(57)【要約】      （修正有）【課題】小型であるのに高速定着が可能であり、かつ光沢が均一で画像ずれのない定着画像を得ることが可能であって、さらにベルトの搬送性、シートの分離性が安定した定着装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】記録材上の画像をニップにて熱定着する第１のベルト20と、前記第１のベルト20との間で前記ニップを形成する第２のベルト20と、を有する定着装置において、前記第１のベルト20の内部から前記第２のベルト20に向けて摺動加圧する第１の加圧部材22と、前記第１の加圧部材22に対向配置され前記ニップを形成するため前記第２のベルト20の内部から前記第１のベルト20に向けて加圧する第２の加圧部材25並びに第３の加圧部材26と、を有し、前記第３の加圧部材26による加圧力を前記第２の加圧部材25による加圧力よりも大きくし、前記ニップの記録材搬送方向最下流の記録材分離位置にて圧力が最大となるように構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上の画像をニップにて熱定着する第１のベルトと、前記第１のベルトとの間で前記ニップを形成する第２のベルトと、を有する定着装置において、
前記第１のベルトの内部から前記第２のベルトに向けて摺動加圧する第１の加圧部材と、前記第１の加圧部材に対向配置され前記ニップを形成するため前記第２のベルトの内部から前記第１のベルトに向けて加圧する第２の加圧部材並びに第３の加圧部材と、を有し、前記第３の加圧部材による加圧力を前記第２の加圧部材による加圧力よりも大きくし、前記ニップの記録材搬送方向最下流の記録材分離位置にて圧力が最大となるように構成したことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記第２の加圧部材を弾性体、前記第３の加圧部材をローラにて構成し、前記第２の加圧部材を前記第３の加圧部材に当接配置したことを特徴とする請求項１の定着装置。
【請求項３】
前記第１の加圧部材は摺動面に弾性体を有することを特徴とする請求項１又は２記載の定着装置。
【請求項４】
前記第１のベルトは磁界発生手段の作用により電磁誘導発熱する金属層を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の定着装置。
【請求項５】
シートを搬送する搬送手段と、
潜像を担持する像担持体と、
前記潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記像担持体上の現像像をシートに転写する転写手段と、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の定着装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート上にトナー画像を定着する定着装置、及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真装置、静電記録装置などの画像形成装置においては、シート上にトナー画像を転写し、これを定着させることにより画像を形成している。未定着トナー画像を加熱溶融して定着する定着装置としては様々な方式のものが提案されているが、現在最も一般的なのは、内部にヒータを有する定着ローラに加圧ローラを圧接して圧接部を形成し、定着を行うローラ定着方式である。
【０００３】
加熱ローラによる圧着加熱方式は、トナーに対し離型性を有する材料（シリコーンゴムやフッ素樹脂）で表面を形成した熱ローラの表面に、加圧ローラを加圧接触した領域（以下、圧接部とする）に被定着シートのトナー像面を通過せしめることにより定着を行なうものである。しかしこの方法はローラ対で圧接部を形成するため、圧接部を大きくするためにはローラ自体を大きくしなければならない。そのため、装置を高速化する場合や高光沢画像を得ようとした場合、定着装置自体が大きくなるという問題があった。そこで近年、定着、加圧部材としてベルトを使用することで装置を大きくせず、十分大きな圧接部を形成できる定着方法が注目されている。
【０００４】
このようなベルトを使用した定着装置が例えば特許文献１（特開平４−１９５０７７号公報）に開示されている。特許文献１に示された定着装置の構成は、上下の定着部材をベルトで形成し、各々内部に配置したに２本のローラよりベルトを張架し、圧接部を形成することで高速定着を可能としたものである。
【０００５】
また、特許文献２（特開平５−０７２９２６号公報）に開示された定着装置は、定着ベルト内に加熱ローラと剥離ローラを配置し、加圧ベルト内には加圧ローラと剥離ローラを配置している。そして加熱ローラと加圧ローラ、及び剥離ローラ同士が圧接し、かつ、押し圧ガイド部材により圧接部を形成することで高光沢なカラー画像を達成している。
【０００６】
またシートのベルトからの分離性についての先行技術としては、特許文献３（特開平５−１２７５５１号公報）によれば、定着装置を、駆動ローラと従動ローラに掛かったエンドレス定着ベルトと、それぞれのローラに圧接するローラ対に掛かったエンドレス加圧ベルトで圧接部を形成している。そして、シートのトナー面に対向する出口側のローラを曲率分離を可能とする程度に小さくすることで、シートの分離性を達成している。
【０００７】
【特許文献１】特開平４−１９５０７７号公報
【特許文献２】特開平５−０７２９２６号公報
【特許文献３】特開平５−１２７５５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の従来技術によると、次のような問題点がある。
【０００９】
特許文献１に記載された定着装置では、ベルトとベルトにより形成された圧接部は圧接部各々のローラが対向する入口と出口ではベルト間に圧力がかけられているが、圧接部内の無加圧状態の領域ではベルト同士の密着性が安定しない。そのためトナー画像とベルト表面の接触面が安定せず、場合よってはトナー面とベルト表面が部分的に離れてしまい光沢ムラや画像ズレが発生するという問題がある。
【００１０】
また特許文献２に記載された定着装置では、圧接部内の無加圧状態を無くすために押し圧ガイド部材を配置しているが、シート入り側のローラ対と押し圧ガイド部材との間に依然として無加圧部が存在するため、特許文献１と同様に光沢ムラ、画像ズレが発生するおそれが十分にある。
【００１１】
また特許文献３に記載された定着装置では、シートのトナー面に対向する出口側のローラが曲率分離を可能とする程度に小さくするため、ローラの強度が下がってしまい、出口側でのローラ対は十分な圧力がかけられない。また圧力が弱いためローラ対による圧接部が不安定になり、ベルト、及びシートの搬送性に問題が生じるおそれがあった。
【００１２】
そこで本発明は、小型であるのに高速定着が可能であり、かつ光沢が均一で画像ずれのない定着画像を得ることが可能であって、さらにベルトの搬送性、シートの分離性が安定した定着装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明に係る定着装置の代表的な構成は、記録材上の画像をニップにて熱定着する第１のベルトと、前記第１のベルトとの間で前記ニップを形成する第２のベルトと、を有する定着装置において、前記第１のベルトの内部から前記第２のベルトに向けて摺動加圧する第１の加圧部材と、前記第１の加圧部材に対向配置され前記ニップを形成するため前記第２のベルトの内部から前記第１のベルトに向けて加圧する第２の加圧部材並びに第３の加圧部材と、を有し、前記第３の加圧部材による加圧力を前記第２の加圧部材による加圧力よりも大きくし、前記ニップの記録材搬送方向最下流の記録材分離位置にて圧力が最大となるように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、定着、加圧部材としてベルトを用いることにより小型であるのに高速定着が可能であり、かつ定着バックアップ部材を備えることにより光沢が均一で画像ずれのない定着画像を得ることができ、さらにベルトの搬送性、シートの分離性が安定した定着装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、これら実施例は、本発明における最良の実施の形態の一例ではあるものの、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
【００１６】
｛第一実施例｝
本発明に係る定着装置および画像形成装置の第一実施例について説明する。まず図６を用いて、画像形成装置の全体構成について説明する。
【００１７】
図６に示す画像形成装置は、電子写真方式を採用した画像形成装置（いわゆるプリンタ）である。
【００１８】
画像形成装置１は、潜像を担持する像担持体の例としての感光体ドラム２を備えている。感光体ドラム２は帯電器３によって一様に帯電され、光学装置４から光５を照射されることにより潜像が形成される。潜像はこれを現像する現像手段の例としての現像器６によって現像され、トナー画像が形成される。トナー画像は転写手段の例としての転写ローラ７によってシートに転写され、感光体ドラム２上に残留したトナーはクリーニング装置８によって除去される。
【００１９】
シートＳは装置下部の給送カセット９に備えられており、給送ローラ10によって給送される。シートは搬送手段の例としてのレジストローラ対11によって感光体ドラム２上の画像と同期して搬送され、トナー画像を転写された後に、定着装置Ａへと搬送される。そしてシートＳは、定着装置Ａにおいて加熱、加圧されることによってトナー画像を定着され、排出ローラ対12によって装置上部の排出トレイ13へと排出、積載される。
【００２０】
図１は本実施例に係る定着装置Ａの断面図、図２は定着装置Ａの要部拡大断面図である。
【００２１】
図１に示すように、定着装置Ａは、第１のベルトの例としての定着ベルト20、および第２のベルトの例としての加圧ベルト21を備えている。定着ベルト20および加圧ベルト21は、本実施例では内径が34mmで高耐熱性の樹脂（例えばポリイミド）を基層とし、厚みは70μｍである。基層の外周には弾性層として耐熱性シリコーンゴム層が設けられている。弾性層は100〜1000μｍの範囲で選択可能であるが、定着ベルトの熱容量を小さくしてウォーミングアップタイム短縮も考慮し、かつカラー画像を定着するときに好適な定着画像を得ることを考慮して、本実施例では500μｍの厚みで設けている。このシリコーンゴムは、JIS-A 20度の硬度を持ち、熱伝導率は0.8W/mKである。更に弾性層の外周には、表面離型層としてフッ素樹脂層（例えばPFAやPTFE）が30μｍの厚みで設けられる。基層の内面には、定着ベルト内包物との摺動摩擦を低下させるために、フッ素樹脂やポリイミドなどの樹脂層を10〜50μｍ設けても良い。例えば本実施例ではフッ素樹脂を10μｍ程度形成している。
【００２２】
定着ベルト20は、第一の加圧部材の例としての定着バックアップ部材22と駆動ローラ23によって支持されている。定着バックアップ部材22は樹脂製であり、本実施例ではPPS製（ポリフェニレンサルファイド樹脂）である。定着バックアップ部材22は定着ベルト20に対して約49〜98Ｎの程度の張力を与えている。さらに、定着ベルト20の内面との摩擦抵抗を減らすために図１に示した定着バックアップ部材カバー24を設けると良い。この定着バックアップ部材カバー24は、定着バックアップ部材22の定着ベルト20の回転方向上流部分にビスで固定されたガラス繊維製のクロスをフッ素樹脂でコーティングしたものや、凹凸を設けて接触面積を減らすよう工夫したポリイミドのシートなどを用いるとよい。本実施例では前者を採用している。
【００２３】
駆動ローラ23は、長手方向中央部の径が16mm、両端部の径が14mmの鉄合金製の芯金に、熱伝導率を小さくして定着ベルト20からの熱伝導を少なくするためにシリコーンゴムスポンジ層を設けて、外径を20mmとしている。長手方向中央部での駆動ローラ23の硬度はASK-C硬度計で約60度である。芯金にテーパー形状をつけているのは、定着ベルトに張力を与えた時に駆動ローラ23が撓んでも定着ベルト20との当接部の幅が長手方向にわたって均一となるようにするためである。また、定着ベルト20の回転は、駆動ローラ23を図示しないモーターによって駆動し、駆動ローラ23のシリコーンゴムスポンジ表面と定着ベルト20の内面フッ素樹脂層との摩擦によって駆動する。なお、定着バックアップ部材カバー24によって定着バックアップ部材22と定着ベルト20との摺動摩擦が小さくなるので、定着ベルト20のスリップ無く安定して定着ベルト20を回転させることができる。
【００２４】
加圧ベルト21は、第２の加圧部材の例としての加圧パッド25、および第３の加圧部材の例としての加圧ローラ26によって定着ベルト20に加圧されることによって支持されている。第１加圧部材としての加圧パッド25は、金属板を基体としゴム材で形成されており、JIS-A 10度のゴムを厚さ3mmで形成され、定着バックアップ部材22と加圧ローラ26の隙間に入りこむような形状に成型されて、加圧ローラ26に当接配置されている。加圧パッド25は定着ベルト20と加圧ベルト21との圧接部内でのベルト浮きを押える一方、静止状態でベルトに圧力を掛けるためベルト回転時はブレーキとなる。そのためベルト間の浮きが発生しない程度の軽い加圧力で加圧されるのが好ましい。本実施例では加圧パッドは定着ベルト20（定着バックアップ部材22）に対して、約196Ｎで加圧設定を行ってる。定着ベルト20とパッド部材７との圧接部の回転方向の幅は15mmである。
【００２５】
加圧パッド25の下流側に近接して配置された第２加圧部材としての加圧ローラ26は、長手方向中央部の径が18mmで正クラウン200〜1000μｍの鉄合金製で形成されている（長手方向において中央部の軸径が大きくなっている）。本実施例では正クラウン量を400μｍで設定を行った。加圧ローラ26に正クラウン形成のテーパー形状をつけているのは、加圧した時に加圧ローラ26が撓んでも定着バックアップ部材22との圧接部の幅が長手方向にわたって均一となるようにするためである。
【００２６】
加圧ローラ26は加圧パッド25とは異なり、局所的に高い圧力をかけることで定着ベルト20の弾性を変形させ（図２破線部）、定着ベルト20の表面のひずみによりトナー面と定着ベルト20との分離を行っている。すなわち加圧ローラ26による加圧力を加圧パッド25による加圧力よりも大きくし、圧接部の記録材搬送方向最下流の記録材分離位置にて圧力が最大となるように構成している。本実施例では加圧ローラ26は定着ベルト20（定着バックアップ部材22）に対して、約294Ｎで加圧力を設定している。定着ベルト20と加圧ローラ26との圧接部の回転方向の幅は約3mmであり、加圧パッド25部と比較して単位面積あたりの圧力が高いことが分かる。
【００２７】
また、加圧ローラ26と加圧パッド25は当接配置されることで連続的な面を形成し、定着バックアップ部材22に加圧されている。
【００２８】
ここで定着バックアップ部材22の圧接部は、平坦面ではなく、ベルト回転方向において加圧ベルト21側に向かってふくらむように湾曲している。これは、定着バックアップ部材22と対向する加圧部材が複数ある場合において、加圧部材間にわずかながらも隙間ができる可能性があるからである。隙間がある場合に、仮に定着バックアップ部材22が加圧ベルト21に対して後退するように湾曲していると圧力抜けが生じてしまうが、上記のように構成することにより圧力抜けを防止することが可能となる。
【００２９】
定着装置Ａの熱源として、定着ベルト20の内側にハロゲンヒータ27を配置している。またハロゲンヒータ27の近傍には、定着ベルト20への熱効率を考慮し、反射板28を配置している。本実施例で使用したハロゲンヒータ27は800W/hのものを使用した。温度センサ29は、定着ベルト20の外部からハロゲンヒータ27に対向して設置された非接触タイプを使用し、温度センサ29の出力によりハロゲンヒータ27への電力供給の制御を行う。
【００３０】
定着ベルト20は、少なくとも画像形成実行時には、駆動手段（不図示）によって駆動ローラ23が回転駆動され、加圧ローラ26も同様に不図示の駆動手段によって回転駆動されることで、それぞれ矢印Ｘ、Ｙの向きに回転駆動される。定着ベルト20の周速度は、画像転写部側（感光体ドラム２側）から搬送されてくるシートＳの搬送速度とほぼ同一である。本実施例の場合、定着ベルト20は表面速度が160mm/secで回転し、Ａ４サイズのフルカラーの画像を１分間に40枚定着することが可能である。
【００３１】
定着ベルト20が所定の定着温度に立ち上がって温調された状態において、圧接部における定着ベルト20と加圧ベルト21との間（圧接部）に、未定着トナー画像Ｔを有するシートＳが搬送される。シートＳは、未定着トナー画像Ｔを担持した面を、定着ベルト20側に向けて導入される。そしてシートＳの未定着トナー画像Ｔ側が定着ベルト20の外周面に密着し、定着ベルト20と一緒に圧接部を挟持搬送されていくことにより、主に定着ベルト20の熱が付与され、また圧接部の加圧力を受けて未定着トナー画像ＴがシートＳの表面に熱圧定着される。
【００３２】
このとき、加圧パッド25による第１加圧部を通過したシートは定着バックアップ部材22より連続的な加圧を受けるため、シートＳは定着ベルト20に密着しながら加圧ローラ26による第２加圧部まで搬送される。図２に示すように、加圧ローラ26による加圧部では定着ベルト20の外周にある弾性層が加圧ローラ26により局所的に変形されるため、シートＳは定着ベルト20から容易に自己分離されて定着装置外へ搬送される。
【００３３】
加圧パッド25および加圧ローラ26は、不図示のカムによって、定着ベルト20に対して離接するように移動可能である。この機構によって、定着動作時以外は加圧ベルト21は定着ベルト20と離間した状態になっている。こうすることで定着ベルト20の熱が加圧ベルト21に伝導しないので、定着装置Ａのウォーミングアップタイムは、加圧ベルト21が定着ベルト20から離間している状態だと、例えばハロゲンヒータ27に1200Ｗ入力すると約30秒で目標温度である170℃に到達できる。
【００３４】
また、回転する定着ベルト20は、比較的軽圧で加圧されているので、回転状態にあっても幅方向（回転方向と直交する方向）への寄り移動力が小さい。つまり、定着ベルト20を幅方向にずらそうとする力が小さい。このため、ベルトの幅方向の寄りを規制するための手段としては、定着ベルト20の端部を単純に受け止めるだけのフランジ部材を設ければ十分であり、これにより、定着装置Ａの構成を簡略化できるという利点がある。
【００３５】
なお、本実施例においては、定着ベルト20の内部に定着バックアップ部材22を設け、加圧ベルト21の内部に加圧パッド25、加圧ローラ26を設けて説明した。しかし、加圧ベルト21の内部に定着バックアップ部材22を設け、定着ベルト20の内部に加圧パッド25および加圧ローラ26を配置することによっても、全く同様に本発明の利益を得ることができる。
【００３６】
以上説明したように、ベルト部材同士の圧接部に連続的な面形状を備えた定着バックアップ部材を配置することにより、ベルト部材を用いて定着を行う場合でも、画像ずれや光沢ムラを発生させることなくトナー像を定着することが可能である。また、加圧部材をその機能に分解して配置することで、安定したシートとベルトとの分離性、シートおよびベルトの搬送性を実現することが可能となる。
【００３７】
｛第二実施例｝
本発明に係る定着装置および画像形成装置の第二実施例について説明する。図３は本実施例に係る定着装置Ｂの要部拡大断面図であって、上記第一実施例と説明の重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３８】
上記第一実施例においては、定着ベルト20および加圧ベルト21の基層の外周に弾性層を設け、定着バックアップ部材22は単に樹脂製であると説明した。これに対し本実施例に係る定着装置Ｂは、第１の加圧部材の例としての定着バックアップ部材の表面にも弾性体を形成したものである。
【００３９】
図３に示す定着バックアップ部材22は基体22ａをPPS等の耐熱性樹脂、もしくは、金属で形成している。基体22ａの圧接部側には、シリコーンゴム等の耐熱性弾性体からなる弾性層22ｂが形成されている。弾性層22ｂは、直接もしくは摺動性を有するフィルムを介して定着ベルト内面と接触する。本実施例では弾性層22ｂとして、JIS-A 40度のゴムを1mm形成した。
【００４０】
このときの定着ベルト20に形成された弾性層（斜線部）との硬度の関係は、（定着バックアップ部材22の弾性層22ｂの硬度）＞（定着ベルト20の弾性層20ｂの硬度）となるように設定する。本実施例では定着ベルト20の基体20ａとしてポリイミドを用い、弾性層20ｂとしてJIS-A 20度のゴム500μｍを用いて、さらに表層にPFAを30μｍの厚さで設けている。
【００４１】
上記構成により、加圧ローラ26による第２加圧部において、定着ベルト20表面の弾性層20ｂのみでなく基体20ａをも変形させることができる。従って、圧接部の出口部分の曲率が更に小さくなり、更にシートＳと定着ベルト20との分離性を向上させることができる。
【００４２】
｛第三実施例｝
本発明に係る定着装置および画像形成装置の第三実施例について説明する。図４は本実施例に係る定着装置Ｃの要部拡大断面図であって、上記第一実施例と説明の重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００４３】
上記第一実施例においては、加圧部材として加圧パッド25および加圧ローラ26を設けた構成を説明した。これに対して本実施例に係る定着装置Ｃは、加圧ローラ26の代わりに、剛体からなるブロック部材を用いたものである。
【００４４】
図４に示すように、加圧パッド31の下流側に配置されたブロック部材の例としての加圧ブロック32は、容易には変形しない剛体であって、アルミニウム、ＳＵＳ等の金属により形成される。加圧ブロック32の圧接部側には、回転方向下流側に向かって徐々に定着バックアップ部材22側に突出する傾斜面32ａが形成されている。すなわち加圧ブロック32の定着ベルト20側は、先端に行くに従って徐々に厚みが薄くなる突出形状となっている。
【００４５】
また加圧パッド31は、材質等は上記第一実施例と同様であるが、その下流側に配置された加圧ブロック32に対して密着配置されている。これにより加圧ベルト21内部において加圧部材の圧接部側の表面は連続し、連続加圧性を更に向上することが可能となる。従って、画像ずれや光沢ムラの発生をさらに確実に防止することが可能となる。
【００４６】
また、加圧ローラ26を用いた場合より、圧接部の出口部分における定着ベルト20表層の弾性層20ｂをさらに局所的に変形することが可能となる。従って、さらにシートＳと定着ベルト20との分離性を向上させることができる。
【００４７】
なお、本実施例においては加圧パッド31と加圧ブロック32とを別体の加圧部材であると説明したが、加圧パッド31の基体である金属板に加圧ブロック32を固定するなどして、加圧パッド31と加圧ブロック32とを一体に構成することでもよい。
【００４８】
また、加圧ベルト21は定着ベルト20との従動で回転駆動するが、加圧ベルト21内に不図示の駆動ローラを導入することで、加圧ベルト21のスリップを防止し、搬送性を向上させることが可能である。さらに、第二実施例で説明したように定着バックアップ部材22に弾性層22ｂを設けることにより、更に分離性、搬送性を向上させることができる。
【００４９】
以上説明したように、圧接部出口側の加圧部材をブロック形状にすることにより、加圧パッドとの連続性上げることができより簡易な構成で画像ずれや光沢ムラをさせることなくトナー像を定着することが可能である。また、圧接部の出口部分において定着ベルト表層をさらに局所的に変形させることが可能となり、より安定したシートとベルトとの分離性、シートおよびベルトの搬送性を実現することが可能となる。
【００５０】
｛第四実施例｝
本発明に係る定着装置および画像形成装置の第四実施例について説明する。図５は本実施例に係る定着装置Ｄの断面図であって、上記第一実施例と説明の重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００５１】
本実施例は、第一実施例の熱源であるハロゲンヒータ27を、定着ベルト基体を金属と誘導加熱コイルを用いる誘導加熱方式することで熱効率を向上させ、ウォーミングアップ時間を短縮し、上述した効果を損なうことなく省エネルギー対応を可能としたことが特徴である。
【００５２】
図５に示す定着装置Ｄにおいて、定着ベルト30は、内径が34mmで電気鋳造法によって製造したニッケルの金属層を基層とし、基層の厚みは50μｍである。基層の外周には、第一実施例と同様の弾性層、離型層を設けている。定着ベルト30の内面には、定着ベルト内包物との摺動摩擦を低下させるためにポリイミドを20μｍ設けている。
【００５３】
加圧ベルト33は内径が34mmで、厚みが70μｍのポリイミドを基層とし、表面は離型層としてフッ素樹脂であるPFAチューブを30μｍの厚みで設けた。後で説明するベルトガイド１３との摺動摩擦を少なくするために、基層であるポリイミドにフッ素樹脂の微粒子を分散させておくと良い。
【００５４】
定着装置Ｄの熱源として、定着ベルト30に沿うようにして磁界発生手段の例としての誘導加熱コイル34が設けられている。誘導加熱コイル34は、誘導加熱コイル34によって発生した磁界が定着ベルト30の金属層以外に漏れないように磁性体コア35で覆われており、更に電気絶縁性の樹脂によって、誘導加熱コイル34と磁性体コア35は一体でモールドされている。定着ベルト30と誘導加熱コイル34は0.5mmのモールドにより電気絶縁の状態を保ち、定着ベルト30と誘導加熱コイル34との間隔は1.5mm（モールド表面と定着ベルト表面の距離は1.0mm）で一定であり、定着ベルト30は均一に加熱される。誘導加熱コイル34は、シートＳの通紙幅方向（ベルト回転方向に直交する方向）に沿っての長さが、画像形成に供される最大通紙幅のシートＳのその通紙幅よりも長くなるように形成されている。上述の誘導加熱コイル34には、20〜50ｋＨｚの高周波電流が流されて、定着ベルト30の金属層が電磁誘導発熱し、定着ベルト30の目標温度である170℃で一定になるように、温度センサ36の検出値に基づいて高周波電流の周波数を変化させて誘導加熱コイル34に入力する電力を制御して温度調節される。駆動ローラ23のシリコーンゴムスポンジ層は最も薄いところでも２ｍｍあり、誘導加熱コイル34によって芯金が発熱することはほとんどないので、本実施例では効率よく定着ベルト30のみを加熱することができる。
【００５５】
温度センサ36は定着ベルト30の内面の誘導加熱コイル34による発熱量が最も高い位置に接触しており、その部分の温度を検出している。定着ベルト30の金属層が発熱するので、本実施例のように温度センサ36を配置すれば、極めて正確に、かつ応答速度早く定着ベルト30の温度を検出可能である。なお、定着ベルト30の発熱量が最も高い位置は、図５で２つに分割して図示してある誘導加熱コイル34のベルト回転方向それぞれの部分の中央部である。
【００５６】
加圧パッド25および加圧ローラ26は、第一実施例と同様に定着ベルト30に対して離接するように移動可能である。この機構によって加圧ベルト33が定着ベルト30から離間した状態において、例えば誘導加熱コイル34に1200Ｗ入力すると約15秒で目標温度である170℃に到達できる。
【００５７】
以上説明したように、本実施例では加熱源を誘導加熱方式にしたことで、上記第一実施例に説明した効果を損なうことなく、ウォーミングアップタイムを短縮することが可能となった。なお、第二実施例、第三実施例で説明した構成に対しても、本実施例にて説明したような誘導加熱コイルを用いた熱源を適用することができ、同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、シート上にトナー画像を定着する定着装置、及びこれを備えた画像形成装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第一実施例に係る定着装置の断面図である。
【図２】定着装置の要部拡大断面図である。
【図３】第二実施例に係る定着装置の要部拡大断面図である。
【図４】第三実施例に係る定着装置の要部拡大断面図である。
【図５】第四実施例に係る定着装置の断面図である。
【図６】画像形成装置の全体構成について説明する図である。
【符号の説明】
【００６０】
Ａ〜Ｄ    …定着装置
Ｓ    …シート
Ｔ    …未定着トナー画像
１    …画像形成装置
２    …感光体ドラム
３    …帯電器
４    …光学装置
５    …光
６    …現像器
７    …転写ローラ
８    …クリーニング装置
９    …給送カセット
10    …給送ローラ
11    …レジストローラ対
12    …排出ローラ対
13    …排出トレイ
20、30    …定着ベルト
20ａ  …基体
20ｂ  …弾性層
21、33    …加圧ベルト
22    …定着バックアップ部材
22ａ  …基体
22ｂ  …弾性層
23    …駆動ローラ
24    …定着バックアップ部材カバー
25、31    …加圧パッド
26    …加圧ローラ
27    …ハロゲンヒータ
28    …反射板
29    …温度センサ
32    …加圧ブロック
32ａ  …傾斜面
34    …誘導加熱コイル
35    …磁性体コア
36    …温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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