JP2001343847A - 加熱加圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱用ベルトをニップ部より手前側の位置で
加熱する加熱加圧装置において、その加熱用ベルトによ
り未定着像を少なくともニップ部において十分にかつ安
定して加熱できるようにする。また、加熱用ベルトをニ
ップ部より手前側の位置（又はニップ部の位置）で電磁
誘導加熱する加熱加圧装置において、その加熱用ベルト
からの磁束洩れによる不具合を発生させることなく、加
熱用ベルトを効率よく安定して電磁誘導加熱できるよう
にする。 【解決手段】 加圧体２５を、ニップ部Ｎに達する加熱
用ベルト２１がその加圧体２５に接触してから支持体２
２に接触する状態となる位置関係を満たすように配置し
た。また、磁束が洩れる加熱用ベルト２１を挟んで励磁
コイル２７と対向する側の位置に非電磁誘導加熱性の磁
束収集部材４０を配設した。さらに、支持体又は加圧体
の少なくとも一部を磁束収集部材で構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、未定着像を加熱及
び加圧して記録媒体に少なくとも定着させる加熱加圧装
置に係り、主に、画像情報に応じた未定着像を形成して
記録媒体に定着することにより画像形成を行う画像形成
装置において、その形成される未定着像を記録媒体に定
着させる定着装置又はその未定着像を記録媒体に転写及
び定着させる転写同時定着装置として利用可能な加熱加
圧装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真方式のプリンタ、複写機
等に代表される画像形成装置として、電磁誘導加熱方式
を利用した定着装置や転写同時定着装置を使用するもの
が提案されている（特開平１０−２５４２６３号公報、
特開平１０−３０１４１５号公報など）。ちなみに本出
願人も、例えば、電磁誘導加熱方式を利用した転写同時
定着装置を装備する画像記録装置についての提案を行っ
ている（特開平１１−３５２８０４号公報）。

【０００３】このような電磁誘導加熱方式を利用した定
着装置又は転写同時定着装置はいずれも、基本的には、
金属等の導電性材料からなる導電層を少なくとも有する
加熱用ベルト部材を支持ロール等の支持体に周回移動可
能に支持させて使用するとともに、その加熱用ベルトの
加熱対象とする部位の付近に導電層を貫く変動磁界を発
生する励磁コイルを対向配置し、その励磁コイルに交流
電圧を印加することにより励磁コイルから発生する変動
（交番）磁界が貫かれる導電層部分を渦電流により電磁
誘導加熱させ、そのときの熱を加熱用ベルト表面に伝え
て定着時や転写同時定着時における未定着像（トナー
像）を加熱するようにしている。

【０００４】より具体的には、定着装置にあっては、そ
の加熱用ベルトを記録用紙等の記録媒体に未定着像を熱
定着させるための加熱定着ベルトとして使用し、その加
熱定着ベルトの前記励磁コイル等により電磁誘導加熱さ
れる部位に対して、未定着像が転写された記録媒体を押
し付けるような状態で通過させるための加圧ロール等の
加圧体を配置している。また、転写同時定着装置にあっ
ては、その加熱用ベルトを記録媒体に転写させるまで未
定着像を一時的に担持して搬送する加熱中間転写ベルト
として使用し、その中間転写部ベルトの前記励磁コイル
等により電磁誘導加熱される部位に対して、その中間転
写体上の未定着像を転写定着すべき記録媒体を押し付け
るような状態で通過させる加圧体を配置している。

【０００５】そして、このような電磁誘導加熱方式の定
着装置及び転写同時定着装置は、前記した加熱定着ベル
トや加熱中間転写ベルトの加熱対象部位（その部位にあ
る導電層部分）を素早く加熱できるとともに、少量の電
力でもって加熱できるという利点を有している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この電磁誘
導加熱方式を利用した定着装置や転写同時定着装置のよ
うな加熱加圧装置は、特に図２５に示すように、加熱用
ベルト１００を前記支持体１１０に押し付けてそのベル
ト外周面と加圧体１２０との間で形成されるニップ部
（圧接域）Ｎよりも手前側の位置において電磁誘導加熱
装置等の加熱手段１３０により加熱するように構成した
場合、次のような課題があった。

【０００７】まず、加熱用ベルト１００自体はそのニッ
プ部Ｎの手前側となる位置で加熱手段１３０によって所
定の温度まで加熱されているにもかかわらず、加熱用ベ
ルト１００によって未定着像が十分に加熱されない場合
があり、この結果、かかる未定着像の良好な定着や転写
同時定着ができないという問題があった。この十分な加
熱ができない場合とは、本発明者の研究によれば、加熱
用ベルトが未定着像を加熱する前に支持体などに触れて
熱を奪われてしまうことがその主な発生原因になってい
ることが判明した。

【０００８】また、加熱手段１３０として電磁誘導加熱
装置を使用した場合には、その加熱装置１３０により加
熱用ベルト１００をニップ部に達する前に効率よく電磁
誘導加熱することが必要である。その対策として、例え
ば、励磁コイル（１３０）からより大きな変動磁界を生
成させるように構成したり、あるいは、加熱用ベルト１
００を薄くして熱伝導率がより優れたものとなるように
構成する手段が考えられる。しかし、このような手段を
採用した場合にはいずれも、その励磁コイルから生成さ
れる変動磁界の磁束が加熱用ベルト１００を突き抜けて
励磁コイルとは反対側の空間内に容易に洩れやすくな
り、この結果、その空間内に導体が存在すると、その導
体に対して洩れ出た変動磁界による電磁誘導作用を及ぼ
してしまうという不具合がある。また、このような洩れ
出る変動磁界による不具合は、加熱用ベルト１００をニ
ップ部に達する前に電磁誘導加熱する場合に限らず、ニ
ップ部において加熱用ベルト１００を電磁誘導加熱する
場合であっても、起こる可能性があると予想される。

【０００９】さらに、加熱用ベルト１００がその周回移
動速度を例えば記録媒体の種類や条件等に応じて高速又
は低速に変更できるように構成されている場合には、図
２６に例示するように、加熱用ベルト１００の電磁誘導
加熱装置（厳密には励磁コイル）１３０を通過するとき
の速度が異なることになるため、その加熱装置１３０に
よって電磁誘導加熱されて最高温度に到達するときのベ
ルト領域が存在する位置がずれるようになる。すなわ
ち、特に加熱用ベルト１００の速度が高速側に変更され
た場合には、その最高温度到達領域１００ａが励磁コイ
ル（１３０）から前記ニップ部Ｎ寄りの位置にずれて存
在するようになり、反対に低速側に変更された場合に
は、その最高温度到達領域が励磁コイル（１３０）とほ
ぼ同等の位置に止まるようにずれるようになる。これに
より、未定着像を加熱する条件（加熱温度又は加熱タイ
ミング）が微妙に変化してしまい、一定の加熱ができな
くなる。図２０中のグラフ部において実線は通常のベル
ト速度であるときの状態、一点鎖線は高速側のベルト速
度であるときの状態、二点鎖線は低速側のベルト速度で
あるときの状態をそれぞれ示す。

【００１０】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、その第１の目的とするところは、加熱用
ベルトをニップ部より手前側の位置で加熱する加熱加圧
装置として、その加熱用ベルトにより未定着像を少なく
ともニップ部において十分にかつ安定して加熱すること
ができる加熱加圧装置を提供することにある。また、そ
の第２の目的は、加熱用ベルトをニップ部より手前側の
位置で電磁励磁加熱する加熱加圧装置として、その加熱
用ベルトからの磁束洩れによる不具合を発生させること
なく、加熱用ベルトを効率よく安定して電磁誘導加熱す
ることができる加熱加圧装置を提供する。さらに、その
第３の目的は、加熱用ベルトをニップ部の位置で電磁励
磁加熱する加熱加圧装置として、その加熱用ベルトから
の磁束洩れによる不具合を発生させることなく、加熱用
ベルトを効率よく安定して電磁誘導加熱することができ
る加熱加圧装置を提供する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成し
得る本発明(第１発明)は、未定着像を加熱及び加圧して
記録媒体に少なくとも定着させる装置であって、周回移
動する加熱用ベルトと、この加熱用ベルトをそのベルト
内周面側から支持する支持体と、この支持体に前記加熱
用ベルトを押し付けてそのベルト外周面との間で前記未
定着像と記録媒体とを圧接させるニップ部を形成する加
圧体と、前記加熱用ベルトを前記ニップ部に達する手前
側の位置で加熱する加熱手段とを備えた加熱加圧装置に
おいて、前記加圧体を、前記ニップ部に達する前記加熱
用ベルトがその加圧体に接触してから前記支持体に接触
する状態となる位置関係を満たすように配置したことを
特徴とするものである。

【００１２】ここで、上記加圧体の配置に関する位置関
係は、ニップ部に達する加熱用ベルトが支持体よりも先
に加圧体に接触する状態を形成できる加圧体の配置条件
であり、加圧体の（加熱用ベルトを介在させた状態で
の）支持体に対する配置関係で定まるものである。した
がって、この位置関係を満たすように加圧体を配置する
ことが可能であれば、その配置の仕方については特に制
約されるものではない。例えば、加圧体を設置しない無
加圧状態において加熱用ベルトを支持体に自然に支持さ
せたときに、その加圧用ベルトが支持体と初めて接触す
る無加圧時接触点（位置）を基準にした場合、加圧体と
加熱用ベルトが初めて接触する加圧体側接触点（位置）
が上記無加圧時接触点よりも少なくとも上記加熱手段寄
りにずれた位置となるように、加圧体を配置するとよ
い。ただし、上記位置関係については、その位置関係を
満たすように配置されるときの加圧体と加熱用ベルトの
外周面との間で形成されるニップ部が、特に記録媒体の
スムーズな通過（搬送性）を損なわない形態となるよう
にすることが望ましい。

【００１３】また、上記加熱手段は、少なくとも加熱用
ベルトの幅方向の所要領域であって外周面側を、上記ニ
ップ部での未定着像と記録媒体との圧接時までに所定の
温度まで加熱することができるものであればよい。例え
ば、加熱用ベルトとして少なくとも電磁誘導加熱の対象
となる導電層を有するベルトを使用してその導電層を電
磁誘導加熱する電磁誘導加熱装置や、自らが発熱しその
熱により加熱用ベルトを接触又は非接触の状態で加熱す
るための発熱体を有する自己発熱式の加熱装置などであ
る。

【００１４】この第１発明の加熱加圧装置によれば、加
熱用ベルトは、支持体により支持されるととも加圧体に
より支持体に押し付けられた状態でニップ部を形成する
ように周回移動し、また、ニップ部において未定着像と
記録媒体が圧接される際には加熱手段により加熱された
後にニップ部に達するように周回移動する。そして、未
定着像は、ニップ部に達する直前及び達した時点で加熱
された加熱用ベルトにより加熱されるとともにそのニッ
プ部に達した時点で加圧体により記録媒体に加圧され、
もって記録媒体に少なくとも定着される。そして、加熱
用ベルトは、特にそのニップ部に達する際に、加圧体の
配置により、加圧体に先に接触してから支持体に接触す
ることになる。これにより、その加熱された加熱用ベル
トは、加圧体と接してニップ部を形成し始める際には支
持体に接触していないため、その熱が支持体との接触に
より奪われることはない。したがって、ニップ部に達す
る直前及び達した時点で未定着像を、加熱された加熱用
ベルトによりロス（熱損失）なく十分に加熱することが
できる。

【００１５】次に、上記第１及び第２の目的を達成し得
る本発明（第２発明）は、未定着像を加熱及び加圧して
記録媒体に少なくとも定着させる装置であって、少なく
とも導電層を有し周回移動する加熱用ベルトと、この加
熱用ベルトをそのベルト内周面側から支持する支持体
と、この支持体に前記加熱用ベルトを押し付けてそのベ
ルト外周面との間で前記未定着像と記録媒体とを圧接さ
せるニップ部を形成する加圧体と、前記加熱用ベルトを
前記ニップ部に達する手前側の位置で電磁誘導加熱す
る、そのベルトと対向するように配設される励磁コイル
とこの励磁コイルに交流電圧を印加する交流電源からな
る電磁誘導加熱手段とを備えた加熱加圧装置において、
前記加熱用ベルトが、前記電磁誘導加熱手段による電磁
加熱時にそのベルトの励磁コイルとは反対側の空間に磁
束が洩れ出る特性を有するものである場合、その加熱用
ベルトを挟んで前記励磁コイルと対向する側の位置に非
電磁誘導加熱性の磁束収集部材を配設したことを特徴と
するものである。

【００１６】ここで、上記加熱用ベルトは、少なくとも
導電層を有し、上記のように電磁加熱時に磁束が洩れ出
る特性を有するものであり、そのベルトの層構造、材
質、厚さ等の構成については特に制約されるものではな
い。この加熱用ベルトにおける磁束の洩れは、電磁誘導
加熱装置の励磁コイルから生成されて加熱用ベルトに及
ぶ変動（交番）磁界とそのベルトの導電層内で発生する
うず電流による反作用磁界によって決定される磁束（分
布）が洩れることにより発生しているものと考えられ
る。特に、加熱用ベルトにおける磁束の洩れ出る特性
は、その洩れ出た磁束が周囲にある導体部品に電磁誘導
作用を及ぼして悪影響のあるレベルのものをいい、例え
ば、後述する磁束密度の測定装置及び測定方法で測定し
た場合に１．５Ｇ（ガウス）以上の測定値が得られるよ
うな特性である。

【００１７】また、上記非電磁誘導加熱性の磁束収集部
材とは、少なくとも、磁束を集めやすい性質と磁束によ
るうず電流が発生しにくい（電磁誘導加熱しにくい）性
質とを兼ね備えた部材である。この磁束収集部材の形態
等については、基本的に発明の目的を達成し得る範囲の
ものであればよく、特に制約されるものではない。この
ような磁束収集体としては、具体的には、強磁性体フェ
ライト等の強磁性体、パーロマイ（Fe-Ni-Mo等からなる
合金）、希土類遷移金属化合物（Nd-Fe-B等）、金属を
含まない有機化合物の結晶（Ｐ−ＮＰＮＮ，ＴＤＡＥ−
Ｃ₆₀など）等の材料が挙げられる。また、このような磁
束収集部材としては、一般に、透磁率が高くかつ抵抗率
が高いものが好ましいが、これに限定されず、例えば電
気鉄板（代表的にはけい素鋼板）のように鉄等からなる
薄い金属板を複数枚接合して重ね合わせた積層集合体で
あってもよい。さらに、この磁束収集部材は、磁化履歴
におけるヒステリシス損の少ないものであることがより
好ましい。また、電気抵抗が高くうず電流損失が少ない
こと、大量生産に適していることなどを併せて考えた場
合には、ソフトフェライト（Ｆｅ₂Ｏ₃を主成分とするフ
ェリ磁性酸化物）などが好適である。

【００１８】この第２発明の加熱加圧装置によれば、第
１発明の装置と対比した場合、加熱用ベルトの加熱が電
磁誘導加熱される点で相違するのみで、それ以外につい
ては同様にして未定着像が記録媒体に少なくとも定着さ
れる。そして、特にその電磁誘導加熱時に加熱用ベルト
から洩れ出る磁束が、その洩れ出る側に配接された磁束
収集部材によって集められるような磁路を形成するよう
になる。この際、磁束収集部材は、集められる磁束によ
ってうず電流が発生しにくいため電磁誘導加熱されてい
ない状態にある。これにより、加熱用ベルトから洩れ出
た磁束がその周辺にある導体に及ぶことがなくなる。ま
た、みかけ上励磁コイルの高インダクタンス化が可能と
なり、励磁コイルと加熱用ベルトの導電層との磁気的結
合度が高められて高い力率が得られる。この結果、加熱
用ベルトは、磁束洩れによる不具合が発生することな
く、効率よく的確に電磁誘導加熱されるようになる。ま
た、このように十分に電磁誘導加熱された後の加熱用ベ
ルトによって未定着像が安定して加熱されるようにな
る。

【００１９】また、第２発明の加熱加圧装置において
は、前記磁束収集部材の加熱用ベルトの移動方向に沿う
幅を、前記励磁コイルの加熱用ベルトの移動方向に沿う
幅と同等以上の寸法に設定するとよい。この場合には、
少なくとも励磁コイルの幅に相応した幅で加熱用ベルト
を的確にかつ効率よく電磁誘導加熱することができると
ともに、その磁束収集部材による磁束遮蔽が十分に得ら
れるようになる。反対に磁束収集部材の幅が励磁コイル
の幅よりも狭い場合には、加熱用ベルトの電磁誘導加熱
される領域（幅）が励磁コイルの幅よりも狭くなる。な
お、より狭い領域を電磁誘導加熱する場合には、磁束収
集部材の上記幅を励磁コイルのそれよりも狭くし、その
コイルで生成される磁束を狭めの磁束収集部材に集中さ
せて狭い領域での加熱を実現することができるが、その
一方で、磁束収集部材による磁束遮蔽が十分ではなくな
る可能性が高くなる。

【００２０】また、第２発明の上記各加熱加圧装置にお
いては、前記磁束収集部材を、前記加熱用ベルトに対し
て１０ｍｍ以下の間隔、より好ましくは１〜５ｍｍの間
隔をあけた非接触状態で配設するとよい。この場合に
は、磁束収集部材による前記磁路の形成が確実になされ
るようになる。この間隔が１０ｍｍを超えて広くなるに
つれて磁束収集部材による前記した磁路の形成が困難に
なり、洩れ出る磁束を遮蔽する作用が十分に得られなく
なる。

【００２１】また、第２発明の上記各加熱加圧装置にお
いては、前記加熱用ベルトが、その周回移動速度を切き
替え変更するように構成されている場合、前記磁束収集
部材を、その加熱用ベルトの周回移動速度に応じて加熱
用ベルト移動方向の前後側に変位調整可能に設けるとよ
い。例えば、その速度が通常速度から高速側に変更され
るときには磁束収集部材をニップ部側から遠ざける方向
に変位させ、その速度が通常速度から低速側に変更され
るときには磁束収集部材をニップ部側に近づける方向に
変位させて調整すればよい。このように構成した場合に
は、加熱用ベルトの周回移動速度が変更された際に発生
するベルトの最高温度到達領域の位置的ずれを防止する
ことができ、そのときの加熱条件についてもほぼ一定に
保つことが可能になるベルトによる加熱条件をほぼ一定
に維持することができる。

【００２２】さらに、第２発明の上記各加熱加圧装置に
おいては、前記加圧体を、前記ニップ部に達する前記加
熱用ベルトがその加圧体に接触してから前記支持体に接
触する状態となる位置関係を満たすように配置するとよ
い。すなわち、第２発明の上記各加熱加圧装置において
は、その加圧体を前記した第１発明のような特定の位置
関係を満たすように配置するようにしてもよい。この場
合には、前記した第２発明による作用効果に加えて、前
記した第１発明による作用効果が同時に得られるように
なり、特に未定着像の加熱をより十分にかつ安定して行
うことが可能となる。

【００２３】次に、上記第３の目的を達成し得る本発明
（第３発明）は、未定着像を加熱及び加圧して記録媒体
に少なくとも定着させる装置であって、少なくとも導電
層を有し周回移動する加熱用ベルトと、この加熱用ベル
トをそのベルト内周面側から支持する支持体と、この支
持体に前記加熱用ベルトを押し付けてそのベルト外周面
との間で前記未定着像と記録媒体とを圧接させるニップ
部を形成する加圧体と、前記加熱用ベルトを前記ニップ
部の位置で電磁誘導加熱する、そのベルトと対向するよ
うに前記支持体又は加圧体側に配設される励磁コイルと
この励磁コイルに交流電圧を印加する交流電源からなる
電磁誘導加熱手段とを備えた加熱加圧装置において、前
記加熱用ベルトが、前記電磁誘導加熱手段による電磁加
熱時にそのベルトの励磁コイルとは反対側の空間に磁束
が洩れ出る特性を有するものである場合、その加熱用ベ
ルトを挟んで前記励磁コイルと対向する側の位置に非電
磁誘導加熱性の磁束収集部材を配設したことを特徴する
ものである。

【００２４】ここで、上記電磁誘導加熱手段（特にその
励磁コイル）は、支持体又は加圧体の上記ニップ部に対
向する位置に配設するとよい。例えば支持体及び加圧体
が中空ロールである場合には、その励磁コイルをそのロ
ール中空内に上記ニップ部と対向するような状態で配設
すればよい。なお、この電磁誘導加熱手段により加熱す
る加熱用ベルトの領域は、ニップ部となる領域のみに止
まるものではなく、そのニップ部の前後方向にある領域
もわずかながら含むものである。また、加熱用ベルトを
ニップ部の位置で電磁誘導加熱するように構成する場
合、その加熱用ベルトと励磁コイルの間に位置（介在）
する支持体又は加圧体は、励磁コイルから生成される磁
束を透過させることが可能でかつその磁束によって自ら
が電磁誘導加熱することが殆どない材料（例えばセラミ
ックス、ガラスなど）で構成する必要がある。一方、上
記磁束収集部材は、第２発明における磁束収集部材と同
じものであり、その各構成についても同様にするとよ
い。

【００２５】この第３発明の加熱加圧装置によれば、第
２発明の装置と対比した場合、加熱用ベルトがニップ部
の位置で電磁誘導加熱されて未定着像もニップ部の位置
で常に加熱される点で相違するのみで、それ以外につい
ては同様にして未定着像が記録媒体に少なくとも定着さ
れる。そして、特にその電磁誘導加熱時に加熱用ベルト
から洩れ出る磁束が、その洩れ出る側に配接された磁束
収集部材によって集められるような磁路を形成するよう
になる。この際、磁束収集部材は、集められる磁束によ
ってうず電流が発生しにくいため電磁誘導加熱されてい
ない状態にある。これにより、加熱用ベルトから洩れ出
た磁束がその周辺にある導体に及ぶことがなくなる。但
し、この場合には、支持体及び加圧体の材質によっては
加熱用ベルトから洩れ出る磁束により少し電磁誘導加熱
されることになるが、特に支障とはならない。

【００２６】また、第３発明の上記加熱加圧装置におい
ては、前記磁束収集部材を配設することに代えて又はそ
の磁束収集部材を配設することに加えて、前記加熱用ベ
ルトを挟んで前記励磁コイルと対向する側に位置する前
記加圧体又は支持体を、少なくとも前記磁束収集部材に
て構成してもよい。この場合には、その該当する加圧体
又は支持体をその磁束収集部材のみで構成することが好
ましいが、発明の目的を達成できる範囲であれば、その
加圧体及び支持体の一部のみを（例えば層状に）その磁
束収集部材で構成すればよい。この加圧体又は支持体の
少なくとも一部を構成する磁束収集部材としては、前記
した磁束収集部材を適宜選択して使用することができ
る。

【００２７】このように構成した場合には、前記第３の
発明による同じ作用効果が得られることに加えて、励磁
コイルと対向する側に位置する支持体及び加圧体が加熱
用ベルトから洩れ出る磁束により少し電磁誘導加熱され
るということがなくなるという利点がある。しかも、磁
束収集部材を配設することと加圧体又は支持体の少なく
とも一部を磁束収集部材で構成することを併用した場合
には、加熱用ベルトから洩れ出る磁束がより一層確実に
収集されて遮蔽されるようになる。

【００２８】以上の第１発明、第２発明及び第３発明に
係る各加熱加圧装置はいずれも、未定着像（主に現像し
て得られるトナー像）を加熱して、記録用紙、ＯＨＰシ
ート、封筒、はがきを含む厚紙等の記録媒体に少なくと
も定着させる技術分野に広く利用できるものであり、特
に、プリンタ、複写機、ファクシミリ等に代表される画
像形成装置の定着装置や転写同時定着装置として利用す
ると有効である。

【００２９】例えば、以上の各加熱加圧装置を定着装置
として利用する場合には、前記加熱用ベルトを加熱定着
ベルトとし、かつ、前記記録媒体をその表面に前記未定
着像を担持させた状態で前記ニップ部に送り込み、その
未定着像をニップ部で記録媒体に定着させるように構成
するとよい。一方、以上の各加熱加圧装置を転写同時定
着装置として利用する場合には、前記加熱用ベルトを加
熱中間転写ベルトとし、かつ、前記未定着像をその加熱
中間転写ベルトに担持させた状態で前記ニップ部に送り
込み、その未定着像をニップ部で記録媒体に転写及び定
着させるように構成するとよい。

【００３０】また、第１発明〜第３発明における上記加
熱用ベルトは、上記加熱手段により所定の温度まで素早
く加熱されるものであればよく、その加熱手段の種類
(方式)に適合した構成のものであればよい。例えば、一
般的には、素早い加熱を実現する観点からは熱容量を小
さくするように構成したベルト部材が好ましく、また、
第１発明〜３発明において電磁誘導加熱方式を採用する
場合には少なくとも電磁誘導加熱の対象となる導電層を
形成したベルト部材が使用される。この場合、その導電
層は厚さが２〜１５μｍの銅であることが好ましい。さ
らに、第１発明〜第３発明における上記支持体及び加圧
体はいずれも、通常はロール又はドラム状の回転体であ
るが、特にこれに限定されるものではなく、例えば固定
配置されるパット状の部材であっても構わない。しか
も、この支持体及び加圧体の数は、支持体にあっては通
常複数であるが１つであってもよく、加圧体にあっては
通常１つであるが複数であってもよい。

【００３１】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］図１は、本発明
の実施の形態１に係る加熱加圧装置を示す概要図であ
る。

【００３２】この実施の形態１に係る加熱加圧装置１
は、図示しない作像手段により画像情報に応じて形成さ
れる未定着トナー像Ｔを担持する記録用紙Ｐが搬送さ
れ、その未定着トナー像Ｔを加熱及び加圧して記録用紙
Ｐに定着するための、電磁誘導加熱方式を利用した定着
装置１０として構成したものである。そして、この定着
装置１０は、基本的に、周回移動して前記未定着トナー
像Ｔを加熱する加熱用ベルト２としての加熱定着ベルト
１１と、加熱用ベルト２をその内周面側から支持する支
持体３としてのバックアップ支持ロール１２と、同じく
支持体３としての駆動ロール１３と、加熱用ベルト２を
バックアップ支持ロール１２に押し付けて前記未定着ト
ナー像Ｔと記録用紙Ｐとを圧接させるニップ部Ｎを形成
する加圧体４としての加圧ロール１４と、加熱用ベルト
２を前記ニップ部Ｎの手前側の位置で加熱する加熱手段
５としての電磁誘導加熱装置１５とを備えている。

【００３３】上記加熱定着ベルト１１は、図２に示すよ
うに、基層１１ａ上に導電層である電磁誘導発熱層１１
ｂを形成するとともに、この発熱層１１ｂ上に弾性層１
１ｃと表面離型層１１ｄをこの順に積層形成した４層構
造からなるものである。このうち基層１１ａは、厚さが
１０〜１００μｍ程度の耐熱性の高いフィルム材料が好
ましく、例えばポリエステル、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルケトン、
ポリサルファン、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミド
アミド等の耐熱性の高い合成樹脂に、必要に応じてカー
ボンブラック等の導電性材料を分散させてフィルム成形
したものである。また、電磁誘導発熱層１１ｂは、鉄、
ニッケル、コバルト、銅、銀、アルミニウム若しくはこ
れらの合金又はこれに相当する耐熱性有機導電体等を用
いて金属蒸着法やめっき法等により厚さが１〜５０μｍ
程度になるように単層又は多層の薄膜状に形成したもの
である。ちなみに、この発熱層１１ｂは厚さが２〜１５
μｍの銅であるものが好ましく、例えば厚さが５μｍ、
１０μｍの銅層を適用できる。これは、銅は固有抵抗値
が小さく、薄くすることで電磁誘導発熱に適した抵抗値
とすることができるためである。また、その厚さが２μ
ｍ未満であると加熱定着ベルト１１の製造が困難であ
り、反対に１５μｍを超えると有効なうず電流損が得ら
れなくなるからである。また、弾性層１１ｃは、柔軟性
に富み耐熱性及び熱伝導率に優れた厚さが５〜３００μ
ｍの層であることが好ましく、例えばフッ素ゴム、シリ
コーンゴム、フルオロシリコーンゴム等を用いて形成さ
れる。さらに、表面離型層１１ｄは、離型性に優れた厚
さが０．１〜１００μｍ程度のフィルム又はコーティン
グ層であることが好ましく、例えば、シリコーン系樹
脂、フッ素系樹脂、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を用
いて形成される。

【００３４】この加熱定着ベルト１１は、バックアップ
支持ロール１２と駆動ロール１３に張架されて矢印Ａ方
向に周回移動（回転）するようになっている。バックア
ップ支持ロール１２は、アルミニウム、鉄、セラミック
ス等からなるロール基材に、摩擦係数を調整する調整層
などを形成した構造になっている。

【００３５】また、上記電磁誘導加熱装置１５は、図３
に示すように、加熱定着ベルト１１の内周面側にそのベ
ルト１１と非接触状態で対向するように配置される、断
面がＥ型形状のコア（例えば鉄芯）１６ａにコイル線材
１６ｂを巻きつけてなる励磁コイル１６と、この励磁コ
イル１６に所定の交流電流を印加する電源装置１７とで
その主要部が構成されたものである。励磁コイル１６
は、加熱定着ベルト１１の幅方向にわたって配置されて
いる。この加熱装置１５は、定着すべき未定着トナー像
Ｔが担持された記録用紙Ｐが搬送されるタイミングに合
わせて作動するものであり、電源装置１７から励磁コイ
ル１６に周波数が１０ｋ〜５００ｋＨｚの交流電圧が印
加される。そして、この加熱装置１５は、励磁コイル１
６に交流電圧が印加されると、図３に示すように、その
励磁コイル１６から交流電圧の周波数に応じて生成消滅
する変動磁界（磁力線）Ｈが生成され、その磁界Ｈが加
熱定着ベルト１１の電磁誘導発熱層１１ｂの厚さ方向に
沿うように発生させることによってその発熱層１１ｂ内
に渦電流Ｉｃを発生させ、この渦電流Ｉｃによって発熱
層４２を発熱させる、いわゆる電磁誘導加熱するように
なっている。

【００３６】さらに、上記加圧ロール１４は、ロール基
材とその表面に弾性層を形成した構造からなるものであ
り、次のような特定の位置関係を満たすように配置され
ている。すなわち、この加圧ロール１４は、図４に示す
ように、ニップ部Ｎに達する加熱定着ベルト１１がその
加圧ロール１４に接触してからバックアップ支持ロール
１２に接触する状態となる位置関係を満たすように配置
されている。図中のＫ１は加圧ロール１４の加熱定着ベ
ルト１１との接触点、Ｋ２は加圧ロール１４の加熱定着
ベルト１１との接触点を示し、Ｆは加圧ロール１４の加
圧力を示す。

【００３７】この実施の形態１では、上記したような位
置関係を満たす加圧ロール１６の配置を次のように行っ
ている。

【００３８】まず、図５ａに示すように、加圧ロール１
４を設置せず、加熱定着ベルト１１をバックアップ支持
ロール１２と駆動ロール１３に張架しただけの状態にし
たとき、そのベルト１１が支持ロール１２と自然に接触
する接触点Ｋ０が得られる。この接触点Ｋ０は、支持ロ
ール１２及び駆動ロール１３の径の大きさに関係なく、
支持ロール１２の接線（ベルトに相当）とそのロール表
面の接点となる。図５ａ中の二点鎖線で示す加圧ロール
１４は、その接触点Ｋ０において加熱定着ベルト１１を
支持ロール１２に押し付けるような状態で配置した場合
を示しており、この場合には、加熱定着ベルト１１は支
持ロール１２と加圧ロール１４に同時に接触する状態に
なる。そして、上記位置関係を成立させるためには、こ
のような状態に対して、図５ｂに示すように加圧ロール
１４を上記接触点Ｋ０（基準点）から加熱装置（１５）
のある側に少しずらした位置に配置する。同図中の符号
ｍはこのときの接触点Ｋ０からずらした距離、Ｏは各ロ
ールの中心点を示す。これにより、加圧ロール１４と加
熱定着ベルト１１との接触点Ｋ１は、支持ロール１２と
加熱定着ベルト１１との新たな接触点Ｋ２よりも加熱装
置（１５）側にずれた状態となる。同図中の符号δは、
接触点Ｋ１と接触点Ｋ２のずれ量である。したがって、
このように配置した場合には、加熱装置で加熱された後
にニップＮに達するときの加熱定着ベルト１１は、先に
加圧ロール１４に接触点Ｋ１で接してから支持ロール１
２に接触点Ｋ２で接触するようになる。

【００３９】次に、この定着装置１０の動作について説
明する。

【００４０】はじめに、定着時期が到来すると、駆動ロ
ール１３の回転駆動力により加熱定着ベルト１１が一定
の速度で矢印Ａ方向に回転し始める。そして、この定着
装置定着対象である未定着トナー像Ｔを担持する記録用
紙Ｐが、加熱定着ベルト１１の外周面と加圧ロール１４
との間に形成されるニップ部Ｎに送り込まれるように所
定の用紙搬送手段にて搬送されてくると、通常は、その
搬送タイミングに合わせて電磁誘導加熱装置１５が前述
したように作動して加熱定着ベルト１１（の電磁誘電発
熱層１１ｂ）を電磁誘電加熱する。これにより、加熱定
着ベルト１１は、その外周面が発熱層１１ｂからの熱伝
導により所定の温度（定着温度）まで素早く加熱された
状態となって前記ニップ部Ｎに達するようになる。この
ときの電磁誘導加熱は、加熱定着ベルト１１がニップ部
Ｎに達する直前までに少なくとも最高加熱温度に達して
いるように行われる。各図中の矢付一点鎖線は、記録用
紙Ｐの搬送経路を示している。

【００４１】そして、記録用紙Ｐは、その未定着トナー
像Ｔを有する面が加熱定着ベルト１１と接するような姿
勢でニップ部Ｎに送り込まれるが、この際、加熱された
加熱定着ベルト１１は、先に加圧ロール１４に接触点Ｋ
１で接してから支持ロール１２に接触点Ｋ２で接触した
状態で周回移動する。これにより、記録用紙Ｐに担持さ
れた未定着トナー像は、そのニップ部Ｎを通過すると
き、はじめにニップ部Ｎ入り口にも相当する接触点Ｋ１
で加熱定着用ベルト１１の外周面と接して加熱され（厳
密にはその接触点Ｋ１に至る手前側から加熱され始め
る）、しかる後、ニップ部Ｎの出口にも相当する接触点
Ｋ２で加圧ロール１２により加熱定着ベルト１１の外周
面に最も強く押し付けられて加圧される。特にニップ部
Ｎに進入する際、加熱定着ベルト１１は、支持ロール１
２と接触する前に未定着トナー像Ｔと接するようになる
ため、そのベルト１１の熱が支持ロール１２との接触に
より奪われてしまうことがなく、この結果、その未定着
トナー像Ｔを熱損失がなく十分に加熱することができ
る。

【００４２】したがって、この定着装置１０において
は、記録用紙Ｐがニップ部Ｎを上記したように通過する
ことにより、未定着トナー像Ｔが十分かつ的確に加熱及
び加圧されて溶融圧着される結果、記録用紙Ｐに良好に
定着される。そして、この定着に際しては、加熱定着ベ
ルト１１の電磁誘導加熱された加熱領域は、そのベルト
自体の熱容量が小さいことと相俟って、ニップ部Ｎを通
過し終わる頃にはその熱がトナー像や記録用紙Ｐ及び支
持ロール１２に奪われて冷却される。これにより、トナ
ー像Ｔのトナーもニップ部Ｎの出口付近においてその軟
化点温度以下の温度まで冷やされる。この結果、トナー
の凝集力が増大するため、記録用紙Ｐがニップ部Ｎの通
過後に加熱定着ベルト１１から剥がれる際、トナーがベ
ルト１１側に転移付着するオフセットが発生しにくくな
り、記録用紙Ｐは加熱定着ベルト１１から良好に剥がれ
てニップ部Ｎから排出される。以上のようにして定着動
作が完了する。

【００４３】なお、この定着装置１０では、加熱定着ベ
ルト１１が電磁誘導加熱装置１５の直下（加熱開始領
域）に突入する前におけるベルト外周面の温度を温度セ
ンサ等により測定し、その測定温度の情報に基づいて電
源１７から励磁コイル１６に印加する交流電圧の条件
（例えば印加タイミング、印加時間、印加電圧の大きさ
又は周波数など）を適宜制御するようにしている。これ
により、電磁誘導加熱された加熱定着ベルト１１の熱が
支持ロール１２に伝わって次第に蓄熱され、その支持ロ
ール１２の蓄熱により加熱定着ベルト１１が上記加熱開
始領域以外でも加熱されるようになってそのベルトの温
度状態が一定しない場合であっても、上記交流電圧の条
件を適宜変更制御することにより加熱定着ベルト１１を
常にほぼ一定した温度に加熱することが可能となり、ひ
いては一定の加熱温度下での安定した定着を行うことが
できる。

【００４４】［実施の形態２］図７は、本発明の実施の
形態２に係る加熱加圧装置を示すものであり、電磁誘導
加熱方式の定着装置１０として構成した場合の他の形態
例を示すものである。すなわち、この定着装置１０は、
加熱定着ベルト１１をその内周面から支持する支持体３
として１つの回転支持ロール１８を使用するとともに、
この回転支持ロール１８の周長より少し長めの周長から
なる加熱定着ベルト１１を使用し、その加熱定着ベルト
１１を回転支持ロール１８の表面から一時的に離間させ
るような状態で支持し、その離間領域で加熱定着ベルト
１１を電磁誘導加熱するようにしたことを特徴とするも
のである。他の点については、実施の形態１に係る定着
装置とほぼ同様の構成を採用している。

【００４５】加熱定着ベルト１１は、矢印Ａ方向に回転
駆動する回転支持ロール１８に対して加圧ロール１４と
補助ロール１９とによって押し付けられており、加圧ロ
ール１４から補助ロール１９までの間において支持ロー
ル１８に接触した状態となり、補助ロール１９から加圧
ロール１４までの間において支持ロール１８から離間し
た状態となるように支持されている。特にその離間領域
では、定着ベルト１１は湾曲した形状をなすような状態
で通過移動する。この離間領域となる定着ベルト１１の
両端部は、例えば、図示しないガイド部材により湾曲し
た状態での通過移動が可能なように支持されている。そ
して、補助ロール１９から加圧ロール１４までの離間領
域における加熱定着ベルト１１の内周面側に電磁誘導加
熱装置１５の励磁コイル１６を配置し、その定着ベルト
１１を電磁誘導加熱させるようになっている。図６中の
符号３０は、定着後の定着ベルト１１を清掃するクリー
ニング装置（例えばクリーニングブレード）である。

【００４６】また、励磁コイル１６については、図７に
示すように、そのコア１６ａの少なくともベルトとの対
向面が加熱定着ベルト１１の離間領域における湾曲形状
に相応して湾曲する形状に形成されている。また、加熱
定着ベルト１１は、実施の形態１における加熱定着ベル
トと同様の４層構造であってもよいが、その弾性層１１
ｃを除いた基層１１ａ、電磁誘導発熱層１１ｂ及び表面
離型層１１ｄの３層構造としてもよい（図７参照）。さ
らに、回転支持ロール１８は加熱定着ベルト１１のほぼ
全体（前記離間部分を除く）を確実に支持できるように
構成されたものであり、補助ロール１９は熱容量が可能
な限り小さくなるよう構成されたものである。

【００４７】そして、この定着装置１０においては、図
８に示すように、加圧ロール１４が実施の形態１と同様
に、加熱定着ベルト１１を回転支持ロール１８に押し付
けてそのベルト外周面との間でニップ部Ｎを形成すると
ともに、そのニップ部Ｎに達する加熱定着ベルト１１が
その加圧ロール１４に接触してから回転支持ロール１８
に接触する状態となる位置関係を満たすように配置され
ている。図８中の符号Ｋ０は加圧ロール１４による加圧
がないときの定着ベルト１１の回転支持ロール１８との
最初の無加圧時接触点、Ｋ１は加圧ロール１４の加熱定
着ベルト１１との最初の接触点、Ｋ２は回転支持ロール
１８の加熱定着ベルト１１との最初の接触点を示す。

【００４８】このような定着装置１０による定着動作
は、基本的に、実施の形態１の定着装置とほぼ同様に行
われる。

【００４９】特に、この定着装置１０にあっては、加熱
定着ベルト１１は回転支持ロール１８が矢印Ａ方向に回
転駆動することにより、その動力を加圧ロール１４と補
助ロール１９の間となる接触領域で受けて同じ矢印Ａ方
向に回転するとともに、補助ロール１９から加圧ロール
１４にかけては回転支持ロール１９から離間した状態で
回転する。そして、この加熱定着ベルト１１は、未定着
トナー像Ｔを担持する記録用紙Ｐの定着装置１０への搬
送タイミングに合わせて電磁誘導加熱装置１５が作動す
ることにより、その離間領域において（電磁誘導発熱層
１１ａが）電磁誘導加熱されるが、この際、加熱定着ベ
ルト１１は回転支持ロール１８から離間しているため、
その支持ロール１１に熱を奪われることなく所定の温度
まで素早く加熱される。次いで、この電磁誘導加熱され
た加熱定着ベルト１１は、ニップ部Ｎを通過する際、実
施の形態１における定着ベルトの場合と同様に、先に加
圧ロール１４に接触点Ｋ１で接してから回転支持ロール
１８に接触点Ｋ２で接触した状態で周回移動する。これ
により、ニップ部Ｎを通過する記録用紙Ｐ上の未定着像
Ｔは、特にそのニップ部Ｎに進入する際、実施の形態１
の場合と同様に、加熱定着ベルト１１によって熱損失も
なく十分に加熱されるようになる。

【００５０】［実施の形態３］図９は、本発明の実施の
形態３に係る加熱加圧装置を示すものであり、その加熱
加圧装置を画像形成装置に適用した状態を示している。

【００５１】この実施の形態３に係る加熱加圧装置１
は、画像形成装置の後述する作像ユニット３１側で形成
される未定着トナー像Ｔを加熱及び加圧して記録用紙Ｐ
に転写と同時に定着するための、電磁誘導加熱方式を利
用した転写同時定着装置２０として構成したものであ
る。この転写同時定着装置２０は、基本的に、周回移動
して前記未定着トナー像Ｔを担持して加熱する加熱用ベ
ルト２としての加熱中間転写ベルト２１と、この加熱中
間転写ベルト２１をその内周面側から支持する支持体３
としてのバックアップ支持ロール２２と、同じく支持体
３としての駆動ロール２３及びテンションロール２４
と、加熱中間転写ベルト２１をバックアップ支持ロール
２２に押し付けて前記未定着トナー像Ｔと記録用紙Ｐと
を圧接させるニップ部Ｎを形成する加圧体４としての加
圧ロール２５と、加熱中間転写ベルト２１を前記ニップ
部Ｎの手前側の位置で加熱する加熱手段５としての電磁
誘導加熱装置２６とを備えている。

【００５２】上記加熱中間転写ベルト２１は、図１０に
示すように、基層２１ａ上に導電層である電磁誘導発熱
層２１ｂを形成するとともに、この発熱層２１ｂ上に表
面離型層１１ｃをこの順に積層形成した３層構造からな
るものである。この基層２１ａ、電磁誘導発熱層２１ｂ
及び表面離型層２１ｃは、実施の形態１における加熱定
着ベルト１１を構成する基層１１ａ、電磁誘導発熱層１
１ｂ及び表面離型層１１ｄとほぼ同じ構成からなるもの
であり、表面離型層２１ｃが弾性を有するように構成さ
れて転写同時加熱時のトナー像と用紙Ｐとの接触時にお
ける追従性が良好となるように工夫されている点で異な
るのみである。この加熱中間転写ベルト２１は、バック
アップ支持ロール２２と駆動ロール２３に主に掛け回さ
れ、しかもテンションロール２４により所定の張力が付
与された状態で矢印Ａ方向に周回移動（回転）するよう
になっている。

【００５３】また、上記バックアップ支持ロール２２
は、実施の形態１におけるバックアップ支持ロール１２
とほぼ同じ構成からなるものであり、そのロール径が少
し大きい寸法に設定されている点で異なるのみである。
上記加圧ロール２５は、実施の形態１における加圧ロー
ル１４とほぼ同じ構成からなるものである。

【００５４】さらに、電磁誘導加熱装置２６は、実施の
形態１における電磁誘導加熱装置１５とほぼ同じ構成か
らなるものであり、図１０に示すように加熱中間転写ベ
ルト２１の電磁誘電発熱層２１ｂを貫く変動磁界Ｈを発
生する励磁コイル２７（前記励磁コイル１６に相当）と
このコイル２７に交流電圧を印加する電源２８（前記電
源１７に相当）とでその主要部が構成されている。励磁
コイル２７については実施の形態１のコイル１６と同様
にコア２７ａとコイル線材２７ｂとで構成されている。
ちなみに、この実施形態における電源２８から励磁コイ
ル２７へは、周波数が１５ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの交流
を印加している。この周波数が１５ｋＨｚよりも小さい
場合には十分な電磁誘導作用を発生させることができ
ず、反対に１００ｋＨｚを超えた場合には放射ノイズが
大きくなってしまう。

【００５５】一方、画像形成装置は、上記転写同時加熱
装置２０における加熱中間転写ベルト２１の駆動ロール
２３から電磁誘導加熱装置２６（励磁コイル２７）まで
の間となる領域に対し、イエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色成分のト
ナー像（未定着像）を個別に形成する４つの作像ユニッ
ト３１Ｙ，３１Ｍ、３１Ｃ，３１Ｋを並列状態に配設し
たものである。

【００５６】各作像ユニット３１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）
は、そのいずれもほぼ同様の構成からなるものであり、
矢印Ｂ方向に回転して表面に静電潜像が形成される感光
ドラム３２と、この感光ドラム３２の表面をほぼ一様に
帯電する帯電装置３３と、この帯電後の感光ドラム３２
の表面に各色信号に応じた光像（レーザー光など）（図
中の矢付点線）を照射して静電潜像を形成する像露光装
置３４と、感光ドラム３２上の静電潜像をその潜像と対
応する色のトナーにより現像してトナー像を形成する現
像装置３５とを備えている。図中の符号３６は、中間転
写ベルト４０を挟んで各作像ユニット３１の感光ドラム
３２と対向するように配置され、感光ドラム３２と中間
転写ベルト４０との間にニップ域を形成して感光ドラム
３２上の各色のトナー像を中間転写ベルト４０側に一次
的に転写させる一次転写ロールである。また、符号３７
は、加熱中間転写ベルト２１の両端部に露出するように
形成した電磁誘導発熱層２１ｂに接触するように配設さ
れ、一次転写用のバイアス電圧を印加するためのバイア
ス印加部材（ロール、ブラシなど）ある。記録用紙Ｐ
は、図示しない給紙機構により加圧ロール４８と中間転
写ベルト４０の間を通過するように搬送される。図中の
一点鎖線は記録用紙の搬送経路を示す。

【００５７】そして、この転写同時定着装置３０では、
加熱中間転写ベルト２１が、図１０に示すように磁誘導
加熱装置２６による電磁誘導加熱時にそのベルト２１の
励磁コイル２７とは反対側の空間に磁束Ｈが洩れ出る特
性を有するものであるため、加熱中間転写ベルト２１を
挟んで励磁コイル２７と対向する側の位置に強磁性体か
らなる磁束収集体４０を配設している。この磁束収集体
４０を構成する強磁性体は、ソフトフェライトからなる
厚さが５ｍｍ程度の板状のものである。また、磁束収集
体４０は、その加熱中間転写ベルト２１の移動方向Ａに
沿う幅Ｗが励磁コイル２７の加熱用ベルトの移動方向Ａ
に沿う幅Ｌとほぼ同じ寸法に設定されており、しかも、
ベルト２１の幅方向に対してもほぼ同じ寸法に設定され
ている。さらに、この磁束収集体４０は、加熱中間転写
ベルト２１と１ｍｍ程度の間隔Ｄをあけた非接触状態に
配設されている。

【００５８】加熱中間転写ベルト２１から洩れ出る磁束
については、次のような測定装置及び測定方法にて測定
した。すなわち、磁束密度を計測する測定器（Ｆ．Ｗ．
ＢＥＬＬ社製：Ｇａｕｓｓ／Ｔｅｓｌａｍｅｔｅｒ，Ｍ
ｏｄｅｌ9950）を用い、図１２に示すように、その検出
素子であるプローブ４５を非検出対象物である加熱中間
転写ベルト２１の表面から１ｍｍ以内の範囲内に近づけ
ることにより測定する。ベルト２１は静止固定させた状
態とする。このときの測定は、そのベルト２１の厚さ方
向の磁束密度を測定する場合（図中の４５Ａで示す状
態）とベルト２１の表面と並行する方向の磁束密度を測
定する場合（図中の４５Ｂで示す状態）との２種にわけ
て行い、それぞれの場合について１０地点ほど測定し、
そのときの最大値、最小値及び平均値を求めた。そし
て、このときの２種の測定値が１、５Ｇ以上であるとき
を、磁束収集体４０の設置が必要な磁束の洩れがあるベ
ルト２１とした。このときの判断閾値を１．５Ｇとした
のは、その測定時において地磁気や周囲に存在する磁場
や電磁波の影響から０．５Ｇ程度の磁束が測定環境に存
在していることと、ベルト２１を貫いて洩れた磁束以外
のまわりこみ磁束が測定されることなどの測定誤差を排
除する観点から定めたものである。

【００５９】また、この転写同時定着装置２０では、加
圧ロール２５を実施の形態１における加圧ロール１４の
場合と同様に、図１１に示すように、ニップ部Ｎに達す
る加熱中間転写ベルト２１がその加圧ロール２５に接触
してからバックアップ支持ロ−ル２２に接触する状態と
なる位置関係を満たすように配置されている。図１１中
の符号Ｋ０は加圧ロール２５による加圧がないときの中
間転写ベルト２１の支持ロール２２との最初の無加圧時
接触点、Ｋ１は加圧ロール２５の中間転写ベルト２１と
の最初の接触点、Ｋ２は支持ロール２２の中間転写ベル
ト２１との最初の接触点を示す。

【００６０】次に、この転写同時定着装置２０の動作に
ついて説明する。

【００６１】はじめに、作像ユニット３１においてトナ
ー像Ｔの形成動作が行われるとともにそのトナー像Ｔの
加熱中間転写ベルト２１への転写が行われる。すなわ
ち、原稿読取装置又は外部機器から入力される画像情報
が前記４色の色成分の像に分解され、各作像ユニット３
１（Ｙ〜Ｋ）において帯電装置３３による帯電、像露光
装置３４による像露光（潜像形成）及び現像装置３５に
よる現像が実行されることにより、その各色成分に相応
する色のトナー像が回転する各感光ドラム３２上でそれ
ぞれ形成される。次いで、この各作像ユニット３１（Ｙ
〜Ｋ）で各感光ドラム３２上に形成された各トナー像
は、矢印Ａ向に周回移動する加熱中間転写ベルト２１
（表面離型層２１Ｃ）上に、一次転写ロール３６による
転写作用（転写電界など）をうけて重ね合わせられるよ
うに一次転写される。

【００６２】次いで、この４つの作像ユニット３１から
加熱中間転写ベルト２１に多重転写されたトナー像Ｔ
は、転写同時定着装置２０により記録用紙Ｐに転写され
ると同時に定着される。

【００６３】すなわち、そのトナー像Ｔが加熱中間転写
ベルト２１の周回移動により電磁誘導加熱装置２６の励
磁コイル２７と対向する加熱領域を通過する際、そのタ
イミングに合わせて電磁誘導加熱装置２６が作動するこ
とにより加熱中間転写ベルト２１の発熱層２１ｂが電磁
誘導加熱される。その電磁誘導加熱の原理は実施の形態
１の場合と同様である。これにより、発熱層２１ｂの熱
が表面離型層２１ｃ側に伝わるため加熱中間転写ベルト
２１上のトナー像Ｔが加熱され始める。

【００６４】続いて、この加熱され始めた中間転写ベル
ト２１上のトナー像Ｔが、加圧ロール２５との間で形成
されるニップ部（二次転写部に相当する）に達するタイ
ミングに合わせて、記録用紙Ｐもニップ部Ｎに送り込ま
れる。これにより、そのトナー像Ｔは加熱及び加圧され
て記録用紙Ｐ側に転写されると同時に定着される。その
後、トナー像が転写された記録用紙Ｐは、加熱中間転写
ベルト２１から剥がれてニップ部Ｎから排出される。以
上の工程により、記録用紙Ｐへのカラー画像の形成が行
われる

【００６５】そして、この転写同時加熱装置２０では、
電磁誘導加熱装置２６により加熱中間転写ベルト２１が
電磁誘導加熱される際、その励磁コイル２７から生成さ
れる変動磁界や渦電流による反作用磁界で決定される磁
束が中間転写ベルト２１から励磁コイル２７のある側と
は反対側の空間内に洩れ出るが、図１０に示すように、
その洩れる側に強磁性体からなる磁束収集体４０が設け
られているため、その洩れた磁束は磁束収集体４０を超
えて周囲に広がることが抑えられて遮蔽される。また、
この際、磁束収集体４０そのものは、その磁束によって
電磁誘導加熱されることはない。

【００６６】図１３ａは、このときの加熱中間転写ベル
ト２１から洩れ出る磁束密度について前記した測定装置
により測定した結果を示す。この測定は、磁束収集体４
０（図中では「強磁性体」と表示する）がない場合とあ
る場合に分けて行い、プルーブをベルト２１表面（又は
磁束収集体４０表面）から１０ｍｍ離した状態で近づ
け、１０地点について調べた平均値として求めた。この
図表に示す結果から、磁束収集体４０を設けることによ
り洩れ出る磁束が確実に減少することがわかる。この結
果、その磁束の洩れる空間内に導体が存在しても、電磁
誘導作用がおよぶおそれがない。また、この磁束収集体
４０の配設により、ベルト２１が励磁コイル２７から生
成される変動磁界によって効率よく電磁誘導加熱される
ことが推認される。しかも、この効率のよい電磁誘導加
熱は、磁束収集体４０の幅Ｗを励磁コイル２７の幅Ｌと
ほぼ同じ寸法にしていることにより、励磁コイル２７か
ら生成される変動磁界の磁束がそのコイル２７の幅Ｌに
相応した幅で磁束収集体４０に集められることによって
も実現されているものと認められる。

【００６７】また、この転写同時加熱装置２０では、磁
束収集体４０を加熱中間転写ベルト２１との間隔Ｄが１
ｍｍ程度という接近させた状態で配設しているため、よ
り効率のよい的確な電磁誘導加熱が可能となる。図１３
ｂは、このときの磁束収集体４０を加熱中間転写ベルト
２１から１〜１０ｍｍの範囲内で選定した５つの間隔Ｄ
でもって設置したときの力率について測定した結果を示
す。その力率は、皮相電力に対する有効電力の比を測定
して得たものである。この図表に示す結果から、磁束収
集体４０を間隔Ｄが１〜５ｍｍの範囲内となるように設
置することにより０．５を超える高い力率が得られるこ
とがわかる。

【００６８】さらに、この転写同時加熱装置２０では、
加圧ロール２５の配置により、電磁誘導加熱された後の
加熱中間転写ベルト２１は、図１１に示すようにニップ
部Ｎを通過する際、実施の形態１における定着ベルト１
１の場合と同様に、先に加圧ロール２５に接触点Ｋ１で
接してから支持ロール２２に接触点Ｋ２で接触した状態
で周回移動する。これにより、ニップ部Ｎに至るまでの
ベルト２１上の未定着トナー像Ｔは、加熱中間転写ベル
ト２１によって熱損失もなく十分に加熱されるようにな
る。このため、未定着トナー像Ｔは先の磁束収集体４０
による効率のよい電磁誘導加熱の実現と合わせて、ニッ
プ部Ｎに至る直前及び至る時点で十分に加熱されるた
め、記録用紙Ｐに確実に定着されるようになる。

【００６９】［実施の形態４］図１４は、本発明の実施
の形態４に係る加熱加圧装置を示すものであり、電磁誘
導加熱方式の転写同時定着装置２０として構成した場合
の他の形態例を示すものである。

【００７０】すなわち、この転写同時定着装置２０は、
実施の形態２の定着装置と似た構成を採用するものであ
って、加熱中間転写ベルト２１をその内周面から支持す
る支持体３として１つの回転支持ロール２９を使用する
とともに、この回転支持ロール２９の周長より少し長め
の周長からなる加熱中間転写ベルト２１を使用し、その
中間転写ベルト２１を回転支持ロール２９の表面から一
時的に離間させるような状態で支持し、その離間領域で
加熱中間転写ベルト２１を電磁誘導加熱するようにした
ことを特徴とするものである。これら以外の他の点につ
いては、実施の形態３に係る転写同時定着装置とほぼ同
様の構成を採用している。また、この転写同時定着装置
２０を適用した画像形成装置に関しては、その作像ユニ
ット３１として１つの感光ドラム３２で前記４色のトナ
ー像Ｔを形成し得るものを使用し、また、その現像装置
３５として４色の現像剤をそれぞれ収容する４つの現像
器３５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を１つの回転支持体３５ａの
周囲に配した回転式現像装置を用いた以外は実施の形態
３における作像ユニット３１とほぼ同様の構成を採用し
ている。なお、感光ドラム３２と加熱中間転写ベルト２
１の間におけるトナー像の一次転写は、その中間転写ベ
ルト２１の両端部に露出するように形成した電磁誘導発
熱層２１ｂに接触して一次転写用のバイアス電圧を印加
する図示しないバイアス印加部材（図９の符号３７参
考）により、上記両者の間に一次転写電界を形成して行
うように構成している。

【００７１】加熱中間転写ベルト２１は、矢印Ｃ方向に
回転駆動する回転支持ロール２９に対して加圧ロール２
５と作像ユニット３１の感光ドラム３２とによって押し
付けられており、加圧ロール２５から感光ドラム３２ま
での間において支持ロール２９に接触した状態となり、
感光ドラム３２から加圧ロール２５までの間において支
持ロール２９から離間した状態となるように支持されて
いる。特にその離間領域では、中間転写ベルト２１は湾
曲した形状をなすような状態で通過移動する。そして、
感光ドラム３２から加圧ロール２５までの離間領域にお
ける加熱中間転写ベルト２１の内周面側に電磁誘導加熱
装置２６の励磁コイル２７を配置し、その中間転写ベル
ト２１を電磁誘導加熱させるようになっている。

【００７２】また、励磁コイル２７については、図１５
に示すように、そのコア２７ａの少なくともベルトとの
対向面が加熱中間転写ベルト２１の離間領域における湾
曲形状に相応して湾曲する形状に形成されている。ま
た、加熱中間転写ベルト２１は、実施の形態３における
加熱中間転写ベルトと同様の３層構造からなるものであ
る。さらに、回転支持ロール２９は熱容量が可及的に小
さくなるように構成されたものである。

【００７３】そして、この転写同時定着装置２０におい
ては、図１４や図１５に示すように、実施の形態３の場
合と同様に、加熱中間転写ベルト２１を挟んで励磁コイ
ル２７と対向する側の位置に磁束収集体４０を配設して
いる。この磁束収集体４０は、中間転写ベルト２１の湾
曲形状に相応して少なくともベルト対向面が湾曲面とな
るように形成されている以外は、実施の形態３における
磁束収集体と同じ構成からなるものである。

【００７４】また、この転写同時定着装置２０において
は、図１６に示すように、加圧ロール２５を実施の形態
３における加圧ロールと同様に、ニップ部Ｎに達する加
熱中間転写ベルト２１がその加圧ロール２５に接触して
から回転支持ロール２９に接触する状態となる位置関係
を満たすように配置されている。さらに、この加圧ロー
ル２５は、作像ユニット３１で複数の色のトナー像Ｔを
形成する場合、その各トナー像が加熱中間転写ベルト２
１に重ね合わせられるように転写される間はベルト２１
から離間した位置に退避する一方、そのトナー像Ｔが記
録用紙Ｐに転写されるときにだけベルト２１に当接する
位置に移動するよう変位可能に設けられている。図１６
中の符号Ｋ０は加圧ロール２５による加圧がないときの
中間転写ベルト２１の支持ロール２９との最初の無加圧
時接触点、Ｋ１は加圧ロール２５の中間転写ベルト２１
との最初の接触点、Ｋ２は支持ロール２９の中間転写ベ
ルト２１との最初の接触点を示す。

【００７５】このような転写同時定着装置２０による転
写同時定着動作は、基本的に、実施の形態３の転写同時
定着装置とほぼ同様に行われる。また、作像ユニット３
１による画像形成動作については、実施の形態３におけ
る作像ユニット３１の動作と比べた場合、感光ドラム３
２が矢印Ｅ方向に一回転するごとに静電潜像の色に該当
する現像器３５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）がドラム３２と対向
する位置に回転移動して現像を行って1色のトナー像Ｔ
が順次形成されるとともに、加熱中間転写ベルト２１に
順次重ね合わされるように転写される点で異なるのみ
で、それ以外については同様に行われる。なお、上記画
像形成動作中において加圧ロール２５は、すべてのトナ
ー像Ｔが感光ドラム３２から中間転写ベルト２１に転写
されるまでの間はそのベルト２１から離れた退避位置に
移動しており、最後のトナー像が転写された後にベルト
２１に当接する位置に移動する。

【００７６】特に、この転写同時定着装置２０にあって
は、実施の形態２における加熱定着ベルト１１と同様
に、加熱中間転写ベルト２１は回転支持ロール２９が矢
印Ｃ方向に感光ドラム３２と同期して回転駆動すること
により、その動力を加圧ロール２５と感光ドラム３２の
間となる接触領域で受けて同じ矢印Ｃ方向に回転すると
ともに、感光ドラム３２から加圧ロール２５にかけては
回転支持ロール２９から離間した状態で回転する。そし
て、この加熱中間転写ベルト２１は、すべての未定着ト
ナー像Ｔが転写されてニップ部Ｎに達する前のタイミン
グに合わせて電磁誘導加熱装置１５が作動することによ
り、その離間領域において（電磁誘導発熱層２１ａが）
電磁誘導加熱されるが、この際、中間転写ベルト２１は
回転支持ロール２９から離間しているため、その支持ロ
ール２９に熱を奪われることなく所定の温度まで素早く
加熱される。また、トナー像Ｔのニップ部Ｎへの進入タ
イミングに合わせて記録用紙Ｐもそのニップ部Ｎへ送り
込まれる。これにより、ニップ部Ｎにおいて中間転写ベ
ルト２１上のトナー像Ｔが記録用紙Ｐに転写されると同
時に定着される。

【００７７】また、この転写同時定着装置２０において
も、実施の形態３の場合と同様に、電磁誘導加熱装置２
６により加熱中間転写ベルト２１を電磁誘導加熱する
際、その中間転写ベルト２１から磁束が洩れるが、図１
５に示すように、その洩れる側に磁束収集体４０が設け
られているため、その洩れた磁束は磁束収集体４０を超
えて周囲に広がることが抑えられる。また、この強磁性
体４０の幅Ｗについても、実施の形態３の場合と同様
に、励磁コイル２７の幅Ｌとほぼ同じ寸法にしているこ
とにより、励磁コイル２７から生成される変動磁界の磁
束がそのコイル２７の幅Ｌに相応した幅で強磁性体４０
に集められる。さらに、磁束収集体４０を加熱中間転写
ベルト２１との間隔Ｄが１ｍｍ程度という接近させた状
態で配設しているため、より効率のよい的確な電磁誘導
加熱が可能となる。

【００７８】さらに、この転写同時加熱装置２０におい
ても、やはり実施の形態３の場合と同様に、電磁誘導加
熱された加熱中間転写ベルト２１がニップ部Ｎを通過す
る際、先に加圧ロール２５に接触点Ｋ１で接してから回
転支持ロール２９に接触点Ｋ２で接触した状態で周回移
動する。これにより、ニップ部Ｎを通過するベルト２１
上の未定着像Ｔは、特にそのニップ部Ｎに進入する際、
加熱中間転写ベルト２１によって熱損失もなく十分に加
熱されるようになる。

【００７９】［実施の形態５］図１７は、実施の形態３
に係る転写同時定着装置２０において、加熱中間転写ベ
ルト２１の周回移動（回転）速度が記録用紙Ｐの厚さや
種類等に応じて通常速度（Ｓ１）とその通常速度よりも
少し速い高速度（Ｓ２）に切り替えられる場合に、磁束
収集体４０を変位調整可能に設けた形態例を示すもので
ある。なお、実施の形態４に係る転写同時定着装置にお
ける磁束収集体についても、この実施形態の場合と同様
に構成することができるのは言うまでもない。

【００８０】この実施の形態では、加熱中間転写ベルト
２１が通常速度Ｓ１であるときには、図１７ａに示すよ
うに磁束収集体４０をそのベルト２１を挟んで励磁コイ
ル２７と真正面に向き合う位置（基準位置Ｑ）におき、
一方、加熱中間転写ベルト２０が高速度Ｓ２にあるとき
には、図１７ｂに示すように磁束収集体４０を上記基準
位置Ｑからベルト２１の周回移動方向Ａとは反対側の方
向（ニップ部Ｎから離れる方向）にずらした位置に変位
させた。図中の符号Ｊは基準位置Ｑからの変位量であ
る。この磁束収集体４０の変位は、例えばベルト２１の
速度変動の制御信号により同期して作動するソレノイド
等の変位機構により行うことができる。

【００８１】図１８は、磁束収集体４０を加熱中間転写
ベルト２１の速度の変更（通常速度Ｓ１と高速度Ｓ２の
間での変更）にかかわらず、磁束収集体４０を上記基準
位置Ｑ（図１７ａ）にしている場合に、電磁誘導加熱を
してからの中間転写ベルト２１の表面温度の経時的変化
を測定した結果を示すものである。ちなみに、このとき
の基準位置Ｑからニップ部Ｎの入り口（加圧ロール２５
との接触点）までの離間距離は約１０ｍｍである。この
図１８に示す結果から、高速度Ｓ２になるとベルトの表
面温度の最高温度に達するときの位置が通常速度Ｓ１に
対して異なることがわかる。これに対し、中間転写ベル
ト２１の移動速度が高速度Ｓ２に変更されるのに合わせ
て強磁性体４０を図１７ｂに示すように変位させた場合
には、そのベルト２１の表面温度の経時的変化は、通常
速度Ｓ１の場合とほぼ同じ軌跡を描く変化となった。こ
のような効果が得られるのは、励磁コイル２７から生成
されてベルト２１の厚さ方向に沿う変動磁界の磁束が磁
束収集体４０のずれた方向に合わせて集められことによ
り、発熱層内のうず電流が主に流れる位置が変化したこ
とに起因するものと考えられる。

【００８２】この結果、中間転写ベルト２１の周回移動
速度が変更された際に発生するベルト２１の最高温度到
達領域の位置的ずれを防止することができ、そのときの
加熱条件についてもほぼ一定に保つことが可能になるた
め、未定着トナー像Ｔを常にほぼ一定した温度条件下で
加熱することができ、ひいては良好な転写同時定着を安
定して行うことができるようになる。ちなみに、加熱中
間転写ベルト２１の速度が通常速度Ｓ１よりも遅くなる
場合には、強磁性体４０をニップ部Ｎに近づける方向に
変位させればよい。

【００８３】［実施の形態６］図１９は、本発明の実施
の形態６に係る加熱加圧装置を示すものであり、電磁誘
導加熱方式の定着装置１０として構成した場合の他の実
施形態例を示すものである。

【００８４】すなわち、この定着装置１０は、加熱定着
ベルト１１をニップ部Ｎの位置で電磁誘導加熱するよう
に電磁誘導加熱装置１５を設置するとともに、バックア
ップ支持ロール１２及び加圧ロール１４として磁束透過
性があり電磁誘導加熱しない（又はしにくい）材料によ
り形成した中空構造の円筒ロールを使用し、また、加圧
ロール１４の中空内に強磁性体からなる磁束収集体４０
を配設したことを特徴とするものである。他の点につい
ては、実施の形態１に係る定着装置とほぼ同様の構成を
採用している。なお、加熱定着ベルト１１は、実施の形
態３における加熱中間転写ベルト２１等と同様に、電磁
誘導加熱装置１５による電磁誘導加熱時にそのベルト１
５の励磁コイル１６とは反対側の空間に磁束Ｈが洩れ出
る特性を有するものである。また、加圧ロール１４は実
施の形態１のような特定の位置関係を満たすようには配
置していない点で相違している。

【００８５】電磁誘導加熱装置１５については、その励
磁コイル１７が、図２０に示すように、そのコア１７ａ
の少なくともバックアップ支持ロール１２の内壁面との
対向面をその内壁面の曲面形状に相応して湾曲する形状
に形成してある以外は実施の形態１における電磁誘導加
熱装置と同じ構成になっている。また、バックアップ支
持ロール１２及び加圧ロール１４については、その全体
をセラミックスにて形成している。これにより、図２０
に例示するように励磁コイル１７から生成される磁束Ｈ
がセラミックス製の支持ロール１２を通過して加熱定着
ベルト１１の発熱層１１ｂに達し、もってベルト１４が
電磁誘導加熱されるようになっている。そして、磁束収
集体４０については、加圧ロール１４の内壁面の曲面形
状に相応して湾曲した形態となるように構成している以
外は実施の形態３における磁束収集体と同じ構成からな
るものである。

【００８６】このような定着装置１０による定着動作
は、加圧ロール１４が加熱定着ベルト１１をバックアッ
プ支持ロール１２に押し付けているニップ部Ｎの位置に
おいて、その加熱定着ベルト１１が電磁誘導加熱装置１
５の励磁コイル１７から生成される磁束により電磁誘導
加熱される点で相違する他は、基本的に、実施の形態１
の定着装置とほぼ同様に行われる。

【００８７】特に、この定着装置１０にあっては、電磁
誘導加熱装置１５により加熱定着ベルト１１が電磁誘導
加熱される際、その励磁コイル１７から生成される変動
磁界や渦電流による反作用磁界で決定される磁束が加熱
定着ベルト１１から励磁コイル１７のある側とは反対側
の加圧ロール１４及びその中空内部などに主に洩れ出る
が、図２０に示すように、その洩れる側に強磁性体から
なる磁束収集体４０が設けられているため、その洩れた
磁束は磁束収集体４０を超えて周囲に広がることが抑え
られて遮蔽される。この際、加熱定着ベルト１１から洩
れ出た磁束が加圧ロール１４を鎖交するが、この加圧ロ
ール１４そのものは、セラミックス製であるためベルト
１１から洩れ出た磁束によって電磁誘導加熱されること
は殆どない。

【００８８】図２１は、この実施の形態６に係る定着装
置１０の他の実施形態（変形例）を示すものである。

【００８９】この図２１ａに示す定着装置１０は、前記
した定着装置（図１９）において前記磁束収集部材４０
を加圧ロール１４の中空内部に別個独立したものとして
配設したことに代えて、加圧ロール１４そのもののを磁
束収集部材４０により構成したものである。すなわち、
この加圧ロール１４は、例えばセラミックスからなるロ
ール基材と、そのロール基材の表面に鉄、ニッケル等の
強磁性材料からなる磁束収集部材４０を薄い層状に形成
した構造からなるものである。そして、この定着装置１
０にあっては、特に電磁誘導加熱装置１５により加熱定
着ベルト１１がニップ部Ｎの位置で電磁誘導加熱される
際、その加熱定着ベルト１１から加圧ロール１４側に洩
れ出る磁束が、その加圧ロール１４の一部を構成する磁
束収集部材４０によって収集されて遮蔽される。ちなみ
に、この定着装置１０においては、加圧ロール１４にお
ける磁束収集部材４０の層厚を厚くすると（例えば２０
〜４０μｍ以上）、その磁束収集部材４０が電磁誘導加
熱しやすい抵抗値を有するものにすることができるた
め、この磁束収集部材４０を定着時において電磁誘導加
熱装置１５により積極的に電磁誘導加熱させるように構
成し、その熱を定着加熱用の熱として利用するようにし
てもよい。

【００９０】一方、図２１ｂに示す定着装置１０は、電
磁誘導加熱装置１５の励磁コイル１６をセラミックス製
の加圧ロール１４の中空内部に配設し、バックアップ支
持ロール１２を磁束収集部材４０により構成した以外は
前記した定着装置（図１９）と同じ構成のものである。
バックアップ支持ロール１２は、前記加圧ロ０ル１４の
場合とほぼ同様に、例えばセラミックスからなるロール
基材と、そのロール基材の表面に鉄、ニッケル等の強磁
性材料からなる磁束収集部材４０を層状に形成した構造
からなるものである。そして、この定着装置１０にあっ
ては、特に、加熱定着ベルト１１が加圧ロール１４内に
配設された電磁誘導加熱装置１５の励磁コイル１７から
生成される変動磁界による磁束によりニップ部Ｎの位置
で電磁誘導加熱され、また、この電磁誘導加熱時に加熱
定着ベルト１１からバックアップ支持ロール１２側に洩
れ出る磁束が、その支持ロール１２の一部を構成する磁
束収集部材４０によって収集されて遮蔽される。また、
この定着装置１０においても、前記した定着装置１０
（図２１ａ）の場合とほぼ同様に、バックアップ支持ロ
ール１２における磁束収集部材４０の層厚を厚くする
と、その磁束収集部材４０が電磁誘導加熱しやすい抵抗
値を有するものとすることができるため、この磁束収集
部材４０を定着時において電磁誘導加熱装置１５により
積極的に電磁誘導加熱させるように構成し、その熱を定
着加熱用の熱として利用するようにしてもよい。

【００９１】なお、この図２１に示す両定着装置１０に
おいては、必要により、加熱定着ベルト１１を支持する
支持ロール１２を使用せず、実施の形態２に係る定着装
置（図６、８）のように補助ロール１９を設置し、その
補助ロール１９と加圧ロール１４との間で加熱定着ベル
ト１１をバックアップ支持ロール１２表面から湾曲形状
に保持するように離間させた状態で回転させるように構
成してもよい。

【００９２】また、図１９及び図２１に示す各定着装置
１０においては、必要により、磁束収集部材４０を配設
することと、支持ロール１２又は加圧ロール１４の少な
くとも一部を磁束収集部材４０で構成することを併用し
てもよい。すなわち、図１９に示す定着装置１０にあっ
ては、別個独立の磁束収集部材４０に加えて、支持ロー
ル１２についてもその少なくとも一部を磁束収集部材４
０で構成する。また、図２１ａで示す定着装置１０にあ
っては、磁束収集部材４０にて一部が形成されている加
圧ロール１４の中空内部（ニップ部Ｎと対向する位置）
に別個独立の磁束収集部材４０を追加して配設する。さ
らに、図２１ｂに示す定着装置１０にあっては、磁束収
集部材４０にて一部が形成されている支持ロール１２の
中空内部（ニップ部Ｎと対向する位置）に別個独立の磁
束収集部材４０を追加して配設する。

【００９３】［実施の形態７］図２２は、本発明の実施
の形態７に係る加熱加圧装置を示すものであり、電磁誘
導加熱方式の転写同時定着装置２０として構成した場合
の他の形態例を示すものである。

【００９４】すなわち、この転写同時定着装置２０は、
加熱中間転写ベルト２１をニップ部Ｎの位置で電磁誘導
加熱するように電磁誘導加熱装置２６を設置するととも
に、バックアップ支持ロール２２及び加圧ロール２５と
して磁束透過性があり電磁誘導加熱しない（又はしにく
い）材料により形成した中空構造の円筒ロールを使用
し、また、加圧ロール２５の中空内に強磁性体からなる
磁束収集体４０を配設したことを特徴とするものであ
る。他の点については、実施の形態３に係る転写同時定
着装置とほぼ同様の構成を採用している。なお、この装
置２０では、加圧ロール２４は実施の形態３のような特
定の位置関係を満たすように特に配置していない。

【００９５】電磁誘導加熱装置２６については、その励
磁コイル２７が、図２３に示すように、そのコア２７ａ
の少なくともバックアップ支持ロール２２の内壁面との
対向面をその内壁面の曲面形状に相応して湾曲する形状
に形成してある以外は実施の形態３における電磁誘導加
熱装置と同じ構成になっている。また、バックアップ支
持ロール２２及び加圧ロール２５については、その全体
をセラミックスにて形成している。これにより、図２３
に例示するように励磁コイル２７から生成される磁束Ｈ
がセラミックス製の支持ロール２２を通過して加熱中間
転写ベルト２１の発熱層２１ｂに達し、もってベルト２
１が電磁誘導加熱されるようになっている。そして、磁
束収集体４０については、加圧ロール２５の内壁面の曲
面形状に相応して湾曲した形態となるように構成してい
る以外は実施の形態３における磁束収集体と同じ構成か
らなるものである。

【００９６】このような転写同時定着装置２０による転
写同時定着動作は、加圧ロール２５が加熱中間転写ベル
ト２１をバックアップ支持ロール２２に押し付けている
ニップ部Ｎの位置において、その加熱中間転写ベルト２
１が電磁誘導加熱装置２６の励磁コイル２７から生成さ
れる磁束により電磁誘導加熱される点で相違する他は、
基本的に、実施の形態３の転写同時定着装置とほぼ同様
に行われる。

【００９７】特に、この転写同時定着装置２０にあって
は、電磁誘導加熱装置２６により加熱中間転写ベルト２
１がニップ部の位置で電磁誘導加熱される際、その励磁
コイル２７から生成される変動磁界や渦電流による反作
用磁界で決定される磁束が加熱中間転写ベルト２１から
励磁コイル２７のある側とは反対側の加圧ロール２５及
びその中空内部などに主に洩れ出るが、図２３に示すよ
うに、その洩れる側に強磁性体からなる磁束収集体４０
が設けられているため、その洩れた磁束は磁束収集体４
０を超えて周囲に広がることが抑えられて遮蔽される。
この際、加熱中間転写ベルト２１から洩れ出た磁束が加
圧ロール２５を通過するが、この加圧ロール２５そのも
のは、セラミックス製であるためベルト２１から洩れ出
た磁束によって電磁誘導加熱されることは殆どない。

【００９８】図２４は、この実施の形態７に係る転写同
時定着装置２０の他の実施形態を示すものである。

【００９９】この図２４ａに示す転写同時定着装置２０
は、前記した転写同時定着装置（図２２）において前記
磁束収集部材４０を加圧ロール２５の中空内部に独立別
体のものとして配設したことに代えて、加熱ロール２５
を磁束収集部材４０により構成したものである。すなわ
ち、加熱ロール２５は、アルミニウムからなるロール基
材と、そのロール基材の表面に鉄系材料からなる磁束収
集部材４０を層状に形成した構造からなるものである。
そして、この転写同時定着装置２０にあっては、特に電
磁誘導加熱装置２６により加熱中間転写ベルト２１がニ
ップ部Ｎの位置で電磁誘導加熱される際、その加熱中間
転写ベルト２１から加圧ロール２５側に洩れ出る磁束
が、その加圧ロール２５の一部を構成する磁束収集部材
４０によって収集されて遮蔽される。この転写同時定着
装置２０においては、上記加熱ロール２５を鉄系材料か
らなる磁束収集部材４０のみでロール状に形成してもよ
い。この場合には、前記したように磁束収集部材４０自
体が層厚の厚いものとなり、電磁誘導加熱しやすい抵抗
値を有するロールとすることができるため、この磁束収
集部材４０のみからなる加熱ロール２５を定着時におい
て電磁誘導加熱装置１５により積極的に電磁誘導加熱さ
せ、その熱を定着加熱用の熱として利用することが可能
となる。

【０１００】一方、図２４ｂに示す転写同時定着装置２
０は、電磁誘導加熱装置２６の励磁コイル２７をセラミ
ックス製の加圧ロール２５の中空内部に配設し、バック
アップ支持ロール２２を磁束収集部材４０により構成し
た以外は前記した転写同時定着装置（図２２）と同じ構
成のものである。バックアップ支持ロール２２は、セラ
ミックス系材料からなるロール基材と、そのロール基材
の表面に鉄、ニッケル系材料からなる磁束収集部材４０
を層状に形成した構造からなるものである。そして、こ
の転写同時定着装置２０にあっては、特に、加熱中間転
写ベルト２１が加圧ロール２５内に配設された電磁誘導
加熱装置２６の励磁コイル２７から生成される変動磁界
による磁束によりニップ部Ｎの位置で電磁誘導加熱さ
れ、また、この電磁誘導加熱時に加熱中間転写ベルト２
１からバックアップ支持ロール２２側に洩れ出る磁束
が、その支持ロール２２の一部を構成する磁束収集部材
４０によって収集されて遮蔽される。

【０１０１】なお、この図２４に示す転写同時定着装置
２０においては、必要により、加熱中間転写ベルト２１
を支持する支持ロール２２を使用せず、実施の形態４に
係る定着装置（図１４、１６参照）のように補助ロール
２９を設置し、その補助ロール２９と加圧ロール２５と
の間で加熱中間転写ベルト２１をバックアップ支持ロー
ル２２の表面から湾曲形状に保持するように離間させた
状態で回転させるように構成してもよい。

【０１０２】また、図２２及び図２４に示す各転写同時
定着装置２０においては、必要により、磁束収集部材４
０を配設することと、支持ロール２２又は加圧ロール２
５の少なくとも一部を磁束収集部材４０で構成すること
を併用してもよい。すなわち、図２２に示す転写同時定
着装置２０にあっては、別個独立の磁束収集部材４０に
加えて、支持ロール２２についてもその少なくとも一部
を磁束収集部材４０で構成する。また、図２４ａで示す
転写同時定着装置２０にあっては、磁束収集部材４０に
て一部が形成されている加圧ロール２５の中空内部（ニ
ップ部Ｎと対向する位置）に別個独立の磁束収集部材４
０を追加して配設する。さらに、図２４ｂに示す転写同
時定着装置２０にあっては、磁束収集部材４０にて一部
が形成されている支持ロール２２の中空内部（ニップ部
Ｎと対向する位置）に別個独立の磁束収集部材４０を追
加して配設する。

【０１０３】［他の実施の形態］実施の形態１、２で
は、加熱定着ベルト１１の加熱手段５として電磁誘導加
熱装置１５を使用する場合について例示したが、面状の
電熱ヒータ等のような自己発熱型の加熱装置を使用して
もよい。また、実施の形態１、２において電磁誘導加熱
する加熱定着ベルト１１が変動磁界の磁束が洩れる特性
を有する場合には、必要に応じて、そのベルト１１を挟
んで電磁誘導加熱装置１５の励磁コイル１６と対向する
位置に実施の形態３，４に示すような強磁性体４０を同
様に配設すると有効である。

【０１０４】また、実施の形態３、４では、加圧ロール
２５を実施の形態１、２における加圧ロール１４と同様
の特定の位置関係を満たすように配置した場合について
例示したが、必要であれば、その加圧ロール２５は支持
ロール２２，２９と同時に加熱中間転写ベルト２１に接
触するような位置関係（実施の形態６、７参照）となる
ように配置しても構わない。

【０１０５】そして、実施の形態１〜７においては、支
持体３及び加圧体４としていずれもロール形状で回転す
るものを使用する場合について例示したが、その一方が
パッド形状で固定配置されるものを使用することも可能
である。

【０１０６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明（第１発
明）の加熱加圧装置によれば、加熱用ベルトをニップ部
より手前側の位置で加熱する場合であっても、加圧体を
特定の位置関係を満たすように配置することにより、そ
の加熱用ベルトにより未定着像を少なくともニップ部に
おいて十分にかつ安定して加熱することができる。

【０１０７】また、本発明（第２発明）の加熱加圧装置
によれば、加熱用ベルトをニップ部より手前側の位置で
電磁励磁加熱する場合であっても、磁束収集体を配設す
ることにより、その加熱用ベルトからの磁束洩れによる
不具合を発生させることなく、加熱用ベルトを効率よく
安定して電磁誘導加熱することができる。

【０１０８】さらに、本発明（第３発明）の加熱加圧装
置によれば、加熱用ベルトをニップ部の位置で電磁励磁
加熱する場合であっても、磁束収集体を配設することに
より、その加熱用ベルトからの磁束洩れによる不具合を
発生させることなく、加熱用ベルトを効率よく安定して
電磁誘導加熱することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１に係る定着装置を示す概要図。

【図２】 加熱定着ベルトの層構造を示す概略断面図。

【図３】 加熱定着ベルトと電磁誘導加熱装置の関係と
その動作状態とを示す概略説明図。

【図４】 加圧ロールの配置状態を示す要部説明図。

【図５】 加圧ロールの配置の仕方について示すもの
で、（ａ）はその加圧ロールがない無加圧時の状態を示
す要部説明図、（ｂ）はその加圧ロールを配置した場合
の状態を示す要部説明図。

【図６】 実施の形態２に係る定着装置を示す概要図。

【図７】 加熱定着ベルトと電磁誘導加熱装置の関係と
その動作状態とを示す概略説明図。

【図８】 加圧ロールの配置状態を示す要部説明図。

【図９】 実施の形態３に係る転写同時定着装置及びそ
の装置を適用した画像形成装置を示す概要図。

【図１０】 加熱中間転写ベルトと電磁誘導加熱装置と
磁束収集体との関係とその動作状態とを示す概略説明
図。

【図１１】 加圧ロールの配置状態を示す要部説明図。

【図１２】 加熱中間転写ベルトから洩れる磁束密度を
測定する際の測定状態を示す説明図。

【図１３】 （ａ）は磁束収集体である強磁性体の有無
により加熱中間転写ベルトから洩れ出る各磁束密度を測
定した結果を示す図表、（ｂ）は強磁性体の有無と強磁
性体の加熱中間転写ベルトとの間隔の違いにより加熱中
間転写ベルトから洩れ出る各磁束密度を測定した結果を
示す図表。

【図１４】 実施の形態４に係る転写同時定着装置及び
その装置を適用した画像形成装置を示す概要図。

【図１５】 加熱中間転写ベルトと電磁誘導加熱装置と
磁束収集体との関係とその動作状態とを示す概略説明
図。

【図１６】 加圧ロールの配置状態を示す要部説明図。

【図１７】 実施の形態５に係る磁束収集体の構成を示
す要部概要図。

【図１８】 加熱中間転写ベルトの速度変更によるその
ベルトの移動距離とそのベルト表面温度の変化との関係
を測定した結果を示すグラフ図。

【図１９】 実施の形態６に係る定着装置を示す概要
図。

【図２０】 加熱定着ベルトと電磁誘導加熱装置と磁束
収集体の関係とその動作状態とを示す概略説明図。

【図２１】 実施の形態６に係る定着装置の他の構成例
を示す概要図。

【図２２】 実施の形態７に係る転写同時定着装置を示
す概要図。

【図２３】 加熱中間転写ベルトと電磁誘導加熱装置と
磁束収集体の関係とその動作状態とを示す概略説明図。

【図２４】 実施の形態７に係る転写同時定着装置の他
の構成例を示す概要図。

【図２５】 従来の加熱加圧装置を示す概要図。

【図２６】 従来の加熱用ベルトの回転速度を変更した
場合におけるベルトの表面温度の推移の違いを示す概略
説明図。

【符号の説明】

１…加熱加圧装置、１０…定着装置、１１…加熱定着ベ
ルト（加熱用ベルト２）、１１ｂ，２１ｂ…電磁誘導発
熱層（導電層）、１２…バックアップ支持ロール（支持
体３）、１４…加圧ロール（加圧体４）、１５，２６…
電磁誘導加熱装置（加熱手段５）、１６，２７…励磁コ
イル、１７，２８…電源、２０…転写同時定着装置、２
１…加熱中間転写ベルト（加熱用ベルト２）、４０…非
電磁誘導加熱性の磁束収集体、Ｔ…トナー像（未定着
像）、Ｐ…記録用紙（記録媒体）、Ｎ…ニップ部、Ａ，
Ｃ…ベルトの周回移動方向、Ｈ…変動磁界（磁束）、Ｋ
１…加圧ロールとベルトの接触点、Ｋ２…支持ロールと
ベルトの接触点、Ｗ…磁束収集体の幅、Ｄ…磁束収集体
のベルトとの間隔、J…磁束収集体の変位量。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 未定着像を加熱及び加圧して記録媒体に
   少なくとも定着させる装置であって、 周回移動する加熱用ベルトと、この加熱用ベルトをその
   ベルト内周面側から支持する支持体と、この支持体に前
   記加熱用ベルトを押し付けてそのベルト外周面との間で
   前記未定着像と記録媒体とを圧接させるニップ部を形成
   する加圧体と、前記加熱用ベルトを前記ニップ部に達す
   る手前側の位置で加熱する加熱手段とを備えた加熱加圧
   装置において、 前記加圧体を、前記ニップ部に達する前記加熱用ベルト
   がその加圧体に接触してから前記支持体に接触する状態
   となる位置関係を満たすように配置したことを特徴とす
   る加熱加圧装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の加熱加圧装置におい
   て、 前記加熱用ベルトが、少なくとも導電層を有するベルト
   であり、 かつ、前記加熱手段が、前記加熱用ベルトに対向するよ
   うに配設されそのベルトの導電層の厚さ方向に沿う変動
   磁界を生成する励磁コイルとこの励磁コイルに交流電圧
   を印加する交流電源とを備えた電磁誘導加熱装置である
   加熱加圧装置。
3. 【請求項３】 未定着像を加熱及び加圧して記録媒体に
   少なくとも定着させる装置であって、 少なくとも導電層を有し周回移動する加熱用ベルトと、
   この加熱用ベルトをそのベルト内周面側から支持する支
   持体と、この支持体に前記加熱用ベルトを押し付けてそ
   のベルト外周面との間で前記未定着像と記録媒体とを圧
   接させるニップ部を形成する加圧体と、前記加熱用ベル
   トを前記ニップ部に達する手前側の位置で電磁誘導加熱
   する、そのベルトと対向するように配設される励磁コイ
   ルとこの励磁コイルに交流電圧を印加する交流電源から
   なる電磁誘導加熱手段とを備えた加熱加圧装置におい
   て、 前記加熱用ベルトが、前記電磁誘導加熱手段による電磁
   加熱時にそのベルトの励磁コイルとは反対側の空間に磁
   束が洩れ出る特性を有するものである場合、 その加熱用ベルトを挟んで前記励磁コイルと対向する側
   の位置に非電磁誘導加熱性の磁束収集部材を配設したこ
   とを特徴とする加熱加圧装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の加熱加圧装置におい
   て、 前記磁束収集部材の加熱用ベルトの移動方向に沿う幅
   を、前記励磁コイルの加熱用ベルトの移動方向に沿う幅
   と同等以上の寸法に設定した加熱加圧装置。
5. 【請求項５】 請求項３又は４に記載の加熱加圧装置に
   おいて、 前記磁束収集部材を、前記加熱用ベルトに対して１０ｍ
   ｍ以下の間隔をあけた非接触状態で配設した加熱加圧装
   置。
6. 【請求項６】 請求項３〜５のいずれかに記載の加熱加
   圧装置において、 前記加熱用ベルトが、その周回移動速度を切り替え変更
   するように構成されている場合、 前記磁束収集部材を、その加熱用ベルトの周回移動速度
   に応じて加熱用ベルト移動方向の前後側に変位調整可能
   に設けた加熱加圧装置。
7. 【請求項７】 請求項３〜６のいずれかに記載の加熱加
   圧装置において、 前記加圧体を、前記ニップ部に達する前記加熱用ベルト
   がその加圧体に接触してから前記支持体に接触する状態
   となる位置関係を満たすように配置したことを特徴とす
   る加熱加圧装置。
8. 【請求項８】 未定着像を加熱及び加圧して記録媒体に
   少なくとも定着させる装置であって、 少なくとも導電層を有し周回移動する加熱用ベルトと、
   この加熱用ベルトをそのベルト内周面側から支持する支
   持体と、この支持体に前記加熱用ベルトを押し付けてそ
   のベルト外周面との間で前記未定着像と記録媒体とを圧
   接させるニップ部を形成する加圧体と、前記加熱用ベル
   トを前記ニップ部の位置で電磁誘導加熱する、そのベル
   トと対向するように前記支持体又は加圧体側に配設され
   る励磁コイルとこの励磁コイルに交流電圧を印加する交
   流電源からなる電磁誘導加熱手段とを備えた加熱加圧装
   置において、 前記加熱用ベルトが、前記電磁誘導加熱手段による電磁
   加熱時にそのベルトの励磁コイルとは反対側の空間に磁
   束が洩れ出る特性を有するものである場合、 その加熱用ベルトを挟んで前記励磁コイルと対向する側
   の位置に非電磁誘導加熱性の磁束収集部材を配設したこ
   とを特徴とする加熱加圧装置。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の加熱加圧装置におい
   て、 前記磁束収集部材を配設することに代えて又はその磁束
   収集部材を配設することに加えて、前記加熱用ベルトを
   挟んで前記励磁コイルと対向する側に位置する前記加圧
   体又は支持体を、少なくとも前記磁束収集部材にて構成
   したことを特徴とする加熱加圧装置。
10. 【請求項１０】 請求項２〜９のいずれかに記載の加熱
    加圧装置において、前記加熱用ベルトの導電層は厚さが
    ２〜１５μｍの銅である加熱加圧装置。
11. 【請求項１１】 前記加熱用ベルトを加熱定着ベルトと
    し、かつ、前記記録媒体をその表面に前記未定着像を担
    持させた状態で前記ニップ部に送り込み、その未定着像
    をニップ部で記録媒体に定着させる定着装置として構成
    した請求項１〜１０のいずれかに記載の加熱加圧装置。
12. 【請求項１２】 前記加熱用ベルトを加熱中間転写ベル
    トとし、かつ、前記未定着像をその加熱中間転写ベルト
    に担持させた状態で前記ニップ部に送り込み、その未定
    着像をニップ部で記録媒体に転写及び定着させる転写同
    時定着装置として構成した請求項１〜１０のいずれかに
    記載の加熱加圧装置。