(57)【要約】【課題】定着装置において、定着回転体の誘導発熱層を薄くして低熱容量化を可能としながら、十分な定着ニップを形成するとともに、幅方向両端縁の機械強度を確保する。【解決手段】弾性断熱層（弾性層）３５を有する支持部材３２の外側に、誘導発熱層（発熱層）３６を有する定着回転体３３を設けて定着ローラ３０を構成し、記録材Ｐの搬送方向と直交する幅方向Ｔの長さが、加圧ローラ４０の定着ニップＮを形成する部分の長さＬ１の方を弾性断熱層３５および誘導発熱層３６の長さＬ２以上になるようにして、定着ローラに加圧ローラを押し当て、記録材を通してその記録材上に画像を定着する定着ニップを形成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性層を有する支持部材の外側に、発熱層を有する定着回転体を設け、その定着回転体を介して前記支持部材に加圧部材を押し当てて定着ニップを形成し、その定着ニップに記録材を通してその記録材上に画像を定着する定着装置において、
前記記録材の搬送方向と直交する幅方向における、前記加圧部材で前記定着ニップを形成する部分の長さを、前記発熱層の長さ以上に形成することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記発熱層に、体積抵抗率が３．０×１０−８Ωｍ以下の金属を含むことを特徴とする、請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記発熱層の厚さを１００μｍ以下とすることを特徴とする、請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記定着回転体を、基材上に前記発熱層を設けて構成することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１に記載の定着装置。
【請求項５】
前記基材に前記発熱層を加えた厚さを１００μｍ以下とすることを特徴とする、請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記基材を厚さ１００μｍ以下の非磁性ステンレスでつくることを特徴とする、請求項４に記載の定着装置。
【請求項７】
前記基材を厚さ３００μｍ以下のポリイミドで形成することを特徴とする、請求項４に記載の定着装置。
【請求項８】
前記弾性層に発泡体を含むことを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか１に記載の定着装置。
【請求項９】
前記弾性層に弾性ゴムを含むことを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか１に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記発熱層の外側に１ｍｍ以内の弾性体層を形成し、その弾性体層の外側に離型層を設けることを特徴とする、請求項１ないし９のいずれか１に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記支持部材と前記定着回転体とを一体ローラ状にして定着ローラを形成することを特徴とする、請求項１ないし１０のいずれか１に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記弾性層を有する前記支持部材の外側に、前記発熱層を有する前記定着回転体を被せてそれら支持部材と定着回転体とを接着することを特徴とする、請求項１１に記載の定着装置。
【請求項１３】
前記支持部材をローラまたはパッドで形成し、前記定着回転体を無端状の可撓性部材で形成して前記支持部材に掛けることを特徴とする、請求項１ないし１０のいずれか１に記載の定着装置。
【請求項１４】
前記無端状の可撓性部材である無端ベルト状の定着回転体を、前記支持部材を含む複数のローラまたはパッドに掛けまわすことを特徴とする、請求項１３に記載の定着装置。
【請求項１５】
前記無端状の可撓性部材であるスリーブ状の定着回転体を、ローラまたはパッドである前記支持部材に掛けることを特徴とする、請求項１３に記載の定着装置。
【請求項１６】
前記加圧部材の回転により前記定着回転体を回転するとともに、その定着回転体と前記支持部材との間に低摩擦部材を介在することを特徴とする、請求項１３ないし１５のいずれか１に記載の定着装置。
【請求項１７】
前記定着回転体の幅方向両端縁に、前記支持部材の幅方向両端面に当たって前記定着回転体の片寄りを防止する寄り止め部材を取り付けることを特徴とする、請求項１３ないし１６のいずれか１に記載の定着装置。
【請求項１８】
請求項１ないし１７のいずれか１に記載の定着装置を備えることを特徴とする、画像形成装置。
【請求項１９】
弾性層を有する支持部材の外側に、発熱層を有する定着回転体を設けて定着ローラを構成し、記録材の搬送方向と直交する幅方向長さが、加圧部材の定着ニップを形成する部分の方を前記発熱層の長さ以上になるようにして、前記定着ローラに前記加圧部材を押し当て、前記記録材を通してその記録材上に画像を定着する前記定着ニップを形成することを特徴とする、定着装置の定着ニップ形成方法。
【請求項２０】
弾性層を有する支持部材を含む複数のローラまたはパッドに、発熱層を有する無端ベルト状の定着回転体を掛けまわし、記録材の搬送方向と直交する幅方向長さが、加圧部材の定着ニップを形成する部分の方を前記発熱層の長さ以上になるようにして、前記定着回転体を介して前記支持部材に前記加圧部材を押し当て、前記記録材を通してその記録材上に画像を定着する前記定着ニップを形成することを特徴とする、定着装置の定着ニップ形成方法。
【請求項２１】
弾性層を有する支持部材であるローラまたはパッドに、発熱層を有するスリーブ状の定着回転体を掛けまわし、記録材の搬送方向と直交する幅方向長さが、加圧部材の定着ニップを形成する部分の方を前記発熱層の長さ以上になるようにして、前記定着回転体を介して前記支持部材に前記加圧部材を押し当て、前記記録材を通してその記録材上に画像を定着する前記定着ニップを形成することを特徴とする、定着装置の定着ニップ形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機などの画像形成装置に関する。特に、感光体上に形成したトナー画像を転写して、用紙やＯＨＰフィルムなどの記録材上に画像を記録する電子写真式の画像形成装置に関する。および、そのような画像形成装置などに備えて、定着ニップに記録材を通して熱と圧力とを加え、トナー画像を記録材上に定着する定着装置に関する。詳しくは、電磁誘導を利用した渦電流により発熱した定着回転体を用いて加熱する定着装置に関する。および、そのような定着装置において、定着ニップを形成する定着ニップ形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子写真式の画像形成装置では、ドラム状やベルト状の感光体の回転とともに、その感光体上に帯電、書込みを行って静電潜像を形成して後、現像装置でトナーを付着することにより可視像化してトナー画像を形成し、そのトナー画像を直接、または中間転写体を介して間接的に用紙、ＯＨＰフィルム等の記録材に転写し、その転写画像を定着装置を用いて定着することにより記録材に画像を記録してなる。
【０００３】
このような画像形成装置に備える定着装置には、加熱部材と加圧部材との定着ニップ間に記録材を通して熱と圧力とを加え、熱で溶かしたトナーを圧力で記録材に付着して定着を行う方式が広く採用されている。加熱部材としては、ローラ状やベルト状などのものを用い、熱源としては、ローラ状の加熱部材に内蔵したり、ベルト状の加熱部材を掛けまわすローラに内蔵したり、加熱部材のまわりに配置したりする、ハロゲンヒータの輻射熱を使用するものが広く使用されている。
【０００４】
この種の定着装置では、画像形成を行っていない待機時は、省エネルギの観点から熱源をすべてオフにしており、画像形成開始時には、ウォームアップ時間（立ち上げ時間）を設け、熱源をオンしてから定着不良を生じない十分な定着温度に加熱部材を加熱して後、画像形成をスタートしていた。
【０００５】
このような定着装置にあっては、ユーザーの待ち時間を短くするため、この定着立ち上げ時間は、できるかぎり短縮することが求められている。他方、省エネルギの観点からも、電力消費の小さいことが求められている。このため、加熱部材としては、ベルトやフィルムに代表されるような熱容量の小さなものを用いることが好ましい。
【０００６】
そして、例えば特許文献１に記載されるように、加熱部材として定着ベルトを使用し、その定着ベルトに外側からテンションローラを押し付け、定着ベルトとそれを掛けまわした熱源を有するローラとの接触長さを大きく取り、短時間で多くの熱量をローラから定着ベルトに与え、定着立ち上げ時間を短くするものなどがある。
【０００７】
さらには、このような定着立ち上げ時間の短縮と省エネルギの重要課題を解決すべく、近年、電磁誘導加熱方式を採用した定着装置が提案されている。この方式では、例えば図１１に示すように、支持部材１の外周に定着回転体２を設けて一体ローラ状に形成した定着ローラ３に加圧ローラ４を押し当てて定着ニップｎを形成してなり、定着ローラ３のまわりには非接触で誘導コイル５を配置してなる。
【０００８】
ここで、図１２に示すように、支持部材１は、芯金１ａの外周に弾性断熱層１ｂを設ける。この弾性断熱層１ｂを設けることにより、定着に十分なニップ幅を形成する。定着回転体２は、誘導発熱層２ａの外周に弾性体層２ｂを設け、その弾性体層２ｂの外周に離型層２ｃを形成してなる。一方、加圧ローラ４は、芯金６の外周にゴム層７を設けてなる。
【０００９】
そして、誘導コイル５に電流を流すことにより高周波の磁場が誘起し、定着回転体２に設ける誘導発熱層２ａの誘導コイル５側に誘導電流を発生し、定着ローラ３の表層をジュール熱により発熱する。これにより、誘導発熱層２ａの低熱容量化により短時間での立ち上げを可能とする。
【００１０】
さて、発明者たちは、研究の結果、図１３に示すように、定着回転体２の渦電流負荷の調整により投入電力の最適値を発見した。渦電流負荷とは、次の式で定義され、誘導加熱による発熱層の発熱特性を規定する。
渦電流負荷ｄ＝発熱体体積抵抗率／発熱体厚み
【００１１】
ただし、発熱体厚みが表皮深さδよりも厚い場合には、磁束はδ以上には透過せず、渦電流負荷は、次の式で定義される。
渦電流負荷ｄ＝発熱体体積抵抗率／δ
ここで、ｋが定数、ρが抵抗率、μが比透磁率、ｆが周波数とすると、
表皮深さδ＝ｋ（ρ／ｆμ）１／２
となる。
【００１２】
この結果、周波数３０ｋＨｚ付近での誘導発熱で、固有抵抗の低い部材を用いたときに渦電流負荷の最適値での誘導発熱層厚みは、これまでのハロゲンヒータの薄肉スリーブに見られる数百μオーダーよりも極めて小さな数十μｍ以下のオーダーとなることを発見した。
【００１３】
【特許文献１】特開平９−２１８６０１号公報
【特許文献２】特許第３３５０３１５号公報
【特許文献３】特開２００５−３４５９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、この薄い誘導発熱層２ａを設けて定着回転体２を形成した際には、定着回転体２の薄肉化により、厚みの３乗で断面２次モーメントが低下することで機械強度（曲げ剛性）が低下する。Ｅがヤング率、Ｉが断面２次モーメントとすると、
曲げ剛性＝Ｅ×Ｉ
である。
【００１５】
このため、図１２に示すように、定着ローラ３に加圧ローラ４を押し当てると、支持部材１の弾性断熱層１ｂが弾性変形し、その弾性断熱層１ｂの弾性反発力で定着ローラ３の図中矢印ａで示す幅方向両端縁ｅが図中二点鎖線で示すように曲がるとともに、スリーブ状の定着回転体２にせん断力が働いて破損するおそれがあった。
【００１６】
このような破損を防止すべく定着回転体２に基材を設けて機械強度を高めることも考えられるが、十分な強度の曲げ剛性を確保するためには、基材の厚さを厚くしなければならず、基材の厚さを厚くすると、曲げ剛性が大きくなり過ぎてフレキシビリティが失われ、十分な定着ニップｎの形成が困難となる問題があった。
【００１７】
つまり、この種の定着装置において、定着回転体２の誘導発熱層２ａを介して加圧ローラ４と支持部材１の弾性断熱層１ｂとで定着ニップｎを形成する場合に、十分な定着ニップｎを形成することと、幅方向両端縁ｅの機械強度を確保することとは、トレードオフの関係にあった。
【００１８】
そこで、この発明の第１の目的は、弾性層を有する支持部材の外側に、発熱層を有する定着回転体を設け、その定着回転体を介して支持部材に加圧部材を押し当てて定着ニップを形成し、その定着ニップに記録材を通してその記録材上に画像を定着する定着装置において、十分な定着ニップを形成するとともに、幅方向両端縁の機械強度を確保することにある。
【００１９】
この発明の第２の目的は、定着回転体を低熱容量化して発熱層の曲げ剛性の低下が一層顕著となっても、定着回転体の幅方向両端縁の破損を有効に防止することにある。
【００２０】
この発明の第３の目的は、有効に定着ニップを形成することにある。
【００２１】
この発明の第４の目的は、特に支持部材と別体に定着回転体を形成した場合において、定着ニップで定着回転体が受ける繰返し応力に対する耐久性を向上することにある。
【００２２】
この発明の第５の目的は、定着ニップ部において定着回転体が繰返し応力を受けるが、その繰返し応力に対する耐久性を確実に向上することにある。
【００２３】
この発明の第６の目的は、弾性層に適度なニップ幅を形成する硬度を持たせるとともに、弾性層の熱容量を小さくし、定着立ち上げ時間を短くすることにある。
【００２４】
この発明の第７の目的は、熱伝導の低下を招くことなく、記録材における転写画像の光沢むらの発生を防止することにある。
【００２５】
この発明の第８の目的は、定着回転体の片寄りを防ぎ、定着ローラの定着回転体の幅方向両端縁が破損することを防止することにある。
【００２６】
この発明の第９の目的は、支持部材をローラまたはパッドで形成し、定着回転体を無端状の可撓性部材で形成して支持部材に掛ける定着装置において、加圧部材の回転により定着回転体を回転するとき、低摩擦部材により支持部材と定着回転体との間の摩擦を低減して定着回転体の回転負荷を小さくすることにある。
【００２７】
この発明の第１０の目的は、支持部材をローラまたはパッドで形成し、定着回転体を無端状の可撓性部材で形成して支持部材に掛ける定着装置において、定着回転体を回転するとき、定着回転体が片寄りその両端縁が破損することを防止することにある。
【００２８】
この発明の第１１の目的は、定着ニップに記録材を通してその記録材上に画像を定着する定着装置を備える画像形成装置において、発熱層を薄くして低熱容量化を可能としながら、十分な定着ニップを形成するとともに、幅方向両端縁の機械強度を確保することにある。
【００２９】
この発明の第１２の目的は、支持部材と定着回転体とを一体ローラ状にして定着ローラを形成する定着装置において、発熱層を薄くして低熱容量化を可能としながら、十分な定着ニップを形成するとともに、幅方向両端縁の機械強度を確保する定着ニップ形成方法を提供することにある。
【００３０】
この発明の第１３の目的は、無端状の可撓性部材である無端ベルト状の定着回転体を、支持部材を含む複数のローラまたはパッドに掛けまわす定着装置において、発熱層を薄くして低熱容量化を可能としながら、十分な定着ニップを形成するとともに、幅方向両端縁の機械強度を確保する定着ニップ形成方法を提供することにある。
【００３１】
この発明の第１４の目的は、無端状の可撓性部材であるスリーブ状の定着回転体を、ローラまたはパッドである前記支持部材に掛ける定着装置において、発熱層を薄くして低熱容量化を可能としながら、十分な定着ニップを形成するとともに、幅方向両端縁の機械強度を確保する定着ニップ形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
このため、請求項１に記載の発明は、上述した第１の目的を達成すべく、発泡体やゴムなどの弾性層を有するローラ状やパッド状などの支持部材の外側に、発熱層を有するローラ状やベルト状やスリーブ状などの定着回転体を設け、その定着回転体を介して支持部材に、ローラ状やベルト状やスリーブ状などの加圧部材を押し当てて定着ニップを形成し、その定着ニップに用紙やＯＨＰフィルムなどの記録材を通してその記録材上に画像を定着する定着装置において、記録材の搬送方向と直交する幅方向における、加圧部材で定着ニップを形成する部分の長さを、発熱層の長さ以上に形成することを特徴とする。
【００３３】
そして、定着回転体を介して支持部材に加圧部材を押し当てると、支持部材の弾性層に弾性反発力を生ずるが、その弾性反発力を、定着回転体の発熱層の幅方向長さの全長にわたり加圧部材で受け止める。
【００３４】
請求項２に記載の発明は、上述した第２の目的を達成すべく、請求項１に記載の定着装置において、発熱層に、体積抵抗率が３．０×１０−８Ωｍ以下の金属を含むことを特徴とする。そして、渦電流負荷最適値における発熱層を一層薄くすることを可能として、定着回転体の低熱容量化を図り、効果的な発熱を行う。
【００３５】
請求項３に記載の発明は、上述した第３の目的を達成すべく、請求項１または２に記載の定着装置において、発熱層の厚さを１００μｍ以下とすることを特徴とする。そして、定着回転体の曲げ剛性が過大に大きくならないようにする。
【００３６】
請求項４に記載の発明は、上述した第４の目的を達成すべく、請求項１ないし３のいずれか１に記載の定着装置において、定着回転体を、基材上に発熱層を設けて構成することを特徴とする。そして、基材を設けることにより定着回転体の曲げ剛性を高める。
【００３７】
請求項５に記載の発明は、上述した第３の目的を達成すべく、請求項４に記載の定着装置において、非磁性ステンレスやポリイミドなどの基材に発熱層を加えた厚さを１００μｍ以下とすることを特徴とする。そして、定着回転体の曲げ剛性が過大に大きくならないようにする。
【００３８】
請求項６に記載の発明は、上述した第５の目的を達成すべく、請求項４に記載の定着装置において、基材を厚さ１００μｍ以下の非磁性ステンレスでつくることを特徴とする。そして、基材をヤング率の高い非磁性ステンレスでつくり、発熱層の曲げ剛性を高める。
【００３９】
請求項７に記載の発明は、上述した第５の目的を達成すべく、請求項４に記載の定着装置において、基材を厚さ３００μｍ以下のポリイミドで形成することを特徴とする。そして、発熱層の曲げ剛性を過大にならない範囲で高める。
【００４０】
請求項８に記載の発明は、上述した第６の目的を達成すべく、請求項１ないし７のいずれか１に記載の定着装置において、弾性層に、発泡シリコーンゴムに代表される発泡体を含むことを特徴とする。そして、発泡体を含む弾性層を有する支持部材の外側に定着回転体の発熱層を設け、その定着回転体に加圧部材を押し当てて定着ニップを形成する。
【００４１】
請求項９に記載の発明は、上述した第６の目的を達成すべく、請求項１ないし７のいずれか１に記載の定着装置において、弾性層に弾性ゴムを含むことを特徴とする。そして、弾性ゴムを含む弾性層を有する支持部材の外側に定着回転体の発熱層を設け、その定着回転体に加圧部材を押し当てて定着ニップを形成する。
【００４２】
請求項１０に記載の発明は、上述した第７の目的を達成すべく、請求項１ないし９のいずれか１に記載の定着装置において、発熱層の外側に１ｍｍ以内の弾性体層を形成し、その弾性体層の外側に離型層を設けることを特徴とする。そして、定着ニップにおいて定着回転体の離型層に加圧部材を均一に密着する。
【００４３】
請求項１１に記載の発明は、上述した第１の目的を達成すべく、請求項１ないし１０のいずれか１に記載の定着装置において、支持部材と定着回転体とを一体ローラ状にして定着ローラを形成することを特徴とする。そして、定着ローラに加圧部材を押し当てると、定着ローラの支持部材に設ける弾性層に弾性反発力を生ずるが、その弾性反発力を、定着ローラの定着回転体に設ける発熱層の幅方向長さの全長にわたり加圧部材で受け止める。
【００４４】
請求項１２に記載の発明は、上述した第８の目的を達成すべく、請求項１１に記載の定着装置において、弾性層を有する支持部材の外側に、発熱層を有する定着回転体を被せてそれら支持部材と定着回転体とを接着することを特徴とする。そして、それぞれ別体に形成した支持部材上に定着回転体を固定して一体ローラ状にして定着ローラを形成する。
【００４５】
請求項１３に記載の発明は、上述した第１の目的を達成すべく、請求項１ないし１０のいずれか１に記載の定着装置において、支持部材をローラまたはパッドで形成し、定着回転体を無端状の可撓性部材で形成して支持部材に掛けることを特徴とする。そして、ローラまたはパッドである支持部材に無端状の可撓性部材で形成した定着回転体を掛け、その定着回転体に加圧部材を押し当てると、支持部材の弾性層に弾性反発力を生ずるが、その弾性反発力を定着回転体の発熱層の幅方向長さの全長にわたり加圧部材で受け止める。
【００４６】
請求項１４に記載の発明は、上述した第１の目的を達成すべく、請求項１３に記載の定着装置において、無端状の可撓性部材である無端ベルト状の定着回転体を、支持部材を含む複数のローラまたはパッドに掛けまわすことを特徴とする。そして、支持部材を含む複数のローラまたはパッドである支持部材に無端ベルト状の定着回転体を掛け、その定着回転体に加圧部材を押し当てると、支持部材の弾性層に弾性反発力を生ずるが、その弾性反発力を、定着回転体の発熱層の幅方向長さの全長にわたり加圧部材で受け止める。
【００４７】
請求項１５に記載の発明は、上述した第１の目的を達成すべく、請求項１３に記載の定着装置において、無端状の可撓性部材であるスリーブ状の定着回転体を、ローラまたはパッドである支持部材に掛けることを特徴とする。そして、ローラまたはパッドである支持部材にスリーブ状の定着回転体を掛け、その定着回転体に加圧部材を押し当てると、支持部材の弾性層に弾性反発力を生ずるが、その弾性反発力を、定着回転体の発熱層の幅方向長さの全長にわたり加圧部材で受け止める。
【００４８】
請求項１６に記載の発明は、上述した第９の目的を達成すべく、請求項１３ないし１５のいずれか１に記載の定着装置において、加圧部材の回転により定着回転体を回転するとともに、その定着回転体と支持部材との間にオイルやグリースなどの低摩擦部材を介在することを特徴とする。そして、加圧部材の回転により、支持部材で支持する定着回転体を回転する。
【００４９】
請求項１７に記載の発明は、上述した第１０の目的を達成すべく、請求項１３ないし１６のいずれか１に記載の定着装置において、定着回転体の幅方向両端縁に、支持部材の幅方向両端面に当たって定着回転体の片寄りを防止する耐熱樹脂製などの寄り止め部材を取り付けることを特徴とする。そして、定着回転体が回転とともに片寄りを生じて支持部材上を幅方向に移動したとき、寄り止め部材を支持部材の幅方向の両端面に当てて定着回転体のそれ以上の片寄りを阻止する。
【００５０】
請求項１８に記載の発明は、上述した第１１の目的を達成すべく、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機などの画像形成装置にあって、請求項１ないし１７のいずれか１に記載の定着装置を備えることを特徴とする。そして、定着回転体を介して支持部材に加圧部材を押し当てると、支持部材の弾性層に弾性反発力を生ずるが、その弾性反発力を、定着回転体の発熱層の幅方向長さの全長にわたり加圧部材で受け止める。
【００５１】
請求項１９に記載の発明は、上述した第１２の目的を達成すべく、定着装置の定着ニップ形成方法にあって、弾性層を有する支持部材の外側に、発熱層を有する定着回転体を設けて定着ローラを構成し、記録材の搬送方向と直交する幅方向長さが、加圧部材の定着ニップを形成する部分の方を発熱層の長さ以上になるようにして、定着ローラに加圧部材を押し当て、記録材を通してその記録材上に画像を定着する定着ニップを形成することを特徴とする。そして、定着ローラに加圧部材を押し当てると、定着ローラの支持部材の弾性層に弾性反発力を生ずるが、その弾性反発力を、定着ローラの定着回転体に設ける発熱層の幅方向長さの全長にわたり加圧部材で受け止める。
【００５２】
請求項２０に記載の発明は、上述した第１３の目的を達成すべく、定着装置の定着ニップ形成方法にあって、弾性層を有する支持部材を含む複数のローラまたはパッドに、発熱層を有する無端ベルト状の定着回転体を掛けまわし、記録材の搬送方向と直交する幅方向長さが、加圧部材の定着ニップを形成する部分の方を発熱層の長さ以上になるようにして、定着回転体を介して支持部材に加圧部材を押し当て、記録材を通してその記録材上に画像を定着する定着ニップを形成することを特徴とする。そして、支持部材を含む複数のローラまたはパッドに掛けまわす無端ベルト状の定着回転体を介して支持部材に加圧部材を押し当てると、支持部材の弾性層に弾性反発力を生ずるが、その弾性反発力を、定着回転体の発熱層の幅方向長さの全長にわたり加圧部材で受け止める。
【００５３】
請求項２１に記載の発明は、上述した第１４の目的を達成すべく、定着装置の定着ニップ形成方法にあって、弾性層を有する支持部材であるローラまたはパッドに、発熱層を有するスリーブ状の定着回転体を掛けまわし、記録材の搬送方向と直交する幅方向長さが、加圧部材の定着ニップを形成する部分の方を発熱層の長さ以上になるようにして、定着回転体を介して支持部材に加圧部材を押し当て、記録材を通してその記録材上に画像を定着する定着ニップを形成することを特徴とする。そして、ローラまたはパッドである支持部材に掛けるスリーブ状の定着回転体を介して支持部材に加圧部材を押し当てると、支持部材の弾性層に弾性反発力を生ずるが、その弾性反発力を、定着回転体の発熱層の幅方向長さの全長にわたり加圧部材で受け止める。
【発明の効果】
【００５４】
請求項１に記載の発明によれば、弾性層を有する支持部材の外側に、発熱層を有する定着回転体を設け、その定着回転体を介して支持部材に加圧部材を押し当てて定着ニップを形成し、その定着ニップに記録材を通してその記録材上に画像を定着する定着装置において、定着回転体を介して支持部材に加圧部材を押し当てると、支持部材の弾性層に弾性反発力を生ずるが、その弾性反発力を、定着回転体の発熱層の幅方向長さの全長にわたり加圧部材で受け止めるので、十分な定着ニップを形成するとともに、定着回転体の発熱層にせん断力が働くことなく、定着回転体の幅方向両端縁の機械強度を確保して破損を防止することができる。
【００５５】
請求項２に記載の発明によれば、渦電流負荷最適値における発熱層を一層薄くして、定着回転体の低熱容量化を図り、効果的な発熱を行うので、定着回転体を低熱容量化して発熱層の曲げ剛性の低下が一層顕著となっても、支持部材の弾性層の弾性反発力を、定着回転体の発熱層の幅方向長さの全長にわたり加圧ローラで受け止め、定着回転体の幅方向両端縁の破損を有効に防止することができる。
【００５６】
請求項３に記載の発明によれば、発熱層の厚さを１００μｍ以下とし、定着回転体の曲げ剛性が過大に大きくならないようにするので、特に支持部材と別体に定着回転体を形成した場合において、定着回転体に加圧部材を押し当てて定着ニップを形成し、定着回転体を回転することにより、定着ニップにおいて定着回転体が繰返し応力を受けるが、その繰返し応力に対する耐久性を向上することができる。
【００５７】
請求項４に記載の発明によれば、基材に発熱層を加えた厚さを１００μｍ以下として定着回転体の曲げ剛性が過大に大きくならないようにするので、有効に定着ニップを形成することができる。
【００５８】
請求項５に記載の発明によれば、基材を設けることにより定着回転体の曲げ剛性を高めるので、特に支持部材と別体に定着回転体を形成した場合において、定着回転体に加圧部材を押し当てて定着ニップを形成し、定着回転体を回転することにより、定着ニップにおいて定着回転体が繰返し応力を受けるが、その繰返し応力に対する耐久性を向上することができる。
【００５９】
請求項６に記載の発明によれば、基材をヤング率の高い非磁性ステンレスでつくり、定着回転体の曲げ剛性を高めるので、定着ニップ部において定着回転体が繰返し応力を受けるが、その繰返し応力に対する耐久性を確実に向上することができる。
【００６０】
請求項７に記載の発明によれば、発熱層の曲げ剛性を過大にならない範囲で高めるので、定着ニップ部において定着回転体が繰返し応力を受けるが、その繰返し応力に対する耐久性を適度に向上することができる。
【００６１】
請求項８に記載の発明によれば、発泡体を含む弾性層を有する支持部材の外側に定着回転体の発熱層を設け、その定着回転体に加圧部材を押し当てて定着ニップを形成するので、弾性層に発泡体を含むことで、弾性層に、適度なニップ幅を形成する硬度を持たせるとともに、断熱機能を持たせて熱容量を小さくし、定着立ち上げ時間を短くすることができる。
【００６２】
請求項９に記載の発明によれば、弾性ゴムを含む弾性層を有する支持部材の外側に定着回転体の発熱層を設け、その定着回転体に加圧部材を押し当てて定着ニップを形成するので、弾性層に弾性ゴムを含むことで、弾性層に、適度なニップ幅を形成する硬度を持たせるとともに、断熱機能を持たせて熱容量を小さくし、定着立ち上げ時間を短くすることができる。
【００６３】
請求項１０に記載の発明によれば、１ｍｍ以内の弾性体層を形成し、定着ニップにおいて定着回転体の離型層に加圧部材を均一に密着するので、熱伝導の低下を招くことなく、記録材における転写画像の光沢むらの発生を防止することができる。
【００６４】
請求項１１に記載の発明によれば、弾性層を有する支持部材の外側に、発熱層を有する定着回転体を設け、その定着回転体を介して支持部材に加圧部材を押し当てて定着ニップを形成し、その定着ニップに記録材を通してその記録材上に画像を定着する定着装置において、定着ローラに加圧部材を押し当てると、定着ローラの支持部材に設ける弾性層に弾性反発力を生ずるが、その弾性反発力を、定着ローラの定着回転体に設ける発熱層の幅方向長さの全長にわたり加圧部材で受け止めるので、金属を含んで渦電流負荷最適値における発熱層を薄くして定着回転体の一層の低熱容量化を実現しながら、十分な定着ニップを形成するとともに、定着回転体の発熱層にせん断力が働くことなく、定着回転体の幅方向両端縁の機械強度を確保して破損を防止することができる。
【００６５】
請求項１２に記載の発明によれば、それぞれ別体に形成した支持部材上に定着回転体を固定して一体ローラ状にして定着ローラを形成するので、定着回転体の片寄りを防ぎ、定着ローラの定着回転体の幅方向両端縁が破損することを防止することができる。
【００６６】
請求項１３に記載の発明によれば、弾性層を有する支持部材の外側に、発熱層を有する定着回転体を設け、その定着回転体を介して支持部材に加圧部材を押し当てて定着ニップを形成し、その定着ニップに記録材を通してその記録材上に画像を定着する定着装置において、ローラまたはパッドである支持部材に無端状の可撓性部材で形成した定着回転体を掛け、その定着回転体に加圧部材を押し当てると、支持部材の弾性層に弾性反発力を生ずるが、その弾性反発力を定着回転体の発熱層の幅方向長さの全長にわたり加圧部材で受け止めるので、金属を含んで渦電流負荷最適値における発熱層を薄くして定着回転体の一層の低熱容量化を実現しながら、十分な定着ニップを形成するとともに、定着回転体の発熱層にせん断力が働くことなく、定着回転体の幅方向両端縁の機械強度を確保して破損を防止することができる。
【００６７】
請求項１４に記載の発明によれば、弾性層を有する支持部材の外側に、発熱層を有する定着回転体を設け、その定着回転体を介して支持部材に加圧部材を押し当てて定着ニップを形成し、その定着ニップに記録材を通してその記録材上に画像を定着する定着装置において、支持部材を含む複数のローラまたはパッドである支持部材に無端ベルト状の定着回転体を掛け、その定着回転体に加圧部材を押し当てると、支持部材の弾性層に弾性反発力を生ずるが、その弾性反発力を、定着回転体の発熱層の幅方向長さの全長にわたり加圧部材で受け止めるので、金属を含んで渦電流負荷最適値における発熱層を薄くして定着回転体の一層の低熱容量化を実現しながら、十分な定着ニップを形成するとともに、無端ベルト状の定着回転体の発熱層にせん断力が働くことなく、定着回転体の幅方向両端縁の機械強度を確保して破損を防止することができる。
【００６８】
請求項１５に記載の発明によれば、弾性層を有する支持部材の外側に、発熱層を有する定着回転体を設け、その定着回転体を介して支持部材に加圧部材を押し当てて定着ニップを形成し、その定着ニップに記録材を通してその記録材上に画像を定着する定着装置において、ローラまたはパッドである支持部材にスリーブ状の定着回転体を掛け、その定着回転体に加圧部材を押し当てると、支持部材の弾性層に弾性反発力を生ずるが、その弾性反発力を、定着回転体の発熱層の幅方向長さの全長にわたり加圧部材で受け止めるので、金属を含んで渦電流負荷最適値における発熱層を薄くして定着回転体の一層の低熱容量化を実現しながら、十分な定着ニップを形成するとともに、スリーブ状の定着回転体の発熱層にせん断力が働くことなく、定着回転体の幅方向両端縁の機械強度を確保して破損を防止することができる。
【００６９】
請求項１６に記載の発明によれば、定着回転体と支持部材との間に低摩擦部材を介在するので、加圧部材の回転により定着回転体を回転するとき、低摩擦部材により支持部材と定着回転体との間の摩擦を低減して定着回転体の回転負荷を小さくすることができる。
【００７０】
請求項１７に記載の発明によれば、定着回転体が回転とともに片寄りを生じて支持部材上を幅方向に移動したとき、寄り止め部材を支持部材の幅方向の両端面に当てて定着回転体のそれ以上の片寄りを阻止するので、側板などに当たることを防いで定着回転体の両端縁が破損することを防止することができる。
【００７１】
請求項１８に記載の発明によれば、定着回転体を介して支持部材に加圧部材を押し当てると、支持部材の弾性層に弾性反発力を生ずるが、その弾性反発力を、定着回転体の発熱層の幅方向長さの全長にわたり加圧部材で受け止めるので、定着ニップに記録材を通してその記録材上に画像を定着する定着装置を備える画像形成装置において、金属を含んで渦電流負荷最適値における発熱層を薄くして定着回転体の一層の低熱容量化を実現しながら、十分な定着ニップを形成するとともに、定着回転体の発熱層にせん断力が働くことなく、定着回転体の幅方向両端縁の機械強度を確保して破損を防止することができる。
【００７２】
請求項１９に記載の発明によれば、定着ローラに加圧部材を押し当てると、定着ローラの支持部材の弾性層に弾性反発力を生ずるが、その弾性反発力を、定着ローラの定着回転体に設ける発熱層の幅方向長さの全長にわたり加圧部材で受け止めるので、金属を含んで渦電流負荷最適値における発熱層を薄くして定着回転体の一層の低熱容量化を実現しながら、十分な定着ニップを形成するとともに、定着回転体の発熱層にせん断力が働くことなく、定着回転体の幅方向両端縁の機械強度を確保して破損を防止することができる。
【００７３】
請求項２０に記載の発明によれば、支持部材を含む複数のローラまたはパッドに掛けまわす無端ベルト状の定着回転体を介して支持部材に加圧部材を押し当てると、支持部材の弾性層に弾性反発力を生ずるが、その弾性反発力を、定着回転体の発熱層の幅方向長さの全長にわたり加圧部材で受け止めるので、金属を含んで渦電流負荷最適値における発熱層を薄くして定着回転体の一層の低熱容量化を実現しながら、十分な定着ニップを形成するとともに、無端ベルト状の定着回転体の発熱層にせん断力が働くことなく、定着回転体の幅方向両端縁の機械強度を確保して破損を防止することができる。
【００７４】
請求項２１に記載の発明によれば、ローラまたはパッドである支持部材に掛けるスリーブ状の定着回転体を介して支持部材に加圧部材を押し当てると、支持部材の弾性層に弾性反発力を生ずるが、その弾性反発力を、定着回転体の発熱層の幅方向長さの全長にわたり加圧部材で受け止めるので、金属を含んで渦電流負荷最適値における発熱層を薄くして定着回転体の一層の低熱容量化を実現しながら、十分な定着ニップを形成するとともに、スリーブ状の定着回転体の発熱層にせん断力が働くことなく、定着回転体の幅方向両端縁の機械強度を確保して破損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】
【００７５】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の最良形態につき説明する。
図１には、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機などの画像形成装置の一例における内部機構の全体概略構成を示す。
【００７６】
図中符号１００は画像形成装置本体、２００はその画像形成装置本体１００上に取り付ける画像読取装置である。
【００７７】
画像形成装置本体１００内には、シアン、マゼンタ、イエロ、ブラックの４つの作像ステーション１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ、１０ｂをタンデム式に並べて設ける。各作像ステーションでは、それぞれドラム状の感光体１１ｃ、１１ｍ、１１ｙ、１１ｂを備え、その図中時計まわりの回転にともない、まず各帯電装置１２ｃ、１２ｍ、１２ｙ、１２ｂでバイアス電圧を印加して表面を一様に帯電する。
【００７８】
次いで、複写機にあっては画像読取装置２００による読取信号や、プリンタにあってはホストからの画像信号や、ファクシミリにあっては電話回線を介して送られてくる送信信号に基づき、共通の書込み装置１３から、それぞれレーザ光Ｌｃ、Ｌｍ、Ｌｙ、Ｌｂを照射することにより書込みを行い、感光体１１ｃ、１１ｍ、１１ｙ、１１ｂ上に静電潜像を形成する。そののち、各現像装置１４ｃ、１４ｍ、１４ｙ、１４ｂでトナーを付着してその静電潜像を可視像化し、感光体１１ｃ、１１ｍ、１１ｙ、１１ｂ上に各々各色単色画像を形成する。
【００７９】
そして、感光体１１ｃ、１１ｍ、１１ｙ、１１ｂに接触して無端ベルト状の中間転写体１５を図中反時計まわりに走行し、各一次転写装置１６ｃ、１６ｍ、１６ｙ、１６ｂにより感光体１１ｃ、１１ｍ、１１ｙ、１１ｂ上の各色単色画像をシアンから順に中間転写体１５上に一次転写し、転写画像を重ね合わせて中間転写体１５上にフルカラー画像を形成する。
【００８０】
一方、適宜タイミングで給送ローラ２０の１つを選択的に回転し、画像形成装置本体１００内の、対応する給紙カセット２１から記録材Ｐを繰り出し、記録材搬送路２３を通して搬送して一対のレジストローラ２４間に突き当てて止める。そして、中間転写体１５上のフルカラー画像にタイミングを合わせて一対のレジストローラ２４を回転し、記録材Ｐを二次転写位置に入れて二次転写装置２５によりそのフルカラー画像を記録材Ｐに二次転写する。
【００８１】
そののち、フルカラー画像転写後の記録材Ｐを記録材搬送路２３を通してそのまま上方へと搬送し、定着装置３００の定着ニップを通過するとき未定着転写トナーを記録材Ｐに定着し、排出ローラ２６で排出して画像形成装置本体１００上の排紙スタック装置２７上にスタックする。
【００８２】
一次転写終了後の各感光体１１ｃ、１１ｍ、１１ｙ、１１ｂは、一次クリーニング装置１７ｃ、１７ｍ、１７ｙ、１７ｂでクリーニングして転写残トナーを除去して初期化する。また、二次転写終了後の中間転写体１５は、二次クリーニング装置１８でクリーニングして転写残トナーを除去して初期化する。
【００８３】
図中符号２８ｃ、２８ｍ、２８ｙ、２８ｂは、それぞれ各色現像装置１４ｃ、１４ｍ、１４ｙ、１４ｂにトナーを補給する各色トナーボトルである。
【００８４】
さて、図示画像形成装置で記録材Ｐの表裏両面に画像を記録するときは、定着装置３００を通過した片面記録済みの記録材Ｐを不図示の切換爪で切り換えて画像形成装置本体１００から両面ユニット９２に入れ、スイッチバック路９３でスイッチバックして表裏反転してから再給紙路９４を通して再び画像形成装置本体１００に入れ、二次転写位置へと再給紙し、別途中間転写体１５上に形成した画像を転写して裏面にも画像を記録して後、排出ローラ２６で排紙スタック装置２７に排出する。
【００８５】
なお、以上の説明では、記録材Ｐにカラー画像を記録する場合について説明したが、上述した画像形成装置では、選択された単色モードまたは複数色モードにしたがい、適宜作像ステーション１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ、１０ｂのいくつかを選択使用し、モノクロ画像またはカラー画像を任意に形成することができるようになっている。
【００８６】
図２には、図１に示す画像形成装置本体１００に備える定着装置３００の構成を示す。
定着装置３００では、定着ローラ３０に、加圧部材である加圧ローラ４０を押し当てて、記録材Ｐを矢示方向に通す定着ニップＮを形成し、定着ローラ３０の、加圧ローラ４０を押し当てると反対の側を誘導コイル５０で被ってなる。
【００８７】
定着ローラ３０は、支持部材３２の外周に定着回転体３３を設けて一体ローラ状に形成してなる。支持部材３２は、図３（Ａ）に示すように、芯金３４の外周に一層または複数層の弾性断熱層３５を設けて構成する。弾性断熱層３５は、弾性層と断熱層とを別々に形成してもよいが、この例では一体に形成してなり、発泡シリコーンゴムなどの発泡体を用いたり、通常の弾性ゴムを用いたりしてつくる。これにより、弾性断熱層３５に、適度なニップ幅を形成する硬度を持たせるとともに、断熱機能を持たせて熱容量を小さくし、定着立ち上げ時間を短くすることができる。
【００８８】
定着回転体３３は、図３（Ｂ）に示すように、発熱層としての誘導発熱層３６の外周に弾性体層３７を設け、その弾性体層３７の外周に離型層３８を設けてなる。誘導発熱層３６には、例えば体積抵抗率が３．０×１０−８Ωｍ以下の金属を含み、渦電流負荷最適値における誘導発熱層３６を一層薄くして、定着回転体３３の低熱容量化を図り、効果的な発熱を行う。
【００８９】
弾性体層３７は、厚さを１ｍｍ以内とし、定着ニップＮにおいて定着回転体３３の離型層３８に加圧ローラ４０を均一に密着する。これにより、熱伝導の低下を招くことなく、記録材Ｐにおける転写画像の光沢むらの発生を防止することができる。
【００９０】
ここで、定着回転体３３には、非磁性ステンレスやポリイミドなどの基材を設け、その基材上に例えば順に誘導発熱層３６、弾性体層３７、離型層３８を形成するようにしてもよい。このとき、基材に誘導発熱層３６を加えた厚さは、１００μｍ以下として、定着回転体３３の曲げ剛性が過大に大きくならないようにし、有効に定着ニップＮを形成し得るようにすることが望ましい。
【００９１】
そして、定着ローラ３０は、弾性断熱層３５を有する支持部材３２と、誘導発熱層３６を有する定着回転体３３とをそれぞれ別々に形成し、支持部材３２の外側に定着回転体３３を被せて全体または一部を接着して一体ローラ状に構成するようにしてもよい。このようにすると、後述するような支持部材３２上における定着回転体３３の片寄りを防ぎ、定着回転体３３の幅方向両端縁の破損を防止することができる。
【００９２】
一方、加圧ローラ４０は、芯金４２の外周にゴム層４３を設けて構成する。また、誘導コイル５０には、インバータ回路５２を接続し、インバータ回路５２には制御回路５３を接続する。制御回路５３には、定着ローラ３０の表面温度を検知するサーミスタ５４からの信号を入力し、その入力信号に基づきインバータ回路５２を制御する。
【００９３】
図４には、定着ニップＮ位置にあって矢印Ｔで示す、記録材Ｐの搬送方向と直交する幅方向、つまり定着ローラ３０および加圧ローラ４０のスラスト方向における端部を拡大して示す。
【００９４】
図示するとおり、記録材Ｐの搬送方向と直交する幅方向Ｔにおける、加圧ローラ４０で定着ニップＮを形成する部分の長さＬ１を、弾性断熱層３５および誘導発熱層３６の長さＬ２より長く形成する。そして、定着回転体３３を介して支持部材３２に加圧ローラ４０を押し当てると、支持部材３２の弾性断熱層３５に弾性反発力を生ずるが、その弾性反発力を、定着回転体３３の誘導発熱層３６の幅方向Ｔの長さの全長にわたり加圧ローラ４０で受け止める。この例では、加圧ローラ４０側の長さＬ１を定着回転体３３側の長さＬ２よりも長く形成したが、Ｌ１とＬ２とを等しく形成してもよい。
【００９５】
そして、図２において、定着ローラ３０の回転とともに加圧ローラ４０を従動回転するとともに、誘導コイル５０に電流を流すことにより高周波の磁場が誘起し、定着回転体３３に設ける誘導発熱層３６の誘導コイル５０側に誘導電流を発生して、定着ローラ３０の表層をジュール熱により発熱して加熱し、ウォームアップ終了後に画像形成をスタートして定着ニップＮに記録材Ｐを通す。
【００９６】
このようにすることにより、弾性断熱層３５を有する支持部材３２の外側に、誘導発熱層３６を有する定着回転体３３を設け、その定着回転体３３を介して支持部材３２に加圧ローラ４０を押し当てて定着ニップＮを形成し、その定着ニップＮに記録材Ｐを通してその記録材Ｐ上に画像を定着する定着装置３００において、金属を含むことで渦電流負荷最適値における誘導発熱層３６を薄くして定着回転体３３の一層の低熱容量化を実現しながら、十分な定着ニップＮを形成するとともに、定着回転体３３の誘導発熱層３６にせん断力が働くことなく、定着回転体３３の幅方向Ｔの両端縁の破損を防止することができる。
【００９７】
図５には、画像形成装置本体１００に備える定着装置３００の他例の構成を示す。
この図５に示す例では、支持部材３２と定着回転体３３とを別体でつくり、ローラ状の支持部材３２とスリーブ状のローラ６０とに、可撓性部材である無端ベルト状の定着回転体３３を掛けまわし、内側からテンションローラ６１を押し当てて張り渡してなる。
【００９８】
ローラ状の支持部材３２は、同様に、芯金３４のまわりに弾性断熱層３５を設けてなる。一方、無端ベルト状の定着回転体３３は、図３（Ｃ）に示すように、基材６２を設け、その基材６２上に順に誘導発熱層３６、弾性体層３７、離型層３８を形成してなる。基材６２は、ヤング率の高い厚さ１００μｍ以下の非磁性ステンレスを用いてつくり、過度にならない範囲で定着回転体３３の曲げ剛性を高めて、定着ニップＮにおいて定着回転体３３が受ける繰返し応力に対する耐久性を適度に向上する。
【００９９】
基材６２は、この他にも、例えば厚さ３００μｍ以下のポリイミドを用いて形成することもできる。厚さ３００μｍ以下とするので、誘導発熱層３６の曲げ剛性を過大にならない範囲で高め、定着ニップＮにおいて定着回転体３３が受ける繰返し応力に対する耐久性を適度に向上することができる。
【０１００】
そして、定着回転体３３を介して支持部材３２に加圧部材である加圧ローラ４０を押し当てて、記録材Ｐを矢示方向に通す定着ニップＮを形成する一方、定着回転体３３を介してスリーブ状のローラ６０のまわり半周を誘導コイル５０で被ってなる。誘導コイル５０には、同様に、インバータ回路５２を接続し、インバータ回路５２には制御回路５３を接続する。制御回路５３には、サーミスタ５４からの信号を入力する。
【０１０１】
加圧ローラ４０は、同様に、芯金４２の外周にゴム層４３を設けて構成する。この例では、ヒータ６３を内蔵する。このヒータ６３を設けると、定着立ち上げ時間を速くすることができるが、その分、消費電力が大きくなるので、省エネルギを重視する場合にはなくてもよい。
【０１０２】
図６には、図５の定着ニップＮ位置にあって矢印Ｔで示す、記録材Ｐの搬送方向と直交する幅方向、つまり定着ローラ３０および加圧ローラ４０のスラスト方向における端部を拡大して示す。
【０１０３】
図示するとおり、記録材Ｐの搬送方向と直交する幅方向Ｔにおける、加圧ローラ４０での、定着ニップＮを形成する部分の長さＬ１を、弾性断熱層３５および誘導発熱層３６の長さＬ２より長く形成する。そして、定着回転体３３を介して支持部材３２に加圧ローラ４０を押し当てると、支持部材３２の弾性断熱層３５に弾性反発力を生ずるが、その弾性反発力を、定着回転体３３の誘導発熱層３６の幅方向Ｔの長さの全長にわたり加圧ローラ４０で受け止めるようにする。この例でも、加圧ローラ４０側の長さＬ１を定着回転体３３側の長さＬ２よりも長く形成したが、Ｌ１とＬ２とを等しく形成してもよい。
【０１０４】
そして、図５において、支持部材３２の回転とともにローラ６０およびテンションローラ６１を従動回転しながら定着回転体３３を回転し、加圧ローラ４０を従動回転する。同時に、誘導コイル５０に電流を流すことにより高周波の磁場が誘起し、定着回転体３３に設ける誘導発熱層３６の誘導コイル５０側に誘導電流を発生して、定着回転体３３の表層をジュール熱により発熱して加熱し、ウォームアップ終了後に画像形成をスタートして定着ニップＮに記録材Ｐを通す。
【０１０５】
このようにすることにより、弾性断熱層３５を有する支持部材３２の外側に、誘導発熱層３６を有する定着回転体３３を設け、その定着回転体３３を介して支持部材３２に加圧ローラ４０を押し当てて定着ニップＮを形成し、その定着ニップＮに記録材Ｐを通してその記録材Ｐ上に画像を定着する定着装置３００において、金属を含んで渦電流負荷最適値における誘導発熱層３６を薄くして定着回転体３３の一層の低熱容量化を実現しながら、十分な定着ニップＮを形成するとともに、無端ベルト状の定着回転体３３の誘導発熱層３６にせん断力が働くことなく、定着回転体３３の幅方向Ｔの両端縁の破損を防止することができる。
【０１０６】
なお、図示例では、複数のローラ状の部材３２、６０、６１に定着回転体３３を掛けまわしたが、ローラ状の部材に限らず、パッドに掛けまわすようにしてもよい。また、支持部材３２を駆動して定着回転体３３を回転したが、定着回転体３３を掛けまわす他のローラ状の部材を駆動して定着回転体３３を回転するようにしてもよいし、加圧ローラ４０を駆動することにより定着回転体３３を回転するようにしてもよい。さらに、加圧部材である加圧ローラ４０は、ローラに限らず、パッドであってもよい。
【０１０７】
図７には、画像形成装置本体に備える定着装置３００のさらに他例の構成を示す。
この例の定着装置３００でも、支持部材３２と定着回転体３３とを別体でつくり、支持部材３２をパッドで形成して、その支持部材３２に無端状の可撓性部材であるスリーブ状の定着回転体３３を掛けてなる。
【０１０８】
パッドで形成した支持部材３２は、基材６４の上に弾性断熱層３５を設けてなる。一方、スリーブ状の定着回転体３３は、図５の定着回転体３３と同様に図３（Ｃ）に示すように、基材６２を設け、その基材６２上に誘導発熱層３６、弾性体層３７、離型層３８を形成してなる。基材６２は、ヤング率の高い厚さ１００μｍ以下の非磁性ステンレスや厚さ３００μｍ以下のポリイミドを用いてつくる。支持部材３２と定着回転体３３との間には、好ましくは、オイルやグリースなどの低摩擦部材を介在するとよい。
【０１０９】
そして、定着回転体３３を介して支持部材３２に、加圧部材である加圧ローラ４０を押し当てて、記録材Ｐを矢示方向に通す定着ニップＮを形成する。加圧ローラ４０は、同様に、芯金４２の外周にゴム層４３を設けて構成する。一方、定着回転体３３のまわりを誘導コイル５０で被ってなる。図示省略するが、誘導コイル５０には、同様に、インバータ回路を接続し、インバータ回路には制御回路を接続する。制御回路には、サーミスタからの信号を入力する。
【０１１０】
さらに、この例でも、記録材Ｐの搬送方向と直交する幅方向Ｔの長さが、弾性断熱層３５および誘導発熱層３６よりも、加圧ローラ４０の定着ニップＮを形成する部分の方を長くする。そして、定着回転体３３を介して支持部材３２に加圧ローラ４０を押し当てると、支持部材３２の弾性断熱層３５に弾性反発力を生ずるが、その弾性反発力を、定着回転体３３の誘導発熱層３６の幅方向長さの全長にわたって加圧ローラ４０で受け止めるようにする。
【０１１１】
そして、加圧ローラ４０の回転とともに定着回転体３３を回転する一方、誘導コイル５０に電流を流すことにより高周波の磁場が誘起し、定着回転体３３に設ける誘導発熱層３６の誘導コイル５０側に誘導電流を発生して、定着回転体３３の表層をジュール熱により発熱して定着回転体３３を加熱し、ウォームアップ終了後に画像形成をスタートして定着ニップＮに記録材Ｐを通す。
【０１１２】
このようにすることにより、弾性断熱層３５を有する支持部材３２の外側に、誘導発熱層３６を有する定着回転体３３を設け、その定着回転体３３を介して支持部材３２に加圧ローラ４０を押し当てて定着ニップＮを形成し、その定着ニップＮに記録材Ｐを通してその記録材Ｐ上に画像を定着する定着装置３００において、金属を含んで渦電流負荷最適値における誘導発熱層３６を薄くして定着回転体３３の一層の低熱容量化を実現しながら、十分な定着ニップＮを形成するとともに、スリーブ状の定着回転体３３の誘導発熱層３６にせん断力が働くことなく、定着回転体３３の幅方向Ｔの両端縁の機械強度を確保して破損を防止することができる。
【０１１３】
なお、上述した例では、加圧部材である加圧ローラ４０を回転することにより、パッドで形成した支持部材３２に掛ける定着回転体３３を回転したが、支持部材３２をローラでつくり、その回転により定着回転体３３を回転するようにしてもよい。このときは、加圧部材３２は、ローラで形成しもパッドで形成してもよい。
【０１１４】
ところで、定着回転体３３として無端ベルト状やスリーブ状のものを用いる場合のように、定着回転体３３を支持部材３２と別体に形成して定着回転体３３を支持部材３２に掛けたときには、定着回転体３３の回転とともに片寄りを生じ、それを掛ける支持部材３２上を、記録材Ｐの搬送方向と直交する幅方向Ｔに移動することがある。
【０１１５】
図８には、定着回転体３３が片寄りを生じて側板６５に当たった状態を示す。図９には、定着回転体３３が側板６５に当たり、定着回転体３３の幅方向Ｔの端縁６６を破損した状態を示す。
図９に示すように、定着回転体３３が片寄りを生じて側板６５に強く当たると、定着回転体３３の幅方向Ｔの端縁６６が破損することがある。
【０１１６】
図１０には、定着回転体３３の幅方向端縁６６の破損を防止すべく、定着回転体３３の両端縁に寄り止め部材６８を備えた例を示す。
上述したごとく、支持部材３２をローラまたはパッドで形成し、定着回転体３３を無端状の可撓性部材で形成して支持部材３２に掛ける場合には、図示するとおり、支持部材３２の幅方向Ｔの長さを定着回転体３３の幅方向Ｔの長さより短くして、その短くしてできた定着回転体３３の幅方向Ｔの両端縁内面に、耐熱樹脂製などの寄り止め部材６８を取り付ける。
【０１１７】
そして、定着回転体３３が回転とともに片寄りを生じて支持部材３２上を幅方向に移動したとき、寄り止め部材６８を支持部材３２の幅方向Ｔの両端面７０に当てて定着回転体３３のそれ以上の片寄りを阻止し、側板６５に当たることを防いで定着回転体３３の両端縁が破損することを防止する。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】画像形成装置の一例における内部機構の全体概略構成図である。
【図２】図１に示す画像形成装置本体に備える定着装置の構成図である。
【図３】（Ａ）は図２に示す定着装置の支持部材、（Ｂ）はその定着回転体、（Ｃ）は図４に示す定着装置の定着回転体のそれぞれ断面構成図である。
【図４】定着ニップ位置の幅方向端部の拡大構成図である。
【図５】画像形成装置本体に備える定着装置の他例の構成図である。
【図６】図５の定着ニップ位置の幅方向端部の拡大構成図である。
【図７】画像形成装置本体に備える定着装置のさらに他例の構成図である。
【図８】定着回転体が片寄りを生じて側板に当たった状態を示す、定着ニップ位置の幅方向端部の拡大構成図である。
【図９】定着回転体が側板に当たり、定着回転体の幅方向の端縁を破損した状態を示す、定着ニップ位置の幅方向端部の拡大構成図である。
【図１０】定着回転体の両端縁に寄り止め部材を備えた例を示す、定着ニップ位置の幅方向端部の拡大構成図である。
【図１１】従来の電磁誘導加熱方式定着装置の構成図である。
【図１２】その定着ニップ位置の幅方向端部の拡大構成図である。
【図１３】定着装置の渦電流負荷と発熱量の関係図である。
【符号の説明】
【０１１９】
３０    定着ローラ
３２    支持部材
３３    定着回転体
３５    弾性断熱層（弾性層）
３６    誘導発熱層（発熱層）
３７    弾性体層
３８    離型層
４０    加圧ローラ（加圧部材）
５０    誘導コイル
６２    基材
６８    寄り止め部材
３００    定着装置
Ｌ１    加圧部材の、定着ニップを形成する部分の長さ
Ｌ２    弾性断熱層および誘導発熱層の長さ
Ｎ      定着ニップ
Ｐ      記録材
Ｔ      記録材の搬送方向と直交する幅方向
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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