(57)【要約】【課題】  熱容量が小さい定着ベルトによる定着性能を安定に維持する。【解決手段】  実施形態の定着装置は、第１の金属発熱層を有する定着ベルトと、定着ベルトの外周に対向するプレスローラと、定着ベルトの中空内部にあるＩＨコイルと、定着ベルトをプレスローラに加圧する加圧パッドと、定着ベルトの周囲にあり、第２の金属発熱層を有する補助発熱部材とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の金属発熱層を有する定着ベルトと、
前記定着ベルトの外周に対向する加圧部と、
前記定着ベルトの中空内部にある誘導電流発生コイルと、
前記定着ベルトを前記加圧部に加圧するニップ形成部材と、
前記定着ベルトの周囲にあり、第２の金属発熱層を有する補助発熱部材とを具備する定着装置。
【請求項２】
前記ニップ形成部材は前記誘導電流発生コイルと一体である請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記補助発熱部材は、前記定着ベルトに沿う第１の補助発熱部と前記ニップ形成部材に接続する第２の補助発熱部を備える請求項１記載の定着装置。
【請求項４】
請求項１記載の定着装置を搭載すると共に、記録媒体に画像を形成する画像形成部を具備する画像形成装置。
【請求項５】
定着ベルトの中空内部からニップ形成部材により、前記定着ベルトを加圧部側に加圧した状態で前記定着ベルトの前記中空内部で誘導電流を発生する工程と、
前記誘導電流により、前記定着ベルトと、前記定着ベルトの周囲に在る補助発熱部材と、前記ニップ形成部材とを加熱する工程とを具備する定着方法。
【請求項６】
前記中空内部の前記ニップ形成部材に接続する第２の補助発熱部を透過した磁束により前記定着ベルトを加熱する請求項５記載の定着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、複写機、プリンタ或いは複合機等に搭載され、急速に温度上昇し、且つ温度ムラの発生を防止する定着装置、画像形成装置及び定着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ（ＭＦＰ）やプリンタ等の画像形成装置に使用する定着装置として、エネルギーを節約し、急速な温度上昇を得るために、発熱層を薄くして熱容量を小さくした定着ベルトを用い、ニップ形成手段として加圧パッドを用いる定着装置がある。（例えば特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２２９６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この加圧パッドを用いる定着装置は、定着ベルトの熱容量が小さいことから、シートの通過による温度低下が著しい。しかも加圧パッド自体の熱容量が小さく無ことから、定着ベルトに付与された熱量だけでは、加圧パッドに奪われる熱量まで補えない恐れがある。定着ベルトは、シートの通過のみならず加圧パッドによっても温度低下することから、ベルト周期の温度ムラを生じ、この定着ベルトの温度ムラを原因とする、光沢ムラ等の定着画像の画質低下を発生する恐れがある。
【０００５】
この発明は、温度立上時の高速性を図り或いはエネルギーを節約する、熱容量が小さい定着ベルトであっても、定着性能を安定に維持して、光沢ムラ等の無い、良質の定着画像を得る定着装置、画像形成装置及び定着方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するために、実施形態の定着装置は、第１の金属発熱層を有する定着ベルトと、前記定着ベルトの外周に対向する加圧部と、前記定着ベルトの中空内部にある誘導電流発生コイルと、前記定着ベルトを前記加圧部に加圧するニップ形成部材と、前記定着ベルトの周囲にあり、第２の金属発熱層を有する補助発熱部材とを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態の定着ユニットを搭載したＭＦＰを示す概略構成図。
【図２】際１の実施形態の定着ユニットを側面から見た概略構成図及び定着ユニットを中心とした制御ブロック概略図。
【図３】第１の実施形態の定着ユニットの補助発熱部材とＩＨコイルを示す概略説明図。
【図４】第１の実施形態の定着ベルトの温度検知箇所を示す概略説明図。
【図５】第１の実施形態の定着ベルトと補助発熱部材の層構成を示す概略説明図。
【図６】第１の実施形態の加圧パッドの構造を示す概略説明図。
【図７】第１の実施形態の加圧パッドの材料物性を示す表。
【図８】第１の補助発熱部の別の層構成の例を示す概略説明図。
【図９】第２の実施形態の定着ユニットを側面から見た概略構成図。
【図１０】第２の実施形態の定着ユニットの第３の補助発熱部の層構成を示す概略説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下実施形態について説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態の定着装置を搭載した画像形成装置であるMulti Functional Peripheral（以下ＭＦＰと略称する。）１を示す概略構成図である。ＭＦＰ１は、画像を読み取るスキャナ部１３、画像形成部であるプリンタ部１４、記録媒体であるシートＰを給紙する給紙部２１、プリンタ部１４が排紙するシートＰを集積する第１のトレイ５２ａ及び第２のトレイ５２ｂを有する排紙部５２を備える。ＭＦＰ１は筐体１１の側部に、手差し給紙部２３を有する。ＭＦＰ１は、給紙部２１あるいは手差し給紙部２３からプリンタ部１４を経て排紙部５２に至る間に、シートＰの搬送機構４０を備える。
【００１０】
スキャナ部１３は、自動原稿搬送装置（以下ＡＤＦと略称する。）３５が供給する原稿をスキャンして画像情報を取り込む。スキャナ部１３による画像情報の読み取り終了後、ＡＤＦ３５は、原稿を原稿排出部３１に排出する。
【００１１】
プリンタ部１４は、入力画像情報やスキャナ部１３からの読み取り画像情報に対応する画像を、シートＰに画像形成する。プリンタ部１４は、イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４組の画像形成ステーション５０、露光装置４２、画像形成ステーション５０で形成したトナー像を任意サイズのシートＰに転写する転写ユニット４４を備える。プリンタ部１４は、トナー像をシートＰに定着する定着装置である定着ユニット４５を備える。
【００１２】
４組の画像形成ステーション５０は、同様の構造であり、感光体ドラム４１、感光体ドラム４１を一様に帯電する帯電装置４８、帯電後に露光装置４２の露光々の照射により感光体ドラム４１に形成した静電潜像を現像して、トナー像を形成する現像装置４３を備える。転写ユニット４４は、中間転写ベルト４４ａ、１次転写ローラ４４ｃ、２次転写ローラ４４ｂを備える。
【００１３】
給紙部２１は、上段給紙カセット２１ａ、下段給紙カセット２１ｂおよび大容量カセット２１ｃを備える。搬送機構４０は、ピックアップローラ２２が給紙部２１あるいは手差し給紙部２３から取り出したシートＰを転写ユニット４４に供給する搬送ローラ２４、レジストローラ１６を備える。搬送機構４０は、転写ユニット４４、定着ユニット４５を経て定着トナー像を有するシートＰを排紙部５２あるいは循環パス５１に搬送する。排紙部５２は、シートＰを第１のトレイ５２ａあるいは第２のトレイ５２ｂに排紙し、あるいは、循環パス５１方向にシートＰを反転する。循環パス５１は、シートＰを再度転写ユニット４４に導く。搬送機構４０は、転写ユニット４４から定着ユニット４５に達する間に、シートＰを検知するシートセンサ４０ａを備える。
【００１４】
ＭＦＰ１は、画像形成開始により、帯電装置４８により感光体ドラム４１を帯電後、露光装置４２により感光体ドラム４１に露光々を照射して、感光体ドラム４１に露光々に対応する静電潜像を形成する。現像装置４３は、感光体ドラム４１上の静電潜像にトナーを付与して、静電潜像を可視化する。転写ユニット４４は、感光体ドラム４１上の静電潜像を可視化してなるトナー像を、中間転写ベルト４４ａを介してシートＰに転写する。
【００１５】
給紙部２１あるいは手差し給紙部２３のいずれかから供給したシートＰは、搬送機構４０を経て、中間転写ベルト４４ａ上に１次転写したトナー像と同期して、中間転写ベルト４４ａと２次転写ローラ４４ｂのニップに達する。２次転写ローラ４４ｂは、中間転写ベルト４４ａと２次転写ローラ４４ｂのニップを通過するシートＰに、中間転写ベルト４４ａ上のトナー像を２次転写する。定着ユニット４５は、シートＰにトナー像を定着する。排紙部５２は、トナー像を定着後のシートＰを、第１のトレイ５２ａあるいは第２のトレイ５２ｂに排紙する。循環パス５１は、トナー像を定着後のシートＰを、再度転写ユニット４４の２次転写ローラ４４ｂ方向に導く。
【００１６】
次に定着ユニット４５について詳述する。図２乃至図８に示すように定着ユニット４５は、定着ベルト６０、加圧部であるプレスローラ６１、誘導電流発生コイル（以下ＩＨコイルと略称する。）７０、ニップ形成部材である加圧パッド７２、補助発熱部材７４及び非接触のサーモパイル式の赤外線温度センサ６７を備える。定着ユニット４５は、定着ベルト６０の周上の、ニップ６３よりもシートＰの排出側に、剥離部材である剥離ブレード６４を備える。
【００１７】
定着ベルト６０は、多層構造を有する。定着ベルト６０は、例えば図５に示すように、支持層６０ａの周囲に第１の金属発熱層である厚さ４０μｍのニッケル（Ｎｉ）の発熱層６０ｂ、厚さ２０μｍの接着層６０ｃ、厚さ２００μｍのシリコンゴム層６０ｄand厚さ３０μｍのフッ素樹脂の離型層６０ｅを備える。発熱層６０ｂの材料は、ステンレス、アルミニウム(Ａｌ)、ステンレスとアルミニウムの複合材等でも良い。発熱層６０ｂは、ＩＨコイル７０が発生する誘導電流により誘導加熱する。フランジ６２は、定着ベルト６０の両側を支持する。定着ベルト６０はフランジ６２と一体に、プレスローラ６１に従動して回転する。
【００１８】
図３に示すように、定着ユニット４５は、定着ベルト６０の中空内部に、ＩＨコイル７０と補助発熱部材７４を備える。補助発熱部材７４は、定着ベルト６０の内側の周囲に沿って在る。補助発熱部材７４は、定着ベルト６０の内周に沿う第１の補助発熱部９１と、加圧パッド７２と一体の第２の補助発熱部９２を備える。加圧パッド７２はプレスローラ６１と第２の補助発熱部９２との間にある。第２の補助発熱部９２は、例えば熱導電性の良い接着剤により加圧パッド７２に密着する。第１の補助発熱部９１と、第２の補助発熱部９２は、つながっている。
【００１９】
補助発熱部材７４は、例えば図５に示すように、定着ベルト６０の内周面側から、厚さ１５μｍのフッ素樹脂の離型層７４ａと、第２の金属発熱層である第２の発熱層７４ｂと、厚さ０．５ｍｍのアルミ製の均熱層７４ｃと、厚さ１０μｍの白色ＰＦＡ樹脂の保護層７４ｄとを備える。補助発熱部材７４は、定着ベルト６０を内周側から保温し、加圧パッド７２を内周側から加熱して、定着ベルト６０の温度が下がるのを防止する。
【００２０】
第２の発熱層７４ｂは、ＩＨコイル７０が発生する誘導電流により誘導加熱する。ＩＨコイル７０からの磁束により第２の発熱層７４ｂは渦電流を発生する。第２の発熱層７４ｂは、渦電流と第２の発熱層７４ｂの抵抗値によるジュール熱により発熱する。第２の発熱層７４ｂは、例えばニッケル、ステンレス、或いはアルミニウム等の金属層からなる。或いは第２の発熱層７４ｂは、異常発熱を防止するため、例えばキュリー点が２３０℃の整磁金属を用いても良い。
【００２１】
第１の補助発熱部９１の第２の発熱層７４ｂの厚さは例えば０．１５ｍｍであり、第２の補助発熱部９２の第２の発熱層７４ｂの厚さは例えば０．１５ｍｍである。第１の補助発熱部９１の第２の発熱層７４ｂを薄くして、定着ベルト６０へ透過するＩＨコイル７０の誘導電流を多くする。第２の補助発熱部９２の第２の発熱層７４ｂを厚くして、第２の補助発熱部９２の熱容量を大きくしても良い。
【００２２】
均熱層７４ｃは、定着ベルト６０の走行方向と垂直方向における補助発熱部材７４の温度を均一化する。均熱層７４ｃは例えば、銅やアルミ等の熱伝導性の良い材料を用いる。或いは図８に示すように、均熱層として例えばヒートパイプ７６ｃ等の機能性材料を用いて補助発熱部材７６を形成しても良い。
【００２３】
均熱層７４ｃは、補助発熱部材７４の、発熱層７４ｂがＩＨコイル７０の誘導電流により発熱する領域に設ける。均熱層７４ｃは、補助発熱部材７４の中央部とサイドとの温度差が大きくなる場合に、補助発熱部材７４の温度の均等化を計る。均熱層７４ｃは、補助発熱部材７４がＩＨコイル７０の誘導電流により発熱する領域外に配置しても有効でない。有効領域にだけ均熱層７４ｃを設けて、補助発熱部材７４のコストを下げる。
【００２４】
保護層７４ｄは、均熱層７４ｃ及び発熱層７４ｂを保護する。保護層７４ｄは、熱反射防止機能があり、定着ベルト６０内部に配置されている部材を保護する。保護層７４ｄは、定着ベルト６０内部の部材への熱移動を防止する。
【００２５】
補助発熱部材７４は、定着ベルト６０の内周と例えば１ｍｍ程度の間隙を隔てている。補助発熱部材７４は定着ベルト６０と間隙を隔てることから、定着ベルト６０に駆動負荷をかけない。
【００２６】
補助発熱部材７４は、定着ベルト６０の矢印ｕ方向の回転方向に沿って、第２の補助発熱部９２から第１の補助発熱部９１に達する間に、定着ベルト６０の内周に接触する突起部７７を備える。突起部７７の先端は曲率を有する。突起部７７は、先端の曲率中心が剥離ブレード６４の先端と対向する剥離位置７９で、定着ベルト６０の内周に接触する。
【００２７】
補助発熱部材７４は、突起部７７を定着ベルト６０に接触することにより、定着ベルト６０と剥離ブレード６４の先端との間隙を一定に維持する。定着ベルト６０と剥離ブレード６４の先端との間隙を維持して、剥離ブレード６４の先端を定着ベルト６０により近接する。剥離ブレード６４は、先端を定着ベルト６０により近接して、先端の余白が少ないシートＰを確実に剥離する。突起部７７は、表面に離型層７４ａを備えることから、摩擦により定着ベルト６０に及ぼす影響を軽減する。
【００２８】
ＩＨコイル７０は、第１の誘導電流発生部である第１のＩＨ９３と第２の誘導電流発生部である第２のＩＨ９４を備える。第１のＩＨ９３は、第１の補助発熱部９１と対向する。第２のＩＨ９４は、第２の補助発熱部９２と接着する。支持ディスク７１は、ＩＨコイル７０と、加圧パッド７２と、補助発熱部材７４を、定着ベルト６０の内部に固定支持する。第１のＩＨ９３は、主として第１の補助発熱部９１と、定着ベルト６０に磁束を発生する。第２のＩＨ９４は、主として第２の補助発熱部９２に磁束を発生する。
【００２９】
図３に示すように、第１のＩＨ９３は、第１の磁性体コア９３ａと第１のコイル９６を備える。第１の磁性体コア９３ａは第１のコイル９６による磁場を強化する。第１のコイル９６は、定着ベルト６０の長手方向の全長において磁束を生じる第１の励磁コイル９６ａを有する。第１のコイル９６は、定着ベルト６０の長手方向の両サイドにおいて第１の励磁コイル９６ａと電流方向が逆で、第１の励磁コイル９６ａの磁束を打ち消す第１の消磁コイル９６ｂを有する。
【００３０】
第２のＩＨ９４は、第２の磁性体コア９４ａと第２のコイル９７を備える。第２の補助発熱部９２上に第２のコイル９７が一体に設けられている。
【００３１】
第２の磁性体コア９４ａは第２のコイル９７による磁場を強化する。第２のコイル９７は、定着ベルト６０の長手方向の全長において磁束を生じる第２の励磁コイル９７ａを有する。第２のコイル９７は、定着ベルト６０の長手方向の両サイドにおいて第２の励磁コイル９７ａと電流方向が逆で、第２の励磁コイル９７ａの磁束を打ち消す第２の消磁コイル９７ｂを有する。
【００３２】
第１のコイル９６及び第２のコイル９７は、例えば、絶縁材である耐熱性のポリアミドイミドで被覆した線径０．２ｍｍの銅線材を１００本束ねたリッツ線を用いる。リッツ線にすることで、浸透深さより線径を小さくすることができ、交流電流を有効に流すことが可能となる。
【００３３】
第１の励磁コイル９６ａに高周波電流を印加して、磁束を発生することにより、第１の補助発熱部９１と定着ベルト６０の発熱層６０ｂに渦電流を発生させる。渦電流は、第１の補助発熱部９１と定着ベルト６０の長手方向の全長を加熱する。第１の励磁コイル９６ａを励磁して、例えばＪＩＳ規格「Ａ・４」縦サイズ(２９７ｍｍ)の幅のシートＰを定着する。
【００３４】
第１の励磁コイル９６ａと第１の消磁コイル９６ｂに高周波電流を印加すると、第１の消磁コイル９６ｂは第１の励磁コイル９６ａの磁束を打ち消す。第１の励磁コイル９６ａと第１の消磁コイル９６ｂを励磁して、例えばＪＩＳ規格「Ａ・４」横サイズ(２１０ｍｍ)の幅のシートＰを定着する。第１のＩＨ９６の磁束は、第１の補助発熱部９１と定着ベルト６０の発熱層６０ｂとを発熱する。
【００３５】
第２の励磁コイル９７ａに高周波電流を印加して、磁束を発生することにより、第２の補助発熱部９２に渦電流を発生させる。渦電流は、第２の補助発熱部９２の長手方向の全長を加熱する。第２の励磁コイル９７ａを励磁して、第２の補助発熱部９２に接着する加圧パッド７２の長手方向の全長を加熱する。
【００３６】
第２の励磁コイル９７ａと第２の消磁コイル９７ｂに高周波電流を印加すると、第２の消磁コイル９７ｂは第２の励磁コイル９７ａの磁束を打ち消す。第２の励磁コイル９７ａと第２の消磁コイル９７ｂを励磁して、第２の補助発熱部９２に接着する加圧パッド７２の中央領域を加熱する。
【００３７】
補助発熱部材７４は、発熱層７４ｂが発熱する領域の内周に温度センサ７８を備える。温度センサ７８は、補助発熱部材７４の中央の温度を検知する第１のセンサ７８ａと、補助発熱部材７４のサイドの温度を検知する第２のセンサ７８ｂを備える。第１のセンサ７８ａと第２のセンサ７８ｂは、検知結果を、ＭＦＰ１を制御する本体制御部１０に入力する。
【００３８】
赤外線温度センサ６７は、検知結果を本体制御部１０に入力する。本体制御部１０は、ＩＨコイル７０への高周波電流の印加を制御するＩＨ制御部１０ａ及びプレスローラ６１の圧力調整或いは回転駆動を制御する駆動制御部１０ｂを備える。ＩＨ制御部１０ａは、ＩＨコイル７０の第１のＩＨ９３と第２のＩＨ９４を一体に制御する。ＩＨ制御部１０ａは、第１のコイル９６の第１の励磁コイル９６ａと、第２のコイル９７の第２の励磁コイル９７ａに同時に高周波電流を印加する。ＩＨ制御部１０ａは、第１のコイル９６の第１の消磁コイル９６ｂと、第２のコイル９７の第２の消磁コイル９７ｂに同時に高周波電流を印加する。
【００３９】
加圧パッド７２は、例えば耐熱性のシリコンスポンジもしくはシリコンゴムで形成し、表面に例えばフッ素樹脂の離型層を備える。加圧パッド７２は、例えば図６及び図７に示すように、材料物性の異なる第１パッド７２ａおよび第２パッド７２ｂを備える。
【００４０】
矢印ｓ方向のシートＰの搬送方向において、加圧パッド７２のシートＰの搬送方向に対して上流側の第１パッド７２ａの材料物性は、ＪＩＳ規格によるゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ）が１０°であり、熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）が０．４５である。下流側の第２パッド７２ｂの材料物性は、ＪＩＳ規格によるゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ）が２０°であり熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）が０．３０である。上流側の第１パッド７２ａは、下流側の第２パッド７２ｂよりゴム硬度は大きく、熱伝導率は小さい。
【００４１】
プレスローラ６１は、例えば芯金の周囲に、耐熱性のシリコンスポンジ或いはシリコンゴム層を備え、表面にＰＦＡの離型層を備える。プレスローラ６１を支持するプレスローラフレーム８０は、支点８０ａを備える。プレスローラフレーム８０は、支点８０ａで、定着ベルト６０を支持する定着ベルトフレーム９０に対して回動する。プレスローラ６１は、加圧パッド７２に対するプレスローラ６１の加圧力を調整する加圧変更機構８７を備える。加圧変更機構８７は、カム８１と、ベアリング８２と、加圧バネ８５を備える。加圧バネ８５は、プレスローラ６１を矢印ｒ方向に加圧する。
【００４２】
カム８１は楕円型で、回転中心８１ａから遠いカム面８３ａ及び近いカム面８３ｂを備える。カム８１の回転中心８１ａから近いカム面８３ｂがベアリング８２に接すると、ニップ６３の圧力は高い。カム８１の回転中心８１ａから遠いカム面８３ａがベアリング８２に接すると、プレスローラフレーム８０は加圧バネ８５の矢印ｒ方向の力に対抗して、矢印ｔ方向に回転する。
【００４３】
定着ユニット４５の使用時に、カム８１は、回転中心８１ａから近いカム面８３ｂがベアリング８２に接して、加圧バネ８５により、プレスローラ６１を高い圧力で加圧パッド７２に加圧する。定着ユニット４５の不使用時に、カム８１は、回転中心８１ａから遠いカム面８３ａがベアリング８２に接する。プレスローラフレーム８０は、矢印ｔ方向に回転し、プレスローラ６１の加圧パッド７２に対する圧力は減圧し、プレスローラ６１の永久ひずみを防止する。
【００４４】
プレスローラフレーム８０は、剥離ブレード６４を固定支持する。剥離ブレード６４は、定着ユニット４５の使用時には、プレスローラ６１の高い圧力によりつぶされる加圧パッド７２に沿った定着ベルト６０に対向する。定着ユニット４５の不使用時に、プレスローラ６１の加圧パッド７２に対する圧力を減圧すると、つぶれていた加圧パッド７２が復元する。加圧パッド７２が復元する時に、剥離ブレード６４はプレスローラフレーム８０により矢印ｔ方向に回転して、加圧パッド７２から離間する。剥離ブレード６４は、加圧パッド７２が復元したときに、先端が定着ベルト６０に接触しない。剥離ブレード６４は、剥離時に、シートＰを確実に剥離するために、剥離ブレード６４の先端を定着ベルト６０に近接できる。剥離時に、剥離ブレード６４の先端は、定着ベルト６０との間隙を例えば０．１〜０．４ｍｍに保持する。
【００４５】
プリントを開始すると、駆動制御部１０ｂは、定着ユニット４５のカム８１を回転制御して、カム８１の回転中心８１ａから近いカム面８３ｂをベアリング８２に接する。加圧バネ８５のバネ力により、プレスローラフレーム８０は、矢印ｒ方向に回転する。プレスローラ６１は、高い圧力で加圧パッド７２を加圧する。プレスローラフレーム８０に支持される剥離ブレード６４は、矢印ｒ方向に回転して、先端を剥離位置に配置する。駆動制御部１０ｂは、プレスローラ６１を矢印ｑ方向に回転し、定着ベルト６０を矢印ｕ方向に従動回転する。
【００４６】
定着ベルト６０の従動回転時、補助発熱部材７４は、突起部７７を除き定着ベルト６０内周と離間している。定着ベルト６０には、補助発熱部材７４との接触による駆動負荷を生じない。定着ベルト６０は、安定に回転駆動する。
【００４７】
ＩＨ制御部１０ａは、シートＰのサイズに応じて第１のコイル９６と第２のコイル９７に高周波電流を印加する。ＩＨ制御部１０ａは、赤外線温度センサ６７の検知結果から、第１のＩＨ９３と第２のＩＨ９４を同時にフィードバック制御して、定着ベルト６０を定着温度に保持する。第１のコイル９６の磁束は、第１の補助発熱部９１と定着ベルト６０とを加熱する。第２のコイル９７の磁束は、第２の補助発熱部９２を加熱する。
【００４８】
第１の補助発熱部９１の熱は、間隙を介して定着ベルト６０に熱伝導して定着ベルト６０の温度低下を防止する。第２の補助発熱部９２の熱は、接着剤を介して加圧パッド７２に熱伝導して、加圧パッド７２を加熱する。加圧パッド７２はニップ６３位置で、内周から定着ベルト６０を加熱して、定着ベルト６０の保温を図る。
【００４９】
定着時、定着ベルト６０はシートに熱を奪われる。例えば、厚紙の定着時、定着ベルト６０が奪われる熱が大きい。厚紙を定着した場合に、シートＰが通過した領域の定着ベルト６０を単にＩＨコイルで加熱するのみでは、定着ベルト６０の復帰温度が、周期毎に異なる場合がある。定着ベルト６０の復帰温度が、周期毎に異なると、周期毎の定着ベルト６０の温度ムラが、定着画像の光沢ムラとして現れる。第２の補助発熱部９２は、加圧パッド７２を加熱して、定着ベルト６０を補助的に加熱する。定着ベルト６０を加圧パッド７２で補助的に加熱して、定着画像に生じる、定着ベルト６０の周期毎の光沢ムラを防止する。
【００５０】
ニップ６３を矢印ｓ方向に通過するシートＰは、ゴム硬度が小さく且つ熱伝導率の大きい第１パッド７２ａの領域で、シートＰを定着ベルト６０に密着する。定着ベルト６０は、シートＰ上のトナー像を十分加熱して定着性を高める。シートＰは、ゴム硬度が大きく且つ熱伝導率の小さい第２パッド７２ｂの領域で、定着ベルト６０から容易に剥離する。定着ベルト６０から剥離した後の、シートＰ上のトナー像の冷却時間を短くする。定着時に溶融したトナー像の冷却時間が短いと、定着画像の光沢が良くなる。
【００５１】
シートＰの通過により、定着ベルト６０は熱を奪われる。但し第１の補助発熱部９１は内周から定着ベルト６０を保温する。第２の補助発熱部９２は、加圧パッド７２を加熱して、内周から定着ベルト６０を加熱する。
【００５２】
矢印ｓ方向に通過するシートＰの先端が、ニップ６３を抜けると、剥離ブレード６４の先端は、シートＰの先端を定着ベルト６０から剥離する。剥離ブレード６４の先端と対向する位置で、補助発熱部材７４の突起部７７が定着ベルト６０と接触している。剥離ブレード６４の先端は、定着ベルト６０により近接した常態で、定着ベルト６０との間隔を容易に維持出来る。剥離ブレード６４は、画像の先端に余白が少ないシートＰを、確実に剥離する。シートＰを剥離した後、定着ベルト６０は、第１の補助発熱部９１に保温されながら、第１のＩＨ９３により再度加熱される。
【００５３】
定着中に、定着ユニット４５の第１の補助発熱部９１の、サイドの温度が上昇した時に、ＩＨ制御部１０ａは動作を制御する。例えば小サイズのシートＰを連続して通紙する場合、ＩＨ制御部１０ａは、第１のコイル９６の第１の消磁コイル９６ｂと、第２のコイル９７の第２の消磁コイル９７ｂに同時に高周波電流を印加して、定着ベルト６０の両サイドの発熱を打ち消す。又補助発熱部材７４は均熱層７４ｃを備え、補助発熱部材７４の、中央とサイドの温度の均等化を図る。
【００５４】
プリントを終了すると、駆動制御部１０ｂは、定着ユニット４５のカム８１を回転制御して、カム８１の回転中心８１ａから遠いカム面８３ａをベアリング８２に接する。プレスローラフレーム８０は、加圧バネ８５のバネ力に対抗して、矢印ｔ方向に回転する。加圧パッド７２に対してプレスローラ６１は減圧する。つぶれていた加圧パッド７２が復元するが、剥離ブレード６４はプレスローラフレーム８０により定着ベルト６０から離間する。
【００５５】
剥離ブレード６４の先端は、定着時には、定着ベルト６０に近接して、シートＰを確実に剥離する。剥離ブレード６４の先端は、定着終了後は定着ベルト６０から確実に離間する。
【００５６】
第１の実施形態によると、第１のＩＨ９３で発生した磁束で、補助発熱部材７４の第１の補助発熱部９１と定着ベルト６０を発熱する。発熱する第１の補助発熱部９１で、定着ベルト６０を保温する。第２のＩＨ９４で発生した磁束で、補助発熱部材７４の第２の補助発熱部９２を発熱する。発熱する第２の補助発熱部９２で、加圧パッド７２及び加圧パッド７２に接触する定着ベルト６０を加熱する。補助発熱部材７４により、定着ベルト６０に付与する熱量を増加する。定着ベルト６０の周期毎の温度ムラを防止して、定着画像に生じる光沢ムラを防止する。
【００５７】
補助発熱部材７４は、定着ベルト６０と間隙を有することから定着ベルト６０に駆動負荷をかけない。定着ベルト６０は安定に回転する。剥離ブレード６４の先端と対向する位置で、補助発熱部材７４の突起部７７を定着ベルト６０に接触して、定着ベルト６０と剥離ブレード６４の先端との間隙を一定に維持する。定着ベルト６０と剥離ブレード６４の先端の間隙を維持することから、剥離ブレード６４の先端を定着ベルト６０により近接でき、シートＰを確実に剥離する。
【００５８】
第１の実施形態によると、シートＰの搬送方向上流の第１パッド７２ａのゴム硬度を小さくし熱伝導率を大きくする。シートＰの搬送方向下流の第２パッド７２ｂのゴム硬度を大きくし熱伝導率を小さくする。加圧パッド７２は、シートＰ上のトナー像の定着性を高め、シートＰの定着ベルト６０からの剥離性を高め、且つ定着画像の光沢性を向上する。
【００５９】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は上述した第１の実施形態において、補助発熱部材の構造が異なる。第２の実施形態にあっては、前述の第１の実施形態で説明した構成と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６０】
図９に示すように、定着ユニット４５の、補助発熱部材９８は、定着ベルト６０の外周周囲に沿って在り、例えば定着ベルト６０と、１ｍｍ程度の間隙を隔てる第３の補助発熱部９９と、加圧パッド７２に取着する第２の補助発熱部９２を備える。図１０に示すように、第３の補助発熱部９９は、定着ベルト６０に近い側から、第２の金属発熱層である例えば厚さ０．１５ｍｍの第３の発熱層９９ｂと、厚さ０．５ｍｍの均熱層９９ｃと、厚さ１０μｍの白色ＰＦＡ樹脂の保護層９９ｄとを備える。第３の発熱層９９ｂは、定着ベルト６０を透過した第１のＩＨ９３の誘導電流により発熱する。第３の発熱層９９ｂの発熱により、第３の補助発熱部９９は、定着ベルト６０を外側から保温して、定着ベルト６０の温度が下がるのを防止する。
【００６１】
第３の補助発熱部９９は、保護層９９ｄ側に第３の補助発熱部９９の中央の温度を検知する第１のセンサ７８ａと、第３の補助発熱部９９のサイドの温度を検知する第２のセンサ７８ｂを備える。
【００６２】
プリントの開始による定着ベルト６０の従動回転時、ＩＨ制御部１０ａは、第１のＩＨ９３と第２のＩＨ９４を同時にフィードバック制御して、定着ベルト６０を定着温度に保持する。第１のコイル９６の磁束は、定着ベルト６０と第３の補助発熱部９９とを加熱する。第３の補助発熱部９９の熱は、間隙を介して定着ベルト６０に熱伝導して定着ベルト６０の温度低下を防止する。
【００６３】
第２の実施形態によると、第１のＩＨ９３で発生した磁束で、定着ベルト６０と補助発熱部材９８の第３の補助発熱部９９とを発熱する。発熱する第３の補助発熱部９９で、定着ベルト６０を保温する。第２のＩＨ９４で発生した磁束で、補助発熱部材９８の第２の補助発熱部９２を発熱する。発熱する第２の補助発熱部９２で、加圧パッド７２及び加圧パッド７２に接触する定着ベルト６０を加熱する。補助発熱部材９８により、定着ベルト６０に付与する熱量を増加する。定着ベルト６０の周期毎の温度ムラを防止して、定着画像に生じる光沢ムラを防止する。
【００６４】
上記実施形態のいずれかの定着装置によれば、定着ベルトと共に補助発熱部材を発熱することにより、定着ベルトに付与する熱量を増加して、定着画像に生じる光沢ムラを防止する。
【００６５】
この発明は上記実施形態に限られるものではなく種々変更が可能である。例えばニップ形成部材の構造や材料物性は限定されないが、定着ベルトによるトナー像の定着性が高く、且つ定着ベルトからのシートの剥離性を得られるものがより好ましい。
【００６６】
この発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことが出来る。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６７】
１…ＭＦＰ
１０…本体制御部
１０ａ…ＩＨ制御部
１０ｂ…駆動制御部
４５…定着ユニット
６０…定着ベルト
６０ｂ…発熱層
６１…プレスローラ
６３…ニップ
７０…ＩＨコイル
７２…加圧パッド
７４…補助発熱部材
７７…突起部
８７・・・加圧変更機構
９１…第１の補助発熱部
９２…第２の補助発熱部
９３…第１のＩＨ
９４…第２のＩＨ
【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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