(57)【要約】【課題】ニップ部を除く領域において加熱部材の破損による局所発熱を抑制できる定着装置を提供すること。【解決手段】励磁コイル４に交番電流を流し磁性芯材３に交番磁束を発生させて加熱部材１を電磁誘導発熱させて回転体２を加熱し、ニップ部Ｎによって画像Ｔを担持する記録材Ｐを搬送しつつ加熱して前記画像を前記記録材に定着する定着装置であって、前記加熱部材１は、少なくとも前記ニップ部を除く領域Ｎｎにおいて前記加熱部材の母線方向に電気的に絶縁であることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電層を有する筒状の加熱部材と、
前記加熱部材を内包し前記加熱部材の少なくとも一部が接触している回転可能な筒状の回転体と、
前記加熱部材の中空部に挿通され前記加熱部材の母線方向に沿って配置された磁性芯材と、
前記磁性芯材に対し前記回転体の回転軸線に交差する方向に巻き線を施すことによって形成される励磁コイルと、
前記加熱部材と対向して配置され前記回転体に接触してニップ部を形成する対向回転体と、
を有し、前記励磁コイルに交番電流を流し前記磁性芯材に交番磁束を発生させて前記加熱部材を電磁誘導発熱させて前記回転体を加熱し、前記ニップ部によって画像を担持する記録材を搬送しつつ加熱して前記画像を前記記録材に定着する定着装置であって、
前記加熱部材は、少なくとも前記ニップ部を除く領域において前記加熱部材の母線方向に電気的に絶縁であることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
少なくとも前記ニップ部を除く領域において前記加熱部材の周方向にスリットを設けることによって前記加熱部材を前記加熱部材の母線方向に電気的に絶縁にすることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
少なくとも前記ニップ部の前記加熱部材の周回方向の電気抵抗が、前記ニップ部を除く領域の前記加熱部材の周回方向の電気抵抗よりも高いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記加熱部材は、コイル状の導電部と、前記導電部よりも電気抵抗率の高い発熱部と、を有し、前記導電部は、少なくとも前記ニップ部において前記導電部の一部が前記発熱部を介して前記加熱部材の母線方向に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項５】
前記加熱部材は、前記ニップ部において前記回転体に接触していることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記加熱部材の中空部に挿通されたニップ部形成部材を有し、前記ニップ部形成部材は前記加熱部材と前記回転体を介して前記対向回転体と共に前記ニップ部を形成することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一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、電子写真プリンタや電子写真複写機などの画像形成装置に搭載する電磁誘導加熱方式の定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式のプリンタや複写機に搭載する電磁誘導加熱方式の定着装置として、加圧ローラと共にニップ部を形成する筒状のベルトを電磁誘導発熱させるベルト発熱タイプの装置が知られている。
【０００３】
特許文献１は、導電層を有するベルトの回転軸方向に磁界を発生させベルトの周回方向に電流を形成することでベルトを発熱させるタイプの定着装置を開示している。
【０００４】
特許文献１の定着装置では、ニップ部において湾曲するベルトを直接加熱することができる。このため、セラミックヒータを用いた従来のオンデマンド定着装置よりも、ニップ部について湾曲形状などのニップ形状設計の自由度が高いという特徴がある。その自由度の高さから、ニップ部を定着性に有利なニップ形状とすることができ、従来よりも低温定着の実現が可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２６２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ベルト発熱タイプの定着装置においては、ベルト上に流れる電流の向きと垂直な方向にベルト破損が発生した場合、破損端部で発熱が集中し、局所的に温度が上昇することが知られている。局所的な温度上昇は、破損部分を本来流れる垂直な方向の電流量に比例して大きくなる。局所発熱により、画像ムラやホットオフセット等の画像弊害を引き起こす可能性があるため、電流の向きと垂直な方向へのベルト破損は回避する必要がある。
【０００７】
ところが、ベルト発熱タイプのベルトとして利用可能な金属ベルトやカーボン入りポリイミドベルトは屈曲強度に弱い。このため、ベルトに加圧ローラを接触させてベルトと加圧ローラとによってニップ部を形成した場合に、ベルトの使用期間が長くなるに従いベルトの母線方向に屈曲疲労が蓄積し、ベルトがベルトの母線方向に破損する恐れがある。
【０００８】
そこで、ベルトの屈曲疲労による破損を抑制するため、ベルトの中空部に電磁誘導発熱可能な筒状の加熱部材を挿通する。そして、ベルトの周方向において、加熱部材の外周面をベルトの内周面に接触させると共にベルトの外周面を加圧ローラの外周面に接触させてニップ部を形成する構成の定着装置が考えられる。
【０００９】
しかしながら、上記の定着装置では、ベルトの屈曲疲労による破損を抑制することはできても、外的な要因により加熱部材が破損した場合は加熱部材の局所的な発熱そのものを防ぐことができない。加熱部材を破損させる外的な要因として、ジャムした記録材を定着装置から取り除く際にその記録材がベルトに干渉してベルトを変形させ、その変形したベルトが加熱部材に干渉することが挙げられる。
【００１０】
このような外的要因による加熱部材の破損は、ベルトの外周面と加圧ローラの外周面が接触しているニップ部を除く領域に発生する可能性が高い。ニップ部において加熱部材はベルトを介して加圧ローラと対向しているため外部から直接アクセスできずに保護されているのに対し、ニップ部を除く領域においてベルトは加熱部材に干渉可能になっているためである。
【００１１】
本発明の目的は、ニップ部を除く領域において加熱部材の破損による局所発熱を抑制できる定着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明に係る定着装置は、
導電層を有する筒状の加熱部材と、
前記加熱部材を内包し前記加熱部材の少なくとも一部が接触している回転可能な筒状の回転体と、
前記加熱部材の中空部に挿通され前記加熱部材の母線方向に沿って配置された磁性芯材と、
前記磁性芯材に対し前記回転体の回転軸線に交差する方向に巻き線を施すことによって形成される励磁コイルと、
前記加熱部材と対向して配置され前記回転体に接触してニップ部（Ｎ）を形成する対向回転体と、
を有し、前記励磁コイルに交番電流を流し前記磁性芯材に交番磁束を発生させて前記加熱部材を電磁誘導発熱させて前記回転体を加熱し、前記ニップ部によって画像を担持する記録材を搬送しつつ加熱して前記画像を前記記録材に定着する定着装置であって、
前記加熱部材は、少なくとも前記ニップ部を除く領域（Ｎｎ）において前記加熱部材の母線方向に電気的に絶縁であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ニップ部を除く領域において加熱部材の破損による局所発熱を抑制できる定着装置の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１に係る定着装置の概略構成を示す断面図
【図２】定着装置を記録材の搬送方向の上流側から見たときの図
【図３】発熱体の構造を示す斜視断面図と、発熱体とベルトの層構成を示す断面図
【図４】磁性コアと励磁コイルによる発熱部材の電磁誘導加熱を説明するための図
【図５】励磁コイルの巻き方を示した図
【図６】局所発熱が発生する様子を説明する図
【図７】破損長と局所発熱との関係を示した図
【図８】実施例１に係る定着装置の発熱体の局所発熱を説明する図
【図９】実施例２に係る定着装置の発熱体の構造を示す斜視図
【図１０】実施例３に係る定着装置の発熱体の構造を示す斜視図
【図１１】実施例３に係る定着装置の発熱体の電流方向を示した図
【図１２】画像形成装置の概略構成を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本発明の好適な実施形態は、本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明は以下の実施例により限定されるものではなく、本発明の思想の範囲内において他の構成に置き換えることは可能である。
【００１６】
［実施例１］
＜画像形成装置１１１＞
図１２を参照して、本発明に係る定着装置を搭載する画像形成装置を説明する。図１２は電子写真記録技術を用いた画像形成装置（本実施例ではモノクロプリンタ）１１１の一例の概略構成を示す断面図である。
【００１７】
画像形成装置１１１において、記録材Ｐにトナー画像を形成する画像形成部ＩＦは、像担持体としての感光体ドラム１００と、帯電部材１０２と、レーザスキャナ１０３と、を有する。更に画像形成部ＩＦは、現像器１０４と、感光体ドラムの外周面（表面）をクリーニングするクリーナ１０１と、転写部材１０６と、を有する。感光体ドラム１００と、帯電部材１０２と、現像器１０４、クリーナ１０１は、画像形成装置本体１１１Ａに取り外し可能に装着されるカートリッジＣａとして一体的に構成されている。以上の画像形成部ＩＦの動作は周知であるので詳細な説明は割愛する。
【００１８】
画像形成装置本体１１１Ａ内のカセット１０５に収納された記録材Ｐは、ローラ１０８の回転によって１枚ずつ繰り出された後に、ローラ１０９の回転によって感光体ドラム１００と転写部材１０６とで形成された転写部に搬送される。転写部でトナー画像が転写された記録材Ｐは定着装置（定着部）Ｆに送られ、トナー画像は定着装置Ｆで記録材に加熱定着される。定着装置Ｆを出た記録材Ｐはローラ１１０の回転によってトレイ１０７に排出される。
【００１９】
＜定着装置Ｆ＞
図１、図２、図３を参照して、本実施例に係る定着装置Ｆを説明する。本実施例に示す定着装置Ｆは電磁誘導加熱方式の装置である。図１は本実施例に係る定着装置Ｆの概略構成を示す断面図である。図２は定着装置Ｆを記録材Ｐの搬送方向の上流側から見たときの図である。図３の（ａ）は発熱体１の構造を示す斜視断面図、（ｂ）は発熱体１とベルト２の層構成を示す断面図である。
【００２０】
本実施例の定着装置Ｆは、定着ユニット７と、対向回転体としての加圧ローラ８と、を有する。図１に示すように、定着ユニット７は、筒状の加熱部材としての円筒状の発熱体１と、筒状の回転体としてのエンドレスのベルト２と、を有する。更に、定着ユニット７は、磁性芯材としての磁性コア３と、磁束発生部材としての励磁コイル４と、加圧部材としてのステイ５と、ニップ部形成部材６と、を有する。
【００２１】
加圧ローラ８は、芯金８ａと、芯金８ａの外周面上にローラ状に設けられた弾性層８ｂと、弾性層８ｂの外周面上に設けられた離型層８ｃと、を有する。弾性層８ｂの材質は、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム等で耐熱性がよいものが好ましい。記録材Ｐの搬送方向に直交する長手方向（図２参照）において、加圧ローラ８の芯金８ａの両端部は定着装置Ｆのフレーム（不図示）に軸受けを介して回転自由に保持されている。
【００２２】
発熱体１の中空部にはステイ５が挿通されている。記録材Ｐの搬送方向に直交する長手方向において、ステイ５の両端部と、フレーム側のバネ受け部材１８ａ，１８ｂとの間に加圧バネ１７ａ，１７ｂを縮設することによってステイ５を発熱体１の母線方向に直交する垂直方向へ加圧している。本実施例の定着装置Ｆでは、図１のようにニップ部形成部材６の加圧ローラ８とは反対側の上面６ａに保持させたステイ５に総圧約２５０Ｎ（約２５ｋｇｆ）の押圧力を与えている。
【００２３】
記録材Ｐの搬送方向において、耐熱性樹脂ＰＰＳ等からなるニップ部形成部材６の加圧ローラ８側の下面６ｂの中央には、発熱体１の内側に窪む湾曲面６ｂ１（図１参照）が設けられている。下面６ｂの湾曲面６ｂ１の両側には、発熱体１の外側に膨らむ弧状の曲面６ｂ２が設けられている。
【００２４】
発熱体１はベルト２に内包され、発熱体１の外周面の少なくとも一部がベルト２の内周面に接触している。つまり、発熱体１の外周には、発熱体１の外周面と少なくとも一部が接触した状態で回転可能に設置されたベルト２が設けられている。ベルト２は、ベルト２の内周長が発熱体１の外周長に対して長く、ベルト２の内周面の少なくとも一部が発熱体１の外周面と接触するように形成してある。
【００２５】
ステイ５に押圧力を与えると、ニップ部形成部材６の湾曲面６ｂ１が発熱体１を介してベルト２の外周面を加圧ローラ８の外周面に圧接する。これにより、ベルト２の外周面と加圧ローラ８の外周面とによって湾曲面６ｂ１の形状に応じた急峻な曲面を持つ湾曲形状のニップ部Ｎ（図１参照）が形成される。ここで、発熱体１はニップ部Ｎにおいてベルト２に接触している。
【００２６】
また、記録材Ｐの搬送方向の上流側において、ニップ部形成部材６の曲面６ｂ２が発熱体１の内周面を押圧して発熱体１の外周面をベルト２の内周面に圧接する。これにより、曲面６ｂ２の形状に応じた弧状の圧接部Ｃ（図１参照）がニップ部Ｎの上流側に形成される。
【００２７】
また、記録材Ｐの搬送方向の下流側において、ニップ部形成部材６の曲面６ｂ２が発熱部材１の内周面を押圧して発熱部材１の外周面をベルト２の内周面に圧接させる。これにより、曲面６ｂ２の形状に応じた弧状の圧接部Ｃ（図１参照）がニップ部Ｎの下流側に形成される。
【００２８】
つまり、ベルト２は、ベルト２の内周面が発熱体１の外周面と少なくとも一部（ニップ部Ｎ及び圧接部Ｃ）が接触した状態で回転可能に設置されている。
【００２９】
発熱体１はニップ部形成部材６に固定され、回転不可能である。加圧ローラ８はモータ（不図示）により矢印方向に回転される。ベルト２は、ベルト２の内周面がニップ部Ｎ及び圧接部Ｃにおいて発熱体１の外周面に摺動しながら加圧ローラ８の回転に追従して矢印方向に回転する。つまり、発熱体１と対向して配置された加圧ローラ８は、発熱体１に対してベルト２を圧接させた状態で回転させる駆動力をベルト２に与える。
【００３０】
ベルト２の回転時にベルト２の内周面と発熱体１の外周面に発生する摺動抵抗を低減するために、発熱体１の外周面、又はベルト２の内周面にグリスを塗布することが望ましい。
【００３１】
記録材Ｐの搬送方向に直交する長手方向において、ステイ５の両端部に外嵌されたフランジ１２ａ，１２ｂは位置規制部材１３ａ，１３ｂによってフレームに支持固定されている。各フランジ１２ａ，１２ｂは、ベルト２の回転時にベルト２の端部を受けてベルト２の母線方向（長手方向と平行な方向）に沿う寄り移動を規制する役目をする。フランジ１２ａ，１２ｂの材質としては、ＬＣＰ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒ：液晶ポリマー）樹脂等の耐熱性の良いものが好ましい。
【００３２】
発熱体１は、例えばスピニング加工された筒状のＳＵＳを切削加工したものから成り、ＳＵＳが導電層として発熱する。図３の（ａ）に示すように、発熱体１はニップ部Ｎにおいて少なくとも一部が発熱体１の母線方向につながっているものの、ニップ部を除く領域（以下、非ニップ部と記す）Ｎｎでは発熱体１の周方向にスリットＳが設けられている。即ち、発熱体１は、非ニップ部Ｎｎにおいて母線方向に電気的に絶縁である。
【００３３】
非ニップ部Ｎｎにおける発熱体１の母線方向への電流の流れは、スリットＳで遮断される。発熱体１にスリットＳを設ける手法は様々な方法が考えられ、特に限定はない。本実施例では、発熱体１の導電層として、厚み５０μｍに成型した円筒状のＳＵＳを用いている。そしてこの円筒状のＳＵＳの母線方向において、スリットＳの幅Ｗｓを１．５ｍｍに、スリットＳとスリットＳの間隔Ｗｒを２．０ｍｍに加工したものを発熱体１として用いた。
【００３４】
加圧ローラ８と共にニップ部Ｎを形成するベルト２は、筒状に成型された基層２ａと、その基層２ａの外周面上に積層した離型層２ｂの複合構造の部材である（図３（ｂ）参照）。本実施例では、厚み７０μｍのポリイミド樹脂を基層２ａとして用いており、その基層２ａの外周面上に厚み２０μｍのフッ素樹脂を離型層２ｂとして塗布したものをベルト２として用いている。
【００３５】
上記の発熱体１に対し、交番磁束を作用させ、発熱体１の周回方向に誘導電流を発生させることによって発熱体１が発熱し、この発熱体１の熱がニップ部Ｎ及び圧接部Ｃにおいてベルト２へ伝わる。未定着のトナー画像Ｔを担持する記録材Ｐはニップ部Ｎで搬送されつつ加熱され、これによってトナー画像Ｔは記録材Ｐ上に定着される。
【００３６】
発熱体１に対し、交番磁束を作用させ、発熱体１の周回方向に誘導電流を発生させる原理と構成について詳述する。
【００３７】
図４は磁性コア３と励磁コイル４による発熱体１の電磁誘導発熱を説明するための図である。
【００３８】
記録材Ｐの搬送方向に直交する長手方向において、磁性コア３は不図示の固定手段で発熱体１の中空部を貫通して配置され、発熱体１の母線方向（長手方向と平行な方向）の端部に磁極ＮＰ，ＳＰを持つ直線状の開磁路を形成している。つまり、磁性コア３は、発熱体１の中空部に挿通され発熱体１の母線方向に沿って配置されている。
【００３９】
磁性コア３の材質は、ヒステリシス損が小さく比透磁率の高い材料、例えば、焼成フェライト、フェライト樹脂、非晶質合金（アモルファス合金）や、パーマロイ等の高透磁率の酸化物や合金材料で構成される強磁性体が好ましい。本実施例においては、比透磁率１８００の焼成フェライトを用いる。磁性コア３の形状は直径１２ｍｍの円柱形状をしている。
【００４０】
図５は励磁コイル４の巻き方を示した図である。
【００４１】
励磁コイル４は、通常の単一導線を磁性コア３に螺旋状に巻き回して発熱体１の母線方向と略平行な螺旋形成部４ｃを形成している。記録材Ｐの搬送方向に直交する長手方向において、磁性コア３の長さは３４０ｍｍである。本実施例では、長さ３４０ｍｍの磁性コア３に対し、励磁コイル４は巻間隔が均等に２０ｍｍピッチで１８回巻きつけられている。この励磁コイル４は、磁性コア３に対しベルト２の回転軸線Ａに交差する方向に巻き線を施すことによって形成されている。
【００４２】
この励磁コイル４に給電接点部４ａ，４ｂを介してインバータ回路としての高周波コンバータ１６から高周波電流（交番電流）を供給し、磁性コア３の記録材Ｐの搬送方向に直交する長手方向に交番磁束を発生させる。この交番磁束により発熱体１の周回方向に誘導電流が流れ、発熱体１自身の電気抵抗によってジュール熱を発生させることで、発熱体１を発熱させる。
【００４３】
＜温調制御＞
図１、図２に示すように、非接触型サーミスタによって構成される温度検知部材としての検温素子９，１０，１１は、記録材Ｐの搬送方向において、ニップ部Ｎの上流側でベルト２に対向させて配設してある。記録材Ｐの搬送方向に直交する長手方向において、ベルト２の中央に配設された検温素子９は、大サイズ記録材と小サイズ記録材が必ず通過する通過領域の温度を検知する。この検温素子９の検知温度に基づきベルト２は表面の温度が所定の定着温度（目標温度）に維持・調整される。
【００４４】
記録材Ｐの搬送方向に直交する長手方向において、ベルト２の両端部に配設された検温素子１０，１１は、大サイズ記録材が通過し小サイズ記録材が通過しない非通過領域の温度を検知する。この検温素子１０，１１の検知温度に基づき非通過領域の昇温具合を検知することができる。
【００４５】
図４に、プリンタ制御部４０のブロック図を示す。
【００４６】
プリンタ制御部４０において、プリンタコントローラ４１はホストコンピュータ４２との間で通信と画像データの受信、及び受け取った画像データを画像形成装置１１１が印字可能な情報に展開する。更にプリンタコントローラ４１はエンジン制御部４３との間で信号のやり取り及びシリアル通信を行う。エンジン制御部４３はプリンタコントローラ４１との間で信号のやり取りを行い、更にシリアル通信を介して定着温度制御部４４、周波数制御部４５、電力制御部４６の制御を行う。
【００４７】
定着温度制御部４４は検温素子９，１０，１１によって検出された温度を基に定着装置Ｆの温度制御を行うと共に、定着装置Ｆの異常温度の検出等を行う。周波数制御部４５は高周波コンバータ１６の駆動周波数の制御を行い、電力制御部４６は励磁コイル４に印加する電圧を調整して高周波コンバータ１６の電力の制御を行う。
【００４８】
このようなプリンタ制御部４０を有するプリンタシステムにおいて、ホストコンピュータ４２はプリンタコントローラ４１に画像データを転送し、ユーザからの要求に応じて記録材サイズなどの様々なプリント条件を設定する。
【００４９】
＜発熱体１の破損抑制作用＞
本実施例の定着装置Ｆは、固定された発熱体１の外周面に接触するベルト２がニップ部において加圧ローラ８から摩擦力を受けて回転する。発熱体１は回転しないために、回転に伴う屈曲疲労の影響を受けることがなくなる。その結果、湾曲形状などのニップ形状設計の自由度を保つことができ、更に屈曲疲労によって発熱体１が母線方向に破損することを抑制できる。
【００５０】
＜発熱体１の局所発熱抑制のための構成＞
本実施例の定着装置Ｆの非ニップ部Ｎｎにおいて、外的要因により発熱体１に破損が発生した場合の、発熱体１の局所発熱量そのものを抑えるための構成について説明する。
【００５１】
図６（ａ）に、スリットＳを設けていない発熱体１’の一部を切り出した模式図を示す。方向Ｘは発熱体１’の母線方向を示し、方向Ｙは発熱体１’の周方向を示している。発熱体１’には、発熱体１’の母線方向Ｘに直交する周方向Ｙに電流１ａが流れている。
【００５２】
図６（ｂ）に、発熱体１’に破損１ｂが生じた様子を示した模式図を示す。発熱体１’に破損１ｂが生じると、方向Ｙへの電流１ａの流れが妨げられ、破損１ｂの端部１ｃに電流１ａが集中する。電流１ａが一か所に集中して流れた結果として、端部１ｃでの局所発熱が起こるのである。
【００５３】
図７に示すように、発熱体１ａ’の母線方向（電流１ａと垂直方向）への破損長が大きくなればなるほど、端部１ｃに流れる電流１ａが多くなるため、局所発熱量は大きくなる。
【００５４】
図８に、発熱体１の一部を切り出した模式図を示す。
【００５５】
発熱体１の周方向に設けたスリットＳが発熱体１の母線方向Ｘに並んでいる。図８（ａ）は破損１ｂが無い場合を示し、図８（ｂ）は破損１ｂがある場合を示している。
【００５６】
図８（ｂ）に示すように、発熱体１に破損１ｂが入った場合には、切断された発熱体部分１ｄと、一部が繋がったままの発熱体部分１ｅの２通りの破損の仕方をする。切断された発熱体部分１ｄは電流１ａが流れる経路が無くなるために局所発熱はしない。一部が繋がったままの発熱体部分１ｅは電流１ａの流れる領域があるために、破損１ｂの端部１ｃにおいて局所発熱が発生する。
【００５７】
しかしながら、図８（ａ）のようなスリットＳがない発熱体１に比べ、発熱体１の母線方向への破損長はスリットＳとスリットＳの間隔Ｗｒよりは大きくならないために、局所発熱量そのものを抑えることができる。つまり、発熱体１は、スリットＳが設けられた非ニップ部Ｎｎにおいて発熱体１の母線方向Ｘに電気的に絶縁である。
【００５８】
本実施例の定着装置Ｆは、固定された発熱体１の外周面と接触するベルト２がニップ部Ｎにおいて加圧ローラ８からの摩擦力を受けて回転する。発熱体１は回転しないため回転に伴う屈曲疲労の影響を受けることがなくなる。その結果、湾曲形状などのニップ形状設計の自由度を保つことができ、更に屈曲疲労によって発熱体１が発熱体１の母線方向において破損することを抑制できる。
【００５９】
更に、少なくとも非ニップ部Ｎｎにおいて発熱体１にスリットＳを設けているため、外的要因によって発熱体１の破損が非ニップ部Ｎｎに発生したとしても発熱体１の局所発熱量そのものを抑制できる。
【００６０】
［実施例２］
定着装置Ｆの他の例を説明する。本実施例では、実施例１の定着装置Ｆと異なる構成のみを説明する。
【００６１】
本実施例の定着装置Ｆの特徴は、少なくともニップ部Ｎの発熱体１の周回方向（円周方向）の電気抵抗を、非ニップ部Ｎｎの発熱体１の電気抵抗よりも高くすることにある。これによって本実施例の定着装置Ｆは、実施例１の定着装置Ｆに比べて非ニップ部Ｎｎでの発熱体１の過剰昇温を抑制できるという効果が得られる。
【００６２】
図９は本実施例に係る定着装置Ｆの発熱体１の斜視図である。
【００６３】
実施例１の発熱体１は、円筒状のＳＵＳを加工し成形している。本実施例に示す発熱体１は、厚み５０μｍに成形し加工したＳＵＳシート（発熱部）１Ｈと、厚み５０μｍに成形した銅シート１Ｌと、をロウで接合したものを用いている。異なる材質を接合するには様々考えられる。記録材Ｐの搬送方向に関し、図９（ａ）のようにＳＵＳシート１Ｈと銅シート１Ｌの端面同士を接続させても、図９（ｂ）のようにＳＵＳシート１Ｈと銅シート１Ｌが重なり合う様に接続させても効果は同様である。
【００６４】
非ニップ部Ｎｎでの発熱体１の過剰昇温を抑制する構成について説明する。
【００６５】
ニップ部Ｎでの発熱体１の周回方向の電気抵抗をＲ１［Ω］、周回方向に流れる電流をＩ１［Ａ］とした場合の発熱量Ｗ１は、オームの法則から
Ｗ１＝Ｉ１２×Ｒ１  ［Ｗ］
で表わされる。
【００６６】
一方、非ニップ部Ｎｎにおいても発熱体１のニップ部Ｎと同様の電流Ｉ１が流れる。よって、非ニップ部Ｎｎでの発熱体１の周回方向の電気抵抗をＲ２とすると、非ニップ部Ｎｎでの発熱体１の発熱量Ｗ２は、オームの法則から
Ｗ２＝Ｉ１２×Ｒ２  ［Ｗ］
となる。
よって、ニップ部Ｎに対する非ニップ部Ｎｎの発熱体１の発熱量の比率は、
【００６７】
【数１】
2018097290.tif 000003
【００６８】
となる。
【００６９】
ここから、ニップ部Ｎにおける発熱体１の材質の電気抵抗Ｒ１を非ニップ部Ｎｎにおける発熱体１の材質の電気抵抗Ｒ２よりも高くすることで、非ニップ部Ｎｎでの発熱体１の発熱を抑えられることがわかる。
【００７０】
本実施例の定着装置Ｆにおいても、発熱体１の屈曲疲労の影響と外的要因による局所発熱量を抑制できる。よって、実施例１と同様の効果を得ることができる。更に、ニップ部Ｎと非ニップ部Ｎｎにおいて発熱体１の材質を変え、ニップ部Ｎにおける発熱体１の材質の電気抵抗を非ニップ部Ｎｎよりも高くすることで、非ニップ部Ｎｎでの発熱体１の過剰昇温を抑制する効果が得られる。
【００７１】
［実施例３］
定着装置Ｆの他の例を説明する。本実施例では実施例２の定着装置Ｆと異なる構成のみを説明する。
【００７２】
本実施例の定着装置Ｆの特徴は、コイル状の導電部１Ｓと、導電部よりも電気抵抗率の高い発熱部１Ｐと、を有する発熱体１の導電部１Ｓの一部が少なくともニップ部において発熱部１Ｐを介して発熱体１の母線方向に電気的に接続されていることにある。これによって実施例２の定着装置Ｆに対し、非ニップ部Ｎｎでの発熱体１の過剰昇温を抑制する効果に加え、ニップ部Ｎにおける発熱体１の破損に伴う局所発熱量を抑制する効果も得られる。
【００７３】
図１０は本実施例に係る定着装置Ｆの発熱体１の斜視図である。
【００７４】
本実施例の発熱体１は、コイル状に巻かれたＳＵＳ線からなる導電部１Ｓを、カーボンブラックを分散させて導電性を付与させたポリイミド（発熱部）１Ｐによって接続することで成形している。本実施例では、発熱体１の母線方向において、０．５ｍｍのＳＵＳ線をスリットＳの幅Ｗｓが１．５ｍｍになるようにコイル状に加工したものを導電部１Ｓとして用いている。
【００７５】
導電性ポリイミド１Ｐの電気抵抗はカーボンブラックの入れ目量により様々調整可能であるものの、体積抵抗率として１０＾−４Ωｍ程度までしか下げることが出来ない。このため、ニップ部Ｎでの導電部１Ｓの円周方向の電気抵抗が非ニップ部Ｎｎよりも高くなるため実施例２と同様の効果が得られる。
【００７６】
比較のため、図１１（ａ）に、実施例２の発熱体１の一部を切り出した模式図を示し、図１１（ｂ）に、本実施例の発熱体１の一部を切り出した模式図を示す。
【００７７】
本実施例の発熱体１が実施例２と異なる点は、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、ＳＵＳシート１Ｈとポリイミド１Ｐとにおける電流１ａの方向にある。実施例２の電流１ａの方向は発熱体１の周方向Ｙであるのに対し、本実施例では発熱体１の略母線方向Ｙに流れる。
これにより、仮にニップ部Ｎ内において本実施例の発熱体１に破損が発生したとしても、破損長をニップ幅（１０ｍｍ程度）に限定することができる。
【００７８】
本実施例の定着装置Ｆにおいても、発熱部材１の屈曲疲労の影響と外的要因による局所発熱量を抑制できる。よって、実施例１と同様の効果を得ることができる。また、ニップ部Ｎにおける材質の電気抵抗を非ニップ部Ｎｎよりも高くしているので、実施例２と同様の非ニップ部Ｎｎでの発熱体１の過剰昇温を抑制できるという効果が得られる。更に、ニップ部Ｎでの電流１ａ方向が略母線方向であるため、仮にニップ部Ｎにおいて発熱体１に破損が発生したとしても、破損長をニップ幅に限定できるという効果が得られる。
【符号の説明】
【００７９】
１  円筒状の発熱体、２  ベルト、３  磁性コア、４  励磁コイル、
６  ニップ部形成部材、８  加圧ローラ、Ｎ  ニップ部、
Ｎｎ  ニップ部Ｎを除く領域、Ｐ  記録材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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