JP2006267332A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 未定着トナー像を無端状の定着ベルトに当接させて加熱溶融し、記録媒体に圧着させる定着装置において、定着ベルトの発熱分布を均一にするとともに感熱部材が定着ベルトの温度に対応して的確に作動し、通電制御を適切に行う。
【解決手段】 外側磁性部材３と内側磁性部材４とが励磁コイル２ｂの内側と外側とで互いに対向するように配置されている。そして、各磁性部材３、４は複数に分割されたブロック３ａ、４ａに構成され、一定の間隔をもって両磁性部材のブロック３ａ、４ａ間を補完するように千鳥状に配列されている。これにより、定着ベルト1の発熱分布を均一にすることできる。また、温度検出部材8と通電遮断部材９が磁性部材のブロック３ａ、４ａ間に配置されているので、電磁誘導加熱による変動磁界の影響を受けることなく適切に温度の検知又は過加熱時の通電遮断ができ、定着ベルトの表面温度を適切に制御することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、未定着トナー像を担持する記録シートを加熱・加圧し、トナー像を記録シート上に圧着する定着装置に係り、特に記録シートに圧接される定着部材を電磁誘導によって加熱する定着装置に関する。

粉状のトナーを用いる電子写真式の画像形成装置において、未定着のトナー像を定着する工程には、トナー像を担持した記録媒体を加熱された定着部材と加圧部材とにより形成されたニップ部に挟み込み、トナー像を加熱溶融して記録媒体に圧着する方法が広く採用されている。

上記定着部材や加圧部材には、無端状の周面が周回移動するロールやエンドレスベルト等が一般に用いられている。そして、定着部材を加熱装置で加熱するとともに、その温度をサーミスタ等の温度センサによって検知し、加熱源への通電制御を行って定着部材の表面がトナー像の定着に適した温度となるように調整される。

上記定着部材としては、これまでロール状の部材が一般に用いられてきたが、無端状のベルトを用い、これを誘導電流によって加熱する技術が提案されている。このような電磁誘導加熱を行うときには、定着部材が導電性層を有するものとし、変動磁界を発生させる励磁コイルを導電性層に近接配置する。変動磁界によって導電性層に誘導電流が生じ、導電性層の抵抗によって発熱させるものである。

このような電磁誘導加熱を行う定着装置は、定着部材であるフィルム状の無端ベルトを直接に加熱することができるとともに、高温となる範囲が極めて限られているので、定着部材を所定の温度まで短時間で加熱することができる。
しかし、加熱が急速に行われるため、定着部材の温度を正確に検出し、この検出値に基づいて加熱の制御を的確に行う必要がある。また、紙つまり等によって定着フィルムの駆動に障害が発生したときや、温度制御のトラブルで熱暴走が生じたときには、短い時間で定着部材の過加熱が進み、定着不良が生じるともに加熱部材が損傷されることがある。このため、定着部材の過加熱を防止するために、温度ヒューズやサーモスタット等の過加熱時に通電を遮断する手段が使用される。

定着部材の温度検知又は過加熱を的確に行うために感熱部材の配置又は感熱部材の構成についての提案が、例えば特許文献1、特許文献２及び特許文献３に記載されている。
特許文献１に記載の装置は、励磁コイルを無端状の加熱部材（定着フィルム）の内側に配置し、トナー像を担持した記録シートが圧接されるニップ部で、加熱部材を発熱させるようになっている。そして、ニップ部の下流側に温度検出部材を設け、この検出値によって加熱部材の温度制御を行うものである。つまり、電磁誘導による発熱域の外で加熱部材の温度を検知している。これにより、ニップ部を記録シートが通過した後には加熱部材は記録シートに熱を奪われて温度が低下する点に対応し、低下後の温度を検知して熱量不足による定着不良を防止しようとするものである。

特許文献２に記載の装置は、発熱域に温度検知手段を配置するとともに、電磁誘導で発熱する加熱部材（回転体）の内面に温度検知手段を弾性的に当接するものである。これにより、加熱部材（回転体、定着フィルム）の表面を傷つけることによる定着不良を防止するとともに、加熱部材を高速で駆動しても正確な温度検知を可能とするものである。

また、特許文献３は、温度検知部材を発熱域であるニップ部の近傍に配置するともに、磁場発生手段である励磁コイルと温度検知部材との間に磁場の影響を遮断するシールド部材を設けて、磁界による影響を防止し、的確に加熱部材（回転体）の温度を検知しようとするものである。

特開平１０−１０４９７５号公報 特許第３４３７３９２号公報 特開平１０−９１０１９号公報

しかしながら、上記のような従来から知られている装置では、次のような解決が望まれる問題点がある。
特許文献１に記載されている装置では、温度検知部材を発熱域の外に設けており、励磁コイルに給電することによる加熱状態を的確に検知することが難しくなる。つまり、発熱位置での温度より低い温度が温度検知部材によって検知されることになり、過加熱を防止するための制御が難しい。また、電力供給の制御に対する温度の反応が遅れて検知されることになり、迅速な対応が難しくなる。

特許文献２に記載されている装置では、温度検知手段を発熱域に配置しているので、上記のような問題点は解消されるが、励磁コイル（磁界発生手段）に対向して温度検知手段が配置されるため、磁界の影響を受けることがある。つまり、励磁コイルによって生成された変動磁界で温度検知部材にノイズが発生したり、温度検知部材又はこれを支持する部材に電流が生じて発熱するおそれがある。

特許文献３に記載の装置では、上記磁場発生手段（励磁コイル）による磁界の影響を防止するためにシールド部材を設けているので、磁界による影響を低減することができるが、シールド部材が磁束の分布に影響し、発熱量の分布に不均等な部分が生じたり、加熱の効率が低下したりすることがある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、感熱部材が磁場の影響を受けることなく定着部材の温度を的確に検出し、又は定着部材の過加熱を確実に検知して通電制御を適切に行うことができる定着装置を提供することである。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、 周回移動する無端状の周面を有し、該周面が未定着トナー像を担持した記録シートに当接される定着部材と、 前記記録シートを前記定着部材の前記周面に押圧する加圧部材と、 前記定着部材の周面と対向するように配置され、前記定着部材の周面に沿って形成されている導電性層に渦電流を誘導して発熱させる励磁コイルと、 前記定着部材の温度を検知する感熱部材と、を有し、 前記記録シート上の前記トナー像を加熱圧着する定着装置であって、 前記定着部材の周面の外側と内側とに互いに対向するように設けられ、前記励磁コイルによって生成される磁束が前記定着部材の周面を貫通する閉磁路を形成するように配置された内側磁性部材及び外側磁性部材と、を有し、 前記外側磁性部材及び内側磁性部材のそれぞれは、複数に分割されたブロックが前記定着部材の周面の幅方向に配列されたものであり、 前記外側磁性部材の各ブロック間の中間位置と前記内側磁性部材の各ブロックの中心位置とが対向するように、双方のブロックの中心位置が千鳥状に配置されており、 前記感熱部材は、前記外側磁性部材又は内側磁性部材のブロック間で前記定着部材に当接又は近接するように配置されている定着装置を提供する。

上記構成においては、内側磁性部材と外側磁性部材とが前記励磁コイルと定着部材とを挟み込むように互いに対向して配置されているので、励磁コイルによって生じる磁束の閉磁路が形成され、発散する磁束を低減して効率的で安定した加熱が可能となる。
また、外側磁性部材と内側磁性部材のそれぞれは複数に分割されたブロック群から構成されており、各ブロックは所定の間隔をおいて定着部材の周面の幅方向に配列されているので、磁気結合が強くなりすぎるのを防止することができる。また、磁性部材の成形が容易となり、寸法精度を高くすることができる。さらに、高価な磁性部材の使用量を削減することができ、定着装置の軽量化およびコストダウンが可能となる。

また、外側磁性部材の各ブロックの中心が内側磁性部材のブロックの間隙のほぼ中心と対応し、各ブロック間を互いに補完するように配置されて千鳥状となっているので、発熱量の分布が加熱部材の幅方向に不均等になるのが抑制される。したがって、定着部材の温度分布を均等にし、磁束の集中による温度ムラの発生を防止することができる。これにより、定着画像の定着ムラ、発色ムラが有効に防止される。

一方、定着部材の温度を検知する感熱部材は、磁束密度の低い外側磁性部材又は内側磁性部材のブロックの間隙に配置されているので、感熱部材が変動磁界の影響を受けることが少なくなる。これにより、最も温度が高くなる発熱域で温度を検出しても、感熱部材自体の発熱による損傷やノイズの発生を防止することができ、誤作動を生じることなく定着部材の温度を的確に検知することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の定着装置において、前記感熱部材は、所定の温度以上となったときに前記励磁コイルへの電力供給を停止するために用いられる通電遮断部材であるものとする。

上記通電遮断部材は定着部材の温度が異常に上昇した場合に、直ちに通電を遮断して励磁コイルへの電力供給を停止することができる。したがって、適切な検知により加熱が停止され、過加熱状態でトナー像の定着動作を行うことを防止することができるとともに、過加熱による定着部材の損傷を防止することができる。

請求項３に係る発明は、請求項１に記載の定着装置において、前記感熱部材は、前記定着部材の温度を検出する温度検知部材であり、 該温度検知部材で検出された温度情報に基づいて前記励磁コイルへの通電のＯＮ／ＯＦＦ又は電力供給量が制御されるものとする。

上記温度検知部材は、励磁コイルによる磁界の影響を受けることが少なく、定着部材の温度を正確に検知することができ、この温度に基づいて励磁コイルへの通電制御を行うことができる。したがって、定着部材の温度を安定した状態で正確に制御することが可能となり、定着部材をトナー像の定着に適切な温度に維持することができる。

請求項４に係る発明は、請求項１、請求項２又は請求項３に記載の定着装置において、前記励磁コイルは、前記定着部材の外周面のほぼ全幅と対向するように、前記周面の幅方向に長く巻き回され、 前記外側磁性部材は、前記励磁コイルの周方向のほぼ全域を覆うように湾曲した板状に形成されており、 前記内側磁性部材は、前記定着部材の内側で、前記励磁コイルの周方向のほぼ全域と対向するように配置されているものとする。

この定着装置は、定着部材の外周面のほぼ全幅にわたって励磁コイルが長く巻きまわされているので、定着部材の幅方向に分布する磁界を発生し、ほぼ全幅で発熱させることができる。そして、外側磁性部材及び内側磁性部材を上記のように幅方向に均一に配列することにより発熱分布もほぼ均一となる。また、外側磁性部材と内側磁性部材とが定着部材の周方向に励磁コイルの全体を挟み込むように配置されていることにより、磁束の発散の少ない閉磁路を形成し、励磁コイルによって形成される磁束を収集して効率よく定着部材を発熱させることができる。

以上説明したように、本発明に係る定着装置では、定着部材の温度を短時間で所望の温度まで加熱でき、定着部材の発熱分布を均一にすることができる。そして、温度検知部材又は通電遮断部材等の感熱部材が電磁誘導加熱を行うための変動磁界に影響を受けることなく、適切に温度の検知又は過加熱時の通電遮断を行うことが可能となる。また、磁性部材の小型化が可能となり軽量で安価な定着装置を提供することができる。

以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本願発明に係る定着装置における定着ベルト周面の移動方向と直角となる方向つまり定着ベルト及び加圧ロールの回転軸線と平行な方向の概略断面図である。また、図２は、図1に示す定着装置のＡ−Ａ線における断面図である。
この定着装置は、図１および図２に示すように矢印Ｄの方向に回転する無端状の定着ベルト１と、この定着ベルト１の周面と対向する位置に支持された電磁誘導加熱装置２と、この電磁誘導加熱装置２を挟み込むように前記定着ベルト１の周面の外側と内側とに互いに対向して配列された外側磁性部材３及び内側磁性部材４と、定着ベルト１に圧接される加圧ロール５と、定着ベルト１の内側に配置され加圧ロール５との間に定着ベルトを挟み込み圧接部（ニップ部）を形成する加圧対向部材６と、前記加圧ロール５と前記加圧対向部材６との圧接部の下流側近傍に支持された剥離部材７とで主要部が構成されている。また、定着ベルト１の内周面の温度を測定する温度検出部材８が設けられており、これと並列するように、定着ベルト１の温度が異常に上昇したときに上記電磁誘導加熱装置への通電を遮断する通電遮断部材９が設けられている。

上記定着ベルト１は、ポリイミド、ポリイミドアミド等に代表される耐熱性の高いシート状部材を基体層とし、その上に導電性層、さらにその上に弾性層、表面離型層を積層したものである。導電性層は、例えば鉄、磁性ステンレス、ニッケルなどの磁性金属、またはこれら主体の合金や、非磁性ステンレス、アルミニウム、銅などの非磁性金属、またはこれら主体の合金を、厚さ５μｍ〜５０μｍで形成したものが用いられ、電磁誘導で生じる渦電流によって発熱するものとなっている。

上記電磁誘導加熱装置２は、定着ベルト１の外周面と対向するように配置され、定着ベルトを電磁誘導によって発熱させるものである。そして、この電磁誘導加熱装置２は、定着ベルトの外周面とのギャップが１ｍｍ〜３ｍｍとなるように定着ベルトの形状に倣った曲面を備える板状の台座２ａと、この台座２ａの、定着ベルトとの対向面と反対側の面上に巻き回された励磁コイル２ｂと、この励磁コイル２ｂに交番電流を供給する励磁回路２ｃとから構成されている。励磁回路２ｃには交流電源１２から電力が供給されるようになっており、励磁回路２ｃに供給される電力量の制御又は電力供給のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う制御装置１１が設けられている。

上記励磁コイル２ｂは、台座２ａを介して定着ベルト１の外周面のほぼ全幅と対向するように巻き回されており、定着ベルト１の幅方向にほぼ均一な磁界を発生させ、定着ベルトの発熱分布を均一となるようにしている。

外側磁性部材３および内側磁性部材４は、軟磁性を有するフェライト（ソフトフェライト）で形成されている。この他、鉄、コバルト、ニッケル等の磁性材料を用いることもできる。
外側磁性部材３は、図２に示すように、定着ベルト１の形状に倣って曲面状に巻き回された励磁コイル２ｂの外側に配置され、この励磁コイル２ｂの形状に倣って周方向に湾曲した形状になっている。また、内側磁性部材４は、定着ベルト１の内周面と対向して配置され、定着ベルトの形状に倣って湾曲した形状になっている。そして、周方向に外側磁性部材のほぼ全域と対向するように設けられている。したがって、外側磁性部材と内側磁性部材とは所定の間隔で、定着ベルトと励磁部コイルとを挟み込むように配置されている。

また、図１に示すように、外側磁性部材３、内側磁性部材４のそれぞれは複数の小片であるブロック３ａ、４ａ群で構成されており、定着ベルト１の幅方向に隣り合うブロックが一定間隔を空けて配置されている。そして、外側磁性部材３と内側磁性部材４の各ブロックは、外側磁性部材３の各ブロック３ａの中心位置が内側磁性部材４の各ブロック４ａの間隙中心とほぼ対応するように配置されている。つまり、外側磁性部材を構成するブロック３ａと内側磁性部材を構成するブロック４ａとは、その間隙を互いに補完しあうような位置関係になっており、定着ベルト１の幅方向にいわゆる千鳥状の配置となっている。したがって、図２に示すように、図１におけるＡ―Ａ断面は、外側磁性部材のブロック３ａの中心に位置するが、内側磁性部材を構成するブロック４ａはこの断面上には配置されておらずブロックとブロックとの間隙に相当する。また、図３に示すように、図１におけるＢ−Ｂ断面では、外側磁性部材のブロック間に相当し、内側磁性部材４は、ブロック４ａの中心位置となっている。

上記ブロックが間隔を空けて配置された外側磁性部材３及び内側磁性部材４は、定着ベルトの幅方向の全長に対してブロックのそれぞれの長さの合計がほぼ４０％以上となるように、ブロックの寸法及びブロック間の寸法が決定されている。ブロックの占める割合が４０％以上となることにより、励磁コイル２ｂによって生成される磁界が周辺の部材に誘導電流を生じさせるのを有効に防止することができる。
また、ブロックの寸法及び間隙の寸法は外側磁性部材３と内側磁性部材４とで同じ寸法としてもよいし、異なる寸法に設定することもできる。そして、ブロックが配置される範囲の比率が大きくなるときには外側磁性部材のブロックと内側磁性部材のブロックとの一部が互いに重なり合うように配置してもよい。

上記加圧ロール５は、円形断面を有する金属製の芯金５ａの表面にスポンジやゴムなどの弾性層５ｂと、表面を被覆する表面層５ｃとを備えている。この加圧ロール５は、駆動モータ（図示しない）によって回転駆動され、これにともなって定着ベルト１が従動回転する。

上記加圧対向部材６は、加圧ロール５の周面と対向する位置に支持された弾性部材６ａと、この弾性部材６ａを支持し両端部で固定支持された支持部材６ｂとで主要部が構成されている。そして、上記弾性部材６ａは、定着ベルト１を介して加圧ロール５に圧接されており、加圧ロール５と定着ベルト１との間に十分な圧接幅（ニップ幅）を得ることができるものとなっている。また、弾性部材６ａの表面には低摩擦シート６ｃが設けられており、定着ベルト１の内周面との摩擦を低減するようになっている。一方、上記支持部材６ｂの上部は、上記内側磁性部材４を支持できる構造となっている。

上記剥離部材７は、一端が固定支持された支持部材７ａと、これに支持されている剥離シート７ｂとからなり、剥離シート７ｂの先端が定着ベルト１に近接又は接触するように配置されている。これにより、前記圧接部（ニップ部）を通過した記録シートＰと定着ベルト１との間に剥離シート７ｂが入り込み、記録シートＰを定着ベルト１の表面から剥離する。

上記温度検知部材８は、図２に示すように、定着ベルト１に接触して該定着ベルト１の温度を検出する温度センサ８ａと、温度センサ８ａを先端部で支持し、これを定着ベルト１の内周面に圧接する金属製バネ板８ｂとから構成され、この金属製バネ板８ｂの後端部は固定補助部材１３に固着されている。そして、温度センサ８ａの検出値は制御装置１１に入力され、これに基づいて励磁回路２ｃから励磁コイル２ｂへの電力供給量が制御される。これにより、定着ベルト１の表面温度が所望の温度を維持するようになっている。

また、上記温度センサ８ａは、図１に示すように、内側磁性部材４のブロック４ａ間で定着ベルトに当接されている。外側磁性部材３と内側磁性部材４との間で、磁束は図４に示すように分布し、内側磁性部材４のブロック間では、この間隙と対向する外側磁性部材３のブロックから分布する磁束が、２つの互いの隣り合うブロックに分散され、ブロック間で磁束の密度が小さくなっている。したがって、温度センサ８ａは、励磁コイル２ｂによって生成された磁束の密度が小さい位置にあり、磁束による影響が少なくなっている。これにより、温度センサ８ａ自体が電磁誘導による影響を受けて発熱するのを抑えるとともに、磁束の影響によるノイズの発生も抑制することができるものとなっている。

上記温度センサ８ａは、定着ベルト１に接触した状態で温度を測定するものであり、ゼーベック効果を利用した熱電対や、抵抗の温度係数が大きい素子を用いたサーミスタ等が用いられる。これらの接触式の温度センサは安価であるため、装置のコストを低減できる。

上記金属製バネ板８ｂは、弾性的に変形し、その弾性反発力で先端部に取り付けられた温度センサ８ａを定着ベルト１の内周面に押圧するものとなっている。したがって、温度センサ８ａは定着ベルト１の内周面と直角方向に変位が可能となっており、定着ベルト１の変位に対して追従し、常に正確な温度を検知できるものとなっている。また、金属製バネ板８ｂは弾性的に変形するので、温度センサ８ａが定着ベルト１に強い圧力をかけることがない。これにより、温度センサ８ａの摺擦によって定着ベルト１が損傷するのを防止している。

前記通電遮断部材９は、図５に示すように感温部９ａが金属製バネ板９ｂの先端部に支持され、温度センサ８ａと同様に内側磁性部材４のブロック間において定着ベルト１の内周面に圧接されている。感温部９ａは、一対の金属製バネ板９ｂに支持されており、該金属製バネ板９ｂの後端部が固定補助部材１３に支持されている。そして、温度センサ８ａを支持する金属製バネ板８ｂと並設されて、ほぼ同じ形状となるように固定されている。
上記感温部９ａには、所定の温度で溶融して通電を遮断するヒューズエレメントが用いられている。また、熱可塑性樹脂の溶融により、付勢されている設定が開放されて通電が遮断される部材や、バイメタル等を用いたサーモスタットを用いることもできる。

この通電遮断部材９は、図５に示すように、励磁回路２ｃに電力を供給する電源回路に介挿されたリレー１４を作動する回路を構成しており、このリレー１４の駆動巻き線１４ａに、上記金属バネ板９ｂ、リード端子（図示せず）、ヒューズエレメント９ａが直列に接続され、直流電源から直流電圧が印加されている。つまり、励磁コイル２ｂによって加熱された定着ベルト１の温度が異常に上昇したときに、これを感知してヒューズエレメント９ａが分断され、リレー１４の駆動巻き線１４ａへの電圧印加を遮断する。これにより、励磁コイル２ｂに高周波電流を供給する回路に介挿されたリレー１４が作動して、交流電源１２からの電力供給が停止され、定着ベルト１の加熱が停止されるものとなっている。

図６は、上記定着装置を用いた画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
この画像形成装置は、一様帯電後に像光が照射されて表面に静電電位の差による潜像が形成される円筒状の感光体ドラム１０１を備えており、この感光体ドラム１０１の周囲に、感光体ドラム１０１の表面を一様に帯電させる帯電装置１０２と、感光体ドラム１０１に像光を照射して表面に潜像を形成する露光装置１０３と、感光体ドラム上の潜像にトナーを選択的に転移させてトナー像を形成する現像ユニット１０４と、感光体ドラム１と対向し、周面の周回が可能に支持される無端ベルト状の中間転写体１０５と、トナー像の転写後に感光体ドラム１０１に残留するトナーを除去するクリーニング装置１０６と、感光体ドラム１０１の表面を除電する除電露光装置１０７とを備えている。

また、上記中間転写体１０５の内側には、感光体ドラム上に形成されたトナー像を中間転写体１０５に一次転写させる転写帯電器１０８と、２つの支持ロール１０９a、１０９ｂと、二次転写を行うための転写対向ロール１１０とが配置されており、これらによって中間転写体５が周回可能に張架されている。上記転写対向ロール１１０と中間転写体１０５を介して対向する位置には、中間転写体上のトナー像を記録シートＰに転写する転写ロール１１１が配設されており、転写対向ロール１１０と転写ロール１１１との圧接部に、用紙トレイ（図示しない）から記録シートＰが送り込まれる。そして、圧接部の下流側に、上記定着装置１１２が設けられており、記録シート上に転写されたトナー像を加熱・加圧して圧着するものとなっている。

次に、上記画像形成装置及び定着装置の動作について説明する。
まず、感光体ドラム１０１の表面が帯電装置１０２でほぼ一様に帯電され、次いで露光装置１０３から像光が照射されて感光体ドラム１０１の表面に静電電位の差による潜像が形成される。そして、感光体ドラム１０１の回転により現像ユニット１０４の１つの現像器１０４ａと対向する位置に移動し、現像器１０４ａから１色目のトナーが転移され、トナー像が形成される。このトナー像は感光体ドラム１０１の周回移動により中間転写体１０５との対向位置に搬送され、中間転写体１０５上に静電的に一次転写される。

一方、トナー像を転写した後の感光体ドラム１０１上に残留するトナーはクリーニング装置１０６により除去され、感光体ドラム１０１の表面は除電露光装置１０７により電位的に初期化され、再び帯電装置１０２との対向位置に移動する。以後、現像ユニット１０４の３つの現像器１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄが順次感光体ドラム１０１と対向する位置に移動し、同様に２色目、３色目、４色目のトナー像が形成され、中間転写体１０５上に重ねて転写される。

中間転写体上に重ね合わされたトナー像Ｔは、中間転写体１０５の周回移動により、転写ロール１１０と転写対向ロール１１１との対向位置に搬送され、用紙トレイから送り込まれた記録シートＰに当接される。転写ロール１１０と転写対向ロール１１１との間には転写用バイアス電圧が印加されており、トナー像は記録シートＰ上に二次転写される。

未定着のトナー像を担持した記録シートＰは搬送ガイド１１４を経由して定着装置１１２へ搬送され、定着装置１１２が有する定着ベルト１と加圧ロール５との圧接部に送り込まれる。

上記定着装置１１２では、電磁誘導加熱装置２が有する励磁回路２ｃから励磁コイル２ｂに高周波電流が供給されている。励磁コイル２ｂに高周波電流が供給されると、励磁コイル２ｂの周囲に、図２中に矢印Ｈで示される磁束が生成消滅を繰り返す。そして、この磁束Ｈが外側磁性部材３及び内側磁性部材４に集められて閉磁路を形成する。この磁束が定着ベルト１の導電性層（不図示）を横切るとき、その磁界の変化を妨げる磁界を生じるように、導電性層には渦電流が発生し、該導電性層の表皮抵抗及び導電性層を流れる電流の大きさに比例して発熱する。これによって定着ベルト１は急速に加熱される。

このとき、外側磁性部材３及び内側磁性部材４は定着ベルトの幅方向に分割され、複数のブロックとなった磁性部材が配列されているが、磁束はほとんど外側磁性部材３の外側に拡がることはない。したがって、周辺に影響を及ぼすことはなく、定着ベルトは効率よく加熱される。

また、外側磁性部材３と内側磁性部材４とはそれぞれのブロックが千鳥状に配置されており、外側磁性部材３と内側磁性部材４との間では、図４に示すように、外側磁性部材３又は内側磁性部材４の一方における一つのブロックから対向する他方の２つのブロックに向けて磁束が発生する。これにより、定着ベルト１を横切るの磁束密度の分布は定着ベルト１の幅方向に偏りが少なくなり、定着ベルト１を幅方向にほぼ均等に加熱することが可能となる。
これに対し、外側磁性部材３と内側磁性部材４とが、図７に示すように、双方のブロック３ａ’，４ａ’の中心が対応するように対峙して配置されていると、双方間に生じる磁束はブロックの中心位置で密度が大きく、ブロック間に対応する位置では小さくなる。このため定着ベルト１’の幅方向に温度分布のムラを生じ、定着ムラを生じる原因となる。本発明に係る定着装置では、外側磁性部材３と内側磁性部材４とのブロックを千鳥状に配置することによって上記不都合を解消している。

また、図４に示すように磁束が生じると外側磁性部材３又は内側磁性部材４のブロック間で磁束密度が小さくなり、この部分に設けられた温度センサ８ａによって、加熱された定着ベルトの温度が常に検出される。そして、この検出値によって励磁コイル２ｂへ供給される電力値又は電力供給のＯＮ／ＯＦＦが制御される。上記温度センサ８ａは、磁界の影響を受けることが少ない位置に配置されているので、検知信号にノイズを生じたり、温度センサ８ａ及び周辺部材が発熱することも抑制される。したがって、適切に定着ベルトの温度を検知し、誤動作を防止することができる。

上記のように所定の温度に制御された定着ベルト１と加圧ロール５との間に送り込まれた記録シートＰは、これらの間で加熱加圧され、トナー像は記録シートＰに溶融圧着される。トナー像が定着された記録シートＰは、定着ベルト１と加圧ロール５との圧接部から排出され、定着ベルト１の曲率により、又は剥離部材７によって定着ベルト１から剥離されて、排紙トレイ（図示せず）へと送り込まれる。

上記励磁回路２ｃは、定着ベルト１の温度が定着に適した温度となるように制御されているが、制御に何らかのトラブルが生じて定着ベルト１の温度が異常に上昇した場合には、通電遮断部材９が有する感温部９ａ（ヒューズエレメント）の温度が上昇し、溶融して分断される。特に、定着ベルトの加熱領域の側縁に近い部分では、小型サイズの記録シートを使用しているときには熱を奪われることが少なく、最も温度が上昇しやすくなっているが、この位置にヒューズエレメントが当接されていることにより、定着ベルトの過加熱に対して適切に反応することが可能となる。

上記のようにヒューズエレメントを介した通電が遮断されることにより、リレーの駆動巻き線１４ａへの通電が停止される。これにともなってリレー１４が作動し、励磁回路２ｃへの電力供給が停止される。したがって、定着ベルト１の加熱が停止され、定着ベルト１の温度が異常に上昇するのが回避される。

本発明に係る定着装置の定着ベルト及び加圧ロールの回転軸線と平行な方向の概略断面図である。 図１に示す定着装置のＡ−Ａ線における断面図である。 図１に示す定着装置のＢ−Ｂ線における断面図である。 図１に示す定着装置における外側磁性部材及び内側磁性部材の配置と周辺部における磁束の分布とを示す概略図である。 図１に示す定着装置のＣ−Ｃ線における断面図である。 図１に示す定着装置を用いた画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 磁性部材の配置の対比例とその周辺部における磁束の分布とを示す概略図である。

符号の説明

１：定着ベルト， ２：電磁誘導加熱装置， ２ａ：台座， ２ｂ：励磁コイル， ２ｃ：励磁回路， ３：外側磁性部材， ３ａ：外側磁性部材のブロック， ４：内側磁性部材， ４ａ：内側磁性部材のブロック， ５：加圧ロール， ６：加圧対向部材， ６ａ：弾性部材， ６ｂ：支持部材， ６ｃ：低摩擦シート， ７：剥離部材， ７ａ：支持部材， ７ｂ：剥離シート， ８：温度検知部材， ８ａ：温度センサ， ８ｂ：金属製バネ板， ９：通電遮断部材， ９ａ：感温部（ヒューズエレメント）， ９ｂ：金属製バネ板，
１２：制御装置， １２：交流電源， １３：固定補助部材， １４：リレー， １４ａ：リレーの駆動巻き線，
１０１：感光体ドラム， １０２：帯電装置， １０３：露光装置， １０４：現像ユニット， １０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ：現像器， １０５：中間転写体， １０６：クリーニング装置， １０７：除電露光装置， １０８：転写帯電器， １１０：転写ロール， １１１：転写対向ロール， １１２：定着装置， １１３：クリーニング装置， １１４：ガイド部材

Claims (4)

1. 周回移動する無端状の周面を有し、該周面が未定着トナー像を担持した記録シートに当接される定着部材と、
   前記記録シートを前記定着部材の前記周面に押圧する加圧部材と、
   前記定着部材の周面と対向するように配置され、前記定着部材の周面に沿って形成されている導電性層に渦電流を誘導して発熱させる励磁コイルと、
   前記定着部材の温度を検知する感熱部材と、を有し、
   前記記録シート上の前記トナー像を加熱圧着する定着装置であって、
   前記定着部材の周面の外側と内側とに互いに対向するように設けられ、前記励磁コイルによって生成される磁束が前記定着部材の周面を貫通する閉磁路を形成するように配置された内側磁性部材及び外側磁性部材と、を有し、
   前記外側磁性部材及び内側磁性部材のそれぞれは、複数に分割されたブロックが前記定着部材の周面の幅方向に配列されたものであり、
   前記外側磁性部材の各ブロック間の中間位置と前記内側磁性部材の各ブロックの中心位置とが対向するように、双方のブロックの中心位置が千鳥状に配置されており、
   前記感熱部材は、前記外側磁性部材又は内側磁性部材のブロック間で前記定着部材に当接又は近接するように配置されていることを特徴とする定着装置。
2. 前記感熱部材は、所定の温度以上となったときに前記励磁コイルへの電力供給を停止するために用いられる通電遮断部材であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記感熱部材は、前記定着部材の温度を検出する温度検知部材であり、
   該温度検知部材で検出された温度情報に基づいて前記励磁コイルへの通電のＯＮ／ＯＦＦ又は電力供給量が制御されることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
4. 前記励磁コイルは、前記定着部材の外周面のほぼ全幅と対向するように、前記周面の幅方向に長く巻き回され、
   前記外側磁性部材は、前記励磁コイルの周方向のほぼ全域を覆うように湾曲した板状に形成されており、
   前記内側磁性部材は、前記定着部材の内側で、前記励磁コイルの周方向のほぼ全域と対向するように配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の定着装置。
   
   

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