(57)【要約】【課題】  定着ベルトの表面温度を周方向及び長手方向に均一とし、用紙表面に付着しているトナー像を均一に加熱して、濃度ムラ、画像ヌケ等の定着不良を発生させない定着装置を提供する。【解決手段】  ベルト定着方式を採用した定着装置において、定着ベルト３と、中央部コイル部８Ａと側端部コイル部８Ｂとに分割して構成された誘導加熱コイル８を内部に有する加熱ローラ５，６と、から定着装置１を構成する。定着ベルト３の内側に複数の加熱ローラ５，６を配置する。複数の加熱ローラ５，６において、各誘導加熱コイル８の分割位置を変えるのが好ましい。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト定着方式を採用した定着装置において、
定着ベルトと、中央部コイル部と側端部コイル部とに分割して構成された誘導加熱コイルを内部に有する加熱ローラと、から構成され、
前記定着ベルトの内側に前記加熱ローラが複数配置されていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記複数の加熱ローラにおいて、各誘導加熱コイルの分割位置を変えたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記複数の加熱ローラの中央部及び側端部の表面及び用紙を挟持する押圧ローラ直前の定着ベルトの中央部及び側端部の表面に、温度センサを配設したことを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記複数の加熱ローラの中央部コイル部及び側端部コイル部に供給する電流量を可変して、用紙サイズに対応させて、定着ベルト各部の表面温度を設定するようにしたことを特徴とする請求項１乃至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、レーザープリンタ、電子写真式複写機等の電子写真方式を採用した画像形成装置に配設される定着装置、特には、ベルト定着方式を採用した定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンタ、電子写真式複写機等の電子写真方式を採用した画像形成装置にあっては、感光体表面を帯電、露光して静電潜像を形成した後、トナーを静電潜像に付着して顕在化させ、感光体表面にトナー像を形成する。そして、感光体表面に用紙表面を当接して静電的にトナー像を転写した後、用紙表面を加熱、加圧してトナーを溶着させ、用紙表面にトナー像を定着する。
【０００３】
ここで、用紙表面にトナー像を定着する方式としては、ローラ定着方式、ベルト定着方式が知られており、ベルト定着方式は、ローラ定着方式に比して、定着装置の設置スペースが広くなるという短所はあるが、定着時におけるニップ幅が狭く用紙が剥離し易いという長所がある。
かかるベルト定着方式においても、ハロゲンランプの配光分布を調整して定着する方式、ハロゲンランプを複数本使用して定着する方式、又、誘導加熱コイル（Induction
Heating Coil）を使用して定着する方式（例えば、特許文献１乃至３参照。）等が知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２０６８１３号公報
【特許文献２】米国特許第６，２９２，６４７号明細書
【特許文献３】米国特許第６，３７７，７７８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記何れの定着方式においても、定着ベルトの表面温度がベルトの周方向及び長手方向に不均一となるため、用紙表面に静電的に付着している未定着トナー像が均一に加熱されず、濃度ムラ、画像ヌケ等の定着不良を発生するという問題があった。又、ＯＨＰ用紙にあっては、部分的に過剰に加熱されると透過性が損われるという問題もあった。
【０００６】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みて為されたものであり、定着ベルトの表面温度を定着ベルトの周方向及び長手方向に均一とし、用紙表面に付着している未定着トナー像を均一に加熱して、濃度ムラ、画像ヌケ等の定着不良を発生させない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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の定着装置は、定着ベルトと、中央部コイル部と側端部コイル部とに分割して構成された誘導加熱コイルを内部に有する加熱ローラと、から構成され、前記定着ベルトの内側に前記加熱ローラが複数配置されていることを特徴とする。
【０００８】
ここで、前記複数の加熱ローラにおいて、各誘導加熱コイルの分割位置を変えれば、一の加熱ローラによって表面温度が若干低下せざるを得なかった定着ベルトの部分を、他の加熱ローラによって上昇させることができ、定着ベルトの表面温度を周方向及び長手方向により均一とすることができるので好ましい。
【０００９】
又、前記複数の加熱ローラの中央部及び側端部の表面及び用紙を挟持する押圧ローラ直前の定着ベルトの中央部及び側端部の表面に、温度センサを配設するのが好ましい。
【００１０】
さらに、前記複数の加熱ローラの中央部コイル部及び側端部コイル部に供給する電流量を可変すれば、用紙サイズに対応させて、定着ベルト各部の表面温度を設定することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の定着装置の実施形態について、図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、本発明の定着装置の概略断面図であり、図２は、本発明の定着装置の要部平面図であり、図３は、加熱ローラの概略構造図であり、図４は、定着ベルトの表面温度特性を示すグラフである。
【００１２】
本発明の定着装置１は、図１及び図２に示すように、加圧ローラ２と、定着ベルト３と、押圧ローラ４と、第１加熱ローラ５と，第２加熱ローラ６と、案内ローラ７，７等から構成される。
【００１３】
加圧ローラ２は、金属製シャフトの周囲に耐熱性ゴム材料を融着等したものであり、押圧ローラ４と共に用紙Ｐを挟持して加圧するものである。
押圧ローラ４は、定着ベルト３の内側面に当接され、加圧ローラ２に対向して配設され、定着ベルト３を加圧ローラ２に押圧するものである。
定着ベルト３は、加圧ローラ２と押圧ローラ４とによって用紙Ｐが挟持される部分において、用紙Ｐに熱を付与してトナー像を定着するものである。
案内ローラ７，７は、定着ベルト３に張力を付与しつつ、所定経路に沿って走行するよう、定着ベルト３を案内するものである。
【００１４】
第１加熱ローラ５及び第２加熱ローラ６は、定着ベルト３表面を加熱するものであって、図３に示すように、両端を開放した鉄製の管状体であって、内部には誘導加熱コイル８を配設してある。
誘導加熱コイル方式は、誘導加熱コイル８を高周波電源９に接続し、高周波電流を流すことによって、誘導加熱コイル８の周囲に磁界を発生させ、加熱ローラ５，６に渦電流を誘導させる。そして、加熱ローラ５，６に渦電流が流れると、加熱ローラ５，６自体の電気抵抗によってジュール熱が発生するため、加熱ローラ５，６を加熱することができる、というものである。
【００１５】
又、第１加熱ローラ５及び第２加熱ローラ６は、図３に示すように、誘導加熱コイル８を２分割して、中央部コイル部８Ａと側端部コイル部８Ｂとから構成してある。
そして、本発明の定着装置１は、図１及び図２に示すように、誘導加熱コイル方式を採用した２本の加熱ローラ５，６を定着ベルト３の周方向に配設することによって、定着ベルト３の表面温度をベルトの周方向及び長手方向に均一となるようにしたことを特徴とする。
【００１６】
本発明の定着装置１によれば、先ず、第１加熱ローラ５によって定着ベルト３表面が加熱される。この際には、定着ベルト３の表面温度が周方向に、又、長手方向に極力均一になるよう、中央部コイル部８Ａと側端部コイル部８Ｂに流す電流量が適宜制御される。
次に、第２加熱ローラ６によって定着ベルト３表面が加熱される。この際には、第１加熱ローラ５によって加熱されたことをも加味して、定着ベルト３の表面温度が周方向に、又、長手方向に極力均一になるよう、中央部コイル部８Ａと側端部コイル部８Ｂに流す電流量が適宜制御される。
【００１７】
以上のようにして、定着ベルト３の表面温度は周方向及び長手方向に略均一となるので、矢印方向に搬送されてくる用紙Ｐは、加圧ローラ２と定着ベルト３とによって挟持される部分において、定着ベルト３によって周方向及び長手方向に均一に加熱される。
よって、用紙Ｐ表面に付着している未定着トナー像は均一に加熱されて、濃度ムラ、画像ヌケ等もなく良好に定着される。ＯＨＰ用紙にあっては、部分的に過剰に加熱されることもなく、透過性が損われることはない。
【００１８】
さらに、本発明の定着装置１にあって、図１及び図２に示すように、第１加熱ローラ５と第２加熱ローラ６とにおいて、誘導加熱コイル８の分割位置を変えれば、すなわち、中央部コイル部８Ａの長さと側端部コイル部８Ｂの長さとを変えれば、定着ベルト３の表面温度をベルト周方向及び長手方向により均一とすることができるので、好ましい。
【００１９】
第１加熱ローラ５によって定着ベルト３表面を加熱した際に、中央部コイル部８Ａと側端部コイル部８Ｂとの間に対応する位置においては、定着ベルト３の表面温度はどうしても若干低下せざるを得ない。
ここで、第１加熱ローラ５と第２加熱ローラ６とにおける誘導加熱コイル８の分割位置を変えれば、第２加熱ローラ６によって定着ベルト３表面を加熱する際に、表面温度が若干低下した定着ベルト３の部分を考慮して、中央部コイル部８Ａと側端部コイル部８Ｂに流す電流量を適宜制御することができる。
【００２０】
以上のようにして、第１加熱ローラ５ではどうしても若干低下せざるを得なかった定着ベルト３の部分を、第２加熱ローラ６によって上昇させることができるから、定着ベルト３の表面温度を周方向及び長手方向により均一とすることができる。
【００２１】
配光分布を調整したハロゲンランプを使用した場合（Ａ）、２分割誘導加熱コイルを内蔵した加熱ローラを使用した場合（Ｂ，Ｃ）、Ｂ，Ｃの加熱ローラを併用した場合（Ｄ）における、定着ベルトの表面温度特性を図４に示す。
図４を参照すれば、Ａの場合にあっては、定着ベルト３の両端部において、表面温度が著しく低下していることが分かる。又、Ｂ，Ｃの場合にあっては、中央部コイル部８Ａと側端部コイル部８Ｂとの間に対応する定着ベルト３の位置において、表面温度が低下していることが分かる。これに対して、本発明を適用したＤの場合にあっては、定着ベルト３の表面温度は長手方向に略均一であることが分かる。
【００２２】
又、本発明の定着装置１においては、第１加熱ローラ５及び第２加熱ローラ６の中央部コイル部８Ａ及び側端部コイル部８Ｂに流す電流量を制御するために、図２に示すように、第１加熱ローラ５及び第２加熱ローラ６の中央部及び側端部の表面、押圧ローラ４直前の定着ベルト３の中央部及び側端部の表面に、サーミスタ１０，１１を配設して、第１加熱ローラ５、第２加熱ローラ６、定着ベルト３の各部の表面温度を検出するようになっている。
【００２３】
押圧ローラ４直前の定着ベルト３の中央部及び側端部の表面に配設されたサーミスタ１０，１１によって、トナー像を定着する直前の定着ベルト３の中央部及び側端部の表面温度を検出し、その検出値に基づいて、第１加熱ローラ５及び第２加熱ローラ６の中央部コイル部８Ａ及び側端部コイル部８Ｂに流す電流量を制御することによって、定着ベルト３の表面温度を周方向及び長手方向に均一とすることができる。
又、第１加熱ローラ５及び第２加熱ローラ６の中央部及び側端部の表面に配設されたサーミスタ１０，１１によって、第１加熱ローラ５及び第２加熱ローラ６の中央部及び側端部の表面温度を検出し、その検出値に基づいて、第１加熱ローラ５及び第２加熱ローラ６の中央部コイル部８Ａ及び側端部コイル部８Ｂに流す電流量をフィードバック制御することによって、環境、時間の変化に拘わらず、定着ベルト３の表面温度を周方向及び長手方向に常に均一に保持できる。
【００２４】
さらに、本発明の定着装置１にあって、第１加熱ローラ５及び第２加熱ローラ６の誘導加熱コイル８を２分割してあるとともに、第１加熱ローラ５と第２加熱ローラ６とにおける誘導加熱コイル８の分割位置を変えてあるから、第１加熱ローラ５及び第２加熱ローラ６の中央部コイル部８Ａ及び側端部コイル部８Ｂに供給する電流量を適宜可変して、用紙サイズに対応させて、定着ベルト３各部の表面温度を設定することもできる。
【００２５】
尚、上記実施例においては、定着ベルトの周方向に２本の加熱ローラ５，６を配設したが、装置コストは高価となり、使用電力量も増大するが、より高度な表面温度制御をするために、２本以上の加熱ローラを配設してもよい。
又、加熱ローラ５，６の表面及び定着ベルト３の表面の温度を検出する温度センサとしては、サーミスタに限らず、適宜温度センサを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の定着装置の概略断面図である。
【図２】本発明の定着装置の要部平面図である。
【図３】加熱ローラの概略構造図である。
【図４】定着ベルトの表面温度特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２７】
１    定着装置
２    加圧ローラ
４    押圧ローラ
３    定着ベルト
５    第１加熱ローラ
６    第２加熱ローラ
８    誘導加熱コイル
８Ａ  中央部コイル部
８Ｂ  側端部コイル部
１０    サーミスタ
１１    サーミスタ
Ｐ    用紙
【図１】
2005266611.tif 000003
【図２】
2005266611.tif 000004
【図３】
2005266611.tif 000005
【図４】
2005266611.tif 000006