JPH09305043A - 加熱装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被加熱部材のニップ長手方向における加熱ム
ラを防止し、良好な加熱処理を行うことのできる電磁加
熱方式の加熱装置及び該加熱装置を備えた画像形成装置
を提供すること。 【解決手段】 導電体及び該導電体に磁界を作用させて
発熱させる励磁コイルを具備する第１部材と、該第１部
材に直接又は介在部材を挟んで相互圧接して圧接ニップ
部を形成する第２部材とを有し、該圧接ニップ部内を搬
送せられる被加熱材に該導電体からの熱を付与する電磁
加熱方式の加熱装置であって、上記圧接ニップ部の被加
熱材の搬送方向と直交する方向をニップ長手方向とした
とき、該ニップ長手方向において上記励磁コイルの端部
が上記導電体の端部よりも外側に配設されていること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加熱装置及び該加
熱装置を電子写真方式、静電記録方式等における加熱定
着装置として備える画像形成装置に関するものであり、
詳しくは、互いに圧接して配設される定着部材と加圧部
材とで構成され、加熱手段として電磁誘導を利用して転
写材上のトナー像を加熱、定着する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】加熱定着装置に代表される加熱装置とし
ては、従来から熱ローラ方式、フィルム加熱方式等の接
触加熱方式の装置が広く用いられている。このような装
置は発熱部材としてのハロゲンランプ、或は発熱抵抗体
に電流を流して発熱させ、ローラやフィルム等の介在部
材を介してトナー像の加熱を行っている。すなわち発熱
部材から転写材の通過するニップ部まで熱伝達や熱伝導
等によって熱を供給する加熱方式である。この加熱方式
の場合、介在部材を介して定着ニップ部を加熱するた
め、熱変換効率が低く抑えられてしまう。このため加熱
定着に要する消費電力は多大となってしまっている。

【０００３】以上を解決する手段として、特公平５−９
０２７号公報では、磁束により定着ローラの導電部に渦
電流を発生させジュール熱によって発熱させる電磁加熱
方式の装置が提案されている。詳細を図８を用いて説明
する。

【０００４】図８において、３０は加熱手段を有する定
着部材、４０は加圧部材である。それぞれは以下の各要
素に構成されている。３１は強磁性の導電体により円筒
状に形成された定着ローラであり、誘導加熱により加熱
される。加熱手段としては、３２のＵ字型励磁鉄芯コア
上に巻かれた巻線３３に、高周波の交流を印加して図中
の矢印で示した交番磁界を発生させ、定着ローラ上に渦
電流を発生させるものである。この結果、定着ローラ３
１の表面に流れた渦電流に応じてジュール熱が発生し、
定着ローラ３１を加熱する。また転写材上のトナーをオ
フセットすることなく、転写材上に定着するために定着
ローラ３１の外側には離型性に優れた性能を示すポリテ
トラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアル
コキシテトラフルオロエチレン共重合体（ＰＦＡ）など
の離型性層が形成されている。また定着ローラ３１の表
面にはサーミスタ３５が接触しており、定着ローラ表面
の温度を検知し、適度な温度で転写材上のトナー像を加
熱するように励磁コイル３３への給電を制御する。ここ
で３４は閉磁路を形成するために、定着ローラ３１を隔
てて励磁鉄芯コア３２に対向するように配置された補助
鉄芯コアである。

【０００５】また、加圧ローラ４０は芯金４１の外周に
シリコンゴム等の弾性層４２を形成しており、表面には
離型性層としてＰＦＡ等のフッ素樹脂層が被覆してあ
る。また、加圧ローラ両端部からは、不図示の加圧手段
によって定着ローラ側に加圧されており、転写材Ｓ上の
トナー像Ｔを定着するためのニップ部Ｎを形成してい
る。

【０００６】このように定着ローラ表面に渦電流の発生
を利用することで、定着ローラ３１を発熱部材として直
接発熱させることができ、熱伝達や熱伝導で伝熱して定
着ニップ部Ｎを加熱する方式よりも消費エネルギーの効
率アップが達成できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記電磁誘導加熱方式
の加熱装置において、磁界発生手段によって発生させる
交番磁界は、一般に励磁鉄芯コア上に巻かれた巻線の巻
き方により長手方向で不均一な分布を持つ。例えば図９
に示したようにＩ型の励磁鉄芯コア５０に巻線５１を巻
いた場合（ただし、ここではコアの形をＩ型としたが、
Ｅ型、Ｕ型等、他の形のものを使用しても同様であ
る）、長手方向中央部に発生する交番磁界Ａと両端部に
発生する交番磁界Ｂでは、励磁鉄芯コア５０の両端部に
巻かれた巻線５１の折り返し部分の影響で、長手方向両
端部の方が発生する磁束密度が高く、よって交番磁界Ｂ
の方が交番磁界Ａに比べて強くなる。この結果、該励磁
コイル長手方向、即ちニップ長手方向において導電体の
発熱分布が不均一となり、加熱ムラが生じることがあっ
た。

【０００８】従って、図８の加熱定着装置においては、
導電体である定着ローラ３１が長手方向で不均一な温度
分布を持ち、長手中央に比べて両端部の方が高い温度分
布となる。このため定着ニップ部Ｎで転写材上のトナー
像Ｔを加熱定着した場合、長手方向で定着性能が異な
り、例えば両端部の定着性が良好であるのに対して中央
部では定着不良を起こしたり、逆に中央部の定着性が良
好の場合に、両端部の転写材上のトナー像Ｔは過剰に溶
融されて高温オフセットを引き起こしてしまう等の問題
が生じる。

【０００９】さらに、長手方向のサイズが小さい転写材
Ｓを搬送した場合には、定着ローラ３１からの伝熱が転
写材上のトナー像Ｔを定着する一方、転写材Ｓの非搬送
域において直接加圧ローラ４０を加熱することになる。
特に長手方向両端部では、上記に示した様に定着ローラ
３１の発熱量が中央部に比べて多くなるため、この位置
が非通紙領域内にあると過剰に定着ローラ３１及び加圧
ローラ４０が緩められることになる。よって昇温部位の
耐熱性がシビアに要求される等、部材のコストアップを
招いてしまう。

【００１０】そこで本発明では、これらの問題点を解消
し、良好な加熱処理を行うことのできる電磁加熱方式の
加熱装置及び該加熱装置を備えた画像形成装置の提供を
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

（１）導電体及び該導電体に磁界を作用させて発熱させ
る励磁コイルを具備する第１部材と、該第１部材に直接
又は介在部材を挟んで相互圧接して圧接ニップ部を形成
する第２部材とを有し、該圧接ニップ部内を搬送せられ
る被加熱材に該導電体からの熱を付与する電磁加熱方式
の加熱装置であって、上記圧接ニップ部の被加熱材の搬
送方向と直交する方向をニップ長手方向としたとき、該
ニップ長手方向において上記励磁コイルの端部が上記導
電体の端部よりも外側に配設されていることを特徴とす
る加熱装置。

【００１２】（２）導電体及び該導電体に磁界を作用さ
せて発熱させる励磁コイルを具備する第１部材と、該第
１部材に直接又は介在部材を挟んで相互圧接して圧接ニ
ップ部を形成する第２部材とを有し、該圧接ニップ部内
を搬送せられる被加熱材に該導電体からの熱を付与する
電磁加熱方式の加熱装置であって、上記圧接ニップ部の
被加熱材の搬送方向と直交する方向をニップ長手方向と
したとき、該ニップ長手方向において上記励磁コイルの
端部が被加熱材を搬送可能な領域よりも外側に配設され
ていることを特徴とする加熱装置。

【００１３】（３）導電体及び該導電体に磁界を作用さ
せて発熱させる励磁コイルを具備する第１部材と、該第
１部材に直接又は介在部材を挟んで相互圧接して圧接ニ
ップ部を形成する第２部材とを有し、該圧接ニップ部内
を搬送せられる被加熱材に該導電体からの熱を付与する
電磁加熱方式の加熱装置であって、上記励磁コイルが芯
材と該芯材に懸回した巻線を具備し、上記圧接ニップ部
の被加熱材の搬送方向と直交する方向をニップ長手方向
としたとき、該芯材が該ニップ長手方向において端部の
透磁率を中央部の透磁率よりも低くした構成であること
を特徴とする加熱装置。

【００１４】（４）導電体及び該導電体に磁界を作用さ
せて発熱させる励磁コイルを具備する第１部材と、該第
１部材に直接又は介在部材を挟んで相互圧接して圧接ニ
ップ部を形成する第２部材とを有し、該圧接ニップ部内
を搬送せられる被加熱材に該導電体からの熱を付与する
電磁加熱方式の加熱装置であって、上記圧接ニップ部の
被加熱材の搬送方向と直交する方向をニップ長手方向と
したとき、上記加熱体が該ニップ長手方向において端部
の透磁率を中央部の透磁率よりも低くした構成であるこ
とを特徴とする加熱装置。

【００１５】（５）前記導電体が磁界発生部に外嵌する
スリーブ状であることを特徴とする（１）乃至（４）の
何れかに記載の加熱装置。

【００１６】（６）前記第１部材が磁界発生部と、該磁
界発生部を固定支持する支持部材と、該支持部材に案内
されて移動するフィルムとを有し、該フィルム自体若し
くは該フィルムを構成する層の一部が導電体であること
を特徴とする（１）乃至（４）の何れかに記載の加熱装
置。

【００１７】（７）該導電体が強磁性であることを特徴
とする（１）乃至（６）の何れかに記載の加熱装置。

【００１８】（８）記録材上に担持された未定着の顕画
剤像を加熱定着することを特徴とする（１）乃至（７）
の何れかに記載の加熱装置。

【００１９】（９）記録材上に顕画剤像を担持させる像
形成手段と、該記録材上の顕画剤像を加熱処理する
（１）乃至（７）の何れかに記載の加熱装置と、を備え
ることを特徴とする画像形成装置。

【００２０】〈作用〉すなわち、本発明の加熱装置は、 （１）ニップ部長手方向の寸法が第１部材の導電層より
励磁コイルの方が長く形成されている。これにより磁束
密度の高い励磁コイルの両端部によって加熱されること
がないため、回転体の長手方向の温度分布は略均一とな
る。

【００２１】（２）定着ニップ内における被加熱材の搬
送領域が上記励磁コイルの長手寸法よりも短く設定され
ている。これにより磁束密度の高い長手両端部により発
熱した回転体の端部によって、被加熱材への加熱が行な
われることがなく、略均一な発熱分布を示す部分でのみ
加熱される。

【００２２】（３）励磁コイルの長手方向において、巻
線内部の励磁コアを異なった部材で形成し、長手中央部
に比べて両端部の方が透磁率の低い部材とする。これに
より長手両端部の磁束密度が減少し、発熱部材の長手方
向において略均一の交番磁界が発生するため、回転体は
長手方向に渡って均一に発熱され被加熱材が長手方向で
均一に加熱される。

【００２３】（４）発熱部材の長手方向において、該発
熱部材を構成する導電層の中央部を透磁率の大きい部材
とし、該導電層の両端部は中央部に比べて透磁率の小さ
い部材により形成する。一般に電磁誘導加熱する場合に
は、被加熱部材（導電体）の透磁率が高いほど発熱量が
多くなることから、発熱部材の長手方向両端部の透磁率
を中央部に比べて小さくすることにより、励磁コイルの
長手方向において、両端部の発熱量を抑え、均一な温度
分布で発熱部材を発熱させる。

【００２４】また、本発明の画像形成装置は、上述の如
く均一な加熱処理を行うことのできる加熱装置を像加熱
定着装置として備えたことにより、定着むらやトナーオ
フセット等を防止し、良好な出力画像が得られる。

【００２５】

【発明の実施の形態】

〈実施形態例１〉 （１）装置の全体的な概略構成（図１〜図４） 図１は本発明に係る加熱装置を像加熱定着装置として備
えた画像形成装置の概略構成図である。

【００２６】同図において、１は感光ドラムであり、Ｏ
ＰＣ、アモルファスＳｅ、アモルファスＳｉ等の感光材
料がアルミニウムやニッケルなどのシリンダ状の基盤上
に形成されている。

【００２７】感光ドラム１は矢印ａの時計方向に回転駆
動され、まず、その表面（感光面）が帯電装置としての
帯電ローラ２によって一様帯電される。次に、画像情報
に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザビーム３による
走査露光が施され、静電潜像が形成される。

【００２８】この静電潜像は、現像装置４で現像され、
顕像化される。現像方法としては、ジャンピング現像
法、２成分現像法、ＦＥＥＤ現像法などが用いられ、イ
メージ露光と反転現像とを組み合わせて用いられること
が多い。

【００２９】該現像装置４で現像された顕像たるトナー
像は、転写装置としての転写ローラ５により、所定のタ
イミングで搬送された転写材Ｐ上に感光ドラム１上より
転写される。このとき転写材Ｐは感光ドラム１と転写ロ
ーラ５に一定の加圧力で挟持搬送される。このトナー像
Ｔが転写された転写材Ｐは定着装置６へと搬送され、永
久画像として定着される。一方、感光ドラム１上に残存
する転写残りのトナーは、クリーニング装置７により感
光ドラム１表面より除去される。

【００３０】（２）加熱定着装置６ 図２に、本形態例の加熱定着装置６の構成を示す。同図
において、１０は加熱手段等を含む定着部材、２０は加
圧ローラ等の加圧部材である。１１は定着フィルムであ
り、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥ
Ｓ、ＰＰＳ、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の単体あるい
は複合樹脂で、厚さ１０μｍ〜１００μｍのフィルム基
材を形成し、その上に導電性の磁性体であるＦｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ等の金属、あるいはこれらからな
る合金を１μｍ〜１００μｍの厚みで形成し、最外層に
ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、シリコーン樹脂等の離型性
の良好な耐熱樹脂を混合ないし単独で被覆したものであ
る。また、定着フィルム１１の総厚は、機械的強度を満
足し、ウエイトタイムのないクイックスタートを可能に
するため、２０μｍ以上１２０μｍ以下にすることが望
ましい。この定着フィルム１１は液晶ポリマー、フェノ
ール樹脂等からなるステイ１３に余裕をもってルーズに
外嵌されていて、矢示ａの時計方向に回転自在に配置さ
れている。

【００３１】加圧部材２０は芯金２１の外側にシリコン
ゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムあるいはシリコンゴムを
発泡して形成された弾性層２２からなる。また、最外周
にＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型性層を形成してあ
ってもよい。加圧部材２０は上記の定着部材１０の方向
に不図示の加圧手段により、長手方向両端部から加熱定
着に必要なニップ部Ｎを形成するべく十分に加圧されて
おり、長手方向端部から芯金２１を介して不図示の回転
駆動により、矢示ｂの反時計方向に回転駆動される。こ
れにより上記定着フィルム１１はステイ１３の外側を従
動回転する。

【００３２】また、１２は励磁コイルであり、定着フィ
ルム１１内周面に接触した状態でステイ１３に固定され
ている。励磁コイル１２はフェライト等の強磁性体より
なるコア１２ａを有しており、コア１２ａの形状として
は、一般にスイッチング電源用として用いられている代
表的な形状としてＩ型、Ｅ型、Ｕ型等がある（図２はＩ
型のコアであり、他の形状で代用することもできる）。
励磁コイル１２のコア１２ａには導線１２ｂが巻かれて
おり、長手方向端部より不図示の電源により高周波交流
が通電される。励磁コイル１２の定着フィルム側には断
熱層として摩擦抵抗の少ないガラス層やＰＦＡ、ＰＴＦ
Ｅ等の離型性層を設けてもよい。

【００３３】次に本例における定着フィルム１１と励磁
コイル１２の長手方向の関係を図３を用いて説明する。
図３において、１１の定着フィルムは励磁コア１２より
長手の寸法が短く、よって定着フィルム１１から励磁コ
イル１２がはみ出した構成となっている。また、転写材
の搬送領域は定着フィルム１１より短く、転写材は確実
に定着フィルム１１と加圧部材２０の間に挟持搬送され
るようになっている。

【００３４】以上の構成で励磁コイル１２の巻線１２ｂ
に高周波電圧を印加すると、印加周波数に応じた周波数
で交番磁界が発生する。このとき定着フィルム１１の強
磁性導電層では上記の磁界の変化を妨げるかのように渦
電流が流れる。この渦電流が定着フィルム１１の導電層
の表皮抵抗に応じたジュール熱を発生させ、定着ニップ
部に搬送された転写材Ｓ上のトナー像Ｔを加熱定着す
る。ここで、励磁コイル１２の長手方向両端部において
は、両端部の巻線１２ｂの折り返し部分の影響で長手中
央部に比べて強い交番磁界が発生する。しかし、励磁コ
イル１２の両端部（折り返し部）に相当する部分には導
電層を含む定着フィルム１１がないため、この交番磁界
は定着フィルム１１の発熱にほとんど寄与しない。よっ
て定着フィルム１１の長手方向には略均一に交番磁界が
作用し、定着フィルム１１を加熱する。この結果定着フ
ィルム１１は、略均一に加熱されるため、長手方向の温
度分布は略均一となる。これにより定着ニップ部Ｎに搬
送された転写材上のトナー像Ｔは、長手方向に渡って略
均一に加熱されるため、均一の定着性が得られる。

【００３５】以上のことを確認するため、以下に示す構
成の装置で定着フィルム１１から励磁コイル１２がはみ
出す量Ｌを振って転写材上のトナー像の定着均一性を評
価した。 （３）はみ出し量Ｌを換えた比較検討例 該装置に用いた被加熱部材の定着フィルム１１は、ポリ
イミドベースの４０μｍ厚のフィルムにＮｉを主成分と
する厚さ５０μｍの強磁性導電層を形成し、さらに離型
層としてＰＴＦＥを厚さ１０μｍでコーティングした。
強磁性導電層は使用温度領域内、および１．５ＭＨｚ以
下の使用周波数範囲内において安定した比透磁率を示す
部材であり、その比透磁率μｒは約２００のものを使用
した。また強磁性導電層の抵抗率は室温２０℃において
約７×１０^-8Ωｍ、１００℃において約１０×１０^-8Ω
ｍであり、温度上昇に伴って略比例的に増加する部材で
ある。また、励磁コイル１２はフェライトのコア１２ａ
に巻線１２ｂを巻いて構成した。加圧ローラ２０は外径
１４ｍｍの芯金２１の上にシリコンゴム２２を厚さ３ｍ
ｍで形成し、さらに離型性層２３としてＦＥＰをコーテ
ィングして、外径２０ｍｍ、硬度４５°（Ａｓｋｅｒ−
Ｃ）とした。なお、転写材上のトナー像の定着均一性の
評価は、定着後の転写材上における長手方向の中央部お
よび両端部、さらにその間の計５箇所にセロハンテープ
（粘着テープ）を貼付し、ゆっくりと剥がした後の反射
濃度の低下率を測定し、評価した。なお、搬送方向の定
着均一性も同時に確認するため、搬送方向の中央部およ
び先後端の計３箇所にて評価した。

【００３６】以上の構成における評価結果を表１に示
す。ここで表中の○は問題ないレベル、△は許容レベ
ル、×は劣悪を示す（以下の表も同様である。）。

【００３７】

【表１】 以上の結果から、定着フィルムから３ｍｍ以上好ましく
は６ｍｍ以上励磁コイル１２をはみ出して構成すること
により、転写材Ｓ上のトナー像Ｔの定着性を均一とする
ことが可能となる。ただし、はみ出し量を極端に大きく
すると、装置全体の大きさが大きくなってしまい、コス
トアップを招いてしまうため、はみ出し量は適度な範囲
内に設定した方がよい。

【００３８】また、定着フィルム１１から励磁コイル１
２が１０ｍｍはみ出した場合の定着フィルム１１上の温
度分布を確認した。比較例として定着フィルム１１より
励磁コイルが１０ｍｍ短く、定着フィルム端部から励磁
コイル端部が５ｍｍ中央寄りになるように構成した定着
部材を用意し、比較検討した。測定結果を図４に示す。
同図より比較例の定着フィルム上の温度分布は、長手方
向中央部と比べ両端部の温度が高くなっていることがわ
かる。一方、定着フィルム端部より励磁コイル端部が１
０ｍｍはみ出した構成の本実施形態では、転写材搬送域
に渡って略均一の温度分布になっていることがわかる。

【００３９】さらに本実施形態では励磁コイル１２によ
り加熱する加熱部材として２０〜１２０μｍの薄い定着
フィルム１１を使用しているため、ウエイトタイムのな
いクイックスタートに適した立ち上げが可能となる。さ
らに転写材Ｓ上のトナー像Ｔを定着している間、転写材
Ｓに奪われる熱量を補給するための加熱は、熱容量の小
さい薄い定着フィルムを使用しているため、容易に補給
することが可能であり、転写材Ｓを連続搬送した場合で
も転写材Ｓへの放熱に比べ十分な発熱が行えるため、連
続加熱定着時にも定着不良、低温オフセット等の問題を
生じることなく安定した加熱定着を行うことができる。
このことは画像形成装置の高速化にも適した条件であ
る。

【００４０】さらに以上の構成および加熱方式は装置の
複雑化を伴うことなく実施可能であり、コストの増加を
抑えつつ、ウエイトタイムのないクイックスタートを可
能とし、定着性の均一化が図れる。

【００４１】〈実施形態例２〉以下に実施形態２につい
て説明する。装置全体の構成は前記実施形態１で示した
図１と同様であり、加熱定着装置の各部材の構成も前記
実施形態１で示した図２と同様であるため説明は省く。
本例では励磁コイル１２の長手寸法よりも転写材Ｓの搬
送領域を狭く設定することで定着性の均一性を図る。

【００４２】本例における長手寸法の関係を図５に示
す。図５において励磁コイル１２は定着フィルム１１よ
り長手寸法が短く、また転写材搬送域は励磁コイル１２
の長手寸法よりさらに短い。これにより磁束密度が高く
発生する励磁コイル１２の両端部に相当する被加熱部材
の定着フィルム両端部で直接転写材上のトナー像Ｔを加
熱定着することがない。このため、転写材端部が中央部
に比べて過剰に加熱されることがない。また、定着フィ
ルム両端部からは、加圧ローラ２０や加圧ローラ２０を
駆動する不図示の駆動ギア、加圧ローラ２０を保持する
不図示の軸受等に放熱するため、定着フィルム１１の長
手方向の温度差は緩和される。よって定着フィルム１１
の略均一な温度分布となる部分を転写材搬送域とするこ
とにより、転写材Ｓ上のトナー像Ｔは均一に加熱され、
その結果均一な定着性が得られる。

【００４３】ここで、励磁コイル端部から転写材搬送域
の端部までの距離Ｌ’を振って転写材上の定着均一性を
評価した。本例において励磁コイル１２の長手寸法より
も転写材Ｓの搬送領域を狭く設定した以外の構成は形態
例１と同様であるため、説明は省略した。該評価結果を
表２に示す。

【００４４】

【表２】 以上の結果より、励磁コイル端部から転写材搬送域端部
の距離Ｌ’は５ｍｍ以上、好ましくは１０ｍｍ以上は取
った方が良い。また、このとき転写材は定着フィルムか
ら長手方向に渡って均一に加熱され、均一な定着性が得
られる。ただし励磁コイル端部から転写材搬送域端部の
距離Ｌ’を極端に大きく取ると、装置全体が大きくな
り、コストアップも招いてしまうことから、励磁コイル
端部から転写材搬送域端部の距離Ｌ’は適度に抑えた方
が良い。

【００４５】また、本形態例の各長手寸法の構成の場
合、励磁コイル１２ａの巻線１２ｂに高周波交流を印加
したときに生じる交番磁界は、強磁性導電層を含む定着
フィルム１１内で生じるため、定着フィルム１１より外
側の領域への交番磁界の漏れがほとんどない。このた
め、電磁波ノイズ等による画像形成装置の電装部への悪
影響はなく、画像形成装置の信頼性も向上できる。

【００４６】〈実施形態例３〉以下に実施形態例３につ
いて説明する。装置全体の構成は前記実施形態例１で示
した図１と同様であり、励磁コイル以外の加熱定着装置
の各要素の構成も前記実施形態例１で示した図２と同様
であるため説明は省く。本実施形態例では前記形態例１
と比べて、励磁コイル１２のコア部に複数の部材を設け
て、定着フィルム１１の長手方向の温度分布を均一にし
た点が異なり、その他の構成は同じであるので再度の説
明を省略した。

【００４７】本例における励磁コイル１２の構成を図６
に示す。図において１４は励磁コイル１２の巻線１２ｂ
の中に配置された部材で、上記形態例１のコア１２ａと
同様にフェライト等の強磁性部材より形成されるコアで
あり、１５はアルミ、ステンレス等の透磁率が長手中央
部に設けたコア１４の透磁率に比べて小さい部材であ
る。また、耐熱性のフェノール樹脂や液晶ポリマー等の
部材であっても良い。

【００４８】この場合、励磁コイル端部の巻線１２ｂが
折り返される部分の内部における部材１５の透磁率が極
端に低く抑えられているため、この部分の磁束密度が特
に高くなることもなく、長手方向で略均一の交番磁界が
発生する。これにより被加熱部材Ｓは局所的に加熱され
る部分はなく、略均一に加熱される。このため、転写材
上のトナー像Ｔは均一に加熱されることになり、よって
均一な定着性が得られる。

【００４９】ここで励磁コイル１２の端部から、強磁性
部材で形成されたコア１４の端部までの距離Ｌ”を振っ
て転写材上のトナー像の定着均一性を評価した。ここで
加熱定着装置の励磁コイル以外の各構成要素は前記実施
形態例１で示した部材と同一であり、説明は省く。該評
価結果を表３に示す。

【００５０】

【表３】 上記の結果より励磁コイル１２の両端部の巻線内部に設
ける透磁率の低い部材５の厚みＬ”は５ｍｍ以上、好ま
しくは１０ｍｍ以上とすることにより、励磁コイル両端
部の磁束密度を抑えることができ、この結果均一な定着
性が得られる。

【００５１】また、本実施形態例では励磁コイル１２お
よび定着フィルム１１と転写材搬送域の長手方向の寸法
を大きく変える必要はなく、よって加熱定着装置の長手
寸法は極力抑えることができる。これに伴い、画像形成
装置本体の小型化も可能となり、コストダウンも図れ
る。

【００５２】〈実施形態例４〉以下に実施形態例４につ
いて説明する。装置全体の構成は前記実施形態例１で示
した図１と同様であり、定着フィルム以外の加熱定着装
置の各要素の構成も前記実施形態例１で示した図２と同
様であるため説明は省く。本実施形態例では前記形態例
の定着フィルム１１に含まれる導電層の長手方向の透磁
率に分布を持たせて、定着フィルム１１の発熱分布を均
一にした点が異なり、その他の構成は同じであるので再
度の説明を省略した。

【００５３】本実施形態例の定着フィルム１１の構成を
図７に用いて説明する。図７において中央部１１ａの導
電層はＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ等の透磁率の高い
部材により形成される。一方定着フィルムの端部１１ｂ
は中央部１１ａより透磁率の低い部材、例えば中央部１
１ａにＦｅを使用した場合には、端部１１ｂにＮｉ等の
Ｆｅより透磁率の低い部材を用いている。あるいはアル
ミや非磁性のステンレス、ジンコート鋼板等、透磁率が
極端に低い導電性部材で形成しても良い。一般に電磁誘
導加熱する場合、発熱部材の透磁率は発熱量と深く関わ
りがあり、透磁率の低い部材より高い部材の方が発熱量
は多い。よって本形態例のように磁束密度の高い励磁コ
イル１２の端部付近における発熱部材の透磁率を抑える
ことで、この部分の発熱量は低く抑えられる。これによ
り定着フィルム表面の温度は略均一となり、転写材上の
トナー像を均一の加熱により定着するため、均一な定着
性が得られる。

【００５４】また、本実施形態例では前記実施形態例３
と同様に、励磁コイル１２および定着フィルム１１と転
写材搬送域の長手方向の寸法を大きく変える必要はな
く、よって加熱定着装置の長手寸法は極力抑えることが
できる。

【００５５】さらに、本例では定着フィルム１１の長手
方向に熱容量の分布を持たせることが可能となる。すな
わち定着フィルム１１の中央部１１ａに比べて、両端部
１１ｂの熱容量を大きくする。例えば、定着フィルム１
１ａの導電層をＦｅで形成し、両端部の導電層をＮｉで
形成する。これにより定着フィルム両端部は中央部に比
べ暖まり難くなり小サイズの転写材Ｓを搬送した場合で
あっても、非通紙領域が極端に加熱されることがなくな
るため、加圧ローラ２０等の各部材の耐熱性能を緩和す
ることができ、コストダウンが容易になる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被加熱部材のニップ長手方向における加熱ムラを防止
し、良好な加熱処理を行うことのできる電磁加熱方式の
加熱装置及び該加熱装置を備えた画像形成装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係わる画像形成装置の構成図

【図２】 本発明に係わる加熱定着装置の構成図

【図３】 本発明における一実施形態の加熱手段の拡大
図

【図４】 各構成部材の位置関係と定着フィルムの表面
温度の関係

【図５】 本発明における一実施形態の加熱手段の拡大
図

【図６】 本発明における一実施形態の加熱手段の拡大
図

【図７】 本発明における一実施形態の加熱手段の拡大
図

【図８】 従来例に係わる電磁加熱方式の加熱定着装置
の構成図

【図９】 励磁コイルの長手方向における交番磁界の説
明図

【符号の説明】

１１ 定着フィルム １２ 励磁コイル １３ ステイ ２０ 加圧ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 篤義 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 齋藤 亨 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電体及び該導電体に磁界を作用させて
   発熱させる励磁コイルを具備する第１部材と、該第１部
   材に直接又は介在部材を挟んで相互圧接して圧接ニップ
   部を形成する第２部材とを有し、該圧接ニップ部内を搬
   送せられる被加熱材に該導電体からの熱を付与する電磁
   加熱方式の加熱装置であって、 上記圧接ニップ部の被加熱材の搬送方向と直交する方向
   をニップ長手方向としたとき、該ニップ長手方向におい
   て上記励磁コイルの端部が上記導電体の端部よりも外側
   に配設されていることを特徴とする加熱装置。
2. 【請求項２】 導電体及び該導電体に磁界を作用させて
   発熱させる励磁コイルを具備する第１部材と、該第１部
   材に直接又は介在部材を挟んで相互圧接して圧接ニップ
   部を形成する第２部材とを有し、該圧接ニップ部内を搬
   送せられる被加熱材に該導電体からの熱を付与する電磁
   加熱方式の加熱装置であって、 上記圧接ニップ部の被加熱材の搬送方向と直交する方向
   をニップ長手方向としたとき、該ニップ長手方向におい
   て上記励磁コイルの端部が被加熱材を搬送可能な領域よ
   りも外側に配設されていることを特徴とする加熱装置。
3. 【請求項３】 導電体及び該導電体に磁界を作用させて
   発熱させる励磁コイルを具備する第１部材と、該第１部
   材に直接又は介在部材を挟んで相互圧接して圧接ニップ
   部を形成する第２部材とを有し、該圧接ニップ部内を搬
   送せられる被加熱材に該導電体からの熱を付与する電磁
   加熱方式の加熱装置であって、 上記励磁コイルが芯材と該芯材に懸回した巻線を具備
   し、上記圧接ニップ部の被加熱材の搬送方向と直交する
   方向をニップ長手方向としたとき、該芯材が該ニップ長
   手方向において端部の透磁率を中央部の透磁率よりも低
   くした構成であることを特徴とする加熱装置。
4. 【請求項４】 導電体及び該導電体に磁界を作用させて
   発熱させる励磁コイルを具備する第１部材と、該第１部
   材に直接又は介在部材を挟んで相互圧接して圧接ニップ
   部を形成する第２部材とを有し、該圧接ニップ部内を搬
   送せられる被加熱材に該導電体からの熱を付与する電磁
   加熱方式の加熱装置であって、 上記圧接ニップ部の被加熱材の搬送方向と直交する方向
   をニップ長手方向としたとき、上記加熱体が該ニップ長
   手方向において端部の透磁率を中央部の透磁率よりも低
   くした構成であることを特徴とする加熱装置。
5. 【請求項５】 前記導電体が磁界発生部に外嵌するスリ
   ーブ状であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか
   に記載の加熱装置。
6. 【請求項６】 前記第１部材が磁界発生部と、該磁界発
   生部を固定支持する支持部材と、該支持部材に案内され
   て移動するフィルムとを有し、該フィルム自体若しくは
   該フィルムを構成する層の一部が導電体であることを特
   徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の加熱装置。
7. 【請求項７】 該導電体が強磁性であることを特徴とす
   る請求項１乃至６の何れかに記載の加熱装置。
8. 【請求項８】 記録材上に担持された未定着の顕画剤像
   を加熱定着することを特徴とする請求項１乃至７の何れ
   かに記載の加熱装置。
9. 【請求項９】 記録材上に顕画剤像を担持させる像形成
   手段と、該記録材上の顕画剤像を加熱処理する請求項１
   乃至７の何れかに記載の加熱装置と、を備えることを特
   徴とする画像形成装置。