JP4725602B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

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、誘導加熱される定着ベルトを利用した定着装置においてウォーミングアップ時間を短縮する技術に関する。

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９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、抵抗が小さな非磁性体からなり、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と接する中央部分においては、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内を通っていた磁束が、今度は整磁合金層３０１ｂを突き抜けてガイドプレート３０５に到達する。
この磁束によって、ガイドプレート３０５では、当該磁束を打ち消す方向にうず電流が生じ、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、特許文献１記載の定着ベルト３０１は、整磁合金層を含んでおり、通常の定着ベルトよりも熱容量が大きいため、その分、ウォーミングアップ時間が若干長くなる。
このため、本発明者らは、整磁合金層３０１ｂをガイドプレート３０５側に設けて、定着ベルト３０１の熱容量を小さくすることを思いついた。

しかし、このような構成を用いても、ガイドプレート３０５は、熱容量が大きくなっているので、定着ベルト３０１とガイドプレート３０との間の熱伝導が大きいと、ウォーミングアップ時間が思ったほど短縮できないという問題がある。
そこで、定着ベルト３０１の周回方向におけるガイドプレート３０の長さを短くして、定着ベルト３０１とガイドプレート３０の接触面積を減らし、熱伝導を小さくすることが考えられるが、長さが短くなると、非通紙部の自動温度制御性能が低下してしまう。

本発明は、整磁合金層をガイドプレート側に設けた構成において、非通紙部の温度制御性能を維持しながら、定着ベルト３０１とガイドプレート３０との間の熱伝導を小さくして、ウォーミングアップ時間の短縮化が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た第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を有し、前記ガイドプレートは、表面が前記ベルトと対向し、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、当該整磁合金層の裏面の前記周回方向両端に亘って沿設された低抵抗導電層とを有し、前記両端のうちの少なくとも一方の端部が、前記磁束発生部および前記ベルトから遠ざかる方向に折り曲げられていることを特徴とする。

上記構成では、ガイドプレートは、上記両端のうちの少なくも一方の端部が、ベルトから遠ざかる方向に折り曲げられているので、その分ベルトの接触面積が少なくなり、ベルトとガイドプレートとの間の熱伝導が少なくなるため、定着装置のウォーミングアップ時間が短縮されると共に、整磁合金層と低抵抗導電層との相互作用により温度制御が行われたときのベルトの温度低下率も大きくなるので、より効率的にベルトの幅方向の両端部における温度制御が実施される。

また、前記ガイドプレートは、前記両端のうち、前記周回方向における当該ガイドプレートよりも上流側の端部が折り曲げられていることが望ましい。
これにより、ガイドプレートの上記上流側端部との摩擦により生じるベルトの摩耗が抑制される。
また、前記ガイドプレートは、前記折り曲げの角度が１８０度であることが望ましい。

これにより、ベルトの摩耗を抑制しつつ、より効率的にベルトの幅方向の両端部における温度制御を実施することができる。
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。
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＞
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。
＜定着部＞
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）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、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、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、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、矢印Ａ方向に周回駆動される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り、この他、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。

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、図示していないが定着ベルト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、このセンサの検出信号により定着ベルト１５５の現在の温度を検出し、この検出温度に基づき定着ニップ１５５ｎの領域の温度が目標温度に維持されるように励磁コイル１７３への電力供給が制御される。
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、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と対向している整磁合金層１５６ａと、これの裏面であって、定着ベルト１５５の周回方向（以下、「ベルト周回方向」という。）における両端に亘って設けられた低抵抗導電層１５６ｂとからなり、表面が定着ベルト１５５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。

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。
そして、このガイドプレート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となっている板をその外周が曲率半径Ｒ_１となるようにカーブしており、さらに、ベルト周回方向における上流側及び下流側の端部において、先端からそれぞれＬ_１、Ｌ_２の距離の位置で、定着ベルト１５５から遠ざかる側に１８０度折り曲げられている。

この折り曲げによって対向する面同士の間が、殆ど隙間のない状態となっている。
ここでは、Ｌ_１及びＬ_２の値は、いずれも同じ値となっており、その長さは、約５ｍｍとなっている。
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１５６ａは、ニッケルと鉄の合金などからなり、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。
この他の材料として、ニッケルと鉄とクロムなどを用いてもよい。
低抵抗導電層１５６ｂは、例えば、厚みが約５００μｍの銅などの非磁性の低抵抗導電材料から形成される。

この他の材料として、アルミニウムなどを用いてもよい。
整磁合金層１５６ａが強磁性体のとき、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１５６ａに達し、当該整磁合金層１５６ａのベルト周回方向における略中央から両端側に分岐し、その先で最も近い位置にある裾コア１７２へと向かう。

このとき、発熱層１５５ｃは、これを突き抜ける磁束により渦電流が生じて誘導加熱される。
整磁合金層１５６ａは、定着ベルト１５５からの熱伝導によって、キュリー温度以上となった場合、その部分が強磁性体から非磁性に転じ、磁束発生部１７０からの磁束が発熱層１５５ｃから整磁合金層１５６ａを介して低抵抗導電層１５６ｂに通り抜け易くなる。この低抵抗導電層１５６ｂは低抵抗なので、そこで発生した渦電流により磁束発生部１７０で発生した磁束を打ち消す方向の磁束が発生し、その部分における磁束密度を低下させて発熱層１５５ｃの発熱が抑えられる。

上記キュリー温度は、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おり、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、ベルト幅方向に当該シートが通過しない両端側の部分、即ち、非通紙部Ｐの温度が、当該シートに熱が奪われないために目標温度を上回っても、キュリー温度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。

本実施の形態の定着部５のガイドプレート１５６ように、ベルト周回方向における両端部が折り曲げられると、折り曲げない状態と比べて、ガイドプレート１５６と定着ベルト１５５との接触面積が小さくなるので、定着ベルト１５５が加熱される際にガイドプレート１５６に伝わる無駄な熱量が小さく抑えられ、定着ベルト１５５の昇温スピードが速くなり、ウォーミングアップ時間の短縮が図ることができる。

また、ガイドプレート１５６のベルト周回方向における両端部を折り曲げることにより、これら両端における定着ベルト１５５との摩擦が低減し、定着ベルト１５５の劣化が抑制された。
さらに、本発明者らは、鋭意検討の結果、このような折り曲げをガイドプレートに対して実施しても、折り曲げを行わなかったガイドプレートより整磁合金層１５６ａの磁性変化前後で生じる定着ベルト１５５の温度変化幅が大きくなり、反って非通紙部Ｐの温度制御性能が向上することを見い出した。

これにより、定着ベルト１５５の非通紙部Ｐの温度上昇をより迅速に抑制することができる。
以下、本実施の形態の定着部５における非通紙部Ｐの温度制御性能の向上について説明する。
（温度制御性能に関するシミュレーション結果）
以下に記載の実施例品と従来品とにおいて、整磁合金層が強磁性体から非磁性体に変化したときの定着ベルトの温度変化率を、有限要素法を用いて算出した。
＜具体的仕様＞
（実施例品と従来品とで共通するパラメータについて）
ｉ）ガイドプレート
ベルト周回方向の全長Ｌ_０ ：３０ｍｍ
外周曲率半径Ｒ_１ ：２０ｍｍ
整磁合金層の膜厚 ：２００μｍｍ
整磁合金層のキュリー温度未満での透磁率：１３０Ｈ／ｍ
整磁合金層のキュリー温度以上での透磁率：３Ｈ／ｍ
低抵抗導電層の材質 ：銅
低抵抗導電層の膜厚 ：５００μｍｍ
ii）励磁コイル
線径：０．１５ｍｍ
線長：８００ｍｍ
巻数：１０
消費電力は、整磁合金層が強磁性体状態にあるときにおける電力を基準に、全て一定とした。
（実施例品と従来品とで相違するパラメータについて）
ガイドプレートのベルト周回方向における折り曲げの有無
１）実施例品
ガイドプレートのベルト周回方向における両端部に折り曲げあり
上流側折り曲げ量Ｌ_１：５ｍｍ
下流側折り曲げ量Ｌ_２：５ｍｍ
折り曲げ角 ：１８０度
（低抵抗導電層１５６ｂ同士が隙間無く接触する状態）
２）従来品
ガイドプレートのベルト周回方向における両端部に折り曲げなし

E = (T₀-T₁)/T₀×100
T₀: 整磁合金層が強磁性体のときの定着ベルトの温度
T₁: 整磁合金層が非磁性体のときの定着ベルトの温度
表1から明らかなように、実施例品は、従来品よりも、整磁合金層が強磁性体から非磁性体に転じたときの温度低下の割合が大きいことがわかる。

ガイドプレートの両端は、整磁合金層１５６ａが強磁性体となっている場合であっても、比較的磁束密度が高い場所であるため、従来品のガイドプレートのように、ガイドプレートの両端で低抵抗導電層１５６ｂの端面が露出していると、この端面からいくらかの洩れ磁束が侵入し、そのため磁束発生部１７０で発生させた磁束の一部を打ち消してしまい、加熱効率を低下させているものと推測される。

実施例品のガイドプレートでは、ベルト周回方向の両端部が折り曲げられていることにより、整磁合金層１５６ａが強磁性体となっているときにおいて、ガイドプレートの両端よりも磁束密度の低い中心寄りの位置で、抵抗導電層１５６ｂの端面が露出しているため、低抵抗導電層１５６ｂの端部に洩れ磁束が侵入し難くなっている。
これによって、整磁合金層１５６ａが強磁性体となっているときの定着ベルト温度T₀は、ガイドプレート１５６のベルト周回方向の両端部が折り曲げられている実施例品の方が、折り曲げられていない従来品よりも大きくなり、強磁性体から非磁性体に転じる際の温度差が大きくなって、温度低下率Ｅが大きくなる、つまり、温度制御性能が向上するものと考えられる。

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を折り曲げるという簡単な構成により、ウォーミングアップ時間の短縮化が図られるだけでなく、定着部５の非通紙部Ｐの温度制御性能も向上すると共に、定着ベルト１５５の耐摩耗性をも向上することができる。
＜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のベルト周回方向における両端部のそれぞれを折り曲げたとしたが、これに限るものではなく、例えば、図４に示すように、ガイドプレート１５６のベルト周回方向の全長はＬ_０のままで、上記両端部のうちの少なく一方の端部を折り曲げたとしても、上記両端部のいずれも折り曲げられていないものと比べ、ウォーミングアップ時間の短縮化、非通紙部Ｐの温度制御性能の向上及び定着ベルト１５５の耐摩耗性の向上について、それなりの効果を奏する。

同図に示すように、定着ベルト１５５の裏面が上記両端部の上流側の縁を乗り上げることとなり、下流側よりも上流側の摩擦が大きいので、この摩擦を低減するように、上記両端部のうちのどちらか一方の端部を折り曲げるとすれば、上流側を優先して折り曲げることが望ましい。
（２）上記実施の形態では、ガイドプレート１５６は、ベルト周回方向における上流側及び下流側の端部において、先端からそれぞれＬ_１、Ｌ_２の距離の位置で、定着ベルト１５５から遠ざかる側に１８０度折り曲げられているとしたが、これに限定するものではなく、Ｌ_１、Ｌ_２の距離は、非通紙部Ｐの温度制御性能を阻害しない範囲で適宜決定すればよい。

また、折り曲げの角度も１８０度に限定するものではなく、例えば、図５に示すように、ガイドプレートのベルト周回方向における少なくとも一方の端部を僅かに折り曲げ、折り曲げ部の内角θ１が鈍角となるようにしてもよく、もしくは、図６に示すように、折り曲げ部の内角θ２が略直角になるようにしてもよく、さらには、鋭角となるようにしても構わない。

このようにすれば、このような折り曲げを行っていない状態と比べて、低抵抗導電層の端面が磁束密度の高い場所から遠ざかるので、低抵抗導電層の端部への洩れ磁束の侵入がそれなりに抑制されるからである。
また、その場合の折り曲げ部の長さＬ_３（図５参照）及びＬ_４（図６参照）は、上記と同様に、非通紙部Ｐの温度制御性能を阻害しない範囲で適宜決定すればよい。
（３）上記実施の形態では、ガイドプレート１５６のベルト周回方向における端部を１８０度折り曲げた場合、この折り曲げにより対向する面同士の間には、殆ど隙間が生じない状態となっているとしたが、例えば、図７に示すように、曲げＲを大きくとって、曲げ中心に空間を設けてもよい。

また、この場合、低抵抗導電層２８６ｂの端面は露出していないので、折り曲げる長さにあまり影響されずに、低抵抗導電層への洩れ磁束の侵入を抑制することができる。
（４）また、上記実施の形態では、ガイドプレートのベルト周回方向における１つの端部において、折り曲げ箇所は１箇所であったが、図８に示すように、多段階的に折り曲げを実施しても構わない。
（５）本実施の形態及び上記（１）〜（４）の変形例において、ガイドプレートのベルト周回方向の全長は、全てＬ_０であるが（図３（ｂ）、図４〜図８参照）、これは、ガイドプレートのベルト周回方向の端部を折り曲げる前の状態を統一し、この状態を基準として、端部を折り曲げることによるウォーミングアップ時間の短縮化及び定着部５の非通紙部Ｐの温度制御性能向上の有効性を示したかったに過ぎず、ガイドプレート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い。

このことは、例えば、図４において、ガイドプレートのベルト周回方向の全長をＬ_０よりも５ｍｍほど長くし、その分、折り曲げる部分の長さを、Ｌ_１よりも５ｍｍ長くすれば、結果として、定着ベルトとガイドプレートの接触面積は変わらないことからもわかる。
つまり、ガイドプレートのベルト周回方向の端部を折り曲げないものと、折り曲げたものとでは、後者の方が前者よりもよりウォーミングアップ時間の短縮化、非通紙部Ｐの温度制御性能の向上及び定着ベルトの耐摩耗性が向上するということであり、全長Ｌ_０は、設計条件等により適宜決定すればよい。
（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）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、（ｂ）は、本発明の実施の形態に係るガイドプレートの拡大断面図であり、（ｃ）は、定着ベルトの部分断面図である。 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 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
１５５ｎ 定着ニップ
１５６ ガイドプレート
１５６ａ 整磁合金層
１５６ｂ 低抵抗導電層
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 (4)

1. 無端状のベルトの周回経路内側に配された第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を有し、
   前記ガイドプレートは、表面が前記ベルトと対向し、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、当該整磁合金層の裏面の前記周回方向両端に亘って沿設された低抵抗導電層とを有し、前記両端のうちの少なくとも一方の端部が、前記磁束発生部および前記ベルトから遠ざかる方向に折り曲げられていることを特徴とする定着装置。
2. 前記ガイドプレートは、前記両端のうち、前記周回方向における当該ガイドプレートよりも上流側の端部が折り曲げら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. 前記ガイドプレートは、前記折り曲げの角度が１８０度であることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
4. 請求項１から３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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