(57)【要約】【課題】    非通紙領域の異常な温度上昇を抑えるとともに、インバータ電源の負荷変動を軽減し、励磁コイルへ安定した高周波電流を供給して適切なトナー像の加熱及び加圧を行う定着装置を提供する。【解決手段】    加熱装置１３は、定着ロール１１の内側に支持され、無端状の周面に沿って螺旋状に巻き回された励磁コイル１３ｂと、励磁コイル１３ｂの内側でその軸線方向に配列された複数のブロック状の磁性コア１３ｃとを備える。複数の磁性コア１３ｃは、キュリー温度Ｔｃが画像定着時の磁性コアの温度Ｔｏより高温で、励磁コイル１３ｂの耐熱温度より低温である材料からなる磁性コアＡと、キュリー温度Ｔｃが磁性コアＡより高温となる材料からなる磁性コアＢとからなり、磁性コアＡと磁性コアＢとが規則的に繰り返し同一直線上に配列されている。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状の周面を有し該周面に沿って導電性層を備える定着部材と、該定着部材に圧接される加圧部材と、前記定着部材を加熱する加熱装置とを有し、該定着部材と前記加圧部材との間にトナー像が担持された記録シートを送り込み、前記記録シート上のトナー像を加熱及び加圧して、該記録シート上に定着する定着装置であって、
前記加熱装置は、前記定着部材の内側に支持され、該定着部材の無端状の周面に沿って螺旋状に巻き回された励磁コイルと、該励磁コイルの内側でその軸線方向に配列された複数のブロック状の磁性コアとを備え、
複数の前記磁性コアは、キュリー温度が画像定着時の磁性コアの温度より高温で、前記励磁コイルの耐熱温度より低温である材料からなる磁性コアＡと、キュリー温度が前記磁性コアＡより高温となる材料からなる磁性コアＢとからなり、磁性コアＡと磁性コアＢとが規則的に繰り返し同一直線上に配列されていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記磁性コアＡと磁性コアＢとが規則的に繰り返し配列される範囲は、該定着装置による画像定着が可能な最小サイズの記録シートを用いたときに該記録シートが通過しない領域に限定され、該最小サイズの記録シートが通過する領域には磁性コアＢのみが配列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３】
磁性コアＡと磁性コアＢとの配列、及び磁性コアＡと磁性コアＢとのそれぞれの、前記励磁コイルの軸線方向の長さは、磁性コアＡの全てがキュリー温度より高温になったときとキュリー温度より低温のときとの、前記励磁コイルに高周波電流を供給する電源の負荷の変動が該電源の許容範囲内となるように設定されている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】
磁性コアＡと磁性コアＢとの配列、及び磁性コアＡと磁性コアＢとのそれぞれの、前記励磁コイルの軸線方向の長さは、磁性コアＡがキュリー温度より高温になったときに、記録シートが通過しない領域の温度上昇が、前記励磁コイルの許容温度以下となるように設定されていることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３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、電子写真式の複写機あるいはプリンタ等で用いられ、記録シート上に担持されたトナー像を加熱加圧して定着像とする定着装置に係り、特に、無端状の周面に沿って導電性層を有する定着部材の内部に励磁コイルを有し、前記導電性層に誘導される電流で発熱させる電磁誘導加熱方式の定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、粉状のトナーを用いる画像形成装置においてトナー像を定着する行程は、トナー像を記録シート上に静電的に転写した後、溶融圧着する方法が広く採用されている。このようにトナー像の定着を行う装置は、表面が加熱される定着部材と、定着部材に圧接された加圧部材とを備えており、定着部材と加圧部材との間に未定着トナー像を担持した記録シートを挟み込んで加熱加圧し、トナー像を記録シートに融着させて定着画像とする。
【０００３】
定着部材としては、円筒状芯金の表面に弾性層および離型層を形成した定着ロールや、耐熱性を有する無端状のフィルム部材等が用いられる。そして、これらの定着部材を加熱する手段として、従来はハロゲンランプ等の発熱体が多く用いられているが、近年になって電磁誘導加熱方式の加熱手段が提案されている。
【０００４】
電磁誘導加熱を行う定着装置には、いくつか形態の異なるものが提案されているが、例えば、特許文献１に開示されているように、導電性のロールを定着部材として用い、その内側にロールの周面に沿って螺旋状に巻き回されたコイルを配置するものがある。この装置では、上記コイルに高周波電流を供給することにより、コイルの中心軸線に沿った磁束が形成される。そして、ロールの周方向に、上記磁界の形成を妨げる方向の渦電流が発生し、ロールの抵抗に応じたジュール発熱が生じる。
【０００５】
このような電磁誘導加熱方式の定着装置では、定着部材を直接に加熱することができ、他の部材の温度を上昇させる必要がないので、極めて短い時間で定着部材を加熱することができる。このため、ハロゲンランプ等の発熱体を用いる場合に比べ、効率良く装置のウォーミングアップを行うことができる。
【特許文献１】特開２００２−２３５３３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、上記のような定着装置では次のような問題点がある。
定着装置に送り込まれる用紙には、大サイズのものや小サイズのものがあり、小サイズの用紙を連続通紙した場合には、定着部材は、通紙領域で用紙に多くの熱が奪われる。そしてこの部分で適正な温度が維持されるように励磁コイルへの電力が供給される。これに対して、非通紙領域では熱を奪われないため、通紙領域より温度が上昇し、極めて高温になってしまうおそれがある。その結果、その後に大サイズの用紙が送られてきたときに画質に欠陥が生じるだけでなく、定着部材に損傷が生じたり、定着部材の耐久性が低下することがある。
【０００７】
これらの問題を解決するために、上記特許文献１に記載の装置では、励磁コイルの内側にブロック状の磁性コアを中心軸線に沿って複数個配置するものとし、小サイズの用紙を用いたときの非通紙領域にはキュリー温度の低いコアを配置し、通紙領域にはキュリー温度の高いコアを配置している。このような定着装置では、非通紙領域で定着部材の温度が上昇すると、磁性コアの温度も上昇し、非通紙領域に配置された磁性コアの温度がキュリー点に達する。そして、コアの磁性が急激に低減され、磁束を集中させる機能が低下して非通紙領域における定着ロールの発熱量が低減される。
【０００８】
しかし、この定着装置では非通紙領域に配置されたキュリー温度の低い全てのコアの磁性が低減され、これらのコアの温度がキュリー点以下であるときと、高周波電流を供給するインバータ電源の負荷が大きく変動することになる。このため、安定して励磁コイルに高周波電流を供給し続けるのが難しくなる。
【０００９】
本願発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、非通紙領域の異常な温度上昇を抑えるとともに、インバータ電源の負荷変動を軽減し、励磁コイルへ安定した高周波電流を供給して適切なトナー像の加熱及び加圧を行う定着装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、  無端状の周面を有し該周面に沿って導電性層を備える定着部材と、該定着部材に圧接される加圧部材と、前記定着部材を加熱する加熱装置とを有し、該定着部材と前記加圧部材との間にトナー像が担持された記録シートを送り込み、前記記録シート上のトナー像を加熱及び加圧して、該記録シート上に定着する定着装置であって、  前記加熱装置は、前記定着部材の内側に支持され、該定着部材の無端状の周面に沿って螺旋状に巻き回された励磁コイルと、該励磁コイルの内側でその軸線方向に配列された複数のブロック状の磁性コアとを備え、  複数の前記磁性コアは、キュリー温度が画像定着時の磁性コアの温度より高温で、前記励磁コイルの耐熱温度より低温である材料からなる磁性コアＡと、キュリー温度が前記磁性コアＡより高温となる材料からなる磁性コアＢとからなり、磁性コアＡと磁性コアＢとが規則的に繰り返し同一直線上に配列されている定着装置を提供する。
【００１１】
この定着装置では、励磁コイルへ高周波電流を供給することによって定着部材の導電性層に周方向の渦電流が生じ発熱する。また、磁性コアには残留磁化が生じることから、磁性コアの磁気ヒステリシスによる損失が生じ、磁性コアも発熱する。そして、用いる記録シートが小サイズであるときには、記録シートの幅方向つまり励磁コイルの軸線方向に温度差が生じる。しかし、高温部分の温度が磁性コアＡのキュリー温度より高温になると、磁性コアＡは急激に磁性を失い、磁束を集める機能が低下する。このため、上記キュリー温度より高温となった部分では、定着部材の発熱量が低下し、温度上昇が抑制される。したがって、高温部分の温度が過度に上昇するのが防止される。
【００１２】
また、磁性コアはキュリー温度の低い磁性コアＡと、キュリー温度の高い磁性コアＢとが規則的に繰り返し配置されており、温度が上昇して磁性コアＡのキュリー点に達したとき磁性コアＡのみの磁性が先に低下する。このため、発熱量の抑制が行われるにもかかわらず、インバータ電源の負荷は大きく変動せず、発振停止等の事態を回避して安定した電力供給が可能となる。
【００１３】
なお、上記磁性コアＡのキュリー温度は、トナー像定着時における磁性コアの温度より高温に設定されているので、定着部材の表面が定着に適した温度まで上昇され維持されている領域では、定着部材の発熱量が抑制されることはなく、トナー像の定着に支障が生じたり定着不良を起こすことはない。
【００１４】
請求項２に係る発明は、  請求項１に記載の定着装置において、前記磁性コアＡと磁性コアＢとが規則的に繰り返し配列される範囲は、該定着装置による画像定着が可能な最小サイズの記録シートを用いたときに該記録シートが通過しない領域に限定され、該最小サイズの記録シートが通過する領域には磁性コアＢのみが配列されているいるものとする。
【００１５】
この定着装置では、最小サイズの記録シートを使用するときには、広い範囲が非通紙領域となるが、この範囲にキュリー温度の低い磁性コアＡが配置されているので、非通紙領域の温度上昇を有効に抑制することができる。また、最小サイズよりやや大きいサイズの記録シートを用いたときには、通紙領域は広く、非通紙領域は小さくなるが、通紙領域は記録シートに熱を奪われて過度の温度上昇はなく、非通紙領域は温度が上昇するが、磁性コアＡの磁性が低下することによって過度の温度上昇が抑制される。したがって、最小サイズの記録シートから最大サイズの記録シートまでのいずれのサイズの記録シート用いたときにも、通紙領域では定着に適切な温度を維持し、非通紙領域では異常な高温になるのが防止される。
【００１６】
請求項３に係る発明は、  請求項１又は請求項２に記載の定着装置において、磁性コアＡと磁性コアＢとの配列、及び磁性コアＡと磁性コアＢとのそれぞれの、前記励磁コイルの軸線方向の長さは、磁性コアＡの全てがキュリー温度より高温になったときとキュリー温度より低温のときとの、前記励磁コイルに高周波電流を供給する電源の負荷の変動が該電源の許容範囲内となるように設定されているものとする。
【００１７】
磁性コアＡの温度がキュリー点に達して磁性が失われると、励磁コイルによって形成される磁束の状態が変動し、励磁コイルに高周波電流を供給する電源の負荷が変動する。この変動の割合は、磁性コアＡと磁性コアＢとの配列、例えば、磁性コアＡと磁性コアＢとを交互に配置するとか、２個の磁性コアＡを配列する毎に１個の磁性コアＢを配列するというような違いによって異なるものとなる。また、磁性コアそれぞれの軸線方向の長さ、配置間隔等によっても異なる。そして、これらの配列及びコアの長さを適切に調整することによって、電源の負荷の変動を許容できる程度にすることができ、これによって電源の安定した駆動が可能となる。
【００１８】
請求項４に係る発明は、  請求項１、請求項２又は請求項３に記載の定着装置において、磁性コアＡと磁性コアＢとの配列、及び磁性コアＡと磁性コアＢとのそれぞれの、前記励磁コイルの軸線方向の長さは、磁性コアＡがキュリー温度より高温になったときに、記録シートが通過しない領域の温度上昇が、前記励磁コイルの許容温度以下となるように設定されているものとする。
【００１９】
非通紙領域では、定着部材、励磁コイル及び磁性コアからの放射熱や他の部材への熱伝導によって熱が散逸しているが、記録シートに熱が奪われず、通紙領域と同様に熱が供給されると温度が徐々に上昇する。これに対して、非通紙領域で磁性コアＡの温度がキュリー点に達して磁性が失われると、励磁コイルによって形成される磁束の状態が変動し、定着部材の発熱量が低減される。そして、供給される熱量の低減によって、散逸される熱量と均衡又は散逸量以下となると温度の上昇が抑えられる。上記発熱の低減量は、磁性コアＡと磁性コアＢとの配列、例えば、磁性コアＡと磁性コアＢとを交互に配置するとか、２個の磁性コアＡを配列する毎に１個の磁性コアＢを配列するというような違いによって異なるものとなる。また、磁性コアそれぞれの軸線方向の長さ、配置間隔等によっても異なる。そして、これらの配列及びコアの長さを適切に調整することにより、非通紙領域の温度の上昇が有効に抑制される。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本願発明にかかる定着装置では、定着部材の非通紙領域の異常な温度上昇を抑えるとともに、インバータ電源の負荷変動を小さく抑え、励磁コイルへの安定した高周波電流の供給が可能となる。また、小サイズの記録シートの使用を可能とすることによって非通紙領域が拡大された場合でも、非通紙領域の過度の温度上昇を有効に抑えることができ、多様なサイズの用紙に対応した装置とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本願発明の一実施形態である定着装置を備える画像形成装置の概略構成図である。
この画像形成装置は、一様帯電後に像光を照射することによって表面に静電電位の差による潜像が形成される感光体ドラム１を備えており、この周囲に、感光体ドラム１の表面を一様に帯電させる帯電装置２と、感光体ドラム１に像光を照射して表面に潜像を形成する露光装置３と、感光体ドラム１上の潜像にトナーを選択的に転移させてトナー像を形成する現像装置４と、感光体ドラム１と対向し、記録シートを挟んで感光体ドラム１との間に転写バイアス電界を生成する転写ロール５と、トナー像の転写後に感光体ドラム１に残留するトナーを除去するクリーニング装置６とが設けられている。
そして、感光体ドラム１と転写ロール５との対向部に用紙トレイ（図示しない）から記録シートＰを供給するようになっており、下流側には記録シートＰ上に転写された未定着トナー像を加熱溶融し記録シートＰに圧着する定着装置７が設けられている。
【００２２】
感光体ドラム１は、金属製ドラムの表面に有機感光材料、アモルファスセレン系感光材料、アモルファスシリコン系感光材料等からなる感光体層を形成したものを用いることができる。
【００２３】
帯電装置２は、ステンレススチール、アルミニウム等の導電性を有する金属のロールに高抵抗材料のコーティングを施したものであり、感光体ドラム１に当接され、従動回転するようになっている。そして、所定の電圧が印加されることにより、該ロールと感光体ドラム１との接触部近傍における微小間隙内で継続的な放電を生じ、感光体ドラム１の表面をほぼ一様に帯電するものである。
【００２４】
露光装置３は、画像信号に基づいて点滅するレーザー光を発生し、これをポリゴンミラーによって感光体ドラム１の主走査方向にスキャンするものであり、これにより感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成する。
【００２５】
現像装置４は、ブラックのトナーを収容しており、感光体ドラム１と近接・対向し、感光体ドラム１上の潜像に対応して選択的にトナーを転移し、可視像を形成するものである。
【００２６】
転写ロール５は、導電性もしくは半導電性のロール状部材からなり、感光体ドラム１との間に転写用バイアス電圧を印加することによって、感光体ドラム１上のトナー像を記録シートＰに転写する。
【００２７】
クリーニング装置６は、感光体ドラム１の表面にブレードを圧接し、感光体ドラム１上に残留するトナーを掻き取るように除去するものである。また、ブレードに代えて、ロール状部材によってトナーを掻き取ったり、ブラシによってトナーを掃き出すものであってもよい。
【００２８】
図２は、上記定着装置の概略断面図であり、図３は、図２に示す定着装置で用いられている定着ロール及び電磁誘導加熱装置の軸線方向の断面図であり、図４は、図２に示す定着装置の定着ロールに発生する誘導電流の状態を示す概略図である。
この定着装置７は、本願発明の一実施形態であって、中心軸回りに回転が可能に支持された定着ロール１１と、この定着ロール１１と平行に圧接されて回転する加圧ロール１２と、定着ロール１１の内部に配置され、該定着ロール１１の周面を加熱する電磁誘導加熱装置１３と、この電磁誘導加熱装置に高周波電流を供給する電源装置１４と、この電源装置から電磁誘導加熱装置に供給される電流を制御する制御装置１５と、定着ロール１１の周面の温度を検出する温度検出装置１６とで主要部が構成されている。
【００２９】
上記定着ロール１１は、導電性を有する金属製の円筒状芯金１１ａと、該円筒状芯金１１ａの上に積層された表面離型層１１ｂとで構成されており、図３に示すようにフランジ１７によって画像形成装置の本体フレーム１８に支持されている。
【００３０】
円筒状芯金１１ａは、例えば鉄、磁性ステンレス、ニッケルなどの磁性金属、またはこれら主体の合金を、厚さ２００μｍ〜１ｍｍの円筒状に形成したものが用いられ、電磁誘導で十分な発熱が得られるような固有抵抗値となるように材質及び厚さが選択される。本実施例では、円筒状芯金１１ａは、厚さ０．５ｍｍの鋼によって形成されている。表面離型層１１ｂは、厚さ３０μｍ程度の離型性の高いシート又はコート層であることが好ましく、例えばフッ素樹脂層を用いることができる。
【００３１】
上記加圧ロール１２は、金属製の円筒状芯金１２ａを芯材とし、該芯金１２ａの表面にスポンジやゴムなどの弾性層１２ｂと、更にその表面にフッ素樹脂等からなる離型層１２ｃとを備えている。
【００３２】
上記温度検出装置１６は上記定着ロール１１の表面の温度を検出し、この検出値を制御装置１５に入力するものとなっている。温度を検知するセンサは熱電対やサーミスタ等の接触式のセンサを用いることができるが、非接触式の赤外線センサ等を用いることもできる。
【００３３】
上記電磁誘導加熱装置１３は、定着ロール１１の内側で同軸上に支持された円筒状のコイル支持部材（ボビン）１３ａと、コイル支持部材１３ａに巻き回された螺旋状の励磁コイル１３ｂと、コイル支持部材１３ａの内側に、定着ロール１１の軸線方向に沿って空間を隔てて配列された複数のブロック状の磁性コア１３ｃとで主要部が構成されている。
【００３４】
励磁コイル１３ｂは、本実施例では、互いに絶縁された銅線材を複数本束ねたリッツ線が用いられており、連続したリッツ線がコイル支持部材１３ａの周面に巻き回されている。
【００３５】
上記コイル支持部材１３ａは定着ロール１１の内側で、回転する定着ロール１１とは隔離され、本体フレーム１８によって固定支持されている。コイル支持部材１３ａは、耐熱性のある非磁性材料を用いることが望ましく、ポリカーボネイト、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の耐熱性樹脂、耐熱ガラス又は液晶ポリマー等が用いられる。
【００３６】
磁性コア１３ｃは、キュリー点温度Ｔcが画像定着時の磁性コアの温度Ｔoより高温で、励磁コイル１３ｂの耐熱温度より低温である材料からなる磁性コアＡと、キュリー温度Ｔcが磁性コアＡより高温である材料からなる磁性コアＢとを含むものであり、磁性コアＡと磁性コアＢとが規則的に繰り返し同一直線上に配列される。図２に示すように、この例では磁性コアＡと磁性コアＢとが交互に配列され、その範囲は、この定着装置７による画像定着が可能な最小サイズの記録シートを用いたときに、記録シートが通過しない非通紙領域Ｘに限定されている。そして、通紙領域Ｙには磁性コアＢのみが配列されている。
【００３７】
磁性コアＡ、Ｂは、それぞれが定着ロール１１の周面の幅方向つまり定着ロール１１の軸線方向に一定の長さＬを有しており、互いに隣り合うコア間の隙間ｄは、同じ空間長さとなるように配列されている。この実施の形態では、一つの磁性コアの長さＬは約20ｍｍに、隙間ｄは約2ｍｍに、それぞれ設定されている。
【００３８】
この実施形態では、非通紙領域Ｘにおいて、磁性コアＡと磁性コアＢとが一つおきに交互に配置されているが、配置の仕方はこれに限定されるものではなく、磁性コアＢを２個又は３個配列する毎に磁性コアＡを１個配列するパターンでもよいし、磁性コアＢを１個配列する毎に磁性コアＡを２個又は３個続けて配置するパターン等であってもよい。また、磁性コアＡが通紙領域Ｙに配置されていてもよい。
【００３９】
磁性コア１３ｃとしては、Mn-Zn系フェライト、Ni-Zn系フェライトおよびMn-Mg系フェライトなどの軟磁性を備えるソフトフェライトや、アモルファス合金または積層鋼板などが用いられ、含有する成分によってキュリー温度Ｔcの調整がなされたものである。そして、磁性コアＡはキュリー温度Ｔcが低く設定されており、磁性コアＢはキュリー温度Ｔcが磁性コアＡより高くされている。ただし、上記磁性コアＡのキュリー温度Ｔcも、定着ロール１１の表面がトナー像の定着に適した温度に加熱され維持されているときの磁性コアの温度より高温に設定されている。
【００４０】
上記電源装置１４は、上記励磁コイル１３ｂに高周波電流を供給するものであり、電流値、電圧値、周波数等を変更することができるものとなっている。そして、制御装置１５が、温度検出装置１６による検出値に基づき、電源装置１４から出力される電流のＯＮ／ＯＦＦ及び電力値・周波数を制御し、定着ロール１１の表面がトナー像の定着に適した温度に維持されるように制御するものとなっている。
【００４１】
このような定着装置７では、未定着のトナー像を担持した記録シートＰが搬送されてくると、定着ロール１１と加圧ロール１２との間に送り込まれる。上記定着ロール１１及び加圧ロール１２は、駆動モータ（図示しない）により回転駆動されており、さらに定着ロール１１は電磁誘導加熱装置１３によって周面が所定の温度に加熱される。上記定着ロール１１の加熱は次のように行われる。
【００４２】
電源装置１４から励磁コイル１３ｂに高周波電流が供給されると、図４に示すように、定着ロール１１周面の幅方向（矢印a方向）に磁界が生成消滅を繰り返す。この磁界の変化を妨げる磁界を生じるように円筒状芯金１１ａには周方向（矢印b方向）の誘導電流が発生し、該円筒状芯金１１ａの表皮抵抗に比例してジュール発熱する。これにより、定着ロール１１の周面が加熱される。定着ロール１１の表面温度は、温度検出装置によって検知され、トナー像の定着を行うときには、通紙領域で１００℃〜２２０℃くらいに設定される。
【００４３】
トナー像が担持された記録シートは、上記のように加熱された定着ロール１１と加圧ロール１２との間に送り込まれ、加熱されるとともに加圧される。これにより、熱可塑性樹脂をバインダとするトナーが溶融し、記録シートに圧着されて定着画像となる。
【００４４】
上記のように定着ロール１１と加圧ロール１２との間に送り込まれる記録シートとしては、通常複数種のサイズのものが使用される。最大サイズの記録シートに担持されたトナー像を定着するときには、記録シートが定着ロール１１の軸線方向のほぼ全域を通過し、励磁コイル１３ｂに高周波電流が供給されることによって、定着ロール１１は軸線方向に沿ってほぼ一様に発熱し、定着ロール１１表面の温度もほぼ一様に維持されている。したがって、最大サイズの記録シート上に担持されたトナー像は、一様な条件で定着され、良好な定着画像となる。
【００４５】
一方、小サイズの記録シートにトナー像を定着するときには、記録シートが定着ロール１１の軸線方向の一部のみを通過する。例えば定着ロール１１の幅方向における中央部で記録シートの位置合わせを行うときには中央部付近だけが通紙領域となり、一方の縁で記録シートの位置を合わせる装置では、位置合わせをする側の一部のみが通紙領域となる。そして、その他の非通紙領域は記録シートが通過せず、定着ロール１１と加圧ロール１２とが直接に圧接されるが、定着ロール１１は励磁コイル１３ｂによって形成される磁束にしたがって発熱する。
【００４６】
上記のように小サイズの記録シートに担持されたトナー像の定着時には、通紙領域で温度が測定され、定着に適切な温度に維持されており、通過する記録シート及びトナーに奪われる熱量を充分に補充するように、定着ロールが発熱する。このとき非通紙領域では、記録シート及びトナーに熱が奪われることはなく、供給される熱量が過剰となって非通紙領域に対応する部分の定着ロール及び磁性コアの温度が上昇する。そして、磁性コアの温度が低く設定された磁性コアＡの温度がキュリー点に達すると、磁性コアＡの磁性が失われ、磁束を集める機能が低下して磁性コアＡと対応する部分で定着ロールの発熱量が減少する。したがって、図５に示すように非通紙領域の発熱量は、位置によって一様ではなくなるが、全部のコアが磁性を維持しているとき（図５中に破線で示す曲線イ）に比べて減少する。これにより、定着ロール、励磁コイル及び磁性コアの温度上昇が抑制され、図６に示すように、非通紙領域の温度分布は一様ではなくなるが、許容される温度の範囲に抑えられる。したがって、励磁コイルの損傷等が防止される。
【００４７】
図７は、非通紙領域に配置される全ての磁性コアのキュリー温度を低く設定した比較例の定着装置における発熱量の分布を示したものであり、上記のような本願発明に係る定着装置における定着ロールの発熱量の分布（図６）と比較する。
【００４８】
非通紙領域に配置される全ての磁性コアのキュリー温度を低く設定すると、非通紙領域の温度が上昇し、この温度がキュリー点に達したときの発熱量は、図７中に実線で示すように本願発明に係る定着装置より大きく低減される。しかし、非通紙領域の全域でコアの磁性が失われるために、励磁コイルへの通電によって生成される磁束の分布が大きく変動し、インバータ電源の負荷が大きく変動する。
【００４９】
これに対し、本願発明に係る定着装置における発熱量を低減する効果は、図６に示すように、比較例の定着装置よりは小さい。しかし、散逸する熱量との均衡によって定着ロール等の温度の上昇を抑制することができれば、低減量を過度に大きくする必要はない。また、本願発明に係る定着装置では、非通紙領域に配置されたコアの全部が磁性を失うのではなく、一部のみが磁性を失うものであり、磁束の状態の変化が少なく、インバータ電源の負荷変動を小さく抑えることができる。したがって、キュリー温度の低い磁性コアＡとキュリー温度の高い磁性コアＢとの配置・配列によって、定着ロールの温度上昇を抑制することと、インバータ電源の負荷変動を小さく抑えることとの両立が可能となるものである。
【００５０】
なお、使用する記録シートのサイズが、最大サイズと最小サイズのとの中間にある中サイズのものであるときには、連続して定着を行うと定着ロール等の軸方向の温度分布が、使用する記録シートのサイズに応じた非通紙領域で上昇し、この部分に配置された磁性コアＡのみの磁性が失われる。したがって、定着ロールの発熱量の分布は、図６に破線で示す曲線ロのようになり、非通紙領域では図８に示すような温度分布となるが過度の温度上昇が抑えられる。また、通紙領域ではキュリー温度の低い磁性コアＡが配置されていても定着に適切な温度が維持される。
【００５１】
次に、本願発明の他の実施形態について説明する。
図９は本願発明の他の実施形態である定着装置の概略断面図である。
この定着装置は、図２に示す装置の定着ロールに代えて、無端状の定着ベルト２１を用いたものであり、この定着ベルト２１が加圧ロール２２に圧接され、これらの間に未定着トナー像を担持した記録シートが送り込まれる。定着ベルト２１は、ポリイミド等の耐熱性樹脂フィルムを基層２１ａとし、その上に電磁誘導による発熱層２１ｂとして厚さが５μｍの銅層が積層されたものである。また、銅層の上にはフッ素樹脂からなる離型層（図示しない）が形成されている。定着ベルト２１の内側には円筒状の走行ガイド２３が配置されており、この走行ガイド２３に支持された圧力パッド２４によって定着ベルト２１が加圧ロール２２に押圧されている。そして、加圧ロール２２の回転に従動し、走行ガイド２３に案内されて周回移動するものとなっている。
【００５２】
電磁誘導加熱装置２５は円筒状の走行ガイド２３の内側に配置されており、図１に示す定着装置で用いられるものと同じ構成を備えている。磁性コア２５ｃは複数のブロック状に分割され、コイル支持部材２５ａの内側に空間を隔てて配列されている。そして、励磁コイル２５ｂに電源装置（図示しない）から交番電流が供給され、定着ベルト２１の発熱層２１ｂに周方向の電流を誘導して発熱させるものとなっている。
【００５３】
この定着装置の場合も、図２に示した定着装置と同様に、定着部材の非通紙領域の異常な温度上昇を抑えるとともに、インバータ電源の負荷変動を小さくし、励磁コイルへ高周波電流の供給を安定して行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本願発明の一実施形態である定着装置を備える画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本願発明の一実施形態である定着装置の概略断面図である。
【図３】図２に示す定着装置が備える定着ロール及び電磁誘導加熱装置の軸線方向の断面図である。
【図４】図２に示す定着装置の定着ロールに発生する誘導電流の状態を示す概略図である。
【図５】図２に示す定着装置における、定着ロールの発熱量の分布と磁性コアとの関係を示す概略図である。
【図６】図２に示す定着装置における、定着ロールの周面の温度分布と磁性コアとの関係を示す概略図である。
【図７】従来の定着装置における、定着ロールの発熱量の分布と磁性コアとの関係を示す概略図である。
【図８】図２に示す定着装置に異なるサイズの記録シート連続して通過させたときの、定着ロールの周面の温度分布と磁性コアとの関係を示す概略図である。
【図９】本願発明の他の実施形態である定着装置の概略断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１：感光体ドラム、  ２：帯電装置、  ３：露光装置、  ４：現像装置、  ５：転写ロール、  ６：クリーニング装置、  ７：定着装置、  Ｐ：記録シート、  １１：定着ロール、  １２、２２：加圧ロール、  １３、２５：電磁誘導加熱装置、  １３ａ、２５ａ：コイル支持部材、  １３ｂ、２５ｂ：励磁コイル、  １３ｃ、２５ｃ：磁性コア、  Ａ：キュリー温度の低い磁性コア、  Ｂ：キュリー温度の高い磁性コア、  １４：電源装置、  １５：制御装置、  １６：温度検出装置、  １７：フランジ、  １８：本体フレーム、  ２１：定着ベルト、  ２３：走行ガイド、  ２４：圧力パッド
【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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