(57)【要約】【課題】構成部品が大型化することなく、ウォームアップタイムを短縮し、かつ、定着不足を抑制することが可能な定着装置を提供する。【解決手段】この画像定着部（定着装置）４７のヒートローラ４７ａは、温度によって透磁率が変化する感温磁性材料からなる発熱層４７ｄと、発熱層４７ｄに隣接して設けられ、非磁性および導電性を有する材料からなる支持層４７ｅとを含む。そして、発熱層４７ｄは、ヒートローラ４７ａの回転軸方向において、Ａ３用紙の通過領域Ｌ１（約２９４ｍｍ）と実質的に等しく、かつ、誘導加熱コイル４７ｃの幅Ｌ３（約３１０ｍｍ）よりも小さい幅を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導加熱方式により発熱するヒートローラと、前記ヒートローラに対して圧接可能に配置される加圧ローラと、前記ヒートローラの温度を上昇させるための誘導コイルとを備え、前記ヒートローラおよび前記加圧ローラの接触部分を通過する用紙表面のトナー像を、前記ヒートローラで発生する熱により前記用紙に定着させる定着装置であって、
前記ヒートローラは、
温度によって透磁率が変化する感温磁性材料からなる第１の層と、
前記第１の層に隣接して設けられ、非磁性および導電性を有する材料からなる第２の層とを含み、
前記第１の層は、前記ヒートローラの回転軸方向において、前記用紙の通過領域以上で、かつ、前記誘導コイルの幅よりも小さい幅を有する、定着装置。
【請求項２】
前記第２の層は、前記ヒートローラの回転軸方向において、前記第１の層の幅よりも大きい幅を有し、
前記ヒートローラは、前記第２の層において回転可能に支持される、請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記ヒートローラの第１の層は、前記誘導コイルと対向するように配置されている、請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記ヒートローラは、円筒形状を有し、
前記誘導コイルは、前記円筒形状のヒートローラの内部に設置されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機などの画像形成装置に含まれる定着装置に関し、特に、誘導加熱方式により用紙表面に付着したトナー像を用紙に定着させるヒートローラを備えた定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ヒートローラの低熱容量化や加熱効率の向上により省エネルギー化を実現した誘導加熱方式の定着装置が広く普及している。この従来の誘導加熱方式の定着装置では、ヒートローラの低熱容量化に伴う薄肉化によりヒートローラの長手方向への熱移動量が減少するとともに、加熱効率の向上に起因してヒートローラの昇温速度に対する温度検知サーミスタやサーモスタットの検知ラグ（遅れ）の影響が増大することによって、ヒートローラの温度が部分的に上昇し過ぎるという不都合があった。これにより、ホットオフセットなどの画像の定着不良が発生する場合があるという不都合があった。
【０００３】
そこで、従来、上記した不都合を解消するために、感温磁性金属層および非磁性金属層からなるヒートローラを用いる技術が種々提案されている（たとえば、特許文献１参照）。この特許文献１の誘導加熱定着装置では、ヒートローラを構成する感温磁性金属層の厚さを所定の範囲に規定することにより、ヒートローラの温度が予め設定された感温磁性金属のキュリー温度以上に上昇するのを抑制している。
【０００４】
図４は、従来の定着装置の構成を示した断面図である。図４を参照して、上記特許文献１に開示されたような従来の誘導加熱方式の定着装置２４７は、誘導加熱方式により発熱する円筒形状のヒートローラ２４７ａと、ヒートローラ２４７ａに対して圧接可能に配置される加圧ローラ２４７ｂと、ヒートローラ２４７ａの温度を上昇させるための誘導加熱コイル２４７ｃとを備えており、ヒートローラ２４７ａおよび加圧ローラ２４７ｂの接触部分を通過する用紙表面のトナー像を、ヒートローラ２４７ａで発生する熱により用紙に定着させるように構成されている。ヒートローラ２４７ａは、ヒートローラ２４７ａの回転軸方向において実質的に等しい幅を有する感温磁性金属層２４７ｄと、感温磁性金属層２４７ｄの外側に設けられた非磁性金属層２４７ｅとを含む２層構造を有している。また、ヒートローラ２４７ａは、両端をベアリング２４７ｆにより回転可能に支持されており、一方端に駆動ギア２４７ｇが取り付けられている。このため、ヒートローラ２４７ａの幅Ｌ１１は、少なくとも、ベアリング２４７ｆに接触する領域と駆動ギア２４７ｇの取付が行われる領域との分だけ、用紙の通過領域（通紙領域）Ｌ１２よりも大きくなるように構成される。
【０００５】
また、誘導加熱コイル２４７ｃは、ヒートローラ２４７ａの内部に配置されている。この誘導加熱コイル２４７ｃは、ヒートローラ２４７ａのうちの少なくとも通紙領域Ｌ１２に対応する部分を加熱可能であればよいので、誘導加熱コイル２４７ｃの幅Ｌ１３は、図４に示すように、通紙領域Ｌ１２よりもわずかに大きくなるように構成される。これにより、図４に示すような従来の誘導加熱方式の定着装置２４７では、ヒートローラ２４７ａの幅Ｌ１１は、通紙領域Ｌ１２および誘導加熱コイル２４７ｃの幅Ｌ１３よりも大きくなるように構成されている。
【特許文献１】特開２００４−１５１４７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示されたような従来の誘導加熱方式の定着装置２４７では、感温磁性金属層２４７ｄを含むヒートローラ２４７ａの幅Ｌ１１が誘導加熱コイル２４７ｃの幅Ｌ１３よりも大きくなるように構成されているので、ヒートローラ２４７ａの温度が感温磁性金属のキュリー温度以下のときには、図５に示すように、誘導加熱コイル２４７ｃで発生する磁界が感温磁性金属層２４７ｄに引っ張られることにより外側に向かって拡散する。このため、ヒートローラ２４７ａの通紙領域Ｌ１２の両端付近に対応する部分に供給される磁界が弱まるので、ヒートローラ２４７ａの通紙領域Ｌ１２の両端付近に対応する部分の温度を上昇させ難いという不都合がある。その結果、Ｌ１２幅の用紙の両端が立上げ初期に定着不足になるという問題点がある。
【０００７】
また、上記特許文献１に開示されたような従来の誘導加熱方式の定着装置２４７において、ヒートローラ２４７ａの通紙領域Ｌ１２の両端に対応する部分のフェライトコアの量や、誘導加熱コイル２４７ｃの通紙領域Ｌ１２の両端に対応する部分の巻き数を増やすことにより、ヒートローラ２４７ａの通紙領域Ｌ１２の両端付近に対応する部分により強い磁界を発生させて、ヒートローラ２４７ａの通紙領域Ｌ１２の両端付近に対応する部分の温度低下を抑制することも考えられる。しかしながら、この場合には、フェライトコアやコイルの使用量が増加するので、構成部品が大型化するという問題点が新たに発生するばかりでなく、両端の磁界が強まるのに反して、通紙中央側の磁界が弱まるため、かえってウォームアップタイムが長くなったり、通紙中に中央側の定着不足が発生しやすくなる。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、構成部品が大型化することなく、ウォームアップタイムを短縮し、かつ、定着不足を抑制することが可能な定着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、この発明の請求項１に記載の定着装置は、誘導加熱方式により発熱するヒートローラと、ヒートローラに対して圧接可能に配置される加圧ローラと、ヒートローラの温度を上昇させるための誘導コイルとを備え、ヒートローラおよび加圧ローラの接触部分を通過する用紙表面のトナー像を、ヒートローラで発生する熱により用紙に定着させる定着装置であって、ヒートローラは、温度によって透磁率が変化する感温磁性材料からなる第１の層と、第１の層に隣接して設けられ、非磁性および導電性を有する材料からなる第２の層とを含み、第１の層は、ヒートローラの回転軸方向において、用紙の通過領域以上で、かつ、誘導コイルの幅よりも小さい幅を有する。
【００１０】
この請求項１に記載の定着装置では、上記のように、感温磁性材料からなる第１の層の幅が、用紙の通過領域以上で、かつ、誘導コイルの幅よりも小さくなるように構成することによって、ヒートローラの温度が感温磁性材料のキュリー温度以下のときに、誘導コイルで発生する磁界が感温磁性材料からなる第１の層に引っ張られることにより外側に向かって拡散するのを抑制することができるので、ヒートローラの用紙の通過領域（通紙領域）の両端付近に対応する部分に供給される磁界が弱まるのを抑制することができる。
【００１１】
上記請求項１に記載の定着装置において、好ましくは、第２の層は、ヒートローラの回転軸方向において、第１の層の幅よりも大きい幅を有し、ヒートローラは、第２の層において回転可能に支持される。このように構成すれば、第１の層の幅よりも大きい幅を有する第２の層によりヒートローラを回転可能に支持することができるので、第１の層を、用紙の通過領域以上で、かつ、誘導コイルの幅よりも小さい幅を有するように構成しながら、第２の層によりヒートローラを回転可能に支持することができる。
【００１２】
上記請求項１または２に記載の定着装置において、好ましくは、ヒートローラの第１の層は、誘導コイルと対向するように配置されている。このように構成すれば、感温磁性材料からなる第１の層と誘導コイルとの間に、非磁性および導電性を有する材料からなる第２の層を配置する場合に比べて、感温磁性材料からなる第１の層により強い磁界を供給することができる。
【００１３】
上記請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置において、好ましくは、ヒートローラは、円筒形状を有し、誘導コイルは、円筒形状のヒートローラの内部に設置されている。このように構成すれば、ヒートローラの外部に誘導コイルを設置するためのスペースを別途設ける必要がない。
【発明の効果】
【００１４】
上記請求項１に記載の定着装置によれば、ヒートローラの通紙領域の両端付近に対応する部分の温度を容易に上昇させることができるので、ヒートローラの通紙領域の両端に対応する部分のフェライトコアの量や、誘導コイルの通紙領域の両端に対応する部分の巻き数を増やすことにより、ヒートローラの通紙領域の両端付近に対応する部分により強い磁界を発生させて、ヒートローラの通紙領域の両端付近に対応する部分の温度低下を抑制する場合と異なり、構成部品が大型化することなく、装置のウォームアップタイムを短縮し、かつ、定着不足を抑制することができる。
【００１５】
上記請求項２に記載の定着装置によれば、ヒートローラを回転可能に支持するための支持部材を別途設ける必要がないので、部品点数が増加するのを抑制することができる。
【００１６】
上記請求項３に記載の定着装置によれば、第１の層により強い磁界を供給することができるので、ヒートローラの加熱効率をより向上させることができる。
【００１７】
上記請求項４に記載の定着装置によれば、ヒートローラの外部に誘導コイルを設置するためのスペースを別途設ける必要がないので、装置が大型化するのを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
【００１９】
図１は、本発明の第１実施形態による画像定着部を含む複写機の全体構成を示した図であり、図２は、図１に示した複写機の画像定着部を示した断面図である。まず、図１および図２を参照して、本発明の第１実施形態による画像定着部４７を含む複写機１の全体構成について説明する。なお、画像定着部４７は、本発明の「定着装置」の一例である。
【００２０】
本発明の第１実施形態による複写機１は、図１に示すように、原稿画像の読み取りを行う上方ハウジング１ａと、上方ハウジング１ａの下方に設置され、用紙（記録紙）に画像の印刷を行う下方ハウジング１ｂとにより構成されている。また、複写機１は、上方ハウジング１ａと下方ハウジング１ｂとの間に、機器の右前方から水平に内側（奥側）に入り込むように形成された空間部１ｃを有している。本実施形態の複写機１では、上記の空間部１ｃに、後述する下方ハウジング１ｂから排出（胴内排出）される用紙を積載するための胴内排出部６０が設けられている。
【００２１】
上方ハウジング１ａは、原稿画像を読み取るための原稿読取部１０と、原稿を原稿読取部１０へ搬送するための原稿給送部２０とを備えている。
【００２２】
原稿読取部１０は、原稿給送部２０により搬送された原稿の画像を読み取るとともに、その原稿画像に対応する画像データを生成するための機能を有している。この原稿読取部１０は、光学的に取得した原稿の画像から画像データを生成するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）センサおよび露光ランプなどを備えたスキャナ１１と、スキャナ１１の上面に配置された装置原稿読み取り用の第１コンタクトガラス１２およびＡＤＦ原稿読み取り用の第２コンタクトガラス１３とを含んでいる。原稿読取部１０は、第１コンタクトガラス１２上に載置された原稿や、原稿給送部２０によって第２コンタクトガラス１３に接触するようにして移送される原稿から取得した画像データなどの情報を図示しない制御部へ出力するように構成されている。
【００２３】
原稿給送部（ＡＤＦ：原稿自動送り装置）２０は、原稿を載置する原稿トレイ２１と、搬入ローラなどにより原稿トレイ２１から原稿を搬入させる搬入駆動部２２と、原稿を搬送経路２３に沿って搬送する搬送ローラ２４と、搬送ローラ２４により搬送されてきた原稿を排出する排出ローラ２５と、排出ローラ２５により排出された原稿を載置（積載）する原稿排出トレイ２６とを含んでいる。この原稿給送部２０は、コピー（複写）開始の指示入力などに応答して、原稿トレイ２１上に載置された原稿を自動的に１枚ずつ第２コンタクトガラス１３に接触させながら搬送するとともに、原稿の露光走査後に原稿排出トレイ２６上へ排出させる、いわゆるシートスルータイプの原稿読み取りを行うための機能を有している。
【００２４】
また、原稿給送部２０は、機器の背面側を回動支点として原稿読取部１０の上面に対して開閉可能に構成されている。本実施形態の複写機１では、原稿給送部２０を上方かつ後方側に持ち上げて、第１コンタクトガラス１２の上面を露出させることにより、第１コンタクトガラス１２の上面に見開き状態の書籍などの読み取り用原稿を載置することが可能なように構成されている。
【００２５】
下方ハウジング１ｂは、用紙の給紙を行うための給紙部３０と、用紙に印刷を行うための画像形成部４０と、複写機１を操作するための操作表示部５０と、印刷後の用紙が排出される胴内排出部６０とを備えている。
【００２６】
給紙部３０は、画像形成部４０に対して用紙の給紙を行うために設けられている。この給紙部３０は、各サイズ（たとえば、Ａ３、Ａ４、Ｂ４およびＢ５など）の用紙を収納可能な給紙カセット３１および３２と、これらの給紙カセット３１および３２から画像形成部４０へ用紙を搬送する搬送経路３３と、各給紙カセット３１および３２に収納されている用紙を取り出すためのピックアップローラ３４および３５と、用紙を１枚ずつ搬送経路３３に送り出す給紙ローラ３６および３７とを含んでいる。また、搬送経路３３には、用紙を搬送する搬送ローラ３８と、搬送されてきた用紙を画像形成部４０の手前で待機させるためのレジストローラ３９とが設けられている。なお、給紙部３０は、下方ハウジング１ｂの側部（たとえば、右側方部）に開閉自在に構成された手差しトレイなどからなる手差し給紙部（図示せず）を備えていてもよい。この場合、手差し給紙部からの用紙搬送経路は、レジストローラ３９の上流側で搬送経路３３に合流するように構成されるのが好ましい。
【００２７】
画像形成部４０は、給紙部３０によって搬送されてきた用紙に対して所定の画像を形成する（印刷する）ための機能を有している。この画像形成部４０は、図１中の矢印の方向に回転可能に支持された感光体ドラム４１と、感光体ドラム４１の周囲に設置された帯電部４２、レーザ走査ユニット４３、現像部４４、転写ローラ４５およびクリーニング部４６と、転写ローラ４５の下流側に配置された画像定着部４７とを含んでいる。また、画像形成部４０には、用紙を画像形成部４０から胴内排出部６０へ搬送するための用紙搬送路４８が設けられている。
【００２８】
帯電部４２は、感光体ドラム４１の表面を所定電位に均一に帯電させるための機能を有している。また、レーザ走査ユニット４３は、画像記憶部（図示せず）などから送信されてきた画像データに基づいて、レーザービームを感光体ドラム４１の表面に照射することにより、感光体ドラム４１の表面に静電潜像を形成するために設けられている。また、現像部４４は、感光体ドラム４１の表面の静電潜像にトナーを付着させて、画像（原稿画像）を顕在化させるための機能を有している。また、転写ローラ４５は、給紙部３０から搬送されてきた用紙（記録紙）を感光体ドラム４１に押し付けることにより、感光体ドラム４１上に顕在化したトナー像を用紙に転写するために設けられている。また、クリーニング部４６は、用紙への画像の転写が終了した後、感光体ドラム４１の表面に残留しているトナーを清掃するために設けられている。
【００２９】
ここで、第１実施形態では、画像定着部４７は、図２に示すように、誘導加熱方式により発熱する円筒形状のヒートローラ４７ａと、ヒートローラ４７ａに対して圧接可能に配置される円柱形状の加圧ローラ４７ｂと、ヒートローラ４７ａの内部に配置され、ヒートローラ４７ａの温度を上昇させるための誘導加熱コイル４７ｃとを備えている。なお、誘導加熱コイル４７ｃは、本発明の「誘導コイル」の一例である。画像定着部４７は、ヒートローラ４７ａおよび加圧ローラ４７ｂの接触部分を通過する用紙表面のトナー像を、ヒートローラ４７ａで発生する熱により溶解させるとともに、加圧ローラ４７ｂによる圧力で用紙上に定着させることが可能なように構成されている。
【００３０】
ヒートローラ４７ａは、温度によって透磁率が変化する感温磁性材料（たとえば、Ｆｅ−Ｎｉ合金など）からなる発熱層４７ｄと、発熱層４７ｄの外側に隣接して設けられ、非磁性および導電性を有する材料（たとえば、アルミニウムなど）からなる支持層４７ｅとを含む２層構造を有している。なお、発熱層４７ｄは、本発明の「第１の層」の一例であり、支持層４７ｅは、本発明の「第２の層」の一例である。発熱層４７ｄは、ヒートローラ４７ａの内部に配置された誘導加熱コイル４７ｃと対向するように設けられている。また、発熱層４７ｄは、ヒートローラ４７ａの回転軸方向において、所定の幅Ｌ１を有するように構成されており、支持層４７ｅは、発熱層４７ｄの幅Ｌ１よりも大きい幅Ｌ２を有するように構成されている。なお、発熱層４７ｄの幅Ｌ１は、複写機１で使用される最も大きいサイズの用紙の通過領域（最大通紙領域）と実質的に等しくなるように設定されており、第１実施形態では、Ａ３用紙の通過領域である約２９４ｍｍに設定されている。このような第１実施形態による発熱層４７ｄとして、たとえば、０．１ｍｍの厚さを有するＦｅ−Ｎｉ合金からなる発熱層４７ｄを用いることができる。
【００３１】
また、支持層４７ｅは、高い固有抵抗値を有する感温磁性材料からなる発熱層４７ｄの薄肉化に伴う渦電流に対する負荷の増大に起因して、発熱層４７ｄがキュリー温度以上においても発熱しつづけるのを抑制するための機能を有している。この支持層４７ｅの表面には、ヒートローラ４７ａから用紙を容易に剥離させるための機能を有する離型層（図示せず）としてのＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体）が塗布されている。このような第１実施形態による支持層４７ｅとして、たとえば、４０ｍｍの外径および０．３ｍｍの厚さを有するアルミニウムからなる支持層４７ｅを用いることができる。なお、上記した０．１ｍｍの厚さを有するＦｅ−Ｎｉ合金からなる発熱層４７ｄをヒートローラ４７ａの長手方向の中央部に設けることによって、発熱層４７ｄがヒートローラ４７ａの補強部材として機能するので、０．３ｍｍの比較的小さい厚さを有するアルミニウムからなる支持層４７ｅを用いる場合にも、ヒートローラ４７ａを十分に回転可能に支持することができる。また、ヒートローラ４７ａは、支持層４７ｅの両端においてベアリング４７ｆにより回転可能に支持されており、駆動モータ（図示せず）からの駆動力をヒートローラ４７ａに伝達するための駆動ギア４７ｇが一方端に取り付けられている。
【００３２】
また、加圧ローラ４７ｂは、スポンジなどの弾力性を有する発泡性樹脂（図示せず）が装着されたＳＵＳなどからなり、両端をベアリング４７ｈにより回転可能に支持されるとともに、圧縮コイルバネ４７ｉによりヒートローラ４７ａに向かって付勢されている。
【００３３】
また、誘導加熱コイル４７ｃは、図示しない高周波電源から高周波電流が供給されることにより、ヒートローラ４７ａの発熱層４７ｄに渦電流を発生させ、ヒートローラ４７ａの温度を上昇させるように構成されている。この誘導加熱コイル４７ｃは、ヒートローラ４７ａのうちの少なくとも最大通紙領域Ｌ１（約２９４ｍｍ）に対応する部分を加熱可能であればよいので、誘導加熱コイル４７ｃの幅Ｌ３は、第１実施形態では、約３１０ｍｍに設定されている。これにより、ヒートローラ４７ａの発熱層４７ｄの幅Ｌ１（約２９４ｍｍ）は、誘導加熱コイル４７ｃの幅Ｌ３（約３１０ｍｍ）よりも小さくなるように構成されている。
【００３４】
操作表示部５０は、ユーザ（操作者）の操作に応じて所定の指示入力を行うために設けられている。この操作表示部５０は、ユーザがコピー（複写）開始の指示を入力するためのスタートキー５１と、印刷部数などを入力するためのテンキー５２と、複写動作の設定を入力するための操作ガイド情報などを表示するとともに、種々の操作ボタンなどが表示されるタッチパネル式の液晶表示器（ＬＣＤ）などからなる表示部（ディスプレイ）５３とを含んでいる。
【００３５】
胴内排出部６０は、画像形成部４０から搬送されてきた用紙を胴内排出部６０へ排出するための排出ローラ６１と、排出された用紙を積載するための用紙排出トレイ６２とを含んでいる。
【００３６】
第１実施形態では、上記のように、感温磁性材料からなる発熱層４７ｄの幅Ｌ１が、最大通紙領域と実質的に等しく、かつ、誘導加熱コイル４７ｃの幅Ｌ３よりも小さくなるように構成することによって、ヒートローラ４７ａの温度が感温磁性材料のキュリー温度以下のときに、誘導加熱コイル４７ｃで発生する磁界が感温磁性材料からなる発熱層４７ｄに引っ張られることにより外側に向かって拡散するのを抑制することができるので、ヒートローラ４７ａの最大通紙領域Ｌ１の両端付近に対応する部分に供給される磁界が弱まるのを抑制することができる。これにより、ヒートローラ４７ａの最大通紙領域Ｌ１の両端付近に対応する部分の温度を容易に上昇させることができるので、ヒートローラ４７ａの最大通紙領域Ｌ１の両端に対応する部分のフェライトコアの量や、誘導加熱コイル４７ｃの最大通紙領域Ｌ１の両端に対応する部分の巻き数を増やすことにより、ヒートローラ４７ａの最大通紙領域Ｌ１の両端付近に対応する部分により強い磁界を発生させて、ヒートローラ４７ａの最大通紙領域Ｌ１の両端付近に対応する部分の温度低下を抑制する場合と異なり、構成部品が大型化することなく、装置のウォームアップタイムを短縮し、かつ、定着不足を抑制することができる。
【００３７】
また、第１実施形態では、上記のように、感温磁性材料からなる発熱層４７ｄの幅Ｌ１が最大通紙領域と実質的に等しくなるように構成することによって、ヒートローラ４７ａの最大通紙領域Ｌ１に対応する部分以外に、感温磁性材料からなる発熱層４７ｄが設けられていないので、ヒートローラ４７ａの最大通紙領域Ｌ１に対応する部分以外を加熱するのを抑制することができる。これにより、ヒートローラ４７ａの加熱効率をより向上させることができるので、装置のウォームアップタイムをより短縮することができるとともに、定着不足をより抑制することができる。
【００３８】
また、第１実施形態では、上記のように、発熱層４７ｄの幅Ｌ１よりも大きい幅Ｌ２を有する支持層４７ｅによりヒートローラ４７ａを回転可能に支持することによって、発熱層４７ｄを、最大通紙領域Ｌ１と実質的に等しく、かつ、誘導加熱コイル４７ｃの幅Ｌ３よりも小さい幅を有するように構成しながら、支持層４７ｅによりヒートローラ４７ａを回転可能に支持することができるので、ヒートローラ４７ａを回転可能に支持するための支持部材を別途設ける必要がない。これにより、部品点数が増加するのを抑制することができる。
【００３９】
また、第１実施形態では、上記のように、ヒートローラ４７ａの発熱層４７ｄを、ヒートローラ４７ａの内部に設置された誘導加熱コイル４７ｃと対向するように配置することによって、感温磁性材料からなる発熱層４７ｄと誘導加熱コイル４７ｃとの間に、非磁性および導電性を有する材料からなる支持層４７ｅを配置する場合に比べて、感温磁性材料からなる発熱層４７ｄにより強い磁界を供給することができるので、ヒートローラ４７ａの加熱効率をより向上させることができる。
【００４０】
また、第１実施形態では、上記のように、誘導加熱コイル４７ｃを円筒形状のヒートローラ４７ａの内部に設置することによって、ヒートローラ４７ａの外部に誘導加熱コイル４７ｃを設置するためのスペースを別途設ける必要がないので、装置が大型化するのを抑制することができる。
（第２実施形態）
【００４１】
図３は、本発明の第２実施形態による画像定着部の構成を示した断面図である。次に、図３を参照して、本発明の第２実施形態による画像定着部１４７は、上記第１実施形態による画像定着部４７（図２参照）とは異なる構成を有している。すなわち、第２実施形態による画像定着部１４７は、図３に示すように、誘導加熱方式により発熱する円筒形状のヒートローラ１４７ａと、ヒートローラ１４７ａに対して圧接可能に配置される円柱形状の加圧ローラ４７ｂと、ヒートローラ１４７ａの外部に隣接して設けられ、ヒートローラ１４７ａの温度を上昇させるための誘導加熱コイル１４７ｃとを備えている。なお、画像定着部１４７は、本発明の「定着装置」の一例であり、誘導加熱コイル１４７ｃは、本発明の「誘導コイル」の一例である。
【００４２】
また、ヒートローラ１４７ａは、感温磁性材料（たとえば、Ｆｅ−Ｎｉ合金など）からなる発熱層１４７ｄと、発熱層１４７ｄの内側に隣接して設けられ、非磁性および導電性を有する材料（たとえば、アルミニウムなど）からなる支持層１４７ｅとを含む２層構造を有している。なお、発熱層１４７ｄは、本発明の「第１の層」の一例であり、支持層１４７ｅは、本発明の「第２の層」の一例である。発熱層１４７ｄは、ヒートローラ１４７ａの外部に隣接して配置された誘導加熱コイル１４７ｃと対向するように設けられている。また、発熱層１４７ｄは、ヒートローラ１４７ａの回転軸方向において、所定の幅Ｌ１を有するように構成されており、支持層１４７ｅは、発熱層１４７ｄの幅Ｌ１よりも大きい幅Ｌ２を有するように構成されている。なお、発熱層１４７ｄの幅Ｌ１は、複写機１で使用される最も大きいサイズの用紙の通過領域（最大通紙領域）と実質的に等しくなるように設定されており、Ａ３用紙の通過領域である約２９４ｍｍに設定されている。
【００４３】
また、発熱層１４７ｄの表面には、ヒートローラ１４７ａから用紙を容易に剥離させるための機能を有する離型層（図示せず）としてのＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体）が塗布されている。このような第２実施形態による発熱層１４７ｄとして、たとえば、４０ｍｍの外径および０．３ｍｍの厚さを有するＦｅ−Ｎｉ合金からなる発熱層１４７ｄを用いることができる。また、第２実施形態による支持層１４７ｅとして、たとえば、０．３ｍｍの厚さを有するアルミニウムからなる支持層１４７ｅを用いることができる。なお、０．３ｍｍの厚さを有するＦｅ−Ｎｉ合金からなる発熱層１４７ｄをヒートローラ１４７ａの長手方向の中央部に設けることによって、発熱層１４７ｄがヒートローラ１４７ａの補強部材として機能するので、０．３ｍｍの比較的小さい厚さを有するアルミニウムからなる支持層１４７ｅを用いる場合にも、ヒートローラ１４７ａを十分に回転可能に支持することができる。
【００４４】
また、誘導加熱コイル１４７ｃは、ヒートローラ１４７ａのうちの少なくとも最大通紙領域Ｌ１に対応する部分を加熱可能であればよいので、誘導加熱コイル１４７ｃの幅Ｌ３は、第２実施形態では、約３１０ｍｍに設定されている。これにより、ヒートローラ１４７ａの発熱層１４７ｄの幅Ｌ１（約２９４ｍｍ）は、誘導加熱コイル１４７ｃの幅Ｌ３（約３１０ｍｍ）よりも小さくなるように構成されている。
【００４５】
なお、第２実施形態による画像定着部１４７のその他の構成は、上記第１実施形態による画像定着部４７と同様である。
【００４６】
第２実施形態では、上記のように、感温磁性材料からなる発熱層１４７ｄの幅Ｌ１が、最大通紙領域と実質的に等しく、かつ、誘導加熱コイル１４７ｃの幅Ｌ３よりも小さくなるように構成することによって、ヒートローラ１４７ａの温度が感温磁性材料のキュリー温度以下のときに、誘導加熱コイル１４７ｃで発生する磁界が感温磁性材料からなる発熱層１４７ｄに引っ張られることにより外側に向かって拡散するのを抑制することができるので、ヒートローラ１４７ａの最大通紙領域Ｌ１の両端付近に対応する部分に供給される磁界が弱まるのを抑制することができる。これにより、ヒートローラ１４７ａの最大通紙領域Ｌ１の両端付近に対応する部分の温度を容易に上昇させることができるので、ヒートローラ１４７ａの最大通紙領域Ｌ１の両端に対応する部分のフェライトコアの量や、誘導加熱コイル１４７ｃの最大通紙領域Ｌ１の両端に対応する部分の巻き数を増やすことにより、ヒートローラ１４７ａの最大通紙領域Ｌ１の両端付近に対応する部分により強い磁界を発生させて、ヒートローラ１４７ａの最大通紙領域Ｌ１の両端付近に対応する部分の温度低下を抑制する場合と異なり、構成部品が大型化することなく、装置のウォームアップタイムを短縮し、かつ、定着不足を抑制することができる。
【００４７】
また、第２実施形態では、上記のように、感温磁性材料からなる発熱層１４７ｄの幅Ｌ１が最大通紙領域と実質的に等しくなるように構成することによって、ヒートローラ１４７ａの最大通紙領域Ｌ１に対応する部分以外に、感温磁性材料からなる発熱層１４７ｄが設けられていないので、ヒートローラ１４７ａの最大通紙領域Ｌ１に対応する部分以外を加熱するのを抑制することができる。これにより、ヒートローラ１４７ａの加熱効率をより向上させることができるので、装置のウォームアップタイムをより短縮することができるとともに、定着不足をより抑制することができる。
【００４８】
また、第２実施形態では、上記のように、ヒートローラ１４７ａの発熱層１４７ｄを、ヒートローラ１４７ａの外部に隣接して設置された誘導加熱コイル１４７ｃと対向するように配置することによって、感温磁性材料からなる発熱層１４７ｄと誘導加熱コイル１４７ｃとの間に、非磁性および導電性を有する材料からなる支持層１４７ｅを配置する場合に比べて、感温磁性材料からなる発熱層１４７ｄにより強い磁界を供給することができるので、ヒートローラ１４７ａの加熱効率をより向上させることができる。
【００４９】
なお、第２実施形態のその他の効果は、上記した第１実施形態の効果と同様である。
【００５０】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００５１】
たとえば、上記実施形態では、感温磁性材料からなる発熱層の幅を、複写機で使用される最も大きいサイズの用紙の通過領域と実質的に等しくなるように構成する例について説明したが、本発明はこれに限らず、感温磁性材料からなる発熱層の幅を、誘導加熱コイルの幅よりも小さい範囲であれば、複写機で使用される最も大きいサイズの用紙の通過領域よりも大きくなるように構成してもよい。
【００５２】
また、上記実施形態では、本発明の定着装置を、画像形成装置の一例としての複写機に含まれる画像定着部に適用する例について示したが、本発明はこれに限らず、複写機以外のプリンタやファクシミリなどの画像形成装置に含まれる画像定着部にも本発明の定着装置を適用可能である。
【００５３】
また、上記実施形態では、発熱層を構成する感温磁性材料としてＦｅ−Ｎｉ合金を用いるとともに、支持層を構成する非磁性および導電性を有する材料としてアルミニウムを用いる例について示したが、本発明はこれに限らず、Ｆｅ−Ｎｉ合金以外の感温磁性材料を発熱層として用いてもよいし、アルミニウム以外の非磁性および導電性を有する材料を支持層として用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１実施形態による画像定着部を含む複写機の全体構成を示した正面図である。
【図２】図１に示した第１実施形態による画像定着部の構成を示した断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態による画像定着部の構成を示した断面図である。
【図４】従来の定着装置の構成を示した断面図である。
【図５】図４に示した従来の定着装置のヒートローラにおける温度分布を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００５５】
４７、１４７  画像定着部（定着装置）
４７ａ、１４７ａ  ヒートローラ
４７ｂ  加圧ローラ
４７ｃ、１４７ｃ  誘導加熱コイル（誘導コイル）
４７ｄ、１４７ｄ  発熱層（第１の層）
４７ｅ、１４７ｅ  支持層（第２の層）
Ｌ１  最大通紙領域（用紙の通過領域）
【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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