(57)【要約】【課題】  加圧部側に熱源を持つことによって、定着部の温度を低く設定することが可能となり、定着性能の安定化と、定着部側の熱源の低熱容量化にともなうウォームアップ時間の削減を図ることを目的とする。また、加圧部側から定着面の温度に応じて加熱することによって、非通紙域の温度上昇を抑え、用紙のカールを抑制することを目的とする。【解決手段】  互いに逆方向に回転する定着ローラ１１と加圧部２０の間に、用紙を通過させて用紙上の未定着トナーを定着させるニップ部３０が形成された定着装置１において、定着ローラ１１は、熱源１２を内包し、加圧部２０は、ニップ部３０と対向し、かつ、加圧部２０の回転軸方向に並行して配置された押圧部材２２を内包し、押圧部材２２は、ニップ部３０を通過する用紙幅に合わせて、回転軸方向における発熱幅を変化させる発熱手段を有する。【選択図】  図１
2007240550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに逆方向に回転する定着ローラと加圧部の間に、用紙を通過させて用紙上の未定着トナーを定着させるニップ部が形成された定着装置において、
前記定着ローラは、熱源を内包し、
前記加圧部は、前記ニップ部と対向し、かつ、該加圧部の回転軸方向に並行して配置された押圧部材を内包し、
前記押圧部材は、前記ニップ部を通過する用紙幅に合わせて、前記回転軸方向における発熱幅を変化させる発熱手段を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記押圧部材は整磁合金で構成され、該整磁合金の近傍に、前記回転軸方向に沿って誘導加熱コイルを備え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】
前記誘導加熱コイルは、該コイルの磁束が前記定着ローラを通る位置に配置され、
前記定着ローラは、磁性金属で構成されていることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記整磁合金は、鉄ニッケル合金であることを特徴とする請求項２又は３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記押圧部材は、前記加圧部の回転軸方向に沿って配設された複数の発熱素子を有するサーマルヘッドであることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項６】
前記サーマルヘッドは、前記ニップ部を用紙が通過するとき、ドライバ回路によって通過する用紙幅に対応する範囲にある発熱素子が発熱されることを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記サーマルヘッドは、前記ニップ部を用紙が通過するとき、ドライバ回路によって通過する用紙上の印字部分に対応する範囲にある発熱素子が発熱されることを特徴とする請求５に記載の定着装置。
【請求項８】
前記押圧部材は、前記ニップ部への用紙の通過方向の下流側に備えられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
前記加圧部は、ポリイミドフィルムからなるベルトで構成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は加熱した定着ローラと加圧部とが当接するニップ部に、未定着トナー画像を担持した用紙を挿通させ、用紙上の未定着トナーを加熱溶融させて用紙に定着させるために画像形成装置に備えられる定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の定着装置においては、用紙上のトナーを熱溶解して圧力をかけて定着させるために定着部材と加圧部材とを圧接してニップ部を形成し、定着部材内部に熱源を設けている。このような定着装置では、一般的に、定着部材を定着ローラで、加圧部材を加圧ローラで構成し、定着ローラとして金属ローラが用いられてきた。しかし、近年の省エネルギー化の流れもあり、ウォームアップ時間削減のため、定着部材の低熱容量化が図られている。低熱容量化のための手段としては、例えば定着ローラの芯金をアルミニウムとする構成が公知である。また、加圧ローラを加圧ベルトと押圧パッドとする構成も公知であり、図９は、この構成を示したものである。図９に示す定着装置１０１は、定着ローラ１１１の内部にハロゲンランプ１１２を配置し、芯金１１３をアルミニウム、弾性層１１４をシリコンゴム、離型層１１５をＰＦＡ（パーフルオロアルコキシエチレン）で構成し、加圧ベルト１２１を耐熱樹脂で構成している。
しかしながら、このような構成では加圧部側に熱源を持たないため、定着ローラの加熱温度を高くする必要があり、定着性能の安定化が難しくなり、定着ローラ内の熱源の緻密な温度制御等が必要となる。
また、低熱容量化のために定着ローラを小径化・薄肉化したり、誘導加熱方式を採用したりすることもなされているが、これらによる加熱効率の向上によって温度上昇速度が大きくなるため、温度検知サーミスタやサーモスタットによる検知遅れの影響が無視できなくなってきている。さらに、薄肉化に伴い定着ローラの回転軸方向への熱移動が減少することで定着ローラの一部が過昇温になりやすい。これらにより、ホットオフセット等の画像不良や、定着ローラ表面が熱破壊されることにもなる。
【０００３】
そこで、このような問題を防ぐために様々な技術が提案されている。例えば、定着ローラを非磁性金属と整磁合金とで構成し、誘導加熱方式で加熱する方式（特許文献１参照）が提案されている。この方式では、加熱効率が高く、熱容量の小さい加熱部材を使用してウォームアップ時間の短縮を図りながら、定着ローラの過昇温の防止が図られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１５１４７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の方式においても、定着部側のみを加熱するため、定着ローラの加熱温度を高くする必要があり、充分な定着性能の安定化は望めず、用紙がカールして紙詰まりを引き起こす要因ともなる。
また、小さいサイズの用紙を連続して通紙する場合、ニップ部において用紙が通紙しない非通紙域が過昇温になることを防止することができない。このような非通紙域の温度上昇は、続けて大サイズの用紙を通紙したときにホットオフセットを引き起こすことにもなる。
【０００６】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、加圧部側に熱源を持つことによって、定着部の温度を低く設定することが可能となり、定着性能の安定化と、定着部側の熱源の低熱容量化にともなうウォームアップ時間の削減を図ることを目的とする。また、加圧部側から定着面の温度に応じて加熱することによって、用紙のカールを抑制することを目的とする。さらに、加圧部材側の押圧部材が、用紙幅に合わせて発熱幅を変化させることによって、非通紙域の温度上昇を抑え、続けて大サイズの用紙を通紙するときのホットオフセットを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、請求項１に係る発明は、互いに逆方向に回転する定着ローラと加圧部の間に、用紙を通過させて用紙上の未定着トナーを定着させるニップ部が形成された定着装置において、前記定着ローラは、熱源を内包し、前記加圧部は、前記ニップ部と対向し、かつ、該加圧部の回転軸方向に並行して配置された押圧部材を内包し、前記押圧部材は、前記ニップ部を通過する用紙幅に合わせて、前記回転軸方向における発熱幅を変化させる発熱手段を有することを特徴とする定着装置に関する。
請求項２に係る発明は、前記押圧部材は整磁合金で構成され、該整磁合金の近傍に、前記回転軸方向に沿って誘導加熱コイルを備えていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置に関する。
【０００８】
請求項３に係る発明は、前記誘導加熱コイルは、該コイルの磁束が前記定着ローラを通る位置に配置され、前記定着ローラは、磁性金属で構成されていることを特徴とする請求項２に記載の定着装置に関する。
請求項４に係る発明は、前記整磁合金は、鉄ニッケル合金であることを特徴とする請求項２または３に記載の定着装置に関する。
【０００９】
請求項５に係る発明は、前記押圧部材は、前記加圧部の回転軸方向に沿って配設された複数の発熱素子を有するサーマルヘッドであることを特徴とする請求項１に記載の定着装置に関する。
請求項６に係る発明は、前記サーマルヘッドは、前記ニップ部を用紙が通過するとき、ドライバ回路によって通過する用紙幅に対応する範囲にある発熱素子が発熱されることを特徴とする請求項５に記載の定着装置に関する。
請求項７に係る発明は、前記サーマルヘッドは、前記ニップ部を用紙が通過するとき、ドライバ回路によって通過する用紙上の印字部分に対応する範囲にある発熱素子が発熱されることを特徴とする請求項５に記載の定着装置に関する。
【００１０】
請求項８に係る発明は、前記押圧部材は、前記ニップ部への用紙の通過方向の下流側に備えられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の定着装置に関する。
請求項９に係る発明は、前記加圧部は、ポリイミドフィルムからなるベルトで構成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の定着装置に関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る定着装置は、加圧部材側に熱源を持つことによって、定着部材の温度を低く設定することが可能となり、定着性能の安定化と、定着部材側の熱源の低熱容量化にともなうウォームアップ時間の削減が図られる。
また、加圧部側から定着面の温度に応じて加熱することによって、用紙のカールを抑え、紙詰まりを防止することができる。
さらに、加圧部材側の押圧部材が、用紙幅に合わせて発熱幅を変化させることによって、非通紙域の温度上昇を抑え、続けて大サイズの用紙を通紙するときのホットオフセットを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る定着装置の構成を簡略化して示す断面図である。図２は、図１に示す定着装置を図面右方向から見た側面図である。
定着装置１は、定着部１０と加圧部２０で構成される。定着部１０である定着ローラ１１の内部には、熱源１２が設けられている。また、加圧部２０を構成する加圧ベルト２１の内部には、押圧部材２２と誘導加熱コイル２５が備えられている。定着部１０と加圧部２０とのニップ部３０へ用紙が挿入される側には、用紙進入ガイド３１が備えられている。なお、図２において、用紙進入ガイド３１は省略している。
【００１４】
定着ローラ１１は円筒状の芯金１３の外周にシリコンゴム等の弾性層１４が巻かれている。さらに弾性層１４の外側には離型層１５を形成し、トナーが離型し易くしている。芯金１３には鉄等の磁性金属が用いられている。離型層１４には、ＰＦＡ（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共重合体）等のフッ素系樹脂のチューブを用いることができる。この構成において、例えば、定着ローラ１１は直径４０ｍｍで、芯金１３の厚さを５００μｍ、弾性層１４を厚さ３００μｍ、離型層１５を厚さ５００μｍとすることができる。
定着部１０において、定着ローラ１１の内部に設けられた熱源１２には、ハロゲンランプ等が用いられ、一般的に用いられる熱ローラ定着方式が採用される。定着ローラ１１は、例えば周速（プロセススピード）１４０ｍｍ／秒で回転し、その制御温度は厚紙でない普通紙（６０〜９０ｇ／ｍ２程度の用紙）を通紙するときには１８５℃に設定することができる。
【００１５】
加圧部２０は、加圧部材である加圧ベルト２１と、加圧ベルト２１を駆動する図示しないローラとで構成される。加圧ベルト２１としては、例えば厚さ９０μｍのポリイミドフィルムが用いられる。加圧ベルト２１の内部に配置された押圧部材２２は、パッドである押圧部材２３と、発熱手段を構成する整磁合金である押圧部材２４とで構成される。パッドである押圧部材２３にはノーメックス（デュポン社登録商標）等の耐熱フェルトが用いられ、押圧部材２４としては、Ｆｅ−Ｎｉ合金などの整磁合金が用いられる。押圧部材２３は、ニップ部３０に対応する範囲に、加圧ベルト２１にやや圧接して配置されている。押圧部材２４は、定着ローラ１１及び加圧ベルト２１の回転軸方向にそって、ニップ部３０において加圧ベルト２１の内面に当接して配置されている。また、押圧部材２４は、ニップ部３０において通紙方向の下流側に配置される。パッドである押圧部材２３と整磁合金である押圧部材２４とで構成される押圧部材２２の総荷重を１００Ｎに設定すると、定着ローラ１１と加圧ベルト２１との接触幅であるニップ幅は５．５ｍｍとなる。
【００１６】
また、加圧ベルト２１の内部に備えられた誘導加熱コイル２５は、高周波電流が流されて生じた高周波磁界によって押圧部材２４の整磁合金が発熱するように、押圧部材２４に近接して配置されている。誘導加熱コイル２５は、特に制限されるものではなく、発生した磁界によって押圧部材２４の整磁合金が発熱するように構成されていればよい。例えば、誘電加熱コイル２５は、直径０．１ｍｍのエナメル線を寄り合わせたリッツ線を、加圧ベルト２１の回転軸に沿う方向に巻いて構成する。また、誘導加熱コイル２５は、定着ローラ１１と加圧ベルト２１とが当接する位置にも磁束が通るように、パッドである押圧部材２３と押圧部材２４に近接して配置されている。誘導加熱コイル２５への電力供給のため、定着装置１の外部に高周波電源が設けられる。例えば、高周波電源は、その最大出力が４００Ｗで、その周波数を変化させることによって出力を可変できる構成とする。
【００１７】
ここで、本第１の実施形態で採用する整磁合金を用いる誘電加熱方式について説明する。キュリー温度（Ｔｃ）は、強磁性体がある温度以上になると急激に磁気モーメントがなくなる温度のことであり、整磁合金は、キュリー温度（Ｔｃ）を有する強磁性体金属である。整磁合金を誘電加熱における発熱体として用いれば、キュリー温度（Ｔｃ）になった整磁合金では急激に磁気抵抗が増加し、発熱が弱まる。整磁合金としては、キュリー温度（Ｔｃ）が、トナー定着において過昇温とされる温度より低いものを選択すればよい。前記Ｆｅ−Ｎｉ合金は、Ｎｉ含有量に応じてキュリー温度（Ｔｃ）を変更することが可能で、所望のキュリー温度を容易に設定することができるので好ましい。
【００１８】
次に、以上のように構成された第１の実施形態に係る定着装置における加熱動作を説明する。
まず、定着部１０側において、熱源１２から供給される熱によって、定着ローラ１１が加熱される。
一方、加圧部２１側においては、定着ローラ１１と加圧ベルト２１が当接するニップ部に用紙が通紙されるとき、定着装置１の外部に備えられた高周波電源から誘導加熱コイル２５へ電力が供給され、誘導加熱コイル２５から磁界が発生する。その磁界によって誘導加熱コイル２５に近接する整磁合金からなる押圧部材２４が発熱する。
【００１９】
また、誘導加熱コイル２５は、前述のように、定着ローラ１１と加圧ベルト２１とが当接する部分にも磁束が通るように配置され、定着ローラ１１の芯金１３を鉄等の磁性金属としたので、加圧部２０側の誘導加熱コイル２５から発生した磁界がニップ部３０を介して芯金１３で磁界が発生し、発熱することによって、定着ローラ１１が加熱される。
【００２０】
ここで、図２に示すように、定着ローラ１１及び加圧ベルト２１の回転軸に沿った長手方向のニップ部３０の幅（用紙が通紙できる幅）と比較し、通紙する用紙の幅が狭い場合、ニップ部３０には、用紙が通紙されない非通紙域５０ができる。例えば用紙が通紙できる幅がＡ４サイズの長辺の幅（Ａ４Ｔ）であるとき、Ａ５サイズを長辺方向に通紙すると、Ａ５サイズの短辺の幅（Ａ５Ｒ）で通紙することになり、幅の広い非通紙域５０ができる。このような幅の狭い小サイズの用紙が連続して通紙されると、非通紙域５０に対応する定着ローラ１１及び加圧ベルト２１の箇所、即ち定着ローラ１１及び加圧ベルト２１の長手方向の両端部では、中央部と比較して温度が上昇する。したがって、加圧ベルト２１の内部の整磁合金からなる押圧部材２４の温度も上昇する。そして、整磁合金の両端部の温度がその整磁合金のキュリー温度になると、その両端部における整磁合金の磁気抵抗が急激に増加し、その整磁合金の部分からの発熱が急激に弱まる。
【００２１】
このように定着ローラ１１が、定着部１０側において熱源１２から供給される熱によって加熱されるだけでなく、加圧部２０側からも加熱されるようにしたので、定着ローラ１１の温度を低く設定しても、トナーの定着部において一定温度を保つことができる。このように定着ローラ１１の温度を比較的低く設定できることにより、ウォームアップ時間を削減することができるとともに、トナーの定着性能を安定化することが容易になる。
また、加圧部２０側から定着面の温度に応じて加熱することによって、用紙のカールを抑え、紙詰まりを防止することができる。
また、押圧部材２２が、加圧部２０の回転軸方向の発熱幅を変化させる発熱手段である整磁合金を有することによって、用紙が通紙されない端部に近接する整磁合金からの発熱が急激に弱まることになり、当該端部の温度上昇を抑制することができ、非通紙域５０の過昇温状態で続けて大サイズの用紙を通紙するときに発生するホットオフセットを防止することができる。また、トナー定着が不要な箇所の加熱を抑制することができるので、消費電力の削減にもつながる。
【００２２】
また、整磁合金による過昇温防止効果によって、誘導加熱方式採用による温度上昇速度の増大に対する温度検知サーミスタやサーモスタットの検知遅れの影響を最小限に抑えることができる。
さらに、誘導加熱コイル２５を、その磁束が定着ローラ１１を通るように、押圧部材２３と押圧部材２４に近接して配置したことによって、定着ローラ１１は、熱源１２からの熱供給とともに、誘導加熱コイル２５からの磁界による芯金１３の発熱も期待できるので、熱源１２からの熱供給を低減することも可能である。
【００２３】
また、整磁合金である押圧部材２４がニップ部３０において通紙方向の下流側に配置されていることによって、ニップ部３０の上流側において定着部１０側からの加熱された温度に応じて整磁合金が反応することができ、適切な温度調整が図られる。
また、加圧部材である加圧ベルト２１にポリイミドフィルムを用いることによって、加圧部材の低熱容量化が図られる。
【００２４】
図３は、本発明の第２の実施形態に係る定着装置の構成を簡略化して示す断面図である。図４は、図３に示す定着装置を図面右方向から見た側面図である。図５は、図４に示す抵抗発熱体４２を拡大して示す部分拡大図である。図６は、図４に示す抵抗発熱体４２とドライバ回路４５との接続を示す部分拡大図である。なお、図４において、用紙進入ガイド３１及び加圧ベルト２１は説明のため省略している。
本第２の実施形態に係る定着装置は、図１において示した第１の実施形態に係る定着装置とは、加圧ベルト２１の内部の構成のみが異なり、他の構成は同じである。図３において図１と同じ構成要素には同符号を付し、同じ構成についての説明は省略する。
【００２５】
本第２の実施形態に係る定着装置においては、加圧部２０を構成する加圧ベルト２１の内部に、押圧部材２８を備える。押圧部材２８は、前記第１の実施形態と同じパッドである押圧部材２３と、サーマルヘッド４１である押圧部材２７とで構成される。パッドである押圧部材２３には、前記第１の実施形態と同様、ノーメックス（デュポン社登録商標）等の耐熱フェルトを用いることができる。
【００２６】
サーマルヘッド４１である押圧部材２７としては、特に制限されるものではなく、例えば、ライン状に抵抗発熱体４２が配列されたライン状のサーマルヘッド４１や、ライン状のサーマルヘッド４１が複数本並列に配置されたサーマルヘッド４１を用いることができる。図４では、ライン状のサーマルヘッド４１がラインに沿った長手方向を定着ローラ１１及び加圧ベルト２１の回転軸方向と平行に、加圧ベルト２１と当接して配置されている。また、図５のように、サーマルヘッド４１において、幅１０ｍｍの抵抗発熱体４２が０．５ｍｍの間隔で加圧ベルト２１との接触部端面に３１個配置され、この接触部端面が抵抗発熱体４２の発熱によって発熱するようにすることができる。また、押圧部材２７は、ニップ部３０において通紙方向の下流側に配置される。
【００２７】
サーマルヘッド４１において配列された個々の抵抗発熱体４２の駆動を制御するため、定着装置１の外部に駆動制御手段が設けられる。駆動制御手段としては、図６のように、コンピュータ制御によって任意の抵抗発熱体４２を駆動し、発熱を制御するドライバ回路４５を設けることができる。図４に示すサーマルヘッド４１の全幅３２５ｍｍを加熱するときの最大出力は４００Ｗで、印加パルス（デューティ比）によって出力調整が可能である。
【００２８】
ここで、ドライバ回路４５によるサーマルヘッド４１の駆動制御方法には、以下の２つの方法を例として挙げることができる。第１の駆動制御方法としては、通紙する用紙サイズに応じて通紙幅に対応するサーマルヘッド４１の抵抗発熱体４２を駆動して発熱させ、非通紙域５０の抵抗発熱体４２は駆動しないで発熱を制御する方法である。通紙幅の情報は、設定された用紙サイズから取得してもよく、また、図示しない用紙幅検出装置（ペーパーカーソル）によって、用紙幅情報がＣＰＵに送られるようにしてもよい。この用紙幅情報に基づいて、サーマルヘッドの加熱に必要なドライバ回路４５へ加熱信号が送信され、その抵抗発熱体４２が発熱する。
第２の駆動制御方法としては、スキャナーから読み込まれた画像データに基づいてトナー定着させる部分（印字部分）に対応するサーマルヘッド４１の抵抗発熱体４２を駆動して発熱させ、トナー定着しない部分に対応する抵抗発熱体４２は駆動しないで発熱させないように制御する方法である。
【００２９】
次に、以上のように構成された第２の実施形態に係る定着装置における加熱動作を説明する。
まず、第１の実施形態と同様、定着部１０側において、熱源１２から供給される熱によって、定着ローラ１１が加熱される。
【００３０】
一方、加圧部２１側においては、前述のドライバ回路４５によるサーマルヘッド４１の駆動制御方法に応じてサーマルヘッド４１の抵抗発熱体４２が制御される。
第１の駆動制御方法を設定した場合、ドライバ回路４５では、設定された用紙サイズなどからニップ部３０に通紙される用紙の通紙幅を取得する。その用紙がニップ部３０に通紙されるとき、ドライバ回路４５によって、その用紙の通紙幅に対応するサーマルヘッド４１の抵抗発熱体４２が発熱するように、非通紙域５０に対応するサーマルヘッド４１の抵抗発熱体４２は発熱しないように駆動される。例えば、大サイズの用紙（Ａ４Ｔ）がニップ部３０に通紙される場合は、サーマルヘッド４１におけるすべての抵抗発熱体４２が発熱され、小サイズの用紙（Ａ５Ｒ）が通紙される場合には、用紙と間接的に接触するサーマルヘッド４１の抵抗発熱体４２は発熱されるが、非通紙域５０に対応する抵抗発熱体４２は発熱されない。
【００３１】
第２の駆動制御方法を設定した場合には、ドライバ回路は、スキャナーから読み込まれた画像データを取得する。その画像データに対応するトナーを定着させる用紙がニップ部３０に通紙されるとき、ドライバ回路は、加圧ベルト２１を介してサーマルヘッド４１と接するニップ部３０を通過する用紙部分の画像データに基づいて、トナー定着させる印字部分に対応するサーマルヘッド４１の抵抗発熱体４２を発熱させ、トナー定着しない非印字部分に対応する抵抗発熱体４２は発熱しないように駆動する。サーマルヘッド４１では、間接的に接触して通過していく用紙の印字部分に対応する抵抗発熱体４２が、ドライバ回路によって発熱するように駆動される。
このようにしてニップ部３０では、定着部１０側と加圧部２０側の両側から熱が供給され、用紙にトナーが定着される。
【００３２】
このように本第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様、定着部１０側において熱源１２から供給される熱によって定着ローラ１１が加熱されるだけでなく、加圧部２０側からも加熱されるようにしたので、定着ローラ１１の温度を低く設定しても、トナーの定着部において一定温度を保つことができる。
また、加圧部２０側から定着面の温度に応じて加熱することによって、用紙のカールを抑え、紙詰まりを防止することができる。
また、加圧ベルト２１内のサーマルヘッド４１の加圧ベルト２１との接触部端面を、ニップ部３０に通紙される用紙幅に対応して発熱させるようにした場合、非通紙域５０に対応する定着ローラ１１及び加圧ベルト２１の端部の温度上昇を抑制するとともに、非通紙域５０である不要部分を加熱しないことによって消費電力を削減することも可能である。また、非通紙域５０の過昇温状態で続けて大サイズの用紙を通紙するときに発生するホットオフセットを防止することができる。
【００３３】
また、サーマルヘッド４１の加圧ベルト２１との接触部端面を、トナーを定着させる印字部分に対応して発熱させるようにした場合、トナー定着を要する部分のみ加熱することによって、消費電力を削減することが可能である。また、前記接触部端面において、印字部分が多いところと少ないところとの温度ムラをなくすることもでき、トナーの定着性能をより安定化することが可能である。
さらに、サーマルヘッド４１による過昇温防止効果によって、温度検地遅れの影響を最小限に抑えることができる。
【００３４】
また、サーマルヘッド４１である押圧部材２４がニップ部３０において通紙方向の下流側に配置されていることによって、ニップ部３０の上流側において定着部１０側から加熱された温度に応じてサーマルヘッド４１による発熱を制御することができ、適切に温度を調整することができる。
また、本第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様、加圧部材である加圧ベルト２１にポリイミドフィルムを用いることによって、加圧部材の低熱容量化が図られる。なお、本第２の実施形態においては、第１の実施形態のように加圧部２０側から発生する磁界によって定着ローラ１１の芯金１３を発熱させることがないので、本第２の実施形態における芯金１３は、磁性金属に限定されることなく、選択の幅を広げることができる。
【実施例】
【００３５】
図３に示した定着装置１を実施例とし、その定着装置１における加圧ベルト２１の内部に押圧部材２７を備えていない定着装置を比較例として、Ａ５Ｒ用紙をそれぞれ１０００枚連続通紙したときの定着ローラでの昇温状況を確認した。
実施例において、定着ローラ１１は直径４０ｍｍで、厚さ５００μｍの鉄の芯金１３の外周に、厚さ３００μｍのシリコンゴムの弾性層１４を巻き、その外側には、厚さ５００μｍのＰＦＡの離型層１５を形成した。定着ローラ１１の管内には出力８００Ｗのハロゲンランプを用いた。加圧ベルト２１には、厚さ９０μｍのポリイミドフィルムを用い、内部のパッドである押圧部材２３にはノーメックス（デュポン社登録商標）を用いた。サーマルヘッド４１である押圧部材２７においては、幅１０ｍｍの抵抗発熱体４２が０．５ｍｍの間隔で加圧ベルト２１との接触部端面に３１個配置した。サーマルヘッド４１の全幅３２５ｍｍを加熱するときの最大出力は４００Ｗとした。押圧部材２３と押圧部材２７との総荷重を１００Ｎに設定して、ニップ幅を５．５ｍｍとした。定着ローラ１１の周速（プロセススピード）は１４０ｍｍ／秒で回転し、定着ローラ１１の制御温度は１８５℃とした。ドライバ回路４５によるサーマルヘッド４１の駆動制御方法としては、上記第１の駆動制御方法を採用し、図示しない用紙幅検出装置によって用紙幅情報がＣＰＵに送られるようにした。
【００３６】
図７は、Ａ５Ｒ用紙を連続通紙したときの定着ローラ１１における温度測定結果を示すグラフである。図８は、図７のグラフに示す測定値を数値で示す表である。定着ローラ１１における温度測定位置は、通紙する用紙幅の中央を０とし、用紙進入方向に向かって左側をマイナスで示した。上記図４におけるサーミスタ５５は、測定位置の−１０、すなわち定着ローラ１１の回転軸方向において、用紙中央０位置から用紙進入方向に向かって左側１０ｍｍ位置での温度を測定した。このようサーミスタ５５によって図７及び図８に示す８箇所の測定位置で、定着ローラ１１の各部温度を測定した。
その結果、図７及び図８に示すように、実施例では、定着ローラ１１の各位置における昇温が抑えられ、比較例に比べ、特に用紙の非通紙域５０に相当する−９５〜−１５５と９５〜１４０の位置において、顕著に昇温が抑えられていることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る定着装置の構成を簡略化して示す断面図である。
【図２】図１に示す定着装置を用紙進入ガイド側から見た側面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る定着装置の構成を簡略化して示す断面図である。
【図４】図３に示す定着装置を用紙進入ガイド側から見た側面図である。
【図５】図４に示す抵抗発熱体を拡大して示す部分拡大図である。
【図６】図４に示す抵抗発熱体とドライバ回路との接続を示す部分拡大図である。
【図７】Ａ５Ｒ用紙を連続通紙したときの定着ローラにおける温度測定結果を示すグラフである。
【図８】図７のグラフに示す測定値を数値で示す表である。
【図９】従来の定着装置の構成の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１      本発明に係る定着装置
１０    定着部
１１    定着ローラ
１２    熱源
２０    加圧部
２１    加圧ベルト
２３    押圧部材（パッド）
２４    押圧部材（整磁合金）
２５    誘電加熱コイル  
【図１】
2007240550.tif 000003
【図２】
2007240550.tif 000004
【図３】
2007240550.tif 000005
【図４】
2007240550.tif 000006
【図５】
2007240550.tif 000007
【図６】
2007240550.tif 000008
【図７】
2007240550.tif 000009
【図８】
2007240550.tif 000010
【図９】
2007240550.tif 000011