JP2010060595A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】非通紙領域の温度上昇を抑制しつつ、電磁誘導加熱部の小型化および低コスト化を実現できる定着装置を提供する。
【解決手段】励磁コイル４２の両端部４２ｃ，４２ｄのそれぞれの内面における定着ローラ１の幅方向の最も外側に位置する部分４２１は、最大通紙領域Ｚの端縁よりも、定着ローラ１の幅方向内側に位置する。ヒートパイプ３は、最大通紙領域Ｚよりも、定着ローラ１の幅方向外側に延びている。
【選択図】図６

Description

この発明は、複写機、プリンタやＦＡＸなどの画像形成装置に用いられる定着装置、および、この定着装置を有する画像形成装置に関する。

従来、定着装置としては、定着ローラと加圧ローラと電磁誘導加熱部とを備えたものがある（特開２００１−１３５４７０号公報：特許文献１参照）。電磁誘導加熱部は、定着ローラを、誘導加熱する。定着ローラおよび加圧ローラは、用紙を、加熱加圧して定着する。

電磁誘導加熱部は、環状の励磁コイルと、この励磁コイルの磁束を打ち消す消磁コイルとを有する。環状の励磁コイルの内径は、大サイズの用紙の通紙領域よりも、大きい。
特開２００１−１３５４７０号公報（図４）

しかしながら、上記従来の定着装置では、環状の励磁コイルの内径は、大サイズの用紙の通紙領域よりも、大きいので、定着ローラにおける大サイズの用紙の非通紙領域が、加熱される問題があった。また、励磁コイルが大きいので、電磁誘導加熱部の小型化および低コスト化を実現できなかった。

さらに、消磁コイルを有するので、電磁誘導加熱部が一層大型になり、電磁誘導加熱部のコストが増加する問題があった。

そこで、この発明の課題は、非通紙領域の温度上昇を抑制しつつ、電磁誘導加熱部の小型化および低コスト化を実現できる定着装置および画像形成装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の定着装置は、
互いに接触して記録材を搬送しつつこの記録材のトナーを定着させる定着側回転体および加圧側回転体と、
上記定着側回転体を誘導加熱する電磁誘導加熱部と、
上記定着側回転体または上記加圧側回転体の少なくとも一方に接触する均熱部材と
を備え、
上記電磁誘導加熱部は、上記定着側回転体の幅方向に延びている環状の励磁コイルを有し、
この励磁コイルは、上記定着側回転体の幅方向の両端部を有し、
この両端部のそれぞれの内面における上記幅方向の最も外側に位置する部分は、上記定着側回転体と上記加圧側回転体との間を通過する最大サイズの記録材の通過領域の端縁に一致するか、または、その通過領域の端縁よりも、上記幅方向内側に位置し、
上記均熱部材は、上記最大サイズの記録材の通過領域よりも、上記幅方向外側に延びていることを特徴としている。

この発明の定着装置によれば、上記励磁コイルの両端部の内面における最も外側に位置する部分は、上記最大サイズの記録材の通過領域の端縁に一致するか、または、その通過領域の端縁よりも、上記幅方向内側に位置するので、上記励磁コイルを短縮化して、上記定着側回転体における上記最大サイズの記録材が通過しない非通過領域の加熱を抑制できる。また、上記均熱部材は、上記最大サイズの記録材の通過領域よりも、上記幅方向外側に延びているので、上記記録材を連続的に通過し、上記定着側回転体における上記非通過領域の温度が上昇しても、上記均熱部材を介して、上記非通過領域から上記通過領域に熱を移動できる。

このように、上記記録材のサイズに関わらず、上記記録材を連続的に通過しても、上記非通過領域の温度上昇を抑制できて、小サイズの記録材の通過用の消磁コイルを、別途、設ける必要がなく、消磁コイルを削減できる。

したがって、上記非通過領域の温度上昇を抑制して、上記定着側回転体および上記加圧側回転体の熱劣化を防止しつつ、消磁コイルの削減および励磁コイルの短縮化により、上記電磁誘導加熱部の小型化および低コスト化を実現できる。

また、一実施形態の定着装置では、
上記電磁誘導加熱部は、上記励磁コイルが発生した磁束を打ち消す消磁コイルを有し、
上記消磁コイルは、上記励磁コイルの上記両端部のそれぞれに重なるように配置されている。

この実施形態の定着装置によれば、上記電磁誘導加熱部の上記消磁コイルは、上記励磁コイルの上記両端部のそれぞれに重なるように配置されているので、上記定着側回転体における記録材の非通過領域の加熱を確実に抑制できる。

また、一実施形態の定着装置では、上記消磁コイルは、上記励磁コイルよりも、上記幅方向外側に延びている。

この実施形態の定着装置によれば、上記消磁コイルは、上記励磁コイルよりも、上記幅方向外側に延びているので、上記定着側回転体における記録材の非通過領域の加熱を一層確実に抑制できる。

また、一実施形態の定着装置では、
上記均熱部材は、上記加圧側回転体に接触し、
上記均熱部材は、ヒートパイプであり、
上記加圧側回転体は、芯金と、この芯金の径方向外側に少なくとも金属層とを有する。

この実施形態の定着装置によれば、上記加圧側回転体は、上記金属層を有するので、上記定着側回転体から上記加圧側回転体に直接伝えられた熱を、上記加圧側回転体の上記金属層により熱輸送して、上記加圧側回転体の幅方向の温度を均一にできる。また、上記均熱部材は、上記加圧側回転体に接触するヒートパイプであるので、上記加圧側回転体の幅方向の温度を一層均一にできる。

また、一実施形態の定着装置では、
上記均熱部材は、上記定着側回転体に接触し、
上記均熱部材は、ヒートパイプであり、
上記定着側回転体は、芯金と、この芯金の径方向外側に少なくとも金属製の電磁誘導発熱層とを有する。

この実施形態の定着装置によれば、上記定着側回転体は、上記金属製の電磁誘導発熱層を有するので、上記定着側回転体内の熱を、上記定着側回転体の上記電磁誘導発熱層により熱輸送して、上記定着側回転体の幅方向の温度を均一にできる。また、上記均熱部材は、上記定着側回転体に接触するヒートパイプであるので、上記定着側回転体の幅方向の温度を一層均一にできる。

また、この発明の画像形成装置では、上記定着装置を備えることを特徴としている。

この発明の画像形成装置によれば、上記定着装置を備えるので、耐久性の向上、小型化および低コスト化を実現できる。

この発明の定着装置によれば、上記励磁コイルの両端部の内面における最も外側に位置する部分は、上記最大サイズの記録材の通過領域の端縁に一致するか、または、その通過領域の端縁よりも、上記幅方向内側に位置し、上記均熱部材は、上記最大サイズの記録材の通過領域よりも、上記幅方向外側に延びているので、非通紙領域の温度上昇を抑制しつつ、電磁誘導加熱部の小型化および低コスト化を実現できる。

この発明の画像形成装置によれば、上記定着装置を備えるので、耐久性の向上、小型化および低コスト化を実現できる。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の画像形成装置の簡略構成図を示す。この画像形成装置は、カラープリンタを示し、内部のほぼ中央部にベルト部材として中間転写ベルト１０２を有する。中間転写ベルト１０２の下部水平部の下には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色にそれぞれ対応する４つの作像ユニット１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋが、中間転写ベルト１０２に沿って並んで配置されている。作像ユニット１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋは、それぞれ、感光体ドラム１０７Ｙ、１０７Ｍ、１０７Ｃ、１０７Ｋを有している。

各感光体ドラム１０７Ｙ、１０７Ｍ、１０７Ｃ、１０７Ｋの周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電器１０８と、プリントヘッド部１０９と、現像器１１０と、１次転写ローラ１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋと、クリーナ１１２とがそれぞれ配置されている。各１次転写ローラ１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋは、中間転写ベルト１０２を挟んで各感光体ドラム１０７Ｙ、１０７Ｍ、１０７Ｃ、１０７Ｋと対向する。

中間転写ベルト１０２における駆動ローラ１０５で支持された部分には、２次転写ローラ１０３が圧接されており、２次転写ローラ１０３と中間転写ベルト１０２とのニップ部が、２次転写領域１３０になっている。

２次転写領域１３０の下流側の搬送路には、定着装置１２０が配置され、この定着装置１２０は、定着ローラ１、加圧ローラ２および電磁誘導加熱部４を有する。定着ローラ１と加圧ローラ２との圧接部が定着ニップ領域１３１となっている。

画像形成装置の下部には、給紙カセット１１７が着脱可能に配置されている。給紙カセット１１７内に積載収容された用紙Ｐは、給紙ローラ１１８の回転によって最上郡のものから１枚ずつ搬送路に送り出される。

中間転写ベルト１０２の最下流側の作像ユニット１０６Ｋと２次転写領域１３０との間には、レジストセンサを兼用するＡＩＤＣ（画像濃度）センサ１１９が設置されている。

次に、上記構成の画像形成装置の動作について説明する。

外部装置（例えばパソコン）から画像形成装置の画像信号処理部（図示せず）に画像信号が入力されると、画像信号処理部では、この画像信号をイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）に色変換したデジタル画像信号を作成し、入力されたデジタル信号に基づいて、各作像ユニット１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋのプリントヘッド部１０９を発光させて露光を行う。

これにより、各感光体ドラム１０７Ｙ、１０７Ｍ、１０７Ｃ、１０７Ｋ上に形成された静電潜像は、各現像器１１０によりそれぞれ現像されて、各色のトナー画像となる。

そして、各色のトナー画像は、各１次転写ローラ１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋの作用により、矢印Ａ方向に移動する中間転写ベルト１０２上に順次重ね合わせて１次転写される。

このようにして、中間転写ベルト１０２上に形成されたトナー画像は、中間転写ベルト１０２の移動にしたがって２次転写領域１３０に達する。この２次転写領域１３０において、重ね合わされた各色のトナー画像は、２次転写ローラ１０３の作用により、用紙Ｐに一括して２次転写される。

その後、用紙Ｐに２次転写されたトナー画像は、定着ニップ領域１３１に達する。この定着ニップ領域１３１において、トナー画像は、電磁誘導加熱部４によって誘導発熱する定着ローラ１と、加圧ローラ２との作用により、用紙Ｐに定着される。

そして、トナー画像が定着された用紙Ｐは、排紙ローラ１１４を介して、排紙トレイ１１３に排出される。

図２に示すように、定着装置１２０は、定着側回転体としての定着ローラ１と、加圧側回転体としての加圧ローラ２と、電磁誘導加熱部４と、均熱部材としてのヒートパイプ３とを有する。

定着ローラ１および加圧ローラ２は、互いに接触して、記録材としての用紙Ｐを搬送しつつこの用紙Ｐのトナーを定着させる。定着ローラ１は、電磁誘導加熱部４により、加熱される。

ヒートパイプ３は、加圧ローラ２に接触し、定着ローラ１および加圧ローラ２の表面の熱移動を補助して、定着ローラ１および加圧ローラ２の表面温度を均一にする。

定着ローラ１、加圧ローラ２およびヒートパイプ３は、互いに、並行に配列され、それぞれの両端部は、図示しない軸受部材に、回転自在に支持されている。

加圧ローラ２は、バネなどの図示しない加圧機構によって、定着ローラ１側に付勢され、定着ニップ領域１３１を形成している。さらに、ヒートパイプ３も、同様に、加圧ローラ２に圧接されている。

加圧ローラ２は、図示しない駆動機構により、矢印の時計方向に、所定の周速度で回転駆動される。定着ローラ１は、定着ニップ領域１３１での加圧ローラ２との圧接摩擦力によって、加圧ローラ２の回転に従動回転する、さらに、ヒートパイプ３も、同様に、加圧ローラ２の圧接摩擦力により従動回転する。

定着ローラ１の表面温度は、温度センサ９により、検出され、温度センサ９の信号は、制御部８に入力される。温度センサ９は、例えば、非接触式の赤外線センサである。

制御部８は、温度センサ９の信号に基づいて、定着ローラ１の加熱および温調を制御する。つまり、制御部８は、温度センサ９の信号に基づいて、高周波インバータ７を制御し、高周波インバータ７から電磁誘導加熱部４への電力供給を増減させることで、定着ローラ１の表面温度が一定温度になるように、自動制御する。

電磁誘導加熱部４は、励磁コイル４２およびコア４４，４５を有する。励磁コイル４２は、定着ローラ１の幅方向（軸方向）に沿うように、導線を巻いた構造をしている。励磁コイル４２は、高周波インバータ７に接続されて、１０〜１００［ｋＨｚ］、１００〜２０００［Ｗ］の高周波電力が供給され、耐熱性の樹脂で被覆した細い線を数十から数百本を束ねたリッツ線を用いる。

励磁コイル４２によって誘起された磁束は、メインコア４４および裾コア４５の内部を通り、定着ローラ１の電磁誘導発熱層を貫き、電磁誘導発熱層に渦電流を誘起してジュール熱を発生させる。

次に、定着動作について説明する。加圧ローラ２が回転駆動され、これに伴い定着ローラ１も従動回転し、電磁誘導加熱部４により定着ローラ１を加熱させ、表面温度が一定温度になる様自動制御された状態において、定着ローラ１と加圧ローラ２との定着ニップ領域１３１に、未定着トナー像を形成担持した用紙Ｐが導入される。この場合、用紙Ｐにおける未定着トナー像の担持面が定着ローラ１に対面する。

定着ローラ１と加圧ローラ２との間の定着ニップ領域１３１に導入された用紙Ｐは、定着ニップ領域１３１にて、扶持搬送されつつ定着ローラ１で加熱されて、未定着トナー像が用紙Ｐに溶融定着されて、用紙Ｐが排出される。

図３に示すように、定着ローラ１は、内側から外側に順に、芯金１１、断熱層１２、電磁誘導発熱層１３、弾性層１４および離型層１５を有する。

芯金１１は、非磁性ステンレス鋼材からなる。断熱層１２は、シリコーンスポンジゴムからなる。電磁誘導発熱層１３は、Ni電鋳、SUS、Fe系合金、Al系合金またはCu合金等の金属からなる。電磁誘導発熱層１３の厚みは、３５〜６０μｍである。弾性層１４は、熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・℃以上で厚さ１５０μｍから３００μｍのシリコーンゴムからなる。離型層１５は、厚さ３０μｍから５０μｍのＰＦＡ樹脂チューブからなる。

図４に示すように、加圧ローラ２は、内側から外側に順に、芯金２１、低熱伝導弾性層２２、金属層２３および離型層２４を有する。

金属層２３は、Ni電鋳、SUS、Fe系合金、Al系合金またはCu合金からなる。金属層２３の厚みは、３５〜６０μｍである。離型層２４は、PFA粉体樹脂、PFAディスパージョン塗料、PFA/PTFE混合ディスパージョン塗料またはPFAチューブからなる。離型層２４の厚みは、２０〜５０μｍである。離型層２４は、加圧ローラ２へのトナー汚れの付着を防止して、用紙Ｐの画質を向上する。

弾性層２２は、０．３Ｗ／ｍ・℃以下のシリコーンゴムまたはシリコーンスポンジからなる。弾性層２２の厚みは、１ｍｍ以上である。弾性層２２は、金属層２３から芯金２１への熱の漏れを防止する。

なお、金属層２３と離型層２４との間に、高熱伝導弾性層を設けるようにしてもよい。この高熱伝導弾性層の熱伝導率は、低熱伝導弾性層２２の熱伝導率よりも大きい。高熱伝導弾性層は、０．５Ｗ／ｍ・℃以上のシリコーンゴムからなる。高熱伝導弾性層の厚みは、１５０〜３００μｍである。

図５に示すように、ヒートパイプ３は、管部３１と、この管部３１の外側の離型層３２とを有する。

管部３１は、Fe合金、SUSまたはA1合金からなる。管部３１は、厚みが０．５ｍｍであり、外径が２１ｍｍであり、長さが３４０ｍｍである。

離型層３２は、PFA粉体樹脂、PFAディスパージョン塗料、PFA/PTFE混合ディスパージョン塗料またはPFAチューブからなる。離型層３２の厚みは、２０〜５０μｍである。離型層３２は、ヒートパイプ３へのトナー汚れの付着を防止して、用紙Ｐの画質を向上する。

管部３１の内部には、作動液としての水が充填されている。この作動液の気化および凝縮により、熱の移動を行って、加圧ローラ２の幅方向（軸方向）の温度を均一にする。

図６に示すように、励磁コイル４２は、平面視環状の長円形に形成され、定着ローラ１の幅方向に延びている。

励磁コイル４２は、定着ローラ１の幅方向に延在している一対の中央部４２ａ，４２ｂと、この一対の中央部４２ａ，４２ｂを連結する定着ローラ１の幅方向両端の一対の端部４２ｃ，４２ｄと、を有する。

一対の中央部４２ａ，４２ｂは、定着ローラ１の軸と略平行な略直線状である。一対の端部４２ｃ，４２ｄは、略円弧状である。一対の中央部４２ａ，４２ｂの間には、隙間が存在する。

この両端部４２ｃ，４２ｄのそれぞれの内面における定着ローラ１の幅方向の最も外側に位置する部分（以下、最外部分４２１という）は、定着ローラ１と加圧ローラ２との間を通紙する最大サイズの用紙の通紙領域（以下、最大通紙領域Ｚという）の端縁よりも、定着ローラ１の幅方向内側に位置する。要するに、励磁コイル４２における定着ローラ１幅方向の内径の最も大きいところ（長径）は、最大通紙領域Ｚの幅よりも、小さい。

最外部分４２１は、A4縦サイズの通紙領域よりも、定着ローラ１幅方向の外側に位置する。最大通紙領域Ｚの幅は、例えば、A3ワイド紙の幅で311mmである。A4縦サイズの通紙領域の幅は、210mmである。

なお、最外部分４２１は、最大通紙領域Ｚの端縁に一致してもよい。つまり、最外部分４２１と最大通紙領域Ｚの端縁との間の距離Ａは、最大通紙領域Ｚの端縁よりも定着ローラ１の幅方向内側を負の領域とし、最大通紙領域Ｚの端縁よりも定着ローラ１の幅方向外側を正の領域としたとき、０以下であればよい。

ヒートパイプ３は、最大通紙領域Ｚよりも、定着ローラ１の幅方向外側に延びている。つまり、ヒートパイプ３の長さは、最大通紙領域Ｚの幅よりも、大きい。

上記構成の定着装置によれば、励磁コイル４２の両端部４２ｃ，４２ｄの最外部分４２１は、最大通紙領域Ｚの端縁に一致するか、または、最大通紙領域Ｚの端縁よりも、定着ローラ１幅方向内側に位置するので、励磁コイル４２を短縮化して、定着ローラ１における最大サイズの用紙が通紙しない非通紙領域の加熱を抑制できる。また、ヒートパイプ３は、最大通紙領域Ｚよりも、幅方向外側に延びているので、用紙を連続的に通紙し、定着ローラ１における非通紙領域の温度が上昇しても、ヒートパイプ３を介して、非通紙領域から通紙領域に熱を移動できる。

このように、用紙のサイズに関わらず、用紙を連続的に通紙しても、非通紙領域の温度上昇を抑制できて、小サイズの用紙の通紙用の消磁コイルを、別途、設ける必要がなく、消磁コイルを削減できる。

したがって、非通紙領域の温度上昇を抑制して、定着ローラ１および加圧ローラ２の熱劣化を防止しつつ、消磁コイルの削減および励磁コイル４２の短縮化により、電磁誘導加熱部４の小型化および低コスト化を実現できる。

なお、励磁コイル４２を短縮したため、定着ローラ１における最大通紙領域Ｚの端縁付近の温度が低くなったとしても、ヒートパイプ３を介して、最大通紙領域Ｚの中央部から最大通紙領域Ｚの端縁付近に熱を移動できて、最大通紙領域Ｚの端縁付近の定着性の低下を防止できる。

また、加圧ローラ２は、金属層２３を有するので、定着ローラ１から加圧ローラ２に直接伝えられた熱を、加圧ローラ２の金属層２３により熱輸送して、加圧ローラ２の幅方向の温度を均一にできる。また、ヒートパイプ３は加圧ローラ２に接触するので、加圧ローラ２の金属層２３とヒートパイプ３との間の熱移動、すなわち、金属から金属への熱移動となることから、熱伝導性が特に優れており、加圧ローラ２の幅方向の温度を一層均一にできる。

上記構成の画像形成装置によれば、上記定着装置を備えるので、耐久性の向上、小型化および低コスト化を実現できる。

（第２の実施形態）
図７は、この発明の定着装置の第２の実施形態を示している。上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第２の実施形態では、電磁誘導加熱部は、消磁コイルを有している。なお、上記第１の実施形態と同一の符号は、上記第１の実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。

図７に示すように、電磁誘導加熱部４の消磁コイル４３は、励磁コイル４２が発生した磁束を打ち消す。消磁コイル４３は、平面視環状の長円形に形成され、定着ローラ１の幅方向に延びている。消磁コイル４３は、励磁コイル４２の両端部４２ｃ，４２ｄのそれぞれに重なるように配置されている。

消磁コイル４３は、（図２に示す）高周波インバータ７に、接続されている。そして、高周波インバータ７の切り替スイッチにより、励磁コイル４２と消磁コイル４３との通電の切り替えを行う。

消磁コイル４３は、励磁コイル４２と同様に、定着ローラ１の幅方向に延在している一対の中央部４３ａ，４３ｂと、この一対の中央部４３ａ，４３ｂを連結する定着ローラ１の幅方向両端の一対の端部４３ｃ，４３ｄと、を有する。

一対の中央部４３ａ，４３ｂは、定着ローラ１の軸と略平行な略直線状である。一対の端部４３ｃ，４３ｄは、略円弧状である。一対の中央部４３ａ，４３ｂの間には、隙間が存在する。

消磁コイル４３は、励磁コイル４２よりも、定着ローラ１の幅方向外側に延びている。つまり、消磁コイル４３は、最大通紙領域Ｚの端縁よりも、定着ローラ１の幅方向の外側に延在する。また、消磁コイル４３は、A4縦サイズの通紙領域よりも、定着ローラ１幅方向の外側に位置する。

したがって、消磁コイル４３は、励磁コイル４２の両端部４２ｃ，４２ｄのそれぞれに重なるように配置されているので、定着ローラ１における用紙の非通紙領域の加熱を確実に抑制できる。また、消磁コイル４３は、励磁コイル４２よりも、幅方向外側に延びているので、定着ローラ１における用紙の非通紙領域の加熱を一層確実に抑制できる。

（第３の実施形態）
図８は、この発明の定着装置の第３の実施形態を示している。上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第３の実施形態では、ヒートパイプの配置が相違する。なお、上記第１の実施形態と同一の符号は、上記第１の実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。

図８に示すように、ヒートパイプ３は、定着ローラ１に接触する。したがって、定着ローラ１の幅方向の温度を一層均一にできる。また、定着ローラ１は、金属製の電磁誘導発熱層１３（図３参照）を有するので、定着ローラ１内の熱を、定着ローラ１の電磁誘導発熱層１３により熱輸送して、定着ローラ１の幅方向の温度を均一にできる。

次に、図９Ａと図９Ｂに、本発明の定着装置（実施例１〜６）と比較例（比較例１〜４）とにおいて、定着ローラ幅方向の位置と定着ローラの温度との測定結果を示す。

図９Ａは、A3ワイド紙の通紙時の温度特性を示し、図９Ｂは、A4縦通紙時の温度特性を示す。縦軸は、定着ローラの温度を示し、横軸は、定着ローラの幅方向の中心位置を０としたときの測定位置を示す。通紙条件として、用紙坪量を80ｇ／ｍ^２とし、温度を23℃とし、相対湿度を65％とし、画像濃度20％の文字を印字し、用紙を連続通紙させた。A3ワイド紙の通紙時では、消磁コイルが作動しておらず、A4縦通紙時では、消磁コイルが作動している。

図９Ａは、図１０Ａの測定結果をプロットしたものであり、図９Ｂは、図１０Ｂの測定結果をプロットしたものである。

実施例１〜３では、上記第１の実施形態（図６）の定着装置を用い、最大通紙領域Ｚの端縁よりも定着ローラ１の幅方向内側を負の領域とし、最大通紙領域Ｚの端縁よりも定着ローラ１の幅方向外側を正の領域としたとき、実施例１では距離Ａを-15mmとし、実施例２では距離Ａを-10mmとし、実施例３では距離Ａを0mmとしている。一方、比較例１では距離Ａを+10mmとし、比較例２では距離Ａを+15mmとしている。

実施例４〜６では、上記第２の実施形態（図７）の定着装置を用い、最大通紙領域Ｚの端縁よりも定着ローラ１の幅方向内側を負の領域とし、最大通紙領域Ｚの端縁よりも定着ローラ１の幅方向外側を正の領域としたとき、実施例４では距離Ａを-15mmとし、実施例５では距離Ａを-10mmとし、実施例６では距離Ａを0mmとしている。一方、比較例３では距離Ａを+10mmとし、比較例４では距離Ａを+15mmとしている。

図９Ａと図９Ｂからわかるように、実施例１〜６（つまり、Ａ≦０）では、定着ローラの幅方向の端部（非通紙領域）の温度の上昇を抑制できている。一方、比較例１〜４（つまり、Ａ＞０）では、非通紙領域の昇温を抑制できていない。

具体的に述べると、図９Ａに示すように、測定位置170mmにおいて、実施例１では140.5℃となり、実施例２では167.5℃となり、実施例３では173.6℃となり、実施例４では141.5℃となり、実施例５では168.3℃となり、実施例６では173.5℃となり、比較例１では232.7℃となり、比較例２では246.6℃となり、比較例３では212.9℃となり、比較例４では231.5℃となる。

図９Ｂに示すように、測定位置170mmにおいて、実施例１では179.1℃となり、実施例２では193.8℃となり、実施例３では224.6℃となり、実施例４では177.7℃となり、実施例５では192.1℃となり、実施例６では206.6℃となり、比較例１では245.5℃となり、比較例２では251.8℃となり、比較例３では229.3℃となり、比較例４では243.5℃となる。

なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、定着側回転体および加圧側回転体は、ローラ形状以外に、ベルト形状であってもよい。また、均熱部材を、定着側回転体および加圧側回転体に接触するように、設けてもよい。

また、均熱部材として、ヒートパイプ３の代わりに、金属の円筒部材を用いてもよく、この円筒部材の熱伝導率は、例えば、１４．０Ｗ／ｍ・℃以上である。

また、加圧側回転体（加圧ローラ２）は、芯金と、この芯金の径方向外側に少なくとも金属層とを有していればよい。定着側回転体（定着ローラ１）は、芯金と、この芯金の径方向外側に少なくとも金属製の電磁誘導発熱層とを有していればよい。

また、励磁コイル４２や消磁コイル４３の形状は、平面視、長円形状に限定されず、楕円形状や矩形状等であってもよい。

本発明の画像形成装置の一実施形態を示す簡略構成図である。 本発明の定着装置の一実施形態を示す簡略構成図である。 定着ローラの拡大断面図である。 加圧ローラの拡大断面図である。 ヒートパイプの拡大断面図である。 定着装置の展開図である。 本発明の定着装置の他の実施形態を示す展開図である。 本発明の定着装置の別の実施形態を示す簡略構成図である。 A3ワイド通紙時の温度特性を示すグラフである。 A4縦通紙時の温度特性を示すグラフである。 A3ワイド通紙時の測定結果を示す表である。 A4縦通紙時の測定結果を示す表である。

符号の説明

１ 定着ローラ（定着側回転体）
１１ 芯金
１２ 断熱層
１３ 電磁誘導発熱層
１４ 弾性層
１５ 離型層
２ 加圧ローラ（加圧側回転体）
２１ 芯金
２２ 低熱伝導弾性層
２３ 金属層
２４ 離型層
２５ 高熱伝導弾性層
３ ヒートパイプ（均熱部材）
３１ 管部
３２ 離型層
４ 電磁誘導加熱部
４２ 励磁コイル
４２１ 最外部分
４２ａ，４２ｂ 中央部
４２ｃ，４２ｄ 端部
４３ 消磁コイル
４３ａ，４３ｂ 中央部
４３ｃ，４３ｄ 端部
４４ メインコア
４５ 裾コア
７ 高周波インバータ
８ 制御部
９ 温度センサ
Ａ 距離
Ｚ 最大通紙領域

Claims (6)

1. 互いに接触して記録材を搬送しつつこの記録材のトナーを定着させる定着側回転体および加圧側回転体と、
   上記定着側回転体を誘導加熱する電磁誘導加熱部と、
   上記定着側回転体または上記加圧側回転体の少なくとも一方に接触する均熱部材と
   を備え、
   上記電磁誘導加熱部は、上記定着側回転体の幅方向に延びている環状の励磁コイルを有し、
   この励磁コイルは、上記定着側回転体の幅方向の両端部を有し、
   この両端部のそれぞれの内面における上記幅方向の最も外側に位置する部分は、上記定着側回転体と上記加圧側回転体との間を通過する最大サイズの記録材の通過領域の端縁に一致するか、または、その通過領域の端縁よりも、上記幅方向内側に位置し、
   上記均熱部材は、上記最大サイズの記録材の通過領域よりも、上記幅方向外側に延びていることを特徴とする定着装置。
2. 請求項１に記載の定着装置において、
   上記電磁誘導加熱部は、上記励磁コイルが発生した磁束を打ち消す消磁コイルを有し、
   上記消磁コイルは、上記励磁コイルの上記両端部のそれぞれに重なるように配置されていることを特徴とする定着装置。
3. 請求項２に記載の定着装置において、
   上記消磁コイルは、上記励磁コイルよりも、上記幅方向外側に延びていることを特徴とする定着装置。
4. 請求項１から３の何れか一つに記載の定着装置において、
   上記均熱部材は、上記加圧側回転体に接触し、
   上記均熱部材は、ヒートパイプであり、
   上記加圧側回転体は、芯金と、この芯金の径方向外側に少なくとも金属層とを有することを特徴とする定着装置。
5. 請求項１から３の何れか一つに記載の定着装置において、
   上記均熱部材は、上記定着側回転体に接触し、
   上記均熱部材は、ヒートパイプであり、
   上記定着側回転体は、芯金と、この芯金の径方向外側に少なくとも金属製の電磁誘導発熱層とを有することを特徴とする定着装置。
6. 請求項１から５の何れか一つに記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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