JP2007147683A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱部材の熱効率を高めて装置の立ち上がり時間を短縮することができる加熱部材を備えた定着装置を提供する。
【解決手段】加熱部材２と、該加熱部材２と対向して設けられた定着ローラ３と、前記加熱部材２と前記定着ローラ３との間に巻回されて前記加熱部材２により加熱される定着ベルト４と、該定着ベルト４を介して前記定着ローラ３に圧接される加圧ローラ５とを備えた定着装置１において、前記加熱部材２が、定着ベルト４と接して定着ベルト４を加熱できるように断面円弧状の半筒体２１で構成され、そして、該半筒体２１が、回転を規制するように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、加熱部材を備えた定着装置及び画像形成装置に関する。

従来から、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真式の画像形成装置においては、電磁誘導加熱方式の加熱部材を備えた定着装置を用いたものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

従来の定着装置は、導電性を有する発熱ローラと、該発熱ローラの外周に沿って設けられた励磁コイルを有する誘導加熱部と、前記発熱ローラと定着ローラとの間に巻回されて発熱ローラ及び定着ローラの回転とともに走行する無端状の定着ベルトと、該定着ベルトを介して前記定着ローラに圧接されるとともに前記定着ベルトの走行に従動して回転する加圧ローラとを備えている。そして、前記定着ベルトと前記加圧ローラとの間のニップ部にトナー像が形成された転写紙を通過させることにより、前記トナー像が加熱加圧されて転写紙上に溶融定着するようになっている。

前記定着装置では、誘導加熱部の励磁コイルに交流電流を流すと、誘導加熱部と発熱ローラとの間で磁束が生成消滅を繰り返して、誘導加熱部と対向する発熱ローラの表面部分で渦電流が発生して発熱ローラが発熱する。この発熱ローラの熱は、発熱ローラに巻回された定着ベルトに発熱ローラと定着ベルトとの接触部分を介して伝達されるようになっており、これにより、前記定着ベルトがニップ部で定着を行うために必要な温度に加熱されるようになっている。

このような定着装置おいては、定着装置の立ち上がり時において、前記発熱ローラは、まず誘導加熱部と対向する一方の半円周部分が発熱し、次に発熱ローラの回転とともに前記一方の半円周部分が誘導加熱部と対向しなくなって発熱しなくなるとともに、誘導加熱部と対向していなかった他方の半円周部分が誘導加熱部と対向して発熱するようになっている。そして、前記発熱ローラは、回転とともに発熱ローラの半円周部分が交互に発熱しながら発熱ローラ全体が徐々に加熱されるようになっており、この発熱ローラの熱が定着ベルトに伝達されるようになっている。
特開２００３−２１５９５６号公報

しかしながら、前記定着装置の立ち上がり時においては、前記発熱ローラは、回転とともに誘導加熱部と対向する一方の半円周部分だけが発熱するようになっているので、誘導加熱部と対向しない他方の半円周部分が発熱ローラ全体の発熱に寄与せず、この発熱に寄与しない半円周部分の存在のために発熱ローラ全体の熱容量が大きくなってしまうという問題があった。

そのために、発熱ローラは全体が徐々に加熱されるようになり、発熱ローラの熱が伝達される定着ベルトも発熱ローラとともに徐々に加熱されるようになり、よって、定着ベルトが必要な定着温度に加熱されるまでに多くの時間がかかるという問題があった。

特に、近年の省エネ化の要望から、画像形成装置の待機時には、電力消費を抑えるように常温放置した状態の省エネモードに設定されるようになっており、省エネモードの画像形成装置の再起動時や、画像形成装置の電源投入時には、定着装置が必要な定着温度に加熱されるまでの立ち上がり時間を短縮することが望まれていた。

本発明は、かかる問題を解決することを目的とし、加熱部材の熱効率を高めて装置の立ち上がり時間を短縮することができる加熱部材を備えた定着装置及び画像形成装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、加熱部材と、該加熱部材と対向して設けられた定着ローラと、前記加熱部材と前記定着ローラとの間に巻回されて前記加熱部材により加熱される定着ベルトと、該定着ベルトを介して前記定着ローラに圧接される加圧ローラとを備えた定着装置において、（イ）前記加熱部材が、前記定着ベルトと接して定着ベルトを加熱できるように断面円弧状の半筒体で構成され、そして、（ロ）前記半筒体が、回転を規制するように構成されていることを特徴とする定着装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記加熱部材が、前記半筒体に形成された導電層と、前記半筒体を挟んでその半筒体の内外においてその半筒体の軸方向に配設された励磁コイルとを備えていることを特徴とする定着装置である。

請求項３に記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記定着ベルトが、導電層を有していることを特徴とする定着装置である。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３記載の発明において、前記励磁コイルが、前記半筒体の内周面に接するように配設されていることを特徴とする定着装置である。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発明において、前記加熱部材が、それを構成する半筒体の径方向開口を覆うように断熱部を備えていることを特徴とする定着装置である。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発明において、前記加熱部材が、それを構成する半筒体を前記定着ローラから離れる方向に移動するようにテンション付与部を備えていることを特徴とする定着装置である。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の定着装置を備えていることを特徴とする画像形成装置である。

請求項１に記載された発明によれば、加熱部材と、該加熱部材と対向して設けられた定着ローラと、前記加熱部材と前記定着ローラとの間に巻回されて前記加熱部材により加熱される定着ベルトと、該定着ベルトを介して前記定着ローラに圧接される加圧ローラとを備えた定着装置において、（イ）前記加熱部材が、前記定着ベルトと接して定着ベルトを加熱できるように断面円弧状の半筒体で構成され、そして、（ロ）前記半筒体が、回転を規制するように構成されているので、加熱部材を構成する回転が規制された半筒体全体が発熱されてこの熱が定着ベルトに伝達されるようになり、従来のような加熱部材全体の発熱に寄与しない部分が存在せず、そのために、加熱部材全体の熱容量を小さくすることができ、よって、加熱部材の熱効率を高めることができ、定着装置の立ち上がり時間を短縮することができる。

請求項２に記載された発明によれば、前記加熱部材が、前記半筒体に形成された導電層と、前記半筒体を挟んでその半筒体の内外においてその半筒体の軸方向に配設された励磁コイルとを備えているので、加熱部材が電磁誘導加熱方式の加熱部材として構成されるようになり、励磁コイルに流れる電流により励磁コイルと半筒体との間に磁束が形成されて半筒体で渦電流が発生して半筒体が発熱するようになる。そのために、励磁コイルに供給される電力のほとんどが加熱部材を構成する半筒体自身の発熱に用いられて加熱部材の熱効率を高めることができ、よって、定着装置の立ち上がり時間を短縮することができる。

請求項３に記載された発明によれば、前記定着ベルトが、導電層を有しているので、前記加熱部材の励磁コイルと加熱部材の半筒体に巻回された定着ベルトとの間でも磁束が形成されて、定着ベルトでも渦電流が発生して定着ベルト自身が発熱するようになる。そのために、定着ベルトは、加熱部材の半筒体から伝達される熱とともにベルト自身で発熱する熱によっても加熱されるようになり、よって、定着装置の立ち上がり時間をより短縮することができる。

請求項４に記載された発明によれば、前記励磁コイルが、前記半筒体の内周面に接するように配設されているので、励磁コイルのコイルギャップを縮めて電力ロスを小さくすることができ、そのために、加熱部材の熱効率を高めることができ、定着装置の立ち上がり時間を短縮することができる。

請求項５に記載された発明によれば、前記加熱部材が、それを構成する半筒体の径方向開口を覆うように断熱部を備えているので、放熱による熱損失を防ぐことができ、そのために、加熱部材の熱効率を高めることができ、定着装置の立ち上がり時間を短縮することができる。

請求項６に記載された発明によれば、前記加熱部材が、それを構成する半筒体を前記定着ローラから離れる方向に移動するようにテンション付与部を備えているので、加熱部材の半筒体と定着ローラとの間に巻回された定着ベルトにテンションローラを設けることなくテンションを付与することができ、定着ベルトのスリップ等による速度ムラを防いで定着ベルトを安定して走行させることができる。また、テンションローラの設置を省略することにより、定着ベルトからテンションローラに逃げる熱がなくなり、そのために、加熱部材の熱効率を高めることができ、定着装置の立ち上がり時間を短縮することができる。

請求項７に記載された発明によれば、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の定着装置を備えている画像形成装置であるので、加熱部材を構成する回転が規制された半筒体全体が発熱されてこの熱が定着ベルトに伝達されるようになり、従来のような加熱部材全体の発熱に寄与しない部分が存在せず、加熱部材全体の熱容量を小さくすることができ、そのために、加熱部材の熱効率を高めて定着装置の立ち上がり時間を短縮することができ、よって、画像形成装置の電源投入時や再起動時の立ち上がり時間を短縮することができる。

次に、本発明の実施形態を、図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態を示す定着装置の側面図であり、同図に示すように、定着装置１は、加熱部材２と、該加熱部材２と対向して設けられた定着ローラ３と、前記加熱部材２と前記定着ローラ３との間に巻回されて前記加熱部材２により加熱される定着ベルト４と、該定着ベルト４を介して前記定着ローラ３に圧接される加圧ローラ５とを備えている。

前記加熱部材２は、断面円弧状の半筒体２１で構成されていて、該半筒体２１の外周面２１ａと定着ベルト４とが接して、加熱部材２の熱が定着ベルト４に伝達されて定着ベルト４が加熱されるようになっている。前記半筒体２１には、その両端部に図示しない固定部材が設けられていて、半筒体２１の外周面２１ａに巻回された定着ベルト４の走行力によって半筒体２１自体が回転移動しないように半筒体２１の回転を規制するように構成されている。前記半筒体２１は、ステンレス鋼等の金属材料で形成されていて、半筒体２１の表面には、ニッケル等の磁性導電性材料からなる図示しない導電層がメッキにより形成されている。該導電層は、肉厚が０．３７〜１ｍｍ程度になるように形成されている。

前記半筒体２１を挟んでその半筒体２１の内外には、その半筒体の軸方向に延在する励磁コイル２２が配設され、そして、該励磁コイル２２は、半筒体２１の両端部で内側のコイル２２ａと外側のコイル２２ｂとが接続されたループ状となっている。また、前記励磁コイル２２のうち外側のコイル２２ｂは、前記半筒体２１に巻回された定着ベルト４が走行できるように半筒体２１の外周面２１ａからわずかに離れて直線状に並ぶように配設され、内側のコイル２２ａは、前記半筒体２１の内周面２１ｂに接するように配設されている。そして、前記導電層を有する半筒体２１と、該半筒体２１の内外に配設された励磁コイル２２とによって、電磁誘導加熱方式の加熱部材２が構成されるようになっている。

また、前記加熱部材２を構成する前記半筒体２１の前記定着ローラ３側に向けて開口した径方向開口部２１ｃには、該開口部２１ｃを覆うように板状の断熱部２３が設けられている。該断熱部２３は、厚さ１ｍｍのセラミック材で形成されている。

さらに、前記加熱部材２を構成する前記半筒体２１には、バネやゴム等の弾性部材で構成されたテンション付与部２４が設けられている。該テンション付与部２４は、例えば前記半筒体２１の両端部に取り付けられて、前記テンション付与部２４の引っ張り力により前記半筒体２１が半筒体２１と対向する定着ローラ３から離れる方向（図１のＡ方向）に移動するようにように構成されている。これにより、加熱部材２の半筒体２１と定着ローラ３との間に巻回された定着ベルト４にテンションを付与することができるようになっている。

前記加熱部材２と対向する定着ローラ３は、ステンレス鋼等からなる芯金３１を有し、そして、該芯金３１の表面には、シリコーンゴム等の弾性層３２が形成されている。該弾性層３２は、肉厚が３〜１０ｍｍでアスカー硬度が１０〜５０度となるように形成されている。前記定着ローラ３と前記加熱部材２の半筒体２１との間には、無端状の定着ベルト４が巻回され、該定着ベルト４は、定着ローラ３の回転とともに前記半筒体２１の外周面２１ａを摺るようにして走行するようになっている。

また、前記定着ローラ３には、前記定着ベルト４を介して加圧ローラ５が圧接されるようになっている。該加圧ローラ５は、アルミニウム、銅等からなる筒体５１を有しそして、該筒体５１の表面には、フッ素ゴム、シリコーンゴム等の弾性層５２が形成されている。該記弾性層５２は、肉厚が１〜５ｍｍでアスカー硬度が２０〜５０度となるように形成されている。前記加圧ローラ５は、定着ベルト４を介して定着ローラ３に圧接されるとともに、定着ベルト４の走行に従動して回転するようになっており、そして、加圧ローラ５と定着ベルト４との間には、ニップ部６が形成されている。該ニップ部６にトナー像７が形成された転写紙８を通過させることにより、前記トナー像７が加熱された定着ベルト４と加圧ローラ５とで加熱加圧されて、転写紙８上に溶融定着するようになっている。

ここで、前記定着ベルト４についてより詳細に説明する。図２（Ａ）に示すように、定着ベルト４は、基材４１上に導電層４２（発熱層）、弾性層４３、離型層４４が順次形成された４層構造の無端状ベルトとして構成されている。前記基材４１は、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルフォン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）、フッ素樹脂等の絶縁性の耐熱樹脂材料から構成されている。前記基材４１の層厚は、熱容量及び強度の点から３０〜２００μｍに形成されている。

前記定着ベルト４の導電層４２は、ニッケル等の磁性導電性材料からなり、その層厚が０．３６ｍｍを超えるように形成されている。前記導電層４２は、前記基材４１上にメッキ、スパッタ、真空蒸着等を行うことにより形成される。ここで、前記導電層４２には、常温環境（２０℃）における体積固有抵抗率が７．０×１０^-6Ωｃｍ以下となる磁性導電性材料が選定されるが、現実的には、体積固有抵抗率が最も低い銀の値を考慮して、常温環境における体積固有抵抗率が１．５×１０^-6〜７．０×１０^-6Ωｃｍの範囲となる磁性導電性材料が選定される。したがって、ニッケルの他に、コバルトやそれらの合金を選定することもできる。

前記定着ベルト４の弾性層４３は、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム等からなり、層厚が５０〜５００μｍでアスカー硬度が５〜５０度となるように形成されている。これにより、出力画像において、光沢ムラのない均一な画質を得ることができる。

前記定着ベルト４の離型層４４は、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂、これらの樹脂の混合物、又はこれらの樹脂を耐熱性樹脂に分散させたもので構成されている。前記離型層４４の層厚は、５〜５０μｍ（好ましくは、１０〜３０μｍ）に形成されている。これにより、定着ベルト４上のトナー離型性が担保されるとともに、定着ベルト４の柔軟性が確保される。なお、前記定着ベルト４の各層４１〜４４の間に、プライマ層等を設けることもできる。

また、前記定着ベルト４を、図２（Ｂ）〜（Ｄ）に示すような多層構造体とすることもできる。図２（Ｂ）の定着ベルト４は、導電層４２、弾性層４３、離型層４４からなる。ここで、前記導電層４２は、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ、フッ素樹脂等の樹脂材料に磁性導電性粒子を分散した構成とすることができる。その場合、樹脂材料に対して磁性導電性粒子を２０〜９０重量％の範囲内で添加する。具体的には、ワニス状態の樹脂材料中に、ロールミル、サンドミル、遠心脱泡装置等の分散装置を用いて磁性導電性粒子を分散する。これを溶剤により適当な粘度に調整して、金型により所望の層厚に成形する。

図２（Ｃ）の定着ベルト４は、複数の導電層４２が基材４１の中に設けられて、その上に弾性層４３、離型層４４が順次形成されている。また、図２（Ｄ）の定着ベルト４は、基材４１上に複数の導電層４２を備えた弾性層４３が形成されて、さらに表面層として離型層４４が形成されている。なお、図２（Ｃ）、（Ｄ）の導電層４２は、図２（Ａ）に示したものと同じ構成である。

前記定着装置１では、前記加熱部材２の励磁コイル２２に交流電流を流すと、励磁コイル２２と導電層が形成された半筒体２１との間で磁束が生成消滅を繰り返し、励磁コイル２２が内外に配設された半筒体２１で渦電流が発生して半筒体２１が発熱する。この半筒体２１の熱は、半筒体２１の外周面２１ａに摺るように巻回された定着ベルト４に伝達され、これにより、定着ベルト４がニップ部６で定着を行うために必要な温度（１６０〜１７０°Ｃ）に加熱されるようになっている。

本発明においては、前記加熱部材２が、定着ベルト４と接して定着ベルト４を加熱できるように断面円弧状の半筒体２１で構成され、そして、該半筒体２１が、回転を規制するように構成されているので、加熱部材２を構成する回転が規制された半筒体２１全体が発熱されてこの熱が定着ベルト４に伝達されるようになり、従来のような加熱部材全体の発熱に寄与しない部分が存在せず、そのために、加熱部材２（半筒体２１）全体の熱容量を小さくすることができ、よって、加熱部材２（半筒体２１）の熱効率を高めることができ、定着装置１の立ち上がり時間を短縮することができる。また、前記加熱部材２を構成する半筒体２１が回転を規制するように構成されているので、加熱部材から発熱される熱の分散を防ぐことができ、そのために、定着ベルト４に伝達される熱効率を高めることができる。

本発明においては、前記加熱部材２が、前記半筒体２１に形成された導電層と、前記半筒体２１を挟んでその半筒体２１の内外においてその半筒体２１の軸方向に配設された励磁コイル２２とを備えているので、加熱部材２が電磁誘導加熱方式の加熱部材として構成されるようになり、励磁コイル２２に流れる電流により励磁コイル２２と半筒体２１との間に磁束が形成されて半筒体２１で渦電流が発生して半筒体２１が発熱するようになる。そのために、励磁コイル２２に供給される電力のほとんどが加熱部材２を構成する半筒体２１自身の発熱に用いられて加熱部材２（半筒体２１）の熱効率を高めることができ、よって、定着装置１の立ち上がり時間を短縮することができる。

また、本発明においては、前記定着ベルト４が前記導電層４２を有しているので、前記加熱部材２の励磁コイル２２と加熱部材２の半筒体２１に巻回された定着ベルト４との間でも磁束が形成されて、定着ベルト４でも渦電流が発生して定着ベルト４自身が発熱するようになる。そのために、定着ベルト４は、加熱部材２の半筒体２１から伝達される熱とともにベルト自身で発熱する熱によっても加熱されるようになり、よって、定着装置１の立ち上がり時間をより短縮することができる。

本発明においては、前記加熱部材２の半筒体２１の内外においてその半筒体２１の軸方向に配設された励磁コイル２２のうち、内側のコイル２２ａが半筒体２１の内周面２１ｂに接するように配設されているので、励磁コイル２２のコイルギャップを縮めて電力ロスを小さくすることができ、そのために、加熱部材２（半筒体２１）の熱効率を高めることができ、定着装置１の立ち上がり時間を短縮することができる。

本発明においては、前記加熱部材２が、それを構成する半筒体２１の径方向開口部２１ｃを覆うように断熱部２３を備えているので、放熱による熱損失を防ぐことができ、そのために、加熱部材２（半筒体２１）の熱効率を高めることができ、定着装置１の立ち上がり時間を短縮することができる。

本発明においては、前記加熱部材２が、それを構成する半筒体２１を前記定着ローラ３から離れる方向に移動するようにテンション付与部２４を備えているので、加熱部材２の半筒体２１と定着ローラ３との間に巻回された定着ベルト４にテンションローラを設けることなくテンションを付与することができ、定着ベルト４のスリップ等による速度ムラを防いで定着ベルト４を安定して走行させることができる。また、テンションローラの設置を省略することにより、定着ベルト４からテンションローラに逃げる熱がなくなり、そのために、加熱部材２（半筒体２１）の熱効率を高めることができ、定着装置１の立ち上がり時間を短縮することができる。

図１に示した実施形態では、前記加熱部材２が、半筒体２１に形成された導電層と、半筒体２１を挟んでその半筒体２１の内外においてその半筒体２１の軸方向に配設された励磁コイル２２とを備えた電磁誘導加熱方式の加熱部材で構成されているが、熱源としてハロゲンヒータを用いた加熱部材でも構成可能である。その場合、前記半筒体の軸心部分に半筒体の内周壁に向けてハロゲンヒータを設置するのが、熱効率上最も好ましい。すなわち、本発明においては、前記加熱部材２が、定着ベルト４と接して定着ベルト４を加熱できるように断面円弧状の半筒体２１で構成され、そして、該半筒体２１が、回転を規制するように構成されていれば、加熱部材２の熱源については如何なるものでも良い。

図１に示した実施形態では、前記加熱部材２の半筒体２１の内外においてその半筒体２１の軸方向に配設された励磁コイル２２のうち、内側のコイル２２ａが、半筒体２１の内周面２１ｂに接するように構成されているが、外側のコイル２２ｂと同じように直線状に並ぶように構成することも可能である。このようすれば、半筒体２１を挟んで半筒体２１の内外にループ状に配設される励磁コイル２２の巻回が容易となる。

また、図１に示した実施形態では、前記加熱部材２が、それを構成する半筒体２１の径方向開口部２１ｃを覆うように断熱部２３を備えているが、該断熱部２３を省略することも可能である。前記断熱部２３を省略することにより、部品点数の増加を防止してコストの高騰を防止できる。

図３は、前記した本発明の定着装置１を備えた画像形成装置の一実施形態を示す側面図であり、同図に示すように、画像形成装置Ｐは、装置本体１０１と、画像情報に基づいた露光光１０２を感光体ドラム１０３上に照射する露光部１０４と、前記装置本体１０１に着脱自在に設置される作像部としてのプロセスカートリッジ部１０５と、前記感光体ドラム１０２上に形成されたトナー像を転写紙８に転写する転写部１０６と、転写紙８上の未定着画像を定着する前記定着装置１とを備えている。

前記画像形成装置Ｐにおいては、前記露光部１０４から画像情報に基づいたレーザ光等の露光光１０２がプロセスカートリッジ部１０５の感光体ドラム１０３上に照射されると、感光体ドラム１０３上には、所定の電子写真プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程）を経て画像情報に対応したトナー像が形成される。

一方、装置本体１０１の下部に設けられた給紙部１０７から搬送経路１０８上に送られる転写紙８は、レジストローラ１０９の位置に達すると、前記感光体ドラム１０３に形成されたトナー像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて転写部１０６に送られる。転写部１０６では、感光体ドラム１０３上のトナー像が転写紙８上に転写され、転写後の転写紙８は搬送経路１０８を経て定着装置１に送られる。

定着装置１に達した転写紙８は、定着ベルト４と加圧ローラ５とで構成されるニップ部６に挿通され、定着ベルト４から受ける熱と加圧ローラ５から受ける圧力とによって、トナー像が転写紙８上に溶融定着される。トナー像が定着された転写紙８は、出力画像として装置本体１０１から排出されて排紙トレイ１１０上に載置される。このようにして、一連の画像形成プロセスが完了するようになっている。

本発明においては、前記画像形成装置Ｐは、加熱部材２が、定着ベルト４と接して定着ベルト４を加熱できるように断面円弧状の半筒体２１で構成され、そして、該半筒体２１が、回転を規制するように構成された定着装置１を備えているので、加熱部材２を構成する回転が規制された半筒体２１全体が発熱されてこの熱が定着ベルト４に伝達されるようになり、従来のような加熱部材全体の発熱に寄与しない部分が存在せず、加熱部材２（半筒体２１）全体の熱容量を小さくすることができ、そのために、加熱部材２（半筒体２１）の熱効率を高めて定着ベルト４が必要な定着温度に加熱されるまでの立ち上がり時間を短縮することができ、よって、画像形成装置Ｐの電源投入時や再起動時の立ち上がり時間を短縮することができる。

本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形することができる。

（実施例１）
図４（Ｂ）に示すように、加熱部材２は、Ｒ１２．５ｍｍの半筒体２１で構成し、半筒体２１の回転を規制するように両端部を固定した。半筒体２１は、ＳＵＳで形成し、導電層ニッケル材を厚さ１．０ｍｍメッキした。表層にはフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）を厚さ１５μｍでコーティングした。励磁コイル２２を半筒体２１の内外にループ状に配設し、コイルギャップを１５ｍｍとして、加熱部材２を得た。

（実施例２）
図４（Ｃ）に示すように、加熱部材２は、Ｒ１２．５ｍｍの半筒体２１で構成し、半筒体２１の回転を規制するように両端部を固定した。半筒体２１は、ＳＵＳで形成し、導電層ニッケル材を厚さ１．０ｍｍでメッキした。表層にはフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）を厚さ１５μｍでコーティングした。励磁コイル２２を半筒体２１の内外にループ状に配設し、内側のコイル２２ａを半筒体２１の内周面に接するように配設してコイルギャップを最短部分で７．５ｍｍとして、加熱部材２を得た。

（実施例３）
図４（Ｄ）に示すように、加熱部材２は、Ｒ１２．５ｍｍの半筒体２１で構成し、半筒体２１の回転を規制するように両端部を固定した。半筒体２１は、ＳＵＳで形成し、導電層ニッケル材を厚さ１．０ｍｍでメッキした。表層にはフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）を厚さ１５μｍでコーティングした。励磁コイル２２を半筒体２１の内外にループ状に配設し、コイルギャップを１５ｍｍとした。また、半筒体２１の径方向開口部２１ｃに、板状の断熱部２３を設け、該断熱部２３を厚さ１ｍｍのセラミック材として、加熱部材２を得た。

（実施例４）
図４（Ｅ）に示すように、加熱部材２は、Ｒ１２．５ｍｍの半筒体２１で構成し、半筒体の回転を規制するように両端部を固定した。半筒体２１は、ＳＵＳで形成し、導電層ニッケル材を厚さ１．０ｍｍでメッキした。表層にはフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）を厚さ１５μｍでコーティングした。励磁コイル２２を半筒体２１の内外にループ状に配設し、内側のコイル２２ａを半筒体２１の内周面に接するように配設してコイルギャップを最短部分で７．５ｍｍとした。また、半筒体２１の径方向開口部２１ｃに、板状の断熱部２３を設け、該断熱部２３を厚さ１ｍｍのセラミック材として、加熱部材２を得た。

（比較例）
図４（Ａ）に示すように、加熱部材２は、φ２５ｍｍの筒体２５で構成し、回転するように両端部を軸支した。筒体２５の芯金は、ＳＵＳで形成し、導電層ニッケル材を厚さ１．０ｍｍでメッキした。励磁コイル２２を筒体２５の内外にループ状に配設し、コイルギャップを１５ｍｍとして、加熱部材２を得た。

以上の実施例１〜４及び比較例の加熱部材２を、図１に示す定着装置１を備えた画像形成装置Ｐに装着して、立ち上がり時間を測定した。定着装置１の定着ローラ３は、ＳＵＳ軸がφ１５ｍｍ、スポンジゴムがφ３５ｍｍ、加圧ローラ５は、鉄芯金がφ２６ｍｍ、弾性シリコーンゴム層が２ｍｍ、表層フッ素樹脂が３０μｍ、定着ベルト４は、基材がポリイミドで層厚が７０μｍ、弾性シリコーンゴム層が２００μｍ、表層フッ素樹脂が３０μｍとした。

測定結果の評価条件は、立ち上がり時間として常温放置の画像形成装置Ｐの電源投入から定着温度到達までの時間を測定し、評価基準となる目標の立ち上がり時間を３０秒以下とし、到達定着温度を定着ベルトの外表面で１６０°Ｃとし、線速を１３８ｍｍ／ｓ、６００ｄｐｉとした。

（評価結果）
評価結果は、次の表１及び図５に示される。

表１及び図５から明らかなように、比較例と比較して、実施例１では、立ち上がり時間が２４秒であり、目標の時間を下回った。加熱部材２を構成する回転が規制された半筒体２１全体が発熱されてこの熱が定着ベルト４に伝達され、従来のような加熱部材全体の発熱に寄与しない部分が存在しないために、加熱部材２（半筒体２１）全体の熱容量が小さくなり、よって、加熱部材２（半筒体２１）の熱効率が高まり、定着装置１の立ち上がり時間が短縮した。

実施例２では、立ち上がり時間が２０秒であり、目標の時間を下回った。実施例１の構成に加えて、半筒体２１の内外にループ状に配設された励磁コイル２２のうち内側のコイル２２ａが半筒体２１の内周面に接するように配設したので、コイルギャップを縮めて電力ロスを小さくすることができ、よって、加熱部材２（半筒体２１）の熱効率が高まり、定着装置１の立ち上がり時間がより短縮した。

実施例３では、立ち上がり時間が２１秒であり、目標の時間を下回った。実施例１の構成に加えて、半筒体２１の径方向開口部２１ｃに板状の断熱部２３を設けたので、放熱による熱損失を防ぐことができ、よって、加熱部材２（半筒体２１）の熱効率が高まり、定着装置１の立ち上がり時間がより短縮した。

実施例４では、立ち上がり時間が１７秒であり、目標の時間を下回りかつ最短であった。実施例１の構成に加えて、半筒体２１の内外にループ状に配設された励磁コイル２２のうち内側のコイル２２ａが半筒体２１の内周面に接するように配設し、また、半筒体２１の径方向開口部２１ｃに板状の断熱部２３を設けたので、コイルギャップを縮めて電力ロスを小さくすることができるとともに、放熱による熱損失を防ぐことができ、よって、加熱部材２（半筒体２１）の熱効率が高まり、定着装置１の立ち上がり時間がより短縮した。

本発明の一実施形態の定着装置を示す側面図である。 本発明の定着装置に使用される定着ベルトを示す断面図でる。 本発明の定着装置を備えた画像形成装置の一実施形態を示す側面図である。 本発明の評価結果を確認するために使用した加熱部材の概略図を示し、図４（Ａ）は比較例、図４（Ｂ）は実施例１、図４（Ｃ）は実施例２、図４（Ｄ）は実施例３、図４（Ｅ）は実施例４を示す。 本発明の評価結果を示す図である。

符号の説明

１ 定着装置
２ 加熱部材
２１ 半筒体
２１ａ 半筒体の外周面
２１ｂ 半筒体の内周面
２１ｃ 半筒体の径方向開口部
２２ 励磁コイル
２２ａ 内側のコイル
２２ｂ 外側のコイル
２３ 断熱部
２４ テンション付与部
２５ 筒体
３ 定着ローラ
３１ 芯金
３２ 弾性層
４ 定着ベルト
４１ 基材
４２ 導電層
４３ 弾性層
４４ 離型層
５ 加圧ローラ
５１ 筒体
５２ 弾性層
６ ニップ部
７ トナー像
８ 転写紙
Ｐ 画像形成装置
１０１ 装置本体
１０２ 露光光
１０３ 感光体ドラム
１０４ 露光部
１０５ プロセスカートリッジ部
１０６ 転写部
１０７ 給紙部
１０８ 搬送経路
１０９ レジストローラ
１１０ 排紙トレイ

Claims (7)

1. 加熱部材と、該加熱部材と対向して設けられた定着ローラと、前記加熱部材と前記定着ローラとの間に巻回されて前記加熱部材により加熱される定着ベルトと、該定着ベルトを介して前記定着ローラに圧接される加圧ローラとを備えた定着装置において、
   （イ）前記加熱部材が、前記定着ベルトと接して定着ベルトを加熱できるように断面円弧状の半筒体で構成され、そして、
   （ロ）前記半筒体が、回転を規制するように構成されている
   ことを特徴とする定着装置。
2. 前記加熱部材が、前記半筒体に形成された導電層と、前記半筒体を挟んでその半筒体の内外においてその半筒体の軸方向に配設された励磁コイルとを備えていることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. 前記定着ベルトが、導電層を有していることを特徴とする請求項２記載の定着装置。
4. 前記励磁コイルが、前記半筒体の内周面に接するように配設されていることを特徴とする請求項２又は３記載の定着装置。
5. 前記加熱部材が、それを構成する半筒体の径方向開口を覆うように断熱部を備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の定着装置。
6. 前記加熱部材が、それを構成する半筒体を前記定着ローラから離れる方向に移動するようにテンション付与部を備えていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の定着装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の定着装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。

Images