(57)【要約】【課題】  例えば連続して多数回の定着処理を行う場合にも、励磁手段それ自体が高温となることがなく、発熱部材において優れた発熱効率が得られ、これにより画像形成について高いエネルギー効率を得ることができる定着装置および画像形成装置を提供すること。【解決手段】  定着装置は、加熱回転体と、この加熱回転体に圧接されて定着ニップ部を形成する加圧回転体とよりなり、加熱回転体は、電磁誘導方式によって発熱する円弧状部分を含む発熱部材を具え、当該発熱部材を発熱させる励磁手段が、前記発熱部材によって形成される高熱対流領域の外側の非高熱対流領域に配置されており、当該高熱対流領域は、発熱部材の円弧に係る曲率中心位置における水平面からの仰角が４５°以上の領域であることを特徴とする。【選択図】  図２
2005321626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱回転体と、この加熱回転体に圧接されて定着ニップ部を形成する加圧回転体とよりなり、
加熱回転体は、電磁誘導方式によって発熱する円弧状部分を含む発熱部材を具え、当該発熱部材を発熱させる励磁手段が、前記発熱部材によって形成される高熱対流領域の外側の非高熱対流領域に配置されており、当該高熱対流領域は、発熱部材の円弧に係る曲率中心位置における水平面からの仰角が４５°以上の領域であることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
励磁手段が、前記発熱部材の円弧状部分に沿って伸びる円弧状の形態を有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】
加熱回転体が、円筒状の発熱部材により構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
加熱回転体が、無端走行路に沿って走行するベルト状部材と、このベルト状部材を懸架する、電磁誘導方式によって発熱する、無端走行路に沿って配置される円弧状部分を含む発熱部材およびベルト状部材を介して加圧回転体に圧接されるベルト押圧体とよりなることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
無端走行路に沿って走行する、電磁誘導方式によって発熱するベルト状回転体と、無端走行路に沿って配置される円弧状部分を含む支持部材と、この支持部材と共にベルト状回転体を懸架するベルト押圧体と、ベルト状回転体を介してベルト押圧体に圧接されて定着ニップ部を形成する加圧回転体とよりなり、
ベルト状回転体を発熱させる励磁手段が、ベルト状回転体によって形成される高熱対流領域の外側の非高熱対流領域に配置されており、当該高熱対流領域は、前記支持部材の円弧に係る曲率中心位置における水平面からの仰角が４５°以上の領域であることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一に記載の定着装置を具える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、加熱源として電磁誘導方式による誘導発熱機構を有する定着装置およびこの定着装置を具える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの電子写真式の画像形成装置においては、転写材上に転写されたトナー像を定着するに際して、例えば、加熱源を具える加熱回転体と、この加熱回転体に圧接されて定着ニップ部を形成するよう設けられた加圧ローラとの間に転写材を通過させることによりトナー像を定着する、熱ローラ定着方式やベルト定着方式などが広く利用されている。
【０００３】
加熱回転体の加熱源としては、従来、例えばハロゲンヒータランプが用いられてきたが、近年、省エネルギー化を図るために、エネルギー効率の高い加熱方式として、誘導コイルを用いた電磁誘導方式の採用が検討されており、このような定着装置の加熱源としては、電磁誘導方式により発熱する発熱回転体と、この発熱回転体の外側に設置された誘導コイルなどよりなる励磁手段とを具え、誘導コイルにより発熱部材に誘導電流が発生され、この誘導電流によるジュール熱により発熱部材が所望の温度に昇温される構成の誘導発熱機構が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
加熱源としてこのような誘導発熱機構を用いると、例えば加熱源としてハロゲンヒータランプなどを用いる場合よりも、定着処理に要する温度状態を迅速に実現することができるために、画像形成動作におけるウォームアップタイムを短縮することができ、これにより、画像形成装置の消費電力を低減させることができる。
【０００５】
ところが、電磁誘導方式による発熱部材における発熱効率は、誘導コイルそれ自体の温度に依存し、その温度が高いほどその励磁機能が低下して当該発熱効率が低くなるので、特に、連続して多数回の定着処理を行う場合に、発熱部材における発熱効率が低いものとなる、という問題がある。
【特許文献１】特開２００２−８２５４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、例えば連続して多数回の定着処理を行う場合にも、励磁手段それ自体が高温となることがなく、発熱部材において優れた発熱効率が得られ、これにより画像形成について高いエネルギー効率を得ることができる定着装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上記の定着装置を具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】
【０００７】
本発明の定着装置は、加熱回転体と、この加熱回転体に圧接されて定着ニップ部を形成する加圧回転体とよりなり、
加熱回転体は、電磁誘導方式によって発熱する円弧状部分を含む発熱部材を具え、当該発熱部材を発熱させる励磁手段が、前記発熱部材によって形成される高熱対流領域の外側の非高熱対流領域に配置されており、当該高熱対流領域は、発熱部材の円弧に係る曲率中心位置における水平面からの仰角が４５°以上の領域であることを特徴とする。
【０００８】
本発明の定着装置においては、励磁手段が、前記発熱部材の円弧状部分に沿って伸びる円弧状の形態を有する構成とすることができる。
また、本発明の定着装置においては、加熱回転体が円筒状の発熱部材により構成されているものとすることができる。
また、本発明の定着装置においては、加熱回転体が、無端走行路に沿って走行するベルト状部材と、このベルト状部材を懸架する、電磁誘導方式によって発熱する、無端走行路に沿って配置される円弧状部分を含む発熱部材およびベルト状部材を介して加圧回転体に圧接されるベルト押圧体とよりなる構成とすることができる。
【０００９】
本発明の定着装置は、無端走行路に沿って走行する、電磁誘導方式によって発熱するベルト状回転体と、無端走行路に沿って配置される円弧状部分を含む支持部材と、この支持部材と共にベルト状回転体を懸架するベルト押圧体と、ベルト状回転体を介してベルト押圧体に圧接されて定着ニップ部を形成する加圧回転体とよりなり、
ベルト状回転体を発熱させる励磁手段が、ベルト状回転体によって形成される高熱対流領域の外側の非高熱対流領域に配置されており、当該高熱対流領域は、前記支持部材の円弧に係る曲率中心位置における水平面からの仰角が４５°以上の領域であることを特徴とする。
本発明の画像形成装置は、上記に記載の定着装置を具えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の定着装置によれば、発熱部材を発熱させる励磁手段が、当該発熱部材の熱対流の影響が小さい、非高熱対流領域に配置されるので、例えば連続して多数回の定着処理を行う場合にも、励磁手段が発熱部材によって生ずる熱対流の影響を直接的に受けることがないために、励磁手段それ自体が昇温することを有効に抑止することができてその励磁機能の低下が抑止され、これにより、励磁手段による発熱部材に対する優れた発熱効率が得られ、その結果、画像形成について高いエネルギー効率を得ることができる。
【００１１】
本発明の画像形成装置によれば、上記の定着装置を具えているために、画像形成について高いエネルギー効率を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明について図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の画像形成装置の構成の一例を示す説明図である。
この例における画像形成装置は、カラー画像形成装置であって、画像形成装置本体内に、原稿を光学的に走査して原稿画像を読み取って画像データを形成する画像読取部１と、当該画像読取部１よりの画像データに基づいて、各々表面にトナー像が形成される感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと、この感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに対してトナー像を形成するための現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、この現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの各々で形成されたトナー像を、当該感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを圧接する圧接用ローラ１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋよりなる一次転写部１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋによって一次転写して担持するための中間転写体１８と、当該中間転写体１８の表面に形成された一次転写トナー像を紙などの転写材Ｐの表面に転写する二次転写部１９と、転写材Ｐの表面に転写された二次転写トナー像を加熱により定着させるための定着装置２０と、転写材Ｐを搬送する搬送機構と、可視画像形成が完了した転写材Ｐ（図２参照）を排出する排出口５とを備えてなる。
同図において、１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋの各々は感光体用クリーニング部、１７Ｓは中間転写体用クリーニング部であり、８ａ、８ｂ、８ｃは転写材収容カセットである。
【００１４】
感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋは、例えば複数のローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄによって移動可能に支持された、図１において矢印方向に循環移動する無端状ベルトよりなる中間転写体１８の直線状の下向部分に沿って、当該中間転写体１８の循環方向に並列配置されており、これらの感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの各々に対応するよう現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが配置されている。
ここで、現像装置１０Ｙによれば黄色のトナー像が形成され、現像装置１０Ｍによればマゼンタ色のトナー像が形成され、現像装置１０Ｃによればシアン色のトナー像が形成され、現像装置１０Ｋによれば黒色のトナー像が形成される。
【００１５】
現像装置１０Ｙには、中間転写体１８と転写位置において順方向（図１において矢印方向）に移動するよう回転する感光体１１Ｙの外周面領域に、その回転方向に沿って、当該感光体１１Ｙを、例えばグリッドとコロナ放電ワイヤによるコロナ放電によって一様に帯電するための帯電器１２Ｙと、一様に帯電した感光体１１Ｙに対して画像読取部１の画像データに基づいて、例えばレーザーダイオード（図示せず）からレーザー光を放射して露光を行うことにより、その表面に静電荷像を形成する像露光部１３Ｙと、感光体１１Ｙの表面に形成された静電荷像を現像する現像器１４Ｙとが備えられている。
また、他の現像装置１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋも、各々、上記の現像装置１０Ｙと同様の構成を有するものとされている。
【００１６】
このような画像形成装置においては、４つの現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋのすべてが作動されることにより、いわゆるフルカラーのカラー画像を形成することができると共に、当該４つの現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋのうちの１つである現像装置１０Ｋを選択的に用いることにより、例えば黒色のトナーのみによりモノクロ画像を形成することができる。
【００１７】
定着装置２０は、図２に示すように、加熱源として電磁誘導方式の誘導発熱機構を具えるものであって、転写材Ｐの未定着トナー像が形成された一面（図２においては、例えば下面）に接するよう配置された発熱回転体である発熱ローラ２１と、これに圧接されて定着ニップ部Ｎが形成されるよう設けられた加圧回転体である加圧ローラ２３と、発熱ローラ２１の外側に配置されて当該発熱ローラ２１を発熱させる励磁手段２７とにより構成されている。
【００１８】
発熱ローラ２１は、図２において矢印方向に回転する、電磁誘導方式によって発熱する円筒状の形状を有する、搬送される転写材Ｐの幅方向に伸びる、例えば炭素鋼管（ＳＴＫＭ）などの導電体よりなる発熱用芯金２１Ａよりなる発熱部材の外周面に、フッ素樹脂などよりなる被覆層２１Ｂが形成されたものである。
この発熱ローラ２１の外径は、例えば３０〜８０ｍｍとされる。
【００１９】
また、発熱ローラ２１を構成する発熱用芯金２１Ａの肉厚は、下記式（１）により算出される電流浸透深さ以上の大きさであることが好ましく、例えば０．５〜２ｍｍとされる。
式（１）：電流浸透深さ＝（１／π・Ｆ・μ・ρ）1/2 
ただし、上記式（１）において、Ｆは誘導コイル２５に接続される、図示しない高周波電源の周波数（Ｈｚ）であり、μは発熱用芯金２１Ａを構成する導電体の透磁率（Ｈ／ｍ）であり、ρは導電体の電気伝導率（１／Ω・ｍ）である。
【００２０】
被覆層２１Ｂは、トナーが付着することを防止するための離型層としての機能を有する層であって、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体（ＦＥＰ）などのフッ素樹脂を含有する離型性樹脂などよりなり、その厚さが２０〜５０μｍであることが好ましい。
この被覆層２１Ｂは、具体的に、例えば（１）ディスパージョン状態の離型性樹脂を塗布焼成することにより、厚さ２０〜５０μｍに形成する手段、（２）厚さ２０〜５０μｍに成形された離型性樹脂チューブを被覆接着することによって形成する手段、その他の手段により形成することができる。
【００２１】
加圧ローラ２３は、発熱ローラ２１に従動して回転するものであり、例えば炭素鋼管（ＳＴＫＭ）などの導電体よりなる芯金２３Ａの外周面に、例えばシリコーンゴムなどのゴム弾性体よりなる弾性層２３Ｂが形成されており、この弾性層２３Ｂの外周面に例えばフッ素樹脂などよりなる被覆層２３Ｃが形成されてなるものである。
【００２２】
励磁手段２７は、例えばフェライトなどの高透磁率の材料よりなる、発熱ローラ２１の軸方向に伸びる保持部材２８の表面上において、コイル形成用ワイヤを発熱ローラ２１の軸方向における一方向に伸びる部分と、これに続いて発熱ローラ２１の周方向における一方向に伸びる部分と、これに続いて軸方向における他方向に伸びる部分と、これに続いて発熱ローラ２１の周方向における他方向に伸びる部分とが連続して形成された渦巻き状の誘導コイル２５が、湾曲板状の保持部材２８の内面に形成されてなり、発熱ローラ２１の円弧状部分に沿って配置されて構成されている。
そして、誘導コイル２５に高周波電源（図示せず）が接続されることにより誘導発熱機構が構成されている。
【００２３】
励磁手段２７は、発熱ローラ２１の円弧に係る曲率中心位置における水平面からの仰角θが４５°以上の高熱対流領域αの外側の非高熱対流領域βにおいて、発熱ローラ２１の外周面に沿って配置されている。
具体的に、この例の定着装置２０において、励磁手段２７は、発熱ローラ２１に対して加圧ローラ２３と反対側における発熱ローラ２１の下方において、曲率中心位置から約１２０°にわたる領域に配置されている。
【００２４】
図２において、２９は、発熱ローラ２１の表面に近接した状態で設けられた非接触型の温度検知手段であり、この温度検知手段２９によって発熱ローラ２１の表面の温度が検知され、これに基づいて、発熱ローラ２１の表面の温度が設定温度域に維持されるよう、例えば、誘導コイル２５に供給される高周波電流が制御される。
【００２５】
以上のような画像形成装置の動作は次のとおりである。
すべての現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが作動されてカラー画像を形成する場合には、画像読取部１によって原稿の画像が読み込まれて画像データが得られ、この画像データに基づいて、各々の現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの像露光部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおいて露光を行うことにより、感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの各々の表面に静電荷像が形成され、この静電荷像の現像が現像器１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋで行われることにより異なる色のトナー像が得られる。そして、感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面に形成された各々のトナー像を、一次転写部１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋにおいてこの順に循環移動する中間転写体１８の表面に転写することにより一次転写トナー像が重畳されて形成される。
ここで、一次転写後の感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋは、それぞれ感光体用クリーニング部１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋを通過することにより、表面に残留しているトナーが除去される。
一方、搬送機構により、例えば転写材収容カセット８ａから転写材Ｐが送り出され、中間転写体１８と同期した状態で二次転写部１９に向けて搬送される。
【００２６】
このようにして中間転写体１８の表面に形成された一次転写トナー像は、二次転写部１９において搬送された転写材Ｐに二次転写される。その後、二次転写トナー像が転写された転写材Ｐは、定着装置２０に向かって搬送され、当該定着装置２０においてトナー像が熱定着されて転写材Ｐに原稿の画像に対応した可視画像が形成される。そして、この可視画像が形成された転写材Ｐは、搬送機構によって搬送されて排出口５から外部に排出され、これにより、カラー画像が形成される。
また、転写材Ｐが分離された後の中間転写体１８は、中間転写体用クリーニング部１７Ｓを通過することにより、表面に残留しているトナーが除去される。
【００２７】
一方、４つの現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋのうち１つの現像装置のみが作動されてモノクロ画像を形成する場合には、画像読取部１によって原稿の画像が読み込まれた画像データに基づいて、現像装置１０Ｋのみにより感光体１１Ｋの表面にトナー像が形成され、一次転写部１５Ｋにおいて一次転写が行われること以外は上述のカラー画像を形成する場合と同様の画像形成プロセスが行われることにより、モノクロ画像が形成される。
【００２８】
定着装置２０においては、高周波電源より誘導コイル２５に高周波電流が供給されて誘導磁束が発生し、誘導コイル２５の周りに交番磁界が形成され、この交番磁界が導電体よりなる発熱用芯金２１Ａを有する発熱ローラ２１に作用することにより、この発熱用芯金２１Ａの内部に誘導磁束を打ち消す方向の誘導電流が発生してジュール熱を発生させ、これにより発熱用芯金２１Ａが発熱し、従って、発熱ローラ２１が発熱する。
【００２９】
然るに、この定着装置２０においては、発熱ローラ２１を発熱させる誘導コイル２５が、非高熱対流領域βに配置されているが、この非高熱対流領域βは、誘導コイル２５によって発熱した発熱ローラ２１の熱対流の影響が小さい領域であり、例えば連続して多数回の定着処理を行う場合にも、誘導コイル２５が発熱ローラ２１の熱対流によって積極的に加熱されることがないために、誘導コイル２５それ自体が昇温することを有効に抑止することができてその励磁機能の低下が抑止され、これにより、誘導コイル２５による発熱ローラ２１に対する優れた発熱効率が得られ、その結果、画像形成について高いエネルギー効率を得ることができる。
【００３０】
このような定着装置２０を具えてなる画像形成装置によれば、画像形成について高いエネルギー効率を得ることができる。
【００３１】
＜第２の実施の形態＞
図３は、本発明の定着装置の構成の他の一例を示す説明図である。
この例の定着装置３０は、加熱源として誘導発熱機構を具え、無端走行路に沿って走行する、無端状の定着ベルト３１１と、この定着ベルト３１１を懸架する、電磁誘導方式によって発熱する、その円弧状部分が無端走行路に沿って配置される発熱ローラ３１２、および定着ベルト３１１を介して加圧ローラ３３に圧接されて定着ニップ部Ｎを形成させる押圧ローラ３１３よりなるベルト押圧体とよりなる加熱回転体を具える、いわゆるベルト定着方式のものであり、転写材Ｐの未定着トナー像が形成された一面（図３においては、例えば右面）に接するよう押圧ローラ３１３が配置され、発熱ローラ３１２の外側に、当該発熱ローラ３１２を発熱させる励磁手段３７が配置されることにより、構成されている。
【００３２】
発熱ローラ３１２は、ローラ形状を有し、搬送される転写材Ｐの幅方向に伸びる、例えば炭素鋼管（ＳＴＫＭ）などの導電体よりなる発熱用芯金３１２Ａよりなる発熱部材の外周面に、フッ素樹脂などよりなる被覆層３１２Ｂが形成されたものである。
この発熱ローラ３１２の外径は、例えば３０〜８０ｍｍとされ、発熱ローラ３１２を構成する発熱用芯金３１２Ａの肉厚は、前述した上記式（１）によって算出される電流浸透深さ以上の大きさであることが好ましく、例えば０．５〜２ｍｍとされる。
被覆層３１２Ｂは、第１の実施の形態における被覆層２１Ｂと同様の材料を用いて形成することができる。
【００３３】
押圧ローラ３１３は、例えば鉄、アルミニウムなどの円筒状芯金にシリコーンスポンジゴムなどの弾性体を被覆させたもので構成されている。
【００３４】
定着ベルト３１１としては、無端状のベルト基材の表面に弾性層を介して被覆層が形成されてなるものを好適に用いることができる。
ベルト基材を構成する材料としては、例えばポリイミドなどの樹脂材料を用いることができる。このベルト基材の厚みは、例えば５０〜９０μｍである。
弾性層を構成する材料としては、例えばシリコーンゴムなどを用いることができ、この弾性層の厚みは、例えば０．２ｍｍである。
被覆層を構成する材料としては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）などのフッ素樹脂を用いることができる。この被覆層の厚みは、例えば２０〜５０μｍである。
【００３５】
加圧ローラ３３は、第１の実施の形態における加圧ローラ２３と同様の材料により構成されるものである。
【００３６】
励磁手段３７は、第１の実施の形態における励磁手段２７と同様の構成を有し、発熱ローラ３１２の円弧状部分に沿って伸びる状態に配置されており、そして、励磁手段３７を構成する誘導コイル３５に高周波電源（図示せず）が接続されることにより誘導発熱機構が構成されている。
【００３７】
図３において、３９は、定着ベルト３１１の表面に近接した状態で設けられた、非接触型の温度検知手段であり、この温度検知手段３９によって定着ベルト３１１の表面の温度が検知され、これに基づいて、定着ベルト３１１の表面の温度が設定温度域に維持されるよう、誘導コイル３５に供給される高周波電流が制御される。
【００３８】
そして、励磁手段３７は、発熱ローラ３１２の円弧に係る曲率中心位置における仰角θが４５°以上の高熱対流領域αの外側の非高熱対流領域βにおいて、発熱ローラ３１２の外周面に沿うと共に、定着ベルト３１１の無端走行路と交差しないよう、配置されている。  具体的に、この例の定着装置３０において、励磁手段３７は、発熱ローラ３１２に対して押圧ローラ３１３と反対側における発熱ローラ３１２の斜め下方において、曲率中心位置から約１２０°にわたる領域に配置されている。
【００３９】
この例の画像形成装置においては、定着装置３０の加圧ローラ３３が、適宜の駆動源により回転駆動されることにより押圧ローラ３１３が定着ベルト３１１を介して回転され、さらに定着ベルト３１１を介して発熱ローラ３１２が従動回転されて、これにより定着ベルト３１１と加圧ローラ３３とにより転写材Ｐが挟圧されながら搬送されて、定着処理が行われる。
【００４０】
誘導発熱機構においては、高周波電源より誘導コイル３５に高周波電流が供給されて誘導磁束が発生し、誘導コイル３５の周りに磁界が形成され、この磁界が導電体よりなる発熱用芯金３１２Ａに作用することにより、この発熱用芯金３１２Ａの内部に誘導磁束を打ち消す方向の誘導電流が発生してジュール熱を発生させ、これにより発熱用芯金３１２Ａが発熱し、その結果、定着ベルト３１１が加熱される。
【００４１】
この例の画像形成装置においては、励磁手段３７が非高熱対流領域βに配置されていることにより、第１の実施の形態におけるものと同様の作用、効果を得ることができる。
【００４２】
＜第３の実施の形態＞
この例の定着装置４０は、加熱源として誘導発熱機構を具え、無端走行路に沿って走行する、電磁誘導方式によって発熱する無端状の発熱ベルト４１１と、この発熱ベルト４１１を懸架する、その円弧状部分が無端走行路に沿って配置される支持ローラ４１２と、この支持ローラ４１２と共に発熱ベルト４１１を懸架する押圧ローラ４１３よりなるベルト押圧体と、発熱ベルト４１１を介して押圧ローラ４１３に圧接されて定着ニップ部Ｎを形成する加圧ローラ４３とよりなる、いわゆるベルト定着方式のものであり、転写材Ｐの未定着トナー像が形成された一面に接するよう押圧ローラ４１３が配置され、支持ローラ４１２の外側に、当該発熱ベルト４１１を発熱させる励磁手段４７が配置されることにより、構成されている。
【００４３】
発熱ベルト４１１は、電磁誘導方式によって発熱する発熱部材であって、無端状のベルト基材を構成する材料として、例えばニッケルなどの導電体を用いて形成されており、ベルト基材の表面に弾性層を介して被覆層が形成されてなるものである。
このベルト基材の厚みは、例えば４０〜６０μｍである。
弾性層を構成する材料としては、例えばシリコーンゴムなどを用いることができ、この弾性層の厚みは、例えば０．２ｍｍである。
被覆層を構成する材料としては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）などのフッ素樹脂を用いることができる。この被覆層の厚みは、例えば２０〜５０μｍである。
【００４４】
加圧ローラ４３は、第１の実施の形態における加圧ローラ２３と同様の材料により構成されるものである。また、押圧ローラ４１３は、第２の実施の形態における押圧ローラ３１３と同様の材料により構成されるものである。
支持ローラ４１２は、例えば炭素鋼管（ＳＴＫＭ）などの導電体よりなる円筒体により構成されている。
【００４５】
励磁手段４７は、第１の実施の形態における励磁手段２７と同様の構成を有し、支持ローラ４１２の円弧状部分に沿って伸びる状態に配置されており、そして、励磁手段４７を構成する誘導コイル４５に高周波電源（図示せず）が接続されることにより誘導発熱機構が構成されている。
【００４６】
図４において、４９は、発熱ベルト４１１の表面に近接した状態で設けられた、非接触型の温度検知手段であり、この温度検知手段４９によって発熱ベルト４１１の表面の温度が検知され、これに基づいて、発熱ベルト４１１の表面の温度が設定温度域に維持されるよう、誘導コイル４５に供給される高周波電流が制御される。
【００４７】
そして、励磁手段４７は、支持ローラ４１２の円弧に係る曲率中心位置における仰角θが４５°以上の高熱対流領域αの外側の非高熱対流領域βにおいて、支持ローラ４１２の外周面に沿うと共に、発熱ベルト４１１の無端走行路と交差しないよう、配置されている。具体的に、この例の定着装置４０において、励磁手段４７は、支持ローラ４１２に対して押圧ローラ４１３と反対側における支持ローラ４１２の斜め下方において、曲率中心位置から約１２０°にわたる領域に配置されている。
【００４８】
この例の画像形成装置においては、定着装置４０の加圧ローラ４３が、適宜の駆動源により回転駆動されることにより押圧ローラ４１３が発熱ベルト４１１を介して回転され、さらに発熱ベルト４１１を介して支持ローラ４１２が従動回転されて、これにより発熱ベルト４１１と加圧ローラ４３とにより転写材Ｐが挟圧されながら搬送されて、定着処理が行われる。
【００４９】
誘導発熱機構においては、高周波電源より誘導コイル４５に高周波電流が供給されて誘導磁束が発生し、誘導コイル４５の周りに磁界が形成され、この磁界が導電体よりなる発熱ベルト４１１に作用することにより、この発熱ベルト４１１の内部に誘導磁束を打ち消す方向の誘導電流が発生してジュール熱を発生させ、これにより発熱ベルト４１１が発熱する。
また、この定着装置４０においては、発熱ベルト４１１が発熱することに加えて、導電体よりなる芯金を有する支持ローラ４１２が発熱するので、高い熱効率で定着処理を行うことができる。
【００５０】
この例の画像形成装置においては、励磁手段４７が非高熱対流領域βに配置されていることにより、第１の実施の形態におけるものと同様の作用、効果を得ることができる。
【００５１】
＜第４の実施の形態＞
この例の定着装置５０は、加熱源として誘導発熱機構を具え、無端走行路に沿って走行する、無端状の定着ベルト５１１と、この定着ベルト５１１を懸架する、電磁誘導方式によって発熱する、その円弧状部分が無端走行路に沿って配置される発熱部材５１２、および定着ベルト５１１を介して加圧ローラ５３に圧接されて定着ニップ部Ｎを形成させる押圧ローラ５１３よりなるベルト押圧体とよりなる加熱回転体を具える、いわゆるベルト定着方式のものであり、転写材Ｐの未定着トナー像が形成された一面に接するよう押圧ローラ５１３が配置され、発熱部材５１２の外側に、当該発熱部材５１２を発熱させる励磁手段５７が配置されることにより、構成されている。
【００５２】
発熱部材５１２は、例えば、円弧状部分と開口部分とよりなる半円筒状の形状を有するものであり、例えば炭素鋼管（ＳＴＫＭ）などの導電体よりなる発熱用芯金５１２Ａの外周面に、フッ素樹脂などよりなる被覆層５１２Ｂが形成されたものである。
この発熱部材５１２を含む円筒体の外径は、例えば３０〜８０ｍｍとされ、発熱部材５１２を構成する発熱用芯金５１２Ａの肉厚は、前述した上記式（１）によって算出される電流浸透深さ以上の大きさであることが好ましく、例えば１〜３ｍｍとされる。
被覆層５１２Ｂは、第１の実施の形態における被覆層２１Ｂと同様の材料を用いて形成することができる。
この発熱部材５１２は、押圧ローラ５１３にその開口部分が対向するよう配置されており、これにより、定着ベルト５１１を懸架させることができる。
【００５３】
加圧ローラ５３は、第１の実施の形態における加圧ローラ２３と同様の材料により構成されるものである。また、押圧ローラ５１３および定着ベルト５１１は、それぞれ、第２の実施の形態における押圧ローラ３１３および定着ベルト３１１と同様の材料により構成されるものである。
【００５４】
励磁手段５７は、第１の実施の形態における励磁手段２７と同様の構成を有し、発熱部材５１２の円弧状部分に沿って伸びる状態に配置されており、そして、励磁手段５７を構成する誘導コイル５５に高周波電源（図示せず）が接続されることにより誘導発熱機構が構成されている。
【００５５】
図５において、５９は、定着ベルト５１１の表面に近接した状態で設けられた、非接触型の温度検知手段であり、この温度検知手段５９によって定着ベルト５１１の表面の温度が検知され、これに基づいて、定着ベルト５１１の表面の温度が設定温度域に維持されるよう、誘導コイル５５に供給される高周波電流の大きさが制御される。
【００５６】
そして、誘導コイル５５は、発熱部材５１２の円弧に係る曲率中心位置における仰角θが４５°以上の高熱対流領域αの外側の非高熱対流領域βにおいて、発熱部材５１２の外周面に沿うと共に、定着ベルト５１１の無端走行路と交差しないよう、配置されている。
具体的に、この例の定着装置５０において、励磁手段５７は、発熱部材５１２に対して押圧ローラ５１３と反対側における発熱部材５１２の斜め下方において、曲率中心位置から約１２０°にわたる領域に配置されている。
【００５７】
このような発熱部材５１２は固定されて配置されており、加圧ローラ５３が適宜の駆動源により回転駆動されることにより、定着ベルト５１１が発熱部材５１２の円弧状部分を摺動しながら循環移動され、さらに押圧ローラ５１３が定着ベルト５１１を介して回転され、これにより定着ベルト５１１と加圧ローラ５３とにより転写材Ｐが挟圧されながら搬送されて、定着処理が行われる。
【００５８】
誘導発熱機構においては、高周波電源より誘導コイル５５に高周波電流が供給されて誘導磁束が発生し、誘導コイル５５の周りに磁界が形成され、この磁界が導電体よりなる発熱用芯金５１２Ａに作用することにより、この発熱用芯金５１２Ａの内部に誘導磁束を打ち消す方向の誘導電流が発生してジュール熱を発生させ、これにより発熱用芯金５１２Ａが発熱し、その結果、定着ベルト５１１が加熱される。
【００５９】
この例の画像形成装置においては、励磁手段５７が非高熱対流領域βに配置されていることにより、第１の実施の形態におけるものと同様の作用、効果を得ることができる。
【００６０】
以上、本発明について説明したが、本発明の画像形成装置においては、上記の態様に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、以上においては、本発明の定着装置をモノクロ画像形成装置に適用した場合について説明したが、当該定着装置は、これに限定されるものではなく、例えばカラー画像形成装置などに適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の画像形成装置の構成の一例を示す説明図である。
【図２】本発明の定着装置の構成の一例を示す説明図である。
【図３】本発明の定着装置の他の構成の一例を示す説明図である。
【図４】本発明の定着装置の更に他の構成の一例を示す説明図である。
【図５】本発明の定着装置のまた更に他の構成の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１    画像読取部
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ    ローラ
５      排出口
８ａ、８ｂ、８ｃ    転写材収容カセット
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ    現像装置
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ    感光体
１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ    帯電器
１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ    像露光部
１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ    現像器
１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ    一次転写部
１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋ    圧接用ローラ
１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋ    感光体用クリーニング部
１７Ｓ  中間転写体用クリーニング部
１８    中間転写体
１９    二次転写部
２０    定着装置
２１    発熱ローラ
２１Ａ  発熱用芯金
２１Ｂ  被覆層
２３    加圧ローラ
２３Ａ  芯金
２３Ｂ  弾性層
２３Ｃ  被覆層
２５    誘導コイル
２７    励磁手段
２８    保持部材
２９    温度検知手段
３０    定着装置
３１１  定着ベルト
３１２  発熱ローラ
３１２Ａ  発熱用芯金
３１２Ｂ  被覆層
３１３  押圧ローラ
３３    加圧ローラ
３５    誘導コイル
３７    励磁手段
３９    温度検知手段
４０    定着装置
４１１  発熱ベルト
４１２  支持ローラ
４１３  押圧ローラ
４３    加圧ローラ
４５    誘導コイル
４７    励磁手段
４９    温度検知手段
５０    定着装置
５１１  定着ベルト
５１２  発熱部材
５１２Ａ  発熱用芯金
５１２Ｂ  被覆層
５１３  押圧ローラ
５３    加圧ローラ
５５    誘導コイル
５７    励磁手段
５９    温度検知手段
α      高熱対流領域
β      非高熱対流領域
Ｎ      定着ニップ部
Ｐ      転写材
【図１】
2005321626.tif 000003
【図２】
2005321626.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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