重や、加圧ローラ内のシリコーンゴム等から形成された弾性層の厚みや、２つのローラの径等を増大させることが考えられる。

しかし、圧接荷重や弾性層の厚みを増大させると、ニップ幅が軸方向に不均一になることがあり、定着ムラや記録材のしわが発生するおそれがある。また、ローラの径を増大させると、定着装置が大型化するばかりでなく、ウォーミングアップタイムが長くなるという問題がある。

そこで、ガイド部材の外周に無端状ベルトを回転自在に設けると共に、ガイド部材に対して無端状ベルトを介して圧接するように加圧ローラを設け、無端状ベルトを加熱手段で加熱することによって、ガイド部材と加圧ローラとのニップ部で挟持・搬送される転写材を加熱する定着装置が用いられている。無端状ベルトを用いることによって、ニップ幅を長くすることができ、定着速度の高速化に対応でき、また定着装置が大型化することもない。

一方で、無端状ベルトを用いたこの定着方式では、無端状ベルトが軸方向に蛇行する現象が不可避的に生じる。このため、例えば無端状ベルトの軸方向両端部にフランジを固定的に設けて、無端状ベルトが軸方向にずれるのを防止している（例えば特許文献１を参照）。

特開2004-163464

しかしながら、固定されたフランジに、回転する無端状ベルトの端部が接触していると、摺動摩擦によって折れや皺、さらには亀裂が生じることがある。また、無端状ベルトの外周部に加熱手段を設けた場合、無端状ベルトの半径方向への移動が自由であると、加熱手段と無端状ベルトとの距離が変動し無端状ベルトを所定温度に維持できず定着性が悪化することがある。

本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、無端状ベルトを用いた定着方式において、無端状ベルトの、移動規制部材との接触による変形や劣化を抑えるとともに、定着ローラとして無端状ベルトを備えたものを用いる場合には、無端状ベルトを所定温度に維持でき安定した定着作用が得られる定着装置を提供することにある。

本発明によれば、定着ローラと加圧ローラとが圧接して形成されるニップ部に、トナー像の載った記録材を通過させることによって前記トナー像を記録材に溶融定着させる定着装置において、前記定着ローラ及び前記加熱ローラの少なくとも一方が、芯金と、芯金の外周に形成された弾性層と、この弾性層の外周に非接着状態に設けられた回転可能な無端状ベルトと、この無端状ベルトの回転軸方向の両端部に位置し、前記無端状ベルトと共に回転しながら、無端状ベルトの移動を規制する一対の移動規制部材とを備え、前記一対の移動規制部材が、円板状の本体部と、この本体部の外周縁から本体部に対して略垂直に且つ無端状ベルト側に突出した外周壁部とを有し、前記本体部によって前記無端状ベルトの、回転軸方向の移動を規制するとともに、前記外周壁部によって前記無端状ベルトの半径方向外方への移動を規制することを特徴とする定着装置が提供される。

ここで、前記移動規制部材が、本体部の前記無端状ベルト側の面に、半径方向中心側に向かって回転軸方向外方へ傾斜する傾斜部を設けるのが好ましい。前記傾斜部の傾斜角度としては３０°以下が好ましい。

また、前記無端状ベルトの外径と前記外周壁部の内径との差は０．０８〜１．８ｍｍの範囲とするのが好ましい。

前記外周壁部の、前記本体部からの突出量は１．５〜８ｍｍの範囲であるのが好ましい。

前記移動規制部材の本体部の、前記無端状ベルト側の面の表面粗さＲａは０．４〜３．２μｍの範囲であるのが好ましい。なお、本明細書において表面粗さは非接触表面粗さ計で測定したものである。

前記移動規制部材の材質としてはイミド系樹脂又はステンレス鋼が好ましい。

定着ローラとして前記無端状ベルトを備えたものを用いる場合には、前記定着ローラの外周部に、前記無端状ベルトを加熱するための加熱手段を配置するのが望ましい。この場合、装置の立ち上げ時間の短時間化及び省エネルギー化などの観点から、前記無端状ベルトが金属材料を含み、前記加熱手段が電磁誘導を利用するものであるのが好ましい。また、前記無端状ベルトとしては、内側から順に、金属材料を含む金属発熱層と、弾性層と、離型層とを備えるものが好ましい。

また、前記無端状ベルトの、前記金属発熱層の軸方向長さが前記弾性層及び前記離型層よりも長く、前記弾性層及び前記離型層の両端部から前記金属発熱層が軸方向外方に突出し、前記金属発熱層の突出量が、前記外周壁部の前記本体部からの突出量と同じ又はそれ以上であるのが好ましい。

前記金属材料としては、ニッケル、ステンレス鋼、鉄とニッケルの合金の少なくとも１つが好ましい。

また本発明によれば、前記のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明の無端状ベルトを用いた定着装置では、円板状の本体部と、この本体部の外周縁から本体部に対して略垂直に且つ無端状ベルト側に突出した外周壁部とを有する一対の移動規制部材を、無端状ベルトの回転軸方向の両端部に無端状ベルトと共に回転可能に設けたので、無端状ベルトの、移動規制部材との接触による変形や劣化が抑えられる。

また、一対の移動規制部材によって、回転軸方向及び半径方向外方への無端状ベルトの移動が規制されるので、定着ローラとして無端状ベルトを備えたものを用いる場合には、加熱手段と無端状ベルトとの距離が一定となり、無端状ベルトを所定温度に維持でき安定した定着作用が得られる。

本発明に係る画像形成装置及び定着装置の一例を示す概説図である。 定着装置の概説図である。 図２の定着ローラの斜視図である。 図２の定着装置の定着ローラと加圧ローラの端部の様子を示す概説図である。 無端状ベルトの実施形態例を示す概説図である。 本発明に係る定着装置の他の実施形態を示す概説図である。 本発明に係る定着装置の他の実施形態を示す概説図である。

以下、本発明に係る定着装置及び画像形成装置について図に基づいてより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。

図１は、本発明に係る画像形成装置の一例を示す概説図である。図１の画像形成装置は、タンデム型デジタルカラープリンタ（以下、単に「プリンタ」と記すことがある）である。もちろん、プリンタのほか、さらにスキャナを有する複写機、ファクシミリ又はそれらの機能を複合的に備えた複合機等にも本発明を適用することができる。なお、以下において、説明の対象である装置または部材がイエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)またはブラック(Ｋ)のいずれのものであるかを明確にする必要がある場合は、「(Ｙ)」、「(Ｍ)」、「(Ｃ)」、「(Ｋ)」の文字を符号に付加して説明し、それ以外の場合はそれら文字を省略して説明する。

プリンタ１は、その内部のほぼ中央部に中間転写ベルト１１を備えている。中間転写ベルト１１は、ローラ１２、テンションローラ１３、ガイドローラ１４、１５の外周部に掛け渡されて反時計回りに回転駆動する。テンションローラ１３は、外側へスライド可能に取り付けられていると共に、押しバネＳによって中間転写ベルト１１の内側から外側に向かって付勢されている。これにより、中間転写ベルト１１は、常に張力がかかった状態となっている。

中間転写ベルト１１の下部水平部の下には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色にそれぞれ対応する４つの作像部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂが、中間転写ベルト１１に沿ってこの順に並んで配置されている。各作像部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂは、感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂをそれぞれ有している。各感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂの周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電器２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂと、プリントヘッド部２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｂと、現像器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｂと、クリーナ２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｂとがそれぞれ配置されている。プリントヘッド部２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｂは、感光体ドラムの軸方向と平行な主走査方向に並べられた多数のＬＥＤから構成されている。

そして、中間転写ベルト１１を挟んで、各感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂと対向する位置には、一次転写ローラ３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｂが設けられている。また、中間転写ベルト１１のローラ１２で支持された部分には、２次転写ローラ１６が圧接されている。２次転写ローラ１６と中間転写ベルト１１とのニップ部が２次転写領域１７となる。この２次転写領域１７において中間転写ベルト１１上に形成されたトナー像が、搬送されてきた用紙（記録材）Ｐに転写される。

プリンタ１に下部には、給紙カセット９１が着脱可能に配置されている。給紙カセット９１内に積載収容された用紙Ｐは、給紙ローラ９２の回転によって最上部のものから１枚ずつ引き出されて搬送路９３に送り出される。搬送路９３は、給紙カセット９１から、タイミングローラ対９４のニップ部、２次転写領域１７、および定着装置Ｔを通って排紙トレイ９８まで延びている。給紙カセット９１から送り出された用紙Ｐは、タイミングローラ対９４に搬送され、ここで所定のタイミングで２次転写領域１７に送り出される。

定着装置Ｔは、定着ローラ４と、定着ローラ４に圧接する加圧ローラ５と、定着ローラ４の外周に離隔して配置された磁束発生部６とを備える。定着ローラ４と加圧ローラ５とのニップ部を用紙Ｐが通過することによって、用紙Ｐ上に２次転写されたトナー像が加熱溶融されて用紙Ｐに定着する。この定着装置Ｔの詳細については後述する。

このような構成のプリンタ１の概略動作について説明する。まず、カラー画像を出力するフルカラーモードの場合、外部装置（例えばパソコン）からプリンタ１の画像信号処理部（不図示）に画像信号が入力されると、画像信号処理部ではこの画像信号をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックに色変換したデジタル画像信号を作成し、この信号をプリントヘッド用ＬＥＤドライブ回路に伝達する。このドライブ回路は、入力されたデジタル信号に基づいて、各作像部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂのプリントヘッド部２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｂを発光させて露光を行う。この露光は、プリントヘッド部２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｂの順にそれぞれ時間差をもって行われる。これにより、各感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂの表面に各色用の静電潜像がそれぞれ形成される。

各感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂ上に形成された静電潜像は、各現像器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｂによってそれぞれ現像されて各色のトナー像となる。そして、各色のトナー像は、各一次転写ローラ３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｂの作用により、図中反時計回りに回転する中間転写ベルト１１上に順次一次転写されて重ね合わせられる。

このようにして中間転写ベルト１１上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト１１の移動にしたがって２次転写領域１７に達する。一方、給紙カセット９１から搬送路９３に送り出された用紙Ｐは、タイミングローラ対９４によって、トナー像が２次転写領域１７に達するタイミング合わせて２次転写領域１７へ搬送される。そして、２次転写ローラ１６にはトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加される。これにより、２次転写領域１７において、重ね合わされた各色トナー像は中間転写ベルト１１から用紙Ｐに一括して２次転写される。なお、２次転写後に中間転写ベルト１１上に残留するトナーは、不図示のベルトクリーナにより回収される。

トナー像が２次転写された用紙Ｐは、搬送路９３を通って定着装置Ｔに送られ、そこでニップ部を通過することによりトナー像が用紙Ｐに定着される。そして、用紙Ｐは排紙トレイ９８に排出される。

図２に、図１のプリンタ１で使用されている定着装置Ｔの概説図を示す。定着装置Ｔは、定着ローラ４と加圧ローラ５とが圧接してなり、定着ローラ４の外周には定着ローラ４に対して離隔対向する位置に磁束発生部６が設けられている。以下、各部材について順に説明する。

定着ローラ４は、中空円筒状の芯金４１と、芯金４１の外周に形成された弾性層４２と、弾性層４２の外周に非接着状態に設けられた無端状ベルト４３とを備える。芯金４１の材料としてはアルミニウムや鉄などの金属材料の他、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの耐熱性樹脂などを使用できる。なお、本実施形態のように加熱手段として電磁誘導加熱手段を用いている場合には、芯金４１が電磁誘導によって加熱されるのを防ぐためアルミニウムなどの非磁性材料を用いるのが好ましい。

弾性層４２は耐熱性及び弾性を有する部材から形成される。このよう部材としては例えばシリコンスポンジ体が好適である。弾性層４２としてスポンジ体を用いると、無端状ベルト４３を断熱保持できると同時に、無端状ベルト４３の撓みも許容するので、定着ローラ４と加圧ローラ５とのニップ部の長さを長くできる。例えば弾性層４２にシリコンスポンジ材を使用する場合、その厚さは２ｍｍ〜１５ｍｍの範囲が好ましく、より好ましくは３ｍｍ〜１０ｍｍの範囲である。また弾性層４２の硬度はアスカーゴム硬度計で１０度〜６０度の範囲が好ましく、より好ましくは１５度〜２０度の範囲である。

無端状ベルト４３は、図２の部分拡大図のように、内周側から電磁誘導発熱層（金属発熱層）４３１、弾性層４３２、離型層４３３の積層構造を有する。この無端状ベルト４３は、弾性層４２の外周に非接着状態に設けられている。電磁誘導発熱層４３１は、磁束発生部６による励磁によりジュール熱を発生させる層である。その材料としては金属材料が好ましく、その中でもニッケル、ステンレス鋼、鉄、ニッケルと鉄の合金の少なくとも１つが好ましい。また、磁性金属粒子を樹脂に混入したものを使用してもよい。電磁誘導発熱層４３１の厚さとしては例えば１０μｍ〜１００μｍの範囲が好ましく、より好ましくは２０〜５０μｍの範囲である。

無端状ベルト４３の弾性層４３２は、用紙Ｐと無端状ベルト４３表面との密着性を高めるための層であって、耐熱性及び弾性を有する部材が使用される。例えば、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好適に使用される。なお、弾性層４３２には、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、ガラス等が挙げられる。この他、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、酸化ベリリウム等も使用できる。また、弾性層４３２の厚みは、例えば１０μｍ〜８００μｍの範囲が好ましく、より好ましくは１００μｍ〜３００μｍの範囲である。また、弾性層４３２の硬度は、例えばＪＩＳ硬度で１度〜８０度の範囲が好ましく、より好ましくは５度〜３０度の範囲である。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できる。

無端状ベルト４３の離型層４３３は、無端状ベルト４３の表面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等のフッ素樹脂が例示される。離型層４３３の厚みは、例えば５μｍ〜１００μｍの範囲が好ましく、より好ましくは１０μｍ〜５０μｍの範囲である。なお、離型層４３３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よい。

図２において、加圧ローラ５は、中空円筒状の芯金５１上に、弾性層５２と離型層（不図示）とがこの順で積層されてなる。芯金５１としては、アルミニウムや鉄などの金属材料の他、ＰＰＳなどの耐熱性樹脂も使用できる。また弾性層５２としては、定着ローラ４の弾性層４２と同じ材用がここでも好適に使用できる。離型層としては、無端状ベルト４３の離型層４３２と同じ材料がここでも好適に使用できる。

加圧ローラ５は、バネ等の付勢部材によって定着ローラ４側に付勢され、定着ローラ４との間でニップ部を形成する。例えば、加圧ローラ５が定着ローラ４に対して３００Ｎ〜５００Ｎの荷重で加圧され、ニップ部の長さが５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内となるようにするとよい。なお、用紙Ｐ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、加圧ローラ５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る。一方、定着ローラ４は加圧ローラ５との圧接摩擦力によって加圧ローラ５の回転に従動回転する。なお、これらの回転駆動は、定着ローラ４を主駆動として、加圧ローラ５を従動回転としてもよい。

図２において、磁束発生部６は、コイル部６１、コア部６２、コイルホビン６３等で構成されている。コイル部６１は、定着ローラ４の外周の一部を覆うように配設されたコイルホビン６３上に細線を束ねたリッツ線を巻回して軸方向（図２の紙面垂直方向である。）に延設したものである。コイルホビン６３は、耐熱性の高い樹脂材料等からなり、コイル部６１を保持する。コア部６２は、フェライト等の強磁性体（比透磁率が１０００〜３０００程度である。）からなり、発熱層に向けて効率のよい磁束を形成するためにセンターコア６２ａやサイドコア６２ｂが設けられている。コア部６２は、軸方向に延設されたコイル部６１に対向するように設置されている。

磁束発生部６には、不図示の高周波インバータが接続されており、高周波インバータからコイル部６１に１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの交流電流が印加されることによって、無端状ベルト４３の電磁誘導発熱層４３１が発熱し、無端状ベルト４３の表面温度は所定温度に維持される。

図３に定着ローラ４の斜視図、図４に定着ローラ４の軸方向端部の拡大断面図をそれぞれ示す。定着ローラ４の軸方向両端部には、図３に示すように、無端状ベルト４３の軸方向の移動を規制する略円板状の一対の移動規制部材７ａ，７ｂ（以下、総称して「移動規制部材７」と記すことがある）が設けられる。この移動規制部材７の外径は、定着ローラ４の外径より大きく、中心に貫通孔が形成されている。図４に示すように、この移動規制部材７の芯金４１への取付けは、まず移動規制部材７の貫通孔を芯金４１に嵌め入れ、次いで移動規制部材７と弾性層４２とを固着した後、移動規制部材７の外側の芯金４１にＥリング９０を取り付けることにより行われる。これにより、移動規制部材７は芯金４１及び弾性層４２と共に回転する。

移動規制部材７は、円板状の本体部７１と、本体部７１の外周縁から略垂直に定着ローラ側へ突出した外周壁部７２とが一体形成されてなる。外周壁部７２の内径は、無端状ベルト４３の外径よりも大きく、外周壁部７２によって無端状ベルト４３の半径方向外方への移動が規制される。また、本体部７１には、半径方向中心側に向かって回転軸外方へ傾斜する傾斜部７３が形成されている。本体部７１によって、無端状ベルト４３の回転軸方向の移動が規制される。また、加圧ローラ５とのニップ部において、加圧ローラ５の押圧力によって無端状ベルト４３が半径方向中心方向に移動する際、本体部７１に形成された傾斜部７３によって、無端状ベルト４の端部の本体部７１との摺動が軽減され、無端状ベルト４の端部の劣化が抑制される。傾斜部７３の傾斜角度θ（図４の拡大図に図示）としては３０°以下が好ましい。

移動規制部材７の材質としては、無端状ベルト４が摺動した際の滑り性の点などから、ポリイミドやポリアミドイミドなどのイミド系樹脂又はステンレス鋼が好ましい。また、移動規制部材７の表面粗さＲａは０．４〜３．２μｍの範囲が同様の理由から好ましい。

また、移動規制部材７の外周壁部７２の内径と、無端状ベルト４の外径との差は０．０８〜１．８ｍｍの範囲が好ましい。さらに、外周壁部７２の本体部７１からの突出量は１．５〜８ｍｍの範囲が好ましい。このような範囲とすることによって、無端状ベルト４と外周壁部７２との接触を最小限に抑えながら、無端状ベルト４の磁束発生部６との距離を一定に安定して維持できる。

図５に、無端状ベルト４の他の実施形態を示す。この図に示す無端状ベルト４は、図２の部分拡大図に示したものと基本構成は同じであって、半径方向内方から電磁誘導発熱層４３１、弾性層４３２、離型層４３３の積層構造を有する。図２に示した無端状ベルト４と異なる点は、無端状ベルト４の両端部において、電磁誘導発熱層４３１が、弾性層４３２及び離型層４３３の端部から軸方向外方にさらに延出している点である。電磁誘導発熱層４３１の突出量は、外周壁部７２の本体部７１からの突出量と同じ又はそれ以上である。これにより、無端状ベルト４が軸方向に蛇行した場合あるいは半径方向にバタついた場合に、移動規制部材７には、比較的剛性の高い電磁誘導発熱層４３１のみが接触し、弾性層４３２及び離型層４３３は接触しなくなり、弾性層４３２及び離型層４３３の移動規制部材７との接触による劣化が確実に防止されるようになる。

以上、説明した実施形態では加熱手段として電磁誘導加熱方式を用いていたが、本発明の加熱手段はこれに限定されるものではなく、例えばハロゲンランプによる赤外線照射加熱など従来公知の加熱手段を用いることができる。なお、電磁誘導加熱方式以外の加熱手段を用いる場合には、無端状ベルト４３の構成として、金属材料からなる電磁誘導発熱層４３１は当然ながら必要としない。

図６に、本発明に係る定着装置の他の実施形態を示す。この図の定着装置が、図１に示した定着装置と異なる点は、加圧ローラ４’として定着ローラ４と同じ構成のものを用いる点にある。すなわち、図６の定着装置は、用紙Ｐに対して表裏両面から熱を加える方式の装置である。このような定着装置によれば、短時間に多くの熱を用紙Ｐに与えることができるので、用紙Ｐの搬送速度が速い画像形成装置に好適に使用される。なお、この図では定着ローラ４と加圧ローラ４’とが同一構成で対称性を有するように配置されているので、便宜上、用紙Ｐの未定着トナー像が載っている側を定着ローラ４とし、もう一方を加圧ローラ４’としている。

図７に、本発明に係る定着装置のさらに他の実施形態を示す。この図の定着装置は、定着ローラ３と加圧ローラ８とを備える。加圧ローラ８は、不図示のバネ等の付勢手段によって定着ローラ３側へ押圧され、定着ローラ３と加圧ローラ８との間にニップ部が形成される。定着ローラ３は、不図示の回転駆動手段によって図中反時計回りに回転し、これによって加圧ローラ８は時計回りに従動回転する。もちろん、加圧ローラ８が駆動し、定着ローラ３が従動回転するようにしても構わない。

定着ローラ３は、円筒状に成形されてなる芯金３１を備える。そして、芯金３１の中心部の軸方向には、加熱手段としてのハロゲンヒータＨが設けられている。芯金３１の材質は、アルミニウムや鉄などの金属材料が好ましい。また、その厚さは、０．１〜５ｍｍの範囲が好ましく、軽量化及びウォームアップ時間の短縮化等を考慮すると０．２〜１．５ｍｍの範囲がより好ましい。また、表面の離型性を向上させるために、芯金３１の表面に離型層３２が設けられている。離型層３２は、ＰＦＡやＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ等のフッ素系材料からなるチューブを被着したものであってもよいし、あるいは前記フッ素系材料をコーティングしたものであってもよい。離型層３２の厚さは５〜１００μｍの範囲が好ましい。また、水との接触角は９０度以上が好ましく、より好ましくは１１０度である。さらに、表面粗さは０．０１〜５０μｍの範囲が好ましい。フッ素系チューブとしては、市販品の「PFA350-J」、「451HP-J」、「951HP Plus」（いずれも三井・デュポンケミカル社製）が好適に使用できる。また、ニップ部幅を長くするために、芯金３１と離型層３２との間に、弾性層をさらに設けてもよい。弾性層の材質としては、弾性と耐熱性を有するものが望ましく、例えば、シリコーンゴムやフッ素ゴムなどが挙げられる。弾性層の厚さに特に限定はないが、通常は、０．０５〜２ｍｍの範囲が好ましい。

加圧ローラ８は、中空円筒状の芯金８１と、芯金８１の外周に形成された弾性層８２と、弾性層８２の外周に非接着状態に設けられた無端状ベルト８３とを備える。そして、加圧ローラ８の軸方向両端部には、無端状ベルト８３の軸方向の移動を規制する略円板状の一対の移動規制部材（図３を参照）が設けられる。この加圧ローラ８における芯金８１や弾性層８２、無端状ベルト８３、移動規制部材７の具体的材料は、無端状ベルト８３に電磁誘導発熱層を必要としないこと以外、図１に示した定着ローラ４で例示したものがここでも例示される。

無端状ベルト８３を用いたこのような加圧ローラ８の場合も、移動規制部材７は無端状ベルト８３と共に回転するので、無端状ベルト８３の側部の折れや皺、亀裂の発生が格段に抑制される。また、移動規制部材７の本体部７１によって、無端状ベルト４３の回転軸方向の移動が規制され、移動規制部材７の外周壁部７２によって無端状ベルト４３の半径方向外方への移動が規制される。これにによって、無端状ベルト８３の蛇行等が防止される。

本発明の定着装置では、円板状の本体部と、この本体部の外周縁から本体部に対して略垂直に且つ無端状ベルト側に突出した外周壁部とを有する一対の移動規制部材を、無端状ベルトの回転軸方向の両端部に無端状ベルトと共に回転可能に設けたので、無端状ベルトの、移動規制部材との接触による変形や劣化が抑えられ有用である。

３ 定着ローラ
４ 定着ローラ
５ 加圧ローラ
６ 磁束発生部（加熱手段）
７，７ａ，７ｂ 移動規制部材
８ 加圧ローラ
Ｔ 定着装置
Ｐ 用紙（記録材）
４１ 芯金
４２ 弾性層
４３ 無端状ベルト
７１ 本体部
７２ 外周壁部
７３ 傾斜部
８１ 芯金
８２ 弾性層
８３ 無端状ベルト
４３１ 電磁誘導発熱層（金属発熱層）
４３２ 弾性層
４３３ 離型層

Claims (13)

1. 定着ローラと加圧ローラとが圧接して形成されるニップ部に、トナー像の載った記録材を通過させることによって前記トナー像を記録材に溶融定着させる定着装置において、
   前記定着ローラ及び前記加熱ローラの少なくとも一方が、芯金と、芯金の外周に形成された弾性層と、この弾性層の外周に非接着状態に設けられた回転可能な無端状ベルトと、この無端状ベルトの回転軸方向の両端部に位置し、前記無端状ベルトと共に回転しながら、無端状ベルトの移動を規制する一対の移動規制部材とを備え、
   前記一対の移動規制部材が、円板状の本体部と、この本体部の外周縁から本体部に対して略垂直に且つ無端状ベルト側に突出した外周壁部とを有し、前記本体部によって前記無端状ベルトの、回転軸方向の移動を規制するとともに、前記外周壁部によって前記無端状ベルトの半径方向外方への移動を規制することを特徴とする定着装置。
2. 前記移動規制部材が、本体部の前記無端状ベルト側の面に、半径方向中心側に向かって回転軸方向外方へ傾斜する傾斜部を有する請求項１記載の定着装置。
3. 前記傾斜部の傾斜角度が３０°以下である請求項２記載の定着装置。
4. 前記無端状ベルトの外径と前記外周壁部の内径との差が０．０８〜１．８ｍｍの範囲である請求項１〜３のいずれかに記載の定着装置。
5. 前記外周壁部の前記本体部からの突出量が１．５〜８ｍｍの範囲である請求項１〜４のいずれかに記載の定着装置。
6. 前記移動規制部材の本体部の、前記無端状ベルト側の面の表面粗さＲａが０．４〜３．２μｍの範囲である請求項１〜５のいずれかに記載の定着装置。
7. 前記移動規制部材の材質がイミド系樹脂又はステンレス鋼である請求項１〜６のいずれかに記載の定着装置。
8. 前記無端状ベルトを備えた前記定着ローラの外周部に、前記無端状ベルトを加熱するための加熱手段が配置された請求項１〜７のいずれかに記載の定着装置。
9. 前記無端状ベルトが金属材料を含み、前記加熱手段が電磁誘導を利用するものである請求項８記載の定着装置。
10. 前記無端状ベルトが、内側から順に、金属材料を含む金属発熱層と、弾性層と、離型層とを備えるものである請求項９記載の定着装置。
11. 前記金属発熱層の軸方向長さが前記弾性層及び前記離型層よりも長く、前記弾性層及び前記離型層の両端部から前記金属発熱層が軸方向外方に突出し、
    前記金属発熱層の突出量が、前記外周壁部の前記本体部からの突出量と同じ又はそれ以上である請求項１０記載の定着装置。
12. 前記金属材料がニッケル、ステンレス鋼、鉄とニッケルの合金の少なくとも１つである請求項９〜１１のいずれかに記載の定着装置。
13. 請求項１〜１２のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。