JP2015111188A - 加熱装置、定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】媒体を搬送するベルトを電磁誘導により発熱する発熱部材により加熱する加熱装置において、ベルトの加熱の開始からベルトが予め定められた温度に達するまでの時間を、阻害層を設けない場合と比べて短縮する。【解決手段】蓄熱板５８は、電磁誘導部５３が生成した交流磁界が作用して生じる電磁誘導により発熱し、定着ベルト５１に熱を伝導する部材である。蓄熱板５８は、磁路形成部材５８１、樹脂層５８２、および熱容量調整部材５８３を、定着ベルト５１の内周面側から軸Ｏ１に向かってこの順に重ねて備える。樹脂層５８２は、磁路形成部材５８１に沿って、磁路形成部材５８１が定着ベルト５１に相対する面の反対側に設けられている。樹脂層５８２の熱伝導性は、磁路形成部材５８１の熱伝導性及び熱容量調整部材５８３の熱伝導性よりも低く、磁路形成部材５８１から熱容量調整部材５８３への熱移動を阻害する。【選択図】図２

Description

本発明は、加熱装置、定着装置及び画像形成装置に関する。

ＩＨヒータによって加熱を行う定着装置が提案されている。特許文献１には、移動機構を有する定着加圧部材を備える誘導加熱方式の定着装置において、導電層を有し導電層が電磁誘導加熱されることで記録材にトナーを定着する定着ベルトと、定着ベルトの内周面と接触して配設されＩＨヒータで生成された交流磁界の磁路を形成するとともに電磁誘導加熱されることで熱を伝導する感温磁性部材とを備えることが記載されている。特許文献２には、シート状の金属材質の発熱体を覆うように層が構成されている加熱体において、その層が、加熱体の被加熱材を加熱する側の面がその反対側の面に比べ、熱伝導率が良い層が形成されている加熱体を用いることが記載されている。

特開２０１０−２３１０９４号公報 特開２００３−２７２８０６号公報

本発明は、媒体を搬送するベルトを電磁誘導により発熱する発熱部材により加熱する加熱装置において、ベルトの加熱の開始からベルトが予め定められた温度に達するまでの時間を、阻害層を設けない場合と比べて短縮することを目的とする。

本発明の請求項１に係る加熱装置は、交流磁界を発生する磁界発生手段と、前記交流磁界が作用して生じる電磁誘導により発熱し、媒体を搬送するベルトの表面を加熱する面状の発熱部材と、前記発熱部材に沿って、前記発熱部材が前記ベルトに相対する面の反対側に設けられ、前記発熱部材よりも低い熱伝導性を有する阻害層とを備えることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る加熱装置は、請求項１に記載の構成において、前記阻害層に沿って、前記阻害層が前記発熱部材に相対する面の反対側に設けられ、熱を蓄える蓄熱層を備えることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る加熱装置は、請求項２に記載の構成において、前記阻害層と前記蓄熱層に挟まれる位置に設けられ、前記阻害層と前記蓄熱層を接着する接着層を備えることを特徴とする。

本発明の請求項４に係る加熱装置は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の構成において、前記阻害層と前記発熱部材に挟まれる位置に設けられ、前記阻害層と前記発熱部材を接着する接着層を備えることを特徴とする。

本発明の請求項５に係る定着装置は、回転することによって外周面に接する媒体を搬送する無端のベルトと、前記ベルトを加熱する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の加熱装置とを備えることを特徴とする。

本発明の請求項６に係る定着装置は、媒体に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により画像が形成された媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送されてくる媒体に画像を定着させる請求項５に記載の定着装置とを備えることを特徴とする。

請求項１、５及び６に係る発明によれば、媒体を搬送するベルトを電磁誘導により発熱する発熱部材により加熱する加熱装置において、ベルトの加熱の開始からベルトが予め定められた温度に達するまでの時間を、阻害層を設けない場合と比べて短縮することができる。
請求項２に係る発明によれば、発熱部材と蓄熱層との間に阻害層を設けない場合と比べて、ベルトの加熱の開始からベルトが予め定められた温度に達するまでの時間を短くすることができる。
請求項３に係る発明によれば、阻害層と蓄熱層の間に接着層を設けない場合と比べて、阻害層と蓄熱層の密着性を高くすることができる。
請求項４に係る発明によれば、阻害層と発熱部材の間に接着層を設けない場合と比べて、阻害層と発熱部材の密着性を高くすることができる。

画像形成装置の全体構成を示す図である。 定着部の概要を示す図である。 図２における矢視IIIから定着部を見た図である。 定着ベルトの一部を拡大して示す図である。 蓄熱板の一部を拡大して示す断面図である。 定着部が定着ベルトの加熱を開始してからの各部材の温度の時間的な変化の一例を示す図である。 定着部の概要を示す図である。

１．実施形態
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す図である。画像形成装置１は電子写真方式で画像を形成する装置である。本実施形態に係る画像形成装置１は、所謂タンデム型であり、画像を表す画像データに基づいて媒体の一例である用紙Ｐに画像を形成する。図において、制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を有し、ＣＰＵがＲＯＭや記憶部１２に記憶されているコンピュータプログラム（以下、単にプログラムという）を読み出して実行することにより画像形成装置１の各部を制御する。記憶部１２はハードディスクドライブ等の大容量の記憶手段であり、制御部１１のＣＰＵに読み込まれるプログラムを記憶する。操作部１７は各種の指示を入力するための操作ボタン等を備えており、ユーザによる操作を受け付けてその操作内容に応じた信号を制御部１１に供給する。

現像部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、用紙Ｐにトナー像を形成する。なお、符号のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーに対応した構成であることを意味している。現像部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋのそれぞれは、用いるトナーが異なるものの、その構成に大きな差異はない。以下、現像部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋのそれぞれを特に区別する必要がない場合には、トナーの色を示す符号末尾のアルファベットを省略して「現像部１３」とする。

各現像部１３は、感光体ドラム３１と、帯電器３２と、露光装置３３と、現像器３４と、一次転写ロール３５と、ドラムクリーナ３６とを備えている。感光体ドラム３１は電荷発生層や電荷輸送層を有する像保持体であり、図示しない駆動部により図中の矢線Ｄ１３の方向に回転させられる。帯電器３２は感光体ドラム３１の表面を帯電させる。露光装置３３はレーザー発光源やポリゴンミラー等（いずれも図示せず）を備え、制御部１１の制御の下、画像データに応じたレーザー光を、帯電器３２により帯電させられた後の感光体ドラム３１に向けて照射する。これにより、各感光体ドラム３１には潜像が保持される。なお、上記の画像データは、制御部１１が図示しない通信部を介して外部装置から取得したものであってもよい。外部装置とは、例えば原画像を読み取る読取装置や画像を示すデータを記憶した記憶装置等である。

現像器３４はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのいずれかの色のトナーと、フェライト粉等の磁性キャリアを含む二成分現像剤を収容する。そして現像器３４に形成された磁気ブラシの穂先が感光体ドラム３１の表面に接触することで、トナーは感光体ドラム３１表面で露光装置３３により露光された部分、すなわち静電潜像の画線部に付着し、感光体ドラム３１に画像が形成（現像）される。

一次転写ロール３５は転写部１４の中間転写ベルト４１が感光体ドラム３１と対向する位置において予め定めた電位差を生じさせ、この電位差によって中間転写ベルト４１に画像を転写する。ドラムクリーナ３６は、画像の転写後に感光体ドラム３１の表面に残留している未転写のトナーを取り除き、感光体ドラム３１表面を除電する。即ち、ドラムクリーナ３６は、次の画像形成に備えて、感光体ドラム３１から不要なトナーや電荷を除去するものである。

転写部１４は、中間転写ベルト４１と、二次転写ロール４２と、ベルト搬送ロール４３と、バックアップロール４４とを備えており、現像部１３によって形成された画像を、ユーザの操作に応じて決められた紙種の用紙Ｐに転写する転写部である。中間転写ベルト４１は無端のベルト部材であり、ベルト搬送ロール４３およびバックアップロール４４はこの中間転写ベルト４１を張架する。ベルト搬送ロール４３およびバックアップロール４４の少なくとも１つには駆動部（図示せず）が備えられており、中間転写ベルト４１を図中の矢印Ｄ１４方向に移動させる。なお、駆動部を有さないベルト搬送ロール４３またはバックアップロール４４は、中間転写ベルト４１の移動に従動して回転する。中間転写ベルト４１が図中の矢印Ｄ１４方向に移動して回転することにより、中間転写ベルト４１上の画像は、二次転写ロール４２とバックアップロール４４とに挟まれる領域に移動させられる。

二次転写ロール４２は、中間転写ベルト４１との電位差によって、中間転写ベルト４１上の画像を搬送部１６から搬送されてきた用紙Ｐに転写させる。ベルトクリーナ４９は、中間転写ベルト４１の表面に残留している未転写のトナーを取り除く。そして、転写部１４または搬送部１６は、画像が転写された用紙Ｐを定着部１５へと搬送する。なお、現像部１３および転写部１４は、本発明における媒体に画像を形成する画像形成手段の一例である。

搬送部１６（搬送手段の一例）は、容器と搬送ロールとを有する。容器には、予め定められたサイズにカットされた、媒体としての用紙Ｐが収容される。用紙Ｐのサイズのうち搬送方向に対して垂直な方向、すなわち幅方向には少なくとも２つ以上の異なるサイズが定められている。ここでは、最大幅用紙Ｐ１と、最大幅用紙Ｐ１よりも幅の狭い小幅用紙Ｐ２の２種類の用紙Ｐが用いられる。最大幅用紙Ｐ１とは、画像形成装置１で取り扱う用紙Ｐのうち、幅方向のサイズが最大のものである。これら２種類の用紙Ｐは収容されている容器によって制御部１１に区別される。各容器に収容されている用紙Ｐは、制御部１１の指示により搬送ロールによって１枚ずつ取り出され、用紙搬送路を経由して転写部１４へと搬送される。なお、媒体は用紙に限らず、例えば樹脂製のシート等であってもよい。要するに、媒体は、表面に画像を形成し得るものであればよい。

定着部１５（定着装置の一例）は、加熱によって用紙Ｐに転写された画像を定着させる。図２は、定着部１５の概要を示す図である。以下、図において、定着部１５の各構成の配置を説明するため、各構成が配置される空間をｘｙｚ右手系座標空間として表す。また、図に示す座標記号のうち、内側が白い円の中に黒い円を描いた記号は、紙面奥側から手前側に向かう矢印を表している。空間においてｘ軸に沿う方向をｘ軸方向という。また、ｘ軸方向のうち、ｘ成分が増加する方向を＋ｘ方向といい、ｘ成分が減少する方向を−ｘ方向という。ｙ、ｚ成分についても、ｙ軸方向、＋ｙ方向、−ｙ方向、ｚ軸方向、＋ｚ方向、−ｚ方向を定義する。また、用紙Ｐは定着部１５を通過する際に、画像が形成された面を＋ｙ方向に向けた状態で、ｚ軸方向に搬送される。すなわち、ｚ軸方向は用紙Ｐの搬送方向であり、ｘ軸方向は用紙Ｐの幅方向である。

定着部１５は、定着ベルト５１と、加圧ロール５２と、電磁誘導部５３と、磁心５４と、押圧パッド５６と、ホルダ５７と、蓄熱板５８とを備えている。図２に示すように定着ベルト５１はｘ軸方向に平行な軸Ｏ１を中心に矢印Ｄ５１方向に回転する。また、図２に示すように加圧ロール５２は、金属製の円筒状の芯材５２１と、この芯材５２１の表面に設けられた弾性層５２２とを備える。芯材５２１は、軸Ｏ１に並行な軸である軸Ｏ２を中心に矢印Ｄ５２方向に回転し、これに伴って弾性層５２２が矢印Ｄ５２方向に回転する。弾性層５２２の材質は、例えばシリコーンゴム層や、フッ素ゴム層等である。また、弾性層５２２は、その表面に表面離型層（フッ素樹脂層）を備えてもよい。加圧ロール５２は、図示しない駆動部により回転しつつ搬送部１６により搬送された用紙Ｐを定着ベルト５１に押し付けることにより、定着ベルト５１による用紙Ｐの加熱を補助する。加圧ロール５２は、図示しないラッチ機構により、定着ベルト５１に押し付けられる（ラッチされる）。なお、ラッチ機構により加圧ロール５２が定着ベルト５１に押し付けられていない状態においては、加圧ロール５２と定着ベルト５１とは接触せず、両者の間には空隙がある。定着ベルト５１は、加圧ロール５２が押し付けられていない状態においては、図示しない駆動部により回転する一方、加圧ロール５２が押し付けられている状態においては、加圧ロール５２からの摩擦力によって加圧ロール５２に従動回転する。

押圧パッド５６、ホルダ５７、および蓄熱板５８は、定着ベルト５１の内周側に配置されている。ホルダ５７は、ｘ軸方向に伸びる棒状の部材であり、図示しない両端部を画像形成装置１の筐体に固定されている。ホルダ５７は、例えば、ガラス混入ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の耐熱性樹脂や、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）または銅（Ｃｕ）等の非磁性金属等を材料に用いて形成されている。これにより、ホルダ５７は、他の材料を用いる場合に比べて比較的、誘導磁界に影響を与えにくくなっており、且つ、誘導磁界から影響を受けにくくなっている。ホルダ５７は、押圧パッド５６を図２に示す矢印Ｄ５６方向（−ｙ方向）、すなわち加圧ロール５２に向かう方向に押圧するように支持する。

押圧パッド５６は、ＬＣＰ（Liquid Crystal Polymer）等の耐熱性樹脂で構成され、加圧ロール５２と対向する位置でホルダ５７に支持される。押圧パッド５６は、定着ベルト５１を介して加圧ロール５２から押圧される状態で配置され、加圧ロール５２の方向（−ｙ方向）に向けて定着ベルト５１を内側から押圧する。これにより、定着ベルト５１と加圧ロール５２との間にニップ領域Ｒ１が形成される。用紙Ｐは、ニップ領域Ｒ１を通過するように搬送される。ニップ領域Ｒ１において押圧パッド５６は、加圧ロール５２の押圧によって軸Ｏ１に向かって凹むように変形しており、定着ベルト５１はこの変形した押圧パッド５６の形状に沿った形状となる。なお、押圧パッド５６は、シリコーンゴム等やフッ素ゴム等の弾性体で構成されていてもよい。

電磁誘導部５３は、制御部１１の指示に応じて図示しない励磁回路から定められた周波数の交流電流が供給される励磁コイルを備えている。この周波数は、例えば、一般的な汎用電源により生成される交流電流の周波数であり、例えば２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数である。この交流電流の電流量は、制御部１１によって制御される。励磁コイルは、相互に絶縁された銅線材を束ねたリッツ線が、楕円形状または長方形状等の中空きの閉ループ状に巻かれて形成されているコイルである。励磁コイルに励磁回路から上記の交流電流が供給されることにより、電磁誘導部５３の周囲には、上記のリッツ線を中心とする交流磁界が発生する。上記の電流量が大きいほど、生成される交流磁界の強度が大きくなる。なお、電磁誘導部５３は、本発明における磁界発生手段の一例である。

磁心５４は、例えば焼成フェライト、フェライト樹脂、パーマロイ等を材料に形成された、断面が円弧を描く柱形状の強磁性体である。これらの材料は、透磁率が比較的高い酸化物や合金材質である。磁心５４は、電磁誘導部５３の励磁コイルの周囲に生成された交流磁界の磁力線（磁束）を内部に誘導し、磁心５４から定着ベルト５１を透過して磁心５４に戻る磁力線の通路（磁路）を形成する。磁心５４が磁路を形成することにより、上記の交流磁界の磁力線が、定着ベルト５１のうち磁心５４と対向する部分に集中することになる。軸Ｏ１から見て磁心５４の外側には図示しないシールドが設けられている。このシールドは、交流磁界を遮蔽して外部への漏洩を抑制する。

図３は、図２における矢視IIIから定着部１５を見た図である。図３に示すように定着部１５は、ｘ軸方向に間隔をあけて並べられた複数の磁心５４を有している。各磁心５４は互いに接触していない。磁心５４のこの配置は、磁心５４を通過する磁束をｘ軸方向に分散させるためである。例えば、磁心５４をｘ軸方向に連続した一枚の板部材で構成した場合、磁心５４を通過する磁束は中央に集中してしまい、定着ベルト５１を貫通する磁束密度がｘ軸方向の中央部に偏ってしまう。これを防ぐために、磁心５４は複数用意され、互いに接触しないようにｘ軸方向に間隔をあけて並べられる。なお、磁束がベルトなど層状の部材を「貫通」するとは、磁束がこれら層状の部材における厚みの方向に通り抜けることである。

定着ベルト５１は、後述のように無端ベルト状の複数の部材で構成される。電磁誘導部５３の励磁コイルに交流電流が供給されるとその周囲に高周波交流磁界が発生し、回転する定着ベルト５１に含まれる誘電発熱する部材がこの高周波交流磁界により発熱し、定着ベルト５１の外周面に接する用紙Ｐが加熱される。その結果、電磁誘導部５３は、供給される電力に応じた熱量により定着ベルト５１を介して媒体を加熱し、媒体に転写された画像をその媒体に定着させる。

図４は、定着ベルト５１の一部を拡大して示す図である。定着ベルト５１は、基材層５１１と、導電発熱層５１２と、弾性層５１３と、表面離型層５１４とを有する。基材層５１１は、耐熱性のシート状部材で形成され、導電発熱層５１２を支持するとともに、定着ベルト５１全体が要する機械的強度を確保する役割を果たす。また、基材層５１１は、交流磁界を貫通させる物性（比透磁率、固有抵抗）を持った材質および厚さで形成されている。基材層５１１は、交流磁界の作用により発熱しない、または導電発熱層５１２よりも発熱しにくくなっている。基材層５１１は、例えば、厚さ３０μｍ以上２００μｍ以下（望ましくは５０μｍ以上１５０μｍ以下、より望ましくは１００μｍ以上１５０μｍ以下）の非磁性ステンレススチール、軟質磁性材料（例えばパーマロイ、センダスト等）、又は硬質磁性材料（Ｆｅ−Ｎｉ−ＣｏやＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ合金）等の非磁性金属や、厚さ５０μｍ以上２００μｍ以下のポリイミドベルト等の樹脂材料を用いて形成されている。

導電発熱層５１２は、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）または銅（Ｃｕ）等の非磁性金属やこれらの金属合金を材料に用いて、厚さが２μｍ以上２０μｍ以下（望ましくは５μｍ以上１０μｍ以下）となるように形成されている。これらの材料は、比透磁率が概ね１の常磁性体であり、固有抵抗が２．７×１０−８Ω・ｍ以下のものである。導電発熱層５１２の厚さ方向に電磁誘導部５３が生成した交流磁界が貫通すると、電磁誘導が生じて導電発熱層５１２の内部に渦電流が流れる。導電発熱層５１２は、この渦電流が流れることにより、熱を発生する。このように、導電発熱層５１２は、電磁誘導部５３が生成する交流磁界によって発熱する。

弾性層５１３は、例えばシリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム等、圧力を加えられると変形し、当該圧力から開放されると元の形状に戻る材料を用いて形成されている。例えば、弾性層５１３は、硬度が１０°以上３０°以下（ＪＩＳ−Ａ）のシリコーンゴムを材料に用いて、厚みが１００μｍ以上６００μｍ以下となるように形成されている。二次転写ロール４２により用紙Ｐに転写された画像は、粉体である各色トナーが積層して形成されているため、微細な出っ張りや窪みがある。弾性層５１３は、この画像の出っ張りや窪みに合わせて変形するようになっている。弾性層５１３がこのように変形しなければ、画像において定着ベルト５１と接触する部分としない部分とで供給される熱量にばらつきが生じてしまい、その画像が定着される度合いにムラが生じてしまう。弾性層５１３が上記のとおり変形することで、このムラが低減される。

表面離型層５１４は、用紙に形成された画像（トナー）と直接接触するため、トナーに対する離型性が高いほど望ましい。表面離型層５１４は、トナーに対する離型性が比較的高いものとして、例えば、ＰＦＡ（Tetrafluoroetylene- Perfluoroalkylvinylether Copolymer：テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル重合体）、ＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene：ポリテトラフルオロエチレン）、シリコーン共重合体、またはこれらの複合層等を材料に用いて形成されている。また、表面離型層５１４の厚みが小さいほど、摩耗により層が薄くなって離型層としての機能を果たせなくなるまでに要する期間が短くなる、すなわち定着ベルト５１の寿命が短くなる。一方、この厚みが大きいほど、定着ベルト５１の熱容量が大きくなり、定着ベルト５１が決められた温度となるまで加熱するために要する時間が長くなる。表面離型層５１４は、これらの寿命および時間が定められた範囲に収まるものとして、厚みが１μｍ以上５０μｍ以下となるように形成されている。

蓄熱板５８は、電磁誘導部５３が生成した交流磁界が作用して生じる電磁誘導により発熱し、定着ベルト５１に熱を伝導する部材である。蓄熱板５８と電磁誘導部５３は本発明に係る加熱装置の一例である。蓄熱板５８は、磁路形成部材５８１、樹脂層５８２、および熱容量調整部材５８３を、定着ベルト５１の内周面側から軸Ｏ１に向かってこの順に重ねて備える。蓄熱板５８は、図示しない支持機構によって定着ベルト５１の内側から定着ベルト５１に対し押し付けられるように支持されており、これによって、定着ベルト５１の内周面との接触状態が維持されている。

磁路形成部材５８１は、電磁誘導部５３が生成した交流磁界が作用して生じる電磁誘導により発熱し、定着ベルト５１の表面を加熱する発熱部材の一例である。磁路形成部材５８１は、キュリー点を持つ金属材料を含む層であり、例えば、Ｎｉ−Ｆｅ系、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ系の整磁合金である。このキュリー点は、定着ベルト５１の設定温度以上、定着ベルト５１の耐熱温度以下の範囲であることがよく、具体的には、例えば１７０℃〜２５０℃であることが望ましく、より望ましくは１９０℃〜２３０℃である。磁路形成部材５８１は、定着ベルト５１の内周面に沿った形状に構成され、定着ベルト５１の内周面に接するとともに電磁誘導部５３に定着ベルト５１を介して対向して配置されている。また、磁路形成部材５８１は、ホルダ５７とは非接触で定着ベルト５１を円筒形状に維持させつつ、定着ベルト５１の内周面に接して配置されている。磁路形成部材５８１は、電磁誘導部５３から発生する交流磁界の作用により電磁誘導されて発熱し、回転する定着ベルト５１の内周面に滑りながら接触して定着ベルト５１に対し熱を伝える。

磁路形成部材５８１の厚みは、例えば、０．０５〜１．０ｍｍ、望ましくは０．３〜０．６ｍｍである。磁路形成部材５８１の形状は、上記の厚みを有する円筒形状に形成された合金から、或る決められた中心角の範囲（例えば３０°〜１８０°）に相当する部分を切り出した形状等が挙げられるが、これに限られない。

樹脂層５８２は、磁路形成部材５８１に沿って、磁路形成部材５８１が定着ベルト５１に相対する面の反対側に設けられている。樹脂層５８２は、本発明に係る阻害層の一例である。この実施形態では、樹脂層５８２の熱伝導性は、磁路形成部材５８１の熱伝導性及び熱容量調整部材５８３の熱伝導性よりも低く、例えば、樹脂層５８２は、ポリイミド系樹脂やポリアミドイミド系樹脂等の耐熱性を有する樹脂で構成されている。

熱容量調整部材５８３は、樹脂層５８２に沿って、樹脂層５８２が磁路形成部材５８１に相対する面の反対側に設けられている。熱容量調整部材５８３は、定着ベルト５１や磁路形成部材５８１で発生した熱を蓄えるものであり、本発明に係る蓄熱層の一例である。熱容量調整部材５８３は、アルミニウム（Ａｌ）等の非磁性体で構成され、図示しない支持部材によってホルダ５７に固定されている。

図５は、蓄熱板５８の一部を拡大して示す断面図である。図示のように、磁路形成部材５８１と樹脂層５８２の間には、磁路形成部材５８１と樹脂層５８２を接着する接着層５８４が設けられている。また、樹脂層５８２と熱容量調整部材５８３の間には、樹脂層５８２と熱容量調整部材５８３を接着する接着層５８５が設けられている。樹脂層５８２と接着層５８４、５８５の具体例としては、例えばポリイミド表面に接着層を有する熱溶融ポリイミドが用いられてもよい。

磁路形成部材５８１と熱容量調整部材５８３との間に樹脂層５８２を介在させることにより、定着部１５の立ち上げ時間（加熱を開始してから定着ベルト５１が予め定められた温度に至るまでの時間）が、樹脂層５８２を介在させない場合と比べて短縮される。以下、この作用について図面を参照しつつ説明する。

図６は、定着部が定着ベルトの加熱を開始してからの各部材の温度の時間的な変化の一例を示す図である。図６の（ｂ）は本実施形態に係る定着部１５の加熱による各部材の温度の時間的な変化の一例を示すグラフであり、図６の（ａ）は磁路形成部材と熱容量調整部材との間に樹脂層を挟まない構成の蓄熱層を用いた定着装置（以下「定着装置１００」という）における各部材の温度の時間的な変化の一例を示すグラフである。図６の（ａ）、（ｂ）において、横軸は時間を示し、縦軸は温度を示す。

図６の（ａ）において、実線Ａ１は、定着装置１００における定着ベルトの温度の時間的な変化を示す。実線Ａ２は磁路形成部材の温度の時間的な変化を示し、実線Ａ３は熱容量調整部材の温度の時間的な変化を示す。また、実線Ａ４は加圧ロールの温度の時間的な変化を示す。また、図６の（ｂ）において、実線Ｂ１は、本実施形態に係る定着ベルト５１の温度の時間的な変化を示す。実線Ｂ２は磁路形成部材５８１の温度の時間的な変化を示し、実線Ｂ３は熱容量調整部材５８３の温度の時間的な変化を示す。また、実線Ｂ４は加圧ロール５２の温度の時間的な変化を示す。加圧ロール５２は、予め定められたタイミングＴ３において定着ベルト５１に押し付けられる。加圧ロール５２と定着ベルト５１が接触することにより、定着ベルト５１の温度の上昇速度が遅くなる。図６の（ａ）においても、予め定められたタイミングＴ１において加圧ロールが定着ベルトに押し付けられる。

図６の（ａ）に示す例では、定着ベルトと磁路形成部材が電磁誘導により発熱すると、各部材の温度の上昇速度は、各部材の熱容量の差に起因して、定着ベルトが最も速く、続いて磁路形成部材が速く、熱容量調整部材が最も遅い。このとき、定着ベルトと磁路形成部材で発生した熱は熱容量調整部材へ移動し、熱容量調整部材は、磁路形成部材から受ける熱により、磁路形成部材に追随して温度上昇する。

一方、本実施形態では、図６の（ｂ）に示されるように、磁路形成部材５８１と熱容量調整部材５８３との間に樹脂層５８２が配置されていることにより、磁路形成部材５８１から熱容量調整部材５８３への熱移動の速度が遅くなる。そのため、図６の（ｂ）に示されるように、磁路形成部材５８１の温度の上昇が、図６の（ａ）に例示した定着装置１００に比べて速くなる。

その結果、定着ベルト５１から磁路形成部材５８１への熱の移動速度が遅くなり、立ち上げ時間（加熱を開始してから定着ベルトの温度が予め定められた温度に上昇する（図６の時刻Ｔ２、Ｔ４参照）までの時間）が短縮される。図６に示す例では、（ａ）に示すグラフと（ｂ）に示すグラフとを比較すると明らかなように、立ち上げ時間は時刻Ｔ２と時刻Ｔ４の差分、すなわち時間Δｔだけ短縮される。

上述したように、樹脂層が設けられていない蓄熱板が用いられた場合には、定着ベルトと磁路形成部材で発生した熱が速やかに熱容量調整部材に奪われてしまい、結果、立ち上げ時間が遅くなってしまう場合がある。それに対しこの実施形態では、磁路形成部材５８１と熱容量調整部材５８３の間に樹脂層５８２が介在される結果、定着ベルト５１と磁路形成部材５８１で発生した熱が熱容量調整部材５８３へ移動する速度が遅くなり、これにより、定着部１５の立ち上げ時間が短縮される。

また、磁路形成部材５８１と熱容量調整部材５８３の間に樹脂層が設けられていない場合、共に金属材料が用いられている磁路形成部材５８１と熱容量調整部材５８３が直接、重ね合わされることになり、それらの良好な接触状態が担保されない場合がある。それに対しこの実施形態では、磁路形成部材５８１や熱容量調整部材５８３よりも弾性の高い樹脂を間に配置することにより、磁路形成部材５８１と熱容量調整部材５８３とを直接重ね合わせる場合よりも両者の密着性が高まり、温度分布のばらつきが抑制され易い。

２．変形例
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。以下にその例を示す。なお、以下の各態様を組み合わせてもよい。

２−１．接着層
上述の実施形態では、蓄熱板５８は、磁路形成部材５８１と樹脂層５８２の間に接着層５８４を有するとともに、樹脂層５８２と熱容量調整部材５８３との間に接着層５８５を有する構成であったが、これに限らず、蓄熱板５８が、接着層５８４及び接着層５８５の少なくともいずれか一方を有しない構成であってもよい。

２−２．蓄熱板
蓄熱板５８は、定着ベルト５１の内周側に配置されていたが、定着ベルト５１の外周側に配置されていてもよい。この場合、蓄熱板５８は、磁路形成部材５８１、樹脂層５８２、および熱容量調整部材５８３を、定着ベルト５１の外周面側から径方向外側（軸Ｏ１から離れる方向）に向かってこの順に重ねて備えていればよい。そして、蓄熱板５８は、回転する定着ベルト５１の外周面に滑りながら接触して定着ベルト５１に対し熱を与えればよい。

また、上述の実施形態では、湾曲した形状の蓄熱板５８を用いたが、蓄熱板の形状は上述した実施形態で示したものに限られない。例えば、蓄熱板は、湾曲していない形状であってもよい。この場合も、磁路形成部材と熱容量調整部材との間に樹脂層が設けられることにより、定着ベルトへの熱移動の効率が向上する。

２−３．熱容量調整部材
上述の実施形態では、蓄熱板５８が熱容量調整部材５８３を有する構成について説明したが、図７に示すように、蓄熱板５８Ｂが熱容量調整部材５８３を有しない構成であってもよい。図７に例示する蓄熱板５８Ｂは、磁路形成部材５８１と樹脂層５８２とが積層されて構成される。なお、図７に示す例では、上述した実施形態において図２で説明した構成要素と同様のものについては同じ符号を付している。

この態様においては、樹脂層５８２は磁路形成部材５８１よりも熱伝導性が低く、さらに、外気よりも熱伝導性が低いため、樹脂層５８２が設けられていない構成（すなわち蓄熱板５８が樹脂層５８２を有していない構成）と比較すると、磁路形成部材５８１で発生した熱が定着ベルト５１の反対側へ移動する速度が遅い。これにより、蓄熱板５８が樹脂層５８２を有していない場合と比べて、定着ベルト５１の加熱の開始から定着ベルと５１が予め定められた温度に達するまでの時間が短縮される。

２−４．樹脂層（阻害層）
上述の実施形態では、樹脂層で用いられる樹脂として、ポリイミド系樹脂やポリアミドイミド系樹脂を例示したが、樹脂層を構成する材質はこれらに限定されるものではなく、他の種類の樹脂が採用されてもよい。また、樹脂層に代えて、例えばガラスファイバーシート等の樹脂以外の他の材質を用いた層が熱移動を阻害する層（阻害層）として採用されてもよい。すなわち、阻害層は、磁路形成部材５８１及び熱容量調整部材５８３よりも熱伝導性が低い材質であればよい。なお、阻害層は、耐熱性を有する材質であることが好ましく、また、磁路形成部材及び熱容量調整部材よりも弾性の高い材質であることが好ましい。

２−５．保護層
蓄熱板５８の面のうち、定着ベルト５１に接触する面には、磨耗等から保護する保護層を設けることが好ましい。この保護層には、定着ベルト５１を滑りやすくさせる材質が含まれていることが好ましく、例えばＰＦＡ、ＰＴＦＥ、シリコーン共重合体、またはこれらの複合材料等が用いられる。

２−６．画像形成装置の構成
定着部１５を備える画像形成装置は、上述した実施形態のタンデム型に限定されるものではなく、ロータリー型など他の構成であってもよい。また、定着部１５を備える画像形成装置は、複数色のトナー像を重ねて画像を形成する画像形成装置に限定されるものではなく、単一の色のトナー像を形成する画像形成装置であってもよい。

１…画像形成装置、１１…制御部、１２…記憶部、１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ…現像部、１４…転写部、１５…定着部、１７…操作部、３１…感光体ドラム、３２…帯電器、３３…露光装置、３４…現像器、３５…一次転写ロール、３６…ドラムクリーナ、４１…中間転写ベルト、４２…二次転写ロール、４３…ベルト搬送ロール、４４…バックアップロール、４９…ベルトクリーナ、５１…定着ベルト、５８…蓄熱板、５８１…磁路形成部材、５８２…樹脂層、５８３…蓄熱層。

Claims (6)

1. 交流磁界を発生する磁界発生手段と、
   前記交流磁界が作用して生じる電磁誘導により発熱し、媒体を搬送するベルトの表面を加熱する面状の発熱部材と、
   前記発熱部材に沿って、前記発熱部材が前記ベルトに相対する面の反対側に設けられ、前記発熱部材よりも低い熱伝導性を有する阻害層と
   を備える加熱装置。
2. 前記阻害層に沿って、前記阻害層が前記発熱部材に相対する面の反対側に設けられ、熱を蓄える蓄熱層
   を備える請求項１に記載の加熱装置。
3. 前記阻害層と前記蓄熱層に挟まれる位置に設けられ、前記阻害層と前記蓄熱層を接着する接着層
   を備える請求項２に記載の加熱装置。
4. 前記阻害層と前記発熱部材に挟まれる位置に設けられ、前記阻害層と前記発熱部材を接着する接着層
   を備える請求項１乃至３のいずれか１項に記載の加熱装置。
5. 回転することによって外周面に接する媒体を搬送する無端のベルトと、
   前記ベルトを加熱する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の加熱装置と
   を備える定着装置。
6. 媒体に画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段により画像が形成された媒体を搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段によって搬送されてくる媒体に画像を定着させる請求項５に記載の定着装置と
   を備える画像形成装置。

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