JP2000250338A

JP2000250338A - 像加熱装置および画像形成装置

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Publication number: JP2000250338A
Application number: JP5408099A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Terada; 浩寺田; Masaru Imai; 勝今井; Hideki Tatematsu; 英樹立松; Akinori Toyoda; 昭則豊田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-03-02
Filing date: 1999-03-02
Publication date: 2000-09-14
Anticipated expiration: 2019-03-02
Also published as: JP4303349B2; CN1782921A

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のベルト方式の像加熱装置はウォーミン
グアップ時間を短くすることが可能であるが、ベルト温
度の復帰作用が不安定になり易い。【解決手段】薄肉のベルトと、前記ベルトに圧接して
前記ベルトの表面側にニップを形成する加圧手段と、少
なくとも一部は導電性でなり前記ベルトを移動可能に懸
架する発熱ローラと、前記ベルトを介して外部から、前
記発熱ローラの前記ベルトとの接触部を励磁する励磁コ
イルと有する構成によって、ベルト温度を安定的に制御
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウォーミングアッ
プ時間を短縮する像加熱装置に関し、特に電子写真装
置、静電記録装置等の画像形成装置に用いられ未定着画
像を定着する定着装置に適する像加熱装置と、これを用
いた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】加熱定着装置に代表される像加熱装置と
しては、従来から熱ローラ方式、ベルト方式等の接触加
熱方式が一般に用いられている。

【０００３】近年、ウォームアップ時間の短縮や省エネ
ルギなどの要望から、熱容量を少なく設定できるベルト
方式が注目されている。

【０００４】特開平６−３１８００１はその一例で、図
９にその構造を示す。エンドレスの回転するベルト１０
１を定着ローラ１０２と加熱ローラ１０３間に張設し、
加熱ローラ１０３内の加熱源Ｈ１により加熱ローラ１０
３を加熱することによって、ベルト１０１を所定の温度
に暖める。

【０００５】この従来例では熱容量の小さいベルトを用
いることによって、オイル塗布の少ない構成でオフセッ
トの無い定着を達成することを意図している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例も含めて一
般にベルト方式では、ウォームアップ時間を短縮するた
めにベルトの熱容量を小さく設定できるという利点があ
り、ベルト自身を短時間で所定温度まであげるようにす
ることができる。しかしながら一方で熱容量を小さくす
るほど、トナー像を定着したときに被記録材等に奪われ
る熱によって、非常にベルト温度が下がり易くなるとい
う傾向も強くなる。この時低下したベルト温度を、再度
定着部に来るまでに必要な温度まで安定的に均一に復帰
させることが、確実な定着のために必要となる。

【０００７】さらに大きな課題は、定着部を通過した時
のベルトの温度の下がり方は、そのときの被記録材や、
加圧手段に用いられる部材等の温度状態によって大きく
変わることである。これらの温度状態がいかなる場合で
あっても、すなわち定着部を通過した後のベルト温度の
下がり方が大きく変わっても、再度定着部にベルトをも
たらすときにはベルトを常に定着に最適な一定温度に戻
すことが、安定した定着のために必要である。

【０００８】ベルトを所定の温度に均一に安定して復帰
させるためには、発熱部からベルトへの熱伝達の構成や
発熱部そのものの構成が重要となってくるが、従来のベ
ルト方式の像加熱装置ではこの点については特別な考慮
はされていなかった。

【０００９】また、上記従来例も含めて一般にベルト方
式では、ウォームアップ時間を短縮するためにフィルム
の熱容量を小さく設定するが、そのために、温度ムラや
部分的な過昇温の問題があった。これは、像加熱装置の
図９の奥行き方向の幅の大きさに対して幅の狭い被記録
材を連続で通す時に、さらに顕著な問題となる。すなわ
ち被記録材の通る部分はどんどん被記録材に熱を奪われ
るためにそれに応じて加熱しなければならないが、被記
録材の通らない部分は同様に加熱されると発熱体の熱容
量が小さいため温度がどんどん上昇する。そして異常に
上昇すると、その状態で幅広の被記録材を通すとホット
オフセットを起こしたりする。

【００１０】逆にホットオフセットを防ぐために発熱を
制限すると、被記録材に熱を奪われた部分が低温になっ
てコールドオフセットや未定着になるおそれがある。

【００１１】本発明はこれら従来のベルト方式の像加熱
装置の、熱容量を小さくすることに伴う課題を解決する
ものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は薄肉のベルトと、前記ベルトに圧接して前
記ベルトの表面側にニップを形成する加圧手段と、少な
くとも一部は導電性でなり前記ベルトを移動可能に懸架
する発熱ローラと、前記ベルトを介して外部から、前記
発熱ローラの前記ベルトとの接触部を励磁して発熱せし
める励磁コイルとを有することを特徴とする像加熱装置
と、これを用いた画像形成装置である。

【００１３】また本発明は、薄肉のベルトと、前記ベル
トに圧接して前記ベルトの表面側にニップを形成する加
圧手段と、少なくとも一部は導電性部材でなり前記ベル
トを移動可能に懸架する発熱ローラと、前記発熱ローラ
の外部から前記発熱ローラを所定周波数で励磁する励磁
コイルとを有し、かつ前記発熱ローラの導電性部材は、
その材質と前記所定周波数とで定まる表皮深さ以上の厚
さを有することを特徴とする像加熱装置と、これを用い
た画像形成装置である。

【００１４】また本発明は、薄肉のベルトと、前記ベル
トに圧接して前記ベルトの表面側にニップを形成する加
圧手段と、キュリー温度を所定の値に設定した高透磁性
を有する部材でなり前記ベルトを移動可能に懸架する発
熱ローラと、前記発熱ローラ内に設置した導電性部材
と、前記発熱ローラの外部から前記発熱ローラを励磁す
る励磁コイルとを有することを特徴とする像加熱装置
と、これを用いた画像形成装置である。

【００１５】

【発明の実施の形態】図８は本発明の実施例の像加熱装
置を定着装置として用いた画像形成装置の断面図であ
る。以下にこの装置の構成と動作を説明する。

【００１６】１は電子写真感光体（以下感光ドラム）で
ある。感光ドラム１は矢印の方向に所定の周速度で回転
駆動されながら、その表面が帯電器２によりマイナスの
所定の暗電位Ｖ０に一様に帯電される。

【００１７】３はレーザビームスキャナであり、図示し
ない画像読取装置やコンピュータ等のホスト装置から入
力される画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応
して変調されたレーザビームを出力する。上記のように
一様帯電された感光ドラム１の表面が、このレーザビー
ムで走査露光されて、露光部分は電位絶対値が小さくな
って明電位ＶＬとなり、感光ドラム１面に静電潜像が形
成される。

【００１８】次いでその潜像は現像器４によりマイナス
に帯電した粉体トナーで反転現像されて顕像化される。

【００１９】現像器４は回転駆動される現像ローラ４ａ
を有し、そのローラ外周面にマイナスの電荷をもったト
ナーの薄層が形成されて感光ドラム１面と対抗してお
り、その現像ローラ４ａにはその絶対値が感光ドラム１
の暗電位Ｖ０より小さく、明電位ＶＬより大きな現像バ
イアス電圧が印加されていることで、現像ローラ４ａ上
のトナーが感光ドラム１の明電位ＶＬの部分にのみ転移
して潜像が顕像化される。

【００２０】一方給紙部１０からは被記録材１５が一枚
ずつ給送され、レジストローラ対１１、１２を経て、感
光ドラム１とこれに当接させた転写ローラ１３とのニッ
プ部へ、感光体ドラム１の回転と同期した適切なタイ
ミングで送られる。転写バイアスの印加された転写ロー
ラ１３の作用によって、感光ドラム１上のトナー像は被
記録材１５に順次転写される。転写部を通った被記録材
１５は感光ドラム１から分離され、定着装置１６へ導入
され、転写トナー像の定着が行われる。定着されて像が
固定された被記録材１５は排紙トレイ１７へ出力され
る。

【００２１】被記録材分離後の感光ドラム１面はクリー
ニング装置５で転写残りトナー等の感光ドラム面残留物
の除去を受けて清浄にされ、繰り返し次の作像に供され
る。

【００２２】次に、本発明の実施例の像加熱装置を詳細
に説明する。

【００２３】図１は本発明の第１の実施例の像加熱装置
としての定着装置の断面図である。

【００２４】薄肉のベルト２０は基材２１がポリイミド
樹脂でなるエンドレスのベルトで直径５０ｍｍ、厚さ５
０μｍで、図２にその断面を示すように、その表面には
離型性を付与するため、フッ素樹脂の厚さ５μｍの離型
層２２が被覆してある。基材２１の材質としては耐熱性
のあるポリイミドやフッ素樹脂等の他、電鋳で製作した
ニッケル等のごく薄い金属を用いることもできる。また
表面の離型層２２はＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、シリコ
ンゴム、フッ素ゴム等の離型性の良好な樹脂やゴムを単
独あるいは混合で被覆してもよい。モノクロ画像の定着
用としては離型性のみを確保すればよいが、カラー画像
の定着用として用いる場合には弾性を付与するのが望ま
しく、その場合にはやや厚いゴム層を形成する必要があ
る。

【００２５】２３は発熱手段としての励磁コイルで、断
面形状は図１のようにベルト２０を覆うように形成さ
れ、中心と背面の一部にはフェライトで構成された芯材
２４が設置されている。芯材２４はパーマロイ等の高透
磁率の材料を用いることもできる。図３は芯材２４と励
磁コイル２３の構成をベルトの方から正面を見た図で、
励磁コイル２３は図のように渦巻き状に形成されてお
り、背面の芯材は一部のみに存在し外部に漏れる磁束を
捕捉するように構成されている。励磁コイル２３には励
磁回路２５から３０ｋＨｚの交流電流が印加される。

【００２６】再び図１に戻り、ベルト２０は、表面が低
硬度（ＪＩＳＡ３０度）の弾力性ある発泡体のシリコン
ゴムで構成された直径２０ｍｍの低熱伝導性の定着ロー
ラ４３と、後述の合金でなる直径３０ｍｍの発熱ローラ
４４との間に所定の張力をもって懸架され、矢印Ｂ方向
に回転移動可能となっている。発熱ローラ４４は厚さ
０．４ｍｍの鉄・ニッケル・クロムの合金でなる磁性材
料で構成され、そのキュリー点が材料中に混合するクロ
ム量により２２０度になるように調整されて製造されて
いる。発熱ローラ４４の内部には、発熱ローラ４４と
０．５ｍｍの隙間をあけてアルミニウムでなる厚さ０．
８ｍｍの導電性部材としての導電ローラ４５が設けられ
ている。

【００２７】発熱ローラ４４と導電ローラ４５は図４に
示すように、両端においてベークライト等の熱伝導性の
小さな耐熱樹脂で構成されたフランジ４６、４７で支持
されている。このように、導電ローラ４５は発熱ローラ
４４とは断熱的に設置されているので、発熱ローラ４４
で発生した熱は導電ローラ４５には伝わり難くなってい
る。これらは、図示しない装置本体の駆動手段によって
軸４８を中心に回転駆動される。

【００２８】図１において、加圧手段としての加圧ロー
ラ４９は硬度ＪＩＳＡ６５度のシリコンゴムで構成さ
れ、ベルト２０を介して図１のように定着ローラ４３に
対して圧接してニップを形成している。この時、加圧ロ
ーラ４９は図１に示すように、定着ローラ４３の鉛直方
向の真下に対して被記録材の搬送方向のやや上流に設置
され、ベルト２０が移動するに従って、まず加圧ローラ
４９に接触開始するように設定されている。加圧ローラ
４９はその状態で金属軸５０の周りに従動で回転可能に
支持される。加圧ローラ４９の材質は他のフッ素ゴム、
フッ素樹脂等の耐熱性樹脂やゴムで構成しても良い。ま
た加圧ローラ４９の表面には耐摩耗性や離型性を高める
ために、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の樹脂あるいはゴ
ムを単独あるいは混合で被覆してもよい。熱の放散を防
ぐため、加圧ローラは熱伝導性の小さい材料で構成され
ることが望ましい。

【００２９】本実施例では、上記の発熱ローラの構成に
よって、自己温度制御特性を持たせている。以下にその
作用を図５、図６を用いて説明する。

【００３０】図５において、発熱ローラ４４の励磁コイ
ル２３に対向した発熱部４４ａがキュリー点以下の温度
にある時は、励磁コイル２３により生じた磁束は発熱ロ
ーラ４４の磁性のため、図の矢印Ｄ、Ｄ’に示すように
ほとんど発熱ローラ４４内を貫通して生成消滅を繰り返
し、それによって発生する誘導電流は表皮効果によって
ほとんど表面にのみ流れ、その部分にジュール熱が発生
する。発熱ローラ４４の発熱部４４ａがキュリー温度近
くになると磁性がなくなるため、図６の矢印Ｅ、Ｅ’に
示すように磁束が内部の導電ローラ４５の方にも発散
し、誘導電流は電気抵抗の低い導電ローラ４５内で圧倒
的に流れだし、この時は電気抵抗が低いので電流を一定
に制限しておくと熱の発生が格段に少なくなる。計算に
よればこの表皮効果による電流の流れる部分の深さは、
励磁電流の周波数が３０ｋＨｚのとき０．３ｍｍ程度の
厚さになる。発熱ローラ４４の厚さはこの表皮深さと同
等かそれ以上であれば、低温時には電流がほとんど発熱
ローラ４４内で発生する。電流周波数を上げればそれだ
け表皮深さは小さくなり、それだけ薄い発熱ローラを用
いることができる。しかし励磁電流の周波数はあまり高
くするとコストがかかり、外部に出るノイズも大きくな
る。

【００３１】本実施例では発熱体は上記設定により、約
１９０度の安定した温度制御が実現された。この実施
例では、発熱ローラ４４と導電ローラ４５の２層構造の
構成をとっているが、この他にも、表皮深さより厚い磁
性体の１層の発熱ローラ構成を用いることによって、キ
ュリー温度以下のときには電流の流れる部分が薄いため
発熱量が多く、キュリー点を超えるとほぼ磁性体の厚み
全体に電流が流れるため抵抗が下がり、したがって発熱
量を下げることによって、自己温度制御性を得ることも
できる。

【００３２】以上により発熱ローラ４４の厚さは、励磁
コイルに印加する周波数に対応した表皮深さと同等以上
であれば自己温度制御の効果が大きくなる。

【００３３】なおこの実施例では導電ローラ４５として
アルミニウムを用いたが他の銅などの導電性の高い金属
を用いることもできる。また発熱ローラ４４もキュリー
温度を設定できる他の合金でも同様の効果を得ることが
可能である。

【００３４】以上のように構成した定着装置に、図８の
画像形成装置でトナー像を転写された被記録材１５を、
図１に示すようにトナー３５のある面を上側にして矢印
Ｆの方向から突入させ、被記録材１５上のトナーを定着
させる。

【００３５】以上の実施例によれば、発熱ローラ自身が
自己温度制御特性を持つので、発熱部が異常に高温にな
ったりすることはなく、定着温度にほぼ近い温度の温度
制御が自動的に行えるものである。このことは図１の奥
行き方向の部分的な温度差に対しても作用し、部分的な
発熱作用の差が発生するので、幅の狭い被記録材を連続
で通しても、被記録材の通過しない部分が異常に高温に
なることがなく、またその後幅広の被記録材を通しても
ホットオフセットすることがない。

【００３６】また、発熱ローラの材質・厚さ等はベルト
とは独立して設定できるので、自己温度制御を行うため
に最適な材料・厚さを選ぶことができ、ベルトの熱容量
もそれとは別に設定できるので最適な値を選ぶことがで
きる。

【００３７】また一方、定着ローラ４３は材料自身熱伝
導率が低いうえに発泡体で構成されているので内部の空
隙の存在で、ベルト２０で発生した熱は逃げにくく効率
が良いものとなっている。

【００３８】本実施例では、ウォームアップ時間を短縮
するという目的を達成するために、ベルトの熱容量を極
力小さく設定するとともに、発熱ローラ４４の厚さを小
さくしてその熱容量も小さく設定している。立ち上がり
を早くするために本実施例のように発熱ローラ４４の厚
さを小さくして、ベルトの熱容量と同等レベルになって
くると、発熱ローラに蓄えられる熱量は非常に小さくな
ってくるので、一旦発熱ローラに熱を蓄えても通常では
すぐに温度低下してしまう。すなわちベルトとの接触部
以外の他の場所で一旦発熱ローラに熱を与えてそれによ
ってベルトを暖める方法では、ベルトに十分な熱量を与
えるためには、発熱ローラ自身を相当高い温度にまで暖
める必要がある。さらにまた、ニップ部を通過するとき
冷やされるベルトは、そのときの加圧ローラや定着ロー
ラの温度や被記録材の温度状態によって、大きく異なっ
た温度に冷やされる可能性がある。したがって上記の方
法では、それに応じて発熱ローラの温度も大きく異なっ
た温度に設定しなければならない。

【００３９】しかるに本実施例では、発熱は発熱ローラ
のベルトと接している部分で行われるので、ベルトに必
要な熱がすぐに伝わるため、必要以上に発熱ローラを高
温にする必要がない。また、発熱ローラのベルトとの接
触部を通り過ぎた位置では発熱がほとんどないため、こ
の部分の温度が一定に維持されるように制御することに
よって、ニップ部に突入するベルト温度を常に一定にす
ることができ、上記の加圧ローラ等の温度状態の如何に
関わらず安定した定着が可能となる。

【００４０】本実施例では発熱ローラで熱せられたベル
トは、定着ローラより先にまず被記録材に接触開始する
ので、必要温度に保たれた状態で被記録材上のトナーを
溶かし、ベルトの熱容量が小さいことから、ベルトが被
記録材に接しはじめると被記録材に熱が奪われはじめ、
ニップ部を通過して離れる時には相当温度が低下し、ト
ナーがホットオフセットしない状態になる。

【００４１】本実施例ではベルトは樹脂で構成したが、
かわりに金属を用いると、一部の発熱はこのベルトで発
生するが、その厚さが極小さければ上記の説明の磁束の
多くはこれを貫いて発熱ローラまで達するので、自己温
度制御等の同様な作用を行わせることができる。

【００４２】また本実施例では発熱部はベルト内部にあ
る一方、励磁コイルや芯材はベルト外部に設置できるの
で、励磁コイル等が発熱部の温度の影響を受けて昇温し
にくく、発熱量を安定に保つことができる。

【００４３】また本実施例では発熱ローラ４４と導電ロ
ーラ４５とは熱的に離間させて構成したが、これらを密
着させても、この自己温度制御特性は同様に得られる。
この場合には発熱ローラ部としての熱容量はやや大きく
なり、その分ウォームアップ時間が長くかかる。

【００４４】なお本実施例では、発熱ローラの自己温度
制御を定着温度に設定したが、他の構成として、定着温
度の制御は通常のサーミスタ等による検出による制御を
行って、一方自己温度制御の設定をもっと高くして、装
置の高温による破損に対する安全を確保するための異常
昇温の防止のためにこれを用いることもできる。

【００４５】次に第２の実施例の像加熱装置として、カ
ラー像を定着するのに応用した定着装置を図７を用いて
説明する。

【００４６】第２の実施例において、第１の実施例の定
着装置と同様の構成で同じ役割をする部分は、その詳細
な説明を省略する。

【００４７】本実施例ではベルト５０は、直径５０ｍｍ
の大きさのポリイミド基材５１の表面に、カラー画像の
定着のために７０μｍのシリコンゴム５２を被覆したも
のを用いた。またこの実施例でも発熱は発熱ローラで行
われるので、ベルト５０としては極薄い金属や、金属以
外のフッ素樹脂等の耐熱性樹脂をフィルム状にしたもの
を用いることもできる。

【００４８】ベルト５０は、第１の実施例とほぼ同様の
構成の直径３０ｍｍの定着ローラ５３と、磁性ステンレ
スでなる厚さ０．４ｍｍの発熱ローラ５４に所定の張力
をもって懸架され、矢印Ｃ方向に回転移動可能となって
いる。加圧ローラ５７は硬度ＪＩＳＡ６０度のシリコン
ゴムで構成され、ベルト５０を介して図７のように定着
ローラ５３に対して圧接し、その状態で金属軸６０の周
りに従動で回転可能に構成される。

【００４９】発熱ローラ５４にベルト５０を介して小さ
な間隙をあけて対向して、励磁コイル７１と芯材７２が
設置されている。芯材７２は本実施例では断面がＥ型を
しており、その中心部の凸部に励磁コイルが巻回されて
いる。第１の実施例と同様に、励磁コイル７１に励磁回
路７５から３０ｋＨｚの交流電流を印加することによ
り、矢印Ｇ、Ｇ’のような磁束が生成消滅を繰り返し、
発熱ローラ５４のベルト５０との接触部である発熱部５
４ａを中心に励磁されてうず電流を発生し発熱する。こ
のとき発熱ローラに発生するうず電流は、発熱ローラに
用いられる材料の透磁率および固有抵抗と、印加される
励磁周波数によって定まる表皮深さ以内の表面に集中す
る。使用したステンレス材料の特性と印加周波数から計
算すると、その深さは約０．３ｍｍであった。発熱ロー
ラ５４の厚さを０．４ｍｍに設定したため、発熱は、ほ
とんど表面側の表皮深さで定まる厚さの中で起こってい
ることになる。したがって発熱ローラ５４の厚さに部分
的なムラがあっても、発熱のムラとはならず均一な発熱
が可能となる。また発熱ローラのベルトと接触している
表面に発熱が集中するので、効率よくベルトに熱が伝え
られる。

【００５０】一方発熱ローラ５４のベルトから離間した
直後の部分５４ｂには、表面に温度検出手段としての温
度検知センサ５８が接触するように設置されており、こ
の検知出力により制御手段７９を通して励磁回路７５の
出力が制御される構成になっている。これにより発熱ロ
ーラ５４のベルトから離間した直後の部分５４ｂが、常
に一定温度に維持されるように発熱量が制御される。

【００５１】以上のように構成した定着装置に、図示し
ないカラー画像形成装置により、ポリエステルを基材と
したシャープメルトのカラートナー８５で形成したカラ
ー画像を乗せた被記録材８６を、図７の矢印Ｈの方向か
ら突入させ、被記録材８６上のカラートナーを定着し
た。

【００５２】本実施例では、発熱は発熱ローラ５４のベ
ルトとの接触部で行われ、その熱は即座にベルト５０に
伝えられ、必要以上に発熱ローラを高温にする必要がな
い。発熱ローラ５４のベルトと離間した直後の部分の温
度検知によって発熱量を制御しているので、ベルト温度
を常に定着に最適な温度に維持できる。

【００５３】さらにまた、ニップ部を通過するとき冷や
されるベルトは、そのときの加圧ローラや定着ローラの
温度や被記録材の温度状態によって、大きく異なった温
度に冷やされる可能性があるが、上記のようにベルトと
の接触部で発熱し、その発熱量を離間直後の温度が一定
になるように制御しているので、ベルトの低下温度に関
係なく安定した制御ができる。このことは発熱ローラ５
４の熱容量を非常に小さくしても、ベルトの低下温度に
応じて異なった発熱ローラの温度制御をする必要がな
く、ニップ突入部の温度を常に一定にできるということ
になる。

【００５４】また、本実施例では、ベルトの熱容量が小
さいことから、ベルトが被記録材に接しはじめると被記
録材に熱が奪われはじめ、ニップ部を通過して離れる時
にはトナーがホットオフセットしない状態になる。よっ
てニップ部に入るときの温度をかなり高く設定してもホ
ットオフセットが起こることはない。本実施例では発熱
ローラ５４のベルトと離間した直後の部分の温度検知に
よって発熱量を制御しているので、ニップ前半における
温度を微妙にコントロールできる。したがって、シャー
プメルトのカラートナーでも一旦充分溶かしながらホッ
トオフセット無しに定着できるものである。

【００５５】また、発熱ローラのベルトとの接触部を通
り過ぎた位置では発熱がほとんどないため、この部分の
温度が一定に維持されるように制御することによって、
ニップ部に突入するベルト温度を常に一定にすることが
でき、上記の加圧ローラ等の温度状態の如何に関わらず
安定した定着が可能となる。

【００５６】一方定着ローラ５３は材料自身熱伝導率が
低いうえに発泡体で構成されているので内部の空隙の存
在で、ベルト５０に保持された熱はその接触によっては
逃げにくく効率が良いものとなっている。さらに、定着
ローラ５３の硬度は加圧ローラ５７の硬度よりかなり低
く設定されているので、ニップ部ではベルト５０が加圧
ローラ５７の外周面に沿って変形しているため被記録材
がこのニップ部を通過して出てくるときには、被記録材
の出る方向がベルト５０から離れる方向に押し出される
ため剥離性が極めてよい。

【００５７】

【発明の効果】以上のように本発明では、被加熱体であ
るベルトと発熱体である発熱ローラの熱容量が非常に小
さく設定できるので、急速に暖めることが可能で定着温
度に達するまでのウォームアップ時間が極めて小さくで
きる。また発熱ローラの熱容量を小さく設定しても、ベ
ルト接触部での発熱により発熱ローラの温度を低く設定
できる。

【００５８】また発熱ローラの厚さは表皮深さより大き
く設定することによって、ムラのない均一な発熱ができ
る。

【００５９】さらに自己温度制御により、安定した温度
制御とともに、幅の狭い被記録材を連続で通しても被記
録材の通らない部分が過昇温することなく、ホットオフ
セットを起こしたり、あるいは発熱量が不安定になった
りすることがなく、また励磁コイル等の熱による破損を
防止できる。

【００６０】また、励磁コイルと芯材はベルト外部に設
置できるので、同様に励磁コイル等が高温にさらされる
ことなく安定した発熱量を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の像加熱装置の断面図

【図２】本発明の第１の実施例の像加熱装置に用いるベ
ルトの断面図

【図３】本発明の第１の実施例の像加熱装置に用いる励
磁コイルと芯材を示す正面図

【図４】本発明の第１の実施例の像加熱装置に用いる発
熱ローラの断面図

【図５】低温状態のときに、本発明の第１の実施例の像
加熱装置に用いる発熱ローラを通過する磁束の流れを説
明する図

【図６】高温状態のときに、本発明の第１の実施例の像
加熱装置に用いる発熱ローラを通過する磁束の流れを説
明する図

【図７】本発明の第２の実施例の像加熱装置の断面図

【図８】本発明の第１の実施例の像加熱装置を用いた像
形成装置の断面図

【図９】従来例の像加熱装置の断面図

【符号の説明】

１感光ドラム１６定着装置２０，５０ベルト２３，７１励磁コイル２４，７２芯材４３，５３定着ローラ４４，５４発熱ローラ４９，５７加圧ローラ１５，８６被記録材

フロントページの続き (72)発明者立松英樹大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者豊田昭則大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 2H033 BE04 CA02 CA44 3K059 AA08 AB00 AB28 AC34 AD05 AD07 AD34 CD44 CD77

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】薄肉のベルトと、前記ベルトに圧接して前
記ベルトの表面側にニップを形成する加圧手段と、少な
くとも一部は導電性でなり前記ベルトを移動可能に懸架
する発熱ローラと、前記ベルトを介して外部から、前記
発熱ローラの前記ベルトとの接触部を励磁して発熱せし
める励磁コイルとを有することを特徴とする像加熱装
置。
【請求項２】ベルト移動方向の励磁幅が、ベルトと発熱
ローラの接触幅とほぼ同等もしくはそれ以下である請求
項１記載の像加熱装置。
【請求項３】発熱ローラの前記ベルトとの接触部以外の
表面に接触して温度を検知する温度検出手段と、その温
度検出手段の出力に応じて前記励磁コイル出力を制御す
る制御手段を有する請求項１ないし２記載の像加熱装
置。
【請求項４】薄肉のベルトと、前記ベルトに圧接して前
記ベルトの表面側にニップを形成する加圧手段と、少な
くとも一部は導電性部材でなり前記ベルトを移動可能に
懸架する発熱ローラと、前記発熱ローラの外部から前記
発熱ローラを所定周波数で励磁する励磁コイルとを有
し、かつ前記発熱ローラの導電性部材は、その材質と前
記所定周波数とで定まる表皮深さ以上の厚さを有するこ
とを特徴とする像加熱装置。
【請求項５】薄肉のベルトと、前記ベルトに圧接して前
記ベルトの表面側にニップを形成する加圧手段と、キュ
リー温度を所定の値に設定した高透磁性を有する部材で
なり前記ベルトを移動可能に懸架する発熱ローラと、前
記発熱ローラ内に設置した導電性部材と、前記発熱ロー
ラの外部から前記発熱ローラを励磁する励磁コイルとを
有することを特徴とする像加熱装置。
【請求項６】導電性部材を、前記発熱ローラとは断熱的
に設置した請求項５記載の像加熱装置。
【請求項７】発熱ローラの高透磁性部材の厚さを、その
材質と励磁周波数とで定まる表皮深さ以上に設定した請
求項５ないし６記載の像加熱装置。
【請求項８】薄肉のベルトは、基材が樹脂でなり表面に
離型層を積層したベルトである請求項１ないし７記載の
像加熱装置。
【請求項９】被記録材に未定着画像を形成担持させる画
像形成手段と、未定着画像を被記録材に熱定着させる熱
定着装置を有する画像形成装置であって、熱定着装置が
請求項１ないし８の何れかひとつに記載の像加熱装置で
あることを特徴とする画像形成装置。